離子注入和退火對LTPS-TFT特性的影響研究.pdf

1、本文研究了離子注入能量對低溫多晶硅晶體管(LTPS-TFT)關態(tài)電流的影響，優(yōu)化了離子注入工藝參數(shù);研究了退火工藝對LTPS-TFT器件性能的影響，取得以下成果:
　　1.本文制備了基于SiO2柵絕緣層的LTPS-TFT，針對LTPS-TFT的重要特性關態(tài)電流作了重點研究。通過調(diào)整離子注入工藝的參數(shù)—注入能量和RF Power，分析了它們對關態(tài)電流的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，摻雜濃度是1.6E15cm-2，RF Power從35W升高至55

2、W時，關態(tài)電流Ioff升高10pA;當RF Power增加到75W時，關態(tài)電流繼續(xù)升高，但幅度較小。
　　2.本文按照LTPS-TFT array的標準工藝制作了完整的LTPS-TFT基板，完成了去氫退火與后氫化退火對LTPS-TFT性能的研究。結果表明:
　　(1)通過縮短非晶硅退火的時間，在不引起氫爆的前提下，可以減少氫逸出，在后氫化退火時，可以起到氫化的作用，與正常條件比較，Ion升高約20μA，Mobility提升1

3、0cm2/V.s，Vth正偏1V，電流開關比提升一個量級，達到10^6。
　　(2)在激光準分子退火(ELA)之后沉積SiNx薄膜，400℃退火沒有達到提升TFT器件性能的目的，測得TFT特性參數(shù)與正常條件基本一致。目前不能排除SiNx薄膜中的H是否擴散到多晶硅中，并且起到修復缺陷態(tài)的作用。SiO2柵絕緣層的沉積溫度為350℃，Si-H鍵有可能斷裂，達不到修補懸掛鍵的作用。
　　(3)后氫化退火對TFT的特性有很大影響。當退