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研究生:潘軒霖
論文名稱:以准分子雷射退火方式製作低溫多晶矽薄膜電晶體
論文名稱(外文):Low temperature polycrystalline silicon thin film transistor fabricated by excimer laser annealing
指導教授:黃惠良老師
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:電子工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:excimer laserpolycrystalline siliconthin film transistor
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隨著半導體產業的發展,光電產業也繼而成為另一重要的高科技產業。而其中又以薄膜電晶體液晶顯示器為一發展重點。薄膜電晶體具有較輕的重量以及較小的體積,在應用上可以節省許多空間。且其不具輻射以及上抗磁的特性也增加了應用的範圍。然而,常見的薄膜電晶體液晶顯示器大多為非晶矽薄膜所製作的,但是在高解析度以及未來系統整合的要求之下,非晶矽薄膜是無法達到要求的。所以,多晶矽薄膜便開始應用在這方面。
在本文中,我們可以證實由准分子雷射製作出的低溫多晶矽薄膜電晶體具有良好的電性表現。我們製作出來的低溫多晶矽薄膜電晶體的電性包括了:電子移導率為219.1 cm2/V*sec、開關電流比為1.45E6、臨界電壓為0.1V,以及次臨界斜率為0.5 V/decade。
製作元件的低溫多晶矽薄膜是利用低壓化學氣相沈積法所製作的非晶矽薄膜再經由准分子雷射再結晶化而成。閘極氧化層以及閘極電極則分別是用電漿輔助化學沈積法以及低壓化學氣相沈積法來沈積的。經由自我校准的微影以及蝕刻步驟之後,採用離子佈植的方式佈植磷離子來形成源極、集極以及閘極電極。而為了增加解離效率以及使閘電極再結晶化,我們使用爐管來作加熱褪火處理。在完成金屬接點的製作之後,最後以NH3的電漿作鈍化處理。
由良好電性的低溫多晶矽薄膜電晶體可證實,結合了非晶矽薄膜、准分子雷射處理、TEOS氧化層成長以及電漿鈍化是有效的製程。然而,其較高的漏電流在未來可以利用輕集極摻雜製程(LDD)以及補偏閘極結構(offset gate)來改善。如此,電性表現將可以再進一步的提升。

CHAPTER ONE. INTRODUCTION 1
1.1 LIQUID CRYSTALLINE DISPLAYS (LCD) 1
1.2 AMORPHOUS SILICON (A-SI) TFT AND HIGH TEMPERATURE POLYCRYSTALLINE SILICON (POLY-SI) TFT 3
1.3 LOW TEMPERATURE POLYCRYSTALLINE SILICON THIN FILM TRANSISTOR (LTPS TFT) 4
1.4 OVERVIEW OF METHODS FOR PREPARING POLYCRYSTALLINE SILICON THIN FILMS 6
1.4-1 As-deposited method: 6
1.4-2 Solid Phase Crystallization (SPC): 7
1.4-3 Pulse rapidly thermal annealing (PRTA) 7
1.4-4 Metal induced crystallization (MIC) and metal induced lateral crystallization (MILC) 8
1.4-5 Excimer laser annealing (ELA) 9
1.5 THE ORGANIZATION OF THIS THESIS 10
CHAPTER TWO. EXPERIMENTAL PROCEDURES 11
2.1 DESIGN OF MASK PATTERNS 11
2.2 SUBSTRATE CLEANING 11
2.3 PREPARATION OF POLYCRYSTALLINE SILICON THIN FILM 12
2.4 DEVICES PROCESSES 12
2.5 ANALYSIS TECHNIQUES 14
2.5-1 Scanning Electron Microscopy(SEM) 14
2.5-2 Atomic Force Microscopy (AFM) 14
2.5-3 X-ray Diffraction (XRD) 14
2.5-4 I-V measurement 15
CHAPTER THREE. CHARACTERIZATIONS OF POLYCRYSTALLINE SILICON FILM 16
3.1 SEM ANALYSES 16
3.2 AFM ANALYSES 17
3.3 XRD ANALYSES 17
CHAPTER FOUR. ELECTRICAL CHARACTERISTICS OF LTPS THIN FILM TRANSISTOR 19
4.1 ELECTRICAL CHARACTERISTICS OF LTPS TFT 19
4.2 SUMMARY 21
CHAPTER FIVE. CONCLUSION 23
REFERENCE 24
TABLE CAPTIONS 27
FIGURE CAPTIONS 28
TABLES 29
Figures 33
APPENDIX A DEFINITION OF THRESHOLD VOLTAGE 51
Method1: constant current 51
Method2: Linear-Extrapolation -- (linear region) 51
Method 3: Linear-Extrapolation — (saturation region) 51
APPENDIX B DETERMINATION OF FIELD EFFECT MOBILITY (ΜFE) 53
APPENDIX C DETERMINATION OF SUBTHRESHOLD SWING 54

1-1. ”平面顯示器技術與未來趨勢”,成璟文化(2001)
1-2. ”彩色液晶顯示器原理與技術”,建興出版社 pp151-152(2000)
1-3. S.D.S.Malhi, H.Shichijo, S.K.Banerjee, M.Elahy, G.P.Pollack, W.F.Richardson, A.H.Shah, L.R.Hite, R.H.Wormack, P.K.Chatterjee, and H.W.Lam , IEEE Trans. Electron Devices, vol.32, pp258-281, 1985。
1-4. S.Morozumi, H.Kurihara, T.Takeshita, H.Oka, and K.Hasegawa, IEEE Trans. Electron Devices, vol.32, pp.1546-1550, 1985。
1-5. H.Ohshima and S.Morozumi, IEDM Tech .Did.89, p.157, 1989
1-6. S.D Brotherton, ”Polycrystalline silicon thin-film transistors,”Semicond . Sci . Technol .,vol. 10, pp.721-738, 1995
1-7. T. Serikawa, S. Shirai, A. Okamoto, and S. Suyama, ”Low-temperature fabrication of high-mobility poly-su TFT’s for lasgr-area LCD’s,” IEEE Trans Electron Devices, vol.36, p.929, 1989
1-8. A. Chiang, I.W. Wu, M. Hack, A.G Lewis, T.Y. Huang and C.C Tsai , extended Abstract of SSDM p91 , p586 , 1991
1-9. W.G. Hawkins, IEEE Trans. Electron Devices, vol.33, p.477, 1986
1-10. M.Tuki, K. Masmo and M. Kunigita, Tech. Digest of SID 89, p.143, 1989
1-11. Y. Miyata, M Furuta, T. Yoshioka and T. Kawamura, 5th Int. Microprocess Cof., p.154, 1992
1-12. A. Chiang, I.W. Wu, M. Hack, A.G Lewis, T.Y. Huang and C.C Tsai , extended Abstract of SSDM p91 , p586 , 1991
1-13. S. Turichich, T. J. King, K. Saraswat, and J. Mehlhaff, Jpn. J. Appl. Phys. 33, L1139 (1994)
1-14. R. S. Wanger, W. C. Ellis, J. Appl. Phys. ,vol.4 , p.89,1964
1-15. G. Ottaviani, D. Sigurd, V. Marrello, J. W. Mayer, and J. O. McCaldin, J. Appl. Phys. 45, 1730, 1974
1-16. T. J. Konno and R. Sinclair, Master. Sci.Eng., A179/180,426 ,1994
1-17. L. Hultman, A. Robertson, H. T. G. Hentzell, and I. Engstrom, J. Appl. Phys. 62, 3647 , 1987
1-18. S. F. Gong, H. T. G. Hentzell, A. E. Robertson, L. Hultman, S. E. Hornstorm, and G. Radnoczi, J .Appl.Phys.,vol62,3726,1987
1-19. G. Radnoczi, A. Bobertson, H. T. G. Hentzell, S. F. Gong and M. A. Hasan, J. Apple. Phys.,69,6394 , 1991
1-20. E. Nygren, A. P. Pogany, K. T. Short, J. S. Williams, R. G. Elliman, and J. M. Poate, Appl.Phys.Lett.,52,439,1988
1-21. R. J. Nemamichi, C. C. Tsai, M. J. Thompson, and T. W. Sigmon, J. Vac. Sci. Technol.,vol 19,685,1981
1-22. G. Liu and S. J. Fonash, Appl. Lett.,55,660,1989
1-23. R. J. Nemanichi, R. T. Fulks, B. L. Stafford, and H. A. Vanderplas, J. Vac .Sci. Techol., A3,938,1985
1-24. Y. Kawazu, H. Kudo, S. Onari, amd T. Arai, Jpn. J. Appl. Phys.,vol29,2698,1990
1-25. S. W. Russel, J. Li, and J. W. Mayer, J. Appl. Phys., vol.70, pp5153, 1991
1-26. Im J. S., Kim H. J. and Thompson M. O., “Phase transformation mechanisms involved on excimer laser crystallization of amorphous silicon films,” Appl. Phys. Lett., vol. 63, p. 1969, 1993
2.1 Hiroyuki Kuriyuma,” Excimer laser crystallization of silicon film for AMLCDs,” SANYO Electric Co., Ltd. R&D Headquarters PS project
2.2 C. W. Lin, M. Z. Yang, C. C. Yeh, L. J. Cheng, T. Y. Huang, H. C. Cheng, H. C. Lin, T. S. Chao, and C. Y. Chang, IEEE Electron devices, IEDM 99-305, 1999
2.3 ”材料分析(material Analysis)”,中國材料科學學會, 1999
4-1 C. W. Lin, M. Z. Yang, C. C. Yeh, L. J. Cheng, T. Y. Huang, H. C. Cheng, H. C.
Lin, T. S. Chao, and C. Y. Chang, IEEE Electron devices, IEDM 99-305, 1999
4-2 Luigi Colalongo, Marina Valdinoci, and Giorgio Baccarani, IEEE Transaction
on Electron devices, vol. 44, no. 11 1997

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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