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華星光電周星宇:新型固相晶化法制備多晶硅薄膜晶體管及其性能優

編輯:zhangyf 2016-09-23 17:13 瀏覽 評論 評論 0 贊    來源:  中華顯示網

  在2016中國平板顯示學術大會的TFT器件及相關技術的分論壇上,深圳市華星光電技術有限公司工程師周星宇作了題為《新型固相晶化法制備多晶硅薄膜晶體管及其性能優化》的演講報告。以下為演講文字實錄:

  固相晶化是有別于ELA的一種多晶硅化技術,指通過使固態下的非晶硅薄膜的硅原子被激活、充足,使非晶硅薄膜轉化為多晶硅薄膜的晶化技術。但結晶過程時間較長,為了量產通常會將結晶溫度升高。

  和傳統的技術比,我們新型的固相晶化技術可以使最短的時間內成為多晶硅膜,我們的方法是可以在比較短的時間內使得薄膜完全結晶。

  這個技術的關鍵點是在TFT制成之前,與我們傳統的制作是一樣的,流程主要包括成晶,粒子的摻雜,然后是結晶,去掉摻雜,等等。在我們這個方法中有以下幾個關鍵的制成對它的影響比較大,三個因素影響著結晶的比例和速率。因為牽涉到蝕刻,就有一個蝕刻均勻性的問題,以及最后離子摻雜的問題。華星自主開發的技術遷移率達到50%,在非金屬誘導的結晶技術中,固相晶化的性能是最好的。IDW2015我們在國際上首次報道了這項新技術,目前已經申請了相關專利19篇,我們在不斷的完善提高它。對于不斷的完善首先第一步我們對這個SPC結晶工藝的改善,最主要是兩方面的改善,其實我們還做了別的方面比較小的改善,第一是摻雜了改善的條件,我們以A和B的方式來改善,A是改善以前的,加入了一定的時間,結晶率不是很高,如果改善它的摻雜條件,在相同的結晶時間內,它的結晶率可以更高,并且我們可以認為它達到了完全結晶的狀態,需要的時間就更少。第二個改善規模的整體條件,我們通過了反復的萃取,比如對比改善前后的條件,可以發現不光可以把完全結晶所需要的溫度降下來,也可以把時間縮短,這兩個都是很不容易的。目前的工藝也是可以在650攝氏度推廣15分鐘就可以完成完全結晶。

  改善結晶的工藝,降低了完全結晶所需要的溫度和時間,它其實就是節省了成本,也保證了質量。從我們在改善之后,我們制作的這個情節接觸比較好。漏電的降低主要歸結于多晶硅薄膜內部缺陷的減少,是的載流子傳輸更為順暢,也減少了漏電的路徑。另一方面是可靠性的改善,薄膜結晶品質的提升,可以改善電信,而且一定程度上改善了可靠性。結晶質量改善的情況下,如果改善結晶工藝,它的薄膜結晶質量變好以后,它甚至可以改善到2.5伏,但是這個值還是很大,我們不是很滿意。接下來就是怎么樣提高我們方法的可靠性,我們發現其實這兩種方法是不太一樣的,我們又做了大量的工作改善它的可靠性。主要包括三個方面,GI沉積前我們做了一些改善,另外調節GI的沉積條件。這是改善以后的測試圖,從數據看出我們關注的PPTS由改善前到改善后的2.5伏,優化以后可以達到一伏,另外是NBTS雖然不是很多,但也有一定的改善,這都在一伏以內,達到了比較好的可靠性。

  我們采用了頂發光的結構,2T1C電路驅動,NTFT作為開關TFT,PTFT作為OLED的驅動TFT。對于這項技術我們進一步的開發,既然做成了這樣的技術,它與我們目前8.5代線的兼容性更好,這個技術我們是剛剛在研發之中,只是做出來一個電信,它的器件性能還不是很好,有待于進一步的優化。

  最后把OLED面板刪除,我們得出的對比,我們的技術具有均勻性好,適用于大尺寸,可以制作CMOS,電性可靠性優良等優點。它的工藝可以更容易實現窄面框,未來將用在量產上,需要進一步的降低它的溫度,優化器件的性能,使它成為一種高性能、低成本的技術。

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