Cat-CVD LTPS-TFT制備技術(shù)研究.pdf

1、以薄膜晶體管(TFT)為核心的有源驅(qū)動技術(shù)正成為高品質(zhì)平板顯示的關(guān)鍵技術(shù)，具有極大的市場應用前景。目前，TFT主流技術(shù)是非晶硅(a-Si)TFT。多晶硅(p-Si)材料與非晶硅材料相比較具有遷移率高、易于摻雜、適用于周邊驅(qū)動電路集成等特點，已成為TFT器件材料新的研究方向。由于玻璃及柔性襯底要求TFT工藝在低溫下完成，因此，低成本、低溫工藝制備器件性能的多晶硅薄膜材料更成為人們關(guān)注的熱點。本論文主要對催化化學氣相沉積(Cat-CVD)法

2、低溫制備多晶硅薄膜的工藝技術(shù)及所得材料性能進行了研究。首先，闡述了多晶硅材料的結(jié)構(gòu)和電學特征，并簡要討論了多晶硅的導電機理。其次，對Cat-CVD工藝制備多晶硅薄膜的動力學過程作了較為詳細的討論。在上述理論的基礎(chǔ)上結(jié)合前人研究的成果，完成了低壓化學氣相沉積(LPCVD)設(shè)備的Cat-CVD改造。重點研究了稀釋率H2/(SiH4+H2)和壓強對Cat-CVD多晶硅薄膜性能的影響，并對薄膜材料結(jié)構(gòu)特征進行了XRD、Raman、SEM等測試和

3、表征。對于稀釋率的研究結(jié)果表明：在高稀釋率(0.90～0.95)情況下，材料的結(jié)晶度隨稀釋率的增加而增加，高濃氫基團通過表面和深層脫氫促進結(jié)晶的作用。對于壓強的試驗結(jié)果說明：薄膜生長速率于壓強成正比，高壓下(～30Pa)薄膜快速生長，淀積基團來不及完全進行脫氫和結(jié)構(gòu)排列，降低壓強(3～5Pa)，有利于薄膜質(zhì)量的改善。在襯底溫度為250℃左右器件性能的多晶硅薄膜材料稀釋率和壓強參數(shù)分別為：0.9～0.95，3～5Pa。 最后，設(shè)計