非晶硅薄膜晶体管PECVD成膜工艺的优化研究

发布时间：2018-03-31 03:24

  本文选题：薄膜晶体管　切入点：非晶硅　出处：《上海交通大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着平板显示技术的快速发展,高分辨率和低功耗成为了新的技术趋势,这与工艺参数、面板材料、功耗设计等有着极大的关系。非晶硅(a-Si)薄膜作为薄膜晶体管(TFT)的有源层,其良好的性能对TFT的电学特性起到了非常重要的作用。高性能的a-Si TFT是整个有源驱动液晶显示器(AMLCD)的基础。本文从实验以及理论方面入手,对非晶硅薄膜及器件的工艺进行了比较深入的研究。我们采用等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)设备制备了非晶硅薄膜及相关TFT器件,并在此基础上对工艺参数和器件特性之间的关系进行了研究。首先,研究了栅绝缘层工艺参数对器件的影响,通过改变栅绝缘层气体配比,我们发现随着NH3及N2单位气体配比的增加,a-Si TFT的电学特性得到大幅的提升,研究得出气体配比为Si H4:NH3:N2=1:2:30时,TFT器件电学特性最佳;且栅绝缘层适当的减少膜厚,有利提升TFT电学特性。其次,我们研究了有源层的工艺参数对器件的影响,研究表明沟道层a-Si膜厚的变化对TFT电学特性的影响,找出了沟道内最佳的a-Si蚀刻剩余厚度,a-Si蚀刻厚度约为镀膜厚度的50%时,TFT器件电学特性最佳;并且研究了a-Si气体配比中H含量的适当增加有利于TFT电学特性,最佳气体配比为Si H4:H2=1:4.5。再次,研究了栅绝缘层与有源层界面及背沟道界面的气体等离子体修饰,发现H2等离子体处理对电学特性有提升。最后,通过研究发现了不同的退火温度对TFT的电学特性具有显著影响,退火温度为350℃时,TFT电学特性最佳。
[Abstract]:With the rapid development of flat panel display technology , high resolution and low power consumption have become a new technology trend , which is very important to process parameters , panel materials , power consumption design , etc .

【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN321.5

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本文编号：1688937