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1、AMOLED p-Si TFT 阵列重要工艺0 概述AMOLE是一种新兴的显示技术，其制作工艺复杂多样。现以低温多晶硅晶 体管(LTPSTFT的工艺为例，剖析几个较为重要的工艺。关键词：准分子退火、轻掺杂漏 1 准分子激光退火( ELA)1.1 含义准分子激光退火是将激光束短时间内(30-200ns )照射到非晶硅薄膜上, 瞬间融化非晶硅，使其转化为多晶硅的过程。1.2 重要性结晶技术多种多样，有固相结晶(SPC)、金属诱导结晶(MIC)和准分子激光 退火(ELA)等。ELA在这些结晶工艺中较为适合TFT阵列工艺，一方面非晶硅对 准分子激光有很强的吸收率。非晶硅薄膜在 308mm勺强紫外线波长
2、下吸收系数 较大，表面约5-10mm厚的非晶硅薄膜吸收层吸收100%勺紫外光后被熔化。另 一方面，准分子激光对下层的穿透度不高，非晶硅受激光照射后，温度上升到 2000r，但只有玻璃基板上约5?m厚的表面层有温度变化，其他部分几乎没有温度变化1 TFT-LCD技术：结构、原理及制造申智源(b) E1A结晶化膜Excimer LaseijScan *:的缺点亠/p讹的膜.EH方法在激那綱十:七與000。但是只有玻購參椒上部约呵翎 赫非晶硅受激光照射M温度化非晶硅薄膜在俪晌的强紫外线觥 価层有温度变化，其他部分几乎没豐*薄膜层吸收100%的紫外光后被熔化, 吸收系数较大，表面如書:：爲;叮尺寸小，
3、但是晶粒内的缺陷较优吋 吃方法相也EU方法茯得的坯硅朋而且多晶硅膜的均匀性確(a) F.LA过程示jft图图9.12 ELA T程说明图ELA工程中影响多晶硅颗粒大小的主要因素有两个*激光照射次数和激光能专 下面分别对它们进行说明*1)激光照射次数豐豐常瓷彎豎次昆得到的多晶硅的晶粒尺寸不丸:影响晶粒的大小的主要因素是激光能量密度和照射次数。如图所示。从图中可知，在低能量密度区，晶粒随着能量密度的增加逐渐增大。而当能量密度 达到一定值时，晶粒突然增大。继续增加激光能量密度时，整层非晶硅全部被 熔解。由于没有籽晶导引，非晶硅薄膜结晶化为晶粒尺寸很小的多晶硅薄膜。 非晶硅薄膜照射一次后，得到的多晶硅
4、颗粒尺寸不大。实际上为了使颗粒尺寸 最佳化，会反复照射20次Laser Energy Density (mJ?cm2)从第六讲我们可以知道，晶粒大小就是一个重要的影响因素。如果晶粒较 小，那么晶界面所占比例就会增大，晶界面上的原子排布不规则存在畸变，从 而使系统的自由能增高。而如果晶粒较大，则多晶硅的均一性就不好。所以在 ELA退火时要重点把握晶粒大小的控制。在 ELA技术中，横向生长比较好，可 以产生颗粒大一些的晶粒，超级横向生长区（SLG有利于提高多晶硅的载流子 迁移率，但是对应的激光能量范围非常小，而且结晶均一性不高。综上，ELA在 AMOLEID列工艺里较为重要，如果多晶硅晶体管表面晶
5、体形OLED梦幻显示器一一材料与器件陈金鑫黄孝文成的差异较大，就会使 OLED在发光时不平均而形成波纹（MURA等问题。 而且ELA工艺需要综合多方面的影响，工艺窗口较小, 需要重点考虑2轻掺杂漏（LDD2.1含义轻掺杂漏（LDD是在常规晶体管的漏源和沟道之间加入了轻掺杂区域，从 而有效的降低了沟道电场和热载流子效应低温多晶硅TFT关态泄漏电流较大，比非晶硅高十倍至百倍，17%勺成品率 下降都是因为泄漏电流大引起的。产生的原因主要有：晶粒内和晶粒间的缺陷， 引起陷阱辅助电流和带间隧穿电流；源漏电压比比较低时热效应产生的泄漏电 流；源漏电压比比较高时，场效应及光辅助隧穿导致泄露电流较大宀3】平板
6、显示技术基础王丽娟2.2重要性在第七讲里，我们知道对于p-Si TFT来说，它的漏电流比较高，如果给漏 源一个轻掺杂可以有效减少漏电流。由于寄生电阻和 LDD掺杂浓度成反比，而 漏极电场与LDD掺杂浓度成正比，所以一般根据实际情况， LDD的掺杂浓度为 1014cmf2,而且与普通的门偏薄膜晶体管相比，开关电流比也大了一个数量级。而且LDD结构对于莫波晶体管而言，减小了其横向磁场饱和区域，由此降低了 电离率。LDD工程通常在栅极氧化层与栅极形成之后，通过自对准方法注入离子。如图，掺杂区域为Los,大约为1-3?m，关态电流可以减小切对开态电流影响不大。LOS区域沟道区(p-Si)LOS区域(a)偏移结构LOS 区域(LDD)LDD结构图9. 6偏移结构和LDD结构