LTPS器件和工艺简介.ppt

LTPS器件和工艺简介,上海天马微电子有限公司,Property、Structure and Process difference btween a-Si and LTPSKey process&Equipment in LTPSProcess Flow of LTPSSummaryHomework,Content,LTPS:Low Temperature Poly-Silicon,a-Si&LTPS,and process,a-Si TFT&LTPS TFT,LTPS&OLED,+doping,Property、Structure and Process difference btween a-Si and LTPSKey process&Equipment in LTPSProcess Flow of LTPSSummaryHomework,Content,Key process of LTPS,CVD技术,缓冲层作用:1.防止玻璃中的金属离子(铝,钡,钠等)在热工艺中扩散到LTPS的有源区,通过缓冲层厚度或沉积条件可以改善多晶硅背面的质量;2.有利于降低热传导,减缓被激光加热的硅冷却速率,利于硅的结晶,SiO2,SiO2/SiNx,四乙氧基硅烷,high cost,TEOS oxide具有低针孔密度，低氢氧含量，良好的台阶覆盖性。,SiNx:1.具有高的击穿电压特性 2.具备自氢化修补功能 3.与多晶硅的界面存在过多的缺陷和陷阱，易产生载流子捕获缺陷和 阈值电压漂移，可通过SiO2/SiNx克服,绝缘层选择,广泛应用于非晶硅栅绝缘层,SiO2:1.台阶覆盖性 2.与多晶硅界面匹配,应力匹配,一般采用SiNx，SiO2,而SiO2/SiNx结构可以得到良好的电学特性，和氢化效果,氢化处理的目的 多晶硅晶粒间存在粒界态，多晶硅与氧化层间存在界面态，影响晶体管电性。氢化处理以氢原子填补多晶硅原子的未結合鍵或未飽和鍵，粒界态，氧化层缺陷，以及界面态，来减少不稳态数目，提升电特性：迁移率，阈值电压均匀性等。,氢化处理方法 1.等离子体氢化法：利用含氢的等离子体直接对多晶体和氧化层做 处理 2.固态扩散法：SiNx薄膜作为氢化来源，特定温度烘烤使氢原子扩散进入多晶体和氧化层,氢化工艺,结晶技术,去氢工艺,去氢工艺:高温烘烤;快速热退火;高温腔体或低能量激光去氢,FTIR检测氢含量,离子注入技术,V族元素(P,As,Sb),III族元素(B,Al,Ga),提供电子,形成N型半导体,提供空穴,形成P型半导体,半导体掺杂:,PH3/H2,B2H6/H2,离子注入机离子束呈细线状或点状,难以得到大的电流束,采取扫描方式注入,产能低;通过质量分析装置控制注入剂量,均匀度2%,离子云注入机离子束线状,电流束较长,产能较高,成本低;通过法拉第杯控制注入剂量,均匀度5%,LDD,方块电阻小于1E4欧姆/,方块电阻1E4-1E6欧姆/,掺杂剂量分布,LDD掺杂,LDD作用：抑制“热载流子效应”以较低的注入量在源极/漏极端与沟道之间掺杂,形成一浓度缓冲区,等效串联了一个大电阻,水平方向电场减少并降低了电场加速引起的碰撞电离产生的热载流子几率 注入剂量过少则造成串联电阻过高,使迁移率下降;注入剂量过多则会失去降低漏极端边缘电场强度的功能.,Repair broken bonds damaged in ion doping Increase conductance of doping area,Property、Structure and Process difference btween a-Si and LTPSKey process&Equipment in LTPSProcess Flow of LTPSSummaryHomework,Content,Example of process of LTPS,Property、Structure and Process difference btween a-Si and LTPSKey process&Equipment in LTPSProcess Flow of LTPSSummaryHomework,Content,Summary,Property、Structure and Process difference btween a-Si and LTPSKey process&Equipment in LTPSProcess Flow of LTPSSummaryHomework,Content,What are the merits and demerits of LTPS compared with a-Si?(20%)What are the Key processes and requirements in LTPS manufacture?(20%)Please draw the Process Flow of LTPS in one diagram.(20%)Based on your understanding,can you reduce the LTPS process to less than 9 masks?(20%)If you are the director of AMOLED project,which method will you choose as the crystalization process?Why?(20%),Homework,Thanks,