CatCVD+LTPSTFT制备技术研究

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1、未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。长春光学精密机械与物理研究所硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本文完全意识到本声

2、明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:2005年月日摘要以薄膜晶体管（TFT）为核心的有源驱动技术正成为高品质平板显示的关键技术，具有极大的市场应用前景。目前，TFT主流技术是非晶硅（a-Si）TFTo多晶硅（p・Si）材料与非晶硅材料相比较具有迁移率高、易于掺杂、适用于周边驱动电路集成等特点，已成为TFT器件材料新的研究方向。由于玻璃及柔性衬底要求TFT工艺在低温下完成，因此，低成本、低温工艺制备器件性能的多晶硅薄膜材料更成为人们关注的热点。本论文主要对催化化学气相沉积（Cat・CVD）法低温制备多晶硅薄膜的工艺技术及所得材料

3、性能进行了研究。首先，阐述了多晶硅材料的结构和电学特征，并简要讨论了多晶硅的导电机理。其次，对Cat-CVDI艺制备多晶硅薄膜的动力学过程作了较为详细的讨论。在上述理论的基础上结合前人研究的成果，完成了低压化学气相沉积（LPCVD）设备的Cat-CVD改造。重点研究了稀释率出/0&+出）和压强对Cat-CVD多晶硅薄膜性能的影响，并对薄膜材料结构特征进行了XRD、Raman、SEM等测试和表征。对于稀释率的研究结果表明：在高稀释率（0.90〜0.95）情况下，材料的结晶度随稀释率的壇加而增加，高浓氢基团通过表面和深层脱氢促进结晶的作

4、用。对于压强的试验结果说明：薄膜生长速率于压强成正比，高压下（~30PQ薄膜快速生长,淀积基团来不及完全进行脱氢和结构排列，降低压强（3〜5Pa）/有利于薄膜质量的改善。在衬底温度为250°C左右器件性能的多晶硅薄膜材料稀释率和压强参数分别为：0.9〜0.95,3〜5Pa。最后，设计了以Cat-CVD为主体工艺的像素驱动OELD的双TFT和存储电容的结构和工艺流程。该流程栅绝缘和有源层连续生长，需要五次光刻，简单可靠。■关键词：低温多晶硅（LTPS）；催化化学气相沉积（CabCVD）；薄膜晶体管（TFT）AbstractJun-fe

5、ngKuang(CondensedStatePhysics)Guo-zhuFuDirectedbyassociateProf・HaiJingandassociateProf.Thetechnologyofactivematrixaddressingwiththinfilmtransistor*rs(TFT)havebecomethelinchpinuponwhichhigh-qualityflatpaneldisplaysdepend,soitwillhaveabigmarketbeforelong.Atpresent,themai

6、nstreamtechnologyofTFTisamorphoussilicon(a-Si)TFT.Comparingtoa-Simaterial,polycrystallinesilicon(p-Si)materialhashighermobilityandispronetobeadulterated,anditisfitformakingperipheralintegratedchip.Owingtothosemerits,p-SihasbecomeanewmaterialofTFTtoberesearched.Becauseg

7、lassandsoftsubstratesrestricttheprocess-temperatureofTFTwithinlowtemperaturelimits,moreandmoreresearchershavedevotedtotheresearchingofthemethodtopreparedevice-qualityp-Siatlowtemperatureandwithlowcost.Inthisthesis,thetechnologyofcatalyticchemicalvapordeposition(Cat-CVD

8、)andp-SimaterialpreparedbyCat-CVDatlowtemperaturearestudiedmainly.Firstly,Iintroducethestructureandelectricalfeatures