低溫製程製作的複晶矽薄膜電晶體之研究

Abstract

本研究為因應未來液晶顯示器及三度空間積體電路的需要，首度以固相成長及液相 沉積閘極氧化層的方法，低溫（小於 625℃）完成研製複晶矽薄膜電晶體。由拉曼 光譜顯示得知低壓化學氣相沉積的非晶矽膜，經由矽離子佈植及 600℃，48小時固 相成長後，所形成的複晶矽層是較佳材質。與使用閘極熱氧化層的高溫（1000℃） 製程複晶矽薄膜電晶體相比較。低溫製造的複晶矽薄膜電晶體（通道長、寬分別為 10及200 微米）在汲極電壓 5V 時，開關電流比為１０6 ；汲極電壓0.1 V 時，載 子移動率為15 cm□/V．s；臨界電壓 5.6 V；次臨界值為1.6 V/decade，表現足以 當作液晶顯示器畫素電晶體。若再經由電漿氧化處理可減少缺陷，並可獲得較佳特 性。本研究還發現載子移動率與通道長度有密切依存關係。漏電流機制可藉由熱放 射及捕捉能態而穿隧來解釋。