利用連續波雷射結晶法製作低溫複晶矽薄膜電晶體之製程開發及其在面板系統整合上之應用---總計畫---利用連續波雷射結晶法製作低溫複晶矽薄膜電晶體之製程開發及其在面板系統整合上之應用(I)

Abstract

本計畫的目的在於開發適用於系統面板(system on panel)之低溫複晶矽薄膜電晶體 元件製程，元件模型以及週邊電路設計之相關模組。本計畫將採用一種新的連續波雷 射結晶法來製作高性能高均勻性之低溫複晶矽薄膜電晶體，探討各項雷射與製程參數 對複晶矽薄膜電晶體電特性的影響。並利用各種測試方式，如直流偏壓、交流偏壓和 變溫量測等方式，測試以連續波雷射所製作的低溫複晶矽薄膜電晶體之可靠度，包括 臨界電壓飄移、驅動電流和載子移動率的衰減，並且建立其可靠度衰減機制和預測元 件之壽命。另一方面，我們也將從開發連續波雷射再結晶之製程模擬開始，以實驗分 析配合模擬校正得到連續波雷射再結晶之晶粒分佈。然後藉由得到之晶界特徵，以電 荷陷阱的方式加入元件模擬，就可以用數值方法模擬薄膜電晶體內部的電位及電流。 然後根據數值模擬的結果找出具物理意義的電流-電壓特性曲線的近似分析模型，以掌 握晶粒分佈對薄膜電晶體直流電性的影響，完成薄膜電晶體的元件模擬與電流-電壓特 性元件模型分析。最後將以此連續波雷射結晶製作之低溫複晶矽薄膜電晶體元件為基 礎，設計TFT-LCD 週邊驅動電路，包括移位暫存器、電壓準位平移器、數位類比轉換 器、輸出緩衝器、畫面記憶體等。預期以連續波雷射結晶製作之低溫複晶矽薄膜電晶 體元件將有較佳之電性與均勻性，可設計出面積較小且高效率的電路區塊，並且整合 這些電路區塊至整個TFT-LCD 陣列，達成面積小、低功率及高速的驅動電路，達到 system on panel 的目的。