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---子計畫一---以連續波雷射法製作高效能低溫腹晶矽薄膜電晶體之製程開發(I)

Abstract

本計劃的目標在於使用連續波雷射結晶法開發高均勻及高載子移動率低溫複晶矽薄 膜電晶體元件之相關製程模組，並配合製作流程之設計，製作出可應用於主動陣列驅動之 液晶顯示器及有機發光二極體顯示器上之高性能、高一致性低溫複晶矽薄膜電晶體。 連續波雷射不儘擁有較佳輸出穩定性，同時具有晶粒方向的控制，因此可避免以準分 子雷射再結晶方法製備大晶粒的雷射製程範圍相當狹窄及雷射本身的不穩定性，改善薄 膜電晶體元件電特性的不均勻性;因此若要將低溫複晶矽薄膜電晶體應用於主動陣列驅 動之液晶顯示器及有機發光二極體顯示器上，以期望元件除了具有高性能的特性外，且 仍具備極佳的均勻性，新穎的結晶方式-連續波雷射結晶法製備的薄膜電晶體可以達到上 述要求。由於連續波雷射結晶法可以得到一維方向性有序性長條形的晶粒，因此電晶體 具有高載子移動率，但是在主動通道中仍有少許的晶粒邊界，會造成電特性的衰減與元 件間的不均勻性，因此如何將殘留的晶粒邊界排除也是一個重要的課題;若再配合新的元 件結構控制二維空間晶粒成長，勢必可進一步提昇低溫複晶矽薄膜的品質，進而製作出 高性能、高均勻性低溫複晶矽薄膜電晶體，所以本計畫也提出二維空間晶粒成長的控制 而得到一單晶矽薄膜的電晶體。 本計畫將針對各項製程模組進行改良及研究，以研發出高均勻性、高載子移動率的低 溫複（單）晶矽薄膜電晶體。