系統面板之低溫非揮發性記憶體技術開發與研究

Abstract

由於低溫複晶矽薄膜電晶體(Low Temperature Polycrystalline Thin Film Transistor; LTPTFT)具有較佳的電子遷移率(Mobility)，因此應用於光電顯示面板 技術時可以有效增加畫素的開口率，此外，亦可做為顯示面板週邊的驅動電路 (Driving circuit)，將周邊電路製作在同一面板上，進而達到系統整合於玻璃 (System on Panel; SOP)上的目標。 在一完整的顯示系統面板中的組成，除了薄膜電晶體的陣列之外，還將包 括：輸入/輸出介面、資訊處理單元以及記憶單元；由於將非揮發性記憶體製作 於面板上，可以做為畫面資料的儲存單元，在靜態顯示時能有效節省電力消耗， 並且非揮發性記憶體在不提供電源時仍可保存資料，可以配合電路設計衍生其他 功能、提升面板價值，目前國內各大顯示面板廠商也正積極地評估相關技術發 展，不過有許多關鍵的技術仍有待開發與解決。因此本計畫主要的目標是發展應 用於系統面板上的低溫非揮發性記憶體技術。我們首先研究低溫(< 600oC)穿遂氧 化層的成長，因為穿遂氧化層的電性良否對非揮發性記憶體有決定性的影響。其 次，由於複晶矽薄膜表面的缺陷和粗糙度(Roughness)亦會嚴重影響其上穿遂氧化 層的電性。因此，我們也會針對此一問題加以改善，以獲得最佳的穿遂氧化層/ 複晶矽薄膜介面。最後我們也將製作N-ROM 的垂直結構，並嘗試將儲存介電層 以含氧碳化矽(SiCO)薄膜做取代，希望非揮發性記憶體能有較大的記憶窗口。在 電性分析方面，我們將探討記憶體元件耐力(Endurance)，記憶體元件的資料保持 時間(Retention time)、元件操作寫入/抹除(Write/Erase)速度等特性，並對一般傳 統非揮發性記憶體元件做一比較。