词条 | 低温多晶硅型TFT |
释义 | 元件结构和制程LTPS TFT的元件结构,有N型和P型两种,其中的N型TFT,会利用低掺杂型漏极(lightly doped drain,LLD)来降低元件的漏电流。 LTPS TFT的制作过程:工需要9道掩膜。 第一道掩膜:定义出元件主动区。 第二道掩膜:实行离子注入,以调整N型或P型TFT的截止电压 第三道掩膜:定义出栅极。 第四道掩膜:屏蔽NLDD以及P型TFT的区域,实行离子注入以形成N型TFT的N源/漏极区域,实行离子注入以形成N型TFT的NLDD区域 第五道掩膜:遮蔽N型TFT的区域,实行离子注入以形成P型TFT的P源/漏极区域。 第六道掩膜:形成接触孔。 第七道掩膜:形成漏/源电极。 第八道掩膜:定义出保护绝缘层的接触孔。 第九道掩膜:定义像素电极形状。 栅极与半导体层的位置关系LTPS TFT 的栅极是位于半导体层上方,是所谓的top gate 的结构;二非晶硅型TFT的栅极是位于半导体层下方,是所谓的BOTTOM GATE的结构。这种结构上的不同,使得LTPS TFT 在TFT LCD中应用时,具有以下几点优势。 沟道串联电阻低非晶硅性TFT的沟道与源/漏极位于半导体层的两边,而且有较大的串联电阻,降低TFT 的导电性;而LTPS TFT的沟道,基本上则可直接与源/漏极相连。但是对N型LTPS TFT 而言,为了减小因为漏极电场太大而产生的漏电流会在沟道与源/漏极之间,插入LDD区域,来降低漏极电场。 栅极绝缘膜厚度小按制程顺序,后形成的薄膜必须良好的覆盖先形成薄膜形状的高低台阶差。就非晶硅性TFT而言,栅极绝缘膜必须覆盖栅极金属层,为了扫面线信号延迟的考虑,杀机金属层必须有一定的厚度,是扫描线上的亚像素等效电阻不至于太大,而栅极绝缘膜一般需要比被覆盖的栅极金属层厚度更大,才能完全覆盖栅极金属层,一面常见的短路缺陷的发生;非晶硅性TFT栅极金属层和栅极绝缘膜厚度,一般值各约为200nm与360nm。另一方面,就LTPS TFT 而言栅极绝缘膜只需要覆盖半导体层即可,由于半导体层并不用来作为导线使用,厚度不需要太大,LTPS TFT的半导体层和栅极绝缘膜厚度的一般值各约为50n与100nm。 栅极金属层厚度大非晶硅型TFT的栅极绝缘膜必须覆盖栅极金属层,因此必须考虑两者厚度的取舍,若要增减栅极金属层的厚度,一方面固然可以降低扫描线信号延迟的效应,但也使得栅极绝缘膜的厚度要增加,而使得储存电容的遮光面积变大;相反的,在LTPS TFT 中栅极金属层的厚度却不受到栅极绝缘膜的限制,故而采用较大的厚度可降低电阻和信号延迟效应。 栅极与源/漏极吴重叠非晶硅型TFT 的栅极与源/漏极之间,需要有重叠的区域;但就LTPS TFT 而言,是以离子注入自动对准来形成源/漏极,因此在栅极与源/漏极之间所产生的寄生电容,会比非晶硅型TFT小很多,大幅降低了扫描线电容耦合效应。 激光退火所谓的“低温”多晶硅,是指整个TFT的制程温度都低于玻璃基板可以承受的温度,一般都在450℃一下,这种温度制程之下 沉积的硅薄膜,只能形成结构散乱而充满缺陷的非晶硅,如果想要形成多晶硅薄膜,便须要利用激光退火的制程。在这个步骤中使用激光的波长,要选择在其能量被非晶硅薄膜所吸收,而又不会被作为玻璃基板的二氧化硅所吸收的特定波长,因此可以在低温下,不破坏玻璃基板而将非晶硅薄膜转变成多晶硅薄膜。 |
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