エキシマレーザ照射で形成した逆スタガ構造多結晶シリコン薄膜トランジスタ

概要

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ゲート絶縁膜としてプラズマCVD法のSiN,半導体膜としてXeClエキシマレーザ照射で形成した多結晶シリコン(p-Si)を用いた逆スタガ構造薄膜トランジスタ(TFT)の基本特性,移動度の基板内分布およびしきい電圧シフト特性を評価した.TFTは100mm角のガラス基板上に最高温度300℃のプロセスで形成,分布測定は0.3mm等ピッチで配置した素子に対して行った.その結果,レーザ強度200mJ/cm^2で作成したTFTのμは20.9cm^2/V・s,オフ電流は2×10^<-11>Aである.いったん弱いレーザが照射され再度200mJ/cm^2が照射された重ね領域を除くTFTは均一な分布を示すことがわかった.解析結果,μの低下する領域には110〜170mJ/cm^2のレーザが照射されている.この範囲のレーザが照射されたSi膜は水素の少ないアモルファスシリコン(a-Si)あるいはa-Siと結晶粒の混在する状態にあることも明らかになった.また,ゲート直流電圧20V,印加時間10^4秒後のシフト電圧0.2Vはa-SiTFTの1/25以下と小さく,今回提案のp-Si TFTは液晶ディスプレイに適用するうえで良好な特性を示すことが明らかになった.
社団法人電子情報通信学会の論文
1993-05-25