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低溫多晶硅薄膜晶體管（多晶硅TFT）技術(shù)對高清晰度LCD仍抱有希望，但只是工程師們要對工藝結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方法加以改進(jìn)才行，當(dāng)今，韓國的一個(gè)公司發(fā)明了一種技術(shù)，能加快比以往更明亮，分辯率更高的顯示器的推出。

在傳統(tǒng)的主動矩陣LCD的設(shè)計(jì)中，薄膜晶體管是由無定形硅（a-Si）形成的。生產(chǎn)出來的晶體管用作各個(gè)像素的開關(guān)。這些設(shè)計(jì)都需要能把個(gè)人電腦的信號轉(zhuǎn)換成適合于顯示器和像素控制的幅度的附加電路。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的晶體管無法用來驅(qū)動這些象素開關(guān)，廠家必須把客戶的IC加到驅(qū)動和掃描功能的屏上。無定形硅晶體管的尺寸和功能也限制了每平方英寸能被照明的像素的數(shù)量。結(jié)果，當(dāng)今個(gè)人電腦用a-Si TFT LCD具有每平方英寸從60-90個(gè)像素（PPi）的范圍的像素密度。雖然能獲得200PPi左右的高分辯率的a-Si TFT-LCD一直沒有幾個(gè)，只要使用了外部驅(qū)動IC，就會有生產(chǎn)約束來限制這些顯示屏的商用可能性。

另一方面，已能生產(chǎn)出分辯率超過200PPi的低溫多晶硅（LTPS）TFT-LCD來。為了進(jìn)行比較起見，考慮典型的用人眼能分析的最高分辯率是大約350PPI。更好的是因?yàn)樵摴に嚳上趄?qū)動器IC和顯示屏間幾千個(gè)差帶式自動接合，這可減低成本并能提高顯示屏的可靠性。三星電子公司一直在使用該項(xiàng)技術(shù)并增加了改進(jìn)后的設(shè)計(jì)。

工藝

多晶硅顯示器是通過轉(zhuǎn)換無定形硅而制造出來的。就是用準(zhǔn)分子激光器將無定形硅熔化并重結(jié)晶。這項(xiàng)激光技術(shù)將電子的遷移率提高了100左右的象素，使屏幕晶體管比平常小。

由于所有這些原因，LTPS TFT-LCD是高分辯率顯示器一項(xiàng)大有希望的技術(shù)，正吸引著移動和個(gè)人電子產(chǎn)品OEM包括移動電話、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）和筆記本型小的電腦的許多廠家在內(nèi)的注意。由于集成門驅(qū)動IC和一個(gè)小的形式因素，為這些目的的LTPS TFT-LCD的優(yōu)點(diǎn)包括了LCD的對稱性。也就是說，顯示屏厚度薄而量輕。另外，LTPS TFT-LCD還具有功耗低的特性。此外，LTPS TFT-LCD產(chǎn)生的漏電較較小并且有輕微的摻雜漏電結(jié)構(gòu)和高的儲存能力。

即使目前LTPS TFT 技術(shù)有了顯著的進(jìn)步，一些關(guān)鏈工藝、結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方法，如果要滿足其商業(yè)預(yù)測的話，就需要進(jìn)行優(yōu)化。特別是緊接著的是準(zhǔn)分子激光晶體化（ELC）工藝，因此，a-Si沉積就需要加以改進(jìn)。

TFT的結(jié)構(gòu)和工藝

除了幾個(gè)公司外，大多數(shù)LTPS TFT的廠家都給驅(qū)動電路使用了高級門結(jié)構(gòu)和CMOS。使用傳統(tǒng)的技術(shù)，復(fù)雜的TFT和CMOS工藝需要約9個(gè)光掩模，為了進(jìn)行包括LPCVD沉積和激活摻雜劑的爐子淬火在內(nèi)的一些中溫工藝，玻璃必須是昂貴的淬火或預(yù)先壓密的。

在LTPS TFT中，稍有摻雜的漏電結(jié)構(gòu)使器件允許無電流的像素的隨機(jī)無效率（能），這也能把驅(qū)動器的非穩(wěn)定性減到最小。無定形硅薄膜原是在阻塞層的頂部由LPCVD或PECVD沉積的，厚度僅幾千微米。這些絕緣材料的厚度和質(zhì)量可能影響到TFT的傳輸性能。溝道摻雜是最常用的，而且是控制n-TFT和TFT兩者的VTH的最準(zhǔn)確的方法。這可能需要另外的光掩模和離子摻雜藝。不像a-Si TFT工藝中的a-Si沉積，活動層形成前后的清洗過程對TFT的性能和一致性也是很關(guān)鍵的。最通常的是，從四羥乙基氮硅烷（TEOS）衍生的二氧化硅（Si02）用于門電介質(zhì)材料。為了減少步驟和簡化電源及漏電的形成，三星將離子流和門形成步驟同時(shí)進(jìn)行。三星稱此項(xiàng)技術(shù)為半門（HG）法。

如今，低能摻雜技術(shù)似乎沒有被廣泛采用是由于工藝復(fù)雜性造成的。內(nèi)層電介質(zhì)和鈍化層在減少寄生電容和多種線缺陷方面起著重要的作用。鈍化電介質(zhì)的選擇在顯示器分辯率提高時(shí)顯得更重要了。對反射式LCD來說，廣泛采用的是有機(jī)鈍化。

半門結(jié)構(gòu)

半門結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，對LTPS TFT來說是一個(gè)極有吸引力的解決方案。有一段時(shí)間，三星一直在生產(chǎn)LTPS TFT LCD。當(dāng)今，該公司正在使用其LTPS TFT-LCD的半門技術(shù)。該工藝需要的光掩模比之傳統(tǒng)的方法要少。離子摻雜掩模用于門的定義可把掩模從三個(gè)減少到二個(gè)，包括輕微的摻雜漏電工藝在內(nèi)。依結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況，也可能產(chǎn)生一個(gè)沒有光刻蝕和燃燒的結(jié)構(gòu)。最重要的是，該工藝可產(chǎn)生自對準(zhǔn)并且是稍有摻雜的漏電的對稱結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可為LCD的充放電產(chǎn)生反向的低電壓和對稱性能。還可準(zhǔn)確控制輕微摻雜漏電的持結(jié)時(shí)間，以便生產(chǎn)出穩(wěn)定而可靠的器件。

準(zhǔn)分子激光器

準(zhǔn)分子激光結(jié)晶的物理現(xiàn)象是很容易為人們所理解的。特別是哥倫比亞大學(xué)的一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)窄的實(shí)驗(yàn)窗口可產(chǎn)生增益很大的多晶硅并穩(wěn)之為超級側(cè)面生產(chǎn)（SLG）。即使需要麻煩的脫氫過程，許多LTPS TFT-LCD開發(fā)人員都在使用PECVD a-Si作為產(chǎn)物母體，脫氫的問題采用得比準(zhǔn)分子激光結(jié)晶還多。準(zhǔn)分子激光晶化工藝的微結(jié)構(gòu)，會對TFT的性能和一致性產(chǎn)生直接影響的，合肥市大地取決于準(zhǔn)分子激光器的狀況。產(chǎn)物母體的初始條件是關(guān)鍵的。用LPCVD，爆炸性的結(jié)晶總是隨著激光器的第一個(gè)脈沖而產(chǎn)生。

許多能獨(dú)特產(chǎn)生大型多晶硅膜的新技術(shù)已根據(jù)SLG現(xiàn)膽提了出來，哥倫比亞大學(xué)的詹姆斯·英等人開發(fā)了連續(xù)側(cè)面固化（SLS）法，產(chǎn)生了大增益、直接固化的、并且是定位控制的單晶區(qū)域。也是在哥倫比亞大學(xué)一個(gè)小組在硅a-Si膜上端使用定型的二氧化硅作防反射復(fù)層，已開發(fā)了增益邊界——定位控制（GLS）多晶硅。東京一個(gè)科技集團(tuán)協(xié)會提出了使用i相移掩膜的多晶硅粒度側(cè)面生長。富士通的一個(gè)小組使用a-Si島和背面準(zhǔn)分子激光結(jié)晶法，演示了多晶硅新的側(cè)面生長法。意大利的一個(gè)小組也實(shí)現(xiàn)了成核位置的定位控制，形成了控制的側(cè)面生長多晶硅。

多數(shù)方法都使用了SLG現(xiàn)象。雖然這些方法能產(chǎn)生大的受控的顆粒多晶硅微結(jié)構(gòu)，要將這些技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)還需要工程師們解決關(guān)于玻璃基板上多晶硅的一致性、設(shè)備兼容性和工藝簡化的諸多問題。

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