図8 ポストH2アニールのみを施したTFTのId-Vg特性 図6 ELA前後の表面形状 図9 プレH2アニール後、ポストH2アニールを施したTFTのId-Vg特性 図7 金属ソース/ドレイン構造 poly-Si TFTの作製工程 (a) as‐deposited(c) 80 mJ/cm2(b) 70 mJ/cm2(d) 90 mJ/cm2 次に、90 mJ/cm2の条件の試料を用いて金属ソース/ドレイン構造poly-Si TFTを作製した。作製工程を図7に示す。ソース/ドレイン部分の形成は、真空蒸着により製膜したTiを用いた。また、欠陥低減を目指し、チャネルのパターニング後にプレH2アニールとして、およびAl電極パターニング後にポストH2アニールとして、それぞれ窒素希釈の4% H2 (4% H2 + 96% N2)を用いて200℃の熱処理を施し、各段階でのアニールの効果を検証した。レーザ照射以外のプロセス温度は最高200℃である。 まず、プレH2アニールは施さず、ポストH2アニールのみ施した試料のId-Vg特性を図8に示す。ポストH2アニールを施す前(0 min)は移動度0.9 cm2/Vsだったのに対 し、30 minのアニールを施すことで40 cm2/Vsに上昇し、さらに30 min追加(60 min)することで130 cm2/Vsが得られたのち、90 min以上では30 cm2/Vs程度に下がってしまった(図10)。 次に、プレH2アニールを60 min行った試料に対して、同様にポストH2アニールを施した試料のId-Vg特性を図9に示す。ポストH2アニール前の移動度は4.9 cm2/Vsであり、ポストH2アニール90 minにおいて220 cm2/Vsが得られた(図10)。図10に移動度をまとめるが、チャネルパターニング後に一旦プレアニールを行うことで、ポストアニールによる移動度の増加がより効果的になる結果が得られた。しかし、ポストアニール時間を増加した際の閾値電圧の上昇や、負バイアス側のリーク電流が大きいといった課題が残り、TFT特性のさらなる向上に向けて、絶縁膜も含め今後検討が必要である。 − 269 −
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