高介電常數的三氧化二鉺介電層應用銦鎵鋅氧化物薄膜電晶體與記憶體之電性與可靠度研究

銦鎵鋅氧薄膜電晶體於主動矩陣有機發光二極體平面顯示器之應用受到各界的高度的矚目在軟性顯示器市場，因為它擁有高電子遷移率、好的均一性、低製程溫度，將有機會取代非晶矽薄膜電晶體與多晶矽薄膜電晶體成為下一世代新應用。銦鎵鋅氧薄膜電晶體使用高介電常數材料可望實現元件的操作電壓大幅降低，開關比也大幅改善。高介電常數材料也可以當做電荷捕捉層應用銦鎵鋅氧薄膜電晶體之非揮發記憶體之可攜式的電子產品，為了實現大的電容密度，高速操作和低操作電壓的非揮發記憶體。銦鎵鋅氧化物薄膜電晶體發展多年，由於銦鎵鋅氧化物薄膜電晶體元件導通的機制和傳統以矽為主動層的元件不盡相同，所以有多項挑戰需要克服，目前最大的挑戰是臨界電壓不穩定性，且元件受到環境引響劇烈，使得電性可靠度不穩定，銦鎵鋅氧薄膜電晶體與記憶體目前電性表現的機制和可靠度物理機制尚未研究透徹，因此，本計劃將以『高介電常數的三氧化二鉺介電層應用銦鎵鋅氧化物薄膜電晶體與記憶體之電性與可靠度研究』題，開發新的材料高介電常數三氧化二鉺介電層應用銦鎵鋅氧薄膜電晶體與記憶體，並深入分析薄膜電晶體與記憶體元件於不同量測環境、電壓應力、照光下之退化機制以及利用不同退火氣氛的製程方式改善電性可靠度，目標開發出可具量產性、價格合理化以及商品化之應用。此計畫可以分為三年執行:第一年:開發新的材料高介電常數三氧化二鉺介電層應用銦鎵鋅氧薄膜電晶體，分析它的電性與物性並完成薄膜電晶體元件製作，實現高開關電流比、高載子遷移率和低的次臨界斜率。第二年:開發新的材料高介電常數三氧化二鉺介電層應用銦鎵鋅氧薄膜記憶體，分析它的電性與物性並完成薄膜記憶體元件製作，將實現高寫入/抹除速度、低操作電壓、好的資料保持力、高寫入/抹除次數、小的閘極汲極干擾。第三年:將深入探討正/負電壓應力、照光應力、正/負電壓照光應力以及正/負偏壓溫度不穩定，以及在高溫高濕狀況下對的三氧化二鉺的銦鎵鋅氧薄膜電晶體與記憶體之可靠度機制。

系統編號:PB10301-0497
原計畫編號:NSC102-2221-E182-072-MY3