薄膜晶體管液晶顯示器3道光刻技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-19 23:19
薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近30年的發(fā)展,其規(guī)模不斷擴(kuò)大,技術(shù)成熟度不斷加深。特別是近10年來,國(guó)內(nèi)液晶顯示產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。以北京京東方、上海天馬、深圳華星光電等面板公司紛紛投產(chǎn)G4.5至G11代液晶面板生產(chǎn)線。隨著液晶顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展,薄膜晶體管的光刻制程次數(shù)也從最初的7道降低到5道,制造成本大幅降低。2010年,隨著半透光罩與灰階光罩技術(shù)的應(yīng)用,光刻次數(shù)從5道光罩變成了4道光罩。當(dāng)前4道光刻技術(shù)依舊是各面板廠的主流技術(shù),同時(shí)3道光刻技術(shù)目前已成為各大面板廠的主要研發(fā)課題。但是3道光刻技術(shù)因技術(shù)難度大、良率低,目前還有很多問題需要解決。本論文通過對(duì)3道光刻技術(shù)的研究,分析了三種常見的3道光刻技術(shù)工藝方法,包括氧化銦錫剝離法、接觸孔填充法及三段式光罩等方法。重點(diǎn)對(duì)氧化銦錫剝離技術(shù)的核心工藝方法進(jìn)行研究,包含負(fù)性光阻下挖法、雙層光阻下挖法及光阻與絕緣層下挖法。在此基礎(chǔ)上,自主開發(fā)出一種全新的氧化銦錫剝離技術(shù),即光阻制絨技術(shù)。光阻制絨技術(shù)的原理是使用等離子體對(duì)光阻表面進(jìn)行處理,在光阻表面生長(zhǎng)一層絨狀物,這層絨狀物具有很大的表面積,利于ITO沉積在其上。這種光阻絨狀物和ITO的...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
薄膜晶體管制作工藝光罩減少進(jìn)程
章主要針對(duì)薄膜晶體管結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)及 4 道光刻技章節(jié)所研究的 3道光刻技術(shù)均是基于此常規(guī)的 4道光刻技術(shù)流程上動(dòng)結(jié)構(gòu)管的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)一般是按照半導(dǎo)體有源層(Active)、金屬柵電極((SD)的相對(duì)上下和接觸位置來區(qū)分,一般可分為底柵頂接觸、觸、頂柵底接觸四種類型,圖 2-1 為薄膜晶體管常用結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu),柵極位于最底下,然后是有源溝道層,最后是源漏電極,,故叫底柵頂接觸。圖 b 是底柵底接觸結(jié)構(gòu),柵極位于最底下,后是源漏電極,溝道底部接觸源漏電極,故叫底柵底接觸。圖 c源層位于底部,中間是源漏電極,最上是柵極,溝道頂部與源漏電觸。圖 d 是頂柵底接觸結(jié)構(gòu),源漏電極在底部,中間是有源層,底部接觸源漏電極,故叫頂柵底接觸。
特性及與半導(dǎo)體有源層溝道接觸特性均較好。但這種底柵結(jié)構(gòu)也有明顯的缺點(diǎn),主要是半導(dǎo)體有源層溝道暴露在空氣中,直接和空氣分子接觸,空氣中含有的氧分子和水分子會(huì)滲透進(jìn)導(dǎo)電溝道,影響晶體管的器件特性。上圖 2-1 可以看出,頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管工藝流程是:第一步進(jìn)行半導(dǎo)體有源溝道層圖形或源漏電極金屬層圖形化,第二步進(jìn)行絕緣層圖形化,第三步進(jìn)行柵極金屬層圖形化。頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體有源溝道層因?yàn)楸桓采w在其上的柵極絕緣層保護(hù),所以其器件特性較好。然而其缺點(diǎn)亦比較明顯,主要是原因是絕緣層和柵極金屬層在溝道層之后進(jìn)行,所以在進(jìn)行絕緣層和柵極金屬層成膜蝕刻時(shí),制程中的高能粒子會(huì)對(duì)有源層溝道造成等離子損傷,影響器件特性。當(dāng)前底柵頂接觸型的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)在 TFT-LCD 面板制造技術(shù)中廣泛運(yùn)用,其中底柵頂接觸型結(jié)構(gòu)因?yàn)槭欠袷褂冒雽?dǎo)體溝道保護(hù)層而分為背溝道刻蝕型(BCE[32],TheBack Channel Etched Structure)和刻蝕阻擋型(ESL ,The Etch Stopper Structure)兩種類型。如圖 2-2 所示,它們?cè)谥圃旃に嚿嫌泻艽蟛顒e,性能也不同。
本文編號(hào):3291632
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
薄膜晶體管制作工藝光罩減少進(jìn)程
章主要針對(duì)薄膜晶體管結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)及 4 道光刻技章節(jié)所研究的 3道光刻技術(shù)均是基于此常規(guī)的 4道光刻技術(shù)流程上動(dòng)結(jié)構(gòu)管的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)一般是按照半導(dǎo)體有源層(Active)、金屬柵電極((SD)的相對(duì)上下和接觸位置來區(qū)分,一般可分為底柵頂接觸、觸、頂柵底接觸四種類型,圖 2-1 為薄膜晶體管常用結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu),柵極位于最底下,然后是有源溝道層,最后是源漏電極,,故叫底柵頂接觸。圖 b 是底柵底接觸結(jié)構(gòu),柵極位于最底下,后是源漏電極,溝道底部接觸源漏電極,故叫底柵底接觸。圖 c源層位于底部,中間是源漏電極,最上是柵極,溝道頂部與源漏電觸。圖 d 是頂柵底接觸結(jié)構(gòu),源漏電極在底部,中間是有源層,底部接觸源漏電極,故叫頂柵底接觸。
特性及與半導(dǎo)體有源層溝道接觸特性均較好。但這種底柵結(jié)構(gòu)也有明顯的缺點(diǎn),主要是半導(dǎo)體有源層溝道暴露在空氣中,直接和空氣分子接觸,空氣中含有的氧分子和水分子會(huì)滲透進(jìn)導(dǎo)電溝道,影響晶體管的器件特性。上圖 2-1 可以看出,頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管工藝流程是:第一步進(jìn)行半導(dǎo)體有源溝道層圖形或源漏電極金屬層圖形化,第二步進(jìn)行絕緣層圖形化,第三步進(jìn)行柵極金屬層圖形化。頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體有源溝道層因?yàn)楸桓采w在其上的柵極絕緣層保護(hù),所以其器件特性較好。然而其缺點(diǎn)亦比較明顯,主要是原因是絕緣層和柵極金屬層在溝道層之后進(jìn)行,所以在進(jìn)行絕緣層和柵極金屬層成膜蝕刻時(shí),制程中的高能粒子會(huì)對(duì)有源層溝道造成等離子損傷,影響器件特性。當(dāng)前底柵頂接觸型的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)在 TFT-LCD 面板制造技術(shù)中廣泛運(yùn)用,其中底柵頂接觸型結(jié)構(gòu)因?yàn)槭欠袷褂冒雽?dǎo)體溝道保護(hù)層而分為背溝道刻蝕型(BCE[32],TheBack Channel Etched Structure)和刻蝕阻擋型(ESL ,The Etch Stopper Structure)兩種類型。如圖 2-2 所示,它們?cè)谥圃旃に嚿嫌泻艽蟛顒e,性能也不同。
本文編號(hào):3291632
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