薄膜晶体管与先进显示重点实验室
Thin Film Transistor and Advanced Display Lab

IEEE EDL 二月刊发表我实验室论文

时间:2017-02-15

         国际微电子领域权威期刊IEEE Electron Device Letters今年第二期刊登了我实验室论文:” Nb Doped TiO2 Protected Back-Channel-Etched Amorphous InGaZnO Thin Film Transistors”(论文链接:http://dx.doi.org/10.1109/LED.2016.2644657

         非晶铟镓锌氧薄膜晶体管(a-IGZO TFT)以其较高的迁移率和良好的大面积均匀性在近些年获得了广泛的关注。与低温多晶硅技术(LTPS)相比,a-IGZO TFT的制备工艺与传统的a-Si:H TFT兼容性非常好,因此不管从器件特性还是成本角度考虑,a-IGZO TFT都是下一代平板显示最有潜力的技术之一。由于a-IGZO对刻蚀气体的等离子体和多数金属腐蚀液都很敏感,最初人们都采用刻蚀阻挡层(ESL)型工艺来制备a-IGZO TFT。与ESL型工艺相比,背沟道刻蚀(BCE)型工艺具有光刻次数少、寄生电容小等优点,因而BCE型a-IGZO TFT成为近些年重点研究的a-IGZO TFT工艺。a-IGZO TFT的BCE工艺一般可分为三类:一、直接干法刻蚀,二、H2O2基溶液的湿法刻蚀,三、插入过渡保护层。第一种方法虽然可以获得正常的IV特性,但器件的稳定性会严重恶化。第二种方法受限于H2O2溶液保护周期短、易爆等特性,并不是最优的方法。使用第三种方法,器件可以获得正常的IV特性及稳定性,且制备过程简单、安全,过渡保护层的种类一般有a-C、AZO、Ti等。本文采用TiO2:Nb(TNO)作为过渡保护层,在源漏图形化之后,对器件进行N2O处理+退火,可以使得沟道区TNO绝缘,而源漏区TNO仍然为导体。沟道区的TNO不仅可以保护a-IGZO不被腐蚀,还可作为器件的原位钝化层;而源漏区的TNO可以作为n+层,降低源漏寄生电阻。

         该论文的第一作者为博士生张乐陶,此项研究是在深圳TFT与先进显示重点实验室完成,受NSFC (61574003)和深圳科技计划(JCYJ20140417144423195)等项目的赞助。论文共同作者还有周晓梁、杨欢、何红宇、王龙彦、张敏和张盛东老师。