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

IEEE TED五月刊发表我实验室论文

时间:2016-05-09

          国际微电子领域权威期刊IEEE Trans. on Electron Devices今年第五期刊登了我实验室论文“A Back-Channel-Etched Amorphous InGaZnO Thin Film Transistor Technology with Al-doped ZnO as Source/Drain and Pixel Electrodes”(文章链接:http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7442869)

          近年来,非晶铟镓锌氧薄膜晶体管(a-IGZO TFT)以其较高的迁移率和大面积范围内的均匀性好而得到了广泛的关注。a-IGZO TFT的制备工艺与现今大规模生产的a-Si:H工艺基本是兼容的,可以大大降低产业更新换代带来的成本,因而a-IGZO技术被认为是下一代平板显示最具潜力的技术之一。在众多的TFT制备工艺中,背沟道刻蚀(BCE)工艺因其工艺步骤少、成本低而被广泛应用在TFT生产中,但对于a-IGZO TFT来说,由于a-IGZO极易在酸碱环境中受到腐蚀,给器件的制备带来很大困难,而在刻蚀阻挡层法(ESL)制备器件中,由于刻蚀阻挡层对a-IGZO的保护,器件制备的难度大大降低,因此早期面向大规模生产的a-IGZO TFT研究主要集中在刻蚀阻挡层法制备器件,但随着高分辨率、窄边框、高动态范围液晶显示器和AMOLED的发展,刻蚀阻挡层结构的器件难以scaling down、寄生大等缺点渐渐显露出来,使a-IGZO TFT高迁移率的优势得不到发挥,而BCE结构的成本低、寄生效应小,因此又重新得到了广泛的关注。

         BCE型a-IGZO TFT主要有两种制备方法,即干法刻蚀和湿法腐蚀。在干法刻蚀过程中,等离子体中的F-或Cl-等会对a-IGZO背界面轰击并造成污染,导致器件特性下降;湿法腐蚀制备a-IGZO TFT一般采用H2O2基的腐蚀液,这种腐蚀液容易挥发和发生爆炸,因此不适用于大规模生产。

         AZO是一种具有高电导的透明氧化物薄膜,本文采用AZO作为电极来制备a-IGZO TFT,实现了在对IGZO背界面损伤较小的前提下实现源漏的图形化,达到低成本制备高性能氧化物TFT的目的,并利用AZO的高电导、在可见光透明的特性,设计了一种采用AZO同时作为像素电极和源漏电极的像素制备的工艺流程,采用此流程可以实现和常规流程同样的光刻步骤,但可以实现具有高性能的TFT开关特性,并可以避免铜布线工艺中铜的污染问题。

         该论文的第一作者为博士生邓伟同学,此项研究是在深圳TFT&SOP重点实验室完成,受NSFC (61274084)和深圳科技计划(JCYJ20120829170028552)等项目的赞助。该论文的通讯作者为张盛东老师,论文共同作者还有TFT&SOP重点实验室的肖祥、邵阳、宋振,以及华星光电的李佳育、A. Lien等。

邓伟供稿