薄膜晶体管液晶显示器3道光刻技术研究

发布时间：2021-07-19 23:19

　　薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）产业经过近30年的发展,其规模不断扩大,技术成熟度不断加深。特别是近10年来,国内液晶显示产业迅速发展。以北京京东方、上海天马、深圳华星光电等面板公司纷纷投产G4.5至G11代液晶面板生产线。随着液晶显示产业发展,薄膜晶体管的光刻制程次数也从最初的7道降低到5道,制造成本大幅降低。2010年,随着半透光罩与灰阶光罩技术的应用,光刻次数从5道光罩变成了4道光罩。当前4道光刻技术依旧是各面板厂的主流技术,同时3道光刻技术目前已成为各大面板厂的主要研发课题。但是3道光刻技术因技术难度大、良率低,目前还有很多问题需要解决。本论文通过对3道光刻技术的研究,分析了三种常见的3道光刻技术工艺方法,包括氧化铟锡剥离法、接触孔填充法及三段式光罩等方法。重点对氧化铟锡剥离技术的核心工艺方法进行研究,包含负性光阻下挖法、双层光阻下挖法及光阻与绝缘层下挖法。在此基础上,自主开发出一种全新的氧化铟锡剥离技术,即光阻制绒技术。光阻制绒技术的原理是使用等离子体对光阻表面进行处理,在光阻表面生长一层绒状物,这层绒状物具有很大的表面积,利于ITO沉积在其上。这种光阻绒状物和ITO的... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

薄膜晶体管制作工艺光罩减少进程

章主要针对薄膜晶体管结构、工作原理、性能参数及 4 道光刻技章节所研究的 3道光刻技术均是基于此常规的 4道光刻技术流程上动结构管的驱动结构一般是按照半导体有源层（Active）、金属栅电极（（SD）的相对上下和接触位置来区分，一般可分为底栅顶接触、触、顶栅底接触四种类型，图 2-1 为薄膜晶体管常用结构的示意结构，栅极位于最底下，然后是有源沟道层，最后是源漏电极，，故叫底栅顶接触。图 b 是底栅底接触结构，栅极位于最底下，后是源漏电极，沟道底部接触源漏电极，故叫底栅底接触。图 c源层位于底部，中间是源漏电极，最上是栅极，沟道顶部与源漏电触。图 d 是顶栅底接触结构，源漏电极在底部，中间是有源层，底部接触源漏电极，故叫顶栅底接触。

特性及与半导体有源层沟道接触特性均较好。但这种底栅结构也有明显的缺点，主要是半导体有源层沟道暴露在空气中，直接和空气分子接触，空气中含有的氧分子和水分子会渗透进导电沟道，影响晶体管的器件特性。上图 2-1 可以看出，顶栅结构的薄膜晶体管工艺流程是：第一步进行半导体有源沟道层图形或源漏电极金属层图形化，第二步进行绝缘层图形化，第三步进行栅极金属层图形化。顶栅结构的薄膜晶体管的半导体有源沟道层因为被覆盖在其上的栅极绝缘层保护，所以其器件特性较好。然而其缺点亦比较明显，主要是原因是绝缘层和栅极金属层在沟道层之后进行，所以在进行绝缘层和栅极金属层成膜蚀刻时，制程中的高能粒子会对有源层沟道造成等离子损伤，影响器件特性。当前底栅顶接触型的薄膜晶体管结构在 TFT-LCD 面板制造技术中广泛运用，其中底栅顶接触型结构因为是否使用半导体沟道保护层而分为背沟道刻蚀型(BCE[32],TheBack Channel Etched Structure)和刻蚀阻挡型(ESL ,The Etch Stopper Structure)两种类型。如图 2-2 所示，它们在制造工艺上有很大差别，性能也不同。


本文编号：3291632