薄膜晶体管阵列四次光刻工艺中光刻胶灰化工艺的研究

光刻胶灰化是薄膜晶体管四次光刻工艺的核心工艺之一。初步研究了用纯O2对光刻胶进行灰化的工艺,影响光刻胶灰化的主要因素有功率、气压和灰化气体的流量,经过一组正交实验,得到了功率、气压、灰化气体的流量对光刻胶的灰化速率和均匀度的影响趋势。结果表明,功率是影响灰化速率的主要因素。通过不断地优化光刻胶的灰化条件,最终得到了理想的灰化条件,即功率为10500W,气压为26.7Pa,O2的流量为2000mL/min,灰化时间为91s。

高功能材料—聚硅炔的研究现状

本文综述了一类新型的高功能材料——聚硅炔的合成、结构、反应以及作为半导体、导电性SiC薄膜、光学波导器和光致抗蚀剂的应用的研究现状。

PZT铁电薄膜的反应离子刻蚀研究

介绍了一种刻蚀效果良好的PZT铁电薄膜反应离子刻蚀方法。利用深反应离子刻蚀设备研究了反应离子刻蚀中刻蚀气氛、刻蚀功率及刻蚀气体流量等因素对PZT薄膜刻蚀效果的影响。实验结果表明,刻蚀气体采用SF6、刻蚀功率为250 W、SF6/Ar总流量为25 cm3/min(其中SF6∶Ar为20∶5)时刻蚀效果最优。利用优化后的工艺条件制作出可用于铁电存储器的铁电电容并测试其电学特性,得到了较理想的电滞回线和漏电流。

采用光刻胶牺牲层技术改善薄膜电路制备工艺

通过对薄膜电路制备工艺系统的研究,将传统的薄膜电路制备工艺与牺牲层技术相结合,提出了一种新型的薄膜电路制备方法。克服了对反应离子刻蚀及离子束刻蚀等干法刻蚀设备的依赖,同时取消了湿法刻蚀,避免了其对图形精度的影响。通过优化光刻胶配比,调节喷胶速率和采用溅射后退火等手段解决了牺牲层线条模糊、孔洞出现和膜基结合力差等问题。采用光刻胶牺牲层技术可以制备出高精度薄膜电路。

金属连线光刻技术

介绍了一种细线条金属连线光刻技术。在溅射铝后,生长一薄层氮化硅薄膜作为减反层,利用氮化硅薄膜的光刻条件,涂覆薄胶可以保证刻出细线条,腐蚀薄层氮化硅保证线宽,同时在腐蚀铝过程中用氮化硅作掩蔽解决了薄胶问题。并在亚微米的抗辐射加固电路中成功应用。

各膜层对光刻胶灰化的影响

研究各膜层对灰化速率的影响,增强对灰化工艺的了解,为四次光刻工艺改善提供参考。采用探针台阶仪测量在相同灰化条件下不同膜层样品的灰化速率和有源层损失量,对结果进行机理分析和讨论。实验结果表明:有源层会降低灰化速率,源/漏金属层可以增大灰化速率,栅极金属层对灰化速率无影响。对于正常膜层结构的阵列基板,源/漏层图形密度越大,灰化速率越小,图形密度每增大1%,灰化速率下降14nm/min。有源层和源/漏金属层对灰化等离子体产生影响,从而影响灰化速率。

TFT-LCD四次光刻工艺中的光刻胶剩余量

在四次光刻工艺中,半光刻制程中光刻胶膜残量的控制,对于TFT沟道形貌以及电学特性至关重要。因此,本文研究了在氧化物TFT-LCD四次光刻工艺中,影响半光刻制程中光刻胶剩余量的关键因子,通过全因子实验设计,得到了预烘温度、减压干燥的快抽时间和显影时间的最优组合,再通过单因子实验优化出最优曝光量。结果表明,该实验设计可有效优化半光刻后光刻胶的剩余量及均一性,并获得理想的实验条件组合。当预烘温度、减压干燥快抽时间、显影时间以及曝光量分别为115℃、10 s、52 s和67 mJ/cm2时,光刻胶剩余量可以控制在0.51μm,线宽为11.17μm,均一性良好(<5%)。

IGZO型TFT图形设计优化

在IGZO型TFT-LCD器件阵列四次光刻工艺条件下,研究了薄膜晶体管图形设计对实做图形的影响,得到了不同沟道长设计、补偿设计对半色调掩膜光刻后沟道区域光刻胶图形拖尾、内缩、膜厚的影响趋势。实验测量结果表明,沟道长设计值L在3μm~10μm时,L越大,光刻胶内缩量越大,拖尾量越小,沟道内光刻胶膜厚越小;L>10μm时,光刻胶内缩量、拖尾量、膜厚趋于平稳。基于以上趋势,通过对沟道长设计优化和图形补偿设计,可有效改善光刻胶内缩和拖尾对实做沟道长宽比的影响,同时获得合适的沟道光刻胶膜厚。

基于单色光干涉的光刻胶膜厚测量方法

针对传统的通过转速与光刻胶膜厚的关系来大致判断膜厚范围的问题,研究了基于单色光干涉的光刻胶膜厚测量方法。基于光刻胶的基本特性,将油膜的膜厚测量方法应用在光刻胶上。基于薄膜干涉原理进行系统的光路设计以及光刻胶膜厚测量平台的设计。进行了干涉条纹自动计数算法的研究以及基于单色光干涉的相对光强原理的研究。最后搭建硬件系统和软件系统,对干涉条纹自动计数算法与单色光干涉的膜厚测量方法进行实验验证与分析,实现了光刻胶膜厚的快速精确测量。

在GaAs基电注入阴极中的Ti/Pt/Au电极制备工艺研究

制备Ga As基电注入阴极需要在p型Ga As材料上制备周期性分布的金属薄膜电极。实验中,分别采用正性光刻胶AZ5214和负性光刻胶RPN1150作为掩膜层,利用热阻蒸发法和电子束蒸发法在材料表面沉积Ti/Pt/Au薄膜,通过薄膜剥离技术去除多余的金属薄膜,形成基极电极。实验结果表明采用负性光刻胶制备的电极质量更好,正性光刻胶制备的电极边缘粗糙,合理地沉积Ti/Pt/Au薄膜厚度可提高电注入阴极的基极电极质量,从而提升电注入阴极的性能。