磁控溅射成膜温度对纯铝薄膜小丘生长以及薄膜晶体管阵列工艺良率的影响

纯铝薄膜被广泛用作TFT-LCD的金属电极,但纯铝薄膜在热工艺中容易产生小丘,对TFT的阵列工艺的良率有较大影响。本文用磁控溅射的方法在不同温度下沉积纯铝薄膜作为薄膜晶体管的栅极,并通过电学检测、扫描电子显微镜和应力测试等方法对不同温度下沉积的纯铝薄膜的小丘生长情况进行了研究。实验结果表明:纯铝成膜温度提高,薄膜的晶粒尺寸增大,退火后产生小丘的密度和尺寸明显降低,温度-应力曲线中屈服点温度也相应提高。量产中适当提高成膜温度,可以有效抑制小丘的发生,提高TFT阵列工艺的量产良率。

TFT-LCD过孔接触电阻研究

研究了过孔接触电阻变化规律,并进行机理分析,为优化薄膜晶体管的过孔设计提供依据。首先,运用开尔文四线检测法对不同大小、形状、数量的钼/铝/钼结构的栅极和源/漏层金属与氧化铟锡连接过孔的接触电阻进行测试。然后,通过扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱仪和聚焦离子束显微镜对过孔内部形貌进行表征。最后,对过孔接触电阻变化规律进行机理分析。实验结果表明:过孔面积越大,接触电阻越小;过孔面积相同时,长方形过孔的接触电阻小于正方形过孔的接触电阻,多小孔的接触电阻小于单大孔的接触电阻,栅极金属与氧化铟锡的过孔接触电阻小于源/漏层金属与氧化铟锡的过孔接触电阻。为了降低钼/铝/钼与氧化铟锡连接过孔的接触电阻,过孔面积尽可能最大化,采用长方形过孔优于正方形过孔,多小过孔优于单大孔设计,同时优化过孔刻蚀工艺,减少过孔内顶层钼的损失。

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。