LTPS工藝流程與技術(shù)-課件

LTPS工藝流程與技術(shù)a-Si<PS,andprocessKeyprocessofLTPS

LTPSprocessflow目錄2ppt課件LTPS:LowTemperaturePoly-Silicona-Si<PS,andprocess3ppt課件4ppt課件a-SiTFT<PSTFT5ppt課件6ppt課件7ppt課件LTPS&OLED8ppt課件9ppt課件10ppt課件11ppt課件+doping12ppt課件KeyprocessofLTPS13ppt課件CVD技術(shù)14ppt課件15ppt課件去氫工藝去氫工藝:

高溫烘烤;快速熱退火;高溫腔體或低能量激光去氫FTIR檢測(cè)氫含量16ppt課件緩沖層作用:1.防止玻璃中的金屬離子(鋁,鋇,鈉等)在熱工藝中擴(kuò)散到LTPS的有源區(qū),通過(guò)緩沖層厚度或沉積條件可以改善多晶硅背面的質(zhì)量;2.有利于降低熱傳導(dǎo),減緩被激光加熱的硅冷卻速率,利于硅的結(jié)晶17ppt課件SiO2,SiO2/SiNx18ppt課件四乙氧基硅烷19ppt課件

highcost20ppt課件TEOSoxide具有低針孔密度，低氫氧含量，良好的臺(tái)階覆蓋性。21ppt課件SiNx:

1.具有高的擊穿電壓特性

2.具備自氫化修補(bǔ)功能

3.與多晶硅的界面存在過(guò)多的缺陷和陷阱，易產(chǎn)生載流子捕獲缺陷和閾值電壓漂移，可通過(guò)SiO2/SiNx克服絕緣層選擇廣泛應(yīng)用于非晶硅柵絕緣層SiO2:

1.臺(tái)階覆蓋性

2.與多晶硅界面匹配,應(yīng)力匹配22ppt課件一般采用SiNx，SiO2,而SiO2/SiNx結(jié)構(gòu)可以得到良好的電學(xué)特性，和氫化效果23ppt課件24ppt課件結(jié)晶技術(shù)25ppt課件ELA(ExcimerLaserAnnel)Sony公司提出，現(xiàn)在大部分多晶硅TFT公司采用linebeam工藝。LineBeamScanmode現(xiàn)在技術(shù)：XeF26ppt課件晶化效果a-SiP-Si27ppt課件PartiallymeltingregimeNear-completemeltingregimeMechanismofELACompletemeltingregime28ppt課件MIC&MILC(MetalInducedLateralCrystallization)29ppt課件SPC（solidphasecrystallization）30ppt課件SPCSPCELA晶粒：200-300nm31ppt課件Comparisonofdifferentbackplane32ppt課件離子注入技術(shù)V族元素(P,As,Sb)III族元素(B,Al,Ga)提供電子,形成N型半導(dǎo)體提供空穴,形成P型半導(dǎo)體半導(dǎo)體摻雜:PH3/H2,B2H6/H233ppt課件離子注入機(jī)離子束呈細(xì)線狀或點(diǎn)狀,難以得到大的電流束,采取掃描方式注入,產(chǎn)能低;通過(guò)質(zhì)量分析裝置控制注入劑量,均勻度2%離子云注入機(jī)離子束線狀,電流束較長(zhǎng),產(chǎn)能較高,成本低;通過(guò)法拉第杯控制注入劑量,均勻度5%34ppt課件LDD方塊電阻小于10K歐姆/□方塊電阻40K---100K歐姆/□35ppt課件LDD作用：抑制“熱載流子效應(yīng)”

以較低的注入量在源極/漏極端與溝道之間摻雜,形成一濃度緩沖區(qū),等效串聯(lián)了一個(gè)大電阻,水平方向電場(chǎng)減少并降低了電場(chǎng)加速引起的碰撞電離產(chǎn)生的熱載流子幾率注入劑量過(guò)少則造成串聯(lián)電阻過(guò)高,使遷移率下降;注入劑量過(guò)多則會(huì)失去降低漏極端邊緣電場(chǎng)強(qiáng)度的功能.LDD36ppt課件37ppt課件RepairbrokenbondsdamagediniondopingIncreaseconductanceofdopingarea38ppt課件氫化處理的目的多晶硅晶粒間存在粒界態(tài)，多晶硅與氧化層間存在界面態(tài)，影響晶體管電性。氫化處理以氫原子填補(bǔ)多晶硅原子的未結(jié)合鍵或未飽和鍵，粒界態(tài)，氧化層缺陷，以及界面態(tài)，來(lái)減少不穩(wěn)態(tài)數(shù)目，提升電特性：遷移率，閾值電壓均勻性等。氫化處理方法

1.等離子體氫化法：利用含氫的等離子體直接對(duì)多晶體和氧化層做處理

2.固態(tài)擴(kuò)散法：SiNx薄膜作為氫化來(lái)源，特定溫度烘烤使氫原子擴(kuò)散進(jìn)入多晶體和氧化層

氫化工藝39ppt課件40ppt課件41ppt課件LTPS的主要設(shè)備TEOSCVD激光晶化設(shè)備離子注入機(jī)快速熱退火設(shè)備ICP-干刻設(shè)備HF清洗機(jī)PVD光刻機(jī)濕刻設(shè)備干刻設(shè)備CVD共用產(chǎn)線設(shè)備LTPS設(shè)備42ppt課件OLED蒸鍍封裝離子注入機(jī)AOI快速熱退火設(shè)備激光晶化設(shè)備磨邊清洗機(jī)43ppt課件44ppt課件FFS(Fringe-FieldSwitching)&IPS(In-PlaneSwitching)45ppt課件LTPS-TNLTPS-OLEDLTPS-IPS46ppt課件GateActiveSDPassivationITOPixelPoly（多晶硅刻蝕）CHD（溝道摻雜）M1（gate層）ND（n+摻雜）PD（p+摻雜）M2（SD層）PV（passivation）Via1（過(guò)孔1）RE（反射電極）PDL（像素定義層）Spacera-Si工藝Via2（平坦化層）Poly（多晶硅刻蝕）CHD（溝道摻雜）M1（gate層）ND（n+摻雜）PD（p+摻雜）M2（SD層）PV2（passivation）Via1（過(guò)孔1）ITO1Via2（平坦化層）ITO2LTPS-IPSLTPS-OLED47ppt課件玻璃基板Glass玻璃投入清洗

LTPSprocessflow預(yù)處理48ppt課件RTASystemOverview

Model：YHR-100HTCSTPort（3個(gè)）CSTRobot（1個(gè)）Chamber（2個(gè)）Coolingstage（4層）49ppt課件沉積緩沖層\有源層GlassPECVD緩沖層+有源層有源層緩沖層去氫防止氫爆工藝材料工藝條件Remark緩沖層PECVDSiNx/SiO2有源層PECVDa-Si去氫PECVDheatchamber清洗50ppt課件多晶硅晶化Glass晶化多晶硅測(cè)量XRD,RAMAN,SEM,AFM,MIC,UVSLOPESpinclean工藝材料工藝條件RemarkSpincleanO3water、BHF、CO2water、H2waterELAXeF(351nm)51ppt課件P-Si刻蝕(mask1)Glass光刻DriverareaPixelareaP-channelN-channel干刻P-Si去膠工藝材料工藝條件RemarkP-Si刻蝕p-Si450-500?52ppt課件P-Si刻蝕(mask1)Taper4953ppt課件PR溝道摻雜(mask2)B+P-channelN-channelChanneldoping光刻補(bǔ)償vth工藝材料工藝條件Channeldoping1.B+摻雜

n溝道2.根據(jù)Vth結(jié)果，調(diào)整摻雜類型與區(qū)域GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel去膠54ppt課件溝道摻雜55ppt課件PRN+摻雜(mask3)GlassP-channelN-channelPHX+工藝材料工藝條件remarkN+dopingPHx+IonimplantingDose：1×1014-5×1014(ion/cm2)薄層電阻：103-104Ω/□PHOTOPRpeelingN+doping第3次光刻灰化去膠DriverareaPixelarea56ppt課件N+摻雜(mask3)57ppt課件GATEInsulatorPECVDGIDriverareaPixelareaP-channelN-channel工藝材料工藝條件SpincleanO3water、BHFGATEInsulatorPECVDSiO2(或SiO2/SiNx雙層結(jié)構(gòu)）Spin清洗Glass58ppt課件PRPRPRPRGate層（mask4）GlassGate成膜DriverareaPixelareaP-channelN-channel工藝材料工藝條件SpincleanO3water、BHFGATEMoNbSpin清洗光刻PR59ppt課件Gate刻蝕(干刻)DriverareaPixelarea工藝材料工藝條件RemarkGATEMoNbGlassP-channelN-channelECCP干刻去膠60ppt課件Gate刻蝕(干刻)Taper53GIloss~350ATaper46GIloss~0A61ppt課件LDD摻雜Gate掩膜PHX+LDDDopingLDDDopingP-channelN-channel工藝材料工藝條件廠商LDDPHx+IonimplantingDose：1×1013-5×1013(ion/cm2)薄層電阻：104-105Ω/□LDDGlassDriverareaPixelarea62ppt課件PR

PRGlassB+DopingP-channelN-channelP+摻雜(mask5)工藝材料工藝條件remarkP+dopingB+IonimplantingDose：1014-1015(ion/cm2)薄層電阻：103

-104Ω/□共4次摻雜：Channeldoping、LDD、N+doping、P+dopingP+doping第5次光刻灰化去膠DriverareaPixelarea63ppt課件P+摻雜64ppt課件ILD成膜與活化（氫化）GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelBHF清洗ILD成膜活化(氫化）工藝材料工藝條件廠商ILD成膜SiNx/SiO23000?/3000?，SiNx/(SiH4,NH3,N2)SiO2(SiH4,N2O)活化(氫化）活化：600℃1-3分鐘氫化：380-420℃，30分鐘65ppt課件Via1(mask6)GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel光刻ICP刻蝕去膠工藝材料工藝條件廠商通孔刻蝕

SiO2/SiNx/SiO21000?/3000?/3000?（P-Si過(guò)孔深7000?，gate過(guò)孔深6000?)66ppt課件通孔刻蝕67ppt課件通孔刻蝕68ppt課件SD層(mask7)GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelBHF清洗SD成膜光刻ECCP干刻工藝材料工藝條件RemarkSD成膜

Ti-純Al-Ti

PVD100/200300/4000/700?臺(tái)階覆蓋性，腐蝕問(wèn)題，接觸電阻,hillock;SD干刻Metalanneal

350℃40min去膠Metalanneal69ppt課件Power↓Ar↓成膜溫度↓SD成膜70ppt課件SD干刻71ppt課件Passivation層(mask8)GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel清洗SiNx成膜光刻ICPorRIE工藝材料工藝條件Remark平坦化層SiNx(mask9)

CVD200

3000?RIE均可實(shí)現(xiàn)SiNx與Ti選擇比去膠72ppt課件Passivation層73ppt課件平坦化層(mask9)工藝材料工藝條件Remark平坦化層有機(jī)膜(mask10)Anneal后2.0umJSRPC405G清洗涂布有機(jī)膜光刻GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel74ppt課件平坦化層LTPS（TN）LTPS-OLEDLTPS-IPS75ppt課件像素電極清洗工藝材料工藝條件Remark反射電極

ITOGlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelITO鍍膜76ppt課件電極刻蝕(mask10)光刻去膠工藝材料工藝條件Remark反射電極刻蝕

ITOITO:草酸ITO殘留CDloss退火濕刻GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelLTPS-TNarray完成77ppt課件反射電極清洗Ag鍍膜工藝材料工藝條件Remark反射電極

(

ITOAgITO)

Ag:PVD400:1000?ITOPVD400:150?

ITO:粗糙度與功函數(shù),均勻性

ITO/Ag/ITO一次刻蝕GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelITO鍍膜ITO鍍膜78ppt課件電極刻蝕(mask10)光刻去膠工藝材料工藝條件Remark反射電極刻蝕

(

ITOAgITO)ITO:草酸Ag:鋁酸ITO殘留CDloss退火濕刻GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel79ppt課件電極刻蝕(mask10)80ppt課件PDL/Spacer層(mask11/12)forOLED工藝材料工