氧化物TFT成為今年IDW主角

　　要問(wèn)2010年“International Display Workshops(IDW )”(會(huì )期：2010年12月1～3日，會(huì )場(chǎng)：福岡國際會(huì )議中心)的關(guān)鍵詞是什么，筆者可以自信地說(shuō)，是氧化物TFT。

　　在A(yíng)MD(Active Matrix Displays)的8個(gè)分會(huì )中，有3個(gè)會(huì )議主題是與氧化TFT有關(guān)的。此外還有會(huì )議AMD1(有1項發(fā)表)、會(huì )議AMD2(有1項發(fā)表)、會(huì )議FLX5/AMD4(有1項發(fā)表)，以及會(huì )議AMD5/OLED4(有2項發(fā)表)也做了有關(guān)氧化物TFT的發(fā)表，有源矩陣相關(guān)的會(huì )議發(fā)表中有一半講的都是氧化物TFT。

　　從硅(Si)到氧化物……也許我們正處于這樣一個(gè)過(guò)渡期。

　　三星：公開(kāi)了利用第7代生產(chǎn)線(xiàn)試制的70英寸IGZO TFT基板的開(kāi)發(fā)進(jìn)展

　　韓國三星電子介紹了利用第7代生產(chǎn)線(xiàn)試制的IGZO(In-Ga-Zn-O)TFT的最新進(jìn)展(論文編號：AMD8-1)。該公司在2010年11月的“FPD International 2010”上展出70英寸、240Hz驅動(dòng)、UD(4K×2K)分辨率的TFT液晶面板時(shí)只做了氧化物TFT的標注，此次則進(jìn)一步表示“是利用第7代生產(chǎn)線(xiàn)試制的IGZO TFT”。

　　作為氧化物TFT實(shí)用化時(shí)所面臨的課題，三星電子提到了電壓應力導致的劣化、可視光及UV(紫外線(xiàn))導致的劣化，以及鈍化效應(低壓下的劣化)。并且該公司還認為，導入刻蝕阻擋層是解決這些課題的最可靠手段。以柵極絕緣膜使用SiOx和SiNx的兩種TFT來(lái)比較的話(huà)，雖然兩者在初期特性上無(wú)多大差別，但偏壓應力試驗顯示，使用SiOx的TFT要穩定得多，光照劣化試驗也得了同樣的結果。據該公司介紹，亞帶隙DOS與光照劣化試驗的Vth漂移量存在反關(guān)聯(lián)特性，可通過(guò)優(yōu)化退化條件來(lái)減少價(jià)帶(Valence Band)附近的DOS，因此可靠性能夠得到進(jìn)一步提高。

　　友達光電：進(jìn)行了涂布型IZO、65英寸IGZO及IGZO穩定性的3項發(fā)表

　　臺灣友達光電(AUO)在氧化物TFT的3個(gè)分會(huì )上各發(fā)表了1項內容。

　　友達光電首先發(fā)表的是使用半色調掩模和O2等離子灰化工藝，以溶膠-凝膠法形成的涂布型IZO(In-Zn-O)TFT(論文編號：AMD7-3)。TFT的構造方面，柵電極采用MoW(300nm)，柵絕緣膜采用SiNx(300nm)，溝道部采用IZO(30nm)，源極/漏極(S/D)金屬采用AlNd(100nm)。遷移率略低，為0.33cm2/Vs，但卻實(shí)現了7位數的導通/截止比，S值也為較出色的0.35V/dec，Vth為-1.15V。

　　第2項發(fā)表與友達光電在IGZO TFT方面的最新開(kāi)發(fā)動(dòng)向有關(guān)(論文編號：AMD8-4L)。友達光電原來(lái)一直在進(jìn)行平面型的開(kāi)發(fā)，但在背溝道刻蝕型方面也通過(guò)IGZO表面處理及改進(jìn)鈍化膜確保了良好的特性。不過(guò)其可靠性在2000秒VGS=30V(80℃)的BTS試驗中為1.5V，在2000秒VGS=-30V(80℃)的BTS試驗中為-7V，還不夠充分，今后還需要改進(jìn)。友達光電利用該背溝道刻蝕型IGZO TFT試制了65英寸、360Hz驅動(dòng)的全高清液晶面板。

　　在回答問(wèn)題的環(huán)節中，東京工業(yè)大學(xué)教授細野秀雄曾經(jīng)提問(wèn)到：“以發(fā)表人員拿出的圖紙來(lái)看，不是Cu布線(xiàn)的話(huà)65英寸面板就無(wú)法實(shí)現360Hz驅動(dòng)，而此次的面板為何能夠以Al布線(xiàn)進(jìn)行工作呢?”。對于這一問(wèn)題，筆者想借此機會(huì )來(lái)做一下補充說(shuō)明。使TFT遷移率和金屬布線(xiàn)的電阻值發(fā)生改變時(shí)能夠實(shí)現的分辨率和工作頻率對TFT遷移率的依存性最高，金屬布線(xiàn)的影響要小于遷移率的影響。此次開(kāi)發(fā)的IGZO TFT的遷移率非常高，因此以Al布線(xiàn)也可實(shí)現360Hz驅動(dòng)。而在4K×2K的分辨率下實(shí)現240Hz以上的高速驅動(dòng)時(shí)就需要Cu布線(xiàn)了。

　　第3項發(fā)表是與漏極感應勢壘降低效應(DIBL：Drain Induced Barrier Lowering)和寄生TFT導致IGZO TFT特性不穩定相關(guān)的內容(論文編號：AMD9-3)。為了分析TFT劣化的機理，友達光電提出了IGZO中H2O分子的運動(dòng)模型。并表示，要想確?？煽啃?，重要的是要能夠控制器件中的H2O分子，只要通過(guò)6小時(shí)的最終退火即可將H2O分子從溝道區域中基本去除掉，使特性趨于穩定。