主角是氧化物TFT，與有源矩陣相關(guān)的發(fā)表占了半數(shù)
[導(dǎo)讀]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(guó)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。第三天的會(huì)議，主角仍是氧化物TFT。
在A(yíng)MD（Active
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(guó)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。第三天的會(huì)議，主角仍是氧化物TFT。
在AMD（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(xiàng)發(fā)表）、會(huì)議AMD2（有1項(xiàng)發(fā)表）、會(huì)議 FLX5/AMD4（有1項(xiàng)發(fā)表），以及會(huì)議AMD5/OLED4（有2項(xiàng)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(guó)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(hào)：AMD8-1）。該公司在2010年11月的“FPD International 2010”上展出70英寸、240Hz驅(qū)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(biāo)注，（參閱本站報(bào)道），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(yīng)力導(dǎo)致的劣化、可視光及UV（紫外線(xiàn)）導(dǎo)致的劣化，以及鈍化效應(yīng)（低壓下的劣化）。并且該公司還認(rèn)為，導(dǎo)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(yīng)力試驗(yàn)顯示，使用SiOx的TFT要穩(wěn)定得多，光照劣化試驗(yàn)也得了同樣的結(jié)果。據(jù)該公司介紹，亞帶隙DOS與光照劣化試驗(yàn)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(dá)光電：進(jìn)行了涂布型IZO、65英寸IGZO及IGZO穩(wěn)定性的3項(xiàng)發(fā)表
臺(tái)灣友達(dá)光電（AUO）在氧化物TFT的3個(gè)分會(huì)上各發(fā)表了1項(xiàng)內(nèi)容。
友達(dá)光電首先發(fā)表的是使用半色調(diào)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(hào)：AMD7-3）。TFT的構(gòu)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(xiàn)了7位數(shù)的導(dǎo)通/截止比，S值也為較出色的0.35V/dec，Vth為－1.15V。
第2項(xiàng)發(fā)表與友達(dá)光電在IGZO TFT方面的最新開(kāi)發(fā)動(dòng)向有關(guān)（論文編號(hào)：AMD8-4L）。友達(dá)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(yàn)中為1.5V，在2000秒VGS＝－30V（80℃）的BTS試驗(yàn)中為－7V，還不夠充分，今后還需要改進(jìn)。友達(dá)光電利用該背溝道刻蝕型IGZO TFT試制了65英寸、360Hz驅(qū)動(dòng)的全高清液晶面板。
在回答問(wèn)題的環(huán)節(jié)中，東京工業(yè)大學(xué)教授細(xì)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(xiàn)360Hz驅(qū)動(dòng)，而此次的面板為何能夠以Al布線(xiàn)進(jìn)行工作呢？”。對(duì)于這一問(wèn)題，筆者想借此機(jī)會(huì)來(lái)做一下補(bǔ)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?qū)崿F(xiàn)的分辨率和工作頻率對(duì)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(xiàn)360Hz驅(qū)動(dòng)。而在4K×2K的分辨率下實(shí)現(xiàn)240Hz以上的高速驅(qū)動(dòng)時(shí)就需要Cu布線(xiàn)了。
圖1：友達(dá)光電利用其開(kāi)發(fā)的IGZO TFT試制的65英寸、360Hz驅(qū)動(dòng)的全高清液晶面板（點(diǎn)擊放大）
第3項(xiàng)發(fā)表是與漏極感應(yīng)勢(shì)壘降低效應(yīng)（DIBL：Drain Induced Barrier Lowering）和寄生TFT導(dǎo)致IGZO TFT特性不穩(wěn)定相關(guān)的內(nèi)容（論文編號(hào)：AMD9-3）。為了分析TFT劣化的機(jī)理，友達(dá)光電提出了IGZO中H2O分子的運(yùn)動(dòng)模型。并表示，要想確保可靠性，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(qū)域中基本去除掉，使特性趨于穩(wěn)定。
東芝：通過(guò)中間退火工藝來(lái)確?？煽啃?br>
東芝發(fā)表了通過(guò)優(yōu)化中間退火工藝確保了可靠性的IGZO TFT（演講編號(hào)：AMD9-2）（參閱本站報(bào)道）。TFT的構(gòu)造為帶有刻蝕阻擋層的反錯(cuò)列型（Inverted Staggered Type)。與形成S/D金屬后在N2氣體中進(jìn)行250℃最終退火不同，此次是在形成刻蝕阻擋層后加入了320℃中間退火工序，使可靠性得到了提高。雖然個(gè)人認(rèn)為通過(guò)追加中間退火來(lái)提高可靠性是較為合理的做法，但還有不同見(jiàn)解認(rèn)為，“通過(guò)在2％的H2中進(jìn)行200℃混合氣體退火，也可憑借陷阱密度的減少使可靠性得到改善”。
東芝利用該IGZO TFT試制了有機(jī)EL面板。面板的指標(biāo)如下。3.0英寸，160×RGB×120像素，像素電路為簡(jiǎn)單的2T 1C，底面發(fā)光型，采用“白色有機(jī)EL＋彩色濾光片”方式。開(kāi)口率為40％。發(fā)光范圍內(nèi)（36點(diǎn)檢測(cè)）的發(fā)光均一度為1.1％（50cd/m2），TFT的均一性出色，無(wú)需配備偏差補(bǔ)償電路。
工藝開(kāi)發(fā)趨勢(shì)日益明顯
此次的IDW凸顯出了氧化物TFT在工藝開(kāi)發(fā)上的大趨勢(shì)。在非結(jié)晶硅及多結(jié)晶硅TFT領(lǐng)域，業(yè)界正在開(kāi)發(fā)通過(guò)氫化處理填充懸空鍵后盡量去除氫的工藝，而在氧化物TFT方面，由于氫會(huì)導(dǎo)致氧缺陷，因此還需要開(kāi)發(fā)盡量減少氫影響的工藝。由不得不加入的氫所導(dǎo)致的缺陷必須要通過(guò)后退火進(jìn)行恢復(fù)。相反，只要能夠充分控制這一氫影響，實(shí)用化就只是時(shí)間問(wèn)題了。（特約撰稿人：松枝 洋二郎，臺(tái)灣友達(dá)光電）
在AMD（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(xiàng)發(fā)表）、會(huì)議AMD2（有1項(xiàng)發(fā)表）、會(huì)議 FLX5/AMD4（有1項(xiàng)發(fā)表），以及會(huì)議AMD5/OLED4（有2項(xiàng)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(guó)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(hào)：AMD8-1）。該公司在2010年11月的“FPD International 2010”上展出70英寸、240Hz驅(qū)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(biāo)注，（參閱本站報(bào)道），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(yīng)力導(dǎo)致的劣化、可視光及UV（紫外線(xiàn)）導(dǎo)致的劣化，以及鈍化效應(yīng)（低壓下的劣化）。并且該公司還認(rèn)為，導(dǎo)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(yīng)力試驗(yàn)顯示，使用SiOx的TFT要穩(wěn)定得多，光照劣化試驗(yàn)也得了同樣的結(jié)果。據(jù)該公司介紹，亞帶隙DOS與光照劣化試驗(yàn)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(dá)光電：進(jìn)行了涂布型IZO、65英寸IGZO及IGZO穩(wěn)定性的3項(xiàng)發(fā)表
臺(tái)灣友達(dá)光電（AUO）在氧化物TFT的3個(gè)分會(huì)上各發(fā)表了1項(xiàng)內(nèi)容。
友達(dá)光電首先發(fā)表的是使用半色調(diào)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(hào)：AMD7-3）。TFT的構(gòu)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(xiàn)了7位數(shù)的導(dǎo)通/截止比，S值也為較出色的0.35V/dec，Vth為－1.15V。
第2項(xiàng)發(fā)表與友達(dá)光電在IGZO TFT方面的最新開(kāi)發(fā)動(dòng)向有關(guān)（論文編號(hào)：AMD8-4L）。友達(dá)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(yàn)中為1.5V，在2000秒VGS＝－30V（80℃）的BTS試驗(yàn)中為－7V，還不夠充分，今后還需要改進(jìn)。友達(dá)光電利用該背溝道刻蝕型IGZO TFT試制了65英寸、360Hz驅(qū)動(dòng)的全高清液晶面板。
在回答問(wèn)題的環(huán)節(jié)中，東京工業(yè)大學(xué)教授細(xì)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(xiàn)360Hz驅(qū)動(dòng)，而此次的面板為何能夠以Al布線(xiàn)進(jìn)行工作呢？”。對(duì)于這一問(wèn)題，筆者想借此機(jī)會(huì)來(lái)做一下補(bǔ)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?qū)崿F(xiàn)的分辨率和工作頻率對(duì)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(xiàn)360Hz驅(qū)動(dòng)。而在4K×2K的分辨率下實(shí)現(xiàn)240Hz以上的高速驅(qū)動(dòng)時(shí)就需要Cu布線(xiàn)了。
圖1：友達(dá)光電利用其開(kāi)發(fā)的IGZO TFT試制的65英寸、360Hz驅(qū)動(dòng)的全高清液晶面板（點(diǎn)擊放大）
第3項(xiàng)發(fā)表是與漏極感應(yīng)勢(shì)壘降低效應(yīng)（DIBL：Drain Induced Barrier Lowering）和寄生TFT導(dǎo)致IGZO TFT特性不穩(wěn)定相關(guān)的內(nèi)容（論文編號(hào)：AMD9-3）。為了分析TFT劣化的機(jī)理，友達(dá)光電提出了IGZO中H2O分子的運(yùn)動(dòng)模型。并表示，要想確保可靠性，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(qū)域中基本去除掉，使特性趨于穩(wěn)定。
東芝：通過(guò)中間退火工藝來(lái)確?？煽啃?br>
東芝發(fā)表了通過(guò)優(yōu)化中間退火工藝確保了可靠性的IGZO TFT（演講編號(hào)：AMD9-2）（參閱本站報(bào)道）。TFT的構(gòu)造為帶有刻蝕阻擋層的反錯(cuò)列型（Inverted Staggered Type)。與形成S/D金屬后在N2氣體中進(jìn)行250℃最終退火不同，此次是在形成刻蝕阻擋層后加入了320℃中間退火工序，使可靠性得到了提高。雖然個(gè)人認(rèn)為通過(guò)追加中間退火來(lái)提高可靠性是較為合理的做法，但還有不同見(jiàn)解認(rèn)為，“通過(guò)在2％的H2中進(jìn)行200℃混合氣體退火，也可憑借陷阱密度的減少使可靠性得到改善”。
東芝利用該IGZO TFT試制了有機(jī)EL面板。面板的指標(biāo)如下。3.0英寸，160×RGB×120像素，像素電路為簡(jiǎn)單的2T 1C，底面發(fā)光型，采用“白色有機(jī)EL＋彩色濾光片”方式。開(kāi)口率為40％。發(fā)光范圍內(nèi)（36點(diǎn)檢測(cè)）的發(fā)光均一度為1.1％（50cd/m2），TFT的均一性出色，無(wú)需配備偏差補(bǔ)償電路。
工藝開(kāi)發(fā)趨勢(shì)日益明顯
此次的IDW凸顯出了氧化物TFT在工藝開(kāi)發(fā)上的大趨勢(shì)。在非結(jié)晶硅及多結(jié)晶硅TFT領(lǐng)域，業(yè)界正在開(kāi)發(fā)通過(guò)氫化處理填充懸空鍵后盡量去除氫的工藝，而在氧化物TFT方面，由于氫會(huì)導(dǎo)致氧缺陷，因此還需要開(kāi)發(fā)盡量減少氫影響的工藝。由不得不加入的氫所導(dǎo)致的缺陷必須要通過(guò)后退火進(jìn)行恢復(fù)。相反，只要能夠充分控制這一氫影響，實(shí)用化就只是時(shí)間問(wèn)題了。（特約撰稿人：松枝 洋二郎，臺(tái)灣友達(dá)光電）
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