氧化物TFT成為今年IDW主角

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

　　在AMD(Active Matrix Displays)的8個(gè)分會中，有3個(gè)會議主題是與氧化TFT有關(guān)的。此外還有會議AMD1(有1項(xiàng)發(fā)表)、會議AMD2(有1項(xiàng)發(fā)表)、會議FLX5/AMD4(有1項(xiàng)發(fā)表)，以及會議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)過渡期。

　　三星：公開了利用第7代生產(chǎn)線試制的70英寸IGZO TFT基板的開發(fā)進(jìn)展

　　韓國三星電子介紹了利用第7代生產(chǎn)線試制的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(qū)動、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，此次則進(jìn)一步表示“是利用第7代生產(chǎn)線試制的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)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來比較的話，雖然兩者在初期特性上無多大差別，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，可通過優(yōu)化退化條件來減少價(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

　　臺灣友達(dá)光電(AUO)在氧化物TFT的3個(gè)分會上各發(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：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方面的最新開發(fā)動向有關(guān)(論文編號：AMD8-4L)。友達(dá)光電原來一直在進(jìn)行平面型的開發(fā)，但在背溝道刻蝕型方面也通過IGZO表面處理及改進(jìn)鈍化膜確保了良好的特性。不過其可靠性在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)動的全高清液晶面板。

　　在回答問題的環(huán)節(jié)中，東京工業(yè)大學(xué)教授細(xì)野秀雄曾經(jīng)提問到：“以發(fā)表人員拿出的圖紙來看，不是Cu布線的話65英寸面板就無法實(shí)現(xiàn)360Hz驅(qū)動，而此次的面板為何能夠以Al布線進(jìn)行工作呢?”。對于這一問題，筆者想借此機(jī)會來做一下補(bǔ)充說明。使TFT遷移率和金屬布線的電阻值發(fā)生改變時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)的分辨率和工作頻率對TFT遷移率的依存性最高，金屬布線的影響要小于遷移率的影響。此次開發(fā)的IGZO TFT的遷移率非常高，因此以Al布線也可實(shí)現(xiàn)360Hz驅(qū)動。而在4K×2K的分辨率下實(shí)現(xiàn)240Hz以上的高速驅(qū)動時(shí)就需要Cu布線了。

　　第3項(xiàng)發(fā)表是與漏極感應(yīng)勢壘降低效應(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：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)動模型。并表示，要想確?？煽啃裕匾氖且軌蚩刂破骷械腍2O分子，只要通過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。