过孔刻蚀工艺优化对过孔尺寸减小的研究

为了适应TFT-LCD小型化与窄边框化以及在面板布线精细化的趋势,提高工艺设计富裕量以及增加面板的实际利用率,之前做过钝化层沉积工艺优化来减小液晶面板阵列工艺中连接像素电极与漏极的过孔尺寸的研究。本文在此基础上进行过孔刻蚀工艺的优化,从而最终达到进一步减小过孔尺寸实现TFT-LCD小型化与窄边框化的趋势。通过设计实验考察了影响过孔大小刻蚀主要影响因素(功率、压强、气体比率、刻蚀速率选择比)。实验结果表明,在薄膜沉积优化的基础上可使过孔的尺寸再降低10%~20%。对其进行了良率检测与工艺稳定性评价,最终获得了过孔尺寸减小的方案,并成功导入到产品生产中,从而提高了产品品质。     

a-Si剩余膜厚对TFT特性的影响

本文通过电学特性测试设备在黑暗(Dark)和光照(Photo)两种测试环境下,研究了沟道不同a-Si剩余厚度对TFT电学特性的影响。通过调整刻蚀时间改变沟道内a-Si剩余厚度,找出电学特性稳定区域以及突变的临界点。实验结果表明:在黑暗(Dark)环境下a-Si剩余厚度在30%～48%之间时,TFT器件的电学特性比较稳定,波动较小;而剩余厚度少于30%时,TFT特性变差,工作电流变小,开启电压变大,电子迁移率变小;在光照环境下主要考虑漏电流的影响,在a-Si剩余厚度43%以内时,光照I_(off)相对较低(小于Spec 20pA),同时变化趋势较缓;而剩余厚度大于43%时,光照I_(off)增加25%,同时变化趋势陡峭。综合黑暗和光照测试环境,在其他条件不变的情况下,a-Si剩余厚度在30%～43%之间时TFT的电学特性较好,同时相对稳定。     

IGZO-TFT钝化层三元复合结构过孔刻蚀

IGZO-TFT钝化层设计三元复合过孔结构,出现了20%过孔相关不良。本文以CF4/O2为反应气体,采用控制变量法,从功率、气体成分和比例、压力等方面对氧化物TFT钝化层的电感耦合等离子体刻蚀机理进行研究。当钝化层为SiO2或SiNx单组分时,氧气可以促进刻蚀反应;随着CF4/O2比例增加,刻蚀速率先增大后趋于稳定,并且当CF4/O2=15/8时,刻蚀速率和均一性达到最优;与源功率相比,提高偏压功率在提升刻蚀速率中起主导作用,同时均一性控制在15%以内;当压力在4Pa以内时,刻蚀速率随着压力的降低而增加。据此分析,对复合结构SiNx/SiO2、SiO2/SiNx、SiNx/SiO2/SiNx的刻蚀过程进行优化,得到了形貌规整、无残留物的过孔,过孔相关不良得到100%改善。     

ADS液晶面板划痕Mura研究

手指滑动ADS(Advanced Super Dimension Switch)液晶面板的L255画面时,由于按压导致的液晶分子形变和电场作用,滑动位置亮度会降低,表现为留下发暗的按压的痕迹。如果该痕迹在按压5 s后不能恢复,我们称之为划痕Mura(Trace Mura)。本文通过对比5种不同像素设计的液晶面板的滑动按压实验的结果,得到了像素电极设计、驱动电压对Trace Mura的影响;进一步模拟分析液晶分子状态,得到判断不同像素设计的Trace Mura风险的模拟方法。主要结论如下首先,像素电极尾部设计对于Trace Mura改善方面,弧角设计优于切角设计,切角设计优于开口设计;像素电极间距(Space)越小,Trace Mura风险越小。其次,Trace Mura需要在高灰阶电压下按压划动液晶面板才能发生;而发生Trace Mura的液晶面板,可以通过降低液晶面板的电压灰阶来消除按压痕迹。最后,对比液晶分子状态模拟结果,确认在电极末端的液晶分子方位角会发生突变(即向相反方向偏转),模拟的突变角度在-15°以上,预测有Trace Mura风险。     

TFT-LCD器件氧化铟锡层无退火工艺研究

对TFT-LCD器件氧化铟锡(ITO)层无退火新工艺进行了深入研究,通过将氧化铟锡相变与聚酰亚胺(PI)膜固化过程同步进行,简化了工艺过程,节约了生产成本。采用无退火工艺氧化铟锡膜层的平均电阻值和膜层透过率与传统高温退火工艺下基本相同,可以实现低的电阻值和高的透过率。无退火工艺下PI膜表面平整均匀,氧化铟锡膜与PI膜界面结合良好,无鼓包、麻点等,也没有反应产物生成;经过TFT特性测试发现,无退火工艺比高温退火工艺条件下,无论暗态还是光照状态,开电流没有明显区别,漏电流可降低44%;通过无退火工艺和传统高温退火工艺制备的液晶显示屏的V-T特性相同。     

LCD面板TFT特性相关残像研究

残像是影响TFT-LCD画面品质的重要因素,也是发生原因最为复杂的一种不良。本论文提出了一种定量测量残像水平的方法,同时对TFT特性引起的残像不良进行了实验研究,得到了由TFT特性引起的交流(AC)残像发生规律及发生机理。本文通过对比研究残像画面黑白格亮度与TFT漏电流变化曲线,同时结合像素充放电计算公式进行电压差模拟,发现黑白格像素放电差异导致的像素保持电位差异(ΔV12.5mV)是发生残像的根本原因。根据以上机理,本论文提出了两种方法改善此类残像。第一种是通过改善TFT a-Si成膜工艺减小漏电流(50pA),同时提升TFT特性的稳定性,可以减小棋盘格画面残像评价导致的TFT转移特性曲线偏移;第二种是通过改变栅压低电平,避开关态时不同显示区域的TFT漏电流差异峰值;以上两种方法均可以有效改善残像(ΔL0.5cd/m~2)。     

钝化层沉积工艺对过孔尺寸减小的研究

为了适应TFT-LCD小型化与窄边框化以及在面板布线精细化的趋势,提高工艺设计富裕量以及增加面板的实际利用率,研究了通过改变钝化层(PVX)的沉积工艺来减小液晶面板阵列工艺中连接像素电极与漏极的过孔(VIA)尺寸的方案,通过设计实验考察了影响过孔大小的钝化层的主要影响因素(黑点、倒角、顶层钝化层沉积厚度,顶层钝化层沉积压力),得出了在不改变原有刻蚀方式基础之上使过孔的尺寸降低20%～30%的优化方案,并对其进行了电学性能评价(Ion:开态电流、Ioff:关态电流、Vth:阈值电压、Mobility:迁移率),从而获得了较佳的减小过孔尺寸的方案,提高了产品品质。     

氮化硅在触摸屏中的应用分析(英文)

研究了氮化硅材料在触摸屏领域中的应用,利用等离子体化学气相沉积技术,在一定厚度的玻璃表面沉积不同厚度的氮化硅薄膜。通过理论分析和试验测试的方法得到了氮化硅膜层厚度和折射率对触摸屏透过率以及表面宏观颜色的影响。分析结果表明,氮化硅膜层折射率对触摸屏的平均透过率影响明显,而膜层厚度对触摸屏的平均透过率影响很小,但是膜层厚度的改变对触摸屏特定波长处透过率和膜层宏观颜色影响很明显。在实际生产中可以通过改变沉积条件获得合适折射率及厚度的氮化硅薄膜材料。