大尺寸面板液晶顯示屏陣列工藝中的金屬鉬刻蝕研究.pdf

1、近年來(lái)，液晶顯示正在以驚人的速度取代傳統(tǒng)的陰極射線(xiàn)管（CRT）顯示。人們對(duì)液晶顯示設(shè)備的需求也在不斷的增大，很多廠商為了提高產(chǎn)能，提出了各種對(duì)液晶生產(chǎn)工藝的優(yōu)化方案。在各種液晶陣列工藝的優(yōu)化方案中，最為常用的方法就是優(yōu)化工序，從而減少掩模板的數(shù)目。這樣不但減少了涂光刻膠、曝光和顯影的時(shí)間，而且節(jié)省了玻璃基片在各種薄膜設(shè)備、刻蝕設(shè)備之間來(lái)回輸運(yùn)的時(shí)間，大幅度的提高了生產(chǎn)效率。各種方案中，由三星公司提出的四層掩模板（4mask）工藝專(zhuān)利具有

2、很強(qiáng)的可行性。本文就是基于該方案，對(duì)其中最關(guān)鍵的多步連續(xù)干法刻蝕工藝進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　該多步干法刻蝕是基于日本的干刻設(shè)備TEL SE1300，在1.3m×1.1m的玻璃基片上連續(xù)進(jìn)行的四步整合刻蝕：有源區(qū)非晶硅的刻蝕、光刻膠的灰化、溝道部分金屬鉬的刻蝕以及溝道部分 n+層非晶硅的刻蝕。這四步整合刻蝕中，第二步的光刻膠灰化和第三步的金屬干刻是改進(jìn)前的舊工藝中沒(méi)有做過(guò)的，因此，本文首先對(duì)這兩步各進(jìn)行了一次遍歷實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)。以功

3、率，氣壓，氣體流量為三個(gè)因素，選取L9(34)正交表，用臺(tái)階儀測(cè)出了光刻膠和金屬鉬的刻蝕速率以及均勻度等參數(shù)，分析這些因素影響的大致趨勢(shì)，并得到了粗略的工藝參數(shù)。然后通過(guò)掃描電鏡觀察溝道處的剖面形貌，判斷形貌是否異常，同時(shí)也可以用來(lái)判斷刻蝕選擇比的優(yōu)劣。最終通過(guò)測(cè)試晶體管的電學(xué)特性來(lái)確認(rèn)晶體管是否能正常工作。由于四步刻蝕是整合在一起的，因此相互之間的影響就顯得非常突出，需要隨時(shí)觀察每一個(gè)步驟對(duì)后續(xù)步驟的影響。
　　本文通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)

4、與測(cè)試得出：在光刻膠灰化步驟中，氧氣會(huì)使得金屬鉬表面產(chǎn)生氧化物，從而令下一步驟的金屬鉬刻蝕難以繼續(xù)，因此必須加入適量的SF6氣體來(lái)清除氧化物；在金屬鉬刻蝕步驟中，氣壓是影響刻蝕速率和均勻度最重要的參數(shù)；溝道處非晶硅表面的粗造度很重要，它會(huì)直接影響到薄膜晶體管的漏電流大?。唤饘巽f的刻蝕速率受均勻度和對(duì)非晶硅選擇比的嚴(yán)重制約而難以提高。
　　文章最后給出了優(yōu)化后的一組工藝參數(shù)，這組參數(shù)可以使金屬鉬的刻蝕速率達(dá)到近350nm/min，刻