LTPS工艺流程与技术-课件

LTPS工艺流程与技术LTPS工艺流程与技术a-Si<PS,andprocessKeyprocessofLTPS

LTPSprocessflow目录2ppt课件a-Si<PS,andprocessKeypLTPS:LowTemperaturePoly-Silicona-Si<PS,andprocess3ppt课件LTPS:LowTemperaturePoly-Sil4ppt课件4ppt课件a-SiTFT<PSTFT5ppt课件a-SiTFT<PSTFT5ppt课件6ppt课件6ppt课件7ppt课件7ppt课件LTPS&OLED8ppt课件LTPS&OLED8ppt课件9ppt课件9ppt课件10ppt课件10ppt课件11ppt课件11ppt课件+doping12ppt课件+doping12ppt课件KeyprocessofLTPS13ppt课件KeyprocessofLTPS13ppt课件CVD技术14ppt课件CVD技术14ppt课件15ppt课件15ppt课件去氢工艺去氢工艺:

高温烘烤;快速热退火;高温腔体或低能量激光去氢FTIR检测氢含量16ppt课件去氢工艺去氢工艺:FTIR检测氢含量16ppt课件缓冲层作用:1.防止玻璃中的金属离子(铝,钡,钠等)在热工艺中扩散到LTPS的有源区,通过缓冲层厚度或沉积条件可以改善多晶硅背面的质量;2.有利于降低热传导,减缓被激光加热的硅冷却速率,利于硅的结晶17ppt课件缓冲层作用:17ppt课件SiO2,SiO2/SiNx18ppt课件SiO2,SiO2/SiNx18ppt课件四乙氧基硅烷19ppt课件四乙氧基硅烷19ppt课件

highcost20ppt课件highcost20ppt课件TEOSoxide具有低针孔密度，低氢氧含量，良好的台阶覆盖性。21ppt课件TEOSoxide具有低针孔密度，低氢氧含量，良好的台阶覆SiNx:

1.具有高的击穿电压特性

2.具备自氢化修补功能

3.与多晶硅的界面存在过多的缺陷和陷阱，易产生载流子捕获缺陷和阈值电压漂移，可通过SiO2/SiNx克服绝缘层选择广泛应用于非晶硅栅绝缘层SiO2:

1.台阶覆盖性

2.与多晶硅界面匹配,应力匹配22ppt课件SiNx:绝缘层选择广泛应用于非晶硅栅绝缘层SiO2:22p一般采用SiNx，SiO2,而SiO2/SiNx结构可以得到良好的电学特性，和氢化效果23ppt课件一般采用SiNx，SiO2,而SiO2/SiNx结构可以得到24ppt课件24ppt课件结晶技术25ppt课件结晶技术25ppt课件ELA(ExcimerLaserAnnel)Sony公司提出，现在大部分多晶硅TFT公司采用linebeam工艺。LineBeamScanmode现在技术：XeF26ppt课件ELA(ExcimerLaserAnnel)Sony公晶化效果a-SiP-Si27ppt课件晶化效果a-SiP-Si27ppt课件PartiallymeltingregimeNear-completemeltingregimeMechanismofELACompletemeltingregime28ppt课件PartiallymeltingregimeNear-cMIC&MILC(MetalInducedLateralCrystallization)29ppt课件MIC&MILC(MetalInducedLateraSPC（solidphasecrystallization）30ppt课件SPC（solidphasecrystallizatioSPCSPCELA晶粒：200-300nm31ppt课件SPCSPCELA晶粒：200-300nm31ppt课件Comparisonofdifferentbackplane32ppt课件Comparisonofdifferentbackpl离子注入技术V族元素(P,As,Sb)III族元素(B,Al,Ga)提供电子,形成N型半导体提供空穴,形成P型半导体半导体掺杂:PH3/H2,B2H6/H233ppt课件离子注入技术V族元素(P,As,Sb)III族元素(B,离子注入机离子束呈细线状或点状,难以得到大的电流束,采取扫描方式注入,产能低;通过质量分析装置控制注入剂量,均匀度2%离子云注入机离子束线状,电流束较长,产能较高,成本低;通过法拉第杯控制注入剂量,均匀度5%34ppt课件离子注入机离子束呈细线状或点状,难以得到大的电流束,采取扫描LDD方块电阻小于10K欧姆/□方块电阻40K---100K欧姆/□35ppt课件LDD方块电阻小于10K欧姆/□方块电阻40K---100KLDD作用：抑制“热载流子效应”

以较低的注入量在源极/漏极端与沟道之间掺杂,形成一浓度缓冲区,等效串联了一个大电阻,水平方向电场减少并降低了电场加速引起的碰撞电离产生的热载流子几率注入剂量过少则造成串联电阻过高,使迁移率下降;注入剂量过多则会失去降低漏极端边缘电场强度的功能.LDD36ppt课件LDD作用：抑制“热载流子效应”LDD36ppt课件37ppt课件37ppt课件RepairbrokenbondsdamagediniondopingIncreaseconductanceofdopingarea38ppt课件Repairbrokenbondsdamagedin氢化处理的目的多晶硅晶粒间存在粒界态，多晶硅与氧化层间存在界面态，影响晶体管电性。氢化处理以氢原子填补多晶硅原子的未結合鍵或未飽和鍵，粒界态，氧化层缺陷，以及界面态，来减少不稳态数目，提升电特性：迁移率，阈值电压均匀性等。氢化处理方法

1.等离子体氢化法：利用含氢的等离子体直接对多晶体和氧化层做处理

2.固态扩散法：SiNx薄膜作为氢化来源，特定温度烘烤使氢原子扩散进入多晶体和氧化层

氢化工艺39ppt课件氢化处理的目的氢化处理方法氢化工艺39ppt课件40ppt课件40ppt课件41ppt课件41ppt课件LTPS的主要设备TEOSCVD激光晶化设备离子注入机快速热退火设备ICP-干刻设备HF清洗机PVD光刻机湿刻设备干刻设备CVD共用产线设备LTPS设备42ppt课件LTPS的主要设备TEOSCVD激光晶化设备离子注入机快速OLED蒸镀封装离子注入机AOI快速热退火设备激光晶化设备磨边清洗机43ppt课件OLED蒸镀封装离子注入机AOI快速热退火设备激光晶化设备44ppt课件44ppt课件FFS(Fringe-FieldSwitching)&IPS(In-PlaneSwitching)45ppt课件FFS(Fringe-FieldSwitching)<PS-TNLTPS-OLEDLTPS-IPS46ppt课件LTPS-TNLTPS-OLEDLTPS-IPS46ppt课GateActiveSDPassivationITOPixelPoly（多晶硅刻蚀）CHD（沟道掺杂）M1（gate层）ND（n+掺杂）PD（p+掺杂）M2（SD层）PV（passivation）Via1（过孔1）RE（反射电极）PDL（像素定义层）Spacera-Si工艺Via2（平坦化层）Poly（多晶硅刻蚀）CHD（沟道掺杂）M1（gate层）ND（n+掺杂）PD（p+掺杂）M2（SD层）PV2（passivation）Via1（过孔1）ITO1Via2（平坦化层）ITO2LTPS-IPSLTPS-OLED47ppt课件GateActiveSDPassivationITOPix玻璃基板Glass玻璃投入清洗

LTPSprocessflow预处理48ppt课件玻璃基板Glass玻璃投入清洗LTPSprocessfRTASystemOverview

Model：YHR-100HTCSTPort（3个）CSTRobot（1个）Chamber（2个）Coolingstage（4层）49ppt课件RTASystemOverviewModel：YHR沉积缓冲层\有源层GlassPECVD缓冲层+有源层有源层缓冲层去氢防止氢爆清洗50ppt课件沉积缓冲层\有源层GlassPECVD缓冲层+有源层有源层缓多晶硅晶化Glass晶化多晶硅测量XRD,RAMAN,SEM,AFM,MIC,UVSLOPESpinclean51ppt课件多晶硅晶化Glass晶化多晶硅测量XRD,RAMAN,SEMP-Si刻蚀(mask1)Glass光刻DriverareaPixelareaP-channelN-channel干刻P-Si去胶52ppt课件P-Si刻蚀(mask1)Glass光刻DriverarP-Si刻蚀(mask1)Taper4953ppt课件P-Si刻蚀(mask1)Taper4953ppt课件PR沟道掺杂(mask2)B+P-channelN-channelChanneldoping光刻补偿vthGlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel去胶54ppt课件PR沟道掺杂(mask2)B+P-channelN-chan沟道掺杂55ppt课件沟道掺杂55ppt课件PRN+掺杂(mask3)GlassP-channelN-channelPHX+N+doping第3次光刻灰化去胶DriverareaPixelarea56ppt课件PRN+掺杂(mask3)GlassP-channelNN+掺杂(mask3)57ppt课件N+掺杂(mask3)57ppt课件GATEInsulatorPECVDGIDriverareaPixelareaP-channelN-channelSpin清洗Glass58ppt课件GATEInsulatorPECVDGIDriveraPRPRPRPRGate层（mask4）GlassGate成膜DriverareaPixelareaP-channelN-channelSpin清洗光刻PR59ppt课件PRPRPRPRGate层（mask4）GlassGateGate刻蚀(干刻)DriverareaPixelareaGlassP-channelN-channelECCP干刻去胶60ppt课件Gate刻蚀(干刻)DriverareaPixelaGate刻蚀(干刻)Taper53GIloss~350ATaper46GIloss~0A61ppt课件Gate刻蚀(干刻)Taper53GIloss~350LDD掺杂Gate掩膜PHX+LDDDopingLDDDopingP-channelN-channelLDDGlassDriverareaPixelarea62ppt课件LDD掺杂Gate掩膜PHX+LDDDopingLDDPR

PRGlassB+DopingP-channelN-channelP+掺杂(mask5)P+doping第5次光刻灰化去胶DriverareaPixelarea63ppt课件PRP+掺杂64ppt课件P+掺杂64ppt课件ILD成膜与活化（氢化）GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelBHF清洗ILD成膜活化(氢化）65ppt课件ILD成膜与活化（氢化）GlassDriverareaPVia1(mask6)GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel光刻ICP刻蚀去胶66ppt课件Via1(mask6)GlassDriverareaPi通孔刻蚀67ppt课件通孔刻蚀67ppt课件通孔刻蚀68ppt课件通孔刻蚀68ppt课件SD层(mask7)GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelBHF清洗SD成膜光刻ECCP干刻去胶Metalanneal69ppt课件SD层(mask7)GlassDriverareaPixPower↓Ar↓成膜温度↓SD成膜70ppt课件Power↓SD成膜70ppt课件SD干刻71ppt课件SD干刻71ppt课件Passivation层(mask8)GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel清洗SiNx成膜光刻ICPorRIE去胶72ppt课件Passivation层(mask8)GlassDrivePassivation层73ppt课件Passivation层73ppt课件平坦化层(mask9)清洗涂布有机膜光刻GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel74ppt课件平坦化层(mask9)清洗涂布有机膜光刻GlassDriv平坦化层LTPS（TN）LTPS-OLEDLTPS-IPS75ppt课件平坦化层LTPS（TN）LTPS-OLEDLTPS-IPS7像素电极清洗GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelITO镀膜76ppt课件像素电极清洗GlassDriverareaPixel电极刻蚀(mask10)光刻去胶退火湿刻GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelLTPS-TNarray完成77ppt课件电极刻蚀(mask10)光刻去胶退火湿刻GlassDriv反射电极清洗Ag镀膜GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channelITO镀膜ITO镀膜78ppt课件反射电极清洗Ag镀膜GlassDriverareaPix电极刻蚀(mask10)光刻去胶退火湿刻GlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel79ppt课件电极刻蚀(mask10)光刻去胶退火湿刻GlassDriv电极刻蚀(mask10)80ppt课件电极刻蚀(mask10)80ppt课件PDL/Spacer层(mask11/12)forOLEDGlassDriverareaPixelareaP-channelN-channel81ppt课件PDL/Spacer层(mask11/12)forOL