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溅射设备技术:柔性基板上沉积氧化物薄膜晶体管的溅射设备实用技术开发109页
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资料描述

为了实现柔性显示器,在塑料基板上进行低温工艺(低于 150°C)至关重要,因此需要开发一种新的溅射设备技术,以最大限度地减少现有溅射工艺中高能粒子(氧阴离子和氩离子)对薄膜和基板造成的损害。

  • 沉积速率(沉积速率) :目标为 80 nm/min 或更高 $\rightarrow$ 最终达到 509.4 nm/min(玻璃),260.0 nm/min(薄膜)

  • 工艺温度 :目标温度 150℃ 或更低 $\rightarrow$ 最终达到的室温 (RT)

  • 目标使用效率 :目标 80% 或更高 $\rightarrow$ 最终达成率 84.7%(采用旋转目标)

  • 移动特性

    • 玻璃基板:目标 30 $cm^2/Vs$ 或以上 $\rightarrow$ 最终达成 34.2 $cm^2/Vs$

    • 塑料基材:目标 10 $cm^2/Vs$ 或以上 $\rightarrow$ 最终达成 22.1 $cm^2/Vs$

  • 阈值电压 :目标值 1V 或更低 $\rightarrow$ 最终实现值 0.75V

主要内容

  • 设计并制造了一种新型概念溅射设备(对称/反向 ECR 溅射和微波辅助旋转阴极),该设备利用微波在靶材附近产生高密度等离子体,并通过施加独立电压来控制离子能量,并建立了大面积工艺技术。

  • 提出了面板规格和开发方向,评估制造设备和氧化物 TFT 器件的可靠性,以及验证产品的适用性。

  • 制造并优化了用于大型柔性基材在线输送的托盘系统、驱动单元(LMS)、控制箱和托盘夹具。

  • 评估了溅射设备沉积的氧化物半导体的均匀性和电学特性,并对低温工艺中的 TFT 器件结构(底栅、蚀刻阻挡层等)和可靠性(偏置应力、光稳定性)进行了优化。

  • 通过设计 ECR 等离子体源、设计微波发射器结构以及进行磁场和 PIC-MCC 等离子体模拟,实现了高密度等离子体源。