本文關(guān)鍵詞：銅合金緩沖層材料特性及其在顯示器件中的應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 銅合金 擴(kuò)散阻擋層 低電阻 低成本 顯示器件

【摘要】：銅合金具有材料成本低、易刻蝕等優(yōu)點(diǎn),被越來越多的科研機(jī)構(gòu)研究開發(fā),本課題著眼于銅合金緩沖層材料特性及其在顯示器件中的應(yīng)用研究,對于企業(yè)來講具有成本降低、提升產(chǎn)品競爭力的作用。本文選擇磁控濺射裝置沉積了銅合金薄膜,并對單層銅合金薄膜特性、銅合金／銅疊層薄膜特性、銅合金／銅疊層薄膜刻蝕特性等方面進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究,此外還進(jìn)行了將銅合金材料運(yùn)用到顯示器件的應(yīng)用研究。論文主要研究工作如下：1、對CuMn合金薄膜的沉積速率和刻蝕速率進(jìn)行了研究。CuMn合金薄膜的沉積速率與沉積功率正相關(guān),其沉積速率比鉬合金提升70%以上；CuMn合金/Cu疊層薄膜的刻蝕速率比鉬合金提升44%以上。2、對CuMn合金薄膜的電阻、粘附力、防擴(kuò)散性能進(jìn)行了研究。CuMn合金薄膜的電阻顯著低于鉬合金,約為鉬合金薄膜的1/5；在250-350-C的退火溫度范圍內(nèi),CuMn合金薄膜的電阻與退火的溫度和時間正相關(guān),退火溫度越高、時間越長,電阻越低；銅合金／銅疊層薄膜的粘附力與鉬合金／銅疊層薄膜相當(dāng),都為4B以上；銅合金對銅的擴(kuò)散阻擋性與鉬合金相當(dāng),都可阻擋銅對有源層的擴(kuò)散。3、對CuMn/Cu疊層薄膜的刻蝕性能進(jìn)行了研究。在過刻蝕量30%到100%的范圍內(nèi),CuMn/Cu疊層薄膜的刻蝕形貌正常,無刻蝕殘留、Tip、Undercut; CD bias≤2.0um; Tape angle≤60°。CuMn/Cu疊層薄膜的刻蝕特性符合平板顯示器件的需求。4、以銅合金／銅為顯示器件中的Gate和S/D電極,完成了a-si薄膜晶體管器件,使用高精度TFT特性測試儀器安捷倫4070對器件各項(xiàng)性能進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明器件開態(tài)電流為8.11uA、關(guān)態(tài)電流為6.95pA、開關(guān)比為1.17×106、遷移率為0.71 cm2/V·s,其特性與鉬合金相當(dāng),符合顯示器件的要求,銅合金材料可應(yīng)用于顯示器件當(dāng)中。
【關(guān)鍵詞】：銅合金 擴(kuò)散阻擋層 低電阻 低成本 顯示器件
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.11;TN141
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10
• 1.2 銅合金緩存層材料在顯示領(lǐng)域的研究進(jìn)展10-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-16
• 第二章 銅制程沉積工藝和特性評價方法研究16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 磁控濺射16-18
• 2.2.1 磁控濺射技術(shù)原理16-17
• 2.2.2 影響濺射的因素17-18
• 2.2.3 濺射成膜的過程18
• 2.3 蒸鍍18-20
• 2.3.1 蒸鍍的技術(shù)原理18-19
• 2.3.2 真空蒸發(fā)鍍膜法的優(yōu)缺點(diǎn)19
• 2.3.3 真空蒸發(fā)鍍膜的三種基本過程19-20
• 2.4 薄膜特性的表征20-23
• 2.4.1 四探針方塊電阻測試原理20-21
• 2.4.2 粘附力測試原理21-23
• 2.4.3 俄歇電子測試原理23
• 2.5 薄膜晶體管電學(xué)特性的表征23-26
• 2.5.1 非晶硅薄膜晶體管的工作原理23-25
• 2.5.2 非晶硅薄膜晶體管電學(xué)特性測試25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第三章 銅合金材料特性研究28-50
• 3.1 引言28
• 3.2 顯示器件中CuMn合金的沉積速率研究28-31
• 3.2.1 不同緩沖層材料對沉積速率的影響28-30
• 3.2.2 不同濺射功率對沉積速率的影響30-31
• 3.3 顯示器件中CuMn合金的電阻研究31-38
• 3.3.1 不同緩沖層材料的電阻特性31-32
• 3.3.2 不同退火溫度對CuMn合金的電阻和電阻均勻性影響32-35
• 3.3.3 不同退火時間對CuMn合金的電阻和電阻均勻性影響35-36
• 3.3.4 不同CuMn薄膜厚度對CuMn/Cu疊層薄膜電阻影響36-38
• 3.4 顯示器件中CuMn/Cu疊層薄膜的粘附力研究38-41
• 3.4.1 不同緩沖層材料對Cu粘附力的影響38-39
• 3.4.2 不同厚度的CuMn對Cu粘附力的影響39-41
• 3.5 顯示器件中CuMn/Cu的防擴(kuò)散性研究41-44
• 3.5.1 不同緩沖層材料對Cu的擴(kuò)散阻擋性的影響41-43
• 3.5.2 不同厚度CuMn對Cu的擴(kuò)散阻擋性的影響43-44
• 3.6 顯示器件中CuMn/Cu疊層薄膜的刻蝕特性研究44-47
• 3.6.1 不同緩沖層材料對刻蝕速率的影響45-46
• 3.6.2 不同刻蝕時間下CuMn/Cu疊層薄膜的刻蝕特性46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-50
• 第四章 銅合金緩沖層材料在顯示器件中的應(yīng)用研究50-58
• 4.1 引言50
• 4.2 顯示器件介紹50-52
• 4.3 銅合金緩沖層材料在顯示器件中的特性驗(yàn)證52-57
• 4.3.1 非晶硅薄膜晶體管的制造工藝52-54
• 4.3.2 不同緩沖層材料在顯示器件中的特性54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58-59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 致 謝62-64
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的論文與研究成果64

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