Molybdenum dc sputtering and Lift-off for Electrodes of Bottom Gate TFT 2013.07.16
获得表面平整的Mo栅电极 Mo的优点 对底栅TFT 低电阻率,可以用作分立TFT的源漏及栅电极 易与半导体沟道层形成欧姆接触 与SiO2有良好的粘附性 不易被氧化 不会形成“小丘” 对底栅TFT 底栅材料应具有平整的表面 以保证生长在其上的栅介质材料平整 从而栅介质与有源层材料界面平整,TFT具有更好的性能(更高的迁移率)
Mo dc sputtering Mo的沉积速率与溅射功率成正比 150 nm厚度时,方块电阻约3,电阻率约4.5E-5 Ω.cm Ti,150 nm,方块电阻约16; Al,500 nm,方块电阻约0.08 功率不同,电阻率不同,但变化不大 1.9Pa以下时,Mo的沉积速率随气压增加而增大(1.0Pa以下变化不 大) 推荐条件(根据速度): DC 80W,Ar=50sccm,气压0.36Pa, 速率约36 nm/min(托盘不 转),4.8 nm/min (托盘转动) 溅射时,衬底加热到100度,用以上条件4min不转,得到的厚度为 140nm,不加热时厚度为147nm,稍稍慢一点
Mo表面形貌-不同功率 DC,Ar=50 sccm,0.36 Pa,厚度约350 nm,托盘不转动 功率60W 功率100W 功率150W 功率越大,表面稍变差,但不明显
Mo表面形貌-不同气压 DC 80W,Ar=50 sccm,拟定厚度200 nm,托盘不转动 150 nm 220 nm 650 nm 0.36 Pa 1.0 Pa 1.9 Pa 此数据不准确,因为厚度大不相同,需重新补充
Mo表面形貌-衬底不同条件 DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,厚度约150 nm 溅射时托盘不转动且衬底加热到100度 溅射时托盘转动
Mo侧面形貌 650nm 所有试过的溅射条件和厚度都呈现 柱状的多晶态
DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,厚度约150 nm,托盘不转动 Mo的剥离-普通溅射条件 DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,厚度约150 nm,托盘不转动 托盘不转动的缺点是薄膜很不均匀
Mo的剥离-托盘转动 DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,厚度约150 nm,托盘转动 Mo的边缘翘起 衬底转动的溅射使得倒梯形的光刻胶下方被填满
DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,厚度约140 nm,托盘不转动 Mo的剥离-衬底加热 DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,厚度约140 nm,托盘不转动 衬底加热到100度 结果比衬底不加热稍差
Mo的剥离-不同厚度 DC 80W,Ar=50 sccm, 0.36 Pa,150 nm DC 80W,Ar=50 sccm,
Mo的剥离-斜面 Si Mo Mo Mo Si Si DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,150 nm 剥离产生的图形边缘不整齐 Mo Si DC 80W,Ar=50 sccm,1.0 Pa,220 nm
Ti的表面 Ti Mo DC 200W,Ar=50 sccm,Pressure=0.8 Pa, 约150 nm,托盘转动,速率约6.3 nm/min DC 80W,Ar=50 sccm,Pressure=0.36 Pa, 约150 nm,托盘转动,速率约4.8 nm/min
结论 (暂不考虑偶然的因素,如制样时的污染、测试时未对焦准确、恰好拍摄到非典型的区域) 推荐条件:DC 80W,Ar=50 sccm,0.36 Pa,36.5 nm/min,托盘不转动 DC 60W(或更低),Ar=50 sccm,0.36 Pa,26.9 nm/min,托盘不转动 溅射功率对Mo的表面形貌影响不明显,但还是较小时稍好 托盘不转动时,剥离出的Mo边缘较好 托盘转动虽然使薄膜更均匀,但剥离效果差 衬底加热稍稍使得表面更平坦,电阻率更低,但剥离后的边缘稍差 剥离时,Mo薄膜不应太厚,150 nm时较好,但剥离出的Mo边缘也有残渣 若采用刻蚀,则可对衬底加热,表面更平坦,电阻率更低