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資訊頻道 日本東京大學(xué)研究生院工學(xué)研究科智能元件材料學(xué)專(zhuān)業(yè)教授小池淳一的研究小組開(kāi)發(fā)出了用于氧化物半導體TFT驅動(dòng)的液晶面板、基于Cu-Mn合金的布線(xiàn)工藝，并在有源矩陣型顯示器國際學(xué)會(huì )“AM-FPD10”(2010年7月5～7日，在東京工業(yè)大學(xué)舉行)上發(fā)表了演講。與目前液晶面板中使用的Al布線(xiàn)相比，Cu布線(xiàn)的電阻要低1/2左右，因而可縮小面板布線(xiàn)的RC延遲。該工藝主要面向大尺寸液晶面板“4K×2K”(4000×2000像素級)以上的高精細化，以及超過(guò)240Hz的高速驅動(dòng)等用途。
東北大學(xué)的研究小組還在推進(jìn)開(kāi)發(fā)用于非晶硅TFT驅動(dòng)的液晶面板、基于Cu-Mn合金的布線(xiàn)技術(shù)。Cu-Mn合金具有以下性質(zhì)：在O2環(huán)境下以250～350℃的高溫進(jìn)行熱處理，Mn就會(huì )與周?chē)腛2發(fā)生反應，布線(xiàn)的中央部分會(huì )變成純Cu，周邊部分會(huì )形成Mn氧化物。Mn氧化物除了可以提高半導體層和玻璃底板之間的密著(zhù)性外，還可以作為隔離層發(fā)揮作用。
此次，東北大學(xué)的研究小組在氧化物半導層上形成Cu-Mn合金的電極布線(xiàn)，并對此進(jìn)行了性能評測。氧化物半導體材料中采用了各大面板廠(chǎng)商推進(jìn)的非晶IGZO(In-Ga-Zn-O)。非晶IGZO采用RF濺射成膜，膜厚為50nm。Cu-Mn合金為在Cu中添加原子百分含量為4%的Mn形成，采用DC濺射成膜，膜厚為300nm。在非晶IGZO層的下方和Cu-Mn合金的上方形成了SiO2。完成上述成膜后，在空氣環(huán)境下以250℃的溫度進(jìn)行了一個(gè)小時(shí)的熱處理。
通過(guò)熱處理，非晶IGZO層中的O和Cu-Mn層中的Mn發(fā)生反應，界面獲得了厚5nm左右的Mn氧化物層。另外，非晶IGZO層中的氧空位 (OxygenVacancy)增加，由此靠近界面的非晶IGZO層會(huì )變?yōu)閚+型。在非晶IGZO層和Cu-Mn層之間，確認了代表導電性的歐姆特性。實(shí)際試制TFT陣列時(shí)，采用了柵極寬度和柵極長(cháng)度分別為120μm和23μm的元件，閾值電壓為5.54V、亞閾值擺幅 (SubthresholdSwing，S值)為0.439V/dec、導通截止比超過(guò)107。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號