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应用材料面向8.5和6代显示屏,推出pecvd和pvd金属氧化物制造设备

日期: 2015-05-13
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【日经bp社报道】应用材料公司显示事业部(akt)在10月23~25日于日本横滨举行的2013年国际平板显示器展(fpdi 2013)前不久,推出了面向8.5代、6代和5.5代高清(hd)、超高清(4k)液晶电视屏和oled显示屏的akt 55ks pecvd、akt-pivot 55k dt pvd和akt-pivot 25k dt pvd设备。10月29日,akt高管团队在北京的媒体沟通会上详细介绍了上述设备。

       55ks pecvd系统最多有5个高温处理腔室;2个进出口腔室(dssl),中间采用传送腔;双臂真空机械手。适用于2200mm×2500mm的8.5代基板,玻璃厚度在0.5~0.7mm,机械吞吐量是65片/小时。

       akt 55ks pecvd设备中,利用二氧化硅(sio2)工艺,使金属氧化物(mo)薄膜晶体管(tft)沉积电介质界面有较低的氢含量,确保金属氧化物薄膜晶体管在长期使用中,不会因氢的侵袭影响临界电压的稳定性(见图1)。

图1 金属氧化物薄膜晶体管沉积电介质界面实现了较低的氢含量

       另外,为提高产品良率实现了很低的颗粒控制。

       在图2所示的akt 55ks pecvd高温处理腔室剖面图中可以看到,其基本原理是:平行板电容器在真空状态下,通过产生等离子体后,输入反应的气体,在加热的基板上产生化学气相沉积,形成绝缘层或半导体。

图2 akt 55ks pecvd高温处理腔室剖面图及主要特性

       针对金属氧化物的应用,该腔室有3个主要特性:①拥有专利的空心阴极梯度渐变(hollow cathode gradient,hcg)设计,使氧化硅的均匀性达到10%以内;②由于氧化硅的沉积对气体分布的均匀性很敏感,因此在气体输入处采用了气体扩散装置,改善了整个膜层的均匀性;③气体扩散装置有个很大的平面板,针对8.5代基板可能会因重力产生一些形变,采用了中央支持气体扩散器center support diffuser,csd),以确保平行板电容器之间的平行度,进一步改善氮化硅膜和氧化硅膜的均匀性。

       用于清洁的气体和反应气体都从气体扩散装置进入,在整个腔室中均匀分布,达到腔室彻底清洁的效果。“这样,整体的颗粒控制优于其他同类设备。”应用材料显示事业部(akt)cvd产品事业部总经理肖劲松表示。

       akt-pivot dt(双轨道搬运系统)pvd设备,可以在较小的占地面积上实现更高的生产效率。55k型号用于2200mm×2500mm玻璃基板,25k型号用于1500mm×1850mm玻璃基板。

       pivot dt系统的优势如图3所示,应用材料显示事业部(akt)pvd产品事业部总经理john d.busch特别强调了其中的3点:旋转靶材;气体分布的均匀性;模块化设计。

图3 pivot dt系统的优势

       靶材旋转时,冷却水流通过其内部,可使靶材表面温度较低,最高为80℃;圆柱形靶材比平面靶材的利用率高3倍,达到了80%,且此时的表面仍很光滑(详细请见《应用材料推出面向8.5代lcd和oled显示制造的px pecvd和pivot pvd技术》。)

       此外,busch解释说,应用材料虽不做靶材业务,但会对靶材供应商认证,以保证质量。目前已对8.5代igzo认证了3家供应商,第4家正在认证。

       pvd设备的旋转靶自我清洁与磁极摇摆控制功能,实现了产品低缺陷率与膜质均匀性的控制(见图4)。

图4 pvd设备的优势

       应用材料认为,针对智能手机、平板电脑、oled电视和超高清电视等高分辨率显示屏的需求,传统非晶硅显示技术必将转向金属氧化物或低温多晶硅薄膜晶体管技术。而金属氧化物薄膜晶体管显示技术会带来高电子迁移率、低功耗、低成本的优势。

       据悉,京东方合肥和三星苏州两座8.5代厂有望于2014年一季度拿到pvd设备。(记者 恩平)


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