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InGaZnO薄膜晶体管背板的栅极驱动电路静电释放失效研究

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马群刚, 周刘飞, 喻玥, 马国永, 张盛东. 2019: InGaZnO薄膜晶体管背板的栅极驱动电路静电释放失效研究, 物理学报, 68(10): 284-290. doi: 10.7498/aps.68.20190265
引用本文: 马群刚, 周刘飞, 喻玥, 马国永, 张盛东. 2019: InGaZnO薄膜晶体管背板的栅极驱动电路静电释放失效研究, 物理学报, 68(10): 284-290. doi: 10.7498/aps.68.20190265
shu
Ma Qun-Gang, Zhou Liu-Fei, Yu Yue, Ma Guo-Yong, Zhang Sheng-Dong. 2019: Electro-static discharge failure analysis and design optimization of gate-driver on array circuit in InGaZnO thin film transistor backplane, Acta Physica Sinica, 68(10): 284-290. doi: 10.7498/aps.68.20190265
Citation: Ma Qun-Gang, Zhou Liu-Fei, Yu Yue, Ma Guo-Yong, Zhang Sheng-Dong. 2019: Electro-static discharge failure analysis and design optimization of gate-driver on array circuit in InGaZnO thin film transistor backplane, Acta Physica Sinica, 68(10): 284-290. doi: 10.7498/aps.68.20190265
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InGaZnO薄膜晶体管背板的栅极驱动电路静电释放失效研究

  • 北京大学信息工程学院,深圳518055;北京大学信息科学技术学院,北京100871

  • 南京中电熊猫平板显示科技有限公司,南京,210033

Electro-static discharge failure analysis and design optimization of gate-driver on array circuit in InGaZnO thin film transistor backplane

  • 摘要: 本文通过解析阵列基板栅极驱动(gate driver on array,GOA)电路中发生静电释放(electro-static discharge,ESD)的InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO thin-film transistor,IGZO TFT)器件发现:栅极Cu金属扩散进入了SiNx/SiO2栅极绝缘层;源漏极金属层成膜前就发生了ESD破坏;距离ESD破坏区域越近的IGZO TFT,电流开关比越小,直到源漏极与栅极完全短路.本文综合IGZO TFT器件工艺、GOA区与显示区金属密度比、栅极金属层与绝缘层厚度非均匀性分布等因素,采用ESD器件级分析与系统级分析相结合的方法,提出栅极Cu:SiNx/SiO2界面缺陷以及这三层薄膜的厚度非均匀分布是导致GOA电路中沟道宽长比大的IGZO TFT发生ESD失效的关键因素,并针对性地提出了改善方案.
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出版历程

InGaZnO薄膜晶体管背板的栅极驱动电路静电释放失效研究

  • 北京大学信息工程学院,深圳518055;北京大学信息科学技术学院,北京100871
  • 南京中电熊猫平板显示科技有限公司,南京,210033

摘要: 本文通过解析阵列基板栅极驱动(gate driver on array,GOA)电路中发生静电释放(electro-static discharge,ESD)的InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO thin-film transistor,IGZO TFT)器件发现:栅极Cu金属扩散进入了SiNx/SiO2栅极绝缘层;源漏极金属层成膜前就发生了ESD破坏;距离ESD破坏区域越近的IGZO TFT,电流开关比越小,直到源漏极与栅极完全短路.本文综合IGZO TFT器件工艺、GOA区与显示区金属密度比、栅极金属层与绝缘层厚度非均匀性分布等因素,采用ESD器件级分析与系统级分析相结合的方法,提出栅极Cu:SiNx/SiO2界面缺陷以及这三层薄膜的厚度非均匀分布是导致GOA电路中沟道宽长比大的IGZO TFT发生ESD失效的关键因素,并针对性地提出了改善方案.

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