出光兴产和JDI合作开发多晶氧化物半导体Poly-OS TFT背板技术

CINNO Research产业资讯，出光兴产株式会社（出光兴产）和日本显示器公司（JDI） 成功合作开发了一种创新的多晶氧化物半导体 Poly-OS TFT背板技术。适用于各种显示器，包括可穿戴设备、智能手机、虚拟现实设备（VR）、笔记本电脑和大尺寸电视等应用。通过整合出光兴产新开发的专有多晶氧化物半导体材料和 JDI 专有的背板技术，新的 Poly-OS 半导体背板技术在第 6 代量产线上通过高迁移率和低截止漏电流，显著提高了显示性能。Poly-OS 还可应用到大尺寸 8 代及以上生产线，可显著降低显示器制造成本。JDI 和出光兴产都致力于在全球范围内积极推广这项创新技术。

作为其电子材料产品线之一，出光兴产从2006 年开始开发用于平板显示器的多晶氧化物半导体材料 IGO（氧化铟镓）。IGO 具有与低温多晶硅 (LTPS)相当的高迁移率，即使在第8代或更大尺寸的生产线上，也可以生产具有工艺适用性的薄膜晶体管 （TFT）。JDI 利用其专有的背板技术，在其茂原工厂（千叶县茂原市）的第 6 代量产线上成功成功实现了世界上第一个多晶氧化物半导体“Poly-OS”的实际应用。JDI 的 HMO（高迁移率氧化物）Poly-OS 实现了比传统 OS-TFT 高 4 倍的场效应迁移率。并于 2022 年 3 月 30 日宣布了HMO这一专有技术的突破。（参考新闻稿：JDI 开发出世界上第一个 G6 氧化物半导体 TFT，场效应迁移率提高了 4 倍——显示性能的突破——” JDI首创“eLEAP”量产技术！超越现有OLED及LCD技术）。

出光兴产和 JDI 将继续支持 Poly-OS 技术的持续发展，使其可以广泛应用于全球显示行业的各种应用中。JDI 和出光兴产致力于通过提高显示性能、推动全球显示产业的发展和降低显示功耗，为低碳社会做出贡献。

Poly-OS技术概述：

传统的氧化物半导体 （Oxide） 的晶体管与非晶硅 （a-Si） 一样，易于实现大面积生产制造，并且由于低泄漏电流，功耗较低。但另一方面，与目前中小型显示器中主要使用的LTPS相比，自大的问题是电子迁移率较低。而JDI和出光兴产开发的创新多晶氧化物半导体“Poly-OS”技术则大大提高了传统氧化物的电子迁移率，并成功地实现了与LTPS相同的高性能。这使得产品能够兼具现有背板技术（a-Si、Oxide 和 LTPS）的性能优势。

图.1 技术概念

氧化物半导体的分类

目前，氧化物半导体的晶体结构，如非晶态和C-axis非晶晶态/纳米晶体，已用于晶体管的有源层，并已商用化。 出光兴产开发的多晶氧化物半导体材料IGO 的特点是能够使用与现有非晶氧化物半导体相同的工艺（低于 450°C），并实现多晶状态（图2）。通过在有源层中使用这种多晶氧化物半导体，可以最大化氧化物的固有电子迁移率。

图2 氧化物半导体的结晶度

工艺技术

具有高电子迁移率的氧化物材料通常难以控制电荷载流子，并且未经修改就不能用作晶体管。通过整合 JDI 在 CVD、溅射、退火和蚀刻方面的成熟工艺技术，Poly-OS 可以实现高迁移率和低截止漏电流的稳定操作（图 3 和 4）。此外，通过采用最佳的顶栅自对准结构（图5）来增加导通电流，即使在2μm（最小沟道长度）也可以获得与沟道宽度无关的稳定特性。电流驱动能力也与 LTPS 相当（图 6）。

图3 Gen 6量产线上同结构薄膜晶体管电压-电流特性对比

图4 G 6 玻璃基板 (N=28pt)上均匀性的提高

图5 薄膜晶体管的截面结构

图6 TFT中沟道宽度从2 μm变为25 μm时电流增加，沟道长度为2 μm

- END -

推荐阅读

点击图片即可阅读全文

更多商务合作，欢迎与小编联络！

扫码请备注：姓名+公司+职位

我是CINNO最强小编, 恭候您多时啦！

CINNO于2012年底创立于上海，是致力于推动国内电子信息与科技产业发展的国内独立第三方专业产业咨询服务平台。公司创办十年来，始终围绕泛半导体产业链，在多维度为企业、政府、投资者提供权威而专业的咨询服务，包括但不限于产业资讯、市场咨询、尽职调查、项目可研、管理咨询、投融资等方面，覆盖企业成长周期各阶段核心利益诉求点，在显示、半导体、消费电子、智能制造及关键零组件等细分领域，积累了数百家大陆、台湾、日本、韩国、欧美等高科技核心优质企业客户。