[发明专利]一种用于检测IGZO-TFT驱动特性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及IGZO薄膜晶体管(TFT)驱动检测领域，更具体地，本发明涉及一种检测IGZO薄膜晶体管驱动效果的装置。

背景技术

薄膜晶体管是指在衬底上沉积一层半导体薄膜，通过光刻、刻蚀等技术制作出源、漏极，栅极及管体而成，它由栅绝缘层、有源层、栅电极、源和漏电极几个部分组成。图1是几种常见的TFT结构，可分为两类：一类为顶栅结构，又称正叠(Normal Staggered，简称NS)结构；一类为底栅结构，又称反交叠(Inverted Staggered，简称IS)结构。根据沟道层和源漏电极的沉积顺序不同，顶栅、底栅结构又分别有底接触和顶接触两种形式。在底栅顶接触结构中，可以通过修饰绝缘层的界面而改善半导体的结构和形貌，从而提高器件的迁移率。这种结构缺陷是源漏电极的光刻工艺会对有源层造成污染。而在另外一种底栅结构中，源漏电极光刻工艺在半导体层沉积之前进行，不会造成对半导体层的污染，但是电极与绝缘层存在台阶不利于电荷的注入，并且有源层的上表面暴露在外，通常需要覆盖保护层以提高器件的稳定性。顶栅结构对衬底有更高要求，特别是在表面粗糙度和化学稳定性要求上。

自从2004年日本东京工业大学Hosono第一次报道基于IGZO(In-Ga-Zn-O)制备的柔性透明TFT。IGZO-TFT受到了研究机构和工业界的关注，并被开拓在显示领域中的应用，尤其是新型显示器件技术中。IGZO-TFT受到关注和快速地进入平板显示应用领域，这与它展示出来的特性分不开的，下面从电性能、稳定性、均匀性进行说明。

优秀的电性能

IGZO-TFT有较高的迁移率，一般在1-100cm2/V  s之间。例如，Kim M等人在底栅结构IGZO-TFT上沉积一层二氧化硅刻蚀阻挡层，实现了35.8cm2/Vs的较高迁移率的TFT；LG电子的Ho-Nyun Lee等人报道的非晶态IGZO-TFT，其迁移率高达95cm2/Vs。除较高的迁移率以外，IGZO-TFT还具有较低关态电流，IGZO-TFT的最小关态电流达到10-14A，而通常应用于平板显示对于TFT的关态电流要求是小于10-12A；IGZO-TFT缺陷密度也较低，是非晶硅TFT的十分之一。

较好的均匀性和稳定性

Hayashi等在面积为10mm×10mm的衬底上制备96个底栅型IGZO-TFT器件，其中半导体层采用射频磁控溅射方法制备，每个器件具有同样尺寸的宽长(分别为60μm和10μm)，在相同的条件下测试发现整批器件在阈值电压、饱和迁移率和亚阈值摆幅等重要物理量上展现高度一致性。

没有退火IGZO-TFT器件，稳定性能较差，而通过高于300℃的退火，才能够钝化非晶IGZO中的缺陷，使得TFT器件展示较好的稳定性。

尽管IGZO薄膜晶体管单元被大量的研发制造出来，而目前仍然没有一种检测、验证装置用于从而各个方位来检测新制造或研发出来的IGZO薄膜晶体管的驱动特性是否达到制造要求，当前正需要一种集多个测试功能区的IGZO薄膜晶体管驱动和阵列制备检测装置，能够从单个到多个，从分散到整体，全方位，高集成的检测新制造的IGZO薄膜晶体管单元的驱动特性。

发明内容

为克服现有技术中的上述缺陷，本发明提出一种用于检测IGZO-TFT驱动特性的装置。

该用于检测IGZO-TFT驱动特性的装置包括IGZO-TFT驱动单元以及阵列制备所用到的掩模板，数个微胶囊电泳显示单元；该掩模板包含三个功能区，分别为：对准标记区、单个器件区、阵列区域。

优选的，所述对准标记区在掩模板的两个边缘，每个边缘采用多个四方块图形作为标记。每个边缘的该四方块图形采用从两端到中间逐渐增大的四方块图形，形成了两端四方块小，中间四方块大的结构。

优选的，所述单个器件区分两区，第一区域位于掩模板最上端两排，共计8×2个单个TFT。所述16个TFT根据沟道宽度和长度的不同分为四组A、B、C、D，分别对应的沟道宽长分别是900μm和60μm、1200μm和80μm、1200μm和60μm、900μm和80μm。在掩模板的左下角区域有3×2单个TFT，用于驱动微胶囊显示单元，其沟道的宽长分别是1200μm和60μm，该区域像素电极的面积比常规的面积大，通常为N×N，其中2≤N≤4，单位为毫米(mm)。