박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)의 공통 전극 공정에서 일부 TFT 샘플의 누설 전류(I_off)가 비정상적으로 높게 나타났다. 해당 샘플들은 동일한 포토레지스트 박리 장비를 거쳤으며, 이 장비의 가동이 중단되어 생산 능력 손실이 발생했다. 박리 장비로 인해 TFT 누설 전류가 높아진 원인을 명확히 규명하고 해결하는 것은 생산 능력 및 품질 보증에 중요한 의미가 있다. 본 연구에서는 먼저 이상 장비와 정상 장비의 박리액을 수집하여 성분을 분석하였으며, 이상 장비의 박리액에서 Al 이온 함량이 높은 것을 발견했다. 또한 TFT의 I_off가 이상 장비에서의 웨이퍼 처리 횟수 증가에 따라 상승하는 것을 확인하였다. 원인은 박리 공정에서 Al 이온이 Al_2O_3 입자를 생성하고, 이 입자가 TFT 소자의 패시베이션층에 부착되어 기생 게이트 효과를 형성해 결국 I_off가 증가하기 때문이다. 마지막으로 TRIZ를 활용한 해결책을 도출하고 우선 순위에 따라 개선 검증을 수행하였다. 실험 결과, 박리액 내 Al 이온 농도가 1×10^-8에서 2.189×10^-6으로 증가함에 따라 I_off가 3.56 pA에서 7.56 pA로 상승하였다. 박리액에 Al 이온이 존재하고 박리 횟수가 증가할수록 I_off는 상승하는 경향을 보였다. 패시베이션층 형성 전 플라즈마 처리 파워 강화 및 패시베이션층 두께 증가가 I_off 증가를 억제할 수 있다. 이를 통해 박리 장비로 인한 I_off 상승 원인은 박리액 내 Al 이온에 의한 기생 게이트 효과이며, 패시베이션층 전처리 강화 및 두께 증가가 해당 효과를 억제할 수 있음을 확인할 수 있다.

박막 트랜지스터; 포토레지스트 박리; Al 이온; 기생 게이트 효과; 발명 문제 해결 이론