光刻胶剥离制程中的寄生栅极效应

刘丹; 黄中浩; 刘毅; 吴旭; 闵泰烨; 管飞; 方亮; 齐成军; 谌伟; 赵永强; 宁智勇; 方皓岚

doi:10.37188/CJLCD.2022-0160

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光刻胶剥离制程中的寄生栅极效应

器件物理及器件制备 | 更新时间：2022-09-26

- 光刻胶剥离制程中的寄生栅极效应
- Parasitic gate effect in photo-resist strip process
- 液晶与显示 2022年37卷第10期页码：1317-1325
- 作者机构：
  
  1.重庆京东方光电科技有限公司，重庆 400700
  2.重庆大学物理学院，重庆400044
  3.中国科学院大学重庆学院，重庆 400714
- 作者简介：
  
  [ "刘丹（1988—），男，重庆忠县人，博士研究生，高级工程师，2014年于四川大学取得硕士学位，主要从事光刻、刻蚀、TFT性能提升等方面的研究。E-mail：ld54400398@163.com" ]
  [ "黄中浩（1986—），男，重庆人，博士，高级工程师，2014于中国科学院大学获得博士学位，主要从事非晶硅和氧化物半导体薄膜晶体管工艺和器件方面的研究。E-mail：huangzhonghao@boe.com.cn" ]
- 基金信息：
  
  重庆市自然科学基金(cstc2019jcyj-msxmX0566);重庆京东方光电科技有限公司科技攻关项目(212927);重庆大学大型仪器开放基金(202203150041)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0160
  中图分类号： TN321⁺.5
- 收稿日期：2022-05-08，
  
  修回日期：2022-06-08，
  
  纸质出版日期：2022-10-05
- 稿件说明：
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刘丹, 黄中浩, 刘毅, 等. 光刻胶剥离制程中的寄生栅极效应[J]. 液晶与显示, 2022,37(10):1317-1325.

Dan LIU, Zhong-hao HUANG, Yi LIU, et al. Parasitic gate effect in photo-resist strip process[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(10): 1317-1325.
刘丹, 黄中浩, 刘毅, 等. 光刻胶剥离制程中的寄生栅极效应[J]. 液晶与显示, 2022,37(10):1317-1325. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0160.

Dan LIU, Zhong-hao HUANG, Yi LIU, et al. Parasitic gate effect in photo-resist strip process[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(10): 1317-1325. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0160.

摘要

在薄膜晶体管（Thin film transistor，TFT）的公共电极制程中，有部分TFT样品的漏电流（

off

）异常偏高，该部分样品经历同一个光刻胶剥离设备，导致该设备暂停流片，造成产能损失。明确该剥离设备造成TFT漏电流偏高的原因并予以解决，对产能和品质确保具有积极意义。本文首先收集了异常设备剥离液和正常设备的剥离液并分析成分，发现异常设备的剥离液中Al离子含量高。其次，发现TFT的

off

会随着在异常设备流片次数的增加而上升。其原因是Al离子在剥离制程生成Al

颗粒，该颗粒附着在TFT器件钝化层上形成寄生栅极效应，最终造成

off

增加。最后，结合TRIZ输出解决方案，并优选方案进行改善验证。实验结果表明，剥离液中的Al离子浓度由1×10

-8

上升到2.189×10

-6

时，

off

由3.56 pA上升到7.56 pA。当剥离液中含有Al离子，经历的剥离次数增加时，

off

呈上升趋势。钝化层成膜前的等离子体处理功率增强、钝化层膜厚增加可以抑制

off

增加。由此，可以确定剥离设备造成

off

偏高的原因是剥离液中的Al离子形成的寄生栅极效应，钝化层成膜前处理强化和膜厚增加均可以抑制该效应。

Abstract

In the common ITO manufacturing process of TFT（Thin Film Transistor），the leakage current（

off

） of some samples is abnormally high， and these abnormal samples are subjected to the same photo-resist strip equipment. This anomaly causes the strip equipment to suspend production， resulting in a loss of mass production. It is urgent to identify the reason and solve this problem for productivity and quality assurance. Firstly， the stripper of abnormal and normal equipment are collected and analyzed， it is found that the Al ion content in the stripper corresponding to the abnormal equipment was high. Secondly， it is found that

off

will increase with the increase of stripping time in abnormal equipment. Then， it is proposed that Al ions in stripper are converted into Al

particles adhered to the passivation（PVX） layer of TFT device during the stripping process， forming a parasitic gate effect which causes

off

to be high. Finally， a series of solutions are proposed based on TRIZ， and then verified. Experimental results show that the Al ion concentration in the stripper increases from 1×10

-8

to 2.189×10

-6

， and the

off

increases from 3.56 pA to 7.56 pA. Once the stripper contains Al ions，

off

increases as the number of stripping increases. The increase of

off

can be suppressed by two measures： enhancement of the plasma treatment power before the PVX depositon and the increase of PVX thickness. In summary， it can be determined that the abnormally high

off

is caused by the parasitic gate effect formed by Al ion in stripper solution， which can be suppressed by strengthening plasma treatment before PVX deposition and the increase PVX thickness.

关键词

Keywords

references

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