光刻胶剥离制程中的寄生栅极效应

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(I_(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I_(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_(2)O_(3)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I_(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,I_(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,I_(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I_(off)增加。由此,可以确定剥离设备造成I_(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。