在电子纸行业中, 为了减少光刻次数、降低成本, 部分产品的TFT基板会采用半色调掩膜工艺, 传统的一次湿刻一次干刻(1W1D)方法要求半色调掩膜光刻胶厚度与均一性同时满足较高要求, 管控难度大, 导致曝光多次返工浪费产能; 而且, 1W1D的刻蚀均一性很差, 使玻璃四周沟道a-Si过薄, 影响良率。为了改善这两方面的问题, 我们参考了非电子纸产品的两次湿刻两次干刻(2W2D)工艺。然而非电子纸的2W2D工艺会产生较长的a-Si拖尾现象, 导致较大的寄生电容, 造成良率损失; 此外, a-Si残留和沟道特性问题也阻碍了电子纸良率的进一步提升。因此, 我们通过降低两次湿刻时间, 改善灰化条件, 减小a-Si拖尾长度; 建立a-Si处理工序, 消除a-Si残留; 调整a-Si成膜条件和钝化层成膜前处理条件, 改善沟道特性。实验结果表明: 采用改善后的2W2D工艺可以完全满足电子纸的特性要求, 并且相比于1W1D方法, 得到的沟道厚度均一性提升50%, 阵列检测良率提升4%~10%; 同时无需管控半色调掩膜光刻胶的均一性, 仅满足光刻胶厚度的管控要求即可, 使曝光返工比例降低60%。改善后的2W2D工艺有效改善了电子纸产品的沟道特性与刻蚀均一性, 提升了产品良率, 减少了产能浪费, 降低了成本, 对4次光刻电子纸产品具有重要指导意义。

Full-in-cell(FIC)产品信号线SD层结构为Mo-Al-Mo结构, 使用Reactive Ion Etching(RIE)模式干法刻蚀设备进行N+ Etch时, 氯的化合物会吸附在信号线中的Al线侧壁及光刻胶的表面, 当玻璃基板离开刻蚀腔体接触到空气, 遇到水分发生水解反应, 对Al线造成腐蚀, 严重影响产品特性。本文在RIE刻蚀模式腔体内采用刻蚀条件变更改善Al腐蚀现象, 通过对刻蚀的前处理步骤, 后处理步骤以及去静电步骤的参数包括压强、功率和时间以及气体流量比进行实验设计并对数据进行分析。实验结果表明当后处理步骤2 000 W, O2/SF6比例为2 000 mL·min-1/50 mL·min-1, 压强为200 mt(1 mt=0.133 Pa), Time为15 s为最优条件, 可以彻底改善Al腐蚀现象。此条件TFT特性方面更加优越, Dark Ion为1.91 μA, Photo Ioff为4.1 pA。

造成TFT不稳定的问题点一般认为有两种: 一是沟道内半导体材料内部的缺陷，另一个是栅极绝缘层内的或是绝缘层与沟道层界面的电荷陷阱。TFT-LCD在长期运行时由于高温及光照的影响会导致漏电流增加，进而对TFT造成破坏。分析研究表明，TFT 沟道在刻蚀完成后，沟道内部存在一定的缺陷以及绝缘层与沟道层界面存在电荷陷阱，平面电场宽视角核心技术-高级超维场转换技术型产品由于设计的原因面临着如果进行氢处理会导致与其与氧化铟锡中的铟发生置换反应，导致铟的析出，所以无法采用氢处理。理论分析表明Si-O键稳定，本文主要介绍通过氯气/氧气和六氟化硫/氧气对TFT沟道进行处理改善高温光照漏电流。结果表明，通过氯气/氧气和六氟化硫/氧气处理TFT沟道后，高温光照漏电流从18.19 pA下降到5.1 pA，可见氯气/氧气和六氟化硫/氧气对沟道处理可有效改善高温光照漏电流。