TFT-LCD 四次光刻工艺中的光刻胶剩余量

蒋 雷， 黄学勇， 刘良军， 李广圣， 王 尖，李向峰， 慕绍帅， 邵 博

(成都中电熊猫显示科技有限公司，四川 成都 610200)

1 引 言

随着薄膜晶体管液晶显示(Thin film transistor liquid crystal display, TFT-LCD)技术愈加成熟，传统非晶硅 (Amorphous silicon, a-Si)工艺的劣势逐渐显现，如因电子迁移率低而导致的难以实现高清晰度和高分辨率[1-2]，以及难以作为有源矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light-emitting diode, AMOLED)的背板而应用在新一代的显示技术中。非晶铟镓锌氧化物(Amorphous indium gallium zinc oxide)则因具有高载流子迁移率、大电流开关比、低功耗等优势，更加适用于作为超高分辨率屏幕的半导体有源层[3-4]。

在液晶面板行业竞争激烈的市场环境下，各面板厂家除了追求优良的产品品味，更将缩减生产成本，提高生产节拍作为重点研发方向[5-6]。四次光刻工艺是在五次光刻工艺的基础之上，采用半光刻技术，将有源层与源漏金属层合并为一次光刻制程。其中，精确控制光刻胶剩余膜厚极为重要[7-8]，直接关系到导电沟道的宽长比 (W/L)，进而影响TFT的电学特性。在半光刻工艺中，减压干燥时间、预烘温度、曝光量、显影时间都直接影响半光刻区域光刻胶剩余量。一方面，光刻胶剩余量过大，易导致源漏金属层短接，形成亮点异常；光刻胶剩余量过小，则沟道处非晶铟镓锌氧化物可能被刻开，导致无法驱动，形成暗点。更为重要的是，阵列基板上AA区域(Active area)和GOA区域 (Gate on array)TFT的宽长比 (W/L) 尺寸有可能存在差异，这就要求在半光刻工艺中，光刻胶剩余量必须满足不同宽长比 (W/L) TFT的规格范围 (Margin)，更增加了工艺条件的控制难度。

就目前而言，非晶硅基TFT-LCD的四次光刻工艺研究比较成熟[9]，而关于非晶铟镓锌氧化物有源层四次光刻工艺的研究较少。……