第二章 放電幕那描述及原因分析
2.3 放電幕那可能原因分析
我們首先根據前面的描述針對TFT 元件分析如下:
ㄧ、 非晶矽層厚度量測:
為了瞭解非晶矽層厚度與放電幕那之間的關係,因此特別量測 正常區域(幕那白色區域)的膜厚及異常區域(幕那黑色區域)的膜厚,
經過量測之後,發現正常區域的膜厚平均為 89.6nm,而異常區域的 膜厚平均為 112nm,如表 2 – 2 所示,異常區域的膜厚平均比正常區 域膜厚多 22.4nm。由此量測可以知道正常區域與異常區域的膜厚存 在差異性,與放電幕那不均勻的現象相同,關於正常區域與異常區域 的量測膜厚分別如圖2 – 7 及 2 – 8 所示。但是厚度影響放電速度的 機制則不清楚。
二、 電流 – 電壓曲線確認: Ti 的電阻係數為 ρ=50μΩ-cm,長度(Length) =20μm,偏壓 V =10V,
漏電流I =10pA 則,表示漏電路徑阻抗 R 為:
故 截 面 積 , 因 此 直 徑 2r= cm 長 度 L= cm。另外假設電流 I = A 則面積 A = cm² 因此 長度 L= cm,因為求出的金屬顆粒長度太小比原子還小不可能 存在。另外假設這樣的漏電路徑是存在的,則其電流密度 J = 100 MA/cm²,必然會燒斷(Stringer burned out),因此再次證明在源極與汲 極之間並不存在連續串接的殘留金屬顆粒使源極與汲極產生漏電流
雖然樹脂膜厚極不均勻,但正常與異常區域之樹脂膜厚並沒有絕對的 關係,因此推論放電幕那與樹脂膜厚無關。
五、源/汲極上下電極相關性確認:
追蹤至此,發現放電幕那現象似乎與源極/汲極蝕刻機台有關。進 一步追查發現更換蝕刻機台的上電極前後,產品發生放電幕那的比率 相同,因此放電幕那與上電極無關聯性。但比較更換各種型號的下電 極前後,發現發生放電幕那的比率與下電極型號有強相關,其中 A 型號改善效果優於 B 型號及 C 型號,因此可以說放電幕那主要是發 生在當下電極有異常時所導致的。
乾式蝕刻機台內具有上下電極,其中下電極板主要成份為鋁(Al) 機材,而鋁基材會透過洗床機具來使表面平整均勻,然而鋁基材在洗 床的過程中難免在表面還是會產生些許紋路,另外鋁基材的表面也需 要經過陽極處理使其表面反應生成一層的陽極膜,一般陽極膜的厚度 約為 60μm,而陽極膜主要是用來保護電極板,由於洗床過程中產生 的不平整,使電極板產生紋路區域因為電場強度與其他平整區域不 同,導致陽極膜在乾式蝕刻過程中被帶正電的離子撞擊後產生不均勻 的現象,這種不均勻的現象會反應在通道的品質上,經過長時間的日 積月累之後這種不均勻的現象更為嚴重因而產生放電幕那,由於放電
幕那本身就是一種不均勻的現象,根據工廠的分析去實際比對玻璃面 板出現放電幕那的區域正好就是電極鋁基板在洗床過程中產生紋路 的區域,因此可以證明放電幕那與下電極板有關。