为实现氧化物TFT(Indium Gallium Zinc Oxide Thin Film Transistor, IGZO TFT)特性的最优化, 采用I-V数据和SEM(Scanning Electron Microscope)图片研究蚀阻挡层(Etch-Stop Layer, ESL)沉积条件与氧化物TFT特性的关系。通过调整沉积温度、正负极板间距、压力和功率, 分析了PECVD 沉积ESL SiO2的成膜规律, 并对所得到的TFT进行了特性分析。发现ESL膜层致密性过差时, 后期高温工艺会造成水汽进入IGZO半导体膜层, 从而引起TFT 特性恶化。而采用高温、高压力等方法取得高致密性的ESL膜层由于高强度等离子体对IGZO本体的还原反应也会致使TFT 特性劣化。结果表明, 在保证膜层致密性前提下, 等离子体对IGZO本体伤害最小的ESL沉积条件才是最优化的ESL沉积条件。

目前京东方部分产品量产时易出现重力Mura、低温气泡等问题, 本文针对问题产生的原因进行分析, 并对PS高度测试方法、PS高度与液晶量的联动方法进行分析研究及实验验证。目前测试PS高度的方法并未考虑工艺波动造成的色阻段差的变化对盒内体积的影响, 本文首先提出了可以反映量产时色阻变化的PS高度测量方法, 另根据LC Margin评价结果及PS 形变量结果给出了PS高度与液晶量的联动关系。通过对PS高度与液晶量联动的分析研究, 有效解决了因量产工艺波动造成的PS偏差引起的实际量产时滴下的液晶量并非对应的LC Margin中心的问题, 从而避免出现重力Mura和低温气泡等LC Margin相关的问题, 并且扩大了3%的工程管控范围, 为企业的产品品质和竞争力的提升奠定了良好的基础。

本实验于原有的单底栅a-Si TFT产品结构下，通过增加不同的顶栅极设计方式(不同a-Si覆盖比例、不同沟道几何形貌、不同沟道W/L比例)来研究双栅极设计对a-Si TFT特性的影响。实验结果显示双栅极a-Si TFT比现行单底栅a-Si TFT可以提升Ion 7%、降低SS 3%、同时对Ioff以及TFT稳定性影响不明显，显示双栅极a-Si TFT设计结构具有在不提高成本以及不变更工艺流程下，达到整体提升TFT特性的效果。顶栅极 TFT 特性不如底栅极，推测为 a-Si/PVX 界面不佳使得电子导通困难导致，未来可以借由改善a-Si/PVX 界面工艺提升顶栅极 TFT 特性。

通过不同TFT几何结构验证ITO像素电极工序对于HADS产品TFT特性的影响。实验结果显示TN5mask与倒反HADS结构（源漏极→ITO像素电极）二者有比现行HADS结构（ITO像素电极→源漏极）更高的Ion，提升比率达到40%。推测主要原因为现行HADS结构（ITO像素电极→源漏极）在Si岛完成后进行ITO像素电极工序增加了N+与源漏极之间接触阻抗导致Ion降低。对于HADS产品，倒反HADS结构（源漏极→ITO像素电极）可以具有更好的TFT特性表现。对现行HADS结构，在沟道形成工序前的N+表面ITO残沙程度越少则Ioff越低；对于倒反HADS结构，沟道形成之后沟道表面ITO残沙程度对则对TFT特性没有明显影响。对于Poole-Frenkel区域，现行HADS结构(ITO像素电极→源漏极)比TN5mask与倒反HADS结构（源漏极→ITO像素电极）二者较低Ioff［Vg=-20 V］，下降达50%,主要为N+与源漏极之间接触阻抗增加的影响。