IGZO-TFT钝化层设计三元复合过孔结构, 出现了20%过孔相关不良。本文以CF4/O2为反应气体, 采用控制变量法, 从功率、气体成分和比例、压力等方面对氧化物TFT钝化层的电感耦合等离子体刻蚀机理进行研究。当钝化层为SiO2或SiNx单组分时, 氧气可以促进刻蚀反应; 随着CF4/O2比例增加, 刻蚀速率先增大后趋于稳定, 并且当CF4/O2=15/8时, 刻蚀速率和均一性达到最优; 与源功率相比, 提高偏压功率在提升刻蚀速率中起主导作用, 同时均一性控制在15%以内; 当压力在4 Pa以内时, 刻蚀速率随着压力的降低而增加。据此分析, 对复合结构SiNx/SiO2、SiO2/SiNx、SiNx/SiO2 /SiNx的刻蚀过程进行优化, 得到了形貌规整、无残留物的过孔, 过孔相关不良得到100%改善。

过孔搭接失效一直是TFT-LCD行业中重点改善的不良之一。为了解决该不良, 本文分析了不同刻蚀模式（ICP和ECCP）对过孔形貌的影响, 利用四因子法研究ECCP模式刻蚀参数(压力、偏置/源极射频功率及O2/SF6气体比例)对刻蚀速率和均一性的影响, 并得出ECCP过孔改善的最佳刻蚀参数。结果表明: ECCP模式下, 氮化硅刻蚀过程中物理轰击对GI截面的下沿与Cu接触区域形成损伤后产生的缺陷, 是诱发过孔腐蚀的主要因素, ICP模式无腐蚀。反应腔压力增大刻蚀速率增大, 均一性下降; 偏置射频功率增大, 速率增大, 均一性提高; 源极射频功率增大, 速率变化小, 均一性下降; O2/SF6气体比例对速率影响小, O2含量越高, 均一性越高。为达到PR胶保护GI下沿截面的目的, 反应压力增大到1.7 Pa, 偏置射频功率减小到30 kW, 源极功率增加到30 kW, O2/SF6气体保持比例1∶1后, 增加了氮化硅的刻蚀量, 减小PR胶的内缩量, 避免物理溅射表面损伤; 同时刻蚀速率达到750 nm/s, 均一性达到10%, 腐蚀发生率为10%~0, 使ECCP刻蚀模式对过孔的腐蚀影响得到有效解决。