[發明專利]硅基液晶顯示裝置反射鏡面的制作方法

有效

• 申請號: 200610119367.0
• 申請日: 2006-12-08
• 公開（公告）號: CN101196658A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 蒲賢勇;毛劍宏;陳軼群;傅靜
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G02F1/1362
• 分類號: G02F1/1362;H01L21/311;H01L21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及硅基液晶(LCOS)顯示裝置的制作方法，特別涉及在制作硅基液晶裝置的反射鏡面過程中，改善硅基液晶顯示裝置的反射鏡面缺陷。

背景技術

硅基液晶(LCOS)是一種新型的反射式液晶顯示裝置，與普通液晶不同的是，LCOS結合CMOS工藝在硅片上直接實現驅動電路，并采用CMOS技術將有源像素矩陣制作在硅襯底上，因而具有尺寸小和分辨率高的特性。

理想的LCOS應該平坦、光滑并有很高的反射率，這樣才能夠保證很好的液晶排列和液晶層厚度的一致性，并不扭曲光線，這就需要其中的反射鏡面必須相當的平整，才能夠精確地控制反射光路，這對于投影電視等高端應用是一個十分關鍵的因素。

現有硅基液晶顯示裝置反射鏡面的制作方法請參考美國專利US6437839所公開的技術方案。包括如下步驟，如圖1A所示，在硅基底上形成介電層101；在介電層101上用濺射方法形成金屬層102，其中金屬層102的材料為鋁銅合金(銅含量為0.5％)；在金屬層102上涂覆抗反射層103，抗反射層103在曝光時保護金屬層102免受光的影響；在抗反射層103表面形成光阻層104，對光阻層104進行曝光及顯影處理，形成開口圖形107。

如圖1B所示，以光阻層104為掩膜，蝕刻抗反射層103和金屬層102至露出介電層101，形成溝槽105。

如圖1C所示，先對光阻層104和抗反射層103進行灰化處理；再用堿性溶液進一步去除灰化后殘留的光阻層104和抗反射層103；用高密度等離子體化學氣相沉積法在金屬層102上形成絕緣層106，用于器件間的隔離，并且將絕緣層106填滿溝槽105。

如圖1D所示，用化學機械拋光使絕緣層106平坦化，然后再對絕緣層106進行干法蝕刻至露出金屬層102，形成反射鏡面108陣列。

圖2是現有技術制作的硅基液晶顯示裝置的反射鏡面產生凹陷示意圖。在用堿性溶液去除殘留的光阻層和抗反射層的時候，金屬層中的鋁銅合金受到堿性溶液的影響而發生電化學反應，鋁被消耗，使金屬層產生嚴重的凹陷現象，進而導致后續形成的反射鏡面產生很多凹陷。用光學顯微鏡(OM)在放大倍數為500倍時觀察反射鏡面，能看到許多白色的小亮點，就是所述的凹陷，這些凹陷的大小為1um至3um。

現有技術制作的硅基液晶顯示裝置的反射鏡面過程中，在用堿性溶液去除殘留的光阻層和抗反射層的時候，由于金屬層的材料為鋁銅合金，鋁銅合金受到堿性溶液的影響而發生電化學反應，鋁被消耗，使金屬層產生嚴重的凹陷現象，進而導致后續形成的反射鏡面產生很多凹陷，從而影響反射鏡面的質量。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種硅基液晶顯示裝置反射鏡面的制作方法，在用堿性溶液去除殘留的光阻層和抗反射層的時候，由于金屬層的材料為鋁銅合金，鋁銅合金受到堿性溶液的影響而發生電化學反應，鋁被消耗，使金屬層產生嚴重的凹陷現象，進而導致后續形成的反射鏡面產生很多凹陷，從而影響反射鏡面的質量。

為解決上述問題，本發明提供一種硅基液晶顯示裝置反射鏡面的制作方法，包括下列步驟：首先在硅基底上形成介電層；在介電層上形成硬掩膜層；在硬掩膜層上形成絕緣層；蝕刻絕緣層和硬掩膜層至露出介電層，形成絕緣凸塊；在介電層和絕緣凸塊上形成金屬層；平坦化金屬層和絕緣凸塊，平坦后的絕緣凸塊將金屬層隔離成反射鏡面陣列。

用化學氣相沉積法形成硬掩膜層，所述硬掩膜層的材料是氮化硅，所述硬掩膜層的厚度為50埃至1000埃。

用化學氣相沉積法形成絕緣層，所述絕緣層的材料為正硅酸乙酯，平坦前的絕緣層厚度為2000埃至10000埃。

用干法蝕刻法蝕刻絕緣層和硬掩膜層。

用物理氣相沉積法形成金屬層，所述金屬層的材料為鋁銅合金，平坦前的金屬層厚度為1000埃至8000埃，平坦后的金屬層厚度為500埃至7500埃。

平坦化金屬層和絕緣凸塊的方法是化學機械拋光法。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明將形成金屬層和絕緣層的步驟進行了倒置，先形成絕緣凸塊，再形成金屬層，然后直接用化學機械拋光法對金屬層和絕緣凸塊進行平坦化。金屬層中的鋁銅合金沒有與堿性溶液接觸而發生電化學反應的機會，因此在金屬層上不會產生凹陷現象，進而使后續形成的反射鏡面沒有凹陷，使反射鏡面的質量得到了提高。

附圖說明

圖1A至圖1D是現有技術制作硅基液晶顯示裝置的反射鏡面示意圖；

圖2是現有技術制作的硅基液晶顯示裝置的反射鏡面產生凹陷示意圖；