[實用新型]LCOS像素單元器件結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820074046.8
• 申請日: 2008-03-13
• 公開（公告）號: CN201167094Y
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 范義;代永平;范偉
• 申請（專利權）人: 天津力偉創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L23/522;G02F1/1362
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 趙慶

技術領域

本發(fā)明屬于信息科學技術學科的微電子應用技術領域，特別是涉及一種硅基液晶顯示器像素單元器件結構領域。

背景技術

硅基液晶顯示器(LCOS，Liquid?Crystal?on?Silicon)技術是液晶顯示(LCD，LiquidCrystal?Display)技術與互補金屬氧化物半導體(CMOS，Complementary?Metal?OxideSemiconductor)集成電路技術有機結合的反射型新型顯示技術(Chris?Chinnock.“Microdisplays?and?Manufacturing?Infrastructure?Mature?at?SID2000”《InformationDisplay》，2000年9，P18)。它首先在單晶硅片上運用CMOS工藝制作LCOS驅(qū)動硅基板，然后鍍上表面光潔的金屬層當作反射鏡，最后將LCOS驅(qū)動硅基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，并灌入液晶材料形成反射式液晶屏，通過調(diào)制LCOS驅(qū)動硅基板上每個像素電極對入射光的反射程度實現(xiàn)(灰度)圖像顯示。

通常LCOS像素單元電路由1個N型溝道金屬氧化物半導體(NMOS，N-channelMetal?Oxide?Semiconductor)晶體管和1個存貯電容器串聯(lián)構成(R.Ishii，S.Katayama，H.Oka，S.yamazaki，S.lino“U.Efron，I.David，V.Sinelnikov，B.Apter“A?CMOS/LCOSImage?Transceiver?Chip?for?Smart?Goggle?Applications”《IEEE?TRANSACTIONS?ONCIRCUITS?AND?SYSTEMS?FOR?VIDEO?TECHNOLOGY》，14卷，第2期，2004年2月，P269)。LCOS驅(qū)動硅基板通過NMOS晶體管定期(幀周期)向存貯電容器輸入數(shù)據(jù)電荷，為了保持每幀周期內(nèi)電容上的電荷泄漏小于5％(日本學術振興會第142委員會編，黃錫珉，黃輝光，李之熔譯，《液晶器件手冊》，航空工業(yè)出版社，1992，P442)，需要用高密度存儲電容；另一方面，為了保持寫周期內(nèi)數(shù)據(jù)能夠把99％(日本學術振興會第142委員會編，黃錫珉，黃輝光，李之熔譯，《液晶器件手冊》，航空工業(yè)出版社，1992，P441)的圖像信號輸入像素存儲電容器，NMOS晶體管的開態(tài)電阻要盡可能小。

單個NMOS管結構在傳輸高電平時不僅存在閾值電壓損失，而且傳輸過程的瞬態(tài)特性也不理想(陳貴燦等編著，《CMOS集成電路設計》，西安交通大學出版社，1999.9，P110)。因此如何建立合理的像素單元器件結構，減小開關管的開態(tài)電阻，增大存貯電容器的單位電容值，是目前LCOS顯示技術的重要研究課題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供一種新的LCOS像素單元器件結構。

本實用新型發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

LCOS像素單元器件結構，包括一個N型阱(4)、一個NMOS管和一個電容器，其特征在于，還包括一個P型溝道金屬氧化物半導體(PMOS，P-channel?Metal?OxideSemiconductor)管，所述的N型阱(4)、NMOS管和PMOS管置于P型硅襯底(13)上，P型硅襯底(13)之上覆蓋第1層絕緣層(16)，第2層絕緣層(18)設置在第1層絕緣層(16)之上，第3層絕緣層(19)設置在第2層絕緣層(18)之上，電容器設置在第3層絕緣層(19)之上。

本實用新型的有益效果：

本實用新型把電容器布置在半導體器件頂部具備以下2個優(yōu)點：

(1)可以通過合理減薄電容器的絕緣層(23)厚度(50納米～100納米)，從而有效提高電容器的單位電容值。

(2)使得P型硅襯底(13)有足夠的空間放置NMOS晶體管和PMOS晶體管，形成互補的MOS傳輸門，可以降低像素輸入數(shù)據(jù)的損耗。

附圖說明