[發(fā)明專利]帶有IC器件的透明硅基基板的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110453108.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN102543832A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洪寶;余雷;洪乙又;樊衛(wèi)華;鐵斌;王緒豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;瞿網(wǎng)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于透射式硅基薄膜晶體管的基板的制作方法，尤其是一種微顯示、光電探測(cè)學(xué)、光通信、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域中使用的透射式硅基透明基板的制造方法。具體地說是一種帶有IC器件的透明硅基基板的制作方法。

背景技術(shù)

目前，一般硅基基板是不透明的，在顯示領(lǐng)域主要是利用其反射式的用途，比如硅基液晶LCOS（Liquid?Crystal?on?Silicon），就是屬于反射式液晶器件，具有集成度高、分辨率高、器件本身開口率高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用與微顯示領(lǐng)域。但是反射式硅基液晶在光學(xué)系統(tǒng)中，需要增加一個(gè)額外的偏振分光棱鏡PBS器件，用于將背光源的光照射到LCOS器件表面，反射回來的光也是經(jīng)過PBS器件投射到屏幕或者觀察著眼睛，造成整個(gè)光路的光利用率降低，光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且整個(gè)模塊的體積大，不符合頭盔或者近眼顯示等領(lǐng)域要求微顯示器件體積小、重量輕的特殊要求。

而透明的硅基基板可以做出透射式硅基液晶顯示器，背光源直接放置于液晶器件后面，不需要額外的PBS光學(xué)器件，具有光路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也具有硅基液晶集成度高、分辨率高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

透明的硅基基板還可以廣泛應(yīng)用于光通信、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域，用于全透明的場(chǎng)合，不但具有電學(xué)上面的高集成度和驅(qū)動(dòng)特性，還具有視覺上面的藝術(shù)審美特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的不透明的硅基基板需要PBS光學(xué)器件才能實(shí)現(xiàn)正常顯示而造成整個(gè)光路的光利用率降低，光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且整個(gè)模塊的體積大，不符合頭盔或者近眼顯示等領(lǐng)域要求微顯示器件體積小、重量輕的問題，發(fā)明一種無需PBS光學(xué)器件即可實(shí)現(xiàn)成像的帶有IC器件的透明硅基基板的制作方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種帶有IC器件的透明硅基基板的制作方法，其特征是它包括以下步驟：

1）選擇絕緣硅片（SOI，SILICON?ON?INSULATOR）作為IC器件制作的基板，所述的絕緣硅片由襯底硅層3、二氧化硅絕緣層2和器件硅層1構(gòu)成，器件硅層1位于頂層，二氧化硅絕緣層2位于襯底硅層3和器件硅層1之間；

2）在器件硅層1上制作IC器件；

3）采用高溫氧化法將器件硅層1上未制作IC器件的部分進(jìn)行氧化形成透明二氧化硅；

4）將IC器件上需要與外界電氣連接的部分提前連接到二氧化硅絕緣層（2）的上面，以方便后續(xù)工藝將電極引出；

5）在IC器件上面做鈍化層11和遮光層12，以保護(hù)IC器件在后續(xù)制作中不受損傷，以及器件在應(yīng)用過程中，不受外界光的干擾，而引起器件性能的衰退和劣化；

6）將安裝IC器件的器件硅層1通過光學(xué)膠與透明玻璃基板粘接；

7）先通過機(jī)械減薄再通過化學(xué)刻蝕將襯底硅層3去除掉；

8）在二氧化硅絕緣層2上打孔將電極引出，并且蒸鍍透明的導(dǎo)電電極，光刻形成圖形。

所述的二氧化硅絕緣層2的厚度為0.4~1μm，器件硅層1厚度為0.3~1.5μm。

所述的粘接是倒置式單次粘接。

所述的打孔是采用激光打孔的工藝實(shí)現(xiàn)硅片與外界的電氣連接。

所述的IC器件包括薄膜晶體管陣列和周邊驅(qū)動(dòng)控制電路部分。

所述的化學(xué)刻蝕可為濕法刻蝕。

所述的濕法刻蝕是用35%的KOH飽和溶液，刻蝕溫度控制在90℃左右，利用二氧化硅絕緣層作為蝕刻的阻擋層，反應(yīng)自停止，刻蝕速率為3μm/min。

所述的化學(xué)刻蝕還可為等離子干法蝕刻。

所述的等離子干法蝕刻是采用ICP蝕刻機(jī)來蝕刻，并利用二氧化硅絕緣層作為硅蝕刻的阻擋層，完成襯底硅的去除。

本發(fā)明的有益效果是：

利用本發(fā)明的方法制作的透明硅基基板制作的器件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、開口率高等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明有利于提高光利用率，減小顯示器的尺寸。

利用本發(fā)明的基板制作顯示器時(shí)不需要額外的PBS光學(xué)器件，具有光路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也具有硅基液晶集成度高、分辨率高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

本發(fā)明的應(yīng)用范圍廣，它可以廣泛應(yīng)用于光通信、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域，用于全透明的場(chǎng)合，不但具有電學(xué)上面的高集成度和驅(qū)動(dòng)特性，還具有視覺上面的藝術(shù)審美特性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明采用的絕緣硅片（SOI）的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是在SOI絕緣硅片上制作的薄膜晶體管CMOS開關(guān)剖面示意圖。

圖3是將CMOS開關(guān)的漏極電極轉(zhuǎn)接到二氧化硅絕緣層上。