[发明专利]硅基液晶显示器、硅基液晶显示器反射镜面及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅基液晶(LCOS，Liquid Crystal On Silicon)显示器的制作方法，特别涉及在制作硅基液晶显示器的反射镜面过程中，改善硅基液晶显示器的反射镜面缺陷。

背景技术

硅基液晶(LCOS)是一种新型的反射式液晶显示装置，与普通液晶不同的是，LCOS结合CMOS工艺在硅片上直接实现驱动电路，并采用CMOS技术将有源像素矩阵制作在硅衬底上，因而具有尺寸小和分辨率高的特性。

理想的LCOS应该平坦、光滑并有很高的反射率，这样才能够保证很好的液晶排列和液晶层厚度的一致性，并不扭曲光线，这就需要其中的反射镜面必须相当的平整，才能够精确地控制反射光路，这对于投影电视等高端应用是一个十分关键的因素。

现有硅基液晶显示器反射镜面的制作方法，如图1所示，在包含驱动电路等结构的硅基底101上用溅射方法形成金属层102，其中金属层的材料为铝铜合金(铜含量为0.5％)；在金属层102上涂覆抗反射层103，抗反射层103在曝光时保护金属层102免受光的影响；在抗反射层103表面形成光阻层104，对光阻层104进行曝光及显影处理，形成开口图形107。

如图2所示，以光阻层104为掩膜，蚀刻抗反射层103和金属层102，形成沟槽105。

如图3所示，先对光阻层104和抗反射层103进行灰化处理；再用碱性溶液(NEKC)进一步去除灰化后残留的抗反射层103和光阻层104；用高密度等离子体化学气相沉积法在金属层102上形成绝缘介质层106，用于器件间的隔离，并且将绝缘介质层106填满沟槽105。

如图4所示，对绝缘介质层106进行干法蚀刻至露出金属层102，形成反射镜面108阵列；最后进行热处理工艺，热处理作用是修复在前道蚀刻等工艺对金属层102造成的损伤。

在如下申请号为200310122960的中国专利申请中，还可以发现更多与上述技术方案相关的信息，在制作硅基液晶显示器反射镜面过程中，在形成反射镜面阵列后直接对反射镜面进行热处理工艺。

图5和图6是现有技术制作的硅基液晶显示器反射镜面产生凸起的示意图。如图5所示，在热处理工艺中，金属层中的铝受热会使结构发生变化，进而原子迁移加快，造成反射镜面产生凸起100。如图6所示，用电子扫描显微镜(SEM，Scan Electron Microscope)观察反射镜面，能看到白色的小亮点，就是所述的凸起110，这些凸起的大小为0.5μm～1.5μm。

现有制作硅基液晶显示器的反射镜面，在热处理过程中，金属层中的铝受热原子发生迁移，造成反射镜面产生凸起，进而降低反射镜面的质量和可靠性，影响反射镜面的反射效果。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种硅基液晶显示器反射镜面的制作方法，防止反射镜面产生凸起。

为解决上述问题，本发明提供一种硅基液晶显示器反射镜面的制作方法，包括下列步骤：首先提供带有金属层的硅基底，所述金属层中包含贯穿金属层的沟槽；在金属层上形成绝缘介质层且绝缘介质层填充满沟槽；蚀刻绝缘介质层至露出金属层，形成反射镜面阵列；在金属层上形成金属氧化层；对包含金属层和金属氧化层的硅基底进行热处理。

实施例中，形成金属氧化层的方法为等离子体氧气处理金属层表面。等离子体氧气处理金属层表面的温度为240℃～280℃，压力为1.3Torr～1.7Torr。氧气流量为2200sccm～2800sccm。所述金属层为铝铜合金，其中铝含量为99.5％，铜含量为0.5％。所述金属氧化层为氧化铝层。所述氧化铝层的厚度为30埃～70埃。所述热处理的温度为400℃～420℃，时间为25分钟～35分钟。

本发明提供一种硅基液晶显示器反射镜面，包括，带有金属层的硅基底，所述金属层中包含贯穿金属层的沟槽，沟槽内填充满绝缘介质层；金属氧化层，位于金属层上。

实施例中，所述金属氧化层为氧化铝层。所述氧化铝层的厚度为30埃～70埃。

本发明提供一种硅基液晶显示器的制作方法，包括下列步骤：首先提供包含晶体管和电容器的硅基底，在硅基底上依次形成有像素开关电路层、导电层、绝缘层及金属层，所述金属层中包含贯穿金属层的沟槽；在金属层上形成绝缘介质层且绝缘介质层填充满沟槽；蚀刻绝缘介质层至露出金属层，形成反射镜面阵列；在金属层上形成金属氧化层；对包含金属层和金属氧化层的硅基底进行热处理。