[发明专利]硅基液晶器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路及其制造工艺，尤其涉及一种硅基液晶器件及其制造方法。

背景技术

液晶面板显示器(LCD)使用耦合到液晶材料和滤色器的晶体管阵列输出彩色的图像。许多计算机终端和更小的显示设备通常会依赖于液晶面板显示器来输出视频、文本以及其它可视特征。不幸的是，液晶面板通常产率较低，并且难以加大尺寸，难以满足大尺寸现实的需求。

实际需求促进了显示技术的发展，现有的显示技术包括以下几种：一种是投影显示单元技术。投影显示单元包括对应液晶显示器(counterpart LCD)，它从所选像素元件输出光通过透镜投影到更大的显示器以创建移动影像、文本以及其它可视图像。另一种技术是“数字光处理”(DLP)，“数字光处理”依赖于成千上万微小镜子，小镜子排列成800行，600列，每个镜子都装有转轴，每个转轴都附有驱动器(actuator)，驱动器具有静电能，它能够以较高频率使每个镜子绕轴倾斜。运动的镜子能够对光进行调制，经调制的光可以通过透镜进行传输，并且随后显示在显示屏上。但是“数字光处理”很难制作，并且产率较低。

还有另一种技术是硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)技术。硅基液晶技术包括形成高反射率的反射镜，随着液晶的“开”或“关”，光被反射镜反射或阻挡，这样对光进行调制以产生图像。

在中国专利ZL02155295.9中公开了一种制造硅基液晶器件的方法，首先参考图1，示出了其中硅基液晶器件的结构示意图。所述硅基液晶器件包括像素单元阵列和焊垫组，每一个像素单元均包括像素电极209，所述焊垫组包括多个焊垫205。像素电极209上表面是高反射率的镜面，用于反射透过液晶层的光。像素电极209与液晶层相连，向液晶层施加像素电压，以控制液晶分子的偏转。所述焊垫205用于连接驱动电路和像素单元的开关元件，以便于驱动电路通过开关元件控制各个像素单元的开关状态。再参考图2，示出了该硅基液晶器件的剖面结构示意图。其中，焊垫205通过多个焊垫插塞207与下层开关元件相连，所述焊垫205较薄，在多个焊垫插塞207支撑下，焊垫205在后续的超声或激光工艺中受力不均，容易破碎或开裂。

另外，所述专利公开的制造硅基液晶器件的方法中，在像素电极209形成后，还需要其他工艺步骤形成焊垫205，制作过程较为复杂。

因此，需要解决焊垫开裂问题和制造过程复杂的问题。

发明内容

本发明解决现有技术硅基液晶器件中焊垫容易开裂和制程复杂的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种制造硅基液晶器件的方法，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成元件层，所述元件层形成有多个MOS器件；在所述元件层上形成层间介质层，所述层间介质层中形成有与MOS器件的栅极电连接的第一互联结构，与MOS器件漏极电连接的第二互联结构；图形化所述层间介质层，在层间介质层中形成第一开口和第二开口，所述第一开口暴露出第一互联结构，所述第二开口暴露出第二互联结构；向所述第一开口和第二开口中填充导电材料，分别形成焊垫插塞和像素电极插塞；在所述焊垫插塞上形成焊垫，在所述像素电极插塞上形成像素电极。

可选的，在层间介质层中形成第一开口和第二开口包括：刻蚀所述层间介质层，形成第一沟槽，暴露出第一互联结构，和形成第二沟槽，暴露出第二互联结构；以及，向所述第一开口和第二开口填充导电材料，分别形成焊垫插塞和像素电极插塞包括：以导电材料填满第一沟槽和第二沟槽，分别形成焊垫插塞和像素电极插塞。

可选的，所述焊垫插塞和所述焊垫的连接面与所述焊垫的面积比大于0.9。

可选的，在层间介质层中形成第一开口和第二开口包括：刻蚀所述层间介质层，形成第一沟槽和第二沟槽，并继续刻蚀层间介质层，在第一沟槽和第二沟槽中心分别形成暴露出第一互联结构的第一通孔和暴露出第二互联结构的第二通孔；向所述第一开口和第二开口填充导电材料，分别形成焊垫插塞和像素电极插塞包括：以导电材料填满第一通孔和第二通孔，分别形成焊垫插塞和像素电极插塞；以及，在所述焊垫插塞上形成焊垫，在所述像素电极插塞上形成像素电极包括：以导电材料填满第一沟槽和第二沟槽，在第一沟槽中形成位于焊垫插塞上的焊垫，在第二沟槽中形成位于像素电极插塞上的像素电极。

可选的，所述焊垫插塞和所述焊垫的连接面与所述焊垫的面积比大于0.9。

可选的，在形成焊垫和像素电极之前，先在焊垫插塞和像素电极插塞上形成阻挡金属层。

可选的，形成焊垫插塞和像素电极插塞的材料是钨，形成焊垫和像素电极的材料是铝。