[发明专利]硅基液晶器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，本发明涉及一种硅基液晶器件及其制作方法。

背景技术

近年来，电子显示技术得到了迅速的发展，传统技术的阴极射线管显示器已逐渐被例如液晶显示器(LCD)的新型显示设备所取代。许多计算机终端以及小型的便携数码产品均依赖于液晶显示器来输出视频、文本等内容。但遗憾的是，液晶面板的成品率较低，特别是大尺寸的液晶面板制作仍较为困难，生产成本较高。

除了液晶显示器，其他形式的显示技术也得到了长足的发展，例如投影显示设备。这种投影显示设备内置有液晶显示模块，其通过透镜将液晶显示模块中的特定像素单元投影到较大的显示屏上，进而显示运动画面、文本等内容。

此外，还有一种称为“数字光处理”(DLP)的显示技术也得到了广泛的应用。所述DLP显示技术又被称为“微镜”技术，其核心器件是一个包含有由几十万个微镜组成的微镜阵列，所述微镜阵列以固定数目的行、列排列，例如800行、600列的微镜阵列。所述微镜阵列中的每个微镜单元都连接有铰链结构，以及对应的驱动器。在与所述铰链结构连接的执行器的静电驱动作用下，对应的微镜以较高频率进行倾斜运动。而所述微镜的倾斜运动可以调节透过透镜的光线，最终影响显示屏上的光强变化。尽管DLP技术相当成功，但其仍存在成品率较低等诸多问题。

与此同时，另一种新型液晶显示技术硅基液晶(LCOS，Liquid Cristal onSilicon)器件则由于生产成本及工艺的优势，得到了较为广泛的研究。所述硅基液晶器件是一种反射式液晶显示装置，其采用与常规集成电路相同的硅基衬底来制作液晶面板，并利用类似CMOS工艺的技术制作具体的器件结构，这一方面降低了生产成本，另一方面还可以实现显示器件与驱动电路的集成，从而实现高密度及高分辨率的显示面板。

现有技术的硅基液晶显示芯片像素单元由开关晶体管、存储电容器及反射电极构成。其中，所述存储电容器的两个极板分别由半导体衬底中的有源区及半导体衬底上的多晶硅层构成，而反射电极由沉积在所述存储电容器上的金属薄膜构成。这种存储电容器与反射电极分开制作的结构工艺复杂。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种硅基液晶器件及其制作方法，所述硅基液晶器件中，存储电容器上极板同时作为反射电极使用，这有效简化了器件结构，降低了制作工艺的复杂度。

为解决上述问题，本发明提供了一种硅基液晶器件，包括：半导体衬底，自下而上依次位于所述半导体衬底上的开关晶体管、存储电容器及反射控制结构；所述开关晶体管采用MOS晶体管结构，包括栅极、源极及漏极；所述存储电容器包括第一极板与第二极板，所述反射控制结构包括反射电极、透明电极以及所述反射电极与透明电极之间的液晶薄膜；其中：所述第二极板与反射电极为同一极板，并与所述开关晶体管的源极电连接，所述第二极板的上表面为反射镜面结构。

相应的，本发明还提供了一种硅基液晶器件的制作方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成开关晶体管，所述开关晶体管包括栅极、栅极两侧半导体衬底中的源极与漏极；

在所述开关晶体管上形成存储电容器，所述存储电容器自下而上依次包括第一极板、第三介电层以及第二极板，所述第二极板与源极相连，所述第二极板上表面为反射镜面结构；

在所述第二极板上依次形成液晶薄膜与透明电极。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.存储电容器与反射电极共用同一金属极板，有效简化了器件结构；

2.采用互连结构的制作工艺制作所述硅基液晶器件的存储电容器及反射电极，利于与现有工艺集成。

附图说明

图1是本发明的硅基液晶器件一个实施例的剖面结构示意图。

图2是本发明的硅基液晶器件一个实施例的等效电路示意图。

图3是本发明的硅基液晶器件制作方法一个实施例的流程图。

图4至图13是本发明的硅基液晶器件制作方法一个实施例的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。