[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1635413A [43]公开日2005年7月6日
[21]申请号200310122960.7[22]申请日2003.12.30
[21]申请号200310122960.7
[71]申请人中芯国际集成电路制造（上海）有
限公司
地址201203上海市浦东新区张江路18号
[72]发明人李海艇 黄河 史望澄 [74]专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司代理人陈红
[51]Int.CI 7G02F 1/136G02F 1/1335G03F 7/20
H01L 21/00
权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 5 页
[54]发明名称
[57]摘要
一种硅基液晶显示装置的金属反射层的制作方
法，在硅晶片基底上依次完成内部驱动电路、绝缘
阻挡保护层上沉积金属间介电层，填充蚀刻出的沟
槽；进行CMP，停止于复合阻挡保护层的上表面；
蚀刻去除复合阻挡保护层，露出金属反射层的上表
面，因本发明具有上硬下软的双层结构的复合阻挡
保护层，当遇到上层较硬的阻挡层时CMP就停止，
而下层较软的保护层则可对金属反射层起到保护作
用；避免了CMP对金属反射层的不良影响，保证了
金属反射层的表面平整，从而能够制作出具有高质
量的金属反射层的LCOS。
200310122960.7权 利 要 求 书第1/2页 1.一种硅基液晶显示装置的金属反射层的制作方法，首先在硅晶片基底上完成内部驱动电路、并在驱动电路层上完成绝缘层的制作，其特征在于，该方法还包括如下步骤：
a、在所述绝缘层上沉积用作金属反射层的金属；
b、在所述金属层上沉积复合阻挡保护层；
c、对所述复合阻挡保护层、金属反射层及绝缘层进行蚀刻，实现图案化，并露出驱动电路层的上表面；
d、在所述复合阻挡保护层上沉积金属间介电层，并填充蚀刻出的沟槽；
e、对所述金属间介电层进行化学机械抛光，并停止于所述复合阻挡保护层的上表面；
f、通过蚀刻的方法去除所述复合阻挡保护层，露出金属反射层的上表面。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤e、f之间还可加上一个干法蚀刻步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述复合阻挡保护层为双层结构，其中上层为硬质层，下层为软质层。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述硬质层为氮化硅层，所述软质层为二氧化硅层。
5.如权利要求的4所述的方法，其特征在于，所述硬质层的厚度为100到4000埃，所述软质层的厚度为500到2000埃。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属间介电层的材料为二氧化硅。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属反射层的金属为铝。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对步骤f中的蚀刻时间进行控制，以控制沟槽中金属间介电层的高度。
200310122960.7权 利 要 求 书 第2/2页
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当步骤f采用湿法蚀刻的腐蚀剂是缓冲时，其中包括稀释的(H F)和氟化铵(NH4F)。
200310122960.7说 明 书第1/5页硅基液晶显示装置的金属反射层的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体地说是一种硅基液晶显示装置的金属反射层的制作方法。
背景技术
硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，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，因而具有尺寸小和高分辨率的特性。LCOS显示装置由很多个像素(pixel)单元组成，如图1所示是现有技术的L C O S显示装置中的一个L C O S像素单元的主要结构：首先是硅衬底层101；硅衬底层101上面是驱动电路层102，因本发明不涉及驱动电路的内部结构，故对这一层不再赘述；再上面一层为金属反射层103，其中的金属通常采用铝；金属反射层上部存在着一个空间，内部填充有液晶物质111，因此这一层被称为液晶填充层104；最上面是玻璃封装层105。
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，这就需要其中的金属反射层必须相当的平整，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。
在美国专利US 6,437,839中公开了一种具有多个电容器的LCOS的结构及其制作方法。如图2所示其中制作铝反射层的步骤大体包括：首先在驱动电路层上沉积一层用作金属反射层的铝；然后在该金属铝层上蚀刻出所需的图案；再沉积一层金属间介电层(Inter Metal Dielectric，IMD)将蚀刻出的沟槽填满；通过化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，C M P)，对所沉积的I M D层进行平面化处理，露出最初沉积的金属反射
200310122960.7说 明 书 第2/5页层，这样就去除了金属层以上的IMD材料，只在金属铝层的沟槽中保留有足够厚度的IMD材料，从而完成了反射层的制作。
但是，上述的工艺中，若通过C M P去除金属层上的I M D材料，当研磨到金属层表面时，将会在金属层表面上造成划痕，导致反射率降低；有些现有技术也在金属铝层上加有一层氧化硅保护层，但是当CMP处理步骤研磨到位于金属层之上的氧化硅保护层时，因氧化硅材料较软，所以由CMP造成的球状凹陷(global dishing)将透过氧化硅保护层而反映在金属反射层上，进而造成金属反射层表面不平整的问题，使得氧化硅保护层不能真正起到保护作用；总之，现有技术的工艺采用C M P直接去除I M D材料或只采用单层氧化硅保护层，都会对金属反射层的质量产生不利的影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明特提供一种硅基液晶显示装置的制作方法，目的在于在LCOS工艺中制作出高质量的金属反射层。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种硅基液晶显示装置的金属反射层的制作方法，首先在硅晶片基底上完成内部驱动电路、并在驱动电路层上完成绝缘层的制作，然后该方法还包括如下步骤：
a、在所述绝缘层上沉积用作金属反射层的金属；
b、在所述金属层上沉积复合阻挡保护层；
c、对所述复合阻挡保护层、金属反射层及绝缘层进行蚀刻，实现图案化，并露出驱动电路层的上表面；
d、在所述复合阻挡保护层上沉积金属间介电层，并填充蚀刻出的沟槽；
e、对所述金属间介电层进行化学机械抛光，并停止于所述复合阻挡保护层的上表面；
f、通过蚀刻的方法去除所述复合阻挡保护层，露出金属反射层的上表面。
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