一种像素表面平整度实现方法
【专利摘要】本发明属于像素制造【技术领域】，公开了一种像素表面平整度实现方法，包括：硅衬底及集成电路器件制备步骤、PECVD（等离子增强化学气相淀积）方法生长介质步骤、铝布线步骤、溅射Ti/TiN和钨步骤；优选地，还包括CMP（化学机械抛光）步骤，保证硅片表面平整度，以及采用银来制备镜面反射电极。本发明的方法能够确保镜面反射电极制备之前的像素表面的平整度，用银代替铝制备镜面反射电极，提高了镜面反射电极反射率和抗氧化性。
【专利说明】一种像素表面平整度实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及像素制造【技术领域】，特别涉及一种像素表面平整度实现方法。
【背景技术】
[0002]娃基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)是一种液晶显示器(LCD)的新兴技术，是由Aurora Systems融合半导体CMOS集成电路与液晶两项技术的优势,于2000年开发出的一种高分辨率，低价格，反射式新型显示技术。它是一种将LCD直接制于单晶硅片上的新型液晶显示器件。单晶硅片上可将LCD的有源矩阵薄膜晶体管(AMTFT)，外部驱动电路及控制电路等全部制于上面，以此作为LCD的一块基板，与另一块作为公共电极的涂上透明导电层的玻璃基板共同封接成一个薄盒，注入液晶即可制成硅基液晶显示器件。
[0003]LCoS具有智能化、引线少、体积小、像素开口率高、分辨率高、光利用率高、显示方式多样化、易于实现彩色化、投资少、利于大批量生产等优点。同时又需要特殊的材料、工艺、设计、检测及配套等关键技术，提高了 LCoS微显示技术的难度。
[0004]LCoS为反射型显示器件，外部强光源透过液晶层，照射到反射镜面电极上，经镜面电极反射入人眼，利用液晶层两端电压控制液晶层的透明度来控制反射出液晶层的光线的强度，实现灰度调制功能。
[0005]LCoS技术采用的液晶材料厚度一般在2 μ m左右，硅基板的表面起伏对液晶厚度的均匀性影响很大，因此LCoS技术要求硅基板的平整度非常高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的包括提供一种像素表面平整度实现方法，优选地，在集成电路制造过程中，每次介质层制备完成均施行一次CMP工艺，确保镜面反射电极制备之前的像素表面的平整度。LCoS技术采用的液晶层厚度为2 μ m左右，像素表面的高低起伏会对液晶的厚度均匀性带来严重影响，并且像素表面电极如果不平整，容易形成漫反射，镜面反射电极徒有其名，严重影响显示效果；另外，LCoS像素区域镜面反射电极一般采用铝来制备，但是铝暴露在空气中极易氧化，反射率大大降低。本发明旨在解决上述技术问题。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种像素表面平整度实现方法，其特征在于，包括:硅衬底及集成电路器件制备步骤、PECVD (等离子增强化学气相淀积)方法生长介质步骤、铝布线步骤、溅射Ti/TiN和钨步骤。
[0008]在一个实施方案中，还包括光刻并刻蚀接触孔的步骤。
[0009]在另一个实施方案中，进一步包括CMP (化学机械抛光)步骤，保证硅片表面平整度。
[0010]在又一个实施方案中，所述所述PECVD方法生长介质的步骤进行三次。优选地，所述CMP步骤也进行三次。
[0011]在一个实施方案中，还包括制备镜面反射电极的步骤。
[0012]优选地，采用银来制备所述镜面反射电极。[0013]在一个实施方案中，还包括制备薄盒，灌装液晶的步骤。
[0014]在一个优选的实施方案中，其包括以下工艺步骤:
[0015](I)硅衬底及集成电路器件制备；
[0016](2) PECVD (等离子增强化学气相淀积)方法生长介质一；
[0017](3) CMP (化学机械抛光)，保证硅片表面平整度；
[0018](4)光刻并刻蚀接触孔；
[0019](5)溅射铝并光刻、刻蚀，形成一铝布线；
[0020](6) PECVD 介质二
[0021](7) CMP;
[0022](8)刻一次通孔；
[0023](9) 二铝布线；
[0024](lO)PEECVD 介质三
[0025](11) CMP ；
[0026](12)刻二次通孔；
[0027]( 13)溅射Ti/TiN和鹤，反刻钨，形成钨塞；
[0028](14)蒸银；
[0029](15)剥离银，形成银反射电极；
[0030]( 16)制备薄盒，灌装液晶；
[0031](17)键合引出电路管脚；
[0032](18)成品测试。
[0033]在一个实施方案中，所述像素为反射型显示器件的像素。
[0034]在一个尤为优选的实施方案中，所述反射型显示器件为LCoS(Liquid Crystal onSilicon,LCoS)。
[0035]本发明提供的像素表面平整度实现方法具有如下有益效果:每次介质层制备完成均施行一次CMP工艺，确保镜面反射电极制备之前的像素表面的平整度；同时，本发明用银代替铝制备镜面反射电极，提高了镜面反射电极反射率和抗氧化性。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本发明的LCoS微显示驱动面板制备的具体工艺步骤；
[0037]图2为AFM测试所得像素区域表面形貌示意图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合实施例对本发明进行进一步的详细说明，应理解下述实施例为示例性而非限制性的，旨在说明以及解释本发明的构思和精神。
[0039]LCoS技术采用的液晶材料厚度一般在2 μ m左右，硅基板的表面起伏对液晶厚度的均匀性影响很大，因此LCoS技术要求硅基板的平整度非常高。本文采用三次CMP工艺确保像素区域能够获得较高平整度，减少表面起伏对LCoS显示效果的影响。
[0040]实施例一
[0041](I)工艺设计[0042]本发明的像素表面平整度是采用以下工艺实现的。
[0043]为了保证像素表面的平整度，在标准铝布线CMOS工艺的基础上，增加了 CMP工艺，保证了介质表面的平整度，工艺步骤如下:
[0044]硅衬底及集成电路器件制备；
[0045]PECVD (等离子增强化学气相淀积)方法生长介质一；
[0046]CMP (化学机械抛光)，保证硅片表面平整度；
[0047]光刻并刻蚀接触孔；
[0048]溅射铝并光刻、刻蚀，形成一铝布线；
[0049]PECVD 介质二
[0050]CMP ；
[0051]刻一次通孔；
[0052]二铝布线；
[0053]PEECVD 介质三
[0054]CMP ；
[0055]刻二次通孔；
[0056]溅射Ti/TiN和鹤，反刻钨，形成钨塞；
[0057]蒸银；
[0058]剥离银，形成银反射电极；
[0059]制备薄盒，灌装液晶；
[0060]键合引出电路管脚；
[0061]成品测试。
[0062]图1给出了具体工艺流程的直观图示。图中(2)、(4)、(6)步确保刻二次通孔之前硅片表面的平整度。第(7)步保留了大面积的TiN，一方面保护二次通孔不会在反刻钨塞的时候受到破坏；另一方面由于TiN与Ag的粘附性能大于Si02与Ag,保留大面积的TiN可以防止剥离Ag的时候Ag出现脱落。
[0063](2)实验结果
[0064]按照上述工艺步骤制备出LCoS驱动芯片，利用AFM (原子力显微镜)测试像素区域表面平整度。图2为像素区域表面形貌示意，其中深度方向的尺度进行了放大，方便我们直观理解表面起伏状况，实际表面形貌则要比示意图缓和得多。
[0065]本发明公开的所有范围是包含性和可组合的。尽管参照一个或多个优选的实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应理解进行多种变化/变式是可行的，而且要素可以被其等价物替换而不背离本发明的范围。此外，可以将具体的情况或材料适用于本发明的教导来作出许多变化，而不背离其基本范围。因此，不应将本发明限制为作为实施本发明之优选实施方式公开的具体实施方案，本发明将包括所有落入所附权利要求范围中的全部实施方案。
[0066]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种像素表面平整度实现方法，其特征在于，包括:硅衬底及集成电路器件制备步骤、PECVD (等离子增强化学气相淀积)方法生长介质步骤、铝布线步骤、溅射Ti/TiN和钨步骤。
2.如权利要求1所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，还包括光刻并刻蚀接触孔的步骤。
3.如权利要求1或2所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，进一步包括CMP(化学机械抛光)步骤，保证硅片表面平整度。
4.如权利要求3所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，所述PECVD方法生长介质的步骤进行三次。优选地，所述CMP步骤也进行三次。
5.如权利要求1-3任一项所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，还包括制备镜面反射电极的步骤。
6.如权利要求5所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，采用银来制备所述镜面反射电极。
7.如权利要求1-6任一项所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，还包括制备薄盒，灌装液晶的步骤。
8.如权利要求1-7任一项所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，其包括以下工艺步骤: (1)硅衬底及集成电路器件制备； (2)PECVD (等离子增强化学气相淀积)方法生长介质一； (3)CMP (化学机械抛光)，保证硅片表面平整度； (4)光刻并刻蚀接触孔； (5)溅射铝并光刻、刻蚀，形成一铝布线； (6)PECVD 介质二
(7)CMP； (8)刻一次通孔； (9)二铝布线； (10)PEECVD介质三
(11)CMP ； (12)刻二次通孔； (13)溅射Ti/TiN和钨，反刻钨，形成钨塞； (14)蒸银； (15)剥离银，形成银反射电极； (16)制备薄盒，灌装液晶； (17)键合引出电路管脚； (18)成品测试。
9.如权利要求1-8任一项所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，所述像素为反射型显示器件的像素。
10.如权利要求9所述的像素表面平整度实现方法，其特征在于，所述反射型显示器件% LCoS(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)。
【文档编号】H01L21/3105GK103915333SQ201410160178
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】杜寰 申请人:上海联星电子有限公司