专利名称：一种可提高平整度的像素电极制造方法
技术领域：
本发明涉及硅基液晶制造领域，尤其涉及一种可提高平整度的像素电极制 造方法。普景技术硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon;简称LCOS)的结构为三明治式结 构，即将液晶材料夹设在一层作为公共电极的透明玻璃板和含有像素电极及其 控制电路的硅基板之间，LCOS结合了半导体与液晶技术，具有高密度、.高分辨 率、高解析度、高开口率、省电和便宜等诸多优点，故其已成为大屏幕高分辨 率低成本投影显示技术的新主流。理想的LCOS硅基板应平坦光滑并有很高的反射率，这样才能保证很好的液 晶排列及液晶层厚度的一致性，并且不扭曲反射光线。所以，用来做反射板的 顶层金属必须相当平整，才能精确地控制反射光路。目前通过化学机械抛光工 艺(CMP)即可确保硅基板顶层金属的平整，但顶层金属间需通过网格状氧化物将 其阻隔为多个像素电极，当该网格状氧化物不平整时也会影响液晶排列及液晶 层厚度的一致性。现有硅基液晶制造工艺在通过CMP工艺制作好顶层金属后， 会在该顶层金属上通过常压射频冷等离子体(TEOS)工艺沉积一保护氧化层以 避免该顶层金属被氧化，然后光刻并刻蚀出该网格状氧化物的图形，其中，该 网格状氧化物用于将顶层金属分割成多个像素电极，之后依据所刻蚀出的图形 沉积隔离氧化层，接着在隔离氧化层上涂覆光刻胶并光刻出像素电极的图形， 然后依照该像素电极的图形刻蚀该隔离氧化层并去除光刻胶，最后进行无掩模 的刻蚀(blank etch)以形成网格状氧化物和^象素电极。但是经过上述无掩模的刻蚀步骤后该网格状氧化物还具有凸出于像素电极 的部分，参见图1,其显示了经过无掩模刻蚀后的硅基板l的剖视图，如图所示， 该栅装氧化物IO具有高出像素电极11的凸部100,如此当在该具有凸部100的 硅基板1上填充液晶时会造成液晶排列的局部不整齐以及厚度的不一致。.因此，如何提供一种可提高平整度的像素电极制造方法以制作出平坦的像 素电极，已成为业界亟待解决的技术问题。发明内容本发明的目的在于提供一种可提高平整度的像素电极制造方法，通过所述 像素电极制造方法可大大提高像素电极的平整度，进而提高硅基液晶的性能。本发明的目的是这样实现的 一种可提高平整度的像素电极制造方法，该 像素电极制作在硅基板上，该硅基板上具有控制电路、层叠在控制电路上的顶 层金属以及保护氧化层，该方法包括以下步骤(1)光刻并刻蚀出网格状氧化 物图形，其中，该网格状氧化物用于将顶层金属分隔成多个像素电极；(2)依 据所刻蚀出的网格状氧化物图形沉积隔离氧化层；(3)在隔离氧化层上涂覆光 刻胶并光刻出像素电极的图形；(4 )依照该像素电极的图形刻蚀该隔离氧化层 并去除光刻胶；(5 )进行无掩模的刻蚀以形成网格状氧化物和像素电极；其中， 该方法在步骤(4)与步骤(5)间还具有沉积一平坦氧化层以平坦该硅基板表 面的步骤。在上述的可提高平整度的像素电极制造方法中，通过高密度等离子体化学 气相沉积工艺沉积该平坦氧化层，该高密度等离子体化学气相沉积工艺的刻蚀 沉积比大于0. 31。- 在上述的可提高平整度的像素电极制造方法中，在步骤(2)中，通过低压化学气相沉积工艺沉积该隔离氧化层。在上述的可提高平整度的像素电极制造方法中，通过常压射频冷等离子体工艺沉积该保护氧化层。在上述的可提高平整度的像素电极制造方法中，该控制电路由M0S管构成。 在上述的可提高平整度的像素电极制造方法中，该顶层金属为铝。 在上述的可提高平整度的像素电极制造方法中，该顶层金属为第四金属层。 与现有技术中无通过沉积一平坦氧化层来平坦该硅基板表面的步骤而使分隔各像素电极的网格状氧化物产生凸起相比，本发明的可提高平整度的像素电极制造方法在进行无掩模的刻蚀形成网格状氧化物和像素电极前，先通过具有
较高间隙填充性能的高密度等离子化学气相沉积工艺沉积一平坦该硅基板表面 的平坦氧化层，然后再进行无掩模的刻蚀，如此可大大提高像素电极与栅极氧 化物的平整度，并可提高后续制作在该像素电极上的液晶的厚度一致性及其排 列状态，如此制成的硅基液晶的性能也相应提高，特别是显示对比度有很大提
本发明的可提高平整度的像素电极制造方法由以下的实施例及附图给出。图1为现有技术中制作完像素电极后硅基板的剖视图；图2为本发明在制作像素电极前硅基板的剖视图；图3为本发明的可提高平整度的像素电极制造方法的流程图；图4至图9为完成图3中的步骤S30至S35后硅基板的剖视图。
具体实施方式
以下将对本发明的可提高平整度的像素电极制造方法作进一步的详细描述。参见图2，本发明的可提高平整度的像素电极制造方法中的所述像素电极制 作在硅基板2上，所述硅基板2上具有控制电路20、依次层叠在控制电路20上 的层间绝缘层21、顶层金属22和保护氧化层23。在本实施例中，所述控制电 路20由MOS管构成，在此并未对所述控制电路20得内部组件进行详述，所述 层间绝纟彖层21为硼石粦石圭玻璃(Boro-phospho-silicate Glass, BPSG)，所述 顶层金属22为第四金属层且其为铝，所述保护氧化层23通过常压射频冷等离 子体(TE0S)工艺制成。参见图3,本发明的可提高平整度的像素电极制造方法首先进行步骤S30, 光刻并刻蚀出网格状氧化物图形，其中，所述网格.状氧化物用于将顶层金属分 隔成多个像素电极。参见图4，结合参见图2，图4显示了完成步骤S30后硅基板2的剖视图， 如图所示，所述顶层金属22和所述保护氧化层23上具有网格状氧化物图形24, 所述网格状氧化物图形24将顶层金属22分隔为多个像素电极220。 接着继续步骤S31，依据所刻蚀出的网格状氧化物图形沉积隔离氧化层。在 本实施例中，通过低压化学气相沉积工艺沉积所述隔离氧化层。参见图5，结合参见图4，图5显示了完成步骤S31后硅基板2的剖视图， 如图所示，所述隔离氧化层25层叠在所述保护氧化层23上且填充在网格状氧 化物图形24中。接着继续步骤S 32,在隔离氧化层上涂覆光刻胶并光刻出像素电极的图形。 - 参见图6,结合参见图4至图5，图6显示了完成步骤S32后硅基板2的剖 视图，如图所示，仅网格状氧化物图形24中保留有光刻胶3。接着继续步骤S33,依照所述像素电极的图形刻蚀所述隔离氧化层并去除光 刻胶。参见图7,结合参见图4至图6，图7显示了完成步骤S33后硅基板2的剖 视图，如图所示，隔离氧化物25除具有填充在网格状氧化物图形24中的网格 状氧化物250外，还具有排布在网才各状氧化物图形24周边的凸块251。，接着继续步骤S34，通过高密度等离子体化学气相沉积工艺沉积一平坦氧化 层以平坦所述硅基板表面，其中，所述高密度等离子体化学气相沉积工艺沉积 的刻蚀沉积比大于0. 31。在本实施例中，所述刻蚀沉积比为0. 40。参见图8,结合参见图4至图7，图8显示了完成步骤S34后硅基板2的剖 视图，如图所示，所填充的平坦氧化物26将硅基板2表面填充为近似的平面。接着继续步骤S35,进行无掩模的刻蚀以形成网格状氧化物和像素电极。参见图9,结合参见图4至图8，图9显示了完成步骤S34后硅基板2的剖 视图，如图所示，所述网格状氧化物250嵌设在像素电极220间，且所述网格 状氧化物250与像素电极220等高且形成一平整的平面。综上所述，本发明的可提高平整度的像素电极制造方法在进行无掩模的刻 蚀形成网格状氧化物和像素电极前，先通过具有较高间隙填充性能的高密度等 离子化学气相沉积工艺沉积一可平坦所述硅基板表面的平坦氧化层，然后再进 行无掩模的刻蚀，如此可大大提高像素电极与栅极氧化物的平整度，并可提高 后续制作在所述像素电极上的液晶的厚度一致性及其排列状态，如此制成的硅 基液晶的性能，特别是显示对比度有很大提高。
权利要求
1、一种可提高平整度的像素电极制造方法，该像素电极制作在硅基板上，该硅基板上具有控制电路、层叠在控制电路上的顶层金属以及保护氧化层，该方法包括以下步骤(1)光刻并刻蚀出网格状氧化物图形，其中，该网格状氧化物用于将顶层金属分隔成多个像素电极；(2)依据所刻蚀出的网格状氧化物图形沉积隔离氧化层；(3)在隔离氧化层上涂覆光刻胶并光刻出像素电极的图形；(4)依照该像素电极的图形刻蚀该隔离氧化层并去除光刻胶；(5)进行无掩模的刻蚀以形成网格状氧化物和像素电极，其特征在于，该方法在步骤(4)与步骤(5)间还具有沉积一平坦氧化层以平坦该硅基板表面的步骤。
2、 如权利要求l所述的可提高平整度的像素电极制造方法，其特征在于， 通过高密度等离子体化学气相沉积工艺沉积该平坦氧化层。
3、 如权利要求2所述的可提高平整度的像素电极制造方法，其特征在于， 该高密度等离子体化学气相沉积工艺的刻蚀沉积比大于0. 31。
4、如权利要求l所述的可提高平整度的像素电极制造方法，其特征在于， 在步骤(2)中，通过低压化学气相沉积工艺沉积该隔离氧化层。
5、 如权利要求l所述的可提高平整度的像素电极制造方法，其特征在于， 通过常压射频冷等离子体工艺沉积该保护氧化层。
6、 如权利要求l所述的可提高平整度的像素电极制造方法，其特征在于， 该控制电路由MOS管构成。
7、 如权利要求l所述的可提高平整度的像素电极制造方法，其特征在于， 该顶层金属为铝。
8、 如权利要求1或7所述的可提高平整度的像素电极制造方法，其特征在 于，该顶层金属为第四金属层。
全文摘要
本发明提供了一种可提高平整度的像素电极制造方法，其制作在具有控制电路、层叠在控制电路上的顶层金属和保护氧化层的硅基板上。现有技术制作像素电极时易使网格状氧化物产生凸起从而影响像素电极的平整度进而影响硅基液晶的性能。本发明的像素电极制造方法先光刻并刻蚀出用于将顶层金属分隔成多个像素电极的网格状氧化物图形；再沉积隔离氧化层；之后在隔离氧化层上涂覆光刻胶并光刻出像素电极的图形；然后依照该像素电极的图形刻蚀该隔离氧化层并去除光刻胶；接着沉积平坦氧化层以平坦硅基板表面；最后进行无掩模的刻蚀以形成网格状氧化物和像素电极。通过本发明可大大提高像素电极的平整度，进而提高硅基液晶的性能，特别是显示对比度的提高。
文档编号H01L21/70GK101399224SQ200710046689
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者伟 刘, 曾贤成, 蒲贤勇, 陈轶群 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司