电容器、硅基液晶显示器及制作方法技术

一种电容器的制作方法，包括下列步骤：提供半导体基底，所述半导体基底上依次形成有作为第一电极的光屏蔽层及与光屏蔽层隔绝的连接金属垫层和覆盖光屏蔽层及连接金属垫层的绝缘层；在绝缘层上形成导电保护层；刻蚀导电保护层及绝缘层，形成露出连接金属垫层的开口；在导电保护层上形成第二金属层，其中，第二金属层作为电容器的第二电极，通过开口与连接金属垫层相电连接。本发明专利技术还提供一种电容器、硅基液晶显示器及制作方法。本发明专利技术在绝缘层上形成导电保护层，在后续光刻与刻蚀工艺中保护绝缘层，不受等离子体损伤，进而达到减小电容器漏电、提高电容器可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅基液晶(LCOS， Liquid Crystal On Silicon)显示器及其制 作方法，特别涉及在制作硅基液晶显示器的过程中，电容器及其制作方法。
技术介绍
近几年来，在液晶(LC)业界出现了许多新技术，其中较热门的技术是 硅基液晶显示器技术。LCOS属于新型的反射式micro LCD投影技术，其结构 是在硅基片上长电晶体，利用半导体工艺制作驱动面板(又称为CMOS -LCD), 然后在电晶体上透过研磨技术磨平，并镀上铝当作微反射镜，形成CMOS基 板，然后将CMOS基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合，再抽入液晶，进 行封装测试。与传统的液晶显示器(LCD)及数字光学工艺(DLP, Digital Light Processing)技术相比，LCOS具有下列技术优势a.光利用效率高LCOS与 LCD技术类似，主要的差别就是LCOS属反射式成像，所以光利用效率可达 40%以上，与DLP相当，而穿透式LCD仅有3%左右；b.体积小LCOS可将 驱动IC等外围线路完全整合至CMOS基板上，减少外围IC的数目及封装成 本，并使体积缩小；c.分辨率高由于LCOS的晶体管及驱动线路都制作于半 导体基底内，位于反射面之下，不占表面面积，所以仅有像素间隙占用开口 面积，不像穿透式LCD的薄膜晶体管(TFT, Thin Film Transistor)及导线皆 占用开口面积，故LCOS不论分辨率或开口率都会比穿透式LCD高；d.制造 技术较成熟LCOS的制作可分为前道的半导体CMOS制造及后道的液晶面 板贴合封装制造。前道的半导体CMOS制造已有成熟的设计、仿真、制作及测试4支术，所以目前良率已可达90%以上，成本^ l为〗氐廉；至于后道的液晶 面板贴合封装制造，虽然目前的良率只有30%,但由于液晶面板制造已发展 得相当成熟，理论上其良率提升速率应远高于数字微镜芯片(DMD, digital micromirror device ),所以LCOS应比DLP更有机会成为技术的主流。因此 LCOS技术在数码相机、数码摄像机、投影机外、监视器、大尺寸电视、移动 电话等应用市场，都深具发展潜力。LCOS技术中每个^f象素开关电路由一个MOSFET和一个电容组成，在常 规工艺中，电容占整个像素面积的一半，但是随着电路面积的减小，电容面 积缩小，这在实际使用中会增加刷新频率。为了增大电容，专利号为6437839 的美国专利公开了一种具有多个电容的LCOS像素。其中硅基液晶显示器中 金属-绝缘层-金属电容器的制作方法，如图l所示，在包含像素开关层等结构 的半导体基底100上形成第一金属层；在第一金属层上采用光刻技术形成图 案化第一光阻层(图未示)；以第一光阻层为掩膜，采用蚀刻技术在第一金属 层中形成岛状的连接镜面垫层103和光屏蔽层102a，形成所述光屏蔽层102a 的目的是防止漏光进入半导体基底100中的电路器件，则影响电路性能以及 寿命，因此需要专门用一层金属来遮光。所述连接镜面垫层103和光屏蔽层 102a之间的填充间隙103a使得连接镜面垫层103和光屏蔽层102a相互绝缘 隔离，所述连接镜面垫层103通过导电插塞与半导体基底100的像素开关层 连接。如图2所示，去除第一光阻层；在光屏蔽层102a、连接镜面垫层103上 以及间隙103a内采用高密度等离子体化学气相沉积技术形成氧化硅层104; 用化学机械研磨法平坦化氧化硅层104至露出光屏蔽层102a、连接镜面垫层 103，氧化硅层104用于光屏蔽层102a和连接镜面垫层103之间的隔离；在 光屏蔽层102a、连接镜面垫层102和填充在间隙103a内的氧化硅层104的表 面上形成绝缘层106;在绝缘层106上形成图案化第二光阻层(图未示)；以第二光阻层为掩膜，用等离子蚀刻法蚀刻绝缘层106，形成开口 107，所述开 口 107暴露出部分连接镜面垫层103。如图3所示，在绝缘层106以及开口107内形成第二金属层，所述开口107 内填充的金属材料把第二金属层和连接镜面垫层103相电连接，所述第二金属 层采用反射率比较大的金属材料，可以为铝、铜以及它们形成的合金；平坦 化第二金属层，形成微反射镜面108a,其中光屏蔽层102a、绝缘层106与微反 反射镜面108a构成了金属-绝缘层-金属电容器，光屏蔽层102a为电容器第一电 极，微反射镜面108a为电容器第二电极。在如下中国专利申请200310122960还可以发现更多与上述技术方案相关 的信息，由光屏蔽层、绝缘层与微反射镜面构成了金属-绝缘层-金属电容器。现有技术中，在绝缘层上形成暴露出部分连接镜面垫层的开口的时候， 绝缘层在光刻和刻蚀等工艺中，容易受到等离子体损伤，导致漏电增大和可 靠性下降。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，保 护绝缘层免受等离子体损伤。为解决上述问题，本专利技术提供一种电容器的制作方法，包括下列步骤 提供半导体基底，所述半导体基底上依次形成有作为第一电极的光屏蔽层及 与光屏蔽层隔绝的连接金属垫层和覆盖光屏蔽层及连接金属垫层的绝缘层； 在绝缘层上形成导电保护层；刻蚀导电保护层及绝缘层，形成露出连接金属 垫层的开口；在导电保护层上形成第二金属层，其中，第二金属层作为电容 器的第二电极，通过开口与连接金属垫层相电连接。可选的，所述导电保护层的材料为钛、氮化钛或钛和氮化钛叠层。所述 导电保护层的厚度为50埃至500埃。所述形成的导电保护层的方法为物理气相沉积法。刻蚀导电保护层及绝缘层的方法为反应离子刻蚀。本专利技术提供一种电容器，包括半导体基底；位于半导体基底上的作为 第一电极的光屏蔽层及与光屏蔽层隔绝的连接金属垫层；覆盖光屏蔽层和连 接金属垫层的绝缘层；位于绝缘层上的作为电容器第二电极的第二金属层， 其特征在于，绝缘层与第二金属层之间有导电保护层，所述导电保护层和绝 缘层内形成有露出连接金属垫层的开口 ，第二金属层通过所述开口与连接金 属垫层电连接。可选的，所述导电保护层的材料为钛、氮化钛或钛和氮化钛叠层。所述 导电保护层的厚度为50埃至500埃。本专利技术提供一种硅基液晶显示器的制作方法，包括下列步骤在带有像 素开关电路层的半导体基底上形成作为电容器第一电极的光屏蔽层及与光屏 蔽层隔绝的连接镜面垫层和覆盖光屏蔽层及连接镜面垫层的绝缘层；在绝缘 层上形成导电保护层；刻蚀导电保护层和绝缘层，形成露出连接镜面垫层的 开口；在导电保护层上形成微反射镜层，其中，微反射镜层作为电容器的第 二电极，通过开口与连接镜面垫层相电连接。可选的，所述导电保护层的材料为钛、氮化钛或钛和氮化钛叠层。所述 导电保护层的厚度为50埃至500埃。所述形成的导电保护层的方法为物理气 相沉积法。刻蚀导电保护层及绝缘层的方法为反应离子刻蚀。本专利技术提供一种硅基液晶显示器，包括带有像素开关层的半导体基底， 位于半导体基底上的作为电容器第一电极的光屏蔽层，与光屏蔽层隔绝的连接镜面垫层；覆盖光屏蔽层和连接镜面垫层的绝缘层；位于绝缘层上的作为 电容器第二电极的微反射镜层，微反射镜层与连接镜面垫层电连接，其特征在于，绝缘层与微反射镜层之间有导电保护层，所述导电保护层和绝缘层内 形成有露出连接镜面垫层的开口 ，微反射镜层通过所述开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器的制作方法，其特征在于，包括下列步骤：　提供半导体基底，所述半导体基底上依次形成有作为第一电极的光屏蔽层及与光屏蔽层隔绝的连接金属垫层和覆盖光屏蔽层及连接金属垫层的绝缘层；　在绝缘层上形成导电保护层；　刻蚀导电保护层及绝缘层，形成露出连接金属垫层的开口；　在导电保护层上形成第二金属层，其中，第二金属层作为电容器的第二电极，通过开口与连接金属垫层相电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，傅静，毛剑宏，韩轶男，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]