專利名稱：平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)及其制備方法，尤其是等離子平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù)：
PDP選址驅(qū)動芯片是由低壓邏輯控制實(shí)現(xiàn)高壓輸出。隨著顯示屏技術(shù)的不斷提高，對選址芯片的高壓要求已由最初的150V、120V降到100V、80V甚至。更低(50V)，飽和電流為40mA，高壓晶體管設(shè)計(jì)的好壞將直接影響芯片性能的優(yōu)劣。高壓CMOS是一種較理想的高壓器件，它具有開關(guān)特性好、功耗小等優(yōu)點(diǎn)，因此它適用于高頻、低功耗產(chǎn)品。這種結(jié)構(gòu)能滿足PDP選址驅(qū)動芯片的要求。目前，高壓CMOS的單管結(jié)構(gòu)主要在LDMOS(Latreal Double-diffusedMOSFET)、偏置柵結(jié)構(gòu)以及它們的派生結(jié)構(gòu)。在工藝實(shí)現(xiàn)上，國外主要采用外延片來制備PDP選址驅(qū)動芯片，這種工藝成本較高，而且在國內(nèi)難以批量生產(chǎn)。由于工藝條件限制，目前尚無適合在國內(nèi)批量生產(chǎn)的PDP選址驅(qū)動芯片的器件結(jié)構(gòu)。缺乏可兼容標(biāo)準(zhǔn)體硅低壓CMOS工藝的平板顯示驅(qū)動芯片用高壓器件及其制備方法。
三、技術(shù)方案技術(shù)問題本發(fā)明提供一種制造成本低、可靠性高的平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)及其可兼容標(biāo)準(zhǔn)體硅低壓CMOS工藝的高壓器件制備方法。
技術(shù)方案1一種平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)，由高壓二極管、高壓P型MOS管和高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管組成，高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管設(shè)在P型襯底上，在P型襯底上位于高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的源區(qū)下方位置設(shè)有P型阱，在P型襯底上設(shè)有N型深阱，高壓二極管和高壓P型MOS管設(shè)在N型深阱內(nèi)。
技術(shù)方案2一種可兼容標(biāo)準(zhǔn)低壓CMOS工藝的高壓器件的制備方法第一步取P型襯底，對其進(jìn)行預(yù)清洗；在P型襯底5上制備N型深阱4，然后，在N型深阱4內(nèi)制備高壓二極管1的P型漂移區(qū)71和高壓P型MOS管的P型漂移區(qū)72，在P型襯底5上制備高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管N型漂移區(qū)8；在P型襯底5上制取P型阱51，使高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的源區(qū)32位于其中，在N型深阱4內(nèi)制作P型阱區(qū)52，該P(yáng)型阱區(qū)52位于高壓P型MOS管的源區(qū)21及厚柵氧22的下方；第二步調(diào)整溝道閾值電壓，制備多晶硅柵，制備源區(qū)、漏區(qū)及接觸孔，蒸鋁，最后，反刻鋁、鈍化處理。
有益效果①本發(fā)明將高壓二極管、高壓P型MOS管及高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管與體硅組合形成高壓器件結(jié)構(gòu)，使其具有制造成本低、性能優(yōu)的優(yōu)點(diǎn)；位于高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管下方的P型襯底上的P型阱提高了柵擊穿電壓，解決了選擇偏置柵高壓N型MOS管所存在穿通問題，使本發(fā)明具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。②P型阱區(qū)的設(shè)置可以保證采用掩模、刻蝕方法制備的本發(fā)明所述高壓器件中的高壓P型MOS管柵不易被擊穿并避免其不導(dǎo)通。③本發(fā)明采用MOS工藝方法制作，并且先制備高壓部分所特有結(jié)構(gòu)，然后再制備低壓及低壓與高壓部分共有的結(jié)構(gòu)，鑒于低壓器件部分制備在后，高壓器件部分的制備在先，故不會對低壓MOS管產(chǎn)生影響，所以，本發(fā)明的高壓器件結(jié)構(gòu)的制備方法能夠兼容標(biāo)準(zhǔn)低壓CMOS的制造工藝并且有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，此外，本發(fā)明是在體硅上制備高壓器件，故本發(fā)明所述高壓器件的制備方法還具有制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。
四

圖1是本發(fā)明的高壓器件的縱向剖視圖。
圖2是本發(fā)明的高壓器件結(jié)構(gòu)的實(shí)施例剖視圖。
圖3是本發(fā)明的高壓器件結(jié)構(gòu)中高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的縱向等電位圖，其中Vs為源電壓；Vg為柵電壓；Vd為漏電壓；Vsub為襯底電壓。
五、實(shí)施方案實(shí)施例1一種平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)，由高壓二極管1、高壓P型MOS管2和高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管3組成，高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管3設(shè)在P型襯底5上，在P型襯底5上位于高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管3的源區(qū)32下方位置設(shè)有P型阱51，在P型襯底5上設(shè)有N型深阱4，高壓二極管1和高壓P型MOS管2設(shè)在N型深阱4內(nèi)，高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管3的P型襯底接觸孔31設(shè)在P型阱51內(nèi)，在N型深阱4上的位于高壓P型MOS管2的源區(qū)21及厚柵氧22的下方區(qū)域設(shè)有P型阱區(qū)52，在P型襯底5上設(shè)有低壓CMOS管6。
實(shí)施例2一種可兼容標(biāo)準(zhǔn)體硅低壓CMOS工藝的高壓器件的制備方法，第一步取P型襯底，對其進(jìn)行預(yù)清洗；在P型襯底5上制備N型深阱4，然后，在N型深阱4內(nèi)制備高壓二極管1的P型漂移區(qū)71和高壓P型MOS管的P型漂移區(qū)72，在P型襯底5上制備高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的N型漂移區(qū)8；在P型襯底5上制取P型阱51，使高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的源區(qū)32位于其中，在N型深阱4內(nèi)制作P型阱區(qū)52，該P(yáng)型阱區(qū)52位于高壓P型MOS管的源區(qū)21及厚柵氧22的下方；第二步調(diào)整溝道閾值電壓，制備多晶硅柵，制備源區(qū)、漏區(qū)及接觸孔，蒸鋁，最后，反刻鋁引線、鈍化處理；本發(fā)明還可在P型襯底5上制備低壓CMOS管更為具體的來說，本發(fā)明可以在基于1.5μm的標(biāo)準(zhǔn)低壓CMOS工藝線上實(shí)現(xiàn)，選用1×1015cm-3的P型硅作為襯底材料，用于做高壓P型MOS管和高壓二極管的深n阱采用離子注入，注入磷的劑量為2.0×1013cm-2，能量為180Kev，在1150℃氮?dú)鈿夥罩型嘶?200min。n-漂移區(qū)和P-漂移區(qū)分別注入磷3.0×1012m-2、能量為180Kev和硼1.8×1013cm-2、能量為160Kev，然后兩者分別在1150℃氮?dú)鈿夥罩型嘶?50min和1300min。高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的阱注入硼2.5×1013cm-2、能量為75Kev，在1100℃氮?dú)鈿夥罩型嘶?00min。氧化層的制備應(yīng)注意先生長高壓P型MOS管的厚柵氧(200nm)及高壓二極管，然后去掉非高壓P型MOS管柵部分的氧化層，最后生長低壓CMOS和高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的薄柵氧(20nm)。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)，由高壓二極管(1)、高壓P型MOS管(2)和高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管(3)組成，其特征在于高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管(3)設(shè)在P型襯底(5)上，在P型襯底(5)上位于高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管(3)的源區(qū)(32)下方位置設(shè)有P型阱(51)，在P型襯底(5)上設(shè)有N型深阱(4)，高壓二極管(1)和高壓P型MOS管(2)設(shè)在N型深阱(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)，其特征在于高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管(3)的P型襯底接觸孔(31)設(shè)在P型阱(51)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)，其特征在于在P型襯底(5)上設(shè)有低壓CMOS管(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件結(jié)構(gòu)，其特征在于在N型深阱(4)上的位于高壓P型MOS管(2)的源區(qū)(21)及厚柵氧(22)的下方區(qū)域設(shè)有P型阱區(qū)(52)。
5.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的高壓器件的可兼容標(biāo)準(zhǔn)體硅低壓CMOS工藝的高壓器件的制備方法，其特征在于第一步取P型襯底，對其進(jìn)行預(yù)清洗；在P型襯底(5)上制備N型深阱(4)，然后，在N型深阱(4)內(nèi)制備高壓二極管(1)的P型漂移區(qū)(71)和高壓P型MOS管的P型漂移區(qū)(72)，在P型襯底(5)上制備高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管N型漂移區(qū)(8)；在P型襯底(5)上制取P型阱(51)，使高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的源區(qū)(32)位于其中，在N型深阱(4)內(nèi)制作P型阱區(qū)(52)，該P(yáng)型阱區(qū)(52)位于高壓P型MOS管的源區(qū)(21)及厚柵氧(22)的下方；第二步調(diào)整溝道閾值電壓，制備多晶硅柵，制備源區(qū)、漏區(qū)及接觸孔，蒸鋁，最后，反刻鋁、鈍化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可兼容標(biāo)準(zhǔn)體硅低壓CMOS工藝的高壓器件的制備方法，其特征在于在P型襯底(5)上制備低壓CMOS管。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可兼容標(biāo)準(zhǔn)體硅低壓CMOS工藝的高壓器件的制備方法，其特征在于在P型襯底(5)上所制備的P型阱(51)也使高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管(3)的P型襯底接觸孔(31)位于其內(nèi)。
全文摘要
平板顯示的驅(qū)動芯片用高壓器件,由高壓二極管、高壓P型MOS管和高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管組成,高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管設(shè)在P型襯底上,在P型襯底上位于高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的源區(qū)下方位置設(shè)有P型阱,在P型襯底上設(shè)N型深阱,高壓二極管和高壓P型MOS管設(shè)在N型深阱內(nèi)。制備方法:在預(yù)清洗后的P型襯底上制N型深阱,在N型深阱內(nèi)制高壓二極管和高壓P型MOS管的P型漂移區(qū),在P型襯底上制高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管N型漂移區(qū)及P型阱,高壓N型橫向雙擴(kuò)散MOS管的源區(qū)位于其中,在N型深阱內(nèi)制P型阱區(qū),其位置為高壓P型MOS管的源區(qū)及厚柵氧的下方;調(diào)整溝道閥值電壓,制多晶硅柵,制源區(qū)、漏區(qū)及接觸孔,蒸鋁,反刻鋁、鈍化處理。
文檔編號G09G3/32GK1367478SQ0211270
公開日2002年9月4日 申請日期2002年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月1日
發(fā)明者孫偉鋒, 胡晨, 時龍興 申請人:東南大學(xué)