[發明專利]LCD高壓驅動電路的偽外延高壓結構的制造方法

有效

• 申請號: 200810025005.4
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101271865A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 張繼;劉明峰;肖志強
• 申請（專利權）人: 無錫中微晶園電子有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及LCD高壓驅動集成電路的制造方法，具體地說是一種低成本的實現LCD高壓驅動電路的偽外延高壓結構的制造方法。

背景技術

隨著微電子工業迅速發展，液晶顯示產業的快速進步，LCD的高壓驅動電路得到迅猛發展。LCD高壓驅動電路的實現技術一般包含高壓、低壓、數字、模擬等多種設計和制造技術。同時由于器件需要適應便攜化的要求，對器件功耗、導通電阻、latchup電流等提出了更高的要求。這就要求工藝上必須實現高低壓兼容、數模匹配、低導通電阻、低接觸電阻，并提高latchup電流。

在這些特殊設計和要求中，難度最大的是如何同時保證高低壓兼容和提高該高壓器件的latchup電流。

傳統的要達到28v以上的LCD高壓驅動電路，制造技術復雜，特別是高壓管的制造。為保證高壓管的耐壓特性，高壓管所在的阱要比低壓管的阱更深、濃度更低、柵氧更厚。同時由于需要保證必須的latchup電流，一般采用外延片上進行制造，大大提高了成本。

傳統的制造工藝簡要流程如下：

外延材料片：N<100>外延材料，包括外延襯底22和外延層21，見圖5A；

掩蔽層制造：氧化生長熱氧化層3，見圖5B；

高壓阱光刻：使用光刻膠4將非高壓阱區域保護起來，見圖5B；

高壓阱注入：P₃₁離子注入摻雜，見圖5B；

高壓阱推阱：氧化擴散推結，形成高壓阱5，見圖5C；

低壓阱光刻：使用光刻膠4將非低壓阱區域保護起來，見圖5C；

低壓阱注入：P₃₁離子注入雜質摻雜，見圖5C

推阱：氧化擴散推結形成低壓阱6，見圖5D；

有源區掩蔽層制造：氧化熱氧化層3生長，淀積氮化硅層20，見圖5D；

有源區光刻：使用光刻膠將有源區保護起來；

有源區刻蝕：干法刻蝕無膠保護區域的氮化硅層；

場氧3生長：氧化熱氧化層生長500～1000nm，見圖5E；

犧牲氧化：氧化熱氧化層生長10～50nm；

表面漂洗：漂氧化層約60～100nm；

厚柵氧生長：氧化熱氧化層生長50～150nm，見圖5F；

普通管光刻：使用光刻膠4將高壓管區域保護起來，見圖5F；

漂氧化層：將普通管區域厚柵氧氧化層漂盡，約50～150nm；

柵氧生長：氧化生長熱氧化層，普通管有源區氧化層厚度約15～60nm，見圖5G；

多晶淀積：LPCVD(低壓氣相淀積)方式淀積多晶層7，見圖5G；

多晶光刻：用光刻膠將多晶柵等保護起來，見圖5G；

多晶刻蝕：干法刻蝕無膠保護區域的多晶，形成多晶7柵等，見圖5G；

高壓N管光刻：使用光刻膠將高壓阱內高壓N管的N-漂移區11以外所有區域保護起來；

高壓N管注入：P₃₁離子注入，對高壓N管N-漂移區摻雜；

高壓N管推結：氧化推結，形成高壓N管N-漂移區11，見圖5H；

高壓P管光刻：使用光刻膠將外延層21內高壓P管P-漂移區以外所有區域保護起來；

高壓P管注入：B₁₁離子注入，對高壓P管P-漂移區摻雜；

高壓P管推結：氧化推結，形成高壓P管P-漂移區12，見圖5H；

N+源漏模塊：通過光刻、注入、推結形成N+源漏高摻雜區8，見圖5H；

P+源漏模塊：通過光刻、注入、推結形成P+源漏高摻雜區9，見圖5H；

孔模塊→金屬布線模塊→鈍化保護模塊：采用業界標準工藝。

與普通常壓工藝不同的主要是材料為外延片，阱的制造需要兩次，柵氧的制造也需要兩次。

傳統的28v以上的LCD高壓驅動電路的高壓NMOS器件結構如圖1，高壓PMOS器件結構如圖2。

發明目的

本發明的目的在于尋求一種低成本的LCD高壓驅動電路的偽外延高壓結構的制造方法，要求實現高低壓兼容，同時提高latchup電流，改變工藝制造方法降低材料成本，從而開發一種適合于大生產、低成本且成品率和可靠性達到規范要求的高低壓兼容LCD高壓驅動電路制造工藝。

按照本發明所提供的設計方案見圖3、圖4，其平面設計版圖與傳統20V高壓管的版圖尺寸相當，而28V的傳統高壓管制造時尺寸會更大、結深更深。

LCD高壓驅動電路的偽外延高壓結構，其特征是：

步驟一，單晶材料片：圓片使用普通單晶硅N<100>材料片，見圖6A；