[发明专利]基于绝缘体上硅平板显示器驱动芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板显示器驱动芯片及其制备方法，尤其适用于等离子平板显示器(PDP)用行选址驱动芯片和列选址驱动芯片。

背景技术

从整体上讲，等离子平板显示器驱动芯片主要是由低压逻辑电路控制高压输出电路组成的。随着显示技术和驱动技术的不断提高，等离子平板显示器驱动芯片具有以下的发展趋势：工作频率更高，高压器件尺寸更小，功耗更低，性能更好。这对驱动芯片的输出级高压功率器件的要求越来越苛刻。目前主要由横向双扩散金属氧化物半导体管作为常用等离子平板显示器驱动芯片的输出级高压器件，而横向双扩散金属氧化物半导体管受其工作原理的限制，作为高压输出器件必定占用较大的芯片面积，而随着横向绝缘栅双极型晶体管的发展，它已经开始逐步取代横向双扩散金属氧化物半导体管的应用以实现芯片面积更小，功耗更低；主要的隔离结构包括：单槽填充二氧化硅和多晶硅隔离、深结隔离和pn结自隔离，然而单槽隔离结构对工艺条件要求高，可靠性不足，通过pn结隔离高压结构浪费芯片面积，芯片用于隔离的面积就超过20％，随着绝缘体上硅(SOI)技术的进步采用双槽隔离结构不仅可以保证隔离的可靠性，还可以有效提高芯片利用率，隔离结构对芯片面积的占用不足5％。虽然SOI材料成本比外延材料高，但是SOI制备工艺基本成熟，实现规模生产，降低成本已经切实可行，如今已经有很多基于SOI工艺的实用性产片进入生产阶段。

发明内容

本发明提供一种平板显示器驱动芯片及其制备方法，尤其适用于离子平板显示器驱动芯片，所述芯片结构能够降低芯片功率损耗，减小芯片面积，提高可靠性，同时所述方法能够兼容标准低压互补型横向金属氧化物半导体管的制造工艺。

本发明所述平板显示器驱动芯片的技术方案如下：

本发明所述平板显示器驱动芯片制备方法的技术方案如下：包括P型衬底，在P型衬上设有埋氧层，在埋氧层上设有N型埋层，在N型埋层上设有高压P型横向金属氧化物半导体管、高压N型横向金属氧化物半导体管、高压N型横向绝缘栅双极型晶体管和低压器件，高压P型横向金属氧化物半导体与高压N型横向金属氧化物半导体管相邻且高压P型横向金属氧化物半导体管的漏端与高压N型横向金属氧化物半导体管的源端相邻，高压N型横向绝缘栅双极型晶体管位于高压N型横向金属氧化物半导体管与低压器件之间，在高压P型横向金属氧化物半导体管源端一侧设有第一双槽结构，在高压P型横向金属氧化物半导体管与高压N型横向金属氧化物半导体管之间设有第二双槽结构，在高压N型横向金属氧化物半导体管与高压N型横向绝缘栅双极型晶体管之间设有第三双槽结构，在高压N型横向绝缘栅双极型晶体管与低压器件之间设有第四双槽结构，在低压器件之间没有槽结构隔离，在低压器件另一侧设有第五双槽结构，第一双槽结构由平行设置的第一氧化隔离层和第二氧化隔离层组成，第二双槽结构由平行设置的第一氧化隔离层和第二氧化隔离层组成，第三双槽结构由平行设置的第一氧化隔离层和第二氧化隔离层组成，第四双槽结构由平行设置的第一氧化隔离层和第二氧化隔离层组成，第五双槽结构由平行设置的第一氧化隔离层和第二氧化隔离层组成。

所述平板显示器驱动芯片的制备方法是：

第一步：取杂质浓度为1.0e15cm^-3的P型衬底，对其进行预清洗；在P型衬底上制备埋氧层；然后生长杂质浓度为1.5e15cm^-3的N型外延层，并通过剂量为1e12cm^-2的砷离子注入，在N型外延层上制作N型埋层；在N型外延层上分别制作高压N型横向金属氧化物半导体管的P型体区和高压N型横向绝缘栅双极型晶体管的P型体区；然后在N型外延层上制作的P型漂移区；接下来在N型外延层上制作高压N型横向金属氧化物半导体管的漏端N型缓冲层、高压N型横向绝缘栅双极型晶体管的漏端N型缓冲层和低压器件的低压P阱；再接着进行场氧化层的生长，并对高压P型横向金属氧化物半导体管漂移区上方场氧化层进行反刻得到栅氧；然后进行场氧注入，形成高压P型横向金属氧化物半导体管的P型阱区和低压器件中低压二极管的低压P阱；然后调整沟道阈值电压注入，高压N型横向金属氧化物半导体管的厚栅氧生长和低压器件中低压互补型横向金属氧化物半导体管的薄栅氧生长，淀积刻蚀多晶硅形成高压P型横向金属氧化物半导体管的多晶硅栅极和多晶硅场板、高压N型横向金属氧化物半导体管的多晶硅栅极和多晶硅场板、高压N型横向绝缘栅双极型晶体管的多晶硅栅极和多晶硅场板、低压管的多晶硅栅极以及多晶硅电阻条等；刻蚀隔离槽结构，填充、淀积二氧化硅层形成氧化层。