[发明专利]一种微显示驱动芯片结构及其制作工艺

权利要求书

1.一种微显示驱动芯片结构，其特征在于，包括半导体衬底(1)及其上设置的MOSFET模块(2)和多晶硅薄膜晶体管模块(3)，所述半导体衬底(1)上设置有单晶硅有源区(4)，所述单晶硅有源区(4)上设置所述MOSFET模块(2)，所述单晶硅有源区(4)的两侧分别设置有浅沟道隔离结构(5)，其中一个浅沟道隔离结构(5)的上方设置多晶硅有源区(6)，所述多晶硅有源区(6)上设置所述多晶硅薄膜晶体管模块(3)。

2.根据权利要求1所述的微显示驱动芯片结构，其特征在于：所述MOSFET模块(2)包括栅叠层(21)、主侧墙(22)和源漏区Ⅰ(23)，所述主侧墙(22)环绕所述栅叠层(21)，所述源漏区Ⅰ(23)嵌于所述单晶硅有源区(4)中且对准于所述主侧墙(22)的两侧。

3.根据权利要求2所述的微显示驱动芯片结构，其特征在于：所述栅叠层(21)包括由下而上依次设置的栅介质层Ⅰ(211)、栅导体层Ⅰ(212)和盖帽(213)，所述栅导体层Ⅰ(212)由是掺杂或未掺杂的多晶硅材料制作。

4.根据权利要求2所述的微显示驱动芯片结构，其特征在于：所述多晶硅薄膜晶体管模块(3)包括源漏区Ⅱ(31)、栅介质层Ⅱ(32)和栅导体层Ⅱ(33)，所述源漏区Ⅱ(31)设置在所述多晶硅有源区(6)的上端两侧，所述多晶硅有源区(6)的上方覆盖所述栅介质层Ⅱ(32)，所述栅介质层Ⅱ(32)的上方中部设置所述栅导体层Ⅱ(33)。

5.根据权利要求4所述的微显示驱动芯片结构，其特征在于：所述栅导体层Ⅱ(33)设置为金属栅极层或多晶硅栅极层。

6.根据权利要求4或5所述的微显示驱动芯片结构，其特征在于：所述多晶硅有源区(6)的下端设置所述浅沟道隔离结构(5)，所述MOSFET模块(2)的上端覆盖所述栅介质层Ⅱ(32)，所述栅介质层Ⅱ(32)的上端设置有介质层Ⅰ(7)；所述介质层Ⅰ(7)内贯穿设置有与所述源漏区Ⅰ(23)和源漏区Ⅱ(31)相对的多个导通孔(8)，所述导通孔(8)内填充有导电金属，所述导通孔(8)的上端沉积有金属层(9)。

7.根据权利要求4或5所述的微显示驱动芯片结构，其特征在于：所述MOSFET模块(2)和所述浅沟道隔离结构(5)的上方设置有介质层Ⅱ(10)，所述介质层Ⅱ(10)的上端设置所述多晶硅薄膜晶体管模块(3)，所述多晶硅薄膜晶体管模块(3)的上端设置有介质层Ⅲ(11)；所述介质层Ⅱ(10)和介质层Ⅲ(11)内贯穿设置有与所述源漏区Ⅰ(23)和源漏区Ⅱ(31)相对的多个导通孔(8)，所述导通孔(8)内填充有导电金属，所述导通孔(8)的上端沉积有金属层(9)。

8.一种如权利要求6所述的微显示驱动芯片结构的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)制备半导体衬底(1)，在半导体衬底(1)上刻蚀成槽、在槽中填充氧化物和氧化物平坦化后形成浅沟道隔离结构(5)；

2)在半导体衬底(1)的单晶硅有源区(4)上依次制备栅介质层Ⅰ(211)和栅导体层Ⅰ(212)，在所述浅沟道隔离结构(5)上沉积多晶硅形成多晶硅有源区(6)；

3)LDD注入、两个主侧墙(22)形成和源漏离子注入；

4)在两个主侧墙(22)两侧的单晶硅有源区(4)上分别沉积金属硅化物形成源漏区Ⅰ(23)，在两个主侧墙(22)之间的栅导体层Ⅰ(212)上沉积金属硅化物形成盖帽(213)；

5)在步骤4)形成的芯片结构的上表面覆盖栅介质层Ⅱ(32)，在多晶硅有源区(6)上方的栅介质层Ⅱ(32)上沉积栅导体层Ⅱ(33)，源漏离子注入所述栅介质层Ⅱ(32)内形成所述源漏区Ⅱ(31)；

6)在步骤5)形成的芯片结构的上表面沉积介质层Ⅰ(7)，并进行化学机械研磨；

7)在介质层Ⅰ(7)内刻蚀与所述源漏区Ⅰ(23)和源漏区Ⅱ(31)相对的多个导通孔(8)，并在导通孔(8)内填充导电金属，对导通孔(8)上端的导电金属进行化学机械研磨，在导通孔(8)上端沉积金属层(9)。

9.一种如权利要求7所述的微显示驱动芯片结构的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)制备半导体衬底(1)，在半导体衬底(1)上刻蚀成槽、在槽中填充氧化物和氧化物平坦化后形成浅沟道隔离结构(5)；

2)在半导体衬底(1)的单晶硅有源区(4)上依次制备栅介质层Ⅰ(211)和栅导体层Ⅰ(212)；

3)LDD注入、两个主侧墙(22)形成和源漏离子注入；

4)在两个主侧墙(22)两侧的单晶硅有源区(4)上分别沉积金属硅化物形成源漏区Ⅰ(23)，在两个主侧墙(22)之间的栅导体层Ⅰ(212)上沉积金属硅化物形成盖帽(213)；

5)在步骤4)形成的芯片结构的上表面沉积介质层Ⅱ(10)，并进行化学机械研磨；

6)在介质层Ⅱ(10)上表面沉积多晶硅形成多晶硅有源区(6)，对多晶硅有源区(6)图形化；

7)在步骤6)形成的芯片结构上覆盖栅介质层Ⅱ(32)，在多晶硅有源区(6)上方的栅介质层Ⅱ(32)上沉积栅导体层Ⅱ(33)，源漏离子注入所述栅介质层Ⅱ(32)内形成所述源漏区Ⅱ(31)；

8)在步骤5)形成的芯片结构的上表面沉积介质层Ⅲ(11)，并进行化学机械研磨；

9)在介质层Ⅱ(10)和介质层Ⅲ(11)内刻蚀与所述源漏区Ⅰ(23)和源漏区Ⅱ(31)相对的多个导通孔(8)，并在导通孔(8)内填充导电金属，对导通孔(8)上端的导电金属进行化学机械研磨，在导通孔(8)上端沉积金属层(9)。