[发明专利]一种微显示驱动芯片结构及其制作工艺

说明书

一种微显示驱动芯片结构及其制作工艺，属于微显示驱动芯片技术领域，该微显示驱动芯片结构，包括半导体衬底及其上设置的MOSFET模块和多晶硅薄膜晶体管模块，半导体衬底上设置有单晶硅有源区，单晶硅有源区上设置MOSFET模块，单晶硅有源区的两侧分别设置有浅沟道隔离结构，其中一个浅沟道隔离结构的上方设置多晶硅有源区，多晶硅有源区上设置多晶硅薄膜晶体管模块，本发明的有益效果是，本发明通过在MOSFET中引入多晶硅薄膜晶体管模块，制备组合驱动芯片，工艺简单，驱动能力强，可避免漏电流大导致的显示异常问题，可降低发热和功耗。

技术领域

本发明涉及微显示驱动芯片技术领域，尤其涉及一种微显示驱动芯片结构及其制作工艺。

背景技术

目前基于硅基MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)的显示技术，借助单晶硅高载流子迁移率(1350cm²/Vs)，已经实现了超高分辨率，包括硅基有机发光二极管(硅基OLED)，硅基液晶(LCOS)，Micro LED，数字光处理(DLP)等，都在使用硅基CMOS驱动芯片。和传统的晶体管相比，MOSFET使用单晶硅作沟道，载流子迁移率高，虽然驱动能力强，但是MOSFET漏电流(Ioff)大。MOSFET漏电流一般在pA级别，而显示一般要求fA级别的漏电流，较大的漏电流会导致像素亮点或暗点等显示异常，同时漏电流较大会导致器件发热大，功耗大，不利于移动便携式应用。所以开发低漏电驱动芯片，解决显示异常，降低发热和功耗，拓展移动便携式应用，对于微显示很有意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微显示驱动芯片结构及其制作工艺，通过在场效应晶体管的制备中引入多晶硅薄膜晶体管模块，制备组合驱动芯片，工艺简单，驱动能力强，可避免漏电流大导致的显示异常问题，可降低发热和功耗。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述微显示驱动芯片结构，包括半导体衬底及其上设置的MOSFET模块和多晶硅薄膜晶体管模块，所述半导体衬底上设置有单晶硅有源区，所述单晶硅有源区上设置所述MOSFET模块，所述单晶硅有源区的两侧分别设置有浅沟道隔离结构，其中一个浅沟道隔离结构的上方设置多晶硅有源区，所述多晶硅有源区上设置所述多晶硅薄膜晶体管模块。

进一步地，所述MOSFET模块包括栅叠层、主侧墙和源漏区Ⅰ，所述主侧墙环绕所述栅叠层，所述源漏区Ⅰ嵌于所述单晶硅有源区中且对准于所述主侧墙的两侧。

进一步地，所述栅叠层包括由下而上依次设置的栅介质层Ⅰ、栅导体层Ⅰ和盖帽，所述栅导体层Ⅰ由是掺杂或未掺杂的多晶硅材料制作。

进一步地，所述多晶硅薄膜晶体管模块包括源漏区Ⅱ、栅介质层Ⅱ和栅导体层Ⅱ，所述源漏区Ⅱ设置在所述多晶硅有源区的上端两侧，所述多晶硅有源区的上方覆盖所述栅介质层Ⅱ，所述栅介质层Ⅱ的上方中部设置所述栅导体层Ⅱ。

进一步地，所述栅导体层Ⅱ设置为金属栅极层或多晶硅栅极层。

进一步地，所述多晶硅有源区的下端设置所述浅沟道隔离结构，所述MOSFET模块的上端覆盖所述栅介质层Ⅱ，所述栅介质层Ⅱ的上端设置有介质层Ⅰ；所述介质层Ⅰ内贯穿设置有与所述源漏区Ⅰ和源漏区Ⅱ相对的多个导通孔，所述导通孔内填充有导电金属，所述导通孔的上端沉积有金属层。

进一步地，所述MOSFET模块和所述浅沟道隔离结构的上方设置有介质层Ⅱ，所述介质层Ⅱ的上端设置所述多晶硅薄膜晶体管模块，所述多晶硅薄膜晶体管模块的上端设置有介质层Ⅲ；所述介质层Ⅱ和介质层Ⅲ内贯穿设置有与所述源漏区Ⅰ和源漏区Ⅱ相对的多个导通孔，所述导通孔内填充有导电金属，所述导通孔的上端沉积有金属层。

一种所述的微显示驱动芯片结构的制作工艺，包括以下步骤：

1)制备半导体衬底，在半导体衬底上刻蚀成槽、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；