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JP2002299468A - Display unit drive circuit - Google Patents

Display unit drive circuit

Info

Publication number
JP2002299468A
JP2002299468A JP2001104277A JP2001104277A JP2002299468A JP 2002299468 A JP2002299468 A JP 2002299468A JP 2001104277 A JP2001104277 A JP 2001104277A JP 2001104277 A JP2001104277 A JP 2001104277A JP 2002299468 A JP2002299468 A JP 2002299468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos transistor
layer
type
channel
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001104277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Fukuda
一男 福田
Yoshitaka Haraguchi
善考 原口
Takanori Kubota
貴則 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2001104277A priority Critical patent/JP2002299468A/en
Publication of JP2002299468A publication Critical patent/JP2002299468A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate withdrawal of a constant current from an organic EL element. SOLUTION: A display unit drive circuit comprises a cathode driver, and an N-channel MOS transistor connected to a ground voltage and formed of a high with stand MOS transistor. The MOS transistor has a source/drain layer formed adjacent to a gate electrode 38E, and a P-type body layer 32 formed to reduce a low on resistance to constitute a channel under the electrode 38E.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば陽極ドライ
バと陰極ドライバを有し、表示装置を駆動する表示装置
駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device driving circuit for driving a display device, for example, having an anode driver and a cathode driver.

【0002】[0002]

【従来の技術】ここで、上記表示装置としては、LCD
ディスプレイ、LEDディスプレイ、有機EL(エレク
トロ・ルミネッセンス)ディスプレイ、無機ELディス
プレイ、PDP(プラズマ・ディスプレイ)、FED
(フィールド・エミッション・ディスプレイ)等の各種
フラット・パネル・ディスプレイがある。
2. Description of the Related Art Here, as the display device, an LCD is used.
Display, LED display, organic EL (electroluminescence) display, inorganic EL display, PDP (plasma display), FED
There are various flat panel displays such as (field emission display).

【0003】以下、一例として、例えば陽極ドライバと
陰極ドライバを有し、有機EL素子に定電流を供給し、
有機EL素子を発光させる有機ELディスプレイ駆動ド
ライバについて説明する。尚、EL素子は自発光である
ため液晶表示装置で必要なバックライトを必要とせず、
視野角にも制限がない等の多くの利点を有していること
から、次世代の表示装置への応用が期待されている。特
に、有機EL素子は高輝度が可能で、高効率、高応答特
性、並びに多色化の点で無機EL素子より優れているこ
とが知られている。
[0003] Hereinafter, as an example, for example, an anode driver and a cathode driver are provided, and a constant current is supplied to the organic EL element.
An organic EL display driving driver for causing the organic EL element to emit light will be described. Since the EL element emits light by itself, it does not require a backlight necessary for a liquid crystal display device.
Since it has many advantages such as no limitation on the viewing angle, application to a next-generation display device is expected. In particular, it is known that an organic EL element is capable of high luminance, and is superior to an inorganic EL element in terms of high efficiency, high response characteristics, and multicoloring.

【0004】そして、上記有機ELディスプレイ駆動用
ドライバは、例えばロジック系のNチャネル型MOSト
ランジスタ及びPチャネル型MOSトランジスタ、高耐
圧系のNチャネル型MOSトランジスタ及びPチャネル
型MOSトランジスタ、低オン抵抗化が図られた高耐圧
系のNチャネル型MOSトランジスタ及びPチャネル型
MOSトランジスタ、そしてレベルシフタ用のNチャネ
ル型MOSトランジスタ等から構成される。
The driver for driving the organic EL display includes, for example, a logic N-channel MOS transistor and a P-channel MOS transistor, a high breakdown voltage N-channel MOS transistor and a P-channel MOS transistor, and a low on-resistance. , A high breakdown voltage N-channel MOS transistor and a P-channel MOS transistor, an N-channel MOS transistor for a level shifter, and the like.

【0005】ここで、低オン抵抗化が図られた高耐圧系
のMOSトランジスタとして、例えばD(Double diffu
sed)MOSトランジスタ等が用いられる。尚、上記D
MOSトランジスタ構造とは、半導体基板表面側に形成
した拡散層に対して、導電型の異なる不純物を拡散させ
て、新たな拡散層を形成し、これらの拡散層の横方向拡
散の差を実効チャネル長として利用してなるものであ
り、短いチャネルが形成されることで、低オン抵抗化に
適した素子となる。
Here, as a MOS transistor of a high withstand voltage system with a reduced on-resistance, for example, a D (double diffu
sed) A MOS transistor or the like is used. The above D
The MOS transistor structure means that a diffusion layer formed on the surface side of a semiconductor substrate is diffused with impurities of different conductivity types to form a new diffusion layer, and a difference in lateral diffusion between these diffusion layers is determined by an effective channel. The element is used as a long element, and a short channel is formed, so that the element is suitable for low on-resistance.

【0006】図14は従来のDMOSトランジスタを説
明するための断面図であり、一例としてNチャネル型D
MOSトランジスタ構造について図示してある。尚、P
チャネル型DMOSトランジスタ構造についての説明は
省略するが、導電型が異なるだけで、同様の構造と成っ
ているのは周知の通りである。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a conventional DMOS transistor.
A MOS transistor structure is illustrated. Note that P
Although the description of the structure of the channel type DMOS transistor is omitted, it is well known that the structure is the same except that the conductivity type is different.

【0007】図14において51は一導電型、例えばP
型の半導体基板(P−Sub)で、52はN型ウエル
(NW)で、このN型ウエル52内にP型ボディ層(P
B)53が形成されると共に、このP型ボディ層53内
にはN+型拡散層54が形成され、また前記N型ウエル
52内にN+型拡散層55が形成されている。基板表面
には第1及び第2のゲート酸化膜56,59を介してゲ
ート電極57が形成されており、このゲート電極57直
下のP型ボディ層53の表面領域にはチャネル58が形
成されている。
In FIG. 14, reference numeral 51 denotes one conductivity type, for example, P
Reference numeral 52 denotes an N-type well (NW), in which a P-type body layer (P-Sub) is provided.
B) 53 is formed, an N + type diffusion layer 54 is formed in the P type body layer 53, and an N + type diffusion layer 55 is formed in the N type well 52. A gate electrode 57 is formed on the substrate surface via first and second gate oxide films 56 and 59, and a channel 58 is formed in a surface region of the P-type body layer 53 immediately below the gate electrode 57. I have.

【0008】そして、前記N+型拡散層54をソース拡
散層、N+型拡散層55をドレイン拡散層とし、前記第
2のゲート酸化膜59を構成するLOCOS酸化膜下の
N型ウエル52をドリフト層としている。また、60,
61はそれぞれソース電極、ドレイン電極であり、62
はP型ボディ層53の電位を取るためのP+型拡散層
で、63は層間絶縁膜である。
Then, the N + type diffusion layer 54 is used as a source diffusion layer, the N + type diffusion layer 55 is used as a drain diffusion layer, and the N type well 52 under the LOCOS oxide film constituting the second gate oxide film 59 is used as a drift layer. And Also, 60,
Reference numeral 61 denotes a source electrode and a drain electrode, respectively.
Is a P + type diffusion layer for taking the potential of the P type body layer 53, and 63 is an interlayer insulating film.

【0009】上記DMOSトランジスタにおいては、N
型ウエル52を拡散形成することで、N型ウエル52表
面での濃度が高くなり、このN型ウエル52表面での電
流が流れ易くすると共に、高耐圧化を図ることができ
る。
In the above DMOS transistor, N
By diffusion-forming the mold well 52, the concentration on the surface of the N-type well 52 is increased, so that the current can easily flow on the surface of the N-type well 52 and the breakdown voltage can be increased.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記DMOS
トランジスタを形成する場合において、ゲート電極形成
後に、P型ボディ層53形成用の高温熱処理が必要にな
り、そのため、例えば0.35μmルール等の低電圧動
作の微細化デバイスでの濃度プロファイルが狂ってしま
うため、現状ではDMOSトランジスタのゲート電極を
形成し、P型ボディ層形成用の高温熱処理が終了した後
に、微細化MOSトランジスタを作り始めることにな
り、製造工程が長くなるという問題があった。
Here, the above DMOS
In the case of forming a transistor, a high-temperature heat treatment for forming the P-type body layer 53 is required after the formation of the gate electrode, so that the concentration profile in a low-voltage operation miniaturized device such as the 0.35 μm rule is disordered. For this reason, at present, after the gate electrode of the DMOS transistor is formed and the high-temperature heat treatment for forming the P-type body layer is completed, the miniaturized MOS transistor is started to be manufactured, which causes a problem that the manufacturing process becomes longer.

【0011】また、上述したような表示装置駆動回路の
ように複数種類に渡るトランジスタ構造を必要とする場
合において、可能な限り工程を共通化することで作業性
を向上させたいという要望がある。
Further, when a plurality of types of transistor structures are required as in the above-described display device driving circuit, there is a demand to improve the workability by sharing the steps as much as possible.

【0012】更に、DMOSトランジスタは、基本的に
異なるイオン種による拡散係数及び拡散開始位置により
ゲート長が決まってしまうため、ゲート長に対する設計
上の自由度が小さいという問題もあった。
In addition, the gate length of the DMOS transistor is basically determined by the diffusion coefficient and the diffusion start position of different ion species, so that there is a problem that the degree of freedom in designing the gate length is small.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の表示装
置駆動回路は、陽極駆動回路と陰極駆動回路とを有し、
表示装置を駆動するものにおいて、前記陽極駆動回路は
入力端子から入力されるデータに所定の信号処理を加え
る信号処理回路、当該信号処理回路の出力を高電圧にレ
ベル変換するためのレベルシフタ回路、当該レベルシフ
タ回路の出力に応じて定電流を出力するための定電流制
御回路、当該定電流制御回路の出力に応じて定電流が流
れる一導電型のMOSトランジスタ、当該MOSトラン
ジスタのソースもしくはドレインが接続された外部出力
端子とから構成され、当該外部出力端子を介して前記表
示装置の一端部が接続され、前記陰極ドライバ回路は、
前記表示装置の他端部が接続された外部出力端子と、当
該外部出力端子にそのソースもしくはドレインが接続さ
れた逆導電型のMOSトランジスタとから構成され、少
なくとも前記逆導電型のMOSトランジスタを、そのゲ
ート電極に隣接するようにソース・ドレイン層を有し、
当該ゲート電極下方にチャネルを構成する半導体層が形
成されて成るMOSトランジスタで構成したことを特徴
とする。
Accordingly, a display device driving circuit according to the present invention has an anode driving circuit and a cathode driving circuit,
In driving a display device, the anode driving circuit is a signal processing circuit that applies predetermined signal processing to data input from an input terminal, a level shifter circuit for converting an output of the signal processing circuit to a high voltage, A constant current control circuit for outputting a constant current according to the output of the level shifter circuit, a one-conductivity type MOS transistor through which a constant current flows according to the output of the constant current control circuit, and a source or a drain of the MOS transistor are connected. One end of the display device is connected via the external output terminal, the cathode driver circuit,
An external output terminal to which the other end of the display device is connected, and a reverse conductive type MOS transistor whose source or drain is connected to the external output terminal, at least the reverse conductive type MOS transistor, Having a source / drain layer adjacent to the gate electrode,
It is characterized by comprising a MOS transistor in which a semiconductor layer constituting a channel is formed below the gate electrode.

【0014】また、前記逆導電型のMOSトランジスタ
を、そのゲート電極下方には、前記ソース・ドレイン層
に連なり、前記半導体層に接するように当該ソース・ド
レイン層と同一導電型の低濃度層が形成されて成るMO
Sトランジスタで構成したことを特徴とする。
In addition, a low-concentration layer of the same conductivity type as the source / drain layer is formed below the gate electrode of the reverse conductivity type MOS transistor so as to be continuous with the source / drain layer and to be in contact with the semiconductor layer. MO that is formed
It is characterized by comprising an S transistor.

【0015】更に、前記逆導電型のMOSトランジスタ
を、そのゲート電極下方には、前記ソース・ドレイン層
に連なり、前記半導体層に接するように当該ソース・ド
レイン層と同一導電型の低濃度層が前記半導体表層に浅
く拡張形成されて成るMOSトランジスタで構成したこ
とを特徴とする。
Further, a low-concentration layer of the same conductivity type as the source / drain layer is formed below the gate electrode of the reverse conductivity type MOS transistor so as to be continuous with the source / drain layer and to be in contact with the semiconductor layer. The semiconductor device is characterized by comprising a MOS transistor which is formed to be shallowly extended on the semiconductor surface layer.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の表示装置駆動回路
に係る一実施形態について図面を参照しながら説明す
る。尚、本実施形態では、表示装置の一例として有機E
Lディスプレイを例示する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a display device driving circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that, in the present embodiment, an organic E
An L display is illustrated.

【0017】図11は、本実施形態に係る有機ELディ
スプレイ駆動回路の概略回路図である。
FIG. 11 is a schematic circuit diagram of an organic EL display driving circuit according to this embodiment.

【0018】この有機ELディスプレイ駆動回路は、有
機EL素子1のアノードに定電流を供給する陽極ドライ
バ回路2と、有機EL素子1のカソードからの定電流を
引き込むための陰極ドライバ回路3とから構成されてい
る。この図では簡単のため、1ビット分だけを示してい
るが、実際のシステムでは有機EL素子1はマトリック
ス状に複数配置されており、これに対応して陽極ドライ
バ回路2、陰極ドライバ回路3も多ビットの構成となっ
ている。
This organic EL display driving circuit comprises an anode driver circuit 2 for supplying a constant current to the anode of the organic EL element 1 and a cathode driver circuit 3 for drawing a constant current from the cathode of the organic EL element 1. Have been. In this figure, only one bit is shown for simplicity. However, in an actual system, a plurality of organic EL elements 1 are arranged in a matrix, and the anode driver circuit 2 and the cathode driver circuit 3 are correspondingly arranged. It has a multi-bit configuration.

【0019】陽極ドライバ回路2は、入力端子Vinから
入力されるデータに所定の信号処理を加える信号処理回
路5、当該信号処理回路5の出力を高電圧にレベル変換
するためのレベルシフタ回路6、当該レベルシフタ回路
6の出力に応じて定電流を出力するための定電流制御回
路7、当該定電流制御回路7の出力に応じて定電流が流
れるPチャネル型MOSトランジスタ8、当該Pチャネ
ル型MOSトランジスタ8のドレインが接続された外部
出力端子9から構成され、当該外部出力端子9に有機E
L素子1のアノードが接続されている。
The anode driver circuit 2 includes a signal processing circuit 5 for applying predetermined signal processing to data input from the input terminal Vin, a level shifter circuit 6 for converting the output of the signal processing circuit 5 to a high voltage, A constant current control circuit 7 for outputting a constant current according to the output of the level shifter circuit 6, a P-channel MOS transistor 8 through which a constant current flows according to the output of the constant current control circuit 7, and the P-channel MOS transistor 8 Is connected to the external output terminal 9 to which the drain of the organic E is connected.
The anode of L element 1 is connected.

【0020】また、陰極ドライバ回路3は、前記有機E
L素子1のカソードが接続された外部出力端子11と、
当該外部出力端子11にそのドレインが接続されたNチ
ャネル型MOSトランジスタ10と、当該Nチャネル型
MOSトランジスタ10のオンオフを制御するスイッチ
回路12とから構成されている。
The cathode driver circuit 3 includes the organic E
An external output terminal 11 to which the cathode of the L element 1 is connected;
It comprises an N-channel MOS transistor 10 whose drain is connected to the external output terminal 11, and a switch circuit 12 for controlling ON / OFF of the N-channel MOS transistor 10.

【0021】図12は、本実施形態に係る有機ELディ
スプレイ駆動回路の詳細な回路図である。この回路図で
は、定電流制御回路7の構成を具体的に示している。1
3は、一方の入力に基準電圧Vrefが印加され、制御ト
ランジスタ14の出力が他方の入力に帰還される差動ア
ンプである。15は外部端子であって、基準抵抗16が
接続されている。17は信号処理回路5の出力が印加さ
れたアナログスイッチ(MOSトランジスタ18,19
から成る)である。このアナログスイッチ17のオンオ
フに応じて、MOSトランジスタ8に流れる電流が制御
される。
FIG. 12 is a detailed circuit diagram of the organic EL display driving circuit according to the present embodiment. In this circuit diagram, the configuration of the constant current control circuit 7 is specifically shown. 1
Reference numeral 3 denotes a differential amplifier to which the reference voltage Vref is applied to one input and the output of the control transistor 14 is fed back to the other input. Reference numeral 15 denotes an external terminal to which a reference resistor 16 is connected. Reference numeral 17 denotes an analog switch (MOS transistors 18, 19) to which the output of the signal processing circuit 5 is applied.
). The current flowing through the MOS transistor 8 is controlled according to the on / off state of the analog switch 17.

【0022】次に、上述した構成の有機ELディスプレ
イ駆動回路の動作について説明する。
Next, the operation of the organic EL display driving circuit having the above configuration will be described.

【0023】基準電圧Vrefが、差動アンプ13に印加
され、この基準電圧Vrefに基づいて抵抗値Irefを有す
る抵抗16に定電流i1(Vref/Rref)が流れる。そ
して、差動アンプ13の出力によって制御されたMOS
トランジスタ14には、定電流i1が流れる。
A reference voltage Vref is applied to a differential amplifier 13, and a constant current i1 (Vref / Rref) flows through a resistor 16 having a resistance value Iref based on the reference voltage Vref. Then, the MOS controlled by the output of the differential amplifier 13
A constant current i1 flows through the transistor 14.

【0024】いま、アナログスイッチ17の入力にHレ
ベル(5V)の信号が印加されると、アナログスイッチ
17のNチャネル型MOSトランジスタ19がオンす
る。すると、制御MOSトランジスタ14とMOSトラ
ンジスタ8とはカレントミラーを構成し、MOSトラン
ジスタ8には、定電流i1に比例した(または等しい)
定電流i2が流れ、この出力電流によって有機EL素子
1を点灯させる。
When an H level (5 V) signal is applied to the input of the analog switch 17, the N-channel MOS transistor 19 of the analog switch 17 is turned on. Then, the control MOS transistor 14 and the MOS transistor 8 form a current mirror, and the MOS transistor 8 is proportional (or equal) to the constant current i1.
The constant current i2 flows, and the organic EL element 1 is turned on by the output current.

【0025】一方、アナログスイッチ17の入力にLレ
ベル(0V)の信号が印加されると、アナログスイッチ
17のPチャネル型MOSトランジスタ18がオンす
る。すると、MOSトランジスタ8のゲートにはHレベ
ルが印加されオフとなる。有機EL素子1には電流が流
れないため、消灯する。
On the other hand, when an L-level (0 V) signal is applied to the input of the analog switch 17, the P-channel MOS transistor 18 of the analog switch 17 is turned on. Then, the H level is applied to the gate of the MOS transistor 8 to turn it off. Since no current flows through the organic EL element 1, the light is turned off.

【0026】ここで、有機EL素子1は通常のLEDと
異なり、順方向オン電圧が5V〜10Vと高い。上述し
た回路において、有機EL素子1の順方向オン電圧が9
V、陰極ドライバ3のMOSトランジスタ10のオン電
圧を1Vとした場合、陽極ドライバ2の駆動電源電圧V
cc2は10V+MOSトランジスタ8の定電流特性を確
保するソース・ドレイン電圧(Vds)が必要とされる
(例えば、Vcc2=15V)。
Here, the organic EL element 1 has a high forward ON voltage of 5 V to 10 V, unlike ordinary LEDs. In the circuit described above, the forward ON voltage of the organic EL element 1 is 9
V, when the ON voltage of the MOS transistor 10 of the cathode driver 3 is 1 V, the driving power supply voltage V
cc2 requires 10V + source / drain voltage (Vds) to secure the constant current characteristics of the MOS transistor 8 (for example, Vcc2 = 15V).

【0027】そのため、前記MOSトランジスタ8,1
0は高耐圧型のMOSトランジスタ(例えば、オフセッ
ト型の低濃度ソース・ドレイン層、高濃度ソース・ドレ
イン層から成る構造)で構成する必要がある。
Therefore, the MOS transistors 8, 1
0 needs to be constituted by a high breakdown voltage type MOS transistor (for example, a structure composed of an offset type low concentration source / drain layer and a high concentration source / drain layer).

【0028】一方、信号処理回路5の電源電圧Vcc1は
低電圧(例えば、5V)であり、その出力をレベルシフ
タ回路6によってレベル変換して定電流制御回路7に印
加していた。
On the other hand, the power supply voltage Vcc1 of the signal processing circuit 5 is a low voltage (for example, 5 V), and its output is level-converted by the level shifter circuit 6 and applied to the constant current control circuit 7.

【0029】このように上記駆動回路では、陽極ドライ
バ2において、信号処理回路5については5V系電源
(Vcc1)、駆動回路については15V系電源(Vcc2)
というように2電源系が採用されると共に、MOSトラ
ンジスタ8,10、そして定電流制御回路7を構成する
各トランジスタを高耐圧構造とする必要があった。
As described above, in the drive circuit, in the anode driver 2, the signal processing circuit 5 has a 5V power supply (Vcc1) and the drive circuit has a 15V power supply (Vcc2).
As described above, the two power supply system is employed, and the MOS transistors 8, 10 and each of the transistors constituting the constant current control circuit 7 need to have a high breakdown voltage structure.

【0030】特に、図13に示すように有機EL素子1
は複数配置されており、これに対応して陽極ドライバ回
路2、陰極ドライバ回路3も多ビットの構成となってい
る。
In particular, as shown in FIG.
Are arranged, and the anode driver circuit 2 and the cathode driver circuit 3 also have a multi-bit configuration correspondingly.

【0031】このため、1列に配置された複数の有機E
L素子1A,1B,1C,1Dの各アノードからの定電
流を引き込むためのNチャネル型MOSトランジスタ1
0は、より低オン抵抗化が図られた構成としたいという
要望があった。
Therefore, a plurality of organic Es arranged in one row
N-channel MOS transistor 1 for drawing a constant current from each anode of L elements 1A, 1B, 1C, 1D
For 0, there was a demand for a configuration with a lower on-resistance.

【0032】そこで、本発明の特徴は、前記有機EL素
子1に流れる定電流を引き抜くための接地電圧に接続さ
れたNチャネル型MOSトランジスタ10をより低オン
抵抗化が図られた高耐圧MOSトランジスタで構成した
ことである。これにより、各有機EL素子1からの定電
流が、より引き抜き易くなる。
Therefore, a feature of the present invention is that the N-channel MOS transistor 10 connected to the ground voltage for extracting a constant current flowing through the organic EL element 1 is a high-breakdown-voltage MOS transistor having a lower on-resistance. That is, Thereby, the constant current from each organic EL element 1 is more easily extracted.

【0033】尚、前記Pチャネル型MOSトランジスタ
も、当該Nチャネル型MOSトランジスタと同様に低オ
ン抵抗化が図られた高耐圧MOSトランジスタで構成し
ても良い。
Incidentally, the P-channel type MOS transistor may be constituted by a high breakdown voltage MOS transistor whose on-resistance is reduced similarly to the N-channel type MOS transistor.

【0034】以下、当該有機ELディスプレイ駆動用ド
ライバを構成する各種MOSトランジスタが混載されて
成る半導体装置について説明する。
Hereinafter, a semiconductor device in which various MOS transistors constituting the organic EL display driving driver are mounted will be described.

【0035】上記有機ELディスプレイ駆動用ドライバ
は、図10(a)の左側からロジック系の(例えば、3
V)Nチャネル型MOSトランジスタ及びPチャネル型
MOSトランジスタ、レベルシフタ用の(例えば、30
V)Nチャネル型MOSトランジスタ、高耐圧系の(例
えば、30V)Nチャネル型MOSトランジスタ,図1
0(b)の左側から低オン抵抗化が図られた高耐圧系の
(例えば、30V)Nチャネル型MOSトランジスタ、
高耐圧系の(例えば、30V)Pチャネル型MOSトラ
ンジスタ,及び低オン抵抗化が図られた高耐圧系の(例
えば、30V)Pチャネル型MOSトランジスタで構成
される。
The driver for driving the organic EL display has a logic system (for example, 3) from the left side of FIG.
V) N-channel MOS transistors and P-channel MOS transistors, for level shifters (for example, 30
V) N-channel MOS transistor, high breakdown voltage (for example, 30 V) N-channel MOS transistor, FIG.
A high breakdown voltage (eg, 30 V) N-channel MOS transistor whose on-resistance is reduced from the left side of 0 (b),
It is composed of a high-breakdown-voltage (for example, 30 V) P-channel MOS transistor and a high-breakdown-voltage (for example, 30 V) P-channel MOS transistor whose on-resistance is reduced.

【0036】尚、説明の便宜上、上記高耐圧系のMOS
トランジスタと低オン抵抗化が図られた高耐圧系のMO
Sトランジスタとを差別化するため、以下の説明では低
オン抵抗化が図られた高耐圧系のMOSトランジスタを
SLED(Slit channel bycounter doping with exten
ded shallow drain)MOSトランジスタと呼称する。
For convenience of explanation, the high breakdown voltage MOS
Transistor and high breakdown voltage MO with low on-resistance
In order to differentiate the S transistor from the S transistor, in the following description, a high withstand voltage MOS transistor having a reduced on-resistance is replaced by an SLED (Slit channel by counter doping with exten).
ded shallow drain) MOS transistor.

【0037】このような有機ELディスプレイ駆動用ド
ライバを構成する各種MOSトランジスタが混載されて
成る半導体装置では、図10に示すように上記高耐圧系
のPチャネル型MOSトランジスタと上記低オン抵抗化
が図られた高耐圧系のPチャネル型SLEDMOSトラ
ンジスタが構成されるN型ウエル23が段差高部とな
り、その他の各種MOSトランジスタが構成されるP型
ウエル22が段差低部に構成される。言い換えれば、微
細なロジック系の(例えば、3V)Nチャネル型MOS
トランジスタ及びPチャネル型MOSトランジスタが段
差低部に配置されるように構成されている。
In a semiconductor device in which various MOS transistors constituting such an organic EL display driving driver are mixedly mounted, as shown in FIG. 10, the high breakdown voltage P-channel MOS transistor and the low on-resistance are reduced. The N-type well 23 in which the illustrated high-withstand-voltage P-channel SLEDMOS transistor is formed is a high step portion, and the P-type well 22 in which other various MOS transistors are formed is in the low step portion. In other words, a fine logic (eg, 3V) N-channel MOS
The configuration is such that the transistor and the P-channel MOS transistor are arranged at the lower part of the step.

【0038】以下、上記半導体装置の製造方法について
説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device will be described.

【0039】先ず、図1において、各種MOSトランジ
スタを構成するための領域を画定するために、例えばP
型の半導体基板(P−sub)21内にP型ウエル(P
W)22及びN型ウエル(NW)23をLOCOS法を
用いて形成する。即ち、図示した説明は省略するが、前
記基板21のN型ウエル形成領域上にパッド酸化膜及び
シリコン窒化膜を形成し、当該パッド酸化膜及びシリコ
ン窒化膜をマスクにして、例えばボロンイオンをおよそ
80KeVの加速電圧で、8×1012/cm2の注入条
件でイオン注入して、イオン注入層を形成する。その
後、前記シリコン窒化膜をマスクに基板表面をLOCO
S法によりフィールド酸化してLOCOS膜を形成す
る。このとき、LOCOS膜形成領域下にイオン注入さ
れていたボロンイオンが基板内部に拡散されてP型層が
形成される。
First, in FIG. 1, in order to define regions for forming various MOS transistors, for example, P
A P-type well (P-sub) is formed in a P-type semiconductor substrate (P-sub) 21.
W) 22 and an N-type well (NW) 23 are formed by using the LOCOS method. That is, although the illustrated description is omitted, a pad oxide film and a silicon nitride film are formed on the N-type well formation region of the substrate 21 and, for example, boron ions are At an acceleration voltage of 80 KeV, ions are implanted under an implantation condition of 8 × 10 12 / cm 2 to form an ion-implanted layer. Then, using the silicon nitride film as a mask,
The LOCOS film is formed by performing field oxidation by the S method. At this time, the boron ions implanted below the LOCOS film formation region are diffused into the substrate to form a P-type layer.

【0040】次に、前記パッド酸化膜及びシリコン窒化
膜を除去した後に、前記LOCOS膜をマスクに基板表
面にリンイオンをおよそ80KeVの加速電圧で、9×
10 12/cm2の注入条件でイオン注入してイオン注入
層を形成する。そして、前記LOCOS膜を除去した後
に、前記基板に注入された各不純物イオンを熱拡散させ
て、P型ウエル及びN型ウエルを形成することで、図1
に示すように前記基板21内に形成されるP型ウエル2
2は段差低部に配置され、N型ウエル23は段差高部に
配置される。
Next, the pad oxide film and the silicon nitride
After removing the film, the substrate surface is exposed using the LOCOS film as a mask.
Phosphorus ions are applied to the surface at an acceleration voltage of about 80 KeV,
10 12/ CmTwoImplantation under the same implantation conditions
Form a layer. Then, after removing the LOCOS film
Then, each impurity ion implanted into the substrate is thermally diffused.
By forming a P-type well and an N-type well, FIG.
A P-type well 2 formed in the substrate 21 as shown in FIG.
2 is located at the low step, and the N-type well 23 is at the high step.
Be placed.

【0041】そして、図2において、各MOSトランジ
スタ毎に素子分離するため、およそ500nm程度の素
子分離膜24をLOCOS法により形成し、この素子分
離膜24以外の活性領域上におよそ80nm程度の高耐
圧用の厚いゲート酸化膜25を熱酸化により形成する。
In FIG. 2, an element isolation film 24 of about 500 nm is formed by the LOCOS method in order to isolate an element for each MOS transistor, and a high-level element of about 80 nm is formed on an active region other than the element isolation film 24. A thick gate oxide film 25 for withstand voltage is formed by thermal oxidation.

【0042】続いて、レジスト膜をマスクにして第1の
低濃度のN型及びP型のソース・ドレイン層(以下、L
N層26、LP層27と称す。)を形成する。即ち、先
ず、不図示のレジスト膜でLN層形成領域上以外の領域
を被覆した状態で基板表層に、例えばリンイオンをおよ
そ120KeVの加速電圧で、8×1012/cm2の注
入条件でイオン注入してLN層26を形成する。その
後、レジスト膜(PR)でLP層形成領域上以外の領域
を被覆した状態で基板表層に、例えばボロンイオンをお
よそ120KeVの加速電圧で、8.5×1012/cm
2の注入条件でイオン注入してLP層27を形成する。
尚、実際には後工程のアニール工程(例えば、1100
℃のN2雰囲気中で、2時間)を経て、上記イオン注入
された各イオン種が熱拡散されてLN層26及びLP層
27となる。
Subsequently, the first low-concentration N-type and P-type source / drain layers (hereinafter referred to as L
These are referred to as an N layer 26 and an LP layer 27. ) Is formed. That is, first, the substrate surface in a state of covering the region other than the LN layer forming region with a resist film (not shown), for example, phosphorus ions at an acceleration voltage of approximately 120 KeV, an implantation condition of 8 × 10 12 / cm 2 Thus, the LN layer 26 is formed. Thereafter, for example, boron ions are applied to the surface layer of the substrate at an acceleration voltage of about 120 KeV at a rate of 8.5 × 10 12 / cm while the area other than the area where the LP layer is formed is covered with the resist film (PR).
The LP layer 27 is formed by ion implantation under the implantation conditions of 2 .
Note that, in practice, a subsequent annealing step (for example, 1100
After 2 hours in a N 2 atmosphere at a temperature of 2 ° C., the ion-implanted ion species are thermally diffused to form the LN layer 26 and the LP layer 27.

【0043】続いて、図3において、Pチャネル型及び
Nチャネル型SLEDMOSトランジスタ形成領域の形
成された前記LN層26間及びLP層27間にレジスト
膜をマスクにしてそれぞれ第2の低濃度のN型及びP型
のソース・ドレイン層(以下、SLN層28及びSLP
層29と称す。)を形成する。即ち、先ず、不図示のレ
ジスト膜でSLN層形成領域上以外の領域を被覆した状
態で基板表層に、例えばリンイオンをおよそ120Ke
Vの加速電圧で、1.5×1012/cm2の注入条件で
イオン注入して前記LN層26に連なるSLN層28を
形成する。その後、レジスト膜(PR)でSLP層形成
領域上以外の領域を被覆した状態で基板表層に、例えば
ニフッ化ボロンイオン(49BF2 +)をおよそ140Ke
Vの加速電圧で、2.5×1012/cm2の注入条件で
イオン注入して前記LP層27に連なるSLP層29を
形成する。尚、前記LN層26と前記SLN層28また
は前記LP層27と前記SLP層29の不純物濃度は、
ほぼ同等であるか、どちらか一方が高くなるように設定
されている。
Subsequently, in FIG. 3, second resistive films are used as masks between the LN layers 26 and the LP layers 27 in which the P-channel type and N-channel type SLEDMOS transistor forming regions are formed, respectively. And P-type source / drain layers (hereinafter, SLN layer 28 and SLP
Called layer 29. ) Is formed. That is, first, for example, phosphorus ions are applied to the surface of the substrate in a state of covering the region other than the SLN layer formation region with a resist film (not shown) for about 120 Ke.
At an acceleration voltage of V, ions are implanted under an implantation condition of 1.5 × 10 12 / cm 2 to form an SLN layer 28 connected to the LN layer 26. Then, for example, boron difluoride ion ( 49 BF 2 + ) is applied to the surface of the substrate in a state where the region other than the region where the SLP layer is to be formed is covered with the resist film (PR).
At an acceleration voltage of V, ions are implanted under an implantation condition of 2.5 × 10 12 / cm 2 to form an SLP layer 29 connected to the LP layer 27. The impurity concentration of the LN layer 26 and the SLN layer 28 or the impurity concentration of the LP layer 27 and the SLP layer 29 is as follows.
They are set so that they are almost the same or one of them is higher.

【0044】更に、図4において、レジスト膜をマスク
にして高濃度のN型及びP型のソース・ドレイン層(以
下、N+層30、P+層31と称す。)を形成する。即
ち、先ず、不図示のレジスト膜でN+層形成領域上以外
の領域を被覆した状態で基板表層に、例えばリンイオン
をおよそ80KeVの加速電圧で、2×1015/cm 2
の注入条件でイオン注入してN+層30を形成する。そ
の後、レジスト膜(PR)でP+層形成領域上以外の領
域を被覆した状態で基板表層に、例えばニフッ化ボロン
イオンをおよそ140KeVの加速電圧で、2×1015
/cm2の注入条件でイオン注入してP+層31を形成
する。
Further, in FIG. 4, the resist film is masked.
High-concentration N-type and P-type source / drain layers
Below, they are referred to as an N + layer 30 and a P + layer 31. ) Is formed. Immediately
First, a resist film (not shown) other than on the N + layer forming region
In the state of covering the area of the substrate, for example, phosphorus ions
At an acceleration voltage of about 80 KeV and 2 × 1015/ Cm Two
The N + layer 30 is formed by ion implantation under the implantation conditions described above. So
After that, the resist film (PR) is used to cover areas other than the P + layer formation area.
With the area covered, for example, boron difluoride
The ions were accelerated to about 2 × 1015
/ CmTwoP + layer 31 by ion implantation under the following implantation conditions
I do.

【0045】次に、図5において、前記SLN層28及
びSLP層29の形成用のマスク開口径(図3参照)よ
りも細い開口径を有するレジスト膜をマスクにして前記
LN層26に連なるSLN層28の中央部及び前記LP
層27に連なるSLP層29の中央部にそれぞれ逆導電
型の不純物をイオン注入することで、当該SLN層28
及びSLP層29を分断するP型ボディ層32及びN型
ボディ層33を形成する。即ち、先ず、不図示のレジス
ト膜でP型層形成領域上以外の領域を被覆した状態で基
板表層に、例えばニフッ化ボロンイオンをおよそ120
KeVの加速電圧で、5×1012/cm2の注入条件で
イオン注入してP型ボディ層32を形成する。その後、
レジスト膜(PR)でN型層形成領域上以外の領域を被
覆した状態で基板表層に、例えばリンイオンをおよそ1
90KeVの加速電圧で、5×1012/cm2の注入条
件でイオン注入してN型ボディ層33を形成する。尚、
上記図3〜図5に示すイオン注入工程に関する作業工程
順は、適宜変更可能なものであり、前記P型ボディ層3
2及びN型ボディ層33の表層部にチャネルが構成され
る。
Next, referring to FIG. 5, a resist film having an opening diameter smaller than the mask opening diameter (see FIG. 3) for forming the SLN layer 28 and the SLP layer 29 is used as a mask to connect the SLN connected to the LN layer 26. The central part of the layer 28 and the LP
By injecting impurities of the opposite conductivity type into the central portion of the SLP layer 29 connected to the layer 27, respectively,
Then, a P-type body layer 32 and an N-type body layer 33 that divide the SLP layer 29 are formed. That is, first, for example, boron difluoride ions are applied to the surface of the substrate in a state in which the resist film (not shown) covers an area other than the P-type layer forming area, for example, about 120 nm.
The P-type body layer 32 is formed by ion implantation at an acceleration voltage of KeV under the conditions of 5 × 10 12 / cm 2 . afterwards,
With the resist film (PR) covering the area other than the N-type layer forming area, for example, about 1
Ion implantation is performed at an acceleration voltage of 90 KeV under an implantation condition of 5 × 10 12 / cm 2 to form an N-type body layer 33. still,
The order of the operation steps related to the ion implantation step shown in FIGS. 3 to 5 can be appropriately changed.
Channels are formed in the surface layers of the 2 and N-type body layers 33.

【0046】更に、図6において、前記通常耐圧用の微
細化Nチャネル型及びPチャネル型MOSトランジスタ
形成領域の基板(P型ウエル22)内に第2のP型ウエ
ル(SPW)34及び第2のN型ウエル(SNW)35
を形成する。
Further, in FIG. 6, a second P-type well (SPW) 34 and a second P-type well (SPW) 34 are formed in the substrate (P-type well 22) in the miniaturized N-channel type and P-channel type MOS transistor formation region for the normal breakdown voltage. N-type well (SNW) 35
To form

【0047】即ち、前記通常耐圧のNチャネル型MOS
トランジスタ形成領域上に開口を有する不図示のレジス
ト膜をマスクにして前記P型ウエル22内に、例えばボ
ロンイオンをおよそ190KeVの加速電圧で、1.5
×1013/cm2の第1の注入条件でイオン注入後、同
じくボロンイオンをおよそ50KeVの加速電圧で、
2.6×1012/cm2の第2の注入条件でイオン注入
して、第2のP型ウエル34を形成する。また、前記通
常耐圧用のPチャネル型MOSトランジスタ形成領域上
に開口を有するレジスト膜(PR)をマスクにして前記
P型ウエル22内に例えばリンイオンをおよそ380K
eVの加速電圧で、1.5×1013/cm 2の注入条件
でイオン注入して、第2のN型ウエル35を形成する。
尚、380KeV程度の高加速電圧発生装置が無い場合
には、2価のリンイオンをおよそ190KeVの加速電
圧で、1.5×1013/cm2の注入条件でイオン注入
するダブルチャージ方式でも良い。続いてリンイオンを
およそ140KeVの加速電圧で、4.0×1012/c
2の注入条件でイオン注入する。
That is, the normal breakdown voltage N-channel MOS
A resist (not shown) having an opening on the transistor formation region
In the P-type well 22, for example,
Ion at an accelerating voltage of about 190 KeV and 1.5
× 1013/ CmTwoAfter the ion implantation under the first implantation condition of
With the acceleration voltage of about 50 KeV,
2.6 × 1012/ CmTwoImplantation under the second implantation condition
Thus, a second P-type well 34 is formed. In addition,
On P-channel MOS transistor formation region for normal withstand voltage
Using a resist film (PR) having an opening in the mask as a mask,
For example, about 380 K of phosphorus ions are
1.5 × 10 at eV acceleration voltage13/ Cm TwoInjection conditions
To form a second N-type well 35.
In addition, when there is no high acceleration voltage generator of about 380 KeV
In the case of divalent phosphorus ions, about 190 KeV
1.5 × 10 at pressure13/ CmTwoImplantation under the same implantation conditions
Double charging method may be used. Then, add phosphorus ions
4.0 × 10 at an acceleration voltage of about 140 KeV12/ C
mTwoThe ion implantation is performed under the implantation conditions described above.

【0048】次に、通常耐圧用のNチャネル型及びPチ
ャネル型MOSトランジスタ形成領域上とレベルシフタ
用のNチャネル型MOSトランジスタ形成領域上の前記
ゲート酸化膜25を除去した後に、図7に示すように、
この領域上に新たに所望の膜厚のゲート酸化膜を形成す
る。
Next, after removing the gate oxide film 25 on the N-channel type and P-channel type MOS transistor formation regions for normal breakdown voltage and on the N-channel type MOS transistor formation region for level shifters, as shown in FIG. To
A gate oxide film having a desired thickness is newly formed on this region.

【0049】即ち、先ず、全面にレベルシフタ用のNチ
ャネル型MOSトランジスタ用におよそ14nm程度
(この段階では、およそ7nm程度であるが、後述する
通常耐圧用のゲート酸化膜形成時に膜厚が増大する。)
のゲート酸化膜36を熱酸化により形成する。続いて、
通常耐圧用のNチャネル型及びPチャネル型MOSトラ
ンジスタ形成領域上に形成された前記レベルシフタ用の
Nチャネル型MOSトランジスタのゲート酸化膜36を
除去した後に、この領域に通常耐圧用の薄いゲート酸化
膜37(およそ7nm程度)を熱酸化により形成する。
That is, first, the entire surface is about 14 nm for the N-channel type MOS transistor for the level shifter (about 7 nm at this stage, but the film thickness increases when forming a gate oxide film for normal withstand voltage described later). .)
Is formed by thermal oxidation. continue,
After removing the gate oxide film 36 of the level shifter N-channel type MOS transistor formed on the N-type and P-channel type MOS transistor formation regions for normal withstand voltage, a thin gate oxide film for normal withstand voltage is formed in this region. 37 (about 7 nm) is formed by thermal oxidation.

【0050】続いて、図8において、全面におよそ10
0nm程度のポリシリコン膜を形成し、このポリシリコ
ン膜にPOCl3を熱拡散源として熱拡散し導電化した
後に、このポリシリコン膜上におよそ100nm程度の
タングステンシリサイド膜、更にはおよそ150nm程
度のSiO2膜を積層し、不図示のレジスト膜を用いて
パターニングして各MOSトランジスタ用のゲート電極
38A,38B,38C,38D,38E,38F,3
8Gを形成する。尚、前記SiO2膜は、パターニング
時のハードマスクとして働く。
Subsequently, as shown in FIG.
A polysilicon film having a thickness of about 0 nm is formed, the POCl 3 is thermally diffused into the polysilicon film using a thermal diffusion source to make the polysilicon conductive, and then a tungsten silicide film having a thickness of about 100 nm is formed on the polysilicon film. A gate electrode 38A, 38B, 38C, 38D, 38E, 38F, 3 for each MOS transistor is formed by laminating an SiO 2 film and patterning using a resist film (not shown).
8G is formed. The SiO 2 film functions as a hard mask during patterning.

【0051】続いて、図9において、前記通常耐圧用の
Nチャネル型及びPチャネル型MOSトランジスタ用に
低濃度のソース・ドレイン層を形成する。
Subsequently, in FIG. 9, low-concentration source / drain layers are formed for the normal breakdown voltage N-channel and P-channel MOS transistors.

【0052】即ち、先ず、通常耐圧用のNチャネル型M
OSトランジスタ用の低濃度ソース・ドレイン層形成領
域上以外の領域を被覆する不図示のレジスト膜をマスク
にして、例えばリンイオンをおよそ20KeVの加速電
圧で、6.2×1013/cm 2の注入条件でイオン注入
して、低濃度のN−型ソース・ドレイン層39を形成す
る。また、通常耐圧用のPチャネル型MOSトランジス
タ用の低濃度ソース・ドレイン層形成領域上以外の領域
を被覆するレジスト膜(PR)をマスクにして、例えば
ニフッ化ボロンイオンをおよそ20KeVの加速電圧
で、2×1013/cm2の注入条件でイオン注入して、
低濃度のP−型ソース・ドレイン層40を形成する。
That is, first, an N-channel type M for normal withstand voltage is used.
Low concentration source / drain layer formation area for OS transistor
Masks a resist film (not shown) that covers areas other than the area above
Then, for example, the phosphorous ion is accelerated by about 20 KeV.
By pressure, 6.2 × 1013/ Cm TwoImplantation under the same implantation conditions
To form a low concentration N- type source / drain layer 39.
You. Also, a P-channel MOS transistor for normal withstand voltage
Area other than on the low concentration source / drain layer formation area
Using a resist film (PR) covering the mask as a mask, for example,
Acceleration voltage of about 20 KeV for boron difluoride ion
And 2 × 1013/ CmTwoIon implantation under the implantation conditions of
A low concentration P- type source / drain layer 40 is formed.

【0053】更に、図10において、全面に前記ゲート
電極38A,38B,38C,38D,38E,38
F,38Gを被覆するようにおよそ250nm程度のT
EOS膜41をLPCVD法により形成し、前記通常耐
圧用のNチャネル型及びPチャネル型MOSトランジス
タ形成領域上に開口を有するレジスト膜(PR)をマス
クにして前記TEOS膜41を異方性エッチングする。
これにより、図10に示すように前記ゲート電極38
A,38Bの両側壁部にサイドウォールスペーサ膜41
Aが形成され、前記レジスト膜(PR)で被覆された領
域にはTEOS膜41がそのまま残る。
Further, in FIG. 10, the gate electrodes 38A, 38B, 38C, 38D, 38E, 38
F, T of about 250 nm to cover 38G
An EOS film 41 is formed by an LPCVD method, and the TEOS film 41 is anisotropically etched using a resist film (PR) having an opening on the N-type and P-channel type MOS transistor formation regions for normal breakdown voltage as a mask. .
As a result, as shown in FIG.
A, side wall spacer films 41 on both side walls of 38B
A is formed, and the TEOS film 41 remains in a region covered with the resist film (PR).

【0054】そして、前記ゲート電極38Aとサイドウ
ォールスペーサ膜41A並びに、前記ゲート電極38B
とサイドウォールスペーサ膜41Aをマスクにして、前
記通常耐圧用のNチャネル型及びPチャネル型MOSト
ランジスタ用に高濃度のソース・ドレイン層を形成す
る。
Then, the gate electrode 38A, the sidewall spacer film 41A, and the gate electrode 38B
Using the sidewall spacer film 41A as a mask, a high-concentration source / drain layer is formed for the normal breakdown voltage N-channel and P-channel MOS transistors.

【0055】即ち、通常耐圧用のNチャネル型MOSト
ランジスタ用の高濃度ソース・ドレイン層形成領域上以
外の領域を被覆する不図示のレジスト膜をマスクにし
て、例えばヒ素イオンをおよそ100KeVの加速電圧
で、5×1015/cm2の注入条件でイオン注入して、
高濃度のN+型ソース・ドレイン層42を形成する。ま
た、通常耐圧用のPチャネル型MOSトランジスタ用の
高濃度ソース・ドレイン層形成領域上以外の領域を被覆
する不図示のレジスト膜をマスクにして、例えばニフッ
化ボロンイオンをおよそ40KeVの加速電圧で、2×
1015/cm2の注入条件でイオン注入して、高濃度の
P+型ソース・ドレイン層43を形成する。
That is, by using a resist film (not shown) covering a region other than the region where the high-concentration source / drain layer is formed for an N-channel MOS transistor for normal breakdown voltage as a mask, for example, arsenic ions are accelerated at about 100 KeV. Then, ion implantation is performed under an implantation condition of 5 × 10 15 / cm 2 ,
A high concentration N + type source / drain layer 42 is formed. Also, using a resist film (not shown) covering a region other than the region for forming the high-concentration source / drain layer for the normally-breakdown-voltage P-channel MOS transistor as a mask, for example, boron difluoride ion is accelerated at an acceleration voltage of about 40 KeV. , 2 ×
Ion implantation is performed under an implantation condition of 10 15 / cm 2 to form a high concentration P + type source / drain layer 43.

【0056】以下、図示した説明は省略するが、全面に
TEOS膜及びBPSG膜等からなるおよそ600nm
程度の層間絶縁膜を形成した後に、前記各高濃度のソー
ス・ドレイン層30,31,42,43にコンタクト接
続する金属配線層を形成することで、前記有機ELディ
スプレイ駆動用ドライバを構成する通常耐圧用のNチャ
ネル型MOSトランジスタ及びPチャネル型MOSトラ
ンジスタ、レベルシフタ用のNチャネル型MOSトラン
ジスタ、高耐圧用のNチャネル型MOSトランジスタ及
びPチャネル型MOSトランジスタ,低オン抵抗化が図
られた高耐圧用のNチャネル型SLEDMOSトランジ
スタ及びPチャネル型SLEDMOSトランジスタが完
成する(図10参照)。
Hereinafter, although illustration is omitted, the entire surface is made of a TEOS film, a BPSG film, etc.
After forming an interlayer insulating film of about the same degree, a metal wiring layer is formed to be connected to each of the high-concentration source / drain layers 30, 31, 42, and 43 to form the organic EL display driving driver. N-channel MOS transistor and P-channel MOS transistor for breakdown voltage, N-channel MOS transistor for level shifter, N-channel MOS transistor and P-channel MOS transistor for high breakdown voltage, high breakdown voltage with reduced on-resistance N-channel SLEDMOS transistor and P-channel SLEDMOS transistor are completed (see FIG. 10).

【0057】そして、上述したようにして構成される各
トランジスタを用いて有機ELディスプレイ駆動回路を
構成する場合には、各トランジスタを以下のようにして
配置させる。
When an organic EL display drive circuit is formed using the transistors configured as described above, the transistors are arranged as follows.

【0058】即ち、前記信号処理回路5は前記通常耐圧
用のNチャネル型MOSトランジスタ及びPチャネル型
MOSトランジスタで構成され、レベルシフタ回路6
は、前記レベルシフタ用のNチャネル型MOSトランジ
スタで構成され、定電流制御回路7は高耐圧用のNチャ
ネル型MOSトランジスタ及びPチャネル型MOSトラ
ンジスタで構成され、陽極ドライバ2のMOSトランジ
スタ8は低オン抵抗化が図られたPチャネル型SLED
MOSトランジスタで構成され、陰極ドライバ3のMO
Sトランジスタ10は低オン抵抗化が図られた高耐圧用
のNチャネル型SLEDMOSトランジスタで構成され
る。尚、前記PチャネルMOSトランジスタ8は、例え
ばオフセット型の低濃度ソース・ドレイン層、高濃度ソ
ース・ドレイン層から成る高耐圧用のPチャネル型MO
Sトランジスタを用いても良い。
That is, the signal processing circuit 5 comprises an N-channel MOS transistor and a P-channel MOS transistor for the normal breakdown voltage, and a level shifter circuit 6
Is composed of an N-channel type MOS transistor for the level shifter, the constant current control circuit 7 is composed of an N-channel type MOS transistor and a P-channel type MOS transistor for high withstand voltage, and the MOS transistor 8 of the anode driver 2 is turned on low. P-channel type SLED with resistance
It is composed of MOS transistors and the MO of the cathode driver 3
The S-transistor 10 is formed of an N-channel SLEDMOS transistor for high withstand voltage with a reduced on-resistance. The P-channel MOS transistor 8 is, for example, a high breakdown voltage P-channel type MOS composed of an offset type low concentration source / drain layer and a high concentration source / drain layer.
An S transistor may be used.

【0059】このように本発明では、少なくとも前記陰
極ドライバ3を構成し、接地電圧に接続されたNチャネ
ル型MOSトランジスタ8を、より低オン抵抗化が図ら
れた高耐圧MOSトランジスタ(SLEDMOSトラン
ジスタ)で構成したことで、1列に配置された各有機E
L素子1からの定電流の引き抜きが、より引き抜き易く
なる。特に、本発明のSLEDMOSトランジスタは、
上記有機EL素子1のように大電流が流れる素子から電
流を引き抜くための上記MOSトランジスタとして採用
することが有効である。
As described above, in the present invention, at least the cathode driver 3 is constituted, and the N-channel type MOS transistor 8 connected to the ground voltage is replaced with a high withstand voltage MOS transistor (SLEDMOS transistor) with a lower on-resistance. , Each organic E arranged in one row
Extraction of the constant current from the L element 1 becomes easier. In particular, the SLEDMOS transistor of the present invention
It is effective to employ the MOS transistor for extracting a current from an element through which a large current flows, such as the organic EL element 1.

【0060】また、本発明構造では、上記低オン抵抗化
が図られた高耐圧用のNチャネル型MOSトランジスタ
及びPチャネル型MOSトランジスタにおいて、P型ボ
ディ層32あるいはN型ボディ層33をゲート電極38
E,38G下にのみ形成したため、従来構造のようにP
型ボディ層あるいはN型ボディ層で高濃度のソース層を
包み込むものに比して接合容量の低減化が図れる。
Further, in the structure of the present invention, in the N-type MOS transistor and the P-channel MOS transistor for high withstand voltage in which the on-resistance is reduced, the P-type body layer 32 or the N-type body layer 33 is connected to the gate electrode. 38
E, formed only under 38G, so that P
Junction capacitance can be reduced as compared with the case where a high-concentration source layer is wrapped in a mold body layer or an N-type body layer.

【0061】更に、上記構造ではP型ボディ層32ある
いはN型ボディ層33をイオン注入で形成しているた
め、従来のような拡散形成したものに比して微細化が可
能になる。
Further, in the above structure, since the P-type body layer 32 or the N-type body layer 33 is formed by ion implantation, miniaturization becomes possible as compared with a conventional diffusion-formed one.

【0062】また、上記製造方法によれば、従来方法の
ようにDMOSトランジスタを形成する際に、ボディ層
形成のためのゲート電極形成後における高温熱処理が必
要なくなるため、微細化プロセスとの混載が可能にな
る。
Further, according to the above-mentioned manufacturing method, when forming a DMOS transistor as in the conventional method, a high-temperature heat treatment after forming a gate electrode for forming a body layer is not required, so that it can be combined with a miniaturization process. Will be possible.

【0063】更に、従来のDMOSトランジスタのよう
な不純物イオンの熱拡散によるチャネル形成方法では、
チャネル長が一義的に決まってしまっていたが、本発明
の低オン抵抗化が図られた高耐圧MOSトランジスタの
製造方法では、上述したようにP型ボディ層32あるい
はN型ボディ層33をイオン注入工程を経て形成してい
るため、各種設定可能となり、従来方法に比してゲート
長に対する設計上の自由度が大きくなる。
Further, in a conventional channel forming method by thermal diffusion of impurity ions as in a DMOS transistor,
Although the channel length is uniquely determined, in the method of manufacturing a high-breakdown-voltage MOS transistor with a reduced on-resistance according to the present invention, the P-type body layer 32 or the N-type Since it is formed through an implantation process, various settings can be made, and the degree of freedom in designing the gate length is increased as compared with the conventional method.

【0064】尚、ボディ層の形成はイオン注入法による
のが望ましいが、他の工程については、気相あるいは固
相からの拡散など、適宜変更可能である。
The body layer is preferably formed by an ion implantation method, but other steps can be changed as appropriate, such as a gas phase or diffusion from a solid phase.

【0065】また、従来方法のように高耐圧MOSトラ
ンジスタを形成する際に、前記ボディ層形成のためのゲ
ート電極形成後における高温熱処理が必要なくなるた
め、微細化プロセスとの混載が可能になり、各種表示装
置の駆動用ドライバ(例えば、上記ELディスプレイ駆
動用ドライバ)とコントローラとの1チップ化が可能に
なる。
Further, when a high breakdown voltage MOS transistor is formed as in the conventional method, a high-temperature heat treatment after forming the gate electrode for forming the body layer is not required, so that it can be mixed with a miniaturization process. A driver for driving various display devices (for example, the driver for driving the EL display) and a controller can be integrated into one chip.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、陰極駆動回路を構成
し、表示装置から定電流を引き込むためのMOSトラン
ジスタを、より低オン抵抗化が図られた高耐圧MOSト
ランジスタで構成したことで、表示装置からの定電流が
より引き抜き易くなる。
According to the present invention, a cathode drive circuit is constituted, and a MOS transistor for drawing a constant current from a display device is constituted by a high breakdown voltage MOS transistor having a lower on-resistance. The constant current from the display device is more easily extracted.

【0067】また、上記MOSトランジスタは、半導体
層をゲート電極下にのみ形成したため、従来のDMOS
構造のように半導体層で高濃度のソース層を包み込むも
のに比して接合容量の低減化が図れる。
In the above MOS transistor, the semiconductor layer is formed only under the gate electrode.
Junction capacitance can be reduced as compared with a structure in which a semiconductor layer surrounds a high concentration source layer like a structure.

【0068】更に、前記半導体層をイオン注入で形成し
ているため、従来のような拡散形成したものに比して微
細化が可能になる。
Further, since the semiconductor layer is formed by ion implantation, miniaturization is possible as compared with the conventional diffusion-formed one.

【0069】また、半導体層形成のためのゲート電極形
成後における高温熱処理が必要なくなるため、微細化プ
ロセスとの混載が可能になる。
Further, since high-temperature heat treatment after forming a gate electrode for forming a semiconductor layer is not required, it is possible to carry out mixed mounting with a miniaturization process.

【0070】また、従来のDMOSトランジスタのよう
に不純物イオンの熱拡散によるチャネル形成方法ではチ
ャネル長が一義的に決まってしまっていたが、本発明で
は、上述したように半導体層をイオン注入工程を経て形
成しているため、各種設定可能となり、従来方法に比し
てゲート長に対する設計上の自由度が大きくなる。
Although the channel length is uniquely determined in the channel forming method based on the thermal diffusion of impurity ions as in the conventional DMOS transistor, the present invention employs the ion implantation step for the semiconductor layer as described above. Since it is formed after passing through, various settings can be made, and the degree of freedom in designing the gate length is increased as compared with the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図8】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図9】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図10】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図11】本発明の一実施形態の表示装置駆動回路を示
す概略回路図である。
FIG. 11 is a schematic circuit diagram showing a display device driving circuit according to one embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施形態の表示装置駆動回路を示
す詳細回路図である。
FIG. 12 is a detailed circuit diagram showing a display device driving circuit according to one embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施形態の表示装置駆動回路を示
す詳細回路図である。
FIG. 13 is a detailed circuit diagram showing a display device driving circuit according to one embodiment of the present invention.

【図14】従来の半導体装置を示す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 有機EL素子 1A 有機EL素子 1B 有機EL素子 1C 有機EL素子 1D 有機EL素子 2 陽極ドライバ 3 陰極ドライバ 5 信号処理回路 6 レベルシフタ回路 7 定電流制御回路 8 Pチャネル型MOSトランジスタ 10 Nチャネル型MOSトランジスタ 13 差動アンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic EL element 1A Organic EL element 1B Organic EL element 1C Organic EL element 1D Organic EL element 2 Anode driver 3 Cathode driver 5 Signal processing circuit 6 Level shifter circuit 7 Constant current control circuit 8 P channel type MOS transistor 10 N channel type MOS transistor 13 Differential amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/70 H01L 29/78 301H 27/08 321B (72)発明者 久保田 貴則 群馬県邑楽郡大泉町坂田一丁目1番1号 三洋エルエスアイデザイン・システムソフ ト株式会社内 Fターム(参考) 5C058 AA12 BA01 BA35 5C094 AA05 AA25 BA03 BA29 CA19 EA04 EA07 FB14 5F048 AA01 AA05 AB10 AC01 AC03 BA19 BB16 BC06 BC07 BD04 BE03 DA25 5F140 BB12 BB13 BD05 BE03 BE07 BE14 BF04 BF11 BF18 BG08 BG12 BG31 BG39 BH15 BH17 BH30 BK02 BK13 CB01 CB08 CC01 CC03 CC07 5G435 AA17 BB05 CC09 EE34 EE40 EE41 HH13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H04N 5/70 H01L 29/78 301H 27/08 321B (72) Inventor Takanori Kubota Sakata Oizumi-cho, Ouraku-gun, Gunma Prefecture 1-1-1 1-1 Sanyo LSI Design System Software Co., Ltd. F-term (reference) 5C058 AA12 BA01 BA35 5C094 AA05 AA25 BA03 BA29 CA19 EA04 EA07 FB14 5F048 AA01 AA05 AB10 AC01 AC03 BA19 BB16 BC06 BC07 BD04 BE03 DA25 5F140 BB BB13 BD05 BE03 BE07 BE14 BF04 BF11 BF18 BG08 BG12 BG31 BG39 BH15 BH17 BH30 BK02 BK13 CB01 CB08 CC01 CC03 CC07 5G435 AA17 BB05 CC09 EE34 EE40 EE41 HH13

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極駆動回路と陰極駆動回路とを有し、
表示装置を駆動する表示装置駆動回路において、 前記陰極駆動回路は、少なくとも表示装置の端部が接続
された外部出力端子と、当該外部出力端子にそのソース
もしくはドレインが接続されたMOSトランジスタとか
ら構成され、 少なくとも前記MOSトランジスタを、ゲート電極に隣
接するようにソース・ドレイン層を有し、当該ゲート電
極下方にチャネルを構成する半導体層が形成されて成る
MOSトランジスタで構成したことを特徴とする表示装
置駆動回路。
An anode drive circuit and a cathode drive circuit,
In a display device driving circuit for driving a display device, the cathode driving circuit includes at least an external output terminal connected to an end of the display device, and a MOS transistor whose source or drain is connected to the external output terminal. Wherein at least the MOS transistor comprises a MOS transistor having a source / drain layer adjacent to a gate electrode and a semiconductor layer constituting a channel formed below the gate electrode. Device drive circuit.
【請求項2】 前記MOSトランジスタを、そのゲート
電極下方には、前記ソース・ドレイン層に連なり、前記
半導体層に接するように当該ソース・ドレイン層と同一
導電型の低濃度層が形成されて成るMOSトランジスタ
で構成したことを特徴とする請求項1に記載の表示装置
駆動回路。
2. A low concentration layer of the same conductivity type as the source / drain layer is formed below the gate electrode so as to be continuous with the source / drain layer and to be in contact with the semiconductor layer below the gate electrode. 2. The display device drive circuit according to claim 1, wherein the display device drive circuit is configured by a MOS transistor.
【請求項3】 前記MOSトランジスタを、そのゲート
電極下方には、前記ソース・ドレイン層に連なり、前記
半導体層に接するように当該ソース・ドレイン層と同一
導電型の低濃度層が前記半導体表層に浅く拡張形成され
て成るMOSトランジスタで構成したことを特徴とする
請求項1に記載の表示装置駆動回路。
3. A low-concentration layer of the same conductivity type as the source / drain layer connected to the source / drain layer below the gate electrode of the MOS transistor below the gate electrode so as to be in contact with the semiconductor layer. 2. The display device drive circuit according to claim 1, wherein the display device drive circuit is configured by a MOS transistor formed to be shallowly expanded.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015012130A (en) * 2013-06-28 2015-01-19 富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor device

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