[发明专利]系统芯片结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体结构及其制作方法，且特别是涉及将高压元件、中压元件与低压元件配置于同一芯片上的一种半导体结构及其制作方法。

背景技术

随着近年来的半导体制造技术的提升，在单一芯片(one chip)具有多个机能的集成电路系统芯片(system on chip)受到极大的注目。在一般的薄膜金属氧化物半导体晶体管(thin film transistor，TFT)液晶显示器或彩色超扭转向列(color super twisted nematic，CSTN)液晶显示器的驱动器中通常具有信号处理器、栅极驱动器与源极驱动器等三种集成电路，且此三种集成电路则分别位于三片芯片上。

随着产品尺寸日益缩小产品中的芯片必须跟着缩小尺寸以符合产品规格。一般来说，会将低压元件与中压元件配置于同一块芯片上，而高压元件配置于另一块芯片上以减少产品中的芯片数目，并且避免对高压元件进行操作时，产生强大的电场而对邻近的低压元件与中压元件造成影响。

然而，随着产品的功能越来越庞大，所需的芯片越来越多，因此如何将产品中的芯片数目减少至最低则是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种系统芯片的半导体结构，可以使半导体元件的尺寸缩小。

本发明的另一目的是提供一种系统芯片的半导体结构，其中高压元件、中压元件与低压元件皆配置于同一系统芯片上。

本发明的又一目的是提供一种系统芯片的半导体结构的制作方法，可以将高压元件、中压元件与低压元件形成在同一个芯片上。

本发明提出一种系统芯片的半导体结构，包括一基底、一低压元件、一中压元件、至少一高压元件与多个隔离结构。基底具有低压电路区与高压电路区。低压元件配置于低压电路区的基底上。中压元件配置于低压电路区的基底上。高压元件配置于高压电路区的基底上。隔离结构配置于基底中，用以隔离低压元件、中压元件与高压元件。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的低压元件的操作电压例如是大于0V且小于3.3V。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的中压元件的操作电压例如是介于3.3V～20V之间。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的高压元件的操作电压例如是大于20V。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的隔离结构例如为浅沟槽隔离结构。

本发明另提出一种系统芯片的半导体结构，包括第一导电类型的基底、一低压元件、一中压元件、第二导电类型的第一高压元件与多个隔离结构。基底具有低压电路区与高压电路区，且基底中具有第一导电类型的第一阱区。低压元件配置于低压电路区的基底上。中压元件配置于低压电路区的基底上。第一高压元件配置于高压电路区的基底上，此第一高压元件包括第二导电类型的金属氧化物半导体晶体管、第二导电类型的隔离深阱区与第一导电类型的隔离阱区。金属氧化物半导体晶体管配置于基底上。隔离深阱区配置于金属氧化物半导体晶体管下方的基底中。隔离阱区配置于金属氧化物半导体晶体管下方，且位于隔离深阱区中。隔离结构配置于基底中，用以隔离低压元件、中压元件与第一高压元件。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的隔离深阱区的深度例如大于第一阱区的深度与隔离阱区的深度。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的隔离阱区的深度与第一阱区深度例如相同。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，还可以于高压电路区的基底上配置第二导电类型的第二高压元件。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的第二高压元件例如为第二导电类型的金属氧化物半导体晶体管，配置于第一阱区上。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的第二高压元件的操作电压例如是大于20V。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，还可以于基底上配置第一导电类型的第三高压元件。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的第三高压元件例如包括第一导电类型的金属氧化物半导体晶体管与第二导电类型的第二阱区。金属氧化物半导体晶体管配置于基底上。第二阱区配置于金属氧化物半导体晶体管下方的基底中。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的第二阱区的深度例如小于隔离深阱区的深度。

依照本发明实施例所述的系统芯片的半导体结构，上述的第二阱区的深度与第一阱区的深度例如相同。