[发明专利]电阻分压器电路中使用的可调电阻器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电阻分压器电路及其制造方法。

背景技术

具有非线性传输特性的数字-模拟转换器通常用于TFT(薄膜晶体管)LCD显示器的源(或列)IC驱动器，所述显示器用于计算机监视器、LCD电视机、移动电话等等。典型的显示模块示意性地示于图1的附图中，并且包括夹在两个玻璃板102a和102b之间的液晶(LC)单元100。显示驱动器IC，即源或列驱动器106和栅或行驱动器108，安装在下玻璃板(或“有源板”)102a上。滤色器104设于上玻璃板102b处，并且整个设置夹在一对偏光器109a、b之间。显示模块安装在光导110和背光112上。上面所述且图1的附图所示的配置可以建立在例如小的便携式设备中，例如蜂窝电话和个人数字助理(PDA)。

示意性电路图示出电阻分压数字-模拟转换器(DAC)的总体配置，包括连接在电压源V0-V255之间的一系列电阻器R1、R2...RN，电压抽头V1、V2...设于每个电阻器之间。TFT显示器的源(或列)驱动器中的数字-模拟转换器需要单调的传输特性，即非线性的传输特性。因此，所述系列中的电阻器不相等。此外，随着颜色深度的不断增加，对于(红、绿和蓝各原色的)每个子像素，存在6、8甚至10或者更多比特的代码，每个都需要各自的电压抽头。因此，对于精确度的需要不断增加，而这不能与IC面积折衷。

参考图3，其示出了根据现有技术的用于源显示驱动器中的多晶硅电阻器系列的典型实现布局。通常，氮化硅层和氧化硅层沉积在多晶硅体10上，并且通过光刻技术使这些层形成图案，以暴露将被硅化的IC部分，而不硅化的体部分仍然由这些层覆盖。然后沉积钛层并进行加热，以便它与被暴露的硅反应，从而只在没有被氮化硅和氧化硅层覆盖的部分中形成硅化物。随后除去(在由上述层覆盖的部分中)未与硅反应的钛。硅化的部分对于通过金属接触(以形成电压抽头)与硅层电接触具有低电阻，而未硅化的部分具有相对较低的电导率并且主要确定每个电阻器R的电阻值。氮化硅的构图层和氧化硅的构图层形成了所谓的硅化保护掩模，也称为SIPROT掩模S。

关于图3的布局遇到的主要问题是对于系列中的每个电阻器R，主电流I将经过具有没有被良好控制的寄生电阻的两个界面。另外参考图4，界面被限定在SIPROT掩模S与多晶硅掩模相交的每个点处。图4中示出，由于多晶硅和硅化多晶硅之间的界面，建立了小的区域12，在这里晶体结构中的缺陷影响了电阻体(即高欧姆部分)14和硅化物16(即电阻头的低欧姆部分)之间的界面上的电性能。

仅在对于精确度的要求不十分高，并且电阻器R的宽度可以被定制，以便头部寄生电阻(接触，硅化多晶硅16和与电阻体14的界面)相对于设计的电阻值可以忽略的情况下，图3所示的布局才可以接受地工作。图3所示的多晶硅电阻值为：

R＝((a+b)/W_有效)x(R_多晶硅)+2x(R_界面)/W_有效+(L/W_有效x(R_{未硅化多晶硅})

并且，在典型的示例性实施例中，对于9微米/30微米x145欧姆＝43.5欧姆(其中L＝9微米，W_有效＝30微米，R_界面＝100微米，(R_{未硅化多晶硅}＝145欧姆)的体电阻来说，界面可以构成例如2x100欧姆微米/30微米＝6.67欧姆。因此，很显然，使用具有硅化多晶硅的先进处理，头部16和体14之间的界面电阻起了重要的作用，并且该处理参数无法严格控制。由处理变化造成的误差将限制反过来在显示器的质量中可被观测到的传输特性的精确度。

图5中示意性地示出了用于提高精确度的另一电阻器的典型设置。在该配置中，宽多晶硅接触焊盘(pad)18(具有与金属的接触19的黑框代表)设于相对较窄的从水平电阻体14延伸的多晶硅抽头20上。该布局是众所周知的，并且广泛地应用于构造高精确度DAC， 主要利用两个相邻抽头20之间的恒定电压差。因为界面(还是SIPROT掩膜S与多晶硅掩膜的交叉)出现在抽头20处，即使在主电流通路中，产生的寄生电阻也不会构成体电阻，因此分压器准确。然而，每个抽头20处的该寄生电阻仍然对性能具有未必能预测到的不利影响。在一个示例性实施例中，界面电阻可能是2(即2个头部)x100欧姆微米/0.5微米＝400欧姆。200欧姆的最大寄生电阻以及一些放大器输入电容可能导致RC时间恒定，这造成高速系统中的一些定时问题。

发明内容