JPH0846053A - Ac型プラズマディスプレイ駆動用ic - Google Patents
Ac型プラズマディスプレイ駆動用icInfo
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- JPH0846053A JPH0846053A JP6174959A JP17495994A JPH0846053A JP H0846053 A JPH0846053 A JP H0846053A JP 6174959 A JP6174959 A JP 6174959A JP 17495994 A JP17495994 A JP 17495994A JP H0846053 A JPH0846053 A JP H0846053A
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- JP
- Japan
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- substrate
- plasma display
- type plasma
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- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】AC型プラズマディスプレイ駆動用ICの消費
電流の抑制とチップ面積の縮小を図る。 【構成】AC型プラズマディスプレイ駆動用ICを、S
OI基板のような誘電体分離基板に形成することによ
り、接合分離基板で見られた寄生効果を防止する。ま
た、誘電体分離溝による素子分離を行い、分離領域の幅
を約1/7にしてチップ面積を縮小する。MOSゲート
電極を有するバイポーラデバイスの採用によっても、通
電容量が増すのでチップ面積の縮小が可能になる。SO
I基板のnドリフト層の比抵抗を5〜50Ω・cm、厚
さを5〜20μmとする。
電流の抑制とチップ面積の縮小を図る。 【構成】AC型プラズマディスプレイ駆動用ICを、S
OI基板のような誘電体分離基板に形成することによ
り、接合分離基板で見られた寄生効果を防止する。ま
た、誘電体分離溝による素子分離を行い、分離領域の幅
を約1/7にしてチップ面積を縮小する。MOSゲート
電極を有するバイポーラデバイスの採用によっても、通
電容量が増すのでチップ面積の縮小が可能になる。SO
I基板のnドリフト層の比抵抗を5〜50Ω・cm、厚
さを5〜20μmとする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体分離半導体基板上
に形成されたAC型プラズマディスプレイ駆動用ICに
関する。
に形成されたAC型プラズマディスプレイ駆動用ICに
関する。
【0002】
【従来の技術】図7に、AC型プラズマディスプレイ
(以下PDPと略す)3の駆動方式を示す。通常PDP
3は、走査用IC(以下スキャンドライバと称する)1
とアドレスドライバ2によって駆動される。両ドライバ
とも多段ビットで構成され,駆動信号によって各ビット
に対応するPDPセル4が点灯してPDPの表示が実現
される。このビット数はPDPの階調数に依存し,現在
では64階調に対応した64ビットが一般的となってい
る。
(以下PDPと略す)3の駆動方式を示す。通常PDP
3は、走査用IC(以下スキャンドライバと称する)1
とアドレスドライバ2によって駆動される。両ドライバ
とも多段ビットで構成され,駆動信号によって各ビット
に対応するPDPセル4が点灯してPDPの表示が実現
される。このビット数はPDPの階調数に依存し,現在
では64階調に対応した64ビットが一般的となってい
る。
【0003】図8に、スキャンドライバ1の1ビット分
の回路を示す。この回路は出力段回路が高耐圧のpチャ
ネルMOSFET7とnチャネルMOSFET8で構成
されたトーテムポール型となっている。そして上アーム
側のpチャネルMOSFET7の駆動信号を作る抵抗1
1とMOSFET6からなるレベルシフタ回路および出
力段デバイス7、8を駆動する駆動回路5が含まれてい
る。さらにPDPのサステインモード時に全ビットのP
DPセルを同時に点灯するための高耐圧ダイオード9、
10から構成されている。VDHは負荷電源、D0 は出
力、GNDはグランド端子である。SU、SDはPDP
のサステインモード時に全ビットのPDPセルを同時に
点灯するための端子である。64階調のAC型プラズマ
ディスプレイではスキャンドライバ1にこの回路が64
ビット分含まれている。
の回路を示す。この回路は出力段回路が高耐圧のpチャ
ネルMOSFET7とnチャネルMOSFET8で構成
されたトーテムポール型となっている。そして上アーム
側のpチャネルMOSFET7の駆動信号を作る抵抗1
1とMOSFET6からなるレベルシフタ回路および出
力段デバイス7、8を駆動する駆動回路5が含まれてい
る。さらにPDPのサステインモード時に全ビットのP
DPセルを同時に点灯するための高耐圧ダイオード9、
10から構成されている。VDHは負荷電源、D0 は出
力、GNDはグランド端子である。SU、SDはPDP
のサステインモード時に全ビットのPDPセルを同時に
点灯するための端子である。64階調のAC型プラズマ
ディスプレイではスキャンドライバ1にこの回路が64
ビット分含まれている。
【0004】図において、pチャネルMOSFET7が
オンすれば、出力端子D0 の電位は負荷電源端子VDHの
電位になり、nチャネルMOSFET8がオンすれば、
出力端子D0 の電位はGND端子の電位になる。実際に
は出力端子D0 にはコンデンサが接続され、そのコンデ
ンサが充、放電するのである。従来このICは図9,1
0に示すようなp型基板34上にn型エピタキシャル層
36を成長させた接合分離基板に形成されていた。図9
は上アーム側を構成するpチャネルMOSFETの断面
図を示し,図10は下アーム側を構成するnチャネルM
OSFETの断面図を示す。
オンすれば、出力端子D0 の電位は負荷電源端子VDHの
電位になり、nチャネルMOSFET8がオンすれば、
出力端子D0 の電位はGND端子の電位になる。実際に
は出力端子D0 にはコンデンサが接続され、そのコンデ
ンサが充、放電するのである。従来このICは図9,1
0に示すようなp型基板34上にn型エピタキシャル層
36を成長させた接合分離基板に形成されていた。図9
は上アーム側を構成するpチャネルMOSFETの断面
図を示し,図10は下アーム側を構成するnチャネルM
OSFETの断面図を示す。
【0005】図9において、p型基板54のそれぞれ所
定の領域にn埋め込み層55およびp分離領域57のた
めの不純物を導入したのち、エピタキシャル成長により
nエピタキシャル層56が積層されている。nエピタキ
シャル層56の表面からp分離領域57およびnウォー
ル領域58の深い拡散を行い、素子形成領域が分離さ
れ、nウォール領域58はn埋め込み層55に達してい
る。pウェル領域63に接してpオフセット領域64、
pウェル領域63の表面層にpドレイン領域65が形成
され、nウォール領域58に接してnベース領域60
が、その表面層に、pソース領域61とnコンタクト領
域62が形成されている。pソース領域61とpオフセ
ット領域64に挟まれたnエピタキシャル層56の表面
露出部およびnベース領域60の表面上にゲート絶縁膜
66を介してゲート電極67が設けられ、また、pソー
ス領域61とnコンタクト領域62に共通に接触し、S
端子に接続されるソース電極68と、pドレイン領域6
5の上にD端子に接続されるドレイン電極69がそれぞ
れ設けられている。また、p分離領域57の上にアイソ
レーション電極59が設けられている。このpチャネル
MOSFETは、ゲート電極67に接続されたG端子へ
の電圧印加により、S−D端子間が導通する。
定の領域にn埋め込み層55およびp分離領域57のた
めの不純物を導入したのち、エピタキシャル成長により
nエピタキシャル層56が積層されている。nエピタキ
シャル層56の表面からp分離領域57およびnウォー
ル領域58の深い拡散を行い、素子形成領域が分離さ
れ、nウォール領域58はn埋め込み層55に達してい
る。pウェル領域63に接してpオフセット領域64、
pウェル領域63の表面層にpドレイン領域65が形成
され、nウォール領域58に接してnベース領域60
が、その表面層に、pソース領域61とnコンタクト領
域62が形成されている。pソース領域61とpオフセ
ット領域64に挟まれたnエピタキシャル層56の表面
露出部およびnベース領域60の表面上にゲート絶縁膜
66を介してゲート電極67が設けられ、また、pソー
ス領域61とnコンタクト領域62に共通に接触し、S
端子に接続されるソース電極68と、pドレイン領域6
5の上にD端子に接続されるドレイン電極69がそれぞ
れ設けられている。また、p分離領域57の上にアイソ
レーション電極59が設けられている。このpチャネル
MOSFETは、ゲート電極67に接続されたG端子へ
の電圧印加により、S−D端子間が導通する。
【0006】図10においては、やはり、p型基板54
の上にnエピタキシャル層56が積層され、n埋め込み
層55とp分離領域57が形成されている。n埋め込み
層55に達するnウォール領域74があり、他には、い
ずれもエピタキシャル層56の表面層にpベース領域7
0、その内部にnソース領域71とpコンタクト領域7
2が、nウォール領域74の表面層にnドレイン領域7
5が形成されている。nソース領域71とnエピタキシ
ャル層56の表面露出部に挟まれたpベース領域70の
表面上にゲート絶縁膜76を介してゲート電極77が設
けられ、nソース領域71とpコンタクト領域72とに
共通に接触し、S端子に接続されるソース電極78、n
ドレイン領域75に接触し、D端子に接続されるドレイ
ン電極79が設けられている。このnチャネルMOSF
ETは、ゲート電極77に接触するG端子への電圧印加
により、S−D端子間が導通する。このnチャネルMO
SFETでは、通電容量を大きくして出力端子に接続さ
れたコンデンサの放電時間を短くするため、電流が上下
に流れるようにたて型MOSFETに近い構成にして、
pベース領域70を多数形成している。
の上にnエピタキシャル層56が積層され、n埋め込み
層55とp分離領域57が形成されている。n埋め込み
層55に達するnウォール領域74があり、他には、い
ずれもエピタキシャル層56の表面層にpベース領域7
0、その内部にnソース領域71とpコンタクト領域7
2が、nウォール領域74の表面層にnドレイン領域7
5が形成されている。nソース領域71とnエピタキシ
ャル層56の表面露出部に挟まれたpベース領域70の
表面上にゲート絶縁膜76を介してゲート電極77が設
けられ、nソース領域71とpコンタクト領域72とに
共通に接触し、S端子に接続されるソース電極78、n
ドレイン領域75に接触し、D端子に接続されるドレイ
ン電極79が設けられている。このnチャネルMOSF
ETは、ゲート電極77に接触するG端子への電圧印加
により、S−D端子間が導通する。このnチャネルMO
SFETでは、通電容量を大きくして出力端子に接続さ
れたコンデンサの放電時間を短くするため、電流が上下
に流れるようにたて型MOSFETに近い構成にして、
pベース領域70を多数形成している。
【0007】この両デバイスの素子分離はグランド電位
に固定されたp分離領域57によって達成されている。
に固定されたp分離領域57によって達成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの接合分離基
板では寄生のトランジスタが存在するため,電源ライン
で短絡が発生し消費電流が増大するといった問題があ
る。この現象を図8のスキャンドライバ1の高耐圧ダイ
オード9の断面構造を示した図11を用いて説明する。
この断面図において高耐圧のダイオードはpアノード領
域82とnカソード領域85で構成される。しかしp型
基板54からみればnエピタキシャル層56とpアノー
ド領域82とによってpnpのトランジスタが構成され
ている。このトランジスタはnカソード領域85から電
子が注入された場合、その電子電流がベース電流となり
オンする。このトランジスタがオンすることによりSU
端子とグランド間が導通する。このSU端子には電源電
圧が印加されているため,このトランジスタがオンする
ことにより電源ラインで短絡が起きることになる。この
状態になればICの消費電流が増大しICの特性が悪化
する。この現象を回避するために通常は高濃度のn埋め
込み層55を設けて寄生トランジスタの注入効率を低下
させているが、完全には防止出来ない。すなわち、図1
1に示すように接合分離基板上では寄生効果によるIC
の特性への影響が大きいという問題がある。
板では寄生のトランジスタが存在するため,電源ライン
で短絡が発生し消費電流が増大するといった問題があ
る。この現象を図8のスキャンドライバ1の高耐圧ダイ
オード9の断面構造を示した図11を用いて説明する。
この断面図において高耐圧のダイオードはpアノード領
域82とnカソード領域85で構成される。しかしp型
基板54からみればnエピタキシャル層56とpアノー
ド領域82とによってpnpのトランジスタが構成され
ている。このトランジスタはnカソード領域85から電
子が注入された場合、その電子電流がベース電流となり
オンする。このトランジスタがオンすることによりSU
端子とグランド間が導通する。このSU端子には電源電
圧が印加されているため,このトランジスタがオンする
ことにより電源ラインで短絡が起きることになる。この
状態になればICの消費電流が増大しICの特性が悪化
する。この現象を回避するために通常は高濃度のn埋め
込み層55を設けて寄生トランジスタの注入効率を低下
させているが、完全には防止出来ない。すなわち、図1
1に示すように接合分離基板上では寄生効果によるIC
の特性への影響が大きいという問題がある。
【0009】また出力段はトーテムポール型の回路であ
ることから隣接する素子間の電位の影響を小さくしなけ
ればならない。しかも先に述べた寄生効果を阻止するた
めに出力段デバイスとしてはダイオード9、10以外は
ユニポーラのデバイスしか適用できず、従って、単位面
積当たりの通電容量が小さいため、広い面積を必要とす
るという問題もある。
ることから隣接する素子間の電位の影響を小さくしなけ
ればならない。しかも先に述べた寄生効果を阻止するた
めに出力段デバイスとしてはダイオード9、10以外は
ユニポーラのデバイスしか適用できず、従って、単位面
積当たりの通電容量が小さいため、広い面積を必要とす
るという問題もある。
【0010】さらに接合分離基板ではp分離領域57の
幅が約20μm となり,1チップ上に多段ビットの回路
を有するスキャンドライバでは分離領域が占める面積が
増大し,チップ面積が大きくなるという問題もある。以
上の問題に鑑み、本発明の目的は、寄生トランジスタの
存在による悪影響のない、かつチップ面積の小さなPD
P駆動用ICを提供することにある。
幅が約20μm となり,1チップ上に多段ビットの回路
を有するスキャンドライバでは分離領域が占める面積が
増大し,チップ面積が大きくなるという問題もある。以
上の問題に鑑み、本発明の目的は、寄生トランジスタの
存在による悪影響のない、かつチップ面積の小さなPD
P駆動用ICを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題解決のため、
本発明は、AC型プラズマディスプレイの走査側を駆動
するICにおいて,前記ICを誘電体分離半導体基板上
に形成するものとする。誘電体分離半導体基板として、
SOI(Silicon On Insulator)基板、特に張り合わせ
型のSOI基板を用いることが有効である。
本発明は、AC型プラズマディスプレイの走査側を駆動
するICにおいて,前記ICを誘電体分離半導体基板上
に形成するものとする。誘電体分離半導体基板として、
SOI(Silicon On Insulator)基板、特に張り合わせ
型のSOI基板を用いることが有効である。
【0012】また、その張り合わせ基板のnドリフト層
の厚さが5μm 以上20μm 以下でかつその比抵抗が5
Ω・cm以上50Ω・cm以下であることが重要であ
る。特に、張り合わせ酸化膜の厚さが0.5μm 以上3
μm 以下であればなお、有効である。そして、出力段デ
バイスに高耐圧の横型IGBTのようなMOSゲートを
有するバイポーラデバイスが使用されていればなおよ
い。
の厚さが5μm 以上20μm 以下でかつその比抵抗が5
Ω・cm以上50Ω・cm以下であることが重要であ
る。特に、張り合わせ酸化膜の厚さが0.5μm 以上3
μm 以下であればなお、有効である。そして、出力段デ
バイスに高耐圧の横型IGBTのようなMOSゲートを
有するバイポーラデバイスが使用されていればなおよ
い。
【0013】
【作用】上記の手段を講じ、前記ICを誘電体分離半導
体基板上に形成することによって、素子領域が支持基板
と電気的に分離され、寄生効果を防止できる。特に、誘
電体分離半導体基板として、張り合わせ型のSOI基板
を用いれば、素子形成部分の結晶性が良い。
体基板上に形成することによって、素子領域が支持基板
と電気的に分離され、寄生効果を防止できる。特に、誘
電体分離半導体基板として、張り合わせ型のSOI基板
を用いれば、素子形成部分の結晶性が良い。
【0014】また、その張り合わせ基板のnドリフト層
の比抵抗が5Ω・cm以上50Ω・cm以下でかつその
厚さが5μm 以上20μm 以下とすれば耐圧が確保さ
れ、プロセス上の不都合を生じない。特に、張り合わせ
酸化膜の厚さが0.5μm 以上とすれば、耐圧が確保さ
れる。厚さを3μm 以下にすれば、ウェハの反りの問題
を生じない。
の比抵抗が5Ω・cm以上50Ω・cm以下でかつその
厚さが5μm 以上20μm 以下とすれば耐圧が確保さ
れ、プロセス上の不都合を生じない。特に、張り合わせ
酸化膜の厚さが0.5μm 以上とすれば、耐圧が確保さ
れる。厚さを3μm 以下にすれば、ウェハの反りの問題
を生じない。
【0015】そして、出力段デバイスに高耐圧の横型I
GBTのような横型バイポーラデバイスを使用すれば、
伝導度変調作用により通電容量を高められる。
GBTのような横型バイポーラデバイスを使用すれば、
伝導度変調作用により通電容量を高められる。
【0016】
【実施例】以下、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。図1は、本発明第一の実施例のPDP駆
動用ICの高耐圧pチャネルMOSFET部の断面図で
ある。張り合わせ型のSOI基板を用いた誘電体分離構
造の高耐圧横型pチャネルMOSFETである。
いて説明する。図1は、本発明第一の実施例のPDP駆
動用ICの高耐圧pチャネルMOSFET部の断面図で
ある。張り合わせ型のSOI基板を用いた誘電体分離構
造の高耐圧横型pチャネルMOSFETである。
【0017】支持基板14とnドリフト層16とが張り
合わせ酸化膜15で張り合わされた形のSOI基板13
のnドリフト層16の表面層にpチャネルMOSFET
が形成され、他の素子領域とは、張り合わせ酸化膜15
に達する、側壁酸化膜18と充填されたポリシリコン1
9とからなる誘電体分離溝17によって分離されてい
る。
合わせ酸化膜15で張り合わされた形のSOI基板13
のnドリフト層16の表面層にpチャネルMOSFET
が形成され、他の素子領域とは、張り合わせ酸化膜15
に達する、側壁酸化膜18と充填されたポリシリコン1
9とからなる誘電体分離溝17によって分離されてい
る。
【0018】nドリフト層16の表面層にnベース領域
20が形成され、その表面層に、pソース領域21とn
コンタクト領域22が形成されている。また、pウェル
領域23に接してpオフセット領域24、pウェル領域
23の表面層にpドレイン領域25が形成され、pソー
ス領域21とpオフセット領域24に挟まれたnドリフ
ト層16の表面露出部およびnベース領域20の表面上
にゲート絶縁膜26を介してゲート電極27が設けら
れ、また、pソース領域21とnコンタクト領域22に
共通に接触し、S端子に接続するソース電極28と、p
ドレイン領域25に接触し、D端子に接続するドレイン
電極29がそれぞれ設けられている。このpチャネルM
OSFETは、ゲート電極26に接続されたG端子への
電圧印加により、S−D端子間が導通する。このpチャ
ネルMOSFETは、図7の従来のpチャネルMOSF
ETのn埋め込み層55とnウォール領域58を除いた
ものとほぼ同じである。
20が形成され、その表面層に、pソース領域21とn
コンタクト領域22が形成されている。また、pウェル
領域23に接してpオフセット領域24、pウェル領域
23の表面層にpドレイン領域25が形成され、pソー
ス領域21とpオフセット領域24に挟まれたnドリフ
ト層16の表面露出部およびnベース領域20の表面上
にゲート絶縁膜26を介してゲート電極27が設けら
れ、また、pソース領域21とnコンタクト領域22に
共通に接触し、S端子に接続するソース電極28と、p
ドレイン領域25に接触し、D端子に接続するドレイン
電極29がそれぞれ設けられている。このpチャネルM
OSFETは、ゲート電極26に接続されたG端子への
電圧印加により、S−D端子間が導通する。このpチャ
ネルMOSFETは、図7の従来のpチャネルMOSF
ETのn埋め込み層55とnウォール領域58を除いた
ものとほぼ同じである。
【0019】上記のように誘電体分離構造とすることに
よって、デバイスの周囲が酸化膜で囲まれているために
素子間の相互作用が生じることはなく,従来の接合分離
基板の場合のような寄生効果は完全に防止できる。特に
誘電体分離基板として、張り合わせ型のSOI基板を使
用すれば、他の支持基板を多結晶シリコンとしたSOI
基板或いはゾーンメルティング法や、酸素イオン注入法
によるSOI基板等に比べ、ウェハの反りが無く、nド
リフト層の結晶性が優れ、ICの特性も優れたものとな
る。
よって、デバイスの周囲が酸化膜で囲まれているために
素子間の相互作用が生じることはなく,従来の接合分離
基板の場合のような寄生効果は完全に防止できる。特に
誘電体分離基板として、張り合わせ型のSOI基板を使
用すれば、他の支持基板を多結晶シリコンとしたSOI
基板或いはゾーンメルティング法や、酸素イオン注入法
によるSOI基板等に比べ、ウェハの反りが無く、nド
リフト層の結晶性が優れ、ICの特性も優れたものとな
る。
【0020】上記の例では、このpチャネルMOSFE
Tは250V耐圧で設計されていて、張り合わせSOI
基板の張り合わせ酸化膜15の厚さは2μm ,nドリフ
ト層16の比抵抗は10Ω・cmで厚さは10μm であ
る。250V以上の耐圧のデバイスを設計する場合、n
ドリフト層16の比抵抗と厚さは非常に重要である。図
5および図6にこれらnドリフト層16の比抵抗と厚さ
の両パラメータと耐圧の関係を示す。横軸はそれぞれ比
抵抗と厚さ、たて軸は耐圧である。図5において、耐圧
は比抵抗が増すとともに高くなり、飽和するような傾向
を示している。5Ω・cm以下では250Vの耐圧を満
足しない。一方、50Ω・cm以上でも耐圧は250V
以上あるが、実際のデバイスにした場合、空乏層が、横
方向にも広がるので、十分な耐圧をもたせるには、チッ
プ面積を広く必要とするようになり得策ではない。従っ
て、5〜50Ω・cmの比抵抗範囲が最適である。
Tは250V耐圧で設計されていて、張り合わせSOI
基板の張り合わせ酸化膜15の厚さは2μm ,nドリフ
ト層16の比抵抗は10Ω・cmで厚さは10μm であ
る。250V以上の耐圧のデバイスを設計する場合、n
ドリフト層16の比抵抗と厚さは非常に重要である。図
5および図6にこれらnドリフト層16の比抵抗と厚さ
の両パラメータと耐圧の関係を示す。横軸はそれぞれ比
抵抗と厚さ、たて軸は耐圧である。図5において、耐圧
は比抵抗が増すとともに高くなり、飽和するような傾向
を示している。5Ω・cm以下では250Vの耐圧を満
足しない。一方、50Ω・cm以上でも耐圧は250V
以上あるが、実際のデバイスにした場合、空乏層が、横
方向にも広がるので、十分な耐圧をもたせるには、チッ
プ面積を広く必要とするようになり得策ではない。従っ
て、5〜50Ω・cmの比抵抗範囲が最適である。
【0021】図6においては、やはりnドリフト層の厚
さが増すとともに、耐圧が高くなっていることが分か
る。そして、5μm以下では、250Vの耐圧を満足し
ていない。一方、20μm以上でも耐圧は250V以上
ある。しかし、20μm以上のnドリフト層では、ドラ
イエッチングによる誘電体分離溝17の形成が非常に困
難になる。このように、耐圧と工程上の問題から、nド
リフト層の最適厚さは、5〜20μmと決まる。
さが増すとともに、耐圧が高くなっていることが分か
る。そして、5μm以下では、250Vの耐圧を満足し
ていない。一方、20μm以上でも耐圧は250V以上
ある。しかし、20μm以上のnドリフト層では、ドラ
イエッチングによる誘電体分離溝17の形成が非常に困
難になる。このように、耐圧と工程上の問題から、nド
リフト層の最適厚さは、5〜20μmと決まる。
【0022】また、張り合わせ酸化膜15の厚さが、
0.5μm未満では、耐圧が不十分になる。一方3μm
を超えると、SOI基板13の反りが大きくなり、プロ
セスに適さない。このように、張り合わせ酸化膜15の
厚さにも最適な範囲が存在する。また、誘電体分離溝1
7の幅は約3μm であり,側壁酸化膜18の厚さは1μ
m である。この誘電体分離基板の場合,分離領域の幅は
従来の接合分離基板と比較して約1/7になる。したが
って64ビットのスキャンドライバICでは分離領域の
面積の大幅な縮小が可能である。
0.5μm未満では、耐圧が不十分になる。一方3μm
を超えると、SOI基板13の反りが大きくなり、プロ
セスに適さない。このように、張り合わせ酸化膜15の
厚さにも最適な範囲が存在する。また、誘電体分離溝1
7の幅は約3μm であり,側壁酸化膜18の厚さは1μ
m である。この誘電体分離基板の場合,分離領域の幅は
従来の接合分離基板と比較して約1/7になる。したが
って64ビットのスキャンドライバICでは分離領域の
面積の大幅な縮小が可能である。
【0023】図2は本発明第一の実施例のPDP駆動用
ICの高耐圧nチャネルMOSFET部の断面図であ
る。張り合わせ基板を用いた誘電体分離半導体基板上に
形成した高耐圧横型pチャネル型MOSFETの断面構
造を示す。支持基板14とnドリフト層16とが張り合
わせ酸化膜15で張り合わされた形のSOI基板13の
nドリフト層16の表面層にnチャネルMOSFETが
形成され、他の素子領域とは、側壁酸化膜18とポリシ
リコン19からなり、張り合わせ酸化膜15に達する誘
電体分離溝17によって分離されている。
ICの高耐圧nチャネルMOSFET部の断面図であ
る。張り合わせ基板を用いた誘電体分離半導体基板上に
形成した高耐圧横型pチャネル型MOSFETの断面構
造を示す。支持基板14とnドリフト層16とが張り合
わせ酸化膜15で張り合わされた形のSOI基板13の
nドリフト層16の表面層にnチャネルMOSFETが
形成され、他の素子領域とは、側壁酸化膜18とポリシ
リコン19からなり、張り合わせ酸化膜15に達する誘
電体分離溝17によって分離されている。
【0024】nチャネルMOSFETは、図8の従来の
nチャネルMOSFETと比較して、n埋め込み層55
とnウォール領域74がなく、nバッファ領域33があ
る。そのnバッファ領域33の中にnドレイン領域35
がある。nドリフト層16の表面層にpベース領域30
が形成され、その内部にnソース領域31とpコンタク
ト領域32が形成されている。nソース領域31とnド
リフト層16の表面露出部に挟まれたpベース領域30
の表面上にゲート絶縁膜36を介してゲート電極37が
設けられ、nソース領域31とpコンタクト領域32と
に共通に接触し、S端子に接続するソース電極38、n
ドレイン領域39に接触し、D端子に接続するドレイン
電極39が設けられている。このnチャネルMOSFE
Tは、ゲート電極37に接続するG端子への電圧印加に
より、S−D端子間が導通する。なお支持基板14はグ
ランド電位に固定されている。
nチャネルMOSFETと比較して、n埋め込み層55
とnウォール領域74がなく、nバッファ領域33があ
る。そのnバッファ領域33の中にnドレイン領域35
がある。nドリフト層16の表面層にpベース領域30
が形成され、その内部にnソース領域31とpコンタク
ト領域32が形成されている。nソース領域31とnド
リフト層16の表面露出部に挟まれたpベース領域30
の表面上にゲート絶縁膜36を介してゲート電極37が
設けられ、nソース領域31とpコンタクト領域32と
に共通に接触し、S端子に接続するソース電極38、n
ドレイン領域39に接触し、D端子に接続するドレイン
電極39が設けられている。このnチャネルMOSFE
Tは、ゲート電極37に接続するG端子への電圧印加に
より、S−D端子間が導通する。なお支持基板14はグ
ランド電位に固定されている。
【0025】このnチャネル型MOSFETは250V
耐圧で設計されていて、基板条件はすべて図1と同じで
ある。図3は、本発明第二の実施例のAC型PDP駆動
用ICのスキャンドライバの1ビット分の回路図を示
す。出力段の下アーム側デバイスにMOSゲートを有す
るバイポーラデバイスである横型nチャネルIGBT1
2が適用されている。張り合わせ基板を用いた誘電体分
離半導体基板では周囲が酸化膜で完全に囲まれているた
めにバイポーラデバイスの適用が可能となる。出力段回
路が高耐圧のpチャネルMOSFET7と横型nチャネ
ルIGBT12で構成されたトーテムポール型となって
いる。他の抵抗11とMOSFET6からなるレベルシ
フタ回路、出力段デバイス7、12を駆動する駆動回路
5およびPDPのサステインモード時に全ビットのPD
Pセルを同時に点灯するための高耐圧ダイオード9、1
0は変わらない。VDHは負荷電源、D0 は出力、GND
はグランド端子である。
耐圧で設計されていて、基板条件はすべて図1と同じで
ある。図3は、本発明第二の実施例のAC型PDP駆動
用ICのスキャンドライバの1ビット分の回路図を示
す。出力段の下アーム側デバイスにMOSゲートを有す
るバイポーラデバイスである横型nチャネルIGBT1
2が適用されている。張り合わせ基板を用いた誘電体分
離半導体基板では周囲が酸化膜で完全に囲まれているた
めにバイポーラデバイスの適用が可能となる。出力段回
路が高耐圧のpチャネルMOSFET7と横型nチャネ
ルIGBT12で構成されたトーテムポール型となって
いる。他の抵抗11とMOSFET6からなるレベルシ
フタ回路、出力段デバイス7、12を駆動する駆動回路
5およびPDPのサステインモード時に全ビットのPD
Pセルを同時に点灯するための高耐圧ダイオード9、1
0は変わらない。VDHは負荷電源、D0 は出力、GND
はグランド端子である。
【0026】図4は、張り合わせ基板を用いた誘電体分
離半導体基板上に形成した高耐圧横型nチャネルIGB
Tの断面構造を示す。支持基板14とn薄膜層16とが
張り合わせ酸化膜15で張り合わされた形のSOI基板
13のn薄膜層16の表面層に横型IGBTが形成さ
れ、他の素子領域とは、側壁酸化膜18とポリシリコン
19とからなり、張り合わせ酸化膜15に達する誘電体
分離溝17によって分離されている。
離半導体基板上に形成した高耐圧横型nチャネルIGB
Tの断面構造を示す。支持基板14とn薄膜層16とが
張り合わせ酸化膜15で張り合わされた形のSOI基板
13のn薄膜層16の表面層に横型IGBTが形成さ
れ、他の素子領域とは、側壁酸化膜18とポリシリコン
19とからなり、張り合わせ酸化膜15に達する誘電体
分離溝17によって分離されている。
【0027】横型IGBTは、図8の従来のnチャネル
MOSFETと比較して、n埋め込み層55とnウォー
ル領域58がなく、nバッファ領域43がある。そのn
バッファ領域43の中にpコレクタ領域45がある。n
薄膜層16の表面層にpベース領域40が形成され、そ
の内部にnエミッタ領域41とpコンタクト領域42が
形成されている。nエミッタ領域41とn薄膜層16の
表面露出部に挟まれたpベース領域40の表面上にゲー
ト絶縁膜46を介してゲート電極47が設けられ、nエ
ミッタ領域41とpコンタクト領域42とに共通に接触
し、E端子に接続するエミッタ電極48、pコレクタ領
域45に接触し、C端子に接続するコレクタ電極49が
設けられている。このIGBTは、ゲート電極46に接
続するG端子への電圧印加により、E−C端子間が導通
する。このIGBTは高耐圧横型250V耐圧で設計さ
れていて、基板条件はすべて図1と同じである。。
MOSFETと比較して、n埋め込み層55とnウォー
ル領域58がなく、nバッファ領域43がある。そのn
バッファ領域43の中にpコレクタ領域45がある。n
薄膜層16の表面層にpベース領域40が形成され、そ
の内部にnエミッタ領域41とpコンタクト領域42が
形成されている。nエミッタ領域41とn薄膜層16の
表面露出部に挟まれたpベース領域40の表面上にゲー
ト絶縁膜46を介してゲート電極47が設けられ、nエ
ミッタ領域41とpコンタクト領域42とに共通に接触
し、E端子に接続するエミッタ電極48、pコレクタ領
域45に接触し、C端子に接続するコレクタ電極49が
設けられている。このIGBTは、ゲート電極46に接
続するG端子への電圧印加により、E−C端子間が導通
する。このIGBTは高耐圧横型250V耐圧で設計さ
れていて、基板条件はすべて図1と同じである。。
【0028】IGBTは少数キャリアの注入による伝導
度変調を利用しているので、オン電圧が低く、同一オン
抵抗でnチャネルMOSFETと面積比較をした場合,
横型IGBTにすれば約1/2近くまで縮小できる。先
に述べたようにAC型PDP駆動用ICにおいては、出
力段のデバイスであるnチャネルMOSFETの通電容
量を大きくしなければならない。そのため、このICに
おいて、出力段のデバイスであるnチャネルMOSFE
Tが占める面積はかなり大きかった。従って、この横型
nチャネルIGBTを出力段デバイスに採用することに
より,チップ面積を約1/2近くまで縮小することが可
能となる。
度変調を利用しているので、オン電圧が低く、同一オン
抵抗でnチャネルMOSFETと面積比較をした場合,
横型IGBTにすれば約1/2近くまで縮小できる。先
に述べたようにAC型PDP駆動用ICにおいては、出
力段のデバイスであるnチャネルMOSFETの通電容
量を大きくしなければならない。そのため、このICに
おいて、出力段のデバイスであるnチャネルMOSFE
Tが占める面積はかなり大きかった。従って、この横型
nチャネルIGBTを出力段デバイスに採用することに
より,チップ面積を約1/2近くまで縮小することが可
能となる。
【0029】上記の例では、MOSゲートを有するバイ
ポーラデバイスとして、IGBTを用いたが、他にMO
S型のゲートを有するサイリスタも適用できる。
ポーラデバイスとして、IGBTを用いたが、他にMO
S型のゲートを有するサイリスタも適用できる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば,AC型プラズマディス
プレイを駆動する走査側ICを誘電体分離半導体基板上
に形成することにより、次の効果が得られる。 寄生効果が防止でき、消費電流を低減できる。分離
溝幅が約1/7に縮小でき、チップ面積が縮小できる。
プレイを駆動する走査側ICを誘電体分離半導体基板上
に形成することにより、次の効果が得られる。 寄生効果が防止でき、消費電流を低減できる。分離
溝幅が約1/7に縮小でき、チップ面積が縮小できる。
【0031】また、出力段のデバイスとして、MOSゲ
ートをもつバイポーラデバイスを採用すれば、チップ面
積のほぼ50%の縮小が可能となる。消費電流の低減に
より、ICの低損失化が達成され、チップ面積の縮小
は、ICのコスト削減にもつながる。
ートをもつバイポーラデバイスを採用すれば、チップ面
積のほぼ50%の縮小が可能となる。消費電流の低減に
より、ICの低損失化が達成され、チップ面積の縮小
は、ICのコスト削減にもつながる。
【図1】本発明の一実施例のAC型PDP用ICの出力
段デバイスのpチャネルMOSFETの断面図
段デバイスのpチャネルMOSFETの断面図
【図2】本発明の一実施例のAC型PDP用ICの出力
段デバイスのnチャネルMOSFETの断面図
段デバイスのnチャネルMOSFETの断面図
【図3】本発明の別の実施例のAC型PDP用ICの1
ビット分の回路図
ビット分の回路図
【図4】本発明の別の実施例のAC型PDP用ICの出
力段デバイスの横型IGBTの断面図
力段デバイスの横型IGBTの断面図
【図5】SOI基板のnドリフト層の比抵抗が耐圧に及
ぼす影響を示す図
ぼす影響を示す図
【図6】SOI基板のnドリフト層の厚さが耐圧に及ぼ
す影響を示す図
す影響を示す図
【図7】AC型PDPを駆動するICの構成図
【図8】従来のAC型PDP用ICの1ビット分の回路
図
図
【図9】従来のAC型PDP用ICの出力段デバイスの
pチャネルMOSFETの断面図
pチャネルMOSFETの断面図
【図10】従来のAC型PDP用ICの出力段デバイス
のnチャネルMOSFETの断面図
のnチャネルMOSFETの断面図
【図11】従来のAC型PDP用ICにおける寄生トラ
ンジスタの説明図。
ンジスタの説明図。
1 スキャンドライバ 2 アドレスドライバ 3 プラズマディスプレイ 4 セル 5 駆動回路 6 レベルシフタ用nチャネルMOS
FET 7 高耐圧pチャネルMOSFET 8 高耐圧nチャネルMOSFET 9 高耐圧ダイオード 10 高耐圧ダイオード 11 レベルシフタ用抵抗 12 高耐圧IGBT 13 SOI基板 14 支持基板 15 張り合わせ酸化膜 16 nドリフト領域 17 誘電体分離溝 18 側壁酸化膜 19 多結晶シリコン 20、60 nベース領域 21、61 pソース領域 22、62 nコンタクト領域 23、63 pウェル領域 24、64 pオフセット領域 25、65 pドレイン領域 26、36、46、66、76 ゲート絶縁膜 27、37、47、67、77 ゲート電極 28、38、68、78 ソース電極 29、39、69、79 ドレイン電極 30、40、70 pベース領域 31、71 nソース領域 32、42、72 pコンタクト領域 33、43 nバッファ領域 35、75 nドレイン領域 41 nエミッタ領域 45 pコレクタ領域 48 エミッタ電極 49 コレクタ電極 54 p型基板 55 n埋め込み層 56 nエピタキシャル成長層 57 p分離領域 58、74、84 nウォール領域 59 アイソレーション電極 82 pアノード領域 85 nカソード領域 88 カソード電極 89 アノード電極
FET 7 高耐圧pチャネルMOSFET 8 高耐圧nチャネルMOSFET 9 高耐圧ダイオード 10 高耐圧ダイオード 11 レベルシフタ用抵抗 12 高耐圧IGBT 13 SOI基板 14 支持基板 15 張り合わせ酸化膜 16 nドリフト領域 17 誘電体分離溝 18 側壁酸化膜 19 多結晶シリコン 20、60 nベース領域 21、61 pソース領域 22、62 nコンタクト領域 23、63 pウェル領域 24、64 pオフセット領域 25、65 pドレイン領域 26、36、46、66、76 ゲート絶縁膜 27、37、47、67、77 ゲート電極 28、38、68、78 ソース電極 29、39、69、79 ドレイン電極 30、40、70 pベース領域 31、71 nソース領域 32、42、72 pコンタクト領域 33、43 nバッファ領域 35、75 nドレイン領域 41 nエミッタ領域 45 pコレクタ領域 48 エミッタ電極 49 コレクタ電極 54 p型基板 55 n埋め込み層 56 nエピタキシャル成長層 57 p分離領域 58、74、84 nウォール領域 59 アイソレーション電極 82 pアノード領域 85 nカソード領域 88 カソード電極 89 アノード電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 11/02 E H01L 21/762 27/06 27/12 B H01L 27/06 102 D
Claims (6)
- 【請求項1】AC型プラズマディスプレイの走査側を駆
動するICにおいて,前記ICが誘電体分離半導体基板
上に形成されていることを特徴とするAC型プラズマデ
ィスプレイ駆動用IC。 - 【請求項2】誘電体分離半導体基板に張り合わせSOI
基板を用いることを特徴とする請求項1に記載のAC型
プラズマディスプレイ駆動用IC。 - 【請求項3】張り合わせSOI基板のnドリフト層の厚
さが5μm 以上20μm 以下でかつその比抵抗が5Ω・
cm以上50Ω・cm以下であることを特徴とする請求
項2に記載のAC型プラズマディスプレイ駆動用IC。 - 【請求項4】張り合わせ酸化膜の厚さが0.5μm 以上
3μm 以下であることを特徴とする請求項3に記載のA
C型プラズマディスプレイ駆動用IC。 - 【請求項5】出力段デバイスにMOSゲートを有するバ
イポーラデバイスが使用されていることを特徴とする請
求項1ないし4のいずれかに記載のAC型プラズマディ
スプレイ駆動用IC。 - 【請求項6】出力段デバイスに高耐圧の横型IGBTが
使用されていることを特徴とする請求項5に記載のAC
型プラズマディスプレイ駆動用IC。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6174959A JPH0846053A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Ac型プラズマディスプレイ駆動用ic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6174959A JPH0846053A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Ac型プラズマディスプレイ駆動用ic |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0846053A true JPH0846053A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=15987735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6174959A Pending JPH0846053A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Ac型プラズマディスプレイ駆動用ic |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0846053A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002341785A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Fuji Electric Co Ltd | ドライバic実装モジュール |
US7230587B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-06-12 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Limited | Plasma display device |
JP2009064036A (ja) * | 2008-11-13 | 2009-03-26 | Hitachi Ltd | プラズマディスプレイ装置 |
JP2009265682A (ja) * | 2009-06-29 | 2009-11-12 | Hitachi Ltd | 表示装置、pdp表示装置及びその駆動回路 |
JP2010092056A (ja) * | 2009-10-14 | 2010-04-22 | Hitachi Ltd | Pdp表示装置 |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP6174959A patent/JPH0846053A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002341785A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Fuji Electric Co Ltd | ドライバic実装モジュール |
US7230587B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-06-12 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Limited | Plasma display device |
CN100392697C (zh) * | 2003-05-09 | 2008-06-04 | 富士通日立等离子显示器股份有限公司 | 等离子体显示设备 |
JP2009064036A (ja) * | 2008-11-13 | 2009-03-26 | Hitachi Ltd | プラズマディスプレイ装置 |
JP2009265682A (ja) * | 2009-06-29 | 2009-11-12 | Hitachi Ltd | 表示装置、pdp表示装置及びその駆動回路 |
JP2010092056A (ja) * | 2009-10-14 | 2010-04-22 | Hitachi Ltd | Pdp表示装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031225 |