專利名稱：液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)及其制造方法。
背景技術(shù)：
在相關(guān)的薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)器件中，柵極驅(qū)動(dòng)器在控 制器的控制下連續(xù)地驅(qū)動(dòng)一條相應(yīng)的柵極線(gate line)，而源極驅(qū)動(dòng)器
(source driver)從控制器接收數(shù)據(jù)，并將模擬信號施加至液晶顯示器(LCD) 裝置的各條源極線(source lines)以顯示圖像數(shù)據(jù)。相關(guān)的源極驅(qū)動(dòng)器包括 數(shù)百至約上千的驅(qū)動(dòng)放大器，所述驅(qū)動(dòng)放大器稱作為信道放大器。所述放大 器在同一時(shí)間驅(qū)動(dòng)液晶面板薄膜晶體管(liquid crystal panel TFT)的源極端
(source terminals)，并因此在源極驅(qū)動(dòng)器中產(chǎn)生巨大熱量。熱的源極驅(qū)動(dòng) 器必須被冷卻到可以繼續(xù)運(yùn)行的溫度。如果源極驅(qū)動(dòng)器未冷卻至一合適的溫 度，則將導(dǎo)致液晶顯示器器件以及源極驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障或者損壞。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，為了將熱的源極驅(qū)動(dòng)器冷卻至合適的溫度，需要限制源 極驅(qū)動(dòng)器的信道放大器的數(shù)量和/或液晶顯示器器件的可能的顏色(possible colors)數(shù)量o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可以有效發(fā)散(radiate)和/或消耗在源極驅(qū)動(dòng)器中產(chǎn)生 的熱量的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路，以及用于制造這種液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器 集成電路的方法。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路包括位于源 極驅(qū)動(dòng)器上的導(dǎo)體；位于該導(dǎo)體上的第一鈍化層，該第一鈍化層包括暴露該 導(dǎo)體的上部的第一溝槽；填充該第一溝槽的第一凸塊(bump);以及位于該 第一凸塊上的第一引腳。
在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用于制造液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路
3的方法包括在源極驅(qū)動(dòng)器上形成導(dǎo)體;.在該導(dǎo)體上形成第一鈍化層；在該 第一鈍化層中選擇性地形成第一溝槽并暴露該導(dǎo)體；形成填充該第一溝槽的 第一凸塊；以及在該第一凸塊上形成第一引腳。
一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)將結(jié)合下文的附圖和說明進(jìn)行詳細(xì)描述。其 它特性通過說明書和附圖以及權(quán)利要求書是明顯可知的。


圖1是根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路的示意圖； 圖2A和圖2B是根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路的局部 剖面圖的示意圖3是根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖對液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路及其制造方法進(jìn)行 詳細(xì)描述。
在下文的描述中，可以理解的是當(dāng)提及某一層(或膜)位于另一層或襯 底"上"時(shí)，該層(或膜)可以直接位于另一層或襯底上，或者其間也可有 其它中間層。進(jìn)一步而言，可以理解的是當(dāng)提及某一層位于另一層"下"時(shí)， 該層可以直接位于另一層下，或者其間也可以插入其它中間層。此外，也可 以理解的是當(dāng)提及某一層位于某兩層"之間"時(shí)，這兩層之間可僅有該層， 或者其間也可有一層或多層其它中間層。
第一實(shí)施例
圖1是根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路的示意圖，圖2A 是沿圖1中線W，的剖面圖的示意圖，圖2B是沿圖1中線II-II，的剖面面的 示意圖。
根據(jù)第一實(shí)施例的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路包括導(dǎo)體137/237 (參見 圖2A-圖2B)、第二鈍化層140/第一鈍化層240 (參見圖2A-圖2B)、第二 凸塊150/第一凸塊250 (參見圖2A-圖2B)以及第二引腳160/第一引腳260 (參見圖2A-圖2B)。導(dǎo)體置于源極驅(qū)動(dòng)器或其它液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電 路上。第二鈍化層140/第一鈍化層240置于導(dǎo)體137/237上，并包括暴露該導(dǎo)體137/237的上部的第一溝槽。用第二凸塊150/第一凸塊250填充第一溝 槽。第二引腳160/第一引腳260置于該第二凸塊150/第一凸塊250上。
可以將第二凸塊150/第一凸塊250 (或其它結(jié)構(gòu)，如導(dǎo)體137/237和/或 第二引腳160/第一引腳260)置于液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器的放大器200 (如源極) 上、上方或放置在一起。換句話說，第二凸塊150/第一凸塊250可以與液晶 顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路的放大器的阱220 (或與放大器)進(jìn)行熱量傳遞 (thermal communication)(如圖1所示)。當(dāng)在結(jié)構(gòu)之間具有相對低的熱 阻的路徑時(shí)，所述結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行熱量傳遞。導(dǎo)體(或?qū)崧窂剑?，在?晶顯示器驅(qū)動(dòng)襯底210和導(dǎo)體237之間的導(dǎo)熱路徑)可以包括一個(gè)或多個(gè)接 觸塞(contact plugs) 231/235和一個(gè)或多個(gè)第二導(dǎo)體233，第二導(dǎo)體233置 于與組成放大器200的晶體管的(例如，源極驅(qū)動(dòng)器的)相對應(yīng)的阱220上 或上方。
如圖1所示，第一實(shí)施例可以進(jìn)一步包括與第二引腳(lead) 160/第一 引腳260連接的第二引腳連線(leadline) 180/第一引腳連線280。
參見圖2A-2B，第一實(shí)施例可以包括置于源極驅(qū)動(dòng)器外或上的第二凸塊 150和第一凸塊250。將第二引腳160和第一引腳260以及與第二引腳160 連接的第二引腳連線180和與第一引腳260連接的第一引腳連線280分別置 于第二凸塊150和第一凸塊250上。未被說明的附圖標(biāo)記將在下文的制造過 程中加以描述。
在根據(jù)各種實(shí)施例的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路以及制造該液晶顯示 器驅(qū)動(dòng)器集成電路的方法中，另外將用于組成集成電路的封裝體的輸出部分 且具有極好的導(dǎo)熱率的凸塊置于放大器的晶體管中、晶體管上、晶體管上方 或與晶體管進(jìn)行熱量傳遞，該放大器的晶體管在源極驅(qū)動(dòng)器IC中產(chǎn)生非常 大量的熱量。在一些實(shí)施例中，凸塊的一部分可以作為通路(via)和/或觸 點(diǎn)與對應(yīng)于(例如放大器的)晶體管的襯底的一部分直接接觸，以改善在液 晶顯示器(例如源極)驅(qū)動(dòng)器集成電路外的熱量轉(zhuǎn)移(heattmnsfer)。由于 改善了熱量轉(zhuǎn)移，以適當(dāng)?shù)乇３忠壕э@示器/源極驅(qū)動(dòng)器集成電路的運(yùn)行溫 度，因此使得具有較大尺寸或超大尺寸的液晶顯示器器件或裝置(例如計(jì)算 機(jī)顯示器、電視機(jī)顯示器、蜂窩式電話顯示器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)顯示 器等)的運(yùn)行可以穩(wěn)定。此外，由于充分改善了傳熱性能(heattransfer capability)，以便當(dāng)改變 從液晶顯示器(例如源極)驅(qū)動(dòng)器集成電路的信道放大器中輸出的電平 (voltage level)或電流等級時(shí)可以改善控制，因此可以顯示更多種類的顏色 等級和/或具有更多可靠顏色特性的顏色。
下文將參考圖1、圖2A和圖2B描述用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的液晶顯 示器驅(qū)動(dòng)器集成電路的方法。
圖2A是沿圖1中線I-I'的剖面面的示意圖。如圖2A所示，在用于組成 源極驅(qū)動(dòng)器或其它LCD驅(qū)動(dòng)器IC部分的半導(dǎo)體器件(例如包括雙擴(kuò)散金屬 氧化物半導(dǎo)體(DMOS)或功率晶體管(powertransistor)的集成電路)的導(dǎo) 體137上形成鈍化層140。鈍化層140可以包括氧化硅和/或氮化硅，雖然它 還可以包括在功率集成電路中通常用作鈍化層的其它材料。形成溝槽(通常 通過對暴露的鈍化層140進(jìn)行光刻掩模(photolithographic masking)及選擇 性蝕刻)，從而選擇性地暴露導(dǎo)體137。形成填充第二溝槽的凸塊150。
例如，可將具有極佳導(dǎo)電率(electrical conductivity)的材料用作第二凸 塊150 (例如銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鋅、鋁及其合金等)。例如，在用 金填充第二溝槽后，將封裝體的第二引腳160與第二凸塊150壓縮在一起引 腳，以便形成用于將信號傳送至置于集成電路(IC)外部的外部端的輸出端。
根據(jù)第一實(shí)施例，由源極驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)產(chǎn)生的非常少量的熱量 經(jīng)由半導(dǎo)體的后表面(rear surface)進(jìn)行傳送。此外，非常少量的熱量經(jīng)由 第二凸塊150以及與第二凸塊150壓縮在一起的第二引腳160進(jìn)行傳送引腳。 第二凸塊150包括具有極佳導(dǎo)熱率(thermal conductivity)和/或?qū)щ娐实牟?料(如銅、銀以及金，例如其中金的導(dǎo)熱率為0.708cal/cm sec deg)。
圖2B是沿圖1中線n-ir的剖面面的示意圖。
如圖2B所示，在源極驅(qū)動(dòng)器上形成導(dǎo)體。導(dǎo)體的形成過程可以包括在 對應(yīng)于組成放大器200的晶體管的襯底210的部分中形成對應(yīng)于阱220的一 個(gè)或多個(gè)接觸塞231、 235。
例如，通過傳統(tǒng)的塞形成方法，在位于襯底210上的第一絕緣層(未示 出)中的接觸孔(contact hole)中可以形成與阱220接觸的接觸塞231 。傳 統(tǒng)的塞形成方法例如通過光刻圖案化(photolithographic patterning)以及 蝕刻形成金屬前絕緣層(pre-metal dielectric (PMD) layer)中的接觸孔，沿PMD層的表面和阱220的暴露表面(exposed surface)沉積襯墊層(liner layer) (如，Ti/Tin雙分子層(bilayer))，通過化學(xué)氣相沉積法充分沉積W材料 體塊(bulk Wmaterial)以填充接觸孔，然后通過化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(chemical mechanical polishing (CMP))從接觸孔的外部移除導(dǎo)體材料，以將接觸塞 231僅留在接觸孔中?？梢栽诮佑|塞231上面形成第一金屬層233。當(dāng)在第 一金屬層233上(通過與形成塞231的方法基本上類似或一致的方法)形成 第二通路塞(via plug) 235后，可以形成導(dǎo)體237，以完成導(dǎo)體的形成過程 (conductor-forming process)。在第一實(shí)施例中，(堆疊的)金屬層的數(shù)目 并不限制為兩層。
然后在導(dǎo)體(例如，導(dǎo)體237)上形成第一鈍化層240?？梢酝ㄟ^選擇性 地蝕刻第一鈍化層240以暴露導(dǎo)體237來形成第一溝槽(未示出)。此后， 沉積第一凸塊250以填充第一溝槽，并且在第一凸塊250上形成第一引腳260。
可以將具有極佳導(dǎo)電率的材料用作第一凸塊250。例如，可以用金、銀、 銅、鎳等填充第一溝槽，并且可以將封裝體的第一引腳260壓縮或鍵合 (bonded)至第一凸塊250上。在第一實(shí)施例中，第一引腳260也可以傳送 (transmit)或轉(zhuǎn)移(transfer)熱量。
根據(jù)第一實(shí)施例，在輸出端上或在輸出端處可以形成包括源極驅(qū)動(dòng)器集 成電路(IC)的第二凸塊150的結(jié)構(gòu)，并且另外，在(信道的或源極驅(qū)動(dòng)器 集成電路(IC)的)放大器200上可以形成包括第一凸塊250的結(jié)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)可產(chǎn)生相對大量的熱量。
根據(jù)第一實(shí)施例，通過將接觸塞231和通路塞235置于對應(yīng)于組成放大 器200的晶體管的襯底210的一部分上，在放大器200上形成包括第一凸塊 250的結(jié)構(gòu)以用作散熱板(heat sink plate)。
根據(jù)第一實(shí)施例，在放大器輸出端的晶體管上形成包括第一凸塊250的 結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以轉(zhuǎn)移由放大器產(chǎn)生的大量熱量或在放大器中產(chǎn)生的大量熱 量。通過接觸塞和/或通路塞(以及集成電路(IC)的一個(gè)或多個(gè)金屬層)， 可以將包括第一凸塊250的結(jié)構(gòu)與晶體管的擴(kuò)散區(qū)(diffusion region)或阱 連接，以形成諸如散熱板的結(jié)構(gòu)。因此，所產(chǎn)生的熱量經(jīng)由第一凸塊250和 與第一凸塊250鍵合的第一引腳260發(fā)散(或轉(zhuǎn)移)到源極驅(qū)動(dòng)器集成電路 (IC)的外部。
7第二實(shí)施例
圖3是根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)
的示意圖。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)可以采 用根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)。例如， 根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)可以包括第 一鈍化層240 (參見圖2B)、第一凸塊250 (參見圖2B)以及第一引腳260 (參見圖2B)。例如，(在第一鈍化層中的溝槽中暴露的)導(dǎo)體置于源極 驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)上。第一鈍化層240置于導(dǎo)體上或?qū)w上方并包括暴 露該導(dǎo)體的上部(upper side)或上表面(upper surface)的第一溝槽。用第一凸 塊250填充第一溝槽。第一引腳260置于該第一凸塊250上。
第一凸塊250可以置于源極驅(qū)動(dòng)器的放大器200上(或電連接至源極驅(qū) 動(dòng)器的放大器200)。導(dǎo)體可以包括對應(yīng)于阱220的接觸塞231，該導(dǎo)體對 應(yīng)于放大器200中的晶體管或組成放大器200的晶體管。第二實(shí)施例可以進(jìn) 一步包括與該第一引腳260連接的第一引腳連線280。第二實(shí)施例可以進(jìn)一 步包括置于源極驅(qū)動(dòng)器外部的第二凸塊150 (例如，在集成電路的區(qū)域內(nèi)而 不是位于驅(qū)動(dòng)器電路上或與驅(qū)動(dòng)器電路電接觸或熱接觸)?？梢詫⒌诙_ 160和與第二引腳160連接的第二引腳連線180置于第二凸塊150上或與第 二凸塊150鍵合。
將根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)連接 (例如，電連接和/或熱連接)至第一引腳260，不同于根據(jù)第一實(shí)施例的液 晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)(該集成電路并不需要這種連接)。 第二實(shí)施例可以進(jìn)一步包括導(dǎo)電板(conductive plate) 290和第一引腳280， 該導(dǎo)電板290形成在置于源極驅(qū)動(dòng)器外部的膜封裝體(film package) 300上， 并且第一引腳280與該導(dǎo)電板290連接。導(dǎo)電板290可以包括具有極佳導(dǎo)熱 率的材料(例如，銅(Cu)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)以及其合金等) 或由該種材料形成。
不同于制造第一實(shí)施例中的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC) 的方法，制造第二實(shí)施例中的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)的 方法可以進(jìn)一步包括形成第一引腳連線280，使得在形成第一引腳260之后，第一引腳連線280與第一引腳260連接并且與膜封裝體300的導(dǎo)電板290連 接。在第二實(shí)施例中，除了第一實(shí)施例中的效果之外，與第一凸塊250連接 的第一引腳連線280可以形成為散熱結(jié)構(gòu)，將該第一引腳連線280與大的導(dǎo) 電板290連接以提高傳熱和/或散熱性能。
在根據(jù)各種實(shí)施例的液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)及制造 這些液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)的方法中，可以將組成集成 電路(IC)的封裝體的輸出部分并且具有極佳導(dǎo)熱率的凸塊另外置于源極驅(qū) 動(dòng)器集成電路(IC)中產(chǎn)生相對大量熱量的放大器的晶體管上，并且可以將 與對應(yīng)于放大器(例如阱200)的晶體管的襯底部分(直接)接觸的凸塊部 分和/或其它導(dǎo)熱材料形成為通路和/或觸點(diǎn)，以改善源極驅(qū)動(dòng)器集成電路外 的熱量轉(zhuǎn)移。
根據(jù)各種實(shí)施例，由于改善了熱量轉(zhuǎn)移以適當(dāng)?shù)乇３衷礃O驅(qū)動(dòng)器集成電 路的運(yùn)行溫度，使得具有較大尺寸或超大尺寸的液晶顯示器器件的運(yùn)行可以 穩(wěn)定。此外，由于改善了熱量轉(zhuǎn)移，多個(gè)信道放大器可以集成于一個(gè)(源極) 驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)，因此降低了制造成本。根據(jù)某些實(shí)施例，由于改善 了熱量轉(zhuǎn)移，可以顯示從(源極)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)的信道放大器輸出
(例如，電壓或電流、范圍、絕對值和/或分配程度)的水平(level)、多種
(wide variety)不同顏色等級。
在本說明書中提到的任何"一個(gè)實(shí)施例"，"實(shí)施例"，"示例性實(shí)施 例"等是指結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在至少一個(gè)公 開的實(shí)施例中。在說明書不同地方出現(xiàn)的這些術(shù)語并不都是關(guān)于同一實(shí)施 例。進(jìn)一步而言，當(dāng)結(jié)合任一實(shí)施例對具體特征、結(jié)構(gòu)或特性進(jìn)行描述時(shí)， 認(rèn)為在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的范圍內(nèi)可以結(jié)合其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這些具體特 征、結(jié)構(gòu)或特性。
盡管實(shí)施例已通過結(jié)合其中多個(gè)說明性實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)該理解地 是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出的許多其它的修改以及實(shí)施例均落入本 公開內(nèi)容的原理的精神和范圍內(nèi)。更具體而言，對公開內(nèi)容、附圖以及隨附 的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的組成部分和/或主題組合排列做出變換和改變是可能 的。除了對組成部分和/或排列做出變換和改變之外，替換使用對本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員也是顯然的。
權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路，包括導(dǎo)體，其位于源極驅(qū)動(dòng)器上；第一鈍化層，其位于該導(dǎo)體上，該第一鈍化層包括暴露該導(dǎo)體的上部的第一溝槽；第一凸塊，其用于填充該第一溝槽；以及第一引腳，其位于該第一凸塊上。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路，其中該第一凸塊位 于該源極驅(qū)動(dòng)器的放大器上。
3. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路，其中該導(dǎo)體包括接 觸塞，該接觸塞位于與組成該放大器的晶體管相對應(yīng)的阱中。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路，還包括 導(dǎo)電板，其與該第一引腳連接，并位于處在該源極驅(qū)動(dòng)器外部的膜封裝體上；以及第一引腳，其與該導(dǎo)電板連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路，還包括第二凸塊， 位于該源極驅(qū)動(dòng)器的外部。
6. —種制造液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路的方法，包括如下步驟 在該液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器的源極驅(qū)動(dòng)器上形成導(dǎo)體； 在該導(dǎo)體上形成第一鈍化層；形成第一溝槽，用于選擇性地暴露該第一鈍化層以暴露該導(dǎo)體； 形成填充該第一溝槽的第一凸塊；以及 在該第一凸塊上形成第一引腳。
7. 如權(quán)利要求6的方法，其中在該源極驅(qū)動(dòng)器的放大器上形成該第一凸塊。
8. 如權(quán)利要求7的方法，其中形成該導(dǎo)體的步驟包括在與組成該放大器 的晶體管相對應(yīng)的阱中形成接觸塞。
9. 如權(quán)利要求6的方法，還包括如下步驟形成第一引腳連線，以將該 第一引腳和該源極驅(qū)動(dòng)器外部的膜封裝體上的導(dǎo)電板連接。
10. 如權(quán)利要求9的方法，還包括在該源極驅(qū)動(dòng)器的外部形成第二凸塊的 步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路及其制造方法。液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路包括導(dǎo)體、第一鈍化層、第一凸塊以及第一引腳。該導(dǎo)體置于源極驅(qū)動(dòng)器上。該第一鈍化層置于該導(dǎo)體上并包括暴露該導(dǎo)體的上部的第一溝槽。第一凸塊填充該第一溝槽。將第一引腳置于該第一凸塊上。本發(fā)明的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路可以有效發(fā)散(radiate)和/或消耗在源極驅(qū)動(dòng)器中產(chǎn)生的熱量。
文檔編號H01L23/485GK101452900SQ20081014536
公開日2009年6月10日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者崔益準(zhǔn), 金鐘基 申請人:東部高科股份有限公司