TWI457812B - 電容式觸控面板感測器及其製造方法 - Google Patents

電容式觸控面板感測器及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI457812B
TWI457812B TW101134891A TW101134891A TWI457812B TW I457812 B TWI457812 B TW I457812B TW 101134891 A TW101134891 A TW 101134891A TW 101134891 A TW101134891 A TW 101134891A TW I457812 B TWI457812 B TW I457812B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
touch panel
voltage
transistor
capacitive touch
panel sensor
Prior art date
Application number
TW101134891A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201335824A (zh
Inventor
I Hau Yeh
Chun Chung Huang
Tsun Min Wang
Original Assignee
Elan Microelectronics Corp
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 Elan Microelectronics Corp filed Critical Elan Microelectronics Corp
Priority to TW101134891A priority Critical patent/TWI457812B/zh
Priority to CN201210424188.3A priority patent/CN103294298B/zh
Priority to US13/738,167 priority patent/US9081438B2/en
Publication of TW201335824A publication Critical patent/TW201335824A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI457812B publication Critical patent/TWI457812B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

電容式觸控面板感測器及其製造方法
本發明係關於一種觸控面板感測器及製造方法，尤指一種在可程式非揮發性記憶體製程中完成高壓電晶體元件而具備高壓驅動能力的電容式觸控面板感測器及製造方法。
在智慧型手機、平板電腦席捲市場後，觸控面板成為最受歡迎的使用者介面，在眾多類型的觸控面板中，支援多點觸控的電容式觸控面板尤受青睞，且帶動大尺寸觸控面板的日漸普及。目前電容式觸控面板包括有互容式(Mutual)及自容式(Self)，其差異在於電容式觸控面板上所設感測器運算方式不同。而觸控面板感測器在擴大應用範圍、環境複雜度大幅提高以及降低成本等因素下，必須面臨高雜訊的環境，因此抗雜訊能力成為觸控面板感測器IC開發上重要的課題。
如圖9所示，係既有電容式觸控面板感測器IC的方塊圖，其包括一微控制器71、一非揮發性記憶體72、一電容式偵測電路73及一功能電路模組74(如上電重置(POR)、內建RC振盪器(IRC OSC)、低電位偵測(LVD)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)等)；其中：該電容式偵測電路73係用與電容式觸控面板的X、Y軸感應線(Trace)連接，若採用互容式，係對各X軸感應線發送訊號，而由各Y軸感應線接收訊號；若採用自容式，則是在同一條感應線上發送 並接收訊號。前述電容式偵測電路73對各感應線發送的訊號係由一發送電路所控制，該發送電路則複數個電晶體元件所組成。
當前述發送電路發送的訊號係一般的常壓，如3.3V±10%或5.5V±10%，由於訊噪比(SNR)中的訊號S係受限於操作電壓，當由觸控面板各感應線接收的雜訊變大，訊噪比(SNR)即變差。反之，若前述發送電路的訊號為高壓，則其訊噪比將高於採用常壓的發送電路。理想上來說，高壓發送電路所用的電壓為常壓發送電路的N倍，則其訊噪比(SNR)在先天上就已比常壓發送電路大上N倍，從而具有較好的雜訊抵抗能力。由上述可知，感測器IC的發送電路若採用較高的電壓發送訊號，可以提升感測器IC的抗雜訊能力及提高接測訊號的訊雜比，而使電容式偵測電路73使用較高電壓發送訊號的方式包括：
1.外加升壓IC
如圖10所示，其中一種提高感測器IC發送訊號電壓的方式是在電容式偵測電路73的發送電路(圖中未示)輸出端設一升壓IC 75，讓發送電路發送的訊號經過升壓IC 75提高電壓(30V)後再送至觸控面板的感應線。此種方式固然可以提高發送電路發送訊號的電壓，但必須額外增加一顆升壓IC 75，不論就體積或成本上考量均非良策。
2.在感測器IC中加入高壓電晶體元件，亦即使用高壓製程技術製作感測器IC：
由於感測器IC中包含非揮發性記憶體，因此選擇製程時，必須考慮製程整合的問題。但就現有非揮發性記憶 體製程技術，若在非揮發性記憶體製程中整合高壓製程之高壓電晶體元件，可能必須增加數道高壓製程光罩及黃光製程，如圖11所示為利用標準高壓製程完成的高壓電晶體元件76剖視圖，由圖中可以看出，相較於一般常壓元件，標準高壓製程需汲/源極漂移區(D/S Drift)、P/NMOS臨界值電壓(P/NMOS Vt)等調整汲/源極佈植濃度以及MOS之臨界值電壓(threshold voltage)。
因此若在非揮發性記憶體的半導體製程中一起完成前述高壓電晶體元件(30V以上)，必須在現有的非揮發性記憶體製程中加入標準高壓製程，除了必須額外增加約4-7道光罩以及黃光製程外，因光罩邏輯演算以及互補問題而不一定能實現共用N/P Drift、HV N/PMOS Vt等，且勢必增加製造成本。
由上述可知，增加升壓IC以提高發送訊號電壓，因體積及成本問題而難以採行；而在非揮發性記憶體製程中加入高壓電晶體元件，則必須增加數道光罩、黃光製程而將增加成本，且因光罩邏輯運算及互補問題，尚不一定能夠實現共用。然而為了提高輸入訊號的訊噪比，採用高壓驅動又勢在必行，因此如何兼顧製程效率、成本與提高訊噪比及抗干擾能力的需求，即有待進一步尋求可行的技術方案。
因此本發明主要目的在提供一種電容式觸控面板感測器，其可在不使用額外高壓製程、不增加製程成本的前提 下，賦予觸控面板感測器一高壓驅動能力，進而提高觸控面板感測器的輸入訊號訊噪比及抗干擾能力。
為達成前述目的採取的主要技術手段係令前述電容式觸控面板感測器包括一記憶體及複數個驅動訊號輸出單元，其中該記憶體的複數個電晶體元件及各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件係在同一半導體製程下製成，使各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件的閘極氧化層厚度與該記憶體的電晶體元件的閘極氧化層厚度均相同。
較佳的是，該半導體製程製作係為可程式非揮發性記憶體製程，以同時製作可程式非揮發性記憶體及複數驅動訊號輸出單元。
又，本發明為達成前述目的抹取的主要技術手段係令另一電容式觸控面板感測器包括一可程式非揮發性記憶體、一驅動偵測電路、及一與前述可程式非揮發性記憶體及驅動偵測電路連接的微控制器；其中：該驅動偵測電路包括：一高壓發送電路，具有一個以上的輸入端及複數個輸出端，並受該微控制器控制其發送訊號與否，而各輸出端則連接有一驅動訊號輸出單元；其中該高壓發送電路之驅動訊號輸出單元的電晶體元件係與該可程式非揮發性記憶體以相同可程式非揮發性記憶體製程製成，令各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件的閘極氧化層厚度與該可程式非揮發性記憶體的電晶體元件的閘極氧化層厚度均相同；一接收電路，具有複數個輸入端及一個以上的輸出端 ，各輸入端係分別接收來自觸控面板的感應訊號，其輸出端係與該微控制器連接。
前述電容式觸控面板感測器在驅動偵測電路的高壓發送電路的複數驅動訊號輸出單元和記憶體在相同半導體製程中完成，使驅動訊號輸出單元之電晶體元件為高壓電晶體元件，而對高電壓的耐受性與可靠度，從而使其構成一高壓電晶體元件；如此一來，本發明電容式觸控面板感測器不必額外增加約4-7道光罩以及黃光製程，而以電容式觸控面板感測器中所使用的半導體製程製作驅動訊號輸出單元的高壓電晶體元件，可在不使用高壓製程、不增加製程成本的前提下，完成一種具高壓驅動能力的觸控面板感測器，由於觸控面板可輸出高壓驅動訊號，故可提高觸控面板感測器的輸入訊號訊噪比及抗干擾能力。
關於本發明電容式觸控面板感測器的第一較佳實施例，請參閱圖1所示，其包括一記憶體、一驅動偵測電路、一功能電路模組30及一微控制器40；該微控制器40分別與前述記憶體、驅動偵測電路及功能電路模組30連接；其中：該記憶體可為可程式非揮發性記憶體10，如快閃記憶體(Flash)或電抹除可程式唯讀記憶體(EEPROM)，該驅動偵測電路係為高壓驅動電容式偵測電路20，而該功能電路模組30包括但不限於：上電重置(POR)、內建RC振盪器(IRC OSC)、低電位偵測(LVD)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)等。
又請參閱圖2所示，一般驅動偵測電路係主要包含一高壓發送電路23及一接收電路24，而該高壓驅動電容式偵測電路20則進一步包括一倍壓器21及穩壓器22。
上述倍壓器21係用以將一正常的操作電壓倍壓而產生一較高電壓，於本實施例中該較高電壓較佳為8V~12V，但不以此為限。該倍壓器21係為一電荷泵浦(Charge Pump)，如圖3A所示，該倍壓器21係包含有複數個電晶體元件S1~S5、複數個電容C1~C4及一輸出電容Cout；其中複數個電晶體元件S1~S5分別控制各電容C1~C4的端電壓相位，當電容C1~C4的端電壓相位反轉時，因瞬間跳動而提升電壓，進而產生倍壓的效果，本實施例倍壓器的電容C1~C4係採外掛(External)方式設置，如此，亦可採用耐高壓特性較好的離散電容元件，且電荷泵浦的效率亦較佳，但缺點在於感測器須增加外掛電容所需的接腳；亦或如圖3B所示，該倍壓器21的電容C1~C4亦可採取內建(Built in)方式設置，採內建方式，感測器無須因外掛電容而增加接腳數，但在成本考量下，一般無法使用很大容量的電容，為解決上述問題，可行的因應方案包括：
1.增加電荷轉移(Charge Pump)的時間，提供足夠的負載電流耗損。
2.使用非交疊時脈信號控制電荷泵浦的電晶體元件S1~S5，以避免產生直流路徑，造成無謂的能量消耗。
前述倍壓器21的電容C1~C4除全部內建或全部外掛方式設置外，亦可採取部分內建、部分外掛方式設置。
上述穩壓器22係具有一輸入端及一輸出端，其輸入端 與倍壓器21連接，用以對倍壓器21輸出的較高電壓進行穩壓，以提供一穩定電壓。
上述高壓驅動電容式偵測電路20的高壓發送電路23係具有一個以上的輸入端及複數個輸出端，其輸入端係與前述穩壓器22的輸出端連接，並受該微控制器40控制其發送驅動訊號與否，而各輸出端則連接有一驅動訊號輸出單元23’，並供觸控面板掃描線連接；其中該高壓發送電路23的驅動訊號輸出單元23’的電晶體元件係與該記憶體以相同半導體製程中完成，是以各驅動訊號輸出單元23’的電晶體元件和記憶體的電晶體元件具有相同閘極氧化層厚度(gate oxide；GDX)均相同，其中該閘極氧化層厚度係自閘極底面至底材頂面之距離d1(如圖4A及4B所示)；此外，該倍壓器21的電晶體元件亦可於相同半導體製程中一同製成，令倍壓器21的電晶體元件的閘極氧化層厚度與各驅動訊號輸出單元23’和該記憶體10的電晶體元件的閘極氧化層厚度相同。
再請參閱圖3C所示，各驅動訊號輸出單元23’係可為一反向器，即由至少二電晶體元件Q1、Q2串接而成，以上PMOSFET Q1及下NMOSFET Q2為例，由於本發明將發送驅動訊號的電壓提高，故該反向器中至少連接至高電位+V的PMOSFET Q1係以半導體製程完成，而成為一具有10V以上電壓耐受度的高壓電晶體元件；又較佳的是該反向器的所有電晶體元件Q1、Q2均為高壓電晶體元件；若本發明採用可程式非揮發性記憶體，則上述半導體製程係為可程式非揮發性記憶體的製程。
目前電容式觸控面板用的常壓感測器輸出驅動訊號電壓約在3.3V或5V，其噪訊比低，因此應用於大尺寸平板電腦使用的觸控螢幕來說，至少要將其提升至30V，可獲得較佳的噪訊比；然而，對於如手機等較小尺寸的觸控螢幕來說，欲獲得相同的噪訊比，則驅動訊號電壓大約控制在10V以上即足夠；是以，本發明感測器的驅動訊號輸出單元23’的電晶體元件一併與感測器的可程式非揮發性記憶體10一併於同一可程式非揮發性記憶體製程下完成，而使其高壓電晶體元件具有10V以上電壓耐受度，藉此提高驅動訊號的電壓至10V以上，以獲得較佳之噪訊比。
請參閱圖4A所示，該等電晶體元件主要係分別在一底材230上分設有一汲極佈植區231、一源極佈植區232及一閘極233，該閘極233可為一金屬層或多晶矽層；或如圖4B所示另一電晶體元件的半導體結構圖，即於該汲極佈植區231與源極佈植區232的底部均形成有一低摻雜汲極(LDD)234、235。而為使電晶體元件對於高電壓具有較佳的承受性與可靠度，在可程式非揮發性記憶體的製程中，可以就以下三個半導體結構特性進行調整：1.增加通道長度(A)；2.增加該汲極佈植區231與該源極佈植區232至poly之距離(B)；3.降低汲極佈植區231及源極佈植區232的底部的低摻雜汲極(LDD)234、235的佈值濃度。
由上述三結構特性的調整只需在積體電路電路佈局時調整佈局圖案，或微調佈值濃度，如此即可在不增加黃光 製程，以可程式非揮發性記憶體的製程完成高壓電晶體元件，而且此高壓電晶體元件工作飽和電流可以降低，以減少HCI對其閘極233的傷害，亦相對增長的工作壽命。
上述高壓驅動電容式偵測電路20的接收電路24，仍請參閱圖2所示，係具有複數個輸入端及一個以上的輸出端，各輸入端係分別接收來自觸控面板的感應訊號，其輸出端係與微控制器40連接；又該接收電路24係工作在正常電壓下。
在互容式偵測模式下，即由高壓發送電路23分別與觸控面板上各X軸感應線連接，以發送訊號到各個X軸感應線上，又接收電路24則分別與觸控面板上各Y軸感應線連接，並由各Y軸感應線接收感應訊號；由於高壓發送電路23發送給各X軸感應線的訊號為高電壓，其電壓值可提高數倍於一般正常電壓，從而可相對使其訊噪比提高數倍。由於X軸感應線上的訊號係以耦合方式傳至Y軸感應線上，因此在Y軸感應線上的感應訊號並非高電壓，當其送至接收電路24時，工作在正常電壓下的接收電路24不虞遭受高電壓的衝擊。
請參閱圖5A所示，係本發明的第二較佳實施例，其基本架構與前一較佳實施例大致相同，不同處在於：本實施例中的高壓驅動電容式偵測電路20進一步包括一受微控制器40控制的分配器25、一常壓發送電路26；該分配器25分別與接收電路24的各輸入端連接，且分配器25具有複數個的X軸感應接腳X1~Xm及Y軸感應接腳Y1~Yn，令該高壓發送電路23各輸出端x1~xm,y1~yn則分別與分配 器25的X軸感應接腳X1~Xm、Y軸感應接腳Y1~Yn相對應連接，即該高壓發送電路23是以輸出端x1~xm分別與各X軸感應接腳X1~Xm連接，並以輸出端y1~yn分別與各Y軸感應接腳Y1~Ym連接。又接收電路24各輸入端分別和常壓發送電路26的輸出端連接。再請配合參閱圖5B所示，係本發明第三較佳實施例，該高壓發送電路23只包含複數輸出端x1~xm或y1~yn，當高壓發送電路23只包含複數輸出端x1~xm，則分別連接分配器25的X軸感應接腳X1~Xm。反之，若高壓發送電路23只包含複數輸出端y1~yn，則複數輸出端y1~yn分別連接分配器25的Y軸感應接腳Y1~Yn。
前述實施例運用時，前述高壓驅動電容式偵測電路20係分別以分配器25的各個感應接腳X1~Xm、Y1~Yn分別和觸控面板的X軸感應線與Y軸感應線連接。
當進入互容式偵測模式時，為確保操作在正常電壓下的接收電路24不受高壓發送電路23發送的高電壓訊號直接衝擊，將由分配器25作適當的訊號隔離；請參閱圖6所示，其為前述高壓驅動電容式偵測電路20的控制關係示意圖，高壓發送電路23的輸出端係連接至一感應線接點(PAD)上，該感應線接點(PAD)同時連接至分配器25的輸入接腳，該分配器25的一輸出接腳則與接收電路24的一輸入端連接；該高壓發送電路23、接收電路24及分配器25分別受微控制器40送出的致能訊號HV_TX_EN、RX_EN所控制。
當微控制器40送出致能訊號HV_TX_EN時，除啟動 高壓發送電路23發送高電壓信號經感應線接點(PAD)送至一感應線外，亦啟動分配器25遮斷來自感應線接點(PAD)上的高電位。也就是說，當微控制器40送出致能訊號HV_TX_EN至該高壓發送電路23及分配器25時，並不發出致能訊號RX_EN至該接收電路24，如此該分配器25即可濾除高壓發送電路23輸出的高電壓訊號，避免高電壓訊號反饋至該接收電路24。經一段時間後，該微控制器40不再送出致能訊號HV_TX_EN至該高壓發送電路23及分配器25，此時該分配器25的輸出接腳與感應線接點(PAD)會接通，而令接收致能訊號RX_EN的接收電路24可以接收感應線接點(PAD)的低壓感應訊號。
在進入自容式偵測模式時，是由常壓發送電路26分別經接收電路24的各輸入端、分配器25的對應接腳發送常壓訊號至觸控面板的X軸、Y軸感應線，而由接收電路24透過分配器25分別接收X軸、Y軸感應線上的感應訊號。
請參閱圖7A所示，係本發明第四較佳實施例，與第一較佳實施例的基本架構大致相同，包括有一倍壓器21、一穩壓器22、一高壓發送電路23、一接收電路24、一分配器25及一常壓發送電路26；其中高壓發送電路23具有複數個的輸出端x1~xm，接收電路24具有複數個的輸入端y1~yn；本實施例中則進一步包括一第二接收電路27，該第二接收電路27具有複數個輸入端及輸出端，其輸出端係與微控制器40連接，各輸入端係與分配器25連接，而分配器25的X軸感應接腳X1~Xm則與高壓發送電路23的各輸出端x1~xm連接。該常壓發送電路26的輸出端則分 別與接收電路24及第二接收電路27的各輸入端連接。
前述實施例工作時，該高壓驅動電容式偵測電路20係以分配器25的各個X軸感應線接腳分別和觸控面板的X軸感應線連接，接收電路24的各輸入端則分別與觸控面板的各個Y軸感應線連接。
在進入互容式偵測模式時，高壓發送電路23的各輸出端x1~xm分別經分配器25的X軸感應線接腳送出高壓驅動訊號至觸控面板的各X軸感應線，此時微控制器40將控制分配器25以遮斷第二接收電路27，另接收電路24的各輸入端y1~yn分別由觸控面板的各Y軸感應線接收感應訊號。
在進入自容式偵測模式時，是由常壓發送電路26分別經接收電路24、第二接收電路27(經分配器25的對應接腳)的輸入端發送常壓訊號至觸控面板的Y軸、X軸感應線，再由接收電路24、第二接收電路27各輸入端分別接收Y軸、X軸感應線上的感應訊號。
在前述實施例中，高壓發送電路23的輸出端x1~xm係分別與分配器25的X軸感應接腳連接，接收電路24的各輸入端y1~yn直接與觸控面板的Y軸感應線連接，以接收感應信號；然而，對於所屬技術領域具有通常知識者可以理解的是：前述高壓驅動電容式偵測電路20與觸控面板X軸、Y軸感應線的連接方式係可互換，請參閱圖7B所示，該高壓發送電路23的輸出端y1~ym係分別與分配器25的Y軸感應接腳Y1~Yn連接，接收電路24的輸入端x1~xm則供分別與觸控面板的X軸感應線連接，以接收感 應信號；換言之，在進入互容式偵測模式時，高壓發送電路23係發送高壓驅動訊號至觸控面板的各Y軸感應線，而由接收電路24自觸控面板的各X軸感應線接收感應信號。
根據上述各實施例所提供的電容式觸控面板感測器可知，本發明可進一步提供一電容式觸控面板感測器的製造方法，如圖8所示，其包括：製造電容式觸控面板感測器中記憶體的複數電晶體元件(S10)；其中在本實施例中，該前述半導體製程可為一可程式非揮發性記憶體製程，如：0.18um的快閃記憶體(Flash)製程或電抹除可程式唯讀記憶體(EEPROM)製程；及根據前一步驟的製程製造電容式觸控面板感測器中的高壓驅動電容式偵測電路的複數驅動訊號輸出單元的電晶體元件(S11)，令記憶體的電晶體元件和驅動訊號輸出單元的電晶體元件的閘極氧化層厚度均相同，如圖4A及4B所示。
前述電容式觸控面板感測器在驅動偵測電路的高壓發送電路的複數驅動訊號輸出單元和記憶體在半導體製程中完成，使驅動訊號輸出單元之電晶體元件提高對高電壓的耐受性與可靠度，從而使其構成一高壓電晶體元件；如此一來，本發明感測器不必額外增加約4-7道光罩以及黃光製程完成高壓發送電路的複數驅動訊號輸出單元的製作，故可在不使用高壓製程、不增加製程成本的前提下，完成一種具高壓驅動能力的觸控面板感測器，由於觸控面板可採用高壓發送訊號，故可提高觸控面板感測器的輸入訊號 訊噪比及抗干擾能力。
10‧‧‧可程式非揮發性記憶體
20‧‧‧高壓驅動電容式偵測電路
21‧‧‧倍壓器
22‧‧‧穩壓器
23‧‧‧高壓發送電路
23’‧‧‧驅動訊號輸出單元
230‧‧‧底材
231‧‧‧汲極佈植區
232‧‧‧源極佈植區
233‧‧‧閘極
234‧‧‧低摻雜汲極
235‧‧‧低摻雜汲極
24‧‧‧接收電路
25、25’‧‧‧分配器
26‧‧‧常壓發送電路
27‧‧‧第二接收電路
30‧‧‧功能電路模組
40‧‧‧微控制器
71‧‧‧微控制器
72‧‧‧非揮發性記憶體
73‧‧‧電容式偵測電路
74‧‧‧功能電路模組
75‧‧‧升壓IC
76‧‧‧高壓電晶體元件
圖1 係本發明的電路方塊圖。
圖2 係本發明第一較佳實施例的高壓驅動電容式偵測電路的方塊圖。
圖3A、3B 係本發明第一較佳實施例的倍壓器電路圖。
圖3C 係本發明驅動訊號輸出單元的詳細電路圖。
圖4A、4B 係本發明第一較佳實施例的高壓發送電路中電晶體元件的剖視圖。
圖5A 係本發明第二較佳實施例的高壓驅動電容式偵測電路的方塊圖。
圖5B 係本發明第三較佳實施例的高壓驅動電容式偵測電路的方塊圖。
圖6 係本發明第二較佳實施例的高壓驅動電容式偵測電路的控制關係示意圖。
圖7A、7B 係本發明第四較佳實施例的高壓驅動電容式偵測電路的方塊圖。
圖8 係本發明的製造方法流程圖。
圖9 係一既有電容式觸控面板感測器IC的方塊圖。
圖10 係又一既有電容式觸控面板感測器IC的方塊圖。
圖11 係標準高壓製程下的電晶體結構剖視圖。
10‧‧‧可程式非揮發性記憶體
20‧‧‧高壓驅動電容式偵測電路
30‧‧‧功能電路模組
40‧‧‧微控制器

Claims (23)

  1. 一種電容式觸控面板感測器，包括：一微控制器；一可程式非揮發性記憶體，係連接至該微處理器；一驅動偵測電路，係連接至該微處理器，並包括：一高壓發送電路，具有一個以上的輸入端及複數個輸出端，該高壓發送電路受該微控制器控制其發送訊號與否，而各輸出端分別連接有一驅動訊號輸出單元；其中各驅動訊號輸出單元包含複數個電晶體元件，且其中至少一電晶體元件係與該可程式非揮發性記憶體的電晶體元件在同一可程式非揮發性記憶體製程下製成，令各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件的閘極氧化層厚度與該可程式非揮發性記憶體的電晶體元件的閘極氧化層厚度均相同；及一接收電路，具有複數個輸入端及一個以上的輸出端，各輸入端係分別接收來自觸控面板的感應訊號，其輸出端係與該微控制器連接。
  2. 如請求項1所述之電容式觸控面板感測器，該驅動訊號輸出單元係為一反向器，包含至少二串接的電晶體元件，其中串接節點係連接對應輸出端，而其中連接至高電位的電晶體元件係與該可程式非揮發性記憶體以相同可程式非揮發性記憶體製程製成。
  3. 如請求項2所述之電容式觸控面板感測器，該驅動偵測電路係為一高壓電容式驅動偵測電路。
  4. 如請求項3所述之電容式觸控面板感測器，該高壓電容式驅動偵測電路係進一步包含有： 一倍壓器，係將一正常的操作電壓倍壓而產生一較高電壓；及一穩壓器，係連接於該倍壓器及高壓發送電路的輸入端之間，將該倍壓器輸出的電壓進行穩壓後輸出至該高壓發送電路。
  5. 如請求項4所述電容式觸控面板感測器，該倍壓器為一電荷泵浦，其包含複數個電晶體元件、複數個電容及一輸出電容，各電晶體元件分別控制各電容的端電壓相位，且於該可程式非揮發性記憶體製程下製成，該倍壓器之電晶體元件的閘極氧化層厚度與各驅動訊號輸出單元和該可程式非揮發性記憶體的電晶體元件的閘極氧化層厚度相同。
  6. 如請求項5所述電容式觸控面板感測器，該電荷泵浦的複數個電容係為內建或外掛。
  7. 如請求項1至6中任一項所述電容式觸控面板感測器，該驅動偵測電路進一步包括一受該微控制器控制的分配器，該分配器分別與接收電路的各輸入端連接，且分配器具有複數個X軸感應接腳及Y軸感應接腳；該高壓發送電路各輸出端係分別與分配器的X軸感應接腳或Y軸感應接腳連接。
  8. 如請求項1至6中任一項所述電容式觸控面板感測器，該驅動偵測電路進一步包括一受該微控制器控制的分配器，該分配器分別與接收電路的各輸入端連接，且分配器具有複數個X軸感應接腳及Y軸感應接腳；該高壓發送電路各輸出端係分別與分配器的X軸感應接腳及Y軸感應 接腳連接。
  9. 如請求項7所述電容式觸控面板感測器，該驅動偵測電路進一步包括一常壓發送電路，該常壓發送電路的輸出端分別和接收電路的各輸入端連接。
  10. 如請求項8所述電容式觸控面板感測器，該驅動偵測電路進一步包括一常壓發送電路，該常壓發送電路的輸出端分別和接收電路的各輸入端連接。
  11. 如請求項1至6中任一項所述電容式觸控面板感測器，該驅動偵測電路進一步包括一受微控制器控制的分配器及一第二接收電路；該第二接收電路具有複數個輸入端及輸出端，其輸出端係與該微控制器連接，各輸入端則與分配器連接；該分配器具有複數個X軸感應接腳或Y軸感應接腳，以與該高壓發送電路對應的輸出端連接。
  12. 如請求項11所述電容式觸控面板感測器，該高壓驅動電容式偵測電路進一步包括一常壓發送電路，該常壓發送電路的輸出端分別和接收電路、第二接收電路的各輸入端連接。
  13. 一種電容式觸控面板感測器的製造方法，包括：製造電容式觸控面板感測器中可程式非揮發性記憶體的複數電晶體元件；及根據與前一步驟相同之製程製造電容式觸控面板感測器中驅動偵測電路之複數驅動訊號輸出單元的電晶體元件，使各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件的閘極氧化層厚度與該可程式非揮發性記憶體的電晶體元件的閘極氧 化層厚度均相同。
  14. 如請求項13所述的製造方法，該驅動訊號輸出單元係為一反向器，其包含至少二電晶體元件，其中連接至高電位的電晶體元件係與該可程式非揮發性記憶體的電晶體元件以相同可程式非揮發性記憶體製程製作完成。
  15. 如請求項13或14所述的製造方法，該可程式非揮發性記憶體製程係用以製作快閃記憶體或電抹除可程式唯讀記憶體。
  16. 一種具高壓驅動能力的電容式觸控面板感測器，包括一記憶體及複數個驅動訊號輸出單元，其中該記憶體的複數個電晶體元件及各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件係在同一半導體製程下製成，使各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件的閘極氧化層厚度與該可程式非揮發性記憶體的電晶體元件的閘極氧化層厚度均相同。
  17. 如請求項16所述之電容式觸控面板感測器，該驅動訊號輸出單元係為一反向器，包含至少二電晶體元件，其中連接至高電位的電晶體元件係與該記憶體的電晶體元件以相同半導體製程製作完成。
  18. 如請求項17所述之電容式觸控面板感測器，該半導體製程係為可程式非揮發性記憶體製程，以製造該記憶體為可程式非揮發性記憶體。
  19. 如請求項18所述電容式觸控面板感測器，該可程式非揮發性記憶體係為一快閃記憶體或一電抹除可程式唯讀記憶體。
  20. 一種電容式觸控面板感測器的製造方法，包括： 製造一電容式觸控面板感測器中一記憶體的複數個電晶體元件；及根據與前一步驟相同之製程製造電容式觸控面板感測器中複數驅動訊號輸出單元的電晶體元件，使各驅動訊號輸出單元的至少一電晶體元件的閘極氧化層厚度與該記憶體的電晶體元件的閘極氧化層厚度均相同。
  21. 如請求項20所述之製造方法，該驅動訊號輸出單元係為一反向器，其包含至少二電晶體元件，其中連接至高電位的電晶體元件係與該記憶體的電晶體元件以相同半導體製程製作完成。
  22. 如請求項28所述之製造方法，該半導體製程係為一可程式非揮發性記憶體製程，以製造該記憶體為可程式非揮發性記憶體。
  23. 如請求項22所述之製造方法，該可程式非揮發性記憶體係為一快閃記憶體或一電抹除可程式唯讀記憶體。
TW101134891A 2012-02-24 2012-09-24 電容式觸控面板感測器及其製造方法 TWI457812B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101134891A TWI457812B (zh) 2012-02-24 2012-09-24 電容式觸控面板感測器及其製造方法
CN201210424188.3A CN103294298B (zh) 2012-02-24 2012-10-30 电容式触控面板感测器及其制造方法
US13/738,167 US9081438B2 (en) 2012-02-24 2013-01-10 Capacitive touch panel controller and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101106195 2012-02-24
TW101134891A TWI457812B (zh) 2012-02-24 2012-09-24 電容式觸控面板感測器及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201335824A TW201335824A (zh) 2013-09-01
TWI457812B true TWI457812B (zh) 2014-10-21

Family

ID=49095294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101134891A TWI457812B (zh) 2012-02-24 2012-09-24 電容式觸控面板感測器及其製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9081438B2 (zh)
CN (1) CN103294298B (zh)
TW (1) TWI457812B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI522876B (zh) * 2014-01-22 2016-02-21 Sitronix Technology Corp Drive circuit and its touch device and touch module and manufacturing method
US9354743B2 (en) * 2014-04-16 2016-05-31 Microchip Technology Incorporated Apparatus for improving signal-to-noise performance of projected capacitance touch screens and panels
KR102289934B1 (ko) * 2014-11-28 2021-08-13 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 센서를 포함하는 표시 장치
KR102414705B1 (ko) * 2015-10-16 2022-06-30 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널
TWI584170B (zh) * 2016-01-08 2017-05-21 Egalax_Empia Tech Inc Applies to the touch screen controller

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110261006A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Maxim Integrated Products, Inc. System for and method of transferring charge to convert capacitance to voltage for touchscreen controllers

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177830B1 (en) * 1999-03-05 2001-01-23 Xilinx, Inc High voltage charge pump using standard sub 0.35 micron CMOS process
US7271626B1 (en) * 2004-10-27 2007-09-18 National Semiconductor Corporation Suppression of parasitic ringing at the output of a switched capacitor DC/DC converter
CN101526871B (zh) * 2008-03-04 2011-09-28 禾瑞亚科技股份有限公司 电容式触控面板的感测装置及其方法
US8237667B2 (en) * 2008-09-10 2012-08-07 Apple Inc. Phase compensation for multi-stimulus controller

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110261006A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Maxim Integrated Products, Inc. System for and method of transferring charge to convert capacitance to voltage for touchscreen controllers
TW201205401A (en) * 2010-04-22 2012-02-01 Maxim Integrated Products System for and method of transferring charge to convert capacitance to voltage for touchscreen controllers

Also Published As

Publication number Publication date
TW201335824A (zh) 2013-09-01
CN103294298A (zh) 2013-09-11
US20130265277A1 (en) 2013-10-10
CN103294298B (zh) 2016-08-17
US9081438B2 (en) 2015-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI457812B (zh) 電容式觸控面板感測器及其製造方法
US8988385B2 (en) Apparatus for driving touch panel and display apparatus comprising the same
CN103902121B (zh) 触摸检测装置、带触摸检测功能的显示装置及电子设备
CN110495086B (zh) 电压转换器电路、包括其的电子装置以及电压转换方法
CN104238850A (zh) 带触摸检测功能的显示装置以及电子设备
US20070120592A1 (en) Semiconductor device with pump circuit
US20100253418A1 (en) Charge pump circuits, systems, and operational methods thereof
CN101071311A (zh) 能够减少纹波分量的电源装置以及使用其的显示装置
TW200415653A (en) Semiconductor device and memory card using the same
JP4843796B2 (ja) 高電力効率のメモリ及びカード
US9306450B2 (en) High voltage charge pump
US7259611B2 (en) Step-up / step-down circuit
JP5537307B2 (ja) チャージポンプ回路、不揮発性メモリ、データ処理装置、及びマイクロコンピュータ応用システム
TWI595494B (zh) 記憶體電路之積體電路及應用其之方法
KR102243755B1 (ko) 클러킹 회로, 이를 포함하는 차지 펌프, 및 전압 증배기 코어의 제어 방법
US7795957B1 (en) Power supply circuit for south bridge chip
TWI496398B (zh) Use the wiring to change the output voltage of the charge pump
US10650215B2 (en) Fingerprint sensor and terminal device
US11114937B2 (en) Charge pump circuit
CN112470383A (zh) 电荷泵电路装置
TWI626633B (zh) 多輸出設計之單級閘極驅動電路
TWI693545B (zh) 觸控晶片、觸控顯示裝置及資訊處理裝置
TW201519023A (zh) 顯示觸控面板的複合驅動電路
JP4202961B2 (ja) 半導体装置
US8461909B2 (en) Voltage booster

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent