專利名稱：單孔結(jié)構(gòu)的ccd輸出節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電荷耦合器件，尤其涉及一種單孔結(jié)構(gòu)的CCD輸出節(jié)點(diǎn)。
技術(shù)背景電荷耦合器件(CCD)的信號電荷包在輸出片外之前要進(jìn)行放大，通常采用的放 大器為源跟隨放大器。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是在CCD的輸出二極管處開一個(gè)接觸孔，在源跟隨 放大器MOS管的柵上開一個(gè)接觸孔，用金屬把兩個(gè)接觸孔連接起來，由于兩個(gè)接觸 孔之間有一定的距離，并且兩個(gè)接觸孔還要占用一定的面積，這樣就增加了此節(jié)點(diǎn)的 電容，降低了CCD電荷包的轉(zhuǎn)換靈敏度，轉(zhuǎn)換靈敏度的單位為微伏/電子。上述就是現(xiàn)有技術(shù)中CCD輸出節(jié)點(diǎn)采用的結(jié)構(gòu)方式和不足，基于這種不足本發(fā) 明才提出了一種新的CCD輸出節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造方式。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種性能優(yōu)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的單孔結(jié)構(gòu)的CCD輸出節(jié)點(diǎn)。 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括MOS管柵、MOS管柵接觸孔、CCD輸出二極管、CCD輸 出二極管接觸孔、復(fù)位漏和復(fù)位柵，其創(chuàng)新點(diǎn)在于所述的MOS管柵和CCD輸出二 極管交疊，使MOS管柵接觸孔和CCD輸出二極管接觸孔間距離為零；在兩接觸孔上 形成有一金屬，該金屬連通MOS管柵接觸孔和CCD輸出二極管接觸孔。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是相同條件下CCD輸出幅度比常規(guī)結(jié)構(gòu)提高15%，可 在更弱的光照下對目標(biāo)實(shí)現(xiàn)成像。


附圖1,常規(guī)結(jié)構(gòu)CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔連接結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2，本發(fā)明的CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔連接結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3，本發(fā)明的CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔位置關(guān)系圖； 附圖4，本發(fā)明的CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔連接結(jié)構(gòu)剖視圖； 附圖中MOS管柵l、 MOS管柵接觸孔l-l、 CCD輸出二極管2、 CCD輸出二極管接觸孔2-l、復(fù)位漏3、復(fù)位柵4、鈍化層5、金屬6、輸出柵7，箭頭所示為CCD信號傳輸方向。
具體實(shí)施方式
CCD (電荷耦合器件)的信號電荷包在輸出片外之前要進(jìn)行放大，通常采用的放 大器為源跟隨放大器；CCD的電荷包經(jīng)過CCD的轉(zhuǎn)移，最后被送到源跟隨放大器的 柵，柵節(jié)點(diǎn)電容的大小，將決定信號電荷來后電壓的改變，計(jì)算公式見公式①①、Sv為CCD輸出節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換靈敏度，單位通常為微伏/電子，q為電子電量。 由①式可看出，為提高輸出幅度，應(yīng)設(shè)法降低節(jié)點(diǎn)電容，而節(jié)點(diǎn)電容計(jì)算公式可 由式②得出<formula>formula see original document page 4</formula> ②Cs為CCD輸出節(jié)點(diǎn)電容，Cwos為CCD輸出節(jié)點(diǎn)MOS電容，Cro為CCD輸出 節(jié)點(diǎn)浮置擴(kuò)散電容。<formula>formula see original document page 4</formula> ③C(j為第一級放大器柵電容，C(JS為第一級放大器柵源電容，C(JD為第一級放大器 柵漏電容，CF為場區(qū)引線電容。<formula>formula see original document page 4</formula> ④L為第一級放大器柵長，W為CCD第一級放大器柵寬，Cox為單位面積柵電容。CEDGE為單位長度邊緣電容，AcCD為第一級放大器增益。<formula>formula see original document page 4</formula>H為場區(qū)引線長，M為場區(qū)引線寬，CoxF為單位面積場區(qū)電容-<formula>formula see original document page 4</formula> ⑧CoTG為輸出柵7邊緣電容，CR為復(fù)位柵邊緣電容，CDEP為浮置擴(kuò)散區(qū)下電容， CSIDE為浮置擴(kuò)散區(qū)邊緣與襯底間電容。參見附圖1，常規(guī)結(jié)構(gòu)CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔連接結(jié)構(gòu)示意圖， 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，在CCD輸出二極管2處開一個(gè)CCD輸出二極管接觸孔2-1，在源跟隨 放大器MOS管柵1上開一個(gè)MOS管柵接觸孔1-1 ，用金屬把兩個(gè)接觸孔連接起來，由于兩個(gè)接觸孔之間有一定的距離，并且兩個(gè)接觸孔還要占用一定的面積，這樣就增 加了此節(jié)點(diǎn)的電容，降低了 CCD電荷包的轉(zhuǎn)換靈敏度；那么，如果能降低此節(jié)點(diǎn)的 電容就可使CCD的性能得到改善?；谏鲜隹紤]，為了降低MOS管柵接觸孔1-1和CCD輸出二極管接觸孔2-1間 電容，就要縮短兩接觸孔間距離。實(shí)施例參見附圖2，本發(fā)明的CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔連接結(jié)構(gòu)示意圖， 一種單孔結(jié)構(gòu)的CCD輸出節(jié)點(diǎn)，它包括MOS管柵l、 MOS管柵接觸孔l-l、 CCD 輸出二極管2、 CCD輸出二極管接觸孔2-1、復(fù)位漏3和復(fù)位柵4，其特別之處在于 所述的MOS管柵1和CCD輸出二極管2交疊，使MOS管柵接觸孔1-1和CCD輸出 二極管接觸孔2-1間距離為零；在兩接觸孔上形成有一金屬，該金屬連通MOS管柵 接觸孔1-1和CCD輸出二極管接觸孔2-1。參見附圖3，本發(fā)明的CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔位置關(guān)系圖，從圖 中可看出，MOS管柵1和CCD輸出二極管2交疊，MOS管柵1壓在CCD輸出二極 管2上方，使MOS管柵接觸孔1-1和CCD輸出二極管接觸孔2-1間距離為零，即可 把兩個(gè)接觸孔看作一個(gè)整體作為一個(gè)新接觸孔，這就解決了因兩接觸孔間有一定距離 而產(chǎn)生相應(yīng)電容的問題。參見附圖4，本發(fā)明的CCD輸出二極管和MOS管柵的接觸孔連接結(jié)構(gòu)剖視圖， 在MOS管柵接觸孔1-1和CCD輸出二極管接觸孔2-1所組成的新接觸孔上形成一金 屬6，該金屬6導(dǎo)通MOS管柵接觸孔1-1和CCD輸出二極管接觸孔2-1。對CCD圖象傳感器來說，要得到相同的信號幅度，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)所 需要的光照更弱，即本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可在更弱的光照下對目標(biāo)實(shí)現(xiàn)成像，這對于研制小 像元CCD及微光CCD有重要幫助；通過對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和常規(guī)結(jié)構(gòu)在相同條件下進(jìn) 行實(shí)測，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)輸出幅度比常規(guī)結(jié)構(gòu)提高了 15%。
權(quán)利要求
1、一種單孔結(jié)構(gòu)的CCD輸出節(jié)點(diǎn)，它包括MOS管柵(1)、MOS管柵接觸孔(1-1)、CCD輸出二極管(2)、CCD輸出二極管接觸孔(2-1)、復(fù)位漏(3)和復(fù)位柵(4)，其特征在于所述的MOS管柵(1)和CCD輸出二極管(2)交疊，使MOS管柵接觸孔(1-1)和CCD輸出二極管接觸孔(2-1)間距離為零；在兩接觸孔上形成有一金屬，該金屬連通MOS管柵接觸孔(1-1)和CCD輸出二極管接觸孔(2-1)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單孔結(jié)構(gòu)的CCD輸出節(jié)點(diǎn)，它包括MOS管柵、MOS管柵接觸孔、CCD輸出二極管、CCD輸出二極管接觸孔、復(fù)位漏和復(fù)位柵，其特別之處在于所述的MOS管柵和CCD輸出二極管交疊，使MOS管柵接觸孔和CCD輸出二極管接觸孔間距離為零，在兩接觸孔上形成有一金屬，該金屬連通MOS管柵接觸孔和CCD輸出二極管接觸孔；這種結(jié)構(gòu)可把兩個(gè)接觸孔看作一個(gè)整體作為一個(gè)新接觸孔，解決了因兩接觸孔間有一定距離而產(chǎn)生相應(yīng)電容的問題；本發(fā)明的有益技術(shù)效果是相同條件下CCD輸出幅度比常規(guī)結(jié)構(gòu)提高15％，可在更弱的光照下對目標(biāo)實(shí)現(xiàn)成像。
文檔編號H01L23/522GK101236966SQ20081006934
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者李仁豪, 汪朝敏 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十四研究所