专利名称：单孔结构的ccd输出节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电荷耦合器件，尤其涉及一种单孔结构的CCD输出节点。
技术背景电荷耦合器件(CCD)的信号电荷包在输出片外之前要进行放大，通常采用的放 大器为源跟随放大器。传统结构是在CCD的输出二极管处开一个接触孔，在源跟随 放大器MOS管的栅上开一个接触孔，用金属把两个接触孔连接起来，由于两个接触 孔之间有一定的距离，并且两个接触孔还要占用一定的面积，这样就增加了此节点的 电容，降低了CCD电荷包的转换灵敏度，转换灵敏度的单位为微伏/电子。上述就是现有技术中CCD输出节点采用的结构方式和不足，基于这种不足本发 明才提出了一种新的CCD输出节点的构造方式。 发明内容本发明提供了一种性能优于现有结构的单孔结构的CCD输出节点。 本发明的结构包括MOS管栅、MOS管栅接触孔、CCD输出二极管、CCD输 出二极管接触孔、复位漏和复位栅，其创新点在于所述的MOS管栅和CCD输出二 极管交叠，使MOS管栅接触孔和CCD输出二极管接触孔间距离为零；在两接触孔上 形成有一金属，该金属连通MOS管栅接触孔和CCD输出二极管接触孔。本发明的有益技术效果是相同条件下CCD输出幅度比常规结构提高15%，可 在更弱的光照下对目标实现成像。
附图1,常规结构CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔连接结构示意图； 附图2，本发明的CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔连接结构示意图； 附图3，本发明的CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔位置关系图； 附图4，本发明的CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔连接结构剖视图； 附图中MOS管栅l、 MOS管栅接触孔l-l、 CCD输出二极管2、 CCD输出二极管接触孔2-l、复位漏3、复位栅4、钝化层5、金属6、输出栅7，箭头所示为CCD信号传输方向。
具体实施方式
CCD (电荷耦合器件)的信号电荷包在输出片外之前要进行放大，通常采用的放 大器为源跟随放大器；CCD的电荷包经过CCD的转移，最后被送到源跟随放大器的 栅，栅节点电容的大小，将决定信号电荷来后电压的改变，计算公式见公式①①、Sv为CCD输出节点转换灵敏度，单位通常为微伏/电子，q为电子电量。 由①式可看出，为提高输出幅度，应设法降低节点电容，而节点电容计算公式可 由式②得出<formula>formula see original document page 4</formula> ②Cs为CCD输出节点电容，Cwos为CCD输出节点MOS电容，Cro为CCD输出 节点浮置扩散电容。<formula>formula see original document page 4</formula> ③C(j为第一级放大器栅电容，C(JS为第一级放大器栅源电容，C(JD为第一级放大器 栅漏电容，CF为场区引线电容。<formula>formula see original document page 4</formula> ④L为第一级放大器栅长，W为CCD第一级放大器栅宽，Cox为单位面积栅电容。CEDGE为单位长度边缘电容，AcCD为第一级放大器增益。<formula>formula see original document page 4</formula>H为场区引线长，M为场区引线宽，CoxF为单位面积场区电容-<formula>formula see original document page 4</formula> ⑧CoTG为输出栅7边缘电容，CR为复位栅边缘电容，CDEP为浮置扩散区下电容， CSIDE为浮置扩散区边缘与衬底间电容。参见附图1，常规结构CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔连接结构示意图， 传统结构中，在CCD输出二极管2处开一个CCD输出二极管接触孔2-1，在源跟随 放大器MOS管栅1上开一个MOS管栅接触孔1-1 ，用金属把两个接触孔连接起来，由于两个接触孔之间有一定的距离，并且两个接触孔还要占用一定的面积，这样就增 加了此节点的电容，降低了 CCD电荷包的转换灵敏度；那么，如果能降低此节点的 电容就可使CCD的性能得到改善。基于上述考虑，为了降低MOS管栅接触孔1-1和CCD输出二极管接触孔2-1间 电容，就要縮短两接触孔间距离。实施例参见附图2，本发明的CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔连接结构示意图， 一种单孔结构的CCD输出节点，它包括MOS管栅l、 MOS管栅接触孔l-l、 CCD 输出二极管2、 CCD输出二极管接触孔2-1、复位漏3和复位栅4，其特别之处在于 所述的MOS管栅1和CCD输出二极管2交叠，使MOS管栅接触孔1-1和CCD输出 二极管接触孔2-1间距离为零；在两接触孔上形成有一金属，该金属连通MOS管栅 接触孔1-1和CCD输出二极管接触孔2-1。参见附图3，本发明的CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔位置关系图，从图 中可看出，MOS管栅1和CCD输出二极管2交叠，MOS管栅1压在CCD输出二极 管2上方，使MOS管栅接触孔1-1和CCD输出二极管接触孔2-1间距离为零，即可 把两个接触孔看作一个整体作为一个新接触孔，这就解决了因两接触孔间有一定距离 而产生相应电容的问题。参见附图4，本发明的CCD输出二极管和MOS管栅的接触孔连接结构剖视图， 在MOS管栅接触孔1-1和CCD输出二极管接触孔2-1所组成的新接触孔上形成一金 属6，该金属6导通MOS管栅接触孔1-1和CCD输出二极管接触孔2-1。对CCD图象传感器来说，要得到相同的信号幅度，本发明的结构比传统结构所 需要的光照更弱，即本发明的结构可在更弱的光照下对目标实现成像，这对于研制小 像元CCD及微光CCD有重要帮助；通过对本发明的结构和常规结构在相同条件下进 行实测，本发明的结构输出幅度比常规结构提高了 15%。
权利要求
1、一种单孔结构的CCD输出节点，它包括MOS管栅(1)、MOS管栅接触孔(1-1)、CCD输出二极管(2)、CCD输出二极管接触孔(2-1)、复位漏(3)和复位栅(4)，其特征在于所述的MOS管栅(1)和CCD输出二极管(2)交叠，使MOS管栅接触孔(1-1)和CCD输出二极管接触孔(2-1)间距离为零；在两接触孔上形成有一金属，该金属连通MOS管栅接触孔(1-1)和CCD输出二极管接触孔(2-1)。
全文摘要
本发明公开了一种单孔结构的CCD输出节点，它包括MOS管栅、MOS管栅接触孔、CCD输出二极管、CCD输出二极管接触孔、复位漏和复位栅，其特别之处在于所述的MOS管栅和CCD输出二极管交叠，使MOS管栅接触孔和CCD输出二极管接触孔间距离为零，在两接触孔上形成有一金属，该金属连通MOS管栅接触孔和CCD输出二极管接触孔；这种结构可把两个接触孔看作一个整体作为一个新接触孔，解决了因两接触孔间有一定距离而产生相应电容的问题；本发明的有益技术效果是相同条件下CCD输出幅度比常规结构提高15％，可在更弱的光照下对目标实现成像。
文档编号H01L23/522GK101236966SQ20081006934
公开日2008年8月6日 申请日期2008年2月1日 优先权日2008年2月1日
发明者李仁豪, 汪朝敏 申请人:中国电子科技集团公司第四十四研究所