[发明专利]能缩减电极信号延迟的正照帧转移CCD

说明书

一种能缩减电极信号延迟的正照帧转移CCD，所述正照帧转移CCD包括光敏区、过渡区、存贮区和延展存贮区，所述光敏区和过渡区上设置了驱动引线组，所述存贮区和延展存贮区上设置了连接引线组，驱动电平输出端输出的控制电平可以通过连接引线组和驱动引线组快速地传输到相应的驱动电极上，从而使正照帧转移CCD的各个功能单元可以高效地完成信号转移动作；本发明的有益技术效果是：提供了一种能缩减电极信号延迟的正照帧转移CCD，该正照帧转移CCD通过金属层来向像元传输控制电平，控制电平传输时间较短，使得正照帧转移CCD可以工作于较高的工作频率条件下，正照帧转移CCD的高速成像能力较强。

技术领域

本发明涉及一种正照帧转移CCD，尤其涉及一种能缩减电极信号延迟的正照帧转移CCD。

背景技术

正照帧转移CCD是一种典型的CCD类型，其结构中包括光敏区和存贮区，其中，光敏区包含多个像元，各个像元之间通过沟阻隔离，存贮区和光敏区结构相同，只是存贮区的上表面覆盖有用来遮挡光线的遮挡层；正照帧转移CCD工作时，光敏区先进行积分以产生光生电荷，积分过程完结后，先将光敏区内的光生电荷转移到存贮区中，然后再将存贮区中的光生电荷转移到后级电路中进行处理。

为了记录快速变化的过程或快速移动的目标（例如高速弹头的飞行轨迹、汽车高速碰撞试验的过程、闪电的产生与消失等），需要采用高速成像技术，高速成像技术的核心为高速图像传感器，这就对CCD的工作频率提出了较高的要求。

现有技术中，为了使正照帧转移CCD能够高速成像，通常采用多抽头并行输出结构将多路信号同时并行输出，再利用图像处理技术将多路信号合成为完整的图像，即便如此，正照帧转移CCD的工作频率仍然难以满足高速成像的要求，影响正照帧转移CCD工作频率进一步提高的主要因素是时钟引线的RC延迟：时钟引线存在于光敏区和存贮区中，用于为电荷转移提供控制电平，在常规设计中，时钟引线一般采用多晶硅制作，由于多晶硅材料本身的电阻率特性导致时钟引线具有一定的电阻，时钟引线会与衬底材料及中间的绝缘介质材料一起形成一个电容，由于电容存在充放电时间，受到电容充放电时间影响，控制电平在时钟引线上的传播时间相对较长，如果仅仅单方面的提高控制电平的工作频率，将会使得信号来不及转移，而基于现有工艺条件，RC延迟又无法得到进一步缩减，这就导致了正照帧转移CCD的工作频率难以得到进一步提高。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种能缩减电极信号延迟的正照帧转移CCD，其创新在于：所述正照帧转移CCD包括光敏区、过渡区、存贮区和延展存贮区；光敏区下端与过渡区上端连接，过渡区下端与存贮区上端连接，存贮区下端与延展存贮区连接；所述光敏区的列数和行数与存贮区的列数和行数相同，所述过渡区的列数和行数与延展存贮区的列数和行数相同；所述光敏区内位于同一列上的多个像元记为一个像元列，所述过渡区内位于同一列上的多个像元记为一个过渡像元列，所述存贮区内位于同一列上的多个存贮单元记为存贮列，所述延展存贮区内位于同一列上的多个存贮单元记为过渡存贮列；位置对应的像元列和过渡像元列记为一个成像列，位置对应的存贮列和过渡存贮列记为一个转移列；

每个成像列中均设置有一第一驱动引线组，单个第一驱动引线组由多根第一金属层组成，第一金属层的轴向与成像列轴向平行，相邻第一金属层之间留有间隙；第一金属层布设在像元表面，第一金属层位于像元信道沟阻的上方，第一金属层的宽度小于或等于像元信道沟阻的宽度；单个第一驱动引线组中的第一金属层数量与单个像元所对应的驱动电极数量相同，单个像元中的多个驱动电极一一对应地与多根第一金属层连接，同一成像列中的多个像元均按相同方式与相应的第一驱动引线组中的多个第一金属层连接；