[发明专利]EMCCD倍增区电极短路的检测方法

说明书

本发明公开了一种EMCCD倍增区电极短路的检测方法，将EMCCD倍增区与水平区交界处的弧形区域定义为第四可疑区，并沿第四铝布线依次定义第一可疑区、第二可疑区和第三可疑区，并依次判断各可疑区是否存在短路点；将同一批次的不合格EMCCD器件分成多组，每次判定分别取一组器件，采用局部光刻刻蚀法将该组器件所述需判定的可疑区的第四铝布线截断，逐级判断压缩短路点的位置。本发明中，根据EMCCD倍增区的制作工艺流程划分可疑区，并采用局部光刻刻蚀法截断可疑区的第四铝布线进行判定，从而对各可疑区进行检测判断，找出短路点所在的区域，还能根据需要对短路点所在范围进一步进行压缩，以及判断造成短路的原因，以便于改进。

技术领域

本发明涉及CCD检测领域，特别涉及一种EMCCD倍增区电极短路的检测方法。

背景技术

现有的EMCCD(Electron-Multiplying CCD，即电子倍增CCD)倍增区包括一次多晶硅1、二次多晶硅和三次多晶硅4，所述二次多晶硅包括第一二次多晶硅2和第二二次多晶硅3，其局域多晶硅分布结构如图1所示。如图2所示，一次多晶硅1之间通过第一铝布线5连接，第一二次多晶硅2之间通过第二铝布线6连接，第二二次多晶硅3之间通过第三铝布线7连接，三次多晶硅4之间通过第四铝布线8连接，四个所述铝布线均为一次金属铝。如图3所示，第二铝布线6外连有第二铝布线外连线10，第四铝布线8外连有第四铝布线外连线12；如图4所示，在EMCCD倍增区的中间设有一次金属铝挡光区25，所述一次金属铝挡光区25设有采用一次金属铝制作的一次金属铝挡光层13，所述第一铝布线5外连有第一铝布线外连线9，第三铝布线7外连有第三铝布线外连线11；在一次金属铝挡光区25的两侧分别设有第一二次金属铝挡光区26和第二二次金属铝挡光区27，所述第一二次金属铝挡光区26和第二二次金属铝挡光区27分别设有采用二次金属铝制成的二次金属铝挡光层14；其中，一次、二次和三次用于表示在EMCCD倍增区的制作过程中多晶硅和金属铝制作的先后顺序，即，一次多晶硅1表示最先制作在EMCCD倍增区上的多晶硅，二次多晶硅表示在EMCCD倍增区上第二次制作的多晶硅，三次多晶硅4表示在EMCCD倍增区上第三次制作的多晶硅；一次金属铝表示最先制作在EMCCD倍增区上的金属铝，二次金属铝表示在EMCCD倍增区上第二次制作的金属铝。

通过现有技术制作EMCCD倍增区时，普遍存在电极短路现象，成品合格率仅8.1％，判断为制版工艺存在问题，其芯片测试倍增区电极间短路情况如表1所示。

表1

从表1可知，第二二次多晶硅3的电极与三次多晶硅4的电极短路，其短路测试曲线如图5所示，短路电阻约26欧姆，从电阻值的大小可以确定为金属残留或连接引起，根据这种判断，先对第二二次多晶硅3和三次多晶硅4的设计结构和工艺制作进行了分析，第二二次多晶硅3处的层结构如图6所示；三次多晶硅4处的层结构如图7所示；相距较近的第一二次多晶硅2和三次多晶硅4电极正常(不短路)，相距较近的一次多晶硅1和第二二次多晶硅3也不短路，而相距偏远的三次多晶硅4和第二二次多晶硅3确是短路的；由于一次金属铝挡光区25的连接压点较多，先采用扫描电镜(SEM)对一次金属铝挡光区25进行检测，没有发现金属残留或连接，基本能够判断一次金属铝挡光区25正常，但是无法进一步有效分析短路位置，不能判断短路因素，找不到产生问题的原因，因此无法解决制版工艺的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种能够确定EMCCD电极短路位置的EMCCD倍增区电极短路的检测方法。

本发明的技术方案如下：

一种EMCCD倍增区电极短路的检测方法，包括以下步骤：