[发明专利]CCD图像传感器的输出节点结构及其制作工艺

说明书

本发明公开了一种CCD图像传感器的输出节点结构，包括衬底,所述衬底上设有栅介质层，所述衬底上部设有输出节点注入区，在所述栅介质层上开设有接触孔，在所述栅介质层上还设有多晶硅电极，所述多晶硅电极的下端伸入接触孔中并与输出节点注入区电连接，所述多晶硅电极的上端覆盖有氧化层。本发明中，输出节点注入区和多晶硅电极直接相连，取消了金属铝结构，减少了输出节点电容的组成成分；还可以减小接触孔的尺寸，从而能够相应减少输出节点注入区、多晶硅电极和衬底的面积，进而减小输出节点注入区对衬底的电容和多晶硅电极对衬底的电容，并进一步减小输出节点的电容，提高CCD图像传感器的电荷转换因子。

技术领域

本发明涉及CCD图像传感器领域，特别涉及一种CCD图像传感器的输出节点结构及其制作工艺。

背景技术

CCD图像传感器的电荷转换因子代表器件将信号电荷转换为输出电压的能力，即每个电子能够产生多少输出电压，其单位为μV/e-。电荷转换因子越高，相同电子数得到的输出电压就越大，越有利于后端电路的处理，同时也能提升器件的探测能力。电荷转换因子的大小主要由CCD输出节点的电容值决定，电容越大，电荷转换因子越小。因此要提升CCD的电荷转换因子，需要减小输出节点电容。而输出节点电容主要由输出节点的面积决定，也就是说需要减小输出节点的面积。如图1所示，现有的CCD输出节点结构是先分别在输出节点注入区3和多晶硅电极4的上方刻蚀出接触孔6，然后采用金属铝7通过两个接触孔6分别连接输出节点注入区3和多晶硅电极4，这种结构使得输出节点的电容由输出节点注入区3对衬底1的电容C1、多晶硅电极4对衬底1的电容C2和金属铝7对衬底1的电容C3三部分组成，因此受到衬底1、输出节点注入区3、多晶硅电极4和金属铝7四部分结构面积的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种电荷转换因子较高的CCD图像传感器的输出节点结构及其制作工艺。

本发明的技术方案如下：

一种CCD图像传感器的输出节点结构，包括衬底,所述衬底上设有栅介质层，所述衬底上部设有输出节点注入区，在所述栅介质层上开设有接触孔，所述接触孔位于输出节点注入区上方；在所述栅介质层上对应输出节点注入区上方的位置处还设有多晶硅电极，所述多晶硅电极的下端伸入接触孔中并与输出节点注入区电连接，所述多晶硅电极的上端覆盖有氧化层。

进一步的，所述多晶硅电极为n型磷掺杂，掺杂浓度为10²²/cm³量级。

进一步的，所述接触孔的尺寸为1μm×1μm。

进一步的，所述多晶硅电极的厚度为700nm～800nm。

进一步的，所述接触孔和多晶硅电极均设置在输出节点注入区的正上方。

一种CCD图像传感器的输出节点制作工艺，包括以下步骤：

在衬底上生长一层栅介质层；

在衬底上部注入n型杂质，形成输出节点注入区；

刻蚀输出节点注入区上方的部分栅介质层，并露出输出节点注入区，形成接触孔；

在栅介质层上淀积一层多晶硅，所述多晶硅伸入接触孔中并与输出节点注入区电连接；

刻蚀多晶硅，形成多晶硅电极；

对多晶硅电极进行氧化，在其上方形成一层氧化层。

进一步的，所述多晶硅电极为n型磷掺杂，掺杂浓度为10²²/cm³量级。

进一步的，所述接触孔的尺寸为1μm×1μm。

进一步的，所述多晶硅电极的厚度为700nm-800nm。