本發(fā)明涉及一種ccd技術(shù)，尤其涉及一種用于幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的輸出放大器及制作方法。

背景技術(shù)：

幀轉(zhuǎn)移可見光ccd是一種重要的ccd類型，常見的幀轉(zhuǎn)移可見光ccd上的放大器一般由襯底層、兩個(gè)源漏區(qū)、三個(gè)柵介質(zhì)、源漏多晶硅電極、金屬鋁層和地組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)在制作時(shí)，存在如下一些問題：1)現(xiàn)有技術(shù)一般采用熱擴(kuò)散摻雜工藝來形成源漏區(qū)和地，基于熱擴(kuò)散摻雜工藝的特性可知，熱擴(kuò)散摻雜工藝的縱向擴(kuò)散速度和橫向擴(kuò)散速度幾乎相同，在放大器柵長尺寸較小時(shí)，容易導(dǎo)致源漏穿通，使放大器失效，在制作柵長尺寸較小的放大器時(shí)，需要在放大器中設(shè)計(jì)一些防止源漏穿通的結(jié)構(gòu)，大大增加了柵長尺寸較小的放大器的制作難度；2)現(xiàn)有技術(shù)在制作金屬鋁層時(shí)，一般采用濕法腐蝕工藝在金屬鋁層上刻蝕出電極，基于濕法腐蝕工藝的工藝特性可知，濕法腐蝕工藝的縱向腐蝕速率和橫向腐蝕速率幾乎相同，向下腐蝕金屬鋁層時(shí)，雖然橫向上有光刻膠的保護(hù)，但腐蝕液也會(huì)進(jìn)行橫向腐蝕，使得臺(tái)階位置處的金屬鋁層厚度變窄，由于金屬鋁層一般采用蒸鍍工藝形成，在器件上的臺(tái)階位置處，臺(tái)階倒角處的金屬鋁層下方是空的，腐蝕液容易滲入進(jìn)去使金屬鋁層在臺(tái)階位置處出現(xiàn)斷條，使器件的直流可靠性難以得到保證；3)金屬鋁層直接與硅材料接觸，由于鋁在硅中擴(kuò)散快，容易擴(kuò)散進(jìn)入pn結(jié)位置，特別是淺結(jié)pn結(jié)，易發(fā)生源漏鋁穿刺，導(dǎo)致pn結(jié)失效，從而導(dǎo)致ccd不能成像，引起器件失效報(bào)廢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種用于幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的輸出放大器，其創(chuàng)新在于：所述輸出放大器由襯底層、兩個(gè)源漏區(qū)、三個(gè)柵介質(zhì)、源漏多晶硅電極、三個(gè)磷硅玻璃層、阻擋層、金屬鋁層和地組成；所述源漏區(qū)形成在襯底層上側(cè)的表層中，兩個(gè)源漏區(qū)之間間隔一定距離，位于左側(cè)的源漏區(qū)記為左源漏區(qū)，位于右側(cè)的源漏區(qū)記為右源漏區(qū)；所述柵介質(zhì)形成在襯底層的上表面上；第一柵介質(zhì)位于左源漏區(qū)的左邊，第一柵介質(zhì)的右端將左源漏區(qū)的左端覆蓋；第二柵介質(zhì)位于左源漏區(qū)和右源漏區(qū)之間，第二柵介質(zhì)的左端將左源漏區(qū)的右端覆蓋，第二柵介質(zhì)的右端將右源漏區(qū)的左端覆蓋，第一柵介質(zhì)和第二柵介質(zhì)之間留有間隔；第三柵介質(zhì)位于右源漏區(qū)的右邊，第三柵介質(zhì)的左端將右源漏區(qū)的右端覆蓋，第二柵介質(zhì)和第三柵介質(zhì)之間留有間隔；所述源漏多晶硅電極層疊在第二柵介質(zhì)的上表面中部；第一磷硅玻璃層層疊在第一柵介質(zhì)的上表面上；第二磷硅玻璃層層疊在第二柵介質(zhì)的上表面上，第二磷硅玻璃層將源漏多晶硅電極包裹在內(nèi)；第三磷硅玻璃層層疊在第三柵介質(zhì)的上表面上；所述阻擋層將源漏區(qū)、柵介質(zhì)和磷硅玻璃層的裸露部分覆蓋；所述金屬鋁層覆蓋在阻擋層的外表面上；所述地形成在襯底層的外圍。

前述方案的原理是：針對(duì)現(xiàn)有的幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的輸出放大器存在的問題，本發(fā)明提出了一種新的輸出放大器結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，發(fā)明人在三個(gè)柵介質(zhì)上均設(shè)置了磷硅玻璃層，其中，第二磷硅玻璃層將源漏多晶硅電極包裹在內(nèi)，設(shè)置了磷硅玻璃層后，可以有效改善臺(tái)階位置處的結(jié)構(gòu)表面平滑度，提高表面金屬的爬坡能力，此外，磷硅玻璃層有利于雜質(zhì)的吸入，特別是對(duì)鈉離子的吸入，可以有效提高器件在潮濕環(huán)境中的工作可靠性；同時(shí)，發(fā)明人還在金屬鋁層下面設(shè)置了阻擋層，用阻擋層來將金屬鋁層與下方結(jié)構(gòu)隔離，阻擋層可以有效避免金屬鋁層對(duì)下方硅結(jié)構(gòu)造成穿刺，提高器件成品率。

基于前述方案，本發(fā)明還提出了如下優(yōu)選方案：所述阻擋層由依次層疊的第一鈦層、氮化鈦層和第二鈦層構(gòu)成。在前期研究時(shí)，發(fā)明人采用了氮化鈦層和鈦層的雙層結(jié)構(gòu)的阻擋層(氮化鈦層在上，鈦層在下)，在劃片時(shí)發(fā)現(xiàn)金屬鋁層存在起層現(xiàn)象，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，起層現(xiàn)象是由于鋁和氮化鈦之間的附著性較差，在劃片時(shí)的應(yīng)力作用下，鋁出現(xiàn)起層，后經(jīng)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，再在金屬鋁層和氮化鈦層增加一第一鈦層，可以有效提高金屬鋁層和下層結(jié)構(gòu)的附著性，可有效避免劃片時(shí)出現(xiàn)鋁起層情況。

基于前述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還提出了一種用于幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的輸出放大器的制作方法，所述輸出放大器的結(jié)構(gòu)如前所述，具體的制作方法為：

1)提供襯底層；

2)制作地；

3)制作源漏區(qū)；

4)制作柵介質(zhì)；

5)制作多晶硅電極；

6)制作磷硅玻璃層；

7)表面吸雜處理；

8)制作阻擋層；

9)制作金屬鋁層；

步驟2)制作地的過程中，采用離子注入工藝進(jìn)行摻雜；步驟3)制作源漏區(qū)的過程中，采用離子注入工藝進(jìn)行摻雜；步驟6)中，先在結(jié)構(gòu)體表面淀積磷硅玻璃，然后對(duì)磷硅玻璃進(jìn)行刻蝕來形成三個(gè)磷硅玻璃層，對(duì)磷硅玻璃層進(jìn)行刻蝕時(shí)，相鄰磷硅玻璃層之間的刻蝕孔的寬度上大下??；步驟9)中，先在結(jié)構(gòu)體表面淀積金屬鋁，然后采用等離子干法刻蝕對(duì)金屬鋁進(jìn)行刻蝕來形成金屬鋁層。

從總體的工藝流程來看，前述方法與現(xiàn)有工藝大致相同，其中的創(chuàng)新點(diǎn)有：1、制作地和源漏區(qū)的過程中，均采用了離子注入工藝進(jìn)行摻雜，基于現(xiàn)有技術(shù)可知，離子注入工藝的濃度和結(jié)深控制精度都較高，且?guī)缀鯚o橫向擴(kuò)散，可以有效解決背景技術(shù)中所述的第1)點(diǎn)問題，此外，離子注入工藝的操作效率也較高，可以有效提高生產(chǎn)效率；2、增加了磷硅玻璃層制作步驟，制作磷硅玻璃層的目的如前所述；3、加入了表面吸雜處理步驟，吸雜處理可以將工藝過程中可能引入的fe、ni、cu、cr等重金屬離子吸入到成核區(qū)域，從而降低ccd產(chǎn)品的暗電流；4、對(duì)磷硅玻璃層進(jìn)行刻蝕時(shí)，使相鄰磷硅玻璃層之間的刻蝕孔的寬度上大下小，形成一種“碗口”結(jié)構(gòu)，從而降低表面結(jié)構(gòu)的坡度，有利于金屬與孔的接觸，降低金屬鋁的爬坡難度和接觸電阻；5、增加了阻擋層制作步驟，其目的如前所述；6、制作金屬鋁層時(shí)，采用等離子干法刻蝕對(duì)金屬鋁進(jìn)行刻蝕，等離子干法刻蝕可以有效避免出現(xiàn)斷條情況，保證器件品質(zhì)。

經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，與現(xiàn)有加工工藝相比，采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和制作工藝后，產(chǎn)品的直流合格率由原來的70％左右提升到了95％以上，交流合格率，也即產(chǎn)品成像無缺陷合格率從原來的20％左右提升到了70％左右，提高3倍多，產(chǎn)品的暗電流減少接近1倍，產(chǎn)品的批次內(nèi)和批次間穩(wěn)定性和一致性比原產(chǎn)品好。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：提出了一種用于幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的輸出放大器及制作方法，該方案可有效提高幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的品質(zhì)。

附圖說明

圖1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2、現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中各個(gè)標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱分別為：襯底層1、源漏區(qū)2、柵介質(zhì)3、源漏多晶硅電極4、磷硅玻璃層5、阻擋層6、金屬鋁層7。

具體實(shí)施方式

一種用于幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的輸出放大器，其創(chuàng)新在于：所述輸出放大器由襯底層1、兩個(gè)源漏區(qū)2、三個(gè)柵介質(zhì)3、源漏多晶硅電極4、三個(gè)磷硅玻璃層5、阻擋層6、金屬鋁層7和地組成；所述源漏區(qū)2形成在襯底層1上側(cè)的表層中，兩個(gè)源漏區(qū)2之間間隔一定距離，位于左側(cè)的源漏區(qū)2記為左源漏區(qū)，位于右側(cè)的源漏區(qū)2記為右源漏區(qū)；所述柵介質(zhì)3形成在襯底層1的上表面上；第一柵介質(zhì)3位于左源漏區(qū)的左邊，第一柵介質(zhì)3的右端將左源漏區(qū)的左端覆蓋；第二柵介質(zhì)3位于左源漏區(qū)和右源漏區(qū)之間，第二柵介質(zhì)3的左端將左源漏區(qū)的右端覆蓋，第二柵介質(zhì)3的右端將右源漏區(qū)的左端覆蓋，第一柵介質(zhì)3和第二柵介質(zhì)3之間留有間隔；第三柵介質(zhì)3位于右源漏區(qū)的右邊，第三柵介質(zhì)3的左端將右源漏區(qū)的右端覆蓋，第二柵介質(zhì)3和第三柵介質(zhì)3之間留有間隔；所述源漏多晶硅電極4層疊在第二柵介質(zhì)3的上表面中部；第一磷硅玻璃層5層疊在第一柵介質(zhì)3的上表面上；第二磷硅玻璃層5層疊在第二柵介質(zhì)3的上表面上，第二磷硅玻璃層5將源漏多晶硅電極4包裹在內(nèi)；第三磷硅玻璃層5層疊在第三柵介質(zhì)3的上表面上；所述阻擋層6將源漏區(qū)2、柵介質(zhì)3和磷硅玻璃層5的裸露部分覆蓋；所述金屬鋁層7覆蓋在阻擋層6的外表面上；所述地形成在襯底層1的外圍。

進(jìn)一步地，所述阻擋層6由依次層疊的第一鈦層、氮化鈦層和第二鈦層構(gòu)成。

一種用于幀轉(zhuǎn)移可見光ccd的輸出放大器的制作方法，所述輸出放大器由襯底層1、兩個(gè)源漏區(qū)2、三個(gè)柵介質(zhì)3、源漏多晶硅電極4、三個(gè)磷硅玻璃層5、阻擋層6、金屬鋁層7和地組成；所述源漏區(qū)2形成在襯底層1上側(cè)的表層中，兩個(gè)源漏區(qū)2之間間隔一定距離，位于左側(cè)的源漏區(qū)2記為左源漏區(qū)，位于右側(cè)的源漏區(qū)2記為右源漏區(qū)；所述柵介質(zhì)3形成在襯底層1的上表面上；第一柵介質(zhì)3位于左源漏區(qū)的左邊，第一柵介質(zhì)3的右端將左源漏區(qū)的左端覆蓋；第二柵介質(zhì)3位于左源漏區(qū)和右源漏區(qū)之間，第二柵介質(zhì)3的左端將左源漏區(qū)的右端覆蓋，第二柵介質(zhì)3的右端將右源漏區(qū)的左端覆蓋，第一柵介質(zhì)3和第二柵介質(zhì)3之間留有間隔；第三柵介質(zhì)3位于右源漏區(qū)的右邊，第三柵介質(zhì)3的左端將右源漏區(qū)的右端覆蓋，第二柵介質(zhì)3和第三柵介質(zhì)3之間留有間隔；所述源漏多晶硅電極4層疊在第二柵介質(zhì)3的上表面中部；第一磷硅玻璃層5層疊在第一柵介質(zhì)3的上表面上；第二磷硅玻璃層5層疊在第二柵介質(zhì)3的上表面上，第二磷硅玻璃層5將源漏多晶硅電極4包裹在內(nèi)；第三磷硅玻璃層5層疊在第三柵介質(zhì)3的上表面上；所述阻擋層6將源漏區(qū)2、柵介質(zhì)3和磷硅玻璃層5的裸露部分覆蓋；所述金屬鋁層7覆蓋在阻擋層6的外表面上；所述地形成在襯底層1的外圍；

其特征在于：所述方法包括：

1)提供襯底層1；

2)制作地；

3)制作源漏區(qū)2；

4)制作柵介質(zhì)3；

5)制作多晶硅電極4；

6)制作磷硅玻璃層5；

7)表面吸雜處理；

8)制作阻擋層6；

9)制作金屬鋁層7；

步驟2)制作地的過程中，采用離子注入工藝進(jìn)行摻雜；步驟3)制作源漏區(qū)2的過程中，采用離子注入工藝進(jìn)行摻雜；步驟6)中，先在結(jié)構(gòu)體表面淀積磷硅玻璃，然后對(duì)磷硅玻璃進(jìn)行刻蝕來形成三個(gè)磷硅玻璃層5，對(duì)磷硅玻璃層5進(jìn)行刻蝕時(shí)，相鄰磷硅玻璃層5之間的刻蝕孔的寬度上大下?。徊襟E9)中，先在結(jié)構(gòu)體表面淀積金屬鋁，然后采用等離子干法刻蝕對(duì)金屬鋁進(jìn)行刻蝕來形成金屬鋁層7。