專利名稱：提高成品率的ccd生產方法
技術領域：
本發明涉及一種CXD設計、制造技術，具體涉及一種提高成品率的CXD生產方法。
背景技術：
CCD,電荷耦合器件，是一種半導體元件，能夠把光學影像轉化為數字信號，也稱為CCD 圖像傳感器。無論兩相還是四相CCD均包含四個電極，四個電極分別由四個多晶硅層引出。通常四個多晶硅層采用2次或3次多晶硅方法在硅襯底(硅襯底的材質、結構及其他外圍結構與常規結構相同，因它們與本發明所涉及的改進點相關性不大，在此不再贅述) 上制作而成。3次多晶硅工藝的具體工藝步驟是制作第一次多晶硅條，進行光刻開槽，將第一次多晶硅條分割為兩個多晶硅層(即第一多晶硅層和第二多晶硅層)，對分割后得到的兩個多晶硅層進行表面氧化；然后再在槽中制作第二次多晶硅條(即形成第三多晶硅層)， 然后對第二次多晶硅條進行氧化處理，最后在第一多晶硅層或第二多晶硅層的外側，制作第三次多晶硅條(即第四多晶硅層)，對第三次多晶硅條進行氧化處理；由此形成的四層結構，每層分別引出一電極，根據不同的電極連接方式，形成兩相或者四相結構的CCD。若采用加工精度不高的設備，或者利用現有的加工精度低的生產工藝線，制作小尺寸像元時，對多晶硅條的縫隙刻蝕(也即前述的“光刻開槽”)，存在刻蝕不夠干凈的問題， 同次多晶硅條經開槽得到的兩個多晶硅層會出現短路現象，即同層短路，導致CCD器件的成品率下降。
發明內容
本發明針對現有技術存在的不足，要解決的技術問題是提供一種提高在低精度工藝線上生產小像元CXD成品率的工藝方法。本發明為解決上述技術問題，采取的技術方案為一種提高成品率的CCD生產方法，制作步驟為
1)制作第一次多晶硅條，對第一次多晶硅條表面進行氧化處理；
2)與第一次多晶硅條間隔一定距離，制作第二次多晶硅條，對第二次多晶硅條表面進行氧化處理；
3)在第一次多晶硅條與第二次多晶硅條之間，制作第三次多晶硅條，對第三次多晶硅條表面進行氧化處理；
4)在第一次多晶硅條或者第二次多晶硅條的外側，制作第四次多晶硅條，對第四次多晶硅條表面進行氧化處理。進一步，每一個多晶硅條引出一個電極，四個電極之間相互獨立，形成四相CXD結構。進一步，每一個多晶硅條引出一個電極，從左到右順序為第一電極、第二電極、第三電極和第四電極，將第一電極與第二電極連接成為第一相；將第三電極與第四電極連接成為第二相，形成兩相CCD結構。本發明與現有技術相比，有益效果在于在低精度生產工藝線上，采用四次制作多晶硅條的生產方法，生產小像元CCD，避免了同層短路現象，既保證了產品的性能，還大幅提高了成品率。在不更換設備的條件下，使產品的成品率大幅提高，降低了生產成本，間接地擴大了低加工精度設備的適用范圍。通過在2微米工藝線，用該生產方法生產像元尺寸為 11微米X 11微米的兩相或4相CXD器件，生產的成品率高達70-80%。
圖1、采用3次多晶硅工藝生產的2相器件的1至3次多晶硅條排列結構示意圖； 圖2、采用3次多晶硅工藝生產的4相器件的1至3次多晶硅條排列結構示意圖3、采用本發明方法的2相器件的1至4次多晶硅條排列結構示意圖； 圖4、采用本發明方法的4相器件的1至4次多晶硅條排列結構示意圖； 其中第一次多晶硅條1、第二次多晶硅條2、第三次多晶硅條3、第四次多晶硅條4、第一電極5、第二電極6、第三電極7、第四電極8。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。如圖3、4所示，一種提高成品率的CXD生產方法，制作步驟為
1)制作第一次多晶硅條1(形成第一多晶硅層)，對第一次多晶硅條1表面進行氧化處
理；
2)與第一次多晶硅條1間隔一定距離，制作第二次多晶硅條2(形成第二多晶硅層)， 對第二次多晶硅條2表面進行氧化處理；
3)在第一次多晶硅條1與第二次多晶硅條2之間，制作第三次多晶硅條3(形成第三多晶硅層)，對第三次多晶硅條3表面進行氧化處理；
4)在第一次多晶硅條1或者第二次多晶硅條2的外側，制作第四次多晶硅條4(形成第四多晶硅層)，對第四次多晶硅條4表面進行氧化處理。本文除了采用“多晶硅條”的概念來定義C⑶結構外，還引入了 “多晶硅層”，這主要是為了更清楚的說明本發明與現有技術的區別。現有技術通過三次制作多晶硅條，得到四個多晶硅層第一次制作得到2個多晶硅層，第二次制作得到1個多晶硅層，第三次制作得到1個多晶硅層。本發明通過四次制作多晶硅條，得到四個多晶硅層第一次制作得到1個多晶硅層，第二次制作得到1個多晶硅層，第三次制作得到1個多晶硅層，第四次制作得到1個多
晶娃層。從前面的敘述可知，本發明將現有的第一次制作的多晶硅條作成2個多晶硅層的工藝，改進為分兩次制作，每次得到1個多晶硅層，這就省去了現有技術需要對第一次制作出來的多晶硅條進行光刻開槽的步驟，也就省去了對設備開槽清潔度的要求。同時也避免了同層短路的問題，保證了產品的性能指標，極大的提高了在低精度的設備上生產小像元 CXD的成品率。使得企業無需專門再為制作小像元器件購置新設備，降低了生產成本，也間接地擴大了現有設備的使用范圍。在等于或大于2微米加工精度的生產線上生產11微米X 11微米以下像元的大面陣CCD，采用本發明的生產方法都能夠大大提高成品率。每一個多晶硅條引出一個電極，四個電極之間相互獨立，形成四相CXD結構。每一個電極(順序為第一電極5、第二電極6、第三電極7和第四電極8)對應一相，四個電極成四相。
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每一個多晶硅條引出一個電極，從左到右順序為第一電極5、第二電極6、第三電極7和第四電極8，將第一電極5與第二電極6連接成為第一相；將第三電極7與第四電極 8連接成為第二相，形成兩相CXD結構。在2微米工藝線上采取四次制作多晶硅條的工藝，生產像元尺寸為11微米Xll 微米的4096X4096像素的大面陣可見光CXD器件，兩相、四相成品率如下
注明上表成品率數據，是基于5批次產品而得出的平均值。
在2微米工藝線上采取三次制作多晶硅條的工藝，生產像元尺寸為11微米Xll 微米的4096X4096像素的大面陣可見光CXD器件，兩相、四相成品率如下
I 兩fl成品率 I 四相成品率 1 15-20% (直流+)_I 20-30% (直流)__
注明上表成品率數據，是基于5批次產品而統計得出的。
由于每制作一次多晶硅條就要進行一次氧化處理，由本發明方法所得到的產品的氧化層厚度比3次多晶硅工藝所得到的產品的氧化層厚度略厚；本領域技術人員有個基本認識，認為氧化層厚度變厚除了可以提高結構層的絕緣性外，還會使器件性能下降，但經過實驗證明，對像元尺寸等于或大于11微米X 11微米的器件而言，由本發明所帶來的氧化層厚度的增加量，對器件的性能產生的影響十分有限；
采用本發明方法得到的四次多晶硅產品的各個結構層厚度見下表
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采用高精度裝置加工出的三次多晶硅產品各個結構層厚度見下表:
權利要求
1.一種提高成品率的CCD生產方法，其特征在于制作步驟為1)制作第一次多晶硅條(1)，對第一次多晶硅條(1)表面進行氧化處理；2)與第一次多晶硅條(1)間隔一定距離，制作第二次多晶硅條(2)，對第二次多晶硅條 (2)表面進行氧化處理；3)在第一次多晶硅條(1)與第二次多晶硅條(2)之間，制作第三次多晶硅條(3)，對第三次多晶硅條(3)表面進行氧化處理；4)在第一次多晶硅條(1)或者第二次多晶硅條(2)的外側，制作第四次多晶硅條(4)， 對第四次多晶硅條(4)表面進行氧化處理。
2.如權利要求1所述的提高成品率的CCD生產方法，其特征在于每一個多晶硅條引出一個電極，四個電極之間相互獨立，形成四相CCD結構。
3.如權利要求1所述的提高成品率的CCD生產方法，其特征在于每一個多晶硅條引出一個電極，從左到右順序為第一電極(5)、第二電極(6)、第三電極(7)和第四電極(8)，將第一電極(5)與第二電極(6)連接成為第一相；將第三電極(7)與第四電極(8)連接成為第二相，形成兩相CXD結構。
全文摘要
本發明公開了一種提高成品率的CCD生產方法，將原來由3次制作成型的4個多晶硅層改為分4次制作，每次只制作一個多晶硅層。本發明的有益技術效果是在低精度生產工藝線上，采用四次制作多晶硅條的生產方法，生產小像元CCD，避免了同層短路現象，既保證了產品的性能，還大幅提高了成品率；在不更換設備的條件下，使產品的成品率大幅提高，降低了生產成本，間接地擴大了低加工精度設備的適用范圍；通過在2微米工藝線，用該生產方法生產像元尺寸為11微米×11微米的兩相或4相CCD器件，生產的成品率高達70-80%。
文檔編號H01L21/339GK102201346SQ20111015983
公開日2011年9月28日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者翁雪濤 申請人:中國電子科技集團公司第四十四研究所