[发明专利]基于高阻硅衬底的CCD及制作方法

说明书

本发明涉及一种基于高阻硅衬底的CCD制作方法，包括取一P型高阻硅衬底；在非光敏区区域进行硼注入，使非光敏区区域的硼掺杂浓度高于光敏区区域，在光敏区区域和非光敏区区域之间形成硼浓度差异分布；在P型高阻硅衬底上制作CCD。本发明中，通过对非光敏区区域进行大面积硼注入设计，不仅在光敏区区域保留P型高阻硅特性，而且解决了现有技术中基于P型高阻硅衬底的CCD的耗尽层相比于常规P型低阻硅衬底的CCD更加易于扩展，易导致放大器源漏穿通、放大器直流增益特性退化等问题，改善了基于P型高阻硅衬底制作的CCD的性能。

技术领域

本发明属于CCD图像传感器技术领域，涉及一种基于高阻硅衬底的CCD 及制作方法。

背景技术

基于P型高阻硅衬底制作CCD，可以实现高阻硅衬底处于深耗尽状态，提高此类CCD调制传递函数，对于航天、航空等高调制传递函数应用场景具有重要意义。现有基于P型高阻硅衬底制作CCD设计以及工艺与常规P型低阻硅衬底CCD一样，但是由于P型高阻硅衬底耗尽层相比于常规P型低阻硅衬底更加易于扩展，易导致放大器源漏穿通、放大器直流增益特性退化，影响此类CCD 性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于高阻硅衬底的CCD及制作方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于高阻硅衬底的CCD制作方法，包括以下步骤：

S1、取一P型高阻硅衬底，所述P型高阻硅衬底包括衬底和设置在衬底上的外延层；

S2、在非光敏区区域的外延层上进行硼注入，使非光敏区区域的硼掺杂浓度高于光敏区区域，在光敏区区域和非光敏区区域之间形成硼浓度差异分布；

S3、在P型高阻硅衬底上制作CCD。

进一步的，在所述S2步骤中，采用非推结复合能量硼注入工艺在非光敏区区域的外延层上进行硼注入，所述非推结复合能量硼注入工艺省去了硼注入工艺中的高温推结工艺。

进一步的，所述非推结复合能量硼注入工艺包括以下步骤：

S201、在非光敏区区域的外延层上进行高能低剂量硼注入，在注入区域形成掺杂分布；

S202、在非光敏区区域的外延层上进行中能低剂量硼注入，在注入区域形成掺杂再分布。

进一步的，在所述S201步骤中，高能低剂量硼注入时的注入能量大于或等于1MeV，剂量为1e11cm^-2～5e11cm^-2。

进一步的，在所述S201步骤中，高能低剂量硼注入后在注入区域形成的结深为2.5μm～3.5μm，峰值浓度为5e15cm^-3～1e16cm^-3。

进一步的，在所述S202步骤中，中能低剂量硼注入时的注入能量为100keV～300keV，剂量为1e11cm^-2～5e11cm^-2。

进一步的，在所述S202步骤中，中能低剂量硼注入后，外延层表面的硼浓度与S201步骤中高能低剂量硼注入后结深的峰值浓度相当。

进一步的，在所述S3步骤中，制作出的所述CCD为帧转移CCD、TDICCD 或线阵CCD。

一种基于高阻硅衬底的CCD，包括P型高阻硅衬底，所述P型高阻硅衬底包括衬底和设置在衬底上的外延层；所述外延层上对应非光敏区区域的位置处设有注入区域，所述注入区域的硼掺杂浓度高于光敏区区域，在光敏区区域和非光敏区区域之间形成硼浓度差异分布。

进一步的，所述注入区域的结深为2.5μm～3.5μm。