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Etre
(6)
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Tre
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Appa
(2)
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Tif
(1)
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Cer
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Dus
(1)
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Gne
(1)
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Est A
(1)
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Dret
(1)
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Mas-
(1)
[17][_]
Lla
(1)
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Ner
(1)
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Gnal
(1)
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Molecule
(6/ 17)
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DCC
(8)
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DES
(3)
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boron
(2)
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arsenic
(2)
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PORTES
(1)
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phosphorus
(1)
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Physical
(13/ 13)
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1 l
(1)
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10 s
(1)
[30][_]
de 5 x 1014 cm
(1)
[31][_]
2,5 x 1012 cm
(1)
[32][_]
2,5 microns
(1)
[33][_]
de 3,15 x 1012 cm
(1)
[34][_]
1,5 microns
(1)
[35][_]
2 x 1016 cm
(1)
[36][_]
4 x 1012 cm
(1)
[37][_]
0,5 micron
(1)
[38][_]
10 cm
(1)
[39][_]
de 0,5 micron
(1)
[40][_]
de 0,2 micron
(1)
[41][_]
Organism
(2/ 2)
[42][_]
mene
(1)
[43][_]
vertica
(1)
[44][_]
Disease
(1/ 2)
[45][_]
Bruit
(2)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510308A1
Family ID 2002750
Probable Assignee Sony Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DETECTEUR D'IMAGE A L'ETAT SOLIDE
Abstract
_________________________________________________________________
DETECTEUR D'IMAGE A L'ETAT SOLIDE.
DETECTEUR D'IMAGE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UNE PARTIE DE
DETECTION ET DE TRANSFERT DE CHARGES VERTICALE L COMPORTANT DES ZONES
PHOTO-DETECTRICES 10, DES PARTIES DE TRANSFERT DE CHARGES 11 ET DES
ZONES DE PORTES DE TRANSFERT 12; UNE PARTIE DE TRANSFERT DE CHARGES
HORIZONTALE M COUPLEE A LA PARTIE L; ET UNE PARTIE DE SORTIE N COUPLEE
A LA PARTIE M.
L'INVENTION S'APPLIQUE AUX CAMERAS DE TELEVISION MINIATURISEES.
Description
_________________________________________________________________
i
Detecteur d'image a l'etat solide ".
L'invention concerne un detecteur d'image a l'etat solide dont une
partie forme un dispositif de transfert de charges Plus precisement
l'invention con- cerne un detecteur d'image a l'etat solide
perfectionne, du type a transfert d'interligne.
Les detecteurs d'image a l'etat solide utilisant un dispositif de
transfert de charges tel qu'un disposi- tif a charges couplees (appele
ci-apres DCC), se classent d'une facon generale dans la categorie du
type a trans- fert de trame et dans la categorie du type a transfert
d'interligne Ces detecteurs d'image a l'etat solide utilisant un DCC
se sont averes extremement interessants, car ils permettent de
realiser un appareil de prise d'ima- ge tres compact tel qu'une camera
de television miniatu- risee a faible consommation et a grande
fiabilite Cepen- dant, en contrepartie des avantages ci-dessus, les
detec- teurs d'image a DCC proposes jusqu'ici ont pose un cer- tain
nombre de problemes dus a des phenomenes parasites appeles
"epanouissement" et "flou".
Dans le cas d'un detecteur d'image a l'etat soli- de du type a
transfert d'interligne, le dispositif de detection comprend une partie
de detection et de trans- fert verticale contenant un certain nombre
de zones photo-detectrices disposees en rangees horizontales et en
colonnes verticales, des parties de transfert de charges verticales
disposees le long de chaque colonne verticale de zones
photo-detectrices, des zones de portes de transfert prevues entre
chaque zone photo-detectrice et l'une, correspondante, des parties de
transfert de charges verticales, une partie de transfert de charges
horizontale couplee a la partie de transfert de charges verticale, et
une partie de sortie couplee a la partie de transfert de charges
horizontale Ces differentes parties de detection et de transfert
verticale, de transfert de charges horizontale, et de sortie, sont
formees sur un substrat semi-conducteur commun.
La zone photo-detectrice est destinee a produire un signal de charges
en reponse a la lumiere recue, et a stocker ce signal de charges La
zone de portes de trans- fert est destinee a transferer le signal de
charges emma- gasine dans la zone photo-detectrice, vers la partie de
transfert de charges, a chaque periode correspondant a un retour de
spot vertical La partie de transfert de charges verticale est destinee
a transferer dans l'ordre les signaux de charges provenant de la zone
photo-detec- trice, vers la partie de transfert de charges
horizontale, a chaque periode correspondant a un retour de spot hori-
zontal La partie de transfert de charges horizontale est destinee a
transferer, vers la partie de sortie, le signal de charges provenant
de la partie de transfert de charges verticale, pour chacune des
periodes correspondant a un retour de spot horizontal, au cours d'une
periode corres- pondant a un balayage d'image horizontal Enfin, la
partie de sortie est destinee a transmettre un signal de sortie de
detection d'image en reponse au signal de charges transfere par la
partie de transfert de charges horizon- tale. Dans un detecteur
d'image a l'etat solide du type a transfert d'interligne utilisant un
DCC (appele ci-apres detecteur d'image a DCC a transfert d'interli-
gne) selon l'art anterieur, lorsque la lumiere recue par la zone
photodetectrice atteint l'interieur du substrat semi-conducteur place
audessous de celle-ci et que, par suite, une charge est produite a
l'interieur du substrat semi-conducteur, cette charge s'ecoule
partiellement, et de facon parasite, dans la partie de transfert de
charges verticale, sans constituer le signal de charges, et se trouve
transmise de maniere intempestive par le fonction- nement de la partie
de transfert de charges verticale.
Cette charge transmise de maniere intempestive se transforme en une
composante de bruit dans le signal de sortie de detection d'image
fourni par le detecteur, et provoque une tache ou une ligne blanche
sur l'image visualisee par un appareil de visualisation tel qu'un
tube-image, par exemple, lorsque cet appareil recoit le signal de
sortie de detection d'image Ce phenomene de tache ou de ligne blanche
apparaissant sur l'image est appele "flou" et constitue l'un des
problemes non resolus des detecteurs d'image a DCC a transfert
d'interligne se- lon l'art anterieur.
L'invention a pour but de pallier ces inconve- nients de l'art
anterieur en creant un detecteur d'image a l'etat solide de type a
transfert d'interligne dont la structure perfectionnee permette de ne
pas induire de charges passant dans la partie de transfert de charges
verticale a partir du substrat semi-conducteur, et se trouvant
intempestivement transferees dans la partie de transfert de charges
verticale.
L'invention a egalement pour but de creer un de- tecteur d'image a
l'etat solide perfectionne, dans lequel la zone photo-detectrice
formee sur le substrat semi- conducteur soit contig Ue a une region
semi-conductrice d'un premier type de conductivite a faible densite
d'impuretes, et a une region semiconductrice d'un second type de
conductivite a grande densite d'impuretes, cha- cune de ces regions
etant prevue sur le substrat semi- conducteur, une partie de transfert
de charges verticale, egalement formee sur le substrat
semi-conducteur, etant enveloppee par la region semi-conductrice du
second type de conductivite, de facon que les charges produites a
l'interieur du substrat semi-conducteur ne puissent pas- ser dans la
partie de transfert de charges verticale.
A cet effet, l'invention concerne un detecteur d'image a l'etat solide
caracterise en ce qu'il comprend une partie de detection et de
transfert verticale formee sur un substrat semi-conducteur d'un
premier type de con- ductivite dans lequel sont formees une couche
semi-con- ductrice d'un second type de conductivite a faible den- site
d'impuretes, un certain nombre de regions semi-con- ductrices du
premier type de conductivite formees sur la couche semiconductrice du
second type de conductivite, et un certain nombre de zones
photo-detectrices desti- nees a emmagasiner un signal de charges
obtenu en reponse a la lumiere venant de l'exterieur, ces zones
photo-de- tectrices etant formees chacune entre une paire de re- gions
semi-conductrices du premier type de conductivite, chacune de ces
regions semi-conductrices du premier type de conductivite contenant
une partie de transfert de charges verticale destinee a transferer
verticalement le signal de charges provenant-de la zone
photo-detectrice, et un drain de surcharge destine a evacuer les
charges superflues de la zone photo-detectrice, ces deux dernieres
parties etant realisees sous la forme de zones semi-con- ductrices du
second type de conductivite, separees l'une de l'autre; une partie de
transfert de charges horizon- tale destinee a transferer
horizontalement le signal de charges transmis par la partie de
detection et de trans- fert verticale; et une partie de sortie
permettant d'obtenir un signal de sortie de detection d'image en
reponse au signal-de charges transfere par la partie de transfert de
charges horizontale.
L'invention sera decrite en detail au moyen des dessins ci-joints dans
lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un detecteur
d'image a DCC de type a transfert d'inter- ligne, selon l'art
anterieur; la figure 2 est une vue plane schematique d'une forme de
realisation d'un detecteur d'image a l'etat solide selon l'invention;
la figure 3 est une vue en coupe d'une partie d'un exemple de
detecteur d'image a l'etat solide selon l'invention; et les figures 4
A, 4 B et 4 C illustrent un exemple de procede de fabrication d'un
detecteur d'image a l'etat solide selon l'invention, comportant une
partie telle que celle de la figure 2.
Pour une meilleure comprehension de l'invention, on commencera par
decrire sur la figure 1, la partie de detection et de transfert
verticale d'un detecteur d'ima- ge a DCC a transfert d'interligne
selon l'art anterieur.
La partie de detection et de transfert verticale contenant un certain
nombre de detecteurs elementaires est formee sur un substrat
semi-conducteur de type P 1.
Dans chacun des detecteurs elementaires du substrat semi- conducteur 1
sont prevus une zone photo-sensible 2, une partie de transfert de
charges verticale 3 et un drain de surcharge 4 destine a drainer les
charges superflues de la zone photo-detectrice 2, tous ces elements se
presen- tant sous la forme de regions semi-conductrices de type
N D'autre part, une zone de portes de contr 8 le de sur- charge 5
destinee a former une barriere de potentiel en- tre la zone
photo-sensible 2 et le drain de surcharge 4, ainsi qu'une zone de
blocage de passage 6 destinee a se- parer les elements detecteurs les
uns des autres, sont prevues sous la forme de regions
semi-conductrices de type P a grande densite d'impuretes D'autre part,
la par- tie superieure du substrat semi-conducteur de type P 1 se
trouvant entre la zone photo-detectrice 2 et la partie de transfert de
charges verticale 3, forme une zone de por- tes de transfert 7. De
plus, une couche isolante 8 est prevue sur l'ensemble des differentes
parties ci-dessus Sur cette couche isolante 8 se placent une electrode
de transfert verticale 3 e, une electrode de portes de contr 8 le de
sur- charge 5 e, et une electrode de portes de transfert 7 e,
disposees respectivement sur la partie de transfert de charges
verticale 3, sur la zone de portes de contr 8 le de surcharge 5, et
sur la zone de portes de transfert; enfin, un signal d'horloge de
transfert vertical et des tensions de polarisation convenables sont
appliques a ces electro- des.
Avec la construction ci-dessus, pendant une pe- riode de reception de
lumiere au cours de laquelle la zone photodetectrice 2 recoit la
lumiere de maniere a produire et a stocker les signaux de charges
tandis que la partie de transfert de charges verticale 3 transfere
verticalement les signaux de charges deja transmis par la zone
photo-detectrice 2 a chaque periode correspondant au retour de spot
horizontal, on obtient, comme indique en pointilles sur la figure 1,
la formation de zones videes Ds, Dr et'Do provoquees respectivement
par la zone photo-detectrice 2, la partie de transfert de charges
verticale 3 et le drain de surcharge 4.
Dans ces-conditions, les charges produites dans la zone videe D par
l'operation de conversion photo- s electrique de la lumiere recue sur
la zone photo-detec- trice 2, sont collectees dans cette zone
photo-electri- que 2 par le champ electrique regnant dans la zone
videe Ds, de maniere a donner le signal de charges Cependant, une
charge E egalement produite dans le substrat semi- conducteur de type
P 1 par l'operation de conversion photo-electrique d'une lumiere h
constituant une partie de la lumiere recue par la zone
photo-detectrice 2, et penetrant dans le substrat semi-conducteur de
type P 1 par la zone videe Ds, penetre egalement en partie dans la
zone photo-detectrice 2 pour donner un signal de char- ges et passer
ensuite partiellement dans les zones vi- dees Dr et De, de maniere a
etre collectee dans la partie de transfert de charges verticale 3 et
dans le drain de surcharge 4 par les champs electriques regnant
respecti- vement dans les zones videes Dr et D 0.
Bien qu'une partie des charges E collectees dans le drain de surcharge
4 soient evacuees sans difficultes a l'exterieur de la partie de
detection et de transfert verticale, une autre partie des charges E
collectees dans la partie de transfert de charges verticale 3
constitue une charge inutile transmise intempestivement a la partie de
transfert de charges horizontale par l'operation de transfert de
charges de la partie de transfert de charges verticale 3 Ces charges
inutiles introduisent une com- posante de bruit dans le signal de
detection d'image appa- raissant en sortie du detecteur, et cette
composante est a l'origine du phenomene indesirable de "flou"
deteriorant la qualite du signal de sortie de detection d'image.
On decrira maintenant sur les figures 2 et 3 une forme de realisation
d'un detecteur d'image a l'etat so- lide du type a transfert
d'interligne selon l'invention.
Sur la figure 2, le detecteur selon l'invention comprend une partie de
detection et de transfert verticale L com- portant un certain nombre
de zones photo-detectrices 10 disposees en rangees horizontales et en
colonnes verti- cales, des parties de transfert de charges verticales
11 disposees le long de chaque colonne verticale de zones
photo-detectrices 10, des zones de portes de transfert 12 disposees
entre chacune des zones photodetectrices et les parties de transfert
de charges verticales 11 correspondantes, une partie de transfert de
charges hori- zontale M couplee a la partie de detection et transfert
verticale L, et une partie de sortie N couplee a la partie de
transfert de charges horizontale M, cette disposition etant
essentiellement identique a celle de l'art anterieur.
La figure 3 represente une coupe partielle de la partie de detection
et de transfert verticale L de l'exem- ple de detecteur d'image a
l'etat solide selon l'inven- tion.
La partie L est formee sur un substrat semi-con- ducteur 13 d'un
premier type tel que par exemple le type
P Sur ce substrat 13 se place une couche de semi-conduc- teur 13 '
d'un second type tel que par exemple le type N, a faible densite
d'impuretes, et contenant un certain nombre de detecteurs elementaires
Sur la couche semi- conductrice de type N 13 ' se placent un certain
nombre de regions semi-conductrices de type P a forte densite d'im-
puretes 13 a De plus, chaque zone photo-detectrice 10 est disposee
entre deux regions semi-conductrices de type P adjacentes 13 a, sur la
couche semi-conductrice de type N
13 ' Chaque paire constituee d'une region semi-conduc- trice de type P
13 a et d'une zone photo-detectrice 10, forme l'un des detecteurs
elementaires.
Dans la region semi-conductrice de type P 13 a, la partie de transfert
de charges verticale 11 et la par- tie de drain de surcharge 14
destinee a eliminer les charges superflues de la zone photo-detectrice
10, sont realisees sous la forme de zones semi-conductrice de type N
separees l'une de l'autre, de facon que la region semi-conductrice de
type P 13 a enveloppe separement la partie de transfert de charges
verticale 11 et le drain de surcharge 14 Une premiere partie de la
region semi- conductrice de type P 13 a situee entre la zone photo-
detectrice 10 et le drain de surcharge 14, forme une zone de porte de
contr 8 le de surcharge 15 destinee a cons- tituer une barriere de
potentiel pour le drain de surchar- ge 14.
Une seconde partie de la region semi-conductrice de type P 13 a situee
entre la partie de transfert de char- ges verticale 11 et le drain de
surcharge 14, forme une zone de blocage de passage 16 destinee a
separer les de- tecteurs elementaires les uns des autres Une troisieme
partie de la region semi-conductrice de type P 13 a situee entre la
zone photo-detectrice 10 et la partie de trans- fert de charges
verticale 11, forme la zone de portes de transfert 12.
De plus, une couche isolante 18 est prevue sur les differentes parties
ci-dessus formant chacun des de- tecteurs elementaires Sur la couche
isolante 18, une electrode de transfert verticale lle, une electrode
de portes de transfert 12 e, et une electrode de portes de contr 8 le
de surcharge 15 e, sont prevues respectivement sur la partie de
transfert de charges verticale 11, sur la zone de portes de transfert
12 et sur la zone de por- tes de controle de surcharge 15, un signal
d'horloge de transfert vertical et des tensions de polarisation con-
venables etant appliques a ces electrodes.
Dans la construction decrite ci-dessus, pendant une periode de
reception de lumiere au cours de laquelle la zone photo-detectrice 10
recoit la lumiere de ma- niere a produire et a stocker un signal de
charges que la partie de transfert de charges verticale 11 transfere
verticalement pendant chaque periode correspondant a un retour de spot
horizontal, les zones videes Ds, Dret Do, se forment comme indique par
les lignes de separation en pointilles de la figure 3.
Sous l'action de la zone photo-detectrice 10, la zone videe D,
(representee en pointilles) vient s'eten- dre sur toute la couche
semi-conductrice de type N 13 ' a faible densite d'impuretes, et
penetre en outre dans les regions semi-conductrices de type P 13 a a
forte densite d'impuretes, et dans le substrat semiconducteur de type
P, cette penetration se faisant a la fois le long de l'interface entre
la couche semi-conductrice de type N 13 ' et les regions
semi-conductrices de type P 13 a, et le long de l'interface entre la
couche semi-conductrice de type N 13 ' et le substrat semi-conducteur
de type P 13 D'autre part, la zone videe Dru vient envelopper la
partie de transfert de charges verticale 11 dans la re- gion
semi-conductrice de type P 13 a, sous l'action de cette partie de
transfert de charges verticale 11, et la zone videe Do, vient
envelopper le drain de surcharge 14 dans la region semi-conductrice 13
a, sous l'action de ce drain de surcharge 14.
Il est important de marquer ici que la region semi-conductrice de type
N 13 t a faible densite d'impu- retes, est destinee a permettre
l'extension sur celle- ci de la zone videe Ds, produite par la forme
photo-de- tectrice 10, de facon que cette zone videe Ds, commandee par
le potentiel de la zone photo-detectrice 10 vienne s'etaler largement
sous cette zone 10, et de facon que la partie de transfert de charges
verticale 11 et le drain de surcharge 14 soient enveloppes separement
par la re- gion semi-conductrice de type P 13 a afin d'etre isoles
l'un de l'autre.
Dans ces conditions, la conversion photo-electri- que de pratiquement
toute la lumiere h ' recue par la zone photodetectrice 10, sauf une
petite partie de cette lumiere h-;' traversant la couche
semi-conductrice de type N 13 ' pour atteindre le substrat
semiconducteur de type P 13, s'effectue dans la zone videe D, Prati-
quement toute la charge E' produite dans la zone videe Ds, par
l'operation de conversion photo-electrique qui s'y developpe, est
collectee dans la zone photo-detec- il trice 10 par le champ
electrique polarise dans le sens dirige vers la zone photo-detectrice
10 de la zone videe D.8, pour donner le signal de charges, aucune
charge ne passant dans la partie de transfert de charges verticale il
ou dans le drain de surcharge 14, par la partie videe
Dr I produite par la partie de transfert de charges verti- cale 11, ou
par la zone videe Do produite par le drain de surcharge 14.
De plus, les charges produites dans la zone neu- tre situee a
l'exterieur de la zone videe D, du substrat semi-conducteur de type P
13, par l'operation de conver- sion photo-electrique qui s'y developpe
sous l'action de la petite quantite de lumiere hi ', ne peuvent
penetrer dans les zones videes Dr I ou Dos, mais penetrent au con-
traire dans la zone videe DS, pour passer alors dans la zone
photo-detectrice 10 Par suite, aucune charge inu- tile ne passe dans
la partie de transfert de charges ver- ticale 1 l pour y etre
transferee, de sorte que le pheno- mene indesirable de 'flou'
n'apparait pas Comme de plus, dans ce cas, la zone videe Ds, produite
par la zone photo- detectrice 10 s'etend tres largement et tres
profondement dans la couche semi-conductrice de type N 13 ', on
augmente considerablement le rendement d'utilisation des charges
produites par la conversion photo- electrique de la lumiere recue par
la zone photo-detectrice 10, ces charges consti- tuant le signal de
charges.
On decrira maintenant sur les figures 4 A, 4 B et 4 C un exemple de
procede de fabrication du detecteur d'image a l'etat solide selon
l'invention utilisant la partie de detection et de transfert verticale
representee sur la figure 3 Tout d'abord, comme indique sur la fi-
gure 4 A, on dope par exemple des ions de phosphorus-(P) dans le
substrat semi-conducteur de type P 13, avec une densite d'impuretes de
l'ordre de 5 x 1014 cm 3 par exemple, l'operation s'effectuant par
implantation d'ions, a partir de l'une des surfaces du substrat, avec
une densite d'ions suffisamment basse pour etre dosee par exemple a
environ 2,5 x 1012 cm 2, la diffusion s'obte- nant en
chauffant-pendant une longue periode de temps a haute temperature, de
maniere a obtenir une couche semi- conductrice de type N 13 '
presentant par exemple une den- site d'impuretes de l'ordre de 015 cm
3 L'epaisseur de la couche semiconductrice de type N 13 ' est choisie
par exemple a 2,5 microns environ.
Comme indique sur la figure 4 B, on place ensuite un masque 19 dans
une position correspondant a la zone photo-detectrice a obtenir sur la
surface superieure de la couche semi-conductrice de type N 13 ' On
dope ensuite des ions de boron (B) par exemple, dans la couche semi-
conductrice de type N 13 ', aux endroits de sa surface o ne se trouve
pas le masque 19, l'operation se faisant par implantation d'ions avec
une densite correspondant a un dosage de l'ordre de 3,15 x 1012 cm 2
par exemple, de maniere a obtenir une diffusion a une profondeur
d'envi- ron 1,5 microns par exemple, pour que les regions semi-
conductrices de type P 13 a ainsi obtenues presentent une forte
densite d'impuretes d'environ 2 x 1016 cm 3 par exemple.
Ensuite, comme indique sur la figure 4 C, on place des masques 20 sur
la surface superieure des regions semi- conductrices de type P 13 a,
sauf aux endroits o l'on veut obtenir la partie de transfert de
charges verticale et le drain de surcharge, et apres avoir retire le
mas- que 19 de la surface de la couche semi-conductrice de type N 13 '
On dope alors des ions d'arsenic (As) par exemple, a la fois dans la
couche semiconductrice de type N 13 ' et dans la region
semi-conductrice de type P lla, aux endroits o ne se trouvent pas les
masques 20, l'operation s'effectuant par implantation d'ions avec une
densite conduisant a un dosage d'environ 4 x 1012 cm 2 par exemple, de
maniere a obtenir une diffusion a une pro- fondeur d'environ 0,5
micron par exemple, pour former une zone photo-detectrice 10, une
partie de transfert de char- ges verticale 11 et un drain de surcharge
14 se presentant sous la forme de zones semi-conductrices de type N
dont la densite d'impuretes soit pour chacune de l'ordre de
6 x 10 cm par exemple.
On retire ensuite les masques 20 et l'on depose la couche isolante 18
sur les differentes zones et parties decrites ci-dessus On place enfin
l'electrode de trans- fert verticale lle, l'electrode de portes de
transfert 12 e, l'electrode de portes de contr 8 le de surcharge 15 e
etc, sur la couche isolante 18, de maniere a obtenir la forme de
realisation de la figure 3.
Dans la forme de realisation ci-dessus, les zones de drain de
surcharge et de portes de contr 8 le de sur- charge, sont destinees a
evacuer les charges superflues de la zone photodetectrice, ce qui
permet de supprimer de facon tres sure le phenomene dit
d"'epanouissement".
Cependant, comme le drain de surcharge et la zone de portes de contr 8
le de surcharge sont places sur un de- tecteur elementaire de surface
limitee, en meme temps que la zone photodetectrice et la partie de
transfert de charges verticale, la surface de ces deux dernieres par-
ties se trouve reduite.
Compte tenu de cet inconvenient, il est souhai- table que dans la
forme de realisation de la figure 3, le drain de surcharge 14, la
partie de la region semi-con- ductrice de type P 13 a situee
au-dessous du drain de sur-
* charge 14, et la zone de portes de contr 8 le de surcharge, soient
realises sous la forme de zones suffisamment minces pour que la
lumiere qui les traverse puisse par- venir avec une faible attenuation
a la couche semi-con- ductrice 13 ', ce qui permet ainsi d'agrandir
sensiblement la zone photo-detectrice.
Dans ce cas, la lumiere recue par le drain de surcharge 14 et la zone
de portes de contr 8 le de surchar- ge 15, traverse ces zones pour
parvenir a la zone videe D situee dans la couche semi-conductrice de
type N 13 ', de maniere a produire des charges correspondant a la con-
version photo-electrique qui s'y produit Ces charges produites dans la
zone videe Ds, sont egalement collec- tees dans la zone
photo-detectrice 10, en plus des char- ges produites par la lumiere
recue par la zone photo- detectrice 10, et constituent une partie du
signal de charges Il en resulte une augmentation importante de la zone
photo-detectrice compensant la reduction de surface due au drain de
surcharge et a la zone de portes de con- tr 8 le de surcharge, ce qui
permet d'ameliorer la sensibi- lite photo-electrique.
Les solutions ci-apres peuvent etre utilisees pour obtenir des zones
de drain de surcharge et de por- tes de contr 8 le de surcharge
suffisamment minces comme indique cidessus Dans le procede de
fabrication decrit ci-dessus sur les figures 4 A, 4 B et 4 C, les
regions semi- conductrices de type P 13 a sont realisees sous la forme
de zones minces de 0,5 micron d'epaisseur par exemple, au cours de
l'etape representee sur la figure 4 B, et la zone photo-detectrice 10,
la partie de transfert de char- ges verticale 11 et le drain de
surcharge 14, constitues par des zones semi-conductrices de type N,
sont egalement realises sous la forme de zones minces de 0,2 micron
d'epaisseur par exemple, au cours de l'etape representee sur la figure
4 C. Ensuite, des masques sont places sur le drain de surcharge 14 et
sur la partie de la region semi-conduc- trice de type N o l'on veut
former la zone de portes de contr 8 le de surcharge 15, puis des ions
de boron et des ions d'arsenic sont diffuses dans la region
semi-conduc- trice de type P 13 a et dans les zones semi-conductrices
de type N formant respectivement la zone photo-detectrice et la partie
de transfert de charges verticale 11, la diffusion s'effectuant a
travers les parties o il n'y a pas de masques Grace a cette diffusion,
la zone photo- detectrice 10, la partie de transfert de charges
verticale
11, et la region semi-conductrice de type P 13 a, a l'ex- ception de
la partie de cette region o se forme la zone de portes de contr 8 le
de surcharge 15, reprennent des epaisseurs importantes par rapport a
celles du drain de surcharge 14 et de la partie de la region
semi-conductri- ce de type P 13 a o se forme la zone de portes de
contr 8- le de surcharge 15 On obtient ainsi un drain de surchar- ge
14 et une zone de portes de contr 8 le de surcharge 15 sous forme de
zones minces.
Comme cela apparatt clairement dans la descrip- tion des formes de
realisation ci-dessus, etant donne que le detecteur d'image a l'etat
solide selon l'inven- tion ne laisse pas passer d'autres charges que
celles du signal emmagasine dans la zone photo-detectrice, pour passer
dans la partie de transfert de charges verticale et etre transferees
par celle-ci, on obtient en sortie un signal de detection d'image de
tres haute qualite ne donnant plus de phenomenes parasites de "flou"
sur l'ima- ge reproduite.
De plus, comme la zone photo-detectrice du de- tecteur d'image a
l'etat solide selon l'invention se trouve nettement agrandie, le
rendement d'utilisation des charges produites par conversion
photo-electrique de la lumiere recue par le detecteur, s'en trouve
ameliore, ce qui ameliore la sensibilite photo-electrique de l'appa-
reil. Enfin, l'invention permet de reduire au minimum la zone
photodetectrice, ce qui permet de miniaturiser l'ensemble du detecteur
ou d'ameliorer sa resolution d'image en augmentant le nombre des
regions detectrices elementaires.
Claims
_________________________________________________________________
1.R E V E N D I C A T I O N Detecteur d'image a l'etat solide
caracterise en ce qu'il comprend une partie de detection et de
transfert verticale (L) formee sur un substrat semi-conducteur (13)
d'un premier type de conductivite dans lequel sont for- mees une
couche semi-conductrice (13 ') d'un second type de conductivite a
faible densite d'impuretes, un certain nombre de regions
semi-conductrices (13 a) du premier type de conductivite formees sur
la couche semi-conductrice (13 ') du second type de conductivite, et
un certain nom- bre de zones photo-detectrices (10) destinees a
emmagasi- ner un signal de charges obtenu en reponse a la lumiere
venant de l'exterieur, ces zones photo-detectrices (10) etant formees
chacune entre une paire de regions semi- conductrices (13 a) du
premier type de conductivite, cha- cune de ces regions
semi-conductrices (13 a) du premier type de conductivite contenant une
partie de transfert de charges verticale (11) destinee a transferer
vertica- lement le signal de charges provenant de la -zone photo-
detectrice, et un drain de surcharge (14) destine a evacuer les
charges superflues de la zone photo-detec- trice (10), ces deux
dernieres-parties etant realisees sous la forme de zones
semi-conductrices du second type de conductivite, separees l'une de
l'autre; une partie de transfert de charges horizontale (M) destinee a
trans- feter horizontalement le signal de charges transmis par la
partie de detection et de transfert verticale (L); et une partie de
sortie (N) permettant d'obtenir un si- gnal de sortie de detection
d'image en reponse au signal de charges transfere par la partie de
transfert de char- ges horizontale (M).
? ?
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you know whereabouts in the document they occur. [48][_]
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any discovery (or vertical marker) when you mouse over
it.<br/><br/>The preview window is draggable so you may place it
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