FR2510308A1 - Detecteur d'image a l'etat solide - Google Patents
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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
Détecteur d'image à l'état solide ".
L'invention concerne un détecteur d'image à l'état solide dont une partie forme un dispositif de transfert de charges Plus précisément l'invention con- cerne un détecteur d'image à l'état solide perfectionné,
du type à transfert d'interligne.
Les détecteurs d'image à l'état solide utilisant
un dispositif de transfert de charges tel qu'un disposi-
tif à charges couplées (appelé ci-après DCC), se classent
d'une façon générale dans la catégorie du type à trans-
fert de trame et dans la catégorie du type à transfert d'interligne Ces détecteurs d'image à l'état solide utilisant un DCC se sont avérés extrêmement intéressants,
car ils permettent de réaliser un appareil de prise d'ima-
ge très compact tel qu'une caméra de télévision miniatu-
risée à faible consommation et à grande fiabilité Cepen-
dant, en contrepartie des avantages ci-dessus, les détec-
teurs d'image à DCC proposés jusqu'ici ont posé un cer-
tain nombre de problèmes dûs à des phénomènes parasites
appelés "épanouissement" et "flou".
Dans le cas d'un détecteur d'image à l'état soli-
de du type à transfert d'interligne, le dispositif de
détection comprend une partie de détection et de trans-
fert verticale contenant un certain nombre de zones photo-détectrices disposées en rangées horizontales et en colonnes verticales, des parties de transfert de charges verticales disposées le long de chaque colonne verticale de zones photo-détectrices, des zones de portes de transfert prévues entre chaque zone photo-détectrice et l'une, correspondante, des parties de transfert de charges verticales, une partie de transfert de charges horizontale couplée à la partie de transfert de charges verticale, et une partie de sortie couplée à la partie de transfert de charges horizontale Ces différentes parties de détection et de transfert verticale, de transfert de charges horizontale, et de sortie, sont formées sur un
substrat semi-conducteur commun.
La zone photo-détectrice est destinée à produire un signal de charges en réponse à la lumière reçue, et à
stocker ce signal de charges La zone de portes de trans-
fert est destinée à transférer le signal de charges emma-
gasiné dans la zone photo-détectrice, vers la partie de transfert de charges, à chaque période correspondant à un retour de spot vertical La partie de transfert de charges verticale est destinée à transférer dans l'ordre
les signaux de charges provenant de la zone photo-détec-
trice, vers la partie de transfert de charges horizontale,
a chaque période correspondant à un retour de spot hori-
zontal La partie de transfert de charges horizontale est destinée à transférer, vers la partie de sortie, le signal de charges provenant de la partie de transfert de charges verticale, pour chacune des périodes correspondant à un
retour de spot horizontal, au cours d'une période corres-
pondant à un balayage d'image horizontal Enfin, la partie de sortie est destinée à transmettre un signal de sortie de détection d'image en réponse au signal de charges
transféré par la partie de transfert de charges horizon-
tale. Dans un détecteur d'image à l'état solide du type à transfert d'interligne utilisant un DCC (appelé
ci-après détecteur d'image à DCC a transfert d'interli-
gne) selon l'art antérieur, lorsque la lumière reçue par la zone photodétectrice atteint l'intérieur du substrat semi-conducteur placé audessous de celle-ci et que, par suite, une charge est produite à l'intérieur du substrat semi-conducteur, cette charge s'écoule partiellement, et de façon parasite, dans la partie de transfert de charges verticale, sans constituer le signal de charges, et se
trouve transmise de manière intempestive par le fonction-
nement de la partie de transfert de charges verticale.
Cette charge transmise de manière intempestive se transforme en une composante de bruit dans le signal de sortie de détection d'image fourni par le détecteur, et provoque une tache ou une ligne blanche sur l'image visualisée par un appareil de visualisation tel qu'un tube-image, par exemple, lorsque cet appareil reçoit le signal de sortie de détection d'image Ce phénomène de tache ou de ligne blanche apparaissant sur l'image est appelé "flou" et constitue l'un des problèmes non résolus
des détecteurs d'image à DCC à transfert d'interligne se-
lon l'art antérieur.
L'invention a pour but de pallier ces inconvé-
nients de l'art antérieur en créant un détecteur d'image à l'état solide de type à transfert d'interligne dont la structure perfectionnée permette de ne pas induire de charges passant dans la partie de transfert de charges verticale à partir du substrat semi-conducteur, et se trouvant intempestivement transférées dans la partie de
transfert de charges verticale.
L'invention a également pour but de créer un dé-
tecteur d'image à l'état solide perfectionné, dans lequel
la zone photo-détectrice formée sur le substrat semi-
conducteur soit contig Ue à une région semi-conductrice d'un premier type de conductivité à faible densité d'impuretés, et à une région semiconductrice d'un second
type de conductivité à grande densité d'impuretés, cha-
cune de ces régions étant prévue sur le substrat semi-
conducteur, une partie de transfert de charges verticale, également formée sur le substrat semi-conducteur, étant enveloppée par la région semi-conductrice du second type de conductivité, de façon que les charges produites à
l'intérieur du substrat semi-conducteur ne puissent pas-
ser dans la partie de transfert de charges verticale.
A cet effet, l'invention concerne un détecteur d'image à l'état solide caractérisé en ce qu'il comprend une partie de détection et de transfert verticale formée
sur un substrat semi-conducteur d'un premier type de con-
ductivité dans lequel sont formées une couche semi-con-
ductrice d'un second type de conductivité à faible den-
sité d'impuretés, un certain nombre de régions semi-con-
ductrices du premier type de conductivité formées sur la couche semiconductrice du second type de conductivité,
et un certain nombre de zones photo-détectrices desti-
nées à emmagasiner un signal de charges obtenu en réponse
à la lumière venant de l'extérieur, ces zones photo-dé-
tectrices étant formées chacune entre une paire de ré-
gions semi-conductrices du premier type de conductivité, chacune de ces régions semi-conductrices du premier type de conductivité contenant une partie de transfert de charges verticale destinée à transférer verticalement le signal de charges provenant-de la zone photo-détectrice, et un drain de surcharge destiné à évacuer les charges superflues de la zone photo-détectrice, ces deux dernières
parties étant réalisées sous la forme de zones semi-con-
ductrices du second type de conductivité, séparées l'une
de l'autre; une partie de transfert de charges horizon-
tale destinée à transférer horizontalement le signal de
charges transmis par la partie de détection et de trans-
fert verticale; et une partie de sortie permettant d'obtenir un signal de sortie de détection d'image en réponse au signal-de charges transféré par la partie de
transfert de charges horizontale.
L'invention sera décrite en détail au moyen des dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un détecteur d'image à DCC de type à transfert d'inter- ligne, selon l'art antérieur; la figure 2 est une vue plane schématique d'une forme de réalisation d'un détecteur d'image à l'état solide selon l'invention; la figure 3 est une vue en coupe d'une partie d'un exemple de détecteur d'image à l'état solide selon l'invention; et les figures 4 A, 4 B et 4 C illustrent un exemple de procédé de fabrication d'un détecteur d'image à l'état solide selon l'invention, comportant une partie telle que
celle de la figure 2.
Pour une meilleure compréhension de l'invention, on commencera par décrire sur la figure 1, la partie de
détection et de transfert verticale d'un détecteur d'ima-
ge à DCC à transfert d'interligne selon l'art antérieur.
La partie de détection et de transfert verticale contenant un certain nombre de détecteurs élémentaires
est formée sur un substrat semi-conducteur de type P 1.
Dans chacun des détecteurs élémentaires du substrat semi-
conducteur 1 sont prévus une zone photo-sensible 2, une partie de transfert de charges verticale 3 et un drain de surcharge 4 destiné à drainer les charges superflues de
la zone photo-détectrice 2, tous ces éléments se présen-
tant sous la forme de régions semi-conductrices de type
N D'autre part, une zone de portes de contr 8 le de sur-
charge 5 destinée à former une barrière de potentiel en-
tre la zone photo-sensible 2 et le drain de surcharge 4,
ainsi qu'une zone de blocage de passage 6 destinée à sé-
parer les éléments détecteurs les uns des autres, sont prévues sous la forme de régions semi-conductrices de
type P à grande densité d'impuretés D'autre part, la par-
tie supérieure du substrat semi-conducteur de type P 1 se trouvant entre la zone photo-détectrice 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 prévue sur l'ensemble des différentes parties ci-dessus Sur cette couche isolante 8 se placent une électrode de transfert
verticale 3 e, une électrode de portes de contr 8 le de sur-
charge 5 e, et une électrode de portes de transfert 7 e, disposées 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 appliqués à ces électro-
des.
Avec la construction ci-dessus, pendant une pé-
riode de réception de lumière au cours de laquelle la zone photodétectrice 2 reçoit la lumière de manière à produire et à stocker les signaux de charges tandis que la partie de transfert de charges verticale 3 transfère verticalement les signaux de charges déjà transmis par la zone photo-détectrice 2 à chaque période correspondant au retour de spot horizontal, on obtient, comme indiqué en pointillés sur la figure 1, la formation de zones vidées Ds, Dr et'Do provoquées respectivement par la zone photo-détectrice 2, la partie de transfert de charges
verticale 3 et le drain de surcharge 4.
Dans ces-conditions, les charges produites dans
la zone vidée D par l'opération de conversion photo-
s
électrique de la lumière reçue sur la zone photo-détec-
trice 2, sont collectées dans cette zone photo-électri-
que 2 par le champ électrique régnant dans la zone vidée Ds, de manière à donner le signal de charges Cependant,
une charge E également produite dans le substrat semi-
conducteur de type P 1 par l'opération de conversion photo-électrique d'une lumière h constituant une partie de la lumière reçue par la zone photo-détectrice 2, et pénétrant dans le substrat semi-conducteur de type P 1 par la zone vidée Ds, pénètre également en partie dans
la zone photo-détectrice 2 pour donner un signal de char-
ges et passer ensuite partiellement dans les zones vi-
dées Dr et De, de manière à être collectée dans la partie de transfert de charges verticale 3 et dans le drain de
surcharge 4 par les champs électriques régnant respecti-
vement dans les zones vidées Dr et D 0.
Bien qu'une partie des charges E collectées dans le drain de surcharge 4 soient évacuées sans difficultés à l'extérieur de la partie de détection et de transfert verticale, une autre partie des charges E collectées 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'opération 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 détection d'image appa-
raissant en sortie du détecteur, et cette composante est à l'origine du phénomène indésirable de "flou" détériorant
la qualité du signal de sortie de détection d'image.
On décrira maintenant sur les figures 2 et 3 une
forme de réalisation d'un détecteur d'image à l'état so-
lide du type à transfert d'interligne selon l'invention.
Sur la figure 2, le détecteur selon l'invention comprend
une partie de détection et de transfert verticale L com-
portant un certain nombre de zones photo-détectrices 10
disposées en rangées horizontales et en colonnes verti-
cales, des parties de transfert de charges verticales 11 disposées le long de chaque colonne verticale de zones photo-détectrices 10, des zones de portes de transfert 12 disposées entre chacune des zones photodétectrices et les parties de transfert de charges verticales 11
correspondantes, une partie de transfert de charges hori-
zontale M couplée à la partie de détection et transfert verticale L, et une partie de sortie N couplée à la partie de transfert de charges horizontale M, cette disposition
étant essentiellement identique à celle de l'art antérieur.
La figure 3 représente une coupe partielle de la
partie de détection et de transfert verticale L de l'exem-
ple de détecteur d'image à l'état solide selon l'inven-
tion.
La partie L est formée 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, à faible densité d'impuretés, et contenant un certain
nombre de détecteurs élémentaires Sur la couche semi-
conductrice de type N 13 ' se placent un certain nombre de
régions semi-conductrices de type P à forte densité d'im-
puretés 13 a De plus, chaque zone photo-détectrice 10 est disposée entre deux régions semi-conductrices de type P adjacentes 13 a, sur la couche semi-conductrice de type N
13 ' Chaque paire constituée d'une région semi-conduc-
trice de type P 13 a et d'une zone photo-détectrice 10,
forme l'un des détecteurs élémentaires.
Dans la région semi-conductrice de type P 13 a,
la partie de transfert de charges verticale 11 et la par-
tie de drain de surcharge 14 destinée à éliminer les charges superflues de la zone photo-détectrice 10, sont réalisées sous la forme de zones semi-conductrice de type N séparées l'une de l'autre, de façon que la région semi-conductrice de type P 13 a enveloppe séparément la partie de transfert de charges verticale 11 et le drain
de surcharge 14 Une première partie de la région semi-
conductrice de type P 13 a située entre la zone photo-
détectrice 10 et le drain de surcharge 14, forme une
zone de porte de contr 8 le de surcharge 15 destinée à cons-
tituer une barrière de potentiel pour le drain de surchar-
ge 14.
Une seconde partie de la région semi-conductrice de type P 13 a située entre la partie de transfert de char- ges verticale 11 et le drain de surcharge 14, forme une
zone de blocage de passage 16 destinée à séparer les dé-
tecteurs élémentaires les uns des autres Une troisième partie de la région semi-conductrice de type P 13 a située
entre la zone photo-détectrice 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 prévue sur
les différentes parties ci-dessus formant chacun des dé-
tecteurs élémentaires Sur la couche isolante 18, une électrode de transfert verticale lle, une électrode de portes de transfert 12 e, et une électrode de portes de contr 8 le de surcharge 15 e, sont prévues 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 contrôle de surcharge 15, un signal d'horloge de
transfert vertical et des tensions de polarisation con-
venables étant appliqués à ces électrodes.
Dans la construction décrite ci-dessus, pendant une période de réception de lumière au cours de laquelle
la zone photo-détectrice 10 reçoit la lumière de ma-
nière à produire et à stocker un signal de charges que la partie de transfert de charges verticale 11 transfère verticalement pendant chaque période correspondant à un retour de spot horizontal, les zones vidées Ds, Dret Do, se forment comme indiqué par les lignes de séparation
en pointillés de la figure 3.
Sous l'action de la zone photo-détectrice 10, la
zone vidée D, (représentée en pointillés) vient s'éten-
dre sur toute la couche semi-conductrice de type N 13 ' à faible densité d'impuretés, et pénètre en outre dans les régions semi-conductrices de type P 13 a à forte densité d'impuretés, et dans le substrat semiconducteur de type P, cette pénétration se faisant à la fois le long de l'interface entre la couche semi-conductrice de type N 13 ' et les régions 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 vidée Dru vient envelopper la
partie de transfert de charges verticale 11 dans la ré-
gion semi-conductrice de type P 13 a, sous l'action de cette partie de transfert de charges verticale 11, et la zone vidée Do, vient envelopper le drain de surcharge 14 dans la région semi-conductrice 13 a, sous l'action de
ce drain de surcharge 14.
Il est important de marquer ici que la région
semi-conductrice de type N 13 t à faible densité d'impu-
retés, est destinée à permettre l'extension sur celle-
ci de la zone vidée Ds, produite par la forme photo-dé-
tectrice 10, de façon que cette zone vidée Ds, commandée par le potentiel de la zone photo-détectrice 10 vienne s'étaler largement sous cette zone 10, et de façon que la partie de transfert de charges verticale 11 et le drain
de surcharge 14 soient enveloppés séparément par la ré-
gion semi-conductrice de type P 13 a afin d'être isolés
l'un de l'autre.
Dans ces conditions, la conversion photo-électri-
que de pratiquement toute la lumière h ' reçue par la zone photodétectrice 10, sauf une petite partie de cette lumière h-;' traversant la couche semi-conductrice de type N 13 ' pour atteindre le substrat semiconducteur
de type P 13, s'effectue dans la zone vidée D, Prati-
quement toute la charge E' produite dans la zone vidée Ds, par l'opération de conversion photo-électrique qui
s'y développe, est collectée dans la zone photo-détec-
il trice 10 par le champ électrique polarisé dans le sens dirigé vers la zone photo-détectrice 10 de la zone vidée 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 vidée
Dr I produite par la partie de transfert de charges verti-
cale 11, ou par la zone vidée Do produite par le drain
de surcharge 14.
De plus, les charges produites dans la zone neu-
tre située à l'extérieur de la zone vidée D, du substrat
semi-conducteur de type P 13, par l'opération de conver-
sion photo-électrique qui s'y développe sous l'action de la petite quantité de lumière hi ', ne peuvent pénétrer
dans les zones vidées Dr I ou Dos, mais pénètrent au con-
traire dans la zone vidée DS, pour passer alors dans la
zone photo-détectrice 10 Par suite, aucune charge inu-
tile ne passe dans la partie de transfert de charges ver-
ticale 1 l pour y être transférée, de sorte que le phéno-
mène indésirable de 'flou' n'apparait pas Comme de plus,
dans ce cas, la zone vidée Ds, produite par la zone photo-
détectrice 10 s'étend très largement et très profondément dans la couche semi-conductrice de type N 13 ', on augmente considérablement le rendement d'utilisation des charges produites par la conversion photo- électrique de la lumière
reçue par la zone photo-détectrice 10, ces charges consti-
tuant le signal de charges.
On décrira maintenant sur les figures 4 A, 4 B et 4 C un exemple de procédé de fabrication du détecteur d'image à l'état solide selon l'invention utilisant la partie de détection et de transfert verticale représentée
sur la figure 3 Tout d'abord, comme indiqué sur la fi-
gure 4 A, on dope par exemple des ions de phosphore-(P) dans le substrat semi-conducteur de type P 13, avec une densité d'impuretés de l'ordre de 5 x 1014 cm 3 par exemple, l'opération s'effectuant par implantation d'ions, à partir de l'une des surfaces du substrat, avec une densité d'ions suffisamment basse pour être dosée par
exemple à environ 2,5 x 1012 cm 2, la diffusion s'obte-
nant en chauffant-pendant une longue période de temps à haute température, de manière à obtenir une couche semi-
conductrice de type N 13 ' présentant par exemple une den-
sité d'impuretés de l'ordre de 015 cm 3 L'épaisseur de la couche semiconductrice de type N 13 ' est choisie par
exemple à 2,5 microns environ.
Comme indiqué sur la figure 4 B, on place ensuite un masque 19 dans une position correspondant à la zone photo-détectrice à obtenir sur la surface supérieure de la couche semi-conductrice de type N 13 ' On dope ensuite
des ions de bore (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'opération se faisant par implantation d'ions avec une densité correspondant à un dosage de l'ordre de 3,15 x 1012 cm 2 par exemple, de
manière à obtenir une diffusion à une profondeur d'envi-
ron 1,5 microns par exemple, pour que les régions semi-
conductrices de type P 13 a ainsi obtenues présentent une forte densité d'impuretés d'environ 2 x 1016 cm 3
par exemple.
Ensuite, comme indiqué sur la figure 4 C, on place
des masques 20 sur la surface supérieure des régions 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 après avoir retiré 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, à la fois dans la couche semiconductrice de type N 13 ' et dans la région semi-conductrice de type P lla, aux endroits o ne se trouvent pas les masques 20, l'opération s'effectuant par implantation d'ions avec une densité conduisant à un dosage d'environ 4 x 1012 cm 2
par exemple, de manière à obtenir une diffusion à une pro-
fondeur d'environ 0,5 micron par exemple, pour former une
zone photo-détectrice 10, une partie de transfert de char-
ges verticale 11 et un drain de surcharge 14 se présentant sous la forme de zones semi-conductrices de type N dont la densité d'impuretés soit pour chacune de l'ordre de
6 x 10 cm par exemple.
On retire ensuite les masques 20 et l'on dépose la couche isolante 18 sur les différentes zones et parties
décrites ci-dessus On place enfin l'électrode de trans-
fert verticale lle, l'électrode de portes de transfert 12 e, l'électrode de portes de contr 8 le de surcharge 15 e etc, sur la couche isolante 18, de manière à obtenir
la forme de réalisation de la figure 3.
Dans la forme de réalisation ci-dessus, les zones
de drain de surcharge et de portes de contr 8 le de sur-
charge, sont destinées à évacuer les charges superflues de la zone photodétectrice, ce qui permet de supprimer
de façon très sûre le phénomène dit d"'épanouissement".
Cependant, comme le drain de surcharge et la zone de
portes de contr 8 le de surcharge sont placés sur un dé-
tecteur élémentaire de surface limitée, en même temps que la zone photodétectrice et la partie de transfert de
charges verticale, la surface de ces deux dernières par-
ties se trouve réduite.
Compte tenu de cet inconvénient, il est souhai-
table que dans la forme de réalisation de la figure 3, le
drain de surcharge 14, la partie de la région semi-con-
ductrice de type P 13 a située au-dessous du drain de sur-
* charge 14, et la zone de portes de contr 8 le de surcharge , soient réalisés sous la forme de zones suffisamment
minces pour que la lumière qui les traverse puisse par-
venir avec une faible atténuation à la couche semi-con-
ductrice 13 ', ce qui permet ainsi d'agrandir sensiblement
la zone photo-détectrice.
Dans ce cas, la lumière reçue par le drain de
surcharge 14 et la zone de portes de contr 8 le de surchar-
ge 15, traverse ces zones pour parvenir à la zone vidée D située dans la couche semi-conductrice de type N 13 ', de manière à produire des charges correspondant à la con- version photo-électrique qui s'y produit Ces charges
produites dans la zone vidée Ds, sont également collec-
tées dans la zone photo-détectrice 10, en plus des char-
ges produites par la lumière reçue par la zone photo-
détectrice 10, et constituent une partie du signal de charges Il en résulte une augmentation importante de la zone photo-détectrice compensant la réduction de surface
due au drain de surcharge et à la zone de portes de con-
tr 8 le de surcharge, ce qui permet d'améliorer la sensibi-
lité photo-électrique.
Les solutions ci-après peuvent être utilisées
pour obtenir des zones de drain de surcharge et de por-
tes de contr 8 le de surcharge suffisamment minces comme indiqué cidessus Dans le procédé de fabrication décrit
ci-dessus sur les figures 4 A, 4 B et 4 C, les régions semi-
conductrices de type P 13 a sont réalisées sous la forme de zones minces de 0,5 micron d'épaisseur par exemple, au cours de l'étape représentée sur la figure 4 B, et la
zone photo-détectrice 10, la partie de transfert de char-
ges verticale 11 et le drain de surcharge 14, constitués par des zones semi-conductrices de type N, sont également réalisés sous la forme de zones minces de 0,2 micron d'épaisseur par exemple, au cours de l'étape représentée sur la figure 4 C. Ensuite, des masques sont placés sur le drain de
surcharge 14 et sur la partie de la région 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 bore et des
ions d'arsenic sont diffusés dans la région semi-conduc-
trice de type P 13 a et dans les zones semi-conductrices de type N formant respectivement la zone photo-détectrice et la partie de transfert de charges verticale 11, la diffusion s'effectuant à travers les parties o il n'y a
pas de masques Grâce à cette diffusion, la zone photo-
détectrice 10, la partie de transfert de charges verticale
11, et la région semi-conductrice de type P 13 a, à l'ex- ception de la partie de cette région o se forme la zone de portes de
contr 8 le de surcharge 15, reprennent des épaisseurs importantes par rapport à celles du drain de
surcharge 14 et de la partie de la région 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 réalisation ci-dessus, étant donné
que le détecteur d'image à l'état solide selon l'inven-
tion ne laisse pas passer d'autres charges que celles du signal emmagasiné dans la zone photo-détectrice, pour passer dans la partie de transfert de charges verticale et être transférées par celle-ci, on obtient en sortie un signal de détection d'image de très haute qualité ne
donnant plus de phénomènes parasites de "flou" sur l'ima-
ge reproduite.
De plus, comme la zone photo-détectrice du dé-
tecteur d'image à l'état solide selon l'invention se trouve nettement agrandie, le rendement d'utilisation des charges produites par conversion photo-électrique de la lumière reçue par le détecteur, s'en trouve amélioré, ce
qui améliore la sensibilité photo-électrique de l'appa-
reil. Enfin, l'invention permet de réduire au minimum la zone photodétectrice, ce qui permet de miniaturiser l'ensemble du détecteur ou d'améliorer sa résolution d'image en augmentant le nombre des régions détectrices élémentaires.
Claims (1)
- R E V E N D I C A T I O NDétecteur d'image à l'état solide caractérisé en ce qu'il comprend une partie de détection et de transfert verticale (L) formée sur un substrat semi-conducteur ( 13) d'un premier type de conductivité dans lequel sont for- mées une couche semi-conductrice ( 13 ') d'un second type de conductivité à faible densité d'impuretés, un certain nombre de régions semi-conductrices ( 13 a) du premier type de conductivité formées sur la couche semi-conductrice( 13 ') du second type de conductivité, et un certain nom-bre de zones photo-détectrices ( 10) destinées à emmagasi-ner un signal de charges obtenu en réponse à la lumière venant de l'extérieur, ces zones photo-détectrices ( 10)étant formées chacune entre une paire de régions semi-conductrices ( 13 a) du premier type de conductivité, cha-cune de ces régions semi-conductrices ( 13 a) du premier type de conductivité contenant une partie de transfertde charges verticale ( 11) destinée à transférer vertica-lement le signal de charges provenant de la -zone photo-détectrice, et un drain de surcharge ( 14) destiné àévacuer les charges superflues de la zone photo-détec-trice ( 10), ces deux dernières-parties étant réalisées sous la forme de zones semi-conductrices du second type de conductivité, séparées l'une de l'autre; une partiede transfert de charges horizontale (M) destinée à trans-féter horizontalement le signal de charges transmis par la partie de détection et de transfert verticale (L);et une partie de sortie (N) permettant d'obtenir un si-gnal de sortie de détection d'image en réponse au signalde charges transféré par la partie de transfert de char-ges horizontale (M).
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