ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ МАТРИЦА ПРИБОРОВ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ Советский патент 1994 года по МПК H01L27/148 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к фоточувствительным матричным приборам с зарядовой связью (ПЗС), предназначенным для формирования видеосигналов и являющимся твердотельными аналогами вакуумных телевизионных передающих трубок.

Известны фоточувствительные матрицы ПЗС, отвечающие требованиям телевизионного стандарта.

Обладая рядом серьезных преимуществ перед вакуумными телевизионными передающими трубками, фоточувствительные матрицы ПЗС в данное время уступают им по количеству элементов.

Известна также фоточувствительная матрица приборов с зарядовой связью, содержащая подложку, светочувствительные элементы, p-n переходы с контактными площадками.

Устройство является ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Его недостаток заключается в том, что часть площади кристалла, на которой расположены контактные площадки, не участвует в формировании изображения.

Цель изобретения - уменьшение части площади фоточувствительной матрицы, не участвующей в формировании изображения.

Цель достигается тем, что контактные площадки размещены на неосвещенной стороне подложки, а p-n переходы под ними выполнены V-образной формы.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Конструкция предлагаемой матрицы включает подложку 1 из монокристаллического кремния, например КЭФ-20, на освещаемой стороне которой расположен слой двуокиси кремния 2 толщиной 1200 . Толщина подложки - 500-5 мкм, размеры кристалла матрицы в плане 8,7 х 7,6 мм. На освещаемой стороне подложки расположены 230 вертикальных столбцов светочувствительных элементов размером 15 х 20 мкм, по 288 элементов в каждом столбце. Между столбцами светочувствительных элементов находится 230 столбцов сдвиговых регистров на 288 бит каждый. Для вывода видеосигнала в матрице предусмотрен горизонтальный сдвиговый регистр и выходное устройство на МОП транзисторах. Электроды 3 из поликремния толщиною 0,5 мкм образуют фотозатвор над светочувствительными элементами и электродную систему сдвиговых регистров. Электроды 3 присоединены к площадкам 4, расположенным на освещаемой стороне матрицы. Площадка 4 в плане имеет размеры 10-15 мкм, укладывающиеся в пределы от 50 до 100% от размеров светочувствительного элемента.

Под контактными площадками расположены области полупроводника 5 с типом проводимости, противоположным типу проводимости подложки 1 и по размерам не превышающие размеры площадок 4. Контактные площадки 6 большого размера, например 200 х 200 мкм, располагаются на неосвещаемой стороне соосно с площадками 4 и соединяются с ними через области 5 областями 7 с типом проводимости, противоположным типу проводимости подложки, и проходящими в теле подложки. Конкретно соединительные области 7 размещены на стенках V-образных углублений, вытравленных с неосвещаемой стороны подложки на такую глубину, что области 7 и 6 смыкаются. Аналогичным образом выводятся на неосвещаемую сторону подложки истоки и стоки МОП транзисторов выходного устройства.

В предложенной конструкции матрицы практически отсутствует площадь, не участвующая в формировании изображения, что позволяет использовать ее для создания крупноформатных матриц ПЗС без искажения изображения. (56) Докучаев Ю. П. и др. Крупноформатный матричный формирователь видеосигналов. "Электронная промышленность" N 7, 1978, с. 54.

К.Сенен, М.Томпсет. Приборы с переносом заряда, М.: Мир, 1978, с. 175.

ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ МАТРИЦА ПРИБОРОВ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ, содержащая подложку, фоточувствительные элементы, p-n-переходы с контактными площадками, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения части площади фоточувствительной матрицы, не участвующей в формировании изображения, контактные площадки размещены на неосвещаемой стороне подложки, а p-n-переходы под ними выполнены V-образной формы.