176096. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kétfázisú töltésléptető elrendezés előállítására

MAGYAR

SZABADALMI

176096

NÉPKÖZTÁRSASÁG

LEÍRÁS

JÊ/ÊL.

Nemzetközi osztályozás :

|Sf

Bejelentés napja: 1977. XI. 2. (FE—1009)

H 01 L 21/425 H 01 L 29/78

Elsőbbsége: Német Demokratikus Köztársaság: 1976. XII. 3. (WP H 01 1/196 096)

ORSZÁGOS

TALÁLMÁNYI

HIVATAL

Közzététel napja: 1980. VI. 28. Megjelent: 1981. VII 31.

Ï fV • \

( '* ' ;

y

Feltalálók :

Stephani Rainer oki. mérnök, Berlin, Kirstein Eberhard oki. fizikus, Berlin, Német Demokratikus Köztársaság

Szabadalmas:

VEB Werk für Fernsehelektronik, Berlin, Német Demokratikus Köztársaság

Eljárás kétfázisú töltésléptető elrendezés előállítására

1

A találmány tárgya eljárás töltésléptető elrendezés előállítására kétfázisú technikával, fedett csatornával és implantált zárórétegekkel. A találmány tárgya az elektrotechnikában, különösen léptető regiszterek, késleltetővezetékek, tárolók és hasonló építőelemek elő- 5 állításánál alkalmazható. Az ismert műszaki megoldások jellemzői a következők :

A töltésléptető építőelemeknél két csoport kristályosodott ki, nevezetesen a felületi töltésléptető építőelemek (SCCD) és a belsőtéri töltésléptető építőelemek 10 (BCCD).

Míg az első csoportnál a töltéshordozók továbbítása a felületen történik, a második csoportnál ugyanez a belsőtérben következik be. A BCCD elemek előnye, hogy mivel nincs kölcsönhatás a félvezető felületével, 15 ezért kisebb átviteli veszteségekkel működnek, viszont kisebb a tárolóképességük, mint az SCCD elemeknek.

A BCCD elemek átviteli sebessége ezenkívül nagyságrendekkel nagyobb, mint az SCCD elemeké.

Az irodalomban számos esetben ismertetik a kapu- 20 technika (,,gate”-technika) alkalmazását a kétfázisú SCCD elemek előállítására. Egy ilyenfajta eljárást a 2 201 395 Isz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat ismertet, amelynél az elektródák alatt elhelyezkedő tértöltés tartományoknak az adalékolása a 25 felületre ferde ionsugárral történik és amelynél a rés alatti tartományokban a potenciállefolyás javítására az adalékolást a szubsztrátum felületére merőleges ionsugárral végzik. Az ilyenfajta töltésléptető építőelem elrendezés, amely egy síkban levő elektródákkal (egykapus 30

2

technika) van ellátva, azzal az előnnyel jár, hogy ennél kétfázisú üzem és csekély veszteségű töltésátvitel válik lehetővé. Az ilyen töltésléptető elrendezésnél egy léptetőfokozat hosszát két kapuelektróda és két résszélesség határozza meg.

Egy másik ismert kétfázisú technikájú töltésléptető egység előállítása úgy történik — amint azt a 2 341 179 Isz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat ismerteti — hogy az ionimplantációt is, amely a résztartományok adalékolására szolgál, különböző szögek mellett a szubsztrátum felületére ferde irányban végzik. Ez az eljárás lehetővé teszi olyan töltésléptető elrendezések előállítását, amelyeknél a léptetőfokozatok mérete az ismert és a 2 201 395 Isz. említett közrebocsátási iratban ismerttel szemben a felére csökkentett.

Implantált zárórétegű BCCD elemek előállítására az irodalomban egyetlen változat ismeretes, amelyet az Int. Conf. Technoi, and Charge-Coupled Devices Edinborg, Sept., 1974 (G. F. Amelio: „The impact of large CCD Image sensing arrays”) közöl.

Ennél a változatnál az elektródák foszforral adalékolt polikristályos szilíciumból vannak. Az elektródák közötti hézagokat nagy ellenállású (adaiékolás nélküli) polikristályos szilícium fedi. A záróréteg implantálás magától illeszkedik az elektródáknak az átviteli iránynyal ellentétes éleihez. Ennek a változatnak mindenesetre megvan az a hátránya, hogy mind a kapuk közötti hézagok szélessége, mind pedig a kapuk hossza az átvitel irányában függ az illeszkedés pontosságától. A kapuk közötti hézagokban levő adalékolás nélküli polikristá-176096