Разработка конструктивно-технологических основ проектирования и промышленное освоение линейных фоточувствительных приборов с зарядовой связью

• Автор: Костюков, Евгений Вильевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ

обзор литературы.

1.1. Введение

1.2. ПЗС с поверхностным и объмным скрытым каналом.И

1.3. Линейные ФПЗС формирователи изображения.

1.4. Особенности технологии линейных ФПЗС с объмным каналом.

требования к кремнию

1.5. Обзор конструктивных и технологических решений при создании

линейных ФПЗС с объмным каналом обзор статей и патентов.

1.6. Применение ФПЗС потребительские и специализированные системы
на основе ФПЗС
1.7. Выводы но главе 1.
Глава 2. ВЫБОР АРХИТЕКТУРЫ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛФПЗС.
2.1. Принцип работы и общее описание приборов
2.2. Линейные ФПЗС с фотодиодным накопителем, выполненные по схеме билинейного считывания с раздельными выходами
2.3. Линейные ФПЗС, выполненные по однорегистровой схеме
с одним выходом
2.4. Линейные ФПЗС, выполненные по схеме билинейного считывания
с одним выходом
2.5. Выводы по главе 2.
Глава 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛФПЗС
3.1. Введение
3.2. Цели оптимизации и оптимизируемые параметры.
3.3. Алгоритм оптимизации
3.4. Начальные этапы моделирования.
3.5. Результаты моделирования
3.6. Моделирование выходного устройства
3.7. Топологическое проектирование.
3.8. Частотноконтрастные и спектральные характеристики
39. Выводы по главе 3
Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ФПЗС
4.1. Технология ЛФПЗС с поверхностным каналом.
4.2. Технология ЛФПЗС с объмным каналом
4.3. Пооперационный технологический маршрут.
4.4. Исследование влияния на качество внутреннего геттера формирующих
его последовательностей отжигов и содержания кислорода в кремнии
4.5. Выводы по главе 4
Глава 5. ПАРАМЕТРЫ И ПРИМЕНЕНИЕ ЛФПЗС.
5.1. Параметры и характеристики приборов ФПЗСЛ и ФПЗСЛ
5.2. Параметры и характеристики приборов ФПЗСЛ и ФПЗСЛ.
5.3. Параметры и характеристики приборов А, А, А и А.
5.4. Применение ЛФПЗС
5.5. Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Изменение времени отжига при °С в диапазоне от шести часов до пяти минут мало влияет на преципитацию кислорода в объёме пластины, что позволяет сформировать свободную от дефектов зону шириной, соответственно, от мкм до 4 мкм, оптимальную для Ф3С различных типов. В результате, после первого длительного отжига эффективный геттер успевает образоваться в пластинах с меньшим содержанием кислорода. Установлен диапазон начальной концентрации кислорода в пластинах кремния 6,5* - 8* см’3, обеспечивающий необходимую плотность преципитатов Ю см'3 при воспроизводимом процессе формирования внутреннего геттера. Приборы КЦЛ2, КЦЛЗ с фотодиодным накопителем, разработанные на основе технологии, приведенной в диссертации, внедрены в производство и выпускались на Опытном заводе НИИ «Пульсар» в - г. ЦЛ5, ЦЛ6 и КЦЛ7 выпускались на Опытном заводе НИИ «Пульсар» в - г. Ф3СЛ и ФПЗСЛ (модернизированные приборы ЦЛ5 и ЦЛ6) выпускаются малыми сериями совместно с ОАО «завод «Микрон» и НИИМЭ» и поставляются потребителям по договорам (в частности, для комплектации систем М-0, «Осьминог-ТВ» и других). Для улучшения фотоэлектрических параметров линейных ФНЗС в структуру кристалла введены: фотодиод (в том числе со слоем аккумуляции дырок), устройство планарного антиблуминга, двухфазная электродная система, быстродействующие выходные устройства на основе 2- и 2,5-каскадных истоковых повторителей. Для расширения динамического диапазона (более дБ) и повышения верхней температурной границы эксплуатации до +°С при минимальном энергопотреблении ЛФПЗС оснащен термоэлектрическим охладителем, причем охлаждается только кристалл ПЗС-линейки, находящийся в вакууме, а избыточное тепло термохолодильника используется для нагревания входного окна ЛФПЗС (авторское свидетельство № 5, пр. Ю см* . Основной - в разработку конструкции и технологии ЛФПЗС (публикации 6,7,9,,,,, ,,, в автореферате). Работы ФГУП «НПП "Пульсар» по созданию ФПЗС, в том числе ЛФПЗС, в сочетании с рядом разработок ЦНИИ «Электрон» и других организаций удостоены Государственной премии Российской Федерации за год. Автору настоящей диссертации в числе других сотрудников также присуждена Государственная премия РФ и присвоено звание лауреата Государственной премии РФ в области пауки и техники. За разработку «Микросхемы линейные фоточувствительные с зарядовой связью (класс ФПЗС)» ФГУП «НИИ "Пульсар"» и персонально автор настоящей диссертации решением Международного Жюри УШ-го Международного салона промышленной собственности «АРХИМЕД-» награждены золотой медалью. Физические проблемы МДП-интегральной электроники», Севастополь, г. Приборы с зарядовой связью. XIII Всесоюзної! Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстропротекающих процессов», Москва, г. XI Всесоюзной конференции по фотоэлектронным приборам «Новые принципы формирования телевизионных изображений», Ленинград, г. IV конференции с международным участием «Приборы с зарядовой связью и системы на их основе», Геленджик, г. V международной конференции «Charge-Coupled Devices and CCD Systems», Крым, пос. Новый Свет, г. Photonic Systems for Ecological Monitoring», Прага, Чехия, г. V конференции «Современное телевидение», Москва, г. IX международной конференции «Лазеры в науке, технике, медицине», Геленджик, г. XI международной конференции «Лазеры в науке, технике, медицине», Сочи, г. XII конференции «Пути развития телевизионных фотоэлектронных приборов и устройств на их основе», Санкт-Петербург, г. Second Conference on Photonics for Transportation. Актуальные проблемы полупроводниковой фотоэлектроники», І Іовосибирск, г. XVIII международной конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения, Москва, г. III Российской школе учёных и молодых специалистов по физике, материаловедению и технологии получения кремния и приборных структур на его основе, Москва, г. II конференции «Системы наблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли», Адлер, г. Твердотельная электроника, комплсксированные изделия, экономика и управление научными разработками и производством изделий электронной техники», Москва, г. XIX международной конференции по фотоэлектролике и приборам ночного видения, Москва, г. VI конференции «Твердотельная электроника, сложные функциональные блоки РЭЛ», Владимир, г.