FR2974239A1 - Procede de realisation d'un capteur d'images a eclairement par la face arriere - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de réalisation d'un capteur d'images (31) à éclairement par la face arrière à partir d'un substrat semiconducteur (33), ce procédé comportant les étapes suivantes : a) amincir le substrat par sa face arrière ; b) déposer, sur la face arrière du substrat aminci, une couche de silicium amorphe (44) de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur ; et c) recuire à une température permettant de recristalliser le silicium amorphe (44) pour le stabiliser.
Description
B10792 - 10-GR1-1192 1 PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UN CAPTEUR D'IMAGES À ÉCLAIREMENT PAR LA FACE ARRIÈRE
Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de réalisation d'un capteur d'images à éclairement par la face arrière. Elle vise aussi un capteur réalisé selon ce procédé.
Exposé de l'art antérieur La figure 1 est une vue en coupe représentant de façon schématique et partielle un capteur d'images 1 à éclairement par la face arrière. Pour réaliser un tel capteur, on part d'un substrat semiconducteur d'épaisseur standard, par exemple de quelques centaines de µm d'épaisseur, que l'on vient amincir par sa face arrière jusqu'à obtenir un substrat 3 de quelques micromètres à une dizaine de micromètres d'épaisseur. Le substrat initial peut être un substrat de type semiconducteur sur isolant, un substrat de silicium massif éventuellement revêtu d'une couche monocristalline épitaxiée, ou tout autre type de substrat semiconducteur adapté, susceptible d'être aminci par sa face arrière. Dans cet exemple, le substrat 3 est de type P. Avant l'étape d'amincissement, des régions isolantes 5 formant des cloisons verticales sont réalisées dans la partie supérieure du substrat. Les régions 5 s'étendent dans le B10792 - 10-GR1-1192
2 substrat, depuis sa face avant et orthogonalement à cette face, jusqu'à une profondeur intermédiaire. En vue de dessus (non représentée), les régions 5 délimitent une pluralité de portions de substrat rectangulaires 3a et 3b. Chaque portion 3a est destinée à comprendre au moins une photodiode et peut comprendre des dispositifs de transfert de charges (non représentés), correspondant à un pixel du capteur, et chaque portion 3b est destinée à comprendre un ou plusieurs transistors de contrôle (non représentés). Pour réaliser les régions isolantes 5, des ouvertures en forme de tranchées sont gravées dans le substrat à la profondeur souhaitée, et remplies d'un matériau isolant tel que l'oxyde de silicium. Après la gravure mais avant le remplissage, une implantation d'éléments dopants est réalisée à partir des parois internes des tranchées, de façon à créer, à l'interface entre le substrat 3 et l'isolant 5, une mince couche 7 de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur. La couche 7 permet notamment de limiter les courants dits d'obscurité. Ces courants parasites sont liés à la génération spontanée et aléatoire de paires électron-trou au niveau de certains défauts de la structure cristalline du substrat. Ils sont susceptibles d'apparaître, et d'être collectés par des photodiodes, même en l'absence de tout éclairement du capteur. Ces courants perturbent le fonctionnement du capteur. En particulier, à l'interface entre le substrat 3 et l'isolant 5, des défauts cristallins créés lors de l'ouverture des tranchées sont susceptibles de générer des courants d'obscurité. La prévision de la couche 7 permet à la fois de réduire fortement le taux de génération d'électrons à proximité de l'interface, et d'augmenter la probabilité que lorsqu'un électron est généré à proximité de l'interface, ce dernier soit recombiné avec un trou et ne soit donc pas collecté par une photodiode. Après la formation des régions isolantes 5, des 35 photodiodes et dispositifs de transfert de charges (non B10792 - 10-GR1-1192
3 représentés) sont formés dans la partie supérieure des portions de substrat 3a, et des transistors de contrôle (non représentés) sont formés dans et sur les portions de substrat 3b. Les transistors de contrôle d'une portion de substrat 3b peuvent être partagés entre plusieurs photodiodes voisines, par exemple entre quatre photodiodes associées à quatre portions de substrat 3a voisines. La face avant du substrat 3 est ensuite recouverte d'un empilement 9 de couches isolantes et conductrices, dans lequel sont réalisées les diverses interconnexions du capteur. En particulier, chaque portion de substrat 3a ou 3b est surmontée d'une prise de contact de polarisation 11 formée dans l'empilement 9. Chaque prise 11 vient contacter une région 13 de type P et de niveau de dopage supérieur à celui du substrat, formée dans la partie supérieure de la portion de substrat 3a ou 3b correspondante. Les pistes et nias d'interconnexion, autres que ceux formant les prises 11, n'ont pas été représentés sur la figure 1. Après la formation de l'empilement 9, une poignée de maintien (non représentée) est reportée sur la face avant du capteur, et le substrat est aminci par sa face arrière jusqu'à atteindre les régions isolantes 5. A titre d'exemple, l'épaisseur de substrat 3 subsistant après l'amincissement est de l'ordre de 1 à 10 µm. Les portions de substrat 3a, 3b sont alors totalement isolées les unes des autres par les régions isolantes 5. En fonctionnement, la polarisation des portions de substrat 3a et 3b à un potentiel de référence commun sera assurée par l'intermédiaire des prises de contact 11. Après l'amincissement, une étape d'implantation d'élé- ments dopants à partir de la face arrière du substrat 3 est prévue, pour former une couche 15 de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur. La couche 15 s'étend depuis la face amincie (face arrière) du substrat semiconducteur, sur une épaisseur de l'ordre de 50 à 200 nm.
Elle a pour rôle de limiter les courants d'obscurité liés à la B10792 - 10-GR1-1192
4 présence inévitable de défauts cristallins au niveau de la face arrière des portions de substrat 3a et 3b. La couche 15 est discontinue, s'interrompant au niveau des régions isolantes 5. Après la formation de la couche 15, il est prévu un recuit superficiel de la face arrière du substrat, par laser, visant à stabiliser cette face. Une mince couche isolante 17, par exemple une couche d'oxyde de silicium de quelques nanomètres d'épaisseur, est ensuite formée sur la face arrière du substrat 3. La couche 17 est elle-même revêtue d'une couche antireflet 19, constituée par exemple d'une superposition de plusieurs couches diélectriques transparentes d'indices distincts. La couche antireflet 19 est surmontée d'éléments de filtrage couleur juxtaposés, formant ensemble une couche 21. Dans l'exemple représenté, une première portion de substrat 3a contenant une première photodiode est surmontée d'un élément de filtrage vert (G) et une deuxième portion de substrat 3a contenant une deuxième photodiode est surmontée d'un élément de filtrage bleu (B). Des microlentilles 23 sont formées au dessus de la couche de filtrage 21, en regard des portions de substrat 3a. Un premier inconvénient de ce type de capteur réside dans la nécessité de prévoir une implantation d'éléments dopants à partir de la face arrière du substrat après l'étape d'amincissement, pour former la couche 15. A ce stade de la fabrication, la face avant du capteur est déjà revêtue d'un empilement de couches isolantes et métalliques. Il existe donc un risque de contamination de l'équipement d'implantation par les métaux d'interconnexion disposés sur la face avant (par exemple du cuivre). En pratique, ceci oblige à utiliser un équipement d'implantation spécifiquement dédié à la formation de la couche 15, distinct de l'équipement déjà prévu pour réaliser des implantations à partir de la face avant du substrat. Un autre inconvénient de ce type de capteur réside dans le fait que l'épaisseur de la couche 15 est relativement importante et mal contrôlée. Il en résulte une dégradation de la B10792 - 10-GR1-1192
sensibilité du capteur, notamment pour des longueurs d'ondes pour lesquelles les photons sont absorbés par des épaisseurs de silicium très minces (bleu ou ultraviolet). Si la couche 15 est trop épaisse, des photons peuvent être absorbés dans cette 5 couche. Or, cette couche est justement prévue pour restreindre la génération d'électrons (en vue de réduire les courants d'obscurité). Il en résulte une diminution de la sensibilité du capteur pour ces longueurs d'ondes. Un autre inconvénient d'un tel capteur réside dans la surface importante occupée par les prises de contact de polarisation 11 et par les régions de silicium 13 correspondantes. Ces prises sont nécessaires pour assurer, en fonctionnement, la polarisation des portions de substrat 3a et 3b à un potentiel de référence commun, mais leur présence augmente la surface totale de silicium nécessaire pour réaliser le capteur. En outre, la prévision des prises 11 et des régions 13 dans les portions de substrat 3a contenant des photodiodes, tend à accroître les courants d'obscurité dans le capteur. Résumé Ainsi, un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un procédé de réalisation d'un capteur d'images à éclairement par la face arrière palliant au moins en partie certains des inconvénients des procédés usuels. Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un tel procédé permettant de se passer d'une étape d'implantation d'éléments dopants à partir de la face arrière du substrat. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un capteur d'images à éclairement par la face arrière palliant au moins en partie certains des inconvénients des capteurs usuels. Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un tel capteur présentant un nombre réduit de prises de contact de polarisation du substrat, par rapport aux capteurs usuels.
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6 Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un tel capteur présentant une meilleure sensibilité que les capteurs usuels, notamment pour les longueurs d'onde pénétrant peu profondément dans le silicium.
Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un procédé de réalisation d'un capteur d'images à éclairement par la face arrière à partir d'un substrat semiconducteur, ce procédé comportant les étapes suivantes : a) amincir le substrat par sa face arrière ; b) déposer, sur la face arrière du substrat aminci, une couche de silicium amorphe de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur ; et c) recuire à une température permettant de recristalliser le silicium amorphe pour le stabiliser. Selon un mode de réalisation de la présente invention, à l'étape c), le recuit est effectué à une température comprise entre 350°C et 450°C. Selon un mode de réalisation de la présente invention, avant l'étape a), des régions isolantes orthogonales à la face avant du substrat sont formées à partir de la face avant, délimitant des premières portions de substrat destinées à comprendre au moins des photodiodes, et des secondes portions de substrat destinées à comprendre des transistors de contrôle, et lors de l'étape a), le substrat est aminci jusqu'à atteindre les régions isolantes.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la formation des régions isolantes comprend les étapes suivantes : ouvrir des tranchées dans le substrat ; implanter des éléments dopants dans le substrat à partir des parois internes des tranchées ; et remplir les tranchées d'un matériau isolant. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la formation des régions isolantes comprend les étapes suivantes : ouvrir des tranchées dans le substrat ; implanter des éléments dopants dans le substrat à partir des parois internes des tranchées ; revêtir les parois internes des B10792 - 10-GR1-1192
7 tranchées d'un matériau isolant ; et remplir les tranchées de silicium polycristallin. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend en outre, après l'étape c), une étape de refonte superficielle de la face arrière du capteur, par laser. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit un capteur d'images à éclairement par la face arrière formé à partir d'un substrat semiconducteur, dans lequel une couche de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur s'étend depuis la face arrière du substrat, sur une mince épaisseur et sur toute la surface arrière du capteur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'épaisseur susmentionnée est comprise entre 10 et 100 nm.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, des régions isolantes s'étendent orthogonalement depuis la face avant du substrat jusqu'à la couche de mince épaisseur, délimitant des premières portions de substrat contenant chacune au moins une photodiode, et des secondes portions de substrat contenant chacune un ou plusieurs transistors de contrôle. Selon un mode de réalisation de la présente invention, des secondes portions sont en contact, par leurs faces avant, avec des métallisations destinées à assurer à la fois la polarisation de ces portions et celle des premières portions voisines. Selon un mode de réalisation de la présente invention, des portions de substrat voisines sont séparées par des cloisons comprenant chacune deux régions isolantes parallèles bordant une zone de silicium polycristallin et les zones de silicium polycristallin sont en contact, par leurs faces arrière, avec la couche de mince épaisseur, et par leurs faces avant, avec des métallisations destinées à assurer la polarisation du substrat. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que 35 d'autres seront exposés en détail dans la description suivante B10792 - 10-GR1-1192
8 de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, précédemment décrite, est une vue en coupe représentant de façon schématique et partielle un capteur d'images à éclairement par la face arrière ; les figures 2A à 2D sont des vues en coupe schématiques et partielles illustrant des étapes d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'un capteur d'images à éclairement par la face arrière ; et la figure 3 est une vue en coupe schématique et partielle illustrant une variante de réalisation du procédé décrit en relation avec les figures 2A à 2D. Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références sur les différentes figures et, de plus, comme cela est habituel dans la représentation des circuits intégrés, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Les figures 2A à 2D sont des vues en coupe schématiques et partielles illustrant des étapes d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'un capteur d'images 31 à éclairement par la face arrière. La figure 2A illustre la formation de divers composants du capteur du côté de la face avant d'un substrat semiconducteur. Par substrat semiconducteur, on entend tout type de substrat adapté à la réalisation d'un capteur à éclairement par la face arrière. Dans cet exemple, il s'agit d'un support de silicium massif 32 revêtu d'une couche épitaxiée 33 faiblement dopée de type P. Le support 32 peut avoir une épaisseur de quelques centaines de µm, par exemple comprise entre 500 et 800 µm, et la couche épitaxiée 33 peut avoir une épaisseur de quelques µm, par exemple comprise entre 1 et 10 µm. Après une étape ultérieure d'amincissement, seule la couche épitaxiée 33 ou une partie de cette couche subsistera. C'est donc cette B10792 - 10-GR1-1192
9 couche 33 qui constitue le substrat du capteur à proprement parler. Avant l'étape d'amincissement, des régions isolantes 35, formant des cloisons verticales, sont réalisées dans la partie supérieure du substrat. Les régions 35 s'étendent depuis la face avant du substrat et orthogonalement à cette face, jusqu'à une profondeur intermédiaire, par exemple de quelques micromètres. On notera que par orthogonalement on entend sensiblement orthogonalement, par exemple formant un angle compris entre 70 et 120 degrés avec la face avant. En fait, dans cet exemple, les régions 35 ont une forme effilée se terminant en pointe. Dans l'exemple représenté, les régions 35 traversent entièrement la couche épitaxiée 33 et débordent légèrement dans le support 32. En vue de dessus (non représentée), les régions 35 délimitent une pluralité de portions de substrat 33a et 33b, par exemple de forme rectangulaire. Chaque portion 33a est destinée à comprendre au moins une photodiode et peut comprendre des dispositifs de transfert de charges (non représentés), correspondant à un pixel du capteur, et chaque portion 33b est destinée à comprendre un ou plusieurs transistors de contrôle (non représentés). Pour réaliser les régions 35, des tranchées sont ouvertes dans le substrat à la profondeur souhaitée, par exemple par gravure localisée, et remplies d'un matériau isolant tel que l'oxyde de silicium. Après l'ouverture des tranchées mais avant leur remplissage, une implantation d'éléments dopants peut être réalisée à partir des parois internes des tranchées, de façon à créer une mince couche 37 de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur, à l'interface entre le matériau isolant 35 et le substrat 33. La couche 37 permet notamment de limiter les courants d'obscurité susceptibles d'être générés à cette interface. Après la formation des régions isolantes 35, des photodiodes et dispositifs de transfert de charge (non représentés) sont formés dans les portions de substrat 33a, et B10792 - 10-GR1-1192
10 des transistors de contrôle (non représentés) sont formés dans et sur les portions de substrat 33b. La face avant du substrat 33 est ensuite recouverte d'un empilement 39 de couches isolantes et conductrices, dans lequel sont réalisées les diverses interconnexions du capteur. En particulier, dans l'exemple représenté, à chaque portion de substrat 33b, est associée une prise de contact de polarisation 41 formée dans l'empilement 39. La prise 41 vient contacter une région 43 de type P et de niveau de dopage supérieur à celui du substrat, formée à la surface de la portion de substrat 33b. Les pistes et nias d'interconnexion, autres que ceux formant les prises 41, n'ont pas été représentées sur les figures 2A à 2D. La figure 2B illustre l'étape d'amincissement proprement dite. Après la formation de l'empilement 39, une poignée de maintien (non représentée) est reportée sur la face avant du capteur, et le substrat est aminci par sa face arrière jusqu'à atteindre les régions isolantes 35. Dans cet exemple, lors de l'amincissement, le support de silicium 32 est entièrement éliminé, et seule est conservée la couche épitaxiée 33. Les portions de substrat 33a, 33b sont alors totalement isolées les unes des autres par les régions isolantes 35 qui affleurent du côté de la face arrière du substrat aminci. La figure 2C illustre une étape postérieure à l'amincissement, comprenant la formation d'une couche 44 de silicium amorphe de même type de conductivité que le substrat 33 mais de niveau de dopage supérieur, s'étendant sur toute la surface arrière du substrat aminci. Le silicium amorphe présente l'avantage de pouvoir être déposé à basse température, par exemple à une température inférieure à 400°C, très fortement dopé, et en couche très mince. L'épaisseur de la couche 44 est par exemple comprise entre 10 et 100 nm. Après le dépôt de la couche de silicium amorphe 44, une étape de recuit in situ (c'est-à-dire dans le même équipement que celui qui a servi à déposer la couche 44), à une température légèrement supérieure à la température de dépôt, B10792 - 10-GR1-1192
11 permet la recristallisation du silicium amorphe. La température du recuit est choisie suffisamment faible pour ne pas dégrader les composants déjà formés, par exemple de l'ordre de 350 à 450°C.
Après la formation de la couche 44, un recuit superficiel supplémentaire de la face arrière, par laser, peut optionnellement être prévu pour améliorer la qualité cristalline de la couche 44. Le recuit laser permet d'élever fortement la température de la face arrière, sur une faible épaisseur, tout en maintenant une température basse dans la partie supérieure du substrat pour ne pas endommager les composants déjà formés du côté de la face avant. A titre d'exemple, lors du recuit laser optionnel, la température de la face arrière peut être élevée à plus de 1000°C sur une épaisseur de l'ordre de 50 à 200 nm, alors que la température dans la partie supérieure du substrat reste très inférieure à la température de dépôt des métallisations d'interconnexion. Pendant le recuit laser, la couche 44, et éventuellement une mince épaisseur du substrat 33 peuvent fondre, d'où il résulte d'une part une homogénéisation du niveau de dopage dans l'épaisseur fondue, et d'autre part, lors du refroidissement, une cristallisation conduisant à la formation d'une couche de silicium monocristallin de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur, s'étendant sur toute la surface arrière du substrat.
En tout état de cause, après le recuit in situ du silicium amorphe 44, éventuellement suivi d'un recuit laser superficiel, une couche de silicium cristallisée, de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur, s'étend sur toute la surface arrière du substrat.
Cette couche, référencée 45 sur la figure 2D, permet notamment de limiter les courants d'obscurité liés à la présence inévitable de défauts cristallins au niveau de la face arrière des portions de substrat 33a et 33b. En l'absence de recuit laser, l'épaisseur de la couche 35 45 est sensiblement égale à l'épaisseur de silicium amorphe 44 B10792 - 10-GR1-1192
12 déposée à l'étape illustrée par la figure 2C, par exemple de l'ordre de 10 à 100 nm. Si un recuit laser est prévu entraînant une refonte partielle de la face arrière, l'épaisseur de la couche 45 dépend notamment du réglage de l'équipement laser et de la durée du recuit. A titre d'exemple, elle peut être comprise entre 50 et 200 nm. La figure 2D illustre des étapes finales de réalisation du capteur 31, correspondant à des étapes classiques de réalisation d'un capteur à éclairement par la face arrière.
Une mince couche isolante 47 de protection est formée sur la face arrière de la couche 45, après l'étape de recuit laser. La couche 47 est elle-même revêtue d'une couche antireflet 49. La couche antireflet 49 est surmontée d'éléments de filtrage couleur G, B, juxtaposés, formant ensemble une couche de filtrage 51. Des microlentilles 53 sont formées au dessus de la couche de filtrage 51, en regard des portions de substrat 33a. Un avantage du procédé décrit en relation avec les figures 2A à 2D est qu'il permet de former, du côté de la face arrière du substrat 33, une couche 45 de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur, sans pour cela prévoir une étape d'implantation d'éléments dopants à partir de la face arrière du capteur. Un autre avantage de ce procédé est que la couche 45 ainsi formée peut être nettement plus mince (notamment en l'absence du recuit laser) que les couches habituellement formées par implantation, telle que la couche 15 du capteur décrit en relation avec la figure 1. Ceci permet d'augmenter la sensibilité du capteur, notamment pour des longueurs d'onde pénétrant peu profondément dans le silicium.
Un autre avantage des capteurs formés selon le procédé proposé réside dans le fait que la couche 45 est continue, et en particulier ne s'interrompt pas au niveau des régions isolantes 35. La couche 45 permet donc d'assurer une polarisation uniforme de toutes les portions de substrat 33a et 33b du capteur, par l'intermédiaire des seules prises de contact 41 reliées aux B10792 - 10-GR1-1192
13 portions de substrat 33b. L'absence de prises de contact au niveau des portions de substrat 33a permet à la fois de réduire l'encombrement et de réduire les courants d'obscurité. La figure 3 est une vue en coupe schématique et partielle illustrant un autre mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'un capteur d'images 61 à éclairement par la face arrière. Ce mode de réalisation diffère du procédé des figures 2A à 2D essentiellement par la nature des régions isolantes délimitant les portions de substrat 33a et 33b contenant les photodiodes et les transistors de contrôle du capteur. A la place des régions 35 des figures 2A à 2D, des régions isolantes 65, orthogonales à la face avant, sont prévues dans la partie supérieure du substrat. Les régions 65 ne sont pas, comme les régions 35, entièrement remplies d'un matériau isolant, mais sont constituées par le revêtement isolant de cloisons dont l'âme 68 est en silicium polycristallin dopé, par exemple de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur.
Pour réaliser les régions 65 et les zones 68, des tranchées sont ouvertes dans le substrat à la profondeur souhaitée. Les parois latérales et le fond de ces tranchées sont revêtues d'un matériau isolant tel que l'oxyde de silicium, puis les tranchées sont remplies de silicium polycristallin dopé.
Après l'ouverture mais avant le dépôt du revêtement 65, une implantation d'éléments dopants peut être réalisée à partir des parois internes des tranchées, de façon à créer, à l'interface entre le matériau isolant et le substrat, une mince couche 37 de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage plus élevé. La face avant du substrat 33 est recouverte d'un empilement 39 de couches isolantes et conductrices dans lequel sont réalisées les diverses interconnexions du capteur. En particulier, dans l'exemple représenté, la face avant de chaque B10792 - 10-GR1-1192
14 zone 68 de silicium polycristallin est contactée par une prise 71 formée dans l'empilement 39. Le substrat est alors aminci jusqu'à atteindre les zones de silicium polycristallin 68, de façon que ces zones affleurent du côté de la face amincie. A ce stade, les portions de substrat 33a et 33b sont totalement isolées les unes des autres par les régions isolantes 65 qui affleurent du côté de la face arrière. En particulier, des portions de substrat 33a et/ou 33b voisines sont séparées par une cloison comprenant deux régions isolantes 65 parallèles bordant une zone 68 en silicium polycristallin. La suite du procédé correspond aux étapes décrites en relation avec les figures 2A à 2D, et comprend notamment la formation d'une couche 45, de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur, s'étendant sur toute la surface arrière du substrat aminci. La couche 45 est directement en contact avec la face arrière des zones de silicium polycristallin 68. Ce mode de réalisation présente les mêmes avantages que le mode de réalisation décrit en relation avec les figures 2A à 2D, et présente en outre l'avantage qu'il n'est plus nécessaire de prévoir de prises de contact de polarisation dans les portions de substrat 33b comprenant des transistors de contrôle. En effet, les prises 71 permettent d'assurer directement la polarisation de la couche 45, et donc des portions de substrat 33a et 33b, par l'intermédiaire des zones de silicium polycristallin 68. Des modes de réalisation particuliers de la présente invention ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, l'homme de l'art pourra prévoir d'autres répartitions des prises de contact de polarisation que celles proposées dans les exemples décrits en relation avec les figures 2A à 2D, et 3. En outre, l'invention ne se limite ni aux épaisseurs 35 des différentes couches, ni aux températures des recuits B10792 - 10-GR1-1192
15 mentionnées ci-dessus à titre d'exemple. L'invention ne se restreint pas non plus aux types de conductivité mentionnés à titre d'exemple dans la présente description.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'un capteur d'images (31 ; 61) à éclairement par la face arrière à partir d'un substrat semiconducteur (32, 33), ce procédé comportant les étapes suivantes : a) amincir le substrat par sa face arrière ; b) déposer, sur la face arrière du substrat aminci, une couche de silicium amorphe (44) de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur ; et c) recuire à une température permettant de recris- talliser le silicium amorphe (44) pour le stabiliser.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel à l'étape c), le recuit est effectué à une température comprise entre 350°C et 450°C.
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel : avant l'étape a), des régions isolantes (35 ; 65) orthogonales à la face avant du substrat (33) sont formées à partir de ladite face avant, délimitant des premières portions de substrat (33a) destinées à comprendre au moins des photodiodes, et des secondes portions de substrat (33b) destinées à comprendre des transistors de contrôle ; et lors de l'étape a), le substrat est aminci jusqu'à atteindre lesdites régions isolantes.
- 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la 25 formation desdites régions isolantes (35) comprend les étapes suivantes : ouvrir des tranchées dans le substrat ; implanter des éléments dopants dans le substrat à partir des parois internes des tranchées ; et 30 remplir les tranchées d'un matériau isolant (35).
- 5. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la formation desdites régions isolantes (65) comprend les étapes suivantes : ouvrir des tranchées dans le substrat ;B10792 - 10-GR1-1192 17 implanter des éléments dopants dans le substrat à partir des parois internes des tranchées ; revêtir les parois internes des tranchées d'un matériau isolant (65) ; et remplir les tranchées de silicium polycristallin (68).
- 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre, après l'étape c), une étape de refonte superficielle de la face arrière du capteur, par laser.
- 7. Capteur d'images (31 ; 61) à éclairement par la face arrière formé à partir d'un substrat semiconducteur (33 ; 63), dans lequel une couche (45) de même type de conductivité que le substrat mais de niveau de dopage supérieur s'étend depuis la face arrière du substrat, sur une mince épaisseur et sur toute la surface arrière du capteur.
- 8. Capteur (31 ; 61) selon la revendication 7, dans lequel ladite mince épaisseur est comprise entre 10 et 100 nm.
- 9. Capteur (31 ; 61) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel des régions isolantes (35 ; 65) s'étendent orthogonalement depuis la face avant du substrat jusqu'à ladite couche (45), délimitant des premières portions de substrat (33a) contenant chacune au moins une photodiode, et des secondes portions de substrat (33b) contenant chacune un ou plusieurs transistors de contrôle.
- 10. Capteur (31) selon la revendication 9, dans lequel des secondes portions (33b) sont en contact, par leurs faces avant, avec des métallisations (41) destinées à assurer à la fois la polarisation desdites portions et celle des premières portions (33a) voisines.
- 11. Capteur (61) selon la revendication 9, dans lequel : des portions de substrat (33a, 33b) voisines sont séparées par des cloisons comprenant chacune deux régions isolantes (65) parallèles bordant une zone (68) de silicium polycristallin ; etB10792 - 10-GR1-1192 18 lesdites zones (68) sont en contact, par leurs faces arrière, avec ladite couche (45), et par leurs faces avant, avec des métallisations (71) destinées à assurer la polarisation du substrat.
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