Brevet FR2517472A1 — publié le 19830603

"Dispositif à couplage de charges' L'invention concerne un dispositif à couplage de charges comportant un corps semiconducteur dont une sur- face est munie d'un système de canaux parallèles voisins et d'un registre série de sortie dont des éléments de stockage de transfert de charges sont associés chacun à un canal parallèle, tandis que le système de canaux parallèles compor- te deux groupes partiels de façon que les canaux parallèles appartiennent alternativement à un premier et à un second groupes parties, et tandis qu'un système d'électrodes est prévu à la surface, à proximité de la jonction parallèle- série pour qu'une ligne de paquets de charges transportée par les canaux parallèles puisse être divisée en deux lignes partielles correspondant aux groupes partiels et puisse être passée successivement dans le registre série de sortie, ce système d'électrodes comportant: une première électrode en forme de peigne présentant une partie de base qui, sous la forme d'une bande, s'étend en travers des canaux parallèles et est munie de doigts qui, à partir de la partie de base, sétendent dans le sens de trans- port de charges, au-dessus des canaux parallèles du premier groupe partiel, une seconde électrode en forme de peigne munie d'une partie de base qui, à proximité des sommets des doigts de la pre- mière électrode en forme de peigne, s'étend en travers des canaux parallèles et est munie de doigts qui, au-dessus des canaux parallèles du second groupe partiel, s'étendent d'une manière interdigitale entre les doigts de la première élec- trode en forme de peigne en aboutissant à proximité de la partie de base en forme de bande de la première électrode en forme de peigne, une première et une seconde électrodes de grille en forme de bande qui s'étendent en travers des canaux parallèles et qui, vues suivant la surface, sont situées respectivement dans les régions séparant les sommets de la première électrode en forme de peigne de la partie de base de la seconde électrode en forme de peigne, et dans les ré- gions séparant les sommets de la seconde électrode en forme de peigne de la partie de base de la première électrode en forme de peigne. Parmi les dispositifs à couplage de charges de type connu, munis d'un système de canaux parallèles dont les sorties sont couplées aux entrées parallèles d'un registre série de sortie, on cite la mémoire SPS Les canaux paral- lèles constituent une matrice de mémoire pour de l'informa- tion analogique ou numérique introduite à travers un canal série d'entrée et pouvant être lue à travers le canal série de sortie Un autre type de dispositif à couplage de charges du genre décrit ci-dessus est constitué par des capteurs d'images dans lesquels la charge stockée dans la section pa- rallèle correspond à une configuration de rayonnement bidi- mensionnelle captée Bien que le champ d'application de l'in- vention ne soit donc pas limité à des mémoires SPS, l'inven- tion sera décrite essentiellement en référence à des mémoires SPS à cause des avantages particuliers qu'elle offre dans ce cas. Dans des mémoires SPS usuelles, les canaux série sont constitués par des dispositifs à couplage de char- ges (CCD) à 2 phases Etant donné que, dans un CCD à 2 phases un emplacement vide doit se présenter chaque fois sur un em- placement de stockage de charges plein, il est bien évident que le pas des canaux parallèles sera choisi de façon que, sur deux emplacements de transfert de charges du registre- série, il se présente un seul canal parallèle Dans ce cas, lors du transfert d'une ligne de paquets de charges à partir de la section parallèle vers le canal série, la moitié des emplacements de stockage du canal série est occupée, de sorte que les paquets de charges peuvent être transportés de manière usuelle vers la sortie. Une méthode connue en soi, par exemple, du brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 967 254 et permettant d'augmenter la densité d'information utilise le principe de "entrelacement" et de "désentrelacement" En comparaison du mode de réalisation décrit ci-dessus, le pas des canaux parallèles peut alors être choisi deux fois plus faible, de sorte qu'un canal parallèle se présente chaque fois sur un emplacement de stockage de transfert de charges du canal série d'entrée et/ou du canal série de sortie Cela permet de redoubler pratiquement la densité d'information ou la quantité d'information Etant donné que chaque fois, dans les canaux série, seule la moitié des emplacements peut être rem- plie simultanément, il n'est plus possible d'enregistrer ou de lire l'information ligne par ligne Voilè pourquoi, lors de l'enregistrement, on procède, par exemple, de façon que d'abord les emplacements pairs d'une ligne soient remplis d'information et, ensuite, dans une seconde étape, les em- placements impairs de cette ligne (entrelacement) D'une ma- nière analogue, lors de la lecture d'une ligne, d'abord les paquets de charges occupant, par exemple, les emplacements pairs sont transportés vers le canal série de sortie et lus sur la sortie et ensuite l'information occupant les empla- cements impairs est soumise à ces opérations (désentrelace- ment). La configuration d'électrodes prévue sur la jonction parallèle-série et décrite dans le préambule, confi- guration qui est connue entre autres du brevet américain cité NO 3 967 254 et qui comporte deux peignes interdigitaux, sert à désentrelacer l'information stockée Grosso modo, elle fonctionne comme suit: d'abord une ligne complète de charges de signaux est passée au-dessous de ladite première électrode en forme de peigne Dans ces conditions, les signaux se trouvent alternativement au-dessous d'un doigt et au-dessous d'une région située sous la partie de base de l'électrode en forme de peigne Au moyen de ladite première électrode de grille, les signaux stockés au-dessous des doigts de la pre- mière électrode en forme de peigne peuvent être passés-dans le canal série de sortie à travers les régions situées au- dessous de la partie de base de la seconde électrode en for- me de peigne, pour être lus ensuite sur la sortie Lors de ce transfert parallèle-série, les signaux stockés au-dessous de la partie de base de la première électrode en forme de peigne ne peuvent pas être transférés du fait que la première électrode de grille ne chevauche que les doigts de la pre- mière électrode en forme de peigne, et non pas sa partie de base Lorsque le canal série de sortie est à nouveau vide, c'est à l'aide de la seconde électrode de grille que les si- gnaux restés en place peuvent être passés sous les doigts de la seconde électrode en forme de peigne et être transfé- rés de là vers le canal série de sortie. Lors de ce dernier transport, durant lequel la charge est passée dans le canal série de sortie de dessous les doigts, la structure d'électrode peut donner lieu à des problèmes Dans le cas de faibles quantités de charges, le transfert de charge consiste principalement en une diffusion thermique au cours de laquelle, suivant une courbe exponen- tielle en fonction du temps t, la charge -du côté de la source tend vers zéro de façon asymptotique, avec une cons- tante de temps T = A-27 Dans cette expression, L est la longueur de l'électro Re duc 6 té de la source et D est la cons- tante de diffusion Etant donné qu'en général, la longueur L des doigts est grande, le transport de charges sera assez lent Dans un mode de réalisation spécifique dans lequel, à l'endroit des doigts, L est plus de deux fois supérieur à la longueur des parties de base des électrodes en forme de pei- gne (et aux longueurs L des autres électrodes d'horloge), la constante de temps T sera plus de 4 fois plus grande. Par conséquent, une configuration de peignes ou configuration d'électrodes de désentrelacement, affecte les propriétés de fréquence de la mémoire, notamment dans les cas o les autres dimensions soet chkisies les pbs fibles possible. L'invention vise entre autres à obvier au moins en grande partie à cet inconvénient et se base plus spécia- lement sur l'idée qu'on peut éviter une perte de temps en faisant en sorte que le transport de charges lent s'opère au moins sensiblement dans l'intervalle de temps o s'effectue le transport de la première ligne partielle du canal série de sortie. Conformément à l'invention, un dispositif à couplage de charges du genre décrit dans le préambule est remarquable en ce qu'entre ledit système d'électrodes et le canal série de sortie, est prévue une troisième électrode de grille en forme de bande qui s'étend en travers des ca- naux parallèles et forme avec les partiessous-jacentes des canaux parallèles plusieurs emplacements de stockage tampon qui, après le passage d'une première ligne partielle d'une ligne de paquets de charges dans le canal série de sortie, permettent de stocker l'autre ligne partielle avant que cel- le-ci ne soit passée dans le canal série de sortie dès l'ins- tant o ce canal est à nouveau vide. Grâce à la présence de l'électrode tampon entre la structure d'électrodes en forme de peigne et le canal série de sortie, le transport de charges lent peut avoir lieu durant le temps de lecture de la première ligne partielle. Grâce à la durée relativement longue de ce temps de lecture, ce transport de charges ne pose pas de problèmes Comme la longueur de l'électrode tampon peut être très faible, du moins beaucoup plus faible que la longueur réalisable des doigts, le transport de charges à partir de l'électrode tam- pon vers le canal série de sortie peut être très rapide Dans un mode de réalisation préférentiel, dans lequel la longueur L du tampon est au moins deux fois plus faible que la lon- gueur L des doigts, le transport de charges peut être à peu près quatre fois plus rapide, de sorte que les propriétés de fréquence de la jonction parallèle-série deviennent à nouveau comparables à celles dans les autres parties de la mémoire. La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, per- mettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 est une vue de dessus d'une partie d'un dispositif semiconducteur conforme à l'invention. Les figures 2 à 4 représentent des coupes transversales du dispositif de la figure 1, respectivement suivant les lignes Il-II, III-III, IV-IV. La figure 5 représente schématiquement des tensions d'horloge à appliquer. La figure 6 est le schéma de principe d'une mémoire SPS. Il est à remarquer que les figures sont sché- matiques et ne sont pas dessinées à l'échelle. Bien que l'invention ne soit pas limitée aux mémoires SPS et qu'elle puisse être appliquée aussi à d'au- tres structures matricielles, elle sera décrite spécifique- ment en référence à une mémoire SPS du fait qu'elle est par- ticulièrement avantageuse pour ce genre de dispositifs A cet effet, on a représenté sur la figure 6 le schéma de prin- cipe d'une mémoire SPS Le dispositif comporte un registre série d'entrée A, un registre série de sortie B et une sec- tion parallèle C située entre les registres A et B et consti- tuant la matrice de mémoire proprement dite La section pa- rallèle comporte un certain nombre de canaux voisins 1, dont la figure 1 n'en représente que 6 v mais en réalité le nom- bre peut être beaucoup plus grand et s'élever à quelques cen- taines Dans les canaux 1, les charges sont déplacées de haut en bas Entre les canaux 1, on a prévu des régions 2 de li- mitation des canaux servant à isoler entre eux les canaux 1. Le transport de charges dans la section parallèle est comman- dé par les électrodes d'horloge 3 à 8 s'étendant en travers de la section parallèle L'électrode 3 constitue une grille de transfert servant à transférer l'information à partir du registre série d'entrée A vers la section parallèle C Les électrodes 4 à 8 constituent plusieurs emplacements de mé- moire rangés dans une structure matricielle avec le corps semiconducteur situé au-dessous de celles-ci Les électrodes 4 à 8 peuvent former un système à 2, 3 ou 4 phases Toutefois de préférence, ces électrodes d'horloge sont rangées dans un système dit multiphase, par groupes de 10 par exemple Dans ce cas, comme décrit notamment dans la demande de brevet français déposée le 30/08/82 sous le NO 82 14764 au nom de N.V PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEKEN, sur chaque groupe de 10 emplacements de stockage successifs, 9 emplacements sont rem- plis d'information, tandis que le dixième reste vide En dé- plaçant l'emplacement vide de bas en haut, l'information peut être descendue pas à pas Ce mode de fonctionnement pré- sente l'avantage qu'il est possible d'obtenir une grande den- sité d'information dans la section parallèle du fait que sur dix emplacements, il ne peut se présenter qu'un empla- cement vide. Il est à remarquer que si on n'a indiqué qu'un petit nombre d'électrodes d'horloge de la section parallèle, il va sans dire que toute la matrice de mémoire est recou- verte d'électrodes de ce genre. Le registre série d'entrée A comporte un CCD à 2 phases muni d'une connexion d'entrée 9 servant à rece- voir l'information à stocker dans la mémoire ainsi que d'e- lectrodes d'horloge 10 et 11 Pour la simplicité du dessin, ces électrodes sont représentées sur la figure 6 par des électrodes simples, reliées à l'une des lignes d'horloge 01 et 02 Toutefois, dans un mode de réalisation concret, les électrodes sont souvent constituées de deux parties inter- connectées, situées à des niveaux de métallisation différents, comme décrit en regard du mode de réalisation suivant La registre A constitue un CCD à 2 phases, les électrodes 10 étant reliées à la source de tension d'horloge i' q tràs les lignes d'horloge communes, et les électrode s Il étant reliées à la source de tension d'horloge LI travers la li- gne d'horloge 13. De manière analogue, le registre de sortie E est formé par un CCD à 2 phases muni d'un contact de sortie 14 et d'électrodes 15 et 16 qui sont reliées alternativement aux tensions d'horloge à 2 phases respectivement travers les lignes d'horloge 17 et 18. On suppose qu'une asymétrie est réalisée au- dessous des électrodes 10, 11 et 15, 16 de façon que lors de l'application de tensions d'horloge, il se produise au-dessous des bords gauches des électrodes une barrière de potentiel provoquant un transport de charges à 2 phases s'opérant de gauche à droite Une telle asymétrie connue en soi peut éga- lement être réalisée au-dessous des électrodes 4 à 8 dans la section parallèle. Dans la mémoire SPS du type représenté sur la figure 6, le pas des canaux parallèles 1 a été choisi de façon qu'un seul canal parallèle de la section parallèle C corresponde à chaque étage (électrode) des registres série A et B Cela permet d'obtenir une densité d'information ma- ximale Toutefois, étant donné que dans les registres hori- zontaux, il n'est possible de stocker de l'information que toutes les secondes électrodes-(dans les CCD à 2 phases, les emplacements pleins alternent chaque fois avec un emplace- ment vide), l'enregistrement et la lecture d'une ligne d'in- formation ne s'effectuent pas tout d'un coup, mais en deux étapes successives Lors de l'enregistrement, dans le regis- tre série d'entrée A par exemple, les emplacements situés au-dessous des électrodes 10 sont remplis en premier lieu. A travers la porte de transfert, ces signaux sont avancés jusqu'audessous de la première électrode 4 dans les canaux la Ensuite, le registre d'entrée A est rempli à nouveau de signaux jusqu'à ce que tous les emplacements au-dessous des électrodes 11 soient occupés t pendant ce temps, les signaux entrés au cours de la première étape restent stockés au-des- sous de l'électrode 4 Ensuite, les signaux situés au-dessous de l'électrode 11 du registre d'entrée A sont passés dans les canaux parallèles lb situés au-dessous de l'électrode 4 (entrelacement) Au-dessous de l'électrode 4, une ligne com- plète est alors remplie d'information qui, de la manière CCD usuelle, peut être transportée sous la forme d'une ligne vers le registre de sortie B. Comme le registre de sortie B (de même que le registre de sortie A) ne peut contenir qu'une demi-ligne au maximum, il faut que les signaux d'une rangée soient passés dans le registre en deux étapes successives pour permettre leur lecture La figure 6 est un schéma de la configuration d'électrodes pour la division des lignes-, configuration qui, pour la clarté du dessin, n'est représentée que partiellement. Vue dans le sens de transport de charges, cette configuration d'électrodes comporte une première électrode 19 en forme de peigne présentant des doigts 20 situés au-dessus des canaux la ainsi qu'une seconde électrode 21 en forme de peigne pré- sentant des doigts 22 situés au-dessus des canaux lb Les peignes sont surmontés de deux portes de transfert ou de commande qui ne sont pas représentées pour la clarté de la figure mais dont l'une s'étend audessus des sommets des doigts 20 et l'autre au-dessus des doigts 22, ce qui sera expliqué encore dans le cadrecb la description du mode de réalisation concret Une porte de transfert 23 est enfin réalisée entre le peigne 21 et le registre série de sortie B. Une ligne de paquets de charges qui a été passée de haut en bas à travers la section parallèle, peut être stockée au-dessous du premier peigne 19 Les paquets de charges situés au-dessous des doigts 20 dans les canaux la peuvent alors être avancés de façon sélective vers le registre de lecture B, tandis que les paquets de charge con- tenus dans les canaux lb restent en place Lorsque le regis- tre de lecture B est à nouveau vide, les paquets de charge contenus dans les canaux lb peuvent être transportés plus loin. Les figures 1 à 4 représentent en vue de dessus et en coupe transversale une partie d'un mode de réalisation d'une telle mémoire SPS conforme à l'invention, à savoir une partie comprenant le passage entre la section parallèle C et le registre de sortie B Il est à remarquer que pour des parties correspondantes, on utilise dans la mesure du possi- ble les mêmes références que sur la figure 6 De plus, bien que l'exemple de réalisation soit du type à canal superficiel de type n, l'invention n'est nullement limitée à celui-ci mais peut être utilisée aussi dans des modes de réalisation munis d'un canal de type p et/ou dans des modes de réalisa- tion du type à canal enterré. Le dispositif comporte un corps semiconducteur 31 de type p de préférence en silicium De toute évidence, au lieu de silicium, on peut utiliser tout autre matériau semiconducteur approprié Le corps semiconducteur 31 compor- te au moins une couche superficielle 32 d'une concentration relativement faible comprise entre 1015 et 1016 atomes ac- cepteurs par cm 3 Cette couche peut s'étendre sur toute l'épaisseur du corps semiconducteur mais, dans un autre mode de réalisation important, elle peut être réalisée aussi sous forme d'une couche d'une résistivité relativement élevée et d'une épaisseur comprise entre 5 et 10 um sur un substrat 33 de type p d'une basse résistivité et d'une concentration de dopage comprise entre 10 9 et 10 atomes par cm 3 Comme on le sait, cette structure du corps semiconducteur présente l'avantage de permettre de limiter les courants de fuite Sur les figures 2 à 4, cette structure possible est représentée par la ligne en traits interrompus séparant la couche épi- taxiale 32 et le substrat 33. Les canaux CCD la et lb de la section paral- lèle C et le canal du registre de sortie B ainsi que le regis- tre d'entrée A non représenté sur les figures sont définis dans la couche p 32 A cet effet, la surface du corps semi- conducteur est munie d'une configuration d'oxyde d'isolement 2 (représentée par des lignes en traits interrompus sur la figure 1) recouvrant une grande partie de la surface et pré- sentant des évidements à l'endroit des canaux la, lb, A et B. De toute évidence, la configuration d'oxyde d'isolement 2 peut présenter également des ouvertures en dehors de la par- tie représentée sur les figures, à savoir à des endroits o sont prévus des circuits périphériques Dans l'exemple de réalisation envisagé, la configuration d'oxyde d'isolement 2, dont l'épaisseur peut être comprise entre 0,5 et 1 /uma est formée par oxydation localisée du corps de silicium. Au-dessous de la configuration d'oxyde 2, pour éviter la for- mation de canaux parasitaires, la concentration de dopage a été augmentée par la réalisation de zones d'interruption de canal 34 de type p. La largeur des canaux la, lb est, par-exemple, de l'ordre de 5,um, alors que les bandes d'oxyde d'isole- ment 2 séparant les canaux la et lb sont de l'ordre de 2 um. A l'endroit des canaux CCD, la surface du corps semiconducteur est recouverte d'une mince couche diélectri- que, notamment d'une couche d'oxyde de silicium 35 d'une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,07 /um Sur la couche 35 les électrodes d'horloge sont réalisées sous forme d'un câ- blage à deux couches Les électrodes 15, 16 du registre de sortie B comportent chacune une partie d'électrode 15 a, 16 a en silicium polycristallin et une partie 15 b, 16 b en A 1 par exemple (ou, éventuellement, en silicium polycristallin)o o 10 Comme indiqué sur la figure 1, les parties 15 a, 15 b d'une- part et 16 a, 16 b d'autre part peuvent etre interconnectees en dehors de la partie représentée sur la figure Au-dessous des parties 15 b, 16 b, au moyen d'une implantation p supplée mentaire, la concentration de dopage peut être augmentée par des atomes accepteurs d'une manière connue en soi, à savoir par auto-alignement par rapport aux bandes dn silicium poly- cristallin i Sa, 16 a pour obtenir une barri*re de potentiel pour le mode de foncticnnement à 2 phases C Omd e le montre la figure 1, la largeur de chaque paire la, 15 b et de chaque paire 16 a, 16 b correspondent d la largeur respectivement d'un canal la et lb (y compris les bandes dgog@de dliolement 2). Les électrodes d'horloge l Sa, 15 b d'une part es 16 b d'autre part sont reliées respectivement i des lignes d'horloge 17 et 18 pour l'application des tensos dho ltge 1 et 02 s et Parmi les électrodes de tension d 1 horloge de la section parallèle, on a indiqué sur le dessin deux elesc trodes, à savoir les électrodes 36 et 37, qui sont reliées aux sources de tension d'horloge 9 et 10 du système d'hors loge à 10 phases Les électrodes 36 et 37 comportent respec- tivement des bandes de silicium polycristallin 36 a et 37 e qui constituent les parties de stockage des électrodes, et des parties en A 1 (ou en silicium polycristallin) 36 b et 37 b qui définissent les régions de transfert et qui, en dehors des figures, sont court-circuitées avec les parties 36 a et 37 a. De la mêmenanière que dans les registres série A, B, on a réalisé audessous des parties 36 b, 37 b une implantation p supplémentaire ( 38) pour obtenir une barrière de potentiel et, par conséquent, le sens désirable du transport de char- ges La première électrode en forme de peigne 19 comporte une partie 19 a réalisée dans la couche de câblage inférieure, c'est-à-dire, la couche en silicium polycristallin, ainsi qu'une partie 19 b située entre cette partie 19 a et la derniè- re électrode d'horloge 37, partie 19 b qui est réalisée dans la couche de câblage en Ai et est court-circuitée avec la partie 19 a Au-dessous de la partie délectrode l 9 b, on a encore réalisé une implantation p pour obtenir une barrière de potentiel - La seconde électrode 21 en forme de peigne est, elle aussi, réaliséedans la couche de câblage inférieure en silicium polycristallin. Les doigts 20 du peigne 19 s'étendent au-dessus des canaux la et les doigts 22 du peigne 21 s'étendent au- dessus des canaux lb de la section parallèle Au-dessus de l'intervalle séparant les doigts 20 dupeigne 19 d'une part et le peigne 21 d'autre part est située l'électrode de grille 39; au-dessus de l'intervalle séparant les doigts 22 du peigne 21 d'une part et le peigne 19 d'autre part, on a réa- lisé l'électrode de grille 40 Comme indiqué sur les figures 2 à 4, il est également possible qu'une zone implantée 38 de. type p soit réalisée dans lesdits intervalles pour obtenir le potentiel en surface désirable lors de l'application de tensions d'horloge ayant les mêmes valeurs que les autres tensions d'horloge à appliquer. Le registre de sortie B est précédé de la porte de transfert 23 indiquée également sur la figure 6 et réa- lisée dans la couche de câblage en Al Au-dessous de cette porte de transfert on a réalisé également une zone 38 de type p pour obtenir le potentiel en surface désirable. Conformément à l'invention, une électrode sup- plémentaire 41 est prévue entre la grille de transfert 23 et la seconde électrode 21 en forme de peigne De la meme manière que les électrodes 36, 37, cette électrode est cons- 251 ? 479 tituée par deux parties, une partie 41 a en silicium poly- cristallin définissant un emplacement de stockage dans le corps semiconducteur et une partie en Ai qui, conjointement avec la zone implantée de type p située au-dessous de celle- ci, définit une région de transfert L'électrode 41 forme des emplacements tampon permettant de stocker temporairement des paquets de charges avant que ceux-ci ne soient transférés vers le registre série de sortie B pas encore vide Cela permet d'éliminer l'effet dû aux retards qui pourraient se 1 o produire lors de ce transport de paquets de charges entre les doigts 22 et le registre série de sortie B Pour cela la largeur de l'électrode tampon 41, ou au moins de la par- tie 41 a définissant la partie de stockage dans le corps semiconducteur, a été choisie beaucoup plus faible que la longueur des doigts 20, 22 Selon un mode de réalisation spécifique, la largeur de la bande 41 a est de l'ordre de /um, de même que la largeur des bandes 36 et 37 et la lar- geur des parties de base des électrodes en forme de peigne 19, 21 Toujours selon ce mode de réalisation, la longueur des doigts des peignes 19, 21 est qe l'ordre de 12 um Sui- -( 4 L vant la relation déjà citée t =, (suivant laquelle 7 est proportionnel au carré de L, on a obtenu des temps de transfert de charges de l'ordre de 20 ns pour L 5 1 um, et de l'ordre de 100 ns pour L^ 12 /um. Pour une compréhension plus précise de l'effet procuré par les mesures conformes à l'invention, on a repré- senté sur la figure 5 un schéma de tensions d'horloge grâce auxquelles fonctionne le dispositif Dans ce cas, on suppose que la section parallèle C fonctionne à une tension d'horloge dite "ripple" à 10 phases et que la tension d'horloge fp est appliquée à la dernière électrode de section parallèle précédant l'électrode 19, 20 en forme de peigne De toute é- vidence, l'une des autres tensions d'horloge à 10 phases peut être appliquée à la dernière électrode La longueur de la section parallèle est sans importance, mais peut s'élever à quelques centaines d'emplacements de stockage La largeur de la section parallèle s'élève, par exemple, à 256 canaux, de sorte que la longueur des canaux série, qui doit pouvoir contenir au moins 128 paquets de charges, s'élève, elle aus- si, à au moins 256 emplacements de stockage Pour ce qui concerne les tensions d'horloge O et 02 du registre série s S de sortie, on n'a représenté sur la figure 5 que 7 impul- sions nécessaires pour la lecture d'une demi-ligne, mais il est clair qu'il faut chaque fois 256 impulsions pour la lec- ture d'une demi-ligne de 128 bits De plus, on suppose que les niveaux de tension d'horloge varient entre 0 et 5 volts pour une tension de substrat de -2,5 volts par exemple A ces tensions, un signal (paquet d'électrons) est transféré a partir d'une première vers une seconde électrode si, lors d'une tension de O volt sur la première électrode, la valeur de 5 volts est appliquée à la seconde électrode (effet dit dropclocking) Si ensuite, la seconde électrode revient à 0 volt, les électrons restent stockés au-dessous de la se- *conde électrode. En présence des tensions représentées sur la figure 5, le dispositif fonctionne comme suit: A l'instant to une ligne d'information arrive audessous de la dernière électrode de la section parallèle, reliée à 0; Sous l'effet de l'impulsion O;, cette ligne est passée à l'instant tl audessous de la première électrode 19 en forme de peigne Les paquets de charges sont stockés alternativement au-dessous des doigts 20 et audessous des parties étroites de l'électrode 19 situées entre les doigts. A la suite des impulsions O c et O présentes sur la première électrode de grille 39 et le peigne 21, les paquets stockés au-dessous des doigts 20 dans les canaux la, sont transférés à l'instant t 2 vers la seconde électrode 21 en forme de peigne Les paquets stockés dans les canaux lb audessous de la première électrode en forme de peigne ne sont pas trans- férés à cause de la tension de OV présente sur la seconde électrode de grille 40 A l'instant t 3, lesl 28 bits trans- férés peuvent être transportés plus loin par l'impulsion O b à savoir vers l'électrode tampon 41 Lorsque le registre sé- rie de sortie B est vide, cette demi-ligne peut être passée dans le registre série de sortie B par l'application de l'impulsion O Tg à la porte de transfert 23 et par l'appli cation simultanée de la tension de 5 V aux électrodes 15 a, b A l'aide des tensions d'horloge 9 et 5, les 128 bits (demi-ligne) peuvent être transportés à travers le registre série de sortie B vers la sortie du dispositif, jusqu'a ce ce qu'à l'instant t 5 tous les paquets de charges aieat été lus et que le registre B soit à nouveau vide Pendant ce temps, la demi-ligne restée enl place, e'est& dire les paquets de charges se trouvant au-dessous du premier peigne 19 dans les canaux lb, peut Utre transportée plus loin au moyen de l'impulsion 02 présente sur le second peigne 21 l 22 et de l'impulsion Oc présente sur la seconde &lectroed de grille Ces paquets de charges peuvent être transférés directement vers l'électrode tampon 41 par l'impulsion b (t 6) A la suite de la longueur relativement grande des doigts 22, la constante dt temps de ce transport de charges est grande Grâce à la présence de l'électrode tampon 41 ce transport de charges relativement lent peu't avoisr lieu dans l'intervalle de temps t 6-t 7 o la lecture de la premie demi-ligne est encore en course de sorte que le t- _ npo% de charges lent n'introduit iuretant pas de retares dans le dispositif Lorsque le re gis;re série est à nouveau vide (t 7} la seconde demi-ligne de 128 bits peut %tre passée par l'im- pulsion O TG dans le registre série de sortel, au-dessous des électrodes 16 Etant donné la faible largeur de l éeleeatzode , ce transport de charges peu se drouler aite Erasuiteo le registre série de sortie B est à àouveau entiètement Diesm pli et peut fonctionner à nouveau de manicre se 1 ea au cours de la lecture de ces 128 bits, la pe e detmi ligne partielie d'une autre ligne d'infem-io sest=ie les bits de cette ligne, peut être passée au-dessous des doigts 20 et, de là, dans les parties - étroites du second peigne situé entre les doigts pour être trans 2 grés de ce point-là vers le tampon 40 Ce dernier transport de charge peut s'effectuer rapidement, de sorte qu'il suffit alors d'appliquer une courte impulsion A l'électrode 40 (t B) Tou- tefois, en l'occurrence, on a donné à l'impulsion O b a t 8 la mime longueur qu'à l'impulsion O b à t 7 pour simplifier dans la mesure du possible la commande d'horloge. Il sera bien évident que l'invention n'est nul- lement limitée à l'exemple de réalisation ici décrit, et que l'homme de l'art sera à même d'imaginer de nombreuses va- riantes sans sortir du cadre de l'invention Ainsi, dans le mode de réalisation décrit, il est possible d'inverser l'or- dre des lignes partielles, c'est-à-dire que pour le trans- fert d'une ligne entière d'information, on passe d'abord les paquets de charges contenus dans les canaux lb dans le regis- tre de sortie B et ensuite les paquets de charges contenus dans les canaux la. De plus, l'invention peut être appliquée à des structures matricielles autres que les mémoires SPS, telles que des capteurs d'images. 17472 REVENDICATIONS 1 Dispositif à couplage de charges comportant un corps semiconducteur dont une surface est munie d'un système (la, lb) de canaux parallèles voisins et d'un registre série de sortie (B) dont des éléments de stockage de transfert de charges sont associés cha- cun à un canal parallèle, tandis que le système de canaux parallèles comporte deux groupes partiels de façon aue les canaux parallèles appartiennent alternativement à un premier et à un second groupes partiels tandis qu'un système d'électrodes est prévu à la surface, à proximité de la jonction parallèle-série pour qu'une ligne de pa- quets de charges transportée par les canaux parallèles puisse être divisée en deux lignes partielles correspondant aux groupes partiels et puisse être passée successivement dans le registre série de sor- tie, ce système d'électrodes comportant: une première électrode ( 19) en forme de peigne présentant une par- tie de base qui, sous la forme d'une bande, s'étend en travers des canaux parallèles et est munie de doigts ( 20) qui, à partir de la partie de base, s'étendent dans le sens de transport de charges, au- dessus des canaux parallèles (la) du premier groupe partiel, une seconde électrode ( 21) en forme de peigne munie d'une partie de base qui, à proximité des sommets des doigts de la première élec- trode en forme de peigne, s'étend en travers des canaux parallèles et est munie de doigts ( 22) qui, au-dessus des canaux parallèles (lb) du second groupe partiel, s'étendent d'une manière interdigitale en- tre les doigts de la première électrode en forme de peigne en abou- tissant à proximité de la partie de base en forme de bande de la pre- mière électrode en forme de peigne, une première et une seconde élec- trodes de grille ( 39, 40) en forme de bande qui s'étendent en travers des canaux parallèles et qui, vues suivant la surface, sont situées respectivement dans les régions séparant les sommets de la première électrode en forme de peigne de la partie de base de la seconde élec- trode en forme de peigne, et dans les régions séparant les sommets de la seconde électrode en forme de peigne de la partie de base de la pre- mière électrode en forme de peigne, caractérisé en ce qu'entre ledit système d'électrodes et le canal série de sortie, est prévue une troi- sième électrode de grille ( 41 a) en forme de bande qui s'étend en tra- vers des canaux parallèles et forme avec les parties sous-jacentes des canaux parallèles plusieurs emplacements de stockage tampon qui après le passage d'une première ligne partielle d'une ligne de paquets de charges dans le canal série de sortie, permettent de stocker l'autre ligne partielle avant que celle-ci ne soit passée dans le canal série de sortie dès l'instant o ce canal est à nouveau vide. 2 Dispositif à couplage de charges selon la revendication 1, caractérisé en ce que, vue dans le sens de transport de charges, la longueur effective de la troisième électrode de grille ( 41 a) est inférieure à la longueur effective des doigts des électrodes en forme de peigne. 3 Dispositif à couplage de charges selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de la troisième électrode de grille ( 41 a) est à peu près égale à la longueur de la partie de base de la seconde électrode en forme de peigne. 4 Dispositif à couplage de charges selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les canaux paral- lèles et le canal série constituent respectivement une section paral- lèle et le registre série de sortie d'une mémoire SPS, les entrées des canaux parallèles étant couplées à un second canal série (A) formant le registre série d'entrée de la mémoire.