Brevet FR3060848A1 — publié le 20180622

CAPTEUR MULTI-SPECTRAL A PHOTODETECTEURS EMPILES. L'invention concerne un capteur multi-spectral. Les capteurs couleur et/ou multi-spectraux classiques, par exemple de type CCD ou CMOS, nécessitent un jeu de filtres optiques ou un système optique de dispersion pour mesurer la couleur ou/et la composition spectrale d'un rayonnement incident. La qualité de l'image ainsi obtenue par la décomposition spectrale est alors dégradée par le tramage effectué par les filtres optiques. Ce tramage est par exemple responsable du phénomène de moiré apparaissant dans les images couleurs présentant de hautes fréquences spatiales. Par ailleurs, avec ces capteurs multi-spectraux classiques, la résolution obtenue est également limitée du fait que plusieurs photodétecteurs du capteur multi-spectral sont employés pour détecter une couleur. On a donc cherché à résoudre ces problèmes. Une solution à ces problèmes est par exemple proposée dans le document US 5 883 421 (D1). Dans le document D1, le capteur multi-spectral proposé est basé sur une technique toute autre, dite à jonctions enterrées. Toutefois, cette technique présente certaines limites. En particulier, la différence de dopage entre deux régions successives de semiconducteur de type différent (n et p) doit être de l'ordre de deux décades pour obtenir des profondeurs de jonctions définies et reproductibles ainsi qu'une ZCE (Zone de Charge d'Espace) significative. Par ailleurs, la formation des régions de types différents successives (n et p) est effectuée en introduisant pour chaque région une concentration d'impuretés supplémentaire afin de réaliser le dopage souhaité. La concentration d'impuretés introduites ne cesse d'augmenter et peut rapidement atteindre la limite d'impureté pouvant être introduite dans le semi- conducteur. En pratique, ceci limite la fabrication à quelques jonctions enterrées, à savoir pas plus de cinq. En conséquence, le nombre de longueurs d'ondes d'intérêt pouvant être analysées est limité. 3060848 2 Par ailleurs, les paires électrons-trous générées dans les régions neutres d'une jonction enterrée ne participent que partiellement à la génération de photo-courants. En conséquence, le rendement quantique d'un tel capteur multi-spectral est limité. 5 De plus, la réponse temporelle d'un tel capteur multi-spectral est limitée par les courants de diffusion, qui sont en général plus importants que les courants de transit, et par les valeurs non négligeables des capacités de jonctions. Enfin, il convient de noter que, que ce soit pour une technique 10 classique de type CCD ou CMOS ou une technique plus avancée dite à jonction enterrée, il n'est pas possible de prendre une image multi-spectrale en une seule prise. Un objectif de l'invention est de résoudre l'un au moins des inconvénients précités. 15 A cet effet, l'invention propose un capteur multi-spectral comprenant : - une pluralité de N photodétecteurs avec N un nombre entier tel que N 2, chaque photodétecteur comportant une anode et une cathode séparées l'une de l'autre par une région d'intérêt, l'anode, la cathode et la région d'intérêt étant 20 toutes réalisées en un matériau semi-conducteur ; lesdits photodétecteurs étant empilés les uns sur les autres de sorte que les anodes d'une part, les cathodes d'autre part et les régions d'intérêt enfin de deux photodétecteurs consécutifs dans l'empilement soient agencées face à face, cet empilement permettant de définir une face dite face active du capteur 25 multi-spectral, commune à l'ensemble des photodétecteurs de l'empilement, définie par la face de la première région d'intérêt du premier photodétecteur de l'empilement par laquelle des photons sont destinés à entrer dans l'empilement ; et - soit, dans un premier cas, un contact électrique associé à chacune des N 3 0 cathodes et au moins un contact électrique pour les N anodes, les cathodes consécutives dans l'empilement, agencées face à face, étant alors séparées par une couche d'isolation ; 3060848 3 - soit, dans un deuxième cas, un contact électrique associé à chacune des N anodes et au moins un contact électrique pour les N cathodes, les anodes consécutives dans l'empilement, agencées face à face, étant alors séparées par une couche d'isolation. 5 Ce capteur multi-spectral pourra comprendre l'une au moins des caractéristiques suivantes : - Il comprend, entre deux photodétecteurs consécutifs dans l'empilement, une couche d'isolation séparant les régions d'intérêt agencées face à face ; 10 - chaque photodétecteur comporte, au sein de la région d'intérêt associée, une languette qui est dans le premier cas, au moins en contact avec la cathode concernée et réalisée avec un dopage du même type que cette cathode, ladite languette s'étendant, au sein de la région d'intérêt, en direction de l'anode ; dans le deuxième cas, au moins en contact avec 15 l'anode concernée et réalisée avec un dopage du même type que cette anode, ladite languette s'étendant, au sein de la région d'intérêt, en direction de la cathode ; - la ou chaque languette présente une épaisseur comprise entre 10nm et 50nm ; 20 - il comprend un gradient de concentration du dopage du matériau semi- conducteur de la région d'intérêt du premier photodétecteur de l'empilement, situé au niveau de ladite face active ; - il comprend, en outre, une couche de passivation sur ladite face active ; - la couche de passivation est réalisée avec un oxyde ou du verre 25 comportant du phosphore ; - il est prévu une couche isolante, par exemple réalisée avec un oxyde, dans le premier cas, entre chaque contact électrique de la cathode et la cathode associée afin de former un condensateur entre le contact électrique de la cathode et la cathode associée ; dans le deuxième cas, 30 entre chaque contact électrique de l'anode et l'anode associée afin de former un condensateur entre le contact électrique de l'anode et l'anode associée ; 3060848 4 - pour chaque photodétecteur, la région d'intérêt est réalisée en un matériau semi-conducteur intrinsèquement dopé ; - pour chaque photodétecteur, l'anode est réalisée en un matériau semiconducteur dopé P+ et la cathode est réalisée en un matériau semi- 5 conducteur dopé N+. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple, pour lesquels : - la figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un 10 capteur multi-spectral conforme à l'invention ; - la figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d'un capteur multi-spectral conforme à l'invention ; - la figure 3 représente un troisième mode de réalisation d'un capteur multi-spectral conforme à l'invention ; 15 - la figure 4 représente un quatrième mode de réalisation d'un capteur multi-spectral conforme à l'invention ; - la figure 5 représente une variante de réalisation, en l'occurrence représentée par rapport au premier mode de réalisation, mais applicable à l'ensemble des quatre modes de réalisation des figures 1 à 4 ; 20 - la figure 6 représente une autre variante de réalisation, en l'occurrence représentée par rapport au premier mode de réalisation, mais applicable à l'ensemble des quatre modes de réalisation des figures 1 à 4 et à la variante de réalisation de la figure 5 ; - la figure 7 représente un capteur multi-spectral conforme à 25 l'invention qui a fait l'objet de simulations numériques pour en tester son efficacité ; - la figure 8 représente la réponse spectrale du capteur multispectral de la figure 7 ; - la figure 9 représente la réponse spectrale du capteur multi- 3 0 spectral de la figure 3 ; - la figure 10 représente un autre mode de réalisation, à comparer à celui de la figure 1 ; 3060848 5 - la figure 11 représente encore un autre mode de réalisation, à comparer à celui de la figure 3. Un premier mode de réalisation d'un capteur multi-spectral conforme à l'invention est représenté sur la figure 1. 5 Le capteur 100 multi-spectral comprend une pluralité de N photodétecteurs P1,..., PN avec N un nombre entier tel que N 2. Chaque photodétecteur comporte une anode A1, ..., AN et une cathode C1, CN séparées l'une de l'autre par une région d'intérêt R11, RIN. Par ailleurs, pour chaque photodétecteur P1,..., PN, l'anode, la cathode et la région d'intérêt sont 10 réalisées en un matériau semi-conducteur. Le photodétecteur 100 multi-spectral comprend également au moins un contact électrique CA pour l'ensemble des N anodes A1, ..., AN ainsi qu'un contact électrique CC1, ..., CCN associé à chacune des N cathodes. Dans le cas d'espèce et comme représenté sur la figure 1, un 15 contact électrique CA commun est prévu pour l'ensemble des anodes A1, AN. En pratique, chaque contact électrique CA, CC1, ..., CCN peut être réalisé en un matériau choisi parmi un métal, un alliage métallique ou à base d'un poly-cristal dopé dégénéré tel que le silicium poly-cristallin. Les photo-courants (ou les chargés photo-générées) dans chaque photodétecteur P1,..., PN sont 20 collectés à travers le contact électrique CC1, ..., CCN correspondant. Les photo- courants sont ainsi collectés séparément sans qu'il y ait redistribution de charges entre les cathodes. Chaque photodétecteur présente une structure de type PIN. Dans le cadre de l'invention, les photodétecteurs P1,..., PN sont 25 par ailleurs empilés les uns sur les autres de sorte que les anodes A1, ..., AN d'une part, les cathodes C1, CN d'autre part et les régions d'intérêt R11, ..., RIN enfin de deux photodétecteurs consécutifs dans l'empilement soient agencées face à face. En d'autres termes, si l'on considère deux photodétecteurs Pi, Pi±i avec i N-1 de cet empilement, les anodes Ai, Ai+1 30 se font face, les cathodes Ci, Ci+1 se font face et les régions d'intérêt Rli, RIi±i se font également face. 3060848 6 Afin d'isoler entre elles les cathodes qui se font face, on prévoit une couche d'isolation CIC1, CIC2, CICi_i, CICi, CICN1, entre deux cathodes qui se font face. Ceci permet d'éviter que des photo-courants générés dans un photodétecteur Pi donné soient collectés par une cathode associée à 5 un autre photodétecteur. Chacune de ces couches d'isolation peut être réalisée avec une implantation ionique, par exemple avec un dopage de type P+, sur la cathode correspondante. Du fait de cet empilement, on note qu'il existe une face dite face active FA du capteur 100 multi-spectral, commune à l'ensemble des 10 photodétecteurs de l'empilement, et définie par la face de la première région d'intérêt RI1 du premier photodétecteur Pi de l'empilement par laquelle des photons sont destinés à entrer dans l'empilement. Avec cet empilement, on peut représenter certains paramètres géométriques du capteur 100 multi-spectral. 15 Ainsi, on peut définir, pour le ième photodétecteur de l'empilement une distance di avec i N prise entre la face active FA et le ième photodétecteur P1,..., PN de l'empilement (on notera le cas particulier di = 0). Cette distance di définit la profondeur à laquelle se situe le ième photodétecteur de l'empilement, au sein du capteur 100 multi-spectral. 20 On peut également définir l'épaisseur ei d'un photodétecteur cette épaisseur étant notamment celle d'une région d'intérêt de ce photodétecteur P. Cette épaisseur s'exprime ei = di+1 - di, avec 1 i N et est en conséquence, prise selon la profondeur du photodétecteur 100 multispectral (on notera que la distance dN+1 correspond à la distance séparant la 25 face active FA du photodétecteur 100 multi-spectral de sa face de fond FF). Typiquement, cette épaisseur ei d'une région d'intérêt RI1, RIN pourra être comprise entre quelques dizaines de nm à plusieurs micromètres, par exemple entre 20nm et 5 microns. En pratique, chaque région d'intérêt de l'empilement absorbe 30 des longueurs d'onde selon une courbe en « cloche » centrée sur la longueur d'onde d'intérêt (longueur d'onde du pic de la cloche). Une fois la nature du matériau semi-conducteur choisi, la profondeur di à laquelle un photodétecteur Pi avec 1 i N est situé au sein de 3060848 7 l'empilement et l'épaisseur e; de ce photodétecteur Ph et plus précisément d'une région d'intérêt RI; avec 1 i N, permettent de définir la longueur d'onde d'intérêt et la largeur à mi-hauteur (autour du pic) de la courbe en « cloche », cette largeur à mi-hauteur définissant la sélectivité en longueur d'onde du 5 photodétecteur considéré. On comprend que chaque photodétecteur P1,..., PN de l'empilement est dédié à la détection d'une plage de longueurs d'onde d'intérêt donnée et que le caractère multi-spectral du capteur multi-spectral provient de la présence d'une pluralité de photodétecteurs empilés comme proposé dans le 10 cadre de l'invention. On comprend également que la présence d'un contact électrique CC; pour chaque photodétecteur P; est importante pour appliquer la polarisation inverse nécessaire et pour pouvoir mesurer le signal électrique photo-généré dans chaque photodétecteur. On notera que l'agencement du capteur 100 multi-spectral 15 permettra de détecter les longueurs d'ondes les plus courtes près de la face active FA et des longueurs d'onde de plus en plus grandes au fur et à mesure que la distance d; du photodétecteur est profonde dans l'empilement. Le matériau semi-conducteur formant chaque photodétecteur P1,..., PN sera choisi en fonction de la gamme de longueur d'onde que l'on 20 souhaite analyser. Ainsi, on peut envisager du silicium (Si) pour une gamme de longueur d'onde comprise entre 0,2pm et 1,1pm, du germanium (Ge) pour longueur d'onde comprise entre 0,2pm et 1,7pm. On peut envisager de l'Arséniure de Gallium (GaAs) pour une 25 gamme de longueur d'onde comprise entre 0,2pm et 0,9pm. D'autres matériaux semi-conducteurs sont envisageables, tels que l'Arséniure de Gallium-Indium (InGaAs) pour la gamme de longueur d'onde allant de 1pm à 1,7pm, l'Arséniure d'Indium (Asln) pour la gamme de longueur d'onde allant de 1pm à 3,5pm, l'Antimoniure d'Indium (InSb) pour la gamme de 30 longueur d'onde allant de 1pm à 6pm, ou encore le Tellurure de Mercure- Cadnium (HgCdTe) pour la gamme de longueur d'onde allant de 4pm à 13pm. Une fois le matériau semi-conducteur choisi, le nombre N de photodétecteurs P1,..., PN sera déterminé en fonction de la gamme de 3060 84 8 8 longueurs d'ondes que l'on souhaite analyser avec le capteur 100 multi-spectral et de la sélectivité de la décomposition souhaitée. Il est donc possible, contrairement à la technique proposée dans le document D1, d'augmenter à souhait le nombre N de photodétecteurs 5 de l'empilement en fonction de la décomposition spectrale requise par l'application. Dans le cadre de l'invention, le nombre N de photodétecteurs de l'empilement n'est limité que par la profondeur ou épaisseur totale de l'empilement qui ne doit pas dépasser une valeur correspondant à une 10 absorption totale des photons incidents. En effet, à partir d'une certaine profondeur ou épaisseur totale, les photons sont totalement absorbés et ne pénètrent plus dans le matériau. Dans ce cas, un empilement plus épais ne présente aucun intérêt. En pratique, et dans le cadre de l'invention, on peut toutefois 15 aller bien au-delà de N > 10. On peut enfin définir la largeur avec 1 i N d'une région d'intérêt R11, RIN de chaque photodétecteur P1,..., PN de l'empilement. Cette largeur est prise perpendiculairement à la profondeur de l'empilement. Le choix de la largeur d'un photodétecteur Pi dépend de 20 l'application envisagée. Certaines applications nécessitent des photodétecteurs (encore appelés pixels) de petite taille, c'est-à-dire présentant une surface de 111m2 à 6pm2) afin d'augmenter la résolution spatiale et la définition de l'image capturée. D'autres applications nécessitent des capteurs de grande taille, afin par exemple d'augmenter la sensibilité dans des conditions de faible éclairage 25 (capteurs d'image à grande surface pour les télescopes par exemple). Ainsi, pour un capteur d'image, cette largeur d'une région d'intérêt R11, RIN pourra être comprise entre quelques centaines de nanomètres et quelques microns voire des dizaines de microns, par exemple entre 200nm et 50 microns. Elle peut être de l'ordre de quelques centaines de microns pour des 30 capteurs spécifiques, à savoir entre 200 microns à 800microns. Elle peut être de quelques millimètres à quelques dizaines de millimètres, par exemple entre 2mm et 50mm, pour un détecteur multi-spectral monocanal. 3060848 9 L'application envisagée va donc définir la surface du photodétecteur et par conséquence la valeur de la longueur I; d'une région d'intérêt. Toutefois, quelle que soit l'application envisagée, la structure 5 proposée dans le cadre de l'invention permet d'obtenir une efficacité quantique excellente (proche de la valeur unité), donc meilleure que celle du capteur multi-spectral proposé dans le document Dl. En effet, dans le cadre de l'invention, la structure de chaque photodétecteur (PIN, choix des dopages pour former ce PIN) et, en utilisation, 10 la valeur de polarisation inverse appliquée au photodétecteur permettent d'ajuster la ZCE de façon à ce qu'elle s'étende sur toute la longueur Ainsi, tous les porteurs créés dans un photodétecteur sont séparés par le champ électrique qui règne dans la ZCE et forment le photo-courant qui traverse la PIN. La composante du photo-courant est essentiellement une composante de 15 transit et la composante de diffusion est négligeable. La capacité du photodétecteur de type PIN dépend de la ZCE et sa valeur est plus précisément proportionnelle au rapport ei/li, du fait qu'en pratique, la ZCE peut être réglée pour s'étendre sur toute la longueur Par rapport à un détecteur classique de même surface active, la capacité est 20 réduite dans le rapport ei/li. Par ailleurs, et de manière générale, le temps de réponse d'un photodétecteur est défini par sa capacité (capacité de la structure PIN, diode) et ses résistances parasites, par le temps de transit des charges dans la ZCE, et par le temps de diffusion (avant d'arriver à la ZCE). 25 Généralement, pour les photodétecteurs de l'art antérieur, le temps de réponse est limité par le temps de diffusion, qui est alors typiquement compris entre 10-8 et 10-9s. Toutefois, dans le cadre de l'invention, le temps de diffusion est négligeable devant le temps de transit dans la ZCE. 30 Toujours dans le cadre de l'invention, le temps de transit d'un photodétecteur Pi est de l'ordre de 10-11s et le temps de réponse dû à la capacité du photodétecteur et à ses résistances parasites est estimé à 10-16 s 3060848 10 pour une résistance série estimée variant de 10 n à 100 n et une capacité de 10 nF/cm2. En conséquence, dans le cadre de l'invention, le temps de réponse du photodétecteur est finalement déterminé par le seul temps de 5 transit dans la ZCE du photodétecteur P. On peut donc améliorer le temps de réponse d'un photodétecteur Ph par rapport à ce qui est proposé dans l'art antérieur et en particulier dans le document D1, sans modifier pour autant la sélectivité de ce photodétecteur P. Pour rappel, cette sélectivité est déterminée par l'épaisseur 10 ei, mais aussi par la profondeur di. Quant au temps de réponse du capteur multi-spectral 100 dans son ensemble, il correspondra au plus long temps de réponse d'un photodétecteur de l'empilement. Typiquement, le rapport e;/I; peut être de l'ordre de 10 pour un photodétecteur Pi en profondeur destiné à capter les grandes longueur d'onde 15 et ayant une face active FA dont la surface est faible (par exemple, une épaisseur ei = 5pm et une largeur = 0,5 pm). Ce rapport peut être de l'ordre 10-3 pour un photodétecteur Pi en surface (profondeur faible ou nulle) destiné à capter les faibles longueur d'onde et ayant une face active dont la surface est élevée (par exemple, une épaisseur ei = 50 nm et une largeur = 50 pm). 20 Enfin, on comprend que contrairement aux techniques de l'art antérieur, on peut faire l'analyse multi-spectrale en une seule prise. En effet, l'empilement considéré dans le cadre de l'invention et le fait qu'un contact électrique soit associé à chaque cathode le permet. Quel que soit le matériau semi-conducteur choisi, la fabrication 25 du photodétecteur 100 multi-spectral pourra commencer par une épitaxie du photodétecteur PN (le plus profond une fois l'empilement réalisé), en partant d'un matériau semi-conducteur intrinsèquement dopé, par exemple du silicium. Les conditions de l'épitaxie vont permettre de déterminer l'épaisseur eN du photodétecteur PN. L'anode AN est alors avantageusement réalisée par une 30 implantation ionique permettant de réaliser un dopage P. La cathode CN est alors avantageusement réalisée par une implantation ionique permettant de réaliser un dopage N. 3060848 11 Puis, un dopage P+ d'isolation (cela correspond à la couche CICN_i) est réalisé par une implantation ionique au dessus de la cathode CN pour l'isoler la cathode CN-1, cette dernière étant destinée à être réalisée ultérieurement. 5 On répète ensuite ces étapes pour réaliser les autres photodétecteurs PN-1 à P1 de l'empilement. Ensuite, les contacts électriques sont réalisés par un procédé classique de contact et métallisation. Le procédé de fabrication du capteur 100 multi-spectral sera 10 détaillé par la suite dans le cadre d'un exemple concret, notamment sur la façon dont les contacts électriques des différentes cathodes sont agencées afin d'être compatibles avec les technologies « planar » de fabrication de Cl, CMOS ou BiCMOS. Un deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté 15 sur la figure 2. Il se distingue du premier mode de réalisation par la présence, au sein du photodétecteur 100' multi-spectral, entre deux photodétecteurs consécutifs Pi, Pi+1 avec 1 i N-1 dans l'empilement, d'une couche d'isolation additionnelle CIL C12, Cli, séparant les régions d'intérêt RI; qui 2 0 se font face. Une telle couche d'isolation a pour intérêt de limiter le passage de porteurs de charges d'un photodétecteur à l'autre au sein de l'empilement. Elle a pour effet de confiner les porteurs dans le photo-détecteur Pi dans lequel ils ont été photo-générés. Par conséquent, elle permet de limiter la fuite des 25 porteurs (plus connu sous le nom de « crosstalk » selon la terminologie anglo- saxonne) entre les différents photodétecteurs P1, - - -, PN. Une telle couche CIN peut aussi être prévue au fond de l'empilement. En effet, les photo-porteurs générés par l'interaction entre le 3 0 rayonnement incident et une région d'intérêt RI; d'un photodétecteur Pi sont accélérés par le champ électrique (horizontal, orienté selon la direction perpendiculaire à celle définie pour la profondeur P d'un photodétecteur) 3060848 12 imposé entre l'anode A et la cathode Ci du photodétecteur considéré pour contribuer au signal électrique circulant dans ce photodétecteur. Cependant, les chocs subis par les photo-porteurs durant leur traversée de la ZCE (entre l'anode et la cathode associé au photodétecteur Pi) 5 peuvent donner lieu à un phénomène de diffusion, dans le cas particulier où le gradient horizontal du potentiel est faible. Cette diffusion peut impliquer que certains photo-porteurs générés dans le photodétecteur Pi se retrouvent dans un autre photodétecteur de l'empilement. Par ailleurs, si la structure du capteur 100 multi-spectral fait 10 qu'il se crée un gradient de potentiel vertical, les porteurs photo-générés dans les différents photodétecteurs P1, PN peuvent être déviés de leur trajectoire horizontale et peuvent se mélanger. Ceci peut dégrader la sélectivité de la réponse spectrale de chaque photodétecteur de l'empilement (pouvoir de séparation entre différentes 15 longueurs d'onde). Pour réaliser une telle couche, le plus simple est une fois qu'un photodétecteur PN a été réalisé (cf. précédemment), de réaliser une implantation ionique permettant d'avoir sur une épaisseur donnée, un dopage, par exemple de type P, au niveau de la région d'intérêt RIN. 20 Ceci est ensuite répété pour chaque photodétecteur PN-1 à P1. Un troisième mode de réalisation est représenté sur la figure 3. Le troisième mode de réalisation se différencie du deuxième mode de réalisation par la présence, dans au moins une région d'intérêt RI; avec i choisi entre 1 et N, mais avantageusement et comme représenté sur la 25 figure 3, dans chacune de ces régions d'intérêt Rh d'une languette, L1, L2, ..., Li,...LN. Cette ou chaque languette est en contact avec la cathode Ci correspondante et s'étend en direction de l'anode A correspondante. On peut envisager que cette languette vienne au contact de l'anode correspondante, même si cela n'est pas obligatoire, comme cela est représenté sur la figure 3, 3 0 sur laquelle la languette Li n'est pas en contact avec l'anode A. Cette ou chaque languette est réalisée avec le même type de dopage que la cathode correspondante, mais avec un dopage plus faible. 3060848 13 L'intérêt d'une telle languette L réside dans le fait qu'elle permet de mieux confiner les porteurs photo-générés dans le ou chaque photodétecteur Pi concerné. En conséquence, cela permet, en utilisation, d'avoir une ZCE la plus étendue possible sur la longueur I; en diminuant la 5 polarisation inverse appliquée entre l'anode et la cathode. La consommation d'énergie est donc diminuée. A cette fin, une languette Li présentera avantageusement une épaisseur (définie selon la profondeur P du capteur multi-spectral) comprise entre lOnm et 50nm. 10 Bien entendu, on pourrait prévoir une variante de réalisation incluant de telles languettes, en ajoutant ces languettes à partir du premier mode de réalisation. Dans ce cas, on se retrouverait avec le schéma de la figure 3, mais sans les couches d'isolation C11, C12, ..., Ci, ..., CIN_i entre les régions d'intérêt R11, RI2, Rli, ..., qui se succèdent dans 15 l'empilement, voire même sans la couche CIN. Un quatrième mode de réalisation est représenté sur la figure 4. Ce quatrième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation par la présence d'une couche d'isolant électrique CIS1, 20 CISN entre chaque contact électrique CC1, ..., CCN et la cathode Cl, CN associée. Ceci permet de former un condensateur entre le contact électrique et la cathode associée. Avantageusement, cette couche d'isolant électrique CIS1, CISN est réalisée avec un oxyde. En particulier, si le contact 25 électrique est à base métallique ou en un poly-cristal dopé dégénéré (poly-Si par exemple), on forme ainsi un condensateur MOS (Métal - Oxyde Semiconducteur). Dans ce mode de réalisation, la cathode Cl, CN de chaque photodétecteur P1, PN forme un puits de potentiel dans lequel les charges 30 générées pendant le temps d'insolation du photodétecteur 100" multi-spectral sont accumulées. Ces charges accumulées peuvent ensuite être transférées, lorsque cela est souhaité, vers un dispositif de lecture (non représenté) en appliquant une tension appropriée sur le condensateur MOS. 3060848 14 La valeur de la capacité du condensateur MOS dépend de l'épaisseur de la couche d'isolation électrique et de sa surface. Sa surface sera liée à l'épaisseur ei d'un photodétecteur P1, PN de l'empilement. Par ailleurs, et typiquement, la couche d'isolant électrique C151, CISN présentera une 5 épaisseur comprise entre 2 nm et 50 nm. On comprend qu'avec ce quatrième mode de réalisation, chaque photo-détecteur P1, PN de l'empilement constitue un photodétecteur CCD (acronyme signifiant « Charge Coupled Device » selon la terminologie anglo-saxonne). 10 Avec la conception proposée dans ce quatrième mode de réalisation, on définit donc un photodétecteur 100" multi-spectral pouvant être classé dans les techniques CCD, mais avec tous les avantages procurés par la conception proposée dans le cadre de l'invention. En pratique, on réalise tout d'abord l'épitaxie du capteur 15 multispectral Pi, P2, - - .,Pi, PN. On réalise ensuite une tranchée sur l'épaisseur épitaxiée, à l'endroit souhaité, à travers un masque. On oxyde ensuite le flanc de la tranchée réalisée, avantageusement par une oxydation thermique, et on dépose une grille métallique pour chaque photodétecteur P. Cette grille est avantageusement en poly-cristal dopé dégénéré tel que le 20 polysilicium dopé. Avantageusement, une seule couche de polysilicium sert de grille pour l'ensemble des photo-détecteurs P. En variante, les grilles des photodétecteurs Pi sont séparées entre elles par des couches d'isolant. Dans ce cas, la grille du photodétecteur 25 PN est tout d'abord déposée suivie du dépôt d'une couche d'isolant. Ces étapes sont ensuite répétées pour chacun des photo-détecteurs PN_i à P1. Ceci s'effectue avantageusement après le dopage visant à former l'anode et la cathode. En pratique, on peut envisager les diélectriques suivants dans 30 le cas du silicium pour réaliser la couche isolante électriquement : l'oxyde du silicium (SiO2) ou le nitrure de silicium (Si3N4). Ce quatrième mode de réalisation peut bien entendu intégrer les couches Cl1, CIN du mode de réalisation de la figure 2 et c'est d'ailleurs 3060848 15 ce qui est représenté sur la figure 4 En variante, il peut aussi intégrer les languettes décrites à l'appui de la figure 3. Toutefois, dans le cadre de l'invention, il n'est pas obligatoire de prévoir les couches Cl1, .., CIN (cas non représenté). 5 La figure 5 représente une variante applicable aux quatre modes de réalisation décrits précédemment. Elle est toutefois fournie en référence au premier mode de réalisation. Dans cette variante, on prévoit un gradient de concentration 10 GC du dopage du matériau semi-conducteur de la région d'intérêt RI1 du premier photodétecteur P1 de l'empilement, au niveau de la face active FA. Ceci peut être réalisé soit par implantation d'impuretés en surface soit par diffusion d'impuretés à partir d'une couche dopée déposé à la surface. 15 L'intérêt de ce gradient de concentration est de pouvoir augmenter l'efficacité quantique dans la première région d'intérêt RI1, dédiée à la plus faible longueur d'onde d'intérêt. En effet, grâce à ce gradient de concentration, les charges photo-générées sont éloignées des centres de recombinaison à proximité de la face active FA. 20 La figure 6 représente une autre variante applicable aux quatre modes de réalisation décrits précédemment. Elle est toutefois fournie en référence au premier mode de réalisation. Dans cette variante, le photodétecteur multi-spectral comporte 25 une couche de passivation CP sur la face active FA. La couche de passivation CP peut être réalisée avec un oxyde ou du verre comportant du phosphore. Cette couche de passivation permet de protéger le photodétecteur multi-spectral contre les agressions éventuelles du milieu 30 extérieur (par exemple, humidité, corrosion). 3060848 16 Elle permet également de réduire les états d'interface au niveau de la face active. En effet, les atomes dans la première couche atomique de la matière du premier photodétecteur Pi présentent des liaisons incomplètes ou pendantes au niveau de la face active, par exemple pour une 5 interface de type Si/Si02. En l'absence de couche de passivation, ces liaisons pendantes constituent des centres de recombinaisons qui réduisent l'efficacité quantique et génèrent du bruit. Elle peut aussi permettre de retenir les défauts de charge ionique, en particulier lorsqu'un verre au phosphore est employé pour former 10 cette couche de passivation CP. Enfin, selon une autre variante, on pourra à la fois prévoir, quel que soit le mode de réalisation envisagé, à la fois un gradient de concentration tel que représenté sur la figure 5 et une couche de passivation telle que représentée sur la figure 6. 15 Exemple Cet exemple est basé sur la structure de la figure 5, avec N = 9 photodétecteurs empilés. Nous avons cependant représenté sur la figure 7, la 20 structure du capteur multi-spectral de façon plus précise pour cet exemple. En particulier, la réalisation des différents contacts est représentée. Le tableau 1 ci-dessous fournit, pour chaque photodétecteur Pi, sa largeur et son épaisseur ei, avec 1 i 9. La profondeur di de chaque photodétecteur Pi 25 peut être déduite à partir des valeurs cumulées des épaisseurs de chaque photodétecteur qui le précède dans l'empilement. 30 3060848 17 Photodétecteur li (microns) ei (nm) P1 1 50 P2 1 100 P3 1 100 P4 1 200 P5 1 200 P6 1 300 P7 1 2000 P8 1 3000 P9 1 3000 Tableau 1 La face active FA présente une surface de 111m2. Compte tenu du fait que vaut 1 micron, cela signifie que la face active présente une forme carrée dans 5 un plan perpendiculaire au plan de représentation de la figure 7. Les photodétecteurs sont en silicium. Description du procédé de réalisation On part d'un substrat en silicium, dope P- à 1015 atomes par cm3. On implante du Bore sur toute la surface avec une dose telle que le dopage soit de 5.1017 cm-3 sur une épaisseur de 30 nm. 10 15 Réalisation du -hotodétecteur Pa le -lus -rofond d' " aisseur e9 = Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.cm-3 en Bore sur une épaisseur de 1,5 pm. 20 Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode. 3060848 18 Implanter à travers ces masques respectivement P+ et N+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.cm-3 en Bore sur 5 une épaisseur de 1,485 um. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode. 10 Implanter à travers ces masques respectivement P+ (anode) et N+ (cathode) avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée a 1014 at.cm-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. 15 Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et l'implanter P+ à 1019 at.cm-3. Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes (couche CICN_i) et la colonne 20 permettant de remonter la cathode C9 jusqu'à la face active FA. Nous devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant P+ à 1020 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. 25 Un autre masque permet de définir la région N+ à 1019 at.cm-3 qui constitue la colonne correspondant à C9. Réalisation du -hotodétecteur P d' '-aisseur es = 30 Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée a 1014 at.cm-3 en Bore sur une épaisseur de 1,5 um. 3060848 19 Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode ainsi que la couronne d'isolation dans la région de la cathode qui entoure la colonne remontant de C9. Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement 13+, N+ 5 avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers la couronne d'isolation du 13+ dopé à 1020 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée a 1014 at.cm-3 en Bore sur 10 une épaisseur de 1,47 um. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode ainsi que la couronne d'isolation dans la région de la cathode qui entoure la colonne remontant de C9. Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement 13+, N+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers la couronne d'isolation du 13+ dopé à 1020 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et 25 l'implanter 13+ à 1019 at.cm-3. Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes et les colonnes permettant de remonter les cathodes Cg et C9 jusqu'à la surface active FA. Nous devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et 30 photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant 13+ à 1020 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. 15 20 3060848 20 Un autre masque permet de définir les régions I\1+ à 1019 at.cm-3 qui constituent les colonnes correspondant à Cg et C9. Réalisation du -hotodétecteur P d' aisseur e7 = 5 Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.cm-3 en Bore sur une épaisseur de 1 um. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et 10 photolithographie, les zones d'anode et de cathode et les couronnes d'isolation dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de Cg et C9. Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement P+, I\1+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers les couronnes d'isolation du P+ dopé à 1020 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.cm-3 en Bore sur une épaisseur de 0,97 um. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode et les couronnes d'isolation dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de Cg et C9. 25 Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement P+, I\1+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers les couronnes d'isolation du P+ dopé à 1020 at.cm-3. 30 Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. 15 20 3060848 21 Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et l'implanter P+ à 1019 at.cm-3. Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes et les colonnes permettant de 5 remonter les cathodes C7, Cg et Cg jusqu'à la surface active FA. Nous devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant P+ à 1020 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. 10 Un autre masque permet de définir les régions N+ à 1019 at.cm-3 qui constituent les colonnes correspondant à C7, Cg et Cg. Réalisation du -hotodétecteur P6 d'é-aisseur e6 = 300 nm 15 Epitaxie d'une couche dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 270 nm. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode et les couronnes d'isolation 20 dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de C7, Cg et Cg. Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement P+, N+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers les couronnes d'isolation du P+ dopé à 1020 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. 25 30 Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et l'implanter P+ à 1019 at.cm-3. 3060848 22 Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes et les colonnes permettant de remonter les cathodes C6, C7, Cg et C9 jusqu'à la face active FA. Nous devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant 13+ à 1 1020 5 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. Un autre masque permet de définir les régions N+ 1 1019 at.cm-3 qui constituent les colonnes correspondant à C6, C7, Cg et C9. Réalisation du -hotodétecteur P5 d' '-aisseur e5 = 200 nm Epitaxie d'une couche dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 170 nm. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode et les couronnes d'isolation dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de C6, C7, Cg et C9. 20 Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement 13+, N+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers les couronnes d'isolation du 13+ dopé à 1020 at.cm-3. 25 Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et 3 0 l'implanter 13+ à 1019 at.cm-3. Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes et les colonnes permettant de remonter les cathodes C5, C6, C7, Cg et C9 jusqu'à la face active FA. Nous 10 15 3060848 23 devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant 13+ à 1020 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. 5 Un autre masque permet de définir les régions N+ à 1019 at.cm-3 qui constituent les colonnes correspondant à C5, C6, C7, Cg et C9. Réalisation du -hotodétecteur P4 d'é-aisseur e4 = 200 nm 10 Epitaxie d'une couche dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 170 nm. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode et les couronnes d'isolation 15 dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de C5, C6, C7, Cg et C9. Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement 13+, N+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers les couronnes d'isolation du 13+ dopé à 1020 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et l'implanter 13+ à 1019 at.cm-3. Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes et les colonnes permettant de 30 remonter les cathodes C4, C5, C6, C7, Cg et C9 jusqu'à la face active FA. Nous devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant 13+ à 1020 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. 20 25 3060848 24 Un autre masque permet de définir les régions N+ à 1019 at.cm-3 qui constituent les colonnes correspondant à C4, C5, C6, C7, Cg et C9. 5 Réalisation du -hotodétecteur P3 d' '-aisseur e3 = 100 nm Epitaxie d'une couche dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 70 nm. 10 Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode et couronnes d'isolation dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de C4, C5, C6, C7, Cg et C9. 15 Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement 13+, N+ avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers les couronnes d'isolation du 13+ dopé à 1020 at.cm-3. 20 Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et l'implanter 13+ à 1019 at.cm-3. 25 Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes et les colonnes permettant de remonter les cathodes C3, C4, C5, C6, C7, Cg et C9 jusqu'à la face active FA. Nous devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant 30 13+ à 1020 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. 3060848 25 Un autre masque permet de définir les régions N+ à 1019 at.cm-3 qui constituent les colonnes correspondant à C3, C4, C5, C6, C7, Cg et C9. Réalisation du -hotodétecteur P2 d'é-aisseur e2 = 100 nm 5 Epitaxie d'une couche dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 70 nm. Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et 10 photolithographie, les zones d'anode et de cathode et les couronnes d'isolation dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de C3, C4, C5, C6, C7, Cg et C9. Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement P+, N+ 15 avec des dopages au moins égaux à 1019 at.cm-3. Implanter à travers les rings d'isolation du P+ dopé à 1020 at.cm-3. Epitaxie d'une couche de silicium cristallin dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 30 nm. 20 Définir la zone d'anode en utilisant le même masque que précédemment et l'implanter P+ à 1019 at.cm-3. Définir la zone d'implant d'isolation des cathodes et les colonnes permettant de 25 remonter les cathodes C2, C3, C4, C5, C6, C7, Cg et C9 jusqu'à la face active FA. Nous devons alors définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, la région d'isolation implanté P. Un implant P+ à 1020 at.cm-3 est réalisé à travers ce masque. Cet implant présente une épaisseur de 30nm. 30 Un autre masque permet de définir les régions N+ à 1019 at.cm-3 qui constituent les colonnes correspondant à C2, C3, C4, C5, C6, C7, Cg et C9. 3060848 26 Réalisation du -hotodétecteur P1 d'épaisseur e1 = 50 nm Epitaxie d'une couche dopée à 1014 at.m-3 en Bore sur une épaisseur de 35 nm. 5 Définir avec un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie, les zones d'anode et de cathode et les couronnes d'isolation dans la région de la cathode qui entourent les colonnes remontant de C2, C3, C4, C5, C6, C7, Cg et Cg. 10 Implanter à travers les masques d'anode et de cathode respectivement P+, I\1+ avec des dopages au moins égaux à 1 019 at.cm-3. Implanter à travers les couronnes d'isolation du P+ dopé à 1020 at.cm-3. 15 Implantation d'un gradient de concentration (GA) au niveau de la face active FA Implantation sur toute la face active FA d'une dopage P à 1017at.cm-3. 20 Réalisation de la couche de passivation (CP) Un premier traitement thermique est réalisé pour l'activation des dopants dans les différentes épitaxies. Ce traitement peut être de type « fast rtp » a 1000 °C. Par exemple, nous pouvons réaliser une montée en température (« Ramp- 25 up ») de 600 °C à 1000 °C à 300 °C/min sous atmosphÈe neutre. On réalise ensuite un palier de 30 secondes en atmosphère légèrement oxydante (90% azote et 10% d'oxygène) a 1000 °C. On effectue ensuite une descente en température (« Ramp down ») à 300 °C/min jusqu'à 6M °C sous atmosphère neutre. Finalement, on effectue un dépôt de verre au phosphore (PSG : SiO2 30 avec 8% de phosphore) de 500 nm d'épaisseur, suivi d'un recuit à 600°C pendant 30 minutes sous atmosphère de 90% N2 et 10% H2. Métallisation et définition des contacts 3060848 27 Cette étape permet de prendre contact sur chacune des cathodes afin de les connecter à l'électronique de lecture destinée à être réalisée sur la même puce. Elle permet aussi de connecter l'anode et de fixer les polarisations nécessaires 5 au fonctionnement du capteur 100 multi-spectral. Fin du procédé de réalisation. Il convient de noter que, comme indiqué précédemment, le procédé de 10 fabrication décrit ci-dessus est compatible avec les technologies « planar » de fabrication de Cl, CMOS ou BiCMOS, du fait de la façon dont est réalisé le lien et l'isolation entre les contacts des différentes cathodes. La figure 8 représente les courbes de réponse spectrale, obtenues par 15 simulation numérique, du capteur multi-spectral de la figure 7. En pratique cependant, pour que cela fonctionne, il conviendra probablement d'appliquer une polarisation comprise entre 5V et 10V entre l'anode et la cathode. 20 Autre exemple Un capteur multi-spectral conforme à celui de la figure 7, mais prévoyant en plus des languettes Li et des couches d'isolation Cl; entre les régions d'intérêt, 25 comme proposé sur la figure 3, a également été simulée. Le procédé de fabrication d'une telle structure serait similaire à celui décrit précédemment pour réaliser la structure de la figure 7, à l'exception du fait qu'il convient de prévoir une languette dans chaque photodétecteur ainsi que la 30 couche d'isolation entre régions d'intérêt. A cet effet, chaque languette Li présente une épaisseur de 20nm. 3060848 28 Pour cela, on prévoit de faire l'épitaxie du photodétecteur P; en plusieurs étapes. On réalise l'épitaxie du photodétecteur comme dans le cas du photodétecteur P9 de l'exemple précédent. Ensuite, on définit un masque, par un dépôt de résine photosensible et photolithographie pour l'anode, la cathode 5 et la zone de languette. Puis, on réalise une implantation ionique à travers le masque correspondant à chaque région. Pour la languette, l'implantation peut être effectuée avec un dopage de même type que celui de la cathode, cependant inférieur à celui de la cathode. On continue ensuite l'épitaxie jusqu'à l'épaisseur visée pour le photodétecteur PN. Enfin, on réalise les implants 10 d'isolation (cathode et région d'intérêt). Ceci est répété pour chaque photodétecteur de l'empilement. Un tel capteur multi-spectral n'a besoin que d'une faible polarisation inverse 15 entre l'anode et la cathode. Dans le cas d'espèce, la structure particulière décrite précédemment peut fonctionner avec une polarisation inverse nulle (0 Volt). La figure 9 représente les courbes de réponses spectrales, obtenues par 20 simulation numérique, d'un tel capteur multi-spectral. Il convient de noter que dans l'ensemble des modes de réalisation décrits précédemment, variantes comprises, le capteur multispectral est conçu pour récupérer les charges photo-générées au niveau de la 25 cathode du photodétecteur concerné. Ceci explique pourquoi il est prévu un contact CC; par cathode C. Ceci explique également pourquoi on peut prévoir un contact commun CA pour l'ensemble des anodes. Pour autant, on pourrait parfaitement prévoir un contact 3 0 d'anode par anode (non représenté). Par ailleurs, un capteur multi-spectral conforme à l'invention peut prévoir de récupérer les charges photo-générées dans chaque photodétecteur P; dans les anodes. 3060848 29 Dans ce cas, et comme représenté sur la figure 10, il convient de prévoir autant de contacts d'anodes CA1, CA2, ..., CAN qu'il y a d'anodes. Les couches d'isolation CIA1, CIA2,..., CIA;_i, ClAi, CIAN_i seront alors prévues entre les anodes qui se font face dans l'empilement. 5 Dans ce cas également, il est envisageable de prévoir un contact commun CC par cathode, même si l'on peut bien entendu prévoir un contact par cathode. La figure 10 est à comparer à la figure 1. Cette modification n'a pas d'impact sur le fonctionnement du 10 capteur multi-spectral conforme à l'invention. En effet, il s'agit simplement ici d'une conception alternative pour récupérer les charges photo-générées par le photodétecteur concerné. Pour cette raison, l'invention concerne également un capteur 100 multi-spectral comprenant : 15 - une pluralité de N photodétecteurs P1,..., PN avec N un nombre entier tel que N chaque photodétecteur comportant une anode A1, ..., AN et une cathode C1, CN séparées l'une de l'autre par une région d'intérêt R11, RIN, l'anode, la cathode et la région d'intérêt étant toutes réalisées en un matériau semiconducteur ; 20 lesdits photodétecteurs étant empilés les uns sur les autres de sorte que les anodes A1, ..., AN d'une part, les cathodes C1, CN d'autre part et les régions d'intérêt R11, RIN enfin de deux photodétecteurs consécutifs dans l'empilement soient agencées face à face, cet empilement permettant de définir une face dite face active FA du capteur multi-spectral, commune à l'ensemble 25 des photodétecteurs de l'empilement, définie par la face de la première région d'intérêt RI1 du premier photodétecteur P1 de l'empilement par laquelle des photons sont destinés à entrer dans l'empilement ; - un contact électrique CA1, CAN associé à chacune des N anodes, les anodes consécutives dans l'empilement, agencées face à face, étant alors 30 séparées par une couche d'isolation CIA1, CIAN ; et - au moins un contact électrique CC pour les N cathodes, les anodes consécutives dans l'empilement, agencées face à face. 3060848 30 Tous les autres modes de réalisation décrits à l'appui des figures 2 à 6 sont également applicables, mutadis mutandis, au cas de la figure 10. En particulier, il est tout à fait envisageable de prévoir que 5 chaque photodétecteur P; comporte, au sein de la région d'intérêt R; associée, une languette L; au moins en contact avec l'anode A; concernée et réalisée avec un dopage du même type que cette anode Ab ladite languette Li s'étendant, au sein de la région d'intérêt Rh en direction de la cathode C. Dans ce cas, la languette L; a la même fonction que celle 10 décrite précédemment. Ceci est représenté sur la figure 11. Pour fabriquer une telle languette, on pourra notamment prévoir une dopage plus faible que pour celui de l'anode correspondante. Enfin, on peut envisager un capteur multi-spectral dans lequel 15 on prévoit un contact électrique CC; pour chaque cathode C; et un contact électrique CA; pour chaque anode A; ainsi que des couches d'isolation CIA; entre les anodes qui se font face dans l'empilement d'une part et des couches d'isolation CC; entre les cathodes qui se font face d'autre part. REVENDICATIONS1. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral comprenant : - une pluralité de N photodétecteurs (P1,..., PN) avec N un nombre entier tel que N chaque photodétecteur comportant une anode (Ai, ..., AN) et une cathode (C1, CN) séparées l'une de l'autre par une région d'intérêt (RH, ..., RIN), l'anode, la cathode et la région d'intérêt étant toutes réalisées en un matériau semi-conducteur ; lesdits photodétecteurs étant empilés les uns sur les autres de sorte que les anodes (A1, ..., AN) d'une part, les cathodes (C1, CN) d'autre part et les régions d'intérêt (RH, RIN) enfin de deux photodétecteurs consécutifs dans l'empilement soient agencées face à face, cet empilement permettant de définir une face dite face active (FA) du capteur multi-spectral, commune à l'ensemble des photodétecteurs de l'empilement, définie par la face de la première région d'intérêt (R11) du premier photodétecteur (Pi) de l'empilement par laquelle des photons sont destinés à entrer dans l'empilement ; et - soit, dans un premier cas, un contact électrique (CC1, ..., CCN) associé à chacune des N cathodes et au moins un contact électrique (CA) pour les N anodes (A1, ..., AN), les cathodes consécutives dans l'empilement, agencées face à face, étant alors séparées par une couche d'isolation (CIC1, CICN) ; - soit, dans un deuxième cas, un contact électrique (CA1, ..., CAN) associé à chacune des N anodes et au moins un contact électrique (CC) pour les N cathodes, les anodes consécutives dans l'empilement, agencées face à face, étant alors séparées par une couche d'isolation (CIA1, CIAN). 2. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon la revendication 1, comprenant, entre deux photodétecteurs consécutifs (Pi, Pi+1 avec 1 i N-1) dans l'empilement, une couche d'isolation (Cli) séparant les régions d'intérêt (Mi) agencées face à face. 3. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque photodétecteur (Pi) comporte, au sein de la région d'intérêt (1:11;) associée, une languette (Li) qui est : 3060848 32 - dans le premier cas, au moins en contact avec la cathode concernée et réalisée avec un dopage du même type que cette cathode, ladite languette s'étendant, au sein de la région d'intérêt, en direction de l'anode ; - dans le deuxième cas, au moins en contact avec l'anode concernée et 5 réalisée avec un dopage du même type que cette anode, ladite languette s'étendant, au sein de la région d'intérêt, en direction de la cathode. 4. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon la revendication précédente dans lequel la ou chaque languette présente une épaisseur comprise entre 10 10nm et 50nm. 5. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon l'une des revendications précédentes, comprenant, un gradient de concentration (GC) du dopage du matériau semi-conducteur de la région d'intérêt (R11) du premier photodétecteur 15 (Pi) de l'empilement, situé au niveau de ladite face active. 6. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon l'une des revendications précédentes, comprenant, en outre, une couche de passivation (CP) sur ladite face active (FA). 20 7. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon la revendication précédente, dans lequel la couche de passivation (CP) est réalisée avec un oxyde ou du verre comportant du phosphore. 25 8. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon l'une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu une couche isolante (CIS1, CISN), par exemple réalisée avec un oxyde : - dans le premier cas, entre chaque contact électrique (CC1, CCN) de la cathode et la cathode (Ci, CN) associée afin de former un condensateur 30 entre le contact électrique de la cathode et la cathode associée, - dans le deuxième cas, entre chaque contact électrique (CA1, ..., CAN) de l'anode et l'anode (Ci, CN) associée afin de former un condensateur entre le contact électrique de l'anode et l'anode associée. 3060848 33 9. Capteur (100, 100', 100") selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, pour chaque photodétecteur (Pi, ..., PN), la région d'intérêt (RI1, ..., RIN) est réalisée en un matériau semi-conducteur intrinsèquement dopé. 10. Capteur (100, 100', 100") multi-spectral selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, pour chaque photodétecteur (Pi, ..., PN) : - l'anode (A1, ..., AN) est réalisée en un matériau semi-conducteur dopé P+ ; - la cathode (Ci, ..., CN) est réalisée en un matériau semi-conducteur dopé N+. 5 10