Brevet FR3117672A1 — publié le 20220617

Un circuit intégré comprend au moins une diode à effet d'avalanche déclenché par photon individuel « SPAD » (SPD) comportant une jonction PN, dans un caisson semiconducteur (P-) dopé avec un premier type de dopant, entre une première région dopée (PAN) avec le premier type de dopant et une deuxième région dopée (N+) avec le deuxième type de dopant opposé au premier type de dopant. La première région dopée (PAN) est façonnée de manière à incorporer des variations locales de la concentration des dopants, adaptées pour engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique (Pot) entre la première région dopée (PAN) et le caisson semiconducteur (P-), lorsque la tension entre la deuxième région dopée (N+) et le caisson semiconducteur (P-) est supérieure ou égale au niveau de la tension de claquage (Vb) de la jonction PN. Figure de l’abrégé : figure 2A. Circuit intégré comprenant une diode à effet d'avalanche déclenché par photon individuel et procédé de fabrication correspondant Des modes de réalisation et de mise en œuvre concernent les circuits intégrés, en particulier les circuits intégrés comportant au moins une diode à effet d’avalanche déclenché par photon individuel, usuellement désignée par l’acronyme « SPAD » pour « Single Photon Avalanche Diode » en anglais. Les diodes SPAD sont des dispositifs semiconducteurs basés sur une jonction bipolaire (jonction PN) polarisée en inverse à une tension qui dépasse la tension de claquage (usuellement « breakdown voltage » en anglais) de la jonction. Le champ électrique résultant de la polarisation est si élevé (par exemple supérieur à 5*10 5 V/cm) qu'un seul porteur de charge injecté dans la zone de charge d’espace, par exemple généré par effet photoélectrique, peut déclencher une avalanche auto-entretenue de porteurs de charges. Des moyens d’étouffements (usuellement « quenching » en anglais) permettent de stopper l’effet d’avalanche et de réarmer la diode SPAD à la polarisation dépassant la tension de claquage. La illustre un exemple de la structure d’une diode SPAD désertée (usuellement « à depletion »). Pour augmenter la taille de la zone de collecte des charges, une région intrinsèque ou quasi-intrinsèque I entre l’anode P+ et la cathode N+ est prévue ; et, pour compenser l’augmentation de la tension de claquage résultant de la présence de cette région intrinsèque I, une région P est intercalée entre la région de cathode N+ et la région intrinsèque I. Cela étant, ce type de structure introduit un effet parasite de « poches » (usuellement « pocket » en anglais) de porteurs de charges lors de l’étouffement d’une avalanche, où les charges générées sont piégées par une barrière de potentiel électrostatique située sensiblement entre la région d’anode désertée P et la région intrinsèque I. Cet effet parasite de poches de porteurs a pour conséquence d’introduire des avalanches secondaires parasites (usuellement « lags » en anglais) perturbant le mécanisme de détection. Les avalanches secondaires parasites, causées durant le réarmement de la diode SPAD par la présence des poches de charges piégées dans la région active d’avalanche ont un effet néfaste sur les performances du dispositif. On se réfère à cet égard aux figures 1B et 1C, la illustrant des lignes d’équipotentiels électrostatiques dans une coupe du volume d’une réalisation d’une diode SPAD ayant la structure de la , lorsque la différence de potentiel entre l’anode P+ et la cathode N+ est à la tension de claquage ; la illustrant l’allure du potentiel électrostatique PE le long de l’axe Z de la . La courbe en trait plein de la représente le potentiel électrostatique lorsque la diode SPAD est étouffée, pour une valeur proche de la tension de claquage Vb de la jonction PN. La courbe en pointillés de la représente le potentiel électrostatique lorsque la diode SPAD est armée, à une tension Vb+Vex supérieure d’une quantité Vex à la tension de claquage Vb de la jonction PN. On peut voir sur ces courbes qu’un puit de potentiel PKT se forme à la tension de claquage Vb, lors de l’étouffement de la diode SPAD. Ainsi des charges peuvent rester piégées dans le puit de potentiel PKT, qui déclenche automatiquement un effet d’avalanche parasite lors du réarmement à Vb+Vex. Des solutions classiques réduisant la concentration des dopants de la région d’anode désertée P permettent de limiter la profondeur des puits de potentiels, mais introduisent également une perte en sensibilité de la diode appelée probabilité de détection de photon ou « PDP ». Il existe donc un besoin de se prémunir contre les phénomènes de détection parasites (« lags » en anglais) sans diminuer la probabilité de détection de photon. Selon un aspect, il est proposé un circuit intégré comprenant au moins une diode à effet d'avalanche déclenché par photon individuel «SPAD» comportant une jonction PN, dans un caisson semiconducteur dopé avec un premier type de dopant, entre une première région dopée avec le premier type de dopant, appelée région d’avalanche, et une deuxième région dopée avec un deuxième type de dopant opposé au premier type de dopant. Selon une caractéristique générale de cet aspect, la première région dopée est façonnée de manière à incorporer des variations locales de la concentration des dopants, adaptées pour engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique entre la première région dopée et le caisson semiconducteur, lorsque la tension entre la deuxième région dopée et le caisson semiconducteur est supérieure ou égale au niveau de la tension de claquage de la jonction PN. Par exemple, le premier type de dopant est le type P, c’est-à-dire le type accepteur, et le deuxième type de dopant est le type N, c’est-à-dire le type donneur. Le caisson semiconducteur peut constituer la région quasi intrinsèque (c’est-à-dire faiblement dopée), la première région dopée peut constituer la région d’anode désertée, et la deuxième région dopée peut constituer la région de cathode de la diode SPAD. Les variations de la concentration des dopants de la première région dopée définies selon cet aspect, correspondent par exemple à des zones plus faiblement dopées localement, de façon à ne pas engendrer de puit de potentiel (c’est-à-dire, par réciproque, de façon à engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique) aux positions correspondantes. Les porteurs de charges ne sont pas retenus dans des poches, et peuvent ainsi s’écouler totalement dans le courant électrique de la diode polarisée à la tension de claquage (en particulier lors d’une phase d’étouffement, ou « quenching » en anglais). On notera qu’un puit de potentiel pour une charge d’une polarité donnée (par exemple positive) est une barrière de potentiel pour une charge de polarité opposée (resp. négative), et présente nécessairement une non-monotonie dans le potentiel électrostatique, c’est-à-dire que la variation du potentiel électrostatique est croissante dans un intervalle et décroissante dans un autre intervalle. En outre, les variations de la concentration de dopants étant locales et non globales, le reste de la première région dopée, c’est-à-dire le reste de la région d’avalanche, peut en conséquence être configurée pour maintenir un champ électrique important et ainsi rester performante en matière de probabilité de détection de photon. Les variations de la concentration des dopants et leurs effets peuvent être observées par exemple au moyen de microscopies électroniques à transmission « TEM » (pour « Transmission Electronic Microscopy » en anglais), ou au moyen de microscopies par émission « EMMI » (pour « EMission MIcroscopy » en anglais) permettant de visualiser les zones d’avalanche qui émettent des photons. Selon un mode de réalisation, la deuxième région dopée est située en surface du caisson semiconducteur à une position centrée dans une zone photosensible de la diode SPAD, la première région dopée comprend un premier volume à la position centrée à une profondeur en contact avec le fond de la deuxième région dopée, et un deuxième volume annulaire encadrant latéralement le premier volume et à une profondeur éloignée de la deuxième région dopée mais rejoignant la profondeur du premier volume. Le premier volume de la première région dopée permet ainsi de construire la région active dans laquelle se produisent les effets d’avalanche, tandis que le deuxième volume de la première région dopée, situé en périphérie de la région active, permet de relier électriquement le premier volume avec des prises de contact usuellement situées en surface du caisson. En outre, le premier volume annulaire fait usuellement office de focalisation des porteurs vers la région d’avalanche, en empêchant les porteurs de s’évacuer par un autre chemin. En conséquence, lors de la recharge de la diode, les porteurs ne peuvent classiquement pas traverser le volume annulaire. Or, selon un mode de réalisation, le premier volume et le deuxième volume sont latéralement espacés d’un écart, et lesdites variations locales de la concentration des dopants comprennent des zones de diffusion de dopants dans ledit écart ayant une plus faible concentration de dopants que dans le premier volume et le deuxième volume. Ainsi, les variations locales de la concentration de dopant dans l’écart offrent un chemin d’évacuation des porteurs pendant la recharge de la diode (« quenching »). En outre, pour éviter un claquage latéral de la première région dopée, le champ électrique est volontairement réduit en écartant la région annulaire (deuxième volume) de la région de claquage principale (premier volume). Avantageusement, le deuxième volume comprend en outre un motif traversant localement ledit écart pour rejoindre le premier volume (c’est-à-dire la région d’avalanche) en au moins une position, de manière à assurer une conduction électrique entre le deuxième volume et le premier volume. Ainsi, la conduction électrique entre les premier et deuxième volumes de la première région dopée n’est pas dégradée en contrepartie de la présence dudit écart offrant un chemin d’évacuation des porteurs piégés lors de la recharge (« quenching »). Selon un mode de réalisation, le premier volume et le deuxième volume se rejoignent latéralement, et lesdites variations locales de la concentration de dopant comprennent des zones dans le premier volume ayant une plus faible concentration de dopants que dans le deuxième volume. Avantageusement, le deuxième volume comprend en outre un motif à l’intérieur du premier volume, augmentant localement la concentration de dopant dans la première région dopée. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un circuit intégré comprenant au moins une diode à effet d'avalanche déclenché par photon individuel « SPAD », comprenant, dans un caisson semiconducteur dopé avec un premier type de dopant, une implantation d’une première région dopée avec le premier type de dopant, appelée région d’avalanche, et une implantation d’une deuxième région dopée avec un deuxième type de dopant opposé au premier type de dopant, de façon à former la jonction PN de la diode SPAD. Selon une caractéristique générale de cet aspect, l’implantation de la première région dopée comprend une formation de variations locales de la concentration des dopants, adaptées pour engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique entre la première région dopée et le caisson semiconducteur, lorsque la tension entre la deuxième région dopée et le caisson semiconducteur est supérieure ou égale au niveau de la tension de claquage de la jonction PN. Selon un mode de mise en œuvre, la deuxième région dopée est implantée en surface du caisson à une position centrée dans une zone photosensible de la diode SPAD, l’implantation de la première région dopée comprend une première implantation d’un premier volume à la position centrée à une profondeur en contact avec le fond de la deuxième région dopée, et une deuxième implantation d’un deuxième volume annulaire encadrant latéralement le premier volume et à une profondeur éloignée de la deuxième région dopée mais rejoignant la profondeur du premier volume. Selon un mode de mise en œuvre, le premier volume et le deuxième volume sont implantés de façon à être latéralement espacés d’un écart, et lesdites variations locales de la concentration de dopant comprennent des zones de diffusion de dopants dans ledit écart ayant une plus faible concentration de dopants que dans le premier volume et le deuxième volume. Avantageusement, la deuxième implantation du deuxième volume comprend en outre une implantation d’un motif traversant localement ledit écart pour rejoindre le premier volume en au moins une position, de manière à assurer une conduction électrique entre le deuxième volume et le premier volume. Selon un mode de mise en œuvre, le premier volume et le deuxième volume sont implantés de façon à se rejoindre latéralement, la première implantation du premier volume étant faite à une concentration de dopants inférieure à la concentration de dopants du deuxième volume, et lesdites variations locales de la concentration de dopant comprennent des zones dans le premier volume ayant une plus faible concentration de dopants que dans le deuxième volume. Avantageusement, la deuxième implantation du deuxième volume comprend en outre une implantation d’un motif à l’intérieur du premier volume, augmentant localement la concentration de dopant dans la première région dopée. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de réalisation et de mise en œuvre, nullement limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels : ; ; précédemment décrites, illustrent un problème rencontré dans des diodes SPAD classiques ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; illustrent des modes de réalisation et de mise en œuvre de l’invention. La illustre une vue du dessus d’une diode à effet d'avalanche déclenché par photon individuel « SPAD » SPD d’un circuit intégré CI. Pour des raisons de lisibilité vis-à-vis de la référence SPD, l’acronyme « SPAD », usuellement en lettres majuscules, sera écrit en lettre minuscules « spad » dans la suite. La illustre une vue en coupe de la diode spad SPD dans le plan BB de la , et représentent les différentes régions semiconductrices de la diode spad SPD. La illustre une vue en coupe d’un volume de la diode spad SPD dans le volume CC de la , et représente les lignes d’équipotentiels électrostatiques lors d’une polarisation de la diode spad SPD à une tension proche de la tension de claquage de sa jonction PN. La illustre l’allure du potentiel électrostatique Pot le long de l’axe Z des figures 2B et 2C. On se réfère aux figures 2A et 2B. La diode SPD comporte une jonction PN entre une première région dopée PAN avec un premier type de dopant, et une deuxième région dopée N+ avec un deuxième type de dopant opposé au premier type. Arbitrairement, le premier type de dopant est choisi comme étant le type P, c’est-à-dire des dopants accepteurs, et le deuxième type de dopant est choisi comme étant le type N, c’est à dire des dopants donneurs. Des structures équivalentes ayant les types de dopage inverses sont envisageables. Une région de cathode de la diode SPD comporte la deuxième région dopée N+, fortement dopée du type N, implantée en surface au niveau d’une face avant FA du dispositif semiconducteur du circuit intégré CI. La région de cathode N+ est située, dans le plan de la , à une position centrée dans une zone photosensible de la diode SPD. La zone photosensible de la diode correspond à l’interface entre la première région dopée N+ et la deuxième région dopée PAN. Des zones locales de la surface de la deuxième région dopée N+ peuvent être adaptées pour offrir une bonne connexion par contact ohmique, typiquement des prises de contact comportant une couche mince de siliciure de métal (non-représentées). Une région d’anode de la diode SPD comprend différentes régions semiconductrices dopées du type P, incluant notamment la première région dopée PAN, un caisson semiconducteur P- faiblement dopé, parfois qualifié « quasi-intrinsèque », et une région de borne d’anode P+ au fond du caisson P-. Le caisson semiconducteur P- est par exemple formé par une étape d’épitaxie dopée in-situ, ou par un dopage à faible concentration d’un substrat intrinsèque ou d’une couche épitaxiée intrinsèque. La surface supérieure du caisson semiconducteur P- définie la face avant FA de la partie semiconductrice du circuit intégré CI. La région de borne d’anode P+, au fond du caisson semiconducteur P-, peut être formée par une implantation de dopants antérieure ou ultérieure à la formation du caisson semiconducteur P-. La première région dopée PAN comporte un premier volume, appelé région d’anode désertée P ou encore région d’avalanche, implanté à une profondeur adaptée pour que le dessus de la région d’anode déserté P soit au contact du fond de la deuxième région dopée N+. La région d’anode désertée P est située, dans le plan de la , à une position centrée en regard de la région de cathode N+. La jonction PN proprement dite de la diode SPD, est ainsi située à l’interface entre la région d’anode désertée P et la deuxième région dopée N+ de la cathode. Le terme « région d’anode désertée » vient du fait que la zone de charge d’espace ZCE (figures 2C et 2D) englobe complétement la région d’anode désertée P lorsque la diode spad SPD est « armée », c’est-à-dire polarisée en inverse à une tension supérieure, par exemple de +4V, à sa tension de claquage. La région d’anode comporte en outre un deuxième volume, appelé anneau d’anode Prg, implanté selon une forme annulaire encadrant latéralement (c’est-à-dire dans le plan de la ) le premier volume P, et à une profondeur éloignée de la deuxième région dopée N+ mais rejoignant la profondeur du premier volume P ( ). La région d’anode inclut en outre des puits de contact PW formés sur le contour latéral de l’anneau d’anode Prg pour relier électriquement la borne d’anode P+ et l’anneau d’anode Prg à des prises de contact ohmique situées au niveau de la face avant FA. Les prises de contact ohmique peuvent comprendre de façon classique une région fortement dopée cntP+ et une couche de siliciure de métal (non-représentée). Lors de la fabrication de la diode spad SPD, le premier volume P et le deuxième volume Prg sont implantés dans des zones spatialement définies par des masques d’implantation, typiquement en résine photolithographiée. Les masques d’implantation définissent spatialement les zones d’implantation, dans le plan de la , de sorte que le premier volume P et le deuxième volume Prg sont latéralement espacés par l’écart DST. Après les implantations du premier volume P et du deuxième volume Prg, un phénomène de diffusion des particules dopantes implantées forme un gradient décroissant de concentration de dopants sur le contour des volumes P, Prg, appelés zones de diffusion de dopants Pdiff. Les zones de diffusion de dopants Pdiff occupent ledit écart DST entre le premier volume P et le deuxième volume Prg, avec une plus faible concentration de dopants que dans la région d’anode désertée P (premier volume) et l’anneau d’anode Prg (deuxième volume). En conséquence, la première région dopée PAN comprend des variations locales de la concentration des dopants, au niveau des zones de diffusion de dopants Pdiff dans les écarts DST séparant la région d’anode désertée P et l’anneau d’anode Prg. On notera que l’axe Z de la est positionné pour passer par l’une desdites inhomogénéité locale de la concentration des dopants dans la première région dopée PAN. En outre, pour assurer la conduction électrique entre la région d’anode désertée P et l’anneau d’anode Prg malgré l’écart DST qui les sépare, l’étape d’implantation du deuxième volume comprend une implantation d’un motif Pcrx, traversant localement ledit écart DST afin de rejoindre le premier volume P en au moins une position. Le motif Pcrx, implanté lors de l’implantation du deuxième volume, a en conséquence la même concentration de dopants et la même profondeur que l’anneau d’anode Prg. Le motif peut comprendre des bandes de dopants traversant diamétralement l’intérieur de la forme d’anneau du deuxième volume Prg, ayant une position verticale partiellement incorporée au premier volume P. Dans cet exemple, le motif Pcrx a une forme de croix à deux branches perpendiculaires. En alternative, des portions de bandes radialement dirigées vers l’intérieur de la forme d’anneau du deuxième volume Prg peuvent rejoindre le premier volume P sans le traverser diamétralement, on pourra se référer à la représentation de la à cet égard, en particulier les éléments PH1 du motif de la . On se réfère désormais aux figures 2C et 2D. On rappelle que la représente les équipotentiels électrostatiques dans une vue en perspective du volume CC de la diode SPD de la , et la illustre l’allure du potentiel électrostatique Pot le long de l’axe Z des figures 2B et 2C. Les différentes régions semiconductrice dopées P+, P-, Prg, Pcrx, P, N+ ne sont pas spécifiquement représentées sur la mais sont néanmoins repérées dans le volume par leurs références respectives. Les niveaux du potentiel électrostatique sont représentés sur les figures 2C et 2D dans le cas où la diode SPD est polarisée en inverse, entre la région de cathode N+ (deuxième région dopée) et le caisson semiconducteur P-, à une tension proche de la tension de claquage de la jonction PN. Par exemple la tension proche de la tension de claquage est comprise entre la tension de claquage Vb et 1 (un) volt au-dessus de la tension de claquage Vb+1 volts. Dans l’absolu, la polarisation inverse est transmise depuis les prises de contact sur la face avant FA, et la tension est en toute rigueur définie entre la région de cathode N+ et la région de borne d’anode P+. Cela étant, on considère que la tension du caisson semiconducteur P- est égale à la tension de la région de borne d’anode P+ (hors phénomène d’avalanche). Contrairement au cas classique illustré par les figures 1B et 1C, l’allure du potentiel électrostatique Pot le long de l’axe Z (tracé sur les figures 2B et 2C) ne présente pas de puit ou barrière de potentiel apte à piéger des charges générées pendant un effet d’avalanche, et par conséquent la diode spad SPD ne subit pas les problèmes liés aux poches de porteurs de charges. En effet, les variations locales de la concentration des dopants dans la première région dopée PAN engendrent une variation monotone du potentiel électrostatique Pot à leurs voisinages entre la première région dopée PAN et le caisson semiconducteur P- (i.e. une variation toujours croissante du potentiel électrostatique Pot, du caisson semiconducteur P- vers la première région dopée PAN), lorsque la tension entre la région de cathode N+ et le caisson semiconducteur P- est au niveau de la tension de claquage de la jonction PN. Ainsi, toutes les charges générées lors d’un effet d’avalanche peuvent circuler entre la région de cathode N+ et la région de borne d’anode P+ et sont débitées dans le courant d’avalanche de la diode spad SPD. En conséquence, les mécanismes d’étouffement du courant d’avalanche (« quenching ») réinitialisent et réarment la diode spad SPD dans un état complètement déserté et les déclenchements d’avalanches parasites (« lag ») causés par les poches de porteurs de charges piégées par une barrière de potentiel ne se produisent pas. On notera que les potentiels électrostatiques des figures 1B et 2C en particulier, sont des résultats de simulations à éléments finis du type « TCAD » (pour « Technology Computer-Aided Design » en anglais), ayant notamment le même modèle mathématique et les mêmes paramètres de calcul. La différence entre les deux simulations réside dans la structure de la région d’anode désertée P et de l’anneau d’anode Prg implantées de façon à comprendre des variations locales de la concentration des dopants, telle que décrite précédemment en relation avec les figures 2A et 2B ; tandis que pour les résultats de la , les régions dopées équivalentes se rejoignent avec une concentration homogène de dopants. Du point de vue des performances de la diode spad SPD, en particulier la probabilité de détection de photon « PDP », étant donné que les variations de concentration en dopants sont localement définies par les alignements des implantations de la région d’anode désertée P et de l’anneau d’anode Prg (c’est-à-dire les implantations des constituants de la première région dopée PAN), la concentration « globale » des dopants dans la deuxième région dopée PAN, en particulier dans la région d’anode désertée P, n’est pas réduite, ce qui ne réduit pas les performances de la diode SPAD. La présence du motif additionnel Pcrx implanté avec l’anneau d’anode Prg est particulièrement avantageuse pour conserver, et même améliorer, les performances, en particulier la « PDP », de la diode SPD. En effet, la concentration de dopants dans la région d’anode désertée P, ou plus largement dans la deuxième région dopée PAN, peut être augmentée afin d’améliorer les performances de la diode SPD, en particulier la « PDP », sans subir la contrepartie classique d’un accroissement des déclenchements parasites « lags ». Les figures 3A et 3B illustrent un autre exemple de réalisation d’une diode spad SPD dans laquelle la première région dopée PAN comprend des variations locales de la concentration des dopants, adaptées pour engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique entre la première région dopée PAN et le caisson semiconducteur P-. La représente une vue du dessus de la diode SPD, et la illustre une vue en coupe dans le plan BB de la . Les éléments communs avec l’exemple décrit en relation avec les figures 2A à 2D supportent les mêmes références ne seront pas tous détaillés à nouveau. La première région dopée PAN comprend là-encore un premier volume composé de la région d’anode désertée P, et un deuxième volume composé de l’anneau d’anode Prg et d’un motif Pcrx rejoignant le premier volume P et implanté en même temps que l’anneau d’anode Prg. Dans cet exemple, la région d’anode désertée P et l’anneau d’anode ne sont pas implantés avec un écart entre eux (DST – figures 2A, 2B), mais le bord extérieur de la région d’anode désertée P et le bord intérieur de l’anneau d’anode sont précisément alignés, avec la marge de tolérance des techniques de masquage et d’implantation. La concentration des dopants de la région d’anode désertée P est choisie de façon à engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique entre la région d’anode désertée P et le caisson semiconducteur P-, à une polarisation entre la région de cathode N+ et le caisson semiconducteur égale à la tension de claquage de la jonction PN. En particulier, la concentration des dopants du premier volume P est choisie inférieure à la concentration des dopants du deuxième volume Prg, Pcrx. Dans cet exemple, le motif Pcrx rejoint le premier volume P, afin d’augmenter localement la concentration de dopant dans la première région dopée PAN. Le motif peut comprendre des bandes de dopants Pcrx traversant diamétralement l’intérieur de la forme d’anneau du deuxième volume Prg, ayant une position verticale partiellement incorporée au premier volume P, là-aussi illustré dans l’exemple d’une croix à deux branches perpendiculaires. En d’autres termes, la première région dopée PAN comprend des variations locales de la concentration des dopants, adaptées pour engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique entre la première région dopée PAN et le caisson semiconducteur P-. Dans cet exemple, les variations de la concentration des dopants sont situées localement dans les quatre quartiers q1, q2, q3, q4 du premier volume P, délimités par les deux branches Pcrx du motif. Ainsi, d’une part, les variations locales da la concentration des dopants, dans la première région dopée PAN, comprennent des zones q1-q4 dans le premier volume P ayant une plus faible concentration de dopants que dans le deuxième volume Prg, qui permettent de ne pas engendrer de déclenchement parasites « lags ». D’autre part, la plus forte concentration en dopants de la première région dopée PAN, dans le deuxième volume Prg, Pcrx, permet d’assurer de bonnes performances, en particulier la « PDP ». Les figures 4A et 4B illustrent une variante de l’exemple de réalisation de la diode spad SPD décrit en relation avec les figures 3A et 3B, les éléments communs supportent les mêmes références et ne seront pas tous détaillés à nouveau. La représente une vue du dessus de la diode SPD, et la illustre une vue en coupe dans le plan BB de la . En particulier, dans la première région dopée PAN, la région d’anode désertée P (premier volume) a une concentration de dopants inférieure à la concentration de dopants dans l’anneau d’anode Prg (deuxième volume). Dans cette variante, le premier volume P et le deuxième volume Prg sont implantés de façon à se rejoindre sur une portion latérale de recouvrement RCV, dans une portion verticale commune (la profondeur des deux volumes est identique aux descriptions précédentes en relation avec les figures 2A à 3B). Le recouvrement RCV du premier volume et du deuxième volume permet d’assurer la conduction électrique de l’anneau d’anode Prg avec la région d’anode désertée P. En outre, dans cette variante, le deuxième volume comprend un motif Pcrc, ayant une forme de disque implanté au centre de la diode (dans la vue de la ), à l’intérieur du premier volume P. Le motif Pcrc augmente ainsi localement la concentration de dopant dans le premier volume P de la première région dopée PAN. Dans cette variante, les variations locales de la concentration des dopants sont formées par la plus faible concentration de la région d’anode désertée P dans une zone en bracelet, dont la périphérie intérieure est délimitée radialement par le périmètre du disque Pcrc du deuxième volume, et dont la périphérie extérieure est délimitée radialement par le périmètre intérieur de l’anneau d’anode Prg du deuxième volume. Là encore, d’une part, les variations locales de la concentration des dopants, dans la première région dopée PAN, comprennent la zone en bracelet du premier volume P ayant une plus faible concentration de dopants que dans le deuxième volume Prg Pcrc, et permettent de ne pas engendrer de déclenchements parasites « lags ». D’autre part, la plus forte concentration en dopants de la première région dopée PAN, dans le deuxième volume Prg, Pcrc, permet d’assurer de bonnes performances, en particulier la « PDP ». Les figures 5A et 5B illustrent une autre variante de l’exemple de réalisation de la diode spad SPD décrit en relation avec les figures 3A et 3B, les éléments communs supportent les mêmes références et ne seront pas tous détaillés à nouveau. La représente une vue du dessus de la diode SPD, et la illustre une vue en coupe dans le plan BB de la . En particulier, dans la première région dopée PAN, la région d’anode désertée P (premier volume) a une concentration de dopants inférieure à la concentration de dopants dans l’anneau d’anode Prg (deuxième volume). Dans cette autre variante, le deuxième volume comprend, en outre de l’anneau d’anode Prg, un motif PH1, PH2 pénétrant à l’intérieur du premier volume P, pour augmenter localement la concentration de dopant dans la première région dopée PAN. Le motif comporte des formes de bandes PH1 radialement dirigées vers l’intérieur de la forme d’anneau du deuxième volume Prg et pénétrant dans le premier volume P sans le traverser diamétralement. Le motif comporte des formes carrées PH2, dont deux côtés et un sommet pénètrent dans la direction de la diagonale du carré vers le centre du premier volume P. Dans l’exemple de la , les formes PH1, PH2 du motif du deuxième volume dessinent un contour identifiable à deux lettres « H » perpendiculaire et superposées. Cet exemple de motif permet de renforcer la concentration de dopant de la première région dopée PAN dans les formes PH1, PH2, et pourrait également être utilisé dans l’exemple décrit en relation avec les figures 2A à 2D pour traverser localement l’écart (DST) et rejoindre le premier volume P en au moins une position, et ainsi assurer une conduction électrique entre l’anneau d’anode Prg et la région d’anode désertée P. D’autres combinaisons des différents exemple et variantes données ci-avant sont envisageables et d’autres formes de motifs peuvent être choisies pour augmenter localement la concentration de dopant dans la première région dopée PAN ou bien pour assurer la conduction électrique entre l’anneau d’anode Prg et la région d’anode désertée P. En résumé, il a été présenté différents exemples de réalisation de diodes spad SPD, à forte probabilité de détection de photon, fonctionnant à polarisation modérée (par exemple inférieure à 20V). La deuxième région dopée PAN permet de concentrer le champ électrique, ce qui conduit dans les cas classiques à la formation d’une poche de porteurs de charges piégés par une barrière de potentiel, et causant des déclenchements parasites « lags ». Les différents exemples de réalisation et variantes de diodes spad SPD proposent d'ouvrir une voie d'évacuation dans la barrière de potentiel, au moyen d’une conception spécifique du dopage des régions semiconductrices de la région d'avalanche de la diode, comprenant en particulier des variations locales dans la concentration des dopants de la deuxième région dopée PAN. Parmi les variations locales de la concentration des dopants, des zones à concentration plus faible ouvrent les voies d’évacuation dans la barrière de potentiel, et des zones à concentration plus grande renforcent localement le champ électrique. Circuit intégré comprenant au moins une diode à effet d'avalanche déclenché par photon individuel « SPAD » (SPD) comportant une jonction PN, dans un caisson semiconducteur (P-) dopé avec un premier type de dopant, entre une première région dopée (PAN) avec le premier type de dopant et une deuxième région dopée (N+) avec un deuxième type de dopant opposé au premier type de dopant, dans lequel la première région dopée (PAN) est façonnée de manière à incorporer des variations locales de la concentration des dopants, adaptées pour engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique (Pot) entre la première région dopée (PAN) et le caisson semiconducteur (P-), lorsque la tension entre la deuxième région dopée (N+) et le caisson semiconducteur (P-) est supérieure ou égale au niveau de la tension de claquage (Vb) de la jonction PN. Circuit intégré selon la revendication 1, dans lequel la deuxième région dopée (N+) est située en surface du caisson semiconducteur à une position centrée dans une zone photosensible de la diode SPAD (SPD), la première région dopée (PAN) comprend un premier volume (P) à la position centrée à une profondeur en contact avec le fond de la deuxième région dopée (N+), et un deuxième volume annulaire (Prg) encadrant latéralement le premier volume (P) et à une profondeur éloignée de la deuxième région dopée (N+) mais rejoignant la profondeur du premier volume (P). Circuit intégré selon la revendication 2, dans lequel le premier volume (P) et le deuxième volume (Prg) sont latéralement espacés d’un écart (DST), et lesdites variations locales de la concentration des dopants comprennent des zones de diffusion de dopants (Pdiff) dans ledit écart (DST) ayant une plus faible concentration de dopants que dans le premier volume (P) et le deuxième volume (Prg). Circuit intégré selon la revendication 3, dans lequel le deuxième volume comprend en outre un motif (Pcrx, PH) traversant localement ledit écart pour rejoindre le premier volume (P) en au moins une position, de manière à assurer une conduction électrique entre le deuxième volume (Prg) et le premier volume (P). Circuit intégré selon la revendication 2, dans lequel le premier volume (P) et le deuxième volume (Prg) se rejoignent latéralement, et lesdites variations locales de la concentration des dopants comprennent des zones dans le premier volume (P) ayant une plus faible concentration de dopants que dans le deuxième volume (Prg). Circuit intégré selon la revendication 5, dans lequel le deuxième volume comprend en outre un motif (Pcrc, Pcrx, PH) à l’intérieur du premier volume (P). Procédé de fabrication d’un circuit intégré (CI) comprenant au moins une diode à effet d'avalanche déclenché par photon individuel « SPAD » (SPD), comprenant, dans un caisson semiconducteur (P-) dopé avec un premier type de dopant, une implantation d’une première région dopée (PAN) avec le premier type de dopant et une implantation d’une deuxième région dopée (N+) avec un deuxième type de dopant opposé au premier type de dopant, de façon à former la jonction PN de la diode SPAD, dans lequel l’implantation de la première région dopée (PAN) comprend une formation de variations locales de la concentration des dopants, adaptées pour engendrer une variation monotone du potentiel électrostatique (Pot) entre la première région dopée (PAN) et le caisson semiconducteur (P-), lorsque la tension entre la deuxième région dopée (N+) et le caisson semiconducteur (P-) est supérieure ou égale au niveau de la tension de claquage (Vb) de la jonction PN. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la deuxième région dopée (N+) est implantée en surface du caisson à une position centrée dans une zone photosensible de la diode SPAD, l’implantation de la première région dopée (PAN) comprend une première implantation d’un premier volume (P) à la position centrée à une profondeur en contact avec le fond de la deuxième région dopée (N+), et une deuxième implantation d’un deuxième volume annulaire (Prg) encadrant latéralement le premier volume (P) et à une profondeur éloignée de la deuxième région dopée (N+) mais rejoignant la profondeur du premier volume (P). Procédé selon la revendication 8, dans lequel le premier volume (P) et le deuxième volume (Prg) sont implantés de façon à être latéralement espacés d’un écart (DST), et lesdites variations locales de la concentration des dopants comprennent des zones de diffusion de dopants (Pdiff) dans ledit écart (DST) ayant une plus faible concentration de dopants que dans le premier volume (P) et le deuxième volume (Prg). Procédé selon la revendication 9, dans lequel la deuxième implantation du deuxième volume comprend en outre une implantation d’un motif (Pcrx, PH) traversant localement ledit écart (DST) pour rejoindre le premier volume (P) en au moins une position, de manière à assurer une conduction électrique entre le deuxième volume (Prg) et le premier volume (P). Procédé selon la revendication 8, dans lequel le premier volume (P) et le deuxième volume (Prg) sont implantés de façon à se rejoindre latéralement, la première implantation du premier volume (P) étant faite à une concentration de dopants inférieure à la concentration de dopants du deuxième volume (Prg), et lesdites variations locales de la concentration des dopants comprennent des zones dans le premier volume (P) ayant une plus faible concentration de dopants que dans le deuxième volume (Prg). Procédé selon la revendication 11, dans lequel la deuxième implantation du deuxième volume comprend en outre une implantation d’un motif (Pcrc, Pcrx, PH) à l’intérieur du premier volume (P).