NL8701719A - Ladingsgekoppelde inrichting. - Google Patents

Description

PHQ 87.022 1 N.V. Philips Gloeilampenfabrieken "Ladingsgekoppelde inrichting".

De uitvinding heeft betrekking op een ladingsgekoppelde inrichting bevattende een serieregister en een parallelgedeelte, b.v. een ladingsgekoppelde inrichting geschikt voor gebruik als serie/parallel/serie-(SPS)geheugeninrichting.

5 Ladingsgekoppelde inrichtingen zijn bekend, bevattende een serieregister met ladingsopslagelektroden voor het definiëren van ladingsopslagputten en ladingsoverdrachtselektroden voor het transporteren van lading tussen de ladingsopslagputten en het parallelgedeelte met kanalen, die zich dwars op het serieregister 10 uitstrekken. Het parallelgedeelte bezit ladingsopslagelektroden, die op afstand van elkaar langs de kanalen zijn gelegen, waarbij elke ladingsopslagelektrode zich dwars over de kanalen uitstrekt voor het definiëren van een betreffende ladingsopslagput met elk kanaal, om een betreffende rij ladingsopslagputten te verkrijgen, die zich dwars op 15 het kanaal uitstrekken. Het parallelgedeelte bezit tevens ladingsoverdrachtselektroden voor het overdragen van lading tussen naburige rijen ladingsopslagputten. Een overdrachtspoort is aangebracht voor het overdragen van lading tussen het serieregister en een naburige rij ladingsopslagputten, gedefinieerd door de kanalen, en een eerste 20 ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte. Dergelijke ladingsgekoppelde inrichtingen kunnen een deel van een serie/parallel/serie- (SPS)-ladingsgekoppelde inrichting bevatten, waarin een verder serieregister is aangebracht, zodanig, dat het ene serieregister een ingangsserieregister en het andere serieregister een 25 uitgangsserieregister van de inrichting vormt. Dergelijke (SPS)-ladingsgekoppelde inrichtingen zijn geschikt voor toepassing als geheugens, waarin de kanalen van het parallelgedeelte een geheugenmatrix voor analoge of digitale informatie vormen, die wordt ingevoerd via het serie-ingangsregister en kan worden uitgelezen via het serie-30 uitgangsregister. Een andere vorm van ladingsgekoppelde inrichting van de hierboven beschreven soort is een beeldopnemer, waarin de in het parallelgedeelte opgeslagen lading overeenkomt met een ontvangen *701?ig ·* PHQ 87.022 2 tweedimensionaal stralingspatroon.

GB-B-2110874 beschrijft een dergelijke ladingsgekoppelde inrichting, die een SPS-geheugeninrichting kan bevatten. Zoals in GB-B-2110874 is beschreven, zijn de ladingsopslag- en 5 ladingsoverdrachtselektroden als een geleidend patroon met twee niveaus aangebracht op een diëlektrische laag van het halfgeleiderlichaam, die zich op een oppervlaktegebied van het halfgeleiderlichaam bevindt, waarin de kanalen en ladingsputten zijn aangebracht. Het bovenste niveau, dat de ladingsoverdrachtselektroden oplevert, is uiteraard door 10 het diëlektrische materiaal geïsoleerd van het onderste niveau, dat de ladingsopslagèlektroden oplevert. Zoals is beschreven in GB-B-2110874, wordt het geleidende patroon met twee niveaus aangebracht, door een eerste en een tweede laag van gedoteerd polykristallijn silicium neer te slaan en in patroon te brengen. Hoewel andere 15 geleidende materialen, b.v. een metaal, zoals aluminium, kunnen worden toegepast, heeft de toepassing van polykristallijn silicium het voordeel, dat daardoor dunnere diëlektrische lagen kunnen worden gebruikt.

Volgens de onderhavige uitvinding heeft een 20 ladingsgekoppelde inrichting bevattende een serieregister met ladingsopslagelektroden voor het definiëren van ladingsopslagputten en ladingsoverdrachtselektroden voor het transporteren van lading tussen de ladingsopslagputten, alsmede een parallelgedeelte met kanalen, die zich dwars op het serieregister uitstrekken, waarbij het parallelgedeelte 25 ladingsopslagelektroden bezit, die op afstand van elkaar langs de kanalen zijn gelegen, en waarbij elke ladingsopslagelektrode zich dwars over de kanalen uitstrekt, om een betreffende ladingsopslagput te definiëren met elk kanaal, om een betreffende rij ladingsopslagputten te verkrijgen, die zich dwars op de kanalen uitstrekt, en 30 ladingsoverdrachtselektroden bezit voor het overdragen van lading tussen naburige rijen ladingsopslagputten en een overdrachtspoort voor het overdragen van lading tussen het serieregister en een naburige rij ladingsopslagputten, gedefinieerd door de kanalen en een eerste ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte, met het kenmerk, dat de 35 eerste ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte zo is gevormd, dat tenminste over elk kanaal de eerste ladingsopslagelektrode breder is dan opvolgende ladingsopslagelektroden van het parallelgedeelte.

870171» * κ PHQ 87.022 3

Het zal duidelijk zijn, dat de breedte van de ladingsoverdrachts- en op -opslagelektroden van het parallelgedeelte moet worden beschouwd als de langs de kanalen gemeten afmeting.

De ladingsopslagelektroden (en eventueel ook de 5 ladingsoverdrachtselektroden) van het serieregister hebben een overlapping met de overdrachtspoort, waardoor overspraak kan optreden tussen kloksignalen aangelegd aan de serie-ladingsopslagelektroden (en eventueel ook aan de ladingsoverdrachtselektroden) en aan de overdrachtspoort. Doordat de eerste ladingsopslagelektrode van het 10 parallelgedeelte van een ladingsgekoppelde inrichting volgens de uitvinding over elk kanaal breder is dan opvolgende ladingsopslagelektroden, kunnen de mogelijkheden, dat lading onder de eerste ladingsopslagelektrode onopzettelijk wordt overgedragen naar het serieregister als gevolg van een dergelijke overspraak, tot een minimum 15 worden beperkt of worden verminderd.

De toename in breedte van de eerste ladingsopslagelektrode wordt geoptimaliseerd, om een vermindering van de invloed van overspraak op het ladingstransport te verkrijgen, zonder dat de totale snelheid van het ladingstransport door het geheugen ongunstig 20 wordt beïnvloed. De eerste ladingsopslagelektrode kan b.v. ongeveer anderhalf maal breder zijn dan de opvolgende ladingsopslagelektroden.

De ladingsgekoppelde inrichting kan een verder serieregister bevatten met afwisselend aangebrachte ladingsopslag- en ladingsoverdrachtselektroden, waarbij het verdere serieregister van het 25 eerste serieregister is gescheiden door het parallelgedeelte en elk kanaal van het parallelgedeelte samenwerkt met een betreffende ladingsopslagelektrode van het verdere serieregister, en een verdere overdrachtspoort voor het overdragen van lading tussen het verdere serieregister en een naburige rij ladingsopslagputten, gedefinieerd door 30 de kanalen en door een tweede van de ladingsopslagelektroden van het parallelgedeelte. Zo kan het serieregister een ingangsserieregister en kan het verdere serieregister een uitgangsserieregister van de inrichting bevatten, zodat de eerste overdrachtspoort een ingangsoverdrachtspoort vormt, om het mogelijk te maken, dat lading aan 35 het parallelgedeelte wordt toegevoerd vanuit het ingangsserieregister, terwijl een tweede overdrachtspoort een uitgangsoverdrachtspoort vormt, die het mogelijk maakt, dat lading wordt afgevoerd vanuit het 8701719 ♦ PHQ 87.022 4 parallelgedeelte, waarbij de tweede van de ladingsopslagelektroden zo de laatste ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte vormt. De inrichting kan b.v. deel uitmaken van een SPS-geheugen of beeldopnemer.

De tweede ladingsopslagelektrode kan zo gevormd zijn, dat 5 tenminste over elk kanaal de tweede ladingsopslagelektrode breder is dan de voorafgaande ladingsopslagelektrode, waardoor mogelijkheden optreden van overspraak tussen de ladingsoverdrachts- en -opslagelektroden van het verdere serieregister en de tweede overdrachtspoort, waardoor een onopzettelijke en ongewenste overdracht van lading tussen onder de 10 tweede ladingsopslagelektrode gelegen ladingsputten en het verdere serieregister wordt bewerkstelligd, zonder dat op ongewenste wijze de overdracht van ladingspakketten door de inrichting wordt vertraagd. De eerste ladingsopslagelektrode kan een gelijkmatige breedte hebben.

In gebruikelijke SPS-geheugeninrichtingen is het gewenst, 15 dat ladingsputten, die zich onder afwisselend aangebrachte ladingsopslagelektroden van het ingangs- en het uitgangsregister bevinden, leeg zijn, om de mogelijkheden van verstoring of vermenging van ladingspakketten te vermijden of te verminderen. Zo wordt, daar slechts de helft van de ladingsputten van het ingangs- of 20 uitgangsregister tegelijk kan worden gevuld terwijl daarentegen elke ladingsput van een rij ladingsputten in het parallelgedeelte tegelijk bezet kan zijn, zoals is beschreven in US-A 3967254, een onder de aanduiding "interlacing" bekende techniek toegepast voor het overdragen vanuit het ingangsregister naar het parallelgedeelte, terwijl een onder 25 de aanduiding "de-interlacing" bekende techniek wordt toegepast voor het overdragen vanuit het parallegedeelte naar het uitgangsregister.

Teneinde een rij informatie toe te voeren aan de SPS-geheugeninrichting, wordt zo eerst een deelrij van informatie in het serie-ingangsregister ingeschreven en daarna tot onder de eerste ladingsopslagelektrode 30 overgedragen, waardoor deze afwisselend aangebrachte ladingsopslagputten van de eerste rij in beslag neemt, door een geschikt kloksignaal aan de overdrachtspoort aan te leggen, waarna een tweede deelrij van informatie in het serieregister wordt ingeschreven, waarbij de overdrachtspoort tussen het serieregister en het parallelgedeelte blokkeert, waarna 35 tenslotte, als de tweede deelrij van informatie in het ingangsregister is ingeschreven, deze wordt overgedragen, door het geschikte kloksignaal aan de overdrachtspoort naar de resterende ladingsputten van de eerste

870171P

·* PHQ 87.022 5 rij te leggen, om te worden vervlochten met de eerste deelrij van informatie, teneinde een vervlochten rij van informatie binnen het parallelgedeelte te vormen.

Zoals uit het bovenstaande duidelijk zal zijn, kan een 5 ladingsgekoppelde inrichting volgens de uitvinding van bijzonder voordeel zijn, wanneer een dergelijke "interlacing"-techniek wordt gebruikt, omdat de eerste ladingsopslagelektrode ertoe dient, overspraak te voorkomen of tenminste te beperken, die leidt tot overdracht van een reeds overgedragen eerste deelrij van informatie terug naar het 10 ingangsserierëgister tijdens het inschrijven van de tweede deelrij van informatie in het ingangsserieregister.

Opdat rijen informatie in dezelfde volgorde worden afgevoerd als ze worden ingevoerd in de geheugenihrichting, is het noodzakelijk, de eerste en tweede deelrij te ontvlechten 15 ("de-interlace"). Zoals beschreven in ÜS-A 3967254, kan dit worden bereikt, door een uitgangstrap aan te brengen, die bestaat uit twee in elkaar grijpende kamvormige ladingsopslagelektroden.

In een ladingsgekoppelde inrichting volgens de uitvinding kan de tweede ladingsopslagelektrode een constante breedte hebben en kan 20 b.v. als een buffer zijn aangebracht, zoals is beschreven in GB-B-2110874, tussen een dergelijke "de-interlacing"-uitgangstrap en het uitgangsserieregister. Ook kan de tweede ladingsopslagelektrode een deel van een uitgangstrap bevatten, die ook een andere ladingsopslagelektrode bevat, waarbij de tweede ladingsopslagelektrode een eerste rij tanden en 25 de genoemde andere ladingsopslagelektroden een tweede rij in de eerste rij ingrijpende tanden bezit, waarbij elke tand van de eerste rij tanden op een respectievelijk kanaal van een eerste deelgroep van afwisselende kanalen is gelegen en elke tand van de tweede rij tanden op een respectievelijk kanaal van een tweede deelgroep van kanalen is gelegen, 30 waarbij een eerste ladingsoverdraehtselektrode zich over de kanalen uitstrekt voor het overdragen van lading van ladingsopslagputten onder de tweede rij tanden naar ladingsputten, gedefinieerd door de tweede ladingsopslagelektrode en de tweede deelgroep van kanalen, en een tweede ladingsopslagelektrode dient voor het overdragen van lading van 35 ladingsputten, gedefinieerd door de eerste deelgroep van kanalen en de genoemde andere ladingsopslagelektrode, naar ladingsputten onder de eerste rij tanden.

8701719 PHQ 87.022 6

Zo kan de tweede ladingsopslagelektrode twee functies vervullen; deze kan in de eerst plaats dienen als een deel van de "de-interlacing" uitgangstrap, en kan in de tweede plaats dienen om overspraak te voorkomen of te verminderen tussen ladingsoverdrachts-5 en -opslagelektroden van het serie-uitgangsregister en de overdrachtspoort, waardoor ongewenste overdracht van b.v. een eerste hulprij van informatie wordt veroorzaakt, die reeds is overgedragen naar het uitgangsserieregister en terug naar de "de-interlacing" uitgangstrap.

10 De ladingsopslag- en -overdrachtselektroden kunnen zijn gevormd door een geleidend patroon met twee niveaus van b.v. gedoteerd polykristallijn silicium, wat, zoals hierboven aangegeven, het mogelijk maakt, dunne diëlektrische lagen te gebruiken. De of elke overdrachtspoort kan eveneens een polykristallijne siliciumstrook 15 bevatten. Zoals duidelijk zal zijn, is de soortelijke weerstand van gedoteerd polykristallijn silicium aanzienlijk hoger (ongeveer 100 maal hoger) dan die van aluminium en daarom vergroot het gebruik van overdrachtspoorten van polykristallijn silicium, hoewel dit voordelen heeft, de mogelijkheid van overspraakproblemen. Zo is een 20 ladingsgekoppelde inrichting volgens de uitvinding met een eerste (en eventueel ook een tweede of laatste) ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte met een zodanige vorm, dat deze over elk kanaal breder is, bijzonder doelmatig bij toepassing van elektroden, in het bijzonder overdrachtspoorten, van polykristallijn silicium.

25 Een of een betreffende geleidende strook kan zich op de eerste of tweede overdrachtspoort bevinden en een isolerende laag kan de of elke geleidende strook scheiden van de eronder gelegen overdrachtspoort, waarbij de of elke geleidende laag elektrisch is verbonden met de eronder gelegen overdrachtspoort, die is afgekeerd van 30 het parallelgedeelte en het serieregister (de serieregisters) van de inrichting.

Het gebruik van een dergelijke extra geleidende strook kan van bijzonder voordeel zijn, als de of elke overdrachtspoort is gevormd uit een materiaal met betrekkelijk hoge weerstand, zoals 35 gedoteerd polykristallijn silicium, omdat dit dient ter vermindering van de vertragingstijd over de overdrachtspoort en dus weer ter verkleining van de mogelijkheden van overspraak, die ongewenste overdracht van 8701719 PHQ 87.022 7 lading tot gevolg hebben.

Een uitvoeringsvorm van de uitvinding zal hierna bij wijze van voorbeeld aan de hand van de bijgaande tekeningen nader worden beschreven, waarin: 5 fig. 1 een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht is van een deel van een ladingsgekoppelde geheugeninrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een dwarsdoorsnede toont van de ladingsgekoppelde inrichting volgens Fig. 1 volgens de lijn II-II in fig. 1; 10 fig. 3 een dwarsdoorsnede toont van de ladingsgekoppelde inrichting volgens Fig. 1 volgens de lijn III-III in fig. 1; fig. 4 een dwarsdoorsnede toont van de ladingsgekoppelde inrichting volgens Fig. 1 volgens de lijn IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 een dwarsdoorsnede toont van de ladingsgekoppelde 15 inrichting volgens Fig. 1 volgens de lijn V-V in Fig. 1; en

Fig. 6 een schematisch ontwerp-diagram toont van een deel van een serie/parallel/serie-(SPS)-geheugeninrichting volgens de uitvinding.

Onder verwijzing naar de tekeningen wordt eerst 20 opgemerkt, dat de Figuren schematisch zijn en niet op schaal getekend zijn. In het bijzonder kunnen bepaalde afmetingen, zoals de dikte, overdreven zijn weergegeven, terwijl andere afmetingen kunnen zijn verkleind, ter wille van de duidelijkheid van de Figuren.

Fig. 6 toont schematisch een layout-diagram van een 25 serie/parallel/serie-(SPS)-geheugenblok 1, dat deel kan uitmaken van een grotere geheugeninrichting met b.v. dergelijke SPS-geheugenblokken.

Zoals in Fig. 6 is getoond, bevat het SPS-geheugenblok 1 van de SPS-geheugeninrichting een serie-ingangsregister A, een serie-uitgangsregister B en een parallelgedeelte C tussen de in- en 30 uitgangsregisters A resp. B en vormt de eigenlijke heugenmatrix. Fig. 1 toont meer in detail de ladingsgekoppelde inrichtingsstructuur van een gedeelte van een geheugenblok 1.

In Figuren 1 en 6 bevat het serie-ingangsregister A een ingangsverbinding 9 (Fig. 6) en afwisselend aangebrachte ladingsopslag-35 en ladingsoverdrachtselektroden 3a en 3b (ter wille van de duidelijkheid zijn alle overdrachtselektroden in Fig. 6 weggelaten).

De invoer van ladingspakketten in het serie- 87 0 T 7 19 PHQ 87.022 8 ingangsregister A wordt gestuurd door kloksignalen op kloklijnen. In de

in Fig. 1 getoonde inrichting is een 2-fase-ingangsserieregister A

A A

aangebracht en dus zijn er twee kloklijnen 0.j en 02 aangebracht. Het serie-uitgangsregister B bevat eveneens afwisselend 5 aangebrachte ladingsopslag- en ladingsoverdrachtselektroden 4a en 4b en weer is een 2-fase-inrichting met twee kloklijnen 0^ en 0^ verkregen voor het sturen van de beweging van ladingspakketten door het uitgangsserieregister naar een uitgangsverbinding 10.

Zoals uit de stand van de techniek bekend is en zoals is 10 beschreven in GB-B-2110874, zijn in een 2-fase systeem bij elkaar behorende ladingsoverdrachts- en -opslagelektroden verbonden met dezelfde sturende kloklijn (zie Fig. 1), terwijl de noodzakelijke asymmetrie voor het bewerkstelligen van ladingstransport in de vereiste richting is verkregen door potentiaalbarrières van een bekend type 15 onder de ladingsoverdrachtselektroden.

Het parallelgedeelte C bevat een aantal kanalen 1, die zich parallel aan elkaar en dwars (zoals getoond loodrecht) op de serieregisters A en B uitstrekken. De kanalen 1 kunnen eenvoudig door kanaalonderbrekingsgebieden 2 of, zoals hierna wordt beschreven, door 20 veldoxydestroken met kanaalonderbrekingsgebieden onder de veldoxydestroken van elkaar worden gescheiden. Hoewel in Fig. 6 slechts zes kanalen 1 zijn weergegeven, zal het duidelijk zijn, dat er normaliter veel van dergelijke kanalen aanwezig zijn, b.v. 100 van dergelijke kanalen, in een SPS-geheugenblok.

25 Een aantal ladingsopslagelektroden, dat in de orde van grootte van honderden kan liggen, strekt zich dwars over het parallelgedeelte C van de inrichting uit, zodat elke ladingsopslagelektroden met elk eronder gelegen kanaal 1 een ladingsopslagput definieert, zodat rijen ladingsopslagputten zijn 30 aangebracht, die zich dwars op de kanalen 1 uitstrekken en op afstand van elkaar langs de kanalen 1 zijn gelegen. Ladingsoverdrachtselektroden strekken zich eveneens dwars over de kanalen uit, elk voor het overdragen van ladingspakketten van een rij ladingsopslagputten onder een bijbehorende ladingsopslagelektrode naar de volgende 35 ladingsopslagelektrode.

Fig. 6 toont schematisch slechts vier ladingsopslagelektroden 11a, 12a, 13a, 14a (waarbij de bijbehorende 870 1 7 19 S> PHQ 87.022 9 ladingsoverdrachtselektroden in Fig. 6 niet zijn weergegeven), terwijl Fig. 1 ladingsopslagelektroden 11a, 12a en Na en ladingsoverdrachtselektroden T1, 12b, 13b en Nb weergeeft.

Zoals hierboven is aangegeven, definiëren de 5 ladingsopslagelektroden 11a, 12a...Na met de eronder gelegen kanalen 1 ladingsopslagputten, waarbij elke put een geheugenplaats van het geheugenblok vormt en de geheugenplaatsen in een rechthoekige matrix zijn aangebracht.

De overdracht van ladingspakketten, die zijn opgeslagen 10 in één rij ladingsputten, die onder één ladingsopslagelektrode zijn gelegen, naar de volgende rij wordt gestuurd door kloksignalen,die aan kloklijnen van de ladingsopslag- en ladingsoverdrachtselektroden zijn aangelegd. Hoewel de kloklijnen voor het toevoeren van signalen voor het sturen van het transport van ladingspakketten van rij naar rij 15 door het parallelgedeelte een 2-, 3- of 4-fasesysteem kan opleveren, wordt het parallelgedeelte C bij voorkeur gestuurd als een multifase- of rimpelsysteem, waarbij elke tiende ladingsoverdrachtselektrode en elke tiende ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte C is verbonden met dezelfde kloklijn, zodat, zoals o.a. is beschreven in ü.K.

20 octrooischrift No. 2105111B, negen van de tien opeenvolgende geheugenplaatsen in elke groep met informatie zijn gevuld, terwijl de tiende leeg blijft. Door de lege plaats van beneden naar boven te bewegen (Figuren 1tot 6), kan de informatie stapsgewijs van boven naar beneden worden bewogen. Het voordeel van deze bedrijfsmodus is de hoge 25 informatiedichtheid, die in het parallelgedeelte kan worden verkregen, doordat slechts één lege plaats op elke tien plaatsen voorkomt.

Weer worden samenwerkende ladingsopslag- en -overdrachtselektroden gestuurd door dezelfde kloklijn, terwijl de noodzakelijke asymmetrie wordt verkregen door potentiaalbarrières 30 onder de ladingsoverdrachtselektroden. In de inrichting volgens Fig. 1 werken een eerste of ingangsladingsoverdrachtspoort Tl en de eerste ladingsopslagelektrode 11a van het parallelgedeelte samen met een kloklijn die geen deel uitmaakt van het rimpelkloksysteem, maar een kloksignaal levert voor het overdragen van informatie van het 35 ingangsserieregister naar het parallelgedeelte. De volgende ladingsopslagelektroden 12a, 13a...Na en de bijbehorende ladingsoverdrachtselektroden 12b, 13b...Nb zijn verbonden met kloklijnen 8701719 I» PHQ 87.022 10 012» ^13'··0Ν van het rimpelkloksysteem.

Een tweede of uitgangsoverdraehtspoort T2 is eveneens aangebracht voor het overdragen van ladingspakketten van het parallelgedeelte C naar het serie-uitgangsregister B.

5 In de in Figuren 1 en 6 getoonde inrichting werkt een respectievelijk kanaal 1 samen met elke ladingsopslagelektrode 3a, 4a van het serie-ingangsregister A en het serie-uitgangsregister B, waardoor het mogelijk wordt, dat ladingspakketten van onder elk van de ladingsopslagelektroden 3a van het serie-ingangsregister A worden 10 overgedragen naar het parallelgedeelte C, worden getransporteerd door het bijbehorende kanaal 1 en worden overgedragen naar de ladingsput, die zich onder de bijbehorende ladingsopslagelektrode 4a van het serie- uitgangsregister B bevindt, dat gereed is voor afvoer vanuit het geheugenblok of de ladingsgekoppelde inrichting. Een dergelijke 15 inrichting maakt het mogelijk, dat een maximale informatiedichtheid wordt verkregen. Het is echter niet mogelijk, dat de ladingsopslagputten, die zich onder naburige ladingsopslagelektroden 3a van de serieregisters A en B bevinden, tegelijk vol zijn, maar veeleer moeten volle plaatsen afwisselen met lege plaatsen.

20 Zo wordt, als informatie wordt ingevoerd in het serie- ingangsregister A, een eerste deel van informatie in de vorm van ladingspakketten getransporteerd naar het serie-ingangsregister A onder

besturing van de klokimpulsen, die worden aangelegd aan de kloklijnen A A

01 en 02, zodat alleen ladingsopslagputten, die zich onder 25 afwisselende ladingsopslagelektroden 3 a bevinden, worden gevuld. Deze ladingspakketten worden dan alle tegelijk overgedragen door het aanleggen van een klokpuls aan een kloklijn 0Ti van de eerste overdrachtspoort naar respectievelijke ladingsopslagputten, die zich onder de eerste ladingsopslagelektrode 11a bevinden.

30 Daar ladingspakketten alleen in afwisselende ladingsopslagputten van het ingangsserieregister aanwezig zijn, zijn alleen de ladingsopslagputten van afwisselende kanalen 1a van de eerste rij ladingsopslagputten, die zich onder de eerste ladingsopslagelektrode 11a bevinden, gevuld. De afwisselende kanalen 1a vormen een eerste 35 deelgroep van kanalen.

Als de eerst deelrij van informatie is opgeslagen in de ladingsputten van de eerste deelgroep van kanalen, wordt een tweede 8701719 PHQ 87.022 11 deelrij van op te slane informatie in de vorm van ladingspakketten getransporteerd naar de ladingsopslagputten, die zich onder de

resterende ladingsopslagelektroden 3"a van het serie-ingangsregister A

bevinden, onder besturing van de klokpulsen, die worden aangelegd aan de AA

5 kloklijnen 01 en 0^· Als de tweede deelrij van informatie onder de elektroden 3"a is opgeslagen, wordt deze overgedragen door het aanleggen van het juiste kloksignaal aan de kloklijn van de eerste overdrachtspoort naar het parallelgedeelte C vanauit ladingsputten onder de elektroden 3,,a naar de ladingsopslagputten, 10 gedefinieerd door de resterende of tweede deelgroep van kanalen 1b en de daarop gelegen eerste ladingsopslagelektrode 11a. De, de twee deelrijen van informatie vormende ladingspakketten worden zo vervlochten ter definiëring van een rij informatie binnen het parallelgedeelte en kunnen daarna parallel worden getransporteerd door het parallelgedeelte 15 C, zoals hierna zal worden beschreven.

Er bestaat een mogelijkheid van overspraak tussen de aan A A

de kloklijnen 0^ en 02 van de ladingsopslagelektroden 3a (en eventueel ook van de ladingsoverdrachtselektroden, als, in tegenstelling met de getoonde inrichting, de ladingsoverdrachtselektroden 3b en de 20 overdrachtspoort T^ elkaar overlappen) van het serie-ingangsregister aangelegde signalen en het aan de kloklijn 0T| aangelegde signaal, hetgeen kan leiden tot een onjuiste overdracht van de ladingspakketten naar het parallelgedeelte G. Zo kan in de in de figuur getoonde inrichting, als b.v. een eerste deelrij van informatie is overgedragen 25 naar de ladingsopslagputten onder de eerste ladingsopslagelektrode 11a,

A A

overspraak tussen de aan de kloklijnen 0^ en 02, die de overdracht van de tweede deelrij van informatie naar het serie-ingangsregister A sturen, aangelegde signalen en het aan de kloklijn 0T1 van de eerste overdrachtspoort T1 aangelegde signaal 30 bewerkstelligen, dat reeds onder de eerste ladingsopslagelektrode 11a opgeslagen ladingspakketten terug worden getransporteerd naar het serie-ingangsregister A, wat uiteraard ongewenst is. Om de mogelijkheden, dat ladingspakketten onopzettelijk worden overgedragen tussen ladingsputten van het serie-ingangsregister A en de eerste ladingsopslagelektrode 11a 35 door een dergelijke overspraak, te voorkomen of te verminderen, heeft de eerste ladingsopslagelektrode 11a een zodanige vorm, dat deze over tenminste elk kanaal 1 breder is dan opvolgende ladingsopslagelektroden 870171? PHQ 87.022 12 12a, 13a...Na van het door een rimpelklok gestuurde deel van het parallelgedeelte C. Daardor wordt het moeilijker voor de in betrekkelijk brede ladingsopslagputten onder de eerste ladingsopslagelektrode 11a opgeslagen ladingspakketten om naar het serie-ingangsregister A terug te 5 keren, omdat voor een ladingspakket van een bepaalde grootte de bredere putten tot een lager niveau zijn gevuld dan de door de opvolgende ladingsopslagelektroden 12a, 13a...Na gedefinieerde putten, zodat een hoger spanningsruissignaal zou moeten worden bereikt, om te bewerkstelligen, dat het ladingspakket onopzettelijk vanuit de bredere 10 put weer naar het ingangsserieregister wordt overgedragen.

Zoals in Fig. 1 is getoond, heeft de eerste ladingsopslagelektrode 11a een gelijkmatige breedte, hoewel het in werkelijkheid slechts nodig is, dat de eerste ladingsopslagelektrode 11a breder is dan de opvolgende ladingsopslagelektroden over de kanalen 1, waar de 15 ladingsoverdrachtselektroden 3b en de overdrachtspoort T2 elkaar niet overlappen.

De toename in breedte van de eerste ladingsopslagelektrode 11a wordt geoptimaliseerd, om een vermindering van de invloed van overspraak op het ladingstransport te verkrijgen, 20 zonder dat de totale snelheid van het ladingstransport door het geheugen ongunstig wordt beïnvloed. De eerste ladingsopslagelektrode kan b.v. circa anderhalf maal breder zijn dan de opvolgende ladingsopslagelektroden 12a, 13a...Na.

Zoals hierboven is vermeld, is het serie-uitgangsregister 25 B gelijk aan het serie-ingangsregister A (dat wordt gestuurd door kloksignalen op impulsen op de kloklijnen en ¢2) en dienovereenkomstig kan slechts een deelrij van informatie tegelijk uit het geheugenblok in het uitgangsserieregister B worden gelezen, uiteraard is het normaliter gewenst, dat informatie het geheugenblok 30 verlaat in de volgorde, waarin deze het geheugenblok is binnengekomen, en dienovereenkomstig wordt het door een rimpelklok gestuurde deel van het parallelgedeelte C, zoals getoond in Figuren 1 en 6, gevolgd door een uitgangstrap 20 voor het teweegbrengen van "de-interlacing" van de deelrijen van informatie, om het mogelijk te maken, dat een eerste 35 deelrij uit het geheugenblok via het uitgangsregister B en daarna de twede bijbehorende deelrij wordt overgedragen.

Zoals in Figuren 1 en 6 is getoond, bevat de uitgangstrap 870 1 7 1 δ * PHQ 87.022 13 20 een eerste en een tweede van tanden voorziene en inelkaar grijpende elektrode 21 en 22 en drie bijbehorende ladingsoverdrachtselektroden 24, 25 en 26 (in Fig. 6 niet weergegeven).

De ladingsopslagelektrode 22 vormt een laatste 5 ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte C, terwijl, zoals getoond, de laatste ladingsopslagelektrode 22, evenals de eerste ladingsopslagelektrode 11a, over elk kanaal 1 breder is dan de resterende ladingsopslagelektroden,. Bij de eerste ladingsopslagelektrode 11a wordt deze verbreding verkregen, door de 10 eerste ladingsopslagelektrode 11a een constante of gelijkmatige breedte te geven. De laatste ladingsopslagelektrode 22 heeft echter niet een constante breedte. Zoals in Fig. 1 is weergegeven, bevat de laatste ladingsopslagelektrode 22 een rug of strookvormig deel 22a, dat zich over de kanalen 1 uitstrekt, waarbij een eerste rij tanden 22b buiten 15 één zijde van het rugdeel uitsteekt, zodanig, dat elke tand op een respectievelijk kanaal is gelegen van de eerste deelgroep 1a van kanalen, terwijl een verdere rij tanden 22c buiten de andere zijde van het rugdeel 22a uitsteekt en ten opzichte van de eerste rij tanden 22b is versprongen, zodanig, dat elke tand van de verdere rij tanden 22c op 20 een respectievelijk kanaal van de tweede deelgroep van kanalen 1b is gelegen.

Zoals getoond, zijn de tanden van de eerste rij 22b iets langer dan de tanden van de verdere rij 22c. Dit komt doordat de tanden van de eerste rij 22b de "de-interlacing" tot stand moeten brengen, 25 terwijl de verdere rij tanden 22c zodanig is aangebracht, dat de tweede of laatste ladingsopslagelektrode 22 over elk kanaal breder is dan de andere ladingsopslagelektroden (met uitzondering van de eerste) van het parallelgedeelte C om de hierboven voor de eerste ladingsopslagelektrode 11a genoemde redenen. De breedte van de ladingsopslagelektrode 22 over 30 de tanden van de verdere rij 22c kan anderhalf maal de breedte zijn van de ladingsopslagelektroden 12a, 13a...Na, terwijl de breedte over de tanden van de eerste rij 22b drie maal de breedte kan zijn van de ladingsopslagelektroden 12a, 13a...Na. Het rugdeel 22a van de laatste ladingsopslagelektrode 22 kan dezelfde breedte hebben als de 35 ladingsopslagelektroden 12a, 13...Na.

Een alternatief voor de uitvoeringsvorm volgens Fig. 1 is schematisch in Fig. 6 weergegeven. Zoals in Fig. 6 is getoond, heeft het 8701719 PHQ 87.022 14 rugdeel 22a een gelijkmatige breedte en daarom is de rij tanden 22c niet aangebracht. De breedte van het rugdeel 22a kan anderhalf maal de breedte zijn van de ladingsopslagelektroden 12a, 13a...Na.

De andere ladingsopslagelektrode 21 van de uitgangstrap 5 bevat een rugdeel 21a en een tweede rij tanden 21b, die zich uitstrekt naar en in ingrijping is met de tanden van de eerste rij tanden 22b van de ladingsopslagelektrode 22, zodanig, dat elke tand van de tweede rij tanden 21b is gelegen op een respectievelijk kanaal van de tweede hulpgroep van kanalen 1b.

10 Zoals in Fig. 1 is weergegeven,strekt de eerste ladingsoverdrachtselektrode 24 van de uitgangstrap 20 zich over de kanalen 1 uit, zodanig, dat deze een deel van de ladingsopslagelektrode Na en ook van het rugdeel 21a van de ladingsopslagelektrode 21 overlapt. De tweede ladingsoverdrachtselektrode 25 van de uitgangstrap 15 20 overlapt einden van de tanden van de verdere rij tanden 22b en het rugdeel 21a van de ladingsopslagelektrode 21, terwijl de derde ladingsoverdrachtselektrode 26 van de uitgangstrap 20 einden van de tanden van de rij 21b en een deel van het rugdeel 22a van de ladingsopslagelektrode 22 overlapt.

20 De tweede of uitgangsoverdrachtspoort T2 overlapt de rij tanden 22c en het tussenliggende deel van het rugdeel 22a voor het overdragen van ladingspakketten vanuit het serie-uitgangsregister.

De structuur van de ladingsgekoppelde inrichting volgens Fig. 1 zal hiernaa meer in detail worden beschreven aan de hand van 25 Figuren 1 tot 5.

Zoals zeer duidelijk in Figuren 2 tot 5 is getoond, bevat de inrichting een halfgeleiderlichaam 30, in dit voorbeeld een p-type halfgeleiderlichaam van éénkristallijn silicium. Het halfgeleiderlichaam 30 kan b.v. een oppervlaktelaag 31 bevatten met een 1 C Λ c 30 betrekkelijk lage doteringsconcentratie van 10 to 10 3 acceptoratomen per cm . Deze laag kan de gehele dikte van het halfgeleiderlichaam bedekken, maar bij een andere belangrijke uitvoeringsvorm kan deze laag ook als een betrekkelijk hoogohmige laag zijn aangebracht met een dikte van 5 tot 10 pm op een laagohmig p-type 1Q 90 35 substraat 32 met een doteringsconcentratie van 10 tot 10 atomen 3 per cm . Zoals bekend, heeft deze constructie van het halfgeleiderlichaam het voordeel, dat de lekstromen kunnen worden

8 7 0 1 7 1S

* PHQ 87.022 15 beperkt. In Figuren 2 tot 5 is deze mogelijke samenstelling aangegeven door de streeplijnen, die de epitaxiale laag 31 van het substraat 32 scheiden.

De kanalen 1a en 1b van het parallelgedeelte C en de 5 kanalen van de serie-ingangs- en serie-uitgangsregisters A en B zijn in de p-type laag 31 gedefinieerd. Daartoe heeft het oppervlak van het halfgeleiderlichaam een veldoxydepatroon 34 {in Fig. 1 aangegeven met streeplijnen en schematisch in Fig. 6 aangegeven door arcering), dat een groot deel van het oppervlak bedekt en openingen heeft ter plaatse van 10 de kanalen la, 1b en de serieregisters A en B, waarbij stroken 34a van het veldoxydepatroon naburige kanalen 1a en 1b van elkaar scheiden.

Uiteraard kan het veldoxydepatroon 34 ook openingen buiten het in de Figuren getoonde deel bezitten op plaatsen, waar randschakelingen zijn aangebracht. Het veldoxydepatroon 34, waarvan de dikte tussen 0.4 pm en 15 0.7 pm ligt, wordt in de onderhavige uitvoering gevormd door plaatselijke oxydatie van het siliciumlichaam. Om de vorming van parasitaire kanalen te voorkomen, wordt de doteringsconcentratie onder het oxydepatroon 2 verhoogd, door p-type kanaalonderbrekingszones 35 aan te brengen (Figuren 2 tot 5).

20 Teneinde de potentiaalbarrières aan te brengen, die nodig zijn, om asymmetrie of gerichtheid voor het vloeien van lading in een 2-fase-systeem te verkrijgen, zijn p-type implantaties 38 onder de overdrachtselektroden T.j, 3b, 4b, 11b...Nb, 24, 25, 26 en T2 aangebracht.

25 De breedte van de kanalen 1a, 1b is b.v.circa 2 pm, terwil de breedte van de veldoxydestroken 34a, die de kanalen 1a en 1b van elkaar scheiden, b.v. circa 2 pm is.

Ter plaatse van de kanalen 1a en 1b is het oppervlak van het halfgeleiderlichaam bedekt met een dunne diëlektrische laag, 30 b.v. een siliciumopxydelaag 36 met een dikte van b.v. circa 0.02 pm tot 0.08 pm.

De ladingsopslagelektroden 3a, 4a, 11a...Na, 21 en 22 zijn in deze uitvoeringsvorm aangebracht, door een eerste laag van gedoteerd polykristallijn silicium op de diëlektrische laag 36 neer te 35 slaan en in patroon te brengen. Een verdere dunne laag van diêlektrisch materiaal, b.v. weer een siliciumoxydelaag 36a, bedekt de * ladingsopslagelektroden, gedefinieerd door de eerste laag van 8701719 PHQ 87.022 16 polykristallijn silicium, terwijl een tweede laag van gedoteerd polykristallijn silicium wordt neergeslagen en in patroon gebracht ter vorming van de ladingsoverdrachtselektroden 3b, 11b...Nb, 24, 25, 26, 4b en de overdrachtspoorten en T2. De dikte van de diëlektrische 5 laag 36a onder de ladingsoverdrachtselektroden en de overdrachtspoorten kan circaO.13 pm bedragen. Zoals in Fig. 1 is weergegeven, overlappen de ladingsoverdrachtselektroden uiteraard enigszins de eronder gelegen ladingsopslagelektroden, terwijl de tanden van de ladingsopslagelektroden 21 en 22, die de uitgangstrap 20 van het 10 parallelgedeelte C vormen, ook elkaar overlappen tot op de veldoxydestroken 34a, zodanig, dat ze de gehele breedte van de kanalen bedekken.

Een verder diëlektrisch materiaal b.v. een verdere laag 36b van siliciumdioxyde, is aangebracht op de tweede laag van 15 polykristallijn silicium en geleidend materiaal, b.v. een metaal, zoals aluminium, is neergeslagen om de geleidersporen voor de noodzakelijke verbindingen te verkrijgen.

Een eerste en een tweede geleiderspoor 40 en 41 strekken zich over de eerste en de tweede overdrachtspoorten resp. T2 20 uit. De geleidersporen 40 en 41 worden met de respectievelijke overdrachtspoorten en T2 buiten het gebied van de inrichting (niet weergegeven) gecontacteerd en zijn aangebracht ter vermindering van de vertraging, die anders kan optreden vanwege de betrekkelijk hoge weerstand (vergeleken met aluminium) van de elektroden van gedoteerd 25 polykristallijn silicium. De geleidersporen 40 en 41 kunnen uit aluminium worden gevormd.

Hoewel slechts één ladingsgekoppelde inrichting of geheugenblok in de Figuren is getoond, kan de volledige geheugeninrichting b.v. bestaan uit tweeëndertig van zulke blokken, 30 waarbij de ladingsopslagelektroden en ladingsoverdrachtselektroden voor het parallele deel C zich over alle blokken uitstrekken, zodat informatie tegelijkertijd van rij naar rij kan worden overgedragen in elk geheugenblok. In een dergelijke inrichting zullen de geleidende stroken 40 en 41 worden verbonden met de eronder gelegen 35 overdrachtspoorten en T2 éénmaal tussen elk'blok, waardoor een verdere verlaging van een mogelijke vertragingstijd mogelijk wordt.

De werking van het geheugenblok of de ladingsgekoppelde 870171? PHQ 87.022 17 inrichtingsstructuur 1 volgens Figuren 1 en 6 zal hierna kort worden beschreven.

Zoals hierboven vermeld, is het aantal elementen (waarbij een element wordt beschouwd als een ladingsopslagelektrode 3a of 4a en 5 de bijbehorende ladingsoverdrachtselektrode 3b of 4b) niet belangrijk en kan willekeurig gekozen worden, waarbij voor praktische doeleinden een bovengrens van b.v. 320 elementen bestaat. Wanneer het geheugenblok éé van b.v. tweeëndertig parallelle geheugenblokken van een video-geheugen vormt, kan elke rij van het parallelgedeelte een rij informatie 10 opslaan, die bestaat uit 90 bits. Het aantal rijen informatie, dat het geheugenblok kan opslaan, zal worden bepaald door het aantal elementen (waarbij elk element bestaat uit een ladingsopslagelektrode en elke bijbehorende ladingsoverdrachtselektrode) van het parallelgedeelte, waarvan er 320 (met uitsluiting van de uitgangstrap 20) kunnen zijn.

15 Wanneer, zoals hierboven vermeld, het parallelgedeelte een ladingsgekoppelde inrichting van het multifase- of rimpeltype is, waarbij elk tiende element wordt gestuurd door dezelfde klokimpulsen van ladingsopslag- en -overdrachtselektroden en daardoor één op de tien rijen informatie leeg is, kan het parallelgedeelte C (onder weglating 20 van de uitgangstrap 20) 320 rijen informatie bezitten (dat wil zeggen 320 elementen), wat een capaciteit oplevert voor het opslaan van 90 x 32 x 9 bits informatie.

De aan de kloklijnen van de inrichting aangelegde spanningen worden verondersteld te variëren tussen een lage spanning 25 V.j (b.v. 0 V) en een hoge spanning V2 (b.v. 5 V), terwijl het substraat aan een substraatspanning V_ (-2,5 V) ligt. In de beschreven inrichting wordt een ladingspakket overgedragen van een onder één ladingsopslagelektrode gelegen ladingsput naar een onder de daarop volgende ladingsopslagelektrode gelegen ladingsput, als een lage 30 spanning aan de bij de ene ladingsopslagput behorende kloklijn wordt aangelegd, en de hoge spanning V2 aan de bij de daarop volgende ladingsopslagput behorende kloklijn wordt aangelegd, waardoor het mogelijk wordt, dat lading over de potentiaalbarrière in de daarop volgende ladingsopslagput vloeit, waarin deze lading blijft, wanneer de 35 aan de bij deze put behorende kloklijn aangelegde spanning naar het lage niveau V,. terugkeert.

A A

Door de aan de kloklijnen en 02 aangelegde 870171? PHQ 87.022 18 spanningen te sturen, zoals hierboven beschreven, wordt een eerste deelrij van informatie in de vorm van ladingspakketten overgedragen naar het ingangsserieregister A, zodanig, dat deze zich in ladingsputten bevindt, die onder de ladingsopslagelektroden 3 a zijn gelegen. Door 5 het aanleggen van een hoog spanningssignaal V2 aan de overdrachtspoort T1 wordt deze eerste deelrij van informatie overgedragen, zoals beschreven in GB-B-2105111, naar ladingsputten, gedefinieerd door de kanalen 1a en de ladingsopslagelektrode 11a. Een tweede deelrij van informatie wordt daarna naar het ingangsserieregister getransporteerd 10 onder besturing van de signalen op de kloklijnen 0'| en02, zodanig, dat deze ladingsputten in beslag neemt, die onder de ladingsopslagelektroden 3"a zijn gelegen. Als de tweede deelrij van informatie zo in het ingangsserieregister is ingeschreven, wordt deze door het aanleggen van een hoogspanningssignaal V2 aan de 15 overdrachtspoort T1 overgedragen naar ladingsputten, gedefinieerd door de kanalen 1b en de ladingsopslagelektrode 11a. De eerste en de tweede deelrij van informatie worden zo vervlochten.

De vervlochten rijen informatie worden door het parallelgedeelte van het rirapelkloksysteem bewogen, dat in detail is 20 beschreven in GB-B-2105111.

Wanneer vervlochten rijen informatie in ladingsputten aanwezig zijn, die zich onder de laatste opslagelektrode Na bevinden, zoals beschreven in GB-B-2110874, bewerkstelligt een hoog spanningssignaal V2 aangelegd aan de kloklijn 02^, die is 25 verbonden met de ladingsoverdrachtselektrode 24 en met de van tanden voorziene ladingsopslagelektrode 21 van de uitgangstrap, dat een rij ladingspakketten wordt overgedragen naar ladingsputten, die zich onder de van tanden voorziene ladingsopslagelektrode 21 bevinden. De ladingspakketten worden zo afwisselend onder de tanden 21b en onder de 30 smalle tussenliggende delen van rug 21c tussen de tanden 21b opgeslagen. Doorhet aanleggen van spanningssignalen van de kloklijn 02g van de ladingsoverdrachtselektrode 26 en de kloklijn g2 van de ladingsopslagelektrode 22, worden de in onder de tanden 21b gelegen putten opgeslagen ladingspakketten overgedragen naar onder de 35 ladingsopslagelektrode 22 gelegen putten. De kloklijn §5 van de ladingsoverdrachtselektrode 25 wordt op een lage spanning gehouden, om overdracht van de ladingspakketten in de tussen de kanalen

87 0 1 7 1 S

PHQ 87.022 19 1b en de ladingsopslagelektrode 21 gedefinieerde putten te voorkomen. De eerste en de tweede deelrij van informatie zijn zodoende gescheiden. De eerste deelrij van informatie kan daarna worden overgedragen naar het serie-uitgangsregister B door het aanleggen van het juiste kloksignaal 5 aan de overdrachtspoort Ί2· Terwijl de eerste deelrij van informatie wordt overgedragen naar de uitgangsaansluiting 10 onder besturing van spanningssignalen op de kloklijnen 0^ en 02, kan de tweede deelrij van informatie worden overgedragen, zodanig, dat deze in ladingsputten ligt, die zich onder de tanden 22b bevinden, door juiste 10 spanningssignalen aan te leggen aan de kloklijnen 02g en $22'

Als de eerst deelrij van informatie eenmaal naar de uitgangsaansluiting is afgevoerd, kan de tweede deelrij worden overgedragen naar het uitgangsserieregister B, door een klokimpuls aan te leggen aan de kloklijn 0^ van de tweede of uitgangsoverdrachtspoort T2, en kan 15 deze daarna worden overgedragen naar de uitgangsaansluiting 10 onder B β besturing van de kloksignalen op de lijnen 0® en 0|.

Een buffer kan worden aangebracht tussen de "deinterlacing "-uitgangstrap 20 en de uitgangsoverdrachtspoort T2, zoals is beschreven in GB-B-2110874. Wanneer een dergelijke buffer is 20 aangebracht, kunnen de tanden 22c worden weggelaten en kan de ladingsopslagelektrode van de buffer zo worden gevormd, dat deze breder is over elk kanaal dan de ladingsopslagelektrode van het door een rimpelklok gestuurde deel van het parallelgedeelte. Een dergelijke buffer-ladingsopslagelektrode kan over zijn lengte een constante breedte 25 hebben.

Ook kan elke andere geschikte werkwijze voor het ontvlechten van de eerste en de tweede deelrij van informatie worden toegepast, zoals b.v. is beschreven in US-A-3967254. Bovendien is het niet noodzakelijk, dat informatierijen in het SPS-geheugenblok worden 30 vervlochten; in plaats daarvan kunnen de rijen afzonderlijk worden overgedragen via het blok, waarbij afwisselende kanalen van het parallelgedeelte C leeg blijven, in welk geval geen "de-interlacingK-trap nodig zou zijn; de laatste ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte C kan nog om de hierboven vermelde redenen (tenminste 35 over elk kanaal) worden verbreed.

Hoewel in de hierboven beschreven inrichting oppervlaktekanaal-ladingsgekoppelde inrichtingsstructuren worden

870171S

PHQ 87.022 20 toegepast, kunnen ook ladingsgekoppelde inrichtingsstructuren van het begraven kanaaltype worden gebruikt. Ook kan, hoewel de hierboven beschreven inrichting op serie/parallel/seriegeheugens betrekking heeft, de uitvinding in soortgelijke inrichtingen worden toegepast, b.v. in 5 beeldopnemers. Bovendien is de uitvinding ook toepasbaar, als het halfgeleiderlichaam van het n-geleidingstype is, waarbij geschikte veranderingen van de spanningen van de kloksignalen vereist zouden zijn. Ook is de uitvinding toepasbaar, als het halfgeleiderlichaam bestaat uit een ander halfgeleidermateriaal dan silicium, waarbij aan de 10 diverse eigenschappen van het halfgeleiderlichaam ruime aandacht wordt besteed, en als de ladingsopslag- en ladingsoverdrachtselektroden bestaan uit een ander geleidend materiaal of samenstel van lagen van veschillende geleidende materialen dan gedoteerd polykristallijn silicium.

15 Voor de vakman zullen bij het lezen van de onderhavige uitvinding andere variaties duidlijk zijn. Zulke variaties kunnen andere kenmerken met zich brengen, die al bij het ontwerp van ladingsgekoppelde inrichtingen bekend zijn en die kunnen worden toegepast in plaats van of naast de hier reeds beschreven kenmerken. Hoewel in deze aanvrage 20 conclusies zijn geformuleerd voor bijzondere combinaties van kenmerken, zal het duidelijk zijn, dat de uitvinding ook omvat elk nieuw kenmerk of elke nieuwe combinatie van kenmerken, hier expliciet of impliciet beschreven, of elke generalisatie of variatie van één of meer van die kenmerken, die voor de vakman voor de hand liggen, of deze nu 25 betrekking heeft op dezelfde in elke conclusie geclaimde uitvinding of niet, en of deze nu elk of alle van dezelfde technische problemen oplost als door de onderhavige uitvinding worden opgelost of niet. De aanvraagster deelt hierbij mede, dat nieuwe conclusies voor zulke kenmerken en/of combinaties van dergelijke kenmerken kunnen worden 30 geformuleerd tijdens de behandeling van de onderhavige aanvrage of elke verdere afgeleide aanvrage.

870171®

Claims (11)

1. Ladingsgekoppelde inrichting met een serieregister bevattende ladingsopslagelektroden voor het definiëren van ladingsopslagputten en ladingsoverdrachtselektroden voor het transporteren van lading tussen de ladingsopslagputten, een 5 parallelgedeelte met kanalen, die zich dwars op het serieregister uitstrekken, waarbij het parallelgedeelte ladingsopslagelektroden bezit, die op afstand van elkaar langs de kanalen zijn aangebracht, waarbij elke ladingsopslagelektrode zich dwars over de kanalen uitstrekt voor het definiëren van een respectievelijke ladingsopslagput met elk 10 kanaal, om een respectievelijke rij ladingsopslagputten aan te brengen, die zich dwars op de kanalen uitstrekt en ladingsoverdrachtselektroden bezit voor het overdragen van lading tusen naburige rijen ladingsopslagputten, en een overdrachtspoort voor het overdragen van lading tussen het serieregister en een naburige rij ladingsopslagputten, 15 gedefinieerd door de kanalen en een eerste ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte, met het kenmerk, dat de eerste ladingsopslagelektrode van het parallelgedeelte zo is gevormd, dat tenminste over elk kanaal de eerste ladingsopslagelektrode breder is dan opvolgende ladingsopslagelektroden van het parallelgedeelte.

2. Ladingsgekoppelde inrichting volgens Conclusie 1, bevattende een verder serieregister met afwisselend aangebrachte ladingsopslag- en ladingsoverdrachtselektroden, waarbij het verdere serieregister van het serieregister is gescheiden door het parallelgedeelte en elk kanaal van het parallelgedeelte samenwerkt met 25 een respectievelijke ladingsopslagelektrode van het verdere serieregister, en een verdere overdrachtspoort voor het overdragen van lading tussen het verdere serieregister en een naburige rij ladingsopslagputten, gedefinieerd door de kanalen en een tweede van de ladingsopslagelektroden van het parallelgedeelte.

3. Ladingsgekoppelde inrichting volgens Conclusie 2, met het kenmerk,dat het serieregister een ingangsserieregister omvat, en dat het verdere serieregister een uitgangsserieregister van de inrichting omvat.

4. Ladingsgekoppelde inrichting volgens Conclusie 3, met het kenmerk, dat de tweede ladingsopslagelektrode een deel van een 35 uitgangstrap bevat, die tevens een andereladingsopslagelektrode bevat, waarbij de tweede ladingsopslagelektrode een eerste rij tanden en de genoemde andere ladingsopslagelektrode een tweede rij tanden bezit, die 8701719 PHQ 87.022 22 in de eerste rij ingrijpen, waarbij elke tand van de eerste rij tanden zich op een respectievelijk kanaal van een eerste deelgroep van afwisselende kanalen bevindt en elke tand van de tweede rij tanden zich op een respectievelijk kanaal van een tweede deelgroep van kanalen 5 bevindt, waarbij een eerste ladingsoverdrachtselektrode zich over de kanalen uitstrekt voor het overdragen van lading vanuit ladingsopslagputten onder de tweede rij tanden naar ladingsputten gedefinieerd door de tweede ladingsopslagelektrode en de tweede deelgroep van kanalen, alsmede een tweede ladingsoverdrachtselektrode 10 voor het overdragen van lading vanuit ladingsputten gedefinieerd door de eerste deelgroep van kanalen en de genoemde andere ladingsopslagelektrode naar ladingsputten onder de eerste rij tanden.

5. Ladingsgekoppelde inrichting volgens Conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de tweede ladingsopslagelektrode zo is gevormd, dat 15 tenminste over elk kanaal de tweede ladingsopslagelektrode breder is dan de voorafgaande ladingsopslagelektrode.

6. Ladingsgekoppelde inrichting volgens één of meer van de voorafgaande Conclusies, met het kenmerk, dat de eerste ladingsopslagelektrode een gelijkmatige breedte heeft.

7. Ladingsgekoppelde inrichting volgens één of meer van de voorafgaande Conclusies, met het kenmerk, dat de of elke overdrachtspoort een strook van polykristallijn silicium bevat.

8. Ladingsgekoppelde inrichting volgens één of meer van de voorafgaande Conclusies, met het kenmerk, dat een of een 25 respectievelijke elektrisch geleidende strook gelegen is op de eerste en/of de tweede overdrachtspoort.

9. Ladingsgekoppelde inrichting volgens Conclusie 8, met het kenmerk, dat een isolerende laag de of elke geleidende strook van de eronder gelegen overdrachtspoort scheidt, waarbij de of elke geleidende 30 laag elektrisch is verbonden met de van het parallelgedeelte en het (de) serieregister(s) van de inrichting afgekeerde overdrachtspoort.

10. Ladingsgekoppelde inrichting, nagenoeg zoals hierin aan de hand van de bijgaande tekeningen beschreven.

11. Geheugen op basis van ladingsgekoppelde inrichtingen 35 bevattende een aantal parallel geschakelde geheugenblokken, waarbij elk geheugenblok een ladingsgekoppelde inrichting volgens één of meer van de voorafgaande conclusies bevat. 8701719