El nucli d’un CCD (Charge - Dispositiu acoblat de la càmera de la càmera) rau en la fabricació de precisió dels seus elements fotosensibles, un procés que integra el tall - avantatge de vora en la tecnologia de semiconductors i l’enginyeria òptica. El procés de fabricació de xip CCD és un factor crític per determinar el rendiment de la càmera i la seva complexitat tècnica afecta directament la qualitat de la imatge del producte final.
La fabricació d’un sensor CCD comença amb la preparació d’un alt - puresa single - hòstia de silici de cristall. Es cultiva un lingot de silici amb una taxa de defecte extremadament baixa mitjançant el mètode Czochralski. Després de tallar i polir, forma un substrat de hòstia aproximadament de 0,5 mm de gruix. Durant el procés d’oxidació, una capa aïllant de diòxid de silici es forma a la superfície de silici, que serveix de fonament per a l’aïllament del circuit posterior. La fotolitografia utilitza litografia ultraviolada profunda per transferir el patró de disseny amb el nanòmetre - precisió de nivell a la superfície de la hòstia recoberta de la fotoresist -. La implantació d’ions s’utilitza llavors per formar la matriu de fotodiodes de la unió PN. Aquests elements fotosensibles de Micron - formen l'estructura fonamental per a la captura d'imatges.
La capa d'interconnexió metàl·lica es forma mitjançant un procés de cablejat d'alumini multicapa o de coure, amb gravat de plasma creant canals de transmissió de senyal dins del dielèctric aïllant. La innovació clau rau en el disseny del canal de transferència de càrrega vertical. Un procés especial de dopatge crea una estructura potencial del pou dins del cristall de silici, que permet la línia - per -, transferència dirigida de càrregues fotogenerades a l'amplificador de sortida. La capa de passivació, feta de nitrur de silici, forma una pel·lícula protectora densa mitjançant la deposició de vapor químic, garantint l’estabilitat del dispositiu en ambients humits.
El procés d’envasament afecta directament la qualitat de la imatge CCD. Després de la redacció, el xip s’embala en un paquet de ceràmica o metall, amb connexions elèctriques aconseguides mitjançant l’enllaç de filferro d’or. La finestra òptica frontal combina un filtre de tall infraroig amb un filtre de pas - baix per eliminar Moiré i corregir la resposta espectral. Els models End High - utilitzen la tecnologia d'embalatge d'escala de xip -, integrant la matriu de filtres directament a la superfície del sensor, reduint significativament la mida del dispositiu.
La tecnologia CCD moderna està evolucionant cap a les estructures il·luminades -. En xocar l'estructura del xip per permetre que la llum il·lumini directament la superfície fotosensible, l'eficiència quàntica s'incrementa fins a més del 90%. La litografia Nanoimprint comença a utilitzar -se en la fabricació de matrius de microlens per optimitzar l'eficiència de la recollida de llum. Aquests avenços del procés continuen impulsant l’estat insubstituïble de les CCD en camps especialitzats com la imatge científica i la inspecció industrial.
