DE7824494U1

DE7824494U1 - Ladungsuebertragungsspeichereinrichtung

Info

Publication number: DE7824494U1
Application number: DE19787824494U
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1977-08-19
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1979-01-18
Also published as: IL55367A; GB2002960A; IL55367A0; DE2835950A1; GB2002960B; DE2835950C2

Description

LadungsÜbertragungsspeichereinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine zwei-dimensionale Anordnung von Halbleitervorrichtungen, vorzugsweise in Form einer ι

j integrierten Schaltung, die Pakete oder Gruppen von elektri- j sehen Ladungen empfangen und speichern kann, anschliessend die gespeicherten Ladungspakete umsortieren kann und anschliessend die umsortierten Pakete aus dem Speicher in der umsortierten Folge auslesen kann. Jedes Ladungspaket bildet ein elektrisches Signal, das üblicherweise aber nicht notwen- i digerweise ein analoges Signal ist und das gewöhnlich eine ] Abtastung eines Signales ist, das das abgetastete Signal erzeugt. Das erzeugende Signal wird von Zeit zu Zeit abgetastet, und dessen abgetastete Signale werden in die Anordnung eingeführt, wobei dazwischen abgetastete Signale eingefügt sind, die von anderen erzeugenden Signalen abgeleitet werden. Eine Folge von N Abtastungen, die jeweils gewöhnlich von einem getrennten einzelnen erzeugenden Signal abgeleitet werden, wird

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hier als eine Sequenz oder Eingangssequenz bezeichnet. In der nächsten Sequenz sind die Abtastungen gewöhnlich in der gleichen Reihenfolge der Zuordnung zu den entsprechenden erzeugenden Signalen wie in der ersten Sequenz. Die Anordnung oder Einrichtung soll M derartige Sequenzen empfangen und speichern, die jeweils N Abtastungen enthalten, und diese zur Auslesung in N Sequenzen umsortieren, wobei jede derartige Ausgangssequenz M Abtastungen aufweist. Eine derartige Anordnung oder Einrichtung wird hier "Ladungsübertragungsspeichereinrichtung" genannt.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der vorliegenden Neuerung ist das Speichern und Umsortieren von Radarsignalen. Andere Anwendungsgebiete sind das Speichern und Umsortieren analoger Signale in medizinischen elektronischen Applikationen, das Speichern und Umsortieren von Farbfernsehsignalen, wie es in der US-PS 4 001 878 beschrieben ist.

Eine derartige Speicheranordnung oder Einrichtung ist, allgemein gesprochen, an sich bekannt, beispielsweise aus der vorstehend genannten US-PS 4 0Ol 878. Danach ist die Grundstufe oder Speicherzelle mil drei Elektroden ausgerüstet, die zusammen mit dem Kanal, dem sie zugeordnet sind, und mit ihren entsprechenden Halbleiterbereichen einen Gegenstand bilden, der im wesentlichen analog zu einem Feldeffekt-Transistor ist. Die eine Elektrode ist die Steuerelektrode. Die bekannte Anordnung erfordert für jede derartige Stufe eine Implantation in einen Halbleiterbereich, und sie erfordert eine sehr präzise gesteuerte Implantation, um den Bereich der Schwellwertspannungen für die Steuerelektrode eng einzugrenzen; die Schwellwertspannung ist ein Überg^angsspannungswert, an dem eine Inversion des Leitfähigkeitstyps in dem entsprechenden Halbleiterbereich aufgrund der Implantation auftritt. Nun ist jedoch die Implantation selbst ein relativ schwieriger und kostspieliger Schritt im Fertigungsverfahren der integrierten Schaltung, und das Erfordernis der präzisen Steuerung vergrössert noch diese Schwierigkeit und Kosten.

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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladungsübertragungsspeichereinrichtung zu schaffen, in der die Stufen mit einer derartigen Elektrodenkonfiguration versehen

sind, dass das Fertigungsverfahren der integrierten Schaltung relativ einfach und wirtschaftlich gemacht ist.

Es wird darauf hingewiesen, dass in den Ausführungsbeispielen der Erfindung Bereiche eines Leitfähigkeitstyps (p-fleiiend) verwendet werden, die entgegengesetzt zu dem Leitfähigkeitstyp (η-leitend) dev Hauptbereiche von mehreren Stufen ist. Diese p-leitenden Bereiche können jedoch durch ein Diffusionsverfahren gefertigt werden, das einfacher und deshalb wirtschaftlicher ist als die Implantation. Darüber hinaus ist die präzise Steuerung und Genauigkeit in den Ausführungsbeispielen der Erfindung nicht erforderlich. In den Figuren 1 und IA ist ein derartiger diffundierter Bereich in jedem der Kanäle 11, 12, 13 bei 77 gezeigt, wo er sich am Ende des Kanales selbst befindet, deshalb einfach in der Fertigung ist und keine präzise Steuerung erfordert. Ein weiterer Satz derartiger p-leitender Bereiche ist in Figur 1 an den Stellen 37 gezeigt, die eine bestimmte der N Stufen eines mit eine.;· kleineren Zahl bezeichneten Kanales mit den entsprechend gleir* bezeichneten Stufen in dem nächst höher bezeichneten Kanal verbinden. Diese Stellen 37 sind nicht in den horizontal verlaufenden Hauptkanälen selbst angeordnet, sondern in kleineren Kanalabschnitten und sie brauchen nicht mit hoher Präzision gefertigt zu werden. Bei dem in Figur IA dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden durch Verwendung einer Elektrodenstruktur, die deutlicher in Figur 5A gezeigt ist, die diffundierten Bereiche 37 gemäss Figur 1 vollständig weggelassen. Dies vereinfacht das Fertigungsverfahren noch weiter.

Gemäss einem wichtigen Merkmal, in dem sich die Einrichtung gemäss der Erfindung von bekannten Lösungen unterscheidet, wie beispielsweise der bekannten Anordnung gemäss der US-PS 4 001 87S, ist pro Stufe die Zahl r der Elektroden auf vier

- in dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiei ist die Zahl genau vier - oder sogar noch mehr erhöht. Ein weiteres Merkmal liegt in der Art der vertikalen Verbindung der Stufen, wie es in den kleineren Kanälen gezeigt ist, die die diffundierten Bereiche bzw. Stellen 37 in Figur 1 und an entsprechenden Stellen in Figur IA enthalten. Die strukturellen Konfigurationen dieser kleineren Kanäle werden im folgenden beschrieben.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Figur 1 ist eine schematische Darstellung von einer zwei-dimensionalen Ladungsübertragungsspeichereinricfri ung gemäss einem ersten AusCührungsbeispiel der Erfindung.

Figur IA ist eine schematische Darstellung einer zwei-dimensionalen Ladungsübertragungsspeichereinrichtung gemäss einem zweiten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung.

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung gemäss Figur 1 entlang der Schnittlinien 2-2 gemäss Figur 1 oder IA.

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung gemäss Figur 1 entlang der Schnittlinien 3-3 in Figur 1 oder 1Λ.

Figur -1 zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung gemäss Figur 1 entlang der Schniltlinien \-4 in Figur 1 oder 1Λ.

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung gemäss Figur 1 entlang der Schnittlinien 5-5 in Figur 1.

Figur 5Λ zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung gemäss Figur IA entlang der Schnittlinien 5-5 in Figur IA.

Figur G zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung gemäss Figur 1 oder IA entlang der Schnittlinien G-G in Figur 1 bzw. IA.

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— 8 — ..... ,c

Somit zeigen die Figuren 1 und 2 bis 5 und 6 zusammen das erste Ausführungsbeispiel; die Figuren IA und 2 bis 4 und 5A und 6 stellen zusammengenommen das zweite Ausführungsbeispiel dar.

In der folgenden Beschreibung werden beide Ausführungsbeispiele im wesentlichen gleichzeitig beschrieben, wenn jedoch ein Punkt erreicht wird, an dem ein Unterschied zwischen den zwei Ausführungsbeispielen besteht, wird dieser Unterschied durch einen separaten Hinweis auf "das erste Ausführungsbeispiel" - womit die Einrichtung gemäss den Figuren 1 und 5 gemeint ist - oder "das zweite Ausführungsbeispiel" - womit die Einrichtung gemäss den Figuren IA und 5A gemeint ist - hervorgehoben. Wenn an-

-. ~.. -.~^,w_,~ ·-.— ^.*-*, ^VLivAuuMui^. Wt. Ow W J. G J. 1/uag J. W J. I £ O D G I Z T ΛΙΓΟ, wiFu hierauf üblicherweise durch "in beiden Ausführungsbeispielen" hingewiesen. Gemäss der hier verwendeten Bezeichnung ist mit "das erste Ausführungsbeispiel" die Einrichtung gemäss den Figuren 1 und 2 bis 5 und 6 und in analoger Weise das "zweite Ausführungsbeispiel" gemeint.

Es wird zunächst auf die Figuren 1 bis 6 insgesamt Bezug genommen, aber besondere Aufmerksamkeit wird vorwiegend auf die Figuren 1 und IA gerichtet, die jeweils eine LadungsÜbertragungsspeichereinrichtung 10 gemäss dem entsprechenden Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Die Einrichtung 10 enthält eine Anzahl von M Ladungsübertragungsschieberegister, die jeweils entlang einer horizontalen oder Zeilenrichtung ausgerichtet sind. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Zjhl M gleich drei und die drei Schieberegister sind mit 11, 12, und 13 bezeichnet. Jedes der Ladungsübertragungsschieberegister 11, 12 und 13 enthält eine Anzahl von N Stufen. In dem gezeigten AusfUhrungsbeispiel ist die Zahl N gleich vier. Die Einrichtung 10 enthält auch Zeilen bzw. Reihen 11 und 15 aus verbindenden Stufen. Jede Stufe des ersten Zeilenschieberegisters 11 ist mit der entsprechenden Stufe des zweiten Schieberegisters 12 durch eine entsprechende verbindende Stufe der Reihe 14 verbunden. Jede Stufe des zweiten Zeilenschieberegisters ist mit der entsprechenden Stufe des dritten Schieberegisters 13 durch eine entsprechende verbindende Stufe der Zeile 15 verbunden. Somit

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• ι : · ι ■

wird eine Anordnung aus Zeilen und Spalten von LadungsÜbertragungsstufen gebildet. Jede Stufe ist mit einem Satz von r Elektroden versehen, wobei die ganze Zahl r wenigstens vier beträgt, und in dem Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 und IA ist diese Zahl in der Tat genau vier. Die Elektroden sind innerhalb einer gegebenen Schieberegisterzeile identisch, d.h. identisch innerhalb einer gegebenen Schieberegisterstufe und von Stufe zu Stufe einer gegebenen M-ten Schieberegisterzeile oder N-ten Schieberegisterspalte und analog mit den Stufen und Zeilen und Spalten von verbindenden Stufen (14,15).

Es sei jedoch nochmals betont, dass nicht notwendigerweise r=N=4 (wie es in den Ausführungsbeispielen gezeigt ist) sein muss; erfindungsgemäss können r grosser als vier und N und M unterschiedlich von vier bzw. drei gewählt werden. Weiterhin sind N und M unabhängig voneinander.

Die Schieberegister 11, 12 und 13 sind auf einem Halbleiiersubstrat 20 mit n-Leitfähigkeit ausgebildet, das einen ersten Hauptkanalabschnitt 21, einen zweiten Haupt kanalabschnitt 22 und einen dritten Haupt kanalabsch.nit t 23 aufweist, die jeweils benachbart zu einer Hauptfläche 24 des Substrates liegen und jeweils die im allgemeinen rechtwinklige Umrisslinie besitzen, wobei diese Umriss linien durch dicke Linien in Figur 1 dargestellt sind. Üblicherweise kann das Substrat aus Siliziumhalbleitermaterial mit einem geeigneten spezifischen Widerstand bestehen, beispielsweise 4 Ohm Zentimeter. Über der Hauptfläche des Substrates 20 liegt ein dickes Isolierteil 25 aus Siliziumdioxid mit mehreren dünnen Abschnitten. Ein erster dünner Abschnitt 26 hat eine im wesentlichen rechtwinklige Umrisslinie und ist in Übereinstimmung mit dem ersten Hauptkanalabschnitt 21 angeordnet. Ein zweiter dünner Abschnitt 27 hat ebenfalls eine im wesentlichen rechtwinklige Umriss linie und ist in Übereinstimmung mit dem zweiten Haupt kanalabschnitt 22 angeordnet. Ein dritter dünner Abschnitt 28 hat ebenfalls eine im wesentlichen rechtwinklige Umrisslinie und liegt in Übereinstimmung mit dem dritten Haupt kanalabschnitt 26.

Es sind mehrere erste parallele Leitungen 31 vorgesehen, die jeweils im allgemeinen senkrecht zu den langen Abmessungen der

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Kanalabschnitte 21, 22 und 23 verlaufen. Teile der Leitungen 31 liegen über den Kanalabschnitten 21, 22 und 23, um die ersten Elektroden 31a der horizontalen oder Zeilenschieberegister 11, 12 und 13 zu bilden. Weiterhin sind mehrere dritte parallele Leitungen 33 vorgesehen, die jeweils im allgemeinen senkrecht zu den langen Abmessungen der Kanalabschnitte 21, 22 und 23 verlaufen. Teile der Leitungen 33 liegen über den Kanalabschnitten 21, 22 und 23, um die dritten Elektroden 33a der horizontalen oder Zeilenschieberegister 11, 12 und 13 zu bilden. Jede der ersten Elektroden 31a hat eine gleichförmige Länge in Richtung einer Längsausdehnung der Hauptkanalabschnitte 21, 22 und In ähnlicher V/eise hat jede der dritten Elektroden 33a eine gleichförmige Länge in Richtung der Längsausdehnung der Haupt kanalabschnitte 21, 22 und 23 und eine gleiche Länge wie die Länge der Elektrode 31a. Die Elektroden 31a und 33a sind in einem Abstand zueinander angeordnet, der im wesentlichen gleich der Länge der Elektrode 31a ist.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel, aber nicht in dem ersten, sind auf dem dicken Isolationsabschnitt zwischen dem ersten dünnen Isolationsabschnitt 26 und dem zweiten dünnen Isol^- tionsabschnitt 27 und auch zwischen dem zweiten dünnen Isolationsabschnitt 27 und dem dritten dünnen Isolationsabschnitt mehrere leitende Teile 33b vorgesehen, die jeweils von einer entsprechenden dritten parallelen Leitung 33 nach links und rechtwinklig verlaufen. Jeder der leitenden Teile 33b liegt isolierend über einer entsprechenden ersten parallelen Leitung 31.

In beiden Ausführungsbeispielen ist eine dünne Isolierschicht vorgesehen, die über den ersten und dritten parallelen Leitungen 31 und 33 liegt. Eine Anzahl von zweiten parallelen Leitungen 32 ist über der Isolierschicht 29 vorgesehen. Jede der Leitungen 32 ist zwischen einer entsprechenden ersten Leitung 31 und einer entsprechend nachfolgenden dritten Leitung 33 isolierend beabstandet. Die zweiten Leitungen 32 liegen sowohl über den ersten Leitungen 31 als auch den dritten Leitungen Teile der Leitung 32, die über den Kanalabschnitten 21, 22 und

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23 liegen, bilden die zweiten Elektroden 32a der Schieberegister 11, 12 und 13. Eine Anzahl von vierten parallelen Leitungen 34 ist über der Isolierschicht 29 vorgesehen. Jede der Leitungen 34 ist zwischen einer entsprechenden dritten Leitung 33 und einer entsprechenden nachfolgenden Leitung 31 isolierend beabstandet. Die vierten Leitungen Π 4 liegen sowohl übe λ* den dritten Leitungen 33 als auch den ersten Leitungen 31. Teile der Leitungen 34, die über den Kanalabschnitten 21, 22 und 23 liegen, bilden die vierten Elektroden 34a der horizontalen oder Zeilenschieberegister 11, 12 und 13. Die zweiien und vierten Leitungen 32 und 34 sind in gestrichelten Linien dargestellt, um die Struktur und den Aufbau der Speichereinrichtung deutlich und klar darzustellen. Die Sätze der vier Leitungen 31, 32, 33 und 34 bilden eine Anzahl von Gruppen von Elektroden 31a, 32a, 33a und 34a. Jede Elektrodengruppe ist «suf einem entsprechenden dünnen Abschnitt des Isolierteiles 25 der Reihe nach angeordnet und liegt über einem entsprechenden Haupt kanalabschnitt davon, um mit dem Substrat eine Anzahl von Stufen eines entsprechenden Ladungsübertragungsschieberegisters zu bilden. Jede Stufe eines horizontalen oder Zeilen-Ladungsechieberegisters enthält einen Satz von ersten, zweiten, dritten und vierten nacheinander gekoppelten Elektroden, wobei die vierte Elektrode von jede. Zwischenstufe mit der ersten Elektrode der nächst folgenden Stufe des Schieberegisters gekoppelt ist.

Eine erste Anzahl von dünnen Vertiefungen bzw. Aussparungen 36 ist in dem dicken Isolierteil 25 ausgebildet, unter denen dünne Isolierabschnitte 3Ga liegen, die jeweils einen Teil des dünnen Isolierabschnittes 26, der unter der dritten Elektrode 33a einer Stuf- des ersten Schieberegisters liegt, mit demjenigen Teil des dünnen Isolierabschnittes 27 verbindet, der unter der ersten Elektrode 31a einer entsprechenden Stufe des zweiten Schieberegisters 12 liegt. Die Umrisslinien der Vertiefungen sind in ausgezogenen Linien dargestellt. In ähnlicher Weise ist sine zseite Anzahl von dünnen Vertiefungen 36 in dem dicken Isolierteil 25 ausgebildet, die unter den dünnen Isolierabschnitten 36a liegen, die jeweils einen Teil des dünnen Isolierabschnittes 27 unter

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der dritten Elektrode einer Stufe des zweiten Schieberegisters 12 mit demjenigen Teil des dünnen Isolierabschnittes 28 verbinüon, der unter der ersten Elektrode 31a einer entsprechenden Stufe des dritten Schieberegisters 13 liegt.

In dem ersten AusfUhrungsbeispiel sind unter jedem der dünnen Vertiefungen 36 in dem Substrat Nebenkanalabschnitte 36b ausgebildet, deren Umriss linien in Figur 1 durch ausgezogene Linien dargestellt sind. Jeder der Nebenkanalabschnitte 36b enthält einen Exngangsteil, der unter jedem der dritten Leitungen 33 liegt, einen Ausgangsteil, der unter den ersten Leitungen 31 liegt, und einen Zwischenteil, der unter den zweiten Leitungen 32 liegt. Der Zwischenteil von jedem Nebenkanalabschnitt 36b ist mit einem Bereich 37 entgegengesetzter Leitfähigkeit versehen, er ist nämlich p-leitend. Der Bereich 37 "schwimmt", d.h. er ist elektrisch nicht verbunden und kann beispielsweise durch Diffusion hergestellt werden.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Bereich 37 weggelassen; der Vorteil dieser Weglassung wird noch erläutert. Stattdessen liegen in diesem AusfUhrungsbeispiel unter jedem der dünnen Vertiefungen 36 in dem Substrat Nebenkanalabschnitte 36b, deren Umriss linien in Figur IA durch ausgezogene Linien dargestellt sind. Jeder Nebenabschnitt 36b umfasst einen Eingangsteil 36c und einen Ausgangsteil 36d, der mit dem Eingangsteil 36c zusammenhängt. Der Eingangsteil 36c von jedem der Nebenkanalabschnitte 36b liegt unter einer entsprechenden dritten Linie und einem zugeordneten Leiterteil 33b, und der Ausgangsteil 36d von jedem der Nebenkanalabschnitte 36b liegt unter einer entsprechenden ersten Leitung 31. Somit weist die dritte Elektrode von jeder Stufe der ersten und zweiten Schieberegister einen ersten Abschnitt auf, der isolierend über dem Eingangsteil 36c des Nebenkanalabschnittes 36b liegt, und jede erste Elektrode einer entsprechenden Stufe eines benachbarten Schieberegisters weist einen zweiten Teil auf, der isolierend über dem Ausgangsteil des Kanalabschnittes 36b liegt.

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• · · I . . ι ι · f

Ein Serienschieberogister 45 ist auf dem Substrat 20 gebildet und enthält einen Haupt kanalabschnitt 46 benachbart zur Hauptoberfläche 24 des Substrates mit einer im allgemeinen rechtwinkligen Umrisslinie, die durch' ausgezogene Linien dargestellt ist. Ein dünner Abschnitt 47 der Isolation in dem dicken Isolationsteil 25 über dem Substrat ist in Übereinstimmung mit dem Hauptkanalabschnitt 45 angeordnet. Der Hauptkanalabschnitt 26 und der dünne Isolationsabschnitt 47 haben eine im allgemeinen rechtwinklige Umrisslinie und sind durch ausgezogene Linien dargestellt. Eine Anzahl erster Elektroden 51 ist auf dem Isolierteil 25 über dem dünnen Abschnitt 4 7 liegend vorgesehen. Jede der ersten Elektroden 51 hat eine gleichförmige Länge in Richtung der Längsausdehnung des Kanalabschnittes 46. Jede der ersten Elektroden 51 erstreckt sich sowohl über den dünnen Isolierabschnitt 47 als auch die angrenzenden dicken Isolierabschnitte des Isolierteiles 25. Eine Anzahl zweiter Elektroden 52 ist auf dem Isolierteil 25 über dem dünnen Abschnitt 47 liegend vorgesehen. Jede der zweiten Elektroden 52 hat eine gleichförmige Länge in der Richtung der Längsausdehnung des Kanalabschnittes 47 und ist gleich der Länge der ersten Elektroden 51. Jede der Elektroden 52 erstreckt sich sowohl über den dünnen Isolierabschnitt 47 als auch über die angrenzenden dicken Isolierabschnitte des Isolierteils 25. Eine Isolierschicht °,2 ist über den Elektroden 51 und 52 vorgesehen. Über der Isolierschicht 29 ist eine Anzahl erster itbertragungselektroden 53 vorgesehen. Jede erste Übertragungselektrode 53 ist isolieren«! im Abstand zwischen einer entsprechenden zweiten Elektrode 52 und einer benachbarten nachfolgenden ersten Elektrode 51 angeordnet und liegt über diesen Elektroden. Weiterhin ist über der Isolierschicht 29 eine Anzahl zweiter ilbertragungselektroden 54 vorgesehen. Jede der zweiten Übertragungselektroden 54 ist isolierend im Abstand zwischen einer entsprechenden ersten Elektrode 51 und einer benachbarten nachfolgenden zweiten Elektrode 52 angeordnet und liegt über diesen Elektroden. Jede Übertragungselektrode 53 und 54 hat eine im wesentlichen gleichförmige Ausdehnung in der Richtung der Länge des Kanalabschnittes 46 und erstreckt sich über den dünnen Isolierabschnitt 47 des Isolierteiles 25 und des-gleichen über dessen angrenzende

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dicken Isolierabschnitte. Die erst en'Und' zweiten·'übert ragungselektroden 53 und 54 sind in gestrichelten Linien gezeigt, um den Aufbau und die Arbeitsweise des Serienschieber*;gisters deutlich zu zeigen.

Alle ersten Elektroden des Serienschieberegisters 45 sind mit einer Leitung 56 verbunden. Alle zweiten Elektroden 52 des Serionschieberegisters 45 sind mit einer Leitung 57 verbunden. Alle ersten Übertragungselektroden 53 des Serienschieberegisters 45 sind mit einer Leitung 58 verbunden, Alle zweiten Ubertragungselektroden 54 des Serienschieberegisters 45 sind mit einer Leitung 59 verbunden.

In dem dicken Isolxerteil 25 ist eine Anzahl dünner Vertiefungen 63 ausgebildet, unter denen dünne isolierende Abschnitte 63a liegen, die jeweils einen Teil des dünnen Isolierabschnittes 47 mit einem entsprechenden Teil des Isolierabschnittes 26 verbinden, der unter den ersten Elektroden 31a des ersten Zeilenschieberegisters 11 liegt. Die Umriss linien der Vertiefungen sind in ausgezogenen Linien dargestellt. Die ersten oder die Spannung Φ_η aufweisenden Elektroden 51 des Serienschieberegisters 45 erstrecken sich in die Vertiefungen 63 und liegen . über einem ersten Teil von seinen dünnen Isolicrabschnitten 63a. In ähnlicher Weise erstrecken sich die ersten Elektroden 31a des ersten Zeilenschieberegisters 11 in die Vertiefungen 63 und liegen über einem zweiten Teil der dünnen Isolierabschnitte 63a. Die ersten und zweiten Teile des Isolierabschnittes 63a sind durch ein Zwischenteil getrennt. Somit sind zwischen den ersten Elektroden des Serienschieberegisters 45 und den ersten Elektroden 31a des ersten Zeilenschieberegisters 11 Lücken oder Spalte gebildet. Ein paralleles Übertragungsgatter oder eine Leitung 65 ist auf dem dicken Isolierungsabschnitt 25 zwischen den dünnen Isolierungsabschnitten 17 und 26 und über den Lücken bzw. Spalten liegend zwischen den Elektroden 51 und den Elektroden 31a vorgesehen. Das parallele Übertragungsgatter 65 ist mit einer parallelen Übertragungssteuerschaltung 67 verbunden, die dieser eine parallele Übertragungsgatterspamiung φ,, zuführt. Wenn ein geeignetes Gatterpotential an die Gatterelestrode 65 angelegt ist, wird ein Leitungskanal in dem darunter liegenden Halbleitersubstrat ge-

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bildet, der die Übertragung von Ladung von den'ersten Speicherbereichen, die unter den ersten Elektroden 51 des Serienschieberegisters 45 liegen, zu den ersten Speicherbereichen ermöglicht, die unter den ersten Elektroden 31a des ersten Reihenschieberegisters 11 liegen. Die parallele Übertragungsgatterspannung ist in Figur 8E und auch in Figur 8F gezeigt. Die parallele Übertragungssteuereinheit 67 ist mit dem Zeitsteuergenerator 40 synchronisiert.

Jede Stufe des Serienschieberegisters 45 enthält einen ^-Speicherbereich, der unter einer φ -Elektrode 51 liegt, und einen (^„-Speicherbereich, der unter einer ^-Elektrode 52 liegt. Jede Stufe enthält auch eine φ' -Elektrode 53 und eine £ -Elektrode 54.

Eine Eingangsschaltung 68 in einem Speicherbereich liegt unter einer Speicherelektrode 69. Die Speicherelektrode 69 liegt über dem dünnen Isolationsabschnitt 17 des Schieberegisters 45 und

liegt unter der ersten φ _c~Elektrode 54 der ersten Stufe des Schieberegisters. Eine bestimmte Eingangsschaltung für die Eingangsschaltung 68 ist in Verbindung mit Figur 8 in der US-PS 4 032 867 beschrieben.

Für die Schieberegister 11, 12 oder 13 sind entsprechende Ausgangsschaltungen 75 vorgesehen. Die Ausgangsschaltung 75 enthält einen gemeinsamen Leiter oder eine Leitung 76, die über den dünnen Isolationsabschnitten 26, 27 und 28 liegt und isoliert unterhalb der leitfähigen Leitung 34 angeordnet ist. über den Kanalabschnitten 21, 22 und 23 liegende Abschnitte der Leitung 76 bilden die gemeinsamen Elektroden 76a der Schieberegister 21, 22 und 23.

Ein diffundierter, p-leitender Bereich 77 ist in jedem der Hauptkanalabschnitte 21, 22 und 23 vorgesehen. Ein Rand des p-leitenden Bereiches 77 ist in Übereinstimmung mit einer benachbarten Kante einer gemeinsamen Elektrode 76a.

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Claims

Ladungsübertragungsspeichereinrichtung mit einem Substrat aus Halbleitermaterial mit einem bestimmten Leitfähigkeitstyp, das M Hauptkanalabschnitte neben einer Hauptfläche des Substrates aufweist, wobei die M Hauptkanalabschnitte zur Bildung einer parallelen Anordnung aufeinanderfolgend ausgerichtet sind; und weiterhin mit einem Isolierteil, das über der Hauptfläche des Substrates liegt und M dünne Abschnitte aufweist, die jeweils im wesentlichen übereinstimmend mit einem entsprechenden Hauptkanalabschnitt angeordnet sind, und mit M Gruppen von Elektroden, wobei jede Elektrodengruppe der Reihe nach auf einem entsprechenden dünnen \bschnitt des Isolierte!les angeordnet und über einem entsprechenden Hauptkanalabschnitt liegt und wobei jede Elektrodengruppe mit dem Substrat N Stufen eines entsprechenden Ladungsübertragungsschieberegister bildet, von denen jede Stufe r aufeinanderfolgend gekoppelte Elektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass r eine ganze Zahl wenig-

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stens gleich 4 ist und dass in jedem des l...M-ten Hauptkanalabschnitt (21-23) oder Schieberegister die r-te Elektrode der 1. . . (N-I Men, aber nicht die N-te, Stufe mit der ersten Elektrode der nächst nachfolgender. Stufe des Registers gekoppelt ist; und dass ferner N(M-I) Nebenkanalabschnitte (3Gb) neben der Haupt I lache (21) des Substrates (20) vorgesehen sind, die auf entsprechende Weise von den Steuerbereichen, die unter den N...(r-l)-ten Elektroden des 1...(M-l)-ten Schieberegisters liegen, zu den Speicherbereichen des 2....M-ten Schieberegisters verlaufen, wobei die letztgenannien Speicherbereiche auf entsprechende Weise uixter der ersten Elektrode der l...N-ten Schieberegisterstufe in jedem der 2...M-ten Schieberegister liegen und jede der N(M-I)....(r-l)-ten Eiektrode einen ersten Abschnitt aufweist, der über einem Eingangsteil eines entsprechenden Nebenkanalabschnittes (35b) liegt und jode der ersten Elektroden einen zweiten Abschnitt aufweist, der über einem \usgangsteil eines entsprechenden Nebenkanalabschnittes liegt, wobei die Eingangs- und Ausgangsteile von jedem der Nebenkanalabschnitte zusammenhängend sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die Zahl r der Elektroden pro Schieberegisterstufe vier beträgt.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2 , d a d u r cn gekennzeichnet , dass die Zahl N der Stufen pro Schieberegister vier und die Zahl M der Schieberegister drei beträgt.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass jeder der M Haupt kanalabschnitte (21-23) mit einem Bereich aus einem entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp versehen ist, der sich in der Nähe des entsprechenden Bereiche?

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N-ten' UIeUi koülj der' i-'^luktro-

befindet, der unter der
den Jiegt.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, :\ oder 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass jeder der entsprechenden ersten Abschnitte der (r-1) Elektroden zusätzlich über dem zweiten \bschnitt von einem entsprechenden der ersten Kiekt roden liegt , und zwar liegt er isolierend darüber an einer StelLe, unter der eine derartige entsprechende erst'¹ Elektrode selbst über ihrem entsprechenden AusgangsteiL liegt.

G. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder t , dadurch gekennzeichnet ,dass zur elektrischen Kopplung der Eingangs- und Ausgangszeile von jedem Nebenkanalabschnitt (36b) ein "schwimmender" Bereich (37) des entgegengesetzten LeitCähigkeitsiyp in einem entsprechenden .Nebenkanalabschnitt (3Ob) des Substrates (20) vorgesehen ist, von dem der eine Rand mit dem Eingangsteil des Nebenkanalabschnittes und der andere Rand mit dem Ausgängsteil des Neüenkanalabschnittes zusammenhängt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , dass jeder schwimmende Bereich (37) in seinen entsprechenden Nebenkana labschriit t eindiffundiert ist.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis "TIL·- dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Komponenten der Einrichtung miteinander integriert sind.

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