JPH0228904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射像を受け、この放射像を電気信
号に変換する電荷結合撮像装置であつて、該撮像
装置は半導体本体を具え、該半導体本体にはその
主表面に互いに分離され且つ互いに平行に延在す
る多数の電荷移送チヤネルが設けられ、前記の半
導体本体には前記の主表面で絶縁層が設けられ、
該絶縁層上には電荷移送の為の電極装置が設けら
れ、該電極装置には放射像を受ける為の窓が設け
られ、これらの窓を経て特に短波の光が半導体本
体内に入り込むとともに前記の短波の光により半
導体本体内に電荷キヤリアを発生せしめうるよう
にし、前記の電極装置が電荷移送方向に対しほぼ
直交する方向に延在する第１の電極群を有するよ
うにした電荷結合撮像装置に関するものである。

上述した撮像装置においては、放射或いは露光
パターンに相当する電荷パケツト（群）のパター
ンが放射感応部分内で発生させられ、このパター
ンが電荷蓄積期間（積分期間）の終了後に記憶レ
ジスタに転送（フレーム／フイールド転送）され
るようにしている。記憶レジスタに記憶された電
荷は次にライン毎にシフトレジスタにシフトさ
れ、他の処理の為にこのシフトレジスタから電荷
が直列的に読出される。

電極装置によりこの電極装置の下方にある半導
体本体内に空乏領域を誘起せしめることができ、
放射の吸収により上記の空乏領域内に或いはその
付近に電荷キヤリアを発生せしめることができ
る。次にこれらの電荷キヤリアは電極装置の下方
の空乏領域内に前述した電荷パケツトの形態で蓄
積させることができる。

上述した撮像装置の感度は電極装置により悪影
響を受けるおそれがある。前記の電極装置に金属
層を用いる場合、一般に金属層の厚さを著しく薄
くする必要がある。その理由は、さもないと金属
層が放射を透過しなくなる為である。このような
肉薄の金属層を設けるにはしばしば製造処理中に
特別な製造工程を必要とする。

電極装置による放射の吸収或いは反射またはこ
れらの双方は半導体本体の後面に放射を当てるよ
うにすることにより防止することができる。しか
し、このようにするには一般に複雑で困難な製造
処理を必要とする。

電荷結合撮像装置の感度を増大させる他の方法
は、電極装置に対し半導体材料、例えば多結晶珪
素を用いる方法である。しかし、短かい波長の放
射に対する珪素の吸収係数は比較的高い為、多結
晶珪素を用いることによる改善は青色光の場合長
い波長の光の場合よりもわずかとなる。

公開されているオランダ国特許出願第7610700
号明細書には、窓を有する共通電極装置を設け、
これらの窓を経て半導体本体内に短波光が入り込
み得るようにした電荷結合撮像装置が記載されて
いる。これらの窓は、互いに隣接する凹所を常に
電荷の移送方向に対し直交して位置する２つの順
次の電極に設けることにより得ている。このよう
な電極の製造に当つて、特に凹所の形成に当つて
は、位置決め上の許容誤差を考慮する必要があ
り、このことは通常所容量の半導体表面積を無駄
に使用するということを意味する。更に、凹所の
区域における電極の抵抗値は他の区域における電
極の抵抗値よりも大きい為、その応答時間が悪影
響を受ける。更に、前記のオランダ国特許出願明
細書の図面に示されている撮像装置においては、
窓部分がチヤネル領域の上方に位置しており、従
つて電荷移送効率に損失を生ぜしめるおそれがあ
る。所望に応じ透明電極を設けることにより上述
した問題を解決しうるも、この場合、半導体技術
における処理工程とは性質を異にする処理工程を
必要とする。

本発明の目的は、前述した損失が生ぜず、簡単
に製造しうる電荷結合撮像装置を提供せんとする
ものにある。

本発明は、電極装置をフレームパターンに応じ
て設けることにより上述した目的を達成しうると
いう事実を確かめかかる認識を基に成したもので
ある。

本発明は、放射像を受け、この放射像を電気信
号に変換する電荷結合撮像装置において、該撮像
装置は半導体本体を具え、該半導体本体にはその
主表面に互いに分離され且つ互いにほぼ平行に延
在する多数の電荷移送チヤネルが設けられ、前記
の主表面には絶縁層が設けられ、該絶縁層上には
電荷移送の為の電極装置が設けられ、該電極装置
には放射像を受ける為の放射透過窓が設けられ、
これらの放射透過窓を経てとくに短波の光が半導
体本体内に入り込むとともに前記の短波の光によ
り半導体本体内に電荷キヤリアを発生せしめうる
ようにし、前記の電極装置は主電荷移送方向に対
し交差する方向に延在し且つ電荷移送チヤネルの
自由部分を残すように延在する第１のクロツク電
極群を有し、前記電極装置は更に前記の第１のク
ロツク電極群のクロツク電極を被覆し且つ前記の
電荷移送チヤネルの上方で、電荷移送方向に対し
ほぼ平行で前記の第１のクロツク電極群のクロツ
ク電極に対し交差する方向に延在する第２のクロ
ツク電極群を有しており、この第２のクロツク電
極群のクロツク電極は前記の第１のクロツク電極
群のクロツク電極間における電荷移送チヤネルの
前記自由部分の領域で電荷移送チヤネル中に電荷
蓄積領域を形成するものであり、またこの第２の
クロツク電極群のクロツク電極は互いに離間して
位置し且つ第１のクロツク電極群のクロツク電極
と相俟つて前記の放射透過窓を被覆しないように
なつていることを特徴とする。

本発明によれば、窓がフレーム構造中の空所を
以つて構成される為、種々の電極に凹所を設けて
これらの凹所を互いに整列させる必要がなくな
る。また、ある電荷移送チヤネルと関連する第２
電極群の電極が当該電荷移送チヤネルの上方に延
在する為、電荷移送効率の損失が生じない。ま
た、ある限界内で窓の寸法を自由に選択しうる自
由性が得られる。この選択上の自由性の為に特に
窓を大きく造ることができ、従つて青色光に対す
る感度を増大せしめることができる。

本発明の実施例においては、電極装置に窓以外
の個所で接続素子を設け、これら接続素子により
第２電極群の電極を互いに接続するのが好まし
い。

このようにすることにより、電極の応答時間が
短かくなり、撮像装置の電荷移送速度が速くな
る。また、第２電極群の電極の為の電気接点を他
のクロツク位相の為の電極に対する電気接点のそ
ばに配置しうるという追加の利点が得られる。こ
のことは特に電荷移送チヤネルが長い場合におけ
る設計上の技術的利点となりうる。更に、多数の
電荷移送チヤネルにおける並置区域がほぼ同時に
駆動される為、これら電荷移送チヤネル相互間が
殆んど同期されるようになる。この利点は、電荷
移送チヤネル従つて第２電極群の電極が長くなれ
ばなる程重要なものとなる。接続素子は第２電極
群の電極に対しほぼ直交させて位置させるのが好
ましい。

本発明撮像装置の他の実施例においては、第２
電極群の電極のうち窓間に位置する部分の長さを
幅よりも長くするのが好ましい。

このような構成にすることにより、窓の表面積
を可成り増大せしめることができる。これにより
撮像装置の青色光に対する感度を高める。

本発明撮像装置の更に他の実施例においては、
前記の半導体本体は、第１導電型の珪素基板と、
この珪素基板の表面に設けられ、前記の珪素基板
と相俟つて前記の主表面から２ないし5μｍの距
離に位置するｐ−ｎ接合を形成し、前記のチヤネ
ル領域が形成されている半導体領域とを以て構成
されているようにするのが好ましい。

このようにした撮像装置においては、基板中に
発生させられる電荷キヤリアが光電流に寄与せ
ず、従つてビデオ信号に寄与しない。主表面から
２〜5μｍの距離にある位置で発生する電荷キヤ
リアは、特に珪素が比較的容易に透過する赤色光
の吸収により形成される。青および緑色光に露光
される結果としての電荷キヤリアの発生はほぼそ
れぞれ約0.1μｍおよび約1μｍの深さに至るまで行
なわれる。

更に、珪素中における長い波長に対する感度は
人間の目の感度曲線と可成り相違する。しかし前
述した手段の結果、波長の長い放射による影響は
殆んど除去され、従つて撮像装置の感度は人間の
目の感度に良好に合致するようになる。このこと
は特にカラー画像表示の為の撮像装置にとつて重
要なことである。更にこの手段の結果として“ス
メアー効果”の発生が著しく減少される。

更に本発明電荷結合撮像装置の製造方法は、半
導体本体の主表面にチヤネル画成領域により互い
に分離された電荷移送チヤネルが設けられ、前記
の主表面を被覆する絶縁層上に電極装置が設けら
れて成る電荷結合撮像装置を製造するに当り、前
記の電極装置をマスクとして用いるイオン注入に
より前記のチヤネル画成領域を少くとも部分的に
形成することを特徴とする。

図面につき本発明を説明する。

図面は線図的なものであり、各部の寸法は実際
のものに比較するものではなく、断面図において
は特に厚さ方向を誇張して示した。また、同一導
電型の半導体区域には一般に同一方向の斜線を付
し、種々の例における対応する部分には同一符号
を付した。

第１図はいわゆるフレーム−フイールド転送型
の電荷結合撮像装置１の原理図である。この種類
の撮像装置は放射感応撮像部分２を有し、この撮
像部分２においてある露光期間中に放射像に相当
する電荷キヤリアのパターンが形成される。電荷
キヤリアのパターンは露光期間後メモリ部分３内
に瞬時的に記録され、このパターンはシフトレジ
スタ４によつてメモリ部分３から順次に読出され
る。読出しに対してはそれ自体既知の方法を用い
ることができる。

撮像装置（第２〜５図）は、例えば約10Ω・cm
（約５・14¹⁴ドナー原子／cm³）の固有抵抗を有す
るｎ型の珪素基板６とこの珪素基板６上に設けら
れ約３・10¹⁵アクセプタ原子／cm³のドーピング濃
度を有するｐ型領域７とより成る半導体本体５を
具える。ｐ型領域７は例えばエピタキシアル成長
或いはイオン注入およびこれに続く拡散によつて
設ける。半導体本体５の主表面８には、互いに分
離されほぼ平行に延在する多数の電荷移送チヤネ
ル（第１図に９で示す）を形成し、これらのチヤ
ネルにおいて第１および２図に矢印１０で線図的
に示す方向に電荷移送を行なわしめる。本例の場
合、電荷移送装置であるCCDはバルク移送を行
なうCCD（PCCDあるいはBCCD）を以つて構成
する。電荷移送チヤネルはｎ型領域１１を以つて
構成し、これらｎ型領域１１はｐ型のチヤネル画
成領域１２および下側ｎ型領域２５によつて互い
に分離させる。本例におけるｎ型領域１１，２５
の平均不純物濃度は約10¹⁶原子／cm³とし、その深
さは約1μｍとし、その幅は約10μｍとする。表面
８におけるｐ型領域１２の不純物濃度は約10¹⁸ア
クセプタ原子／cm³とし、表面８におけるこれらの
領域の幅は約5μｍとし、これらの領域は約0.5μｍ
の深さまで半導体本体５内に入り込むようにす
る。

主表面８には、絶縁材料、例えば酸化珪素より
成る層１３を被覆する。この絶縁層１３上には第
１の電極組を設け、この電極組により電荷移送お
よび電荷蓄積の為のポテンシヤル井戸を半導体材
料内に発生せしめうるようにする。

この電極組の電極１５，１６は互いに絶縁さ
せ、電荷移送チヤネルの方向に対し直交する方向
に延在させる。

電極材料としては例えば多結晶珪素を選択する
ことができる。多結晶珪素は短波長光（青色光）
に対する透過性が比較的悪い為、電極装置に本例
の場合矩形形状とした窓１４を設ける。青色光は
これらの窓１４を経て半導体本体５内に入り込み
この半導体本体内に電荷キヤリアを発生せしめう
る。

本発明によれば、上述した目的の為の電極装置
に電極１８より成る第２の電極組を設ける。電極
１８の各々は１つの電荷移送チヤネル９，１１と
関連させ、このチヤネル９，１１の上方に、第１
および２図に矢印１０で示す電荷移送方向に対
し、平行な方向で延在させる。電極１８は電極１
５，１６に対し直交して延在する為、電極１８は
チヤネル１１の長手方向において放射透過窓１４
を画成し、電極１５，１６はチヤネル１１の方向
に対し直交する方向において窓１４を画成する。
電極１８は電荷移送チヤネルを完全に被覆する
為、電荷がこれらの電極１８の下側で移送される
際に移送効率の損失が生じない。本例において
は、電極１８が電極１５および１６と相俟つてチ
ヤネル１１の上側の３相クロツク装置に対する電
極装置を構成する。電極１５，１６および１８に
は、３相電荷結合装置を駆動するのに一般に知ら
れた方法で３相クロツク装置によりクロツク信号
₁，₂および₃がそれぞれ供給される。

図示の撮像装置においては、電極１８に対して
直交する方向に設けるのが好ましい接続素子１９
によりこれら電極１８を窓１４の外部の個所で互
いに接続する。従つてすべての電極１８を有する
電極装置１７により応答時間を短かくでき、更に
電極装置１７の接続を電極１５に対する接続個所
以外で行なうことができ、このことは設計上の点
で有利なことである。

本例においては、窓１４間に存在する電極１８
を電荷移送方向に対し平行な方向で見てこの方向
に対し直交する方向よりも長くする。電荷移送方
向に対し直交する方向における電極１８の延在距
離は、必要とする解像度や撮像装置の許容面積に
よつても決まる。窓の好適面積は、移送方向に所
定の寸法を有する移送すべき電荷パケツト（群）
の寸法に依存して、青色光に対する撮像装置の感
度が最適となるように選択することができる。

図示の撮像装置はチヤネル９，１１間に通常の
ブルーミング防止プシユを設けていないことを銘
記すべきである。ブルーミングは、オランダ国特
許出願第8000998号明細書に記載されているよう
に過剰電荷キヤリアを表面状態を介する再結合に
より取り去ることにより防止しうる。本明細書に
はこのオランダ国特許出願明細書の内容を参考の
為に取入れている。

電荷蓄積期間（積分期間）後、放射すなわち露
光パターンに相当する電荷パケツトのパターンが
前述したようにメモリ部分３に転送される。この
メモリ部分３にはいかなる放射をも当てる必要が
ない為、このメモリ部分３には窓を設ける必要が
なく、従つてメモリ部分３を全体として撮像部分
２よりも著しく小さく造ることができる。パター
ンはシフトレジスタ４（第１図）によりメモリ部
分３から順次に読取られる。

電荷結合撮像装置の作動に当つては、電荷蓄積
期間中放射感応撮像部分２内に電荷キヤリアが発
生させられる。第４図の断面図においては入射放
射を矢印２０で示す。

窓１４を経て妨害なく珪素表面８に達しうる青
色光により主として約0.1μｍの深さに至るまで電
荷キヤリアを発生せしめる。第４図に示す装置に
おいては、前記の電荷キヤリアはほぼｐ型領域１
２内においてのみ発生させられる。青色光放射の
結果として発生させられる正孔はｐ型領域１２内
に後まで維持されるも、発生させられた電子は、
例えば電極に対するポテンシヤル井戸が電極１
５，１６或いは１８の下側で電荷移送チヤネル内
に形成されるような電圧が電極１８或いは電極１
５，１６に与えられた場合に、第４図の装置にお
いてはｎ型領域１１より成る隣接の電荷移送チヤ
ネルに亘つて分布される。

緑色光は窓１４の外部でも表面８に達し、約
1μｍの深さに至るまで可成りの電荷キヤリアを
発生させる。電荷移送チヤネル内で発生させられ
たこれらの電荷キヤリアは当該電荷移送チヤネル
内の最も近いポテンシヤル井戸に移動する。チヤ
ネル画成領域１２内或いはその下側で発生させら
れた電荷キヤリアに対しては、電子はこのチヤネ
ル画成領域に隣接するチヤネル領域１１内のポテ
ンシヤル井戸に移動し、一方、正孔はチヤネル画
成領域１２を経て或いはｐ型領域７を経て排出さ
れる。

入射光の波長が更に長い場合には、発生させら
れる電荷キヤリアの量として測定される珪素の光
感度は人間の目の光感度と可成り相違するように
なる。このことを第６図に示す。この第６図にお
いては、珪素の光感度Ｙを入射光の波長λの関数
として曲線２１で示す。第６図の曲線２２は人間
の目の光感度を比較の為に示す。この第６図から
明らかなように、珪素の赤色光感度が人間の目の
赤色光感度よりも著しく大きい。

電荷結合撮像装置１の図示の例においては、基
板６とｐ型領域７との間のｐ−ｎ接合２３は主表
面８から約3.5μｍの位置にある。赤色光は珪素中
で約10μｍの深さに至るまで可成りの電荷キヤリ
アを発生せしめる。これらの電荷キヤリアは、特
別な手段を講じなければ拡散によつて半導体本体
中を移動する。すなわち半導体本体内で発生させ
られた電子が、電極装置により入射光の入射位置
から数十μｍの位置に生じる最小電位個所内に捕
捉され、従つてこれらの電子により離れた位置に
位置する電荷移送チヤネルに対し不所望な信号影
響を与えるおそれがある。ｐ−ｎ接合２３を約
3.5μｍの深さに設けることにより、例えば3μｍ以
上の深さで発生する電子は基板６内に殆んど捕捉
される為、電荷結合撮像装置の感度曲線に対する
赤色光および特にそれよりも長い波長の放射によ
る影響が減少され、撮像装置の全感度曲線が人間
の目の感度曲線に一層近づくようになる。またこ
の手段を講じることにより、入射赤色光により発
生させられる電子により隣接の電荷移送チヤネル
以外の電荷移送チヤネルの信号に全く或いは殆ん
ど影響を及ぼさないようになる。従つて、いわゆ
る“スメアー効果”が防止される。

第３および４図に示すような半導体装置は以下
のように（第７〜１０図に示すように）して製造
することができる。

出発材料は、厚さが約400μｍで固有抵抗が約
５・10¹⁴ドナー原子／cm³の不純物濃度に相当する
約10Ω・cmであるｎ型珪素基板とし、次にこの珪
素基板上に、イオン注入および拡散により約
5Ω・cmの固有抵抗に相当する約３・10¹⁵アクセ
プタ原子／cm³の不純物濃度および約4.5μｍの厚さ
となるようにｐ型の層７を設ける（第７ａおよび
７ｂ図）。次に約1μｍの厚さを有するｎ型領域１
１，２５をもイオン注入および拡散により設け、
この領域内のドナー原子の最終平均濃度が約10¹⁶
原子／cm³となるようにする。また、例えば約0.5μ
ｍの深さに至るまでイオン注入により領域１２ａ
を設ける。これらの領域１２ａは約３・10⁷原
子／cm³の平均不純物濃度を有するようにする。こ
れにより第８ａおよび８ｂ図に示す装置が得られ
る。チヤネル画成領域１２は上記の領域１２ａに
よりほぼ完全に決定される。

次に例えば熱酸化により主表面８に約0.1μｍの
厚さで酸化物の層を設ける。次にこの酸化物層上
に第１の多結晶珪素の層を約0.6μｍの厚さで設け
る。この多結晶珪素層を容易に導電性とする為に
この多結晶珪素層にその堆積中或いは堆積後に例
えばドナー原子をドーピングする。この多結晶珪
素層から、既知の腐食方法により電極装置の電極
１５を形成する。次に、多結晶珪素によつて被覆
されていない酸化物を既知の腐食方法により除去
し、再び酸化物の層を設け、その後に第２の多結
晶珪素の層を設ける。この第２多結晶珪素層から
電極装置の電極１６を形成する。次に、多結晶珪
素によつて被覆されていない酸化物を再び除去
し、次に酸化物の層を再び設ける。これにより絶
縁層１３が完全に形成される。撮像装置を完成さ
せる為には、表面全体に亘り導電材料、例えばド
ーピングされた多結晶珪素の層を約0.4μｍの厚さ
で被覆する。次に既知の腐食方法によりこの導電
材料の層から、電極装置１７の電極１８と、これ
ら電極に対し直交する方向に延在する接続素子１
９とを形成する（第９ａおよび９ｂ図）。これに
より第３および４図に示す装置が原理的に完成さ
れる。

製造中に生じるおそれのある位置決め誤差の為
に領域１２ａの縁部が窓１４の縁部と完全に一致
しなくなるということを無くす為に、多結晶珪素
の電極１５，１６および電極１８をマスクとして
用いて窓１４を経る追加のイオン注入工程を行な
い、窓１４が完全にｐ型のチヤネル画成領域１２
の上方に位置するようにするのが好ましい。第１
０図に矢印２４によつて線図的に示すイオン注入
は例えば80KeVのエネルギーおよび約10¹³イオ
ン／cm²の平均強度で行なう。このイオン注入の結
果、上述した場合に縁部領域１２ｂが形成され、
これらの縁部領域が窓１４の区域における領域１
２ａと相俟つてチヤネル領域に隣接するｐ型のチ
ヤネル画成領域１２を構成し、これらのチヤネル
画成領域１２上に完全に窓１４が位置するように
なる。

次に撮像装置の動作を説明する為に、クロツク
電圧φ₁，φ₂およびφ₃を時間の関数として第１１
図に示す。瞬時t₁の前の期間T₁は第１積分期間に
一致する。瞬時t₁およびt₅間の期間は放射感応撮
像部分２からメモリ部分３への信号の電荷移送期
間を表し、瞬時t₅後の期間T₂は次の積分期間に一
致する。クロツク電圧は、ポテンシヤル井戸を形
成し電荷パケツトを蓄積する為の高レベル、すな
わち能動レベルと、電位障壁を形成するための低
レベルとの２つのレベルを有している。高レベル
および低レベルの値は個々の場合に応じて当業者
により容易に選択しうる。期間T₁中は、クロツ
ク電圧φ₃が高レベルであり、クロツク電圧φ₁お
よびφ₂が低レベルである。この状態では電位障
壁が電極１５および１６（第５図）の下方に形成
される。電極１８は、この電極が薄肉酸化物（絶
縁層）１３によつてのみチヤネル１１から分離さ
れている領域でのみ、すなわち電極１５，１６の
対間に位置する領域でのみクロツク電極として有
効となる。これらの領域には電極１８の正の電圧
レベルによりポテンシヤル井戸がチヤネル１１内
に誘起される。電極１５，１６の領域では、電極
１８は電極１５，１６によりチヤネル１１から遮
蔽される為、電極１５，１６の領域における電極
１８の電圧はチヤネル中の電位に何の影響も及ぼ
さない。積分期間T₁では、発生せしめられた電
荷（電子）が、電極（ゲート）１８により誘起せ
しめられた前述したポテンシヤル井戸に拡散され
これら井戸内に集められる。積分期間T₁は瞬時t₁
で終了し、発生せしめられた電荷パケツトが通常
の３相モードで移送せしめられる。すなわち、瞬
時t₁でクロツク電圧φ₁が高レベルとなり、電極１
５の下方にもポテンシヤル井戸が誘起せしめられ
る。従つて、電極１８の下方に集められていた電
子は電極１５の下方にも移送される。クロツク電
圧φ₃は瞬時t₂で低レベルとなり、電極１８の有効
部分の下方にも電位障壁を誘起させる。従つて電
荷パケツトは電極（ゲート）１５の下方のポテン
シヤル井戸内に蓄積される。瞬時t₃ではクロツク
電圧φ₂が高レベルとなり、その後にクロツク電
圧φ₁が低レベルとなる。従つて、電荷パケツト
は電極（ゲート）１６の下方のポテンシヤル井戸
内に蓄積される。瞬時t₄ではクロツク電圧φ₃が再
び高レベルとなり、従つてポテンシヤル井戸が電
極１８の有効部分の下方に再び誘起され、クロツ
ク電圧φ₂が低レベルになつた後に電荷パケツト
が電極１８のこれら有効部分の下方に蓄積され
る。このようにして撮像部分２内に発生せしめら
れたすべての電荷パケツトを３相モードでメモリ
部分３に移送できる。この移送後、撮像部分２は
空となり、次の積分期間T₂中に新たな像の変換
を行う準備完了状態となる。この積分期間T₂中
第１積分期間T₁中と同じ電位を電極に印加しう
る。しかし一例として期間T₂中の状態を期間T₁
の状態と逆にした。従つて、クロツク電圧φ₃が
低レベルにあり、チヤネル１１内で電極１８の有
効部分の下方に電位障壁が誘起される。これと同
時にクロツク電圧φ₂およびφ₃は高レベルにあり、
従つて電極１５，１６の各対の下方に共通のポテ
ンシヤル井戸内が誘起される。期間T₂中に発生
せしめられた電子はこれらのポテンシヤル井戸に
集められる。積分期間T₂が終了すると、これら
のポテンシヤル井戸内に形成された電荷パケツト
を前述したのと同様にしてメモリ部分３に移送せ
しめうる。

本発明は上述した例のみに限定されず、種々の
変更を加えうること勿論である。例えば、接続素
子を電極１８の細条に対し直角に設ける必要はな
く、これら接続素子が電極１８に対し直角以外の
ある角度を成して交差するようにすることができ
る。また、２つの素子１５，１６の代りに、電荷
移送方向に対し直交する方向に延在する３つの素
子を設け、且つこれらの素子に対し直交する方向
に延在する電極細条を設け、４相クロツクシステ
ムの撮像装置を得るようにすることができる。更
に、他の種類の電荷移送装置、例えばバケツトブ
リゲードレジスタおよび表面CCDを用いること
ができる。また方法においても種々の変更が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関連する電荷結合撮像装置の
原理回路を示す線図、第２図は第１図に示すよう
な撮像装置の放射感応部分の一部を示す線図的平
面図、第３図は第２図の−線上を断面とし矢
の方向に見た線図的断面図、第４図は第２図の
−線上を断面とし矢の方向に見た線図的断面
図、第５図は第２図の−線上を断面とし矢の
方向に見た線図的断面図、第６図は人間の目の放
射感度と比較した本発明撮像装置の放射感度を示
す特性図、第７ａ，８ａ，９ａ図および７ｂ，８
ｂ，９ｂ，１０図はそれぞれ第３図および第４図
の半導体装置を種々の製造工程で示す断面図、第
１１図は本発明装置の動作説明用波形図である。 １……電荷結合撮像装置、２……放射感応撮像
部分、３……メモリ部分、４……シフトレジス
タ、５……半導体本体、６……珪素基板、７……
ｐ型領域、８……５の主表面、９……電荷移送チ
ヤネル、１０……電荷移送方向、１１……ｎ型領
域（チヤネル領域）、１２……ｐ型のチヤネル画
成領域、１３……絶縁層、１４……窓、１５，１
６，１８……電極、１７……電極装置、１９……
接続素子、２０……入射放射、２３……ｐ−ｎ接
合、２５……ｎ型領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射像を受け、この放射像を電気信号に変換
   する電荷結合撮像装置において、該撮像装置は半
   導体本体を具え、該半導体本体にはその主表面に
   互いに分離され且つ互いにほぼ平行に延在する多
   数の電荷移送チヤネルが設けられ、前記の主表面
   には絶縁層が設けられ、該絶縁層上には電荷移送
   の為の電極装置が設けられ、該電極装置には放射
   像を受ける為の放射透過窓が設けられ、これらの
   放射透過窓を経てとくに短波の光が半導体本体内
   に入り込むとともに前記の短波の光により半導体
   本体内に電荷キヤリアを発生せしめうるように
   し、前記の電極装置は主電荷移送方向に対し交差
   する方向に延在し且つ電荷移送チヤネルの自由部
   分を残すように延在する第１のクロツク電極群を
   有し、前記電極装置は更に前記の第１のクロツク
   電極群のクロツク電極を被覆し且つ前記の電荷移
   送チヤネルの上方で、電荷移送方向に対しほぼ平
   行で前記の第１のクロツク電極群のクロツク電極
   に対し交差する方向に延在する第２のクロツク電
   極群を有しており、この第２のクロツク電極群の
   クロツク電極は前記の第１のクロツク電極群のク
   ロツク電極間における電荷移送チヤネルの前記自
   由部分の領域で電荷移送チヤネル中に電荷蓄積領
   域を形成するものであり、またこの第２のクロツ
   ク電極群のクロツク電極は互いに離間して位置し
   且つ第１のクロツク電極群のクロツク電極と相俟
   つて前記の放射透過窓を被覆しないようになつて
   いることを特徴とする電荷結合撮像装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の電荷結合撮像
   装置において、電極装置に窓以外の個所で接続素
   子を設け、これら接続素子により第２電極群の電
   極を互いに接続したことを特徴とする電荷結合撮
   像装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の電荷結合撮像
   装置において、接続素子を第２電極群の電極に対
   しほぼ直交させて位置させたことを特徴とする電
   荷結合撮像装置。 ４ 特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に
   記載の電荷結合撮像装置において、第２電極群の
   電極のうち窓を画成する部分が電荷移送方向にお
   いてこの方向に対し直交する方向よりも長い長さ
   を有するようにしたことを特徴とする電荷結合撮
   像装置。 ５ 特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に
   記載の電荷結合撮像装置において、前記の半導体
   本体は、第１導電型の珪素基板と、この珪素基板
   の表面に設けられ、前記の第１導電型とは反対の
   第２導電型であり、前記の珪素基板と相俟つて前
   記の主表面から２ないし5μｍの距離に位置する
   ｐ−ｎ接合を形成し、前記のチヤネル領域が形成
   されている半導体領域とを以て構成されているこ
   とを特徴とする電荷結合撮像装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の電荷結合撮像
   装置において、前記第１のクロツク電極群のクロ
   ツク電極と前記の第２のクロツク電極群のクロツ
   ク電極とが相俟つて３相クロツク装置に対する電
   極装置を構成していることを特徴とする電荷結合
   撮像装置。