JPH0337316B2 - - 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システムが設
けられ、該電極システム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共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、前記の電極システムが電荷移送方向
に対し交差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
うるようにしている。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。

電極システムによりこの電極システムの下方に
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シス
テム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システムにより
悪影響を受けるおそれがある。前記の電極システ
ム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。その理由な、さもな
いと金属層が放射を透過しなくなる為である。こ
のような薄肉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。

電極システム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、電極システムに対し半導体材料、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システムを設
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交差して位置する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たつて、特に凹所の形成に
当たつては、位置決め上の許容誤差を考慮する必
要があり、このことは通常所要量の半導体表面積
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
にある。

本発明は、電極システム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システムが設けられ、該電極
システム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、前記の電極システムは主電荷
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、前記電極システムは更
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おり、前記の半導体本
体には、少なくとも前記の放射透過窓の領域に存
在し、電荷移送チヤネルを画成する、ドーピング
された領域が設けられ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、電極システムに窓
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、これら電極移送チヤネル相互間が殆ど
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システムが設
けられて成る電荷結合撮像装置を製造するに当
り、前記の電極システム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なく
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
のものに比例するものではなく、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・10¹⁴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および第２図に矢印１０で線図
的に示す方向に電荷移送を行わしめる。本例の場
合、電荷移送装置であるCCDはバルク移送を行
うCCD（PCCDあるいはBCCD）を以て構成する。
電荷移送チヤネルはｎ型領域１１を以て構成し、
これら電荷移送チヤネルは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、電極システムに
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シス
テムに電極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（１
１）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１５，１６に対し直交して延在する為、電極１
８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９（１
１）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９（１１）の上側の３相クロツク装
置に対する電極システムを構成する。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₁，₂，₃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
電極システム１７により応答時間を短くでき、更
に電極システム１７の接続を電極１５に対する接
続個所以外で行うことができ、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。窓を好適面積は、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
の既知のブルーミング防止用バス（bus）を設け
ていないことを銘記すべきである。これらのブル
ーミング防止用バスは、チヤネル間に延在し且つ
これらチヤネルからオーバフローバリヤにより分
離されている、ドーピングされたｎ型領域から成
つている。過露光の場合、電子はこのバリヤを通
つてブルーミング防止用バスに流れ込み、これら
のブルーミング防止用バスによつて、ある画素か
ら他の画素に流れないように、すなわち他に流し
込むようにする。更に、ブルーミングはオランダ
国特許出願第8000998号明細書（特開昭56−
138371号公報）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たつては、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９（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
感度は人間を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、電極システム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キヤリアに対し不所望な信
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
の目を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５
Ω・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７
ｂ図）。

次に約1μｍの厚さを有するｎ型領域１１，２
５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0.5μｍ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システムの
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
から電極システムの電極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、電極システム１７の電極１
８と、これら電極に対し直交する方向に延在する
接続素子１９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
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10¹³イオン／
cm²の平均強度で行う。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１２ａ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９（１
１）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９
（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）１
８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１５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９（１
１）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内に集められる。積分期間
T₂が終了ゆると、これらのポテンシヤル井戸内
に形成されな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にのみ限定されず、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の代わりに、電
荷移送方向に対し交差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交差する方
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、１２……ｐ型のチヤネル画成領域、１３……
絶縁層、１４……窓、１５，１６，１８……電
極、１７……電極システム、１９……接続素子、
２０……入射放射、２３……ｐ−ｎ接合、２５…
…ｎ型領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   の為の電極システムが設けられ、該電極システム
   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、前記の電極システムは主電荷移送方向
   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、前記電極システムは更に前記の
   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
   いようになつており、前記の半導体本体には、少
   なくとも前記の放射透過窓の領域に存在し、電荷
   移送チヤネルを画成する、ドーピングされた領域
   が設けられていることを特徴とする電荷結合撮像
   装置。