JPS6312163A - 電荷結合撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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って、該↑最像装置は半導体本
体を具え、該半導体本体にはその主表面に互いに分■さ
れ且つ互いに平行に延在する多数の電荷移送チャネルが
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
入り込むと共に前記の短波の光により半導体本体内に電
荷キャ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ていは、放射或いは露光パターン
に相当する電荷バケット（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
ィールド転送）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ャリアを
発生せしめることができる。

次にこれらの電荷キャ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ッ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って、特に凹所の形成
に当たっては、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、窓部分がチャネル領域の上方に位
置しており、従っ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ち、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↑最像装置は半導体
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ャ
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
体内に電荷キャ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
且つ電荷移送チャネルの自由部分を残すように延在する
第１のクロック電極群を有し、前記電極装置は更に前記
の第１のクロック電極群のクロック電極を被覆し且つ前
記の電荷移送チャネルの上方で、電荷移送方向に対しほ
ぼ平行で前記の第１のクロック電極群のクロック電極に
対し交差する方向に延在する第２のクロック電極群を有
しており、この第２のクロック電極群のクロック電極は
前記の第１のクロック電極群のクロック電極間における
電荷移送チャネルの前記自由部分の領域で電荷移送チャ
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のクロック電極群のクロック電極は互いに離間して
位置し且つ第１のクロック電極群のクロック電極と相俟
って前記の放射透過窓を被覆しないようになっており、
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ャネルを画成する領域が設けら
れており、これらの領域には前記の放射透過窓を経てド
ーピングさ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、ある電荷移送チャネルと関連する第２電極群の電
極が当該電荷移送チャ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、従って青色
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、電極装置に窓辺外の個所で
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ック
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
ャ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、多数の電荷移送チャネルにおける並置区域が
ほぼ同時に駆動される為、これら電荷移送チャネル相互
間が殆ど同期されるようになる。この利点は、電荷移送
チャネル従って第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って前記の主表
面から２ないし５μｍの距離に位置するｐ−ｎ接合を形
成し、前記のチャ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
られる電荷キャリアが光電流に寄与せず、従ってビデオ
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ャリアは、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ャリアの発生はほ
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ざは殆ど除去され、従って
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。このことば特にカラー画像表示の為の撮像装置
にとって重要なことである。更にこの手段の結果として
“スメア−効果”の発生が著しく減少される。

更に本発明電荷結合↑最像装置の製造方法は、半導体本
体の主表面にチャネル画成領域により互いに分離された
電荷移送チャネルが設けられ、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ャ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間
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−フィ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においである
露光期間中に放射像に相当する電荷キャリアのパターン
が形成される。電荷キャ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によってメモリ部分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・ｃａｂ（
約５・１０”ドナー原子／ｃｎｌ）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・
１０′５アクセプタ原子／ｃＩ１１のドーピング濃度を
有するｐ型頭域７とより成る半導体本体５を具える。ｐ
型頭域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って設ける。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
の電荷移送チャネル（第１図に９で示す）を形成し、こ
れらのチャネルにおいて第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ＢＣＯＤ）を以て構成する。電荷移
送チャネルはｎ型領域１１を以て構成し、これらｎ型領
域１１はｐ型のチャネル画成領域１２および下側ｎ型領
域２５によっ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／　ｃ
ｎｌとし、その深さは約１μｍとし、その幅は約１０μ
ｍとする。表面８におけるｐ型頭域１２の不純物濃度は
約１０１８アクセプタ原子／Ｃｌ１１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１
３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
テンシャ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
送チャ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ャリアを
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１
８より成る第２の電極組を設ける。電極１８の各々は１
つの電荷移送チャネル９，１１と関連させ、このチャネ
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
は電荷１５゜１６に対し直交して延在する為、電極１８
はチャネル１１の長手方向において放射透過窓１４を画
成し、電極１５．１６はチャネル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
送チャネルを完全に被覆する為、電荷がこれらの電極１
８の下側で移送される際に移速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
ってチャネル１１の上側の３相クロフク装置に対する電
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ック信号ψ１．ψ２゜ψ３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。従って
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っても決まる。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ット
（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ャネル９，１１間に通常のブルーミ
ング防止ブシュ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８０００９９
８号明細書に記載されているように過剰電荷キャリアを
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ッ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、従ってメモリ部分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っては、電荷蓄積期間中
放射感応撮像部分２内に電荷キャ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ャリア
を発生せしめる。第４図に示す装置においては、前記の
電荷キャリアはほぼｐ型領域１２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ャル井戸が電極
１５゜１６或いは１８の下側で電荷移送チャネル内に形
成されるような電圧が電極１８或いは電極１５゜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１
１より成る隣接の電荷移送チャネルに亘って分布される
。

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ャリアを発生させる。電荷
移送チャネル内で発生させられたこれらの電荷キャリア
は当該電荷移送チャネル内の最も近いポテンシャル井戸
に移動する。チャネル画成領域１２内或いはその下側で
発生させられた電荷キャリアに対しては、電子はこのチ
ャネル画成領域に隣接するチャネル領域１１内のポテン
シャル井戸に移動し、一方、正孔はチャネル画成領域１
２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
キャ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ｖｉ、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ャリアを発生せしめる
。これらの電荷キャリアは、特別な手段を講じなければ
拡散によっ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、従ってこれらの電子により離れた位置に位
置する電荷移送チャ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ャネル以外の電荷
移送チャ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。従って、いわゆる“スメア−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・１
０′４ドナー原子／　ｃｒｌの不純物濃度に相当する約
１０Ω・■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・備の固有抵
抗に相当する約３・１０１Ｓアクセプタ原子／ｄ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１１．２５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／ｃｄ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／ｄ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。

チャネル画成領域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
っ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、多結晶珪素によって被覆さ
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１９とを形成す
る（第９３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１
２ａ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型のチャネル画
成領域１２の上方に位置するようにするのが好ましい。

第１０図に矢印２４によっ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１０′３イオン／
ｃｒＡ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１４０区域における領域１２ａと相俟ってチャネ
ル領域に隣接するｐ型のチャネル画成領域１２を構成し
、これらのチャネル画成領域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、クロック電圧φ１
．φ２およびφ３を時間の関数として第１１図に示す。

瞬時ｔ、の前の期間Ｔ、は第１積分期間に一致する。瞬
時１．およびｔ３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ｔ、後
の期間Ｔ２は次の積分期間に一致する。クロック電圧は
、ポテンシャル井戸を形成し電荷パケットを蓄積する為
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
より容易に選択しろる。期間Ｔ、中は、クロック電圧φ
３が高レベルであり、クロック電圧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によってのみチャネル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ッ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
シャル井戸がチャネル１１内に誘起される。電極１５．
１６の領域では、電極１８は電ｔｉ１５．１６によりチ
ャネル１１から遮蔽される為、電極１５．１６の領域に
おける電極１８の電圧はチャ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ャル井戸に拡散されこれら井戸内に
集められる。積分期間Ｔ、は瞬時ｔ、で終了し、発生せ
しめられた電荷パケットが通常の３相モードで移送せし
められる。すなわち、瞬時１．でクロック電圧φ８が高
レベルとなり、電極１５の下方にもポテンシャル井戸が
誘起せしめられる。従って、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。クロック
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。従って電荷パケ
ットは電極（ゲート）１５の下方のポテンシャル井戸内
に蓄積される。瞬時ｔ３ではクロック電圧φ２が高レベ
ルとなり、その後にクロック電圧φ１が低レベルとなる
。従って、電荷パケットは電極（ゲート）１６の下方の
ポテンシャル井戸内に蓄積される。

瞬時ｔ４ではクロック電圧φ３が再び高レベルとなり、
従ってポテンシャル井戸が電極１８の有効部分の下方に
再び誘起され、クロック電圧φ２が低レベルになった後
に電荷パケットが電極１８のこれら有効部分の下方に蓄
積される。このようにして描像部分２内に発生せしめら
れたすべての電荷パケットを３相モードでメモリ部分３
に移送できる。この移送後、描像部分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Ｔ。

中と同じ電位を電極に印加しうる。しかし−例として期
間Ｔ２中の状態を期間Ｔ、の状態と逆にした。従って、
クロック電圧φ３が低レベルにあり、チャネル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
れと同時にクロック電圧φ２およびφ３は高レベルにあ
り、従って電極１５゜１６の各対の下方に共通のポテン
シャ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ャル井戸内に集められる。積
分期間Ｔ２が終了すると、これらのポテンシャル井戸内
に形成された電荷パケッ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
えうろこと勿論である。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、例えばバケットブリゲ
ート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悪名部分の
一部を示す線図的平面図、 第３図は第２図のｍ−ｍ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ＩＶ−ＩＶ綿線上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Ｖ−Ｖ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、　　８ｂ、　　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。 ｌ・・・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型頭域　　　　　　８・・・５の主表面９・・・
電荷移送チャネル　　１０・・・電荷移送方向１１・・
・ｎ型領域（チャネル領域） １２・・・ｐ型のチャネル画成領域 １３・・・絶縁層　　　　　　１４・・・窓１５．１６
．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１■■ 匡

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ャネルが設
   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
   荷キャ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
   移送チャネルの自由部分を残すように延在する第１のク
   ロック電極群を有し、前記電極装置は更に前記の第１の
   クロック電極群のクロック電極を被覆し且つ前記の電荷
   移送チャネルの上方で、電荷移送方向に対しほぼ平行で
   前記の第１のクロック電極群のクロック電極に対し交差
   する方向に延在する第２のクロック電極群を有しており
   、この第２のクロック電極群のクロック電極は前記の第
   １のクロック電極群のクロック電極間における電荷移送
   チャネルの前記自由部分の領域で電荷移送チャネル中に
   電荷蓄積領域を形成するものであり、またこの第２のク
   ロック電極群のクロック電極は互いに離間して位置し且
   つ第１のクロック電極群のクロック電極と相俟って前記
   の放射透過窓を被覆しないようになっており、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
   在し電荷移送チャネルを画成する領域が設けられており
   、これらの領域には前記の放射透過窓を経てドーピング
   されていることを特徴とする電荷結合撮像装置。