JPS62271463A - 電荷結合半導体装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 本発明は電荷を蓄積し転送する電荷結合半導体装置に関
する。

光電変換部を具備する固体化された情報処理装置は、テ
レビ撮像装置、ファクシミリやデジタルコピア（ＤＣと
略記する）等用の人力装置、或いはその他の文字や画像
等の読取り装置等に適用され得るものであって、最適音
に開発の進展が著しい。

この様な情報処理装置は、光電変換機能を有する画素群
と、該画素群から出力される電気信号を順次時系列に配
列された形で取り出す走査機能をもつ回路とを包含する
もので、フォトダイオードとＭＯＳ−ＦＥＴ（ＦｉｅＪ
：ｌｄ　　ＥｆｆｅｅｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｎ）（ＭＯ
Ｓ　　ｔｙｐｅと略記する）を構成・要素として包含す
るもの、或いはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　　Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ　　Ｄｅｖｉｃｅ）やＢＢＤ（Ｂｕｃｋｅｔ　　Ｂｒ
ｉｇａｄａ　　Ｄｅｒｉｃｅ）、即ち所謂ＣＴＤ　（Ｃ
ｈａｒｇｅ　　Ｔｒａｎｓｆａｒ　　Ｄｅｖｉｃｅ）を
構成・要素として包含するもの等々各種の方式がある。

面乍らこれ等ＭＯ３ｔｙｐｅにしろＣＴＤにしろ、Ｓｉ
単結晶（Ｃ−５ｉと略記する）ウェーハー基板を使用す
る為に光電変換部の受光面の面積はＣ−５ｔウエーハー
基板の大きさで限定されて仕舞う。即ち、現時点に於い
ては、全領域に於ける均一性も含めると精々数ｉ　ｎｃ
ｈ角程度の大きさのＣ−５ｉウエーハー基板が製造され
得るに過ぎない為に、この様なＣ−５ｉウエーハー基板
を使用するＭＯＳ　　ｔｙｐｅ、或いはＣＴＤをその構
成・要素とする情報処理装置に於いては、その受光面は
、先のＣ−３ｔウェーハー基板の大きさを超え得るもの
ではない。

従って、受光面がこの様な限られた小面積である光電変
換部を有する情報処理装置では、例えばＤＣの入力装置
として適用する場合、縮小倍率の大ぎい光学系を複写し
ようとする原稿と受光面との間に介在させ、該光学系を
介して原稿の光学像を受光面に結像させる必要がある。

この様な場合、以下に述べる様に解像度を高める上で技
術的な限度がある。

即ち、充電変換部の解像度が、例えば１０木／　ｍ　ｍ
、受光面積が１０ｃｍ２であるとし、Ａ４サイズの原稿
を複写しようとする場合、受光面に結像される原稿の光
学像は約１／６０に縮小され、Ａ４原稿に対する前記充
電変換部の実質的な解像度は約１０８木／ｍｍ１．：砥
下して仕舞う。この様に実質的な解像度は複写し様とす
る原稿のサイズが大きくなるに従って（受光面のサイズ
）／（原稿のサイズ）の割合で低下する。

従って、この点を解決するには、この様な方式に於いて
は、光電変換部の解像度を高める製造技術が要求される
が、先の様な限られた小面積で要求される解像度を得る
には、集積密度を極めて高くし且つ構成素子に欠陥がな
い様にして製造しなければならないが、斯かる製造技術
にも自づと限度がある。

他方、光電変換部を複数配置して、全受光面積が複写し
得る最大原稿サイズの面積と１：１になる様にし、結像
される原稿の光学像を光電変換部の数に分割して実質的
な解像度の低下を避は様とする方式が提案されている。

丙午ら、斯かる方式に於いても次に述べる様な不都合さ
がある。即ち、光電変換部を複数配置すると必然的に各
光電変換部間に受光面の存在しない境界領域が生じ、全
体的に見る場合、受光面は連続的でなくなって仕舞い、
原稿の結像される光学像は分断され、且つ境界領域に相
当する部分は光電変換部に人力されず、複写されて来る
画像は格子状に白抜けしたり或いは格子状に白抜けする
部分に相当する部分が除かれて結合された不完全なもの
となる。又、複数の受光面に分割されて結像された光学
像は、各受光面に於いて各々光学的反転像となっている
為、全体像は原稿像の光学的反転像とは異っている。従
って、受光面に結像された光学像をそのまま再生したの
では元の原稿像を再現することは出来ない。

この様に、従来の光電変換部を具備した情報処理装置に
於いては、その受光面積が小さい為に高解像度で情報を
再現するのは極めて困難である。従って、大面積の受光
面を有し、且つ解像性に優れた光電変換部を有する情報
処理装置が望まれている。殊にファクシミリやＤＣの入
力装置、或いはその他の文字又は像読取装置に適用する
ものとしては再生する原稿のサイズに相等しい、又は再
生像に要求される解像度を低下させる様に原稿サイズに
対して極端に小さくはない受光面積を有する光電変換部
を具備した情報処理装置が不可欠である。

本発明は、上記の諸点に鑑みて成されたものであって、
その目的は大面積の受光面を有し且つ高解像度化、高感
度化された光電変換部を具備し、極めて軽量化され情報
処理装置を提供することにある。

本発明の情報処理装置はｍｘｎ個の光電変換要素群がｍ
行ｎ列で行列状に配列され、各光電変換要素は行に共通
な電極（Ｘ電極）と列に共通な電極（Ｙ電極）と、これ
等２つの電極との間に光電変換層とを有する二次元光電
変換部；該二次元光電変換部の行を選択して出力される
信号を発生する行選択信号発生部；入力された光信号に
応答して被選択行を構成するｎ個の充電変換要素の各々
から出力される電気信号群を並列に人力し直列に出力す
る時系列信号変換部：とを包含し、前記二次元光電変換
部、前記行選択信号発生部及び前記時系列信号変換部は
固体化され、又、二次元光電変換部と時系列信号変換部
とが二分化されて薄膜技術で形成されているものである
。

以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。

第１図は、本発明の情報処理装置の主構成部を説明する
為のブロック図である。

１は二次元光電変換部であって、ｍｘｎ個の光電変換要
素群がｍ行ｎ列で行列状に配列された構成となっている
。光電変換要素は、後で詳細にその構造に就で述べられ
るが、−行を構成するｎ個の光電変換要素に共通な電極
（Ｘ＋　、Ｘ２・・・Ｘｎ−１＋Ｘｎ）と−列を構成す
るｍ個の光電変換要素に共通な電極（Ｙ＋　、Ｙ２　、
Ｙｎ・・・Ｙｎ−１、ｙｎ）との間に光電変換層とを有
する。

光電変換要素を構成する光電変換層は各要素毎に独立し
て設けられても良いし、或いは各要素毎に分離せず連続
的に設けても良いが、何れのタイプにするかは光電変換
層を構成する材料に依存する。

例えば、光起電力タイプとする場合は要素毎に分離して
形成される方が好ましいし、光導電タイプの場合は分離
しても連続的であっても差支えない。

二次元光電変換部の受光面への光信号の照射は直接行っ
ても良いし、或いは適当な光学系を使用して受光面上に
結像させる様にして照射しても良い。

２は二次元光電変換部１の行を構成するＸ電極群の中の
指定される電極を選択して出力される信号を発生する行
選択信号発生部であって、カウンタ３．スイッチ（ＳＷ
）信号発生回路４゜スイッチ（ＳＷ）回路５とを含んで
いる。

ＳＷ信号発生回路４は、例えばシフトレジスター（Ｓ　
Ｒ）で構成されたリングカウンターで構成される。

ＳＷ回路５はＸ電極の数、即ちｍ個のスイッチング機能
を有する電子的又は機械的素子で構成され、ＳＷ信号発
生回路４で次々に発生される信号に従って、スイッチン
グ動作を次々に行う機能を有し、例えばｘ１電極が選択
される場合には、ｘｌ電ｔｉと接続されているスイッチ
ング素子が作動する様になっている。

６は時系列信号変換部であって、二次元光電変換部１に
人力された光信号に応答して行毎に出力される電気信号
を並列的に入力し、転送信号７（シフトパルス）の指令
によって直列的に信号８として出力する機能を有するも
のである。

即ち時系列信号変換部６に転送信号７がｎ個入力される
ことによって時系列信号変換部６に二次元光電変換部６
から並列に人力された信号が全部出力される。

一方、カウンター３には上記転送信号７に対応してｎ個
の信号が入力されると一個の信号が出力され、次いで該
信号がＳＷ信号発生回路４に人力されて、該回路４から
二次元光電変換部１の行を選択する信号が出力され、Ｓ
Ｗ回路５を構成するスイッチング素子群の１つが動作さ
れる。

本発明に於ける一次元長尺光電変換部１は、時系列信号
変換部６と二分化されて、薄膜精密技術で形成される為
に、通宝の所謂ＣＣＤホトセンサーとは異なり大面積化
し得るものであって、例えばＡ３の原稿幅分程の大面積
化とすることが可能である。

従って、縮小の為の光学系を使用せずども密着方式で直
接原稿の読み取りが可能となり、コンパクト化、軽量化
が計れる。時系列信号変換部６としては、二次元光電変
換部１とは逆に所望される変換機能さえ有すれば、可能
な限り小面積に形成し得る。

又、二次元光電変換部１と時系列信号変換部６とは、同
一基板上に設けられていても良いし、又別々の基板上に
設けられても良いが、結線の容易さの為には同一基板上
に設けられている方が良い。更には二次元光電変換部１
と時系列信号変換部６との両方を薄膜で形成すれば同一
平面上に平面的に一体化して形成する事が出来、量産性
の向上及び性能の向上を計ることが出来る。

又は、二次元光電変換部１を同一基板の一方の面側に、
時系列信号変換部６を他方の面側に設けることも出来る
。

本発明に於いては時系列信号変換部６としては、例えば
ＣＣＤレジスター（ＣＣＤＲ）。

シフトレジスター（ＳＲ）、スイッチングトランシスタ
ーアレイ（ＳＴＡ）等の変換手段で構成される。

次に、第１図に示される二次元変換部１を構成する光電
変換要素に就で説明する。

第２図乃至第６図は、二次元光電変換部１を構成する光
電変換要素の基本的な構成を説明する為の模式的構成断
面図である。

本発明に於ける二次元光電変換部１を構成する光電変換
要素としては （Ａ）光起電力タイプ （ａ）ｐｎ結合型 （ｂ）ショットキーバリアー型 （Ｂ）光導電タイプ （Ｃ）ホトダイオード型 （ｄ）ｍｏｎｏＩＬａｙｅｒ型 （Ｃ）その他のタイプ （ｅ）ＭＯＳ　（Ｍｅ　ｔａｎ−Ｏｘ　ｉ　ｄａ−３ｅ
ｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型 が挙げられる。

これ等の中で本発明に於いて、殊に有効とされるのは、
後述される有利性から（Ａ）−（ａ）のタイプである。

第２図は上記分類の（ａ）に就での基本的構成を示す模
式的構成断面図である。

第２図に示される光電変換要素９は、行電極１０と列電
極１２との間に光起電力層１１が設けられている。

図に於いては、光起電力層１１は行電極１ｏ側にｐ型半
導体層、列電極側にｎ型半導体層が設けられてｐ−ｎ　
　ｊｕｎｃｔｉｏｎ（接合）が形成されたものであるが
、勿論このｐ−ｎの積層順は図と逆であっても差支えな
い。又、層１１中に形成されるｐ−ｎ　　ｊｕｎｃｔｉ
ｏｎは、ｈｏｍ。

ｊｕｎｃｔｉｏｎであってもｈａｔｅｒ。

−ｊｕｎｃｔｉｏｎであっても良い。

ｈｏｍｏ−ｊｕｎｃｙｉｏｎを形成する材料としては、
例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、アモルファ
スゲルマニウム（ａ−Ｇｅ）等が挙げられ、これ等の材
料を使用して通常なされている寸法、例えば真空蒸着法
、グロー放電法、スパッターリング法、イオンブレーテ
ィング法等の所謂物理的堆積法（ＰＶＤ）によって光起
電力層２２は形成される。

ｈｅｔｅｒｏ−ｊｕｎｃｔｉｏｎを形成するには、矢張
り上記のｈｏｍｏ−ｊｕｎｃｔｉｏｎを形成する場合と
同様の方法が採用されて成されるが、形成された光起電
力層２２が所望の特性を示す様にｐ型の材料とｎ型の材
料を選択してやると良い。

ｐ型の材料としては、例えば具体的にはＣｕ２Ｓ、Ｐｂ
ｏ　、５ｔ）２Ｓ３　、ＺｎｃｄＴｅ、ＣｄＳｅＯ３，
ａ−３ｉ等が挙げられ、ｎ型の材料としテハ、例エバ具
体的Ｌ４ｔＤｄＳ、Ｐｂｏ、Ｓｂ２Ｓ３　、Ｚｎ５ｅ、
ＣｄＳｅ、Ｉ　ｎ、Ｏ，，５ｎ０２等が挙げられる。

行電極１０．列電極１２は層１１とオーミックコンタク
ト（○ｈｍｉｃ　　ｃｏｎｔａｃｔ）する材料で形成さ
れる。その様な材料としては、層１１を形成する材料に
よって各々異なるものであるが、例えばａ−５ｉで図示
する如くのｐ−ｎ　　ｊｕｎｃｔｉｏｎを形成する場合
には、ｐ型層−３ｉ層側の電極材料としてＰｔ、Ｉｒ。

Ａｕ、Ｐｄ、Ａｎ、Ｍｏ多結晶５ｉ（ｐｏｌｙＳｉ）Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、ステンレス等が、ｎ型層−
３ｉ層側の電極材料としてＡｎ。

Ｍｏ、ｐｏｌｙ’ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ。

Ｃｒ、ステンレス等が採用される。

又、図の様に行電極１０側から光照射がされる場合には
、光照射側となるｎ型層はｐ−ｎｊｕｎｃｔｉｏｎ部に
照射光が出来るだけ多く到達する様に薄く形成すると良
い。

逆に、基板１３側から光照射される場合には、同様の理
由でｎ型層は薄く形成されると良い。

この場合、列電極１２は勿論、照射光に対して透光性と
される必要がある。

光電変換要素を光起電力タイプとする場合、上記の様に
ｐ−ｎ　　ｊｕｎｃｔｉｏｎを形成するタイプの他、行
電極１０又は列電極１２と層１１との間にショットキー
バリアー（Ｓｏｈｏｔｔｋｙ　　ｂａｒｒｉｅｒ）を形
成したタイプのものも深川される（分類（Ａ）−（ｂ）
）。この場合、行電極１０又は列電極１２は層１１とシ
ョットキーバリアーを形成する材料で形成される。すな
わち層１１をｎ型ａ−３ｉで構成すると、例えばＰｔ、
Ｉｒ、Ａｕ、Ｐｄ等が具体的に挙げられる。

第３図に示される光電変換要素１４は光導電タイプのも
のであって、基板１８上に列電極１７、該電８ｉ１７上
に光導電性を示す光電変換層１６、該層１６上に打電８
ｉ１５が設けられた構造を有している。

光導電性を示す光電変換層１６は、通常知られている光
導電材料の多くのもので形成され得るが、薄膜技術が適
用され得る材料から選択される必要がある。その様な材
料としては、例えばａ−Ｓｉ、ａ−Ｇｅ、ＣｄＳ、Ｓｅ
、Ｓｅ化合物等が挙げられる。

電極１５＆び電極１７は、層１６とオーミックコンタク
トをする様な材料で形成される。その様な材料としては
、例えば層１６をｐ型ａ−３ｉで形成した場合には、例
えばＰｔ、Ｉｒ、Ａｕ。

Ｐｄ、Ａｌｌ、Ｍｏ、ＰｏＡｙＳｉ、Ｎｂ、Ｔａ。

Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、ステンレス等が挙げられ、ｎ型ａ−３
ｔで形成し、た場合には、例えばＡｕ２゜Ｍｏ、ｐｏｆ
Ｌｙｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ。

Ｃｒ、ステンレス等が挙げられる。

層１６は、上記した様にｐ型又はｎ型を示す光導電材料
で形成されるが、この他ｐ型とｎ型を積層した構成とさ
れても良い。（分類（Ｂ）−（Ｃ））。

又、電極１５は該電極１５側から光照射される場合には
該電極１５による光吸収を出来るだけ避ける意味で、例
えば層１６の両端に分離し、中央付近は照射光が直接層
１６に入射される様に工夫すると良い。

第４図は、前記分類の（ａ）に就での基本的構成を示す
模式的構成断面図である。

第６図に示される充電変換要素は、所謂ＭＯＳ感光素子
構造をしている。光電変換要素１９は、例えば図に示さ
れている様に電極２０側がｎ型である場合には、光２１
が入射される部分及びドレイン電極２２（列電極）の付
設されている部分はＰゝ型にされ、絶縁層２３を介して
ゲート電極２４（行電極）の付設されている部分はｎ型
に形成される。この様なＭＯＳ感光素子構造の光電変換
要素１９を形成する材料としては、例えばＳｉ等がある
。図に於いては、電８ｉ２０側がｎ型に就で示されてい
るが、電極２０側がｐ型の場合は、図に於いてＰゝのと
ころがｎ９となる様に形成される。

第５図は、第１図で示される情報処理装置の主構成部の
中、二次元光電変換部１と時系列信号変換部６との構造
の一部分を示した模式的構造断面斜視図である。第５図
に於いては、時系列信号変換部６が、ＣＣＤＲで構成さ
れた場合が示される。時系列信号変換部６を構成するＣ
ＣＤＲは例えばｐ型シリコン層２５上の一部にＳｉｎ。

から成る絶縁層２６を形成し、該層２６上に、分離され
て独立的に設けられたｎ個の転送電極２７が設けられて
おり、又、一方図に明示されている様にＰ型シリコン層
２５中にｎ３型シリコン層２８が形成され、該層２８上
には、二次元光電変換部１を構成する光電変換要素２９
毎に設けられた列電極（Ｙｌ・・・Ｙｉ、Ｙｊ・・・Ｙ
ｎ）毎に対応する電極３０がｎ個設けられている。ｎ個
の電極３０とｎ個の列電８ｉｉ（Ｙ　＋　−Ｙ　ｉ　、
　Ｙ　ｊ　−Ｙ　ｎ　）とは図に示す様に導電線３１を
通じて１対１に電気的に結線されている。光電変換素子
２９は、列電極（ｙｔ・・・Ｙｉ、Ｙｊ・・・Ｙｎ）と
行電極（Ｘ＋・・・Ｘｋ、Ｘｊ２・・・Ｘｍ）との間に
光電変換層３２が設けられた構成とされ、光電変換層３
２は例えばｐ−ｎ　　ｊｕｎｃｔｉｏｎ接合が形成され
た光電起電力層とされる。この場合、行電極（ｘ、　・
ｘｋ、ｘｆＬ−ｘｍ＞は、光電変換層３２の表面全域に
設けられである必要はなく、例えば図示されている如く
、光電変換部層３２の表面の一部分に設けてあれば良い
。従って、行電極（Ｘ＋・・・Ｘｋ、ＸＪＱ・・・Ｘｍ
）から光照射がされる様な場合には、行電極（Ｘ＋・・
・Ｘｋ、ＸＩＬ・・・Ｘｍ）による照射光の吸収ロスを
考慮する必要がなくなり、更には、行電極（Ｘ＋・・・
Ｘｋ、Ｘ、Ｑ・・・Ｘｍ）として、照射光透過性の材料
で形成することは必ずしも要しないという利点がある。

上記の様に、光電変換層３２を光起電力を示す層とする
場合には、各層間に、電気的絶縁層部３３を設けて各光
電変換層３２を電気的に絶縁してやる必要がある。

第６図も第５図と同様、第１図で示される情報処理装置
の主構成部の中、二次元光電変換部１と時系列信号変換
部６との構造の一部分を示した模式的構造断面斜視図で
あるが、第５図の場合と木質的に異なるものではない。

第６図に於いて、第５図と異なる点は、第５図の場合は
時系列信号変換部６としてＣＣＤＲで構成し、該ＣＣＤ
Ｒは、蓄積部と転送部とを一体的に形成したものである
のに対して、第６図に示されるＣＣＤＲは、蓄積部と転
送部とを分化して設けられており、各転送電極２７と１
；１に対応して蓄積電極３４が設けられている点だけで
ある。その他の構造及び機能は全く第５図と同様である
。

本発明の情報処理装置をカラー情報も処理し得る様にす
るには、通常画像処理分野で採用されている有効な方法
、例えば、充電変換部の受光面上に、Ｂ、Ｇ、Ｒの３つ
のフィルター膜を各々別々にモザイク状に直接設ける方
法、他の基板上に、Ｂ、Ｇ、Ｒの３つのフィルター膜を
各々別々にモザイク状に形成したものを、受光面上に接
着剤等を使用して設ける方法、Ｂ、Ｇ、Ｒの３枚のフィ
ルターを使用し、光照射するのをフィルターを代え乍ら
、３回行う方法等を採用する事が出来る。

次に、光電変換部及び時系列信号変換部としてのＣＣＤ
Ｒの製造手順に就で、実施例を挙げて詳述する。

実施例１ （光電変換部の製造） ２１０ｍｍＸ３００ｍｍの厚さ２ｍｍのガラス基板を、
中性洗剤にて洗浄後、超音波洗浄。

流水によるす＼ぎ、純水洗浄、エチルアルコールと水酸
化カリウムによる洗浄、純水洗浄、超音波洗浄の工程で
、十分洗浄を行って乾燥した。この基板上に真空蒸着法
により５ｘｌＯ−’ｔｏｒｒの真空度でＡｎを膜厚１μ
ｍの厚さに蒸着した。

Ａλ蒸着後、真空４ｆ内にＳｉＨ４，ＰＨｓガスを導入
して真空槽内の圧力を１　ｔｏｒｒに保ち、次いで、蒸
着槽外に巻かれた誂勤コイルに、１３．５８ＭＨｚの高
周波電力を供給してグロー放電を、蒸着槽内に起し、Ａ
Ｊ２蒸着膜上にｎ型アモルファスシリコン膜を１μｍの
厚さに蒸着した。更にｐ　Ｈ３のガス導入を止めて８２
Ｈ，ガスを真空槽内に導入し、５ｉＨ４，Ｂ２Ｈａガス
雰囲気中で、引続きｎ型アモルファスシリコン膜を０，
３μｍの厚さに蒸着した。尚グロー放電蒸着中は、基板
の温度を３００℃に保った。

以上のようにＡｎ蒸着Ｍ、ｎ型アモルファスシリコン膜
、ｎ型アモルファスシリコン膜が形成された基板を、真
空を破って真空槽内に取り出し、ホトレジストＯＭＲ−
８３（商品名；東京応化製）の塗布１画素パターンを介
して水鉗灯により露光、現像の工程により、ホトレジス
トの画素パターンをｐ型アモルファスシリコン膜上に形
成した。

次にエツチング部夜（ｃｐ−４）により、ホトレジスト
が塗布されていない部位をエツチングして、Ｐ型、Ｎ型
アモルファスシリコン膜、　Ａｊ２１１Ｊを基板上から
画素パターン通りに除去した。

エツチング後十分に乾燥した後、スパッタリング蒸着に
より５ｉｎ２膜を３μｍ厚さに蒸着して、ホトレジ膜上
並びに各画素間のエツチング部に５ｉｎ２膜を堆積させ
た。

５ｉＯ７蒸着後、再び真空を破って真空槽外に基板を取
り出してホトレジストをばくり液にて除去した。ＳｉＯ
□膜は各画素間のみに絶縁部材として残余している。

再び真空蒸着法により基板上に最初に蒸着されたＡＩｌ
電極（Ｘ電極）と、ｎ型、ｎ型アモルファスシリコン膜
を介して交叉する形でＡｎを膜厚１μｍの厚さに蒸着す
る（Ｘ電極）。この蒸着膜の巾は、Ｘ電極の巾に比較し
て著しく小でよい。

以上の製造工程のフローチャートを第７図に示す。

（ＣＣＤレジスタ一部の製造］ 先づ、ｐ型シリコンウェハー基板上に５０ｏＯ人程度の
膜厚のＳｉＯ２層を加熱により基板上に熱成長させた。

次に写真製版技術により、複数個のソース、１個のドレ
イン部を形成すべき基板部分の酸化層を除去した、次に
燐を熱拡散により基板に拡散させた。

次に５ｉｎ２膜をエツチングにより全て除去した。そし
て再び基板上に加熱により２０００人の膜厚のＳｉＯ２
層を熱成長させ、ゲート酸化膜を形成した。次に真空蒸
着法、写真製版技術。

熱酸化によりＡｎのゲート電極を形成した。このＣＣＤ
レジスターの残りの工程、すなわちコンタクト部の穴あ
け、ＡＩＬ配線、熱処理は通常の方法で形成され、複数
個のソース部、１個のドレイン部、転送部を有するＣＣ
Ｄレジスターを形成した。以上の製造工程のフローチャ
ートを第８図に示す。

以上の様にして、充電変換部と時系列信号変換部（ここ
ではＣＣＤＲ）とを形成した後、光電変換部のＸ電極（
行電極）行選択信号発生部の各端子に接続し各Ｙ電極（
列電極）をＣＣＤＲ部の各ソース部と１対１にしてリー
ド結線したものを、第９図に模式的に示す様な配置関係
になる様にして、出力系としてインクジェット方式を採
用しているＤＣの入力装置として本体に組み込んで、Ａ
４原稿の複写を行ったところ極めて鮮明で解像度の高い
高品質の被写画像が得られた。

第１６図に於いて、３４は原稿で、３５は光電変換部の
受光面であり、原稿３４と受光面７１との間には、結像
用の光学系３６が所定位置に配置される。３７は原稿面
を照射する為の光源である。光学系３６は、受光面３５
に原稿像が結像される様に移動可能な状態で設けられる
。

照明系については、一般に投影レンズに■ｉｇｎｅｔｔ
ｉｎｇがなくても、画角θに対してｃｏｓ’θ側に従っ
て、周辺の像面照度が低下するからである。受光面上で
の像面照度を均一にするため、原稿面３４周辺での照度
を原稿面中心のそれに対し高くするようなものにする。

これを補正する一つの方法として、第９図に示すように
、原稿面３４の周辺に沿って照明用光源３７を配置する
と良い。

実施例２ （ｃｃｎレジスタ一部の製造） ３００ｍｍｘ３００ｍｍの厚さ２ｍｍのガラス基板を、
中性洗剤にて洗浄後、超音波洗浄。

流水によるす１ぎ、純水洗浄、エチルアルコールと水酸
化カリウムによる洗浄、純水洗浄、超音波洗浄の工程で
十分洗浄を行って乾燥した。この様な処理を行った前記
基板の一辺片側３００ｍｍｘ５０ｍｍの領域をアビニジ
ワックスで被覆した。この基板上の被覆されてない部分
に抵抗加熱方式真空蒸着法により、５Ｘ１０−’ｔｏｒ
ｒの真空度でＡＪ２を［ＦＥ１μｍの厚さに蒸着した。

ＡＩｌ蒸着後真空槽内Ｓ　Ｉ　Ｈ４，８２）１６ガスを
導入して真空４ｇ内の圧力をＩｔｏｒｒに保ち、次いで
蒸着槽外に巻かれた誘動コイルに１３．５６ＭＨｚの高
周波電力を併給してグロー放電を蒸着槽内に起しＡＪＺ
蒸着膜上ｐ型アモルファスシリコン膜を１０μｍの厚さ
に蒸着した。尚グロー放電蒸着中は、基板の温度を３０
０℃に保った。

以上のようにＡｆＬ、アモルファスシリコン膜が形成さ
れた基板を真空を破って別のスパッタリング蒸着装置に
セットし、５ｉｎ２膜を１μｍの厚さに蒸着した。

５ｉｎ２膜を蒸着後、真空を破って真空槽外に基板を取
り出して、次に写真製版技術により複数個のソース、１
個のドレイン部を形成すべき部分のＳｉＯ２層を除去し
た。

次に燐を、イオンインプランテーション法によりｐ型ア
モルファスシリコン膜に注入し、ｎ型シリコン部を形成
した。

次にＳｉＯ２膜を、エツチングにより全て除去した。そ
して再び、この基板をスパッタリング蒸着槽内にセット
して５ｉＯｚｌｌ’％を２０００人の厚さに蒸着した。

次に抵抗加熱方式真空蒸着法、写真製版技術。

スパッタリング蒸着法により、Ａ１のゲート電極を形成
した。このように形成された薄膜シリコンＣＣＤレジス
ターの残りの工程すなわちコンタクト部の穴あけは通常
の工程で行い、複数個のソース部、転送ゲート部、１個
のドレイン部を有する薄膜ＣＣＤレジスターを形成した
。

次に加熱して、アビニジワックスの保護被膜を融解し、
メチルエチルケトンを用いて、基板より完全に除去し、
更にエチルアルコールを用いて基板面を洗浄した。

その後、ＣＣＤレジスタ一部の形成された部分をアビニ
ジワックスで完全に被覆した（保護膜形式）。

続いて、実施例１に示したのと同様の手順で光電変換部
を形成した。この様にして、光電変換部とＣＣＤレジス
タ一部の形成されたものは、前記と同様の手法によって
、アとニジワックス保護被膜が完全に除去された。

その後、マスキング法により、ＣＣＤレジスタ一部と光
電変換部つ所定の結線を真空蒸着によって行った。

以上の製造工程のフローチャートを第１０図に示す。

この様にして製造されたものを、実施例１と同様に第９
図に模式的に示す様な配置関係になる様にして、出力系
としてインクジェット方式を採用しているＤＣの入力装
置として本体に組み込み、複写作業を行ったところ極め
て鮮明で、原稿に忠実な複写画像が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報処理装置の主構成部を説明する為
のブロック図、第２図乃至第４図は本発明の構成要素と
なる光電変換要素の好適な実施態様に就での構成を各々
示した模式的構成断面図、第５図及び第６図は二次元光
電変換部１と時系列信号変換部６との構造の一部分を示
した模式的構造断面斜視図、第７図及び第８図は各々本
発明に係る光電変換部１時系列信号変換部を形成する工
程を説明する為のフローチャート、第９図は本発明の情
報処理装置をデジタルコピアに実際に組込んだ場合の模
式的配置図、第１０図は光電変頂部と時系列変換部とを
同一基板に薄膜技術で形成する工程を説明するフローチ
ャートである。 １・・・光電変換部、２・・・行選択信号発生部、６・
・・時系列信号変換部、７・・・転送信号、９゜１４．
１９・・・光電変換要素。 出願人　　キ　　ヤ　　ノ　　ン　　株　　式　　会　
　社１１図 第２図　　　　　第３図 晃７図　　　　箋３図 手糸充ネ甫正書（自発） １４事件の表示・ 昭和５３年　特許願　第　４７０９８　　号の分割出願
である昭和６２年４月３日付提出の特許願（３）２、発
明の名称 電荷結合半導体装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００
）　　キャノン株式会社代表者　賀　　来　　龍　三　
部 ４、代理人 居所　〒１４６東京都大田区下丸子３−３０−２キャノ
ン株式会社内（電話７５８−２１１１）本発明は上記の
諸点に鑑みて成されたもので５、補正の対象 明細書 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁第１１行目の「光電変換部」を「電
荷結合半導体装置」に補正する。 （２）明細書第１頁第１２行目乃至第１３行目の「デジ
タルコピア」を「デジタル複写機」に補正する。 （３）明細書第５頁第１９行目乃至Ｓ７頁第２行目まて
を以下の通りに補正する。 「しかしながら、光電変換部の解像度が向上し、構成素
子の数か増加するに従って、時系列信号変換部との接続
は難しくなる。又、時系列信号変換部はＣ−５ｉウエー
ハー基板を用いているので前述した様な種々の問題点は
あいかわらず解消されないどころか、ますます深刻にな
る。 更には、時系列信号変換部を独立して別素子としている
為に、平面的に、かつ複数の素子を一体化することもて
きないのて量産性の向上及び性能の向上を計ることも難
しい。 る。」を削除する。 一体化できる電荷結合半導体装置を提供することにある
。又、本発明の別の目的は、量産性に富み、優れた性能
を有する電荷結合半導体装置を提供することてもある。 本発明の上記目的は、主要部か薄膜の半導体層で形成さ
れた電荷結合半導体装置によって達成される。 以下、本発明を光電変換部を有する情報処理装置に用い
た例を挙げて図面に従って詳細に説明する。 第１図は、本発明の電荷結合半導体装置を有する情報処
理装置の主構成部を説明する為のブロック図である。」 （４）明細書第１０頁第２０行目「、スイッチングトラ
ン」乃至第１１頁第１行目［・・・（ＳＴＡ）Ｊを削除
する。 （５）明細書第１１頁第２０行目［これ等の中て・・・
」乃至第１２頁第２行目「・・・てあに「電荷結合半導
体装置を有する」を加入する。 （７）明細書第２８頁第１０行目の「４、図面の簡単な
説明」乃至第２９頁第４行「ある。」までを以下の通り
に補正する。 「４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の電荷結合半導体装置を有する情報処理
装置の主構成部を説明する為のフロック図、第２図乃至
第４図は本発明の電荷結合半導体装置を有する情報処理
装置に用いられる光電変換要素の構成を示す模式的構成
断面図、第５図及び第６図は二次元光電変換部と時系列
信号変換部との構造の位置部分を示した模式的構造断面
斜視図、第７図及び第８図は各々本発明に係わる時系列
信号変換部を形成する工程を説明する為のフローチャー
ト、第９図は本発明に係わる情報処理装置をデジタル複
写機に組込んだ場合の模式的配置図、第１０図は光電変
換部と本発明の電荷結合半導体装置である時系列変換部
とを同一基板に薄膜技術て形成する工程を説明するフロ
ーチャートである。」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電荷を蓄積し転送する電荷結合半導体装置において、主
   要部が薄膜の半導体層で形成されている事を特徴とする
   電荷結合半導体装置。