촬상장치 및 그 제조방법 및 그 촬상장치를 사용하는노광장치, 측정장치, 위치맞춤장치 및 수차측정장치 document_id 1020010013547

[청구항 1] 제 1 도전형의 반도체기체와, 상기 반도체기체의 제 1 면의 이면측인 제 2 면측에 복수 형성되며, 상기 제 2 면측으로부터 입사되는 에너지선에 의해 발생하는 신호 전하를 화소 단위로 축적하는 상기 제 1 도전형과는 다른 제 2 도전형의 전하축적부와, 상기 전하축적부에 대향하여 상기 반도체기체의 상기 제 1 면측에 형성되며 상기 신호 전하를 전송하여 독출하는 전하전송부와, 상기 전하축적부에 축적된 상기 신호 전하를 상기 전하전송부로 이송하는 전하이송부와, 상기 전하축적부보다도 상기 제 2 면측에 형성되어 상기 전하축적부의 주위에 확산되는 공핍화 영역이 상기 제 2 면에 도달하는 것을 저지하는 공핍화저지층을 구비한 것을 특징으로 하는 배면조사형의 촬상장치 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,상기 공핍화저지층nan은상기제1도전형층인것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 3] 제 2 항에 있어서,상기 공핍화저지층은 상기 에너지선이 투과되는 불순물 분포이며 또 상기 공핍화 영역이 상기 제 2 면에 도달하는 것을 저지하는불순물 농도인것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 4] 제 2 항에 있어서,상기 전하축적부는 전하이송완료시에완전공핍화된것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 5] 제 1 도전형의 반도체기체와, 상기 반도체기체의 제 1 면의 이면측인 제 2 면측에 복수 형성되며, 상기 제 2 면측으로부터 입사되는 에너지선에 의해 발생하는 신호 전하를 화소 단위로 축적하는 상기 제 1 도전형과는 다른 제 2 도전형의 전하축적부와, 상기 전하축적부에 대향하여 상기 반도체기체의 상기 제 1 면측에 형성되며 상기 신호 전하를 전송하여 독출하는 전하전송부와, 상기 전하축적부에 축적된 상기 신호 전하를 상기 전하전송부로 이송하는 전하이송부와, 상기 전하축적부에 의한 신호 전하의 축적 기간 중에 상기 전하전송부를 구동시켜 무효 전하를 배출하는 무효 전하 배출부를 구비한 것을 특징으로 하는 배면조사형의 촬상장치 [청구항 6] 제 1 도전형의 반도체기체와, 상기 반도체기체의 제 1 면의 이면측인 제 2 면측에 복수 형성되며, 상기 제 2 면측으로부터 입사되는 에너지선에 의해 발생하는 신호 전하를 화소 단위로 축적하는 상기 제 1 도전형과는 다른 제 2 도전형의 전하축적부와, 상기 전하축적부에 대향하여 상기 반도체기체의 상기 제 1 면측에 형성되어 상기 신호 전하를 전송하여 독출하는 전하전송부와, 상기 전하축적부에 축적된 상기 신호 전하를 상기 전하전송부로 이송하는 전하이송부와, 상기 전하축적부에 의한 상기 신호 전하의 축적 기간 중 적어도 소정 기간은 상기 전하전송부의 상기 제 1 면측의 포텐셜을 기판 전위에 근접시켜 상기 제 1 면측으로부터의 암전류 유입을 억제하는 암전류 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 배면조사형의 촬상장치 [청구항 7] 제 1 도전형의 반도체기체와, 상기 반도체기체의 제 1 면의 이면측인 제 2 면측에 복수 형성되며, 상기 제 2 면측으로부터 입사되는 에너지선에 의해 발생하는 신호 전하를 화소 단위로 축적하는 상기 제 1 도전형과는 다른 제 2 도전형의 전하축적부와, 상기 전하축적부에 대향하여 상기 반도체기체의 상기 제 1 면측에 형성되어 상기 신호 전하를 전송하여 독출하는 전하전송부와, 상기 전하축적부에 축적된 상기 신호 전하를 상기 전하전송부로 이송하는 전하이송부와, 상기 전하축적부의 포화 전하량을 초과하여 발생한 과잉전하를 상기 전하전송부로 오버플로우시키고, 상기 전하전송부를 구동하여 상기 과잉전하를 배출하는 과잉전하배출부를 구비한 것을 특징으로 하는 배면조사형의 촬상장치 [청구항 8] 제 1 도전형의 반도체기체와, 상기 반도체기체의 제 1 면의 이면측인 제 2 면측에 복수 형성되며, 상기 제 2 면측으로부터 입사되는 에너지선에 의해 발생하는 신호 전하를 화소 단위로 축적하는 상기 제 1 도전형과는 다른 제 2 도전형의 전하축적부와, 상기 전하축적부에 대향하여 상기 반도체기체의 상기 제 1 면측에 형성되어 상기 신호 전하를 전송하여 독출하는 전하전송부와, 상기 전하축적부에 축적된 상기 신호 전하를 상기 전하전송부로 이송하는 전하이송부를 구비하고, 상기 전하이송부는 상기 반도체기체에 전압을 인가하여 상기 전하축적부의 포텐셜을 제어함으로써 상기 전하축적부의 전하를 상기 전하전송부로 이송하는 것을 특징으로 하는 촬상장치 [청구항 9] 제 8 항에 있어서,상기 반도체기체는 상기 제 2 도전형의 반도체 영역에 둘러싸인웰구조인것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 11] 제 1 도전형의 반도체기체와, 상기 반도체기체의 제 1 면의 이면측인 제 2 면측에 복수 형성되며, 상기 제 2 면측으로부터 입사되는 에너지선에 의해 발생하는 신호 전하를 화소 단위로 축적하는 상기 제 1 도전형과는 다른 제 2 도전형의 전하축적부와, 상기 전하축적부에 대향하여 상기 반도체기체의 상기 제 1 면측에 형성되며, 상기 신호전하를 전송하여 독출하는 전하전송부와, 상기 전하축적부에 축적된 상기 신호전하를 상기 전하전송부로 이송하는 전하이송부와, 상기 전하축적부와 상기 전하전송부 사이에 형성되는 상기 신호전하의 이송경로의 적어도 일부에 설치되고, 비전하이송시에는 전위장벽의 산을 발생시켜 상기 신호전하의 이동을 차단하고, 또한 전하이송시에는 상기 전하이송부에 의해 상기 전위장벽의 산이 제거되어 상기 신호전하의 완전이송을 보증하는 배리어영역을 구비한 것을 특징으로 하는 배면조사형의 촬상장치 [청구항 12] 제 11 항에 있어서,상기 배리어영역은 상기 반도체기체에 상기 제 1 도전형의 불순물을 도입하여 형성된영역인것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 13] 제 12 항에 있어서,상기 배리어영역에 도입되는 불순물 농도는 상기 반도체기체의 불순물 농도에 비해설정되는것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 14] 제 11 항에 있어서,상기 배리어영역nan은상기전하전송부설치되는것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 15] 제 11 항에 있어서,상기 배리어영역은 상기 비전하이송시의 상기 전위장벽이 상기 전하축적부의 인접사이에 발생하는 전위장벽보다신호전하의극성설정되는것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 19] 제 1 도전형의 반도체기체와, 상기 반도체기체의 제 1 면의 이면측인 제 2 면측에 복수 형성되며, 상기 제 2 면측으로부터 입사되는 에너지선에 의해 발생하는 신호 전하를 화소 단위로 축적하는 상기 제 1 도전형과는 다른 제 2 도전형의 전하축적부와, 상기 전하축적부에 대향하여 상기 반도체기체의 제 1 면측에 형성되며 상기 신호 전하의 전송 경로인 전하 전송로와, 상기 전하전송로에 전송전압을 인가하는 전송전극을 구비하고, 상기 전하전송로의 전하전송 방향을 따라 상기 전하축적부 1 개분에 대하여 상기 전송전극을 실질 2 개분 이하의 비율로 주기적으로 배치하는 것을 특징으로 하는 배면조사형의 촬상장치 [청구항 20] 제 19 항에 있어서,상기 전하전송로의 전하전송 방향을 따라 상기 전하축적부 1 개분에 대하여 상기 전송전극을 실질 2 개분 이하의 비율로주기적배치하는것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 21] 제 19 항에 있어서,상기 전송전극의 상간격(相間隔)을 하나씩 걸러 상기 전하축적부에서 상기 전하전송로로 신호전하를 이송하여, 신호전하의 이송개소의 위상을 어긋나게 하면서 복수회로 나눠 일화면분의 신호전하를 이송하는 분할이송부와, 상기 분할이송부에 의해 신호전하가 상기 전하전송로에 이송될 때마다 상기 전송전극을 다상구동하여, 복수회로 나눠 일화면분의 신호전하를 독출하는분할전송부구비한것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 22] 제 20 항에 있어서,상기 전하전송로에는 상기 전송전극의 전극 간격마다 불순물 농도의 농염 변화가 주기적으로 형성되고, 상기 전송전극의 2 상 구동에 의해신호전하를프로그레시브전송하는것을특징으로 하는촬상장치. [청구항 23] 제 1 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 물체 또는 상기 물체상에 형성된 마크를 촬상하 고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 물체의 위치결정을 실시하는 위치제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 위치맞춤장치 [청구항 24] 제 5 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 물체 또는 상기 물체상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 물체의 위치결정을 실시하는 위치제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 위치맞춤장치 [청구항 25] 제 6 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 물체 또는 상기 물체상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 물체의 위치결정을 실시하는 위치제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 위치맞춤장치 [청구항 26] 제 7 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 물체 또는 상기 물체상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 물체의 위치결정을 실시하는 위치제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 위치맞춤장치 [청구항 27] 제 8 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 물체 또는 상기 물체상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 물체의 위치결정을 실시하는 위치제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 위치맞춤장치 [청구항 28] 제 1 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 기판 또는 상기 기판상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 기판의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 기판의 위치결정을 실시하는 위치제어부와, 상기 위치제어부에 의해 위치맞춤된 상기 기판에 대하여 소정 패턴을 노광하는 노광부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 29] 제 5 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 기판 또는 상기 기판상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 기판의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 기판의 위치결정을 실시하는 위치제어부와, 상기 위치제어부에 의해 위치맞춤된 상기 기판에 대하여 소정 패턴을 노광하 는 노광부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 30] 제 6 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 기판 또는 상기 기판상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 기판의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 기판의 위치결정을 실시하는 위치제어부와, 상기 위치제어부에 의해 위치맞춤된 상기 기판에 대하여 소정 패턴을 노광하는 노광부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 31] 제 7 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 기판 또는 상기 기판상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 기판의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 기판의 위치결정을 실시하는 위치제어부와, 상기 위치제어부에 의해 위치맞춤된 상기 기판에 대하여 소정 패턴을 노광하는 노광부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 32] 제 8 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치를 사용하여 기판 또는 상기 기판상에 형성된 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 근거하여 상기 기판의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치정보에 근거하여 상기 기판의 위치결정을 실시하는 위치제어부와, 상기 위치제어부에 의해 위치맞춤된 상기 기판에 대하여 소정 패턴을 노광하는 노광부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 33] 제 1 항에 기재된 촬상장치와, 수차측정용 광속(光束)을 피검광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 피검광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 수차측정장치 [청구항 34] 제 5 항에 기재된 촬상장치와, 수차측정용 광속을 피검광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 피검광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 수차측정장치 [청구항 35] 제 6 항에 기재된 촬상장치와, 수차측정용 광속을 피검광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 피검광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 수차측정장치 [청구항 36] 제 7 항에 기재된 촬상장치와, 수차측정용 광속을 피검광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 피검광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 수차측정장치 [청구항 37] 제 8 항에 기재된 촬상장치와, 수차측정용 광속을 피검광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 피검광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 수차측정장치 [청구항 38] 제 1 항에 기재된 촬상장치와, 노광대상의 기판에 대하여 투영광학계를 통해 노광패턴을 투영하는 노광부와, 수차측정용 광속을 투영광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 투영광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 39] 제 5 항에 기재된 촬상장치와, 노광대상의 기판에 대하여 투영광학계를 통해 노광패턴을 투영하는 노광부와, 수차측정용 광속을 상기 투영광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 투영광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 40] 제 6 항에 기재된 촬상장치와, 노광대상의 기판에 대하여 투영광학계를 통해 노광패턴을 투영하는 노광부와, 수차측정용 광속을 상기 투영광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 투영광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 41] 제 7 항에 기재된 촬상장치와, 노광대상의 기판에 대하여 투영광학계를 통해 노광패턴을 투영하는 노광부와, 수차측정용 광속을 상기 투영광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 투영광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 42] 제 8 항에 기재된 촬상장치와, 노광대상의 기판에 대하여 투영광학계를 통해 노광패턴을 투영하는 노광부와, 수차측정용 광속을 상기 투영광학계에 사출하는 수차측정 광학계와, 상기 투영광학계를 통과한 상기 광속을 상기 촬상장치의 촬상면상에 집광시키는 집광렌즈와, 상기 촬상면상에 집광된 광속의 위치정보를 검출하는 위치검출부와, 상기 위치검출부에 의한 검출결과에 근거하여 상기 피검광학계의 수차를 구하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 43] 제 11 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치에 의한 피검물의 촬상화상에 근거하여 상기 피검물의 수차측정 및 위치측정 중 적어도 일측을 실행하는 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 측정장치 [청구항 44] 제 19 항에 기재된 촬상장치와, 상기 촬상장치에 의한 피검물의 촬상화상에 근거하여 상기 피검물의 수차측 정 및 위치측정 중 적어도 일측을 실행하는 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 측정장치 [청구항 45] 제 11 항에 기재된 촬상장치와, 노광대상에 노광패턴을 투영하는 노광부와, 상기 촬상장치에 의한 피검물의 촬상화상에 근거하여 상기 피검물의 수차측정 및 위치측정 중 적어도 일측을 실행하는 측정부와, 상기 측정부의 측정 출력에 근거하여 상기 노광부의 수차 보정 및 노광위치의 위치제어 중 적어도 일측을 실행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치 [청구항 46] 제 19 항에 기재된 촬상장치와, 노광대상에 노광패턴을 투영하는 노광부와, 상기 촬상장치에 의한 피검물의 촬상화상에 근거하여 상기 피검물의 수차측정 및 위치측정 중 적어도 일측을 실행하는 측정부와, 상기 측정부의 측정 출력에 근거하여 상기 노광부의 수차 보정 및 노광위치의 위치제어 중 적어도 일측을 실행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치