JPS6154314B2 - - Google Patents
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- JPS6154314B2 JPS6154314B2 JP53034035A JP3403578A JPS6154314B2 JP S6154314 B2 JPS6154314 B2 JP S6154314B2 JP 53034035 A JP53034035 A JP 53034035A JP 3403578 A JP3403578 A JP 3403578A JP S6154314 B2 JPS6154314 B2 JP S6154314B2
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/17—Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
- H10D62/213—Channel regions of field-effect devices
- H10D62/335—Channel regions of field-effect devices of charge-coupled devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/156—CCD or CID colour image sensors
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
- H10F39/1534—Interline transfer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一般に、検知装置に関し、特に、ソ
リツト・ステート・カラー像検知装置に関する。
リツト・ステート・カラー像検知装置に関する。
1976年10月12日にパトリン（Patrin）氏に与え
られた米国特許第3985449号は、ソリツド・ステ
ート・カラー像検知装置を開示しており、該装置
は、各素子がその素子に印加されるバイアス電圧
により定まる波長の範囲を検知する半導体光素子
の列を利用している。原色の検知は、同じ素子を
順次３つの異なるバイアス電圧で使用することに
より、或いは、各々が異なる電圧でバイアスされ
る３つの素子のグループを使用することにより、
達成され得る。前述の米国特許は、カラー情報が
ほゞ同時に得られる様に、３つの素子のグループ
を使用するのが有利であるということを示唆して
いる。
られた米国特許第3985449号は、ソリツド・ステ
ート・カラー像検知装置を開示しており、該装置
は、各素子がその素子に印加されるバイアス電圧
により定まる波長の範囲を検知する半導体光素子
の列を利用している。原色の検知は、同じ素子を
順次３つの異なるバイアス電圧で使用することに
より、或いは、各々が異なる電圧でバイアスされ
る３つの素子のグループを使用することにより、
達成され得る。前述の米国特許は、カラー情報が
ほゞ同時に得られる様に、３つの素子のグループ
を使用するのが有利であるということを示唆して
いる。
前述の米国特許によつて示唆された様に、３つ
の素子のグループの列は動作するが、望まれる程
良好には動作しない。３つの像部分（Pixels）が
単一の領域に対する情報を得るために使用される
ので、解像度は、１つの像部分が使用される場合
に得られる解像度の1/3にすぎない。更に、前述
の米国特許により示唆された配列は、特定の光素
子に入射する光の一部のみが信号を発生するため
に使用されるので効果的ではない。かゝる光素子
に入射する残りの光は浪費される。従つて従来の
装置は、各光素子に入射する全ての光が信号を発
生するために使用される程度の感光性を有してい
ない。
の素子のグループの列は動作するが、望まれる程
良好には動作しない。３つの像部分（Pixels）が
単一の領域に対する情報を得るために使用される
ので、解像度は、１つの像部分が使用される場合
に得られる解像度の1/3にすぎない。更に、前述
の米国特許により示唆された配列は、特定の光素
子に入射する光の一部のみが信号を発生するため
に使用されるので効果的ではない。かゝる光素子
に入射する残りの光は浪費される。従つて従来の
装置は、各光素子に入射する全ての光が信号を発
生するために使用される程度の感光性を有してい
ない。
本発明は、多埋設チヤネルを形成するように、
逆導電性シリコンの交互の層を有する半導体のチ
ツプを用いることによつて、前述の様な従来技術
の問題点を解決した。各チヤネルは、像受入面か
らの距離に基づいて、予め定められた特別の波長
帯の光に対して感光性がある。チヤネルは重畳さ
れるので、解像度は、単一の像部分を使用する単
色像検知装置の解像度と同じである。更に、像信
号を発生するために、１つのチヤネルで吸収され
ない光は別のチヤネルで吸収されるので、全ての
光が像信号を発生するために使用され、従つて光
は浪費されず。また装置の感光性も高い。
逆導電性シリコンの交互の層を有する半導体のチ
ツプを用いることによつて、前述の様な従来技術
の問題点を解決した。各チヤネルは、像受入面か
らの距離に基づいて、予め定められた特別の波長
帯の光に対して感光性がある。チヤネルは重畳さ
れるので、解像度は、単一の像部分を使用する単
色像検知装置の解像度と同じである。更に、像信
号を発生するために、１つのチヤネルで吸収され
ない光は別のチヤネルで吸収されるので、全ての
光が像信号を発生するために使用され、従つて光
は浪費されず。また装置の感光性も高い。
埋設チヤネル装置、特に埋設チヤネル・チヤー
ジ結合装置（buried channel charge coupled
device）の詳細については、米国特許第3792322
号を参照されたい。
ジ結合装置（buried channel charge coupled
device）の詳細については、米国特許第3792322
号を参照されたい。
本発明に於いて、埋設チヤネル・チヤージ結合
装置（bccd）は、典型的に、交互に異なるドー
プ型の６つのシリコン半導体層によつて形成され
る３つのチヤネルを使用する。第１のカラーが、
異なる吸収のために、第３の層及びそれ以降の層
に認められる程度に入ることを妨げるように、第
１の層及び第２の層の厚さを設定することによつ
て、また第２のカラーが、吸収のために、第５の
層及び第６の層に認められる程度に入ることを妨
げるように、第１の層乃至第４の層の厚さを設定
することによつて、３チヤネル・カラー感光
bccdが提供される。第１，第３及び第５の層が
Ｐドープ化（アクセプタ・ドープ化）され、そし
て第２，第４及び第６の層（第６の層は半導体基
材を含み得る）がｎドープ化（ドナー・ドープ
化）されていると、第１の信号チヤネルは、Ｐド
ープ化第１層が信号チヤージがあればそれをキヤ
リーするが、装置の表面からｎドープ化第２層内
のいずれかの部分まで延在し、第２の信号チヤネ
ルは、ｎドープ化第２層内のいずれかの部分から
ｎドープ化第４層内のいずれかの部分まで延在す
るが、サンドイツチされたＰドープ化第３層は第
２の信号キヤリー層であり、そして最後に、第３
の信号チヤネルは、ｎドープ化第４層内のいずれ
かの部分からｎドープ化第６層まで延在し、サン
ドイツチされたＰドープ化第５層が第３の信号キ
ヤリー層である。３つの信号チヤネルの夫々は隣
接した非信号キヤリー層を含む幅を有している
が、かゝる非信号キヤリー層内に生じる光子発生
（photon―generated）信号キヤリアは、夫々の
信号キヤリー層に選択的にドリフトし、それらの
層によつて処理される。
装置（bccd）は、典型的に、交互に異なるドー
プ型の６つのシリコン半導体層によつて形成され
る３つのチヤネルを使用する。第１のカラーが、
異なる吸収のために、第３の層及びそれ以降の層
に認められる程度に入ることを妨げるように、第
１の層及び第２の層の厚さを設定することによつ
て、また第２のカラーが、吸収のために、第５の
層及び第６の層に認められる程度に入ることを妨
げるように、第１の層乃至第４の層の厚さを設定
することによつて、３チヤネル・カラー感光
bccdが提供される。第１，第３及び第５の層が
Ｐドープ化（アクセプタ・ドープ化）され、そし
て第２，第４及び第６の層（第６の層は半導体基
材を含み得る）がｎドープ化（ドナー・ドープ
化）されていると、第１の信号チヤネルは、Ｐド
ープ化第１層が信号チヤージがあればそれをキヤ
リーするが、装置の表面からｎドープ化第２層内
のいずれかの部分まで延在し、第２の信号チヤネ
ルは、ｎドープ化第２層内のいずれかの部分から
ｎドープ化第４層内のいずれかの部分まで延在す
るが、サンドイツチされたＰドープ化第３層は第
２の信号キヤリー層であり、そして最後に、第３
の信号チヤネルは、ｎドープ化第４層内のいずれ
かの部分からｎドープ化第６層まで延在し、サン
ドイツチされたＰドープ化第５層が第３の信号キ
ヤリー層である。３つの信号チヤネルの夫々は隣
接した非信号キヤリー層を含む幅を有している
が、かゝる非信号キヤリー層内に生じる光子発生
（photon―generated）信号キヤリアは、夫々の
信号キヤリー層に選択的にドリフトし、それらの
層によつて処理される。
例えば第１，第２及び第３のカラーが夫々青、
緑及び赤であるとすると、青、緑及び赤の輻射に
よつて第１のチヤネル内に発生される全ての光子
発生キヤリアは、装置の表面のゲート電極によつ
て処理するために、第１の層にドリフトする。同
様に、緑及び赤の輻射によつて第２のチヤネル内
に発生される全ての光子発生キヤリアは、ゲート
電極によつて処理するために、第３の層にドリフ
トする。そして、赤の輻射によつて第３のチヤネ
ル内に発生される全ての光子発生キヤリアは、ゲ
ート電極によつて処理するために、第５の層にド
リフトする。従つて、bccdのゲート電極は、３
つのチヤネルの全てに共通であり（即ち、３組が
次々に反対に並んだ様に装置の重畳された領域を
含む）、３つのカラー信号の全てを相互に適当な
相（phase）で同時的に処理する。
緑及び赤であるとすると、青、緑及び赤の輻射に
よつて第１のチヤネル内に発生される全ての光子
発生キヤリアは、装置の表面のゲート電極によつ
て処理するために、第１の層にドリフトする。同
様に、緑及び赤の輻射によつて第２のチヤネル内
に発生される全ての光子発生キヤリアは、ゲート
電極によつて処理するために、第３の層にドリフ
トする。そして、赤の輻射によつて第３のチヤネ
ル内に発生される全ての光子発生キヤリアは、ゲ
ート電極によつて処理するために、第５の層にド
リフトする。従つて、bccdのゲート電極は、３
つのチヤネルの全てに共通であり（即ち、３組が
次々に反対に並んだ様に装置の重畳された領域を
含む）、３つのカラー信号の全てを相互に適当な
相（phase）で同時的に処理する。
本発明による多チヤネルbccdの構成を、エネ
ルギー帯を示す第１ａ図に関連して記述する。例
えば、cm3当り２×1014のｎ形ドナー不純物を含み
得る最初のウエハ（original wafer）又は基材
（第６層）に始まり、例えば、１μｍ厚のｐドー
プ化（ボロン）領域（第５層）がウエハにイオン
注入され、ｐドープ化領域のドープ準位は、例え
ば、cm3当り0.6×1016の不純物である。次いで、
例えば、２μｍ厚のｎドープ化エピタキシヤル層
は、ヒ素ドープ化シラン（silane）の環境で、ウ
エハを加熱することによつてｐドープ化領域（第
５層）の頂部に生成される。エピグロウン
（epigrown）層のドープ準位は、例えばcm3当り
0.8×1016の不純物である。次いで、例えば、１
μｍ厚であり且つcm3当り１×1016の不純物のドー
プ準位を有するｐドープ化（ボロン）領域は、２
つの層を形成するためにエピグロウンｎドープ化
層にイオン注入され、かゝる２つの層は、夫々１
μｍ厚の第３及び第４層である。更に、ｎドープ
化層は、ヒ素ドープ化シランの環境でウエハを加
熱することによつて、ｐドープ化第３層の頂部に
エピタキシヤルに生成され、このエピグロウン層
は、例えば、1.3μｍ厚である。例えば、エピグ
ロウン層に0.3μｍの深さ（cm3当り3.5×1016ボロ
ン不純物）にイオン注入することによつて、その
様な層は、例えば、0.3μｍ厚と１μｍ厚（即ち
装置の第１及び第２の層）の一対の層に変換され
る。次に、ゲート酸化物層１０が装置の頂部に生
成又は沈積され、その後、透明な導電ゲート電極
１２が酸化層の上に設けられる。
ルギー帯を示す第１ａ図に関連して記述する。例
えば、cm3当り２×1014のｎ形ドナー不純物を含み
得る最初のウエハ（original wafer）又は基材
（第６層）に始まり、例えば、１μｍ厚のｐドー
プ化（ボロン）領域（第５層）がウエハにイオン
注入され、ｐドープ化領域のドープ準位は、例え
ば、cm3当り0.6×1016の不純物である。次いで、
例えば、２μｍ厚のｎドープ化エピタキシヤル層
は、ヒ素ドープ化シラン（silane）の環境で、ウ
エハを加熱することによつてｐドープ化領域（第
５層）の頂部に生成される。エピグロウン
（epigrown）層のドープ準位は、例えばcm3当り
0.8×1016の不純物である。次いで、例えば、１
μｍ厚であり且つcm3当り１×1016の不純物のドー
プ準位を有するｐドープ化（ボロン）領域は、２
つの層を形成するためにエピグロウンｎドープ化
層にイオン注入され、かゝる２つの層は、夫々１
μｍ厚の第３及び第４層である。更に、ｎドープ
化層は、ヒ素ドープ化シランの環境でウエハを加
熱することによつて、ｐドープ化第３層の頂部に
エピタキシヤルに生成され、このエピグロウン層
は、例えば、1.3μｍ厚である。例えば、エピグ
ロウン層に0.3μｍの深さ（cm3当り3.5×1016ボロ
ン不純物）にイオン注入することによつて、その
様な層は、例えば、0.3μｍ厚と１μｍ厚（即ち
装置の第１及び第２の層）の一対の層に変換され
る。次に、ゲート酸化物層１０が装置の頂部に生
成又は沈積され、その後、透明な導電ゲート電極
１２が酸化層の上に設けられる。
ゲート酸化物層及び導電ゲート構造の組立は、
チヤージ結合装置（CCD）の型式、即ち２相，
３相，４相，又はインターライン転移、で決定さ
れる。この構造の外観は当該技術に於いて周知で
ある。
チヤージ結合装置（CCD）の型式、即ち２相，
３相，４相，又はインターライン転移、で決定さ
れる。この構造の外観は当該技術に於いて周知で
ある。
適当な電気接触が層に与えられなければならな
い。これは、光素子又はゲート電極の各ラインの
入力又は出力端で、ゲート電極即ちチヤージ・ド
レイン電極の領域から離れて達成される。その様
に電気接触を形成することにより、ｐドープ化の
第１，第３及び第５の層は、第２及び第４の層と
基材とに関連して逆バイアスされる。〔基材、第
２及び第４の層は、例えば地電位に保持され、第
１，第３及び第５の層は、第２及び第４の層と基
材とに関連して負電圧に保持される。〕バイアス
されないエネルギー帯は第１ｂ図に示されてい
る。逆バイアスの印加は、活動性のチヤージが層
からドレインされるようにし、第１ａ図に示され
たエネルギー帯の側面図を与える。エネルギー帯
の正確な形状は、種々の層のドーピング準位、基
材ドーピング、ゲート酸化物層の厚さ、そしてチ
ヤージ・ドレイン電極に印加される電圧に精密に
依存する。一度これらのパラメータがわかると、
エネルギー帯の図は当該技術に於いて周知の方法
によつて得ることができる。
い。これは、光素子又はゲート電極の各ラインの
入力又は出力端で、ゲート電極即ちチヤージ・ド
レイン電極の領域から離れて達成される。その様
に電気接触を形成することにより、ｐドープ化の
第１，第３及び第５の層は、第２及び第４の層と
基材とに関連して逆バイアスされる。〔基材、第
２及び第４の層は、例えば地電位に保持され、第
１，第３及び第５の層は、第２及び第４の層と基
材とに関連して負電圧に保持される。〕バイアス
されないエネルギー帯は第１ｂ図に示されてい
る。逆バイアスの印加は、活動性のチヤージが層
からドレインされるようにし、第１ａ図に示され
たエネルギー帯の側面図を与える。エネルギー帯
の正確な形状は、種々の層のドーピング準位、基
材ドーピング、ゲート酸化物層の厚さ、そしてチ
ヤージ・ドレイン電極に印加される電圧に精密に
依存する。一度これらのパラメータがわかると、
エネルギー帯の図は当該技術に於いて周知の方法
によつて得ることができる。
0.2μｍのゲート酸化物層の厚さ及び小さな負
の“バイアス”電圧による第１ａ図の層の厚さ及
びドーピング準位は、ゲート酸化物層下のほゞ
0.7μｍ及び2.6μｍでエネルギー帯に関連の最小
値を発生する。第１の光感応チヤネルは、酸化物
層１０の内面と第１のエネルギー最小値、即ち酸
化物層に最も近い最小値とによつて境界づけられ
るほゞ0.7μｍの幅である。第２の光感応チヤネ
ルは２つのポテンシヤル最小値によつて境界づけ
られるほゞ1.9μｍの幅である。第３の光感応チ
ヤネルは、第１ａ図に於いて、第２のエネルギー
帯の最小値による左方と、基材に数ミクロンの小
かい方のキヤリア拡散長に主として依存する右方
とに境界づけられる10μｍ以上の幅である。
の“バイアス”電圧による第１ａ図の層の厚さ及
びドーピング準位は、ゲート酸化物層下のほゞ
0.7μｍ及び2.6μｍでエネルギー帯に関連の最小
値を発生する。第１の光感応チヤネルは、酸化物
層１０の内面と第１のエネルギー最小値、即ち酸
化物層に最も近い最小値とによつて境界づけられ
るほゞ0.7μｍの幅である。第２の光感応チヤネ
ルは２つのポテンシヤル最小値によつて境界づけ
られるほゞ1.9μｍの幅である。第３の光感応チ
ヤネルは、第１ａ図に於いて、第２のエネルギー
帯の最小値による左方と、基材に数ミクロンの小
かい方のキヤリア拡散長に主として依存する右方
とに境界づけられる10μｍ以上の幅である。
前述のbccdによつて形成される像検知装置
は、ゲート側から照射される。絶縁体のゲート酸
化物層とゲート電極の双方は、可視光に対して垂
直方向に透明である。0.4μｍと0.7μｍとの間の
波長範囲に対して透過深度が0.2μm5μｍとの間
にあるので、可視スペクトル内の光子は層構造内
で完全に吸収される。青の輻射（0.40〜0.49μ
ｍ）は、ゲート酸化物層に最も近い0.7μｍ幅の
第１のチヤンネル内でほぼ吸収される。緑の輻射
は、ゲート酸化物層に近接した第１及び第２のチ
ヤンネル内でほぼ吸収される。赤の輻射のみが、
2.6μｍに存在している第２と第３のチヤンネル
の境界より深いところまで透過し、それ故第３の
チヤンネル内で吸収される。
は、ゲート側から照射される。絶縁体のゲート酸
化物層とゲート電極の双方は、可視光に対して垂
直方向に透明である。0.4μｍと0.7μｍとの間の
波長範囲に対して透過深度が0.2μm5μｍとの間
にあるので、可視スペクトル内の光子は層構造内
で完全に吸収される。青の輻射（0.40〜0.49μ
ｍ）は、ゲート酸化物層に最も近い0.7μｍ幅の
第１のチヤンネル内でほぼ吸収される。緑の輻射
は、ゲート酸化物層に近接した第１及び第２のチ
ヤンネル内でほぼ吸収される。赤の輻射のみが、
2.6μｍに存在している第２と第３のチヤンネル
の境界より深いところまで透過し、それ故第３の
チヤンネル内で吸収される。
ｐチヤネル装置に対して、吸収事象は単一チヤ
ージとしてホールを発生する。ホールは、吸収事
象が生じる半導体内の深さ又は位置で発生され
る。信号ホール１４が（赤、緑又は青の光子によ
つて）第１のチヤネルに形成されると、それは、
第１のチヤネルの（ホールに対する）ポテンシヤ
ル・ウエル（well）１６にドリフトし、同様に、
緑又は赤の光子によつて第２のチヤネルに形成さ
れる信号ホール１８は、第２のチヤネルのポテン
シヤル・ウエル２０にドリフトし、そして（赤の
光子によつて）第３のチヤネルに形成される信号
ホール２２は、第３のチヤネルのポテンシヤル・
ウエル２４にドリフトする。信号チヤージは、ゲ
ート電極下の当該領域に入射する輻射に従つてチ
ヤネル内に累積する。
ージとしてホールを発生する。ホールは、吸収事
象が生じる半導体内の深さ又は位置で発生され
る。信号ホール１４が（赤、緑又は青の光子によ
つて）第１のチヤネルに形成されると、それは、
第１のチヤネルの（ホールに対する）ポテンシヤ
ル・ウエル（well）１６にドリフトし、同様に、
緑又は赤の光子によつて第２のチヤネルに形成さ
れる信号ホール１８は、第２のチヤネルのポテン
シヤル・ウエル２０にドリフトし、そして（赤の
光子によつて）第３のチヤネルに形成される信号
ホール２２は、第３のチヤネルのポテンシヤル・
ウエル２４にドリフトする。信号チヤージは、ゲ
ート電極下の当該領域に入射する輻射に従つてチ
ヤネル内に累積する。
信号チヤージが累積する３つのポテンシヤル・
ウエルの静電電位は、ゲート電極の電圧を制御す
ることによつて操作し得る。３つのカラー・チヤ
ネルの全てに関連するポテンシヤル・ウエルは単
一のゲート電圧によつて制御され、それ故、信号
ホールも同時に操作されるということが理解され
るべきであり、例えば、その様なホールは、当該
技術に於いて周知の如く、正に従来のチヤージ結
合装置に対する様に、あるゲートの下の領域から
隣接ゲートの下の領域に転移し得る。
ウエルの静電電位は、ゲート電極の電圧を制御す
ることによつて操作し得る。３つのカラー・チヤ
ネルの全てに関連するポテンシヤル・ウエルは単
一のゲート電圧によつて制御され、それ故、信号
ホールも同時に操作されるということが理解され
るべきであり、例えば、その様なホールは、当該
技術に於いて周知の如く、正に従来のチヤージ結
合装置に対する様に、あるゲートの下の領域から
隣接ゲートの下の領域に転移し得る。
第２図乃至第４図を参照すると、本発明による
３相直線的bccd像装置は、ｎドープ化シリコ
ン・ウエハ（チツプ）２６を含み、該ウエハにｐ
ドープ化層２８がイオン注入される。層２８上に
形成されるエピグロウンｎドープ化層３０はそこ
にイオン注入されるｐドープ化層３２を有し、層
３２上にエピグロウンされるｎドープ化層３４
は、そこにイオン注入されるｐドープ化層３６を
有している。第１ａ図に関連して示唆された様
に、層２８，３２及び３６は夫々、例えば１μ
ｍ，１μｍ及び0.3μｍ厚であり、エピグロウン
層３０及び３４は２μｍ厚である。
３相直線的bccd像装置は、ｎドープ化シリコ
ン・ウエハ（チツプ）２６を含み、該ウエハにｐ
ドープ化層２８がイオン注入される。層２８上に
形成されるエピグロウンｎドープ化層３０はそこ
にイオン注入されるｐドープ化層３２を有し、層
３２上にエピグロウンされるｎドープ化層３４
は、そこにイオン注入されるｐドープ化層３６を
有している。第１ａ図に関連して示唆された様
に、層２８，３２及び３６は夫々、例えば１μ
ｍ，１μｍ及び0.3μｍ厚であり、エピグロウン
層３０及び３４は２μｍ厚である。
装置の表面は、ゲート酸化物であるSiO2の透
明な酸化物層３８でカバーされ、次いで該層は、
チヤージ転移のために適当に相互接続される透明
なゲート電極４０の直線状の列でカバーされる。
明な酸化物層３８でカバーされ、次いで該層は、
チヤージ転移のために適当に相互接続される透明
なゲート電極４０の直線状の列でカバーされる。
層３６は、装置のＸ側の一方の端で、そこに伸
長している。同様に、層２８は、装置のＹ側の一
方の端で、そこに伸長している。層３２は、装置
の一方の端で、末端Ｚ―Ｚに向つて伸長してい
る。
長している。同様に、層２８は、装置のＹ側の一
方の端で、そこに伸長している。層３２は、装置
の一方の端で、末端Ｚ―Ｚに向つて伸長してい
る。
導体として機能するｐドープ化拡散４２，４４
及び４６は、非導電性の酸化物層３８内のウイン
ドーからｐドープ化層２８，３２及び３６の夫々
に伸長している。抵抗金属接点４８，５０及び５
２は、夫々拡散４２，４４及び４６に形成され
る。第２図にのみ示されたチヤネル・ストツプ拡
散４７は、光子発生チヤージをゲート電極４０に
よる処理に制限する。
及び４６は、非導電性の酸化物層３８内のウイン
ドーからｐドープ化層２８，３２及び３６の夫々
に伸長している。抵抗金属接点４８，５０及び５
２は、夫々拡散４２，４４及び４６に形成され
る。第２図にのみ示されたチヤネル・ストツプ拡
散４７は、光子発生チヤージをゲート電極４０に
よる処理に制限する。
第２図乃至第４図の装置は、典型的には像のラ
イン走査に使用される。本発明の装置の典型的な
動作は、接点（端子）４８，５０及び５２に印加
される逆バイアス負電圧を有する。かゝる電圧
は、層２８，３２及び３６によつて形成される信
号処理チヤネルから活動的なキヤリアを減損し、
第１ａ図に示されたエネルギー帯を形成する。光
子発生ホールが層２８，３２及び３６によつて形
成されるチヤネルに集められる間の期間の後、例
えば（通常、零電圧が印加されるような）ゲート
電極４０Ａの下で、負電圧が電極４０Ａに印加さ
れ、他方、電極４０Ｂは零ボルトになるように
（又は零ボルトに止まるように）される。これ
は、層２８，３２及び３６によつて形成される各
チヤネル内の信号ホールを、ゲート４０Ａの下か
らゲート４０Ｂの下に同時的にシフトさせる。別
の処理が当該技術に既知の技法に従つて存在す
る。
イン走査に使用される。本発明の装置の典型的な
動作は、接点（端子）４８，５０及び５２に印加
される逆バイアス負電圧を有する。かゝる電圧
は、層２８，３２及び３６によつて形成される信
号処理チヤネルから活動的なキヤリアを減損し、
第１ａ図に示されたエネルギー帯を形成する。光
子発生ホールが層２８，３２及び３６によつて形
成されるチヤネルに集められる間の期間の後、例
えば（通常、零電圧が印加されるような）ゲート
電極４０Ａの下で、負電圧が電極４０Ａに印加さ
れ、他方、電極４０Ｂは零ボルトになるように
（又は零ボルトに止まるように）される。これ
は、層２８，３２及び３６によつて形成される各
チヤネル内の信号ホールを、ゲート４０Ａの下か
らゲート４０Ｂの下に同時的にシフトさせる。別
の処理が当該技術に既知の技法に従つて存在す
る。
前述の様に、本発明は、従来のソリツド・ステ
ート・カラー像検知装置に優る多くの改良、即ち
改良された空間解像度、及び極めて有効な量子効
率を与える。
ート・カラー像検知装置に優る多くの改良、即ち
改良された空間解像度、及び極めて有効な量子効
率を与える。
調整された“重畳”カラー信号が装置から同時
に出力されると、これらの信号は、当該技術で既
知の様に、別々のカラーに対する適当な係数を含
むマトリクス回路に与えられる。その様なマトリ
クス回路の１つが第２図に略示されている。
に出力されると、これらの信号は、当該技術で既
知の様に、別々のカラーに対する適当な係数を含
むマトリクス回路に与えられる。その様なマトリ
クス回路の１つが第２図に略示されている。
本発明は、その好適な実施例に特に関連して詳
細に記述されたが、種々の変更を本発明の精神及
び範囲内で成し得るということが理解される。例
えば、直線的像検知装置が第２図乃至第４図に示
されているが、本発明の概念は、例えば第５図に
示された方法で、領域像検知列に具体化され得
る。そして、ｐチヤネル装置が第１図乃至第４図
と関連して記述されたが、本発明によるｎチヤネ
ル装置は、第１図乃至第４図に示された全ての不
純物形が反対となり且つゲート及びバイアス電圧
が正になるということを除いて、第１図乃至第４
図に示された装置と同じである。また、３チヤネ
ル装置が記述されたが、いかなる数のチヤネルを
も有する同様の装置は、勿論かゝるチヤネルがカ
ラーを選択するという条件のもとで、本発明の範
囲内にある。そして、必要であれば、フイルタが
装置上に設けられ、例えば可視スペクトルに対す
る装置の応答を制限する。更に、３相装置が第２
図乃至第４図に示されているが、インターライン
転移形像検知装置と同様に２又は４相のいずれの
構成も本発明を具体化し得る。
細に記述されたが、種々の変更を本発明の精神及
び範囲内で成し得るということが理解される。例
えば、直線的像検知装置が第２図乃至第４図に示
されているが、本発明の概念は、例えば第５図に
示された方法で、領域像検知列に具体化され得
る。そして、ｐチヤネル装置が第１図乃至第４図
と関連して記述されたが、本発明によるｎチヤネ
ル装置は、第１図乃至第４図に示された全ての不
純物形が反対となり且つゲート及びバイアス電圧
が正になるということを除いて、第１図乃至第４
図に示された装置と同じである。また、３チヤネ
ル装置が記述されたが、いかなる数のチヤネルを
も有する同様の装置は、勿論かゝるチヤネルがカ
ラーを選択するという条件のもとで、本発明の範
囲内にある。そして、必要であれば、フイルタが
装置上に設けられ、例えば可視スペクトルに対す
る装置の応答を制限する。更に、３相装置が第２
図乃至第４図に示されているが、インターライン
転移形像検知装置と同様に２又は４相のいずれの
構成も本発明を具体化し得る。
第１ａ図及び第１ｂ図は本発明の説明に有用な
図である。第２図は、本発明の実施例の平面図で
ある。第３図は、第２図の本発明の実施例の概略
的な正面図である。第４図は、第２図の線４―４
に沿つて得られる第２図の実施例の断面図であ
る。そして第５図は、本発明による領域列を示す
図である。 符号の説明、Ｘ，Ｙ……装置の側部、Ｚ……装
置の末端部、１０……ゲート酸化物層、１２……
ゲート電極、１４……信号ホール（第１のチヤネ
ル）、１６，２０，２４……ポテンシヤル・ウエ
ル、１８……信号ホール（第２のチヤネル）、２
２……信号ホール（第３のチヤネル）、２６……
ｎドープ化シリコン・ウエハ（基材）、２８……
ｐドープ化層（ｐドープ化領域）、３０……エピ
グロウンｎドープ化層（エピタキシヤル層）、３
２……ｐドープ化層（ｐドープ化領域）、３４…
…エピグロウンｎドープ化層、３６……ｐドープ
化層、３８……透明な酸化物層（SiO2）、４０…
…透明なゲート電極、４０Ａ，４０Ｂ……ゲート
電極、４２，４４，４６……ｐドープ化拡散、４
７……チヤネル・ストツプ拡散、４８，５０，５
２……抵抗金属接点。
図である。第２図は、本発明の実施例の平面図で
ある。第３図は、第２図の本発明の実施例の概略
的な正面図である。第４図は、第２図の線４―４
に沿つて得られる第２図の実施例の断面図であ
る。そして第５図は、本発明による領域列を示す
図である。 符号の説明、Ｘ，Ｙ……装置の側部、Ｚ……装
置の末端部、１０……ゲート酸化物層、１２……
ゲート電極、１４……信号ホール（第１のチヤネ
ル）、１６，２０，２４……ポテンシヤル・ウエ
ル、１８……信号ホール（第２のチヤネル）、２
２……信号ホール（第３のチヤネル）、２６……
ｎドープ化シリコン・ウエハ（基材）、２８……
ｐドープ化層（ｐドープ化領域）、３０……エピ
グロウンｎドープ化層（エピタキシヤル層）、３
２……ｐドープ化層（ｐドープ化領域）、３４…
…エピグロウンｎドープ化層、３６……ｐドープ
化層、３８……透明な酸化物層（SiO2）、４０…
…透明なゲート電極、４０Ａ，４０Ｂ……ゲート
電極、４２，４４，４６……ｐドープ化拡散、４
７……チヤネル・ストツプ拡散、４８，５０，５
２……抵抗金属接点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 像受入面を有するカラー像検知装置に於い
て、多埋設チヤネルを形成する逆導電性シリコン
の交互の層を有する半導体のチツプを含み、各チ
ヤネルが、前記像受入面からのその距離に基づ
き、予め定められた特別の波長帯の光に感応する
ことを特徴とするカラー像検知装置。 ２ 赤、緑及び青の光に応答する前記像受入面に
最も近いチヤネルと、赤の光にのみ応答する前記
像受入面から最も遠いチヤネルと、赤及び緑の光
にのみ応答する中間のチヤネルとの３つの埋設チ
ヤネルを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
カラー像検知装置。 ３ 前記半導体のチツプが交互の導電性シリコン
の６つの層を有しており、前記像受入面に最も近
い第１の層が約0.7μｍより少い厚みを有し、第
１，第２及び第３の層が約2.6μｍより少い合計
厚を有し、そして第１，第２，第３及び第４の層
が2.6μｍより大きい合計厚を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のカラー像検知
装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US78094477A | 1977-03-24 | 1977-03-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53118932A JPS53118932A (en) | 1978-10-17 |
| JPS6154314B2 true JPS6154314B2 (ja) | 1986-11-21 |
Family
ID=25121164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3403578A Granted JPS53118932A (en) | 1977-03-24 | 1978-03-24 | Device for detecting color image |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53118932A (ja) |
| CA (1) | CA1107379A (ja) |
| DE (1) | DE2811961C3 (ja) |
| FR (1) | FR2385219A1 (ja) |
| GB (1) | GB1597740A (ja) |
| HK (1) | HK5682A (ja) |
| NL (1) | NL7803196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11478578B2 (en) | 2012-06-08 | 2022-10-25 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid cassettes and related systems and methods |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4214264A (en) * | 1979-02-28 | 1980-07-22 | Eastman Kodak Company | Hybrid color image sensing array |
| DE3124716A1 (de) * | 1981-06-24 | 1983-05-19 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "anordnung zur mehrspektralen abbildung von objekten, vorzugsweise von zielen" |
| JPS5916483A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| US4533940A (en) * | 1983-06-13 | 1985-08-06 | Chappell Barbara A | High spatial resolution energy discriminator |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3906544A (en) * | 1971-07-14 | 1975-09-16 | Gen Electric | Semiconductor imaging detector device |
| DE2313254A1 (de) * | 1972-03-17 | 1973-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoelektrisches umsetzungselement fuer farbbildaufnahme- bzw. -abtastroehren und verfahren zu dessen herstellung |
| DE2247966A1 (de) * | 1972-09-29 | 1974-04-11 | Heinz Prof Dr Rer Nat Beneking | Halbleiteranordnung zum nachweis von lichtstrahlen |
| US3985449A (en) * | 1975-02-07 | 1976-10-12 | International Business Machines Corporation | Semiconductor color detector |
-
1978
- 1978-03-10 CA CA298,693A patent/CA1107379A/en not_active Expired
- 1978-03-18 DE DE2811961A patent/DE2811961C3/de not_active Expired
- 1978-03-23 GB GB11717/78A patent/GB1597740A/en not_active Expired
- 1978-03-23 NL NL7803196A patent/NL7803196A/xx not_active Application Discontinuation
- 1978-03-24 JP JP3403578A patent/JPS53118932A/ja active Granted
- 1978-03-24 FR FR7808621A patent/FR2385219A1/fr active Granted
-
1982
- 1982-02-11 HK HK56/82A patent/HK5682A/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11478578B2 (en) | 2012-06-08 | 2022-10-25 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid cassettes and related systems and methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2385219B1 (ja) | 1981-10-30 |
| NL7803196A (nl) | 1978-09-26 |
| CA1107379A (en) | 1981-08-18 |
| DE2811961B2 (de) | 1979-12-20 |
| FR2385219A1 (fr) | 1978-10-20 |
| GB1597740A (en) | 1981-09-09 |
| JPS53118932A (en) | 1978-10-17 |
| DE2811961C3 (de) | 1987-01-22 |
| HK5682A (en) | 1982-02-19 |
| DE2811961A1 (de) | 1978-09-28 |
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