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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JP
Japan
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layer
channel
doped
layers
image
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JP53034035A
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Japanese (ja)
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JPS53118932A (en
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Kaateisu Baakii Buruusu
Suteiibun Banheningen Rojaa
Aran Suhorudeingu Richaado
Rinkan Uorufu Edowaado
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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Publication of JPS6154314B2 publication Critical patent/JPS6154314B2/ja
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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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates generally to sensing devices and, more particularly, to solid state color image sensing devices.

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。
U.S. Pat. No. 3,985,449, issued to Patrin on October 12, 1976, discloses a solid state color image sensing device in which each element has a It uses an array of semiconductor optical devices that detect a range of wavelengths determined by a bias voltage. Sensing the primary colors can be accomplished by using the same element sequentially at three different bias voltages, or by using groups of three elements, each biased at a different voltage.
can be achieved. The aforementioned US patent suggests that it is advantageous to use groups of three elements so that color information is obtained substantially simultaneously.

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。
As suggested by the aforementioned US patent, the array of three element groups works, but not as well as desired. Since three image parts (Pixels) are used to obtain information for a single region, the resolution is only 1/3 of that obtained if one image part is used. Moreover, the arrangement suggested by the above-mentioned US patent is not effective because only a portion of the light incident on a particular optical element is used to generate a signal. The remaining light incident on such optical elements is wasted. Therefore, conventional devices do not have enough photosensitivity that all the light incident on each optical element is used to generate a signal.

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。
The present invention provides a method for forming multiple buried channels.
The problems of the prior art described above have been overcome by using a semiconductor chip having alternating layers of oppositely conductive silicon. Each channel is sensitive to a particular predetermined wavelength band of light based on its distance from the image receiving surface. Since the channels are superimposed, the resolution is the same as that of a monochromatic image sensing device using a single image section. Furthermore, to generate the image signal, light that is not absorbed in one channel is absorbed in another channel, so that all the light is used to generate the image signal, so no light is wasted. The device also has high photosensitivity.

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。
Buried channel devices, especially buried channel charge coupled devices
device) for more information, see U.S. Patent No. 3792322
Please refer to the issue.

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。
In the present invention, a buried channel charge coupling device (BCCD) typically uses three channels formed by six alternating differently doped silicon semiconductor layers. The first color is
By setting the thicknesses of the first and second layers so as to prevent the third and subsequent layers from entering to an appreciable extent due to different absorption; by setting the thicknesses of the first to fourth layers to prevent the color from entering the fifth and sixth layers to an appreciable extent for absorption; 3 channel color photosensitive
bccd is provided. The first, third and fifth layers are P-doped (acceptor-doped) and the second, fourth and sixth layers (the sixth layer may include a semiconductor substrate) are N-doped. (donor-doped), the first signal channel is connected from the surface of the device to the n-doped second layer, while the P-doped first layer carries the signal charge, if any. , and the second signal channel extends from any part in the n-doped second layer to any part in the n-doped fourth layer, but includes a sanderchched P-doped The third layer is the second signal carrying layer, and finally the third
The signal channel extends from somewhere within the n-doped fourth layer to the n-doped sixth layer, with the sanderch-chipped P-doped fifth layer being the third signal carrying layer. Each of the three signal channels has a width that includes an adjacent non-signal carrier layer, such that photon-generated signal carriers generated within such non-signal carrier layer are connected to the respective signal carrier layer. selectively drift and be processed by those layers.

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。
For example, the first, second and third colors are each blue,
green and red, all the photon generation carriers generated in the first channel by the blue, green and red radiation are transferred to the first channel for processing by the gate electrode on the surface of the device. drift into layers. Similarly, all photon-generated carriers generated in the second channel by green and red radiation drift into the third layer for processing by the gate electrode. All photon-generated carriers generated in the third channel by red radiation then drift into the fifth layer for processing by the gate electrode. Therefore, the gate electrode of bccd is 3
common to all three channels (i.e., including superimposed areas of the device such that the three sets are one after the other) and simultaneously transmit all three color signals in appropriate phase with respect to each other. to be processed.

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。
The configuration of a multi-channel BCCD according to the invention will be described with reference to FIG. 1a, which shows the energy bands. Starting from an original wafer or substrate (6th layer) which may contain, for example, 2×10 14 n-type donor impurities per cm 3 , for example a 1 μm thick p-doped (boron) region (5th layer) A layer) is ion-implanted into the wafer, and the doping level of the p-doped region is, for example, 0.6×10 16 impurities per cm 3 . Then,
For example, a 2 μm thick n-doped epitaxial layer is produced on top of the p-doped region (layer 5) by heating the wafer in an arsenic-doped silane environment. The doping level of the epigrown layer is e.g.
0.8×10 16 impurities. Then, for example, 1
The p-doped (boron) region is μm thick and has 1×10 16 impurity doping levels per cm 3 .
ions are implanted into the epigrown n-doped layer to form two layers, each of which has a
The third and fourth layers are μm thick. Additionally, an n-doped layer is epitaxially grown on top of the p-doped third layer by heating the wafer in an arsenic-doped silane environment, and this epigrown layer is, for example, 1.3 μm thick. be. For example, by implanting ions into the epigrown layer to a depth of 0.3 μm (3.5×10 16 boron impurity per cm 3 ), such a layer can be formed by, for example, 0.3 μm thick and 1 μm thick (i.e. and a second layer). A gate oxide layer 10 is then produced or deposited on top of the device, and then a transparent conductive gate electrode 12 is provided over the oxide layer.

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。
Assembly of the gate oxide layer and conductive gate structure includes:
Type of charge coupling device (CCD), i.e. 2 phase,
Determined by three-phase, four-phase, or interline transition. The appearance of this structure is well known in the art.

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。
Adequate electrical contact must be made to the layers. This is achieved at the input or output end of each line of optical elements or gate electrodes, away from the area of the gate or charge drain electrodes. By so forming an electrical contact, the p-doped first, third and fifth layers are reverse biased with respect to the second and fourth layers and the substrate. [The substrate, second and fourth layers are held at, for example, earth potential, and the first, third and fifth layers are held at a negative voltage in relation to the second and fourth layers and the substrate. Retained. ] The unbiased energy band is shown in FIG. 1b. Application of a reverse bias causes active charge to be drained from the layer, giving the side view of the energy band shown in FIG. 1a. The exact shape of the energy band depends precisely on the doping levels of the various layers, the substrate doping, the thickness of the gate oxide layer, and the voltage applied to the charge and drain electrodes. Once these parameters are known,
Energy band diagrams can be obtained by methods well known in the art.

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。
With a gate oxide thickness of 0.2 μm and a small negative “bias” voltage, the layer thickness and doping level of FIG.
At 0.7 μm and 2.6 μm the associated minima occur in the energy band. The first photosensitive channel is approximately 0.7 μm wide, bounded by the inner surface of the oxide layer 10 and the first energy minimum, ie, the minimum closest to the oxide layer. The second photosensitive channel is approximately 1.9 μm wide bounded by two potential minima. The third photosensitive channel is bounded in FIG. 1a on the left by the minimum of the second energy band and on the right depending primarily on the smaller carrier diffusion length of a few microns in the substrate. The width is 10 μm or more.

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。
The image sensing device formed by the aforementioned bccd is illuminated from the gate side. Both the insulating gate oxide layer and the gate electrode are vertically transparent to visible light. Photons in the visible spectrum are completely absorbed within the layered structure since the penetration depth is between 0.2 μm and 5 μm for a wavelength range between 0.4 μm and 0.7 μm. Blue radiation (0.40~0.49μ
m) is mostly absorbed in the 0.7 μm wide first channel closest to the gate oxide layer. Green radiation is substantially absorbed in the first and second channels proximate to the gate oxide layer. Only red radiation
It penetrates deeper than the boundary between the second and third channels, which lies at 2.6 μm, and is therefore absorbed within the third channel.

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。
For p-channel devices, an absorption event generates a hole as a single charge. Holes are generated at the depth or location within the semiconductor where the absorption event occurs. When a signal hole 14 is formed in the first channel (by red, green or blue photons), it
Drift to potential well 16 (relative to the hole) of the first channel, and similarly,
A signal hole 18 formed in the second channel by a green or red photon drifts into the potential well 20 of the second channel and formed in the third channel (by a red photon). The signal hole 22 is connected to the potential of the third channel.
Drift to well 24. Signal charge accumulates in the channel as radiation impinges on the region under the gate electrode.

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。
Three potentials for accumulating signal charge:
The electrostatic potential of the well can be manipulated by controlling the voltage on the gate electrode. It should be understood that the potential wells associated with all three color channels are controlled by a single gate voltage and therefore the signal holes are also operated simultaneously, e.g. Holes can migrate from a region under one gate to a region under an adjacent gate, just as for conventional charge coupling devices, as is well known in the art.

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。
Referring to FIGS. 2-4, a three-phase linear BCCD imager according to the present invention includes an n-doped silicon wafer (chip) 26 with p-
Doped layer 28 is implanted. An epigrown n-doped layer 30 formed on layer 28 has a p-doped layer 32 ion-implanted therein, and an epigrown n-doped layer 34 formed on layer 32.
has a p-doped layer 36 ion-implanted therein. As suggested in connection with FIG. 1a, layers 28, 32 and 36 each have a
The epigrown layers 30 and 34 are 2 μm thick.

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。
The surface of the device is covered with a transparent oxide layer 38 of SiO 2 which is the gate oxide, which layer then
Covered with linear rows of transparent gate electrodes 40 suitably interconnected for charge transfer.

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。
A layer 36 extends thereto at one end of the X side of the device. Similarly, layer 28 extends into one end of the Y side of the device. Layer 32 extends at one end of the device towards terminus ZZ.

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。
p-doped diffusions 42, 44 that act as conductors
and 46 extend from windows in non-conductive oxide layer 38 to p-doped layers 28, 32 and 36, respectively. Resistive metal contacts 48, 50 and 5
2 are formed in diffusions 42, 44 and 46, respectively. Channel stop diffusion 47, shown only in FIG. 2, limits photon generation charge to processing by gate electrode 40.

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。
The apparatus of FIGS. 2-4 is typically used for line scanning of images. Typical operation of the device of the present invention has a reverse bias negative voltage applied to contacts (terminals) 48, 50, and 52. Such a voltage depletes active carriers from the signal processing channel formed by layers 28, 32 and 36;
This forms the energy band shown in FIG. 1a. After a period during which photon-generating holes are collected into the channel formed by layers 28, 32 and 36, a negative voltage is applied to the electrode, e.g. below gate electrode 40A (to which zero voltage is normally applied). 40A, while electrode 40B is brought to (or remains at) zero volts. This simultaneously shifts the signal hole in each channel formed by layers 28, 32, and 36 from below gate 40A to below gate 40B. Further processing exists according to techniques known in the art.

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。
As previously mentioned, the present invention provides many improvements over conventional solid state color image sensing devices, namely improved spatial resolution and highly efficient quantum efficiency.

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。
Once the adjusted "superimposed" color signals are simultaneously output from the device, these signals are applied to a matrix circuit containing the appropriate coefficients for the separate colors, as is known in the art. One such matrix circuit is shown schematically in FIG.

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。
Although the invention has been described in detail with particular reference to preferred embodiments thereof, it will be understood that various modifications may be made within the spirit and scope of the invention. For example, although a linear image sensing device is shown in FIGS. 2-4, the concepts of the present invention may be embodied in an area image sensing array, for example in the manner shown in FIG. And, while a p-channel device has been described in connection with FIGS. 1-4, an n-channel device according to the present invention has all the impurity types shown in FIGS. 1 to 4, except that the bias voltage is positive and the bias voltage is positive.
The device is the same as shown in the figure. Also, although a three-channel device has been described, similar devices with any number of channels are within the scope of the invention, provided, of course, that such channels select colors. And, if necessary, filters are provided on the device, for example to limit the response of the device to the visible spectrum. Furthermore, the three-phase device
Although shown in FIGS. 4-4, either two- or four-phase configurations, as well as interline transfer image sensing devices, may embody the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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。
Figures 1a and 1b are diagrams useful in explaining the invention. FIG. 2 is a plan view of an embodiment of the invention. 3 is a schematic front view of the embodiment of the invention of FIG. 2; FIG. Figure 4 shows line 4-4 in Figure 2.
3 is a cross-sectional view of the embodiment of FIG. 2 taken along FIG. FIG. 5 is a diagram showing a region array according to the present invention. Explanation of symbols, X, Y... side of device, Z... end of device, 10... gate oxide layer, 12...
Gate electrode, 14... Signal hole (first channel), 16, 20, 24... Potential well, 18... Signal hole (second channel), 2
2...Signal hole (third channel), 26...
N-doped silicon wafer (base material), 28...
p-doped layer (p-doped region), 30... epigrown n-doped layer (epitaxial layer), 3
2... p-doped layer (p-doped region), 34...
...Epigrown n-doped layer, 36...P-doped layer, 38...Transparent oxide layer (SiO 2 ), 40...
...transparent gate electrode, 40A, 40B... gate electrode, 42, 44, 46... p-doped diffusion, 4
7... Channel stop diffusion, 48, 50, 5
2... Resistance metal contact.

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。
Claims: 1. A color image sensing device having an image-receiving surface, comprising a semiconductor chip having alternating layers of oppositely conductive silicon forming multiple buried channels, each channel connected to said image-receiving surface. A color image sensing device characterized in that it is sensitive to light in a special predetermined wavelength band based on its distance from the object. 2. A channel closest to the image-receiving surface responsive to red, green and blue light, a channel furthest from the image-receiving surface responsive only to red light, and an intermediate channel responsive only to red and green light. 2. A color image sensing device according to claim 1, characterized by three buried channels. 3. the semiconductor chip has six alternating layers of conductive silicon, the first layer closest to the image-receiving surface having a thickness of less than about 0.7 μm; Claim 1, wherein the third layer has a total thickness of less than about 2.6 μm, and the first, second, third and fourth layers have a total thickness of greater than 2.6 μm. The color image detection device according to item 1.
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