1990年 世界初HDTV向け１インチ200万画素CCD撮像素子開発 （ソニー、東芝、松下） 〜個別半導体・他〜

1989年6月にNHK BSでHDTVの実験放送が始まり、HDTV向け撮像素子の開発が活発になった。1988年から1990年にかけて、日本の撮像素子メーカー（ソニー、東芝、松下）は世界に先駆けて、ITU(国際電気通信連合)-R勧告709のHDTV規格に（9:16アウペクト比、1125本走査線、2:1インターレース）に沿った200万画素（1920H×1036V）FIT(Frame Interline Transfer)方式CCD撮像素子の開発に成功した。 東芝は、図に示すように、オーバーレイ構造のPhoto-conductiveアモルファスSi (a-Si : H)膜を受光素子を用いている。7.3μm（H）×7.6μm(V)画素を200万個、1インチオプテイカルフォーマット（14.0(H)mm×7.8(V)mm）に集積している。 ソニーは図に示すようにpnフォトダイオードを受光素子に用いている。ｎ層の表面に正孔蓄積層を付加し、表面から発する暗電流を抑えるHAD（Hole-AccumulationDiode）と呼ばれるソニー独自の構造を採用している。 1992年にソニーは、このCCD撮像素子3個を使用する、３板式HDカラーカメラを発売した。 CCD撮像素子の高画素化、小型化はこの後20年限りなく進み、2009年にシャープは、1/2.3型1200万画素CCD撮像素子を開発・発売した。1画素の面積は1.55μm×1.55μmまで縮小している。

図１．東芝のHDTV用１インチ型２００万画素CCD撮像素子の画素部分の断面図　　　　　　　 （アモルファスSiを光センサーに使用している）（１）

図２．ソニーのHDTV用１インチ型２００万画素CCD撮像素子の画素部分の断面図 　　　HAD構造　（pnフォトダイオード表面に正孔蓄積を付加）（３）

【参考文献：】 (1) S. Manabe, Y. Matsunaga, M. Iesaka, S. Uya, A. Furukawa, K. Yano, H. Nozaki, Y. Endo, Y. Egawa, Y. Endo, Y. Ide, M. Kimura, & N. Harada, “A 2-million pixel CCD imager overlaid with an amorphous silicon photoconversion layer”, IEEE ISSCC Digest of Tech. Papers, pp. 50-51, (1988) (2) T. Nobusada, M. Azuma, H. Toyoda, T. Kuroda, K. Horii, T. Otsuka, & G. Kano, “Frame interline transfer CCD sensor for HDTV camera”, IEEE ISSCC Digest of Tech. Papers, pp. 88-89, (1989) (3) K. Yonemoto, T. Iizuka, S. Nakamura, K. Harada, K. Wada, M. Negishi, H. Yamada, T. Tsunakawa, K. Shinohara, T. Ishimura, Y. Kamide, T. Yamasaki, & M. Yamagishi, IEEE ISSCC Digest of Tech. Papers, pp. 214-215, (1990) (4) シャープ・ニュースリリース、“業界最高　1/2.3型1200万画素CCDを開発・発売” http://www.sharp.co.jp/corporate/news/090113-a.html

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【最終変更バージョン】 rev.002A 2010/10/26