＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
The AIPS ( Artificial Intelligent Partner System ) Home Page 030
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
ＳＯＮＹの萩原良昭の1975年発明特許の正確な特許請求範囲の記述内容を精読し、
かつ、その萩原1975年特許の実施例（ ILT CCD image sesnor への応用例）と、
1978年のＳＯＮＹの FT CCD image sensorの新聞発表の技術内容を見れもらえれば、
Pinned Photo Diodeの発明者がＳＯＮＹの萩原良昭である事をご理解いただけるかも？
また萩原が SONY original HAD sensor の発明者であることも、ご理解いただけるかも？
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
萩原1975年発明特許の実施図（応用例の１つ）には、ＰＮＰ接合型の受光素子構造図、
すなわち、pinned photo diode の構造図が描かれている。ＰＮＰ接合型の受光素子を
基体（Nsub)に構築することも、また明確に、特許請求範囲に記述されている。従って、
これはPNPNsub接合型のサイリスタ構造体である。このサイリスタ構造の固有動作、
いろいろな自由度を持つ固有動作、が期待させることは周知である。その動作の一つ
が縦型のoverflow drain 機能 (VOD) であることを特許の実施例の図は明示している。
特許で素子構造体を明確に定義しておけば、その期待される動作は公知文献や技術
資料や教科書に詳細に記述されている。公知情報である。特許の説明文に期待される
付属動作をすべて記載する必要はない。特許の真価は、その特許の請求範囲を正確に
定義した記述文そのものにある。
萩原1975年特許の特許請求文の内容は、単純に（１）基体（Nsub)にＰＮＰ接合構造を
受光素子として、すなわち pinned photo diode として、（２）電荷蓄積部（Ｎ層）から
隣接する電荷転送素子（ＣＴＤ）に電荷を転送する固体撮像装置とある。
実施図で、この電荷転送が完全空乏化電荷転送であることを明示し、すなわち、
残像のない画像を提供する固体撮像素子を意味する。
また、事実上、PNPNsub 接合（サイリスタ）構造であることから、自動的にＶＯＤ機能
があることも期待された固体撮像素子を意味する。
上層部には金属性電極がなく、光は酸化膜を通過できる。直接ＰＮＰ受光素子である
pinned photo diodeに光が照射され、超高感度な固体撮像素子を提供する。
また、酸化膜と半導体結晶体の界面には、空乏化していない、すなわち hole キャリア
に満たされたＰ層が存在する。これが、Sony original HAD sonsorの名前の由来である。
この受光素子構造は、電圧が固定された、すなわち電圧がピン留め( pinned )された、
上部のＰ層があり、ＣＣＤ型の受光構造では、界面電界のための暗電流が存在するが、
このpinned photo diodeでは、界面電界が生じないので、この暗電流がない、暗電流
による暗電流雑音のない、 S/N 比の高い、高品質画像を提供する。
HADとは、 hole accumulation diode のことを意味する。pinned photo diode (PPD)
の別名である。HAD も PPD も同じものである。この事も世界は詳細には知らない。
この受光素子（ HAD / PPD ) のＮ層は、上層のＰ層により、界面捕獲準位 ( trap )
からも保護され、埋め込みチャネル型CCDの受光構造と同様に、trap 雑音のない、
S/N 比の高い、高品質画像を提供する固体撮像装置となっている。
この萩原1975年発明の pinned photo diode は、CCD image sensor の時代から
採用されていたが、その優れた特徴がCCDの特徴であると長い間誤解されていた。
CCDは金属電極の存在があり、光感度が悪く、かつ金属電極容量の充放電電流が
無視できず、省エネに不利となり、微細化技術が進んだＣＭＯＳデジタル回路技術
に負ける運命となった。
今となり、CCD image sensor が市場から消えつつある現在であるが、それでも、
現在の デジタル CMOS image sensor でも、この萩原1975年発明の受光素子
である pinned photo diodeは超感度低雑音受光素子として採用され生きている。
SONY original HAD sensor 搭載の modern digital CMOS image sensor の中には
今でも、1975年に萩原が発明した超感動低雑音半導体受光素子構造が生きている。
SONY独自のSONY original HAD sensorの開発事業化は、SONYの多くの勤勉な
技術者の開発努力の結果である。しかし、その開発努力も萩原特許の存在があって
こそ、守られ実を結んだ。萩原1975年特許の存在がなければ、単純に他社の
コピーを製造していたとされ、高額な特許使用料を請求され、事業化も難しい状態
に陥る危険性が何度も生じた。しかし、 萩原1975年特許がＳＯＮＹを守った。
SONYは、1975年萩原が出願した、このSONY original Patent に守られ、Fairchild社
やＮＥＣ社等との特許戦争にも勝利し、一方逆に、Fairchild や ＮＥＣ は、民生用 の
image sensor の大きな市場から撤退することとなった。今では、ＳＯＮＹは、世界の
image sensor 市場の６割以上を独占し、image sensorの単体売上も１兆円を超える
勢いである。人工知能搭載デジタル回路システムにデジタル CMOS image sensor
は不可欠な存在である。ますます、その未来が楽しみである。
(1) SONY original HAD sensor （ pinned photo sensor )の発明者が
当時SONYの萩原良昭の1975年11月10日の発明であることの証拠
(2) 長年に渡るSONYと米国Fairchild社との特許戦争で萩原1975年特許でSONYを含む
多くの image sensor の製造企業が守られたことを示す新聞記事
(3) SONYと米国Fairchild社との特許戦争で萩原が水面下の活動していたことに関して、
当時のＳＯＮＹのＴＯＰから労いの言葉をもらった。
(4) SONYのHAD sensor 特許がＮＥＣから攻撃を受けた特許戦争において、
SONYのHAD を守るため、 SONYからＮＥＣに出した対抗文書が出された。
その結果、SONYとNECの特許戦争はSONYの勝利に終わり、その後 Sonyは
SONY original HAD sensorの名前で、image sensorの事業化を展開し、市場を
独占できた。一方のNECは市場から、撤退することとなった。これでやっと、
萩原1975年特許( pinned photo diode 特許）の特許戦争は一段落し、萩原は
社内でやっと公式に評価されることになった。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
これは70歳じじいのぶつぶつぼやきの独り言でした。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
The AIPS image sensor watching at its inventor, Yoshiaki Hagiwara.
return to TOP Page
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊