JPH0341323A - 光検出方法および半導体光センサーｉｃ - Google Patents
光検出方法および半導体光センサーｉｃInfo
- Publication number
- JPH0341323A JPH0341323A JP1175611A JP17561189A JPH0341323A JP H0341323 A JPH0341323 A JP H0341323A JP 1175611 A JP1175611 A JP 1175611A JP 17561189 A JP17561189 A JP 17561189A JP H0341323 A JPH0341323 A JP H0341323A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductivity type
- semiconductor
- semiconductor region
- region
- optical sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、光検出方法および半導体光センサーＩＣに関
し、特に、任意の波長領域の光のみを検出するための光
検出方法および半導体光センサーＩＣに関する。
し、特に、任意の波長領域の光のみを検出するための光
検出方法および半導体光センサーＩＣに関する。
［従来の技術〕
従来の光検出方法および半導体光センサーＩＣについて
、赤外光を検知するための半導体光センサーＩＣを例に
採って説明する。
、赤外光を検知するための半導体光センサーＩＣを例に
採って説明する。
従来、赤外光を検知する半導体光センサーＩＣは、赤外
までの感度を持つ光センサーと可視光カットフィルター
と信号処理回路とで構成されていた。すなわち、従来、
この種の半導体光センサーＩＣでは、可視光カットフィ
ルターにより可視光をカットした光を光センサーに照射
することにより、赤外光の検知を行なっていた。ここで
、可視光カットフィルターは、通常、以下のような３種
類の方法で形成されたものが知られていた。
までの感度を持つ光センサーと可視光カットフィルター
と信号処理回路とで構成されていた。すなわち、従来、
この種の半導体光センサーＩＣでは、可視光カットフィ
ルターにより可視光をカットした光を光センサーに照射
することにより、赤外光の検知を行なっていた。ここで
、可視光カットフィルターは、通常、以下のような３種
類の方法で形成されたものが知られていた。
■個別の可視光カットフィルターを、半導体光センサー
の前面に保持させる。
の前面に保持させる。
■半導体光センサーＩＣをパッケージするモールド材と
して、可視光をカットする特性を持つものを使用する。
して、可視光をカットする特性を持つものを使用する。
■半導体光センサーＩＣのチップの表面に、可視光カッ
トフィルターを形成する。
トフィルターを形成する。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記■〜■の方法で形成された可視光カットフ
ィルターは、それぞれ、次のような課題を有していた。
ィルターは、それぞれ、次のような課題を有していた。
■個別の可視光カットフィルターを半導体光センサーＩ
Ｃの前面に保持させた場合、半導体光センサーＩＣと可
視光カットフィルターの２つが必要であり、さらに、２
つの部品の保持用の材料、保持する工程が必要であるた
め、コスト高となる。また、必要なスペースが大きくな
るため、チップサイズの大型化の原因となる。
Ｃの前面に保持させた場合、半導体光センサーＩＣと可
視光カットフィルターの２つが必要であり、さらに、２
つの部品の保持用の材料、保持する工程が必要であるた
め、コスト高となる。また、必要なスペースが大きくな
るため、チップサイズの大型化の原因となる。
■半導体光センサーＩＣをパッケージするモールド材と
して可視光カット特性を持つものを使用した場合、モー
ルド後の目視検査が不可能となる。また、特別なモール
ド材を必要とする。
して可視光カット特性を持つものを使用した場合、モー
ルド後の目視検査が不可能となる。また、特別なモール
ド材を必要とする。
■半導体光センサーチップＩＣの表面に可視光カットフ
ィルターを形成する場合には、チップ製造時に余分な工
程を追加することになり、コストアップの原因となる。
ィルターを形成する場合には、チップ製造時に余分な工
程を追加することになり、コストアップの原因となる。
本発明は、以上のような従来の半導体光センサーＩＣの
課題に鑑みてなされたものであり、チップサイズが小さ
く、かつ、低コストて製造可能な半導体光センサーＩＣ
を得ることができる光検出方法および当該検出方法を使
用する半導体光センサーＩＣを提供することを目的とす
る。
課題に鑑みてなされたものであり、チップサイズが小さ
く、かつ、低コストて製造可能な半導体光センサーＩＣ
を得ることができる光検出方法および当該検出方法を使
用する半導体光センサーＩＣを提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］
本発明の第１の光検出方法は、第１導電型の半導体領域
１と第２導電型の半導体領域２と第１導電型の半導体領
域３とを有する光センサーと信号処理回路とが同一基体
上に形成された半導体光センサーＩＣを用いた光検出方
法であって、前記第１導電型の半導体領域１と前記第１
導電型の半導体領域３の内の光が入射する側の領域て発
生した光電流と前記第２導電型の半導体領域２で発生し
た光電流との差を、検出した光量とすることを特徴とす
る。
１と第２導電型の半導体領域２と第１導電型の半導体領
域３とを有する光センサーと信号処理回路とが同一基体
上に形成された半導体光センサーＩＣを用いた光検出方
法であって、前記第１導電型の半導体領域１と前記第１
導電型の半導体領域３の内の光が入射する側の領域て発
生した光電流と前記第２導電型の半導体領域２で発生し
た光電流との差を、検出した光量とすることを特徴とす
る。
本発明の第２の光検出方法は、第１導電型の半導体領域
１と第２導電型の半導体領域２と第１導電型の半導体領
域３とを有する光センサーと信号処理回路とが同一基体
上に形成された半導体光センサーＩＣを用いた光検出方
法であって、前記第１導電型の半導体領域１と前記第１
導電型の半導体領域３の内の光が入射する側の領域で発
生した光電流により得た光信号と前記第２導電型、の半
導体領域２で発生した光電流により得た光信号との差を
、検出した光量とすることを特徴とする。
１と第２導電型の半導体領域２と第１導電型の半導体領
域３とを有する光センサーと信号処理回路とが同一基体
上に形成された半導体光センサーＩＣを用いた光検出方
法であって、前記第１導電型の半導体領域１と前記第１
導電型の半導体領域３の内の光が入射する側の領域で発
生した光電流により得た光信号と前記第２導電型、の半
導体領域２で発生した光電流により得た光信号との差を
、検出した光量とすることを特徴とする。
本発明の半導体光センサーＩＣは、第１導電型の半導体
領域１と第２導電型の半導体領域２と第１導電型の半導
体領域３とを有する光センサーと信号ＩＡ理四回路が同
一基体上に形成された半導体光センサーｒｃにおいて、 前記第１導電型の半導体領域１と前記第１導電型の半導
体領域３の内の光が入射する側の領域と前記第２導電型
の半導体領域２とを電気的にショートさせたことを特徴
とする。
領域１と第２導電型の半導体領域２と第１導電型の半導
体領域３とを有する光センサーと信号ＩＡ理四回路が同
一基体上に形成された半導体光センサーｒｃにおいて、 前記第１導電型の半導体領域１と前記第１導電型の半導
体領域３の内の光が入射する側の領域と前記第２導電型
の半導体領域２とを電気的にショートさせたことを特徴
とする。
［作用コ
本発明によれば、異なる半導体領域て発生した光電流値
（または、これらの光電流により得られた光信号）の差
を採ることにより任意の波長領域の光のみを検出するの
で、光カットフィルターが不要となり、したがって、チ
ップサイズか小さく、かつ、低コストで製造可能な半導
体光センサーＩＣを提供することが可能となる。
（または、これらの光電流により得られた光信号）の差
を採ることにより任意の波長領域の光のみを検出するの
で、光カットフィルターが不要となり、したがって、チ
ップサイズか小さく、かつ、低コストで製造可能な半導
体光センサーＩＣを提供することが可能となる。
［実施例コ
以下、本発明の１実施例について、赤外光を検知するた
めの半導体光センサーＩＣの場合を例に採って、第１図
および第２図を用いて説明する。
めの半導体光センサーＩＣの場合を例に採って、第１図
および第２図を用いて説明する。
第１図は、本実施例に係る半導体光センサーＩＣのセン
サ一部を示す模式的断面図である。第１図において、１
は表面に形成された浅いＰ影領域（厚さ１μｍ程度）、
２は不純物濃度の小さいｎ影領域（厚さ１０μｍ程度）
、３は深いＰ影領域（厚さ２００μｍ以上）、４はコン
タクト用の不純物濃度の濃いｎ影領域、５は表面のＰ影
領域とｎ影領域とをショートするアルミ配線、６は厚い
Ｐ影領域にコンタクトを取るアルミ配線、７は絶縁膜で
ある。
サ一部を示す模式的断面図である。第１図において、１
は表面に形成された浅いＰ影領域（厚さ１μｍ程度）、
２は不純物濃度の小さいｎ影領域（厚さ１０μｍ程度）
、３は深いＰ影領域（厚さ２００μｍ以上）、４はコン
タクト用の不純物濃度の濃いｎ影領域、５は表面のＰ影
領域とｎ影領域とをショートするアルミ配線、６は厚い
Ｐ影領域にコンタクトを取るアルミ配線、７は絶縁膜で
ある。
次に、第１図に示した半導体光センサーＩＣにより可視
光カットフィルターを使用せずに赤外光を検知すること
ができる理由について、第２図を用いて説明する。
光カットフィルターを使用せずに赤外光を検知すること
ができる理由について、第２図を用いて説明する。
第２図は、第１図に示した半導体センサーＩＣに光が入
射したときの、浅いＰ影領域１、コンタクト用の不純物
濃度の濃いｎ影領域４および深いＰ影領域３のそれぞれ
の領域における出力電流の分光感度特性を示すグラフで
ある。図において、８は浅いＰ影領域１の分光感度特性
、９はコンタクト用の不純物濃度の濃いｎ影領域４の分
光感度特性、１０は深いＰ影領域３の分光感度特性をそ
れぞれ示す。出力電流の向きは、８．１０が流れ出す方
向てあり、９が流れ込む方向である。
射したときの、浅いＰ影領域１、コンタクト用の不純物
濃度の濃いｎ影領域４および深いＰ影領域３のそれぞれ
の領域における出力電流の分光感度特性を示すグラフで
ある。図において、８は浅いＰ影領域１の分光感度特性
、９はコンタクト用の不純物濃度の濃いｎ影領域４の分
光感度特性、１０は深いＰ影領域３の分光感度特性をそ
れぞれ示す。出力電流の向きは、８．１０が流れ出す方
向てあり、９が流れ込む方向である。
第２図から明らかなように、深いＰ影領域３は、赤外光
領域でのみ高感度を有するが、可視光領域および紫外光
領域でほとんど感度を有さない。シカし、深いＰ影領域
３から出力を取ることは、単体センサーであれば可能で
あるが、センサーと信号処理回路が同一チップ上に形成
された半導体光センサーｒｃにおいては、信号処理回路
を構成する素子から深いＰ影領域３に対して電流が流れ
るため、不可能である。
領域でのみ高感度を有するが、可視光領域および紫外光
領域でほとんど感度を有さない。シカし、深いＰ影領域
３から出力を取ることは、単体センサーであれば可能で
あるが、センサーと信号処理回路が同一チップ上に形成
された半導体光センサーｒｃにおいては、信号処理回路
を構成する素子から深いＰ影領域３に対して電流が流れ
るため、不可能である。
方、第２図から明らかなように、浅いＰ影領域１の分光
感度特性８とコンタクト用の不純物濃度の濃いｎ影領域
４の分光感度特性９との差を採ることにより、深いＰ影
領域３の分光感度特性１０とほぼ同じ分光感度特性が得
られる。すなわち、浅いＰ影領域１とコンタクト用の不
純物濃度の濃いｎ影領域４とをショートさせることによ
り、深いＰ影領域３とほぼ同じ分光感度特性、すなわち
可視光領域をカットした分光感度特性を得ることができ
る。
感度特性８とコンタクト用の不純物濃度の濃いｎ影領域
４の分光感度特性９との差を採ることにより、深いＰ影
領域３の分光感度特性１０とほぼ同じ分光感度特性が得
られる。すなわち、浅いＰ影領域１とコンタクト用の不
純物濃度の濃いｎ影領域４とをショートさせることによ
り、深いＰ影領域３とほぼ同じ分光感度特性、すなわち
可視光領域をカットした分光感度特性を得ることができ
る。
以上説明したように、本実施例によれば、赤外光を検知
する半導体光センサーＩＣを、可視光カットフィルター
を使用せずに実現することがてき、しかも通常の製造工
程と同じ工程により製造できるためコスト高となること
がない。
する半導体光センサーＩＣを、可視光カットフィルター
を使用せずに実現することがてき、しかも通常の製造工
程と同じ工程により製造できるためコスト高となること
がない。
なお、本実施例では、表面のＰ影領域とｎ影領域からの
出力をショートさせることにより、赤外光に対する出力
電流を取り出しているが、それぞれの出力を取り出して
信号処理を行った後にそれぞれの信号の差をとることに
より赤外光の検知を行うことも可能である。ただし、こ
の方法では、２つの信号処理回路のくスマッチにより誤
差を生じるおそれがあるので、注意しなければならない
。
出力をショートさせることにより、赤外光に対する出力
電流を取り出しているが、それぞれの出力を取り出して
信号処理を行った後にそれぞれの信号の差をとることに
より赤外光の検知を行うことも可能である。ただし、こ
の方法では、２つの信号処理回路のくスマッチにより誤
差を生じるおそれがあるので、注意しなければならない
。
また、単体センサーを利用する場合は、厚いＰ影領域領
域３から出力を取ればよい。
域３から出力を取ればよい。
以上、可視光をカットして赤外光を検知する場合につい
て説明したが、本発明によれば、可視光領域以外の波長
領域の光をカットし、任意の波長領域の光を検出するこ
とが可能であることは明らかである。
て説明したが、本発明によれば、可視光領域以外の波長
領域の光をカットし、任意の波長領域の光を検出するこ
とが可能であることは明らかである。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、光カットフィル
ターを使用せずに任意の波長領域の光のみを検知する半
導体光センサーＩＣを実現することができ、可視光カッ
ト特性をもつ材料およびそれを用いる工程を必要としな
いので、チップサイズを小さくすることができ、かつ、
製造工程におけるコストダウンが可能である。
ターを使用せずに任意の波長領域の光のみを検知する半
導体光センサーＩＣを実現することができ、可視光カッ
ト特性をもつ材料およびそれを用いる工程を必要としな
いので、チップサイズを小さくすることができ、かつ、
製造工程におけるコストダウンが可能である。
第１図は本発明の一実施例に係る半導体光センサーＩＣ
のセンサ一部を示す模式的断面図、第２図は第１図中の
１．２．３の領域をセンサーとして使用したときの分光
感度特性を示すグラフである。 （符号の説明） １・・・センサー表面に形成された浅いＰ影領域、２・
・・濃度の薄いｎ影領域、３・・・深いＰ影領域、４・
・・ｎ影領域にコンタクトをとるための濃いｎ影領域、
５・・・アルく配線、６・・・アルミ配線、７・・・絶
縁膜、８・・・浅いＰ影領域１から出力を取ったときの
分光感度、９・・・濃いｎ影領域４から出力を取ったと
きの分光感度、１０・・・深いＰ影領域３から出力を取
ったときの分光感度。 第 図 第 図 ３００４００ ５００６００７００８００９００λ（ｎ
ｍ） ＋０００
のセンサ一部を示す模式的断面図、第２図は第１図中の
１．２．３の領域をセンサーとして使用したときの分光
感度特性を示すグラフである。 （符号の説明） １・・・センサー表面に形成された浅いＰ影領域、２・
・・濃度の薄いｎ影領域、３・・・深いＰ影領域、４・
・・ｎ影領域にコンタクトをとるための濃いｎ影領域、
５・・・アルく配線、６・・・アルミ配線、７・・・絶
縁膜、８・・・浅いＰ影領域１から出力を取ったときの
分光感度、９・・・濃いｎ影領域４から出力を取ったと
きの分光感度、１０・・・深いＰ影領域３から出力を取
ったときの分光感度。 第 図 第 図 ３００４００ ５００６００７００８００９００λ（ｎ
ｍ） ＋０００
Claims (3)
- （１）第１導電型の半導体領域１と第２導電型の半導体
領域２と第１導電型の半導体領域３とを有する光センサ
ーと信号処理回路とが同一基体上に形成された半導体光
センサーＩＣを用いた光検出方法であつて、 前記第１導電型の半導体領域１と前記第１導電型の半導
体領域３のうちの光が入射する側の領域で発生した光電
流と前記第２導電型の半導体領域２で発生した光電流と
の差を、検出した光量とすることを特徴とする光検出方
法 - （２）第１導電型の半導体領域１と第２導電型の半導体
領域２と第１導電型の半導体領域３とを有する光センサ
ーと信号処理回路とが同一基体上に形成された半導体光
センサーＩＣを用いた光検出方法であって、 前記第１導電型の半導体領域１と前記第１導電型の半導
体領域３のうちの光が入射する側の領域で発生した光電
流により得た光信号と前記第２導電型の半導体領域２で
発生した光電流により得た光信号との差を、検出した光
量とすることを特徴とする光検出方法 - （３）第１導電型の半導体領域１と第２導電型の半導体
領域２と第１導電型の半導体領域３とを有する光センサ
ーと信号処理回路とが同一基体上に形成された半導体光
センサーＩＣにおいて、前記第１導電型の半導体領域１
と前記第１導電型の半導体領域３のうちの光が入射する
側の領域と前記第２導電型の半導体領域２とを電気的に
ショートさせたことを特徴とする半導体光センサーＩＣ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175611A JPH0341323A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 光検出方法および半導体光センサーｉｃ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175611A JPH0341323A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 光検出方法および半導体光センサーｉｃ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341323A true JPH0341323A (ja) | 1991-02-21 |
Family
ID=15999119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1175611A Pending JPH0341323A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 光検出方法および半導体光センサーｉｃ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0341323A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04239779A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換装置 |
| EP2418007A1 (en) | 2010-07-23 | 2012-02-15 | Agatsuma Co., Ltd | Game toy |
-
1989
- 1989-07-10 JP JP1175611A patent/JPH0341323A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04239779A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換装置 |
| EP2418007A1 (en) | 2010-07-23 | 2012-02-15 | Agatsuma Co., Ltd | Game toy |
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