JPS59230123A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
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- JPS59230123A JPS59230123A JP10481383A JP10481383A JPS59230123A JP S59230123 A JPS59230123 A JP S59230123A JP 10481383 A JP10481383 A JP 10481383A JP 10481383 A JP10481383 A JP 10481383A JP S59230123 A JPS59230123 A JP S59230123A
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- optical sensor
- interference filter
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
- H01L31/02165—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors using interference filters, e.g. multilayer dielectric filters
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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】
（イ）発明の分野
この発明は光センサ、特に分光感度特性の優れた光セン
サに関する。
サに関する。
（ロ）従来技術とその問題点
（ｌ：意の分光感度特性を持つ光センサとしては、従来
、光電素子の前面に色フィルタや干渉フィルタあるいは
これらを組合わせたものを配置し、所定の光を透過させ
、レンズで収束させて光電素子に導くものや、半導体基
板上に形成した光電素子上に有機膜の色フィルタを塗付
形成するか、あるいは色フイルタフィルムを貼着する構
造にしたもの等がある。しかしながら前者は受光素子と
フィルタが別物品であるために、小形化には限度がある
し、後者は色フィルタのみを使用しているために精度の
良い分光特性が得られず、任意の半値幅を持つフィルタ
を作製することは容易でないという欠点があった。
、光電素子の前面に色フィルタや干渉フィルタあるいは
これらを組合わせたものを配置し、所定の光を透過させ
、レンズで収束させて光電素子に導くものや、半導体基
板上に形成した光電素子上に有機膜の色フィルタを塗付
形成するか、あるいは色フイルタフィルムを貼着する構
造にしたもの等がある。しかしながら前者は受光素子と
フィルタが別物品であるために、小形化には限度がある
し、後者は色フィルタのみを使用しているために精度の
良い分光特性が得られず、任意の半値幅を持つフィルタ
を作製することは容易でないという欠点があった。
また、光電素子受光面に、「金属膜−誘電体膜−金属膜
」構造の金属膜干渉フィルタとシャープカット用フィル
タとして色フィルタを積層した光センサがすでに提案さ
れているが、これは金属膜干渉フィルタ上へ色フィルタ
の積層を連続して行えず、やはり小形化が制限されると
いう欠点がある。さらにまた「金属膜−誘電体膜−金属
膜」構造の金属膜干渉フィルタの誘電体膜を、光学吸収
膜に換えた構造のものも提案されているが、このものは
所定の透過帯を得るための作製条件が複雑となり、作業
が容易でないという欠点がある。
」構造の金属膜干渉フィルタとシャープカット用フィル
タとして色フィルタを積層した光センサがすでに提案さ
れているが、これは金属膜干渉フィルタ上へ色フィルタ
の積層を連続して行えず、やはり小形化が制限されると
いう欠点がある。さらにまた「金属膜−誘電体膜−金属
膜」構造の金属膜干渉フィルタの誘電体膜を、光学吸収
膜に換えた構造のものも提案されているが、このものは
所定の透過帯を得るための作製条件が複雑となり、作業
が容易でないという欠点がある。
（ハ）発明の目的
、二の発明の目的は、上記従来の光センサの欠点を解消
し、製造が容易になせ、任意の分光感度特性が精度良＜
（５ｆられ、しかも小形化が可能な光セン号を提供す
るにある。
し、製造が容易になせ、任意の分光感度特性が精度良＜
（５ｆられ、しかも小形化が可能な光セン号を提供す
るにある。
（ニ）発明の構成と効果
１−記［１的を達成するために、この発明の光センサは
、光電素子の受光面上に、誘電体膜を金属膜で扶んで多
層膜構造に形成される金属膜干渉フィルタと、この金属
膜干渉フィルタの不必要な透過帯の光を遮ＩＩＪｉする
だめの吸収端を持つ光学吸収膜のシ４・−ブカソトフィ
ルタとを一体的に重層形成するようにしている。
、光電素子の受光面上に、誘電体膜を金属膜で扶んで多
層膜構造に形成される金属膜干渉フィルタと、この金属
膜干渉フィルタの不必要な透過帯の光を遮ＩＩＪｉする
だめの吸収端を持つ光学吸収膜のシ４・−ブカソトフィ
ルタとを一体的に重層形成するようにしている。
この発明の光センサによれば、光電素子の受光［１１目
二ａこ、金属膜干渉フィルタとこの金属膜干渉フィルタ
の不必要な透過帯を遮断するための光学吸収膜シャープ
カットフィルタを連続一体向に重層形成したものである
から、受光素子のチップ自体に分光特性を備えたものが
使用できる。それゆえ光センサを超小形にでき、製造が
容易になるとともに、各種機器への実装密度を微少とす
ることができる。また、金属膜干渉フィルタと光学吸収
膜を用いたシャープカットフィルタの金属膜、光学吸収
膜の膜厚及び構成を適当に選定することにより、任意の
半値幅の透過特性が得られ、種々の所望の分光感度特性
を精度良く得ることができる。
二ａこ、金属膜干渉フィルタとこの金属膜干渉フィルタ
の不必要な透過帯を遮断するための光学吸収膜シャープ
カットフィルタを連続一体向に重層形成したものである
から、受光素子のチップ自体に分光特性を備えたものが
使用できる。それゆえ光センサを超小形にでき、製造が
容易になるとともに、各種機器への実装密度を微少とす
ることができる。また、金属膜干渉フィルタと光学吸収
膜を用いたシャープカットフィルタの金属膜、光学吸収
膜の膜厚及び構成を適当に選定することにより、任意の
半値幅の透過特性が得られ、種々の所望の分光感度特性
を精度良く得ることができる。
（ホ）実施例の説明
以下、実施例によりこの発明をさらにｉｙ： ｍに説明
する。
する。
第１図は、この発明の１実施例光センサを概略的に示し
た断面図である。同図に示す光センサ１は、半導体基板
２上に形成される受光素子（ホトダイオード、ホトトラ
ンジスタ等）３、この受光素子３の受光面上に重層され
、連続的に一体形成される金属膜干渉フィルタ４、シャ
ープカットフィルタ５とから構成されている。ずなわち
光セン ゛すＩは、チップ上に全ての構成物
が一体形成されている。実用上は、このチップが所定の
パンケージやケース等に封止されて使用される。金属膜
干渉フィルタ４の受光素子３への一体形成、シャープカ
ットフィルタ５の金属膜干渉フィルタ４への重層一体形
成は、たとえば真空蒸着法等を用いて行われる。
た断面図である。同図に示す光センサ１は、半導体基板
２上に形成される受光素子（ホトダイオード、ホトトラ
ンジスタ等）３、この受光素子３の受光面上に重層され
、連続的に一体形成される金属膜干渉フィルタ４、シャ
ープカットフィルタ５とから構成されている。ずなわち
光セン ゛すＩは、チップ上に全ての構成物
が一体形成されている。実用上は、このチップが所定の
パンケージやケース等に封止されて使用される。金属膜
干渉フィルタ４の受光素子３への一体形成、シャープカ
ットフィルタ５の金属膜干渉フィルタ４への重層一体形
成は、たとえば真空蒸着法等を用いて行われる。
金属膜干渉フィルタ４は、金属膜６−誘電体膜７−金属
膜８の順に金属膜と誘電体膜の交互層から構成されてい
る。金属膜６．８としては、たとえば１７ｎｍのＡｇ１
Ｉが使用され、誘電体膜７としては、たとえば１７０ｒ
ｖのＭｇＦｏが使用されるが、膜厚を適宜変えて、交互
層数をさらに増加してもよい。
膜８の順に金属膜と誘電体膜の交互層から構成されてい
る。金属膜６．８としては、たとえば１７ｎｍのＡｇ１
Ｉが使用され、誘電体膜７としては、たとえば１７０ｒ
ｖのＭｇＦｏが使用されるが、膜厚を適宜変えて、交互
層数をさらに増加してもよい。
シャープカットフィルタ５は、光学吸収膜より構成され
、この光学吸収膜の種類及び膜厚は、不必要な透過帯を
遮断できる吸収端を持つ適当のものに選定すればよい。
、この光学吸収膜の種類及び膜厚は、不必要な透過帯を
遮断できる吸収端を持つ適当のものに選定すればよい。
たとえば紫外光の遮断用の光学吸収膜としてＺｎＳを、
可視光域の遮断にはＣｄＳｅ等の祠料が使用される。ま
た、第１図の光センサでは、受光素子３の上に金属膜干
渉フィルタ４を積層し、その上にシャープカットフィル
タ５を積層しているが、金属膜干渉フィルタ４とシャー
プカットフィルタ５の位置を入替えて積層してもよい。
可視光域の遮断にはＣｄＳｅ等の祠料が使用される。ま
た、第１図の光センサでは、受光素子３の上に金属膜干
渉フィルタ４を積層し、その上にシャープカットフィル
タ５を積層しているが、金属膜干渉フィルタ４とシャー
プカットフィルタ５の位置を入替えて積層してもよい。
次に第２図を参照して、第１図に示した光センサの分光
感度特性について説明する。第２図では横軸に波長を、
縦軸に透過率をとっている。
感度特性について説明する。第２図では横軸に波長を、
縦軸に透過率をとっている。
第１図に示ず光センサの金属膜干渉フィルタ４は、第２
図のＢ１に示す透過帯の他に、干渉によりＢ２の透過帯
を持つ。しかし、この透過帯Ｂ２は不必要な透過帯であ
るので、透過特性Ａを持つシャープカットフィルタ５を
通ずことにより、これを遮断する。そして結局Ｂ１の透
過帯の光のみが受光素子３に導かれる。
図のＢ１に示す透過帯の他に、干渉によりＢ２の透過帯
を持つ。しかし、この透過帯Ｂ２は不必要な透過帯であ
るので、透過特性Ａを持つシャープカットフィルタ５を
通ずことにより、これを遮断する。そして結局Ｂ１の透
過帯の光のみが受光素子３に導かれる。
また、金属膜干渉フィルタ４の透過帯の半値幅が、たと
えば第３図のＥに示すように、非常に広い場合に、第３
図に示すＣの透過特性を持つ、シャープカットフィルタ
５を形成して、不必要な透過域、すなわち高域（短波長
側）の光を遮断すると、同図のＤのような半値幅の小さ
い透過帯を得ることかできる。
えば第３図のＥに示すように、非常に広い場合に、第３
図に示すＣの透過特性を持つ、シャープカットフィルタ
５を形成して、不必要な透過域、すなわち高域（短波長
側）の光を遮断すると、同図のＤのような半値幅の小さ
い透過帯を得ることかできる。
第１図はこの発明の１実施例光センザを概略的に示した
断面図、第２図及び第３図は、開光センザに用いるフィ
ルタの透過特性を説明するための図である。 ｌ；光センサ、 ２：半導体基板、 ３：受光素子、 ４：金属膜干渉フィルタ、５：光学
吸収膜（シャープカットフィルタ）、６・８：金属膜、
７：誘電体膜 特許出願人 工業技術院長 用田裕部（ほか１名） 代理人 弁理士 中 村 茂 信第１図 第２図 液４ 第３図 逍 退 卆“ （％１ 適長（ｎｆｆｌ） 、−Ｊ二続７市正〒１：（自発） １．事件の表示 昭和５１１年 特許願 第１０４８１３号２、発明の名
称 光センサ ；３．を山車をする有 事件との関係 特許出願人 住所 東京都１−代ト１１区霞が関１丁目３番Ｉ
号名称 （＋１４ ）工業技術院長 １１１４１裕
部（ほか１名） 氏名 （０（１３２） ｌ″業技術院大阪二に業技
術試験所長内胚−男 ５、復代理人 （１−業技術院長の復代理人）住所
の６００京都市下京区五条通人宮束入ル柿本町５９４番
地の旧山善ビル４０２ ６、代理人（立石電機株式会社の代理人）住所 ◎６０
０京都市下京区五条通大宮東入ル柿本町５９４番地の４
１山善ビル４０２７、補正命令の日ｆ１ 自発補正 ８、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ９、補正の内容 ｆｌｌ 明細書の第５頁上がら第１１行目にｒＭｇＦ
ｏＪとあるをｒＭｇＦ２Ｊと補正する。 以上
断面図、第２図及び第３図は、開光センザに用いるフィ
ルタの透過特性を説明するための図である。 ｌ；光センサ、 ２：半導体基板、 ３：受光素子、 ４：金属膜干渉フィルタ、５：光学
吸収膜（シャープカットフィルタ）、６・８：金属膜、
７：誘電体膜 特許出願人 工業技術院長 用田裕部（ほか１名） 代理人 弁理士 中 村 茂 信第１図 第２図 液４ 第３図 逍 退 卆“ （％１ 適長（ｎｆｆｌ） 、−Ｊ二続７市正〒１：（自発） １．事件の表示 昭和５１１年 特許願 第１０４８１３号２、発明の名
称 光センサ ；３．を山車をする有 事件との関係 特許出願人 住所 東京都１−代ト１１区霞が関１丁目３番Ｉ
号名称 （＋１４ ）工業技術院長 １１１４１裕
部（ほか１名） 氏名 （０（１３２） ｌ″業技術院大阪二に業技
術試験所長内胚−男 ５、復代理人 （１−業技術院長の復代理人）住所
の６００京都市下京区五条通人宮束入ル柿本町５９４番
地の旧山善ビル４０２ ６、代理人（立石電機株式会社の代理人）住所 ◎６０
０京都市下京区五条通大宮東入ル柿本町５９４番地の４
１山善ビル４０２７、補正命令の日ｆ１ 自発補正 ８、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ９、補正の内容 ｆｌｌ 明細書の第５頁上がら第１１行目にｒＭｇＦ
ｏＪとあるをｒＭｇＦ２Ｊと補正する。 以上
Claims (1)
- （１）光電素子の受光面上に、誘電体膜を金属膜で挟ん
で多層膜構造に形成される金属膜干渉フィルタと、適当
な波長位置に基礎吸収端を持つ光学吸収膜のシャープカ
ットフィルタとを重層形成するごとにより、該金属膜干
渉フィルタの必要な透過帯の光を透過し、かつ不必要な
透過帯の光を遮断するか、または該金属膜干渉フィルタ
の必要な透過帯の分光透過特性を所望の形状に改善する
ことを特徴とし、かつこれを一体向に重層形成してなる
ことを特徴とする光センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10481383A JPS59230123A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10481383A JPS59230123A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230123A true JPS59230123A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14390848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10481383A Pending JPS59230123A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230123A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6257138U (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-09 | ||
| WO1994009517A1 (de) * | 1992-10-13 | 1994-04-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur absorption infraroter strahlung |
| EP0650199A1 (en) * | 1993-10-22 | 1995-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Filter for image sensor |
| US6996891B1 (en) * | 1999-07-01 | 2006-02-14 | Emfitech Oy | Method for the manufacture of a sensor element |
| JP2011117884A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Hioki Ee Corp | 分光測定器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068787A (ja) * | 1973-10-22 | 1975-06-09 | ||
| JPS523443A (en) * | 1975-06-27 | 1977-01-11 | Hitachi Ltd | Optical interference filter |
| JPS55152428A (en) * | 1979-05-17 | 1980-11-27 | Ricoh Co Ltd | Spectroscopic filter and spectrocope provided therewith |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP10481383A patent/JPS59230123A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6257138U (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-09 | ||
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| EP0650199A1 (en) * | 1993-10-22 | 1995-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Filter for image sensor |
| US5648653A (en) * | 1993-10-22 | 1997-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical filter having alternately laminated thin layers provided on a light receiving surface of an image sensor |
| US6996891B1 (en) * | 1999-07-01 | 2006-02-14 | Emfitech Oy | Method for the manufacture of a sensor element |
| US7954385B2 (en) | 1999-07-01 | 2011-06-07 | Emfitech Oy | Method and system for using a sensor element for identifying an object |
| JP2011117884A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Hioki Ee Corp | 分光測定器 |
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