JPS6329427B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6329427B2 JPS6329427B2 JP20718582A JP20718582A JPS6329427B2 JP S6329427 B2 JPS6329427 B2 JP S6329427B2 JP 20718582 A JP20718582 A JP 20718582A JP 20718582 A JP20718582 A JP 20718582A JP S6329427 B2 JPS6329427 B2 JP S6329427B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- diffusion region
- light receiving
- receiving element
- light
- 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.)
- Expired
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 30
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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
- H01L31/08—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
<技術分野>
本発明は光結合半導体装置に関するものであ
る。
る。
<従来技術>
光結合半導体装置、例えば発光・受光素子を1
つのパツケージに封止したホトカプラにおいて、
発光・受光素子間に急峻なパルスを印加すると、
受光素子が誤動作することはよく知られている。
つのパツケージに封止したホトカプラにおいて、
発光・受光素子間に急峻なパルスを印加すると、
受光素子が誤動作することはよく知られている。
第1図は、ホトカプラ11において、発光素子
12と受光素子13間に急峻なパルスVp(傾き
dv/dt)が印加されたときの様子を示すもので、
このようなパルスの印加により受光素子13が誤
動作する。これは、発光素子12と受光素子13
間に容量による静電カツプリングが存在すること
による。従来、これを防止するため、発光素子1
2と受光素子13間に導電性のメツシユを入れた
り、受光素子13の表面に導電性透明フイルムを
付加していた。
12と受光素子13間に急峻なパルスVp(傾き
dv/dt)が印加されたときの様子を示すもので、
このようなパルスの印加により受光素子13が誤
動作する。これは、発光素子12と受光素子13
間に容量による静電カツプリングが存在すること
による。従来、これを防止するため、発光素子1
2と受光素子13間に導電性のメツシユを入れた
り、受光素子13の表面に導電性透明フイルムを
付加していた。
ところで、受光素子として、ホトダイオードと
増幅・信号処理用のバイポーラIC(集積回路)を
一体化した光学的ICでは、静電カツプリングに
よる受光素子への影響はホトダイオード部におい
て特に大きい。第2図は上記光学的ICのホトダ
イオード部の構成を示す断面図である。
増幅・信号処理用のバイポーラIC(集積回路)を
一体化した光学的ICでは、静電カツプリングに
よる受光素子への影響はホトダイオード部におい
て特に大きい。第2図は上記光学的ICのホトダ
イオード部の構成を示す断面図である。
N型エピタキシヤル層1は、適宜N+埋込層2
を形成した後のP型基板3上に成長させられたも
のであり、P+型アイソレーシヨン領域4により
区分している。N型エピタキシヤル層1内のP+
型拡散領域5は、他部、例えば光学的IC内にお
けるトランジスタのベース拡散層を形成するとき
同時に作られるものであり、ホトダイオードはこ
のP+型拡散領域5とN型エピタキシヤル層1の
P−N接合部をもつて構成される。N+型拡散領
域6は、前記トランジスタのエミツタ拡散層を形
成するとき同時に作られる、N型エピタキシヤル
層1の電極取出しのためのコンタクト部となるも
のである。
を形成した後のP型基板3上に成長させられたも
のであり、P+型アイソレーシヨン領域4により
区分している。N型エピタキシヤル層1内のP+
型拡散領域5は、他部、例えば光学的IC内にお
けるトランジスタのベース拡散層を形成するとき
同時に作られるものであり、ホトダイオードはこ
のP+型拡散領域5とN型エピタキシヤル層1の
P−N接合部をもつて構成される。N+型拡散領
域6は、前記トランジスタのエミツタ拡散層を形
成するとき同時に作られる、N型エピタキシヤル
層1の電極取出しのためのコンタクト部となるも
のである。
このような構造の受光素子において、P+型拡
散領域5とP+型拡散領域5以外のN型エピタキ
シヤル層1の領域がそれぞれ発光素子と面するた
め、発光素子との間で容量をもつ。一般的にこの
ような構造では、ホトダイオードのN型側は電源
電位又は定電圧電位等に接続され、P型側は次段
の増幅回路等の入力となる。この結果、P型側に
対応する容量による発光・受光素子間の静電カツ
プリングに基づく影響は増幅される。このため、
ホトダイオードのP+型拡散領域5に対応する発
光素子間との容量は、受光素子の動作に重要な影
響を及ぼす。
散領域5とP+型拡散領域5以外のN型エピタキ
シヤル層1の領域がそれぞれ発光素子と面するた
め、発光素子との間で容量をもつ。一般的にこの
ような構造では、ホトダイオードのN型側は電源
電位又は定電圧電位等に接続され、P型側は次段
の増幅回路等の入力となる。この結果、P型側に
対応する容量による発光・受光素子間の静電カツ
プリングに基づく影響は増幅される。このため、
ホトダイオードのP+型拡散領域5に対応する発
光素子間との容量は、受光素子の動作に重要な影
響を及ぼす。
<発明の目的>
本発明は、受光素子側のP−N接合部の構造を
改良することによつて、上記した従来の発光・受
光素子間の静電カツプリングによる影響を低減す
るものである。
改良することによつて、上記した従来の発光・受
光素子間の静電カツプリングによる影響を低減す
るものである。
<実施例>
以下第3図に従つて本発明の一実施例を説明す
る。第3図は、第2図と同様、ホトカプラの受光
素子側をホトダイオードと増幅・信号処理用のバ
イポーラIC部を一体化した光学的ICで構成した
ものであつて、そのホトダイオード部の断面構造
を示している。なお、第2図と同一符号部分は同
じ導電型でかつ同工程で作成された部分である。
る。第3図は、第2図と同様、ホトカプラの受光
素子側をホトダイオードと増幅・信号処理用のバ
イポーラIC部を一体化した光学的ICで構成した
ものであつて、そのホトダイオード部の断面構造
を示している。なお、第2図と同一符号部分は同
じ導電型でかつ同工程で作成された部分である。
第3図に明らかなように、ここでは更に、N型
エピタキシヤル層1の電極取出しのためのコンタ
クト部となるN+型拡散領域6の形成と同時(ト
ランジスタのエミツタ拡散層の形成と同時)に、
このN+型拡散層6とつながりP+型拡散領域5の
上面部に延在するN+型拡散領域7を形成して構
成される。従つてこのホトダイオードでは、N型
エピタキシヤル層1とP+型拡散領域5によるP
−N接合と、これと電気的に並列関係にあるP+
型拡散領域5とこのP+型拡散領域5の上面部に
延在されたN+型拡散領域7によるP−N接合と
2つのP−N接合部を有することとなる。
エピタキシヤル層1の電極取出しのためのコンタ
クト部となるN+型拡散領域6の形成と同時(ト
ランジスタのエミツタ拡散層の形成と同時)に、
このN+型拡散層6とつながりP+型拡散領域5の
上面部に延在するN+型拡散領域7を形成して構
成される。従つてこのホトダイオードでは、N型
エピタキシヤル層1とP+型拡散領域5によるP
−N接合と、これと電気的に並列関係にあるP+
型拡散領域5とこのP+型拡散領域5の上面部に
延在されたN+型拡散領域7によるP−N接合と
2つのP−N接合部を有することとなる。
以上のような構造により、P+型拡散領域5の
上面部はそのコンタクト部以外、延在されたN+
型拡散領域7で覆われ、容量は主としてN型に形
成されるため、静電カツプリングによる受光素子
への影響は低減される。また、この構造は2つの
P−N接合部を有することとなり、ホトダイオー
ドの光に関する光度を向上させる上でも非常に有
用である。
上面部はそのコンタクト部以外、延在されたN+
型拡散領域7で覆われ、容量は主としてN型に形
成されるため、静電カツプリングによる受光素子
への影響は低減される。また、この構造は2つの
P−N接合部を有することとなり、ホトダイオー
ドの光に関する光度を向上させる上でも非常に有
用である。
なお、P+型拡散領域5のコンタクト部を含め
必要に応じ、ホトダイオード部以外のバイポーラ
IC部等の一部又は全部を、多層配線技術を用い
てシールドすると更に効果的である。
必要に応じ、ホトダイオード部以外のバイポーラ
IC部等の一部又は全部を、多層配線技術を用い
てシールドすると更に効果的である。
第3図では、反射防止用のSiO2膜8上に、ポ
リイミド樹脂、SiO2、リンガラス、室化膜等の
絶縁層9を設け、これにアルミニウム等の金属配
線10を形成することによりシールドしている。
金属配線10の電位はグランド電位、電源電位、
又はその他の安定な電位等、受光素子への静電カ
ツプリングの影響の少ない電位に接続するとよ
い。もちろん、電位を浮かしておいても、一定の
改善が得られる。
リイミド樹脂、SiO2、リンガラス、室化膜等の
絶縁層9を設け、これにアルミニウム等の金属配
線10を形成することによりシールドしている。
金属配線10の電位はグランド電位、電源電位、
又はその他の安定な電位等、受光素子への静電カ
ツプリングの影響の少ない電位に接続するとよ
い。もちろん、電位を浮かしておいても、一定の
改善が得られる。
以上、受光素子としてホトダイオードと増幅・
信号処理用バイポーラICとを一体化した、特に
工程を増やすことなく構成できるものについて説
明したが、ホトダイオード部の代りにホトトラン
ジスタ、ホトサイリスタを形成したものでも同様
である。又、一体化されたものに限らず、ホトダ
イオード、ホトトランジスタ、ホトサイリスタ等
と、バイポーラICを2チツプで構成するもので
もよい。更に、ホトカプラによらず、発光・受光
素子を個別に作り、これらを組合わせてこれらの
間に光の遮弊物がはいれるようにした構造のホト
インタラプタにも適用可能である。
信号処理用バイポーラICとを一体化した、特に
工程を増やすことなく構成できるものについて説
明したが、ホトダイオード部の代りにホトトラン
ジスタ、ホトサイリスタを形成したものでも同様
である。又、一体化されたものに限らず、ホトダ
イオード、ホトトランジスタ、ホトサイリスタ等
と、バイポーラICを2チツプで構成するもので
もよい。更に、ホトカプラによらず、発光・受光
素子を個別に作り、これらを組合わせてこれらの
間に光の遮弊物がはいれるようにした構造のホト
インタラプタにも適用可能である。
<発明の効果>
以上のように本発明は、受光素子としてホトダ
イオード部と増幅・信号処理用のバイポーラIC
部とを一体化したものを使用した1パツケージ封
止の光結合半導体装置にあつて、特に工程を増や
すことなく簡単な構造で構成でき、かつこの光を
受けて光電流を生成するP−N接合部の構造を改
良することにより光に対する感度を増加させると
ともに、発光・受光素子間の静電カツプリングの
影響を低減して、パルス印加による誤動作を防止
できるものであり実用価値の高い有用な光結合半
導体装置が提供できる。
イオード部と増幅・信号処理用のバイポーラIC
部とを一体化したものを使用した1パツケージ封
止の光結合半導体装置にあつて、特に工程を増や
すことなく簡単な構造で構成でき、かつこの光を
受けて光電流を生成するP−N接合部の構造を改
良することにより光に対する感度を増加させると
ともに、発光・受光素子間の静電カツプリングの
影響を低減して、パルス印加による誤動作を防止
できるものであり実用価値の高い有用な光結合半
導体装置が提供できる。
第1図はホトカプラのパルス印加状態を説明す
る電気回路図、第2図は従来例における受光素子
の要部を示す断面図、第3図は本発明の一実施例
における受光素子の要部を示す断面図である。 11……ホトカプラ、12……発光素子、13
……受光素子、1……N型エピタキシヤル層、2
……N+型埋込層、3……P型基板、4……P+型
アイソレーシヨン領域、5……P+型拡散層、6
……N+型拡散層、7……延在されたN+型拡散
層。
る電気回路図、第2図は従来例における受光素子
の要部を示す断面図、第3図は本発明の一実施例
における受光素子の要部を示す断面図である。 11……ホトカプラ、12……発光素子、13
……受光素子、1……N型エピタキシヤル層、2
……N+型埋込層、3……P型基板、4……P+型
アイソレーシヨン領域、5……P+型拡散層、6
……N+型拡散層、7……延在されたN+型拡散
層。
Claims (1)
- 1 発光素子と受光素子を相対向して配置する1
パツケージ封止の光結合半導体装置において、前
記受光素子は光を受けて光電流を生成するホトダ
イオード部と、前記光電流の増幅・信号処理用の
バイポーラIC部とを一体化してなり、前記ホト
ダイオード部は、基板上に成長させたエピタキシ
ヤル層と、該エピタキシヤル層内の他の導電型を
示す、前記バイポーラIC部のトランジスタのベ
ース拡散層と同時に作成される第1の拡散領域と
より成る第1のP−N接合部及び前記バイポーラ
IC部のトランジスタのエミツタ拡散層と同時に
作成される、前記エピタキシヤル層の電極取出し
のためのコンタクト用拡散層につながり前記第1
の拡散層の上面部に延在する第2の拡散領域と、
前記第1の拡散領域とより成る第2のP−N接合
部を備えてなることを特徴とする光結合半導体装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57207185A JPS5996784A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 光結合半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57207185A JPS5996784A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 光結合半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5996784A JPS5996784A (ja) | 1984-06-04 |
JPS6329427B2 true JPS6329427B2 (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=16535649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57207185A Granted JPS5996784A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 光結合半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5996784A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5162887A (en) * | 1988-10-31 | 1992-11-10 | Texas Instruments Incorporated | Buried junction photodiode |
US6590242B1 (en) * | 1999-02-25 | 2003-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57207185A patent/JPS5996784A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5996784A (ja) | 1984-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3925801A (en) | Photon isolator with improved photodetector transistor stage | |
US4318115A (en) | Dual junction photoelectric semiconductor device | |
JP2020504500A (ja) | 光検出器アレイのデジタルフロントエンドとのハイブリッド統合 | |
US4183034A (en) | Pin photodiode and integrated circuit including same | |
US4903103A (en) | Semiconductor photodiode device | |
US3452206A (en) | Photo-diode and transistor semiconductor radiation detector with the photodiode biased slightly below its breakdown voltage | |
JPS6329427B2 (ja) | ||
US6989522B2 (en) | Light-receiving module and light-receiving device having malfunction preventing structure | |
US6864555B2 (en) | Photo detector methods to reduce the disabling effects of displacement current in opto-couplers | |
JPS63160270A (ja) | フオトセンサと信号処理用素子を有する半導体装置 | |
JP3497977B2 (ja) | 受光素子およびこれを用いた光結合装置 | |
JPH07120761B2 (ja) | 受光素子内蔵型半導体集積回路 | |
EP0222338A2 (en) | Semiconductor photo-sensing device | |
JP2998646B2 (ja) | 受光演算素子 | |
JPS6329426B2 (ja) | ||
JPH06163977A (ja) | フォトカプラ | |
JP2011082513A (ja) | シリコン光検出モジュール | |
JPH04280685A (ja) | 受光装置 | |
JPS6329428B2 (ja) | ||
JP4459472B2 (ja) | 光検出器 | |
JP3831639B2 (ja) | 受光素子及び受光モジュール | |
JP2670634B2 (ja) | 回路内蔵受光素子 | |
JP3794606B2 (ja) | 受光素子用接合容量 | |
JPS59144188A (ja) | 光結合半導体装置 | |
JPH0730143A (ja) | 光結合半導体装置 |