CN112673480A - 受光元件单元 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供一种2个受光元件重叠而小型化的受光元件单元。本发明的解决方案是一种受光元件单元(1、101)，具备：第1受光元件(10、110)，其在第1半导体衬底的主表面侧具有受光区域；第2受光元件(20、120)，其在第2半导体衬底的主表面侧具有受光区域；以及支撑衬底(2、102)，其具有用于将所述第1受光元件及所述第2受光元件电性连接至外部的配线，在第1受光元件及所述第2受光元件中的一者具有从受光区域相反侧的背面朝向其受光区域侧形成为凹状的凹部(16、126)，而另一者容纳于其凹部。

Description

受光元件单元
技术领域
本发明关于一种受光元件单元，其为了检测广域波长的光而具有将相异波长范围的光转换为电子信号的2种受光元件。
背景技术
以往为了检测广域波长的光并转换为电子信号，利用的受光元件单元会具有检测波长相异的多个受光元件。如此的受光元件单元是将多个受光元件例如排列形成于支撑衬底上，且入射光的入射轴会因每个受光元件而异。在利用光纤的光通信中，波长相异的光信号会通过相同光纤进行传送，并从光纤的接收侧端部射出。在此光通信使用上述受光元件单元的情形时，是依波长进行分光并射入对应的受光元件。
具有多个受光元件的受光元件单元中，若将受光元件加以排列则宽度(面积)会变大，还有分光机构是必要的，故难以进行为了可内置于光通信机器的小型化。因此，例如专利文献1、2般已知的技术，其构成是重叠2个受光元件，使穿透一者受光元件的光射入另一者受光元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-192873号公报
专利文献2：日本特开2019-12713号公报
发明内容
发明所欲解决的课题
然而，若以专利文献1、2的方式重叠2个受光元件时则厚度会增加，故受光元件单元仍然会变大。因此考虑将通过研磨等的加工而分别薄化的2个受光元件重叠，借此抑制重叠时的厚度增加。
在此，重叠2个受光元件的情形时，穿透光入射侧的第1受光元件的光会被入射侧相反侧的第2受光元件转换为电子信号，故较第1受光元件用于更长波长的受光元件为第2受光元件。亦即，第1受光元件为用于在受光元件单元的受光波长范围中短波长范围的受光元件，第2受光元件为用于不被吸收而穿透第1受光元件的长波长范围的受光元件。
例如，有在第1受光元件使用硅衬底且在第2受光元件使用磷化铟衬底的情形，或在第1受光元件使用氮化镓类衬底且在第2受光元件使用硅衬底的情形等。借此，第1受光元件会接受短波长侧的入射光，而第2受光元件会接收穿透第1受光元件的长波长侧的入射光。
使用磷化铟衬底或氮化镓类衬底的受光元件的制造成本会比使用硅衬底的受光元件要高，故希望尺寸(面积)能缩小。另一方面，使衬底变薄的薄化加工会使受光元件产生裂缝等不良的疑虑变大，故有时会要求第1受光元件及第2受光元件的其中一者不太薄化或完全不薄化。此时，即使重叠第1受光元件及第2受光元件也无法充分抑制厚度，故难以小型化。
本发明的目的为提供一种受光元件单元，其重叠2个受光元件而小型化。
解决课题的技术方案
权利要求1的发明为一种受光元件单元，其特征在于具备：第1受光元件，其在第1半导体衬底的主表面侧具有受光区域；第2受光元件，其在第2半导体衬底的主表面侧具有受光区域；以及支撑衬底，其具有用于将所述第1受光元件及所述第2受光元件电性连接至外部的配线，所述第1受光元件及所述第2受光元件中的一者具有从所述受光区域相反侧的背面朝向所述受光区域侧形成为凹状的凹部，而另一者容纳于所述凹部。
若根据上述构成，则受光元件单元具有第1受光元件及第2受光元件，其中的一者于存在有受光区域的主表面侧的相反侧具有凹部，另一者容纳于其凹部。因此可重叠用以接收宽波长范围的光的2个受光元件，且可通过凹部抑制厚度而将受光元件单元小型化。
权利要求2的发明的受光元件单元有如权利要求1的发明，其特征在于，所述第1受光元件及所述第2受光元件配置成穿透所述第1受光元件的受光区域的光会射入所述第2受光元件的受光区域。
若根据上述构成，则波长相异的入射光无须分光即可由受光元件单元接收，故可谋求受光元件单元的小型化。
权利要求3的发明的受光元件单元有如权利要求2的发明，其特征在于，所述第1受光元件分别于入射光的入口侧及出口侧具有抗反射层。
若根据上述构成，则可抑制在第1受光元件的入射光入口侧的反射，确保第1、第2受光元件的受光量，同时抑制穿透第1受光元件的光在入射光出口侧的反射，确保第2受光元件的受光量。
权利要求4的发明的受光元件单元有如权利要求1～3中任1项的发明，其特征在于，所述第1受光元件具有所述凹部，且此凹部侧固定于所述支撑衬底，所述第2受光元件在所述第2半导体衬底的主表面侧具有电极，所述电极通过固化的导电性构件固定于所述支撑衬底上对应的所述配线。
若根据上述构成，则可于第1受光元件的凹部容纳第2受光元件，以谋求受光元件单元的小型化，并且第2受光元件固定于支撑衬底时也同时进行电性连接，故可让形成受光元件单元变容易。
权利要求5的发明的受光元件单元有如权利要求1～3中任1项的发明，其特征在于，所述第1受光元件具有所述凹部及中间配线，所述中间配线于此凹部侧与所述支撑衬底上对应的配线连接，所述凹部侧固定于所述支撑衬底，所述第2受光元件在所述第2半导体衬底的主表面侧具有电极，所述电极通过固化的导电性构件固定于所述第1受光元件上对应的所述中间配线。
若根据上述构成，则可于第1受光元件的凹部容纳第2受光元件，以谋求受光元件单元的小型化，并且第2受光元件固定于第1受光元件时也同时与对应的中间配线电性连接，此第1受光元件固定于支撑衬底时同时中间配线也与支撑衬底上对应的配线连接，故可让形成受光元件单元变容易。
权利要求6的发明的受光元件单元有如权利要求1～3中任1项的发明，其特征在于，所述第2受光元件具有所述凹部及中间配线，所述中间配线于此凹部侧通过导电性线与所述支撑衬底上对应的配线连接，所述凹部相反侧固定于所述支撑衬底，所述第1受光元件在所述第1半导体衬底的主表面侧具有电极，在所述电极相反侧固定于所述凹部的状态下，所述电极通过导电性线分别与所述中间配线连接。
若根据上述构成，则可于第2受光元件的凹部容纳第1受光元件，将受光元件单元小型化。
权利要求7的发明的受光元件单元有如权利要求1～6中任1项的发明，其特征在于，所述第1半导体衬底为硅衬底，所述第2半导体衬底为磷化铟衬底。
若根据上述构成，则可在入射光未分光下于第1受光元件接受可见光区域为主的入射光，且于第2受光元件接收穿透第1受光元件的红外光区域的入射光，故可谋求受光元件单元的小型化。
发明效果
根据本发明的受光元件单元，可重叠2个受光元件并将受光元件单元小型化。
附图说明
图1为本发明的实施例1、2的受光元件单元的立体图。
图2为实施例1的受光元件单元的俯视图。
图3为图2的III-III线剖面图。
图4为实施例2的受光元件单元的俯视图。
图5为图4的V-V线剖面图。
图6为本发明的实施例3的受光元件单元的立体图。
图7为实施例3的受光元件单元的俯视图。
图8为图7的VIII-VIII线剖面图。
具体实施方式
以下根据实施例说明本发明的实施方式。
实施例1
图1表示受光元件单元1的外观，图2表示从光射入的方向观看受光元件单元1的主要部分，图3表示受光元件单元1的主要部分剖面。如图1～图3所示，受光元件单元1具有支撑衬底2、第1受光元件10以及容纳于第1受光元件10的凹部16的第2受光元件20。在支撑衬底2形成有多条配线3a～3c，其用于将第1受光元件10及第2受光元件20电性连接至外部，在此等配线3a～3c形成有用于分别与外部连接的垫部4a～4c。入射光是从支撑衬底2相反侧射入第1受光元件10。
说明第1受光元件10。
第1受光元件10在作为第1半导体衬底的例如硅衬底(以下简称为Si衬底)11的主表面侧具有第1受光区域12，并且为接受可见光区域为主的入射光的光二极管。Si衬底11例如为n型，此n型的Si衬底11在成为入射光入口侧的主表面侧形成有例如掺杂硼的p型扩散区域12a，此主表面覆盖有预定厚度的抗反射层13(例如厚度为160nm的硅氮化膜或硅氧化膜等)。再者，抗反射层13的材质或厚度可适当地设定。
在抗反射层13以与p型扩散区域12a连通的方式形成有开口部，而在包含所述开口部的预定区域中选择性地堆积例如主要包含铝或金的电极材料，形成第1阳极电极14。接下来，在n型的Si衬底11的主表面相反侧露出的背面成为第1阴极电极15。第1阳极电极14例如通过金线5(导电性线)而与支撑衬底2上对应的配线3b连接。第1阴极电极15通过用干燥或冷却而固化的导电性构件17(例如含有银粒子的导电性接着剂、共晶焊料、金凸块等)固定且电性连接于支撑衬底2上对应的配线3c。
再者，虽省略图标，但第1阴极电极15可在Si衬底11的背面侧例如掺杂磷而使其低电阻化，也可使主要包含铝或金的电极材料附着而形成。又，虽也省略图示，但通过形成于抗反射层13的开口而在p型扩散区域12a的外侧与n形的Si衬底11的主表面连接的第1阴极电极，也可通过金线等与对应的配线3c连接。
通过n型的Si衬底11及p型扩散区域12a所形成的pn结的邻近处为第1受光区域12，而射入的光会转换为电荷。通过第1阳极电极14及第1阴极电极15将此电荷作为电流(电子信号)传递至外部。再者，第1受光区域12纵横的宽度例如为2000μm左右，深度为10μm左右，但此等可适当地设定。又，第1受光元件10形成为1边是例如3mm左右的矩形，其厚度以不太薄化或完全不薄化的方式而例如为250～400μm左右。
Si衬底11的主表面为Si(100)面。此Si衬底11具备凹部16，其从p型扩散区域12a相反侧的表面(背面)朝向第1受光区域12侧而在Si衬底11的内部形成为凹状。成为穿透第1受光元件10的入射光的出口侧的凹部16在内表面亦形成有预定厚度的抗反射层18(例如厚度为250nm的硅氮化膜或硅氧化膜等)。此等抗反射层13、18也发挥绝缘保护层的功能。
凹部16是从Si衬底11的背面实施选择性刻蚀与第1受光区域12对应的区域而形成。虽省略图示，但可在Si衬底11的背面形成与第1受光区域12对应的区域设有开口的刻蚀掩模，使用碱性水溶液(例如KOH水溶液或TMAH水溶液)作为刻蚀液而刻蚀Si衬底11，借此形成凹部16。
此时，Si衬底11的背面为Si(100)面，若进行刻蚀则会露出Si衬底11内部的Si(100)面。另一方面，在刻蚀掩模所覆盖区域的边界附近会因刻蚀的进行而露出刻蚀速度比Si(100)面还慢的Si(111)面，于是凹部16的周壁成为倾斜状。通过利用此刻蚀速度差异的各向异性刻蚀，凹部16形成为四角锥台状。凹部16形成为例如200μm左右的深度，但可通过刻蚀时间而容易地控制此深度。
说明第2受光元件20。
第2受光元件20在作为第2半导体衬底的例如磷化铟衬底(以下简称为InP衬底)21的主表面侧具有第2受光区域22，并且为接受穿透第1受光元件10的第1受光区域12的红外光区域的入射光的光二极管。此第2受光元件20形成为其纵横的宽度小于第1受光元件10的凹部16纵横的宽度，且其厚度小于凹部16的深度，而在凹部16容纳第2受光元件20。例如第2受光元件20形成为1边是1mm左右的矩形，且薄化使厚度形成为150μm左右。
InP衬底21例如为n型，在此InP衬底21的主表面侧形成有例如主要为InGaAs构成的p型区域22a。此主表面覆盖有预定厚度的抗反射层23(例如厚度为250nm的硅氮化膜或硅氧化膜等)，主表面相反侧的背面亦覆盖同样的抗反射层28。
以分别连通至第2受光区域22及其外侧的InP衬底21的方式，于抗反射层23分别设置开口部，在包含此等开口部的各预定区域选择性地堆积例如主要包含铝或金的电极材料，而形成第2阳极电极24及第2阴极电极25。
第2阳极电极24及第2阴极电极25通过用干燥或冷却而固化的导电性构件27(例如含有银粒子的导电性接着剂、共晶焊料、金凸块等)固定于支撑衬底2上对应的配线3a、3c。借此使第2受光元件20固定且电性连接于支撑衬底2。由于物理性固定与电性连接是同时进行，故形成受光元件单元1会变容易。再者，虽省略图示，但第2受光元件20的背面侧可通过接着剂等固定于支撑衬底2，第2阳极电极24及第2阴极电极25可通过金线等与分别对应的配线3a、3c连接。
通过n型的InP衬底21及p型区域22a所形成的pn结的邻近处为第2受光区域22，而射入的光会转换为电荷。通过第2阳极电极24及第2阴极电极25将此电荷作为电流(电子信号)传递至外部。第2受光区域22纵横的宽度例如为800μm左右，深度为10μm左右，但此等可适当地设定。再者，第2受光元件20也可为PIN光二极管。
说明支撑衬底2。
支撑衬底2例如为陶瓷衬底或印刷衬底，并且形成有多条配线3a～3c，其露出第1、第2受光元件10、20的电极固定的部分。此等多条配线3a～3c形成为使第1、第2受光元件10、20的第1、第2阳极电极14、24及第1、第2阴极电极15、25可容易地从外部电性连接，并具备用以与外部连接的垫部4a～4c。
在此支撑衬底2固定有第2受光元件20，并且以于凹部16容纳此第2受光元件20的方式，将第1受光元件10固定于支撑衬底2，形成受光元件单元1。借此，第1受光元件10及第2受光元件20配置成穿透第1受光区域12的光会射入第2受光区域22。
在受光元件单元1中，光从支撑衬底2相反侧射入第1受光元件10，在第1受光元件10中将可见光区域至红外光区域的例如波长为400～1000nm的区域的光转换为电流，并作为电子信号传递至外部。接下来，穿透第1受光元件10的例如波长为1000～1600nm的区域的光会射入第2受光元件20，此光在第2受光元件20中转换为电流，并作为电子信号传递至外部。
亦即，受光元件单元1在无需分离或滤波下将入射光中所含波长大幅相异的入射信号转换为电子信号。此受光元件单元1由于是在第1受光元件10的凹部16容纳第2受光元件20，故可小型化至同等于仅有第1受光元件10的受光单元的大小。又，将第2受光元件20小型化，可抑制受光元件单元1的制造成本。再者，此受光元件单元1容纳于未图标的壳体等而使用于光通信等，所述壳体等具备分别与支撑衬底2的多个垫部4a～4c连接的多个端子以及光入射用的窗口等。
实施例2
根据图1、4、5说明将上述实施例1局部地变更的实施例2。图4表示从光射入的方向观看受光元件单元1的主要部分，图5表示受光元件单元1的主要部分剖面。第1、第2受光元件10、20为与上述实施例1相同的受光元件，故附上与实施例1相同的标记并省略说明。在此第1受光元件10中，在凹部16的内表面及Si衬底11的背面形成有2条中间配线31、32，其用以将第2受光元件20的第2阳极电极24及第2阴极电极25分别与支撑衬底2上对应的配线3a、3c连接。中间配线31、32在抗反射层18上选择性地堆积例如主要包含铝或金的配线材料而形成。
第2受光元件20的第2阳极电极24及第2阴极电极25通过导电性构件27分别固定于第1受光元件10上对应的中间配线31、32。借此，第2受光元件20固定并容纳于第1受光元件10的凹部16，并且与中间配线31、32电性连接。又，还配置成穿透第1受光区域12的光会射入第2受光区域22。
将此第2受光元件20容纳于凹部16的第1受光元件10的第1阴极电极15通过导电性构件17固定于支撑衬底2上对应的配线3c，借此进行电性连接。此时，中间配线31、32亦通过导电性构件17分别固定且电性连接于对应的配线3a、3c。
接着，第1受光元件10的第1阳极电极14例如通过金线5与支撑衬底2上对应的配线3b连接，形成受光元件单元1。此受光元件单元1于第1受光元件10的凹部16容纳第2受光元件20，故可小型化至同等于仅有第1受光元件10的受光单元的大小。又，将第2受光元件20小型化，可抑制受光元件单元1的制造成本。
实施例3
图6表示受光元件单元101的外观，图7为从光射入的方向观看受光元件单元101的主要部分，图8表示受光元件单元101的主要部分剖面。如图6～图8所示，受光元件单元101具有支撑衬底102、第1受光元件110、及将第1受光元件110容纳于凹部126的第2受光元件120。在支撑衬底102形成有多条配线103a～103c，其用以连接第1受光元件110及第2受光元件120，此等配线103a～103c形成有用以分别与外部连接的垫部104a～104c。入射光从支撑衬底102相反侧射入第1受光元件110。
说明第1受光元件110。
第1受光元件110在作为第1半导体衬底的例如Si衬底111的主表面侧具有第1受光区域112，并且为接受可见光区域为主的入射光的光二极管。Si衬底111例如为n型，此n型的Si衬底111在成为入射光入口侧的主表面侧形成有例如掺杂硼的p型扩散区域112a。
此第1受光元件110形成为其纵横的宽度小于第2受光元件120的凹部126纵横的宽度，且其厚度小于凹部126的深度，并在凹部126容纳第1受光元件110。例如第1受光元件110形成为1边是1mm左右的矩形，且薄化使厚度形成为150μm左右。
入射光入口侧的主表面以及穿透第1受光元件110的入射光的出口侧的背面分别覆盖有预定厚度的抗反射层113、118(例如厚度为160nm的硅氮化膜或硅氧化膜等)。此等抗反射层113、118亦发挥绝缘保护层的功能。再者，抗反射层113、118的材质或厚度可适当地设定。
以分别连通至p型扩散区域112a及其外侧的Si衬底111的方式，于抗反射层113分别设置开口部。在包含此等开口部的各预定区域选择性地堆积例如主要包含铝或金的电极材料，形成第1阳极电极114及第1阴极电极115。
通过n型的Si衬底111及p型扩散区域112a所形成的pn结的邻近处为第1受光区域112，而射入的光会转换为电荷。通过第1阳极电极114及第1阴极电极115将此电荷作为电流(电子信号)传递至外部。再者，第1受光区域112纵横的宽度例如为800μm左右，深度为10μm左右，但此等可适当地设定。
说明第2受光元件120。
第2受光元件120在作为第2半导体衬底的例如InP衬底121的主表面侧具有第2受光区域122，并且为接受穿透第1受光元件110的第1受光区域112的红外光区域的入射光的光二极管。此第2受光元件120是以不太薄化或完全不薄化的方式使其厚度形成为大于第1受光元件110的厚度。接下来，为了抑制第1、第2受光元件110、120重叠时的厚度，故具有用以容纳第1受光元件110的凹部126，且第2受光元件120纵横的宽度大于第1受光元件110纵横的宽度。例如第2受光元件20形成为1边是3mm左右的矩形，厚度形成为250～400μm左右。
InP衬底121例如为n型，在此InP衬底121的主表面侧形成有例如主要为InGaAs构成的p型区域122a。此主表面覆盖有预定厚度的抗反射层123(例如厚度为250nm的硅氮化膜或硅氧化膜等)。
InP衬底121具备凹部126，其从p型区域122a相反侧的背面朝向第2受光区域122而在InP衬底121的内部形成为凹状。凹部126是在InP衬底121的背面例如通过机械加工而形成为包含与第2受光区域122对应的区域，且宽度为1.2～1.5mm左右、长度与第2受光元件120纵横的长度相等的槽。此槽优选形成为在第2半导体衬底较难劈开的方向上延伸。
凹部126形成为例如200μm左右的深度，其底部为了预防入射光的散射而实施研磨等的平坦化处理。在凹部126的内表面及InP衬底121的背面形成有预定厚度的抗反射层128(例如厚度为250nm的硅氮化膜或硅氧化膜等)。此抗反射层128及主表面侧的抗反射层123也发挥绝缘保护层的功能。在InP衬底121的背面侧的抗反射层128上形成有中间配线131、132，其用以连接第1受光元件110的第1阳极电极114与第1阴极电极115。
在InP衬底121的主表面侧的抗反射层123，以分别连通至第2受光区域122及其外侧的InP衬底121的方式分别设置开口部。在包含此等开口部的各预定区域选择性地堆积例如主要包含铝或金的电极材料，形成第2阳极电极124及第2阴极电极125。此等第2阳极电极124及第2阴极电极125通过用干燥或冷却而固化的导电性构件127(例如含有银粒子的导电性接着剂、共晶焊料、金凸块等)分别固定于支撑衬底102上对应的配线103a、103c，借此使第2受光元件120固定且电性连接于支撑衬底102。
通过n型的InP衬底121及p型区域122a所形成的pn结的邻近处为第2受光区域122，而射入的光会转换为电荷。通过第2阳极电极124及第2阴极电极125将此电荷作为电流(电子信号)传递至外部。再者，第2受光区域122纵横的宽度例如为1500μm左右，深度为10μm左右，但此等可适当地设定。
说明支撑衬底102。
支撑衬底102例如为陶瓷衬底或印刷衬底，并且形成有多条配线103a～103c，其露出第1、第2受光元件110、120电性连接的部分。此等多条配线103a～103c为了使第1、第2受光元件110、120的第1、第2阳极电极114、124及第1、第2阴极电极115、125可容易地从外部电性连接，而具备用以与外部连接的垫部104a～104c。
第2受光元件120中，凹部126相反侧(主表面侧)是固定于支撑衬底102，且以容纳于此第2受光元件120的凹部126的方式固定第1受光元件110，形成受光元件单元101。借此，配置成穿透第1受光区域112的光会射入第2受光区域122。可将于凹部126固定有第1受光元件110的第2受光元件120固定于支撑衬底102。
第1受光元件110的背面侧通过接着剂117固定于凹部126。此接着剂117例如以环氧树脂为主成分，且相对于穿透第1受光元件110的入射光为透明。再者，亦可以穿透第1受光元件110的入射光不通过接着剂117而射入第2受光元件120的方式，仅于第1受光元件110的背面外缘部涂布接着剂进行固定。
第1受光元件110的第1阳极电极114及第1阴极电极115例如通过金线105、106分别与第2受光元件120的背面上对应的中间配线131、132连接。中间配线131、132例如通过金线107、108分别与支撑衬底102上对应的配线103b、103c连接。
在受光元件单元101中，光从支撑衬底102相反侧射入第1受光元件110，在第1受光元件110中，可见光区域至红外光区域的例如波长为400～1000nm的区域的光会转换为电流，并作为电子信号传递至外部。穿透第1受光元件110的例如波长为1000～1600nm的区域的光会射入第2受光元件120，此光在第2受光元件120中转换为电流，并作为电子信号传递至外部。
如此形成的受光元件单元101由于是在第2受光元件120的凹部126容纳第1受光元件110，故可小型化至同等于仅有第2受光元件120的受光单元的大小。此受光元件单元1容纳于未图标的壳体而使用于光通信等，所述壳体具备分别与支撑衬底102的多个垫部104a～104c连接的多个端子以及光入射用的窗口等。再者，可在第1半导体衬底使用氮化镓类衬底且在第2半导体衬底使用硅衬底或磷化铟衬底，以接收紫外光及可见光、或者紫外光及红外光。
说明实施例1、2的受光元件单元1及实施例3的受光元件单元101的作用、效果。
受光元件单元1具备第1受光元件10及第2受光元件20，且于第1受光元件10的第1半导体衬底具有从第1受光区域12相反侧的背面朝向主表面侧的第1受光区域12形成为凹状的凹部16。另一方面，受光元件单元101具备第1受光元件110及第2受光元件120，且于第2受光元件120的第2半导体衬底具有从第2受光区域122相反侧的背面朝向主表面侧的第2受光区域122形成为凹状的凹部126。接下来，在凹部16容纳第2受光元件20，在凹部126容纳第1受光元件110。换句话说，第1受光元件及第2受光元件中的一者具有凹部，另一者则容纳于其凹部。
因此，可为了接收广波长范围的光而重叠第1受光元件10及第2受光元件20，且抑制厚度而将受光元件单元1小型化。又，可重叠第1受光元件110及第2受光元件120，且抑制厚度而将受光元件单元101小型化。
第1受光元件10及第2受光元件20配置成穿透第1受光区域12的光会射入第2受光区域22。又，第1受光元件110及第2受光元件120配置成穿透第1受光区域112的光会射入第2受光区域122。因此，受光元件单元1、101可在不分光下接收波长相异的入射光，故可将受光元件单元1、101小型化。
第1受光元件10于入射光的入口侧及出口侧分别具有抗反射层13、18。又，第1受光元件110于入射光的入口侧及出口侧分别具有抗反射层113、118。因此，可抑制第1受光元件10、110的入射光入口侧的反射，确保第1受光元件10、110的受光量及第2受光元件20、120的受光量，同时可抑制穿透第1受光元件10、110的光在入射光出口侧的反射，可确保第2受光元件20、120的受光量。
上述实施例1中，第1受光元件10具有凹部16并使凹部16侧固定于支撑衬底2，容纳于凹部16的第2受光元件20中，主表面侧的第2阳极电极24及第2阴极电极25通过导电性构件27分别固定于支撑衬底2上对应的配线3a、3c。因此，于第1受光元件10的凹部16容纳第2受光元件20而可将受光元件单元1小型化，并且将第2受光元件20固定于支撑衬底2时同时进行电性连接，故可容易地形成受光元件单元1。
上述实施例2中，第1受光元件10具有凹部16及中间配线31、32，所述中间配线31、32于凹部16侧与支撑衬底2上对应的配线3a、3c连接，凹部16侧固定于支撑衬底2。接下来，容纳于凹部16的第2受光元件20中，主表面侧的第2阳极电极24及第2阴极电极25通过导电性构件27分别固定于第1受光元件10上对应的中间配线31、32。因此，可于第1受光元件10的凹部16容纳第2受光元件20而将受光元件单元1小型化，并且固定有第2受光元件20的第1受光元件10固定于支撑衬底2时同时也进行电性连接，故可容易地形成受光元件单元1。
在上述实施例3中，第2受光元件120具有凹部126，且凹部126相反侧(主表面侧)固定于支撑衬底102。第1受光元件110在其背面侧固定于凹部126的状态下，主表面侧的第1阳极电极114及第1阴极电极115通过具有导电性的金线105、106分别与形成于第2受光元件120的对应的中间配线131、132连接。因此，可于第2受光元件120的凹部126容纳第1受光元件110，而将受光元件单元101小型化。
第1半导体衬底为硅衬底(Si衬底11、111)且第2半导体衬底为磷化铟衬底(InP衬底21、121)。因此，可在入射光不分光下在第1受光元件10、110接受可见光区域为主的入射光，在第2受光元件20、120接受穿透第1受光元件10、110的红外光区域的入射光，可将受光元件单元1、101小型化。
又，本领域技术人员在不脱离本发明主旨下能够以对所述实施方式施以各种变更的方式进行实施，其变更方式亦包括在本发明中。
附图标记说明
1,101 受光元件单元
2,102 支撑衬底
3a～3c,103a～103c 配线
4a～4c,104a～104c 垫
5,105～108 金线(导电性线)
10,110 第1受光元件
11,111 Si衬底(第1半导体衬底)
12,112 第1受光区域
12a,112a p型扩散区域
13,18,113,118 抗反射层
14,114 第1阳极电极
15,115 第1阴极电极
16 凹部
17,27,127 导电性接着剂
20,120 第2受光元件
21,121 InP衬底(第2半导体衬底)
22,122 第2受光区域
22a,122a p型区域
23,28,123,128 抗反射层
24,124 第2阳极电极
25,125 第2阴极电极
31,32,131,132 中间配线
117 接着剂
126 凹部

Claims (7)

1.一种受光元件单元，其特征在于具备：
第1受光元件，其在第1半导体衬底的主表面侧具有受光区域；
第2受光元件，其在第2半导体衬底的主表面侧具有受光区域；以及
支撑衬底，其具有用于将所述第1受光元件及所述第2受光元件电性连接至外部的配线，
所述第1受光元件及所述第2受光元件中的一者具有从所述受光区域相反侧的背面朝向所述受光区域侧形成为凹状的凹部，而另一者容纳于所述凹部。
2.根据权利要求1所述的受光元件单元，其特征在于，
所述第1受光元件及所述第2受光元件配置成穿透所述第1受光元件的受光区域的光会射入所述第2受光元件的受光区域。
3.根据权利要求1或2所述的受光元件单元，其特征在于，
所述第1受光元件分别于入射光的入口侧及出口侧具有抗反射层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的受光元件单元，其特征在于，
所述第1受光元件具有所述凹部，且此凹部侧固定于所述支撑衬底，
所述第2受光元件在所述第2半导体衬底的主表面侧具有电极，所述电极通过固化的导电性构件固定于所述支撑衬底上对应的所述配线。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的受光元件单元，其特征在于，
所述第1受光元件具有所述凹部及中间配线，所述中间配线于此凹部侧与所述支撑衬底上对应的配线连接，所述凹部侧固定于所述支撑衬底，
所述第2受光元件在所述第2半导体衬底的主表面侧具有电极，所述电极通过固化的导电性构件固定于所述第1受光元件上对应的所述中间配线。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的受光元件单元，其特征在于，
所述第2受光元件具有所述凹部及中间配线，所述中间配线于此凹部侧通过导电性线与所述支撑衬底上对应的配线连接，所述凹部相反侧固定于所述支撑衬底，
所述第1受光元件在所述第1半导体衬底的主表面侧具有电极，在所述电极相反侧固定于所述凹部的状态下，所述电极通过导电性线分别与所述中间配线连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的受光元件单元，其特征在于，
所述第1半导体衬底为硅衬底，所述第2半导体衬底为磷化铟衬底。
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