JP2001015797A - Semiconductor device for detecting light incidence position and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device for detecting light incidence position and manufacture thereof

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JP2001015797A
JP2001015797A JP18373299A JP18373299A JP2001015797A JP 2001015797 A JP2001015797 A JP 2001015797A JP 18373299 A JP18373299 A JP 18373299A JP 18373299 A JP18373299 A JP 18373299A JP 2001015797 A JP2001015797 A JP 2001015797A
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JP
Japan
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light
detecting
semiconductor device
diffusion layer
incident position
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JP18373299A
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Japanese (ja)
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Ryoichi Ito
良一 伊藤
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Hitachi Denshi KK
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Hitachi Denshi KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect incidence position and shape of a line-shaped slip beam with a width by arranging a plurality of one-dimensional regions for detecting light incidence position on the same semiconductor substrate. SOLUTION: An N-type silicon substrate 1 with high resistance is thermally oxidized for forming a silicon oxide film, and an N+ diffusion layer 31 required for separating a P-type diffusion layer 21 for positioning a one-dimensional incidence light position which is arranged in parallel in an array is formed through photoetching and thermal diffusion. Furthermore, a P-type diffusion layer 21' of a high-concentration layer is formed at each two locations of both sides for each P-type diffusion layer 21. Also, the P-type diffusion layer 21 required for detecting a light incidence position is formed through photoetching and ion implantation methods. Then, the reverse side of the N-type silicon substrate is etched, and an N+-type diffusion layer 31 is through thermal diffusion. Finally, an electrode 7 of each diffusion layer is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光の入射位置に関
する情報を電気的信号(例えば、電流)で出力すること
ができる光の入射位置検出用半導体装置に関するもので
ある。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device for detecting an incident position of light, which can output information on the incident position of light as an electric signal (for example, current).

【0002】入射位置検出用半導体装置は、半導体装置
の検出用領域に光が入射する点の位置に関する情報を電
流等で出力するものである。この光入射位置検出用半導
体装置は通称PSD(Position Sensit
ive Device)と呼ばれ、高抵抗シリコン半導
体表面にPN接合を成す抵抗層を設け、ここが光電効果
を有し、光が入射すると、抵抗層の両端に、光量と入射
位置に応じた光電流が発生して、入射光の重心位置を検
出する働きがある。
2. Description of the Related Art A semiconductor device for detecting an incident position outputs information on the position of a point at which light is incident on a detection region of the semiconductor device as a current or the like. This semiconductor device for detecting a light incident position is generally called a PSD (Position Sensit).
A high-resistance silicon semiconductor surface is provided with a resistance layer forming a PN junction, which has a photoelectric effect. When light enters, a photocurrent corresponding to the amount of light and the incident position is provided at both ends of the resistance layer. Is generated to detect the position of the center of gravity of the incident light.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来から知られる一次元の入射位置検出
装置の場合を例にあげると、シリコン基板上に基板とは
反対導電形の不純物拡散層による細長い抵抗を形成し、
この抵抗内に光が入射した場合に、光により発生するキ
ャリアを抵抗の両端電極から電流として測定し演算する
ことにより、上記光の入射点を算出するものである。
2. Description of the Related Art In the case of a conventionally known one-dimensional incident position detecting device, for example, an elongated resistor is formed on a silicon substrate by an impurity diffusion layer of a conductivity type opposite to that of the substrate.
When light enters the resistor, the carrier generated by the light is measured as a current from both electrodes of the resistor and calculated, thereby calculating the light incident point.

【0004】このような光入射位置検出用半導体装置
は、例えば、物体の形状をスリット光の照射により判定
する装置(光切断線検査装置)等における光センサとし
て用いられている。一般的には1ライン、すなわち1次
元で構成されることが多いが、検出部が方形面となった
2次元構成のものも実用化されている。
[0004] Such a semiconductor device for detecting a light incident position is used as an optical sensor in, for example, a device for determining the shape of an object by irradiating slit light (light cutting line inspection device). Generally, one line, that is, one-dimensional structure is often used. However, a two-dimensional structure in which the detection unit has a rectangular surface has been put to practical use.

【0005】1次元の本半導体装置およびその断面図を
図6と図7に示す。ここで、図6は一次元光入射位置検
出用半導体装置の上面図、図7は図6のA−A′の断面
図である。図6において、光入射検出用領域であるP形
拡散層(抵抗層)2は全体としてN形シリコン基板1上
に形成され、PN接合によるホトダイオードを構成して
いる。P形拡散層(抵抗層)2の両端には、光入射によ
りN形シリコン基板1のPN接合部で生成される電流の
出力部P+形拡散層2′およびアルミ・パターンのP形
拡散層電極7が含まれている。このP形拡散層2の寸法
は、たとえば、幅が0.1〜2mm、長さは1〜50m
m程度である。また、図7に示すように、N形シリコン
基板1も基板バイアス電圧印加用のN+形拡散層電極8
が形成されている。次に、このような半導体装置の従来
の製造方法を説明する。1次元構成の場合を例にして説
明する。その断面図を図8の(a)〜(e)に示す。最
初に、同図(a)に示すように高抵抗率のN形シリコン
基板1を熱酸化して1μm程度の酸化シリコン膜10を
形成する。次に、光入射による生成電流の出力部とし
て、ホトエッチングおよび熱拡散により、たとえば、深
さ約1μm程度の高濃度のP+形拡散層2′をP形拡散
層21用に両端2箇所に形成する。この状態が図8
(b)である。このとき、P形拡散層21はまだ形成さ
れていない。さらに、光入射位置検出として必要なP形
拡散層21を、前記2箇所のP+形拡散層2′をつなぐ
ようにホトエッチングとイオン打込み法で形成する。こ
のP形拡散層2は、光入射位置を正確に検出するため
に、高抵抗で濃度ばらつきの少ない均質な拡散層が必要
となる。そこで、形成にはイオン打込みを使用する。図
8(c)参照。続いて、図8(d)のようにN形シリコ
ン基板1の裏面を全面エッチングして熱拡散により、高
濃度のN+形拡散層3を形成する。最後に、ホトエッチ
ングによりP+拡散層2′およびN形シリコン基板1裏
面のN+ 形拡散層3の電極コンタクト用穴を開け、スパ
ッタあるいは蒸着等の方法により0.5〜1μm程度の
厚さのアルミ膜を形成して、ホトエッチングにより各拡
散層の電極7,8を形成する。以上で、図8(e)に示
すように、光入射位置検出用半導体装置が形成される。
ここで、光入射位置検出用半導体装置の動作原理につ
いて簡単に説明する。一方の導電型半導体基板(例え
ば、N型シリコン基板)と他方の導電型半導体(例え
ば、P型抵抗)間の接合、例えばPN接合を逆バイアス
させた状態で、このPN接合に光を入射する。すると、
この光によってキャリアが発生し、逆バイアス状態にあ
るために、正孔はP形抵抗層に、電子はN形基板により
流れる。P形抵抗はその両端に電極があるので、光入射
位置から各電極までの抵抗値に反比例した電流が流れ
る。このP形抵抗の抵抗率分布が一様であるとすれば、
光入射位置から各電極までの抵抗値は、その入射位置か
らの各距離に比例する。したがって、各電極から取り出
される電流をI1、I2とすると、I1/I2=L2/
L1と表すことができる。ここで、L1、L2は入射位
置から各電極までの距離である。P形抵抗の全長LをL
=L1+L2とし、光の入射点から抵抗全体の中央点ま
での距離をXとすれば、L1=L/2+X、L2=L/
2−Xと表すことができ、これにより、X=(L1−L
2)/2となるため、先程のI1/I2=L2/L1の
関係式から、(I1−I2)/(I1+I2)=(L1
−L2)/(L1+L2)と代入すると、X=[(L1
+L2)/2]・[(I1−I2)/(I1+I2)]
=L/2・[(I1−I2)/(I1+I2)]と表す
ことができる。このようにして、アレイ状の入射位置検
出用半導体装置のP形抵抗の各両端電極から取り出され
る電流を測定することにより、光入射点を求めることが
できる。
FIGS. 6 and 7 show a one-dimensional semiconductor device and a sectional view thereof. Here, FIG. 6 is a top view of the semiconductor device for detecting a one-dimensional light incident position, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In FIG. 6, a P-type diffusion layer (resistive layer) 2, which is a light incident detection area, is formed as a whole on an N-type silicon substrate 1, and constitutes a PN junction photodiode. At both ends of the P-type diffusion layer (resistive layer) 2, an output part P + -type diffusion layer 2 'of a current generated at the PN junction of the N-type silicon substrate 1 by light incidence and a P-type diffusion layer of an aluminum pattern An electrode 7 is included. The dimensions of the P-type diffusion layer 2 are, for example, a width of 0.1 to 2 mm and a length of 1 to 50 m.
m. As shown in FIG. 7, the N-type silicon substrate 1 also has an N + type diffusion layer electrode 8 for applying a substrate bias voltage.
Are formed. Next, a conventional method for manufacturing such a semiconductor device will be described. A description will be given taking a case of a one-dimensional configuration as an example. The cross-sectional views are shown in FIGS. First, as shown in FIG. 1A, a high resistivity N-type silicon substrate 1 is thermally oxidized to form a silicon oxide film 10 of about 1 μm. Next, as an output portion of a current generated by light incidence, a high-concentration P + -type diffusion layer 2 ′ having a depth of about 1 μm is provided at two ends for the P-type diffusion layer 21 by photoetching and thermal diffusion, for example. Form. This state is shown in FIG.
(B). At this time, the P-type diffusion layer 21 has not been formed yet. Further, a P-type diffusion layer 21 necessary for detecting a light incident position is formed by photoetching and ion implantation so as to connect the two P + -type diffusion layers 2 '. The P-type diffusion layer 2 needs a uniform diffusion layer with high resistance and small concentration variation in order to accurately detect the light incident position. Therefore, ion implantation is used for the formation. See FIG. 8 (c). Subsequently, as shown in FIG. 8D, the entire back surface of the N-type silicon substrate 1 is etched and thermally diffused to form a high-concentration N + -type diffusion layer 3. Finally, a hole for electrode contact of the P + diffusion layer 2 'and the N + diffusion layer 3 on the back surface of the N-type silicon substrate 1 is formed by photoetching, and a thickness of about 0.5 to 1 .mu.m is formed by sputtering or vapor deposition. Is formed, and electrodes 7 and 8 of each diffusion layer are formed by photoetching. As described above, the light incident position detecting semiconductor device is formed as shown in FIG.
Here, the operation principle of the semiconductor device for detecting a light incident position will be briefly described. Light is incident on the junction between one conductive semiconductor substrate (for example, an N-type silicon substrate) and the other conductive semiconductor (for example, a P-type resistor), for example, in a state where the PN junction is reverse-biased. . Then
Carriers are generated by this light and are in a reverse bias state, so that holes flow through the P-type resistive layer and electrons flow through the N-type substrate. Since the P-type resistor has electrodes at both ends, a current flows in inverse proportion to the resistance from the light incident position to each electrode. Assuming that the resistivity distribution of this P-type resistor is uniform,
The resistance value from the light incident position to each electrode is proportional to each distance from the light incident position. Therefore, assuming that currents drawn from the respective electrodes are I1 and I2, I1 / I2 = L2 /
L1. Here, L1 and L2 are distances from the incident position to each electrode. The total length L of the P-type resistor is L
= L1 + L2, and the distance from the incident point of light to the central point of the entire resistor is X, L1 = L / 2 + X, L2 = L /
2-X, whereby X = (L1-L
2) / 2, and from the relational expression of I1 / I2 = L2 / L1, (I1-I2) / (I1 + I2) = (L1
−L2) / (L1 + L2), X = [(L1
+ L2) / 2]. [(I1-I2) / (I1 + I2)]
= L / 2. [(I1-I2) / (I1 + I2)]. In this way, the light incident point can be obtained by measuring the currents drawn from the electrodes at both ends of the P-type resistor of the array-shaped incident position detecting semiconductor device.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】さて、ここに示した従
来の位置検出用半導体装置には以下に述べる欠点がある
ことがわかる。先に述べたようにこの半導体装置は、光
入射位置検出用領域が1次元および2次元構成の場合と
もに、入射する光がその検出用領域上で点状となる光線
の場合のみその位置検出が可能である。ところが、入射
光がたとえばスリット光のような幅を持った帯状の場合
には、1次元構成の装置では光入射位置検出用領域と前
記スリット光の交点の位置のみでしか検出できない。ま
た、従来の2次元構成の位置検出装置ではその四すみに
光点位置検出用の電極がある。その各電極の電位から光
点の位置を特定できる。しかし、スリット光では、光入
射点が線状に広がっているため、入射点は点ではなく線
状となり、入射点を特定した位置検知はできない。本発
明の目的は、上記の入射光が点ではなく、スリット光の
ような幅を持った線状の場合にも、その入射位置、形状
が検知できるようにすることにある。
By the way, it is understood that the conventional position detecting semiconductor device shown here has the following disadvantages. As described above, in this semiconductor device, the position detection is performed only when the incident light is a point-like light beam on the detection area in both the one-dimensional and two-dimensional light incident position detection areas. It is possible. However, when the incident light is in the form of a strip having a width like slit light, for example, a one-dimensional device can detect only the position of the intersection between the light incident position detection area and the slit light. In the conventional two-dimensional position detecting device, there are electrodes for detecting the light spot position at all four corners. The position of the light spot can be specified from the potential of each electrode. However, in the case of slit light, since the light incident point spreads linearly, the incident point is not a point but a line, and position detection that specifies the incident point cannot be performed. An object of the present invention is to make it possible to detect the incident position and the shape even when the incident light is not a point but a line having a width like slit light.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、同一半導体基板上に1次元の光入射位
置検出用領域を複数並列に並べたアレイ状の入射位置検
出用半導体装置を形成したものである。更に、本発明は
このような光入射位置検出用半導体装置の製造方法を提
供するものである。すなわち、本発明は一方導電形半導
体基板表面に、他方導電形の矩形状拡散領域を複数並列
に配置形成して、前記他方導電形の矩形状拡散領域両端
部にはあらかじめ電極取り出し用の他方導電形高濃度拡
散領域を形成しておき、前記電極取り出し用他方導電形
高濃度領域に取り出し用電極を形成し、さらに前記一方
導電形半導体基板の裏面に基板バイアス用電極を形成す
る光の入射位置検出用半導体装置の製造方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an array of incident position detecting semiconductors in which a plurality of one-dimensional light incident position detecting regions are arranged in parallel on the same semiconductor substrate. The device is formed. Furthermore, the present invention provides a method of manufacturing such a semiconductor device for detecting a light incident position. That is, in the present invention, a plurality of rectangular diffusion regions of the other conductivity type are arranged and formed in parallel on the surface of the semiconductor substrate of one conductivity type, and both ends of the rectangular diffusion region of the other conductivity type are previously provided with the other conductor for electrode extraction. Forming a high-concentration diffusion region, forming an extraction electrode in the other-electrode high-concentration region for taking out the electrode, and forming a substrate bias electrode on the back surface of the one-conductivity-type semiconductor substrate. 6 is a method for manufacturing a semiconductor device for detection.

【0008】本発明では同一半導体基板上に1次元の光
入射位置検出用領域を複数並列に並べるため、各検出用
ライン領域で点状の入射光を検知することができること
になる。したがって、本入射位置検出用半導体装置によ
り、上記の点状入射光のつながったもの、すなわち帯状
のスリット光も、その複数並列の検出用領域入射面で検
出することができる。
In the present invention, since a plurality of one-dimensional light incident position detecting regions are arranged in parallel on the same semiconductor substrate, it is possible to detect a point-like incident light in each detecting line region. Therefore, with the present incident position detecting semiconductor device, the connected ones of the above-mentioned point-like incident lights, that is, strip-like slit lights can also be detected on the plurality of parallel detection area incident surfaces.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下に、本発明による入射位置検
出用半導体装置の一例を図1、図2、図3、図4に示
す。更に、図5(a)〜(e)にその製造方法の実施例
を説明する。図1は、本発明による入射位置検出用半導
体装置の上面図、図2は図1のA−A′の断面図、図3
は図1のB−B′の断面図である。また、図4は入射光
を検出するために並列配置したP形拡散層21間に、入
射光を吸収するための光吸収体99を配置した実施例を
示す断面図である。以下この実施例では作図上の都合か
ら、素子数を3個で説明しているが、実際の製品では数
は多い方が分解能は上るが、少なくとも10個以上、1
00個程度は必要となる。
FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 show an example of a semiconductor device for detecting an incident position according to the present invention. Further, an embodiment of the manufacturing method will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a top view of an incident position detecting semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA 'of FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment in which a light absorber 99 for absorbing incident light is arranged between P-type diffusion layers 21 arranged in parallel to detect incident light. Hereinafter, in this embodiment, the number of elements is described as three for convenience of drawing. However, in an actual product, the larger the number, the higher the resolution, but at least 10 or more.
About 00 pieces are required.

【0010】図1、図2では、図6の従来例とは異な
り、光入射検出用領域のP形拡散層21を複数並列配置
した構造になっている。さらに、それぞれを分離するた
めに、各P形拡散層21の周囲にN+形拡散層31を形
成している。その寸法は、たとえばP+形拡散層21
は、幅は5〜50μm、長さは3〜25mm、その間隔
は10〜100μmである。また、N+形拡散層31は
幅は3〜20μm、P+形拡散層21とN+形拡散層31
の間隔は2〜20μm程度である。
FIGS. 1 and 2 are different from the conventional example of FIG. 6 in that a plurality of P-type diffusion layers 21 in the light incident detection area are arranged in parallel. Further, an N + -type diffusion layer 31 is formed around each P-type diffusion layer 21 to separate them. Its dimensions are, for example, the P + type diffusion layer 21.
Has a width of 5 to 50 μm, a length of 3 to 25 mm, and an interval of 10 to 100 μm. The N + type diffusion layer 31 has a width of 3 to 20 μm, and the P + type diffusion layer 21 and the N + type diffusion layer 31 have different widths.
Is about 2 to 20 μm.

【0011】本発明による入射位置検出用半導体装置の
一例によれば、N形半導体基板の裏面にバイアス用の電
極を設け、反対側の受光側にはその両端に信号の取り出
し電極を設けたP形拡散による長方形の抵抗層を複数個
並べて形成し、更に、この各抵抗層は阻止分離層により
それぞれを囲うように形成する。
According to one embodiment of the semiconductor device for detecting an incident position according to the present invention, a bias electrode is provided on the back surface of an N-type semiconductor substrate, and a signal extracting electrode is provided at both ends on the opposite light receiving side. A plurality of rectangular resistance layers are formed side by side by shape diffusion, and each of the resistance layers is formed so as to surround each with a blocking / isolating layer.

【0012】次にその製造方法について説明する。製造
方法の実施例は、図5(a)に示すように高抵抗率のN
形シリコン基板1を熱酸化して酸化シリコン膜10を形
成する。抵抗率は、たとえば100〜1000Ωcmで
厚さ150〜300μmのN形シリコン基板1を熱酸化
して1μm程度の酸化シリコン膜10を形成する。次
に、ホトエッチングおよび熱拡散により、アレイ状に並
列配置する1次元の入射光位置検出用のP形拡散層21
を各分離するために必要なN+ 拡散層31を最初に形成
する。続いて、図5(b)に示すように光入射による生
成電流の出力部として、再度ホトエッチングおよび熱拡
散により、高濃度拡散層のP+ 形拡散層21′を、各P
形拡散層21用に両端2箇所ずつ形成する。この高濃度
拡散層のP+ 形拡散層21′はたとえば、深さ約1μ
m、1020〜1021cm3程度の高濃度のP+形拡散層
2′をP形拡散層21用に両端2箇所に形成する。
Next, the manufacturing method will be described. As shown in FIG. 5 (a), the embodiment of the manufacturing method employs a high resistivity N
The silicon oxide film 10 is formed by thermally oxidizing the shaped silicon substrate 1. The N-type silicon substrate 1 having a resistivity of, for example, 100 to 1000 Ωcm and a thickness of 150 to 300 μm is thermally oxidized to form a silicon oxide film 10 having a thickness of about 1 μm. Next, a P-type diffusion layer 21 for one-dimensional incident light position detection, which is arranged in parallel in an array, is formed by photoetching and thermal diffusion.
First, an N @ + diffusion layer 31 necessary for separating each is formed. Subsequently, as shown in FIG. 5B, the P @ + -type diffusion layer 21 'of the high-concentration diffusion layer is again subjected to photo-etching and thermal diffusion to serve as an output section of the current generated by light incidence.
It is formed at two locations at both ends for the shaped diffusion layer 21. The P @ + -type diffusion layer 21 'of this high concentration diffusion layer has a depth of about 1 .mu.m.
m, are formed at both ends two places 10 20 to 10 21 cm 3 as high-density of the P + diffusion layer 2 'of the P-type diffusion layer 21.

【0013】さらに、図5(c)に示すように光入射位
置検出として必要な前記各P形拡散層21をホトエッチ
ングとイオン打込み法で形成する。このP形拡散層21
の深さと濃度は、たとえば、約0.5μmおよび1017
〜1018cm3程度である。但し、前記分離用N+ 形拡
散層31とP+形拡散層21′およびP形拡散層21は
層間耐圧上、図1に示すように接触しないパターン形状
とする。続いて、図5(d)のように、N形シリコン基
板1の裏面をエッチングして、熱拡散によりN+形拡散
層3を形成する。このN+形拡散層3は、たとえば、深
さ約1μm、1022cm3程度の濃度である。
Further, as shown in FIG. 5C, the respective P-type diffusion layers 21 necessary for detecting the light incident position are formed by photoetching and ion implantation. This P-type diffusion layer 21
Is about 0.5 μm and 10 17 , for example.
It is about 10 18 cm 3 . However, the isolation N + type diffusion layer 31, the P + type diffusion layer 21 'and the P type diffusion layer 21 have a pattern shape which does not contact as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 5D, the back surface of the N-type silicon substrate 1 is etched, and the N + -type diffusion layer 3 is formed by thermal diffusion. This N + type diffusion layer 3 has a concentration of, for example, about 1 μm in depth and about 10 22 cm 3 .

【0014】最後に図5(e)に示すようにホトエッチ
ングによりP+形拡散層21′およびN形シリコン基板
1裏面のN+形拡散層3のコンタクト用穴を開けて、ス
パッタあるいは蒸着等の方法によりアルミ膜を形成し、
ホトエッチングにより各拡散層の電極7、8を形成す
る。
Finally, as shown in FIG. 5E, contact holes are formed in the P + type diffusion layer 21 'and the N + type diffusion layer 3 on the back surface of the N type silicon substrate 1 by photoetching, and sputtering or vapor deposition is performed. Forming an aluminum film by the method of
The electrodes 7 and 8 of each diffusion layer are formed by photoetching.

【0015】この後さらに、図4に示すように、スリッ
ト状に形成した光吸収体99、たとえば黒鉛等をスパッ
タ、ホトエッチングにより設け、P形拡散層21以外の
領域を遮光して、各P形拡散層21のホトダイオードと
しての領域相互間の干渉をより低減させることもでき
る。また、このスリットとなる光吸収体99について
は、適宜その幅を変えることにより、適用する入射位置
検出用半導体装置上の各ホトダイオードから出力される
検出電流量を変化させることができる。以上により、図
5(e)に示すように本発明による光入射位置検出用半
導体装置が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4, a light absorber 99 formed in a slit shape, for example, graphite or the like is provided by sputtering or photoetching, and a region other than the P-type diffusion layer 21 is shielded from light to form a P-type diffusion layer. Interference between regions of the shaped diffusion layer 21 as photodiodes can be further reduced. In addition, by appropriately changing the width of the light absorber 99 serving as the slit, the amount of detection current output from each photodiode on the applicable semiconductor device for detecting the incident position can be changed. Thus, the light incident position detecting semiconductor device according to the present invention is formed as shown in FIG.

【0016】このようにして、複数並列に並べたアレイ
状の入射位置検出用半導体装置のP形抵抗の各両端電極
から取り出される電流をそれぞれ測定することにより、
帯状の光の入射パターンを求めることができる。電流測
定から位置検出までの動作はさきに説明したとおりであ
る。このような本発明による光入射位置検出用半導体装
置は、例えば特開昭63−132107に示されている
光切断線抽出回路の撮像素子として用いることができ
る。
In this way, by measuring the currents taken out from the electrodes at both ends of the P-type resistor of the semiconductor device for detecting the incident position in a plurality of arrays arranged in parallel,
It is possible to obtain the incident pattern of the band-like light. The operations from current measurement to position detection are as described above. Such a semiconductor device for detecting a light incident position according to the present invention can be used, for example, as an image pickup device of a light cutting line extracting circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-132107.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一半導体基板上に1次元の光入射位置検出用領域を複
数並列に並べるため、各検出用領域で点状の入射光を検
出することができることになる。したがって、本入射位
置検出用半導体装置により、点のつながった線状すなわ
ち帯状の光も、その位置と形状を検出することができ
る。このように、本発明による光入射位置検出用半導体
装置によれば通常のテレビカメラにより得た画像からス
リット光のパターン抽出し、判定を行なうような画像処
理が不要で、スリット光のパターンを直接的に得ること
ができ、検査装置のセンサとして用いれば検査速度の向
上を図ることができる。
As described above, according to the present invention,
Since a plurality of one-dimensional light incident position detection areas are arranged in parallel on the same semiconductor substrate, point-like incident light can be detected in each detection area. Accordingly, the present incident position detecting semiconductor device can also detect the position and shape of linear light, that is, a strip of light that connects points. As described above, according to the semiconductor device for detecting a light incident position according to the present invention, the pattern of the slit light is not required to be extracted and extracted from the image obtained by the ordinary television camera, and the pattern of the slit light is directly changed. If used as a sensor of an inspection device, the inspection speed can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の平面図。FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の断面図。FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の断面図。FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例の断面図。FIG. 4 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a manufacturing process according to the embodiment of the present invention.

【図6】従来例の平面図。FIG. 6 is a plan view of a conventional example.

【図7】従来例の断面図。FIG. 7 is a sectional view of a conventional example.

【図8】従来例の実施例の製造工程を示す断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of an example of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:N形シリコン基板、10:酸化シリコン膜、2,2
1:P形拡散層、2′,21′:P+形拡散層、3,
3′,31:N+形拡散層、7,71:P+拡散層電極、
8:N+拡散層電極(N形シリコン基板裏面)。
1: N-type silicon substrate, 10: silicon oxide film, 2, 2
1: P-type diffusion layer, 2 ', 21': P + -type diffusion layer, 3,
3 ', 31: N + type diffusion layer, 7, 71: P + diffusion layer electrode,
8: N + diffusion layer electrode (backside of N-type silicon substrate).

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受光点の位置を検出してその位置を電気
信号として出力する光入射位置検出用半導体装置におい
て、 一方導電形半導体基板と、該一方導電形半導体基板の受
光面に複数並列に配置し形成した他方導電形の矩形状拡
散領域と、該複数の各他方導電形の矩形状拡散領域両端
部に形成した電極取り出し用の他方導電形高濃度拡散領
域と、該高濃度領域に形成した信号取り出し用電極と、
前記一方導電形半導体基板の裏面に形成した基板バイア
ス用電極よりなることを特徴とする光入射位置検出用半
導体装置。
1. A light incident position detecting semiconductor device for detecting a position of a light receiving point and outputting the position as an electric signal, comprising: a semiconductor substrate of one conductivity type; A rectangular diffusion region of the other conductivity type disposed and formed; a high concentration diffusion region of the other conductivity type for taking out electrodes formed at both ends of the plurality of rectangular diffusion regions of the other conductivity type; Signal extraction electrode,
A semiconductor device for detecting a light incident position, comprising a substrate bias electrode formed on a back surface of the one conductivity type semiconductor substrate.
【請求項2】 請求項1において、前記複数の矩形状拡
散領域間のそれぞれは該拡散領域を分離するための分離
領域をその周囲に有することを特徴とする入射位置検出
用半導体装置。
2. The incident position detecting semiconductor device according to claim 1, wherein each of the plurality of rectangular diffusion regions has a separation region around the diffusion region for separating the diffusion region.
【請求項3】 請求項1において、前記複数並列に配置
した矩形状拡散領域以外の受光面に遮光用マスクを形成
したことを特徴とする入射位置検出用半導体装置。
3. The incident position detecting semiconductor device according to claim 1, wherein a light-shielding mask is formed on a light-receiving surface other than the plurality of rectangular diffusion regions arranged in parallel.
【請求項4】 受光点の位置を検出してその位置を電気
信号として出力する光入射位置検出用半導体装置の製造
方法において、 一方導電形半導体基板表面に、他方導電形の矩形状拡散
領域を複数個並列に形成し、該他方導電形の複数の矩形
状拡散領域のそれぞれの両端部にはあらかじめ電極取り
出し用の他方導電形高濃度拡散領域を形成し、次に該電
極取り出し用他方導電形高濃度領域に出力信号の取り出
し用電極を形成し、さらに前記一方導電形半導体基板の
裏面に基板バイアス用電極を形成したことを特徴とする
入射位置検出用半導体装置の製造方法。
4. A method of manufacturing a light incident position detecting semiconductor device for detecting a position of a light receiving point and outputting the position as an electric signal, wherein a rectangular diffused region of the other conductive type is formed on the surface of one conductive type semiconductor substrate. A plurality of the other conductive type high-concentration diffusion regions are formed in advance at both ends of the plurality of rectangular diffusion regions of the other conductive type, and then the other conductive type of the other conductive type is formed. A method of manufacturing a semiconductor device for detecting an incident position, wherein an electrode for extracting an output signal is formed in a high-concentration region, and a substrate bias electrode is formed on a back surface of the one conductivity type semiconductor substrate.
【請求項5】 受光点の位置を検出してその位置を電気
信号として出力する光入射位置検出用半導体装置の製造
方法において、 一方導電形半導体基板上に、次工程で形成する複数の矩
形状拡散領域の各領域間を分離するための拡散領域を該
矩形状拡散領域の周囲に形成し、前記一方導電形半導体
基板表面に、前記他方導電形の矩形状拡散領域を複数個
並列に形成し、該他方導電形の複数の矩形状拡散領域の
それぞれの両端部にはあらかじめ出力信号の取り出し電
極用の他方導電形高濃度拡散領域を形成しておき、次に
該電極取り出し用他方導電形高濃度領域に出力信号の取
り出し用電極を形成し、さらに前記一方導電形半導体基
板の裏面に基板バイアス用電極を形成したことを特徴と
する入射位置検出用半導体装置の製造方法。
5. A method for manufacturing a light incident position detecting semiconductor device for detecting a position of a light receiving point and outputting the position as an electric signal, wherein a plurality of rectangular shapes formed on a conductive semiconductor substrate in a next step are formed. A diffusion region for separating the respective diffusion regions is formed around the rectangular diffusion region, and a plurality of the other conductivity type rectangular diffusion regions are formed in parallel on the surface of the one conductivity type semiconductor substrate. A high-concentration diffusion region for extracting an output signal is formed in advance at both ends of the plurality of rectangular diffusion regions of the other conductivity type. A method for manufacturing a semiconductor device for detecting an incident position, wherein an electrode for extracting an output signal is formed in a concentration region, and a substrate bias electrode is formed on a back surface of the one conductivity type semiconductor substrate.
【請求項6】 前記請求項4または5記載の光入射位置
検出用半導体装置の製造法において、 前記複数並列に配置された矩形状拡散領域の受光部以外
を遮光する遮光用マスクを形成する工程を含むことを特
徴とする入射位置検出用半導体装置の製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor device for detecting a light incident position according to claim 4 or 5, wherein a light-shielding mask for shielding light other than light-receiving portions of the plurality of rectangular diffusion regions arranged in parallel is formed. A method for manufacturing a semiconductor device for detecting an incident position, comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002019438A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Imego Ab A position sensitive detector with optical filter-coating and method of manufacturing

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