JP2968656B2 - ポジションセンサ - Google Patents
ポジションセンサInfo
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- JP2968656B2 JP2968656B2 JP28601592A JP28601592A JP2968656B2 JP 2968656 B2 JP2968656 B2 JP 2968656B2 JP 28601592 A JP28601592 A JP 28601592A JP 28601592 A JP28601592 A JP 28601592A JP 2968656 B2 JP2968656 B2 JP 2968656B2
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポジションセンサ（以
下ＰＳＤという）と呼ばれる光学的位置計測用の入射光
点位置検出用のフォトダイオード、特に多分割型ＰＳＤ
の改良に関するものである。
下ＰＳＤという）と呼ばれる光学的位置計測用の入射光
点位置検出用のフォトダイオード、特に多分割型ＰＳＤ
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＳＤは、たとえばスチルカメラ，ビデ
オカメラ等のオートフォーカスに使用される。広範囲か
つ高精度で動作させるために、半導体基板上に複数のフ
ォトダイオードを形成した多分割型ＰＳＤが使用されて
いる。
オカメラ等のオートフォーカスに使用される。広範囲か
つ高精度で動作させるために、半導体基板上に複数のフ
ォトダイオードを形成した多分割型ＰＳＤが使用されて
いる。
【０００３】図３は、従来の多分割型ＰＳＤの一実施例
の平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′断面図であ
る。
の平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′断面図であ
る。
【０００４】半導体基板１の表面には、ＰＳＤ１〜ＰＳ
Ｄ３の３個のＰＳＤが形成されている。両側のＰＳＤ
１，ＰＳＤ３の受光面の位置検出方向の長さＬ1 ，Ｌ3
は同じで、中央部のＰＳＤ２の受光面の位置検出方向の
長さＬ2 の１／２であり、各ＰＳＤの電極間抵抗の値
は、ＰＳＤ１およびＰＳＤ３については同じで、これら
はＰＳＤ２の抵抗値の１／２である。
Ｄ３の３個のＰＳＤが形成されている。両側のＰＳＤ
１，ＰＳＤ３の受光面の位置検出方向の長さＬ1 ，Ｌ3
は同じで、中央部のＰＳＤ２の受光面の位置検出方向の
長さＬ2 の１／２であり、各ＰＳＤの電極間抵抗の値
は、ＰＳＤ１およびＰＳＤ３については同じで、これら
はＰＳＤ２の抵抗値の１／２である。
【０００５】以下、この構造を得る工程を簡単に説明す
る。まず、たとえばＮ型半導体基板１に、酸化膜２のマ
スクを形成し、Ｎ+ チャネルストッパ３および裏面のＮ
型不純物拡散層４を同時に拡散する。そして新たに酸化
膜２のマスクを形成し、イオン注入により所定の箇所に
Ｐ型不純物を拡散し、ＰＳＤ１，ＰＳＤ２，ＰＳＤ３の
抵抗部５，６，７を形成する。そして抵抗部５，６，７
の両端の電極取出用のコンタクト部８，８…、ダイシン
グライン９に対応する酸化膜２を除去し、Ａｌ蒸着によ
り各ＰＳＤのアノード電極１０，１０、２０，２０、３
０，３０を形成し、裏面にはＡｕ蒸着により共通のカソ
ード電極１１を形成する。この抵抗部５，６，７の幅は
それぞれ等しくされている。したがって、電極２０，２
０間の抵抗は、電極１０，１０間または電極３０，３０
間の抵抗の２倍となる。
る。まず、たとえばＮ型半導体基板１に、酸化膜２のマ
スクを形成し、Ｎ+ チャネルストッパ３および裏面のＮ
型不純物拡散層４を同時に拡散する。そして新たに酸化
膜２のマスクを形成し、イオン注入により所定の箇所に
Ｐ型不純物を拡散し、ＰＳＤ１，ＰＳＤ２，ＰＳＤ３の
抵抗部５，６，７を形成する。そして抵抗部５，６，７
の両端の電極取出用のコンタクト部８，８…、ダイシン
グライン９に対応する酸化膜２を除去し、Ａｌ蒸着によ
り各ＰＳＤのアノード電極１０，１０、２０，２０、３
０，３０を形成し、裏面にはＡｕ蒸着により共通のカソ
ード電極１１を形成する。この抵抗部５，６，７の幅は
それぞれ等しくされている。したがって、電極２０，２
０間の抵抗は、電極１０，１０間または電極３０，３０
間の抵抗の２倍となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようなＰＳＤにお
いて、光点位置を高分解能で検出するためには、ＰＳＤ
の信号対雑音比の向上が必要である。すなわち、受光部
のＰ型不純物拡散による抵抗部の抵抗による熱雑音電流
の低減が要求される。熱雑音電流の低減のためには、受
光部Ｐ型不純物拡散層の抵抗が高いことが要求される。
いて、光点位置を高分解能で検出するためには、ＰＳＤ
の信号対雑音比の向上が必要である。すなわち、受光部
のＰ型不純物拡散による抵抗部の抵抗による熱雑音電流
の低減が要求される。熱雑音電流の低減のためには、受
光部Ｐ型不純物拡散層の抵抗が高いことが要求される。
【０００７】一方、オートフォーカス信号処理回路の逆
バイアスの値と外乱光による飽和を防ぐ見地からは、電
極間抵抗をあまり大きくできない。
バイアスの値と外乱光による飽和を防ぐ見地からは、電
極間抵抗をあまり大きくできない。
【０００８】したがって、通常の単一型のＰＳＤの電極
間抵抗は、受光面の大きさに無関係に決まり、通常４５
０ｋΩ前後である。
間抵抗は、受光面の大きさに無関係に決まり、通常４５
０ｋΩ前後である。
【０００９】しかし、多分割型ＰＳＤにおいて、各ＰＳ
Ｄの受光部の大きさが異なる場合は、電極間抵抗も異な
り、位置検出方向の長さが最大の受光部の抵抗値が４５
０ｋΩ前後になるよう設計した場合は、それより位置検
出方向の長さが小さい受光部は電極間抵抗値が低くな
り、熱雑音に対して弱くなり、位置検出精度も悪くな
る。
Ｄの受光部の大きさが異なる場合は、電極間抵抗も異な
り、位置検出方向の長さが最大の受光部の抵抗値が４５
０ｋΩ前後になるよう設計した場合は、それより位置検
出方向の長さが小さい受光部は電極間抵抗値が低くな
り、熱雑音に対して弱くなり、位置検出精度も悪くな
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のＰＳＤにおいて
は、受光面の位置検出方向の長さの異なる複数のフォト
ダイオードを設け、これらフォトダイオードがそれぞれ
ほぼ一定のピッチの、互いにほぼ同一の繰返し形状を有
する抵抗部を有し、位置検出方向の長さの小さいフォト
ダイオードの抵抗部のピッチが位置検出方向の長さの大
きいフォトダイオードの抵抗部のピッチより密となるよ
うにした。
は、受光面の位置検出方向の長さの異なる複数のフォト
ダイオードを設け、これらフォトダイオードがそれぞれ
ほぼ一定のピッチの、互いにほぼ同一の繰返し形状を有
する抵抗部を有し、位置検出方向の長さの小さいフォト
ダイオードの抵抗部のピッチが位置検出方向の長さの大
きいフォトダイオードの抵抗部のピッチより密となるよ
うにした。
【００１１】
【作用】本発明によれば、各ＰＳＤの電極間抵抗は、同
一の値たとえば４５０ｋΩに、又は、これに近づくよう
に形成することができるから、各ＰＳＤが熱雑音に対し
て強くなり位置検出精度を向上することができる。
一の値たとえば４５０ｋΩに、又は、これに近づくよう
に形成することができるから、各ＰＳＤが熱雑音に対し
て強くなり位置検出精度を向上することができる。
【００１２】
【実施例】まず、各ＰＳＤの電極間の抵抗値を等しくす
る条件について検討する。
る条件について検討する。
【００１３】多分割型ＰＳＤにおいて、各ＰＳＤの抵抗
部のパターンを、一定のドーズ量にて同じ値の電極間抵
抗値となるよう、抵抗の幅（Ｗ）および抵抗の全長
（Ｌ）を変えて、パターンを形成すればよい。
部のパターンを、一定のドーズ量にて同じ値の電極間抵
抗値となるよう、抵抗の幅（Ｗ）および抵抗の全長
（Ｌ）を変えて、パターンを形成すればよい。
【００１４】抵抗の幅（Ｗ）および抵抗の全長（Ｌ）
は、所定の電極間抵抗をＲie、シート抵抗をρS 、イオ
ン注入のドーズ量をχとすると、次式の関係となる。
は、所定の電極間抵抗をＲie、シート抵抗をρS 、イオ
ン注入のドーズ量をχとすると、次式の関係となる。
【００１５】 Ｌ／Ｗ≒Ｒie／ρS …（１） ρS ≒ｋ／χ ｋ：ρS とドーズ量の関係の係数 図１および図２は、本発明の実施例の平面図である。断
面構造については、図４と類似しているから省略する。
図１および図２において、図３および図４と同一の部分
については同一の符号で表示される。
面構造については、図４と類似しているから省略する。
図１および図２において、図３および図４と同一の部分
については同一の符号で表示される。
【００１６】図１および図２において、両端のＰＳＤ１
およびＰＳＤ３の受光面の位置検出方向の長さＬ1 およ
びＬ3 は同じで、中央のＰＳＤ２の受光面の位置検出方
向の長さＬ2 の１／２であり、各ＰＳＤ１，２，３の電
極間抵抗は、その幅および長さを調節することにより同
一とすることができる。
およびＰＳＤ３の受光面の位置検出方向の長さＬ1 およ
びＬ3 は同じで、中央のＰＳＤ２の受光面の位置検出方
向の長さＬ2 の１／２であり、各ＰＳＤ１，２，３の電
極間抵抗は、その幅および長さを調節することにより同
一とすることができる。
【００１７】図１の実施例において、ＰＳＤ１，ＰＳＤ
３の抵抗部６および７の幅をＷとすると、ＰＳＤ２の抵
抗部５の幅は２Ｗであり、ＰＳＤ１，ＰＳＤ３の抵抗部
６および７の全長をＬとすると、ＰＳＤ２の抵抗部５の
全長は２Ｌである。よって、ＰＳＤ１，ＰＳＤ３とＰＳ
Ｄ２はＬ／Ｗが同一となり、電極１０，１０間または電
極３０，３０間と、電極２０，２０間との抵抗値が同一
となる。
３の抵抗部６および７の幅をＷとすると、ＰＳＤ２の抵
抗部５の幅は２Ｗであり、ＰＳＤ１，ＰＳＤ３の抵抗部
６および７の全長をＬとすると、ＰＳＤ２の抵抗部５の
全長は２Ｌである。よって、ＰＳＤ１，ＰＳＤ３とＰＳ
Ｄ２はＬ／Ｗが同一となり、電極１０，１０間または電
極３０，３０間と、電極２０，２０間との抵抗値が同一
となる。
【００１８】図２の実施例においては、ＰＳＤ１，ＰＳ
Ｄ３の抵抗部６，７はピッチを密にしてあり、その幅Ｗ
および全長Ｌは、ＰＳＤ２の幅Ｗおよび全長Ｌと同じで
あり、Ｌ／Ｗが同じになるため、電極間抵抗が同一とな
る。
Ｄ３の抵抗部６，７はピッチを密にしてあり、その幅Ｗ
および全長Ｌは、ＰＳＤ２の幅Ｗおよび全長Ｌと同じで
あり、Ｌ／Ｗが同じになるため、電極間抵抗が同一とな
る。
【００１９】図１および図２のような構造は、同一の工
程で製造できる。以下、この構造を得る工程を簡単に説
明する。
程で製造できる。以下、この構造を得る工程を簡単に説
明する。
【００２０】Ｎ型半導体基板１に酸化膜２のマスクを形
成し、Ｎ+ チャネルストッパ３および裏面のＮ型不純物
拡散層４を同時に拡散する。そして新たに酸化膜２のマ
スクを形成しイオン注入によりＰ型不純物を所定の位置
に拡散して、ＰＳＤ１〜ＰＳＤ３の抵抗部５，６，７を
形成する。そしてアノード電極取出用のコンタクト部
８，８…、ダイシングライン９に相当する部分の酸化膜
２を除去し、Ａｌ蒸着により、各ＰＳＤのアノード電極
１０，１０、２０，２０、３０，３０を形成し、裏面に
はＡｕ蒸着によりカソード電極１１を形成する。
成し、Ｎ+ チャネルストッパ３および裏面のＮ型不純物
拡散層４を同時に拡散する。そして新たに酸化膜２のマ
スクを形成しイオン注入によりＰ型不純物を所定の位置
に拡散して、ＰＳＤ１〜ＰＳＤ３の抵抗部５，６，７を
形成する。そしてアノード電極取出用のコンタクト部
８，８…、ダイシングライン９に相当する部分の酸化膜
２を除去し、Ａｌ蒸着により、各ＰＳＤのアノード電極
１０，１０、２０，２０、３０，３０を形成し、裏面に
はＡｕ蒸着によりカソード電極１１を形成する。
【００２１】なお、前述の多分割型ＰＳＤの抵抗部のパ
ターンは、鋸型の場合について説明したが、それ以外の
抵抗パターン、たとえば短冊型や蛇行型にも使用でき
る。
ターンは、鋸型の場合について説明したが、それ以外の
抵抗パターン、たとえば短冊型や蛇行型にも使用でき
る。
【００２２】また、前述の式１の関係は、多分割ＰＳＤ
内の各ＰＳＤの電極抵抗値を、異なる値にしたい場合に
も適用することができる。
内の各ＰＳＤの電極抵抗値を、異なる値にしたい場合に
も適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、位置検
出方向の長さの短いＰＳＤの抵抗値を高くし、位置検出
精度を向上できる。
出方向の長さの短いＰＳＤの抵抗値を高くし、位置検出
精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の平面図である。
【図２】本発明の他の実施例の平面図である。
【図３】従来の一例の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ′断面図である。
１ Ｎ型半導体基板 ２ 酸化膜 ３ Ｎ+ チャネルストッパ ４ Ｎ型不純物拡散層 ５，６，７ 抵抗部 ８ コンタクト部 ９ ダイシングライン １０，２０，３０ アノード電極 １１ カソード電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/16 - 31/173
Claims (1)
- 【請求項１】 第１の導電型の半導体基板とその表面に
形成された複数の第２の導電型の半導体層とよりなる、
受光面の位置検出方向の長さの異なる複数のフォトダイ
オードを有し、前記複数のフォトダイオードはそれぞれ
ほぼ一定のピッチの、互いにほぼ同一の繰返し形状を有
する抵抗部を有し、位置検出方向の長さの小さいフォト
ダイオードの抵抗部のピッチは位置検出方向の長さの大
きいフォトダイオードの抵抗部のピッチより密にされて
いることを特徴とするポジションセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28601592A JP2968656B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ポジションセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28601592A JP2968656B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ポジションセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140665A JPH06140665A (ja) | 1994-05-20 |
| JP2968656B2 true JP2968656B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=17698883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28601592A Expired - Fee Related JP2968656B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ポジションセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2968656B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100372131C (zh) * | 1998-10-13 | 2008-02-27 | 浜松光子学株式会社 | 半导体位置探测器 |
| JP4209526B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2009-01-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体位置検出器及びこれを用いた測距装置 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP28601592A patent/JP2968656B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06140665A (ja) | 1994-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990810 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070820 Year of fee payment: 8 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080820 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |