JP3503410B2 - Optical sensor adjustment method and optical sensor adjustment device - Google Patents

Optical sensor adjustment method and optical sensor adjustment device

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JP3503410B2
JP3503410B2 JP09248297A JP9248297A JP3503410B2 JP 3503410 B2 JP3503410 B2 JP 3503410B2 JP 09248297 A JP09248297 A JP 09248297A JP 9248297 A JP9248297 A JP 9248297A JP 3503410 B2 JP3503410 B2 JP 3503410B2
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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】この発明は光センサに関する
ものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】光センサにおいて、受光素子(フォトダ
イオード等)と、トランジスタ等の信号処理回路とを一
つのチップ上に形成した光センサICが知られている
(例えば特開昭63−116458号公報)。しかしな
がら、この光センサICは、受光部感度のバラツキや回
路特性のバラツキによって出力特性がバラツキをもつこ
とになる。
2. Description of the Related Art In an optical sensor, an optical sensor IC in which a light receiving element (photodiode or the like) and a signal processing circuit such as a transistor are formed on one chip is known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-116458). Gazette). However, this optical sensor IC has variations in output characteristics due to variations in sensitivity of the light receiving section and variations in circuit characteristics.

【0003】このため、チップ上に調整用の薄膜抵抗素
子を形成し、これをレーザトリミングすることによっ
て、精度のよい光センサICを作ることができる。この
ように光電変換素子と信号処理回路と回路調整用薄膜抵
抗素子とがワンチップ化された光センサにおいて光照射
時の出力特性を調整する際には、図9に示すように、光
電変換素子50に基準強度の光を照射しながら信号処理
回路51の出力が所定値となるように薄膜抵抗素子52
をレーザトリミングすることになる。
Therefore, by forming a thin film resistance element for adjustment on the chip and laser trimming the thin film resistance element, an accurate photosensor IC can be manufactured. As shown in FIG. 9, when adjusting the output characteristics at the time of light irradiation in an optical sensor in which the photoelectric conversion element, the signal processing circuit, and the circuit adjustment thin-film resistance element are integrated into one chip as described above, as shown in FIG. The thin film resistance element 52 is arranged so that the output of the signal processing circuit 51 reaches a predetermined value while irradiating 50 with light of the reference intensity.
Will be laser trimmed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
して調整を行おうとすると、チップの上方から基準強度
の光を照射すると同時にチップの直上からレーザ光を照
射する必要があり、これを実現することは困難である。
つまり、チップ上に二種類の光源(基準強度の光源とレ
ーザ発振器)が配置され、かつ、所望の位置にレーザ光
を照射できる特別な装置が必要となる。より具体的に
は、光源付ウェハテスト装置とレーザトリミング装置と
を備えた設備が必要となる。
However, in order to make the adjustment in this way, it is necessary to irradiate the light of the reference intensity from above the chip and at the same time to irradiate the laser light from directly above the chip, which is realized. Is difficult.
That is, it is necessary to provide a special device in which two kinds of light sources (a light source having a reference intensity and a laser oscillator) are arranged on a chip and which can irradiate a desired position with laser light. More specifically, equipment including a wafer test device with a light source and a laser trimming device is required.

【0005】そこで、この発明の目的は、光電変換素子
と信号処理回路と回路調整用薄膜抵抗素子とがワンチッ
プ化された光センサにおいて容易に調整を行うことがで
きる光センサの調整方法および光センサの調整装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an optical sensor adjustment method and an optical sensor which can easily perform adjustment in an optical sensor in which a photoelectric conversion element, a signal processing circuit, and a circuit adjusting thin film resistance element are integrated into one chip. An object is to provide a sensor adjusting device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、光電変換素子の出力端子に電流検出器を設け、基準
強度の光を光電変換素子に照射し、その時の前記電流検
出器により検出された電流値を記録する工程と、光電変
換素子の出力端子に電流発生源を設け、光電変換素子に
光を照射せず、かつ、前記電流発生源を用いて前記記録
した電流値を信号処理回路に流した状態で、所望の出力
値を得るように薄膜抵抗素子のレーザトリミングを行う
工程とを備えたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, a current detector is provided at an output terminal of a photoelectric conversion element, and the photoelectric conversion element is irradiated with light having a reference intensity. A step of recording the detected current value, a current generation source is provided at the output terminal of the photoelectric conversion element, the photoelectric conversion element is not irradiated with light, and the recorded current value is signaled using the current generation source. And a step of performing laser trimming of the thin film resistance element so as to obtain a desired output value in a state where the thin film resistance element is supplied to the processing circuit.

【0007】このようにすることにより、基準強度の光
が光電変換素子に照射され、その時の電流値が光電変換
素子の出力端子に設けた電流検出器により検出され、当
該電流値が記録される。そして、光電変換素子に光を照
射せず、かつ、光電変換素子の出力端子に設けた電流発
生源を用いて、記録した電流値を信号処理回路に流した
状態で、所望の出力値を得るように薄膜抵抗素子のレー
ザトリミングが行われる。
By doing so, the light having the reference intensity is applied to the photoelectric conversion element, the current value at that time is detected by the current detector provided at the output terminal of the photoelectric conversion element, and the current value is recorded. . Then, a desired output value is obtained in a state where the recorded current value is supplied to the signal processing circuit by using the current generation source provided at the output terminal of the photoelectric conversion element without irradiating the photoelectric conversion element with light. Thus, the laser trimming of the thin film resistance element is performed.

【0008】このようにすれば、チップ上に二種類の光
源(基準強度の光源とレーザ発振器)が配置され所望の
位置にレーザ光を照射できる特別な設備を用いることな
く、一般的な光源装置と、一般的なトリミング装置にて
光照射時の出力特性の調整を行うことができることとな
る。
With this arrangement, a general light source device can be used without using special equipment for arranging two kinds of light sources (a light source having a reference intensity and a laser oscillator) on a chip and irradiating laser light to a desired position. Then, it becomes possible to adjust the output characteristics at the time of light irradiation with a general trimming device.

【0009】また、請求項3に記載の発明のように、複
数のセンサ形成領域を有するウェハ状態において調整を
行うと、実用上好ましいものになる。ここで、光センサ
の調整装置として、請求項4に記載のように、光電変換
素子の出力端子に設けられる電流検出器と、前記光電変
換素子に基準強度の光を照射するための光源と、前記光
源により基準強度の光を前記光電変換素子に照射した時
の前記電流検出器により検出された電流値を記憶する記
憶手段と、光電変換素子の出力端子に設けられる電流発
生源と、光電変換素子に光を照射せず、かつ、前記電流
発生源を用いて前記記憶手段に記憶した電流値を信号処
理回路に流した状態で、所望の出力値を得るように薄膜
抵抗素子をレーザトリミングするためのレーザ発振器と
を有する装置を用いるとよい。
When the adjustment is performed in a wafer state having a plurality of sensor formation regions as in the third aspect of the invention, it is practically preferable. Here, as an optical sensor adjustment device, as described in claim 4, a current detector provided at an output terminal of the photoelectric conversion element, and a light source for irradiating the photoelectric conversion element with light having a reference intensity, Storage means for storing a current value detected by the current detector when the photoelectric conversion element is irradiated with light having a reference intensity by the light source, a current generation source provided at an output terminal of the photoelectric conversion element, and photoelectric conversion The thin film resistance element is laser-trimmed so as to obtain a desired output value in a state where the element is not irradiated with light and the current value stored in the storage means is supplied to the signal processing circuit by using the current generation source. A device having a laser oscillator for

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。図1には光センサの平
面図を示し、図2には図1のII−II断面図を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plan view of the optical sensor, and FIG. 2 shows a sectional view taken along line II-II of FIG.

【0011】本光センサは、日射センサや照明制御用セ
ンサ等の車載用光センサとして用いられるものである。
即ち、車の空調制御用に使用される日射センサや暗くな
ると自動的に照明機器を点灯し明るくなると消灯する照
明制御用センサとして用いられる。
The present optical sensor is used as an in-vehicle optical sensor such as a solar radiation sensor or a lighting control sensor.
That is, it is used as a solar radiation sensor used for controlling the air conditioning of a vehicle or a lighting control sensor that automatically turns on an illumination device when it gets dark and turns it off when it gets bright.

【0012】半導体基板としてのシリコン基板(シリコ
ンチップ)1は、シリコン基板1aとその上に形成され
たN- 型エピタキシャル層1bからなる。シリコン基板
1の中央部には、P+ 型領域2により分離された光電変
換素子としてのフォトダイオード3が形成されている。
このフォトダイオード3において、N- 型エピタキシャ
ル層1bの表層部には受光部となるP+ 型領域4が形成
され、P+ 型領域4の端部にはP+ 型領域5が形成され
ている。又、フォトダイオード3において、埋込N+
領域6が形成されるとともに、上下に延び埋込N+ 型領
域6に至るN型領域7が環状に形成されている。
A silicon substrate (silicon chip) 1 as a semiconductor substrate comprises a silicon substrate 1a and an N -- type epitaxial layer 1b formed thereon. At the center of the silicon substrate 1, a photodiode 3 as a photoelectric conversion element separated by a P + type region 2 is formed.
In the photo diode 3, N - is the surface portion of the type epitaxial layer 1b is formed a P + -type region 4 serving as a light receiving portion, an end portion of the P + -type region 4 is formed a P + -type region 5 . Further, in the photodiode 3, together with the buried N + -type region 6 is formed, N-type region 7 to reach the buried N + -type region 6 extends in the vertical direction is formed in an annular shape.

【0013】シリコン基板1におけるフォトダイオード
3の周囲には、信号処理回路8が形成されている。信号
処理回路8は多数の半導体デバイスよりなり、これらデ
バイスにより信号増幅回路や周波数変換回路等が構成さ
れている。図2においてはNPNバイポーラトランジス
タ9とIIL素子10を示す。つまり、シリコン基板1
aとN- 型エピタキシャル層1bとの境界部において埋
込N+ 型領域11aが形成され、N- 型エピタキシャル
層1bの表層部においてN+ 型領域12,13およびP
+ 型領域14が形成されている。又、シリコン基板1a
とN- 型エピタキシャル層1bとの境界部において埋込
+ 型領域11bが形成され、N- 型エピタキシャル層
1bの表層部においてP- 型領域15,P+ 型領域1
6,17,N+ 型領域18が形成され、さらに、上下に
延び埋込N+ 型領域11bに至るN + 型領域19が環状
に形成されている。
Photodiode on silicon substrate 1
A signal processing circuit 8 is formed around the area 3. signal
The processing circuit 8 is composed of a large number of semiconductor devices.
The device configures the signal amplification circuit, frequency conversion circuit, etc.
Has been. In FIG. 2, the NPN bipolar transistor is shown.
9 and the IIL element 10 are shown. That is, the silicon substrate 1
a and N-Buried at the boundary with the epitaxial layer 1b
Included N+The mold region 11a is formed, and N-Type epitaxial
N in the surface layer of layer 1b+Mold regions 12, 13 and P
+A mold region 14 is formed. Also, the silicon substrate 1a
And N-Buried at the boundary with the epitaxial layer 1b
N+The mold region 11b is formed, and N-Type epitaxial layer
P on the surface of 1b-Mold area 15, P+Mold area 1
6,17, N+The mold region 18 is formed, and further on and below
Extension embedded N+N reaching the mold region 11b +The mold area 19 is annular
Is formed in.

【0014】シリコン基板1の上面にはシリコン酸化膜
20aが形成されている。フォトダイオード3において
はシリコン酸化膜20aが開口しており、この領域に薄
いシリコン酸化膜20bが形成されている。シリコン酸
化膜20bには熱酸化膜が用いられ、膜厚は100〜3
00nmであり、より具体的には300nmとなってい
る。又、フォトダイオード3においてはアルミ配線2
1,22が延設されている。アルミ配線22はN型領域
7と電気的に接続され、アルミ配線21はP+ 型領域5
と電気的に接続されている。アルミ配線21,22はア
ルミ薄膜を所望の形状にパターニングすることにより形
成したものである。
A silicon oxide film 20a is formed on the upper surface of the silicon substrate 1. In the photodiode 3, the silicon oxide film 20a has an opening, and a thin silicon oxide film 20b is formed in this region. A thermal oxide film is used as the silicon oxide film 20b and has a film thickness of 100 to 3
00 nm, and more specifically 300 nm. Also, in the photodiode 3, aluminum wiring 2
1, 22 are extended. The aluminum wiring 22 is electrically connected to the N-type region 7, and the aluminum wiring 21 is connected to the P + -type region 5.
Is electrically connected to. The aluminum wirings 21 and 22 are formed by patterning an aluminum thin film into a desired shape.

【0015】さらに、信号処理回路8においてアルミ配
線23にてN+ 型領域12と、アルミ配線24にてP+
型領域14と、アルミ配線25にてN+ 型領域13とそ
れぞれ電気的に接続され、さらに、IIL素子10の各
不純物領域がアルミ配線にて電気的に接続されている。
本例での各アルミ配線はアルミ薄膜を所望の形状にパタ
ーニングすることにより形成したものであり、膜厚は
1.1μmである。
Further, in the signal processing circuit 8, the N + type region 12 is formed by the aluminum wiring 23 and the P + region is formed by the aluminum wiring 24.
The type region 14 and the N + type region 13 are electrically connected to each other by the aluminum wiring 25, and the impurity regions of the IIL element 10 are electrically connected to each other by the aluminum wiring.
Each aluminum wiring in this example is formed by patterning an aluminum thin film into a desired shape, and has a film thickness of 1.1 μm.

【0016】アルミ配線の上にはTEOS酸化膜26、
SOG膜27、TEOS酸化膜28が層間絶縁膜として
形成されている。フォトダイオード3においては各膜2
6,27,28が無く開口している。又、信号処理回路
8におけるTEOS酸化膜28の上には遮光膜としての
アルミ薄膜29が形成されている。アルミ薄膜29の膜
厚は1.3μmである。
A TEOS oxide film 26 is formed on the aluminum wiring,
The SOG film 27 and the TEOS oxide film 28 are formed as an interlayer insulating film. Each film 2 in the photodiode 3
It is open without 6, 27 and 28. An aluminum thin film 29 as a light-shielding film is formed on the TEOS oxide film 28 in the signal processing circuit 8. The film thickness of the aluminum thin film 29 is 1.3 μm.

【0017】そして、外部からフォトダイオード3の受
光部に向けて光が入射した時には、その光は薄いシリコ
ン酸化膜20bを通過してP+ 型領域4に至る。N-
エピタキシャル層1bとP+ 型領域4とのPN接合近傍
に光が入ると、電子−正孔対が発生する。発生した少数
キャリア、即ち、P+ 型領域4およびN- 型エピタキシ
ャル層1bで発生した電子および正孔が両領域で互いに
逆向きに移動する。このとき、N- 型エピタキシャル層
1bからP+ 型領域4へ向かう電流が流れる。この光電
流は入射光量に比例している。この光電流はアルミ配線
21を通して信号処理回路8に送られる。信号処理回路
8において光電流が増幅されるとともに周波数変換され
る。この信号は、図2においてシリコン酸化膜20aの
上に形成されたパッド30aを介して外部に出力され
る。即ち、図1におけるパッド30aを介して外部に出
力される。
When light is incident from the outside toward the light receiving portion of the photodiode 3, the light passes through the thin silicon oxide film 20b and reaches the P + type region 4. When light enters near the PN junction between the N type epitaxial layer 1 b and the P + type region 4, electron-hole pairs are generated. The generated minority carriers, that is, the electrons and holes generated in the P + type region 4 and the N type epitaxial layer 1b move in opposite directions in both regions. At this time, a current flows from the N type epitaxial layer 1b to the P + type region 4. This photocurrent is proportional to the amount of incident light. This photocurrent is sent to the signal processing circuit 8 through the aluminum wiring 21. In the signal processing circuit 8, the photocurrent is amplified and the frequency is converted. This signal is output to the outside through the pad 30a formed on the silicon oxide film 20a in FIG. That is, it is output to the outside via the pad 30a in FIG.

【0018】また、図2の遮光膜としてのアルミ薄膜2
9の無い領域において、シリコン酸化膜20aの上には
レーザトリム調整用薄膜抵抗素子31が形成されてい
る。詳しくは、レーザトリム調整用薄膜抵抗素子31は
CrSiあるいはCrSiNよりなり、同素子31は図
1に示すように長方形状をなしている。レーザトリム調
整用抵抗素子31は、Cr−Si膜等をスパッタ法によ
り成膜し、所定の形状にフォトエッチングしたものであ
る。また、レーザトリム調整用薄膜抵抗素子31の一端
部にはアルミ配線33が接続されるとともに他端部には
アルミ配線34が接続されている。レーザトリム調整用
薄膜抵抗素子31の上には層間絶縁膜としてのTEOS
酸化膜26、SOG膜27、TEOS酸化膜28が配置
されているが、この膜はレーザビームを透過可能であ
る。レーザトリム調整用薄膜抵抗素子31はその一部が
レーザトリミングされている(図1において示す凹部3
5)。
Further, the aluminum thin film 2 as the light shielding film in FIG.
In the region where 9 is absent, a thin film resistance element 31 for laser trim adjustment is formed on the silicon oxide film 20a. More specifically, the thin film resistance element 31 for laser trim adjustment is made of CrSi or CrSiN, and the element 31 has a rectangular shape as shown in FIG. The laser trim adjustment resistance element 31 is a Cr-Si film or the like formed by a sputtering method and photoetched into a predetermined shape. The aluminum wiring 33 is connected to one end of the thin film resistance element 31 for laser trim adjustment, and the aluminum wiring 34 is connected to the other end. TEOS as an interlayer insulating film is formed on the thin film resistance element 31 for laser trim adjustment.
An oxide film 26, an SOG film 27, and a TEOS oxide film 28 are arranged, but this film can transmit a laser beam. A part of the laser trim adjustment thin-film resistance element 31 is laser-trimmed (the concave portion 3 shown in FIG. 1).
5).

【0019】このように本光センサは、光を受光して電
気信号に変換する光電変換素子としてのフォトダイオー
ド3と、フォトダイオード3の出力端子からの電流を入
力して信号処理を行う信号処理回路8と、回路調整用の
薄膜抵抗素子31とがワンチップ化されている。
As described above, the present optical sensor has a photodiode 3 as a photoelectric conversion element for receiving light and converting it into an electric signal, and a signal processing for inputting a current from an output terminal of the photodiode 3 to perform signal processing. The circuit 8 and the thin-film resistance element 31 for circuit adjustment are integrated into one chip.

【0020】又、シリコン基板1上には、厚さが1.6
μmの表面保護膜(シリコン窒化膜)36が配置されて
いる。尚、図2のレーザトリム調整用薄膜抵抗素子31
の下方にはN+ 型領域32が形成されるとともに、N+
型領域32はP+ 型領域2により分離されている。
Further, the silicon substrate 1 has a thickness of 1.6.
A surface protective film (silicon nitride film) 36 of μm is arranged. The thin film resistance element 31 for laser trim adjustment shown in FIG.
Together with N + -type region 32 is formed in the lower, N +
The mold regions 32 are separated by the P + type regions 2.

【0021】ここで、信号処理回路8の各デバイスはシ
リコン基板1に通常のIC製造に用いられる拡散等によ
り形成されたものであり、デバイスとしてはバイポーラ
トランジスタ9、IIL素子10の他にも、ダイオー
ド、拡散抵抗、キャパシタ等の素子を含む。
Here, each device of the signal processing circuit 8 is formed on the silicon substrate 1 by diffusion or the like used in ordinary IC manufacturing. As devices, in addition to the bipolar transistor 9 and the IIL element 10, It includes elements such as diodes, diffused resistors and capacitors.

【0022】次に、このように構成した光センサ、即
ち、フォトダイオード3と信号処理回路8と薄膜抵抗素
子31とがワンチップ化された光センサの電気的構成に
ついて説明する。
Next, the electrical configuration of the optical sensor thus configured, that is, the optical sensor in which the photodiode 3, the signal processing circuit 8 and the thin film resistance element 31 are integrated into one chip will be described.

【0023】図3には、電気的構成図を示す。信号処理
回路8の第1端子P1は接地されるとともに、第2端子
P2は所定電圧(5ボルト)が印加される。又、フォト
ダイオード3と抵抗R1とが直列接続され、この直列回
路の一方の端子に所定電圧(5ボルト)が印加されると
ともに他方の端子(ダイオード3のアノード)が信号処
理回路8の信号入力端子P3に接続されている。信号処
理回路8には回路調整用薄膜抵抗素子31が接続されて
いる。さらに、信号処理回路8の端子P4から信号処理
後の信号が出力される。
FIG. 3 shows an electrical configuration diagram. The first terminal P1 of the signal processing circuit 8 is grounded, and a predetermined voltage (5 volts) is applied to the second terminal P2. Further, the photodiode 3 and the resistor R1 are connected in series, a predetermined voltage (5 volts) is applied to one terminal of this series circuit, and the other terminal (anode of the diode 3) is input to the signal processing circuit 8. It is connected to the terminal P3. A circuit adjusting thin film resistance element 31 is connected to the signal processing circuit 8. Further, the signal after the signal processing is output from the terminal P4 of the signal processing circuit 8.

【0024】そして、フォトダイオード3が被検出光を
受光すると、受光強度に応じた電流I1 がフォトダイオ
ード3を流れて信号処理回路8の信号入力端子P3に入
力される。信号処理回路8においては入力信号に対し電
圧に変換するとともに信号の増幅を行い、さらに電圧/
周波数変換を行い端子P4から出力する。ここで、回路
調整用薄膜抵抗素子31のレーザトリミングにより回路
調整用薄膜抵抗素子31の抵抗値が調整され、この抵抗
値に応じたゲインにて信号の増幅処理が行われる。
When the photodiode 3 receives the light to be detected, a current I 1 corresponding to the intensity of the received light flows through the photodiode 3 and is input to the signal input terminal P3 of the signal processing circuit 8. The signal processing circuit 8 converts the input signal into a voltage, amplifies the signal, and further
The frequency is converted and output from the terminal P4. Here, the resistance value of the circuit adjustment thin-film resistance element 31 is adjusted by laser trimming of the circuit adjustment thin-film resistance element 31, and signal amplification processing is performed with a gain according to this resistance value.

【0025】信号処理回路8の端子P4には図示しない
制御装置が接続されており、同制御装置においては、こ
の出力信号を受けてその周波数から被検出光の受光強度
に応じてヘッドライトの点灯動作等を行う。
A control device (not shown) is connected to the terminal P4 of the signal processing circuit 8. In this control device, the headlight is turned on in response to the output signal from this frequency in accordance with the received light intensity of the detected light. Take actions.

【0026】本センサの仕様は、電源電圧が5ボルト
で、1000クルス(lx)の光にて1mA(ミリアン
ペア)の通電電流にて信号処理回路8の出力が500H
zとなるように設定されている。
The specifications of this sensor are that the power supply voltage is 5 V, the output of the signal processing circuit 8 is 500 H at an energizing current of 1 mA (milliamperes) with light of 1000 cruz (lx).
It is set to be z.

【0027】次に、このように構成される光センサでの
光照射時の出力特性の調整方法について説明する。具体
的には、センサ仕様である1000クルス(lx)の光
にて500Hzの出力を得るための調整方法を説明す
る。
Next, a method of adjusting the output characteristics of the optical sensor having the above-described structure during light irradiation will be described. Specifically, an adjustment method for obtaining an output of 500 Hz with light of 1000 cruz (lx) which is the sensor specification will be described.

【0028】まず、図5に示すように、複数のセンサ形
成領域を有するウェハ40を用意する。つまり、図4に
示すように、レーザトリミング前のレーザトリム調整用
薄膜抵抗素子31を有するウェハ(図1において示す凹
部35の無い状態)を用意する。そして、図1のパッド
30bにフローブ41(図4参照)を当て、図6に示す
ように、フォトダイオード3のアノード端子に対しアン
ペアメータ42を介して接地する。アンペアメータ42
にはコンピュータ43を接続する。コンピュータ43に
は記憶手段としてのメモリ43aが備えられている。
First, as shown in FIG. 5, a wafer 40 having a plurality of sensor forming regions is prepared. That is, as shown in FIG. 4, a wafer having a laser trim adjustment thin-film resistance element 31 before laser trimming (a state without the recess 35 shown in FIG. 1) is prepared. Then, a probe 41 (see FIG. 4) is applied to the pad 30b of FIG. 1, and the anode terminal of the photodiode 3 is grounded via the ampere meter 42 as shown in FIG. Ampere meter 42
A computer 43 is connected to. The computer 43 is provided with a memory 43a as a storage means.

【0029】この状態から、図4,6に示すように、光
源45を用いてフォトダイオード3に基準強度の光(1
000ルクス)を照射する。コンピュータ43は、その
時のアンペアメータ42により検出された電流値をメモ
リ43aに記憶(記録)する。この測定電流値をI2
する。
From this state, as shown in FIGS. 4 and 6, the light source 45 is used to cause the photodiode 3 to emit light (1
000 lux). The computer 43 stores (records) the current value detected by the amp meter 42 at that time in the memory 43a. This measured current value is I 2 .

【0030】つまり、規定の明るさの光源装置を用いウ
ェハ40の直上から光を照射し、この時のフォトダイオ
ード3のアノードとグランド(GND)間に流れる電流
を測定し、ウェハ内でのチップ位置(センサ形成領域の
位置)とともにコンピュータ43のメモリ43aに記憶
させる。
That is, light is radiated from directly above the wafer 40 using a light source device having a prescribed brightness, and the current flowing between the anode of the photodiode 3 and the ground (GND) at this time is measured to measure the chips in the wafer. It is stored in the memory 43a of the computer 43 together with the position (position of the sensor formation area).

【0031】引き続き、アンペアメータ42を取り外
し、図7に示すように、フォトダイオード3のアノード
端子に対し可変型定電流回路(電流発生源)44を配置
する。そして、フォトダイオード3に光を照射せず、か
つ、可変型定電流回路44を用いてメモリ43aに記録
した電流値I2 を信号処理回路8に流した状態で、図
7,8に示すように、所望の出力値である500Hzを
得るようにレーザトリム調整用薄膜抵抗素子31のレー
ザトリミングを行う。即ち、レーザ発振器46のレーザ
ビームにて図1において示す凹部35を形成する。
Subsequently, the ampere meter 42 is removed, and the variable constant current circuit (current source) 44 is arranged for the anode terminal of the photodiode 3 as shown in FIG. Then, in a state where the photodiode 3 is not irradiated with light and the current value I 2 recorded in the memory 43a using the variable constant current circuit 44 is supplied to the signal processing circuit 8, as shown in FIGS. First, the laser trimming thin film resistance element 31 is laser trimmed so as to obtain a desired output value of 500 Hz. That is, the recess 35 shown in FIG. 1 is formed by the laser beam of the laser oscillator 46.

【0032】つまり、レーザトリミング装置にて、信号
処理回路8の端子P3に対し先に記憶した電流値I2
流し込み、この状態で所望の出力値が出力されるように
トリミングを行う。トリミングに用いるレーザとしては
YAGレーザ、YLFレーザ(共に波長が1.06μm
程度)を用いることができる。
That is, in the laser trimming device, the previously stored current value I 2 is supplied to the terminal P3 of the signal processing circuit 8 and trimming is performed so that a desired output value is output in this state. Lasers used for trimming are YAG laser and YLF laser (both having a wavelength of 1.06 μm
Degree) can be used.

【0033】以下、同様の出力調整をウェハにおける他
のセンサについても行う。その後、ウェハをダイシング
して各センサチップに裁断する。このようにすれば、特
別な装置を用いることなく、一般的な光源装置と、一般
的なトリミング装置にて光照射時の出力特性の調整が可
能となる。また、この方法によれば、ウェハ状態での調
整が可能である。このため、調整時不良チップを後工程
に流出させることなく、コスト低減を図ることができ
る。また、チップをパッケージ等に組み付けた後に同様
の調整を行おうとすると調整のための端子をボンディン
グワイヤ等によって外部に取り出すことが必要になる
が、ウェハ上でトリミングすれば、プロービング針によ
って信号の取り出しが可能なため部品、工程が簡素化で
きることになる。
Hereinafter, similar output adjustment is performed for other sensors on the wafer. Then, the wafer is diced and cut into each sensor chip. By doing so, it is possible to adjust the output characteristics at the time of light irradiation with a general light source device and a general trimming device without using a special device. Further, according to this method, adjustment in a wafer state is possible. Therefore, the cost can be reduced without causing defective chips to flow out to the subsequent process during adjustment. In addition, if you try to make the same adjustment after assembling the chip to a package etc., it is necessary to take out the terminal for adjustment to the outside by a bonding wire, etc. Therefore, the parts and process can be simplified.

【0034】このように、本実施の形態は、下記の特徴
を有する。 (イ)光電変換素子としてのフォトダイオード3の出力
端子に電流検出器としてのアンペアメータ42を設け、
基準強度の光をフォトダイオード3に照射し、その時の
アンペアメータ42により検出された電流値を記録す
る。その後、フォトダイオード3の出力端子に電流発生
源としての定電流回路44を設け、フォトダイオード3
に光を照射せず、かつ、定電流回路44を用いて前記記
録した電流値を信号処理回路8に流した状態で、所望の
出力値を得るように薄膜抵抗素子31のレーザトリミン
グを行うようにした。このようにすれば、チップ上に二
種類の光源(基準強度の光源とレーザ発振器)が配置さ
れ所望の位置にレーザ光を照射できる特別な設備を用い
ることなく、一般的な光源装置と、一般的なトリミング
装置にて光照射時の出力特性の調整が可能となる。 (ロ)複数のセンサ形成領域を有するウェハ状態におい
て調整を行うようにしたので、実用上好ましいものにな
る。 (ハ)光センサの調整装置として、フォトダイオード3
の出力端子に設けられるアンペアメータ42と、フォト
ダイオード3に基準強度の光を照射するための光源45
と、光源45により基準強度の光をフォトダイオード3
に照射した時のアンペアメータ42により検出された電
流値を記憶する記憶手段としてのメモリ43aと、フォ
トダイオード3の出力端子に設けられる定電流回路44
と、フォトダイオード3に光を照射せず、かつ、定電流
回路44を用いてメモリ43aに記憶した電流値を信号
処理回路8に流した状態で、所望の出力値を得るように
薄膜抵抗素子31をレーザトリミングするためのレーザ
発振器46とを有する装置を用いるとよい。
As described above, the present embodiment has the following features. (A) An ampere meter 42 as a current detector is provided at the output terminal of the photodiode 3 as a photoelectric conversion element,
The photodiode 3 is irradiated with light having a reference intensity, and the current value detected by the ampere meter 42 at that time is recorded. Then, the output terminal of the photodiode 3 is provided with a constant current circuit 44 as a current source,
The thin film resistance element 31 is laser-trimmed so as to obtain a desired output value in a state in which the recorded current value is supplied to the signal processing circuit 8 by using the constant current circuit 44 without irradiating light on the light. I chose By doing so, a general light source device and a general light source device can be used without using special equipment for arranging two types of light sources (light source of reference intensity and laser oscillator) on a chip and irradiating laser light to a desired position. It is possible to adjust the output characteristics at the time of light irradiation with a conventional trimming device. (B) Since the adjustment is performed in a wafer state having a plurality of sensor formation regions, it is practically preferable. (C) The photodiode 3 is used as an adjusting device for the optical sensor.
Ampere meter 42 provided at the output terminal of the light source 45 and a light source 45 for irradiating the photodiode 3 with light of the reference intensity.
And the light source 45 emits light having a reference intensity to the photodiode 3
Memory 43a as a storage means for storing the current value detected by the ampere meter 42 when the laser beam is radiated to the constant current circuit 44 provided at the output terminal of the photodiode 3.
And a thin film resistance element for obtaining a desired output value in a state where the photodiode 3 is not irradiated with light and the current value stored in the memory 43a using the constant current circuit 44 is flown to the signal processing circuit 8. An apparatus having a laser oscillator 46 for laser trimming 31 is preferably used.

【0035】これまでの説明においては光電変換素子と
してフォトダイオード3を用いたが、フォトトランジス
タ等を用いてもよい。
Although the photodiode 3 is used as the photoelectric conversion element in the above description, a phototransistor or the like may be used.

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

【図1】 実施の形態における光センサの平面図。FIG. 1 is a plan view of an optical sensor according to an embodiment.

【図2】 図1のII−II断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】 光センサの電気的構成図。FIG. 3 is an electrical configuration diagram of an optical sensor.

【図4】 調整を説明するための光センサの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical sensor for explaining adjustment.

【図5】 ウェハの平面図。FIG. 5 is a plan view of a wafer.

【図6】 調整を説明するための回路構成図。FIG. 6 is a circuit configuration diagram for explaining adjustment.

【図7】 調整を説明するための回路構成図。FIG. 7 is a circuit configuration diagram for explaining adjustment.

【図8】 調整を説明するための光センサの断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical sensor for explaining adjustment.

【図9】 従来方式による調整を説明するための回路構
成図。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram for explaining adjustment according to a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…フォトダイオード、8…信号処理回路、31…レー
ザトリム調整用薄膜抵抗素子、40…ウェハ、42…ア
ンペアメータ、43…コンピュータ、43a…メモリ、
44…可変型定電流回路、45…光源、46…レーザ発
振器
3 ... Photodiode, 8 ... Signal processing circuit, 31 ... Laser trim adjustment thin film resistance element, 40 ... Wafer, 42 ... Ampere meter, 43 ... Computer, 43a ... Memory,
44 ... Variable constant current circuit, 45 ... Light source, 46 ... Laser oscillator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−106536(JP,A) 特開 平10−284707(JP,A) 特開 昭63−116458(JP,A) 特開 平1−205462(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-7-106536 (JP, A) JP-A-10-284707 (JP, A) JP-A-63-116458 (JP, A) JP-A-1- 205462 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/14

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光を受光して電気信号に変換する光電変
換素子と、当該光電変換素子の出力端子からの電流を入
力して信号処理を行う信号処理回路と、回路調整用の薄
膜抵抗素子とがワンチップ化された光センサの調整方法
であって、 前記光電変換素子の出力端子に電流検出器を設け、基準
強度の光を前記光電変換素子に照射し、その時の前記電
流検出器により検出された電流値を記録する工程と、 前記光電変換素子の出力端子に電流発生源を設け、前記
光電変換素子に光を照射せず、かつ、前記電流発生源を
用いて前記記録した電流値を信号処理回路に流した状態
で、所望の出力値を得るように前記薄膜抵抗素子のレー
ザトリミングを行う工程とを備えたことを特徴とする光
センサの調整方法。
1. A photoelectric conversion element for receiving light and converting it into an electric signal, a signal processing circuit for inputting a current from an output terminal of the photoelectric conversion element for signal processing, and a thin film resistance element for circuit adjustment. And is a method of adjusting a photosensor integrated into one chip, the output terminal of the photoelectric conversion element is provided with a current detector, the photoelectric conversion element is irradiated with light having a reference intensity, and the current detector at that time is used. A step of recording the detected current value, providing a current generation source at the output terminal of the photoelectric conversion element, without irradiating the photoelectric conversion element with light, and the recorded current value using the current generation source And a step of performing laser trimming of the thin film resistance element so as to obtain a desired output value in a state in which the signal is supplied to the signal processing circuit.
【請求項2】 前記光電変換素子はフォトダイオードで
あり、前記出力端子はアノードである請求項1に記載の
光センサの調整方法。
2. The method of adjusting an optical sensor according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is a photodiode, and the output terminal is an anode.
【請求項3】 複数のセンサ形成領域を有するウェハ状
態において調整を行う請求項1に記載の光センサの調整
方法
3. The optical sensor adjustment according to claim 1, wherein the adjustment is performed in a wafer state having a plurality of sensor formation regions.
Way .
【請求項4】 光を受光して電気信号に変換する光電変
換素子と、当該光電変換素子の出力端子からの電流を入
力して信号処理を行う信号処理回路と、回路調整用の薄
膜抵抗素子とがワンチップ化された光センサの調整装置
であって、 前記光電変換素子の出力端子に設けられる電流検出器
と、 前記光電変換素子に基準強度の光を照射するための光源
と、 前記光源により基準強度の光を前記光電変換素子に照射
した時の前記電流検出器により検出された電流値を記憶
する記憶手段と、 前記光電変換素子の出力端子に設けられる電流発生源
と、 前記光電変換素子に光を照射せず、かつ、前記電流発生
源を用いて前記記憶手段に記憶した電流値を信号処理回
路に流した状態で、所望の出力値を得るように前記薄膜
抵抗素子をレーザトリミングするためのレーザ発振器と
を備えたことを特徴とする光センサの調整装置。
4. A photoelectric conversion element for receiving light and converting it into an electric signal, a signal processing circuit for inputting a current from an output terminal of the photoelectric conversion element for signal processing, and a thin film resistance element for circuit adjustment. Is a one-chip optical sensor adjustment device, a current detector provided at the output terminal of the photoelectric conversion element, a light source for irradiating the photoelectric conversion element with light of reference intensity, the light source Storage means for storing a current value detected by the current detector when the photoelectric conversion element is irradiated with light having a reference intensity, a current generation source provided at an output terminal of the photoelectric conversion element, and the photoelectric conversion The thin film resistance element is laser-trimmed so as to obtain a desired output value in a state where the element is not irradiated with light and the current value stored in the storage means is supplied to the signal processing circuit by using the current generation source. Do Adjusting apparatus for an optical sensor, characterized in that a laser oscillator of the fit.
【請求項5】 前記光電変換素子はフォトダイオードで
あり、前記出力端子はアノードである請求項4に記載の
光センサの調整装置。
5. The optical sensor adjustment device according to claim 4, wherein the photoelectric conversion element is a photodiode, and the output terminal is an anode.
【請求項6】 複数のセンサ形成領域を有するウェハ状
態において調整を行う請求項4に記載の光センサの調整
装置。
6. The optical sensor adjustment device according to claim 4, wherein the adjustment is performed in a wafer state having a plurality of sensor formation regions.
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