JPS5996784A - 光結合半導体装置 - Google Patents
光結合半導体装置Info
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- JPS5996784A JPS5996784A JP57207185A JP20718582A JPS5996784A JP S5996784 A JPS5996784 A JP S5996784A JP 57207185 A JP57207185 A JP 57207185A JP 20718582 A JP20718582 A JP 20718582A JP S5996784 A JPS5996784 A JP S5996784A
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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
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は光結合半導体装置ζこ関するものである。
〈従来技術〉
光結合半導体装置、例えば発光・受光素子を７つのパッ
ケージに封止したホトカプラにおいて、発光・受光素子
間（こ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。
ケージに封止したホトカプラにおいて、発光・受光素子
間（こ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／／において、発光素子／コと受
光素子７３間に急峻なパルスＶｐ（傾き誤動作する。こ
れは、発光素子７．２と受光素子７３間に容量による静
電カッ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７．２と受光素子／３間に導電性
のメンシュを入れたり、受光素子／３の表面に導電性透
明フィルムを付加していた。
光素子７３間に急峻なパルスＶｐ（傾き誤動作する。こ
れは、発光素子７．２と受光素子７３間に容量による静
電カッ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７．２と受光素子／３間に導電性
のメンシュを入れたり、受光素子／３の表面に導電性透
明フィ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会信
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、静電カッ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。
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、静電カッ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型エピタキシャル層／は、適宜Ｎ十埋込層！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＋
型アイソレーション領域グにより区分している。Ｎ型エ
ピタキシャル層／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ｊと、Ｎ型エピ、タキシャル層
／のＰ−Ｎ接合部をもって構成される。Ｎ＋＋拡散領域
には、前記トランジスタのエミッタ拡散層を形成すると
き同時に作られる、Ｎ型エピタキシャル層／の電極取出
しのためのコンタクト部となるものである。
た後のＰ型基板３上に成長させられたものであり、Ｐ＋
型アイソレーション領域グにより区分している。Ｎ型エ
ピタキシャル層／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ｊと、Ｎ型エピ、タキシャル層
／のＰ−Ｎ接合部をもって構成される。Ｎ＋＋拡散領域
には、前記トランジスタのエミッタ拡散層を形成すると
き同時に作られる、Ｎ型エピタキシャル層／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、ビ型拡散領域ｊと
Ｐ＋型拡散領域ｊ以外のＮ型エピタキシャル層／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Ｇこ対応する容量番こよる発光・受光素子間の静電カ
ップリングに基つ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。
Ｐ＋型拡散領域ｊ以外のＮ型エピタキシャル層／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Ｇこ対応する容量番こよる発光・受光素子間の静電カ
ップリングに基つ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
゛ことによって、上記した従来の発光・受光素子間の静
電カップリング（こよる影響を低減するものである。
゛ことによって、上記した従来の発光・受光素子間の静
電カップリング（こよる影響を低減するものである。
〈実施例〉
以下第３図に従って本発明の一実施例を説明する。第３
図は、第一図と間諜、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って、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。
図は、第一図と間諜、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って、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
シャル層／の電極取出しのため゛のコンタクト部となる
Ｎ＋型拡散領域乙の形成と同時（トランジスタのエミッ
タ拡散層の形成と同時）に、このＮ＋型抵拡散層とつな
がりＰ＋型拡散領域ｊの上面部に延在するＮ 型拡散領
域Ｚを形成して構成される。従ってこのホトダイオード
では、Ｎ型エピタキシャル層／とＰ 型拡散領域ｊ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ｊとこのＰ、型拡散、鎮域ｊの上面部に延在さ
れたＮ＋＋拡散領域７によるＰ−Ｎ接合とコつのＰ−Ｎ
接合部を有することとなる。
シャル層／の電極取出しのため゛のコンタクト部となる
Ｎ＋型拡散領域乙の形成と同時（トランジスタのエミッ
タ拡散層の形成と同時）に、このＮ＋型抵拡散層とつな
がりＰ＋型拡散領域ｊの上面部に延在するＮ 型拡散領
域Ｚを形成して構成される。従ってこのホトダイオード
では、Ｎ型エピタキシャル層／とＰ 型拡散領域ｊ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ｊとこのＰ、型拡散、鎮域ｊの上面部に延在さ
れたＮ＋＋拡散領域７によるＰ−Ｎ接合とコつの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ｊ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Ｚで
覆われ、容量は主としてＮ型に形成されるため、静電カ
ッ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。
そのコンタクト部以外、延在されたＮ＋型拡散領域Ｚで
覆われ、容量は主としてＮ型に形成されるため、静電カ
ッ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ｊ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。
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Ｓ ｉ Ｏ２膜♂上に、ポリ
イミド樹脂、５ｉ０２．リンガラス、窒化膜等の絶縁層
２を設け、これにアルミニウム等の金属配線／θを形成
することによりシールドしている。
イミド樹脂、５ｉ０２．リンガラス、窒化膜等の絶縁層
２を設け、これにアルミニウム等の金属配線／θ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ップリ
ングの影響の少ない電位に接続するとよい。
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。
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
物か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。
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
物か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、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（こより光に対する感
度を増加させるとともに、発光・受光素子間の静電カッ
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。
−Ｎ接合部の構造を改良すること（こより光に対する感
度を増加させるとともに、発光・受光素子間の静電カッ
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。 ／／・・・ホトカプラ、 ／コ・・・発光素子、／−！
・：１％ 素子、 か・・Ｎ型エピタキシャル層、！
・・・Ｎ＋＋埋込層、 ３・・・Ｐ型基板、グ・・・Ｐ
＋型アイソレーション領域、ｊ・・・ビ型拡散層、
乙・・・Ｎ＋型型数散層７・・・延在されたＮ＋型型数
散層
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。 ／／・・・ホトカプラ、 ／コ・・・発光素子、／−！
・：１％ 素子、 か・・Ｎ型エピタキシャル層、！
・・・Ｎ＋＋埋込層、 ３・・・Ｐ型基板、グ・・・Ｐ
＋型アイソレーション領域、ｊ・・・ビ型拡散層、
乙・・・Ｎ＋型型数散層７・・・延在されたＮ＋型型数
散層
Claims (1)
- １、発光素子と受光素子を相対向して配置する光結合半
導体装置において、光を受けて光電流を生成する受光素
子側のＰ−Ｎ接合部を、基板上に成長させたエピタキシ
ャル層と該エピタキシャル層内の池の導電型を示す第１
の拡散領域とにより形成するとと、もに、該Ｐ−Ｎ接合
部と電気的に並列関係となるよう、前記エピタキシャル
層の電極取出じのためのコンタクト用拡散層Ｇこつなが
り、前記エピタキシャル層内の他の導電型を示す第１の
拡散領域の上面部に延在する第２の拡散領域を設け、該
第２の延在拡散領域と前記第１の拡散領域とにより第２
のＰ−Ｎ接合部を形成し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 true JPS5996784A (ja) | 1984-06-04 |
| JPS6329427B2 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) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5162887A (en) * | 1988-10-31 | 1992-11-10 | Texas Instruments Incorporated | Buried junction photodiode |
| EP1032049A3 (en) * | 1999-02-25 | 2005-10-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57207185A patent/JPS5996784A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5162887A (en) * | 1988-10-31 | 1992-11-10 | Texas Instruments Incorporated | Buried junction photodiode |
| EP1032049A3 (en) * | 1999-02-25 | 2005-10-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
| US7235831B2 (en) | 1999-02-25 | 2007-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329427B2 (ja) | 1988-06-14 |
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