JPS6329426B2 - - Google Patents
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- JPS6329426B2 JPS6329426B2 JP20313882A JP20313882A JPS6329426B2 JP S6329426 B2 JPS6329426 B2 JP S6329426B2 JP 20313882 A JP20313882 A JP 20313882A JP 20313882 A JP20313882 A JP 20313882A JP S6329426 B2 JPS6329426 B2 JP S6329426B2
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- Japan
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- photodiode
- bipolar
- light receiving
- epitaxial layer
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- Expired
Links
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
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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
- H01L31/12—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 structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は光結合半導体装置に関するものであ
る。
る。
＜従来技術＞
光結合半導体装置、例えば発光・受光素子を１
つのパツケージに封止したホトカプラにおいて、
発光・受光素子間に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。
つのパツケージに封止したホトカプラにおいて、
発光・受光素子間に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１において、発光素子２
と受光素子３間に急峻なパルスVp（傾きdv／dt）
が印加されたときの様子を示すもので、このよう
なパルスの印加により受光素子３が誤動作する。
これは、発光素子２と受光素子３間に容量による
静電カツ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２と受光素子３間
に導電性のメツシユを入れたり、受光素子３の表
面に導電性透明フイルムを付加していた。
と受光素子３間に急峻なパルスVp（傾きdv／dt）
が印加されたときの様子を示すもので、このよう
なパルスの印加により受光素子３が誤動作する。
これは、発光素子２と受光素子３間に容量による
静電カツ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２と受光素子３間
に導電性のメツシユを入れたり、受光素子３の表
面に導電性透明フイ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、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、静電カツプリングに
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。ホトダイ
オードは、Ｐ型基板４及びP+型アイソレーシヨ
ン領域５と、Ｎ型エピタキシヤル層６のＰ−Ｎ接
合部より形成されている。
増幅、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、静電カツプリングに
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。ホトダイ
オードは、Ｐ型基板４及びP+型アイソレーシヨ
ン領域５と、Ｎ型エピタキシヤル層６のＰ−Ｎ接
合部より形成されている。
この場合、エピタキシヤル層６は発光素子に面
しているため、発光素子との間で容量をもつ。こ
の容量を通して発光素子と静電カツプリングして
おり、発光・受光素子間に急峻なパルスが印加さ
れると、パイポーラIC部で信号が増幅、処理さ
れ誤動作を起こす。
しているため、発光素子との間で容量をもつ。こ
の容量を通して発光素子と静電カツプリングして
おり、発光・受光素子間に急峻なパルスが印加さ
れると、パイポーラIC部で信号が増幅、処理さ
れ誤動作を起こす。
なお、ホトダイオードのアイソレーシヨン領域
５も同様に発光素子との間で静電カツプリングさ
れる。しかし、このアイソレーシヨン領域５は、
光学的IC全体のグランド側となる、あるいは、
パイポーラIC部のグランド部と接続されるため
ほとんど影響はない。
５も同様に発光素子との間で静電カツプリングさ
れる。しかし、このアイソレーシヨン領域５は、
光学的IC全体のグランド側となる、あるいは、
パイポーラIC部のグランド部と接続されるため
ほとんど影響はない。
このようにホトダイオードの面積に対応する容
量が発光素子との間に生じ、誤動作はホトダイオ
ードの面積に依存する。しかし、このような光学
的ICにおいて、バイポーラIC部に入力される信
号の大きさはホトダイオードの面積に比例するた
め、ホトダイオードの面積はあまり小さくできな
い。
量が発光素子との間に生じ、誤動作はホトダイオ
ードの面積に依存する。しかし、このような光学
的ICにおいて、バイポーラIC部に入力される信
号の大きさはホトダイオードの面積に比例するた
め、ホトダイオードの面積はあまり小さくできな
い。
＜発明の目的＞
本発明は受光素子のＰ−Ｎ接合部の構造に改良
を加え、発光・受光素子間の静電カツプリングの
影響を低減したものである。
を加え、発光・受光素子間の静電カツプリングの
影響を低減したものである。
＜実施例＞
以下第３図に従つて本発明の一実施例を示す。
第３図はホトカプラにおいて、ホトダイオードと
増幅、信号処理用のパイポーラICを一体化した
光学的ICのホトダイオード部の構造を示す断面
図である。
第３図はホトカプラにおいて、ホトダイオードと
増幅、信号処理用のパイポーラICを一体化した
光学的ICのホトダイオード部の構造を示す断面
図である。
Ｐ型基板１１及びP+型アイソレーシヨン領域
１２とＮ型エピタキシヤル層１３とで形成される
ホトダイオードと、このホトダイオードと並列接
続されるように、前記P+型アイソレーシヨン領
域１２につながりＮ型エピタキシヤル層１３の上
面部に位置するP+型延在領域（他部トランジス
タのベースと同時に作成）１４とこれに接するＮ
型エピタキシヤル領域１３とにより第２のホトダ
イオードを形成して構成される。
１２とＮ型エピタキシヤル層１３とで形成される
ホトダイオードと、このホトダイオードと並列接
続されるように、前記P+型アイソレーシヨン領
域１２につながりＮ型エピタキシヤル層１３の上
面部に位置するP+型延在領域（他部トランジス
タのベースと同時に作成）１４とこれに接するＮ
型エピタキシヤル領域１３とにより第２のホトダ
イオードを形成して構成される。
この構成によれば、Ｎ型エピタキシヤル層１３
の上面部において、N+型コンタクト部（Ｎ型エ
ピタキシヤル層１３の電極取出し部）１５以外は
P+型アイソレーシヨン領域１２につながるP+型
延在領域１４により覆われ、グランド電位とな
る。つまり、これによつて発光・受光素子間の静
電カツプリングの影響を低減して、受光素子の誤
動作が防止される。また、この構造はＰ−Ｎ接合
が２つ有することとなり、ホトダイオードの光に
関する感度を増加する上でも有用である。
の上面部において、N+型コンタクト部（Ｎ型エ
ピタキシヤル層１３の電極取出し部）１５以外は
P+型アイソレーシヨン領域１２につながるP+型
延在領域１４により覆われ、グランド電位とな
る。つまり、これによつて発光・受光素子間の静
電カツプリングの影響を低減して、受光素子の誤
動作が防止される。また、この構造はＰ−Ｎ接合
が２つ有することとなり、ホトダイオードの光に
関する感度を増加する上でも有用である。
なお、N+コンタクト部１５及びホトダイオー
ド部以外（バイポーラIC部、トランジスタ、ダ
イオード、抵抗等の構成部）も、適宜次に説明す
るように、多層配線技術により静電シールドする
ことが可能である。
ド部以外（バイポーラIC部、トランジスタ、ダ
イオード、抵抗等の構成部）も、適宜次に説明す
るように、多層配線技術により静電シールドする
ことが可能である。
第３図では、反射防止用のSiO2膜１６上に、
ポリイミド樹脂、SiO2、リンガラス、室化膜等
の絶縁層１７を設け、アルミニウム等の金属配線
１８によりシールドしている。金属配線１８の電
位は、グランド電位、電源電位、又はその他の安
定な電位に接続する。もちろん、電位を浮かして
おいても、一定の効果があることはいうまでもな
い。
ポリイミド樹脂、SiO2、リンガラス、室化膜等
の絶縁層１７を設け、アルミニウム等の金属配線
１８によりシールドしている。金属配線１８の電
位は、グランド電位、電源電位、又はその他の安
定な電位に接続する。もちろん、電位を浮かして
おいても、一定の効果があることはいうまでもな
い。
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が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。
信号処理用バイポーラICとを一体化したものに
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が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によれば、発光素子と相対
向して配置される受光素子として、ホトダイオー
ド部と増幅、信号処理用のバイポーラIC部とを
一体化したものを使用した１パツケージ封止の光
結合半導体装置にあつて、バイポーラIC部と関
連した簡単な構成で、ホトダイオード部の光を受
けて光電流を生成するＰ−Ｎ接合部の構造を改良
することに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ツプリングの影響
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。
向して配置される受光素子として、ホトダイオー
ド部と増幅、信号処理用のバイポーラIC部とを
一体化したものを使用した１パツケージ封止の光
結合半導体装置にあつて、バイポーラIC部と関
連した簡単な構成で、ホトダイオード部の光を受
けて光電流を生成するＰ−Ｎ接合部の構造を改良
することに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ツプリングの影響
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。 １……ホトカプラ、２……発光素子、３……受
光素子、１１……Ｐ型基板、１２……P+型アイ
ソレーシヨン領域、１３……Ｎ型エピタキシヤル
層、１４……P+型延在領域。
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。 １……ホトカプラ、２……発光素子、３……受
光素子、１１……Ｐ型基板、１２……P+型アイ
ソレーシヨン領域、１３……Ｎ型エピタキシヤル
層、１４……P+型延在領域。
Claims (1)
- １ 発光素子と受光素子を相対向させて配置する
１パツケージ封止の光結合半導体装置において、
前記受光素子は光を受けて光電流を生成するホト
ダイオード部と前記光電流の増幅、信号処理用の
バイボーラIC部とを一体化してなり、前記受光
素子は、基板と該基板上のエピタキシヤル層で形
成される第１のＰ−Ｎ接合と、前記エピタキシヤ
ル層に設けられ、前記ホトダイオード部と前記バ
イポーラIC部とを分離するとともに、前記バイ
ポーラIC部のグランド電位に接続されるアイソ
レーシヨン領域につながり、前記エピタキシヤル
層の上面部に位置して、前記バイポーラIC部の
トランジスタのベースと同時に作成される延在領
域を有し、該延在領域とこの延在領域に接する前
記エピタキシヤル層とで形成される第２のＰ−Ｎ
接合とを備え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 |
|---|---|---|---|
| JP57203138A JPS5992581A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 光結合半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203138A JPS5992581A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 光結合半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992581A JPS5992581A (ja) | 1984-05-28 |
| JPS6329426B2 true JPS6329426B2 (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=16469038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203138A Granted JPS5992581A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 光結合半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992581A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254426U (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-19 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS519590A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS5234352A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-16 | Allen Bradley Co | Resistor |
| JPS5914180A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記録再生装置 |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57203138A patent/JPS5992581A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS519590A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS5234352A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-16 | Allen Bradley Co | Resistor |
| JPS5914180A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記録再生装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254426U (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5992581A (ja) | 1984-05-28 |
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