JPS6329427B2 - - Google Patents
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- JPS6329427B2 JPS6329427B2 JP20718582A JP20718582A JPS6329427B2 JP S6329427 B2 JPS6329427 B2 JP S6329427B2 JP 20718582 A JP20718582 A JP 20718582A JP 20718582 A JP20718582 A JP 20718582A JP S6329427 B2 JPS6329427 B2 JP S6329427B2
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
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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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, 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 or surface barrier
- H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
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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１１において、発光素子
１２と受光素子１３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１３が誤
動作する。これは、発光素子１２と受光素子１３
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１
２と受光素子１３間に導電性のメツシユを入れた
り、受光素子１３の表面に導電性透明フイルムを
付加していた。
１２と受光素子１３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１３が誤
動作する。これは、発光素子１２と受光素子１３
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１
２と受光素子１３間に導電性のメツシユを入れた
り、受光素子１３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。
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。
Ｎ型エピタキシヤル層１は、適宜N+埋込層２
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+型アイソレーシヨン領域４により
区分している。Ｎ型エピタキシヤル層１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５とＮ型エピタキシヤル層１の
Ｐ−Ｎ接合部をもつて構成される。N+型拡散領
域６は、前記トランジスタのエミツタ拡散層を形
成するとき同時に作られる、Ｎ型エピタキシヤル
層１の電極取出しのためのコンタクト部となるも
のである。
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+型アイソレーシヨン領域４により
区分している。Ｎ型エピタキシヤル層１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５とＮ型エピタキシヤル層１の
Ｐ−Ｎ接合部をもつて構成される。N+型拡散領
域６は、前記トランジスタのエミツタ拡散層を形
成するとき同時に作られる、Ｎ型エピタキシヤル
層１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、P+型拡
散領域５とP+型拡散領域５以外のＮ型エピタキ
シヤル層１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型側に
対応する容量による発光・受光素子間の静電カツ
プリングに基づ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。
散領域５とP+型拡散領域５以外のＮ型エピタキ
シヤル層１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型側に
対応する容量による発光・受光素子間の静電カツ
プリングに基づ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
改良することによつて、上記した従来の発光・受
光素子間の静電カツプリングによる影響を低減す
るものである。
改良することによつて、上記した従来の発光・受
光素子間の静電カツプリングによる影響を低減す
るものである。
＜実施例＞
以下第３図に従つて本発明の一実施例を説明す
る。第３図は、第２図と同様、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
ものであつて、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。
る。第３図は、第２図と同様、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
ものであつて、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
エピタキシヤル層１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６の形成と同時（ト
ランジスタのエミツタ拡散層の形成と同時）に、
このN+型拡散層６とつながりP+型拡散領域５の
上面部に延在するN+型拡散領域７を形成して構
成される。従つてこのホトダイオードでは、Ｎ型
エピタキシヤル層１とP+型拡散領域５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５とこのP+型拡散領域５の上面部に
延在されたN+型拡散領域７によるＰ−Ｎ接合と
２つのＰ−Ｎ接合部を有することとなる。
エピタキシヤル層１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６の形成と同時（ト
ランジスタのエミツタ拡散層の形成と同時）に、
このN+型拡散層６とつながりP+型拡散領域５の
上面部に延在するN+型拡散領域７を形成して構
成される。従つてこのホトダイオードでは、Ｎ型
エピタキシヤル層１とP+型拡散領域５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５とこのP+型拡散領域５の上面部に
延在されたN+型拡散領域７によるＰ−Ｎ接合と
２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５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７で覆われ、容量は主としてＮ型に形
成されるため、静電カツ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。
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７で覆われ、容量は主としてＮ型に形
成されるため、静電カツ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５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。
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。
第３図では、反射防止用のSiO2膜８上に、ポ
リイミド樹脂、SiO2、リンガラス、室化膜等の
絶縁層９を設け、これにアルミニウム等の金属配
線１０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
ツプリ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。
リイミド樹脂、SiO2、リンガラス、室化膜等の
絶縁層９を設け、これにアルミニウム等の金属配
線１０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
ツプリ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。
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、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は、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、特に工程を増や
すことなく簡単な構造で構成でき、かつこの光を
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。
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、特に工程を増や
すことなく簡単な構造で構成でき、かつこの光を
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。 １１……ホトカプラ、１２……発光素子、１３
……受光素子、１……Ｎ型エピタキシヤル層、２
……N+型埋込層、３……Ｐ型基板、４……P+型
アイソレーシヨン領域、５……P+型拡散層、６
……N+型拡散層、７……延在されたN+型拡散
層。
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。 １１……ホトカプラ、１２……発光素子、１３
……受光素子、１……Ｎ型エピタキシヤル層、２
……N+型埋込層、３……Ｐ型基板、４……P+型
アイソレーシヨン領域、５……P+型拡散層、６
……N+型拡散層、７……延在されたN+型拡散
層。
Claims (1)
- １ 発光素子と受光素子を相対向して配置する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
バイポーラIC部とを一体化してなり、前記ホト
ダイオード部は、基板上に成長させたエピタキシ
ヤル層と、該エピタキシヤル層内の他の導電型を
示す、前記バイポーラIC部のトランジスタのベ
ース拡散層と同時に作成される第１の拡散領域と
より成る第１のＰ−Ｎ接合部及び前記バイポーラ
IC部のトランジスタのエミツタ拡散層と同時に
作成される、前記エピタキシヤル層の電極取出し
のためのコンタクト用拡散層につながり前記第１
の拡散層の上面部に延在する第２の拡散領域と、
前記第１の拡散領域とより成る第２のＰ−Ｎ接合
部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 |
|---|---|---|---|
| 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 JPS5996784A (ja) | 1984-06-04 |
| JPS6329427B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5162887A (en) * | 1988-10-31 | 1992-11-10 | Texas Instruments Incorporated | Buried junction photodiode |
| US6590242B1 (en) * | 1999-02-25 | 2003-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57207185A patent/JPS5996784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5996784A (ja) | 1984-06-04 |
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