(57)【要約】【課題】小型化の促進が可能な受光素子を提供する。【解決手段】光信号を受信して電気信号へ変換する受光素子は、受光部２の受光面２１に、光信号の受光量を調整するために透過部と非透過部とが形成された調整部２２が設けられている。この調整部２２は、所定面積ごとの例えば区画Ｓ１，Ｓ２に区分され、それぞれの区画Ｓ１，Ｓ２は、アルミ配線２２ａ，２２ｂによって形成された非透過部と透過部との割合が同じに形成されていることで、識別情報である型式番号が象られている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を受光部により受信して電気信号へ変換する受光素子において、
前記受光部の受光面には、前記光信号の受光量を調整するために透過部と非透過部とが形成された調整部が設けられ、
前記調整部には、前記透過部と非透過部とによって識別情報が象られていることを特徴とする受光素子。
【請求項２】
前記調整部は、所定面積ごとの区画に区分され、
前記それぞれの区画は、前記透過部と前記非透過部との割合が同じに形成されている請求項１記載の受光素子。
【請求項３】
前記非透過部は、前記受光面上に形成されたアルミ配線であり、
前記透過部は、前記アルミ配線部分を除く残余の受光面上の露出部分である請求項１または２記載の受光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光部を備えた受光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子には、他の半導体素子と識別するために数字やローマ字、記号などを組み合わせた識別情報の一つである型式番号が割り当てられているのが一般的である。半導体素子では、この型式番号を、アルミ配線層を使って象るマーキングを施すことで、半導体素子を顕微鏡で観察したときに他の半導体素子と区別可能としている。
【０００３】
このような半導体素子にマーキングを施す技術が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された半導体装置のマーキング方法は、半導体基板上の被マーキング面に、耐高温性と耐ＵＶ性と耐水性等の条件を有する有色有機樹脂等の非金属材料を付着させ、この非金属材料の上に、マーキングを行うものである。
【特許文献１】特開平１１−２６５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マーキングは、回路形成面上に施すと視認性が低下するので、回路形成面以外の領域に施すのが望ましい。しかし、半導体素子の小型化は進む一方であり、型式やロット番号などをマーキングするスペースが段々狭くなってきているので、十分な広さを確保することができない。
【０００５】
特に、受光素子は、回路形成面にある程度の面積を確保する必要があると共に、光信号を受信するための受光面として所定の面積を確保する必要があるので、小型化が進むとマーキングを施すために必要な面積を確保するのが、更に厳しい状況である。
【０００６】
そこで本発明は、小型化の促進が可能な受光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の受光素子は、受光部の受光面に設けられた調整部に、透過部と非透過部とによって識別情報が象られていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、マーキングを施すために他の領域を必要せず、受光面以外の領域を有効に使用することができるので、小型化を図ることができる。また、小型化が達成できることで、ウエハから多数個取り可能な数を向上させることできるので、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願の第１の発明は、光信号を受光部により受信して電気信号へ変換する受光素子において、受光部の受光面には、光信号の受光量を調整するために透過部と非透過部とが形成された調整部が設けられ、調整部には、透過部と非透過部とによって識別情報が象られていることを特徴としたものである。
【００１０】
本発明の発光素子は、受光面に設けられた調整部に、透過部と非透過部とによって識別情報を象っているので、マーキングを施すために他の領域を必要としない。従って、受光面以外の領域を有効に使用することができるので、小型化を図ることができる。
【００１１】
本願の第２の発明は、第１の発明において、調整部は、所定面積ごとの区画に区分され、それぞれの区画は、透過部と非透過部との割合が同じに形成されていることを特徴としたものである。
【００１２】
第２の発明においては、所定の透過量が必要な調整部を設計する場合に、所定面積ごとの区画に区分して、それぞれの区画の透過部と非透過部との割合を同じに設計すれば、調整部全体として受光量を一の区画の受光量と同じとすることができるので、調整部の設計が容易である。
【００１３】
本願の第３の発明は、第１または第２の発明において、非透過部は、受光面上に形成されたアルミ配線であり、透過部は、アルミ配線部分を除く残余の受光面上の露出部分であることを特徴としたものである。
【００１４】
第３の発明においては、非透過部をアルミ配線で形成することにより露出する受光面上が透過部となる露出部とすることができるので、配線層を形成するときに、同時に形成することで、特別な工程を必要としない。従って、工数の増加およびコストの増加を防止することができる。
【００１５】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る受光素子を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る受光素子を示す図であり、（Ａ）は一部を拡大した平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示されるＧ部拡大図である。図２は、図１に示す受光素子の一部断面図である。図３は、図１に示す受光素子の回路図である。
【００１６】
図１に示すように受光素子１は、光ディスクドライブのフロントモニタ回路の一部として用いられているもので、受光部２と、回路部３とが形成されている。
【００１７】
受光部２は、受光面２１が略円形状に形成され、光信号を受信して電流信号へ変換するフォトダイオードである。受光部２は、図２に示すように、ｐ型基板１１にｐ型拡散層１２を積層したものに、ｐ型エピ層１３およびｎ型エピ層１４を積層することで形成されている。ｐ型エピ層１３およびｎ型エピ層１４とで形成された受光部２の受光面２１には、光信号の受光量を調整するためにアルミ配線により調整部２２が形成されている。
【００１８】
回路部３は、受光部２から出力された電流信号を電圧信号へ変換する共に増幅する回路である。
【００１９】
ここで、受光素子１との回路構成と共に、この受光素子１を用いた光信号受信回路の構成を、図３に基づいて説明する。光信号受信回路の回路構成は、受光素子１を形成する、受光部２であるフォトダイオードＰＤ、および回路部３を形成する電流−電圧変換部３１、電圧増幅部３２、出力バッファ部３３と、外部に接続されるゲイン調整部４とを備えている。
【００２０】
フォトダイオードＰＤは、受光した光信号の強度に応じた電流信号を流す機能を備えている。
【００２１】
電流−電圧変換部３１は、フォトダイオードＰＤに流れる電流信号を電圧信号へ変換する機能を備えており、第１増幅器３１１と、第１増幅器３１１の帰還抵抗であるゲイン調整抵抗３１２と、ゲイン調整抵抗３１２を切り替える切替スイッチ３１３とを備えている。電流−電圧変換部３１は、切替スイッチ３１３を切り替えてゲイン調整抵抗３１２の抵抗ＲＤＶＤか抵抗ＲＣＤのいずれかを選択することで、ＤＶＤの場合とＣＤの場合とでゲインが調整できるようになっている。
【００２２】
電圧増幅部３２は、切替スイッチ３１３により選択されたゲイン調整部４であるゲイン調整ボリュームＶＲ１，ＶＲ２のいずれかを介して電流−電圧変換部３１と接続されている。電圧増幅部３２は、第２増幅器３２１と、第２増幅器３２１の反転入力端子に接続された入力抵抗３２２と、帰還抵抗３２３とを備えている。
【００２３】
電圧増幅部３２は、直列接続されたゲイン調整ボリュームＶＲ１，ＶＲ２のいずれかの抵抗および入力抵抗３２２と、帰還抵抗３２３により決定される増幅度で、電流−電圧変換部３１から出力された電圧信号を反転増幅する。
【００２４】
出力バッファ部３３は、反転バッファ３３１と、非反転バッファ３３２とを備えている。出力バッファ部３３は、反転バッファ３３１からの出力端子Ｖｏｕｔ＋と、非反転バッファ３３２からの出力端子Ｖｏｕｔ−との電圧差を出力信号とすることで、ダイナミックレンジを広く確保することができる。
【００２５】
アルミ配線により受光量を調整する調整部２２について、図１に基づいて詳細に説明する。調整部２２は、受光部２の受光面２１へ入射する光信号の受光量を制限するものである。この制限は、受光面２１上にアルミ配線を形成して非透過部とすることで実現している。本実施の形態では、受光面２１に対してアルミ配線により遮光される面積を２０％となるように形成することで、受光量を８０％に調整している。
【００２６】
ここで、アルミ配線により形成された調整部２２について詳述する。
【００２７】
例えば、入射光量をＣ（Ｗ）とし、受光部２の光電変換率をα（Ａ／Ｗ）とし、調整部２２により遮光率をＳ（％）とし、ゲイン調整抵抗３１２の抵抗値をＲ（Ω）とし、電流−電圧変換部３１からの出力電圧をＥとすると、電流−電圧変換部３１からの出力電圧Ｅは、次式で表される。
【００２８】
出力電圧Ｅ（Ｖ）＝入射光量Ｃ×光電変換率α×遮光率Ｓ×抵抗値Ｒ
光電変換率αを変えることは、拡散コントロールやプロセス変更が必要であり困難であるため、帰還抵抗であるゲイン調整抵抗３１２の抵抗値Ｒを調整するのが一般的である。しかし、ゲイン調整抵抗３１２の抵抗値Ｒを微調整するためには、コンタクト層、アルミ層の２層の変更が必要である。同じ抵抗セルの組み合わせ(直列、並列)の場合では、アルミ層だけでよいが、微調整は困難である。
【００２９】
またゲイン調整抵抗３１２の抵抗値Ｒを変更すると、ゲイン調整抵抗３１２と並列に接続される帰還容量３１４とのＣＲ積の変動により第１増幅器３１１の周波数特性が変化するため、帰還容量３１４の調整も必要となる。その他、オフセット時の出力電圧の絶対値や温度変動値などの特性も変化してしまうので、微調整することは益々困難な状況である。
【００３０】
従って、必要とする出力電圧Ｅの調整の範囲が、調整部２２による遮光率Ｓの変更による受光量の調整可能な範囲であれば、アルミ配線層の一層の変更だけで、出力電圧Ｅの微調が可能であり、その他特性も変化しない。従って、受光面２１への入射を制限する調整部２２は、電流−電圧変換部３１からの出力電圧Ｅの電圧値を容易に微調整することができるものである。
【００３１】
調整部２２による受光量の調整は、具体的には、受光面２１を所定面積ごとの区画に区分して、区画ごとに外形が調整されたアルミ配線を施す。本実施の形態では、それぞれの区画は、同面積だけでなく同形状の矩形状としている。図１（Ｂ）においては、一例として区画Ｓ１，Ｓ２を点線で囲んで図示している。
【００３２】
例えば、図１（Ｂ）に示す区画Ｓ１では、区画Ｓ１の面積に対して２０％の面積の略正方形状にアルミ配線２２ａが非透過部として形成されている。従って、非透過部は、アルミ配線２２ａ部分を除く残余となる受光面２１上の露出部分となり、８０％の受光量を確保している。
【００３３】
次に、区画Ｓ２でも同様に、区画Ｓ２の面積に対して２０％ほどの面積のアルミ配線２２ｂが非透過部として形成されていることで、区画Ｓ１と同じ８０％の受光量を確保している。しかし、区画Ｓ２では、アルミ配線２２ｂが略矩形状に形成されており、区画Ｓ１に形成されたアルミ配線２２ａとは形状が異なっている。
【００３４】
つまり、区画Ｓ１，Ｓ２や他の区画のそれぞれの受光量を同じとすることで受光面２１全体に対して同じ受光量とすることができる。また、調整部２２全体として受光量を区画Ｓ１，Ｓ２の受光量と同じとすることができるので、調整部２２の設計が容易である。
【００３５】
このようにして区画Ｓ１，Ｓ２に形成したアルミ配線２２ａ，２２ｂによって、調整部２２全体で数字およびアルファベットを象っている。図１（Ａ）に示す例では、調整部２２により識別情報の一例である型式番号の「３５０Ａ１」を象っている。
【００３６】
調整部２２として形成されたアルミ配線による透過部と非透過部とによって識別情報を象っているので、マーキングを施すために他の領域を必要としない。従って、受光面２１以外の領域を有効に使用することができるので、小型化を図ることができる。
【００３７】
ここで、調整部２２によって象られる識別情報は、型式番号の他に、ロット番号、製造日、機能を識別するためのものなどとすることができる。これらは、図１（Ａ）に示すように、数字やアルファベットなどの文字である以外に、バーコードや二次元バーコードであるＱＲコード、記号などとすることも可能である。つまり、アルミ配線で点描画として形成することができ、識別情報として機能するものであれば可能である。
【００３８】
なお、本実施の形態では、調整部２２の非透過部として機能するものとしてアルミ配線を採用している。これは、アルミ配線を採用することで、配線層を形成するときに、同時に調整部２２を形成することで、特別な工程を必要としないので、工数の増加およびコストの増加を防止することができるためである。しかし、受光面２１上に形成でき、調整部２２として機能すると共に、識別情報を象ることができれば、他のものでも採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、小型化の促進が可能なので、受光部を備えた受光素子に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る受光素子を示す図、（Ａ）は一部を拡大した平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示されるＧ部拡大図
【図２】図１に示す受光素子の一部断面図
【図３】図１に示す受光素子の回路図
【符号の説明】
【００４１】
１  受光素子
２  受光部
３  回路部
４  ゲイン調整部
１１  ｐ型基板
１２  ｐ型拡散層
１３  ｐ型エピ層
１４  ｎ型エピ層
２１  受光面
２２  調整部
２２ａ，２２ｂ  アルミ配線
３１  電流−電圧変換部
３２  電圧増幅部
３３  出力バッファ部
３１１  第１増幅器
３１２  ゲイン調整抵抗
３１３  切替スイッチ
３１４  帰還容量
３２１  第２増幅器
３２２  入力抵抗
３２３  帰還抵抗
３３１  反転バッファ
３３２  非反転バッファ
ＰＤ  フォトダイオード
ＲＤＶＤ，ＲＣＤ  抵抗
Ｓ１，Ｓ２  区画
Ｖｏｕｔ＋，Ｖｏｕｔ−  出力端子
【図１】
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【図２】
2010045278.tif 000004
【図３】
2010045278.tif 000005