(57)【要約】【課題】  複数の離散的な波長領域において、フォトセンサの放射感度を略一定にする。【解決手段】  本発明のフォトセンサは、受光部を有すると共に光電変換を行う半導体チップと、受光部への入射光の光路に配置された干渉フィルタとを備え、受光部へ入射する光に応じたレベルの電気信号を出力する。本発明では、ある波長λの光に対する半導体チップの光電変換率をＳ（λ）とし、ある波長λの光に対する干渉フィルタの透過率をＦ（λ）とすれば、複数の離散的な波長領域において、Ｓ（λ）とＦ（λ）との積が略一定となるように、干渉フィルタは設計されている。フォトセンサの放射感度は、Ｓ（λ）とＦ（λ）との積にほぼ比例するので、上述のような干渉フィルタを設けることにより、複数の離散的な波長領域においてフォトセンサの放射感度を略一定にすることができる。【選択図】      図１
2006284474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部を有すると共に光電変換を行う半導体チップを備え、前記受光部へ入射する光に応じたレベルの電気信号を出力するフォトセンサであって、
前記受光部への入射光の光路に配置された干渉フィルタを備え、
入射光に対する前記電気信号の放射感度は、複数の離散的な波長領域において、それぞれ略一定であることを特徴とするフォトセンサ。
【請求項２】
受光部を有すると共に光電変換を行う半導体チップを備え、前記受光部へ入射する光に応じたレベルの電気信号を出力するフォトセンサであって、
前記受光部への入射光の光路に配置された干渉フィルタを備え、
ある波長λの光に対する前記半導体チップの光電変換率をＳ（λ）とし、ある波長λの光に対する前記干渉フィルタの透過率をＦ（λ）とすれば、複数の離散的な波長領域において、Ｓ（λ）とＦ（λ）との積は略一定であることを特徴とするフォトセンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のフォトセンサにおいて、
前記干渉フィルタの透過率が最大となる波長は、各々の前記波長領域において、前記半導体チップの光電変換率が最低となる波長であることを特徴とするフォトセンサ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフォトセンサにおいて、
前記複数の離散的な波長領域のいずれかは、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に含まれる波長領域であることを特徴とするフォトセンサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフォトセンサにおいて、
前記複数の離散的な波長領域は、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に含まれる第１の波長領域と、６３０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下に含まれる第２の波長領域と、７６０ｎｍ以上８００ｎｍ以下に含まれる第３の波長領域の３つの波長領域を含むことを特徴とするフォトセンサ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のフォトセンサにおいて、
前記干渉フィルタは、少なくとも一部が前記受光部上に形成されていることを特徴とするフォトセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光量に応じた電気信号を出力するフォトセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の光記録媒体を扱う光ピックアップ装置では、レーザダイオード等により生成したレーザ光をディスクに照射して、デ−タを記録或いは読み出ししている。このレーザ光の強度は、デ−タの記録及び読み出しを正確に実現するため、環境温度等に拘らず、できる限り一定であることが望ましい。そのため、光ピックアップ装置では、レーザ光の強度を測定するフォトセンサを設け、その測定値に応じて、レーザ光の強度を常に一定に保つための制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。以下、光ピックアップ装置において、そのような制御を行う回路をＡＰＣ回路（自動レーザダイオード出力制御回路）という。
【０００３】
レーザ光の測定用のフォトセンサは、例えば、受光素子として形成された半導体チップを実装したものである。図７は、レーザ光の測定用のフォトセンサにおける、半導体チップの光電変換率の分光感度特性を示す一従来例である。図７において、横軸は波長（ｎｍ）を示す。また、縦軸は光電変換率（任意単位）を示し、図の上側ほど光電変換率が高い。ここでは、縦軸を光電変換率としたが、縦軸は、フォトセンサの出力値を規格化した値としてもよい。なお、本明細書での光電変換率とは、受光部内に生成及び蓄積される電荷量を、入射したフォトン数で割った値の意味である。図７に示すように、フォトセンサ用の半導体チップの光電変換率は、入射光の波長によって変動する。
【０００４】
この光電変換率の変動は、フォトセンサの放射感度の変動となってそのまま表れる。即ち、レーザ光の測定用のフォトセンサは、入射光の波長に依存して、放射感度が変動することが知られている。なお、ここでの放射感度とは、例えば、フォトセンサから測定値として出力される電気信号のレベルを、フォトセンサの受光部に入射したフォトン数で割った値の意味である。
【０００５】
一方、ディスクに照射するレーザ光を生成するレーザダイオードは、個々のチップ毎に出力波長が若干ばらつく上、動作時におけるチップ自体の温度に依存して出力波長が変動することが知られている。
【特許文献１】特開２０００−３３９７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のようにフォトセンサの放射感度は波長依存性を有するので、光ピックアップ装置では、温度変動等によってレーザ光の波長が変動すると、レーザ光の強度が変動していなくても、フォトセンサの出力信号レベルは変動する。この場合、レーザ光の強度が変動しているものとしてＡＰＣ回路は制御を行う。即ち、レーザ光の強度が変動していないのに、レーザ光の強度を変動させてしまうという誤った制御が行われるおそれがあった。
【０００７】
近年、波長４０５ｎｍのレーザ光を用いることで、ＤＶＤよりも高密度な記録を可能とするブルーレイ方式やＨＤＤＶＤ方式（以下、双方の方式の光記録媒体を総称して、４０５ｎｍ用ディスクという）が開発されている。従って、光ピックアップ装置では、ＣＤやＤＶＤに加え、４０５ｎｍ用ディスクも記録再生可能であることが要望されている。
この４０５ｎｍ近辺（±２０ｎｍ）の波長領域において、従来のフォトセンサ内の半導体チップの光電変換率に着目する。図７において、この波長領域では、波長が長くなるほど光電変換率が大きく増加している。一方、ＤＶＤ用のレーザ光の波長（６５０ｎｍまたは６６０ｎｍ）近辺の±２０ｎｍの波長領域や、ＣＤ用のレーザ光の波長（７８０ｎｍ）近辺の±２０ｎｍの波長領域では、４０５ｎｍ近辺の波長領域と比較と比較して、光電変換率の波長依存性は小さい。
【０００８】
半導体チップの光電変換率の波長依存性は、フォトセンサの放射感度の波長依存性として表れるので、従来のフォトセンサの放射感度の波長依存性は、４０５ｎｍ近辺の波長領域において、ＣＤやＤＶＤに使われるレーザ光の波長領域よりも大きくなる。このため、従来のフォトセンサを用いて、ＣＤ、ＤＶＤ、及び４０５ｎｍ用ディスクの全ての記録再生が可能な光ピックアップ装置を構成する場合、前述したＡＰＣ回路の誤制御が生じやすくなる。
【０００９】
上述の問題を解消するために、それぞれ異なった波長領域において放射感度が比較的安定となる複数のフォトセンサを用いる方法が考えられる。例えば、ＤＶＤ用の波長領域に特性を合わせたフォトセンサと、４０５ｎｍ用ディスクの波長領域に特性を合わせたフォトセンサとを用いる方法である。しかしながらこの方法は、複数のフォトセンサを用いるため、小型化や低価格化といった点から望ましくない。このため、４０５ｎｍ用ディスク用に４０５ｎｍ近辺、ＤＶＤ用に６５０ｎｍ近辺、ＣＤ用に７８０ｎｍ近辺、計３つの離散した波長領域において放射感度が変動しないフォトセンサが要望されている。
【００１０】
本発明の目的は、複数の離散的な波長領域において、フォトセンサの放射感度を略一定にするための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のフォトセンサは、受光部を有すると共に光電変換を行う半導体チップを備え、受光部へ入射する光に応じたレベルの電気信号を出力する。
本発明のフォトセンサの一形態は、受光部への入射光の光路に配置された干渉フィルタを備え、入射光に対する前記電気信号の放射感度が、複数の離散的な波長領域において、それぞれ略一定であることを特徴とする。
【００１２】
本発明のフォトセンサの別の一形態は、受光部への入射光の光路に配置された干渉フィルタを備え、ある波長λの光に対する半導体チップの光電変換率をＳ（λ）とし、ある波長λの光に対する干渉フィルタの透過率をＦ（λ）とすれば、複数の離散的な波長領域において、Ｓ（λ）とＦ（λ）との積が略一定であることを特徴とする。即ち、複数の離散的な波長領域において、その波長領域内の全ての波長の光に対し、半導体チップの光電変換率と、干渉フィルタの透過率との積は略一定である。
【００１３】
上記のいずれの形態においても、以下のように構成することが好ましい。
第１に、干渉フィルタの透過率が最大となる波長は、前記複数の離散的な波長領域の各々において、半導体チップの光電変換率が最低となる波長であることが好ましい。
第２に、前記複数の離散的な波長領域のいずれかは、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に含まれる波長領域であることが好ましい。より好ましくは、前記複数の離散的な波長領域は、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に含まれる第１の波長領域と、６３０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下に含まれる第２の波長領域と、７６０ｎｍ以上８００ｎｍ以下に含まれる第３の波長領域の３つの波長領域を含むとよい。
【００１４】
なお、干渉フィルタは、少なくとも一部が受光部上に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のフォトセンサでは、受光部への入射光の光路に上記の干渉フィルタを配置するため、複数の離散的な波長領域において、放射感度を略一定にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態のフォトセンサ１０Ａの断面模式図である。図に示すようにフォトセンサ１０Ａは、パッケージ１２と、パッケージ１２内に収納及び固定された半導体チップ１４と、パッケージ１２を封止するカバーガラス１８と、カバーガラス１８上に形成された干渉フィルタ２２ａとを有する。
【００１７】
半導体チップ１４は、この例ではレーザ光の受光用のフォトダイオードであり、受光部２６と、パッド３０とを有する。パッド３０は、ボンディングワイヤ３４により、パッケージ１２のリード３６に接続されている。受光部２６は、受光量に応じた電荷を生成及び蓄積し、その蓄積電荷量に応じたレベルの電気信号がリード３６から外部に出力される。本実施形態の主な特徴は、干渉フィルタ２２ａを設けたことと、干渉フィルタ２２ａの透過率の波長特性であり、他の構成部材の機能は従来と同様でよい。従って、半導体チップ１４は従来のものでよく、その光電変換率の波長特性は、ここでは一例として、前述の図７と同じものとする。
【００１８】
図２は、干渉フィルタ２２ａの透過率の波長依存性を示すグラフである。図において、５１は青色近辺の波長領域（４０５ｎｍ以上４４５ｎｍ以下）に対する透過率を示し、５２は赤色近辺の波長領域（６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下）に対する透過率を示し、５３は近赤外波長領域（７６０ｎｍ以上８００ｎｍ以下）に対する透過率を示す。これら波長領域５１、５２、５３以外の波長の光に対しては、干渉フィルタ２２ａの透過率は任意でよい。以下、図２に示す各波長領域５１、５２、５３での干渉フィルタ２２ａの透過率をどのようにして決定するかを説明する。
【００１９】
ある波長λの光に対する半導体チップ１４の光電変換率をＳ（λ）とし、ある波長λの光に対する干渉フィルタ２２ａの透過率をＦ（λ）とする。さらに、ある波長λの光に対するフォトセンサ１０Ａの出力信号レベルの高さ、即ち、フォトセンサ１０Ａの放射感度をＰ（λ）とする。また、カバーガラス１８の透過率等の、他の要素の波長依存性は、半導体チップ１４の光電変換率Ｓ（λ）の波長依存性や、干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λ）の波長依存性に対しては十分小さく、無視できる。従って、フォトセンサ１０Ａの放射感度Ｐ（λ）は、次式で表される。
【００２０】
Ｐ（λ）＝Ｋ×Ｆ（λ）×Ｓ（λ）  ・・・（式１）
（式１）において、Ｋは所定の係数である。（式１）を変形すれば、干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λ）は次式で表される。
Ｆ（λ）＝Ｐ（λ）／｛Ｋ×Ｓ（λ）｝  ・・・（式２）
ここで、波長領域５１、５２、５３において、半導体チップ１４の光電変換率Ｓ（λ）が最低となる波長を、それぞれλｏａ、λｏｂ、λｏｃと定義する。この例では図７に示すように、波長４００ｎｍ〜７８０ｎｍにおいて、半導体チップ１４の光電変換率Ｓ（λ）は、波長が短いほど低いので、λｏａ、λｏｂ、λｏｃはそれぞれ、波長領域５１、５２、５３での最短波長になる。即ち、λｏａ＝４０５ｎｍ、λｏｂ＝６３０ｎｍ、λｏｃ＝７６０ｎｍである。
【００２１】
そして、波長λｏａ、λｏｂ、λｏｃにおいて、干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λ）が最大となるように設計する。干渉フィルタ２２ａにおける損失はできる限り少ない方が望ましいので、Ｆ（λｏａ）＝１、Ｆ（λｏｂ）＝１、Ｆ（λｏｃ）＝１として設計する。ここでの”１”は、透過率１００％の意味である。以上の条件と（式１）から、波長λｏａ、λｏｂ、λｏｃにおけるフォトセンサ１０Ａの放射感度Ｐ（λ）は、以下の式で与えられる所定値となる。
【００２２】
Ｐ（λｏａ）＝Ｋ×Ｆ（λｏａ）×Ｓ（λｏａ）＝Ｋ×Ｓ（λｏａ）  ・・・（式３）
Ｐ（λｏｂ）＝Ｋ×Ｓ（λｏｂ）  ・・・（式４）
Ｐ（λｏｃ）＝Ｋ×Ｓ（λｏｃ）  ・・・（式５）
そして、各波長領域５１、５２、５３において、干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λ）と、半導体チップ１４の光電変換率Ｓ（λ）との積がそれぞれ所定値Ｐ（λｏａ）、Ｐ（λｏｂ）、Ｐ（λｏｃ）となるように設計する。即ち、波長領域５１では以下の（式６）を満たすように、波長領域５２では以下の（式７）を満たすように、波長領域５３では以下の（式８）を満たすように、干渉フィルタ２２ａを設計する。
【００２３】
Ｆ（λ）＝Ｐ（λｏａ）／｛Ｋ×Ｓ（λ）｝  ・・・（式６）
Ｆ（λ）＝Ｐ（λｏｂ）／｛Ｋ×Ｓ（λ）｝  ・・・（式７）
Ｆ（λ）＝Ｐ（λｏｃ）／｛Ｋ×Ｓ（λ）｝  ・・・（式８）
（式６）〜（式８）において、右辺のＰ（λｏａ）、Ｐ（λｏｂ）、Ｐ（λｏｃ）、Ｋは所定値であり、Ｓ（λ）は図７に示す特性で与えられるので、各波長において、Ｆ（λ）は一義的に決まる。図２に示す干渉フィルタ２２ａの透過率の波長特性は、以上のようにして決定される。
【００２４】
なお、（式６）〜（式８）を満たす干渉フィルタ２２ａの条件、即ち、図２のように選択された複数の離散的な波長領域において所望の透過率特性を有する狭帯域フィルタの条件は、公知の光学設計ソフトにより計算できる。ここでの条件とは、各層にはそれぞれどの材質（例えば誘電体物質）を用いるか、各層の膜厚、総積層数等である。そして、計算により得られる条件に基づいて、公知の蒸着法やスパッタ法により透明な薄膜を積層することにより、（式６）〜（式８）を満たす干渉フィルタ２２ａは製造できる。
【００２５】
図３は、フォトセンサ１０Ａの放射感度Ｐ（λ）の波長特性を示すグラフである。このＰ（λ）は、上述のように決定されるＦ（λ）と、図７に示すＳ（λ）とを（式１）に代入することで与えられる。各波長領域５１、５２、５３において、Ｆ（λ）とＳ（λ）との積が所定値となるように設計するため、各波長領域５１、５２、５３においてフォトセンサ１０Ａの放射感度Ｐ（λ）は一定となる。波長領域５１、５２、５３以外の波長の光に対しては、フォトセンサ１０Ａの放射感度Ｐ（λ）は任意でよい。
【００２６】
以上、第１の実施形態では、複数の離散的な波長領域５１、５２、５３において、干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λ）と、半導体チップ１４の光電変換率Ｓ（λ）との積が所定値となるように干渉フィルタ２２ａを設計する。これにより、複数の離散的な波長領域５１、５２、５３において、フォトセンサ１０Ａの放射感度Ｐ（λ）を一定にできる。従って、本実施形態のフォトセンサ１０Ａを光ピックアップ装置におけるレーザ光の測定素子に用いれば、レーザ光の波長が変動しても、レーザ光の強度が一定である限り、フォトセンサ１０Ａの出力レベルは変動しない。即ち、ＡＰＣ回路にはレーザ光の強度がフォトセンサ１０Ａから正確に伝達される。このため、レーザ光の強度が一定であるにも拘らず、温度変動等によるレーザ光の波長の変動に伴ってフォトセンサの出力レベルが変動し、ＡＰＣ回路が誤制御を行うという不具合は解消する。
【００２７】
フォトセンサ１０Ａの放射感度Ｐ（λ）が一定である波長領域５１、５２、５３は、４０５ｎｍ用ディスク、ＤＶＤ、ＣＤに用いられるレーザ光波長の近辺である。従って、本実施形態のフォトセンサ１０Ａを光ピックアップ装置におけるレーザ光の測定素子に用いれば、４０５ｎｍ用ディスク、ＤＶＤ、ＣＤのどれに対するレーザ光がディスクに照射されていても、前述の不具合は生じない。即ち、本実施形態のフォトセンサ１０Ａを用いれば、ＣＤ、ＤＶＤ、４０５ｎｍ用ディスクの全ての記録再生を良好に行える光ピックアップ装置が実現できる。この場合、複数のフォトセンサを用いる必要がないので、小型化及び製造コストの低減が可能である。
【００２８】
フォトセンサに用いられる半導体チップの光電変換率は、前述したように、４０５ｎｍ用ディスクに用いられるレーザ光波長近辺において、波長に依存して大きく変化する。従って、４０５ｎｍ付近の波長領域では、ＤＶＤ用レーザ光の波長領域や、ＣＤ用レーザ光の波長領域と比較して、フォトセンサの放射感度を一定にすることが困難であった。一方、本実施形態では、ＤＶＤ用、ＣＤ用のレーザ光の波長領域に加え、４０５ｎｍ付近（波長領域５１）においてもフォトセンサ１０Ａの放射感度が一定になるという、極めて顕著な効果が得られる。また、各波長領域５１、５２、５３では、半導体チップ１４の光電変換率Ｓ（λ）が最低となる波長λｏａ、λｏｂ、λｏｃにおいて、干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λ）を最大（１００％）にする。このため、干渉フィルタ２２ａにおける損失は、最小限に抑えることができる。
【００２９】
以下、第１の実施形態の補足事項を説明する。
本実施形態では波長領域５１（４０５ｎｍ〜４４５ｎｍ）でフォトセンサ１０Ａの放射感度を一定にするが、４０５ｎｍ用ディスクに用いられるレーザ光波長を含む、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域で一定にすることが要望されている。従って、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域において、上述と同様に干渉フィルタ２２ａの透過率と、半導体チップ１４の光電変換率との積が所定値となるようにし、フォトセンサ１０Ａの放射感度を一定にしてもよい。特に、４０５ｎｍ近辺である４０５ｎｍ以上４３０以下の波長領域において、フォトセンサの放射感度を一定にすることが要望されており、その範囲で一定になるようにしてもよい。
【００３０】
また、本実施形態では波長領域５２（６３０ｎｍ〜６７０ｎｍ）でフォトセンサ１０Ａの放射感度を一定にするが、ＤＶＤに用いられる波長（６５０ｎｍ、６６０ｎｍ）の±２０ｎｍの範囲である６３０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下で一定にすることが特に要望されている。従って、上述と同様の原理で、６３０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長領域でフォトセンサ１０Ａの放射感度を一定にしてもよい。なお、フォトセンサ１０Ａの放射感度を一定にする複数の離散的な波長領域は、以上示した波長の値に限られず、任意に設計可能である。これは、（式１）〜（式８）に示した本発明の原理から明らかである。２つ、或いは、４つ以上の離散的な波長領域において、フォトセンサ１０Ａの放射感度を一定にしてもよい。
【００３１】
光ピックアップ装置では、一般に、レーザ光の強度を測定するフォトセンサの放射感度の波長に対する変動幅が２％以内なら、ＡＰＣ回路によるレーザ光の強度の制御が容易である。従って、そのレーザ光の波長を含む近辺の（例えば±２０ｎｍ）の波長領域において、フォトセンサの放射感度の変動幅は、±２％以内であることが望ましい。ここでの変動幅の基準となる放射感度は、その波長領域での放射感度の平均値である。±２％以内の変動幅であれば、略一定とみなせ、制御によりレーザ光強度を一定にできる。従って、各波長領域５１、５２、５３でのフォトセンサ１０Ａの放射感度が、その波長領域の放射感度の平均値に対し±２％以内の変動幅を有していても、本発明としての効果は十分に得られる。完全に一定でなくてもよいとした理由は、設計上及び製造上の誤差等を考慮したものであり、本実施形態のように完全に一定にすることが最も望ましい。
【００３２】
各波長領域５１、５２、５３で半導体チップ１４の光電変換率が最低となる波長λｏａ、λｏｂ、λｏｃにおいて、干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λｏａ）、Ｆ（λｏｂ）、Ｆ（λｏｃ）を１００％にする例を述べたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。完全に１００％にすることは困難であるので、設計上及び製造上可能な限り高い値（例えば９８％）にすることが望ましい。フィルタでの損失が少ない方がよいからである。なお、Ｆ（λｏａ）、Ｆ（λｏｂ）、Ｆ（λｏｃ）がゼロを除く何％であっても、（式６）〜（式８）を満たすように干渉フィルタ２２ａを設計すれば、フォトセンサ１０Ａの放射感度は一定になるので、本発明としての効果は得られる。また、本実施形態のように干渉フィルタ２２ａの透過率Ｆ（λｏａ）、Ｆ（λｏｂ）、Ｆ（λｏｃ）を全て同じ値にする必要はなく、それぞれ異なっていてもよい。
【００３３】
カバーガラス１８における、半導体チップ１４とは反対側の表面上に干渉フィルタ２２ａを形成する例を述べたが、干渉フィルタ２２ａは、カバーガラス１８における半導体チップ１４側の表面上に形成してもよい。また、半導体チップ１４をパッケージ１２に収納する実装形態を例として挙げたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、ガラスエポキシ基板上に半導体チップ１４を直接接着するようにしてもよい。
【００３４】
図４は、第１の実施形態のフォトセンサ１０Ａの変形例を示す断面模式図である。図４に示すフォトセンサ１０Ｂは、以下に説明する実装方法の違いを除き、上述のフォトセンサ１０Ａと同様である。フォトセンサ１０Ｂでは、実装用基板７０上に半導体チップ１４が固定され、半導体チップ１４上は透明樹脂７２により覆われている。そして、透明樹脂７２上には、上述の干渉フィルタ２２ａと同様の波長特性を有する干渉フィルタ２２ｂが形成されている。
【００３５】
受光部２６に対する全ての入射光が干渉フィルタ２２ｂを透過することが望ましい。従って、干渉フィルタ２２ｂは、半導体チップ１４の厚さ方向に見て少なくとも受光部２６全体に対向する面積を有することが望ましく、この例では、半導体チップ１４よりも大きい面積を有する。また、透明樹脂７２での若干の入射光の損失が見込まれるが、受光部２６に垂直に入射する光の透明樹脂７２内での損失の程度を、均一にする方が望ましい。従って、この例では、干渉フィルタ２２ｂの両面、及び、透明樹脂７２における干渉フィルタ２２ｂとの界面は、平坦であり、干渉フィルタ２２ｂと透明樹脂７２との界面と、半導体チップ１４の表面との距離は、均一である。この実装形態では、カバーガラス１８が不要であり、製造が容易となるので、製造コストを低減できる。
【００３６】
図５は、第２の実施形態のフォトセンサ１０Ｃの断面模式図である。図５に示すフォトセンサ１０Ｃは、干渉フィルタ２２ｃを半導体チップ１４の受光部２６上に直接（密着して）形成することを除き、前述のフォトセンサ１０Ａと同様である。干渉フィルタ２２ｃは、少なくとも受光部２６全体を覆うことが望ましい。このような構造は、一般的な蒸着法やスパッタ法と、半導体フォトリソエッチング技術により、容易に実現できる。
【００３７】
第２の実施形態においても、干渉フィルタ２２ｃの透過率の波長特性は、第１の実施形態の干渉フィルタ２２ａと同じにする。従って、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、干渉フィルタ２２ｃの形成は、半導体チップ１４を形成するウェハ段階で、即ち、半導体製造プロセスと共に行うことができる。このため、カバーガラス１８上に干渉フィルタを形成する場合と比較して、製造工程を簡略化できるので、製造コストをさらに低減できる。
【００３８】
図６は、第２の実施形態のフォトセンサ１０Ｃの変形例を示す断面模式図である。図６に示すフォトセンサ１０Ｄは、以下に説明する実装方法の違いを除き、上述のフォトセンサ１０Ｃと同様である。フォトセンサ１０Ｄでは、実装用基板７０上に半導体チップ１４が固定され、半導体チップ１４の少なくとも受光部２６上には、干渉フィルタ２２ｃと同様の特性を有する干渉フィルタ２２ｄが形成されている。半導体チップ１４、及び干渉フィルタ２２ｄ上は、透明樹脂７６により覆われている。なお、透明樹脂７６の表面は、少なくとも受光部２６の上方においては平坦であることが望ましい。受光部２６に垂直に入射する光の透明樹脂７２内での損失の程度を、均一にする方が望ましいからである。図６のフォトセンサ１０Ｄにおいても、図４の変形例と同様にカバーガラス１８が不要であり、製造コストを低減できる。
【００３９】
なお、本発明のフォトセンサ（１０Ａ〜１０Ｄのいずれか）とＡＰＣ回路とを一体化して、同一の半導体チップ上に形成してもよい。また、本明細書では半導体チップ１４がフォトダイオードである例を述べたが、本発明の原理は、フォトダイオード以外の受光素子を用いたセンサにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上詳述したように本発明は、フォトセンサにおいて大いに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態におけるフォトセンサの断面模式図である。
【図２】第１の実施形態における、干渉フィルタ２２の透過率の波長特性を示すグラフである。
【図３】第１の実施形態における、フォトセンサ１０Ａの放射感度の波長特性を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態のフォトセンサの変形例を示す断面模式図である。
【図５】第２の実施形態におけるフォトセンサの断面模式図である。
【図６】第２の実施形態のフォトセンサの変形例を示す断面模式図である。
【図７】レーザ光の測定用のフォトセンサにおいて、従来用いられている半導体チップの光電変換率の波長特性（分光感度特性）を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１０Ａ〜１０Ｄ  フォトセンサ，１４  半導体チップ，２２ａ〜２２ｄ  干渉フィルタ，
２６  受光部
【図１】
2006284474.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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