(57)【要約】【課題】接合容量を減らし、応答速度及び感度の優れた干渉フィルタを利用した受光素子を安価で提供する。【解決手段】  少なくともＰ型層８とＮ型層９を含む半導体基板２と、前記半導体基板の表面に形成された絶縁膜３と、前記絶縁膜３上に形成され、所定波長の光を選択的に入射させる多層から成る干渉フィルタ６と、前記Ｐ型層に接続した第１電極４と、前記Ｎ型層に接続した第２電極５とを備えた受光素子において、前記第１電極４と前記第２電極５の少なくとも一方が前記絶縁膜３上に配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＰ型層とＮ型層を含む半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され、所定波長の光を選択的に入射させる多層から成る干渉フィルタと、前記Ｐ型層に接続した第１電極と、前記Ｎ型層に接続した第２電極とを備えた受光素子において、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が前記絶縁膜上に配置されていることを特徴とする受光素子。
【請求項２】
前記第１電極と接続されるガードリング電極が前記絶縁膜上に配置され、前記干渉フィルタが最下層に金属酸化物薄膜を有することを特徴とする請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
少なくともＰ型層とＮ型層を含む半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され、所定波長の光を選択的に入射させる多層から成る干渉フィルタと、前記Ｐ型層に接続した第１電極と、前記Ｎ型層に接続した第２電極とを備えた受光素子において、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が前記干渉フィルタ上に配置されていることを特徴とする受光素子。
【請求項４】
前記干渉フィルタが種類の異なる金属酸化物薄膜からなることを特徴とする請求項１及至請求項３のいずれか１に記載の受光素子。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極の間を絶縁分離する分離溝を前記干渉フィルタに設け、前記干渉フィルタが金属酸化物薄膜と導電性薄膜を交互に積層した構造であることを特徴とする請求項１及至請求項３のいずれか１に記載の受光素子。
【請求項６】
前記第１電極と接続されるガードリング電極が前記干渉膜上に配置され、前記第１電極と前記ガードリング電極の間を絶縁分離する分離溝を前記干渉フィルタに設けたことを特徴とする請求項５に記載の受光素子。
【請求項７】
少なくともＰ型層とＮ型層を含む半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に形成され、所定波長の光を選択的に入射させる多層から成る干渉フィルタと、前記Ｐ型層に接続した第１電極と、前記Ｎ型層に接続した第２電極とを備えた受光素子において、前記干渉フィルタ表面に更に第２絶縁膜が形成され、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が前記第２絶縁膜上に配置されたことを特徴とする受光素子。
【請求項８】
前記第１電極と接続されるガードリング電極が前記第２絶縁膜上に配置され、前記干渉フィルタが金属酸化物薄膜と導電性薄膜を交互に積層した構造であることを特徴とする請求項７に記載の受光素子。
【請求項９】
請求項１及至請求項７のいずれかの受光素子を、赤外光に対して透光性を有し可視光に対して遮光性を有する樹脂で覆い形成したことを特徴とする受光センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光リモコンに好適な光学素子及びそれを用いた受光センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
光リモコン及び光センサーに用いる受光部には、投光部より発光する特定波長の光のみ透過し、外乱光が受光部に入射するのを防止する干渉フィルタを受光部の前方に設ける必要がある。
【０００３】
従来、この干渉フィルタはガラス基板上に光学多層薄膜を蒸着して受光素子前面に設置する構成が用いられていた。しかし、この構成の場合、専用ホルダを用いて前記ガラス基板を受光素子前面に設置し固定する必要があるため、装置全体の薄型化が困難であるとともに組み立て効率が悪い等の問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すように、金属酸化物薄膜層からなる干渉フィルタを直接受光素子に積層することが提案されている。しかし、この受光素子においては、絶縁膜の有無、フィルタ膜、ワイヤーボンド用電極との配置関係など、具体的な構造が開示されていなかった。
【０００５】
また、特許文献２では、受光素子表面に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に導電性薄膜と金属酸化物薄膜の多層膜で構成される干渉フィルタを設けたものが提案されている。しかし、この受光素子において、干渉フィルタの最下層に設けられた導電性薄膜と半導体基板内のＰ層がシールド用にＧＮＤ接続されていた。このため、これらシールド層は対向する半導体基板内のＮ層との間に一定の接合容量を有してしまい、受光素子としての応答速度の低下、感度の低下をもたらす等の弊害があった。
【特許文献１】特開平７−１４０３２４公報
【特許文献２】特開２００５−４５０９８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで上記課題に鑑み、本発明は、上記弊害を改善した干渉フィルタを利用した受光素子の実用的な構造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】
上記目的を達成するために本発明の構成は、少なくともＰ型層とＮ型層を含む半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され、所定波長の光を選択的に入射させる多層から成る干渉フィルタと、前記Ｐ型層に接続した第１電極と、前記Ｎ型層に接続した第２電極とを備えた受光素子において、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が前記絶縁膜上に配置されていることを特徴とする受光素子である。
【０００８】
また本発明は、上記構成の受光素子において、前記第１電極と接続されるガードリング電極が前記絶縁膜上に配置され、前記干渉フィルタが最下層に金属酸化物薄膜を有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、少なくともＰ型層とＮ型層を含む半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され、所定波長の光を選択的に入射させる多層から成る干渉フィルタと、前記Ｐ型層に接続した第１電極と、前記Ｎ型層に接続した第２電極とを備えた受光素子において、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が前記干渉フィルタ上に配置されていることを特徴とする受光素子である。
【００１０】
また本発明は、上記構成の受光素子において、前記干渉フィルタが種類の異なる金属酸化物薄膜からなることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記構成の受光素子において、前記第１電極と前記第２電極の間を絶縁分離する分離溝を前記干渉フィルタに設け、前記干渉フィルタが金属酸化物薄膜と導電性薄膜を交互に積層した構造であることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記構成の受光素子において、前記第１電極と接続されるガードリング電極が前記干渉膜上に配置され、前記第１電極と前記ガードリング電極の間を絶縁分離する分離溝を前記干渉フィルタに設けたことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、少なくともＰ型層とＮ型層を含む半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に形成され、所定波長の光を選択的に入射させる多層から成る干渉フィルタと、前記Ｐ型層に接続した第１電極と、前記Ｎ型層に接続した第２電極とを備えた受光素子において、前記干渉フィルタ表面に更に第２絶縁膜が形成され、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が前記第２絶縁膜上に配置されたことを特徴とする受光素子である。
【００１４】
また本発明は、上記構成の受光素子において、前記第１電極と接続されるガードリング電極が前記第２絶縁膜上に配置され、前記干渉フィルタが金属酸化物薄膜と導電性薄膜を交互に積層した構造であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上記受光素子を、赤外光に対して透光性を有し可視光に対して遮光性を有する樹脂で覆い形成したことを特徴とする受光センサーである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によると、受光素子表面に絶縁膜を形成し、更に絶縁膜上に干渉フィルタを形成し、絶縁膜を一体に覆うことにより、光学的ノイズの発生を抑えることができるとともに、干渉フィルタを形成することによる接合容量の増加を抑えることができ、受光素子の応答速度の低下及び感度の低下を抑えることができる。
【００１７】
また本発明の第２の構成によると、ガードリング電極と第１電極を接続することにより、電磁シールド性を向上させることができるとともに、干渉フィルタの最下層が金属酸化物薄膜で構成されることにより、Ｎ型層と対向する干渉フィルタの面は第１電極と接続されない。このため、Ｎ型層と対向する干渉フィルタの対抗面積は増大せず、接合容量の増大を抑えることができる。
【００１８】
また本発明の第３の構成によると、上記第１の構成と同様の効果を発揮する。また、上記第１の構成の受光素子によると干渉フィルタの形成は半導体基板上に先に電極を形成した後、リフトオフ法により行なわれるため、薄膜形成装置内へのレジストの飛散及び薄膜内への不純物の混入が問題となっていたが、本構成によると先に干渉フィルタを形成した後、電極を取り付けることができるため、上記問題を解消することができる。
【００１９】
また本発明の第４の構成によると、干渉フィルタが絶縁性を有する金属酸化薄膜からなり、導電性を有する薄膜を含まないため、干渉フィルタは完全な絶縁性を有することができる。したがって、受光素子の製造工程の中で干渉フィルタを電極と接触させて受光素子表面に形成しても第１電極、第２電極、及びガードリング電極は干渉フィルタを介して接続されることはなく、リークの発生や接合容量の増大を考慮する必要がない。したがって、簡易な製造工程で干渉フィルタ付きの受光素子を安価で提供することができる。
【００２０】
また本発明の第５の構成によると、干渉フィルタは通常、光の入射角度を変化させると透過帯域がシフトする入射角度依存性を有するが、異なる種類の金属酸化物薄膜のみで構成される干渉フィルタより金属酸化物薄膜と導電性薄膜を交互に積層して構成する干渉フィルタの方がこの入射角度依存性を低く抑えることができる。したがって、光の入射角度に影響され難い受光素子を提供することができる。
【００２１】
ここで、干渉フィルタが導電性薄膜を含む場合、干渉フィルタが導電性を持ち、第１電極と第２電極が干渉フィルタを介して電気的に接続されリークが発生するが、第１電極と第２電極の間を絶縁分離する分離溝を干渉フィルタに設けることで、両電極間は電気的に接続されず、リークの発生を防ぐことができる。
【００２２】
また本発明の第６の構成によると、ガードリング電極を干渉フィルタ上に配置することで、電磁シールド性が向上する。また、ガードリング電極と対向するＮ型層との間に絶縁膜及び干渉フィルタが介される分、接合容量の増加を上記第２の構成による受光素子より抑えることができる。また、第１電極とガードリング電極の間を絶縁分離する分離溝を干渉フィルタに設けることで、干渉フィルタに導電性薄膜を含むものを用いた場合にも第１電極とガードリング電極は接合されることがなく、接合容量の増加をいっそう防ぐことができる。
【００２３】
また本発明の第７の構成によると、半導体基板表面に第１絶縁膜、干渉フィルタ、第２絶縁膜を順に設けた受光素子において、第１電極と第２電極の少なくとも一方を第２絶縁膜上に配置することで、両電極は干渉フィルタを介して電気的に接続されることはない。従って、干渉フィルタに導電性薄膜を含むフィルタを用いても両電極間にリークが発生することはない。これにより、導電性薄膜を干渉フィルタとして用いることができ、干渉フィルタの入射角度依存性を抑えることができる。
【００２４】
また本発明の第８の構成によると、ガードリング電極を干渉フィルタ表面に形成された絶縁膜上に配置し、干渉フィルタに金属酸化物と導電性薄膜を交互に積層したものを用いても干渉フィルタと第１電極が接続されることはない。また、ガードリング電極と対向するＮ型層との間に２層の絶縁膜及び干渉フィルタが介される分、接合容量の増加を上記第２の構成及び上記第４の構成による受光素子より抑えることができる。
【００２５】
また本発明の第９の構成によると、赤外光に対して透光性を有し可視光に対して遮光性を有する樹脂で受光素子を覆いうことにより、干渉フィルタの赤外領域透過中心波長以外に現われる可視光領域の透過領域（８５０ｎｍ以下）を遮光することができ、可視光領域の光ノイズに対して優れた受光センサーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［実施例１］
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態１に係る受光素子１の断面図である。受光素子１はＰＩＮ型の半導体基板２で構成され、半導体基板２の表面には、絶縁膜３が形成されている。また、絶縁膜３上には第１電極４と、第２電極５と、干渉フィルタ６が形成されている。
【００２７】
半導体基板２の表面中央にＰ型層８を形成し、このＰ型層８を囲むように、額縁状のＮ型層９を形成し、このＰ型層８とＮ型層９とＩ型の半導体基板２とによって、受光用のＰＩＮ接合が形成される。なお、Ｐ型層８とＮ型層９が接するように両者の幅を調整することによって、受光用のＰＮ接合を形成することもできる。
【００２８】
Ｐ型層８は、ホウ素（Ｂ）等のＰ型不純物を約１×１０20ｃｍ-3の高濃度で、深さ１〜２μｍに拡散して形成される。Ｎ型層９は、燐（Ｐ）等のＮ型不純物を約１×１０20ｃｍ-3の高濃度で、深さ１〜２μｍに拡散して形成される。
【００２９】
また、受光素子１の上面は酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の絶縁膜３によって覆われ、該絶縁膜３上には、干渉フィルタ６が形成されている。また、Ｐ型層８上方にはアルミニウムなどからなる第１電極４が設けられ、絶縁膜３を孔通してＰ型層８と接続している。同様に、第２電極５はＮ型層９と接続している。
【００３０】
絶縁膜３は厚さが４００〜６００ｎｍのＳｉＯ2やＳｉＮXによって構成され、半導体基板２表面を保護するために設けられている。
【００３１】
ここで、第１電極４及び第２電極５間に一定の逆バイアスを印加させると、半導体基板２へ入射した光のエネルギーにより、電子・正孔の対（キャリア）が生成される。これらの電子・正孔は、Ｉ型半導体層の内部電界に従ってそれぞれ、電子はＮ型層９へ、正孔はＰ型層８へと移動し光電流が発生する。
【００３２】
このとき、半導体基板２表面に、不要な波長成分を除去し所定波長の光を選択的に透過させる干渉フィルタ６を設けることにより、入射する光の波長を選択することができる。      
【００３３】
つまり、特定波長領域の光が入射した場合にのみ受光素子１に光電流が発生するため、この受光素子１を用いて特定波長にのみ反応する受光センサーを製造することが可能となる。
【００３４】
なお、通常、光は入射角度が大きくなるにしたがって透過波長が短波長側にシフトする入射角度依存性をもっているので、赤外線リモコンの一般的な使用状態における入射角度（３０°前後）の光を基準とした透過波長がリモコンの使用波長（９４０ｎｍ前後）と一致するように干渉フィルタ６は光学設計される。その結果、入射角度が０°前後のときに波長が９６５ｎｍ前後の光を選択的に透過するように設計された干渉フィルタ６が使用される。
【００３５】
この干渉フィルタ６は、種類が異なる金属酸化物薄膜が複数積層して構成されるか又は導電性薄膜と金属酸化物薄膜とを交互に複数積層して構成される。ここで、導電性薄膜としては、赤外線の吸収が無いか、あるいは赤外線の吸収が少ない金属、あるいは半導体を選択的に利用することができる。導電性薄膜の具体例として、ＳｉやＧｅ等を挙げることができる。また、金属酸化物薄膜の具体例として、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5やＳｉＯ2等を挙げることができる。
【００３６】
このような光学多層薄膜を構成する導電性薄膜と金属酸化物薄膜は、例えば１０００ｎｍ以上の波長の光を反射あるいは吸収して除去し、それ以下の波長の光を透過させるような膜厚に、蒸着法、イオンプレーティング法、あるいはスパッタ法等を用いて形成される。
【００３７】
また、干渉フィルタ６は、好ましくは受光領域のほぼ全面を覆うように形成されるのが好ましいが、導電性薄膜と金属酸化物薄膜とを交互に複数積層して構成される干渉フィルタ６は導電性薄膜を有するため、第１電極４と第２電極５の両方に接触させて干渉フィルタ６を形成してはならない。
【００３８】
これは、干渉フィルタ６が導電性薄膜で構成されている場合、第１電極４と第２電極５の両方に干渉フィルタ６を接触させると両電極が電気的に接続され、Ｐ型層８及びＮ型層９でリークが発生するためである。したがって、本実施形態では、図１に示すように電極と干渉フィルタ６の間に絶縁用の隙間を設け両電極の接続を防止している。また、このような方法以外にも干渉フィルタ６上に両電極を絶縁分離する分離溝を設けてもよい。
【００３９】
なお、干渉フィルタ６と電極の絶縁用の隙間は、受光領域であるＰ型層８の上方にない方が好ましいので、干渉フィルタ６が導電性薄膜で構成される場合、干渉フィルタ６は第１電極４と接触させ、第２電極５との間に隙間を設けるのが好ましい。また、干渉フィルタ６が導電性薄膜を含まず種類の異なる金属酸化物薄膜で構成される多層膜である場合、干渉フィルタ６は導電性を有さないため、上記隙間を設ける必要はない。
［実施例２］
次に図２の断面図に従い本発明の実施形態２に係る受光素子１を説明する。なお、実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２に示した受光素子１は、実施例１で示した基板構造と同様の構造を有するが、電極の取り出し方が異なる。本実施形態はＰ型層８に接続される第１電極４、Ｎ型層９に接続される第２電極５、Ｎ型層９を覆うガードリング電極７の３種類の電極が半導体基板２表面に形成された絶縁膜３上に配置されている。
【００４０】
ガードリング電極７はＮ型層９に対する電磁シールド性を向上させる機能を有するため第１電極４と接続させる場合があるが、干渉フィルタ６を導電性薄膜と金属酸化物薄膜を交互に積層した多層膜で構成し、最下層に金属酸化物薄膜を配置して構成することで、対向するＮ型層９との接合容量の増加を防止することができる。
【００４１】
これは、干渉フィルタ６の最下層に導電性薄膜を配置した場合、最下層の導電性薄膜とが第１電極４と接続されてしまい対向するＮ型層９との対向面積が増大し接合容量の増加につながるからである。
【００４２】
また、実施例１と同様に、干渉フィルタ６は、好ましくは受光領域のほぼ全面を覆うように形成されるのが好ましく、干渉フィルタ６は導電性薄膜を有するため、第１電極４と第２電極５の両方に接触させて干渉フィルタ６を形成してはならない。
【００４３】
次に本実施形態に係る受光素子１における干渉フィルタ６の形成工程を図３（ａ）〜（ｅ）により示す。干渉フィルタ６はリフトオフ法により形成される。まず、第１電極４及び第２電極５とＰ型層８及びＮ型層９が接続され、表面が絶縁膜３で覆われた半導体基板２を準備する（図３（ａ）参照）。次に、第１電極４及び第２電極５の表面に電子線に対して感応性をもつレジスト１０を被覆させる。（図３（ｂ）参照）。次に第１電極４及び第２電極５を含む受光素子１の主面上全面に干渉フィルタ６を蒸着させ（図３（ｃ）参照）、その後、レジスト１０をアセトン等で除去すると（図３（ｄ）参照）、レジスト１０上の干渉フィルタ６はレジスト１０とともに剥離するので，電極上のみ干渉フィルタ６が被覆していない受光素子１を得ることができる（図３（ｅ）参照）。
［実施例３］
次に図４の断面図に従い本発明の実施形態３に係る受光素子１を説明する。なお、上記実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図４に示した受光素子１は、実施例１で示した基板構造と同様の構造を有するが、第１電極４及び第２電極５が干渉フィルタ６上に配置されている。
【００４４】
このように、電極が干渉フィルタ６の上に配置される構造をとる場合、後述するように受光素子１の形成工程は干渉フィルタ６を形成した後、電極を形成することができる。従って、実施例２で示した干渉フィルタ６の形成工程とは異なり、電極と干渉フィルタの間に絶縁用の隙間を設けることが困難である。これにより、第１電極４及び第２電極５を電気的に接続させないためには干渉フィルタ６を絶縁性の金属酸化物薄膜からなる多層膜で構成するか、干渉フィルタ６上に両電極を絶縁分離する分離溝を設ける必要がある。なお、この分離溝については実施例５で説明する。
［実施例４］
次に図５の断面図に従い本発明の実施形態４に係る受光素子１を説明する。なお、上記実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図５に示した受光素子１は、実施例２で示した基板構造と同様の構造を有するが、実施例２と異なりＰ型層８に接続される第１電極４、Ｎ型層９に接続される第２電極５、Ｎ型層９を覆うガードリング電極７の３種類の電極が干渉フィルタ６上に配置されている。
【００４５】
この構成をとる場合、実施例３で示したように干渉フィルタ６は種類の異なる金属酸化物薄膜（例ＴｉＯ２／ＳｉＯ２）で構成する必要がある。なぜなら、干渉フィルタ６を導電性薄膜と金属酸化物薄膜との多層膜とすると第１電極４及び第２電極５が干渉フィルタ６を介して電気的に接続され両電極間にリークが発生するからである。
【００４６】
また、この構成によると、ガードリング電極７は第１電極４と接続させることによりＮ型層９に対する電磁シールド性を向上させることができ、ガードリング電極７と対向するＮ型層９との間に絶縁膜３（約０．４μｍ厚）及び干渉フィルタ６（約１．９μｍ厚）を介するため、絶縁膜３のみを介した実施例２の受光素子１と比較して接合容量の増加をいっそう抑えることができる。
［実施例５］
次に図６の断面図に従い本発明の実施形態５に係る受光素子１を説明する。なお、上記実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図６（ａ）に示した受光素子１は、実施例４で示した受光素子１と同様の基板構造、電極構造を有し、第１電極４、第２電極５及びガードリング電極７がともに干渉フィルタ６上に配置されている。しかし、第１電極４と第２電極５の間に干渉フィルタ６を切断分離する絶縁性の溝を設け第１電極４と第２電極５が電気的に接続されない構成になっているため両電極間で干渉フィルタ６を介したリークが発生することはない。このため、干渉フィルタ６を導電性薄膜と金属酸化物薄膜の多層膜で構成することができる。
【００４７】
したがって、実施例１で上述した通り干渉フィルタ６は入射角度依存性を有し、通常入射角度が大きくなるにしたがって透過波長が短波長側にシフトするが、干渉フィルタ６を導電性薄膜と金属酸化物薄膜で構成することによりこの角度依存性を低く抑えることができる。なお、本実施例では、干渉フィルタ６に設けた絶縁性の溝により第１電極４と第２電極５の電気的接続を遮断しているが、溝を設けるだけでなく絶縁性材料を溝に埋め込み両電極間の絶縁性をさらに向上させることも可能である。
【００４８】
また、ガードリング電極７は第１電極４と接続させることでＮ型層９に対する電磁シールド性を向上させることができるが、干渉フィルタ６を導電性薄膜と金属酸化物薄膜の多層膜で構成し、干渉フィルタ６の最下層に金属酸化物薄膜を配置して構成することで、対向するＮ型層９との接合容量の増加を防止することができる。
【００４９】
これは、干渉フィルタ６の最下層に導電性薄膜を配置した場合、干渉フィルタ６の最下層が第１電極４と接続されてしまい対向するＮ型層９との対向面積が増大し接合容量の増加につながるからである。
【００５０】
ただし、この構成であっても最下層に配置した金属酸化物薄膜のすぐ上の導電性薄膜が第１電極と接続されるため、対向するＮ型層９との間で接合容量を有してしまう。そこで、図６（ｂ）に示すようにＰ型層８上の干渉フィルタ６がＮ型層９に対向しないようにＰ型層８とＮ型層９の境界に絶縁性の溝を設けることで、この接合容量の増加をさらに抑えることができる。また、この構成によると、ガードリング電極７と対向するＮ型層９との間に絶縁膜３（約０．４μｍ厚）及び干渉フィルタ６（約１．９μｍ厚）を介するため、絶縁膜３のみを介した実施例２の受光素子１と比較して接合容量の増加をいっそう抑えることができる。
［実施例６］
次に図７の断面図に従い本発明の実施形態６に係る受光素子１を説明する。なお、上記実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図７に示した受光素子１は、実施例４で示した受光素子１と同様の基板構造、電極構造を有しているが、第１電極４及び第２電極５間のリークを防止するため干渉フィルタ６上に第２絶縁膜３ｂを設け、第１電極４、第２電極５、ガードリング電極７は第２絶縁膜３ｂ上に配置されている。
【００５１】
ここで、干渉フィルタ６は上面、下面、側面の全てが第１絶縁膜３ａ又は第２絶縁膜３ｂで覆われているため、各電極は干渉フィルタ６の構成に関係なく電気的に接続されることはない。したがって、干渉フィルタ６を導電性薄膜と金属酸化物薄膜の多層膜で構成することができ、入射光の入射角度による透過波長のシフトを低く抑えることができる。
【００５２】
また、この構成によるとガードリング電極７は対向するＮ型層５との間に２層の第１、第２絶縁膜３ａ、３ｂ（約０．４μｍ厚）及び干渉フィルタ６（約１．９μｍ厚）の合計三層を介するため、実施例２及び実施例５と比較して接合容量をいっそう低く抑えることができる。
【００５３】
次に本実施形態の受光素子１における干渉フィルタ形成工程を電極後付け法により説明する。図８、図９、図１０は本実施形態に係る受光素子１の形成工程を示す断面図である。
【００５４】
図８は干渉フィルタの形成工程を示すものである。まず、第１絶縁膜３ａ（膜厚０．４μｍ〜０．５μｍ）が表面に形成された半導体基板２を用意し第１絶縁膜３ａ上に干渉フィルタ６を蒸着させる。このとき、蒸着させる干渉フィルタ６には導電性薄膜（Ｓｉ）と金属酸化物薄膜（ＴｉＯ２）が交互に積層された多層膜を用いる（図８（ｂ）参照）。次に干渉フィルタ６上にＰ型層８及びＮ型層９と接続する部位を除いてレジスト１０を塗布し（図８（ｃ）参照）、フッ酸及び硝酸等を用いて、レジスト１０が形成されていない部位における干渉フィルタ６及び絶縁膜３ａを溶解させる（図８（ｄ）参照）。これにより、Ｐ型層８及びＮ型層９と接続するためのコンタクトホールが形成される。次にアセトン等を用いて表面のレジスト１０を全て除去する（図８（ｅ）参照）。以上より半導体基板２表面に電極と接続するコンタクトホールを備えた第１絶縁膜３ａ及び干渉フィルタ６が形成される。
【００５５】
図９は図８で示した工程により形成された干渉フィルタ６付き受光素子１表面にさらに第２絶縁膜３ｂを形成する工程を示すものである。まず、上記得られた受光素子１に形成された干渉フィルタ６表面全体に第２絶縁膜３ｂを被覆する。このとき、上記コンタクトホールも第２絶縁膜３ｂにより閉塞されるため当該箇所における第２絶縁膜３ｂを取り除く必要がある（図９（ｂ）参照）。そのために、まず第２絶縁膜３ｂ表面全体にレジスト１０を塗布しコンタクトホール部のみ露光、現像し当該箇所のみレジスト１０を取り除く（図９（ｃ）参照）。次に、レジスト１０が取り除かれたコンタクトホール部における第２絶縁層３ｂをフッ酸により溶解しエッチングを行い（図９（ｄ）参照）、アセトン等を用いて、前記レジスト１０を除去する（図９（ｅ）参照）。以上よりＰ型層８又はＮ型層９と接続可能なコンタクトホールを有する第１絶縁膜３ａ、干渉フィルタ６、第２絶縁膜３ｂの３層が積層された受光素子１が得られる。
【００５６】
図１０は図９で示した工程により形成された受光素子１に電極を形成する工程を示すものである。上記工程により得られた受光素子１にアルミを蒸着し（図１０（ａ）参照）、前記アルミ１１表面にレジストを塗布し、電極とする部分以外のレジスト１０を取り除いた後（図１０（ｂ）参照）、レジスト１０が塗布されていない部分のアルミ１１を取り除く（図１０（ｃ）参照）。その後、電極上のレジスト１０を取り除き、アルミ１１によるＰ型層８と接続する第１電極４、Ｎ型層９と接続する第２電極５、ガードリング電極７が半導体基板２上に形成される（図１０（ｄ）参照）。
【００５７】
以上より、電極後付け法のよる受光素子１の製造工程は実施例２で示した受光素子１の製造工程と異なり、干渉フィルタ６を形成した後電極を形成するため、干渉フィルタ６形成装置内への電極形成の際使用したレジストの飛散又は干渉フィルタ６内への不純物の混入が発生しない。また、この電極後付け法による受光素子１の製造方法は本実施例６における受光素子１だけではなく実施例３，４，５に示す電極が干渉フィルタ６上に形成される受光素子１の製造に用いることができる。例えば、実施例４で示される受光素子１は図８に示す製造工程により干渉フィルタ６を形成した後、図１０で示す電極の形成工程を用いることで製造することができる。
［実施例７］
次に干渉フィルタ６の波長透過性と、可視光に対して遮光性を有する樹脂の波長透過性について検討する。樹脂はエポキシ樹脂で構成され、受光素子１の受光領域全体を覆うように設けられている。また、このエポキシ樹脂は受光素子１の感度特性に合わせ赤外光を透過するが可視光を減衰させるフィルタ染料が混入してある。
【００５８】
図１１は、本実施形態に係る受光素子における干渉フィルタ６の透過度を示す図である。横軸として波長（μｍ）、縦軸として透過度（％）を示している。図１１（ａ）は、干渉フィルタ６のみの透過曲線を示し、図１１（ｂ）は干渉フィルタ６をエポキシ樹脂でシールドしたときの透過曲線を示している。
【００５９】
図１１（ａ）において、０．９μｍ以下の波長光の透過が観察されたのに対し図１１（ｂ）では、０．９μｍ以下の波長光の透過は観察されたかった。従って、エポキシ樹脂で受光素子を覆うことにより受光素子に入射する０．９μｍ以下の波長光を遮断することができることがわかる。したがって、受光素子１を被覆するエポキシ樹脂の波長選択性により受光素子１は受光センサーとして用いる場合、より好ましい性能を得ることができる。
【００６０】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、本発明を実施するにあたって単に最良の形態を示すに過ぎない前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の請求項の範囲内に該当する発明の全ての変更を包含し、形状、配置、構成などについて変更が可能である。例えば、図１２（ａ）の断面図で示す受光素子１のように半導体基板２の上面にＰ型層８を配し下面にＮ型層９を配することも可能である。また、図１２（ｂ）に示すように上記実施形態は全てＰとＮを入れ替えて半導体基板を構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、受光素子を用いてリモコン等の受光センサーに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例１に係る受光素子の断面図である。
【図２】実施例２に係る受光素子の断面図である。
【図３】実施例２に係る受光素子の製造工程を示す断面図である。
【図４】実施例３に係る受光素子の断面図である。
【図５】実施例４に係る受光素子の断面図である。
【図６】実施例５に係る受光素子の断面図である。
【図７】実施例６に係る受光素子の断面図である。
【図８】実施例６に係る受光素子の製造工程を示す断面図である。
【図９】実施例６に係る受光素子の製造工程を示す断面図である。
【図１０】実施例６に係る受光素子の製造工程を示す断面図である。
【図１１】実施例７において測定した透過度を示すグラフである。
【図１２】実施例１から実施例７以外に構成可能な受光素子の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    受光素子
２    半導体基板
３    絶縁膜
４    第１電極
５    第２電極
６    干渉フィルタ
７    ガードリング電極
８    Ｐ型層
９    Ｎ型層
１０    レジスト
１１    アルミ
【図１】
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【図２】
2008027995.tif 000004
【図３】
2008027995.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008027995.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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