(57)【要約】【課題】赤外域の感度を抑制し、より高精度に分光感度特性が制御された光半導体装置を提供すること。【解決手段】それぞれ可視光域と赤外域にピーク波長感度を有する２つのフォトダイオードとを備えた受光部７と、それぞれの出力を増幅・演算処理する増幅演算回路８を備えた受光素子１０を具備し、受光部７の基板抵抗率、パッケージ厚に対するチップ厚比、受光素子エッジからマウントベッドエッジの距離及び増幅演算処理における引き算倍率係数αを最適化する。【選択図】　図５
2004006694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型基板表面にｎ型領域が形成され、このｎ型領域の表面にｐ型領域が形成されており、前記ｎ型領域と前記ｐ型領域との界面に設けられ、可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、前記ｐ型基板と前記ｎ型領域との界面に設けられ、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部を有する受光素子を具備し、前記ｐ型基板の抵抗率Ｒが、
１≦Ｒ≦３（Ωｃｍ）
であることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記受光素子のチップ厚をｄｃとすると、ｄｃ≦０．２ｍｍ　であることを特徴する請求項１記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記光半導体装置のパッケージ厚をｄｐとすると、
ｄｃ／ｄｐ≦０．２５
を満たすことを特徴とする請求項２記載の光半導体装置。
【請求項４】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、
赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部を有する受光素子と、
この受光素子を被覆する透明樹脂部と、前記受光素子を載置するマウントベッドと、
外部回路へ接続する手段を備え、前記マウントベッドのサイズをｔｍ、前記受光素子のチップサイズをｔｃとし、
Δｔ＝（ｔｍ−ｔｃ）／２
としたとき、
０≦Δｔ≦０．１（ｍｍ）
を満たすことを特徴とする光半導体装置。
【請求項５】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部と、前記第１のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ１及び前記第２のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ２を増幅・演算処理し、出力する増幅演算回路を備えた受光素子を具備し、
引き算倍率係数をα、増幅係数をβとしたとき、
Ｉｏｕｔ＝β（Ｉｐ１−αＩｐ２）
で得られる前記増幅演算回路部からの出力Ｉｏｕｔにおいて、引き算倍率係数αを、
０．３≦α≦０．５５
とすることを特徴とする光半導体装置。
【請求項６】
前記受光部の受光面積Ｓが、
Ｓ≦０．２５ｍｍ２
であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の光半導体装置。
【請求項７】
ｐ型基板表面にｎ型領域が形成され、このｎ型領域の表面にｐ型領域が形成されており、
前記ｎ型領域と前記ｐ型領域との界面に設けられ、可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、前記ｐ型基板と前記ｎ型領域との界面に設けられ、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部を有する受光素子を具備し、
前記受光部の上に、屈折率の異なる複数種類の膜を蒸着により積層して成るフィルタを有すると共に、
前記ｐ型基板の抵抗率Ｒが、
１≦Ｒ≦３（Ωｃｍ）
であることを特徴とする光半導体装置。
【請求項８】
前記受光素子のチップ厚をｄｃとすると、ｄｃ≦０．２ｍｍ　であることを特徴する請求項７記載の光半導体装置。
【請求項９】
前記光半導体装置のパッケージ厚をｄｐとすると、
ｄｃ／ｄｐ≦０．２５
を満たすことを特徴とする請求項８記載の光半導体装置。
【請求項１０】
前記フィルタは、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜と二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の薄膜を交互に積層して形成されて成ることを特徴とする請求項９記載の光半導体装置。
【請求項１１】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部と、前記第１のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ１及び前記第２のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ２を増幅・演算処理し、出力する増幅演算回路を備えた受光素子を具備し、
前記受光部の上に、屈折率の異なる複数種類の膜を蒸着により積層して成るフィルタを有すると共に、
引き算倍率係数をα、増幅係数をβとしたとき、
Ｉｏｕｔ＝β（Ｉｐ１−αＩｐ２）
で得られる前記増幅演算回路部からの出力Ｉｏｕｔにおいて、引き算倍率係数αを、
０．３≦α≦０．５５
とすることを特徴とする光半導体装置。
【請求項１２】
前記フィルタは、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜と二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の薄膜を交互に積層して形成されて成ることを特徴とする請求項１１記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光半導体装置に係り、特に視感度照度測定等に用いられる光半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、視感度照度測定等に用いられる光半導体装置において、フォトダイオード（以下ＰＤ）と、ＰＤからの光信号を増幅、演算処理を行なう増幅・演算処理回路が１チップ化された受光素子が用いられている。図１に示すように、ｐ型シリコン基板１の表面にｎ型領域２が形成され、このｎ型領域２の表面にｐ型領域３が形成される。縦方向に形成された２ヶ所のＰＮ接合部において２つのＰＤ（ＰＤ１４、ＰＤ２５）が形成される。
【０００３】
Ｓｉウエーハにおける光の吸収の割合は表面からの深さに依存するが、この光吸収の深さ依存性は図９に示すように波長により異なる。上記２つのＰＮ接合部は基板表面からの距離が異なることから、例えば図３に示すように、それぞれのＰＤの分光感度特性は異なったものとなる。図３において、フォトダイオードＰＤ１は波長６００ｎｍ近辺において最大感度を有し、フォトダイオードＰＤ１より深い位置にあるフォトダイオードＰＤ２は波長９００ｎｍの近辺で最大感度を有する。
【０００４】
このように分光感度特性の異なるフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２からの出力を、増幅・演算処理回路によって演算処理することにより、フォトダイオードＰＤ１出力の赤外成分を用いて除去し、視感度に対応した照度測定を行っている。
【０００５】
このような特性を有する受光素子１０は、図１０および図１１に示すように、ガラスエポキシ樹脂（以下ガラエポと記す）基板１５等にマウントされ、キュアすることにより接着される。受光素子１０の端子が金線１３にてボンディングされた後、外囲器が形成されるとともに、受光素子１０を保護するために、透明エポキシ樹脂１４によりトランスファーモールド後、分離される。そして、受光素子１０はメタライズ部１６において外部の回路と接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような光半導体装置において、光半導体素子側面、受光素子のダイシング面からの赤外光の入射、受光素子内における１０００ｎｍ近傍の赤外光の回り込みによりキャリアが発生する。その結果、受光素子１０は、図８に示すように、視感度のピーク（５５０ｎｍ）以外に、１０００ｎｍを中心とした９００〜１２００ｎｍの余分な赤外光成分のサブピークを有してしまう。即ち、従来の光半導体装置は、視感度照度測定において、余分な赤外成分を感知するため、視感度に対応した照度測定を行うことができなかった。
【０００７】
つまり、このように赤外域にピークを有することにより、視感度照度感知に用いられる光半導体装置としては不具合を生じる。例えば、室内照明に用いられる蛍光灯と、ほぼ太陽光に近いＡ光源の２つの光源において照度感知する。２つの光源を同じ照度としたとき、本来、光出力電流値の差はなく、光源比（Ａ光源／蛍光灯）は１倍である。しかし、上記赤外域にサブピークを有する特性の光半導体装置では、赤外域に感度を有し、Ａ光源の赤外域の成分が感知されることにより、出力電流値が増大することになり、光源比が悪化する。また、受光素子を搭載する基板に、フラットでかつ反射しやすい素材（例えば白色ガラエポ基板等）を用いると、基板からの光の反射により、赤外域の成分も反射されさらに光源比を悪化させてしまう。
【０００８】
以上説明したように、従来の光半導体装置においては、赤外域に感度を有する特性を持つので、視感度での照度感知用途に適用する際、出力が赤外光にも依存するという問題があった。
【０００９】
従って本発明は、このような従来の光半導体装置の欠点を取り除き、赤外域の感度を抑制し、より高精度に分光感度特性が制御された光半導体装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光半導体装置は、ｐ型基板表面にｎ型領域が形成され、このｎ型領域表面にｐ型領域が形成されており、前記ｎ型領域と前記ｐ型領域との界面に設けられ、可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、前記ｐ型基板と前記ｎ型領域との界面に設けられ、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部を有する受光素子を具備し、前記ｐ型基板の抵抗率Ｒが、
１≦Ｒ≦３（Ωｃｍ）
であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の光半導体装置は、可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部を有する受光素子と、この受光素子を被覆する透明樹脂部と、前記受光素子を載置するマウントベッドと、外部回路へ接続する手段を備え、前記マウントベッドのサイズをｔｍ、前記受光素子のチップサイズをｔｃとし、
Δｔ＝（ｔｍ−ｔｃ）／２
としたとき、
０≦Δｔ≦０．１（ｍｍ）
を満たすことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の光半導体装置は、可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部と、第１のフォトダイオードからの出力Ｉｐ１及び第２のフォトダイオードからの出力Ｉｐ２を増幅・演算処理し、出力する増幅演算回路を備えた受光素子を具備し、引き算倍率係数をα、増幅係数をβとしたとき、
Ｉｏｕｔ＝β（Ｉｐ１−αＩｐ２）
で得られる前記増幅演算回路部からの出力Ｉｏｕｔにおいて、引き算倍率係数αを、
０．３≦α≦０．５５
とすることを特徴とするものである。
【００１３】
そして、本発明の光半導体装置においては、前記受光部の受光面積Ｓが、
Ｓ≦０．２５ｍｍ２
であることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の光半導体装置は、ｐ型基板表面にｎ型領域が形成され、このｎ型領域の表面にｐ型領域が形成されており、前記ｎ型領域と前記ｐ型領域との界面に設けられ、可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、前記ｐ型基板と前記ｎ型領域との界面に設けられ、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部を有する受光素子を具備し、前記受光部の上に、屈折率の異なる複数種類の膜を蒸着により積層して成るフィルタを有すると共に、前記ｐ型基板の抵抗率Ｒが、
１≦Ｒ≦３（Ωｃｍ）
であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の光半導体装置では、可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードを備えた受光部と、前記第１のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ１及び前記第２のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ２を増幅・演算処理し、出力する増幅演算回路を備えた受光素子を具備し、
前記受光部の上に、屈折率の異なる複数種類の膜を蒸着により積層して成るフィルタを有すると共に、
引き算倍率係数をα、増幅係数をβとしたとき、
Ｉｏｕｔ＝β（Ｉｐ１−αＩｐ２）
で得られる前記増幅演算回路部からの出力Ｉｏｕｔにおいて、引き算倍率係数αを、
０．３≦α≦０．５５
とすることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至図８を参照して説明する。
【００１７】
図１に示すように、ｐ型シリコン基板１表面に、ｎ型領域２、ｐ型領域３を形成し、ＰＤ１４、ＰＤ２５を有する受光部を形成する。尚、表面にはフィルタ６が形成されている。そしてこのような受光部とともに増幅・演算回路を形成する。この増幅・演算回路は図２に示すように、受光部であるＰＤ１、ＰＤ２が光信号を電気信号Ｉｐ１、Ｉｐ２に変換し、これを初段増幅回路、差動回路、演算回路、増幅回路を経て出力するものである。尚、ＰＤ１、ＰＤ２の分光感度特性は、従来と同様に図３に示す通りである。
【００１８】
そして図４に示すように、受光部７、増幅・演算回路８、ボンディングパッド９を配置して、ダイシングされ、受光素子１０が形成される。この後、図５に外観図、図６（ａ）（ｂ）に平面図および断面図を示すように、受光素子１０は、マウントベッド１２上にマウントされ、受光素子１０の端子が金属製リードフレーム１１と金線１３にてボンディングされる。その後、透明エポキシ樹脂１４でモールドされて、受光素子１０を保護すると共に外囲器を形成し、光半導体装置が形成される。そして、露出した金属製リードフレーム１１のアウターリード部において、外部回路と接続される。
【００１９】
このような光半導体装置において、ＰＤ１、ＰＤ２による出力電流をＩｐ１、Ｉｐ２とし、図２に示す増幅・演算回路により、演算処理すると、全体の出力電流Ｉｏｕｔは次のようになる。
【００２０】
Ｉｏｕｔ＝ｍ×Ｉｐ１−ｎ×（Ｉｐ１＋Ｉｐ２）
すなわち、
Ｉｏｕｔ＝β（Ｉｐ１−αＩｐ２）
α：引き算倍率係数（ｎ／（ｍ−ｎ））
β：増幅係数（ｍ−ｎ）
で示される。尚、増幅係数βは、要求される出力電流値により設定される値である。また、受光部の受光面積Ｓは、０．１２２５ｍｍ２（０．３５ｍｍ平方）である。
【００２１】
このようにして形成されたパッケージＡ、及び同様の受光素子をガラエポ基板にマウント、トランスファーモールドしたパッケージＢについて、引き算倍率係数及びｐ型シリコン基板の抵抗率を変化させた時の光源比、及びピーク強度に対する赤外成分のピーク相対強度を求めると、表１のようになる。
【００２２】
【表１】
2004006694.tif 000003
従来は、引き算倍率係数αについては何ら考慮されていなかった、すなわちα＝１であったが、引き算倍率係数αを
０．３≦α≦０．５５
の範囲に設定することにより、光源比及び赤外成分を低減することが可能となることがわかる。尚、この引き算倍率係数αの範囲は、受光面積Ｓが０．２５ｍｍ２以下で、
０．０７６５≦Ｓ≦０．１２２５（ｍｍ２）
のとき、特に有効である。
【００２３】
また、従来は、光半導体装置としてその信頼性の向上、長寿命化を目的として、受光素子の基板に４〜６Ωｃｍの高抵抗率のｐ型基板が用いられていた。しかし、本実施形態においては、逆にｐ型基板の格子欠陥数を制御し、２〜３Ωｃｍの低抵抗率のものを用いることにより、光源比及び赤外成分を低減することが可能となることがわかる。これは、基板抵抗率Ｒが低くなるほど、分光感度特性が吸収バンドギャップより高い光子エネルギー、すなわち短波長側にシフトするためであると考えられる。
【００２４】
尚、基板抵抗率Ｒは、光源比、赤外成分の低減を図る上では、低いほど好ましい。しかし、基板抵抗率Ｒが１Ωｃｍ未満であるとＰＤとして機能することができず、一方、３Ωｃｍを越えると十分な効果が得られないため、１〜３Ωｃｍとするのが適当である。なお、基板の抵抗率は、ｐ型不純物のドーピング量を調整することで所望の値を得ることができる。
【００２５】
また、同様に形成された光半導体装置について、図５（ｄ）に示す受光素子のチップ厚ｄｃを変化させた時の光源比、赤外成分の相対強度を求めると、表２のようになる。尚、光半導体装置のパッケージ厚ｄｐは、０．７ｍｍであり、金属製リードフレームは、０．１〜０．１５ｍｍ厚のものが用いられる。
【００２６】
【表２】
2004006694.tif 000004
従来は、受光素子のチップ厚ｄｃをラッピングにより０．３ｍｍとし、光半導体装置のパッケージ厚ｄｐを約０．５５〜０．７ｍｍに対して、チップ厚ｄｃ／パッケージ厚ｄｐ（チップ厚比）は４０〜５５％程度となっていた。しかし、チップ厚ｄｃを０．２ｍｍ以下（０．０５ｍｍ以上が現実的である）とすることにより、光源比及び赤外成分を低減することが可能となることがわかる。チップ厚比（ｄｃ／ｄｐ）にすると、０．２５以下であれば良く（現実的には０．０７以上）、より好ましくは０．２以下である。
【００２７】
チップ厚比（ｄｃ／ｄｐ）を０．２５以下とすることにより、透明エポキシ樹脂１４と、受光素子１０及び金属製リードフレーム１１との膨張係数によって、クラックが発生することを防止することができる。
【００２８】
さらに、同様に形成された光半導体装置（パッケージＡ）について、受光素子を搭載する金属性リードフレームのマウントベッドサイズを変化させた時の光源比、赤外成分の相対強度を求めると、表３のようになる。ここで、マウントベッドは、リードフレームにおいて受光素子を搭載する部分であり、図６（ａ）及びこの図６（ａ）のＡ−Ａ’箇所における’断面図に相当する（ｂ）に示すように、実質この１辺の長さに相当するものがマウントベッドサイズｔｍである。また、チップサイズｔｃとするとき、Δｔは、
Δｔ＝（ｔｍ−ｔｃ）／２
で与えられる。Δｔは、マウントベッド１２のセンターに受光素子１０を搭載した時のマウントヘッド１２のエッジと受光素子１０のエッジの距離に相当する。尚、Δｔが位置により異なる場合は、その最大値をΔｔとする。チップサイズｔｃは１．１ｍｍである。
【００２９】
【表３】
2004006694.tif 000005
このように、Δｔを０．１ｍｍ以下にすることにより、光源比及び赤外成分を抑えることができることがわかる。これは、マウントベッドからの赤外成分を含む光の反射が抑制されるからであり、チップサイズｔｃとマウントベッドサイズｔｍを等しくすることが理想的である。さらに、マウントベッド１２の周辺０．１ｍｍ以内の範囲に、光の反射するものを設置しないことがより好ましい。
【００３０】
尚、ここでマウントベッド１２は、金属製リードフレーム１１の受光素子搭載部分としているが、ＢＧＡ基板等においても同様であり、受光素子エッジからマウントベッドエッジの距離を同様に抑制することは効果的である。このとき、基板のマウントベッド１２以外の領域は、光を反射しない材質、色（黒色）にする必要がある。
【００３１】
なお、本願の実施形態では、チップサイズｔｃが１．１ｍｍの場合について述べたが、チップサイズｔｃが１．１ｍｍ以下であってもΔｔが０．１ｍｍ以下であれば、赤外成分を十分に低減することが可能である。但し、Δｔ＝０．１ｍｍ以下の場合は、チップサイズが大きい方が相対的に赤外成分を低減できることは言うまでもない。
【００３２】
また、このように形成された光半導体装置において、分光感度を測定した結果を図７に示す。尚、図７（ａ）は、基板抵抗率Ｒを低くしたもの（２〜３Ωｃｍ）において、引き算倍率係数αを最適化したもの（パッケージＢ）の、波長に対する相対感度を示す分光感度特性図である。図７（ｂ）は、さらにパッケージを改良し、チップ厚比、Δｔを最適化したもの（パッケージＡ）の、波長に対する相対感度を示す分光感度特性図である。
【００３３】
図８に示す従来の光半導体装置（α＝１、高基板抵抗率のパッケージＢ）の分光感度特性と比較して、図７（ａ）（ｂ）に示した分光感度特性は、大幅に改善されていることが分かる。特に、図７（ｂ）においては、赤外域に殆ど感度が残らない良好な分光感度特性が得られている。図７（ａ）においても赤外域に若干の感度が残るものの、良好な分光感度特性が得られ、各パラメータの最適化はパッケージＢにおいても有効であることが分かる。
【００３４】
尚、パッケージＢにおいては、プリント基板は光を反射しない材質、色（黒色）にすることが必要である。
【００３５】
ところで、図１に示した受光部の構造図において、フィルタ６を赤外光線の成分を遮断する特性を有するものにすれば、赤外域における感度をもっと低減することができ、さらに高精度に分光感度特性が制御された光半導体装置が得られる。
【００３６】
フィルタ６は、例えば高屈折率の二酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜と、低屈折率の二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の薄膜を交互に積層することにより作られる。二酸化チタン薄膜及び二酸化シリコン薄膜の厚さは、例えば０．２４μｍであり、交互に７５層ずつ、たとえば蒸着によって積層し、全層は１５０層で全膜厚が３６μｍのフィルタとする。
【００３７】
二酸化チタンと二酸化シリコンを蒸着によって積層するときの蒸着条件は、例えば真空度が１Ｐａ〜２×１０−４Ｐａ、基板温度が１２０℃〜３５０℃であり、蒸発源としては抵抗加熱又は電子銃を用いる。
【００３８】
なお、フィルタ６として全積層される膜の全数は必要とする特性に応じて５０層から１５０層程度の範囲で選択される。このような積層構造のフィルタが受光部に直接、蒸着により形成される。
【００３９】
受光部が上述のように形成された積層構造のフィルタを有する場合の、フォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２による分光感度特性を図１２に示す。フォトダイオードＰＤ１の特性はＢ１であり、フォトダイオードＰＤ２の特性はＢ２である。これら特性Ｂ１、Ｂ２を、図３に示した特性と比較すると、積層構造フィルタを用いた場合、波長が６５０ｎｍあたりから上の波長で、分光感度が低下しており、波長が８００ｎｍ以上では分光感度はゼロに近くほぼ一定の感度になっていることがわかる。
【００４０】
上述のように、屈折率の異なる薄膜を交互に積層したフィルタを受光部に直接設けると、光の入射範囲及び入射角度を問わず更に良好な分光感度特性を得ることができる。
【００４１】
この積層構造フィルタを受光部に蒸着によって設けると、配線基板等にリフローソルダリングによって表面実装する場合にも、ソルダリングの際に生ずる熱により、剥がれたり、固着部分が経年劣化するおそれが少なく、信頼性の高い光半導体装置が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、赤外域の感度を抑制し、より高精度に分光感度特性の制御された光半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態に用いられるＰＤ１、ＰＤ２を示す断面図。
【図２】本発明一実施形態に用いられる受光素子の回路図。
【図３】本発明一実施形態に用いられるＰＤ１、ＰＤ２の分光感度特性を示す図。
【図４】本発明一実施形態に用いられる受光素子の例の上面図。
【図５】本発明一実施形態の光半導体装置の構造を示す図。
【図６】本発明一実施形態の光半導体装置の平面図および断面図。
【図７】本発明一実施形態の光半導体装置の分光感度特性を示す図。
【図８】従来の光半導体装置の分光感度特性を示す図。
【図９】波長によるＳｉウエーハにおける光の吸収の深さ依存性を示す図。
【図１０】従来の光半導体装置を示す図。
【図１１】従来の光半導体装置を示す図。
【図１２】本発明の一実施形態において、受光部に設けるフィルタを薄膜積層構造としたときのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の分光感度特性を示す図。
【符号の説明】
１　ｐ型シリコン基板、
２　ｎ型領域、
３　ｐ型領域、
４　フォトダイオードＰＤ１、
５　フォトダイオードＰＤ２、
６　フィルタ、
７　受光部、
８　増幅・演算回路、
９　ボンディングパッド、
１０　受光素子、
１１　金属製リードフレーム、
１２　マウントベッド、
１３　金線、
１４　透明エポキシ樹脂、
１５　樹脂基板、
１６　メタライズ部。
【図１】
2004006694.tif 000006
【図２】
2004006694.tif 000007
【図３】
2004006694.tif 000008
【図４】
2004006694.tif 000009
【図５】
2004006694.tif 000010
【図６】
2004006694.tif 000011
【図７】
2004006694.tif 000012
【図８】
2004006694.tif 000013
【図９】
2004006694.tif 000014
【図１０】
2004006694.tif 000015
【図１１】
2004006694.tif 000016
【図１２】
2004006694.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月14日(2003.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと、
赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードとを有する受光素子であって、
前記第１のフォトダイオードは、ｐ型基板とこのｐ型基板上に形成されたｎ型領域とから成り、前記第２のフォトダイオードは、前記ｎ型領域とこのｎ型領域上に形成されたｐ型領域とから成り、前記ｐ型基板の抵抗率Ｒが、
１≦Ｒ≦３　（Ωｃｍ）
であることを特徴とする受光素子。
【請求項２】
前記受光素子の厚さをｄｃとすると、
ｄｃ≦０．２ｍｍ
であることを特徴とする請求項１記載の受光素子。
【請求項３】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードとを備えた受光素子と、前記受光素子を被覆するパッケージを有する光半導体装置であって、
前記受光素子の厚さをｄｃとし、前記パッケージの厚さをｄｐとすると、
ｄｃ／ｄｐ≦０．２５
を満たすことを特徴とする光半導体装置。
【請求項４】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードとを備えた受光素子と、
前記受光素子を被覆する透明樹脂部を有し前記受光素子を載置するマウントベッドと、
外部回路に接続する手段とを備えた光半導体装置であって、
前記マウントベッドのサイズをｔｍとし、前記受光素子のサイズをｔｃとしたとき、
Δｔ＝（ｔｍ−ｔｃ）／２
０　≦　Δｔ　≦　０．１　（ｍｍ）
を満たすことを特徴とする光半導体装置。
【請求項５】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードとを備えた受光素子と、
前記第１のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ１及び前記第２のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ２を増幅・演算処理し、出力する増幅演算回路を備えた光半導体装置であって、
引き算倍率係数をα、増幅係数をβとし、前記増幅演算回路からの出力をＩｏｕｔとしたとき、
Ｉｏｕｔ＝β（Ｉｐ１−αＩｐ２）
０．３　≦　α　≦　０．５５
であることを特徴とする光半導体装置。
【請求項６】
受光部の面積Ｓが
Ｓ　≦　０．２５　ｍｍ２
であることを特徴とする請求項３又は４記載の光半導体装置。
【請求項７】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードとを備えた受光素子と、
前記受光素子を被覆するパッケージと、
前記受光素子の上に屈折率の異なる複数種類の膜を蒸着により積層したフィルタとを有する光半導体装置であって、
前記第１のフォトダイオードは、ｐ型基板とこのｐ型基板上に形成されたｎ型領域とから成り、前記第２のフォトダイオードは、前記ｎ型領域とこのｎ型領域上に形成されたｐ型領域とから成り、前記ｐ型基板の抵抗率Ｒが、
１≦Ｒ≦３　（Ωｃｍ）
であることを特徴とする光半導体装置。
【請求項８】
前記受光素子の厚さをｄｃとすると、ｄｃ≦０．２ｍｍであることを特徴とする請求項７記載の光半導体装置。
【請求項９】
前記パッケージの厚さをｄｐとすると、
ｄｃ／ｄｐ≦０．２５
を満たすことを特徴とする請求項８記載の光半導体装置。
【請求項１０】
前記フィルタは、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜と二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の薄膜を交互に積層して形成されて成ることを特徴とする請求項９記載の光半導体装置。
【請求項１１】
可視光域にピーク波長感度を有する第１のフォトダイオードと赤外域にピーク波長感度を有する第２のフォトダイオードとを備えた受光素子と、
前記第１のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ１及び前記第２のフォトダイオードからの出力電流Ｉｐ２を増幅・演算処理し、出力する増幅演算回路と、
前記受光素子の上に屈折率の異なる複数種類の膜を蒸着により積層したフィルタとを備えた光半導体装置であって、
引き算倍率係数をα、増幅係数をβとし、前記増幅演算回路からの出力をＩｏｕｔとしたとき、
Ｉｏｕｔ＝β（Ｉｐ１−αＩｐ２）
０．３　≦　α　≦　０．５５
とすることを特徴とする光半導体装置。
【請求項１２】
前記フィルタは、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜と二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の薄膜を交互に積層して形成されて成ることを特徴とする請求項１１記載の光半導体装置。