[發明專利]受光元件

無效

• 申請號: 200810086527.5
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101276822A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 長谷川昭博
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社;三洋半導體株式會社
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李香蘭

技術領域

本發明涉及具備多個受光區域的受光元件，其中受光區域具有被分割為多個區段(segment)的受光部。

背景技術

圖1示出現有的受光元件170的平面構成。受光元件170具有第一受光區域72和第二受光區域78。第一受光區域72具有第一主受光部72-1和第一副受光部72-2、72-3。在第一副受光部72-2、72-3之間配置第一主受光部72-1。第二受光區域78也與第一受光區域72同樣，具有第二主受光部78-1和第二副受光部78-2、78-3，第二副受光部78-2、78-3之間配置有第二主受光部78-1。另外，這些受光部的結構被公開于特開2006-332104號公報中。

圖2中示出現有的受光元件170的剖面結構。圖2表示沿圖1所示的A-A’線的剖面結構。受光元件170采用如下半導體基板而形成，該半導體基板在作為導入了P型雜質的p型硅基板的P-sub層90之上層疊了雜質濃度比P-sub層90還低且具有高電阻率的外延層92。P-sub層90由導入了硼等p型雜質的硅基板構成。外延層92是在構成P-sub層90的硅基板之上使硅外延生長而形成的。在外延層92的表面上形成擴散了n型雜質的陰極區域82。P-sub層90、外延層92及陰極區域82構成PIN光電二極管(PD)76，該光電二極管76以p型的P-sub層90為陽極區域，以n型的陰極區域82為陰極區域。

外延層92的表面上通過導入p型雜質而形成分離區域80。分離區域80配置為劃分多個陰極區域82。受光元件170輸出從被分離區域80劃分的多個陰極區域82讀出的電流信號。由形成于第一受光區域72及第二受光區域78周圍并且未圖示的電路元件組對從多個陰極區域82讀出的電流信號進行電流-電壓轉換、信號放大的處理。

由此，在形成了半導體基板表面上的PD76的結構后，在半導體基板上形成布線結構或保護膜等。例如，在基板表面上層疊防反射膜126，層疊第一層間絕緣膜130，層疊由金屬膜構成的布線層138，層疊第二層間絕緣膜136。

受光元件170被利用于進行DVD或CD等光盤的記錄、再生用的光拾器中。第一及第二受光區域72、78接受從光拾器輸出的激光的反射光，生成電流信號。第一及第二主受光部72-1、78-1生成的電流信號被輸入到信號處理電路。信號處理電路進行解調處理、譯碼處理，根據所輸入的電流信號來再生數字數據。第一及第二副受光部72-2、72-3、78-2、78-3生成的電流信號被用于控制光拾器的動作。具體是，根據副受光部的輸出信號生成跟蹤誤差信號。設有光拾器的光盤記錄再生裝置根據跟蹤誤差信號來控制光拾器，以便在形成于光盤上的記錄磁道上進行追蹤。

第一受光區域72及第二受光區域78是為了對種類互不相同的光盤進行記錄、再生處理而設置的。例如，第一受光區域72是為了對DVD進行記錄、再生處理而設置的，第二受光區域78是為了對CD進行記錄、再生處理而設置的。在對DVD進行記錄、再生處理時，激光的反射光入射到第一受光區域72，在對CD進行記錄、再生處理時，激光的反射光入射到第二受光區域78。此時，第一受光區域72所包含的第一主受光部72-1與第一副受光部72-2、72-3的間隔被設定得比第二域78包含的第二受光部78-1與第二受光部78-2、78-3的間隔窄。

設置于受光元件170中的第一受光區域72或第二受光區域78經由未圖示的光學透鏡接受激光的反射光。例如，在進行DVD的記錄、再生處理之際，擇一地使第一受光區域72動作，使第一受光區域72接受激光的反射光。此時，由于光學透鏡所產生的光的分散等的影響，反射光不但入射到第一受光區域72，也入射到第二受光區域78，生成信號電荷。

由于第一受光區域72與第二受光區域78被分離區域80分離，故第二受光區域78中生成的信號電荷，基本由第二受光區域78保持。但是，在使第一受光區域72動作并接受激光的反射光時，第二受光區域78成為浮游狀態，因此第二受光區域78中生成的信號電荷中的一部分會越過分離區域80。例如，第二受光區域78所包含的PD76-1、76-2中生成的信號電荷的一部分會越過分離區域80而移動到第一受光區域72所包含的PD76-3、76-4，作為噪聲電荷而與這些PD76-3、76-4的信號電荷疊加。此時，第一受光區域72所包含的PD76-3、76-4根據第一受光區域72生成的信號電荷與第二受光區域78生成的噪聲電荷之和，輸出電流信號。