TW385552B - Semiconductor position detection apparatus - Google Patents

Description

A7 B7 五、發明説明（【） [技術領域丨 本發明為有關一種半導體檢测裝置（PSD)。

I

[技術#景] 半導體距離檢測裝置（以下稱P S D )是莉用所謂三角測 量的原理等，以測被測定物的距離之裝置，乃為眾所周 知者。P S D是以有源方式的距離測定器之形態，被裝在 攝影機等之攝影機器上，在這種攝影機器中，是依據PSD 所測定的被測定物之距離，以進行攝影透鏡之調焦者。 [發明之啓示] 在上述PSD中，在PSD.受光面上的入射光光點之位置 ，會隨著其與被測定物的距離而移動。PSD的電阻層之 電阻值會隨著入射光光點的位置而被所分割，PSD的輸 出電流會隨箸電阻分割比率而變化，因而可依據該輸出 電流，以測出其與被測定物之距離者。然而，利用三角 測量法的原理做距離測定時，其與在近距離的被測定物 之距離有所變化時，入射光光點的位置在受光面上會有 很大的移動，但，其與在遠距離的被測定物之距離有所 變化時，入射光光點位置並不怎麼移動。即，在以往， 對於遠距離的被測定物之距離測定精確度是比對近距離 的測定精度為差。因而，將入射光光點所照射的電阻層 之寬度，隨箸由受光面的近距離側向遠距離側，以一次 函數的縮小，以使從遠距離被測定物來的入射光光點之 移動量雖然很徹小，也可使電阻層的電阻分割比率有很 大的變化者，記載於特平4 - 2 4 0 5 1 1號公報上。 -3 - 本紙张尺度適用中國阀家摞个（（:NS ) Λ4規格（210X 297公f ) (¾先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------¾衣 訂 l.lu.lr i JLrLiillLlmL : A7 B7五、發明説明（> ) . 然而，在上述特平4 - 2 4 0 5 1 1號公報所記載P S D是將電 阻層的寬度隨箸從遠距離側向近距離側以一次函數的擴 大，卽^將電阻層的寬度隨著從近距離側向遠距離側以一 次函數的縮小。此電阻層是形成為受光面。電阻層可認 為是由微小的電阻連接成為矩陣狀之撤小電阻集合體者 。光線入射於電阻層所産生的電荷，會根據入射光位置 到電阻層兩端的電極之電阻比率被所分割，但如僅在於 電阻層寬度方向排列的徹小電阻群中之一部分受到光點 形狀的入射光之照射時，所産生的電荷不能均勻的沿箸 電阻層之長度方向通過，因而，在理論上從電阻層形狀所計 算的入射光位置和輸出電流之關偽式，會在於每一入射 光位置及入射光形狀而有所差異，要從輸出電流以單一 的關偽式正確的算出入射光位置是有所困難。即，要從 輸出電流得知正確的入射光位置時，需要有對於每一入 射光位置及入射光形狀的多數之蓮算電路〇換言之，在 上述P S D中只能在於電阻層寬度方向排列的全部徹小電 阻群上被照射到入射光時，即狹縫形的入射光橫掃照射 於電阻層之情形時，才可利用單一運算電路求出入射光 位置。 本發明之目的是在於解決上述問題，而提供一種半導 體位置檢測裝置，其偽可比以往的更提升其位置檢測精 確度，且對於入射光形狀並無限制者。 本發明的半導體位置檢測裝置之特徽俗具：由多數的電 阻區域在所定方向接連而成之骨幹導電層；和從該骨幹 -4 - (誚先閱讀背而之注意事項?本頁) 裝---- 、tr #.i -UE-UEEE- 本紙张尺度川中因四家標肀（（'NS ) Μ规格（2丨0X 297公f ) A7 B7 經消部屮次""^’，]'工"叭合竹"'^~ t 五、發明説明（ 3 ) 1 1 m 電 層 沿 著 受 光 面 延 伸 ί 並 依 昭 八W 受 光 面 上 的 人 射 光 位 置 I . 丨 1义 不 同 t 可 使 其 骨 幹 導 電 層 兩 端 所 輸 出 的 電 流 也 有 所 相 異 之 分 支 導 m 層 » 而 電 阻 區 域 具 有 實 質 上 相 同 的 電 阻 率 請 ί 先 ， 且 垂 直 於 所 定 方 向 的 寬 度 是 從 骨 幹 導 電 層 的 — 端 向 另 閱 讀 背 _. 端 逐 漸 加 寬 者 〇 又 j 多 數 的 電 阻 區 域 是 在 各 電 阻 區 域 面 之 1 間 ， . 面 使 分 支 導 電 層 介 於 其 間 、 一 面 接 連 者 較 為 理 想 意 1 1 事 1 9 但 也 可 各 電 阻 區 域 __. 面 互 相 接 觸 面 接 連 者 0 項 再, 1 ；| 入 射 光 的 位 置 會 隨 著 被 測 定 物 的 距 離 在 受 光 面 上 移 動 寫 本 裝 I 0 而 隨 應 於 入 射 光 的 昭 /V.S 射 所 產 生 的 電 荷 畲 通 過 分 支 導 電 頁 >〆 1 I 層 流 入 於 骨 幹 導 電 層 0 分 支 導 電 層 是 依 昭 其 入 射 光 位 置 | > 使 骨 幹 導 電 層 兩 端 的 輸 出 電 流 有 所 相 異 的 延 伸 在 受 光 1 » I 上 > 因 而 5 可 由 該 輸 出 電 流 測 出 入 射 光 的 位 置 0 ! 訂 構 成 骨 幹 導 電 層 的 多 數 電 阻 區 域 之 寬 度 是 從 —_. 端 向 另 1 一 端 逐 漸 的 加 寬 > 而 各 個 的 電 阻 率 在 實 質 上 相 同 因 而 1 9 如 將 半 導 體 位置檢測裝置配 置 成 為 可 使 隨 應 於 從 違 距 離 1 的 被 測 定 物 來 的 入 射 光 所 產 生 的 電 荷 流 入 於 窄 幅 之 電 阻 1 ~s i線 1 區 域 1 則 在 於 被 測 定 物 的 距 離 之 變 化 9 只 能 使 入 射 光 位 置 在 受 光 面 上 有 微 小 的 移 動 之 情 形 時 i 由 於 窄 幅 的 電 阻 1 [ 區 域 之 電 阻 值 較 高 > 從 骨 幹 導 電 層 兩 端 輸 出 的 電 流 也 1 ! 很 大 的 變 動 0 I 又 > 入 射 光 是 由 分 支 導 電 層 所 受 光 > 所 產 生 的 電 荷 會 1 | 在 骨 幹 導 電 層 的 電 阻 所 分 割 ， 因 而 可 使 # 幹 的 寬 度 縮 小 1 1 9 如 升 高 雜 質 濃 度 K 降 低 電 阻 率 也 可 獲 得 所 欲 之 電 阻 值 1 〇 即 升 高 雜 質 濃 度 時 > 其 可 控 制 ΒΙ 取 小 雜 質 濃 度 的 對 於 1 1 I -5- 1 1 1 本紙張尺度適州中國國家標卒^’奶^心见格㈠⑴/之…公漦） A7 B7 經濟部中决標準局P工消贽合竹社印^ 五、發明説明 ( 4 ) 1 1 整 體 雜 質 濃 度 之 比 率 會 降 低 t 可 縮 小 電 阻 率 參 差 > 而 .1 1 1 可 提 升 位 置 檢 測 之 精 確 度 〇 又 > 電 域 的 寬 度 是 Μ 從 骨 幹 導 電 層 之 --> 端 起 的 順 讀 先 著 所 定 方 向 位 置 之 一 次 函 數 或 二 次 函 數 值 較 為 理 想 ， 入 閱 讀 射 光 是 會 昭 射 到 形 成 有 分 支 導 電 層 的 受 光 面 上 ) 因 而 可 之 1 不 限 制 入 射 光 的 形 狀 > p、 要 利 用 由 電 阻 區 域 的 寛 度 是 位 注 意 1 I 事 1 置 的 —*- 次 函 數 或 二 次 函 數 所 導 出 的 作 為 距 離 撿 測 用 之 函 項 再 1 數 > 就 可 由 骨 幹 導 電 層 兩 端 所 輸 出 的 電 流 算 出 到 被 測 定 填 寫 本 i 1 裝 物 之 距 離 〇 頁 '—/ 1 1 又 9 在 骨 幹 導 電 層 的 兩 端 9 設 置 取 出 其 輸 出 電 流 用 的 1 Ί 1 信 號 取 出 電 極 時 9 如 在 鄰 接 於 該 信 號 取 出 電 極 的 分 支 導 1 ;* 1 電 層 被 昭 射 到 入 射 光 9 則 其 人 射 光 的 一 部 分 會 眧 V、、N 射 到 信 1 訂 1 3m 取 出 電 極 入 射 光 的 重 心 位 置 .會 從 真 正 的 位 置 偏 移 於 分 支 導 電 層 側 > 其 位 置 撿 測 精 確 度 會 劣 化 〇 1 因 此 > 本 發 明 的 半 導 體 位 置 檢測裝置 之 另 一 特 徵 為 並 具 1 備 設 置 在 與 從 骨 幹 導 電 層 一 端 部 位 的 具 Ef 取 窄 幅 電 阻 區 1 ，線 1 域 延 伸 之 所 定 分 支 導 m 層 相 鄰 接 > 而 具 比 骨 幹 導 電 層 為 低 的 電 阻 率 之 高 濃 度 半 導 體 區 域 ) 及 設 在 隨 應 於 入 射 光 1 所 產 生 而 通 過 高 濃 度 半 導 體 區 域 的 電 荷 之 不 經 過 骨 幹 辱 1 1 電 層 而 可 流 入 的 位 置 並 可 取 出 上 述 輸 出 電 流 的 一 方 之 I 信 號 取 出 電 極 者 0 1 1 如 未 設 高 濃 度 半 導 體 區 域 9 則 當 入 射 眧 射 到 從 骨 幹 1 1 導 '電 層 — 端 部 位 的 具 取 窄 幅 電 阻 區 域 所 延 伸 之 分 支 導 電 1 層 及 信 號 電 極 時 人 射 光 會 受 到 信 號 取 出 電 極 所 遮 擋 > 1 1 -C — 1 1 1 1 本紙張尺度適州屮國1¾家標率（（’NS ) Λ4現格（2丨OX 29*7公漦） A7 _________ B7_；____ 五、發明説明（r ) 信號取出電極的输出電流會減少。然而，本發明的半導 體位置檢測裝置具高濃度半導體區域，並隨應照射於高濃 度半導；體層的入射光所産生的電荷，會不經由骨幹導電 層，直接流入於信號取出電極，以使信號取出電極的輸 出電流增加，因而，而可所運算的入射光重心位置接近 於真正的位置，而提高位置檢測精確度。 骨幹導電層被照射到光線時，會由於光線的形狀而使 所蓮算的入射光位置偏離於真正位置之情形。因此，要 求更高的精確度時，在本發明半導體位置檢測裝置中，更 加具備在骨幹導電層上所形成之遮光膜者。如此，可更 提高其位置檢測之精確度。 又，在本發明半導體位置檢測裝置之再一特徵為·，具備 可從骨幹導電層兩端分別取出其輸出電流之一對信號取 出電極；而骨幹導電層如位於信號取出電極之時間，是 以絶緣性材料的遮光膜覆蓋於佶號取出電極間的骨幹導 電層上者。遮光膜如以絶緣性材料構成時，雖然將信號 電極間的骨幹導電層全區域覆蓋，信號取出電極也不致 於被短路。 又，該遮光膜是以黑色感光_所形成者較為理想，通 常的感光膠是在於形成金屬配線等的元件時作為捲模之 用，而本發明中，感光膠本身是用黑色者。而只要在硬 化前的感光膠上照射光線，將其顯像就可形成遮光膜。 [實施發明之最佳形態] 以下說明本發明之實施形態，其相同要素或具相同功 ' -7- 本紙乐尺度適川中國阀家標枣（（'NS ) Μ規格（2丨0〆297公漦） (讀先閱讀背面之注意事項#/-,填寫本頁) 裝----

、1T ¼ 經满部屮夾標"局只-τ消贽合竹.^印？表 A7 B7 五、發明説明（6 ) 能的要素，·都用相同符號，並從略其重複說明。 (第]實施形態）

I 第1鬪是第1實胞形態的半導體位置檢測裝置（K下稱 P S D )之平面圖。第2圖是第1圖所示P S D的I - I箭頭 斷而圖，第3圖是第1圖所示PSD的I-Ι[箭頭斷面圖 。又，說明所用的PSD之斷面圖是表示其邊面者。 本實施形態的P S D係具備：由低濃度η型矽（K下稱 Si)所形成的半導體基板2η,和形成在半導體基板2η的 背面，而由高濃度d型S ί所形成的背面側η型半導體層 In。半導體基板2η的表面是長方形者。在Κ下說明中是 設背面側η型半導體層1 η向η型半導體基板2 η的方向為 向上方向，η型半導體基板2 η的長方形表面的長邊延伸 方向為長度方向X 、短邊延伸方向為寬度方向Υ 、垂直 於寬度方向X及寬度方向Υ雙方的方向為深度方向（厚 度方向）Ζ 。即方向X 、¥及2是互成正交。 本PSD是形成在半導體基板2ri內，具有順著長度方向 X延伸的骨幹導電層P n 。骨幹導電層P 是由P型S i所 形成，骨幹導電層P N的電阻率是比半導體基板2 η的電 陌率為低。骨幹導電層Pn是由多數的P型電阻區域Pi 〜P 2〇順著P S D的長度方向X接連而成，並形成在η型 半導體基板2 η之內。各電阻區域P i〜Ρ 2〇具有在實質上 相同的雜質濃度，從n型半導體基板2 η的表面順著寬度 方向Ζ延伸到實質上相同之深度。各電阻區域P i〜Ρ 2〇 具有在實質上相同的電阻率P 。各電阻區域P 1〜P 2〇的 -8- 氺紙張尺度適州中國國家標牟（（'NS ) Λ4規格（2丨OX 297公f ) (讀先閱讀背面之注意事項再'填寫本頁) •裝. 訂 經满部中决標準局努-T消贽合竹社印則表 A7 B7五、發明説明（7 ) 表而是成為’梯形，而在梯形表面的頂邊及底遴都平行於 寬度方向Y ,剩下2邊中的靠PSD表面外邊緣一邊是平 i 行於長度方向X ，而與頂邊及底邊成正交，另一邊是與 長度方向X形成相同一角度，且該第2邊分別位於同一 直線上。因而骨幹導電層PN表面的輪廊在整體上是構 成為略圼梯形者。 本P S D係具備形成在P S D表面兩端部位，而分別可從 骨幹導電層PN兩端取出其輸出電流之一對信號取出電 極1 e、2 e。在Μ下說明中，是Μ骨幹導電層P n的最接 近信號電極le位置作為長度方向X之基準位置（Χ = 0)。 又，構成骨幹導電層ΡΝ表面的各邊中，平行於長度方 向X的邊位置作為寬度方向Υ之基準位置（Υ = 〇 )。又， 從信號取出電極le向信號取出電極2e的方向作為X的正 方向，從骨幹導電層Pn向受光面的方向作為Y的正方 同。在本實施的PSD中，骨幹導電層Pn的寬度Y是從 信號取出電極le向2e方向逐漸加寬，而具寬度Y=aX + b之 關係，但，a及b是常數。 本P S D係具備從骨幹導電層P n沿著受光面延伸之多 數分支導電層4PN 。分支導電層4PN是由高濃度p型Si 所形成。分支導電層4 P N的雜質濃度是比骨幹導電層P n 的雜質濃度為高，又，分支導電層4PN的電阻率是比骨 幹導電層P n的電阻率為低。構成分支導1電層4 P N的多 數分支導電層4 P i〜4 P ^ 9是形成在η型半導體基板2 η內 ,而從構成骨幹導電餍ΡΝ的多數電阻區域P i〜Ρ 2◦之間 (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) .裝· 訂 腺 本紙張尺度適川中國國家標卒（CNS )八4規格（2丨0X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（8 順著寬度方向Y延伸。分支導電層4 P i〜4 P 19從η型半 導體基板2 η表面順著寬度方向Z延伸到比骨幹導電層P n 的深度更深之位置，而分支導電曆4 P i〜4 P iS的寬度方 向Y之長度是相同。 又，分支導電層4P N的順著寬度方向Y之長度是比入 射光光點的直徑為長，而可使其光點不會照射到骨幹導 電層Pn 。 本PSD係具備分別接連於電阻區域Pi 〜P2〇在長度方 向X接連而成的骨幹導電層Pn之兩端，而形成在半導 體基板2n内之一對高濃度信號取出用半導體層Ip、2p。 高濃度信號取出用半導體層1 P、2 p是由高濃度p型S i所 形成。高濃度信號取出用半導體層Ip、2p是從半導體基 板2 ri表面順著寬度方向Z延伸到比電阻區域P i〜P 2〇的 深度為深的位置。高濃度信號取出用半導體曆1 P、2 p係 各個具有長方形的表面，其長邊是平行於寬度方向Y , 短邊是平行於長度方向X 。骨幹導電層PN的兩端，分 別K高濃度信號取出用半導體層1 P、2 p的長方彤表面之 一邊緣為界接連於高濃度信號取出用半導體層Ip、2p。 換言之，骨幹導電層P n的順著長度方向X之一邊緣， 即寬度Y最窄的電阻區域P i是接連於一高濃度信號取 出用半導體層1 p的順著寬度方向γ之一邊緣，而骨幹導 電層P n的順著長度方向X之另一邊緣，'即寬度Y最寬 的電阻區域P 20是接連於另一高濃度信號取出用半導體 厲2 p的順著寬度方向Y之一邊緣。 -10 本紙张尺度適用中國囤家標枣（（、NS )八4规格（210X297公漦） 請 先 閱 背 ιέ 之 注 意 事 項 再, J裝 頁 1Τ 經淖部中决標準局1'iJ'J·消贽合竹社印'1,1^ 經濟部中央標準局員工消t合作社印製 Λ 7 Β7 五、發明説明（9 ) 本P S D係具備形成在半導體基板2 η的長方形表面外周 鬩之外框半導體層3 η。外框半導體層3 η是由高濃度η型 S i所形成。外椐半導體層3 η是形成在半導體基板2 η長方 形表面的外邊緣區域内，呈口字形，是將形成有分支導 電層4ΡΝ 、骨幹導電層Ρν及高濃度信號取出用半導體 曆1ρ、2ρ的基板表面區域予Μ包圍，而從η型半導體基 板2 η的表面順著寬度方向Ζ延伸到所定的深度。 本P S D係具備形成在半導體基板2 η內的分支導電層隔 離用半導體層4η。分支導電層隔離用半導體層4η是由高 濃度η型Si所形成。分支導電層隔離用半導體層4η是從 口字形外框半導體層3ri的一長邊内側順著寬度方向Υ向 骨幹導電層PN方向延伸的多數η型分支區域4ηι〜4n2〇 所構成。各分支區域4ηι〜4n20是從η型半導體基板2n 表面順著寬度Z方向延伸到所定深度。N型分支區域4N2 〜4N 19是具和P型分支導電層4P i〜4P 19大致相同深度 ，而介於分支導電層4P i〜4P 19之間，Μ將分支導電層 4Ρι〜4Ρΐ9在電氣上予以隔離。即分支區域4ηι〜4ηΐ3 是將分支導電層4 P i〜4 Ρ 19的相鄰兩者彼此之間，阻止 其沿著長度方向X的電流之流通者。位於最外側的分支 區域4 n i及4 η 2(3分別介於順著長度方向X的在於最外側 之分支導電層4 P ：l 、4 Ρ 19與高濃度信號取出用半導體層 1 P、2 p之間，K分別將分支導電層4 P i 、4 P is與高濃度 信號取出用半導體層1 P、2 ρ在電氣上予K隔離者。 本P S I)係具備覆蓋η型半導體基板2的長方形表面之 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公犮） ----------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再^势本頁) 訂 線| 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 ' 五、發明説明（10 ) 純化瞑5 '。又，在第1圖及K下的實驗j形態中，P S D的 平面鬪上均將鈍化膜5的記載予K省略。鈍化膜5在其 長度方向的兩端部位具有一對信號取出電極用的開口， 並在其外周圍具有外框電極用的口字形開口。鈍化膜5 是由二氧化矽（S ί 0 2 )所形成。信號取出電極1 e、2 e 分別經由鈍化膜5的一對信號取出電極用開口個別形成 在高濃度信號取出用半導體層Ip、2p上，而與高濃度信 號取出用半導體層1 p、2 p Μ電阻性接觸。又，信號取出 電極le、2e的表面形狀是和高濃度信號取出用半導體層 1 P、2 p的表面形狀相同。 本P S D像具有經由鈍化膜5的外框電極用開口，而形 成在η型外框半導體層3 η上之外框電極3 e。外框電極3 e 可阻止光線的入射於半導體基板2 η的外周園。又也可在 外框電極3e與信號取出電極le、2e之間，施加所定電壓。 本PSD係具備形成在背面側η型半導體層In下面之下 面電極4 e。下而電極4 e是與背面側η型半導體層1 η Μ電 阻性接觸。 在一對信號取出電極le、2e與下面電極4e之間加上電 壓，Μ使用P型分支導電曆4Pn及η型半導體基板2η所 構成的Ρ η接合二極體被施加反相偏壓之狀態下，入射光 Μ光點聚光人射於形成有分支導電曆4ΡΝ而在η型半導 體基板2 η表面區域所規定之受光面時，隨應於該入射光 ，在P S D内部產生正孔電子對（電荷），随著擴散及P S D 内部之電場，其一方會流人分支導電層4 Ρ Ν内。此電荷 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（210X 297公兑） fn - nnt I - r tnn n tm^i n^— US. -. (請先閱讀背面之注意事項·%:/寫本頁)> 訂 —線 W1 濟 部 中 央 標 隼 為 貝 工 消 费 合 作 社 印 製 五、發明説明 ( 11 ) 1 i 1? 由 分 支 導 電 層 4P N 内 的 傳 導 t 流 入 於 骨 幹 導 電 層 Ρν 'K 的 所 定 區 域 f 依 據 所 定 電 阻 區 域 的 骨 幹 導 電 層 Ρκ 在長 1 度 方 向 的 位 置 > 分 配 其 電 荷 量 > 被 分 配 的 電 荷 分 別 m |IUU 由 請 先 I - 骨 幹 導 m 層 的兩端從信號取出電極1 e及2 e被取出c 閱 讀 1 在 本 實 施 形 態 的 PSD 中 9 具 有 上 述 之 分 支 導 電 層 4P N 背 i I 之 1 > 入 射 光 會 昭 /W\ 射 於 形 成 有 分 支 導 電 層 4P N 的 受 光 面 0 因 i I 1 而 不 受 入 射 光 形 狀 的 影 響 ， 可 正 確 的 撿 測 其 位 置 j 可 將 項 1 位 置 撿 測 精 確 度 比 Μ 往 的 PSD 者 更 為 提 高 0 寫 本 1 1 裝 在 Μ 下 的 說 明 中 9 隨 應 於 入 射 於 受 光 面 的 入 射 ， 而 分 頁 I I 別 由 信 號 取 出 電 極 1 e 及 2e 所 輸 出 的 輸 出 電 流 分 別 設 為 11 '1 及 12 ° 1 、丨 第 4 圖 是 利 用 第 1 圖 的 PSD1 00 之 測 距 裝 置 9 該 測 距 裝 1 訂 置 是 可 設 置 在 攝 影 機 等 之 攝 影 機 器 上 〇 又 此 測 量 裝 置 除 1 可 利 用 第 1 圖 的 PSD 之 外 > 也 可 利 用 K 下 各 實 施 形 態 中 1 1 的 任 一 PSD 0 本 测 距 裝 置 係 具 備 PSD 1 00 發 光 二 極 體 1 (LEE )1 01 » 投 光 用 透 m 102 J 聚 光 用 透 鏡 103 > 及 蓮 算 1 k 1 電 路 104 0 又 PSD 1 00 中 施 加 Μ 上 述 之 電 壓 〇 PSD1 00 的 配 I 置 是 使 其 長 度 方 向 X 平 行 於 由 透 m 102 及 103 的 光 軸 間 1 距 離 ( 基 線 長 度 ) B 所 規 定 的 線 段 > 且 其 信 Brte 取 出 電 極 1 1 1 € 是 比 信 號 取 出 電 極 2 € 較 靠 近 於 透 鏡 103 的 光 軸 之 配 置 I I 者 0 又 ， 透 鏡 102 103 與 PS D 1 0 0 的 受 光 面 之 間 的 距 離 1 1 f 是 與 這 些 透 Δώ： m 102 、 103 的 隹 點 距 離 大 致 成 為 一 致 〇 1 1 又 > 與 EI 取 接 近 於 信 取 出 電 極 1 e的 骨 幹 導 電 層 Ρ卜 U邊緣 1 一 致 之 受 光 面 是 位 於 聚 光 透 鏡 103 之 光 軸 上 〇 1 -1 3- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) /\4規格（210X2W公览） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ,A7 ,五、發明説明（l2 ) 由L E D 1. 0 _]射出的紅外線光線經由投光用透鏡1 0 2照射 到在於近距離（L 1 )的被測定物Ο B 1時，從被測定物Ο B 1 回來的反射光會經由聚光透鏡1 0 3 ,入射於P S D受光面 的近距離側，也即靠近於信號取出電極2 e —邊之分支導 電層4 P N 。又，從在於遠距離（L 2 )的被測定物Ο B 2回來 的反射光會經由聚光鏡103入射於PSD受光面的遠距離. 側，也即靠近於信號取出電極1 e —邊之分支導電層4 P n 。 在於近距離的被测定物0B1所反射的光線之在於受光 面上的入射位置X 1，是位於從聚光透鏡1 0 3的光軸起順 著P S D長度方向離開距離X 1之位置，在於遠距離的被測 定物0B2所反射的光線之在於受光面上的入射位置X2, 是位於從聚光透鏡103的光軸起順著PSD長度方向離開 距離X2之位置。又，骨幹導電層PN的長度方向X之全 長設為C 。 到被測物的距離L(L1,L2)與入射光光點位置X(X1,X2) 是具如下式所賦與之關係，此關係為如第5圖所示者。 又，在本實施形態PSD中，是Μ基線長B = 30mm,焦點距 離 f = 者。 L = f X (B/X) --------Ο) 如第5圖所示，距離L愈長，其相對於距離L的變動 最之入射光光點位置X之移動量會愈小。一方面，骨幹 導電層Pn的寬度 Y 與長度方向位置X之間有Y = aX + b 之關係，即電阻區域P：l〜P2的寬度Y是從骨幹導電層 P N —端起順著長度方向的位置X之一次函數。這種情 -14- _ 2；_____ - J ~il !J.'-- i :1 - -I 1-1 n -- -- I- 士衣-. I (請先閱讀背面之注意事一.V填寫本頁)

’•IT 曇 線 本紙張尺度適用中國國家標萃（CNS ) Λ4规格（210X297公炖) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ΗΊ五、發明説明（I3 ) 形下，入射光位置X與光電流相對輸出（％)之間，具如 第6圖所示之關係。其中，設骨幹導電層P N的全長C 為lOOOwm,寬度Y與位置X是可滿足Υ = 0.1Χ + 10(μπι) 者。又，光電流相對輸出是指骨幹導電層Ρ Ν兩端的輸 出電流11及I 2之對於全輸出電流11 + I 2之比率者。又， 經算出其比率R1 = I1MI1 + I2),及R2=I2/(I1 + I2)時，入 射光光點位置5(可由下式求得。 = 10(1〇咖/〇 卜叩+10咖+Walx/?2) — ——⑵ 運算電路1 0 4是從輸出電流11及I 2運算其比率R 1及R 2 後，再蓮算其位置X ,然後從儲存著預先算出其距離L 與位置X關係的表格之記憶體內，檢索對應於位置X之 距離L ,而求得距離L 。又，入射光位置X是具如下式 之關係，因而也可由下式直接運算X後，再>乂上式算出 距離L 。 V 1 ㈣ 2)/(/1472) ,、 Jx — λ U — yj) j dj ----(3〉 (第2實施形態） 第7圖是第2實胞形態的PSD平面圖。又第7圖中 PSD的I-Ι箭頭斷面及I- I箭頭斷面各個是和第2圖 及第3圖相同，省略其記載。即，第7圖的PSD與第1 圖的P S D只有其骨幹導電層P n的表面形狀有所不同者 。骨幹導電層P N的寬度Y與長度方向位置X係具 Y = a X 2 + b之關係。即電阻區域P i〜P 20的寬度Y是從骨 幹導電層P N的一端起順著長度方向的位置X之二次函 數。在這種情況下，入射光位置X與光電流相對輸出（％ ) -15- (請先間讀背面之注意事項馬4寫本頁) 訂 ----線 -=.».........iiluErr; 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) /\4現格（210X297公兑） Λ7 , 經濟部中央標準局員工消t合作社印製 五、發明説明（μ) 係具如第8漏所示之關係。其中，設骨幹導電層Ρ Νΐ的 全長C為1 0 0 0 u m，而寬度Υ與位置X是可滿足 Y = 0 . 0 0 0 1 X 2 + 1 0 ( W m )者。又，算出其比率 R 2 = I 2 / ( I 1 + I 2 ) 時，入射光光點位置X可由下式求得。X « -\lbja X tan {R2x tan~l(C /4bja )) ----⑷ 此時，運算電路104是從輸出電流U及12運算，其比 率R 2後，再運算其位置X ，然後從儲存著預先算出距離 L與位置X關係的表格之記憶體內，檢索對應於位置X 之距離L ，而求得距離L 。 又，入射光位置X是具K下之關係，因而也可由下式 直接算出X後，再Μ上式算出距離L ·。12—xtarT(C/VWfl) |" , ---(5) 與骨幹導電層 ，是設骨幹導 X = 4b/a xtanl-xtan_1(C/^/a)

Zlx/2 第9圖是長度方向位置（電阻長度）X P N的寬度（電阻寬度）Y之關係曲線圖 電層P N的全長C為1 0 0 0 w Hi，骨幹導電層P N的遠距雛 側（靠近X = 0處）寬度Y之最小值為1 0 w m，骨幹導電層 P N的近距離側（遠離於X = 0處）寬度Y之最大值為1 0 0 um者。寬度Y為位置X的一次函數（Y=aX + b)時，在 X = 100" Bi及200" 1»處的寬度Y分別為19w m及2δ". m。 又，寬度Y為位置X的二次函數（Y = a X 2 + b )時，在 X = 100w m及200 w m處的寬度Y分別為10.9.U m及13.6w m 。如上述實施形態1及實施形態2的P S D中，其骨幹導 電層P n的寬度Y和長度方向位置X可滿足一次函數 16- 本紙張尺度適用中國國家標準 ( CNS ) /\4规格（210X297公垃） (請先閱讀背面之注意事項坪填寫本頁) II 丄户

、1T ---線— -1 .....-. I ί I _-··.1·1-·=1-—ι-~ I -UEUU'-u.l 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 ΗΊ五、發明説明（15 ) (Y = a X + b )或二次函數（Y = a X 2 + b )之關係時，相對於遠距 離側的X之變化，Y會有很大的變化。因此X及Y在於 這種關係下時，K通常的製造精確度製造骨幹導電層P N 時，由於相對於製造精確度的寬度Y之變化率很大，仍 可製造出具所必備特性之骨幹導電層P N!。 再者，這些寬度Y與位置X之關係如為滿足三次函數 (Y = aX3 +b)之關係者，其在X = 100u m及200/i m時的寬度 Y分別為1 〇 . 〇 9 w πι及1 〇 . 7 2 w in ,滿足四次函數（Y = a X 4 + b ) 之關係者，其在Χ = 100ίζπι及200 wm時的寬度Y分別成為 10.009ytn及10.144/u. m,也即，相對於長度方向X的變 化，其寬度Y的變化會顯著的減少。 因此，寬度Y與長度方向位置X如有三次函數Μ上的 關係時，其寬度Υ必須控制在非常高的精確度，如Κ通 常的精確度製造時，其位置檢測精確度會劣化。 又，如要其可滿足上述三次及四次函數之關係，並使 X = 1 0 0 M m時的寬度Υ和滿足二次函數的關係時相同，即 使Y = 10.9，以設定a值時，近距離側（遠離於X = 0位置） 的寬度Y分別成為9 1 Ο μ m及9 0 1 0 w m ,即非常的寬。也 即，寬度Y和長度方向位置X如在於三次函數Μ上的關 係時，要Κ 一次及二次函數同樣的通常之製造精確度製 造骨幹導電層Ρ Ν ，則必須將P S D極為大型化。 上述實施形態的P S D中，是使其骨幹導電層Ρ Ν的寬 度Υ和長度方向位置X的關係滿足於一次函數或二次函 數，因而，PSD無須大型化而可加寬受光面面積之同時 -17- ' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4^格（210X 297公犮） —丨丨；-----—装I — (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁)

、1T -線

i i-F-:. I .I: .1.:1-.1:--1^--1^lE-mEI^j1-6·, li;--lnu,,-F.J 11 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（16 ) ，不會降低其骨幹導電層寬度的精確度，因此，可提高 這些P S D的位置檢測精確度。 (第3實施形態） 第10圖是第3實施形態的PSD平面圖，第11圖是第10 圖所示P S D的I - I箭頭斷面圖，第1 2圖是第1 0圖所示 P S D的I - E的箭頭斷面圖。本實胞形態的P S D是在第1 實施形態的P S D中附加遮光膜6者。遮光膜6是形成在 骨幹導電層卩^上，是要將入射於骨幹導電層Pn的光線 遮住者。 在第1實施形態的P S D之骨幹導電層P 上，被照射 到光線時，會由於光線的形狀而使所運算的入射光位置 偏離於真正之值之情形。因此，半導體位置檢測裝置係並 具形成在骨幹導電層Pn上之遮光膜6 , K更提高其位 置檢測精確度者。又，本遮光膜6也可適用於實施形態 2中的，Μ骨幹導電層P n寬度Y為位置X的二次函數 所規定之P S D上。 遮光膜δ是Μ含有黑色顔料或染料之光感應性樹脂， 即黒色感光膠所形成。即，遮光膜6是種絕緣體，因而 Κ遮光膜6將骨幹導電層Ρν的表面全區域覆蓋時，信 號取出電極1 e與信號取出電極2 e之間也不會在電氣上產 生短絡。又，遮光膜6本身是由黒色感光膠所形成，因 而在P S D的全表面上塗布之後，只要Μ所定圖案對其照 射曝光光線加Μ顯像，就可形成遮光膜6 ,因此可容易 的製造遮光膜6 。 一 18- (請先閲讀背面之注意事項再'填寫本頁) •裝· 、1Τ —線 ilJLrr 卜 Ε^Ε^ϋ^ωΕ,ΙΜΓ.-.ΧΓΓ-ΜΧ」 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公及） 經濟部中次標準局妇-T消费合竹社印來 A7 ___________ 丨_B7_'____ 五、發明説明（‘7 ) (第4實施形態） 第13画是第4實施形態的PSD平面圖，第14圖是第13 圖所示1 P S 1)的I - I箭頭斷面画。第1 5圖是第1 3圖所示 PSD的II-II箭頭斷面圖。本實施形態的PSD是在第1實 施形態的P S D中，改變其骨幹導電層P N的電阻區域P 1 〜Pm之表而形狀、外框半導體3n和外框電極3e的形狀 ,及分支導電層PN的寬度方向Y之長度者。 本PSD的骨幹導電層PN之電阻區域Pi 〜P2〇也具有 梯形表面，但各電阻區域Pi〜Pm梯形表面的受光面侧 之邊是平行於PSD的長度方向X ,而在於同一直線上。 又，各電阻區域P 1〜P 2Q在於P S D的長方形表面外邊緣 之邊，是與長度方向X以所定角度交叉，骨幹導電層Pn 的寬度Y與長度方向位置X是有Y = -aX-b之關僳。又， 在口字形外框半導體層3n内側邊，而鄰接於骨幹導電層 PN之邊是平行於骨幹導電層Pn在於PSD的長方形表面 外邊緣之邊，即平行於直線Y = - a X - b。在本實施形態的 PSD中，從骨幹導電層PN的受光面側之邊到分支導電 層4Pn的末端之距離是為一定者。因而，各個分支導電 層4 P n的從骨幹導電層P n受光面側之邊到末端之電阻 值大致成為一定，因此可抑制由於分支導電層4PN在寬 度方向Y的電阻值之參差所引起的位置檢測精確度之降 低。又，使外框電極3 e内側一邊與骨幹導電層P n的形 狀為一致並與其接近，則可由外框電極3 e對入射於骨幹 導電層P n外側的干擾光線加以遮住，可更進一步的抑 制由於這種干擾光線所引起的位置檢測精確度之降低β -1 9 - (#先閱讀背面之注意事項再'填k本頁) 裝 線 木紙乐尺度適川中國阀家椋f ( (、NS ) Λ4规格（2丨ΟΧ297公犮） Λ? 1Γ 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 五、發明説明 (18 ) 丨 (第5 實施形態） /1 第 1 6 圖 是 第 5 實 施 形 態 的 PSD 平 面 圖 9 第 17 圖 是 第 1 6 | 圖 所 示 PSD 的 I -1 箭頭斷面圖， 第18圖是第1 6圖所f 請 1 先 PSD 的 I 一 ϊ 箭頭斷面圖。 本實施形態的PSD 是在第4 閱 讀 實 施 形 態 的 PSD 中 > 在 其 信 號 取 出 電 極 1 e 、 2 β 與 在 m 取 外 τέ] 卜 I 之 1 側 的 分 支 導 電 層 4P 1 4P 19 之 間 設 置 所 定 區 域 > 而. 將 高 意 1 | 濃 度 信 號 取 出 用 半 導 體 層 1 ρ .、 2 ρ 從 信 取 出 電 極 1 e > 2 e 事 項 1 1 的 IE 下 方 延 伸 到 此 區 域 內 者 〇 又 在高濃度信號取出用 J 寫 本 1 | 裝 半 導 am m 層 1 ρ 、 2 ρ 的 延 伸 部 分 之 高 濃 度 半 導 體 區 域 11 P、 頁 '—- 1 I 12 P 之 正 上 方 > 並 未 設 置 信 號 取 出 電 極 1 e Λ 2 e 5 Μ 使 入 1 射 光 可 入 射 於 該 高 濃 度 半 導 體 區 域 11 P、 1 2 ρ 内 者 0 高 濃 1 I 度 半 導 體 區 域 11 P . 1 2 ρ 與 取 外 側 分 支 導 電 層 4P 1 Λ 4P 13 1 1 之 間 相 關 所 定 間 隔 > 且 順 著 與 其 平 行 的 寬 度 方 向 Υ 延 伸 1 丁 1 0 因 而 > 入 射 光 如 入 射 於 高 濃 度 半 導 體 區 域 11 P 、 1 2 ρ 時 1 y 在 高 濃 度 半 導 體 域 11 P 1 2 ρ 所 產 生 及 所 收 集 的 電 荷 1 1 之 中 » 會 流 人 於 高 濃 度 半 導 體 區 域 11 P、 12p 所 靠 近 的 各 1 個 信 號 取 出 極 1 e Λ 2 e 電 荷 > 可 不 經 由 骨 幹 導 電 層 Ρ N •線 I > 而 直 接 由 信 號 電 極 1 e ·> 2e 所 取 出 0 1 亦 即 > 在 第 4 實 施 形 態 的 PSD 中 » 如 入 射 光 Μ 光 點 聚 1 1 光 入 射 於 其 最 外 側 的 PSD 分 支 導 電 層 4P 1 Λ 4P 19 之 近 旁 1 I 時 ， 光 點 的 一 部 分 會 受 到 信 號 取 出 電 極 1 e 2e 所 遮 住 1 1 因 而 入 射 光 重 心 位 置 會 隨 著 光 點 被 遮 住 部 分 而 產 生 偏 移 1 I > 但 在 本 實 施 形 態 的 PSD 中 f 在 這 種 情 形 時 > 也 可 將 隨 丨 I 應 於 光 點 聚 光 所 產 生 的 電 荷 9 在 高 濃 度 半 導 體 區 域 1 1 P I -20- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) Λ4规格（210X2y7公炎） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 7 IP五、發明説明（19) 、1 2 P加K收集，可更加提升P S D的位置檢測精確度。 (第6實施形態） 第1 9圖是第6實施形態的P S D平面圖，第2 0 _是第1 9 圖所示P S D的I - I箭頭斷面圖，第2 1画是第1 9圖所示 PSD的I-Ι箭頭斷面圖。本實施形態的PSD是在第4 實施形態的P S D中，去掉其信號取出電極1 e、2 e的一部 分，而將信號取出電極le、2e被去掉部分的正下方之高 濃度信號取出用半導體層1 P、2 P作為高濃度半導體區域 1 1 P、1 2 p , Μ使入射光可入射於該高濃度半導體區域1 1 P 、12ρ内者。高濃度半導體區域lip、12ρ與最外側分支 導電層4Ρ i 、4Ρ 19之間相隔所定間隔，且順著與其平行 的寬度Y方向延伸。因而，入射光如人射於該高濃度半 導體區域IIP、12P時，在高濃度半導體區域IIP、12P所 產生及所收集的電荷之中，會流入於高濃度半導體區域 lip、12p所靠近的各個信號取出電極le、2e之電荷，可 不經由骨幹導電層PN ，而直接由信號取出電極le、2e 所取出。 亦即，在第4實施形態的PSD中，如入射光Μ光點聚 光入射於其最外側的P S D分支導電層4. P ：l 、4 Ρ 13之近旁 時，光點的一部分會受到信號取出電極1 e、2 e所遮住， 因而人射光重心位置會隨著光點被遮住部分而產生偏移 ，但在本實施形態的P S D中，在這種情形時，也可將隨 意於光點聚光所產生的電荷，在高濃度半導體區域1 1 P 、12p加Μ收集，可更加提升PSD的位置檢測精確度。 -2 1 - ------------裝-- (請先閱讀背面之注意事項丹填寫本頁)

、1T

Ilf I線 _ μ^ρρρΕΙΕ^. ίΕ」Γ'Ε1 * 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4«L格（210X 297公及） ΙΓ. 五、發明説明（20) 又，信號取出電極1 e、2 e是配置在骨幹導電層Ρ ν的 長度方向X兩端之延長線上，但未配置在形成分支導電 層4 Ρ N的受光面長度方向X兩端之延長線上。Μ如此的 配置信號取出電極1 e、2 e時，其與實施形態5的P S D相 較，可縮短PSD在長度方向X之長度，而可使PSD小型 化。 (第7實施形態） 第22圖是第7實腌形態的PSD平面圖，第23圖是第22 圖所示P S D的I - I箭頭斷面圖，第2 4圖是第2 2圖所示 ， PSD的Ι-E箭頭斷面圖。本實施形態的PSD是在第6 實施形態的PSD之骨幹導電層Pn上形成遮光膜6者。 遮光膜6是Μ含有黑色的顔料或染料之光感應性樹脂， 即，黑色感光膠所形成者。 (第8實施形態） 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 -----1^ ! (讀先間讀背面之注意事項寫本頁) 、-=a 丨線 第25圖是第8實施形態的PSD平面圖，第26圖是第25 圆所示PSD的I - I箭頭斷面圖，第27圖是第25圖所示 P S D的I - I[箭頭斷面圖。本實施形態的P S D是在第6 實施形態的P S D中，將其信號取出電極1 e、2 e配置成為 横跨在位於骨幹導電層Ρ ν的長度方向X兩端之電阻區 域P t 、P 2〇與高濃度信號取出用半導體層1 ρ、2 ρ之上者 。兩端的電阻區域P i 、P 2〇分別直接連接於信號取出電 極1 e、2 e，且，高濃度半導體區域1 1 p、1 2 ρ也有直接連 接於信號取出電極1 e、2 e。本P S D中，從骨幹導電層Ρ ν 來的電荷及在高濃度半導體區域1 1 P、1 2 ρ所收集的電荷 -2 2- 本紙張尺度適用中國國家標率 ( CNS ) 210Χ29"；公及） A7 B7 五、發明説明（—） ，可由信號·取出電極le、 2e直接取出之。 (第9實施形態） 第^圖是第9實施形態的PSD平面圖，第29圖是第28 圓所示PSD的I-Ι箭頭斷面圔，第30圖是第28圖所示 PSD的II -II箭頭斷面圖。本賁施形態的PSD是在第1 實施形態中，使其骨幹導電層Pn、分支導電層4PN及 高濃度信號取出用半導體層IP、2p之雜質濃度在實質上 形成為相同者。本PSD是在半導體基板2n上添加p型雜 質，以同時製成骨幹導電層Pn、分支導電層4Pn及高 濃度信號取出用半導體層lp、2p者。使高濃度信號取出 用半導體層1 P、2 p的雜質濃度增加到可和佶號取出電極 le、2e以電阻性接觸時，電阻層的骨幹導電層之電 阻率會降低。因此，減少骨幹導電層PN的深度Z ，使 電阻率増加，就可獲得所欲之電阻值。在本實施形態的 PSD中，其骨幹導電層、分支導電層4PN及高濃度 信號取出用半導體層IP、2 p的雜質濃度較高，且，其在 表面的寬度方向之深度Z雖然相同，但其深度Z很深， 因而高濃度信號取出用半導體層lp、2P是以電阻性的接 觸於信號取出電極1 e、2 e ,而骨幹導電層P N具有作為 位置檢測的充分之電阻值。又，η型分支區域4 η 2〜 4 n 19是比Ρ型分支導電層4 P i〜4 Ρ 20具有較深之深度， 因而可介於分支導電層4 P 1〜4 P 之間，可更加將分 支導電層4Ρι〜4P?_〇在電氣上隔離。分支區域4η.ι及 4 n so是分別介於順著長度方向X的，在最.外側之分支導電 層4 Ρ 1、4 Ρ ®與高濃度信號取出用半導體層1 p、2 ρ之間 -2 3 - 本紙张尺度诮用中國囡家標.sf ( ΓΝ5> ) Λ4规格（210X297公f ) _ Γ.— Li ______I _ 士k__ (請先閱讀背面之注意事項界填寫本頁) 訂 丨線. 曇 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A ΙΓ 五、發明説明（22 ) ，分別將分支導電層4 P i 、4 P 20與高濃度信號取出用半 導體層1 P、2 p在電氣上予Μ隔離。依據本實施形態的P S D 時，可Κ在同一工程中製造骨幹導電層Ρν 、分支導電 曆4 Ρ Ν及高濃度信號取出甩半導體層1 Ρ、2 Ρ ,因而與上 述實施形態的P S D比較，在製造上較為容易。 (第1 0實施形態） 第31圖是第10實施形態的PSD平面圏，第32圖是第31 圖所示P S D的I - I箭頭斷面圖，第3 3圖是第3 1画所示 PSD的H-1I箭頭斷面圖。本實施形態的PSD是使構成 骨幹導電曆P N的各個電阻區域P 1〜P 20的寬度Y都形 成為第1實施形態的PSD之電阻區域P1〜P2〇的寬度之 2分之1 ,並K順著PSD長度方向X的寬度方向Y之中 心線為準，設置與電阻區域？3_〜？2◦在線上相對稱之電 阻區域P 21〜40 ,並將有對稱關係的電阻區域彼此之間 K分支導電層4 P n連接，而將信號取出電極1 e、2 e之間 Μ電阻區域P 1〜P 20和電阻區域P 21〜P 40並聯連接者。 (第11實施形態） 第34圖是第11實施形態的PSD平面圖，第35圖是第34 鬪所示P S D的I - I箭頭斷面圖，第3 6圖是第34画所示 P SI)的E - I箭頭斷面圖。本實施形態的P S D是在第1 實施形態的P S D中，將構成其骨幹導電層P n的電阻區 域P i〜P ：«中之第偶數個電阻區域P 2n ( η為1〜1 0之整 數），Κ順著PSD長度方向X的寬度方向Υ之中心線為 準，做線上相對稱的移動，並將第偶數個電阻區域P2n 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公垃） ΙΓΓ.-----丨裝丨| (諳先閱讀背面之注意事項寫本頁) 、1Τ 1線 經濟部中夾摞率局员工消费合作社印a,!本 A7 B7 ' 五、發明説明（W ) 與相鄰接的.第奇數個電阻區域Ph-i、P2n+1 ( 2 Π + 1 < 2 1) 以分支導電層4 Ρ ν連接，而信號取出電極1 e、2 e之間， 以電阳1區域Pi 〜P2〇串聯連接者。 (第1 2實施形態） 第37圖是第].2實施形態的PSD平面圖，第38圖是第37 圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖，第39圖是第37圖所示 P S D的II - II箭頭斷面腫U本實施形態的P S D是在第1 實施形態的PSD中，使構成其骨幹導電層〖(^的各電阻 區域Pi〜P 2〇在寛度方向Y之中心線，和PSD長方形表 面的在於順箸長度方向X的寬度方向Y之中心線為一致 者。 如以上所説明，本發明之半導體位置檢測裝置是將分 支導電層所收集的光電作用所産生之電荷，由可變其寬 度的骨幹導電層兩端取出。因而，不受到點狀或細長狀 等入射光形狀的限制，可從半導體位置檢測裝置取出高 精確度的對應於距離之輸出電流。 [産業上之利用可能性] 本發明之半導體位置檢測裝置（P S I))，係利用所謂三角 測量之原理等，用來測量被測量物之距離的裝置，以作 有源方式之距離測量器搭載於攝影機等之攝影機器。 [圖式之簡單説明] 第1圖為有關實施形態1之PSD平面圔。 第2圖為第1圖所示PSD的I-Ι箭頭斷面圖。 第3圖為第1圖所示PSD的II -II箭頭斷面圖。 -25- (讀先間讀背面之注意事項再寫本頁) 31— mu n _ 0¾ 訂

泉 I 本紙張尺度適州中囡拽家標_siM )八4规格（210X 297公犮） Λ 7 經濟部中央標準局員H;消t合作社印製 ___五、發明説明（24 ) 第4圖為利用P S D的測距裝置之構成圖。 第5圖為測定距離L ( m)與入射光位置X ( « m)之關係曲 線圖0 第6圖為表示人射光光點位置X ( u m )與光電流相對輸 出U)之關係曲線圖。 第7圖為有關第2實施彤態之PSD平面圖。 第8圖為表示入射光光點位置X ( u πι)與光電流相對輸 出（％)之關係曲線_。 第9圖為電阻長度（xzm)與電阻寬度（ΜΠ!)之關係曲線 圏。 第10圖為第3實施形態之PSD平面圖。 第11圖為第10圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖。 第12圖為第10圖所示PSD的S-Ι[箭頭斷面圖。 第13圖為有關第4實施形態之PSD平面圖。 第14圖為第13圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖。 第15圖為第13圖所示PSD的H-I箭頭斷面圖。 第16圖為有關第5實施形態之PSD平面圖。 第17圖為第16圖所示PSD的I-Ι箭頭斷面圖。 第18圖為第16圖所示PSD的I - I箭頭斷面_。 第1 9圖為有關第6實施形態之P S D平面圖。 第20圖為第19圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖。 第2 1圖為第.1 9圖所示P S D的E - I箭頭斷面圖。 第22圖為有關第7實施形態之PSD平面圖。 第23圖為第22圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖。 一 2 6 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) /\4规格（210Χ 297~^Γ7 (請先閱讀背面之注意事項I破寫本頁) ---I n^i--- 訂 --線--Γ. 馨

IP 五、發明説明（25 ) 第24圖為第22圖所示PSD的E-Η箭頭斷面圖。 第25圖為有關第δ實施形態之PSD平面圖。 第2 6圖為第2 5圖所示P S D的I - I箭頭斷面圖。 第2 7圖為第2 5圖所示P S D的I - E箭頭斷面圖。 第28圖為有關第9實施形態之PSD平面圖。 第29圖為第2δ圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖。 第30圖為第2δ圖所示PSD的]I - I[箭頭斷面圔。 第31圖為有關第10實施形態之PSD平面圖。 第32圖為第31圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖。 第33圖為第31圖所示PSD的Ι-E箭頭斷面圖。 第34圖為有闢第11實施形態之PSD平面圖。 第35圖為第34圖所示PSD的I-Ι箭頭斷面圖 第36圖為第34圖所示PSD的2 - E箭頭斷面圖 第37圖為有關第12實施形態之PSD平面圖。 第38圖為第37圖所示PSD的I-Ι箭頭斷面圖 第39圖為第37圖所示PSD的I - I箭頭斷面圖 請先閲讀背面之注意事好 '填寫本頁) .旁· 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2丨0X29?公垃） 五、發明説明（26 (參考符號說明） 信號取出電極 3 e 4 e In 2 π 3 η 4 π 4η 广4η20 r μ Ρ 1 〜Ρ 20 、Ρ 21 4Ρμ 4 Ρ ι 〜4 Ρ 11 5 外框電極 下面電極 背面側η型半導體曆 半導體基板 外框半導體層 分支導電層隔離用半導體層 分支區域 骨幹導電層 電阻區域 分支導電層 分支導電層 高濃度信號取出用半導體層 高濃度半導體區域 鈍化膜 (請先閱讀背面之注意事項/ ^寫本頁) -裝 、1Τ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製.

6 100 10 1 1 0 2 103 104 B OBI 0B2 II、 12 遮光膜 PSD (半導體位置檢測裝置） V：- 發光二極體（L E D ) 投光用透鏡 聚光用透鏡 運算電路 光軸間距離（基線長度） 被測定物 輸出電流 馨 線 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) /\4规格（210X297*^ )

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 層導光 直逐Φ»方 電幹受 垂端 定 導骨著 其一 ，預 幹述沿 且另 置著 骨上層 ，向 裝沿 之由電 率端 測端 成使導 阻一 檢一 ..而，幹 電的 置的 含 連置骨 之層 位層 包接位從 同電 體電 ,向光， 相導導導 置方射異；有幹 半幹 裝定入相層具骨 之骨 測預的流電上從 項從 檢在上電導質是 1 是 置域面的支實度 第 ， 位區光出分偽寬 圍度 體阻受輸數域的 範寬 導電於所多區向 c 利的 卑數應端之阻方者專域 種多因兩伸電定大請區 一 由可層延該預擴申阻 1.電面 於漸如電 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 向位置之一次函數或二次函數者。 3.如申請專利範圍第1項之半導體位置撿測裝置，其僳更 具備有： 從位置於骨幹導電層一端部而具有最窄幅度電阻區 域延伸之預定分支導電層相鄰接，具有比骨幹導電層 低的電阻率的高濃度半導體區域·，及 設成因應於入射光而通過高濃度半導體區域的電荷 ，不經由骨幹導電層可流入的位置，並可取出一方輸 出電流的信號取出電極者。 4 .如申請專利範圍第2項之半導體位置檢測裝置，其像更 具備有： 形成在骨幹導電層上之遮光膜者。 .如申請專利範圍第4項之半導體位置檢測裝置，其傜更 具備有·. 2 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁Γ

   8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 分別可’從骨幹導電層兩端取出輸出電流之一對信號 取出電極； 該骨幹導電層是位於信號取出電極間， 遮光膜是由絕緣性材料所形成，將信號取出電極間 的骨幹導電層予Μ覆蓋者。 6 .如申請專利範圍第5項之半導體位置檢測裝置，其中該 遮光膜是由黒色感光膠所形成者。 (請先閲讀背面之注意事項再夫寫本頁) 、1T 線· 經濟部中央操準局員工消費合作社印製 EEbEfeFrE^E'. “ίΓ」--;li;-;l.K» 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）