本发明专利技术涉及传感器装置和传感器布置。根据实施例的垂直霍尔传感器结构包括被布置在霍尔效应区域的第一界面和第二界面之间的霍尔效应区域、第一触点、第二触点、第三触点和第四触点，第一、第二、第三和第四触点比到所述第二界面更靠近第一界面并且与霍尔效应区域接触，其中在第一和第二触点之间的电阻基本上等于第三和第二触点之间的电阻，比到第一界面更靠近第二界面并且与霍尔效应区域接触的导电层，导电层包括比所述霍尔效应区域更高的导电率，其中在第四触点和导电层之间的电阻低于在第二触点和导电层之间的电阻。
【技术实现步骤摘要】
实施例涉及垂直霍尔传感器结构、垂直霍尔传感器装置和方法。
技术介绍
在很多应用、部件和系统中，使用磁场用于不同的目的。例如，可以使用磁场来存储信息，传输信息，操纵部件，检测目标的位置或取向和其它目的，仅举几个示例。为了检测磁场，可使用适当磁传感器结构。在那些磁传感器结构当中，霍尔传感器结构表示可提供容易实施到集成电路中的可能性的传感器结构，因为生产霍尔传感器结构的制造工艺可以与用于制造集成到管芯或衬底中的集成结构的制造工艺类似且通常与其兼容。霍尔传感器结构采用霍尔效应，其是基于以下事实:由于洛伦兹力，移动电荷载流子当它们在磁场中移动时感受到力。该力与电荷载流子的运动方向垂直指向。该力可产生可然后以例如以电压的形式被检测的电场。横向霍尔传感器结构一般在管芯或衬底中实施并且对于垂直于管芯或衬底的主表面的磁场分量做出响应。垂直霍尔传感器结构可以对平行于对应管芯或衬底的主表面的磁场分量是敏感的。不幸的是，在很多情况中，垂直霍尔传感器结构关于它们的运送性质并且因此关于它们的感测或检测质量是同等不对称的。它们可以例如示出内阻的变化，这转而可由几何结构、制造参数和其它原因引起，仅举几个可能的影响和原因。
技术实现思路
因此，存在需求来提供一种具有更对称的感测和检测行为的垂直霍尔传感器结构。根据实施例的垂直霍尔传感器结构包括被布置在霍尔效应区域的第一界面和第二界面之间的霍尔效应区域，第一触点、第二触点、第三触点和第四触点，第一、第二、第三和第四触点比起第二界面更靠近第一界面，并且与霍尔效应区域接触，其中在第一和第二触点之间的电阻基本上等于在第三和第二触点之间的电阻，比起到第一界面更靠近第二界面并且与霍尔效应区域接触的导电层，该导电层包括比霍尔效应区域更高的导电率，其中在第四触点和导电层之间的电阻低于在第二触点和导电层之间的电阻。根据实施例的方法包括在第一操作阶段中通过垂直霍尔传感器结构的第一对触点提供电能给垂直霍尔传感器结构，其中第一对触点包括第一触点和第三触点，在第一操作阶段期间感测在第二对触点处的第一磁场敏感信号，其中第二对触点包括第二触点和第四触点，在第二操作阶段中通过垂直霍尔传感器结构的第二对触点提供电能给垂直霍尔传感器结构，并且在第二操作阶段期间感测在第一对触点处的第二磁场敏感信号。【附图说明】将在附图中描述本专利技术的几个实施例。图1示出根据实施例的垂直霍尔传感器结构的横截面视图； 图2示出根据实施例的垂直霍尔传感器装置的简化俯视图； 图3示出根据实施例的方法的框图； 图4示出根据实施例的垂直霍尔传感器结构的横截面视图； 图5示出图4的垂直霍尔传感器结构的俯视图； 图6示出根据另外实施例的垂直霍尔传感器结构的俯视图； 图7示出根据实施例的垂直霍尔传感器结构； 图8示出在第一操作阶段中的根据实施例的垂直霍尔传感器结构； 图9示出在第二操作阶段中的图8的垂直霍尔传感器结构的横截面视图； 图10示出包括两个垂直霍尔传感器结构的根据实施例的垂直霍尔传感器装置的示意性横截面视图；图11示出在第一接触布置中的根据实施例的垂直霍尔传感器装置的示意性俯视图；图12示出在第二接触布置中的根据实施例的垂直霍尔传感器装置的示意性俯视图；图13示出针对具有作用于两个垂直霍尔传感器结构上的相反方向的磁场的包括两个垂直霍尔传感器结构的根据实施例的垂直霍尔传感器装置的示意性横截面视图；以及图14示出针对具有作用于两个垂直霍尔传感器结构上的相反方向的磁场的包括两个垂直霍尔传感器结构的根据实施例的垂直霍尔传感器装置的示意性横截面视图。【具体实施方式】在下文中，将更详细描述实施例。在该上下文中，将使用汇总参考符号来同时描述几个对象或描述这些对象的共同特征、尺寸、特性等。汇总参考符号是基于它们的个体参考符号。而且，在几个实施例或几个图中出现但是关于它们的功能或结构特征中的至少一些相同或至少类似的对象将被标注有相同或类似的参考符号。为了避免不必要重复，提及这样的对象的描述的部分还与不同实施例或不同图的对应对象相关，除非明确地或(考虑描述和图的上下文)隐含地另有声明。因此，可以利用至少一些相同或相似特征、尺寸和特性来实施类似或相关对象，但是还可以利用不同性质来实施类似或相关对象。如将在下文更详细展示的，实施例涉及垂直霍尔传感器结构、垂直霍尔效应装置和包括例如垂直霍尔传感器结构以及对应方法的装置。霍尔效应结构和装置包括一个或多个霍尔效应区域。在霍尔效应区域中，由磁场引起的洛伦兹力作用在移动电荷载流子上，这可产生霍尔电场。移动电荷载流子可例如由连接到霍尔效应装置的供应端子的电源供应。在信号端子处，可分接(tap)霍尔效应装置的输出信号或多个输出信号。装置的端子连接或耦合到霍尔效应结构的触点。所有触点可例如是欧姆触点，由于其的结果，霍尔效应装置可被认为是纯粹的阻抗装置。可使用一个或多个制造工艺来制造触点，该工艺包括例如扩散(触点扩散)或注入(触点注入)。触点可以被实施为与霍尔区域相同的导电类型的浅阱，霍尔区域也可被实施为讲。霍尔区域的阱可以被实现为具有例如在大约11Vcm3到10 1Vcm3的范围内的掺杂浓度的较低掺杂阱。相比之下，触点的阱可包括1isVcm3或更大的掺杂浓度。可以将妈(W)插塞实施在接触盆(contact tub)上方--例如与接触盆直接接触，接触盆将对应触点耦合到导线或线。该线可以在由金属材料(例如铝(Al)或铜(Cu)或多晶硅)制造或包括金属材料的互连层中实施。该线可包括比霍尔区域更低的阻抗，例如降低至霍尔效应结构的内阻的至多1/30。在欧姆触点、线、导线或其它结构中，当改变例如几十到几百毫伏的电压的极性时，在一个方向上流动的电流的量通常最多改变大约20%。在这样的欧姆结构中，当施加的电压是大约IV并且其极性被改变时，在一个方向上流动的电流的量可能改变不多于之前提到的20%。然而，应当注意到，导线或线远非受限于仅耦合两个端口、触点、端子等。其可以互连多于两个端口、触点、端子等。而且，其形状可以是线性(即基本上一维)但是其还可具有在两个维度上带有类似延伸的区的形状。垂直霍尔效应结构和装置分别是对平行于管芯或衬底的主表面的磁场分量做出响应的结构和装置，在管芯或衬底中实施了对应的结构或装置。如将在下文更详细展示的，可使用薄膜或半导体制造工艺(例如图案化、蚀刻、注入、热处理、退火和其它工艺)来制造霍尔效应结构或装置。包括垂直霍尔传感器结构的衬底的管芯可例如被基本上板状成形为沿着三个线性独立方向(其还被分别称为第一、第二和第三方向或X方向、y方向和z方向)延伸。沿着第三方向的延伸通常基本上小于沿着其它两个方向(第一和第二方向)的延伸。例如，衬底或管芯沿着第三方向(其还被称为Z方向)的延伸可以减小至沿着其它两个方向(第一方向或X方向和第二方向或y方向)中的任何一个的最短延伸的至多1/5、至多1/10或至多1/20。可以将霍尔效应结构和装置粗略分为横向霍尔效应结构和装置以及垂直霍尔效应结构和装置。横向霍尔效应结构和装置通常响应于在垂直于管芯或衬底的主表面的方向上作用的磁场或磁场分量，该方向可例如平行于前面提到的第一和第二方向(X方向和I方向)。换言之，第一和第二方向可被取向为沿着管芯或衬底的主表面。通常，管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种垂直霍尔传感器结构，包括：被布置在霍尔效应区域的第一界面和第二界面之间的霍尔效应区域；第一触点、第二触点、第三触点和第四触点，所述第一、第二、第三和第四触点比到所述第二界面更靠近所述第一界面并且与所述霍尔效应区域接触，其中在所述第一和第二触点之间的电阻基本上等于在所述第三和第二触点之间的电阻；以及导电层，其比到所述第一界面更靠近所述第二界面并且与霍尔效应区域接触，所述导电层包括比所述霍尔效应区域更高的导电率；其中在所述第四触点和所述导电层之间的电阻低于在所述第二触点和所述导电层之前的电阻。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U奥瑟莱希纳，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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