半导体装置制造方法及图纸

具有能够有效地除去偏置电压的纵型霍尔元件的半导体装置，具备：第2导电型的半导体层，设置在第1导电型的半导体衬底上；高浓度的第2导电型的多个电极，互相具有大致相同形状，且隔着第1间隔而在半导体层的表面沿着直线设置；多个电极分离层，分别设置在多个电极的各电极间，使多个电极分别分离，该多个电极分离层互相具有大致相同形状，且隔着第2间隔设置；以及第1及第2附加层，沿着位于两端的电极的外侧中的上述直线分别设置，具有与电极分离层大致相同的构造，第1附加层从与位于两端的电极的一个电极邻接的电极分离层隔着第2间隔而配置，第2附加层从与位于两端的电极的另一个电极邻接的电极分离层隔着第2间隔而配置。

Semiconductor device

A semiconductor device with a longitudinal Holzer element that can effectively remove the bias voltage, is equipped with a second conductive semiconductor layer set on a first conductive semiconductor substrate, and a high concentration of second conductive electrodes with approximately the same shape each other and along the surface of the semiconductor layer along the first intervals along the straight. A plurality of electrode separation layers are set at the electrodes of a plurality of electrodes to separate the electrodes separately, and the plurality of electrode separation layers have roughly the same shape each other and are arranged at second intervals; and the first and the 2 additional layers are arranged along the above lines at the outer sides of the electrodes at both ends respectively. There are roughly the same structures as the electrode separation layer, and the first additional layer is configured from the second interval separated from the electrode separation layer adjacent to one electrode at both ends, and the second additional layer is arranged from the second interval with the electrode separation layer adjacent to another electrode at both ends of the electrode.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术关于半导体装置，特别关于具有探测水平方向的磁场的纵型霍尔元件的半导体装置。
技术介绍
霍尔元件作为磁传感器能够以非接触进行位置探测或角度探测，因此能被使用于各种用途。其中一般经常知道的是使用检测对于半导体衬底表面垂直的磁场分量的横型霍尔元件的磁传感器，但是也提出各种使用检测对于衬底的表面平行的磁场分量的纵型霍尔元件的磁传感器。作为纵型霍尔元件的构造之一，例如在专利文献1示出沿着直线并排配置了多个电极的构造。在专利文献1中，将由N型的高浓度杂质区域构成的5个电极沿直线配置，在各电极间及两端的电极的外侧设置P型的电极分离扩散层，将从端部起第2个和第4个电极作为霍尔电压输出电极，将中央及两端的电极作为控制电流供电电极而使电流从中央的控制电流供电电极向两端的控制电流供电电极流动，作为输出电压得到在从端部起第2个和第4个霍尔电压输出电极间产生的电压差，从而检测与衬底平行的磁场。已知在霍尔元件中，未施加磁场时，也输出所谓的偏置电压。一般地偏置电压按每个元件不同，在作为磁传感器使用的情况下，需要除去偏置电压。然而，在专利文献1中，关于偏置电压并未予以认识。另一方面，例如，在专利文献2中提出了在如专利文献1那样的将多个电极沿着直线并排配置的结构的纵型霍尔元件中，利用旋转电流（spinningcurrent）法，除去偏置电压的方法（偏置消除）。在专利文献2中，使得沿着直线并排的多个电极能够交替地作为控制电流供电电极和霍尔电压输出电极使用，切换电流流动的方向，且更换控制电流供电电极和霍尔电压输出电极的作用，从而能够进行偏置消除。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特表昭62－502927号公报；【专利文献2】美国专利申请公开第2010/0123458号说明书。
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】然而，在如专利文献1那样的器件构造的纵型霍尔元件中，进行利用专利文献2所示的旋转电流法的偏置消除的情况下，出现如以下的现象。即，在专利文献1中，多个电极全部为相同大小及相同形状，与之相对设置在各电极间及两端的电极的外侧的多个P型的电极分离扩散层的大小（宽度）分别不同。这样，在电极分离扩散层不均匀的情况下，因为旋转电流，切换作为控制电流供电电极使用的电极而改变电流流动的场所时、或改变电流的方向时，电流路径的形状会根据电流流动的场所或方向而发生变化。即，根据电流流动的场所或方向而电流路径的形状不同，也失去对称性。由此，不能完全除去偏置电压。因而，本专利技术的目的在于提供具有能够有效地除去偏置电压的纵型霍尔元件的半导体装置。【用于解决课题的方案】本专利技术的半导体装置是具有第1导电型的半导体衬底、和设置在所述半导体衬底上的纵型霍尔元件的半导体装置，其特征在于，所述纵型霍尔元件具备：第2导电型的半导体层，设置在所述半导体衬底上；多个电极，由浓度比所述半导体层高的第2导电型的杂质区域构成，互相具有大致相同形状，且隔着第1间隔而在所述半导体层的表面沿着直线设置；多个电极分离层，在所述半导体层的表面，分别设置在所述多个电极的各电极间，使所述多个电极分别分离，该多个电极分离层互相具有大致相同形状，且隔着第2间隔而设置；以及第1及第2附加层，沿着所述多个电极之中位于两端的电极的外侧中的所述直线分别设置，具有与所述电极分离层大致相同的构造，所述第1附加层从与位于所述两端的电极的一个电极邻接的所述电极分离层隔着所述第2间隔而配置，所述第2附加层从与位于所述两端的电极的另一个电极邻接的所述电极分离层隔着所述第2间隔而配置。【专利技术效果】依据本专利技术，多个电极均在其两侧配置电极分离层和电极分离层、或者电极分离层和附加层，且电极分离层和附加层全部为大致相同构造，从而各电极的包括其两侧的结构均为同样的结构。通过这样的结构，因为旋转电流而切换作为控制电流供电电极使用的电极时、即改变了电流流动的场所时、或在相同的二个控制电流供电电极间改变了电流流动的方向时，也能使各电流路径的形状大致相同或对称。因而，能够通过旋转电流有效地除去偏置电压。附图说明【图1】（a）是本专利技术的第1实施方式的具有第1例的纵型霍尔元件的半导体装置的平面图，（b）是沿着（a）的L－L’线的截面图。【图2】（a）是本专利技术的第1实施方式的具有第2例的纵型霍尔元件的半导体装置的平面图，（b）是沿着（a）的M－M’线的截面图。【图3】（a）是本专利技术的第2实施方式的具有纵型霍尔元件的半导体装置的平面图，（b）是沿着（a）的N－N’线的截面图。具体实施方式以下，一边参照附图，一边对用于实施本专利技术的方式详细地进行说明。图1是用于说明本专利技术的第1实施方式的具有第1例的纵型霍尔元件的半导体装置的图，图1（a）是平面图，图1（b）是沿着图1（a）的L－L’线的截面图。如图1所示，本实施方式的第1例的半导体装置具备：作为第1导电型的P型的半导体衬底10；设置在半导体衬底10上的纵型霍尔元件100；以及以包围纵型霍尔元件100的周围的方式设置的P型的元件分离扩散层70。纵型霍尔元件100具备以下部分而构成：设置在半导体衬底10上的作为第2导电型的N型的半导体层20；在N型半导体层20的表面沿着直线设置的由浓度比半导体层高的N型的杂质区域构成的电极31～35；由设置在N型半导体层20的表面的P型的扩散层构成的电极分离层41～44；以及由分别设置在两端的电极31及35的外侧的P型的扩散层构成的附加层51及52。电极31～35互相具有大致相同形状，另外，隔着间隔S1而设置。电极分离层41～44分别设置在电极31～35的各电极间，使电极31～35分别分离。另外，电极分离层41～44互相具有大致相同形状，且隔着间隔S2而设置。附加层51及52在电极31～35之中位于两端的电极31和35的外侧，沿着上述直线分别设置，具有与电极分离层41～44大致相同构造。进而，附加层51从与电极31邻接的电极分离层41隔着间隔S2而配置，附加层52从与电极35邻接的电极分离层44隔着间隔S2而配置。如以上那样，依据本实施方式，电极31～35各自成为在其两侧配置有电极分离层和电极分离层、或者电极分离层和附加层的状态。而且，电极分离层和附加层全部为大致相同的构造，因此电极31～35各自包括位于电极的两侧的电极分离层在内的结构、或包括位于电极的两侧的电极分离层和附加层在内的结构均成为同样的结构C0（参照图1（b））。由此，因为旋转电流而改变了电流流动的方向或者改变了电流流动的场所时，也能确保电流路径的形状的相同性及对称性。因而，能够通过旋转电流有效地除去偏置电压。另外，在本例的纵型霍尔元件100中，在电极31～35、电极分离层41～44及附加层51、52并排的上述直线的延伸方向上，元件分离扩散层70的与附加层51邻接的内侧面71和附加层51、及元件分离扩散层70的与附加层52邻接的内侧面72和附加层52均未隔着间隔而各自互相相接。即，任一间隔都为零。通过这样的结构，能够将纵型霍尔元件100的尺寸的增加抑制到最小限，并且能够有效地进行利用旋转电流的偏置消除。此外，在本实施方式中，作为绝缘膜，以覆盖N型半导体层20的表面的除了设置电极31～35的区域以外的区域的方式，例如设置SiO2膜60。由此，在N型半导体层20的表面，能够抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，具有第1导电型的半导体衬底、和设置在所述半导体衬底上的纵型霍尔元件，其特征在于，所述纵型霍尔元件具备：第2导电型的半导体层，设置在所述半导体衬底上；多个电极，由浓度比所述半导体层高的第2导电型的杂质区域构成，互相具有大致相同形状，且隔着第1间隔而在所述半导体层的表面沿着直线设置；多个电极分离层，在所述半导体层的表面，分别设置在所述多个电极的各电极间，所述多个电极分离层使所述多个电极分别分离，互相具有大致相同形状，且隔着第2间隔而设置；以及第1及第2附加层，在所述多个电极之中位于两端的电极的外侧中的所述直线上分别设置，具有与所述电极分离层大致相同的构造，所述第1附加层从与位于所述两端的电极的一个电极邻接的所述电极分离层隔着所述第2间隔而配置，所述第2附加层从与位于所述两端的电极的另一个电极邻接的所述电极分离层隔着所述第2间隔而配置。

【技术特征摘要】
2016.12.28 JP 2016-2553091.一种半导体装置，具有第1导电型的半导体衬底、和设置在所述半导体衬底上的纵型霍尔元件，其特征在于，所述纵型霍尔元件具备：第2导电型的半导体层，设置在所述半导体衬底上；多个电极，由浓度比所述半导体层高的第2导电型的杂质区域构成，互相具有大致相同形状，且隔着第1间隔而在所述半导体层的表面沿着直线设置；多个电极分离层，在所述半导体层的表面，分别设置在所述多个电极的各电极间，所述多个电极分离层使所述多个电极分别分离，互相具有大致相同形状，且隔着第2间隔而设置；以及第1及第2附加层，在所述多个电极之中位于两端的电极的外侧中的所述直线上分别设置，具有与所述电极分离层大致相同的构造，所述第1附加层从与位于所述两端的电极的一个电极邻接的所述电极分离层隔着所述第2间隔而配置，所述第2附加层从与位于所述两端的电极的另一个电极邻接的所述电极分离层隔着所述第2间隔而配置。2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，还具备第1导电型的元件分离扩散层，其包围所述纵型霍尔元件，将所述纵型霍尔元件从周围电性分离。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞冈孝明，海老原美香，
申请(专利权)人：艾普凌科有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP