半导体装置制造方法及图纸

半导体装置（1A）具备：半导体衬底（2）；包含磁传感部（3a）且设置在半导体衬底（2）的立式霍尔元件（3）；以及在半导体衬底（2）的表面侧与磁传感部（3a）分离设置的励磁布线（4），励磁布线（4）由多次环绕而成的单一布线构成，励磁布线（4）具有：多个主布线部（4A），其从与半导体衬底（2）的表面正交的方向俯视观察下，在与磁传感部（3a）重合的重叠区域互相分离且并列配置；以及副布线部（4B），其将多个主布线部（4A）各自互相串联连接。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
例如，存在利用霍尔元件作为磁传感器的半导体装置。霍尔元件作为能够以非接触方式检测位置或角度的磁传感器，被利用于各种用途。另外，霍尔元件有立式霍尔元件和卧式霍尔元件。其中，卧式霍尔元件是检测出对元件表面垂直的磁场分量的磁传感器。另一方面，立式霍尔元件是检测出对元件表面平行的磁场分量的磁传感器。进而，还提出了组合卧式霍尔元件和立式霍尔元件来二维或三维检测磁场的磁传感器。不过，上述立式霍尔元件与卧式霍尔元件相比容易受到制造偏差造成的影响，而关于灵敏度或偏置电压特性，偏差会比卧式霍尔元件更容易变大。为了校正这样的特性偏差，提出了如下方法（例如，参照专利文献1），即在立式霍尔元件附近配置励磁布线，在该励磁布线流过恒定的电流，从而对立式霍尔元件的磁传感部施加具有既定强度的磁场（以下，记为“校正磁场”），推断出该磁传感部中的灵敏度。即，在专利文献1记载的专利技术中，使校正磁场的强度变化，并测定从立式霍尔元件输出的霍尔电压的变化，从而推断出磁传感部中的实际灵敏度。另外，在专利文献1记载的专利技术中，进行使励磁布线的中心相对于立式霍尔元件中的磁传感部的中心沿水平方向偏移的操作，即使励磁布线的中心与磁传感部的中心在水平方向拉开距离的操作。由此，抑制在半导体装置的制造过程中因为工艺变动造成的励磁布线的宽度等的偏差而励磁布线产生的校正磁场的强度的偏差。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】美国专利第9116192号说明书。专利
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】然而，在上述专利文献1记载的专利技术中，励磁布线和磁传感部在水平方向上分离配置。因流过励磁布线的电流而产生的校正磁场的强度，与从励磁布线起的距离成反比例，因此磁传感部与励磁布线的距离越大，施加在磁传感部的校正磁场的强度就越低。若施加在磁传感部的校正磁场的强度变低，则从立式霍尔元件输出的霍尔电压的变化会变小。因而，在专利文献1记载的专利技术中，即便能抑制施加在磁传感部的校正磁场的强度的偏差，由于校正磁场的强度变低，所以推断磁传感部上的实际灵敏度的精度也会下降。作为其对策，可考虑增加流过励磁布线的电流，提高施加在磁传感部的校正磁场的强度。然而，由于励磁布线的物理特性、或所连接的电源的容量等的限制，可能还出现不一定能将流过励磁布线的电流增加到对于获得所期望的校正磁场的强度而言充分的大小的情况。另外，如果增加流过励磁布线的电流，则励磁布线的发热量增大。另外，在专利文献1记载的专利技术中，在水平方向上使励磁布线的中心从磁传感部的中心大幅偏移，所以配置在磁传感部周边的外围电路与励磁布线的距离变近。在该情况下，外围电路从靠近的励磁布线受到热的影响。具体而言，因为励磁布线的发热，在外围电路产生非对称的温度分布，该外围电路的特性发生变动。因而，在增加了流过励磁布线的电流的情况下，推断磁传感部上的实际灵敏度的精度也会下降。此外，如果增大励磁布线与外围电路的距离，则能够抑制外围电路的特性变动，但是会增大半导体装置的所需要面积，导致成本增加，因此是不现实的。本专利技术鉴于上述情况而构思，其目的在于提供提高施加在磁传感部的校正磁场的强度并且抑制磁场强度的偏差及外围电路的热带来的特性变动的半导体装置。【用于解决课题的方案】为了达成上述目的，本专利技术所涉及的半导体装置具备：半导体衬底；立式霍尔元件，其包含磁传感部，且设置在半导体衬底；以及励磁布线，其在半导体衬底的表面侧与磁传感部分离设置，励磁布线由多次环绕而成的单一布线构成，励磁布线具有：多个主布线部，其从与半导体衬底的表面正交的方向俯视观察下，在与磁传感部重合的重叠区域互相分离且并列配置；以及副布线部，其将多个主布线部各自互相串联连接。【专利技术效果】依据本专利技术所涉及的半导体装置，励磁布线具有在半导体衬底的表面互相分离且并列配置的多个主布线部，并且它们分别串联连接而成单一布线，从而能够提高施加在磁传感部的校正磁场的强度并且抑制磁场强度的偏差及外围电路的热带来的特性变动。附图说明【图1】是示出本专利技术的第1实施方式所涉及的半导体装置的结构的平面图。【图2】是第1实施方式所涉及的半导体装置的II－II线截面图。【图3】是示出本专利技术的第2实施方式所涉及的半导体装置的结构的平面图。【图4】是第2实施方式所涉及的半导体装置的IV－IV线截面图。【图5】是示出本专利技术的第3实施方式所涉及的半导体装置的结构的平面图。【图6】是第3实施方式所涉及的半导体装置的VI－VI线截面图。【图7】是示出本专利技术的第4实施方式所涉及的半导体装置的结构的平面图。【图8】是第4实施方式所涉及的半导体装置的VIII－VIII线截面图。【图9】是示出本专利技术的第5实施方式所涉及的半导体装置的结构的平面图。【图10】是第5实施方式所涉及的半导体装置的X－X线截面图。【图11】是示出本专利技术的第6实施方式所涉及的半导体装置的结构的平面图。【图12】是第6实施方式所涉及的半导体装置的XII－XII线截面图。【图13】是示出本专利技术的第7实施方式所涉及的半导体装置的结构的平面图。【图14】是第7实施方式所涉及的半导体装置的XIV－XIV线截面图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。此外，为了容易理解特征，方便起见，在以下说明中利用的附图有放大成为特征的部分而示出的情况，并且各结构要素的尺寸比例等有时也与实际不同。另外，后述的说明中利用的左、右、上及下等的方向是基于图示的状态的方向。（第1实施方式）图1是示出本专利技术的第1实施方式所涉及的半导体装置1A的结构的平面图。图2是沿着半导体装置1A的图1中所示的切断线II－II线的截面图（II－II线截面图）。此外，在图1中，说明的方便起见，示出了省略后述的绝缘层6a、6b的状态。如图1及图2所示，半导体装置1A具备：半导体衬底2；包含磁传感部3a并设置在半导体衬底2的立式霍尔元件3；以及在半导体衬底2的表面S侧与磁传感部3a分离设置的励磁布线4。半导体衬底2具有P型及N型中的一种即第1导电型（例如P型）。在半导体衬底2设置有立式霍尔元件3和扩散层8。在此，将与半导体衬底2的表面S正交的方向称为深度方向。深度方向为与xyz三维正交坐标系中的z方向平行的方向。立式霍尔元件3具有检测磁场分量的磁传感部3a和配置在磁传感部3a的上部的多个（例如，在本实施方式中5个）电极3b。电极3b在宽度方向具有既定大小（宽度），且在纵长方向并排配置。在此，宽度方向是对深度方向垂直的方向，是对x方向平行的方向。另外，纵长方向是对深度方向及宽度方向双方向垂直的方向，是对y方向平行的方向。磁传感部3a是例如通过向具有P型和N型的任意一种即第1导电型（例如P型）的半导体衬底2注入P型和N型的任意另一种即第2导电型（例如N型）的杂质而设置的半导体层（阱）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于具备：/n半导体衬底；/n立式霍尔元件，其包含磁传感部，且设置在所述半导体衬底；以及/n励磁布线，其在所述半导体衬底的表面侧与所述磁传感部分离设置，/n所述励磁布线由多次环绕而成的单一布线构成，/n所述励磁布线具有：多个主布线部，其从与所述半导体衬底的表面正交的方向俯视观察下，在与所述磁传感部重合的重叠区域互相分离且并列配置；以及副布线部，其将所述多个主布线部各自互相串联连接。/n

【技术特征摘要】
20190329 JP 2019-065217;20200127 JP 2020-0105601.一种半导体装置，其特征在于具备：
半导体衬底；
立式霍尔元件，其包含磁传感部，且设置在所述半导体衬底；以及
励磁布线，其在所述半导体衬底的表面侧与所述磁传感部分离设置，
所述励磁布线由多次环绕而成的单一布线构成，
所述励磁布线具有：多个主布线部，其从与所述半导体衬底的表面正交的方向俯视观察下，在与所述磁传感部重合的重叠区域互相分离且并列配置；以及副布线部，其将所述多个主布线部各自互相串联连接。


2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，构成所述单一布线的多个主布线部分别沿着与所述半导体衬底的表面平行的方向配置。


3.如权利要求1所述的半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川洋平，上村纮崇，
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