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）并设置在半导体衬底（2）的立式霍尔元件（3）；配置在磁传感部（3a）的上方并对磁传感部（3a）施加第1校正磁场（M1）的励磁布线（4）；以及对磁传感部（3a）施加第2校正磁场（M2）的励磁布线（5），该励磁布线（5）在磁传感部（3a）的上方、且在从半导体衬底（2）的表面的正上方俯视观察下在夹持励磁布线（4）的一侧及另一侧的各侧上并排配置。

【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，霍尔元件具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，与卧式霍尔元件相比偏差容易变大。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，即进行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。r>
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被分离配置，所以发生如下的问题。因流过励磁布线的电流而产生的校正磁场的强度，与到励磁布线的距离成反比例，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，如果增加流过励磁布线的电流，则励磁布线的发热量会增大。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。本专利技术的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能够抑制强度的偏差的半导体装置。【用于解决课题的方案】为了达成上述目的，本专利技术的一实施方式所涉及的半导体装置，其特征在于，具备：半导体衬底；包含磁传感部并设置在半导体衬底的立式霍尔元件；配置在磁传感部的上方并对磁传感部施加第1磁场的第1励磁布线；以及对磁传感部施加第2磁场的第2励磁布线，该第2励磁布线在磁传感部的上方、且在从半导体衬底的表面的正上方俯视观察下在夹持第1励磁布线的一侧及另一侧的各侧上并排配置。【专利技术效果】本专利技术所涉及的半导体装置中，使第1磁场与第2磁场重叠，从而提高施加在磁传感部的校正磁场的强度，并且能够对磁传感部施加被调整为更加均匀的强度的校正磁场。由此，能够提高施加在磁传感部的校正磁场的强度并且抑制强度的偏差。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】是基于图1中所示的线段A－A的半导体装置的截面图。【图3】是示意性示出图1所示的半导体装置中施加在磁传感部的校正磁场的截面图。【图4】是示出磁传感部的宽度方向上的校正磁场的均匀性的图表。【图5】是示出磁传感部的深度方向上的校正磁场的均匀性的图表。【图6】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7】是基于图6中所示的线段B－B的半导体装置的截面图。【图8】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。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，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。进而，以下说明中例示的材料、尺寸等为一个例子，本专利技术未必局限于这些，在不改变其要点的范围内能够适当变更而实施。（第1实施方式）首先，作为本专利技术的第1实施方式，对图1及图2所示的半导体装置1A进行说明。图1是示出半导体装置1A的结构的平面图，图2是基于图1中所示的线段A－A的半导体装置1A的截面图。如图1及图2所示，本实施方式的半导体装置1A具备：半导体衬底2；设置在半导体衬底2的立式霍尔元件3；配置在立式霍尔元件3的上方的励磁布线4；以及在从半导体衬底2的上表面即表面的正上方的俯视观察（以下，仅记为“俯视观察”。）下配置在夹持励磁布线4的两侧的两个励磁布线5。立式霍尔元件3具有检测对元件表面平行的磁场分量的磁传感部3a、和在磁传感部3a的宽度方向（即，磁传感部3a的短边方向）具有既定长度的多个（例如，在本实施方式中5个）电极7。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）。磁传感部3a具有检测对元件表面平行的磁场分量的功能。在磁传感部3a上，以在磁传感部3a的长边方向并列的状态设置有电极7。立式霍尔元件3在对磁传感部3a施加了与元件表面平行的磁场分量时，在电极7之间输出与该磁场分量对应的霍尔电压。立式霍尔元件3通过以包围磁传感部3a的周围的方式设置的扩散层8，与半导体衬底2的其他区域电分离。此外，在半导体衬底2的其他区域，作为外围电路，设置有处理来自立式霍尔元件3的输出信号的电路、或向立式霍尔元件3供给电流的电路、通过校正磁场来补偿立式霍尔元件3的特性的电路等。另外，在半导体衬底2的表面设置有将立式霍尔元件3、励磁布线4和励磁布线5之间电绝缘的层间绝缘层6a、6b、6c。层间绝缘层6a以覆盖半导体衬底2的一个面的方式设置。作为第2励磁布线的励磁布线5设置在该层间绝缘层6a上。层间绝缘层6b以覆盖励磁布线5的方式设置在层间绝缘层6a上。作为第1励磁布线的励磁布线4设置在该层间绝缘层6b上。层间绝缘层6c以覆盖励磁布本文档来自技高网...

【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，其包含磁传感部并设置在所述半导体衬底；/n第1励磁布线，其配置在所述磁传感部的上方，并对所述磁传感部施加第1磁场；以及/n第2励磁布线，其在所述磁传感部的上方、且在从所述半导体衬底的表面的正上方俯视观察下在夹持所述第1励磁布线的一侧及另一侧的各侧上并排配置，该第2励磁布线对所述磁传感部施加第2磁场。/n

【技术特征摘要】
20190328 JP 2019-064312;20190927 JP 2019-1771221.一种半导体装置，其特征在于，具备：
半导体衬底；
立式霍尔元件，其包含磁传感部并设置在所述半导体衬底；
第1励磁布线，其配置在所述磁传感部的上方，并对所述磁传感部施加第1磁场；以及
第2励磁布线，其在所述磁传感部的上方、且在从所述半导体衬底的表面的正上方俯视观察下在夹持所述第1励磁布线的一侧及另一侧的各侧上并排配置，该第2励磁布线对所述磁传感部施加第2磁场。


2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第2励磁布线在所述俯视观察下比所述磁传感部更靠外侧配置。


3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第2励磁布线在所述俯视观察下夹持所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川洋平，上村紘崇，
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