一种三轴霍尔角度传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种三轴霍尔角度传感器，涉及微电子学与固体电子学领域。本发明专利技术三接触四霍尔结构具有旋转对称性，将同一方向垂直霍尔器件正交耦合连接能有效消除失调，并且能增大测量水平方向磁场的绝对灵敏度。放置在中间的四个完全一样的霍尔器件通过正交耦合连接在一起，该方式可以很好的消除器件几何误差、有源区掺杂不均匀、以及接触电阻等工艺误差等引起失调。因此采用四个垂直霍尔器件测量水平方向的磁场，测量同一水平方向磁场时使用两个互补的垂直型结构消除误差。该三轴霍尔角度传感器面积仅为142

【技术实现步骤摘要】
一种三轴霍尔角度传感器


[0001]本专利技术涉及微电子学与固体电子学领域，特别涉及一种3轴霍尔角度传感器。

技术介绍

[0002]磁场传感器作为微传感器中的一个重要领域，每年生产数以亿记的磁性传感器被广泛地运用在消费电子、汽车工业、工业自动化控制、磁场探测、医疗器械、航空航天和军事工业等领域。霍尔传感器作为历史最为悠久的磁性传感器，在半导体工艺的促进下正朝着小尺寸、低成本、低功耗高灵敏度方向发展，近几十年霍尔效应传感器也一直是主力磁传感器。
[0003]单轴霍尔传感器是最为悠久的霍尔传感器，单轴霍尔传感器只能测量一个特定方向的磁场，这使得单轴霍尔传感器使用范围十分受限。近年来，随着一些新技术的专利技术，使得能测量多个磁场方向的霍尔传感器开始被研究。对于实现三轴霍尔传感器，常采用的方案有三种：
[0004]方案一：使用三个相同的水平霍尔器件放置在X，Y，Z平面来实现对三维磁场的测量。
[0005]方案二：使用水平霍尔器件和两个垂直霍尔器件相结合的多器件方案，水平霍尔器件用于测量垂直于芯片表面的磁场，垂直霍尔器件用于测量与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三轴霍尔角度传感器，包括4个垂直霍尔器件和4个水平霍尔器件，4个垂直霍尔器件分比为：X1、X2、Y1和Y2，4个水平霍尔器件分别为：Z1、Z2、Z3和Z4，所述垂直霍尔器件用于测量水平方向磁场，结构为4个相同的三接触极垂直霍尔结构串联结构，每个霍尔结构三个接触极的中间电极用于提供偏置或感应霍尔电压，两边的电极用于与该结构内霍尔结构的电极连接；X1和X2用于测量X方向的磁场，Y1和Y2用于测量Y方向的磁场；X1、Y1、X2和Y2围成一个正方形，X1和X2相对；所述水平霍尔器件用于测量垂直磁场，4个水平霍尔器件均匀的阵列于4个垂直霍尔器件围成的正方形内；所述X1中四个霍尔结构的中间电极依次为A
X1
、B
X1
、C
X1
、D
X1
，所述X2中四个霍尔结构的中间电极依次为A
X2
、B
X2
、C
X2
、D
X2
；测量X方向磁场时，对X1，在A
X1
与C
X1
接触极之间施加电流偏置，测量D
X1
与B
X1
接触极之间的霍尔电压V
HallX1
；同时在B
X2
与D
X2
之间施加电流偏置，测量A
X2
与C
X2
之间产生的霍尔电压V
HallX2
；所述Y1中四个霍尔结构的中间电极依次为A
Y1
、B
Y1
、C
Y1
、D
Y1
，Y2中四个霍尔结构的中间电极依次为A
Y2
、B
Y2
、C
Y2
、D
Y2
；测量Y方向磁场时，在A
Y1
与C
Y1
之间施加偏置电流，测量B
Y1
与D
X1
接触极之间的霍尔电压V
HallY1
；同时在B
Y2
与D
Y2
之间施加偏置电流，测量C
Y2
与A
Y2
感应霍尔电压V
HallY2
；所述4个水平霍尔器件Z1、Z2、Z3和Z4的四个电极依次分别为(A
Z1
、B
Z1
、C
Z1
、D
Z1
)，(A
Z2
、B

【专利技术属性】
技术研发人员：樊华，王江名，许童睿，赵攀峰，冯全源，苏华英，王国松，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：