双E型霍尔磁场感测元件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双E型霍尔磁场感测元件，通过在半导体基板上设置第一E型深层布植层及第二E型深层布植层以作为电流传导的载体层，其中，第一E型深层布植层的位置与该第二E型深层布植层的位置以镜射轴呈镜射关系，接着将包含N型井区及浅层布植层的多个导体接垫分别设置在第一E型深层布植层及第二E型深层布植层的上表面且以镜射轴呈镜射关系，再以保护环覆盖第一E型深层布植层及第二E型深层布植层作为电流阻挡层以阻挡电流及提高磁灵敏度，用以达到提高磁场感测灵敏度及电路整合的便利性的技术功效。便利性的技术功效。便利性的技术功效。

【技术实现步骤摘要】
双E型霍尔磁场感测元件


[0001]本技术涉及一种霍尔磁场感测元件，特别是双E型霍尔磁场感测元件。

技术介绍

[0002]近年来，随着半导体制程的蓬勃发展，导致各种电子元件的微小化、集成化已不再是梦想。
[0003]一般而言，传统的霍尔磁场感测元件主要是以劳仑兹力(Lorentz force)为主要的原理。其原理是当有一个外加电流沿水平轴施加时，会在垂直轴之间产生霍尔电压，其电压大小会随着霍尔磁场感测元件的厚度、截面积、外加电流与磁场大小而改变。倘若要感测较小的磁场，可以借由提升外加电流、改变厚度或者改变载子浓度来实现。目前市售的霍尔磁场感测元件大都以双极性接面型电晶体(Bipolar Junction Transistor，BJT)技术或磁性材料制成，其读出电路与信号处理电路无法结合，故需要个别制造，再行整合，如此将导致制造成本提高、产品体积增大等缺点。另一方面，由于霍尔磁场感测元件的输出信号通常很小，所以需要低输入偏移电压及低杂讯特性。因此，如何有效减少体积且增加整合电路的方便性，便成为各家厂商急欲解决的问题之一。
[0004]综上所述，可知现有技术中一直存在感测灵敏度不佳及电路整合不便的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此问题。

技术实现思路

[0005]首先，本技术公开一种双E型霍尔磁场感测元件，以标准互补式金氧半导体(Complementary Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor，CMOS)制程制作完成，此元件包含：半导体基板、两个E型深层布植层、多个导体接垫及电流阻挡层。其中，所述E型深层布植层设置在半导体基板上以作为电流传导的载体层，所述E型深层布植层包含第一E型深层布植层及第二E型深层布植层，此第一E型深层布植层的位置与第二E型深层布植层的位置以镜射轴呈镜射关系；每一导体接垫皆包含浅层布植层及N型井区(N
‑
well)，所述导体接垫分别设置在第一E型深层布植层及第二E型深层布植层的上表面且以镜射轴呈镜射关系，以及允许电流经由导体接垫通过E型深层布植层中间相连的导线形成电流路径；电流阻挡层以保护环(Guard Ring)结构覆盖第一E型深层布植层及第二E型深层布植层以阻挡电流及提高磁灵敏度。
[0006]本技术所公开的元件如上，与现有技术的差异在于本技术是通过在半导体基板上设置第一E型深层布植层及第二E型深层布植层以作为电流传导的载体层，其中，第一E型深层布植层的位置与该第二E型深层布植层的位置以镜射轴呈镜射关系，接着将包含N型井区及浅层布植层的多个导体接垫分别设置在第一E型深层布植层及第二E型深层布植层的上表面且以镜射轴呈镜射关系，再以保护环覆盖第一E型深层布植层及第二E型深层布植层作为电流阻挡层以阻挡电流及提高磁灵敏度。
[0007]通过上述的技术手段，本技术可以达成提高磁场感测灵敏度及电路整合的便
利性的技术功效。
附图说明
[0008]图1为本技术双E型霍尔磁场感测元件的第一实施例的示意图。
[0009]图2为本技术双E型霍尔磁场感测元件的第二实施例的示意图。
[0010]图3为本技术双E型霍尔磁场感测元件的第三实施例的示意图。
[0011]图4为本技术双E型霍尔磁场感测元件的第四实施例的示意图。
[0012]附图标记说明：
[0013]100、200、300、400双E型霍尔磁场感测元件
[0014]110半导体基板
[0015]111、112E型深层布植层
[0016]113镜射轴
[0017]120导体接垫
[0018]121浅层布植层
[0019]122N型井区
[0020]130电流阻挡层
[0021]140突出部
[0022]151、152导线
具体实施方式
[0023]以下将配合图式及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0024]在说明本技术所公开的双E型霍尔磁场感测元件之前，先对本技术图式的网点进行说明，在实际实施上，为了简单说明及简化图式，本技术图式中使用相同的网点或元件符号来代表相同的元件、材料或结构。
[0025]以下配合图式对本技术双E型霍尔磁场感测元件做进一步说明，请先参阅图1。图1为本技术双E型霍尔磁场感测元件的第一实施例的示意图，所述双E型霍尔磁场感测元件100以标准CMOS制程制作完成，其元件包含：半导体基板110、两个E型深层布植层(111、112)、多个导体接垫120及电流阻挡层130。所述E型深层布植层(111、112)设置在半导体基板110上以作为电流传导的载体层，其中，所述E型深层布植层(111、112)包含第一E型深层布植层111及第二E型深层布植层112，第一E型深层布植层111的位置与第二E型深层布植层112的位置以镜射轴113呈镜射关系。在实际实施上，所述E型深层布植层(111、112)的转角为R角，用以降低电流受磁场介入时，载子偏转而撞击布植层的机率，其R角半径可为1.8μm。另外，所述E型深层布植层(111、112)采用多晶硅(Polysilicon)的霍尔平面，其上方覆盖电流阻挡层130。实际上，所述E型深层布植层(111、112)的宽度可分别在15μm至30μm之中任选其一，而第一E型深层布植层111及第二E型深层布植层112则分别包含相互平行的三个突出部140，所述突出部140的长度减去导体接垫120的宽度在0μm至30μm之间。除此之外，所述E型深层布植层(111、112)为N型井区(N
‑
well)布植层、T
‑
well布植层及P型井区(P
‑
well)布植层至少其中之一，当E型深层布植层(111、112)为N
‑
well布植层或T
‑
well布植层
时，电流阻挡层130为P+阻挡层与P+保护环结构，当E型深层布植层(111、112)为P
‑
well布植层时，电流阻挡层130为N+阻挡层与N+保护环结构。
[0026]多个导体接垫120，每一导体接垫120皆包含浅层布植层121及N型井区122，所述导体接垫120分别设置在第一E型深层布植层111及第二E型深层布植层112的上表面且以镜射轴113呈镜射关系，以及允许电流经由导体接垫120通过所述E型深层布植层(111、112)中间相连的导线(151、152)形成电流路径。在实际实施上，所述导体接垫120包含偏压电流源输入端(I
bias
+)、偏压电流源输出端(I
bias
‑
)、第一电压感测端(V
H1
)及第二电压感测端(V
H2
)，所述导体接垫120为N+布植层，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双E型霍尔磁场感测元件，以标准CMOS制程制作完成，其特征在于，该元件包含：半导体基板；两个E型深层布植层，设置在该半导体基板上以作为电流传导的载体层，其中，所述E型深层布植层包含第一E型深层布植层及第二E型深层布植层，该第一E型深层布植层的位置与该第二E型深层布植层的位置以镜射轴呈镜射关系；多个导体接垫，每一导体接垫皆包含浅层布植层及N型井区，所述导体接垫分别设置在该第一E型深层布植层及该第二E型深层布植层的上表面且以该镜射轴呈镜射关系，以及允许电流经由所述导体接垫通过所述E型深层布植层中间相连的导线形成电流路径；以及电流阻挡层，该电流阻挡层以保护环结构覆盖该第一E型深层布植层及该第二E型深层布植层以阻挡电流及提高磁灵敏度。2.根据权利要求1所述的双E型霍尔磁场感测元件，其特征在于，所述E型深层布植层的转角为R角，用以降低电流受磁场介入时，载子偏转而撞击布植层的机率。3.根据权利要求2所述的双E型霍尔磁场感测元件，其特征在于，该R角半径为1.8μm。4.根据权利要求1所述的双E型霍尔磁场感测元件，其特征在于，所述导体接垫包含偏压电流源输入端、偏压电流源输出端、第一电压感测端及第二电压感测端。5.根据权利要求1所述的双E型霍尔磁场感测元件，其特征在于，该电流路径的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋国明，李浚廷，李孟伦，黄致融，
申请(专利权)人：睿克科技有限公司，
类型：新型
国别省市：