具有高电气对称性的立式霍尔传感器制造技术

本发明专利技术涉及具有高电气对称性的立式霍尔传感器。一种立式霍尔传感器包括霍尔效应区和在霍尔效应区的表面内或表面上形成的多个接触。所述多个接触沿着在霍尔效应区的第一端和第二端之间延伸的路径成序列设置。所述多个接触包括至少四个旋转电流接触和至少两个只供电接触。旋转电流接触被配置成依照旋转电流方案交替地用作供电接触和感测接触。所述至少四个旋转电流接触沿着所述路径的中心部分设置。所述至少两个只供电接触以分布的方式设置在中心部分的两侧并且被配置成依照旋转电流方案的扩展向霍尔效应区供应电能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及立式霍尔传感器并且涉及使用立式霍尔传感器的磁感测方法。
技术介绍
为了感测或测量与例如半导体管芯的表面平行的磁场的强度和方向，可以使用立式霍尔设备。大多数立式霍尔设备遭受以下事实用来抵消霍尔设备的零点误差的旋转电流方法没有很好地起作用。利用旋转电流方案的已知方法，有可能获得大约ImT的残余零点误差。这种相当差的偏移行为的一个原因可以在立式霍尔设备的非对称性中找到。尽管已知如何连接四个立式霍尔设备以便提高对称性，但是接触电阻可能仍然造成残余非对称性。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种立式霍尔传感器，该立式霍尔传感器包括霍尔效应区和在霍尔效应区的表面内或表面上形成的多个接触。这些接触沿着在霍尔效应区的第一端和第二端之间延伸的路径成序列设置。所述多个接触包括至少四个旋转电流接触和至少两个只供电接触。旋转电流接触被配置成依照旋转电流方案交替地用作供电接触和传感器接触。所述至少四个旋转电流接触沿着所述路径的中心部分设置。所述至少两个只供电接触以分布的方式设置在中心部分的两侧并且被配置成依照用于向霍尔效应区供应电能的旋转电流方案的扩展向霍尔效应区供应电能。本专利技术的另外的实施例提供了一种立式霍尔传感器，该立式霍尔传感器包括霍尔效应区和在霍尔效应区内或霍尔效应区上沿着在霍尔效应区的第一端和第二端之间延伸的路径成序列形成的多个接触。这些接触依照该序列连续地编号。所述多个接触包括第一类型接触和第二类型接触，其中M个第二类型接触设置在每两个第一类型接触之间，M为正整数。具有序列内的由I + i*4*(l+M)，i=0, I, 2…给出的序号的第一类型接触连接到第一节点NI。具有序列内的由2 + M + i*4*(l+M)，i=0, I, 2…给出的序号的第一类型接触连接到第二节点N2。具有序列内的由3 + 2*M + i*4*(l+M)，i=0, I, 2…给出的序号的第一类型接触连接到第三节点N3。最后，具有序列内的由4 + 3*M + i*4*(l+M)，i=0,1，2…给出的序号的第一类型接触连接到第四节点N4。第一类型接触被认为依照旋转电流方案交替地用作供电接触和感测接触，其中规定在旋转电流方案的第一操作阶段在第一和第三节点NI、N3之间供应电能并且在第二操作阶段在第二和第四节点N2、N4之间供应电能。第一类型接触也被配置成在第一操作阶段感测第二和第四节点N2、N4之间的感测信号并且在第二操作阶段感测第一和第三节点N1、N3之间的另一个感测信号。第二类型接触为悬空接触。本专利技术的另外的实施例提供了一种立式霍尔传感器，该立式霍尔传感器包括霍尔效应区和在霍尔效应区的表面内或表面上形成的多个接触。霍尔效应区具有第一端和第二端。霍尔效应区关于对称轴对称，使得第一端和第二端关于对称轴彼此镜像倒置。所述多个接触关于对称轴以对称的方式形成。这些接触沿着在霍尔效应区的第一端和第二端之间延伸的路径成序列设置。所述多个接触包括至少四个旋转电流接触和至少两个只供电接触。旋转电流接触被配置成依照旋转电流方案交替地用作供电接触和传感器接触。所述至少四个旋转电流接触比只供电接触更靠近对称轴。所述至少两个只供电接触被配置成向霍尔效应区供应电能，使得在执行旋转电流方案期间影响霍尔效应区内的电流流动的边界效应被降低，所述边界效应由第一端和第二端中的至少一个造成。此外，本专利技术的实施例提供了一种磁感测方法，该方法包括连接旋转电流接触和只供电接触之间的电源，感测一个感测信号，交换旋转电流接触的功能，感测另一个感测信号，以及确定输出信号。旋转电流接触被配置成依照旋转电流方案交替地用作供电接触和感测接触。旋转电流接触和感测接触属于在立式霍尔传感器的霍尔效应区的表面内或表面上形成的多个接触。所述多个接触包括至少四个旋转电流接触和至少两个只供电接触。这些接触沿着在霍尔效应区的第一端和第二端之间延伸的路径成序列设置，其中所述至少四个旋转电流接触沿着所述路径的中心部分设置。所述至少两个只供电接触以分布的方式设置在中心部分的两侧并且被配置成依照用于向霍尔效应区供应电能的旋转电流方案的扩展向霍尔效应区供应电能。感测一个感测信号的动作在当前用作感测接触的至少两个旋转电流接触之间执行。交换旋转电流接触的功能的动作具有以下效应电能现在经由先前用作感测接触的旋转电流接触和不同于之前使用的只供电接触的至少一个其他只供电接触而供应给霍尔效应区。所述另一个感测信号在与先前使用的旋转电流接触不同的两个旋转电流接触之间被感测。输出信号基于这些感测信号而被确定。附图说明在这里，参照附图描述本专利技术的实施例。·图Ia示出了在旋转电流方案的第一操作阶段(顶部)和第二操作阶段(底部)期间立式霍尔传感器的示意性平面图和相应的示意性截面； 图Ib示出了在第一和第二操作阶段使用比图Ia中所示立式霍尔传感器多一个供电接触的立式霍尔传感器的示意性平面 图Ic分别示出了在第一和第二操作阶段的依照本文公开的教导的实施例的立式霍尔效应传感器的示意性平面 图Id分别示出了第一和第二操作阶段期间的立式霍尔传感器的示意性平面图以便图解说明差分传感器信号如何可以以嵌套的方式在传感器接触处被分接； 图2图解说明了以嵌套的方式在感测接触处分接差分传感器信号的扩展； 图3分别示出了在第一和第二操作阶段的具有两个霍尔效应区的一种立式霍尔设备的示意性平面 图4分别示出了在第一和第二操作阶段的具有两个霍尔效应区的另一种立式霍尔传感器的示意性平面 图5分别示出了在第一和第二操作阶段的依照公开教导的实施例的具有两个霍尔效应区的立式霍尔传感器的示意性平面 图6分别示出了在第一和第二操作阶段的立式霍尔传感器的示意性平面 图7分别示出了第一和第二操作阶段期间的依照公开教导的实施例的立式霍尔传感器的示意性平面 图8示出了依照公开教导的实施例的具有L形霍尔效应区的立式霍尔传感器的示意性平面 图9示出了依照公开教导的实施例的具有拱形霍尔效应区的立式霍尔传感器的示意性平面图； 图10分别示出了第一和第二操作阶段期间的依照公开教导的实施例的霍尔效应传感器的示意性平面 图11示出了与图11中所示霍尔传感器相似的依照公开教导的实施例的立式霍尔传感器的示意性平面 图12a示出了具有方形环状霍尔效应区的立式霍尔传感器的示意性平面 图12b示出了图12a中所示立式霍尔设备的一个示意性截面； 图12c示出了图12a中所示立式霍尔设备的另一个示意性截面； 图13a、图13b示出了在旋转电流方案的第一操作状态和第二操作状态下具有方形环状霍尔效应区的一种立式霍尔传感器； 图14a、图14b分别示出了在第一操作阶段和第二操作阶段期间具有环状方形霍尔效应区的另一种立式霍尔传感器；以及 图15示出了依照公开教导的实施例的磁感测方法的示意性流程图。同等或等效的元件或者具有同等或等效功能的元件在以下描述中由同等或相似的附图标记表示。具体实施例方式在以下描述中，阐述了多个细节以便提供对本文公开的教导的实施例的更详尽解释。然而，对于本领域技术人员将显然的是，可以在没有这些特定细节的情况下实施本文公开的教导的实施例。除非另有特定说明，下文中描述的不同实施例的特征可以彼此结合。在大多数情况下，术语“霍尔效应区”和“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式霍尔传感器，包括：霍尔效应区；在霍尔效应区的表面内或表面上形成的多个接触，所述接触沿着在霍尔效应区的第一端和第二端之间延伸的路径成序列设置；其中所述多个接触包括至少四个旋转电流接触和至少两个只供电接触；其中旋转电流接触被配置成依照旋转电流方案交替地用作供电接触和感测接触；其中所述至少四个旋转电流接触沿着所述路径的中心部分设置；并且其中所述至少两个只供电接触以分布的方式设置在中心部分的相对侧并且被配置成依照旋转电流方案的扩展向霍尔效应区供应电能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U奥瑟莱希纳，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：