CN114442011A - 磁传感器设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了磁传感器设备。一种集成传感器设备(920；970；1070)，包括：半导体衬底，包括水平霍尔元件(Hc)和大致位于该水平霍尔元件(Hc)上方的集成磁通量集中器(911；1011)，其中，第一磁通量集中器具有几何中心与水平霍尔元件的几何中心对齐的形状；并且其中该形状具有高度(H)和横向尺寸(D)，其中H≥30μm和/或其中(H/D)≥25％。集成磁通量集中器可部分并入“互连堆叠”(1223；1323)中。一种生产这种集成传感器设备的方法。

Description

磁传感器设备
技术领域
本发明总体上涉及磁传感器设备领域，例如位置传感器设备、电流传感器设备、接近度传感器设备等。本发明还涉及生产这种设备的方法。
背景技术
本领域已知包括半导体衬底和至少一个水平霍尔元件的磁传感器设备。它们用于例如线性位置传感器设备、角度位置传感器设备、电流传感器设备、存在检测器、接近度检测器等。
众所周知，水平霍尔元件可用于测量垂直于半导体衬底定向的磁场分量(Bz)，而垂直霍尔元件和磁阻元件可测量平行于半导体衬底的磁场分量(Bx，By)。
线性位置传感器系统或角度位置传感器系统通常包括位置传感器设备和磁源，例如永磁体。
电流传感器系统通常包括电流传感器设备和电导体，例如集成导体或外部导体，例如汇流条。
接近度传感器系统通常包括传感器设备和可相对于传感器设备移动的导电目标。
存在磁传感器系统的许多变体，以解决以下需求的一个或多个：使用简单或便宜的磁结构、使用简单或便宜的传感器设备、能够在相对大范围上进行测量、能够进行高精度测量、仅需简单的运算、能够进行高速测量、对定位误差是高度稳健的、对外部干扰场是高度稳健的、提供冗余、能够检测误差、能够检测并纠正误差、具有良好的信噪比(SNR)等。经常，这些需求中的两个或多个彼此冲突，因此需要进行权衡。
总是存在改进和替代的余地。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种集成传感器设备(例如，半导体晶片、或半导体管芯、或包括至少一个半导体管芯的封装装置，管芯也称为“芯片”)，其能够测量与磁场相关的物理量(例如线性位置、角度位置、电流幅度、接近度指示等)。
本发明实施例的一个目的是提供一种包括半导体衬底的集成传感器设备，其中以改进的精度测量物理量(例如，线性位置、角度位置、电流幅度、接近度指示等)。
本发明实施例的一个目的是提供一种包括半导体衬底的集成传感器设备，其中，以改进的信噪比(SNR)测量物理量。
本发明实施例的一个目的是提供一种包括半导体衬底的集成传感器设备，其中在不增加半导体衬底的尺寸和/或不增加功耗的情况下，以改进的信噪比(SNR)测量物理量。
本发明实施例的一个目的是提供一种集成传感器设备，该集成传感器设备包括具有减小的尺寸的半导体衬底，同时保持甚至改进物理量(例如，线性位置、角度位置、电流振幅、接近度指示等)的测量精度。
本发明实施例的一个目的是提供一种角度位置传感器设备，该角度位置传感器设备具有改进的精度和/或减小的半导体衬底尺寸。
本发明的具体实施例的一个目的是提供一种角度位置传感器设备，该角度位置传感器设备更紧凑、具有改进的精度、对外部干扰场高度不敏感、具有360°的角度范围。
本发明实施例的一个目的是提供一种线性位置传感器设备，该线性位置传感器设备具有改进的精度和/或减小的半导体衬底尺寸。
本发明的特定实施例的一个目的是提供一种线性位置传感器设备，该线性位置传感器设备更紧凑，具有改进的精度，并且对外部干扰场高度不敏感。
本发明实施例的一个目的也是提供一种制造这种传感器设备的方法。
本发明实施例的一个目的是提供适合在工业和/或汽车环境中使用的这种磁传感器结构或这种位置传感器设备。
这些和其他目标通过本发明的实施例实现。
根据第一方面，本发明提供一种集成传感器设备，其包括：包括第一水平霍尔元件的半导体衬底；位于第一水平霍尔元件上方的第一集成磁通集中器；其中，第一磁通量集中器具有几何中心与水平霍尔元件的对齐的形状；并且其中该形状在垂直于半导体衬底的方向上具有高度，并且在平行于半导体衬底的方向上具有最大横向尺寸；其中，磁通量集中器的高度为至少30μm，和/或其中，高度与上述最大横向尺寸的比率为至少25％。
或数学地表示，其中满足以下条件中的一个或两个：(i)H≥30μm；(ii)比率＝(H/D)≥25％.最大横向尺寸可以是直径或最大对角线。
这种传感器设备的优点在于，集成磁通集中器(iMFC)与水平霍尔元件以水平霍尔元件的中心基本位于上述轴上的意义对齐，因为磁通集中器对垂直于半导体衬底定向的磁场线(所谓的Bz分量)提供无源信号放大(以大于100％的值)。
这种传感器设备的一个优点是，垂直于衬底定向的磁场分量可以被更精确地测量(例如，由于更高的信噪比)。
与外部磁通集中器相比，传感器设备包括集成磁通集中器(iMFC)是一个优点，因为这允许(i)将所述磁通集中器嵌入集成设备(例如芯片封装)中，并且允许(ii)将iMFC精确对准水平霍尔元件。
虽然iMFC的特定形状或几何形状对于本发明起效并不关键(例如圆柱形或锥形或棱柱形或蘑菇形等)，但该形状的相对尺寸，例如该形状的“高度”与“直径”之比对传感器设备的性能具有重要影响。
在一个实施例中，集成磁通量集中器的形状为整体圆柱形形状，或整体锥形形状，或整体截短锥形形状，或旋转对称形状，或围绕纵轴的圆对称形形状，或具有带有规则多边形横截面的整体棱柱形形状，例如，六角棱柱体，或具有整体蘑菇形形状，或主要由圆柱形部分组成，或主要由锥形部分组成，或主要由截短的锥形部分组成。
应注意，磁场集中器的(多个)竖直壁可不完全垂直于半导体衬底，但可相对于正交取向倾斜。倾角可能偏离顺序方向约1°至约25°范围内的角度。
在一个实施例中，圆锥形形状或截短圆锥形形状或圆锥形部分或截短圆锥形部分向水平霍尔元件逐渐变细。
在一个实施例中，集成磁通量集中器具有带有与半导体衬底平行的基本平面底表面的形状。
在一个实施例中，集成磁通量集中器具有带有与半导体衬底平行的基本平面顶表面的形状。
在一个实施例中，高度为30μm至500μm、30μm至250μm、30μm至125μm或30μm至80μm范围内的值。
在一个实施例中，该形状在垂直于半导体衬底的方向上的高度(H)在20μm至60μm范围内。
在一个实施例中，集成磁通量集中器(iMFC)具有在平行于半导体衬底的平面中具有基本上圆形横截面的形状。优选地，位于底表面和顶表面之间的中间的圆形横截面的直径(D)在15μm至40μm或20μm至35μm范围内。
在一个实施例中，iMFC具有高度在垂直于半导体衬底的方向上延伸的形状，以及直径或最大对角线在平行于半导体衬底的方向上延伸的形状，并且高度和所述直径或对角线(R＝H/D)的比率R大于30％，或大于40％，或大于50％，或大于60％，或大于70％，或大于80％，或大于90％，或大于100％，或大于105％，或大于110％。应注意，盘形形式的典型集成IMC通常具有约23μm的高度和约190μm的直径，因此具有约12％的比率R＝H/D。
在优选实施例中，iMFC的形状具有在20μm至60μm范围内的高度和在15μm至40μm范围内的直径。
在一个实施例中，集成磁通量集中器的形状在平行于半导体衬底的平面上的横截面的直径或最大对角线在15μm至40μm、15μm至35μm、16μm至34μm、17μm至33μm、18μm至32μm、19μm至31μm或20μm至30μm范围内。
令人惊讶的是，对于具有直径为约15微米至35微米的整体圆形横截面的形状，或者对于具有大致多边形横截面且最大对角线为约1535至35微米的形状，获得了最大增益Gz。
在一个实施例中，水平霍尔元件(Hc)在衬底上的正交投影完全位于集成磁通量集中器底表面在所述衬底上的正交投影的边缘内。
在一个实施例中，集成磁通量集中器底表面在衬底上的正交投影完全位于水平霍尔元件(Hc)在所述衬底上的正交投影的边缘内。
在一个实施例中，水平霍尔元件(Hc)在衬底上的正交投影的边缘与集成磁通量集中器的底表面在所述衬底上的正交投影的边缘相交。
在一个实施例中，水平霍尔元件具有第一面积(A1)，集成磁通量集中器(911)的底表面具有第二面积(A2)；并且第一面积(A1)和第二面积(A2)的比率是在50％至200％范围内的值。
在一个实施例中，比率A1/A2是在80％至120％或90％至110％范围内的值，例如等于约100％。
在一个实施例中，比率A1/A2小于95，或小于90％，或小于85％，或小于80％，或小于75％，或小于70％，或小于65％，或小于60％，或小于55％，例如等于约50％
在一个实施例中，比率A1/A2大于105％，或大于110％，或大于120％，或大于130％，或大于140％，或大于150％，或大于160％，或大于170％，或大于180％，或大于190％，例如等于约200％。
实施例的一个优点是水平霍尔元件的面积仅为iMFC面积的一小部分，因为这允许基本未垂直定向的磁通线离开iMFC而不穿过水平霍尔元件的表面，换句话说，因为这减少了来自Bx场或Bz场的泄漏或串扰，这些泄漏或串扰被错误地测量为Bz场。
实施例的一个优点是水平霍尔元件的面积基本上等于iMFC的面积，因为这提供了相对较大的信号。
在一个实施例中，传感器设备是电流传感器设备。
在一个实施例中，传感器设备是位置传感器设备。
这种位置传感器设备的优点是垂直于衬底的磁场分量可以更精确地被测量(例如，由于较高的信噪比)，并且因此，由此导出的电流或位置(例如，线性位置或角度位置)也可以被更准确地确定。
在一个实施例中，传感器设备是线性位置传感器设备。
在一个实施例中，传感器设备是角度位置传感器设备。
在一个实施例中，水平霍尔元件和集成磁通量集中器之间的距离为1μm至20μm、1μm至15μm、1μm至12μm或1μm至10μm范围内的值。
在一个实施例中，半导体衬底包括互连堆叠，互连堆叠包括由多个绝缘层分隔的至少四个金属层；并且其中，集成磁通量集中器的至少一部分位于互连堆叠内。
在一个实施例中，集成磁通量集中器的底部延伸至第四金属层(M4)，远离实现水平霍尔元件的衬底的有源表面。在这种情况下，霍尔板和iMFC之间的距离可以是在约8μm至约12μm范围内的值，例如，等于约10μm。
在一个实施例中，集成磁通量集中器的底部延伸至第三金属层(M3)。在这种情况下，霍尔板和iMFC之间的距离可以是约5μm至约9μm范围内的值，等于约7μm。
在一个实施例中，集成磁通量集中器的底部延伸至第二金属层(M2)，即距离实现水平霍尔元件的有源表面最近的第二金属层。在这种情况下，霍尔板和iMFC之间的距离可以是约2μm至约6μm范围内的值，等于约4μm。
在一个实施例中，集成磁通量集中器的底部延伸至第一金属层(M1)，即最靠近实现水平霍尔元件(Hc)的有源表面的金属层。在这种情况下，霍尔板和iMFC之间的距离可以是约0.5μm至约2.5μm、等于约1μm或等于约2μm范围内的值。
至少部分地在“互连堆叠”中实现iMFC是一个优点，因为这允许霍尔元件和iMFC之间的距离被减小，并且允许无源放大增益Gz被增大(对于具有给定尺寸和形状的iMFC)，而无需调整互连堆叠的尺寸。或者换句话说，通过使iMFC更靠近水平霍尔元件，对于给定的无源放大增益因子Gz，iMFC的尺寸可以被减小。这可能会对布局(例如，较小的管芯尺寸)和/或工艺成本(例如，具有减少的厚度的iMFC需要较少的生产时间)产生重大影响。
因此，该技术允许构建具有更高精度或更小管芯尺寸或二者兼具的传感器设备。
在一个实施例中，半导体衬底具有包括上述水平霍尔元件的有源表面和与有源表面相对的无源表面；并且集成磁通集中器位于有源表面的侧面。
在一个实施例中，半导体衬底具有包括上述水平霍尔元件的有源表面和与有源表面相对的无源表面；并且集成磁通集中器位于无源表面的侧面。
在一个实施例中，集成传感器设备进一步包括第二磁通量集中器，该第二磁通量集中器具有内径大于第一磁通量集中器的外径的环形形状，并与第一磁通量集中器同心布置；并且其中半导体衬底还包括至少第二和第三水平霍尔元件，该至少第二和第三水平霍尔元件被布置在第二集成磁通集中器的边缘附近。
在一个实施例中，集成传感器设备进一步包括多个第二集成磁通量集中器，该多个第二集成磁通量集中器的每个具有细长形状，并且相对于第一水平霍尔元件径向定向；并且其中半导体衬底进一步包括多个进一步的水平霍尔元件，该多个进一步的水平霍尔元件被布置在相应的第二集成磁通量集中器的边缘附近。
一个优点是位于第一IMFC之下的第一水平霍尔元件位于第二和第三或进一步水平霍尔元件之间(例如，大体上在中间之间)，因为它将经历基本相同的温度，因此将受到较少的温度漂移。
在一个实施例中，半导体衬底进一步包括具有环形形状或盘形形状的第二磁通量集中器，并且进一步包括至少第二和第三水平霍尔元件，该至少第二和第三水平霍尔元件被布置在第二集成磁通量集中器的边缘附近。
在一个实施例中，半导体衬底进一步包括多个具有细长形状的第二磁通量集中器，并且进一步包括多个水平霍尔元件，该多个水平霍尔元件的每个被布置在相应的细长形状的边缘附近。
在一个实施例中，集成传感器设备进一步包括第二半导体衬底；其中，该第二半导体衬底包括具有环形形状或盘形形状的第二磁通量集中器，并且进一步包括至少第二和第三水平霍尔元件，该至少第二和第三水平霍尔元件被布置在第二集成磁通量集中器的边缘附近；或者其中，第二半导体衬底包括多个具有细长形状的第二磁通量集中器，并且进一步包括多个水平霍尔元件，多个水平霍尔元件的每个被布置在相对的细长形状的边缘附近；并且其中，第一半导体衬底和第二半导体衬底堆叠在彼此之上或者彼此相邻，通过接合导线互连。
根据第二方面，本发明还提供一种生产集成传感器设备的方法，包括以下步骤：a)提供包含第一水平霍尔元件的半导体衬底；b)在半导体衬底的顶部提供光致抗蚀剂层；c)在半导体衬底的顶部层中形成开口或空腔，使得开口或空腔的中心与第一水平霍尔元件的中心基本对准；d)在开口或空腔内提供(例如沉积)软磁材料，从而形成具有沿垂直于半导体衬底的轴的形状并穿过上述第一水平霍尔元件的第一磁通集中器。
“高度方向”指垂直于半导体衬底的方向。
“横向尺寸”指垂直于高度方向的方向，因而是指平行于半导体衬底的尺寸，例如直径或对角线。
优选地执行步骤b)至d)，使得iMFC的高度H和最大直径或最大对角线满足以下条件中的至少一个：(i)H≥30μm，(ii)(H/D)≥25％
在一个实施例中，步骤a)包括：提供半导体衬底，该半导体衬底包括第一水平霍尔元件，并且包括互连堆叠，该互连堆叠包括由多个绝缘层分隔的至少四个金属层；其中步骤b)包括：去除至少一个上述绝缘层的至少一部分。
互连堆叠可被设计以使得没有金属互连途经iMFC将占用的空间。
虽然并非绝对需要，金属层中的一个可包括用作蚀刻停止的金属部分。这个金属部分可位于互连堆叠的四个金属层中的任何一个。
根据另一方面，本发明还提供一种电流传感器系统，其包括根据第一方面的传感器设备和电导体。
根据另一方面，本发明还提供一种线性位置传感器系统，该线性位置传感器系统包括根据第一方面的传感器设备和磁源，该磁源具有细长形状和多个至少四个极。
根据另一方面，本发明还提供一种角度位置传感器系统，该角度位置传感器系统包括根据第一方面的传感器设备和磁源。磁源可以是双极磁铁、四极磁铁或四极以上的磁铁。
在所附独立和从属权利要求中阐述了本发明的特定和优选方面。来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及与其他从属权利要求的特征适当地结合，而不仅仅是如在权利要求中明确阐述的那样。
根据此后所描述的(多个)实施例，本发明的这些方面和其他方面将是显而易见的，并且参考这些实施例阐明了本发明的这些方面和其他方面。
附图的简要说明
图1(a)至图1(c)示出了本领域已知的角度位置传感器系统。
图2(a)是包括四个传感器结构的传感器设备的示意图，每个传感器结构包括水平霍尔元件和与该霍尔元件对齐的集成磁通集中器(iMFC)，正如本发明所提出的。在图2的示例中，iMFC具有圆锥形形状，但本发明不限于此。图2(b)示出了通量集中器底表面在半导体衬底上的正交投影。图2(c)示出了一个这样的传感器结构的侧视图。
图3示出了在平行于半导体衬底的X方向上定向的均匀磁场的场线如何被如图2(c)所示的传感器结构的说明性实施例变形的示例。
图4(a)至图4(c)示出了如图2(c)所示的具有各种纵横比率的传感器结构的示例性实施例，并示出了在垂直于半导体衬底的负Z方向上定向的均匀磁场的场线如何被传感器结构变形。
图5(a)和图5(b)示出了由类似于图2(c)或图4(a)至图4(c)的传感器结构提供的Z方向上但具有通过模拟获得的圆柱形形状的磁增益Gz。在图5(a)中，磁增益Gz示出为不同高度的磁通量集中器直径的函数。在图5(b)中，磁增益Gz示出为各种直径的磁通量集中器高度的函数。
图6(a)至图6(d)示出了图2(c)和图4(a)至图4(c)的磁传感器结构的变体。在图6(a)中，iMFC具有圆柱形形状。在图6(b)至图6(d)中，iMFC是分别具有方形横截面、六角形横截面和八角形横截面的棱柱。
图7(a)示出了透视图，图7(b)示出了本发明提出的能够测量磁场的两个正交分量Bx、Bz的磁传感器结构的另一实施例的横截面图。传感器结构包括：中央水平霍尔元件和与中央霍尔元件对齐的第一(例如圆柱形)iMFC；环形的第二iMFC，该第二iMFC与第一iMFC同心布置；以及一对水平霍尔元件，该对水平霍尔元件位于环的边缘附近，且位于环的相对侧。
图7(c)示出了图7(a)的结构变体，其中五个水平霍尔元件作为本发明提出的磁传感器结构的另一个实施例，能够测量三个正交磁场分量Bx、By、Bz。
图8(a)示出了本发明提出的能够测量三个正交磁场分量Bx、By、Bz的磁传感器结构的另一实施例的俯视图。该结构包括中央霍尔元件和位于中央霍尔元件上方并与其对齐的第一IMFC，进一步包括四个水平霍尔元件和四个细长IMFC元件，形成“太阳形状”。
图8(b)以俯视图示出了作为本发明提出的磁传感器结构的另一实施例的图8(a)的变体，其能够测量三个正交磁场分量Bx、By、Bz。
图9(a)是根据本发明实施例的传感器设备的示意图，包括具有至少一个如上文所描述的磁传感器结构的半导体衬底，例如，如图2(c)或图4(a)至图4(c)所示。
图9(b)是根据本发明实施例的传感器设备的示意图，包括两个半导体衬底，其中至少一个包含如上文所描述的传感器结构，例如如图2(c)或图4(a)至图4(c)所示。
图10是半导体衬底的示意图，该半导体衬底包括霍尔传感器布置，该霍尔传感器布置具有布置在盘形或环形或太阳形状IMC(如图10左侧所示)的边缘的一对霍尔传感器，并且包括在同一衬底上实现的如图2(c)或图4(a)至图4(c)所示的传感器结构(如图10右侧所示)。
图11示出了产生传感器设备的方法的流程图，该传感器设备包括如图2(c)或图4(a)至图4(c)所示的磁传感器结构。
图12示出了如可通过执行图11的方法的步骤获得的中间半导体结构。
图13示出了如可通过执行图11的方法的变体获得的中间半导体结构，其中iMFC至少部分地在互连堆叠内实现。
图14(a)和图14(b)示出了根据本发明的磁传感器结构的另一个实施例，包含两个如图2(c)所示的结构，它们分别在透视图和俯视图中沿轴间隔距离Δx。
图15示出了根据本发明的磁传感器结构的另一个实施例，该磁传感器结构包含三个如图2(c)所示的结构，它们沿轴等距隔开。
图15(b)是包含多极磁结构的线性位置传感器以及如图15(a)所示的磁传感器结构的示意图。
图15(c)是包含四极环形磁铁以及位于离轴的如图15(a)所示的磁传感器结构的角度位置传感器。
图15(d)示出了图15(a)的磁传感器结构的变体，其中传感器元件位于三角形上，可用于线性或角度位置传感器系统。
图15(e)示出了图15(a)的磁传感器结构的变体，包括沿轴等距布置的四个传感器元件，可用于线性或角度位置传感器系统。
图15(f)示出了图15(a)的磁传感器结构的变体，其包含位于梯形上的四个传感器元件，可用于线性或角度位置传感器系统。
图16(a)和图16(b)在透视图和俯视图中示出了图2(a)的磁传感器结构的变体，包括三个图2(c)所示的传感器结构，它们位于虚拟圆上并以120°的倍数成角度间隔。
图16(c)示出了角度传感器系统，该系统包括两极磁铁和磁传感器结构，如图16(a)和图16(b)所示。
图17(a)和图17(b)在透视图和俯视图中示出了图2(a)和图16(a)的磁传感器结构的变体，包括六个图2(c)所示的传感器结构，它们位于虚拟圆上并以60°的倍数成角度间隔
图17(c)示出了包括四极磁铁和如图17(a)和图17(b)所示的磁传感器结构的角度传感器系统。
各附图仅是示意性而非限制性的。在附图中，出于说明性目的，要素中的一些要素的尺寸可被放大且未按比例绘制。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。在不同的附图中，相同的附图标记指代相同或相似的要素。
具体实施方式
将就具体实施例并且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的且是非限制性的。在附图中，出于说明性目的，要素中的一些要素的尺寸可被放大且未按比例绘制。尺度和相对尺度不对应于对本发明的实现的实际减少。
此外，说明书中和权利要求中的术语第一、第二等等用于在类似的要素之间进行区分，并且不一定用于在时间上、空间上、以排名或以任何其他方式描述顺序。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以与本文中所描述或图示的不同的顺序来进行操作。
此外，说明书和权利要求中的术语顶部、下方等等是用于描述性目的并且不一定用于描述相对位置。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以与本文中所描述或图示的取向不同的取向进行操作。
要注意，权利要求中使用的术语“包括”不应被解释为限定于其后列出的装置；它并不排除其他要素或步骤。因此，该术语应被解释为指定如所提到的所陈述的特征、整数、步骤或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤或部件、或其群组的存在或添加。因此，表述“包括装置A和B的设备”的范围不应当被限定于仅由部件A和B构成的设备。它意味着对于本发明，该设备的仅有的相关部件是A和B。
贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语在“一个实施例中”或“在实施例中”贯穿本说明书在各个地方的出现并不一定全部指代同一实施例，但是可以指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，如通过本公开将对本领域普通技术人员显而易见的，特定的特征、结构或特性能以任何合适的方式进行组合。
类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的描述中，出于精简本公开和辅助理解各发明性方面中的一个或多个发明性方面的目的，本发明的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图或其描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映要求保护的发明要求比每一项权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映，发明性方面存在于比单个前述公开的实施例的全部特征更少的特征中。因此，具体实施方式之后所附的权利要求由此被明确纳入本具体实现方式中，其中每一项权利要求本身代表本发明的单独实施例。
此外，尽管本文中所描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但不包括其他实施例中所包括的其他特征，但是如本领域技术人员将理解的那样，不同实施例的特征的组合旨在落在本发明的范围内，并且形成不同实施例。例如，在所附的权利要求书中，所要求保护的实施例中的任何实施例均能以任何组合来使用。
在本文中所提供的描述中，阐述了众多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，公知的方法、结构和技术未被详细示出，以免混淆对本描述的理解。
在本文件中，术语“集成磁集中器”(IMC)和“集成磁通量集中器”(iMFC)的含义相同。
图1(a)至图1(c)示出了从WO98547A1已知的角度位置传感器系统100，其整体通过引用并入本文。
本申请的图1(a)是该WO公开的图1的副本，并示出了可相对于衬底旋转的条形磁铁。该衬底包括四个水平霍尔元件，布置在一个圆上。
本申请的图1(b)是该WO公开的图2的副本，并且示出了传感器设备的传感器元件的透视图。传感器设备102包含四个水平霍尔元件4、5、6、7，这四个水平霍尔元件布置在圆上，分别用于提供信号S4、S5、S6、S7。传感器元件以90°的倍数成角度隔开。第一差分信号计算为(S7-S6)。第二差分信号计算为(S5-S4)。使用以下公式计算磁铁的角度位置：
θc＝arctan((S7-S6)/(S5-S4)) [1]
其中S4和S5位于彼此径向相反处，S6和S7位于彼此的径向相反处。需指出，该WO申请的优先日期可追溯到1997年5月，距今已有23年多，这是巨大的，尤其是在竞争激烈的电子领域，尤其是工业和汽车应用电子领域。图1(a)至图1(c)所示的布置具有非常有利的特性，例如，它提供360°的测量范围，并且对(均匀的)外部干扰场基本不敏感。例如，在电机应用中，这些是非常理想的特性。
然而，这种布置的一个缺点是它不能轻易缩小。例如，如果磁铁的尺寸和水平霍尔元件的尺寸以及它们之间的距离减少，则机械公差和工艺公差的影响增大，传感器信号变得非常小，差分信号变得非常小，信号的信噪比(SNR)减小，传感器系统的精度减小。
发明人面临的问题是，是否可能提高如图1(a)所示的传感器布置的精度和/或减小该传感器布置的尺寸。在提交WO公开的时候，图1(a)中的霍尔元件之间的距离可能约为2.5mm，因此挑战在于，径向相反的水平霍尔元件之间的距离是否可以减小至最大2.0mm，或最大1.8mm，或最大1.6mm，或最大1.5mm，或最大1.4mm，或最大1.3mm，或最大1.2mm，或最大1.0mm，或至最大0.9mm，或至最大0.8mm，或至最大0.7mm，或至最大0.6mm，或最大0.5mm，同时仍然提供具有相当精度的角度位置传感器(例如，角度误差最大2.0°，或最大1.5°，或最大1.0°，或最大0.7°，或最大0.5°)。
发明人想到提供一种集成传感器设备，该集成传感器设备具有图2(a)中示意性说明的磁传感器结构，包括多个水平霍尔元件H1至H4，并进一步包括多个集成磁通量集中器iMFC1至iMFC4，每个都与相应的底层水平霍尔元件对齐。
这是本发明的底层思想之一，并且是研究项目的开始，因为他们不知道这是否实际可行，性能是否会提高，提高多少，以及如何以经济高效的方式实现，例如在CMOS工艺中。
这不是一个简单的想法，因为(i)包括(一个)集成磁通量集中器的现有磁传感器结构通常用于将水平磁通线弯曲成垂直磁通线，以便Bx或磁场分量可以被水平霍尔元件测量；以及(ii)在现有解决方案中，水平霍尔元件位于IMFC的边缘，而不是其中心；以及(iii)已知的集成磁通量集中器通常具有盘形形状，具有约200μm的相对大直径和约20μm至25μm的高度(或厚度)(因此具有约10/1的纵横比)。在衬底高度方向上构建类似的iMFC结构是不现实的。而且，将尺寸减小近10倍并期望得到相同的结果也是不现实的。简言之，发明人不知道可以预期什么，或者更具体地说，中等高度和/或中等高度/直径比的iMFC的性能是什么，和/或是否在集成解决方案中实现这样的iMFC是可能的，因为CMOS和更普遍的微加工技术不太适合在微尺度上构建“垂直结构”。
发明人制作了一种传感器布置的计算机模型，该传感器布置包括水平霍尔元件和具有各种形状的磁通量集中器，该磁通量集中器包括软磁材料或由软磁材料组成，并进行了模拟以验证该结构如何对不同方向的磁场作出反应。计算机模拟是使用一个名为“COMSOL
Figure BDA0003326415200000151
”的软件模拟程序进行的，该程序在编写本应用程序时已上市，但也可以使用其他模拟工具。
图2(b)示出了通量集中器底表面在半导体衬底上的正交投影。在所示的示例中，iMFC的底表面面积略大于水平霍尔元件的面积，但这不是本发明起效的绝对要求，并且还设想了霍尔元件对角线的长度和圆形底表面的直径的比率在50％至200％、或60％至170％、或70％至140％、或80％至125％、或90％至110％的范围的替代性实施例。在一些实施例中，iMFC底表面的投影面积大于霍尔元件的投影面积。在一些实施例中，iMFC底表面的投影面积小于霍尔元件的投影面积。在一些实施例中，水平霍尔元件的投影面积完全包含在iMFC底表面投影的边缘内。在一些实施例中，iMFC底表面的投影面积完全包含在水平霍尔元件的投影面积内。在一些实施例中，iMFC底表面的投影区域的边缘与水平霍尔元件的投影区域的边缘相交。霍尔元件可以具有基本方形的形状。
图2(c)示出了一个这样的磁传感器结构的侧视图，进一步示出了各种尺寸，诸如：iMFC顶表面直径“Dt”、iMFC底表面直径“Db”、iMFC高度“H”、水平霍尔元件和iMFC底表面之间的距离“d”以及水平霍尔元件的宽度“W”。Dt、Db和H的预期值为20μm至80μm；“d”的预期值为1μm至20μm；W的典型值为5μm至50μm。
图3示出了使用具有截锥形形状的iMFC 111的这种模拟的结果，该iMFC 111具有在水平霍尔元件101的中心上方对齐的轴。iMFC的底表面与水平霍尔元件的距离为“d”。在X方向上施加均匀场Bx。下表列出了模拟布置的几何参数，但本发明当然不限于此。
图3
霍尔元件尺寸 15μm x 15μm
iMFC的高度(H) 60μm
iMFC的底部直径 20μm
iMFC的侧壁的角度(λ) 100°
霍尔和iMFC之间的距离 12μm
可以看出，被水平霍尔元件101“看到”的磁场线基本上平行于水平霍尔元件，并且它们基本上相对于穿过中心(未示出)的假想垂直对称面对称，因此水平霍尔元件不会测量到净信号。
图4(a)至图4(c)示出了在存在负Z方向均匀磁场的情况下三个磁传感器布置的灰度图像和模拟结果，每个磁传感器布置包括水平霍尔元件和集成磁通量集中器(iMFC)，该集成磁通量集中器(iMFC)具有基本上截锥形形状，轴与水平霍尔元件的中心对齐。下表列出了这些布置的几何参数：
Figure BDA0003326415200000161
可以看出，被水平霍尔元件感测的磁场线基本上与水平霍尔元件正交，因此，它们可以被水平霍尔元件测量。灰度图像的对比度表示磁场强度和磁场放大：“亮”表示振幅相对较高，“暗”表示振幅相对较低，因此亮点表示具有“放大”的位置。
模拟还表明，霍尔元件和iMFC底表面之间的距离“d”越小，放大率越高，这将被利用在图13所示方法获得的传感器设备中，其中iMFC部分地实现在所谓的“互连堆叠”(有时也称为“金属堆叠”)中。
由于被定向于任意方向上的磁场可以被分解为平行于水平霍尔元件的分量Bx和By(将不被感测)和垂直于水平霍尔元件的分量Bz(将被感测),因此可以从图3和图4(a)至图4(c)理解具有“水平霍尔元件和与水平霍尔元件对齐的顶部iMFC”的磁场组件可以被用于测量Bz场。
为了获得更好的磁场增益的印象，还进行了其他模拟。在这些模拟中，使用了由FeNi制成并且具有圆柱形形状的iMFC(因此侧壁的角度λ为90°)，其底表面直径(D)为30μm，霍尔和iMFC之间的距离(d)为12μm，水平霍尔元件具有15μm x 15μm的方形(WxW)。
图5(a)示出了由具有各种直径(从20μm到60μm)的圆柱形的iMFC提供的磁增益Gz，其作为iMFC高度的函数。可以看出，对于给定的直径，具有较大高度的iMFC提供较大的增益Gz。例如，对于具有约30μm直径和约20μm高度的iMFC(带有正方形的曲线)，增益Gz约等于1.34，远高于预期。作为另一个示例，如果此iMFC的高度增加到约60μm，则增益Gz将增加到约1.92(带有三角形的曲线)，这是巨大的。而且同样非常令人惊讶的是，对于20μm至60μm范围内的任何给定高度，直径D为约20μm至30μm时，增益Gz最大。
图5(b)示出了具有各种直径的集成磁通量集中器iMFC的磁增益Gz，其作为iMFC高度H的函数。可以看出，增益Gz大体上随高度H线性增加。可以看出，对于给定高度H，增益Gz随直径从60μm减小至约30μm而增加，但如果直径进一步减小至约20μm，则增益Gz保持基本上恒定(带有圆的曲线和带有菱形的曲线彼此非常接近)。
根据经验，对于具有直立壁(λ＝90°)形状且直径(在圆柱形形状情况下)或“最大对角线”(对于棱柱，参见例如图6(a)至图6(d))约为20微米至30微米的集成磁通量集中器(iMFC)，增益Gz可通过以下公式近似计算：
Gz＝1.05+(0.0145*H) [2]
其中Gz为磁增益，H为iMFC的高度，单位为微米。
作为一些示例：
-对于D＝20微米至30微米且H＝20微米的圆柱形iMFC，Gz等于约1.34
-对于D＝20微米至30微米且H＝23微米的圆柱形iMFC，Gz等于约1.38
-对于D＝20至30微米且H＝30微米的圆柱形iMFC，Gz等于约1.49
-对于D＝20微米至30微米且H＝40微米的圆柱形iMFC，Gz等于约1.63
-对于D＝20微米至30微米且H＝50微米的圆柱形iMFC，Gz等于约1.77
-对于D＝20至30微米且H＝60微米的圆柱形iMFC，Gz等于约1.92
令人惊讶的是，具有直径D仅为约20μm且高度H仅为约20μm的圆柱形磁通量集中器的磁传感器布置提供了系数为1.34的无源放大，这意味着其产生了比没有磁通量集中器的水平霍尔元件大34％的信号。这是无法预测的巨大的进步。
通过在水平霍尔元件顶部添加iMFC，该见解可用于构建能够提供更大信号幅度(Bz)的磁传感器结构，从而获得更好的信噪比和更高的精度。另外或可选地，例如当确定梯度信号(例如，如图2(a)的配置中的dBz/dx和dBz/dy)时，或者当确定成对值之间的差分信号时(参见例如图15)，由iMFC提供的增益Gz可用于减小水平霍尔元件之间的距离“dx”，在不会降低其信噪比(SNR)。
为完整起见，应注意，如果距离“d”减小，和/或如果侧壁的角度λ减少(小于90°)，则磁增益Gz通常会增加。只要iMFC的直径D大于霍尔板的对角线(W*√2)，增益Gz将保持基本上不变对于较小直径的iMFC，磁增益可能会降低。如上文已经提及的，具有相同高度H的截锥形形状的iMFC的增益Gz将大于图5(a)和图5(b)中所示的值。
虽然对作为软磁材料的FeNi进行了模拟，但本发明当然不限于此，还可以使用其他软磁材料，例如非晶态金属合金，例如铁基合金、镍基合金、铁镍基合金、钴基合金。该合金还可包含一种或多种：硅、硼、碳、铜。
图6(a)至图6(d)示出了包括水平霍尔元件和与其对齐的集成磁通量集中器的传感器结构的示例，其中iMFC具有各种形状。这些传感器结构也可用于本发明的实施例中，本发明不限于此。图6(a)示出了圆柱形形状，图6(b)示出了具有方形横截面的棱柱，图6(c)示出了具有六角形横截面的棱柱，图6(d)示出了具有八角形横截面的棱柱。从这些示例中，可以清楚地看出也可以使用具有规则或不规则多边形横截面的其他棱柱。
实际上，直立壁可能与半导体衬底不完全正交，但这不是本发明起效所必需的。事实上，使用壁略微倾斜使得iMFC逐渐向位于下方的水平霍尔元件倾斜的结构甚至可能是有益的(就提高增益而言)。
水平霍尔元件和集成磁通量集中器之间的距离“d”优选小于25μm，或小于20μm，或小于15μm，或小于12μm，或小于9μm，或小于6μm，或小于5μm，或小于4μm。虽然距离“d”对于本发明起效不是关键的(只要它小于约30μm)，但是集成磁通量集中器提供的增益Gz可以随着距离“d”的增加而略微减小。
本发明还提出了包括一个或多个传感器结构的磁传感器结构，如图2(c)和/或图4(a)至图4(c)所示。
图7(a)示出了传感器布置700的透视图，图7(b)示出了传感器布置700的横截面侧视图，传感器布置700包括中央水平霍尔元件701和与中央水平霍尔元件701对齐的集成磁通量集中器711，如上文所描述。传感器布置700进一步包括环形的第二集成磁通量集中器712。环712具有大于第一磁通集中器711外径的内径，并且与第一磁通集中器711同心布置。传感器布置700进一步包括第二和第三水平霍尔元件702、703，它们布置为与第二磁通量集中器712的外边缘相邻，并且在第二磁通量集中器712的相对侧。
在附图中，第一磁集中器711的高度示出为大于第二磁集中器712的高度，但这不是绝对需要的，并且在其他实施例中，第一磁集中器711的高度可以等于或低于第二磁集中器712的高度。
在特定实施例中，第一磁通量集中器711的直径为约25μm±10μm，环712的内径为40μm至120μm，外径为170μm至250μm，第一磁通量集中器的高度为20μm至60μm，第二磁通量集中器712的高度为20μm至30μm。
在特定实施例中，第一和第二iMFC的高度相等，并且在20μm到30μm的范围内。这提供了两个磁通量集中器711、712可以在相同的(多个)处理步骤中同时形成的优点。
图7(b)示出了在被第一磁集中器711放大后垂直磁场Bz如何被第一水平霍尔元件Hc测量，并且示出了在被第二磁集中器712放大后基本上水平的磁场Bx如何被水平霍尔元件H1和H3测量。
使用环形形式的磁通集中器的水平磁场分量Bx的测量与使用盘形形式的磁通集中器的水平磁场分量Bx的测量非常相似。
使用磁传感器结构700，水平磁场分量Bx例如可以计算为Bx＝A*(H3-H1)，其中A是(尤其)依赖于第二磁集中器712的特性的预定义常数。垂直磁场分量Bz例如可以计算为Bz＝K*Hc，其中K是(尤其)依赖于第一磁集中器711的特性和水平霍尔元件Hc的相对位置的预定义常数。
在本发明的实施例(未示出)中，提供了一种传感器设备(未示出)，其具有如图7(a)所示的两个磁结构，彼此间隔的一定距离Δx在1.0mm至2.5mm范围内，或在1.5mm至2.1mm范围内，例如等于约1.7mm，或等于约1.8mm，或等于约1.9mm。第一磁结构将在第一位置X提供磁场的值Bx1和Bz1，第二磁结构将在第二位置X+Δx提供磁场的值Bx2和Bz2。传感器设备可进一步被配置用于确定Bx组件沿X方向的第一磁场梯度dBx/dx和Bz组件沿X轴的第二磁场梯度dBz/dx，并可进一步被配置用于基于这些梯度确定线性位置或角度位置，例如根据公式：
θ＝atan2(dBx/dx,dBz/dx)[3]
本实施例的主要优点是，不仅Bx场可以被无源地放大，而且Bz场也可以被无源地放大。这在Bz场弱于Bx场的系统中可以特别有利。
图7(c)示出了磁传感器结构750，其是图7(a)的结构的变体，具有五个水平霍尔元件：一个位于第一iMFC 751下方的中心霍尔元件Hc和四个布置在环形形状的iMFC 752的边缘的水平霍尔元件。结构750能够测量特定位置处的三个正交磁场分量Bx、By、Bz。
线性或角度位置传感器设备(未示出)可包括两个如图7(c)所示的磁传感器结构，它们沿X方向间隔一定距离Δx。这种设备能够在第一传感器位置X处测量(Bx1，By1，Bz1)，并在第二传感器位置X+Δx处测量(Bx2，By2，Bz2)，并且可以被配置用于计算磁场分量Bx、By、Bz沿X方向的三个磁场梯度dBx/dx、dBy/dx、dBz/dx。
另一线性或角度位置传感器设备(未示出)可以包括至少三个、例如四个图7(c)中示出的磁传感器结构，这四个磁传感器结构钟两个沿X方向间隔一定距离Δx，另外两个沿Y方向间隔一定距离Δy。这种设备能够测量至少三个、例如四个三维磁场矢量(Bx[i]、By[i]、Bz[i])，并且可以被配置用于计算六个磁场梯度，包括：沿X方向的dBx/dx、dBy/dx、dBz/dx，以及沿Y方向的dBx/dy、dBy/dy、dBz/dy。
图8(a)示出了本发明提出的能够测量三个正交磁场分量Bx、By、Bz的另一磁传感器结构800的俯视图。结构800包括中央霍尔元件Hc和位于中央霍尔元件上方并与其对齐的第一IMFC 811，进一步包括四个水平霍尔元件H1-H4和四个径向延伸的细长IMFC元件812a-812d。霍尔元件H1-H4被布置在相应iMFC元件的边缘附近。该传感器结构能够在单个传感器位置测量Bx、By、Bz。线性或角度传感器设备可包括用于在多个位置测量磁场向量(Bx、By、Bz)的至少一个或至少两个、或至少三个或至少四个这样的结构，并且可以适用于基于此计算一个或多个(一阶或二阶)磁场梯度。
图8(b)在俯视图中示出了另一个磁传感器结构850，它是图8(a)的传感器结构800的变体，并且也能够在单个传感器位置测量三个正交磁场分量Bx、By、Bz。它还包含四个细长的磁集中器元件852a-852d和四个水平霍尔元件H1-H4。传感器设备可包括至少一个或至少两个、或至少三个或至少四个这样的结构，并且可适用于基于此计算一个或多个(一阶或二阶)磁场梯度。
图9(a)是传感器设备920的示意图，其包括具有至少一个入如上文所描述的磁传感器结构的半导体衬底。
图9(b)是传感器设备970的示意图，该传感器设备970包括彼此堆叠的两个半导体管芯。在该示例中，第一半导体管芯922可以包括或可以不包括磁传感器元件，且可以包括或可以不包括集成磁通量集中器。第二半导体管芯921包括如上文所描述的传感器布置，包括水平霍尔元件Hc和与其对齐的磁通集中器911。两个半导体管芯可以以已知方式互连，例如通过接合导线。使用两个单独的半导体管芯的优点在于，它允许独立地优化每个半导体衬底的工艺。
在变型(未示出)中，传感器设备可包括并排布置的两个单独的半导体管芯。
图10是包括半导体衬底1022的传感器设备1070的示意图。半导体衬底1022包括经典磁传感器结构(例如，包括环形形状的或盘形形状的IMC)和布置在IMC边缘附近的至少两个水平霍尔元件H1、H3。半导体衬底1022进一步包括集成磁通量集中器1011，其与水平霍尔元件Hc对齐，如上文所描述。此图的主要目的是显示单个半导体衬底可以包含不同类型的集成磁集中器，具有相同高度或不同高度。
在实施例1000的变体中，经典传感器结构可以包括例如
多个径向取向的细长IMC组件，以及多个水平霍尔元件，其布置在这些细长IMC组件的边缘附近，例如类似于图8(a)或图8(b)中所示的元件。
图11示出了可用于生产包括如上文所描述的磁传感器结构的集成传感器设备(例如，参见图2(c)或图4(a)至图4(c))的方法的流程图，并且图12示出了在该方法的各个步骤中获得的中间结构。该方法包括以下步骤：
a)提供1101包括水平霍尔元件的半导体衬底；
图12(a)中示出了这种衬底的示例。该衬底可以是CMOS衬底，其包括半导体材料(例如，Si或GaAs)，该半导体材料具有有源表面，其中实现了水平霍尔元件1201。衬底还可包括“互连堆叠”1223(也称为“金属堆叠”)，包括由绝缘层分隔的至少四个金属层。衬底可进一步包括顶层1224，例如钝化层，例如包括氧化硅或氮化硅或者由氧化硅或氧化氮组成。
b)在半导体衬底的顶部提供1102光致抗蚀剂层1225；
提供光致抗蚀剂层可以例如通过旋涂来完成。
c)在光致抗蚀剂层1225中形成1103开口1226或空腔，使得开口1226或空腔的中心基本上与水平霍尔元件1201的中心对齐，并且使得在垂直于半导体衬底的Z方向上测量的开口的高度(H)为在平行于半导体衬底的方向(例如X或Y)上测量的开口横向尺寸(D)的至少25％；
例如，可以通过光刻在光致抗蚀剂层1255中形成开口。开口的高度可由光致抗蚀剂层1225的高度定义。开口的横向尺寸可由图案定义。开口1226的底表面面积可以大于、基本上等于或小于水平霍尔元件1201的面积。图12(b)中示出了在执行步骤b)和c)后获得的衬底的示例。
d)在开口或空腔内沉积1104软磁材料，以形成具有高度(H)和横向尺寸(D)的形状的集成磁集中器，其中高度为横向尺寸的至少50％。
例如，可以通过电镀来沉积软磁性材料。软磁材料可以是Fe、Ni、FeNi、Fe基合金、Ne基合金或FeNi基合金。
图12(c)中示出了在执行步骤d)后获得的衬底的示例。
该方法可以进一步包括去除1105光致抗蚀剂层1225的步骤d)之后的可选步骤e)。
图12(d)中示出了在执行步骤e)后获得的衬底的示例。
当然，取决于具体实现，该方法可以包括进一步的步骤，例如，在执行电镀之前提供种子层。这些步骤及其目的在本领域中是众所周知的，因此这里不需要更详细地解释。
在该方法的变体中，步骤c)包括形成H/D>30％、或H/D>40％、或H/D>50％、或H/D>60％或H/D>70％的开口。
图13示出了可通过图11所示方法的变体获得的中间结构。
图13(a)所示的中间结构类似于图12(a)的中间结构。它包括具有有源表面和水平霍尔元件1301的半导体衬底，并且包括互连堆叠1323和钝化层1324。
图13(b)中所示的中间结构可以通过在图13(a)的衬底上提供光致抗蚀剂层1325以及通过在光致抗蚀剂层1325中形成开口1326(例如通过图案化和蚀刻)来获得。
然而，与现有技术中通常所做的相反，开口1326被制成使得其部分穿透互连堆叠1323内部。这可以通过部分蚀刻互连堆叠1323的一个或多个隔离层和/或金属层来实现。在图13(b)的具体示例中，互连堆叠1323包含四个金属层M1、M2、M3、M4，并且开口1326延伸至邻接被提供在第三金属层M3中的金属蚀刻挡块1328，但本发明不限于此，并且在变体中，金属蚀刻挡块可被提供在另一金属层中，甚至可以省略。当省略时，开口的深度可以通过蚀刻工艺的定时来确定，以本领域已知的方式。
图13(c)中所示的结构可通过在开口或空腔1327中沉积软磁性材料(例如铁磁性材料)获得，例如通过电镀。
图13(d)中所示的结构可以通过去除光致抗蚀剂层来获得，这是可选的。
感兴趣的读者可以在同一申请人于2019年5月24日提交的共同未决专利申请EP19176438.0中找到互连层1323中的开口如何被制造的更多变体和/或更多细节，其通过引用整体并入本文。该早期EP申请中提及的所有技术和材料也被设想为本文所描述的方法的可能变体或增强。
图13(c)的结构与图12(c)的结构之间的主要区别在于，磁通量集中器1327位于更靠近霍尔元件1301的位置，因此霍尔元件与磁通量集中器1327的底表面之间的距离“d”减小，这可能有利于磁增益Gz。
虽然原始问题(如图1所示)和图2中提出的解决方案与具有四个水平霍尔元件的传感器设备有关，但本发明当然不限于具有四个水平霍尔元件的设备，也适用于具有至少一个水平霍尔元件以及与其对齐的iMFC的传感器设备。以下内容是为了完整性而提供的，不会详细描述。
图14(a)和图14(b)示出了磁传感器结构的另一个实施例，该磁传感器结构包含两个如图2(c)或图4(a)至图4(c)所示的结构，它们沿轴间隔一段距离Δx，分别在透视图和俯视图。该结构能够测量Bz1、Bz2和dBz/dx。该结构例如可用于电流传感器设备中。
图15(a)是包含三个如图2(c)或图4(a)至图4(c)所示的结构的磁传感器结构的俯视图，它们沿轴等距隔开。
图15(b)是包含多极磁结构的线性位置传感器和如图15(a)所示的磁传感器结构的示意图。
图15(c)是包含四极环形磁铁的角度位置传感器以及如图15(a)所示的位于离轴的磁传感器结构。
图15(d)示出了图15(a)的磁传感器结构的变体，其中传感器元件位于三角形上，可用于线性或角度位置传感器系统。
图15(e)示出了图15(a)的磁传感器结构的变体，包括四个传感器元件，沿轴等距布置，可用于线性或角度位置传感器系统。
图15(f)示出了图15(a)的磁传感器结构的变体，其包含位于梯形上的四个传感器元件，可用于线性或角度位置传感器系统。
感兴趣的读者可以在专利申请EP20173760.8中找到关于如何从传感器信号导出角度或线性位置的更多细节，该专利申请由同一申请人于2020年5月8日提交，并通过引用并入本文，因此无需在此重复。
图16(a)和图16(b)在透视图和俯视图中示出了图2(a)的磁传感器结构的变体，包括图2(c)所示的三个传感器结构，它们位于虚拟圆上并以120°的倍数成角度间隔。
图16(c)示出了包括如图16(a)和图16(b)所示的磁传感器结构的角度传感器设备1620，并且示出了包括该传感器设备1620并且进一步包括双极磁铁的角度系统1650。在图16(c)所示的实施例中，磁铁是双极盘形磁铁，但本发明不限于此，还可以使用其他双极磁铁，例如双极环形磁铁或双极棒形磁铁。
类似的但没有集成磁通量集中器的传感器设备在本领域已知，因此这里不需要更详细地描述。可以这样说，三个霍尔元件将磁铁提供的磁场作为三个正弦信号进行感应，这三个正弦信号相移120°，由此可以角度位置信号可以被导出。
图17(a)和图17(b)在透视图和俯视图中示出了图2(a)和图16(a)的磁传感器结构的变体，包括六个图2(c)或图4(a)至图4(c)所示的传感器结构，它们位于虚拟圆上并以60°的倍数成角度间隔。
图17(c)示出了包括如图17(a)和图17(b)所示的磁传感器结构的角度传感器设备1720，并且示出了包括该传感器设备1720并且进一步包括四极磁铁的角度系统1750。在图17(c)所示的实施例中，四极磁铁是四极盘形磁铁，但本发明不限于此，还可以使用其他四极磁铁，例如四极环形磁铁。
从上面可以清楚地看出，图2(c)或图4(a)至图4(c)中所示的磁传感器结构可用于目前使用水平霍尔而不使用集成磁通量集中器的所有解决方案，并且用于相同目的(测量垂直于半导体衬底的磁场分量)但信噪比(SNR)有所提高。
附图标记：
在不同的实施例中，相似的元件通常具有相似的参考号，以100的倍数不同。
-00:磁传感器布置
-01:(第一)水平霍尔元件
-02:第二水平霍尔元件
-03:第三水平霍尔元件
-04:第四水平霍尔元件
-05:第五水平霍尔元件
-10:磁传感器结构
-11:(第一)磁集中器
-12:第二磁集中器
-20:传感器设备
-21:(第一)半导体衬底/半导体管芯
-22:第二半导体衬底/半导体管芯
-23:互连堆叠
-24:顶层，例如钝化层
-25:光致抗蚀剂
-26:开口或空腔
-27:磁性材料
-28:边挡块
-29:垂直轴
M1,M2,M3,M4:第一、第二、第三、第四金属层

Claims (15)

1.一种集成传感器设备(920；970；1070)，包括：
-半导体衬底(921)，包括第一水平霍尔元件(Hc)；
-第一集成磁通量集中器(911)，位于所述第一水平霍尔元件(Hc)上方；
其特征在于，
-所述第一磁通量集中器(911)具有几何中心与所述水平霍尔元件(Hc)的几何中心对齐的形状；以及
其中，所述形状在垂直于所述半导体衬底(921)的方向(Z)上具有高度(H)，并且在平行于所述半导体衬底(921)的方向(X，Y)上具有最大横向尺寸(D)；
并且其中，所述磁通量集中器(iMFC)的所述高度(H)为至少30μm，和/或其中，所述高度(H)与所述最大横向尺寸(D)的比率为至少25％。
2.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
-其中，所述集成磁通量集中器(911)的形状为整体圆柱形形状，或整体锥形形状，或整体截短锥形形状，或旋转对称形状，或围绕纵轴的圆对称形形状，或具有带有规则多边形横截面的整体棱柱形形状，或具有整体蘑菇形形状，或包括主要圆柱形部分，或包括主要圆锥形部分，或包括主要截断圆锥形部分。
3.如权利要求2所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述圆锥形形状或截短圆锥形形状或圆锥形部分或截短圆锥形部分向所述水平霍尔元件(Hc)逐渐变细。
4.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述集成磁通量集中器(iMFC)的所述形状在平行于所述半导体衬底的平面上的横截面具有直径(D)或最大对角线，所述直径(D)或最大对角线的范围为从15μm至40μm，或从15μm至35μm，或从16μm至34μm，或从17μm至33μm，或从18μm至32μm，或从19μm至31μm，或从20μm至30μm。
5.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述水平霍尔元件(Hc)在所述衬底上的正交投影完全位于所述集成磁通量集中器的底表面在所述衬底上的正交投影的边缘内；
或者其中，所述集成磁通量集中器的所述底表面在所述衬底上的正交投影完全位于所述水平霍尔元件(Hc)在所述衬底上的正交投影的边缘内；
或者其中，所述水平霍尔元件(Hc)在所述衬底上的正交投影的边缘与所述集成磁通量集中器的所述底表面在所述衬底上的正交投影的边缘相交。
6.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述传感器设备为电流传感器设备，或者
其中，所述传感器设备是线性位置传感器设备；或者
其中，所述传感器设备是角度位置传感器设备。
7.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述水平霍尔元件(Hc)和所述集成磁通量集中器(911)之间的距离(d)是从1μm至20μm范围内的值。
8.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述半导体衬底包括互连堆叠(1323)，所述互连堆叠包括由多个绝缘层分隔的至少四个金属层(M1、M2、M3、M4)；
并且其中，所述集成磁通量集中器(1327)的至少一部分位于所述互连堆叠(1323)内。
9.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述半导体衬底(921)具有包括所述水平霍尔元件(Hc)的有源表面和无源表面；并且
其中，所述集成磁通量集中器(911)位于所述有源表面的侧面。
10.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
其中，所述半导体衬底(921)具有包括所述水平霍尔元件(Hc)的有源表面，和无源表面；并且
其中，所述集成磁通量集中器(911)位于所述无源表面的侧面。
11.如权利要求1所述的集成传感器设备(920；970；1070)，
还包括第二磁通量集中器(712；752；1012)，其具有内径大于所述第一磁通量集中器(711)的外径的环形形状，并且与所述第一磁通量集中器(711)同心布置；并且其中，所述半导体衬底还包括至少第二和第三水平霍尔元件(H1，H3)，所述第二和第三水平霍尔元件被布置在所述第二集成磁通量集中器(712；752)的边缘附近；
或者还包括多个第二集成磁通量集中器(812a-812d；852a-852d)，所述多个第二集成磁通量集中器中的每一个具有细长形状，并且相对于所述第一水平霍尔元件(Hc)径向定向；并且其中，所述半导体衬底还包括多个进一步水平霍尔元件(H1、H2、H3、H4)，所述多个进一步水平霍尔元件被布置在相应的第二集成磁通量集中器的边缘附近。
12.如权利要求1所述的集成传感器设备(1070)，
其中，所述半导体衬底还包括具有环形形状或盘形形状的第二磁通量集中器，并且还包括至少第二和第三水平霍尔元件，所述至少第二和第三水平霍尔元件被布置在所述第二集成磁通量集中器(810)的边缘附近；
或者其中，所述半导体衬底还包括具有细长形状的多个第二磁通量集中器，并且还包括多个水平霍尔元件，所述多个水平霍尔元件中的每一个被布置在相应细长形状的边缘附近。
13.如权利要求1所述的集成传感器设备(970)，
还包括第二半导体衬底；
其中，所述第二半导体衬底包括具有环形形状或盘形形状的第二磁通量集中器，并且还包括至少第二和第三水平霍尔元件，所述第二和第三水平霍尔元件被布置在所述第二集成磁通量集中器(810)的边缘附近；
或者其中，所述第二半导体衬底包括多个具有细长形状的第二磁通量集中器，并且还包括多个水平霍尔元件，所述多个水平霍尔元件中的每一个被布置在相应细长形状的边缘附近；
其中，所述第一半导体衬底和所述第二半导体衬底被堆叠在彼此顶部或者彼此相邻，并且通过接合导线互连。
14.用于生产集成传感器设备的方法(1100)，包括以下步骤：
a)提供(1101)包括第一水平霍尔元件(Hc)的半导体衬底；
b)在所述半导体衬底的顶部提供(1102)光致抗蚀剂层(1224；1324)；
c)在所述半导体衬底的顶部层中形成(1103)开口或空腔(1266；1326)，使得所述开口或所述空腔的中心基本上与所述第一水平霍尔元件(Hc)的中心对齐；
d)在所述开口或所述空腔(1266；1326)内提供(1104)软磁材料，从而使第一磁通集中器具有沿垂直于所述半导体衬底的轴的形状并穿过所述第一水平霍尔元件。
15.如权利要求14所述的方法(1100)，
其中步骤a)包括：提供(1101)半导体衬底，所述半导体衬底包括第一水平霍尔元件(Hc)，并包括互连堆叠(1223；1323)，所述互连堆叠包括由多个绝缘层分隔的至少四个金属层(M1-M4)；以及
其中步骤b)包括：去除所述绝缘层中的至少一个的至少一部分。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115211834A (zh) * 2022-08-01 2022-10-21 重庆邮电大学 一种基于Halbach阵列的磁粒子成像扫描仪

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240329164A1 (en) * 2023-03-30 2024-10-03 Texas Instruments Incorporated Hall sensor with magnetic flux concentrator

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339875A (en) * 1979-05-07 1982-07-20 Papst-Motoren Kg Method of assembling a galvanomagnetic sensor in a cavity in a conducting plate
US6184679B1 (en) * 1995-10-30 2001-02-06 Sentron Ag Magnetic field sensor comprising two hall elements
CN101421635A (zh) * 2006-04-13 2009-04-29 旭化成电子材料元件株式会社 磁传感器及其制造方法
US20110193556A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Stmicroelectronics S.R.I. Integrated magnetic sensor for detecting vertical magnetic fields and manufacturing process thereof
US20120001620A1 (en) * 2010-07-05 2012-01-05 Melexis Tessenderlo Nv Magnetic angle sensor
US20150070002A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 Melexis Technologies Nv Magnetic Field Orientation Sensor and Angular Position Sensor Using Same
CN104583727A (zh) * 2012-08-23 2015-04-29 迈来芯技术股份有限公司 用于使用多极磁体来测量绝对角位置的布置、方法和传感器
CN105914293A (zh) * 2015-02-19 2016-08-31 精工半导体有限公司 磁传感器及其制造方法
CN105988091A (zh) * 2015-03-17 2016-10-05 精工半导体有限公司 半导体装置
CN107192969A (zh) * 2016-03-15 2017-09-22 精工半导体有限公司 磁传感器及其制造方法
CN107658325A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 迈来芯电子科技有限公司 具有含减小的矫顽力的软磁合金的传感器器件及制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916074B1 (en) 1997-05-29 2003-07-30 AMS International AG Magnetic rotation sensor
CN101641609B (zh) * 2007-03-23 2013-06-05 旭化成微电子株式会社 磁传感器及其灵敏度测量方法
US8518734B2 (en) 2010-03-31 2013-08-27 Everspin Technologies, Inc. Process integration of a single chip three axis magnetic field sensor
DE102011107703B4 (de) * 2011-07-13 2015-11-26 Micronas Gmbh Integrierter Stromsensor
KR20140077590A (ko) 2012-12-14 2014-06-24 삼성전기주식회사 홀 센서 및 그 제조 방법
JP6663259B2 (ja) * 2016-03-15 2020-03-11 エイブリック株式会社 半導体装置とその製造方法
EP3470863A1 (en) * 2017-10-12 2019-04-17 Melexis Technologies NV Integrated magnetic structure
EP3742130A1 (en) 2019-05-21 2020-11-25 Melexis Technologies SA Magnetic position sensor arrangement
EP4224186B1 (en) 2019-05-24 2024-10-16 Melexis Technologies SA Semiconductor device with embedded magnetic flux concentrator
US11422167B2 (en) * 2020-07-17 2022-08-23 Texas Instruments Incorporated Integrated current sensor with magnetic flux concentrators

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339875A (en) * 1979-05-07 1982-07-20 Papst-Motoren Kg Method of assembling a galvanomagnetic sensor in a cavity in a conducting plate
US6184679B1 (en) * 1995-10-30 2001-02-06 Sentron Ag Magnetic field sensor comprising two hall elements
CN101421635A (zh) * 2006-04-13 2009-04-29 旭化成电子材料元件株式会社 磁传感器及其制造方法
US20110193556A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Stmicroelectronics S.R.I. Integrated magnetic sensor for detecting vertical magnetic fields and manufacturing process thereof
US20120001620A1 (en) * 2010-07-05 2012-01-05 Melexis Tessenderlo Nv Magnetic angle sensor
CN104583727A (zh) * 2012-08-23 2015-04-29 迈来芯技术股份有限公司 用于使用多极磁体来测量绝对角位置的布置、方法和传感器
US20150226581A1 (en) * 2012-08-23 2015-08-13 Melexis Technologies Nv Arrangement, Method and Sensor for Measuring an Absolute Angular Position Using a Multi-Pole Magnet
US20150070002A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 Melexis Technologies Nv Magnetic Field Orientation Sensor and Angular Position Sensor Using Same
CN105914293A (zh) * 2015-02-19 2016-08-31 精工半导体有限公司 磁传感器及其制造方法
CN105988091A (zh) * 2015-03-17 2016-10-05 精工半导体有限公司 半导体装置
CN107192969A (zh) * 2016-03-15 2017-09-22 精工半导体有限公司 磁传感器及其制造方法
CN107658325A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 迈来芯电子科技有限公司 具有含减小的矫顽力的软磁合金的传感器器件及制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115211834A (zh) * 2022-08-01 2022-10-21 重庆邮电大学 一种基于Halbach阵列的磁粒子成像扫描仪

Also Published As

Publication number Publication date
US20240003997A1 (en) 2024-01-04
US20220137161A1 (en) 2022-05-05
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JP2022075541A (ja) 2022-05-18

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