JP2009044072A - Hall element array - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2次元分布を有するホール素子アレイに関する。 The present invention relates to a Hall element array having a two-dimensional distribution.
ホール素子は、ホール効果を利用して磁気量を電気量に変換する素子で、例えば、磁性体の位置検出、回転検出等に用いられている。ホール素子は、GaAs、InSb、Si等の半導体膜からなる活性層が、半絶縁性基板上に形成されて、ほぼ十字形にエッチング加工して形成され、活性層の一方の対向した端部にそれぞれ電流供給用の入力電極が接続され、他方の対向した端部に電圧出力用の出力電極が接続されている。 The Hall element is an element that converts a magnetic quantity into an electric quantity by using the Hall effect, and is used, for example, for position detection and rotation detection of a magnetic material. The Hall element is formed by forming an active layer made of a semiconductor film of GaAs, InSb, Si, etc. on a semi-insulating substrate and etching it into a substantially cross shape, at one opposite end of the active layer. A current supply input electrode is connected to each other, and a voltage output output electrode is connected to the other opposed end.
ホール素子は、単独で用いられる他に、単独で用いられるホール素子を複数個基板上に並べて、ホール素子アレイが構成され、磁性体の平面上の位置の検出、磁界の2次元分布の測定等に利用される。ホール素子アレイの分解能を上げるために、半導体活性層を基板上に横長に形成して、活性層の長手方向両端にそれぞれ入力電極を設けるとともに、活性層の両側縁には長手方向の複数位置に、活性層を挟んで対向する各一対の出力電極を設けて、活性層と両入力電極と各一対の出力電極とでホール素子を形成し、且つこの活性層は、出力電極間に挟まれた部分を、長手方向中央に向けて漸次その幅が小さくなるように形成したホール素子アレイが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 In addition to being used alone, the Hall elements are arranged on a substrate by arranging a plurality of Hall elements to be used alone to form a Hall element array, detecting the position on the plane of the magnetic material, measuring the two-dimensional distribution of the magnetic field, etc. Used for In order to increase the resolution of the Hall element array, the semiconductor active layer is formed horizontally on the substrate, input electrodes are provided at both ends of the active layer in the longitudinal direction, and the active layer is provided at a plurality of longitudinal positions on both side edges. A pair of output electrodes facing each other across the active layer, and a Hall element is formed by the active layer, both input electrodes, and each pair of output electrodes, and the active layer is sandwiched between the output electrodes A Hall element array is disclosed in which a portion is formed so that its width gradually decreases toward the center in the longitudinal direction (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この開示されたホール素子アレイは、直線状に伸びた長手方向にはホール素子の密な配列が可能であるが、平面的な広がりに対しては、密な配列が難しいという問題を有している。従って、直線状の配列方向に沿った磁界の位置を検出できるが、平面的な磁界の位置を精度よく検出することは難しい。
本発明は、平面的な磁界の位置を精度よく検出することが可能なホール素子アレイを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the Hall element array which can detect the position of a planar magnetic field accurately.
本発明の一態様のホール素子アレイは、基板上の所定の位置にモノリシックに形成され、ほぼ90度で交わる十字形の4つの頂部に相当する位置に接続部を有し、対向するそれぞれの前記接続部間に通電可能に形成された複数の半導体活性層と、折り返し部を有し、前記折り返し部を除くとそれぞれ第1の方向及び前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って、隣接する前記半導体活性層の前記接続部同士を接続し、前記半導体活性層内の一方の対向する前記接続部間に電流を流せるように設けられた第1及び第2の配線と、前記第1及び第2の配線を介して接続された前記半導体活性層のそれぞれの端部となる前記接続部と接続された2つずつの入出力電極と、前記折り返し部と接続された出力電極と、を備えたことを特徴とする。 The Hall element array of one embodiment of the present invention is monolithically formed at a predetermined position on the substrate, has connection portions at positions corresponding to the four tops of the cross shape that intersect at approximately 90 degrees, A plurality of semiconductor active layers formed so as to be capable of energizing between the connecting portions and a folded portion, and excluding the folded portion, respectively, along a first direction and a second direction different from the first direction. A first wiring and a second wiring provided to connect the connection portions of the adjacent semiconductor active layers and to allow a current to flow between the opposing connection portions in the semiconductor active layer; Two input / output electrodes connected to the connection portion which is each end of the semiconductor active layer connected via the first and second wirings, an output electrode connected to the folded portion, It is provided with.
本発明によれば、平面的な磁界の位置を精度よく検出することが可能なホール素子アレイを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the Hall element array which can detect the position of a planar magnetic field accurately can be provided.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下に示す図では、同一の構成要素には同一の符号を付す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure shown below, the same code | symbol is attached | subjected to the same component.
本発明の実施例に係るホール素子アレイについて、図1乃至図4を参照しながら説明する。図1はホール素子アレイの構成を模式的に示す平面図である。図2はホール素子アレイの製造方法を工程順に模式的に示す断面図である。図3はホール素子アレイの磁界検出を模式的に示す図である。図4はホール素子アレイの磁界検出の工程を示すフローチャートである。 A Hall element array according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of the Hall element array. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the Hall element array manufacturing method in the order of steps. FIG. 3 is a diagram schematically showing magnetic field detection of the Hall element array. FIG. 4 is a flowchart showing the magnetic field detection process of the Hall element array.
図1に示すように、ホール素子アレイ1は、格子状に配列され、十字形をなす複数の半導体活性層11と、各十字形の頂部に対向配置された4個の接続部13と、折り返し部を有し、折り返し部を除いて対向する接続部13に沿った方向に接続する第1の配線であるX列配線21(実線で示す)及び第2の配線であるY列配線23(破線で示す)と、X列及びY列配線21、23で接続された電流経路の両端部である入出力電極31と、折り返し部と接続された出力電極33とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
十字形をなす半導体活性層11及び接続部13からなる部分をホール素子5と称する。ホール素子5の配列は上下左右の格子状をなし、対向する接続部13に沿った方向、すなわち、折り返し部を除く電流経路の方向は、斜め約45度の方向を向いている。なお、上下左右の格子間隔は、例えば、約100μmである。
A portion including the semiconductor
半導体活性層11は、半導体基板、例えば、絶縁性のGaAs基板の表面に形成されたほぼ90度で交わる通電可能な十字形をなしている。十字形をなす棒の一方、つまり、図1の左下から右上に向かう棒の方向をX軸方向、十字形をなす棒の他方、つまり、図1の右下から左上に向かう棒の方向をY軸方向とする。X軸方向の十字形の棒は、連なって同一直線上に配置され、直線は一定間隔で並列されている。Y軸方向の十字形の棒は、連なって同一直線上に配置され、直線は一定間隔で並列されている。
The semiconductor
接続部13は、半導体活性層11の十字形の棒の端部、つまり頂部であり、1つのホール素子5に4個配置されている。
Four connecting
X列配線21は、X軸方向の十字形の棒の接続部13と隣接するホール素子5のX軸方向の十字形の棒の接続部13とを、X軸方向に沿って接続している。ホール素子アレイ1の周辺部では、X列配線21は、隣に並列されたホール素子5のX軸方向の十字形の棒の接続部13に折り返して接続される。そして、始点となるホール素子5のX軸方向の十字形の棒の接続部13(左上のホール素子5)から、順に接続されて、終点となるホール素子5のX軸方向の十字形の棒の接続部13(右下のホール素子5)まで、1本の通電経路が形成される。
The
Y列配線23は、Y軸方向の十字形の棒の接続部13と隣接するホール素子5のY軸方向の十字形の棒の接続部13とを、Y軸方向に沿って接続している。ホール素子アレイ1の周辺部では、Y列配線23は、隣に並列されたホール素子5のY軸方向の十字形の棒の接続部13に折り返して接続される。そして、始点となるホール素子5のY軸方向の十字形の棒の接続部13(左下のホール素子5)から、順に接続されて、終点となるホール素子5のY軸方向の十字形の棒の接続部13(右上のホール素子5)まで、1本の電流経路が形成される。
The
X列配線21とY列配線23とは、交わることはなく、例えば、異なる配線層を使用して形成されている。接続部13を半導体活性層11からの高さ(上下)の異なる配線層と接続する場合、例えば、後述するように接続部13に垂直にプラグを形成するが、これらのプラグは接続部13の一部をなしている。
The
入出力電極31は、X軸及びY軸方向に、それぞれ形成された1本の電流経路の始点及び終点である。入出力電極31は、動作時、ホール素子アレイ1の外部から電流が供給される。また、動作時、ホール素子アレイ1に発生したホール電圧を外部に出力する。
The input /
出力電極33は、X列配線21及びY列配線23の折り返し部にそれぞれ接続されている。半導体活性層11が直線状に接続された端部には、出力電極33または入出力電極31が形成されている。直線状に接続された半導体活性層11の発生したホール電圧を出力する。
The
次に、ホール素子アレイ1の製造方法について説明する。ホール素子アレイ1は、同一形状のホール素子5が、同一の基板の上にモノリシックに集積され、格子状の位置に配列され、ホール素子5の接続部13が、X列配線21またはY列配線23で接続されている。そこで、1つのホール素子5のX軸及び/またはY軸方向に沿った断面形状により、製造工程を示す。
Next, a method for manufacturing the
図2(a)に示すように、X軸及びY軸に沿った方向において、半絶縁性のGaAs基板10上に、フォトリソグラフィ法により、パターン化したレジスト41を形成し、Siをイオン注入する。イオン注入条件は、例えば、加速エネルギー360keV、ドーズ量2×1012cm2である。レジスト41を剥離した後、約800℃のAs雰囲気中で、活性化アニールを行い、半導体活性層11を形成する。
As shown in FIG. 2A, a patterned
図2(b)に示すように、GaAs基板10上に、例えば、膜厚約500nmのシリコン酸化膜等の絶縁膜43を形成し、その上に、フォトリソグラフィ法により、パターン化したレジスト45を形成し、次に、絶縁膜43をエッチングして、半導体活性層11に達する開口を形成する。
As shown in FIG. 2B, an
図2(c)に示すように、絶縁膜43の開口部に、コンタクト電極12用の金属、例えば、AuGe/Ni/Auを蒸着法で堆積し、リフトオフ法により開口部以外にある金属及びレジスト45を除去し、その後、合金化のため約370℃のアロイ化処理を行って、コンタクト電極12とする。AuGe/Ni/Auの膜厚は、アロイ化処理後に、絶縁膜43の表面とほぼ同一面をなすように制御される。なお、コンタクト電極12及び絶縁膜43は、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法により、表面が平坦化されてもよい。
As shown in FIG. 2C, a metal for the
図2(d)に示すように、X軸に沿った方向において、コンタクト電極12と接続する接続部13a、及び、接続部13aに接続して延在するX列配線21が形成される。接続部13a、及びX列配線21は、例えば、Ti/Pt/Auからなり、例えば、リフトオフ法により形成することができる。なお、接続部13a、コンタクト電極12、及びコンタクト電極12と接続する領域を接続部13という。
As shown in FIG. 2D, in the direction along the X axis, a
図2(e)に示すように、X軸に沿った方向において、接続部13、及びX列配線21上に、例えば、シリコン窒化膜等の絶縁膜47が形成され、その上に、シリコン窒化膜及び/またはシリコン酸化膜等の絶縁膜49が形成される。
As shown in FIG. 2E, in the direction along the X axis, an insulating
図2(f)に示すように、Y軸に沿った方向において、コンタクト電極12と接続する接続部13aが形成される。この工程は、図2(d)に示す工程と同様である。
As shown in FIG. 2F, a
図2(g)に示すように、Y軸に沿った方向において、図2(e)に示す工程と同様に、絶縁膜47が形成され、フォトリソグラフィ法により、パターン化したレジスト(図示略)を形成し、次に、絶縁膜47をエッチングして開口を形成し、次に、開口に、Ti/Pt/Auからなるコンタクト配線を、例えば、リフトオフ法により形成し、次に、Y列配線23を図2(d)に示す工程と同様に形成することができる。Y列配線23の上面は、図2(e)に示す工程と同様に、絶縁膜49が形成される。Y軸に沿った方向において、接続部13は、X軸に沿った方向の接続部13の上に、更に、コンタクト配線が積層され、その上にY列配線23が接続されている。
As shown in FIG. 2 (g), an insulating
なお、X列配線21及びY列配線23は、折り返し部において、それぞれ、隣に並列されたX列配線21及びY列配線23と電流経路を確保するように方向転換される。
The
入出力電極31及び出力電極33は、例えば、X列配線21またはY列配線23と接続されてボンディングパッドとして形成される。なお、ホール素子アレイ1の周辺に駆動回路等を形成する場合、入出力電極31及び出力電極33は、必ずしも独立した電極という形態をとる必要はない。
The input /
上述したように、ホール素子アレイ1は、格子状の位置にモノリシックに形成され、ほぼ90度で交わる十字形の4つの頂部に接続部13を有し、対向するそれぞれの接続部13間に通電可能に形成された複数の半導体活性層11と、周辺部に折り返し部を有し、この折り返し部を除くとそれぞれX軸の方向及びX軸の方向とはほぼ90度異なるY軸の方向に沿って、隣接する半導体活性層11の接続部13同士を接続し、半導体活性層11内の一方の対向する接続部13間に電流を流せるように設けられたX列及びY列配線21、23と、X列及びY列配線21、23を介して接続された半導体活性層11のそれぞれの端部となる接続部13と接続された2個ずつの入出力電極31と、折り返し部と接続された出力電極33とを備えている。
As described above, the
その結果、ホール素子アレイ1は、半導体活性層11と4個の接続部13とで構成される一連のホール素子5に、一定の電流を供給することができ、この電流に垂直な方向に磁界を有する磁性体61を近付けると、電流と磁界にそれぞれ垂直な方向にホール電圧を発生させることができる。
As a result, the
ホール電圧の測定、磁性体61の位置の算出等は、必要な物理量、例えば、磁性体61の移動方向、速さ、加速度等を十分な精度で算出できる程度のクロック周波数等で制御される。ホール素子5は、X軸及びY軸方向に一定間隔で、平面的な精度が十分出せる密度となるように、上述した半導体装置の製造プロセスにより集積されて、ホール素子アレイ1を構成している。
The measurement of the Hall voltage, the calculation of the position of the
次に、ホール素子アレイ1の動作、つまり、ホール素子アレイ1に対する磁性体の位置の検出工程について説明する。図示を省略するが、入出力電極31及び出力電極33には、所望のクロック周波数で動作する駆動、測定、演算、及び電源等の回路が接続される。
Next, the operation of the
図3に示すように、ホール素子アレイ1上に、一定距離だけ離れて、例えば、永久磁石等を有する磁性体61が存在する。磁性体61は、1点鎖線で示された曲線に沿って移動して、ある時点で、図上の丸印の破線で示された位置にある。なお、X軸に沿った電流経路の入出力電極31は、個別的に、X1、X8、Y軸に沿った電流経路の入出力電極31は、個別的に、Y1、Y8で示される。X軸に沿った電流経路の出力電極33は、入出力電極X1に近い側から、個別的に、X2、X3、X4、X5、X6、X7の順に、Y軸に沿った電流経路の出力電極33は、入出力電極Y1に近い側から、個別的に、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7の順に示される。
As shown in FIG. 3, a
図4に示すように、まず、ある時刻において、X軸方向のX列配線21の端子である入出力電極X1と入出力電極X8との間に、例えば、5mAの電流を供給する(ステップS11)。
As shown in FIG. 4, first, at a certain time, for example, a current of 5 mA is supplied between the input / output electrode X1 and the input / output electrode X8, which are terminals of the
次に、Y軸方向のY列配線23の端子である入出力電極31及び出力電極33の内の隣接する2つの電極間、例えば、入出力電極Y1−出力電極Y2間等の電圧を順に測定し、記憶させる(ステップS12)。
Next, a voltage between two adjacent electrodes of the input /
次に、Y軸方向の測定された電圧の大きさを比較して、最大の電圧を有する2つの電極、例えば、出力電極Y4−出力電極Y5を特定する(ステップS13)。なお、連続する複数の電圧を用い、補間して電圧のピーク値を算出し、Y列配線23に平行な仮想的な、例えば、出力電極Y4a−出力電極Y5aを特定することは可能である。
Next, the magnitudes of the measured voltages in the Y-axis direction are compared, and two electrodes having the maximum voltage, for example, the output electrode Y4 and the output electrode Y5 are specified (step S13). Note that it is possible to specify a virtual, for example, output electrode Y4a-output electrode Y5a parallel to the
次に、Y軸方向のY列配線21の端子である入出力電極Y1と入出力電極Y8との間に、例えば、5mAの電流を供給する(ステップS14)。
Next, for example, a current of 5 mA is supplied between the input / output electrode Y1 and the input / output electrode Y8, which are terminals of the
次に、X軸方向のX列配線21の端子である入出力電極31及び出力電極33の内の隣接する2つの電極間、例えば、入出力電極X1−出力電極X2間等の電圧を順に測定し、記憶させる(ステップS15)。
Next, the voltage between two adjacent electrodes of the input /
次に、X軸方向の測定された電圧の大きさを比較して、最大の電圧を有する2つの電極、例えば、出力電極X3−出力電極X4を特定する(ステップS16)。なお、ステップS13と同様に、電圧のピーク値を算出して、X列配線21に平行な仮想的な、例えば、出力電極X3a−出力電極X4aを特定することは可能である。
Next, the magnitude of the voltage measured in the X-axis direction is compared, and two electrodes having the maximum voltage, for example, the output electrode X3 and the output electrode X4 are specified (step S16). As in step S13, it is possible to calculate a peak value of the voltage and specify a virtual, for example, output electrode X3a-output electrode X4a parallel to the
次に、特定された出力電極Y4−出力電極Y5を結ぶY軸に沿った線分、及び出力電極X3−出力電極X4を結ぶX軸に沿った線分の交点を求め、交点の2次元の座標及び時刻を記憶させる(ステップS17)。 Next, the intersection of the identified line segment along the Y axis connecting the output electrode Y4 and the output electrode Y5 and the line segment along the X axis connecting the output electrode X3 and the output electrode X4 is obtained, and the two-dimensional intersection is obtained. The coordinates and time are stored (step S17).
次に、記憶させてある、例えば、2つ前までの交点の座標及び時刻から、必要な物理量、例えば、磁性体61の移動方向、速さ、加速度等を算出する(ステップS18)。
Next, for example, necessary physical quantities such as the moving direction, speed, acceleration, and the like of the
次に、算出した物理量を記憶し、同時に、または、まとめて必要な回路等に出力する(ステップS19)。 Next, the calculated physical quantity is stored and simultaneously or collectively output to a necessary circuit or the like (step S19).
そして、次の工程において、終了指示が出されなければ、上述のステップS11に戻り、同様にして、ステップS19までを繰り返す。更に、ステップS19以降の工程に従って、磁性体61の位置の検出を継続することが可能となる。
In the next step, if no end instruction is issued, the process returns to the above-described step S11, and similarly, the processes up to step S19 are repeated. Furthermore, it becomes possible to continue the detection of the position of the
上述したように、X列及びY列配線21、23に交互に一定の電流が供給される。X列及びY列配線21、23に、それぞれ、電流が供給されている間に、ホール素子アレイ1の入出力電極31及び出力電極33の内の最近接の電極間のホール電圧が個々に求められる。その結果、ある時刻におけるホール電圧の最大値、すなわち、磁性体61の位置をホール素子アレイ1上に特定できる。この測定をクロック周期に基づき繰り返すことにより、刻々と変化する磁性体61の平面的な位置を追うことが可能となる。ホール素子アレイ1は、格子状に配置された半導体活性層11の集積される密度、及び測定するクロック周期を設定されているので、要求される位置精度を得ることが可能となる。
As described above, a constant current is alternately supplied to the X column and Y column wirings 21 and 23. While the current is supplied to the X column and Y column wirings 21 and 23, respectively, the Hall voltage between the nearest electrodes of the input /
ホール素子アレイ1は、例えば、PC(Personal Computer)に組み込まれて、ホール素子アレイ1の上面を先端に磁性体を有するペン等でなぞることにより、ポインティングやドラッグ等の座標検出、あるいは、ペン等でなぞった跡をつなぎ合わせて文字入力、あるいは、切り替え操作を追加して交互に座標検出と文字入力との繰り返し等が可能である。また、ホール素子アレイ1と、その上面に前後左右自在に動くばね等の弾性体で接続された磁性体を組み合わせることによって、加速度センサ等として利用することが可能となる。その他、ホール素子アレイ1からなる2次元座標上の磁性体を有する座標指示器の位置検出を必要とする応用装置への適用が可能である。
The
また、上記実施例の変形例について、図5を参照しながら説明する。図5はホール素子アレイの構成を模式的に示す平面図である。ホール素子アレイ1とは、ホール素子5が格子の対角位置のみに配置されている点が異なる。なお、上記実施例と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
A modification of the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view schematically showing the configuration of the Hall element array. The
図5に示すように、ホール素子5は、上下左右の格子の左上及び右下の対角位置に配置され、対向する接続部13に沿った方向、すなわち、折り返し部を除く電流経路の方向は、上下及び水平方向を向いている。ホール素子アレイ2のホール素子5の配列は、上記実施例のホール素子アレイ1のホール素子5の配列を45度回転した関係にある。
As shown in FIG. 5, the
X列配線21は、X軸方向の十字形の棒の接続部13と隣接するホール素子5のX軸方向の十字形の棒の接続部13とを、X軸方向に沿って接続しているので、折り返し部を除いて水平方向を向いている。
The
Y列配線23は、Y軸方向の十字形の棒の接続部13と隣接するホール素子5のY軸方向の十字形の棒の接続部13とを、Y軸方向に沿って接続しているので、折り返し部を除いて上下方向を向いている。
The Y row wiring 23 connects the connecting
ホール素子アレイ2は、入出力電極31及び出力電極33を除いて、上記実施例のホール素子アレイ1を45度回転した関係にあるので、ホール素子アレイ1が有する効果を同様に有している。その他、例えば、矩形のホール素子アレイ2のチップの辺に、それぞれ平行にX列配線21及びY列配線23を有する電流経路を配することができるので、XY軸に沿った座標上の位置が直感的に分かり易い。
The Hall element array 2 has the same effect as the
以上、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。 As mentioned above, this invention is not limited to the said Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change and implement variously.
例えば、実施例では、GaAs基板の上に半導体活性層をイオン注入によって形成する例を示したが、GaAs基板の上に半導体活性層をエピタキシャル成長して形成することが可能である。 For example, in the embodiment, the semiconductor active layer is formed on the GaAs substrate by ion implantation. However, the semiconductor active layer can be formed by epitaxial growth on the GaAs substrate.
また、実施例では、半導体活性層はGaAsである例を示したが、半導体活性層はInSb、InAs、Si等を用いることが可能である。これらの半導体活性層がエピタキシャル成長で形成される場合、下地となる基板は、必ずしも同種の組成を有する基板に限定されるものではない。 In the embodiment, the semiconductor active layer is made of GaAs. However, the semiconductor active layer can be made of InSb, InAs, Si, or the like. When these semiconductor active layers are formed by epitaxial growth, the base substrate is not necessarily limited to a substrate having the same kind of composition.
また、実施例では、基板は半絶縁性のGaAs基板である例を示したが、半導体活性層から実質的に電流が漏れない構成、例えば、界面にpn接合を形成、界面に絶縁膜を形成する等の電流を遮断する構成を有する基板であれば、導電性の基板であっても差し支えない。 In the embodiment, the substrate is a semi-insulating GaAs substrate. However, the current does not substantially leak from the semiconductor active layer, for example, a pn junction is formed at the interface, and an insulating film is formed at the interface. A conductive substrate may be used as long as the substrate has a configuration for interrupting current.
また、実施例では、半導体活性層は十字形をなしている例を示したが、供給する電流に対してほぼ垂直な方向にホール電圧を検出可能であれば、必ずしも外形が十字形である必要はない。 In the embodiment, the semiconductor active layer has a cross shape. However, if the Hall voltage can be detected in a direction substantially perpendicular to the supplied current, the outer shape is not necessarily a cross shape. There is no.
また、実施例では、X列配線を形成する配線層とY列配線を形成する配線層とは上下に隣接する2つの配線層である例を示したが、他の周辺回路等と一緒に集積する場合等において、X列配線を形成する配線層とY列配線を形成する配線層とは、必ずしも隣接する2つの配線層である必要はない。 In the embodiment, an example in which the wiring layer for forming the X column wiring and the wiring layer for forming the Y column wiring are two wiring layers adjacent to each other in the vertical direction is shown. However, the wiring layer is integrated together with other peripheral circuits. In such a case, the wiring layer forming the X column wiring and the wiring layer forming the Y column wiring do not necessarily need to be two adjacent wiring layers.
本発明は、以下の付記に記載されるような構成が考えられる。
(付記1)基板上の所定の位置にモノリシックに形成され、ほぼ90度で交わる十字形の4つの頂部に相当する位置に接続部を有し、対向するそれぞれの前記接続部間に通電可能に形成された複数の半導体活性層と、折り返し部を有し、前記折り返し部を除くとそれぞれ第1の方向及び前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って、隣接する前記半導体活性層の前記接続部同士を接続し、前記半導体活性層内の一方の対向する前記接続部間に電流を流せるように設けられた第1及び第2の配線と、前記第1及び第2の配線を介して接続された前記半導体活性層のそれぞれの端部となる前記接続部と接続された2つずつの入出力電極と、前記折り返し部と接続された出力電極とを備えたホール素子アレイ。
The present invention can be configured as described in the following supplementary notes.
(Appendix 1) Monolithically formed at a predetermined position on the substrate, having a connection portion at a position corresponding to four tops of a cross shape that intersects at approximately 90 degrees, and energizing between each of the opposing connection portions. The semiconductor active layer having a plurality of formed semiconductor active layers, a folded portion, and adjacent to the first direction and a second direction different from the first direction except for the folded portion A first wiring and a second wiring provided so that a current can flow between the opposing connection parts in the semiconductor active layer; and the first and second wirings A Hall element array comprising two input / output electrodes each connected to the connection part which is an end part of the semiconductor active layer connected via the output part, and an output electrode connected to the folded part.
(付記2)前記基板は、前記半導体活性層から実質的に電流を漏らさない構成を有している付記1に記載のホール素子アレイ。
(Additional remark 2) The said board | substrate is a Hall element array of
(付記3)前記第1及び第2の配線は、異なる配線層に形成されている付記1に記載のホール素子アレイ。
(Supplementary note 3) The Hall element array according to
(付記4)前記折り返し部は、前記半導体活性層の分布の周辺部に位置されている付記1に記載のホール素子アレイ。
(Supplementary note 4) The Hall element array according to
1、2 ホール素子アレイ
5 ホール素子
10 GaAs基板
11 半導体活性層
12 コンタクト電極
13、13a 接続部
21 X列配線
23 Y列配線
31、X1、X8、Y1、Y8 入出力電極
33、X2、X3、X4、X5、X6、X7、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7 出力電極
41、45 レジスト
43、47、49 絶縁膜
61 磁性体
1, 2
Claims (5)
折り返し部を有し、前記折り返し部を除くとそれぞれ第1の方向及び前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って、隣接する前記半導体活性層の前記接続部同士を接続し、前記半導体活性層内の一方の対向する前記接続部間に電流を流せるように設けられた第1及び第2の配線と、
前記第1及び第2の配線を介して接続された前記半導体活性層のそれぞれの端部となる前記接続部と接続された2つずつの入出力電極と、
前記折り返し部と接続された出力電極と、
を備えたことを特徴とするホール素子アレイ。 A plurality of monolithically formed at predetermined positions on the substrate, having connection portions at positions corresponding to four cross-shaped tops that intersect at approximately 90 degrees, and capable of energizing between the facing connection portions. A semiconductor active layer of
And connecting the connecting portions of the semiconductor active layers adjacent to each other along a first direction and a second direction different from the first direction except for the folded portion, A first wiring and a second wiring provided to allow a current to flow between the opposing connection portions in the semiconductor active layer;
Two input / output electrodes each connected to the connection part which is an end part of the semiconductor active layer connected via the first and second wirings;
An output electrode connected to the folded portion;
A hall element array comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007209843A JP2009044072A (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Hall element array |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007209843A JP2009044072A (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Hall element array |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2009044072A true JP2009044072A (en) | 2009-02-26 |
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ID=40444459
Family Applications (1)
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JP2007209843A Pending JP2009044072A (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Hall element array |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102590329A (en) * | 2012-02-19 | 2012-07-18 | 重庆大学 | Hall element based net-type ferromagnetic component surface crack detector |
JP2016148673A (en) * | 2011-10-10 | 2016-08-18 | アーエムエス アクチエンゲゼルシャフトams AG | Hall sensor |
-
2007
- 2007-08-10 JP JP2007209843A patent/JP2009044072A/en active Pending
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CN102590329A (en) * | 2012-02-19 | 2012-07-18 | 重庆大学 | Hall element based net-type ferromagnetic component surface crack detector |
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