JP2018088515A - Hall element and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Hall element comprising contacts.SOLUTION: There is provided a Hall element comprising: a substrate; a magnetism sensitive part formed on the substrate and an insulating film formed on the magnetism sensitive part; electrode parts formed on the insulating film; and conductive parts extending from peripheral areas of the magnetism sensitive part toward a central area of the magnetism sensitive part, penetrating the insulating film, and being electrically connected to the magnetism sensitive part, where when being observed on a cross section passing through a center of the magnetism sensitive part and portions at which the conductive parts are in contact with the magnetism sensitive part in a plan view, at least parts of the conductive parts extend below the insulating film.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、ホール素子およびホール素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a Hall element and a method for manufacturing the Hall element.

従来、感磁部と電極パッドとを接続するためのコンタクトを有するホール素子が知られている(例えば、特許文献1および2参照)。
特許文献1 特開昭60−175471号公報
特許文献2 特開昭62−12974号公報
Conventionally, a Hall element having a contact for connecting a magnetic sensitive part and an electrode pad is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 60-175471 Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 62-12974

しかしながら、従来のホール素子では、コンタクトの下端において電流が集中し、ホール出力電圧に変動が生じる場合がある。   However, in the conventional Hall element, current concentrates at the lower end of the contact, and the Hall output voltage may vary.

本発明の第1の態様においては、基板と、基板上に形成された感磁部と感磁部上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成され、感磁部の周辺領域から感磁部の中央領域側に延出し、かつ、絶縁膜を貫通し、感磁部と電気的に接続する導電部とを備え、平面視における感磁部の中心と導電部が感磁部と接する部分とを通る断面で観察した際に、導電部の少なくとも一部が、断面における絶縁膜の下部に延出しているホール素子を提供する。   In the first aspect of the present invention, the substrate, the magnetic sensing portion formed on the substrate, the insulating film formed on the magnetic sensing portion, the insulating film formed on the insulating film, and sensing from the peripheral region of the magnetic sensing portion. The magnetic part includes a conductive part that extends toward the central region of the magnetic part, penetrates the insulating film, and is electrically connected to the magnetic sensitive part. The center of the magnetic sensitive part and the conductive part in plan view are in contact with the magnetic sensitive part. Provided is a Hall element in which at least a part of a conductive portion extends to a lower portion of an insulating film in a cross section when observed in a cross section passing through the portion.

本発明の第2の態様においては、基板を設ける段階と、基板上に感磁部を形成する段階と、感磁部上に絶縁膜を形成する段階と、感磁部の周辺領域から感磁部の中央領域側に延出し、かつ、絶縁膜を貫通し、感磁部と電気的に接続する導電部を絶縁膜上に形成する段階とを備え、平面視における感磁部の中心と導電部が感磁部と接する部分とを通る断面で観察した際に、導電部の少なくとも一部が、断面における絶縁膜の下部に延出しているホール素子の製造方法を提供する。   In the second aspect of the present invention, a step of providing a substrate, a step of forming a magnetic sensitive portion on the substrate, a step of forming an insulating film on the magnetic sensitive portion, and a magnetic sensitive portion from the peripheral region of the magnetic sensitive portion. And forming a conductive portion on the insulating film that extends to the central region side of the portion and penetrates the insulating film and is electrically connected to the magnetic sensitive portion. Provided is a Hall element manufacturing method in which at least a part of a conductive portion extends to a lower portion of an insulating film in a cross section when the portion is observed in a cross section passing through a portion in contact with a magnetic sensitive portion.

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   The summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

実施例1に係るホール素子100の平面図の一例を示す。An example of the top view of Hall element 100 concerning Example 1 is shown. ホール素子100のA−A'断面の一例を示す。An example of the AA 'cross section of Hall element 100 is shown. ホール素子100のB−B'断面の一例を示す。An example of the BB 'cross section of the Hall element 100 is shown. 実施例1に係るホール素子100の中央領域23の一例である。3 is an example of a central region 23 of the Hall element 100 according to the first embodiment. 電極部31〜電極部34の構成の一例を示す平面図である。3 is a plan view illustrating an example of a configuration of an electrode unit 31 to an electrode unit 34. FIG. ホールセンサ200の平面図の一例を示す。An example of the top view of Hall sensor 200 is shown. ホールセンサ200の断面図の一例である。2 is an example of a cross-sectional view of a hall sensor 200. FIG. 比較例1に係るホール素子500の構成を示す。The structure of the Hall element 500 which concerns on the comparative example 1 is shown. 実施例2に係るホール素子100の構成の一例を示す。An example of a configuration of the Hall element 100 according to the second embodiment is shown. 実施例3に係るホール素子100の構成の一例を示す。An example of a configuration of the Hall element 100 according to the third embodiment is shown. 比較例2に係る感磁部520の平面形状を説明するための模式図である。10 is a schematic diagram for explaining a planar shape of a magnetic sensitive part 520 according to Comparative Example 2. FIG. 比較例2に係る感磁部520の平面形状を説明するための模式図である。10 is a schematic diagram for explaining a planar shape of a magnetic sensitive part 520 according to Comparative Example 2. FIG. 感磁部20およびコンタクト50の拡大図の一例を示す。An example of the enlarged view of the magnetic sensing part 20 and the contact 50 is shown. 感磁部20およびコンタクト50の拡大図の一例を示す。An example of the enlarged view of the magnetic sensing part 20 and the contact 50 is shown. コンタクト50の平面形状の一例を示す。An example of the planar shape of the contact 50 is shown. コンタクト50の平面形状の一例を示す。An example of the planar shape of the contact 50 is shown. コンタクト50の平面形状の一例を示す。An example of the planar shape of the contact 50 is shown. コンタクト50の平面形状の一例を示す。An example of the planar shape of the contact 50 is shown. ホール素子100の製造方法の一例を示す。An example of a method for manufacturing the Hall element 100 will be described. ホール素子100の製造方法の一例を示す。An example of a method for manufacturing the Hall element 100 will be described. ホール素子100の製造方法の一例を示す。An example of a method for manufacturing the Hall element 100 will be described. ホール素子100の製造方法の一例を示す。An example of a method for manufacturing the Hall element 100 will be described. ホール素子100の製造方法の一例を示す。An example of a method for manufacturing the Hall element 100 will be described. ホール素子100の製造方法の一例を示す。An example of a method for manufacturing the Hall element 100 will be described. ホールセンサ200の平面図の一例を示す。An example of the top view of Hall sensor 200 is shown. ホールセンサ200の断面図の一例である。2 is an example of a cross-sectional view of a hall sensor 200. FIG. ボール部60を有するホール素子100の拡大図の一例を示す。An example of the enlarged view of Hall element 100 which has ball part 60 is shown. ダミーボール65を有するホール素子100の拡大図の一例を示す。An example of an enlarged view of the Hall element 100 having the dummy ball 65 is shown. ホール素子100の断面形状の一例を示す。An example of the cross-sectional shape of the Hall element 100 is shown. ホール素子100の断面形状の一例を示す。An example of the cross-sectional shape of the Hall element 100 is shown. ホール素子100の断面形状の一例を示す。An example of the cross-sectional shape of the Hall element 100 is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

[実施例1]
図1Aは、実施例1に係るホール素子100の平面図の一例を示す。図1Bは、ホール素子100のA−A'断面の一例を示す。図1Cは、ホール素子100のB−B'断面の一例を示す。本例のホール素子100は、基板10、感磁部20、電極部31〜電極部34、絶縁膜40およびコンタクト50を備える。本例の感磁部20は、導電層21および表面層22を備える。電極部31〜電極部34およびコンタクト50は、導電部を構成する。
[Example 1]
FIG. 1A illustrates an example of a plan view of the Hall element 100 according to the first embodiment. FIG. 1B shows an example of an AA ′ cross section of the Hall element 100. FIG. 1C shows an example of the BB ′ cross section of the Hall element 100. The Hall element 100 of this example includes a substrate 10, a magnetic sensitive part 20, an electrode part 31 to an electrode part 34, an insulating film 40 and a contact 50. The magnetic sensitive part 20 of this example includes a conductive layer 21 and a surface layer 22. Electrode part 31-electrode part 34 and contact 50 constitute a conductive part.

基板10は、Siや化合物半導体等の半導体基板である。本例の基板10は、GaAs基板である。一例において、GaAs基板の抵抗率は1.0×10Ω・cm以上である。GaAs基板10の抵抗率の上限は1.0×10Ω・cm以下であってよい。基板10は、矩形の平面形状を有する。本明細書において、平面形状とは平面視での形状を指す。なお、平面視とは、上面視のことをいう。 The substrate 10 is a semiconductor substrate such as Si or a compound semiconductor. The substrate 10 of this example is a GaAs substrate. In one example, the resistivity of the GaAs substrate is 1.0 × 10 5 Ω · cm or more. The upper limit of the resistivity of the GaAs substrate 10 may be 1.0 × 10 9 Ω · cm or less. The substrate 10 has a rectangular planar shape. In the present specification, the planar shape refers to a shape in plan view. The plan view means a top view.

感磁部20は、基板10上に形成される。また、感磁部20は、基板10内部に形成されてもよい。一例において、感磁部20の平面形状は、矩形、十字形等である。本例の感磁部20は、矩形の平面形状を有する。感磁部20は、基板10よりも低抵抗の層である。一例において、感磁部20は、GaAs、InSbおよびInAs等の化合物半導体で形成される。本例の感磁部20は、GaAsで形成される。また、感磁部20は、基板10にSi、Sn、S、Se、Te、GeおよびC等の不純物を注入し、加熱することにより活性化されてもよい。   The magnetic sensitive part 20 is formed on the substrate 10. Further, the magnetic sensitive part 20 may be formed inside the substrate 10. In one example, the planar shape of the magnetic sensing unit 20 is a rectangle, a cross, or the like. The magnetic sensitive part 20 of this example has a rectangular planar shape. The magnetic sensitive part 20 is a layer having a lower resistance than the substrate 10. In one example, the magnetic sensitive part 20 is formed of a compound semiconductor such as GaAs, InSb, and InAs. The magnetic sensitive part 20 of this example is made of GaAs. Further, the magnetic sensitive unit 20 may be activated by injecting impurities such as Si, Sn, S, Se, Te, Ge, and C into the substrate 10 and heating them.

なお、本実施形態のホール素子100においては、四つのコンタクト50に囲まれた領域の全てが感磁部20に含まれていることが好ましい。四つのコンタクト50に囲まれた領域全てが感磁部20に含まれる形状とすることにより、電流集中を生じにくい形状とすることができる。また、基板10に対する感磁部20の面積を最大限大きくすることができる。これにより1/fノイズを抑制することができ、また、ホール素子100の出力特性の変動を抑制することができる点で好ましい。四つのコンタクト50に囲まれた領域の全てが感磁部20に含まれていれば、感磁部20は四つのコンタクト50に囲まれた領域の外側に広がっていてもよい。例えば、感磁部20の縁部は直線でなくともよく、また、感磁部20の縁部に切欠き等が形成されていてもよい。また、四つのコンタクト50に囲まれた領域は、下記のように決めることができる。まず、感磁部20の上面視における重心を、感磁部20の中心とする。次に、当該感磁部20の中心と各コンタクト50との間の距離が最小となる点を各コンタクト50に描く。そして、これらの点間を結んで形成される領域を四つのコンタクト50に囲まれた領域とする。なお、感磁部20の中心との間の距離が最小となる点が各コンタクトに複数ある場合には、これら全ての点を結んだ領域を四つのコンタクト50に囲まれた領域とする。また、ホール素子100に入出力いずれにも用いられないコンタクトが存在する場合、当該コンタクトは考慮せずには上述の領域を決めるものとしてよい。   Note that in the Hall element 100 of the present embodiment, it is preferable that all of the region surrounded by the four contacts 50 is included in the magnetic sensitive part 20. By making the entire region surrounded by the four contacts 50 into a shape that is included in the magnetic sensing unit 20, it is possible to make the shape less likely to cause current concentration. In addition, the area of the magnetic sensitive part 20 relative to the substrate 10 can be maximized. This is preferable in that 1 / f noise can be suppressed, and fluctuations in the output characteristics of the Hall element 100 can be suppressed. As long as the entire region surrounded by the four contacts 50 is included in the magnetic sensing unit 20, the magnetic sensing unit 20 may extend outside the region surrounded by the four contacts 50. For example, the edge of the magnetic sensing part 20 may not be a straight line, and a notch or the like may be formed in the edge of the magnetic sensing part 20. Further, the region surrounded by the four contacts 50 can be determined as follows. First, the center of gravity of the magnetic sensing unit 20 is the center of the magnetic sensing unit 20 as viewed from above. Next, a point where the distance between the center of the magnetic sensing unit 20 and each contact 50 is minimum is drawn on each contact 50. A region formed by connecting these points is defined as a region surrounded by the four contacts 50. Note that when each contact has a plurality of points having the minimum distance from the center of the magnetic sensing unit 20, the region connecting all these points is defined as a region surrounded by the four contacts 50. Further, when the Hall element 100 includes a contact that is not used for either input or output, the above-described region may be determined without considering the contact.

本例の感磁部20は、少なくとも1つの角が丸みを帯びた平面形状を有する。本明細書において、丸みとは角が丸められた形状であれば曲率半径は特に限定されない。例えば、丸みとは感磁部20の厚みに対して10%〜10000%の大きさの曲率半径を有することを指す。また、1つの角に上記曲率半径を有する箇所を複数有していてもよい。感磁部20の端部では、ホール素子100に流れる電流が集中する場合がある。感磁部20の平面形状が丸みを有することにより、感磁部20の端部における電流集中が緩和される。なお、感磁部20を基板10上に段差状(メサ状)に形成する際にこの効果は顕著となる。本例の感磁部20は、四隅が丸められた矩形の平面形状を有する。なお、中心25は、感磁部20の平面形状の中心点を指す。感磁部20の厚みに対して10%以上の曲率半径を有することにより、感磁部20の端部での電流集中を緩和することができる点で好ましい。また、感磁部20の厚みに対して10000%以下の曲率半径を有することにより、ホール素子100の出力電圧の揺らぎを抑制できる点で好ましい。これは、感磁部20の側面ではダングリングボンドの一番小さな面(例えば、(100)面)以外の面の露出を減らすことができ、キャリアの表面再結合が生じにくくなることによる。上記の観点から、曲率半径は好ましくは30〜5000%の大きさ[0]であり、より好ましくは50〜1000%である。また、感磁部20の平面形状が矩形である場合特に、感磁部20の端部に流れる電流量が多くなるので、顕著に電流集中緩和効果が得られる。   The magnetic sensitive part 20 of the present example has a planar shape in which at least one corner is rounded. In the present specification, the radius of curvature is not particularly limited as long as it is a shape with rounded corners. For example, the roundness means having a radius of curvature of 10% to 10000% with respect to the thickness of the magnetic sensitive part 20. Moreover, you may have two or more locations which have the said curvature radius in one corner. The current flowing through the Hall element 100 may concentrate at the end of the magnetic sensing unit 20. Since the planar shape of the magnetic sensing unit 20 is rounded, current concentration at the end of the magnetic sensing unit 20 is reduced. Note that this effect becomes significant when the magnetically sensitive portion 20 is formed on the substrate 10 in a stepped shape (mesa shape). The magnetic sensitive part 20 of this example has a rectangular planar shape with four rounded corners. The center 25 refers to the center point of the planar shape of the magnetic sensing unit 20. By having a curvature radius of 10% or more with respect to the thickness of the magnetic sensing part 20, it is preferable in that current concentration at the end of the magnetic sensing part 20 can be relaxed. Moreover, it is preferable in that the fluctuation of the output voltage of the Hall element 100 can be suppressed by having a radius of curvature of 10000% or less with respect to the thickness of the magnetic sensitive part 20. This is because the exposure of the surface other than the smallest surface (for example, (100) surface) of the dangling bond can be reduced on the side surface of the magnetic sensitive portion 20, and the surface recombination of carriers is less likely to occur. From the above viewpoint, the radius of curvature is preferably a size [0] of 30 to 5000%, more preferably 50 to 1000%. Further, especially when the planar shape of the magnetic sensing unit 20 is rectangular, the amount of current flowing through the end of the magnetic sensing unit 20 increases, so that a current concentration alleviating effect is remarkably obtained.

導電層21は、基板10上に形成される。本例の導電層21は、n型GaAsである。導電層21の膜厚は特に限定されない。本例の導電層21の膜厚は、50nm以上2000nm以下である。また、導電層21の膜厚は、100nm以上1000nm以下であってよい。   The conductive layer 21 is formed on the substrate 10. The conductive layer 21 in this example is n-type GaAs. The film thickness of the conductive layer 21 is not particularly limited. The film thickness of the conductive layer 21 in this example is 50 nm or more and 2000 nm or less. The film thickness of the conductive layer 21 may be 100 nm or more and 1000 nm or less.

表面層22は、導電層21上に導電性の材料で形成される。表面層22は、導電層21よりも導電性の低いGaAs層、AlGaAs又はAlAs等の高抵抗な結晶からなる。本例の表面層22の膜厚は、150nm以上である。また、表面層22の膜厚は、200nm以上であってもよい。表面層22の膜厚の上限は、800nm以下であっても、600nm以下であってもよい。なお、感磁部20には、表面層22が形成されなくてもよい。   The surface layer 22 is formed on the conductive layer 21 with a conductive material. The surface layer 22 is made of a high-resistance crystal such as a GaAs layer having a lower conductivity than the conductive layer 21, AlGaAs or AlAs. The film thickness of the surface layer 22 in this example is 150 nm or more. Further, the film thickness of the surface layer 22 may be 200 nm or more. The upper limit of the film thickness of the surface layer 22 may be 800 nm or less or 600 nm or less. Note that the surface layer 22 may not be formed on the magnetic sensitive part 20.

絶縁膜40は、感磁部20上に形成される。本例の絶縁膜40は、表面層22上に形成されている。絶縁膜40には、コンタクト用の開口が設けられている。一例において、絶縁膜40の厚みは、100nm以上であるがこれに限られない。例えば、絶縁膜40は、シリコン窒化膜(Si膜)、シリコン酸化膜(SiO膜)、アルミナ膜(Al)、ポリイミド膜およびこれらの膜の少なくとも1つを積層した多層膜である。なお、簡略化のため、平面図では絶縁膜40を省略している。 The insulating film 40 is formed on the magnetic sensitive part 20. The insulating film 40 in this example is formed on the surface layer 22. The insulating film 40 is provided with a contact opening. In one example, the thickness of the insulating film 40 is 100 nm or more, but is not limited thereto. For example, the insulating film 40 includes a silicon nitride film (Si 3 N 4 film), a silicon oxide film (SiO 2 film), an alumina film (Al 2 O 3 ), a polyimide film, and a multilayer in which at least one of these films is stacked. It is a membrane. For simplification, the insulating film 40 is omitted from the plan view.

電極部31〜電極部34は、絶縁膜40上に形成される。一例において、電極部31および電極部32は、感磁部20に電流を流すための入力用の電極部である。この場合、電極部33および電極部34は、感磁部20のホール電圧を検出するための出力用の電極部である。本明細書において、電極部31および電極部32を入力用の電極部として説明し、電極部33および電極部34を出力用の電極部として説明するが、入力用と出力用の電極を入れ替えてもよい。なお、ホール素子100は上記以外の電極部を有していてもよい。   The electrode portions 31 to 34 are formed on the insulating film 40. In one example, the electrode portion 31 and the electrode portion 32 are input electrode portions for causing a current to flow through the magnetic sensitive portion 20. In this case, the electrode part 33 and the electrode part 34 are output electrode parts for detecting the Hall voltage of the magnetic sensing part 20. In this specification, the electrode unit 31 and the electrode unit 32 will be described as input electrode units, and the electrode unit 33 and the electrode unit 34 will be described as output electrode units. However, the input and output electrodes are interchanged. Also good. The Hall element 100 may have an electrode portion other than the above.

図1Dは、実施例1に係るホール素子100の中央領域23の一例である。図1Eは、電極部31〜電極部34の構成の一例を示す平面図である。   FIG. 1D is an example of the central region 23 of the Hall element 100 according to the first embodiment. FIG. 1E is a plan view illustrating an example of a configuration of the electrode unit 31 to the electrode unit 34.

感磁部20は、平面視で感磁部20の中心25を含む中央領域23と、中央領域23の周辺に位置する周辺領域24とを有する。中央領域23は、感磁部20において特に、ホール効果に寄与する主な領域である。また、この中央領域23の外側を周辺領域24とする。   The magnetic sensing unit 20 includes a central region 23 including the center 25 of the magnetic sensing unit 20 in a plan view, and a peripheral region 24 located around the central region 23. The central region 23 is a main region that contributes to the Hall effect, particularly in the magnetic sensitive portion 20. Further, the outside of the central region 23 is set as a peripheral region 24.

中央領域23は、一例において、正円形状の平面形状を有する。本例の中央領域23は、破線で示す円の内部領域として示されている。中央領域23は、平面視で、感磁部20の中心25と中心を同じくする円であり、感磁部20の重心からコンタクト50までの最小距離を半径とする補助円30を画定する。中央領域23は、補助円30に対して、直径が1/2の長さで感磁部20の重心を中心とする円の内部領域とする。なお感磁部20の幾何学上の重心は、平面視で、感磁部20と基板10の境界で囲まれた図形において算出できる。なお、中央領域23は、矩形の平面形状を有してよい。ここで、各電極部は上記中央領域23側に延出した部分を有していればよい。即ち、感磁部20の最表面と導電部(又はコンタクト50)とが接する部分よりも平面視で感磁部20の中央領域23側に延出した部分を有していればよい。   In one example, the central region 23 has a perfect circular planar shape. The central region 23 in this example is shown as an inner region of a circle indicated by a broken line. The central region 23 is a circle having the same center as the center 25 of the magnetic sensing unit 20 in a plan view, and defines an auxiliary circle 30 having a minimum distance from the center of gravity of the magnetic sensing unit 20 to the contact 50 as a radius. The central region 23 is an inner region of a circle having a diameter of ½ with respect to the auxiliary circle 30 and centered on the center of gravity of the magnetically sensitive portion 20. Note that the geometric center of gravity of the magnetic sensing unit 20 can be calculated in a figure surrounded by the boundary between the magnetic sensing unit 20 and the substrate 10 in plan view. The central region 23 may have a rectangular planar shape. Here, each electrode part should just have the part extended to the said center area | region 23 side. That is, what is necessary is just to have the part extended to the center area | region 23 side of the magnetosensitive part 20 by planar view rather than the part which the outermost surface of the magnetosensitive part 20 and the electroconductive part (or contact 50) contact.

電極部31および電極部32は、第1の方向で互いに向かい合っている。また、電極部33および電極部34は、第1の方向と平面視で交差する(例えば、直交する)第2の方向で互いに向かい合っている。そして、電極部31〜電極部34は、感磁部20の周辺領域24から中央領域23までそれぞれ延出している。   The electrode part 31 and the electrode part 32 face each other in the first direction. In addition, the electrode part 33 and the electrode part 34 face each other in a second direction that intersects (for example, is orthogonal to) the first direction in plan view. The electrode portions 31 to 34 extend from the peripheral region 24 to the central region 23 of the magnetic sensitive unit 20.

即ち、電極部31は、主部31aと、主部31aから感磁部20の中央領域23へ延出した延出部31bとを有する。電極部32は、主部32aと、主部32aから感磁部20の中央領域23へ延出した延出部32bとを有する。電極部33は、主部33aと、主部33aから感磁部20の中央領域23へ延出した延出部33bとを有する。電極部34は、主部34aと、主部34aから感磁部20の中央領域23へ延出した延出部34bとを有する。   That is, the electrode part 31 includes a main part 31 a and an extending part 31 b extending from the main part 31 a to the central region 23 of the magnetic sensitive part 20. The electrode part 32 has a main part 32a and an extending part 32b extending from the main part 32a to the central region 23 of the magnetic sensitive part 20. The electrode part 33 includes a main part 33a and an extending part 33b extending from the main part 33a to the central region 23 of the magnetic sensitive part 20. The electrode part 34 includes a main part 34 a and an extending part 34 b extending from the main part 34 a to the central region 23 of the magnetic sensitive part 20.

図1Eに示すように、第1の方向における電極部31と電極部32との離間距離(即ち、延出部31b、32b間の離間距離)をD1とし、第2の方向における電極部33と電極部34との離間距離(即ち、延出部33b、34b間の離間距離)をD2としたとき、D1、D2はそれぞれ、1μm以上40μm以下である。   As shown in FIG. 1E, the distance between the electrode part 31 and the electrode part 32 in the first direction (that is, the distance between the extension parts 31b and 32b) is D1, and the electrode part 33 in the second direction When the distance from the electrode portion 34 (that is, the distance between the extended portions 33b and 34b) is D2, D1 and D2 are 1 μm or more and 40 μm or less, respectively.

電極部31、電極部32、電極部33および電極部34は、矩形の平面形状を有する。また、電極部31が有する角部31cと、電極部32が有する角部32cと、電極部33が有する角部33cと、電極部34が有する角部34cとが、感磁部20の上方にそれぞれ位置する。   The electrode part 31, the electrode part 32, the electrode part 33, and the electrode part 34 have a rectangular planar shape. Further, the corner portion 31 c included in the electrode portion 31, the corner portion 32 c included in the electrode portion 32, the corner portion 33 c included in the electrode portion 33, and the corner portion 34 c included in the electrode portion 34 are located above the magnetic sensing portion 20. Each is located.

ここで、角部31cは、電極部31の延出部31bに含まれる部位である。角部32cは、電極部32の延出部32bに含まれる部位である。角部33cは、電極部33の延出部33bに含まれる部位である。角部34cは、電極部34の延出部34bに含まれる部位である。図1Eに示すように、角部31c、角部32c、角部33cおよび角部34cは、互いに隣接して配置されている。角部31cは、角部33cおよび角部34cと隣接し、角部32cは、角部33cおよび角部34cと隣接し、角部31cと角部32cとが第1の方向で互いに向かい合い、角部33cと角部34cとが第2の方向で互いに向かい合っている。   Here, the corner part 31 c is a part included in the extension part 31 b of the electrode part 31. The corner part 32 c is a part included in the extension part 32 b of the electrode part 32. The corner part 33 c is a part included in the extension part 33 b of the electrode part 33. The corner part 34 c is a part included in the extension part 34 b of the electrode part 34. As shown in FIG. 1E, the corner portion 31c, the corner portion 32c, the corner portion 33c, and the corner portion 34c are arranged adjacent to each other. The corner portion 31c is adjacent to the corner portion 33c and the corner portion 34c, the corner portion 32c is adjacent to the corner portion 33c and the corner portion 34c, and the corner portion 31c and the corner portion 32c face each other in the first direction. The portion 33c and the corner portion 34c face each other in the second direction.

平面視で、角部31c、角部32c、角部33cおよび角部34cにより囲まれる領域の中心位置は、感磁部20の中心25と重なっている。また、平面視で、電極部31、電極部32、電極部33および電極部34の各々の外周は、感磁部20の外周で囲まれる領域の内側に位置する。   In the plan view, the center position of the region surrounded by the corner portion 31c, the corner portion 32c, the corner portion 33c, and the corner portion 34c overlaps the center 25 of the magnetic sensing portion 20. Further, in plan view, the outer periphery of each of the electrode part 31, the electrode part 32, the electrode part 33, and the electrode part 34 is located inside a region surrounded by the outer periphery of the magnetic sensing part 20.

電極部31〜電極部34は、基板10の矩形の四隅にそれぞれ配置されている。また、電極部31〜電極部34の各辺は、基板10の辺と平行又は垂直となるように配置されている。感磁部20の上に電極部31〜電極部34が形成される場合、感磁部20は、少なくとも1つの角が丸みを帯びていることで、チッピングの影響を抑制することができる。ここで、基板10を個片化する際にダイシングを行うが、基板10の外周部と感磁部20の外周部の間に電極部31〜電極部34がない場合、チッピングにより感磁部20が欠け、当該欠けを原因とした電流集中を生じる場合がある。特に、感磁部20の角が丸みを帯びていない場合、絶縁膜40からの応力やダイシング時の応力が感磁部の角へ集中し、亀裂の起点となる場合がある。感磁部20の少なくとも1つの角が丸みを帯びている場合、上記応力等を緩和し、チッピングによる感磁部20の端の欠けを抑制することで、電流集中を緩和することができる。本例の電極部31〜電極部34は、同一の平面形状を有するが異なる平面形状を有してもよい。例えば、入力用の電極部と出力用の電極部とをそれぞれ異なる平面形状としてもよい。また、電極部31〜電極部34は、絶縁膜40に設けられた開口を通じて感磁部20と電気的に接続される。本例の電極部31〜電極部34は、コンタクト50を介して感磁部20と電気的に接続される。電極部31〜電極部34は、金属、ポリシリコン等の導電性材料により形成される。本例の電極部31〜電極部34は、金を主成分として含有する。   The electrode part 31 to the electrode part 34 are respectively arranged at four rectangular corners of the substrate 10. In addition, each side of the electrode unit 31 to the electrode unit 34 is arranged to be parallel or perpendicular to the side of the substrate 10. When the electrode part 31-electrode part 34 is formed on the magnetic sensitive part 20, the magnetic sensitive part 20 can suppress the influence of chipping because at least one corner is rounded. Here, dicing is performed when the substrate 10 is singulated, but when there is no electrode part 31 to electrode part 34 between the outer peripheral part of the substrate 10 and the outer peripheral part of the magnetic sensitive part 20, the magnetic sensitive part 20 by chipping. Chipping, current concentration may occur due to the chipping. In particular, when the corner of the magnetic sensitive part 20 is not rounded, the stress from the insulating film 40 or the stress at the time of dicing may concentrate on the corner of the magnetic sensitive part and become a starting point of a crack. When at least one corner of the magnetic sensing portion 20 is rounded, current concentration can be alleviated by reducing the stress and the like and suppressing chipping of the end of the magnetic sensing portion 20 due to chipping. The electrode portions 31 to 34 of this example have the same planar shape but may have different planar shapes. For example, the input electrode portion and the output electrode portion may have different planar shapes. Further, the electrode portions 31 to 34 are electrically connected to the magnetic sensitive portion 20 through openings provided in the insulating film 40. The electrode part 31 to the electrode part 34 in this example are electrically connected to the magnetic sensitive part 20 via the contact 50. The electrode portions 31 to 34 are formed of a conductive material such as metal or polysilicon. The electrode part 31-electrode part 34 of this example contains gold as a main component.

本実施例においては、電極部31〜電極部34は平面視で感磁部20上に形成されているが、これらの電極部の少なくとも一部が平面視で感磁部20の外側の領域まで延出していてもよい。なお、平面視で感磁部20上に電極部31〜電極部34が形成されていると、ホール素子100の出力電圧の揺らぎを小さくできる点で好ましい。これは、感磁部20と電極部31〜電極部34との熱膨張係数の差による応力が感磁部20にかかりにくくなるためである。   In this embodiment, the electrode part 31 to the electrode part 34 are formed on the magnetic sensing part 20 in a plan view, but at least a part of these electrode parts extends to a region outside the magnetic sensing part 20 in a plan view. It may be extended. In addition, when the electrode part 31-electrode part 34 is formed on the magnetic sensitive part 20 by planar view, it is preferable at the point which can make the fluctuation | variation of the output voltage of the Hall element 100 small. This is because stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the magnetic sensing part 20 and the electrode parts 31 to 34 is less likely to be applied to the magnetic sensing part 20.

コンタクト50は、感磁部20上に形成される。コンタクト50は、電極部31〜電極部34と感磁部20とを電気的に接続する。コンタクト50は、絶縁膜40を貫通して、電極部31〜電極部34と感磁部20とを電気的に接続する。本例のコンタクト50は、例えば、電極部31〜電極部34と同一の材料で形成される。電極部31〜電極部34およびコンタクト50は、導電部として、同一のプロセスにより同時に形成されてもよい。但し、コンタクト50は、電極部31〜電極部34と異なる材料で形成されてもよい。コンタクト50は、感磁部20に電流を入力するための複数の入力用コンタクトと、入力された電流に応じたホール起電力を出力するための複数の出力用コンタクトとを備える。本例の電極部31および電極部32は、入力用コンタクトであり、電極部33および電極部34は、出力用コンタクトである。但し、ホール素子100は、入力用コンタクトと出力用コンタクトを入れ替えることにより、スピニングカレント動作してもよい。なお、ホール素子100は上記以外のコンタクトを有していてもよい。   The contact 50 is formed on the magnetic sensitive part 20. The contact 50 electrically connects the electrode part 31 to the electrode part 34 and the magnetic sensing part 20. The contact 50 penetrates the insulating film 40 and electrically connects the electrode part 31 to the electrode part 34 and the magnetic sensitive part 20. The contact 50 of this example is formed of the same material as the electrode part 31 to the electrode part 34, for example. The electrode part 31-electrode part 34 and the contact 50 may be simultaneously formed by the same process as a conductive part. However, the contact 50 may be formed of a material different from that of the electrode portions 31 to 34. The contact 50 includes a plurality of input contacts for inputting current to the magnetic sensing unit 20 and a plurality of output contacts for outputting Hall electromotive force according to the input current. The electrode part 31 and the electrode part 32 in this example are input contacts, and the electrode part 33 and the electrode part 34 are output contacts. However, the Hall element 100 may perform a spinning current operation by switching the input contact and the output contact. The Hall element 100 may have contacts other than those described above.

また、コンタクト50は、感磁部20の平面形状に応じた平面形状を有する。感磁部20の平面形状に応じた平面形状とは、感磁部20と同一の形状であってよい。本例のコンタクト50の平面形状は、感磁部20の外周側に対応する外側領域の少なくとも一部に丸みを有する。また、コンタクト50の平面形状は、感磁部20の中心25側の内側領域に丸みを有してもよい。これにより、感磁部20の端部における電流集中が緩和される。感磁部20の平面形状が矩形である場合や、四つのコンタクト50に囲まれた領域全てが感磁部20に含まれている場合は、特に、コンタクト50の端部に流れる電流量が多くなるので、顕著に電流集中緩和効果が得られる。コンタクト50の平面形状は、コンタクト50の端部における電流集中を緩和できるものであれば、本例に限られない。なお、本明細書において、外側領域とは、コンタクト50の外周であって、感磁部20の外周と対向する領域を指す。一方、内側領域とは、外側領域以外の感磁部20の中心25側の領域を指す。   The contact 50 has a planar shape corresponding to the planar shape of the magnetic sensing unit 20. The planar shape corresponding to the planar shape of the magnetic sensing unit 20 may be the same shape as the magnetic sensing unit 20. The planar shape of the contact 50 in this example has a roundness in at least a part of the outer region corresponding to the outer peripheral side of the magnetic sensing unit 20. Further, the planar shape of the contact 50 may be rounded in the inner region on the center 25 side of the magnetic sensing unit 20. Thereby, the current concentration at the end of the magnetic sensitive part 20 is alleviated. When the planar shape of the magnetic sensing unit 20 is rectangular or when the entire region surrounded by the four contacts 50 is included in the magnetic sensing unit 20, the amount of current flowing at the end of the contact 50 is particularly large. Therefore, the current concentration relaxation effect is remarkably obtained. The planar shape of the contact 50 is not limited to this example as long as current concentration at the end of the contact 50 can be reduced. In the present specification, the outer region refers to a region that is the outer periphery of the contact 50 and is opposed to the outer periphery of the magnetic sensing unit 20. On the other hand, the inner region refers to a region on the side of the center 25 of the magnetic sensing unit 20 other than the outer region.

以上の通り、本例のホール素子100は、感磁部20の電流集中を緩和する。これにより、感磁部20の電流集中に起因する微小な抵抗変動が生じにくくなる。したがって、本例のホール素子100は、電流集中により生じる1/fノイズを抑制できる。   As described above, the Hall element 100 of the present example alleviates current concentration in the magnetic sensitive unit 20. This makes it difficult for minute resistance fluctuations due to current concentration in the magnetic sensing unit 20 to occur. Therefore, the Hall element 100 of the present example can suppress 1 / f noise caused by current concentration.

図2Aは、ホールセンサ200の平面図の一例を示す。図2Bは、ホールセンサ200の断面図の一例である。ホールセンサ200は、ホール素子100、リード端子211〜リード端子214、保護層220、モールド部材230、外装めっき層240およびボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254を備える。なお、本例のホールセンサ200の構成は一例であり、これに限られない。   FIG. 2A shows an example of a plan view of the hall sensor 200. FIG. 2B is an example of a cross-sectional view of the Hall sensor 200. The hall sensor 200 includes a hall element 100, a lead terminal 211 to a lead terminal 214, a protective layer 220, a molding member 230, an exterior plating layer 240, and a bonding wire 251 to a bonding wire 254. The configuration of the hall sensor 200 of this example is an example, and the present invention is not limited to this.

ホール素子100は、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254によりリード端子211〜リード端子214に接続される。本例の電極部31は、ボンディングワイヤ251により、リード端子211と電気的に接続される。電極部32は、ボンディングワイヤ252により、リード端子212と電気的に接続される。電極部33は、ボンディングワイヤ253により、リード端子213と電気的に接続される。電極部34は、ボンディングワイヤ254により、リード端子214と電気的に接続される。   The Hall element 100 is connected to the lead terminals 211 to 214 by bonding wires 251 to 254. The electrode part 31 of this example is electrically connected to the lead terminal 211 by a bonding wire 251. The electrode part 32 is electrically connected to the lead terminal 212 by a bonding wire 252. The electrode part 33 is electrically connected to the lead terminal 213 by a bonding wire 253. The electrode part 34 is electrically connected to the lead terminal 214 by a bonding wire 254.

ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、導電性の材料で形成される。本例のボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、金ワイヤであるが、これに限られない。ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、モールド部材230により覆われている。これにより、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254が固定される。   Bonding wire 251 to bonding wire 254 are formed of a conductive material. The bonding wires 251 to 254 of this example are gold wires, but are not limited thereto. Bonding wire 251 to bonding wire 254 are covered with mold member 230. As a result, the bonding wires 251 to 254 are fixed.

リード端子211〜リード端子214は、外装めっき層240を介して外部と電気的に接続される。リード端子211〜リード端子214は、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254と接続された面と反対側の面に外装めっき層240が形成される。これにより、ホール素子100は、ホールセンサ200の外部と電気的に接続される。なお、本例の外装めっき層240は、スズ(Sn)で形成されているが、これに限られない。   The lead terminals 211 to 214 are electrically connected to the outside through the exterior plating layer 240. In the lead terminal 211 to the lead terminal 214, an exterior plating layer 240 is formed on the surface opposite to the surface connected to the bonding wire 251 to the bonding wire 254. Thereby, the Hall element 100 is electrically connected to the outside of the Hall sensor 200. In addition, although the exterior plating layer 240 of this example is formed with tin (Sn), it is not restricted to this.

保護層220は、ホール素子100のボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254と接続された面とは反対側の面を覆う。一例において、保護層220は、基板10を保護可能な材料であれば限定されない。保護層220は、導体、絶縁体、又は半導体の何れか1つからなる膜であってもよいし、これらのうち2つ以上を含む膜であってもよい。導体の場合、保護層220は、銀ペーストなどの導電性樹脂であってよい。絶縁体の場合、保護層220は、エポキシ系の熱硬化型樹脂とシリカ(SiO)とを含む絶縁ペースト、窒化ケイ素および二酸化ケイ素等である。半導体の場合、保護層220は、Si基板やGe基板などの貼り合わせであってよい。 The protective layer 220 covers the surface of the Hall element 100 opposite to the surface connected to the bonding wires 251 to 254. In one example, the protective layer 220 is not limited as long as the material can protect the substrate 10. The protective layer 220 may be a film made of any one of a conductor, an insulator, and a semiconductor, or may be a film including two or more of these. In the case of a conductor, the protective layer 220 may be a conductive resin such as a silver paste. In the case of an insulator, the protective layer 220 is an insulating paste containing epoxy-based thermosetting resin and silica (SiO 2 ), silicon nitride, silicon dioxide, or the like. In the case of a semiconductor, the protective layer 220 may be a bonded substrate such as a Si substrate or a Ge substrate.

モールド部材230は、ホール素子100と、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254と、リード端子211〜リード端子214とをモールドする。モールド部材230は、リフロー時の高熱に耐えられる材料で形成される。例えば、モールド部材230は、エポキシ系の熱硬化型樹脂で形成される。   The mold member 230 molds the Hall element 100, the bonding wires 251 to 254, and the lead terminals 211 to 214. The mold member 230 is formed of a material that can withstand high heat during reflow. For example, the mold member 230 is formed of an epoxy thermosetting resin.

ここで、薄型化したホールセンサ200においては、ホール素子100上のモールド部材230の厚みが薄いため、ホール素子100の感磁部20へ入射される光を含む電磁波が、感磁部20の局所的な伝導率を光電効果によって変動させる場合がある。また、この変動によって、ホール素子100にオフセット電圧Vuが生じる。   Here, in the hall sensor 200 having a reduced thickness, the thickness of the mold member 230 on the hall element 100 is thin, so that an electromagnetic wave including light incident on the magnetosensitive part 20 of the hall element 100 is locally applied to the magnetosensitive part 20. The typical conductivity may be varied by the photoelectric effect. In addition, this variation causes an offset voltage Vu in the Hall element 100.

これに対して、本例では、平面視で、電極部31〜電極部34は感磁部20の周辺領域24から中央領域23へ延出しており、中央領域23の一部が電極部31〜電極部34で覆われている。例えば、電極部31〜電極部34は、矩形状の基板10の四隅から感磁部20の中央領域23へ延出して形成されている。そして、中央領域23において、電極部31〜電極部34の延出部31b〜34bがそれぞれ近接配置されており、隣接する電極間の隙間が狭くなっている。これにより、感磁部20の中央領域23の一部が電極部31〜電極部34で覆われている。   On the other hand, in this example, the electrode part 31 to the electrode part 34 extend from the peripheral area 24 of the magnetic sensitive part 20 to the central area 23 in a plan view, and a part of the central area 23 is part of the electrode parts 31 to 31. It is covered with the electrode part 34. For example, the electrode part 31 to the electrode part 34 are formed to extend from the four corners of the rectangular substrate 10 to the central region 23 of the magnetic sensitive part 20. And in the center area | region 23, the extension parts 31b-34b of the electrode part 31-electrode part 34 are each arrange | positioned closely, and the clearance gap between adjacent electrodes is narrow. Thereby, a part of the central region 23 of the magnetic sensitive part 20 is covered with the electrode parts 31 to 34.

ここで、電極部材である金属は、光を含む電磁波を極めて良く吸収する。したがって、電極部31〜電極部34は、ホール素子100の感磁部20へ入射される電磁波を遮蔽し、感磁部20における局所伝導率変動を抑制できる。これにより、オフセット電圧Vuの変動を抑制する効果がある。   Here, the metal which is an electrode member absorbs electromagnetic waves including light very well. Therefore, the electrode part 31 to the electrode part 34 can shield the electromagnetic wave incident on the magnetic sensing part 20 of the Hall element 100 and suppress local conductivity fluctuations in the magnetic sensing part 20. This has the effect of suppressing fluctuations in the offset voltage Vu.

特に、平面視で、感磁部20の中央領域23の面積に対する、電極部31〜電極部34の中央領域23上の総面積の割合が10%以上100%未満であれば、オフセット電圧Vu変動を抑制する効果が高い。この割合は、好ましくは、20%以上99%以下であり、より好ましくは、40%以上95%以下である。   In particular, when the ratio of the total area on the central region 23 of the electrode part 31 to the electrode part 34 to the area of the central region 23 of the magnetic sensitive part 20 in a plan view is 10% or more and less than 100%, the offset voltage Vu varies. The effect which suppresses is high. This ratio is preferably 20% or more and 99% or less, and more preferably 40% or more and 95% or less.

また、平面視で、感磁部20の実効領域の全面積に対する、電極部31〜電極部34の下の実効領域の面積の割合が、40%以上99%以下であることが好ましい。本明細書において、実効領域の面積とは、平面視で、感磁部20の面積の内、感磁部20と電極部31〜電極部34とが接触する接触領域の総面積を除いた面積をいう。   Moreover, it is preferable that the ratio of the area of the effective region under the electrode part 31-the electrode part 34 with respect to the total area of the effective region of the magnetic sensing part 20 is 40% or more and 99% or less in planar view. In this specification, the area of the effective area is an area excluding the total area of the contact area where the magnetic sensitive part 20 and the electrode part 31 to the electrode part 34 are in contact with each other in plan view. Say.

[比較例1]
図3は、比較例1に係るホール素子500の構成を示す。本例のホール素子500は、基板510、感磁部520、電極部531〜電極部534およびコンタクト550を備える。基本的な構成は実施例1に係るホール素子100と同様である。但し、感磁部520およびコンタクト550の平面形状の角部が丸みをおびていない点で、実施例1に係る感磁部20およびコンタクト50と異なる。なお、感磁部520と電極部531〜534との間には絶縁膜が設けられているが本例では省略している。
[Comparative Example 1]
FIG. 3 shows a configuration of the Hall element 500 according to the first comparative example. The Hall element 500 of this example includes a substrate 510, a magnetic sensitive part 520, electrode parts 531 to 534, and contacts 550. The basic configuration is the same as that of the Hall element 100 according to the first embodiment. However, the magnetic sensitive part 520 and the contact 550 are different from the magnetic sensitive part 20 and the contact 50 according to the first embodiment in that the corners of the planar shape are not rounded. An insulating film is provided between the magnetic sensitive part 520 and the electrode parts 531 to 534, but is omitted in this example.

感磁部520は、矩形の平面形状を有する。感磁部520は、感磁部20と異なり矩形の角部に丸みを有さない。そのため、感磁部520の角部では電流集中が生じる。特に、電極部531および電極部532が入力用コンタクトである場合、特に、電極部531および電極部532と接続された感磁部520の角部で電流集中が生じやすい。   The magnetic sensitive part 520 has a rectangular planar shape. Unlike the magnetic sensing unit 20, the magnetic sensing unit 520 does not have roundness at the corners of the rectangle. Therefore, current concentration occurs at the corners of the magnetic sensitive part 520. In particular, when the electrode part 531 and the electrode part 532 are input contacts, current concentration tends to occur particularly at the corners of the magnetic sensing part 520 connected to the electrode part 531 and the electrode part 532.

コンタクト550は、三角形の平面形状を有する。コンタクト550は、コンタクト50と異なり平面形状の角部に丸みを有さない。そのため、コンタクト550の角部で電流集中が生じる。特に、電極部531および電極部532と接続されたコンタクト550の角部で電流集中が生じやすい。   Contact 550 has a triangular planar shape. Unlike the contact 50, the contact 550 does not have a round corner at the planar shape. Therefore, current concentration occurs at the corner of the contact 550. In particular, current concentration tends to occur at the corners of the contacts 550 connected to the electrode portions 531 and 532.

ここで、入力用の電極部531のコンタクト550と電極部532のコンタクト550との間には、感磁部520を通じて電流が入力される。しかしながら、出力用の電極部533のコンタクト550の外周と、電極部534のコンタクト550の外周の感磁部520には、電極部531と電極部532の間に流れるはずの電流が回り込む場合がある。特に、本例のホール素子500では、感磁部520の外周とコンタクト550との間の最短距離が、実施例1の場合よりも大きい。即ち、コンタクト550の外周の感磁部520に流れる電流の量が、実施例1に係るホール素子100よりも大きくなる。このように、出力用コンタクトである電極部533および電極部534の外周を流れる電流が大きくなると、電極部533および電極部534により検出するホール起電力に対して誤差となる場合がある。また、ホール素子500の出力に負の感度特性を生じさせる場合がある。   Here, a current is input through the magnetic sensing unit 520 between the contact 550 of the input electrode unit 531 and the contact 550 of the electrode unit 532. However, a current that should flow between the electrode portion 531 and the electrode portion 532 may wrap around the outer periphery of the contact 550 of the electrode portion 533 for output and the magnetic sensing portion 520 on the outer periphery of the contact 550 of the electrode portion 534. . In particular, in the Hall element 500 of this example, the shortest distance between the outer periphery of the magnetic sensitive part 520 and the contact 550 is larger than that in the case of the first embodiment. That is, the amount of current flowing through the magnetic sensing part 520 on the outer periphery of the contact 550 is larger than that of the Hall element 100 according to the first embodiment. As described above, when the current flowing through the outer periphery of the electrode portion 533 and the electrode portion 534 which are output contacts increases, an error may occur with respect to the Hall electromotive force detected by the electrode portion 533 and the electrode portion 534. In addition, a negative sensitivity characteristic may be caused in the output of the Hall element 500.

これに対して実施例1では、感磁部20およびコンタクト50が、コンタクト50の外周の感磁部20に電流が流れないように設計されている。一例において、コンタクト50と感磁部20の外周との最短距離が短くなるように、コンタクト50および感磁部20の平面形状が決定される。例えば、コンタクト50と感磁部20の外周との最短距離は、0.5μm以上、20μm以下[0]である。コンタクト50と感磁部20との間の距離を0.5μm以上とすることにより、コンタクト50の位置ずれによる特性変動の影響が抑制される。コンタクト50と感磁部20との間の距離を20μm以下とすることにより、ホール素子100が負の感度特性を示しにくく、ホール起電力に対する誤差を小さくできる。加えて製造容易性の観点から、好ましくは1μm以上、15μm以下[0]であり、より好ましくは3μm以上、10μm以下である。また、コンタクト50が小さいほど電流密度が高くなり、コンタクト50の外周の感磁部20に電流が多く流れるためこの効果は顕著となる。例えば、各コンタクト50の面積は、感磁部20の面積に対して0.1%以上、20%以下である。なお、上記面積率はホール素子100を光学顕微鏡にて上面視で観察することにより測定することができる。コンタクト50の面積を感磁部20の面積に対して1%以上とすることにより、コンタクト50の接触抵抗のばらつきによる特性変動の影響が抑制される。コンタクト50の面積を感磁部20の面積に対して20%以下とすることにより、ホール素子100が負の感度特性を示しにくく、ホール起電力に対する誤差を小さくできる。加えて製造容易性の観点から、好ましくは0.3%以上、15%以下[0]であり、より好ましくは0.5%以上、10%以下である。   On the other hand, in Example 1, the magnetic sensing part 20 and the contact 50 are designed so that no current flows through the magnetic sensing part 20 on the outer periphery of the contact 50. In one example, the planar shapes of the contact 50 and the magnetic sensing part 20 are determined so that the shortest distance between the contact 50 and the outer periphery of the magnetic sensing part 20 is shortened. For example, the shortest distance between the contact 50 and the outer periphery of the magnetic sensing unit 20 is 0.5 μm or more and 20 μm or less [0]. By setting the distance between the contact 50 and the magnetic sensing part 20 to 0.5 μm or more, the influence of the characteristic variation due to the displacement of the contact 50 is suppressed. By setting the distance between the contact 50 and the magnetic sensing portion 20 to 20 μm or less, the Hall element 100 hardly exhibits negative sensitivity characteristics, and an error with respect to the Hall electromotive force can be reduced. In addition, from the viewpoint of ease of production, it is preferably 1 μm or more and 15 μm or less [0], and more preferably 3 μm or more and 10 μm or less. Further, the smaller the contact 50 is, the higher the current density is, and a larger amount of current flows through the magnetic sensing portion 20 on the outer periphery of the contact 50, so this effect becomes remarkable. For example, the area of each contact 50 is 0.1% or more and 20% or less with respect to the area of the magnetic sensing unit 20. The area ratio can be measured by observing the Hall element 100 with an optical microscope in a top view. By setting the area of the contact 50 to 1% or more with respect to the area of the magnetic sensing part 20, the influence of the characteristic variation due to the variation in the contact resistance of the contact 50 is suppressed. By setting the area of the contact 50 to 20% or less with respect to the area of the magnetic sensing portion 20, the Hall element 100 hardly exhibits a negative sensitivity characteristic, and an error with respect to the Hall electromotive force can be reduced. In addition, from the viewpoint of ease of production, it is preferably 0.3% or more and 15% or less [0], and more preferably 0.5% or more and 10% or less.

なお、コンタクト50の平面形状は、入力用コンタクトと出力用コンタクトとで異なる配置であってよい。出力用のコンタクト50の平面形状をコンタクト50の外周の電流を遮断できる構造とするが、入力用のコンタクト50の平面形状をコンタクト50の外周の電流を遮断できる構造としなくてもよい。例えば、複数の出力用コンタクトと感磁部20の外周側との距離は、複数の入力用コンタクトと感磁部20の外周側との距離よりも近くなるように配置されてよい。   The planar shape of the contact 50 may be different between the input contact and the output contact. The planar shape of the output contact 50 is configured to block the current around the outer periphery of the contact 50, but the planar shape of the input contact 50 may not be configured to block the current around the outer periphery of the contact 50. For example, the distance between the plurality of output contacts and the outer peripheral side of the magnetic sensing unit 20 may be arranged to be closer than the distance between the plurality of input contacts and the outer peripheral side of the magnetic sensing unit 20.

[実施例2]
図4は、実施例2に係るホール素子100の構成の一例を示す。本例の感磁部20の平面形状は、十字形である。本例のホール素子100は、実施例1に係るホール素子100と同一の符号を付した構成は、実施例1の場合と同様に機能する。本例では、実施例1の場合と異なる点について特に説明する。
[Example 2]
FIG. 4 shows an example of the configuration of the Hall element 100 according to the second embodiment. The planar shape of the magnetic sensitive part 20 of this example is a cross shape. In the Hall element 100 of this example, the same reference numerals as those of the Hall element 100 according to the first embodiment function in the same manner as in the first embodiment. In this example, differences from Example 1 will be particularly described.

感磁部20は、十字形の平面形状を有する。感磁部20の平面形状の少なくとも1つの角が丸みを有する。これにより、感磁部20の端部における電流集中が緩和される。また、本例の感磁部20において、中心25から端部に向かう方向において膨らみを有さない。例えば、中心25から端部に向かう方向において膨らみを有さないとは、入力用のコンタクト50同士の間の感磁部20において、出力用のコンタクト50側に膨らんだ構造を有さないことを指す。また、感磁部20の中心25から延出部の先端方向に幅が大きくなる領域を有さないということもできる。これにより、ホール素子100の感度低下を防ぐことができる。これは、出力用のコンタクト50の外周の感磁部20に電流が回り込むのを抑制できることに由来すると考えられる。   The magnetic sensitive part 20 has a cross-shaped planar shape. At least one corner of the planar shape of the magnetic sensitive part 20 is rounded. Thereby, the current concentration at the end of the magnetic sensitive part 20 is alleviated. Moreover, in the magnetic sensitive part 20 of this example, it does not have a bulge in the direction which goes to the edge part from the center 25. FIG. For example, not having a bulge in the direction from the center 25 to the end means that the magnetic sensing portion 20 between the input contacts 50 does not have a structure bulging toward the output contact 50 side. Point to. It can also be said that there is no region where the width increases from the center 25 of the magnetic sensitive portion 20 to the distal end direction of the extending portion. Thereby, the sensitivity fall of Hall element 100 can be prevented. This is considered to be derived from the fact that current can be suppressed from flowing to the magnetic sensing part 20 on the outer periphery of the output contact 50.

[実施例3]
図5は、実施例3に係るホール素子100の構成の一例を示す。本例の感磁部20は、十字形と矩形とを重ね合わせた平面形状を有する。感磁部20は、少なくとも1つの角が丸みを帯びた平面形状を有する。また、コンタクト50の平面形状は、感磁部20の外周側に対応する外側領域に丸みを有する。本例の感磁部20は、中心25から端部に向かう方向において膨らみを有さない。これにより、本例のホール素子100は、出力用のコンタクト50の外周の感磁部20に電流が回り込むのを抑制する。したがって、本例のホール素子100は、出力変動を低減できる。
[Example 3]
FIG. 5 shows an example of the configuration of the Hall element 100 according to the third embodiment. The magnetic sensitive part 20 of this example has a planar shape in which a cross and a rectangle are overlapped. The magnetic sensitive part 20 has a planar shape with rounded at least one corner. Further, the planar shape of the contact 50 has a roundness in an outer region corresponding to the outer peripheral side of the magnetic sensitive portion 20. The magnetic sensitive part 20 of this example does not have a bulge in the direction from the center 25 toward the end. As a result, the Hall element 100 according to the present example suppresses the current from flowing into the magnetic sensing portion 20 on the outer periphery of the output contact 50. Therefore, the Hall element 100 of this example can reduce output fluctuation.

[比較例2]
図6Aおよび図6Bは、比較例2に係る感磁部520の平面形状を説明するための模式図である。簡潔にするため、感磁部520以外の構成が省略されている。
[Comparative Example 2]
6A and 6B are schematic views for explaining a planar shape of the magnetic sensing unit 520 according to the comparative example 2. FIG. For the sake of brevity, the configuration other than the magnetic sensing unit 520 is omitted.

本例の感磁部520は、膨らみを有する点で感磁部20と異なる。本例の感磁部520は、感磁部520の中心525から感磁部520の先端526に向かう方向において膨らみを有する。感磁部520が膨らみを有する場合、感磁部520の外周長が長くなり、感磁部520の側面の露出面積が大きくなる。ここで、感磁部520の側面ではダングリングボンドの一番小さな面(例えば、(100)面)以外の面が多く露出することとなり、キャリアの表面再結合が多く発生する。これにより、ホール素子500の出力電圧が揺らぐ場合がある。   The magnetic sensitive part 520 of this example is different from the magnetic sensitive part 20 in that it has a bulge. The magnetic sensitive part 520 of this example has a bulge in the direction from the center 525 of the magnetic sensitive part 520 to the tip 526 of the magnetic sensitive part 520. When the magnetic sensitive part 520 has a bulge, the outer peripheral length of the magnetic sensitive part 520 becomes long, and the exposed area of the side surface of the magnetic sensitive part 520 becomes large. Here, many surfaces other than the smallest surface (for example, (100) surface) of the dangling bond are exposed on the side surface of the magnetic sensitive portion 520, and the surface recombination of the carrier occurs frequently. Thereby, the output voltage of the Hall element 500 may fluctuate.

図7Aおよび図7Bは、感磁部20およびコンタクト50の拡大図の一例を示す。簡潔にするため、電極部31〜電極部34および絶縁膜40が省略されている。   7A and 7B show examples of enlarged views of the magnetic sensitive part 20 and the contacts 50. FIG. For simplicity, the electrode part 31 to the electrode part 34 and the insulating film 40 are omitted.

図7Aにおいて、感磁部20およびコンタクト50は、互いに対応した平面形状を有する。互いに対応した平面形状とは、コンタクト50の外周への電流の回り込みが生じないように、感磁部20およびコンタクト50の外周が近接していることを指す。   In FIG. 7A, the magnetic sensitive part 20 and the contact 50 have planar shapes corresponding to each other. The planar shapes corresponding to each other indicate that the outer periphery of the magnetic sensing unit 20 and the contact 50 are close to each other so that current does not wrap around the outer periphery of the contact 50.

感磁部20は、矩形の平面形状を有する。但し、本例の感磁部20は、角部に電流の集中を緩和する構造を有する。本例の感磁部20の角部には、丸みを帯びた矩形状の領域が形成されている。本明細書においては、矩形の角部に電流の集中を緩和する構造が設けられたような場合も、感磁部20の矩形の角部が丸みを有するものの一例に含まれる。即ち、感磁部20の矩形の1つの角部には、複数の丸みが設けられていてよい。本例では、感磁部20の1つの角部に2つの丸みを有する。   The magnetic sensitive part 20 has a rectangular planar shape. However, the magnetic sensitive part 20 of this example has a structure that relaxes current concentration at the corners. A rounded rectangular region is formed at the corner of the magnetic sensitive part 20 of this example. In the present specification, a case where a structure for reducing current concentration is provided at the corners of the rectangle is also included as an example in which the corners of the magnetism-sensitive portion 20 are rounded. That is, a plurality of roundnesses may be provided at one corner of the rectangular portion of the magnetic sensing unit 20. In this example, one corner of the magnetic sensitive part 20 has two roundnesses.

コンタクト50は、感磁部20の形状に対応した形状を有する。本例のコンタクト50の平面形状は、感磁部20の外周側に対応する外側領域において、感磁部20の形状と相似する。例えば、コンタクト50の平面形状は、感磁部20の角部に設けられた矩形状の領域に沿って丸みを帯びた矩形である。これにより、感磁部20の外周とコンタクト50との間の距離を近づけ易くなる。そして、感磁部20の外周を周り込む電流の経路を遮断できる。また、感磁部20およびコンタクト50の平面形状を相似形とすることにより、感磁部20およびコンタクト50の外側の距離を均一にできる。これにより、感磁部20の端部の電流が均一となり、電流集中を更に緩和できる。   The contact 50 has a shape corresponding to the shape of the magnetic sensitive part 20. The planar shape of the contact 50 in this example is similar to the shape of the magnetic sensing part 20 in the outer region corresponding to the outer peripheral side of the magnetic sensing part 20. For example, the planar shape of the contact 50 is a rounded rectangle along a rectangular region provided at the corner of the magnetic sensing unit 20. As a result, the distance between the outer periphery of the magnetic sensing unit 20 and the contact 50 can be easily reduced. And the path | route of the electric current which goes around the outer periphery of the magnetic sensing part 20 can be interrupted | blocked. Further, by making the planar shapes of the magnetic sensitive part 20 and the contact 50 similar, the distances outside the magnetic sensitive part 20 and the contact 50 can be made uniform. Thereby, the current at the end of the magnetic sensitive part 20 becomes uniform, and the current concentration can be further relaxed.

図7Bにおいて、感磁部20およびコンタクト50は、互いに対応した平面形状を有する。本例の感磁部20の平面形状は矩形であるが、端部に電流の集中を緩和する構造が設けられている。感磁部20の角部には、突出した領域が設けられている。突出した領域は、電流の集中を緩和するように丸みを帯びている。また、感磁部20およびコンタクト50の外側領域の平面形状は相似するので、感磁部20の外周を周り込む電流の経路を遮断できる。なお、本例のコンタクト50は、平面形状の内側領域に角部を有するが、内側領域の角部も丸みを有してよい。   In FIG. 7B, the magnetic sensitive part 20 and the contact 50 have planar shapes corresponding to each other. The planar shape of the magnetic sensitive part 20 of this example is a rectangle, but a structure for reducing the concentration of current is provided at the end. Protruding regions are provided at the corners of the magnetic sensitive unit 20. The protruding region is rounded so as to alleviate current concentration. Further, since the planar shapes of the magnetic sensing part 20 and the outer region of the contact 50 are similar, the current path that goes around the outer periphery of the magnetic sensing part 20 can be blocked. In addition, although the contact 50 of this example has a corner | angular part in a planar-shaped inner side area | region, the corner | angular part of an inner side area | region may also have roundness.

図8A〜図8Dは、コンタクト50の平面形状の一例を示す。本例の感磁部20は、矩形の角部が丸められた平面形状を有する。簡潔にするため、電極部31〜電極部34および絶縁膜40が省略されている。   8A to 8D show an example of the planar shape of the contact 50. FIG. The magnetic sensitive part 20 of this example has a planar shape with rounded rectangular corners. For simplicity, the electrode part 31 to the electrode part 34 and the insulating film 40 are omitted.

図8Aにおいて、コンタクト50は、L字型の平面形状を有する。コンタクト50は、L字が感磁部20の角に沿うように形成されている。また、コンタクト50の平面形状は、感磁部20の角部に対応する外側領域に丸みを有する。本例では、コンタクト50の内側領域も丸みを有するように形成されている。   In FIG. 8A, the contact 50 has an L-shaped planar shape. The contact 50 is formed so that the L-shape is along the corner of the magnetic sensing unit 20. Further, the planar shape of the contact 50 has a roundness in the outer region corresponding to the corner of the magnetic sensitive part 20. In this example, the inner region of the contact 50 is also formed to be rounded.

図8Bにおいて、コンタクト50は、T字型の平面形状を有する。コンタクト50は、T字の突出した部分が感磁部20の角を向くように形成されている。また、T字の突出した部分は、感磁部20の角部に沿った丸みを有する。本例の感磁部20およびコンタクト50の平面形状は相似しない。但し、感磁部20は、外側領域において、コンタクト50と相似する平面形状を有してよい。   In FIG. 8B, the contact 50 has a T-shaped planar shape. The contact 50 is formed such that the protruding portion of the T-shape faces the corner of the magnetic sensitive part 20. Further, the protruding portion of the T-shape has a roundness along the corner of the magnetic sensitive part 20. The planar shapes of the magnetic sensitive part 20 and the contact 50 in this example are not similar. However, the magnetic sensitive part 20 may have a planar shape similar to the contact 50 in the outer region.

図8Cにおいて、コンタクト50は、矩形の平面形状を有する。コンタクト50は、矩形の角部が感磁部20の角部を向くように形成されている。また、コンタクト50の角部は、感磁部20の角部に沿って丸みを有する。本例のコンタクト50は、外側領域において、感磁部20と相似する平面形状を有する。   In FIG. 8C, the contact 50 has a rectangular planar shape. The contact 50 is formed such that a rectangular corner portion faces the corner portion of the magnetic sensitive portion 20. Further, the corners of the contact 50 are rounded along the corners of the magnetic sensitive part 20. The contact 50 of this example has a planar shape similar to the magnetic sensing part 20 in the outer region.

図8Dにおいて、コンタクト50は、三角形の平面形状を有する。コンタクト50は、三角形の角部が感磁部20の角部を向くように形成されている。また、三角形の角部は、感磁部20の角部に沿って丸みを有する。本例のコンタクト50は、三角形と円形を重ねあわせた平面形状を有する。本例の感磁部20およびコンタクト50の平面形状は相似しない。但し、感磁部20は、外側領域において、コンタクト50と相似する平面形状を有してよい。   In FIG. 8D, the contact 50 has a triangular planar shape. The contact 50 is formed so that the corners of the triangle face the corners of the magnetic sensing unit 20. In addition, the corners of the triangle are rounded along the corners of the magnetic sensitive part 20. The contact 50 in this example has a planar shape in which a triangle and a circle are overlapped. The planar shapes of the magnetic sensitive part 20 and the contact 50 in this example are not similar. However, the magnetic sensitive part 20 may have a planar shape similar to the contact 50 in the outer region.

図9A〜図9Fは、ホール素子100の製造方法の一例を示す。本例のホール素子100の製造方法は、一例でありこれに限られない。   9A to 9F show an example of a method for manufacturing the Hall element 100. The manufacturing method of the Hall element 100 of this example is an example and is not limited thereto.

図9Aにおいて、基板10を設ける。本例の基板10の平面形状は、矩形である。図9Bにおいて、基板10上に感磁部20を形成する。本例では、基板10上に導電層21を形成し、導電層21上に表面層22を形成している。感磁部20の成膜段階では、導電層21および表面層22の平面形状は、基板10の平面形状と同一であってよい。例えば、感磁部20は、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition、有機金属気相成長)法やMBE(分子線エピタキシー)法を用いて、基板10上に化合物半導体をエピタキシャル成長することにより形成される。   In FIG. 9A, a substrate 10 is provided. The planar shape of the substrate 10 of this example is a rectangle. In FIG. 9B, the magnetic sensitive part 20 is formed on the substrate 10. In this example, the conductive layer 21 is formed on the substrate 10, and the surface layer 22 is formed on the conductive layer 21. In the film formation stage of the magnetic sensitive part 20, the planar shape of the conductive layer 21 and the surface layer 22 may be the same as the planar shape of the substrate 10. For example, the magnetosensitive portion 20 is formed by epitaxially growing a compound semiconductor on the substrate 10 using MOCVD (Metal Organic Chemical Deposition) or MBE (Molecular Beam Epitaxy) method.

図9Cにおいて、感磁部20を予め定められた平面形状のパターンにエッチングする。これにより、感磁部20の平面形状が矩形又は十字形等に形成される。また、感磁部20の平面形状の角部は、当該エッチング工程により丸められてよい。図9Dにおいて、感磁部20上にコンタクト50を形成する。コンタクト50は、蒸着やスパッタ等の任意の半導体製造工程を用いて形成される。   In FIG. 9C, the magnetic sensitive part 20 is etched into a predetermined planar pattern. Thereby, the planar shape of the magnetic sensitive part 20 is formed in a rectangle or a cross. Moreover, the corner | angular part of the planar shape of the magnetic sensitive part 20 may be rounded by the said etching process. In FIG. 9D, the contact 50 is formed on the magnetic sensitive part 20. The contact 50 is formed using any semiconductor manufacturing process such as vapor deposition or sputtering.

図9Eにおいて、基板10、感磁部20およびコンタクト50上に絶縁膜40を形成する。一例において、厚みが300nmのSiN膜が絶縁膜40として形成される。また、絶縁膜40には、コンタクト50と電極部31〜電極部34が電気的に接続されるための開口が形成される。開口はエッチングプロセスにより形成されてよい。図9Fにおいて、絶縁膜40上に電極部31〜電極部34が形成される。また、電極部31〜電極部34は、絶縁膜40に形成された開口を通じて、コンタクト50と電気的に接続される。一例において、電極部31〜電極部34の厚みは、0.5μmであるがこれに限られない。また、電極部31〜電極部34は、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254により外部電極と接続されてよい。そして、電極部31〜電極部34上には金ボール等のボール部が設けられてよい。   In FIG. 9E, the insulating film 40 is formed on the substrate 10, the magnetic sensitive part 20, and the contact 50. In one example, a SiN film having a thickness of 300 nm is formed as the insulating film 40. The insulating film 40 is formed with an opening for electrically connecting the contact 50 and the electrode portions 31 to 34. The opening may be formed by an etching process. In FIG. 9F, electrode portions 31 to 34 are formed on the insulating film 40. In addition, the electrode portions 31 to 34 are electrically connected to the contacts 50 through openings formed in the insulating film 40. In an example, although the thickness of the electrode part 31-electrode part 34 is 0.5 micrometer, it is not restricted to this. Moreover, the electrode part 31-electrode part 34 may be connected with an external electrode by the bonding wire 251-bonding wire 254. FIG. A ball portion such as a gold ball may be provided on the electrode portion 31 to the electrode portion 34.

なお、本例のホール素子100の製造方法では、コンタクト50を形成する段階は、絶縁膜40を形成する段階の前に実行されている。但し、コンタクト50を形成する段階は、絶縁膜40を形成する段階の後に実行されてもよい。   In the manufacturing method of the Hall element 100 of this example, the step of forming the contact 50 is performed before the step of forming the insulating film 40. However, the step of forming the contact 50 may be performed after the step of forming the insulating film 40.

[実施例3]
図10Aおよび図10Bは、実施例3に係るホール素子100の構成の一例を示す。本例のホール素子100は、ボール部60を更に備える。
[Example 3]
10A and 10B illustrate an example of the configuration of the Hall element 100 according to the third embodiment. The Hall element 100 of this example further includes a ball portion 60.

ボール部60は、電極部31〜電極部34と、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254とのそれぞれの間に設けられる。ボール部60は、導電性の材料で形成される。ボール部60は、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254と同一の材料で形成されてよい。本例のボール部60は、金ボールである。一例において、ボール部60は、平面視で10μm以上、100μm以下の直径を有する。なお、ボール部が上面視で真円でない場合には、上面視したボール部と同じ面積を有する楕円に近似し、当該楕円の長径を直径とする。本例のボール部60は、60μmの直径を有する。また、ボール部60の厚みは5μm以上であることが好ましい。なお、ボール部60の厚みとは、ボール部60の一番高い部分とボール部60が配置された電極部31〜電極部34との距離である。   The ball part 60 is provided between each of the electrode part 31 to the electrode part 34 and the bonding wire 251 to the bonding wire 254. The ball part 60 is formed of a conductive material. Ball portion 60 may be formed of the same material as bonding wire 251 to bonding wire 254. The ball part 60 in this example is a gold ball. In one example, the ball part 60 has a diameter of 10 μm or more and 100 μm or less in plan view. When the ball part is not a perfect circle when viewed from above, it approximates an ellipse having the same area as the ball part when viewed from above, and the major axis of the ellipse is the diameter. The ball part 60 of this example has a diameter of 60 μm. Moreover, it is preferable that the thickness of the ball | bowl part 60 is 5 micrometers or more. The thickness of the ball part 60 is a distance between the highest part of the ball part 60 and the electrode part 31 to the electrode part 34 where the ball part 60 is disposed.

ここで、ホールセンサ200のX線撮影にて得られた断面透過図を観察した際に、ボンディングワイヤ252をリード端子212側からホール素子100側にたどった場合にボンディングワイヤの太さよりも幅が大きくなった部分をボール部60と定義してもよい。   Here, when the cross-sectional transmission diagram obtained by X-ray imaging of the Hall sensor 200 is observed, when the bonding wire 252 is traced from the lead terminal 212 side to the Hall element 100 side, the width is larger than the thickness of the bonding wire. The enlarged part may be defined as the ball part 60.

平面視で、ボール部60の投影面積は、感磁部20の投影面積の10%以上を占める。一例において、ボール部60の投影面積は、感磁部20の投影面積の15%以上、20%以上、又は30%以上であってよい。ここで、ボール部60の投影面積とは、感磁部20上に存在する全てのボール部60の投影面積の和のことを示す。ボール部60は、光を吸収し、又は反射することにより、感磁部20に入射する光を遮断する。これにより、感磁部20に光が入射して生じる局所伝導率変動を抑制できる。特に、ホール素子100が薄型化されると、感磁部20における光電効果で局所的な伝導率の変動が生じやすくなる。よって、オフセット電圧の変動が抑制される。このように、光を遮断する観点からは、ボール部60の投影面積が感磁部20の投影面積に対して占める割合を大きくすることが好ましい。さらに、上記ボール部はホール素子100の電極部31〜電極部34の全てに設けられていることが好ましい。さらに、ボール部60の少なくとも一つは、平面視における感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する部分の中心とを通る断面で観察した際に、電極部32が感磁部20と接する部分の中心よりも感磁部20の中心25側に設けられることが好ましい。また、ボール部60は、平面視で、複数の入力用コンタクトの間に設けられてもよい。なお、ボール部60の材料が金である場合、金が赤外線領域の波長以上の光を反射するので、感磁部20に赤外線領域の波長の光が入射するのを防止できる。ボール部60の材料は、感磁部20への光の入射を防止すべく、予め定められた波長を吸収又は反射するものであれば特に本例に限られない。また、ボール部60の厚みの厚い方が光を遮断する観点から好ましく、例えば、5μm以上100μm以下である。加えて製造容易性の観点から、好ましくは10μm以上、80μm以下であり、より好ましくは20μm以上、60m以下である。   In plan view, the projected area of the ball part 60 occupies 10% or more of the projected area of the magnetic sensitive part 20. In one example, the projected area of the ball part 60 may be 15% or more, 20% or more, or 30% or more of the projected area of the magnetic sensitive part 20. Here, the projected area of the ball part 60 indicates the sum of the projected areas of all the ball parts 60 existing on the magnetic sensitive part 20. The ball part 60 blocks light incident on the magnetic sensitive part 20 by absorbing or reflecting light. Thereby, the local conductivity fluctuation | variation which arises when light injects into the magnetosensitive part 20 can be suppressed. In particular, when the Hall element 100 is thinned, local fluctuations in conductivity are likely to occur due to the photoelectric effect in the magnetosensitive portion 20. Therefore, the fluctuation of the offset voltage is suppressed. Thus, from the viewpoint of blocking light, it is preferable to increase the ratio of the projected area of the ball part 60 to the projected area of the magnetically sensitive part 20. Further, the ball portion is preferably provided on all of the electrode portions 31 to 34 of the Hall element 100. Further, at least one of the ball parts 60 is not sensitive to the electrode part 32 when observed in a cross section passing through the center 25 of the magnetic sensing part 20 and the center of the part where the electrode part 32 is in contact with the magnetic sensing part 20 in plan view. It is preferable to be provided on the side of the center 25 of the magnetic sensitive part 20 rather than the center of the part in contact with the magnetic part 20. Further, the ball portion 60 may be provided between the plurality of input contacts in a plan view. When the material of the ball part 60 is gold, the gold reflects light having a wavelength longer than the wavelength in the infrared region, so that the light having the wavelength in the infrared region can be prevented from entering the magnetic sensing unit 20. The material of the ball part 60 is not particularly limited to this example as long as it absorbs or reflects a predetermined wavelength so as to prevent light from entering the magnetic sensitive part 20. In addition, a thicker ball portion 60 is preferable from the viewpoint of blocking light, and is, for example, 5 μm or more and 100 μm or less. In addition, from the viewpoint of ease of production, it is preferably 10 μm or more and 80 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 60 m or less.

図11は、ボール部60を有するホール素子100の拡大図の一例を示す。同図は、ホール素子100の断面図を示す。本例の断面図は、感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する領域の中心とを含む断面を示している。なお、本実施例では感磁部20、絶縁膜40、電極部31〜34、ボール部60が形成されたものを示したが、各層の間や各層の上に他の層を有していてもよい。   FIG. 11 shows an example of an enlarged view of the Hall element 100 having the ball portion 60. This figure shows a sectional view of the Hall element 100. The cross-sectional view of this example shows a cross section including the center 25 of the magnetic sensing part 20 and the center of the region where the electrode part 32 is in contact with the magnetic sensing part 20. In this embodiment, the magnetic sensitive part 20, the insulating film 40, the electrode parts 31 to 34, and the ball part 60 are formed, but other layers are provided between the layers or on each layer. Also good.

ボール部60は、ボンディングワイヤと電極部との間に設けられる。本例のボール部60は、ボンディングワイヤ252と電極部32との間に設けられるが、その他のボンディングワイヤと電極部との間にも設けられる。本例のボール部60は、電極部31〜電極部34と電気的に接続され、平面視で感磁部20上に設けられている。   The ball part 60 is provided between the bonding wire and the electrode part. The ball portion 60 of this example is provided between the bonding wire 252 and the electrode portion 32, but is also provided between other bonding wires and the electrode portion. The ball part 60 of this example is electrically connected to the electrode part 31 to the electrode part 34 and is provided on the magnetic sensitive part 20 in a plan view.

ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、ボール部60と電気的に接続され、電極部31〜電極部34から垂直に引き延ばされている。ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254を電極部31〜電極部34から垂直に引き延ばすことにより、感磁部20と平行な方向の磁場が生じにくくなる。これにより、ホール素子100の出力の変動が抑制され、磁気感度が向上する。一例において、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、電極部31〜電極部34からボール部60の直径の5%以上垂直に引き延ばされる。ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、電極部31〜電極部34から予め定められた距離以上に垂直に引き延ばされていれば、その後は、リード端子211〜リード端子214に向けて引き延ばされてよい。   The bonding wires 251 to 254 are electrically connected to the ball part 60 and are extended vertically from the electrode parts 31 to 34. By extending the bonding wires 251 to 254 vertically from the electrode portions 31 to 34, a magnetic field in a direction parallel to the magnetic sensitive portion 20 is less likely to be generated. Thereby, the fluctuation | variation of the output of Hall element 100 is suppressed and magnetic sensitivity improves. In one example, the bonding wire 251 to the bonding wire 254 are extended vertically from the electrode part 31 to the electrode part 34 by 5% or more of the diameter of the ball part 60. If the bonding wire 251 to the bonding wire 254 are vertically extended from the electrode part 31 to the electrode part 34 at a predetermined distance or more, then the bonding wire 251 to the bonding wire 254 are extended toward the lead terminal 211 to the lead terminal 214. May be.

また、ボール部60は、コンタクト50上に形成されてよい。ボール部60がコンタクト50上に形成されることにより、感磁部20と平行な方向に流れる電流の成分が少なくなり、ホール素子100の磁気感度が向上する。ボール部60がコンタクト50上に形成されるとは、ボール部60の全てがコンタクト50上に形成されている必要はなく、ボール部60の少なくとも一部がコンタクト50上に形成される場合が含まれてよい。   Further, the ball portion 60 may be formed on the contact 50. By forming the ball part 60 on the contact 50, the component of the current flowing in the direction parallel to the magnetic sensitive part 20 is reduced, and the magnetic sensitivity of the Hall element 100 is improved. The ball part 60 being formed on the contact 50 does not have to be formed entirely on the contact 50, and includes a case where at least a part of the ball part 60 is formed on the contact 50. It may be.

なお、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、電極部31〜電極部34に完全に垂直である必要はなく、感磁部20に対する磁場が発生し、ホール素子100の磁気感度に影響を及ばさない程度に傾いていてもよい。例えば、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254は、電極部31〜電極部34に垂直な方向からの傾きが5度以内であってよい。また、電極部31〜電極部34に垂直な方向からの傾きが、10度以内、15度以内、又は20度以内であってよい。ボンディングワイヤを垂直に形成することでボンディングワイヤを流れる電流による磁場を感磁部20に対して平行にすることができる。これにより感磁部20への磁場の影響を低減でき、出力電圧の誤差を減らすことが可能となる。なお、上記効果は、感磁部20が矩形の平面形状を有する場合や、四つのコンタクト50に囲まれた領域全てが感磁部20に含まれている場合により高くなる。   Note that the bonding wires 251 to 254 do not have to be completely perpendicular to the electrode portions 31 to 34, and a magnetic field is generated for the magnetic sensing portion 20 and does not affect the magnetic sensitivity of the Hall element 100. It may be inclined to the extent. For example, the bonding wires 251 to 254 may have an inclination of 5 degrees or less from the direction perpendicular to the electrode portions 31 to 34. Further, the inclination from the direction perpendicular to the electrode part 31 to the electrode part 34 may be within 10 degrees, within 15 degrees, or within 20 degrees. By forming the bonding wire perpendicularly, the magnetic field caused by the current flowing through the bonding wire can be made parallel to the magnetic sensing unit 20. Thereby, the influence of the magnetic field on the magnetic sensing unit 20 can be reduced, and the error of the output voltage can be reduced. Note that the above effect is enhanced when the magnetic sensitive part 20 has a rectangular planar shape or when the entire area surrounded by the four contacts 50 is included in the magnetic sensitive part 20.

領域Pは、コンタクト50と感磁部20の境界付近の領域である。領域Pには、コンタクト50と感磁部20との界面が含まれる。本例のコンタクト50は、領域Pの電流集中を緩和する構造を有する。コンタクト50は、平面視における感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する部分の中心とを通る断面で観察した際に、コンタクト50の少なくとも一部が、当該断面における絶縁膜40の下部に延出している。例えば、コンタクト50の側面の少なくとも一部は、コンタクト50の感磁部20の中心25側の側面において、コンタクト50の側面と感磁部20の最表面とが接する点よりも感磁部20の中心25側と反対側に形成される。また、コンタクト50の側面と感磁部20の最表面とが接する点は、感磁部20の中心25側に延出していてもよい。即ち、コンタクト50のボール部60側の側面は、順テーパ状の断面形状を有していてもよいし、上端がボール部60側に延出していてもよい。これにより、コンタクト50は、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点の電流集中を緩和する。したがって、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点での発熱が抑制され、ホール素子100の特性変動が抑制される。また、コンタクト50付近の電流集中が抑制されるのでコンタクト50付近の電極はがれが生じにくくなる。よって、ホール素子100の信頼性が向上する。なお、上記コンタクト50の下端の電流集中は、本実施例のような電極部31〜電極部34を有するホール素子に特有の問題である。このように、コンタクト50の中心25側の側面の上端の形状は特に限定されない。   The region P is a region near the boundary between the contact 50 and the magnetic sensing unit 20. The region P includes the interface between the contact 50 and the magnetic sensitive part 20. The contact 50 of this example has a structure for relaxing current concentration in the region P. When the contact 50 is observed in a cross section passing through the center 25 of the magnetic sensing portion 20 in plan view and the center of the portion where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensing portion 20, at least a part of the contact 50 is insulated in the cross section. It extends to the lower part of the film 40. For example, at least a part of the side surface of the contact 50 is located on the side surface of the contact 50 that is closer to the center 25 side than the point where the side surface of the contact 50 is in contact with the outermost surface of the magnetic sensor portion 20. It is formed on the side opposite to the center 25 side. Further, the point where the side surface of the contact 50 and the outermost surface of the magnetic sensing part 20 are in contact with each other may extend toward the center 25 side of the magnetic sensing part 20. That is, the side surface of the contact 50 on the ball part 60 side may have a forward tapered cross-sectional shape, or the upper end may extend to the ball part 60 side. As a result, the contact 50 relaxes the current concentration at the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetosensitive portion 20 are in contact. Therefore, the heat generation at the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetic sensing portion 20 are in contact is suppressed, and the characteristic variation of the Hall element 100 is suppressed. Further, since current concentration near the contact 50 is suppressed, the electrode near the contact 50 is unlikely to peel off. Therefore, the reliability of the Hall element 100 is improved. The current concentration at the lower end of the contact 50 is a problem peculiar to the Hall element having the electrode portions 31 to 34 as in this embodiment. Thus, the shape of the upper end of the side surface on the center 25 side of the contact 50 is not particularly limited.

なお、ボール部60の少なくとも一つは、上記断面で観察した際に、電極部32が感磁部20と接する部分の中心よりも感磁部20の中心25側に設けられる。また、ボール部60は、平面視で、複数の入力用コンタクトの間に設けられてよい。この場合、ボール部60と感磁部20との間に流れる電流が領域Pにおいて折り返すような電流経路が形成される。そして、領域Pに電流集中が生じやすくなる。そのため、コンタクト50を順テーパ形状とする効果がより高くなる。   At least one of the ball portions 60 is provided closer to the center 25 of the magnetic sensing portion 20 than the center of the portion where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensing portion 20 when observed in the cross section. Further, the ball portion 60 may be provided between the plurality of input contacts in a plan view. In this case, a current path is formed such that the current flowing between the ball part 60 and the magnetic sensitive part 20 is turned back in the region P. And current concentration tends to occur in the region P. Therefore, the effect of making the contact 50 into a forward tapered shape is further enhanced.

以上の通り、本例のホール素子100は、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254と垂直に接続されるので、ボンディングワイヤを流れる電流による磁場の感磁部20への影響を低減する。また、ホール素子100は、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点付近の電流集中を抑制する構造を有する。これにより、ホール素子100の特性変動が低減される。   As described above, the Hall element 100 of the present example is connected perpendicularly to the bonding wires 251 to 254, so that the influence of the magnetic field on the magnetic sensing part 20 due to the current flowing through the bonding wires is reduced. The Hall element 100 has a structure that suppresses current concentration in the vicinity of the point where the side surface on the center 25 side of the contact 50 and the outermost surface of the magnetosensitive portion 20 are in contact with each other. Thereby, characteristic variation of the Hall element 100 is reduced.

図12は、ダミーボール65を有するホール素子100の拡大図の一例を示す。同図は、ホール素子100の断面図を示す。本例の断面図は、感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する領域の中心とを含む断面を示している。本例のホール素子100は、ダミーボール65を更に備える。   FIG. 12 shows an example of an enlarged view of the Hall element 100 having the dummy balls 65. This figure shows a sectional view of the Hall element 100. The cross-sectional view of this example shows a cross section including the center 25 of the magnetic sensing part 20 and the center of the region where the electrode part 32 is in contact with the magnetic sensing part 20. The Hall element 100 of this example further includes a dummy ball 65.

ダミーボール65は、電極部31〜電極部34上に設けられる。ダミーボール65は、ボンディングワイヤと接続されていないダミー用のボール部である。ダミーボール65を設けることにより、ボール部60を設けた場合と同様に感磁部20に入射する光を遮断できる。特に、ボンディングワイヤ251〜ボンディングワイヤ254と接続されたボール部60だけでは感磁部20を覆いきれない場合に、ダミーボール65を設けること好ましい。   The dummy balls 65 are provided on the electrode portions 31 to 34. The dummy ball 65 is a dummy ball portion that is not connected to the bonding wire. By providing the dummy ball 65, the light incident on the magnetic sensitive portion 20 can be blocked as in the case where the ball portion 60 is provided. In particular, it is preferable to provide the dummy ball 65 when the magnetically sensitive part 20 cannot be covered only by the ball part 60 connected to the bonding wires 251 to 254.

図13は、ホール素子100の断面形状の一例を示す。本例の断面図は、感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する領域の中心とを含む断面を示している。本例のホール素子100は、導電部80を備える。   FIG. 13 shows an example of a cross-sectional shape of the Hall element 100. The cross-sectional view of this example shows a cross section including the center 25 of the magnetic sensing part 20 and the center of the region where the electrode part 32 is in contact with the magnetic sensing part 20. The Hall element 100 of this example includes a conductive portion 80.

導電部80は、電極部32、コンタクト50およびコンタクト70を含む。導電部80の少なくとも一部は、感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する領域の中心とを含む断面において、絶縁膜40の下部に延出している。本例では、コンタクト50およびコンタクト70が、当該断面において、絶縁膜40の下部に延出している。   The conductive part 80 includes an electrode part 32, a contact 50 and a contact 70. At least a part of the conductive portion 80 extends below the insulating film 40 in a cross section including the center 25 of the magnetic sensitive portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensitive portion 20. In this example, the contact 50 and the contact 70 extend below the insulating film 40 in the cross section.

コンタクト70は、アニールによりコンタクト50と感磁部20との間の界面に形成される。コンタクト70は、アニールにより形成された合金部である。コンタクト70は、コンタクト50の下方の感磁部20に形成される。本例のコンタクト70は、平面視において、コンタクト50よりも感磁部20の中心25側に延出している。また、本例のホール素子100は、コンタクト50およびコンタクト70が絶縁膜40の下部に延出しているので、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点付近の電流集中を抑制できる。また、コンタクト50が小さいほど電流が多く流れるのでこの効果は顕著となる。例えば、コンタクト50の面積は、感磁部20の面積に対して0.1%以上、20%以下である。コンタクト50の面積を感磁部20の面積に対して0.1%以上とすることにより、コンタクト50の接触抵抗のばらつきによる特性変動の影響が抑制される。コンタクト50の面積を感磁部20の面積に対して20%以下のときに、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点付近の電流集中を抑制できる。加えて製造容易性の観点から、好ましくは0.3%以上、15%以下[0]であり、より好ましくは0.5%以上、10%以下である。   The contact 70 is formed at the interface between the contact 50 and the magnetic sensitive part 20 by annealing. The contact 70 is an alloy part formed by annealing. The contact 70 is formed on the magnetic sensitive part 20 below the contact 50. The contact 70 of this example extends from the contact 50 to the center 25 side of the magnetic sensitive unit 20 in plan view. In the Hall element 100 of this example, since the contact 50 and the contact 70 extend below the insulating film 40, the Hall element 100 near the point where the side surface on the center 25 side of the contact 50 and the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 are in contact with each other. Current concentration can be suppressed. In addition, since the current flows as the contact 50 is smaller, this effect becomes remarkable. For example, the area of the contact 50 is 0.1% or more and 20% or less with respect to the area of the magnetic sensitive part 20. By setting the area of the contact 50 to 0.1% or more with respect to the area of the magnetic sensing part 20, the influence of the characteristic variation due to the variation in the contact resistance of the contact 50 is suppressed. When the area of the contact 50 is 20% or less with respect to the area of the magnetic sensing part 20, current concentration in the vicinity of the point where the side surface on the center 25 side of the contact 50 contacts the outermost surface of the magnetic sensing part 20 can be suppressed. In addition, from the viewpoint of ease of production, it is preferably 0.3% or more and 15% or less [0], and more preferably 0.5% or more and 10% or less.

φ1は、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とがなす角を示す。φ1は、鈍角であることが好ましい。これにより、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点の電流集中が更に緩和される。コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点の電流集中を緩和する観点からは、φ1が大きい方が好ましい。一例において、φ1は、90°よりも大きく135°よりも小さい。   φ1 represents an angle formed between the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetic sensitive portion 20. φ1 is preferably an obtuse angle. As a result, the current concentration at the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetic sensitive portion 20 are in contact is further relaxed. From the viewpoint of alleviating the current concentration at the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetosensitive portion 20 are in contact, it is preferable that φ1 is large. In one example, φ1 is greater than 90 ° and less than 135 °.

本例の導電部80の少なくとも一部は、コンタクト50の側面と感磁部20の最表面とが接する点から感磁部20中心側又は深さ側に50nm以上延出している。導電部80のボール部60側に延出する領域は、100nm以上、150nm以上、200nm以上、1μm以上であってよい。感磁部20の深さ側に延出することによっても電流集中を緩和することができ、発熱による信頼性変動を抑制することができる。導電部80のボール部60側に延出する領域は、コンタクト50を先に形成することにより、予め定められた形状に形成できる。また、絶縁膜40を形成した後にコンタクト50を形成した場合であっても、アニール処理を行うことにより、導電部80の少なくとも一部をボール部60側に拡散できる。このように、導電部80がボール部60側に延出する領域は、導電部80のエッチング又はアニール等によって予め定められた大きさに調整してよい。   At least a part of the conductive portion 80 of this example extends 50 nm or more from the point where the side surface of the contact 50 and the outermost surface of the magnetic sensitive portion 20 are in contact to the center or the depth side of the magnetic sensitive portion 20. The region extending to the ball part 60 side of the conductive part 80 may be 100 nm or more, 150 nm or more, 200 nm or more, 1 μm or more. By extending to the depth side of the magnetic sensitive part 20, current concentration can be relaxed, and reliability fluctuations due to heat generation can be suppressed. The region extending to the ball portion 60 side of the conductive portion 80 can be formed in a predetermined shape by forming the contact 50 first. Even when the contact 50 is formed after the insulating film 40 is formed, at least a part of the conductive portion 80 can be diffused to the ball portion 60 side by performing an annealing process. As described above, the region where the conductive portion 80 extends toward the ball portion 60 may be adjusted to a predetermined size by etching or annealing of the conductive portion 80.

本例のコンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点は、平面視で、コンタクト50の上端よりも感磁部20の中心25側に設けられている。コンタクト50は、感磁部20の中心25側に、コンタクト50の側面と感磁部20の最表面とが接する点から感磁部20の中心側又は深さ側に100nm以上延出している。また、導電部80の少なくとも一部は、導電部80の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点から感磁部20の中心側又は深さ側に、絶縁膜40の厚みの1/4以上延出してよい。   The point where the side surface on the center 25 side of the contact 50 in this example and the outermost surface of the magnetic sensing portion 20 are in contact with each other is provided closer to the center 25 side of the magnetic sensing portion 20 than the upper end of the contact 50 in plan view. The contact 50 extends 100 nm or more toward the center or depth side of the magnetic sensing part 20 from the point where the side surface of the contact 50 and the outermost surface of the magnetic sensing part 20 are in contact with the center 25 side of the magnetic sensing part 20. Further, at least a part of the conductive portion 80 is formed on the insulating film 40 at the center side or the depth side of the magnetic sensitive portion 20 from the point where the side surface on the center 25 side of the conductive portion 80 contacts the outermost surface of the magnetic sensitive portion 20. You may extend 1/4 or more of thickness.

なお、本例のホール素子100の製造方法は、コンタクト50を形成した後に、コンタクト50上に絶縁膜40を成膜している。また、絶縁膜40に開口を形成した後に、電極部32がコンタクト50と電気的に接続するように絶縁膜40上に形成される。コンタクト50を先に形成することにより、コンタクト50の形状が予め定められたφ1を有するように形成できる。   In the manufacturing method of the Hall element 100 of this example, the insulating film 40 is formed on the contact 50 after the contact 50 is formed. In addition, after the opening is formed in the insulating film 40, the electrode portion 32 is formed on the insulating film 40 so as to be electrically connected to the contact 50. By forming the contact 50 first, the contact 50 can be formed to have a predetermined φ1.

図14は、ホール素子100の断面形状の一例を示す。本例の断面図は、感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する領域の中心とを含む断面を示している。本例のホール素子100は、導電部80を備える。   FIG. 14 shows an example of a cross-sectional shape of the Hall element 100. The cross-sectional view of this example shows a cross section including the center 25 of the magnetic sensing part 20 and the center of the region where the electrode part 32 is in contact with the magnetic sensing part 20. The Hall element 100 of this example includes a conductive portion 80.

導電部80は、電極部32、コンタクト50およびコンタクト70を含む。導電部80の少なくとも一部は、感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する領域の中心とを含む断面において、絶縁膜40の下部に延出している。本例では、コンタクト50およびコンタクト70が、当該断面において、絶縁膜40の下部に延出している。   The conductive part 80 includes an electrode part 32, a contact 50 and a contact 70. At least a part of the conductive portion 80 extends below the insulating film 40 in a cross section including the center 25 of the magnetic sensitive portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensitive portion 20. In this example, the contact 50 and the contact 70 extend below the insulating film 40 in the cross section.

本例のコンタクト50の中心25側の側面は、感磁部20の最表面と離間した構造を有する。これにより、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20との界面においてコンタクト70が形成されない。よって、本例のコンタクト70は、平面視において、コンタクト50がコンタクト70よりも感磁部20の中心25側に延出するように配置されている。本例のホール素子100は、コンタクト50およびコンタクト70が絶縁膜40の下部に延出しているので、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点付近の電流集中を抑制できる。   The side surface on the center 25 side of the contact 50 in this example has a structure separated from the outermost surface of the magnetic sensing unit 20. As a result, the contact 70 is not formed at the interface between the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the magnetic sensitive portion 20. Therefore, the contact 70 of this example is arranged so that the contact 50 extends to the center 25 side of the magnetic sensing unit 20 from the contact 70 in plan view. In the Hall element 100 of the present example, since the contact 50 and the contact 70 extend below the insulating film 40, the current concentration in the vicinity of the point where the side surface on the center 25 side of the contact 50 and the outermost surface of the magnetosensitive portion 20 are in contact with each other. Can be suppressed.

図15は、ホール素子100の断面形状の一例を示す。本例の断面図は、感磁部20の中心25と電極部32が感磁部20と接する領域の中心とを含む断面を示している。本例のホール素子100は、導電部80を備える。   FIG. 15 shows an example of a cross-sectional shape of the Hall element 100. The cross-sectional view of this example shows a cross section including the center 25 of the magnetic sensing part 20 and the center of the region where the electrode part 32 is in contact with the magnetic sensing part 20. The Hall element 100 of this example includes a conductive portion 80.

導電部80は、コンタクト50およびコンタクト70からなる。また、導電部80は、電極部31〜電極部34を兼ねる。即ち、導電部80は、電極部31〜電極部34、コンタクト50およびコンタクト70を含む。本例のコンタクト50は、絶縁膜40の上面に形成されている。しかしながら、コンタクト70の少なくとも一部は、絶縁膜40の下部に延出している。これにより、本例のホール素子100は、コンタクト50の中心25側の側面と感磁部20の最表面とが接する点付近の電流集中を抑制できる。   The conductive portion 80 includes a contact 50 and a contact 70. The conductive portion 80 also serves as the electrode portion 31 to the electrode portion 34. That is, the conductive part 80 includes the electrode part 31 to the electrode part 34, the contact 50, and the contact 70. The contact 50 in this example is formed on the upper surface of the insulating film 40. However, at least a part of the contact 70 extends below the insulating film 40. Thereby, the Hall element 100 of this example can suppress the current concentration near the point where the side surface on the center 25 side of the contact 50 and the outermost surface of the magnetic sensing portion 20 are in contact with each other.

本例のホール素子100は、図14に係るホール素子100と製造方法が異なる。本例のホール素子100の製造方法は、感磁部20上に絶縁膜40を形成し、感磁部20と導電部80とを接続するための開口を絶縁膜40に形成する。その後、絶縁膜40上に導電部80を形成する。本例では、電極部31〜電極部34とコンタクト50とを分けて成膜する必要がなく、導電部80を一度に形成するので、製造工程を削減できる。導電部80を設ける場合も同様に、導電部80をアニールすることにより、感磁部20と導電部80との間にコンタクト70が形成される。なお、ホール素子100の断面に対してSEM−EDXやTEM−EDXといった元素分析を行うことにより、導電部80の電極材料が検出された部分をコンタクトと判断する。   The Hall element 100 of this example is different from the Hall element 100 according to FIG. In the manufacturing method of the Hall element 100 of this example, the insulating film 40 is formed on the magnetic sensitive part 20, and an opening for connecting the magnetic sensitive part 20 and the conductive part 80 is formed in the insulating film 40. Thereafter, the conductive portion 80 is formed on the insulating film 40. In this example, it is not necessary to form the electrode part 31 to the electrode part 34 and the contact 50 separately, and the conductive part 80 is formed at a time, so the manufacturing process can be reduced. Similarly, when the conductive portion 80 is provided, the contact 70 is formed between the magnetic sensitive portion 20 and the conductive portion 80 by annealing the conductive portion 80. In addition, by performing elemental analysis such as SEM-EDX or TEM-EDX on the cross section of the Hall element 100, a portion where the electrode material of the conductive portion 80 is detected is determined as a contact.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

10・・・基板、20・・・感磁部、21・・・導電層、22・・・表面層、23・・・中央領域、24・・・周辺領域、25・・・中心、26・・・先端、30・・・補助円、31・・・電極部、31a・・・主部、31b・・・延出部、31c・・・角部、32・・・電極部、32a・・・主部、32b・・・延出部、32c・・・角部、33・・・電極部、33a・・・主部、33b・・・延出部、33c・・・角部、34・・・電極部、34a・・・主部、34b・・・延出部、34c・・・角部、40・・・絶縁膜、50・・・コンタクト、60・・・ボール部、65・・・ダミーボール、70・・・コンタクト、80・・・導電部、100・・・ホール素子、200・・・ホールセンサ、211・・・リード端子、212・・・リード端子、213・・・リード端子、214・・・リード端子、220・・・保護層、230・・・モールド部材、240・・・外装めっき層、251・・・ボンディングワイヤ、252・・・ボンディングワイヤ、253・・・ボンディングワイヤ、254・・・ボンディングワイヤ、500・・・ホール素子、510・・・基板、520・・・感磁部、525・・・中心、526・・・先端、531・・・電極部、532・・・電極部、533・・・電極部、534・・・電極部、550・・・コンタクト DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Board | substrate, 20 ... Magnetosensitive part, 21 ... Conductive layer, 22 ... Surface layer, 23 ... Center area | region, 24 ... Peripheral area | region, 25 ... Center, 26. .. tip, 30 ... auxiliary circle, 31 ... electrode part, 31a ... main part, 31b ... extension part, 31c ... corner part, 32 ... electrode part, 32a ... -Main part, 32b ... Extension part, 32c ... Corner part, 33 ... Electrode part, 33a ... Main part, 33b ... Extension part, 33c ... Corner part, 34 ..Electrode part 34a ... main part 34b ... extension part 34c ... corner part 40 ... insulating film 50 ... contact 60 ... ball part 65 ...・ Dummy ball, 70 ... Contact, 80 ... Conducting part, 100 ... Hall element, 200 ... Hall sensor, 211 ... Lead terminal, 212 ... ,..., Lead terminal, 214... Lead terminal, 220... Protective layer, 230... Molding member, 240 .. exterior plating layer, 251. -Bonding wire, 253 ... Bonding wire, 254 ... Bonding wire, 500 ... Hall element, 510 ... Substrate, 520 ... Magnetosensitive part, 525 ... Center, 526 ... Tip 531 ... Electrode part, 532 ... Electrode part, 533 ... Electrode part, 534 ... Electrode part, 550 ... Contact

Claims (10)

基板と、
前記基板上に形成された感磁部と
前記感磁部上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成され、前記感磁部の周辺領域から前記感磁部の中央領域側に延出し、かつ、前記絶縁膜を貫通し、前記感磁部と電気的に接続する導電部と
を備え、
平面視における前記感磁部の中心と前記導電部が前記感磁部と接する部分とを通る断面で観察した際に、前記導電部の少なくとも一部が、前記断面における前記絶縁膜の下部に延出している
ホール素子。
A substrate,
A magnetic sensitive part formed on the substrate; an insulating film formed on the magnetic sensitive part;
A conductive portion formed on the insulating film, extending from a peripheral region of the magnetic sensitive portion to a central region side of the magnetic sensitive portion, and penetrating the insulating film and electrically connected to the magnetic sensitive portion; With
When observed in a cross section passing through the center of the magnetic sensing part in plan view and a part where the conductive part is in contact with the magnetic sensitive part, at least a part of the conductive part extends to the lower part of the insulating film in the cross section. Out Hall element.
前記導電部の少なくとも一部が、前記断面において、前記導電部の側面と前記感磁部の最表面とが接する点から前記感磁部の中心側又は深さ側に50nm以上延出している
請求項1に記載のホール素子。
At least a part of the conductive portion extends 50 nm or more toward the center side or the depth side of the magnetic sensing portion from the point where the side surface of the conductive portion and the outermost surface of the magnetic sensing portion are in contact with each other in the cross section. Item 2. The Hall element according to Item 1.
前記導電部の少なくとも一部が、前記断面において、前記導電部の側面と前記感磁部の最表面とが接する点から前記感磁部の中心側又は深さ側に前記絶縁膜の厚みの1/4以上延出している
請求項1又は2に記載のホール素子。
At least a part of the conductive part has a thickness of 1 of the insulating film on the center side or the depth side of the magnetic sensitive part from the point where the side surface of the conductive part and the outermost surface of the magnetic sensitive part contact each other in the cross section. The Hall element according to claim 1, wherein the Hall element is extended by / 4 or more.
前記導電部が、
前記感磁部の周辺領域から前記感磁部の中央領域まで延出した電極部と、
前記絶縁膜を貫通し、前記電極部と前記感磁部とを電気的に接続するコンタクトと
を有する請求項1から3のいずれか一項に記載のホール素子。
The conductive part is
An electrode portion extending from a peripheral region of the magnetic sensitive portion to a central region of the magnetic sensitive portion;
4. The Hall element according to claim 1, further comprising: a contact penetrating the insulating film and electrically connecting the electrode portion and the magnetically sensitive portion. 5.
前記コンタクトは、順テーパ状の断面形状を有する
請求項4に記載のホール素子。
The Hall element according to claim 4, wherein the contact has a forward tapered cross-sectional shape.
前記導電部と電気的に接続されたボール部を更に備え、
前記ボール部の少なくとも一つは、前記断面において、前記導電部が前記感磁部と接する部分の中心よりも前記感磁部の中心側に設けられる
請求項1から5のいずれか一項に記載のホール素子。
A ball portion electrically connected to the conductive portion;
6. The device according to claim 1, wherein at least one of the ball portions is provided closer to a center side of the magnetic sensing portion than a center of a portion where the conductive portion is in contact with the magnetic sensing portion in the cross section. Hall element.
基板を設ける段階と、
前記基板上に感磁部を形成する段階と、
前記感磁部上に絶縁膜を形成する段階と、
前記感磁部の周辺領域から前記感磁部の中央領域側に延出し、かつ、前記絶縁膜を貫通し、前記感磁部と電気的に接続する導電部を前記絶縁膜上に形成する段階と
を備え、
平面視における前記感磁部の中心と前記導電部が前記感磁部と接する部分とを通る断面で観察した際に、前記導電部の少なくとも一部が、前記断面における前記絶縁膜の下部に延出している
ホール素子の製造方法。
Providing a substrate;
Forming a magnetic sensitive part on the substrate;
Forming an insulating film on the magnetic sensitive portion;
Forming a conductive portion on the insulating film that extends from a peripheral region of the magnetic sensitive portion to a central region of the magnetic sensitive portion, penetrates the insulating film, and is electrically connected to the magnetic sensitive portion. And
When observed in a cross section passing through the center of the magnetic sensing part in plan view and a part where the conductive part is in contact with the magnetic sensitive part, at least a part of the conductive part extends to the lower part of the insulating film in the cross section. The manufacturing method of the hall element which has taken out.
前記導電部を形成する段階は、
前記絶縁膜上に電極部を形成する段階と、
前記絶縁膜を貫通し、前記電極部と前記感磁部とを電気的に接続するコンタクトを形成する段階と、
前記電極部と電気的に接続され、平面視で前記感磁部上にボール部を形成する段階と
を備える
請求項7に記載のホール素子の製造方法。
Forming the conductive portion comprises:
Forming an electrode portion on the insulating film;
Forming a contact penetrating the insulating film and electrically connecting the electrode part and the magnetic sensing part;
The method for manufacturing the Hall element according to claim 7, further comprising a step of electrically connecting to the electrode portion and forming a ball portion on the magnetically sensitive portion in plan view.
前記コンタクトを形成する段階は、前記絶縁膜を形成する段階の前に実行される
請求項8に記載のホール素子の製造方法。
The method of manufacturing a Hall element according to claim 8, wherein the step of forming the contact is performed before the step of forming the insulating film.
前記コンタクトをアニールで合金化することにより、前記導電部の側面と前記感磁部の最表面とが接する点よりも、前記コンタクトを前記感磁部の中心側に延出させる段階を更に備える
請求項8又は9に記載のホール素子の製造方法。
The method further comprises the step of extending the contact toward the center of the magnetic sensing part from the point where the side surface of the conductive part and the outermost surface of the magnetic sensing part are in contact by alloying the contact by annealing. Item 10. A method for manufacturing a Hall element according to Item 8 or 9.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6288383A (en) * 1985-10-15 1987-04-22 Toshiba Corp Hall element
JPH0672266U (en) * 1993-03-22 1994-10-07 昭和電工株式会社 Hall element
JPH07170000A (en) * 1993-12-16 1995-07-04 Nippondenso Co Ltd Semiconductor device and its manufacture
JP2009010288A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device
JP2016058421A (en) * 2014-09-05 2016-04-21 ローム株式会社 Hall sensor substrate structure and hall sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6288383A (en) * 1985-10-15 1987-04-22 Toshiba Corp Hall element
JPH0672266U (en) * 1993-03-22 1994-10-07 昭和電工株式会社 Hall element
JPH07170000A (en) * 1993-12-16 1995-07-04 Nippondenso Co Ltd Semiconductor device and its manufacture
JP2009010288A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device
JP2016058421A (en) * 2014-09-05 2016-04-21 ローム株式会社 Hall sensor substrate structure and hall sensor

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