JP7011897B2 - Hall element and manufacturing method of Hall element - Google Patents

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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 a 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 magnetically sensitive portion and an electrode pad is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-175471 Patent Document 2 Japanese Patent Application 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, the current is concentrated at the lower end of the contact, and the Hall output voltage may fluctuate.

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 magnetically sensitive portion formed on the substrate, the insulating film formed on the magnetically sensitive portion, and the insulating film formed on the insulating film are sensed from the peripheral region of the magnetically sensitive portion. It has a conductive part that extends to the central region side of the magnetic part, penetrates the insulating film, and is electrically connected to the magnetically sensitive part. Provided is a hole element in which at least a part of the conductive portion extends to the lower part of the insulating film in the 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, there are a stage of providing a substrate, a stage of forming a magnetically sensitive portion on the substrate, a stage of forming an insulating film on the magnetically sensitive portion, and a magnetic sensing from a peripheral region of the magnetically sensitive portion. It is provided with a step of forming a conductive part on the insulating film that extends to the central region side of the part, penetrates the insulating film, and is electrically connected to the magnetically sensitive part, and is conductive with the center of the magnetically sensitive part in a plan view. Provided is a method for manufacturing a Hall element in which at least a part of a conductive portion extends to a lower portion of an insulating film in the cross section when observed in a cross section where the portion passes through a portion in contact with a magnetically 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 outline of the above invention does not list all the features of the present invention. A subcombination 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 plan view of the Hall element 100 according to the first embodiment 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 the 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。It is an example of the 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。It is a top view which shows an example of the structure of the electrode part 31 to the electrode part 34. ホールセンサ２００の平面図の一例を示す。An example of the plan view of the Hall sensor 200 is shown. ホールセンサ２００の断面図の一例である。This is an example of a cross-sectional view of the Hall sensor 200. 比較例１に係るホール素子５００の構成を示す。The configuration of the Hall element 500 according to 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 the 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 the 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。It is a schematic diagram for demonstrating the planar shape of the magnetic sensitive part 520 which concerns on 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。It is a schematic diagram for demonstrating the planar shape of the magnetic sensitive part 520 which concerns on 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 an enlarged view of the magnetic sensing portion 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 an enlarged view of the magnetic sensing portion 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 the manufacturing method of the Hall element 100 is shown. ホール素子１００の製造方法の一例を示す。An example of the manufacturing method of the Hall element 100 is shown. ホール素子１００の製造方法の一例を示す。An example of the manufacturing method of the Hall element 100 is shown. ホール素子１００の製造方法の一例を示す。An example of the manufacturing method of the Hall element 100 is shown. ホール素子１００の製造方法の一例を示す。An example of the manufacturing method of the Hall element 100 is shown. ホール素子１００の製造方法の一例を示す。An example of the manufacturing method of the Hall element 100 is shown. ホールセンサ２００の平面図の一例を示す。An example of the plan view of the Hall sensor 200 is shown. ホールセンサ２００の断面図の一例である。This is an example of a cross-sectional view of the Hall sensor 200. 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 enlarged view of the Hall element 100 having the ball portion 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 to which the claims are made. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means of solving 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 shows an example of a plan view of the Hall element 100 according to the first embodiment. FIG. 1B shows an example of the AA'cross section of the Hall element 100. FIG. 1C shows an example of a BB'cross section of the Hall element 100. The Hall element 100 of this example includes a substrate 10, a magnetic sensing portion 20, an electrode portion 31 to an electrode portion 34, an insulating film 40, and a contact 50. The magnetically sensitive portion 20 of this example includes a conductive layer 21 and a surface layer 22. The electrode portion 31 to the electrode portion 34 and the contact 50 form a conductive portion.

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１．０×１０５Ω・ｃｍ以上である。ＧａＡｓ基板１０の抵抗率の上限は１．０×１０９Ω・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 × 105 Ω · cm or more. The upper limit of the resistivity of the GaAs substrate 10 may be 1.0 × 109 Ω · cm or less. The substrate 10 has a rectangular planar shape. In the present specification, the planar shape refers to a shape in a planar 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 sensing portion 20 is formed on the substrate 10. Further, the magnetic sensing portion 20 may be formed inside the substrate 10. In one example, the planar shape of the magnetically sensitive portion 20 is a rectangle, a cross shape, or the like. The magnetically sensitive portion 20 of this example has a rectangular planar shape. The magnetically sensitive portion 20 is a layer having a lower resistance than the substrate 10. In one example, the magnetically sensitive portion 20 is formed of a compound semiconductor such as GaAs, InSb, and InAs. The magnetically sensitive portion 20 of this example is made of GaAs. Further, the magnetic sensing portion 20 may be activated by injecting impurities such as Si, Sn, S, Se, Te, Ge and C into the substrate 10 and heating the substrate 10.

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。 In the Hall element 100 of the present embodiment, it is preferable that the magnetic sensing portion 20 includes all of the regions surrounded by the four contacts 50. By forming the entire region surrounded by the four contacts 50 into the magnetic sensing portion 20, the shape can be made so that current concentration is unlikely to occur. Further, the area of the magnetically sensitive portion 20 with respect 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. If the magnetic sensing portion 20 includes all of the region surrounded by the four contacts 50, the magnetic sensing portion 20 may extend outside the region surrounded by the four contacts 50. For example, the edge portion of the magnetic sensing portion 20 does not have to be a straight line, and a notch or the like may be formed at the edge portion of the magnetic sensing portion 20. Further, the area surrounded by the four contacts 50 can be determined as follows. First, the center of gravity of the magnetically sensitive portion 20 in the top view is set as the center of the magnetically sensitive portion 20. Next, the point where the distance between the center of the magnetically sensitive portion 20 and each contact 50 is minimized is drawn on each contact 50. Then, the region formed by connecting these points is defined as a region surrounded by four contacts 50. When each contact has a plurality of points where the distance from the center of the magnetic sensing portion 20 is the minimum, the area connecting all the points is defined as the area surrounded by the four contacts 50. Further, when the Hall element 100 has a contact that is not used for either input or output, the above-mentioned 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 sensing portion 20 of this example has a planar shape with at least one corner rounded. In the present specification, the radius of curvature is not particularly limited as long as the rounded shape has rounded corners. For example, roundness means having a radius of curvature of 10% to 10000% with respect to the thickness of the magnetically sensitive portion 20. Moreover, you may have a plurality of places having the said radius of curvature in one corner. At the end of the magnetic sensing portion 20, the current flowing through the Hall element 100 may be concentrated. Since the planar shape of the magnetic sensing portion 20 is rounded, the current concentration at the end portion of the magnetic sensing portion 20 is relaxed. This effect becomes remarkable when the magnetically sensitive portion 20 is formed on the substrate 10 in a stepped shape (mesa shape). The magnetic sensing portion 20 of this example has a rectangular planar shape with rounded four corners. The center 25 points to the center point of the planar shape of the magnetically sensitive portion 20. Having a radius of curvature of 10% or more with respect to the thickness of the magnetically sensitive portion 20 is preferable in that current concentration at the end of the magnetically sensitive portion 20 can be relaxed. Further, it is preferable to have a radius of curvature of 10,000% or less with respect to the thickness of the magnetically sensitive portion 20 in that fluctuation of the output voltage of the Hall element 100 can be suppressed. This is because it is possible to reduce the exposure of surfaces other than the smallest surface (for example, the (100) surface) of the dangling bond on the side surface of the magnetically sensitive portion 20, and the surface recombination of the carrier is less likely to occur. From the above viewpoint, the radius of curvature is preferably a magnitude [0] of 30 to 5000%, more preferably 50 to 1000%. Further, especially when the planar shape of the magnetic sensing portion 20 is rectangular, the amount of current flowing through the end portion of the magnetic sensing portion 20 is large, so that the current concentration relaxation effect can be 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 of 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 of 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 of a conductive material on the conductive layer 21. The surface layer 22 is made of a GaAs layer having lower conductivity than the conductive layer 21, and high resistance crystals such as AlGaAs or AlAs. The film thickness of the surface layer 22 of 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. The surface layer 22 may not be formed on the magnetically sensitive portion 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（Ｓｉ３Ｎ４膜）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）、アルミナ膜（Ａｌ２Ｏ３）、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 magnetically sensitive portion 20. The insulating film 40 of this example is formed on the surface layer 22. The insulating film 40 is provided with an opening for contact. In one example, the thickness of the insulating film 40 is 100 nm or more, but is not limited to this. For example, the insulating film 40 is a multilayer in which 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 at least one of these films are laminated. It is a membrane. For simplification, the insulating film 40 is omitted in 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 portion 31 to the electrode portion 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 passing a current through the magnetic sensing portion 20. In this case, the electrode portion 33 and the electrode portion 34 are output electrode portions for detecting the Hall voltage of the magnetic sensing portion 20. In the present specification, the electrode portion 31 and the electrode portion 32 are described as input electrode portions, and the electrode portion 33 and the electrode portion 34 are described as output electrode portions, but the input and output electrodes are interchanged. May be 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 showing an example of the configuration of the electrode portion 31 to the electrode portion 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 portion 20 has a central region 23 including the center 25 of the magnetic sensing portion 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 magnetically sensitive portion 20. Further, the outside of the central region 23 is referred to 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。 The central region 23, in one example, has a perfect circular planar shape. The central region 23 of this example is shown as the internal region of the circle shown by the broken line. The central region 23 is a circle having the same center as the center 25 of the magnetically sensitive portion 20 in a plan view, and defines an auxiliary circle 30 whose radius is the minimum distance from the center of gravity of the magnetically sensitive portion 20 to the contact 50. The central region 23 is an internal region of a circle having a diameter of 1/2 of the auxiliary circle 30 and centered on the center of gravity of the magnetically sensitive portion 20. The geometric center of gravity of the magnetically sensitive portion 20 can be calculated in a figure surrounded by the boundary between the magnetically sensitive portion 20 and the substrate 10 in a plan view. The central region 23 may have a rectangular planar shape. Here, each electrode portion may have a portion extending toward the central region 23 side. That is, it suffices to have a portion extending toward the central region 23 of the magnetically sensitive portion 20 in a plan view from the portion where the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 and the conductive portion (or the contact 50) are in contact with each other.

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 portion 31 and the electrode portion 32 face each other in the first direction. Further, the electrode portion 33 and the electrode portion 34 face each other in a second direction that intersects (for example, is orthogonal to each other) in a plan view with the first direction. The electrode portion 31 to the electrode portion 34 extend from the peripheral region 24 of the magnetic sensing portion 20 to the central region 23, respectively.

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 portion 31 has a main portion 31a and an extending portion 31b extending from the main portion 31a to the central region 23 of the magnetic sensing portion 20. The electrode portion 32 has a main portion 32a and an extending portion 32b extending from the main portion 32a to the central region 23 of the magnetic sensing portion 20. The electrode portion 33 has a main portion 33a and an extending portion 33b extending from the main portion 33a to the central region 23 of the magnetic sensing portion 20. The electrode portion 34 has a main portion 34a and an extending portion 34b extending from the main portion 34a to the central region 23 of the magnetic sensing portion 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 separation distance between the electrode portion 31 and the electrode portion 32 in the first direction (that is, the separation distance between the extension portions 31b and 32b) is set to D1, and the distance from the electrode portion 33 in the second direction is defined as D1. When the separation distance from the electrode portion 34 (that is, the separation distance between the extension 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 portion 31, the electrode portion 32, the electrode portion 33, and the electrode portion 34 have a rectangular planar shape. Further, the corner portion 31c of the electrode portion 31, the corner portion 32c of the electrode portion 32, the corner portion 33c of the electrode portion 33, and the corner portion 34c of 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 portion 31c is a portion included in the extending portion 31b of the electrode portion 31. The corner portion 32c is a portion included in the extending portion 32b of the electrode portion 32. The corner portion 33c is a portion included in the extending portion 33b of the electrode portion 33. The corner portion 34c is a portion included in the extending portion 34b of the electrode portion 34. As shown in FIG. 1E, the corner portions 31c, the corner portions 32c, the corner portions 33c, and the corner portions 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 portions 33c and the corner portions 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 a 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 with the center 25 of the magnetic sensing portion 20. Further, in a plan view, the outer circumferences of the electrode portion 31, the electrode portion 32, the electrode portion 33, and the electrode portion 34 are located inside the region surrounded by the outer circumference of the magnetic sensing portion 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 portions 31 to 34 are arranged at the four corners of the rectangle of the substrate 10. Further, each side of the electrode portion 31 to the electrode portion 34 is arranged so as to be parallel or perpendicular to the side of the substrate 10. When the electrode portion 31 to the electrode portion 34 are formed on the magnetic sensing portion 20, the magnetic sensing portion 20 can suppress the influence of chipping because at least one corner is rounded. Here, dicing is performed when the substrate 10 is individualized, but if there is no electrode portion 31 to the electrode portion 34 between the outer peripheral portion of the substrate 10 and the outer peripheral portion of the magnetically sensitive portion 20, the magnetically sensitive portion 20 is chipped. May cause current concentration due to the chipping. In particular, when the corners of the magnetically sensitive portion 20 are not rounded, the stress from the insulating film 40 and the stress during dicing may be concentrated on the corners of the magnetically sensitive portion and may become the starting point of cracks. When at least one corner of the magnetic sensing portion 20 is rounded, the current concentration can be alleviated by relaxing the stress and the like and suppressing the chipping of the end of the magnetic sensing portion 20 due to chipping. The electrode portion 31 to the electrode portion 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 portion 31 to the electrode portion 34 are electrically connected to the magnetic sensing portion 20 through an opening provided in the insulating film 40. The electrode portion 31 to the electrode portion 34 of this example are electrically connected to the magnetic sensing portion 20 via the contact 50. The electrode portion 31 to the electrode portion 34 are formed of a conductive material such as metal or polysilicon. The electrode portion 31 to the electrode portion 34 of this example contain 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 portions 31 to 34 are formed on the magnetically sensitive portion 20 in a plan view, but at least a part of these electrode portions extends to the outer region of the magnetically sensitive portion 20 in a plan view. It may be extended. It is preferable that the electrode portions 31 to 34 are formed on the magnetically sensitive portion 20 in a plan view because the fluctuation of the output voltage of the Hall element 100 can be reduced. This is because the stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the magnetically sensitive portion 20 and the electrode portion 31 to the electrode portion 34 is less likely to be applied to the magnetically sensitive portion 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 magnetically sensitive portion 20. The contact 50 electrically connects the electrode portion 31 to the electrode portion 34 and the magnetic sensing portion 20. The contact 50 penetrates the insulating film 40 and electrically connects the electrode portion 31 to the electrode portion 34 and the magnetic sensing portion 20. The contact 50 of this example is formed of, for example, the same material as the electrode portion 31 to the electrode portion 34. The electrode portion 31 to the electrode portion 34 and the contact 50 may be simultaneously formed as conductive portions by the same process. However, the contact 50 may be formed of a material different from that of the electrode portion 31 to the electrode portion 34. The contact 50 includes a plurality of input contacts for inputting a current to the magnetic sensing unit 20, and a plurality of output contacts for outputting a Hall electromotive force corresponding to the input current. The electrode portion 31 and the electrode portion 32 of this example are input contacts, and the electrode portion 33 and the electrode portion 34 are output contacts. However, the Hall element 100 may operate in a spinning current by exchanging the input contact and the output contact. The Hall element 100 may have a contact other than the 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。 Further, the contact 50 has a planar shape corresponding to the planar shape of the magnetically sensitive portion 20. The planar shape corresponding to the planar shape of the magnetic sensitive portion 20 may be the same shape as the magnetic sensitive portion 20. The planar shape of the contact 50 of this example has a rounded shape in at least a part of the outer region corresponding to the outer peripheral side of the magnetically sensitive portion 20. Further, the planar shape of the contact 50 may have a roundness in the inner region on the center 25 side of the magnetically sensitive portion 20. As a result, the current concentration at the end of the magnetic sensing portion 20 is relaxed. When the planar shape of the magnetic sensing portion 20 is rectangular, or when the magnetic sensing portion 20 includes all the regions surrounded by the four contacts 50, the amount of current flowing through the end of the contact 50 is particularly large. Therefore, the current concentration relaxation effect can be remarkably obtained. The planar shape of the contact 50 is not limited to this example as long as it can alleviate the current concentration at the end of the contact 50. In the present specification, the outer region refers to the outer circumference of the contact 50 and the region facing the outer circumference of the magnetic sensing portion 20. On the other hand, the inner region refers to a region on the center 25 side of the magnetic sensing portion 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 this example relaxes the current concentration of the magnetically sensitive portion 20. As a result, minute resistance fluctuations due to the current concentration of the magnetic sensing portion 20 are less likely to occur. Therefore, the Hall element 100 of this 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, lead terminals 211 to 214, a protective layer 220, a mold member 230, an exterior plating layer 240, and bonding wires 251 to 254. The configuration of the Hall sensor 200 in this example is an example, and the configuration 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 the lead terminals 214 by the bonding wires 251 to 254. The electrode portion 31 of this example is electrically connected to the lead terminal 211 by the bonding wire 251. The electrode portion 32 is electrically connected to the lead terminal 212 by the bonding wire 252. The electrode portion 33 is electrically connected to the lead terminal 213 by the bonding wire 253. The electrode portion 34 is electrically connected to the lead terminal 214 by the 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。 The bonding wires 251 to 254 are formed of a conductive material. The bonding wire 251 to 254 of this example are gold wires, but the bonding wire 254 is not limited to the gold wire. The bonding wires 251 to 254 are covered with the 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 terminal 211 to the lead terminal 214 are electrically connected to the outside via the exterior plating layer 240. In the lead terminals 211 to 214, the exterior plating layer 240 is formed on the surface opposite to the surface connected to the bonding wires 251 to 254. As a result, the Hall element 100 is electrically connected to the outside of the Hall sensor 200. The exterior plating layer 240 of this example is made of tin (Sn), but is not limited 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（ＳｉＯ２）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 it is a material capable of protecting the substrate 10. The protective layer 220 may be a film made of any one of a conductor, an insulator, or a semiconductor, or may be a film containing two or more of them. In the case of a conductor, the protective layer 220 may be a conductive resin such as silver paste. In the case of an insulator, the protective layer 220 is an insulating paste containing an 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 Si substrate, Ge substrate, or the like.

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 made of a material that can withstand high heat during reflow. For example, the mold member 230 is formed of an epoxy-based 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 thinned Hall sensor 200, since the thickness of the mold member 230 on the Hall element 100 is thin, the electromagnetic wave including the light incident on the magnetically sensitive portion 20 of the Hall element 100 is locally generated by the magnetically sensitive portion 20. Conductivity may vary due to the photoelectric effect. Further, due to this fluctuation, an offset voltage Vu is generated 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, in a plan view, the electrode portion 31 to the electrode portion 34 extend from the peripheral region 24 of the magnetic sensing portion 20 to the central region 23, and a part of the central region 23 extends from the electrode portion 31 to the electrode portion 31. It is covered with an electrode portion 34. For example, the electrode portion 31 to the electrode portion 34 are formed so as to extend from the four corners of the rectangular substrate 10 to the central region 23 of the magnetic sensing portion 20. Then, in the central region 23, the extending portions 31b to 34b of the electrode portion 31 to the electrode portion 34 are arranged in close proximity to each other, and the gap between the adjacent electrodes is narrowed. As a result, a part of the central region 23 of the magnetic sensing portion 20 is covered with the electrode portion 31 to the electrode portion 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 extremely well. Therefore, the electrode portion 31 to the electrode portion 34 can shield the electromagnetic wave incident on the magnetically sensitive portion 20 of the Hall element 100 and suppress the fluctuation of the local conductivity in the magnetically sensitive portion 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 portion 31 to the electrode portion 34 to the area of the central region 23 of the magnetic sensing portion 20 in a plan view is 10% or more and less than 100%, the offset voltage Vu fluctuation. Has a high effect of suppressing. 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。 Further, in a plan view, the ratio of the area of the effective region under the electrode portion 31 to the electrode portion 34 to the total area of the effective region of the magnetic sensing portion 20 is preferably 40% or more and 99% or less. In the present specification, the area of the effective region is the area of the magnetically sensitive portion 20 excluding the total area of the contact region where the magnetically sensitive portion 20 and the electrode portion 31 to the electrode portion 34 are in contact with each other in a plan view. To 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 the configuration of the Hall element 500 according to Comparative Example 1. The Hall element 500 of this example includes a substrate 510, a magnetic sensing portion 520, an electrode portion 531 to an electrode portion 534, and a contact 550. The basic configuration is the same as that of the Hall element 100 according to the first embodiment. However, it differs from the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 according to the first embodiment in that the corners of the planar shape of the magnetically sensitive portion 520 and the contact 550 are not rounded. An insulating film is provided between the magnetically sensitive portion 520 and the electrode portions 531 to 534, but this 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 magnetically sensitive portion 520 has a rectangular planar shape. Unlike the magnetically sensitive portion 20, the magnetically sensitive portion 520 does not have a rounded corner portion of the rectangle. Therefore, current concentration occurs at the corners of the magnetically sensitive portion 520. In particular, when the electrode portion 531 and the electrode portion 532 are input contacts, current concentration is likely to occur at the corners of the magnetic sensing portion 520 connected to the electrode portion 531 and the electrode portion 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。 The contact 550 has a triangular planar shape. Unlike the contact 50, the contact 550 does not have rounded corners in a planar shape. Therefore, current concentration occurs at the corners of the contact 550. In particular, current concentration is likely to occur at the corners of the contact 550 connected to the electrode portion 531 and the electrode portion 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 between the contact 550 of the electrode unit 531 for input and the contact 550 of the electrode unit 532 through the magnetic sensing unit 520. However, the 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 magnetically sensitive portion 520 of 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 circumference of the magnetically sensitive portion 520 and the contact 550 is larger than that of the first embodiment. That is, the amount of current flowing through the magnetically sensitive portion 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 around the outer periphery of the electrode portion 533 and the electrode portion 534, which are the output contacts, becomes large, an error may occur with respect to the hole electromotive force detected by the electrode portion 533 and the electrode portion 534. In addition, the output of the Hall element 500 may have a negative sensitivity characteristic.

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 the first embodiment, the magnetic sensing portion 20 and the contact 50 are designed so that no current flows through the magnetic sensing portion 20 on the outer periphery of the contact 50. In one example, the planar shapes of the contact 50 and the magnetically sensitive portion 20 are determined so that the shortest distance between the contact 50 and the outer periphery of the magnetically sensitive portion 20 is short. For example, the shortest distance between the contact 50 and the outer periphery of the magnetic sensing portion 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 portion 20 to 0.5 μm or more, the influence of characteristic fluctuation due to the positional deviation 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 is less likely to exhibit 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, the higher the current density, and a large amount of current flows through the magnetically sensitive portion 20 on the outer periphery of the contact 50, so that 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 magnetically sensitive portion 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 magnetically sensitive portion 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 magnetically sensitive portion 20, the Hall element 100 is less likely to exhibit 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 0.3% or more, 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 contact 50 for output has a structure capable of cutting off the current on the outer circumference of the contact 50, but the planar shape of the contact 50 for input does not have to have a structure capable of cutting off the current on the outer circumference of the contact 50. For example, the distance between the plurality of output contacts and the outer peripheral side of the magnetic sensing portion 20 may be arranged so as to be closer than the distance between the plurality of input contacts and the outer peripheral side of the magnetic sensing portion 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 magnetically sensitive portion 20 of this example is a cross shape. The Hall element 100 of this example has the same reference numerals as the Hall element 100 according to the first embodiment, and has the same function as that of the first embodiment. In this example, the points different from the case of the first embodiment 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 magnetically sensitive portion 20 has a cross-shaped planar shape. At least one corner of the planar shape of the magnetic sensing portion 20 has a rounded shape. As a result, the current concentration at the end of the magnetic sensing portion 20 is relaxed. Further, in the magnetically sensitive portion 20 of this example, there is no bulge in the direction from the center 25 toward the end portion. For example, having no bulge in the direction from the center 25 toward the end means that the magnetic sensing portion 20 between the input contacts 50 does not have a bulging structure on the output contact 50 side. Point to. Further, it can be said that there is no region where the width increases from the center 25 of the magnetic sensing portion 20 toward the tip end of the extending portion. This makes it possible to prevent a decrease in the sensitivity of the Hall element 100. It is considered that this is because it is possible to suppress the current from wrapping around the magnetically sensitive portion 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 sensing portion 20 of this example has a planar shape in which a cross shape and a rectangle are overlapped. The magnetically sensitive portion 20 has a planar shape with at least one rounded corner. Further, the planar shape of the contact 50 has a roundness in the outer region corresponding to the outer peripheral side of the magnetically sensitive portion 20. The magnetically sensitive portion 20 of this example has no bulge in the direction from the center 25 toward the end portion. As a result, the Hall element 100 of this example suppresses the current from wrapping around the magnetically sensitive portion 20 on the outer periphery of the output contact 50. Therefore, the Hall element 100 of this example can reduce the 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 the planar shape of the magnetically sensitive portion 520 according to Comparative Example 2. For the sake of brevity, configurations other than the magnetically sensitive portion 520 are 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 magnetically sensitive portion 520 of this example is different from the magnetically sensitive portion 20 in that it has a bulge. The magnetically sensitive portion 520 of this example has a bulge in the direction from the center 525 of the magnetically sensitive portion 520 toward the tip 526 of the magnetically sensitive portion 520. When the magnetically sensitive portion 520 has a bulge, the outer peripheral length of the magnetically sensitive portion 520 becomes long, and the exposed area on the side surface of the magnetically sensitive portion 520 becomes large. Here, on the side surface of the magnetically sensitive portion 520, many surfaces other than the smallest surface (for example, the (100) surface) of the dangling bond are exposed, and many surface recombination of carriers occurs. As a result, 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 an example of an enlarged view of the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50. For the sake of simplicity, the electrode portion 31 to the electrode portion 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 magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 have planar shapes corresponding to each other. The plane shapes corresponding to each other mean that the magnetically sensitive portion 20 and the outer periphery of the contact 50 are close to each other so that the current does not sneak into 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 sensing portion 20 has a rectangular planar shape. However, the magnetic sensing portion 20 of this example has a structure at the corner portion to alleviate the concentration of electric current. A rounded rectangular region is formed at the corner of the magnetically sensitive portion 20 of this example. In the present specification, even when a structure for relaxing the concentration of electric current is provided at the corner of the rectangle, the case where the corner of the rectangle of the magnetic sensing portion 20 is rounded is included as an example. That is, one corner of the rectangle of the magnetic sensing portion 20 may be provided with a plurality of roundnesses. In this example, one corner of the magnetic sensing portion 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 magnetically sensitive portion 20. The planar shape of the contact 50 in this example is similar to the shape of the magnetically sensitive portion 20 in the outer region corresponding to the outer peripheral side of the magnetically sensitive portion 20. For example, the planar shape of the contact 50 is a rectangular shape rounded along a rectangular region provided at a corner portion of the magnetically sensitive portion 20. This makes it easier to reduce the distance between the outer circumference of the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50. Then, the path of the electric current that goes around the outer circumference of the magnetic sensing portion 20 can be cut off. Further, by making the planar shapes of the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 similar to each other, the distance between the outside of the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 can be made uniform. As a result, the current at the end of the magnetic sensing portion 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 magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 have planar shapes corresponding to each other. The planar shape of the magnetically sensitive portion 20 of this example is rectangular, but a structure for relaxing the concentration of electric current is provided at the end portion. A protruding region is provided at the corner of the magnetic sensing portion 20. The protruding area is rounded to ease the concentration of current. Further, since the planar shapes of the outer regions of the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 are similar to each other, the path of the current surrounding the outer periphery of the magnetically sensitive portion 20 can be cut off. The contact 50 of this example has a corner portion in the inner region of the planar shape, but the corner portion of the inner region may also have a rounded portion.

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-8D show an example of the planar shape of the contact 50. The magnetically sensitive portion 20 of this example has a planar shape with rounded corners of a rectangle. For the sake of simplicity, the electrode portion 31 to the electrode portion 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 formed along the corner of the magnetic sensing portion 20. Further, the planar shape of the contact 50 has a roundness in the outer region corresponding to the corner portion of the magnetically sensitive portion 20. In this example, the inner region of the contact 50 is also formed to have a roundness.

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 so that the protruding portion of the T-shape faces the corner of the magnetically sensitive portion 20. Further, the protruding portion of the T-shape has a roundness along the corner portion of the magnetic sensing portion 20. The planar shapes of the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 of this example are not similar. However, the magnetically sensitive portion 20 may have a planar shape similar to that of 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 so that the corners of the rectangle face the corners of the magnetically sensitive portion 20. Further, the corner portion of the contact 50 has a roundness along the corner portion of the magnetic sensing portion 20. The contact 50 of this example has a planar shape similar to that of the magnetically sensitive portion 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 magnetically sensitive portion 20. Further, the corners of the triangle have roundness along the corners of the magnetically sensitive portion 20. The contact 50 of this example has a planar shape in which a triangle and a circle are overlapped. The planar shapes of the magnetically sensitive portion 20 and the contact 50 of this example are not similar. However, the magnetically sensitive portion 20 may have a planar shape similar to that of 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 method for manufacturing the Hall element 100 of this example is an example and is not limited to this.

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, the substrate 10 is provided. The planar shape of the substrate 10 of this example is rectangular. In FIG. 9B, the magnetically sensitive portion 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. At the film forming stage of the magnetically sensitive portion 20, the planar shapes 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 magnetically sensitive portion 20 is formed by epitaxially growing a compound semiconductor on a substrate 10 by using a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method or an 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 magnetically sensitive portion 20 is etched into a predetermined planar pattern. As a result, the planar shape of the magnetically sensitive portion 20 is formed into a rectangular shape, a cross shape, or the like. Further, the corners of the magnetically sensitive portion 20 having a planar shape may be rounded by the etching step. In FIG. 9D, the contact 50 is formed on the magnetically sensitive portion 20. The contact 50 is formed by using an arbitrary 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 sensing portion 20, and the contact 50. In one example, a SiN film having a thickness of 300 nm is formed as the insulating film 40. Further, the insulating film 40 is formed with an opening for electrically connecting the contact 50 and the electrode portion 31 to the electrode portion 34. Apertures may be formed by an etching process. In FIG. 9F, the electrode portion 31 to the electrode portion 34 are formed on the insulating film 40. Further, the electrode portion 31 to the electrode portion 34 are electrically connected to the contact 50 through an opening formed in the insulating film 40. In one example, the thickness of the electrode portion 31 to the electrode portion 34 is 0.5 μm, but the thickness is not limited to this. Further, the electrode portion 31 to the electrode portion 34 may be connected to the external electrode by the bonding wire 251 to the bonding wire 254. 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 method for manufacturing the Hall element 100 of this example, the step of forming the contact 50 is executed 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 show 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 portion 60 is provided between the electrode portion 31 to the electrode portion 34 and the bonding wire 251 to the bonding wire 254, respectively. The ball portion 60 is made of a conductive material. The ball portion 60 may be formed of the same material as the bonding wires 251 to 254. The ball portion 60 of this example is a gold ball. In one example, the ball portion 60 has a diameter of 10 μm or more and 100 μm or less in a plan view. When the ball portion is not a perfect circle when viewed from above, it approximates an ellipse having the same area as the ball portion viewed from above, and the major axis of the ellipse is used as the diameter. The ball portion 60 of this example has a diameter of 60 μm. Further, the thickness of the ball portion 60 is preferably 5 μm or more. The thickness of the ball portion 60 is the distance between the highest portion of the ball portion 60 and the electrode portion 31 to the electrode portion 34 in which the ball portion 60 is arranged.

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 observing the cross-sectional transmission diagram obtained by X-ray photography of the Hall sensor 200, 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 portion may be defined as the ball portion 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 a plan view, the projected area of the ball portion 60 occupies 10% or more of the projected area of the magnetically sensitive portion 20. In one example, the projected area of the ball portion 60 may be 15% or more, 20% or more, or 30% or more of the projected area of the magnetic sensing portion 20. Here, the projected area of the ball portion 60 indicates the sum of the projected areas of all the ball portions 60 existing on the magnetic sensing portion 20. The ball unit 60 blocks the light incident on the magnetic sensing unit 20 by absorbing or reflecting the light. As a result, it is possible to suppress fluctuations in local conductivity caused by light incident on the magnetic sensing portion 20. In particular, when the Hall element 100 is made thinner, local fluctuations in conductivity are likely to occur due to the photoelectric effect in the magnetically sensitive portion 20. Therefore, the fluctuation of the offset voltage is suppressed. As described above, from the viewpoint of blocking light, it is preferable to increase the ratio of the projected area of the ball portion 60 to the projected area of the magnetic sensing portion 20. Further, it is preferable that the ball portion is provided in all of the electrode portion 31 to the electrode portion 34 of the Hall element 100. Further, when at least one of the ball portions 60 is observed in a cross section passing through the center 25 of the magnetically sensitive portion 20 and the center of the portion where the electrode portion 32 is in contact with the magnetically sensitive portion 20 in a plan view, the electrode portion 32 feels. It is preferable that it is provided on the center 25 side of the magnetic sensing portion 20 rather than the center of the portion in contact with the magnetic portion 20. Further, the ball portion 60 may be provided between a plurality of input contacts in a plan view. When the material of the ball portion 60 is gold, the gold reflects light having a wavelength in the infrared region or higher, so that it is possible to prevent light having a wavelength in the infrared region from being incident on the magnetic sensitive portion 20. The material of the ball portion 60 is not particularly limited to this example as long as it absorbs or reflects a predetermined wavelength in order to prevent light from entering the magnetic sensing portion 20. Further, 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. The figure shows a cross-sectional view of a Hall element 100. The cross-sectional view of this example shows a cross section including the center 25 of the magnetic sensing portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensing portion 20. In this embodiment, the magnetic sensing portion 20, the insulating film 40, the electrode portions 31 to 34, and the ball portion 60 are formed, but other layers are provided between the layers or on the layers. May be 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 portion 60 is provided between the bonding wire and the electrode portion. The ball portion 60 of this example is provided between the bonding wire 252 and the electrode portion 32, but is also provided between the other bonding wires and the electrode portion. The ball portion 60 of this example is electrically connected to the electrode portion 31 to the electrode portion 34 and is provided on the magnetic sensing portion 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 portion 60 and are vertically extended from the electrode portions 31 to the electrode portions 34. By extending the bonding wire 251 to the bonding wire 254 vertically from the electrode portion 31 to the electrode portion 34, a magnetic field in a direction parallel to the magnetic sensing portion 20 is less likely to be generated. As a result, fluctuations in the output of the Hall element 100 are suppressed, and magnetic sensitivity is improved. In one example, the bonding wires 251 to 254 are vertically stretched from the electrode portions 31 to the electrode portions 34 by 5% or more of the diameter of the ball portion 60. If the bonding wire 251 to the bonding wire 254 are vertically stretched from the electrode portion 31 to the electrode portion 34 by a predetermined distance or more, then the bonding wire 251 to the bonding wire 254 are stretched toward the lead terminal 211 to the lead terminal 214. May be done.

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 portion 60 on the contact 50, the component of the current flowing in the direction parallel to the magnetic sensing portion 20 is reduced, and the magnetic sensitivity of the Hall element 100 is improved. The formation of the ball portion 60 on the contact 50 includes the case where not all of the ball portions 60 need to be formed on the contact 50, but at least a part of the ball portion 60 is formed on the contact 50. You can do it.

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。 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 with respect to the magnetic sensing portion 20 and does not affect the magnetic sensitivity of the Hall element 100. It may be tilted to some extent. For example, the bonding wires 251 to 254 may be tilted within 5 degrees from the direction perpendicular to the electrode portions 31 to the electrode portions 34. Further, the inclination from the direction perpendicular to the electrode portion 31 to the electrode portion 34 may be within 10 degrees, within 15 degrees, or within 20 degrees. By forming the bonding wire vertically, the magnetic field due to the current flowing through the bonding wire can be made parallel to the magnetic sensing portion 20. As a result, the influence of the magnetic field on the magnetic field portion 20 can be reduced, and the error of the output voltage can be reduced. The above effect is enhanced when the magnetic sensing portion 20 has a rectangular planar shape or when the magnetic sensing portion 20 includes all the regions surrounded by the four contacts 50.

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 portion 20. The region P includes an interface between the contact 50 and the magnetically sensitive portion 20. The contact 50 of this example has a structure that relaxes the current concentration in the region P. When the contact 50 is observed in a cross section passing through the center 25 of the magnetically sensitive portion 20 and the center of the portion where the electrode portion 32 is in contact with the magnetically sensitive portion 20 in a plan view, at least a part of the contact 50 is insulated in the cross section. It extends to the bottom of the membrane 40. For example, at least a part of the side surface of the contact 50 is a side surface of the contact 50 on the center 25 side of the magnetic sensitive portion 20, rather than a point where the side surface of the contact 50 and the outermost surface of the magnetic sensitive portion 20 are in contact with each other. 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 portion 20 come into contact with each other may extend toward the center 25 side of the magnetic sensing portion 20. That is, the side surface of the contact 50 on the ball portion 60 side may have a forward tapered cross-sectional shape, or the upper end may extend toward the ball portion 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 magnetically sensitive portion 20 come into contact with each other. Therefore, heat generation is suppressed at the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 are in contact with each other, and the characteristic fluctuation of the Hall element 100 is suppressed. Further, since the current concentration in the vicinity of the contact 50 is suppressed, the electrode in the vicinity of the contact 50 is less likely to be peeled 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. As described above, the shape of the upper end of the side surface of the contact 50 on the center 25 side 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 on the center 25 side of the magnetic sensing portion 20 with respect to 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 a plurality of input contacts in a plan view. In this case, a current path is formed in which the current flowing between the ball portion 60 and the magnetic sensing portion 20 folds back in the region P. Then, current concentration is likely to occur in the region P. Therefore, the effect of forming the contact 50 into a forward taper shape becomes higher.

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, since the Hall element 100 of this example is vertically connected to the bonding wires 251 to 254, the influence of the magnetic field flowing through the bonding wires on the magnetic field portion 20 is reduced. Further, the Hall element 100 has a structure that suppresses current concentration near the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 are in contact with each other. As a result, the characteristic fluctuation 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 ball 65. The figure shows a cross-sectional view of a Hall element 100. The cross-sectional view of this example shows a cross section including the center 25 of the magnetic sensing portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensing portion 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 ball 65 is provided on the electrode portion 31 to the electrode portion 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 sensing 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 magnetic sensing portion 20 cannot be covered by the ball portion 60 connected to the bonding wire 251 to the bonding wire 254 alone.

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 the 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 portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensing portion 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 portion 80 includes an electrode portion 32, a contact 50, and a contact 70. At least a part of the conductive portion 80 extends to the lower portion of the insulating film 40 in a cross section including the center 25 of the magnetically sensitive portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetically sensitive portion 20. In this example, the contact 50 and the contact 70 extend to the lower part of 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 magnetically sensitive portion 20 by annealing. The contact 70 is an alloy portion formed by annealing. The contact 70 is formed in the magnetically sensitive portion 20 below the contact 50. The contact 70 of this example extends toward the center 25 of the magnetically sensitive portion 20 with respect to the contact 50 in a plan view. Further, in the Hall element 100 of this example, since the contact 50 and the contact 70 extend to the lower portion of the insulating film 40, the vicinity of 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 come into contact with each other. Current concentration can be suppressed. Further, the smaller the contact 50, the larger the current flows, so 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 magnetically sensitive portion 20. By setting the area of the contact 50 to 0.1% or more with respect to the area of the magnetically sensitive portion 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 of the area of the magnetically sensitive portion 20, the current concentration near the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 contact can be suppressed. In addition, from the viewpoint of ease of production, it is preferably 0.3% or more, 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 indicates an angle formed by the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetically 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 magnetically sensitive portion 20 are in contact with each other is further relaxed. From the viewpoint of relaxing 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 magnetically sensitive portion 20 are in contact with each other, 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 from the point where the side surface of the contact 50 and the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 are in contact with each other to the center side or the depth side of the magnetically sensitive portion 20 by 50 nm or more. The region extending toward the ball portion 60 of the conductive portion 80 may be 100 nm or more, 150 nm or more, 200 nm or more, and 1 μm or more. The current concentration can be alleviated by extending the magnetic sensing portion 20 to the depth side, and the reliability fluctuation due to heat generation can be suppressed. The region extending toward the ball portion 60 of the conductive portion 80 can be formed into a predetermined shape by forming the contact 50 first. Further, 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 the annealing treatment. In this way, 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 of the contact 50 on the center 25 side of this example and the outermost surface of the magnetic sensing portion 20 come into contact with each other is provided on the center 25 side of the magnetic sensing portion 20 with respect to the upper end of the contact 50 in a plan view. The contact 50 extends 100 nm or more from the point where the side surface of the contact 50 and the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 are in contact with the center 25 side of the magnetically sensitive portion 20 to the center side or the depth side of the magnetically sensitive portion 20. Further, at least a part of the conductive portion 80 has an insulating film 40 on the center side or the depth side of the magnetic sensitive portion 20 from the point where the side surface of the conductive portion 80 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetic sensitive portion 20 are in contact with each other. It may be extended by 1/4 or more of the 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 method of manufacturing the Hall element 100 of this example, the insulating film 40 is formed on the contact 50 after the contact 50 is formed. Further, 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 shape of the contact 50 can be formed so as 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 the 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 portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensing portion 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 portion 80 includes an electrode portion 32, a contact 50, and a contact 70. At least a part of the conductive portion 80 extends to the lower portion of the insulating film 40 in a cross section including the center 25 of the magnetically sensitive portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetically sensitive portion 20. In this example, the contact 50 and the contact 70 extend to the lower part of 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 of the contact 50 on the center 25 side of this example has a structure separated from the outermost surface of the magnetically sensitive portion 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 magnetically sensitive portion 20. Therefore, the contact 70 of this example is arranged so that the contact 50 extends toward the center 25 of the magnetically sensitive portion 20 with respect to the contact 70 in a plan view. In the Hall element 100 of this example, since the contact 50 and the contact 70 extend to the lower part of the insulating film 40, the current concentration near the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetically sensitive portion 20 come into 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 the 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 portion 20 and the center of the region where the electrode portion 32 is in contact with the magnetic sensing portion 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. Further, the conductive portion 80 also serves as an electrode portion 31 to an electrode portion 34. That is, the conductive portion 80 includes the electrode portion 31 to the electrode portion 34, the contact 50, and the contact 70. The contact 50 of this example is formed on the upper surface of the insulating film 40. However, at least a part of the contact 70 extends to the lower part of the insulating film 40. As a result, the Hall element 100 of this example can suppress the current concentration near the point where the side surface of the contact 50 on the center 25 side and the outermost surface of the magnetically sensitive 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. 14 in the manufacturing method. In the method of manufacturing the Hall element 100 of this example, the insulating film 40 is formed on the magnetically sensitive portion 20, and an opening for connecting the magnetically sensitive portion 20 and the conductive portion 80 is formed in the insulating film 40. After that, the conductive portion 80 is formed on the insulating film 40. In this example, it is not necessary to separately form the electrode portion 31 to the electrode portion 34 and the contact 50, and the conductive portion 80 is formed at one time, so that 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. By performing elemental analysis such as SEM-EDX or TEM-EDX on the cross section of the Hall element 100, the portion where the electrode material of the conductive portion 80 is detected is determined to be 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。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such changes or improvements may 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 operation, procedure, step, and step in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, specification, and drawings is particularly "before" and "prior to". It should be noted that it can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the scope of claims, the specification, and the operation flow in the drawings are explained using "first", "next", etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It's 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 10 ... Substrate, 20 ... Magnetic part, 21 ... Conductive layer, 22 ... Surface layer, 23 ... Central region, 24 ... Peripheral 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 ・ ・ ・ Insulation film, 50 ・ ・ ・ Contact, 60 ・ ・ ・ Ball part, 65 ・ ・Dummy ball, 70 ... contact, 80 ... conductive part, 100 ... hole element, 200 ... hall sensor, 211 ... lead terminal, 212 ... lead terminal, 213 ... lead Terminal, 214 ... Lead terminal, 220 ... Protective layer, 230 ... Mold member, 240 ... Exterior plating layer, 251 ... Bonding wire, 252 ... Bonding wire, 253 ... Bonding Wire, 254 ... Bonding wire, 500 ... Hall element, 510 ... Substrate, 520 ... Magnetically sensitive part, 525 ... Center, 526 ... Tip, 513 ... Electrode part, 532 ... Electrode part, 533 ... Electrode part, 534 ... Electrode part, 550 ... Contact

Claims (2)

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
前記導電部上に形成され、前記導電部と電気的に接続されたボール部を形成する段階と
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おり、
前記ボール部の少なくとも一つは、前記断面で観察した際に、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前記中央領域側に設けられ、
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
を備え、
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、
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
ホール素子の製造方法。 The stage of installing the board and
The stage of forming the magnetically sensitive portion on the substrate and
The stage of forming an insulating film on the magnetically sensitive portion and
A step of forming a conductive portion on the insulating film that extends from the peripheral region of the magnetically sensitive portion to the central region side of the magnetically sensitive portion, penetrates the insulating film, and is electrically connected to the magnetically sensitive portion. And a step of forming a ball portion formed on the conductive portion and electrically connected to the conductive portion.
When observed in a cross section passing through the center of the magnetically sensitive portion and the portion where the conductive portion is in contact with the magnetically sensitive portion in a plan view, at least a part of the conductive portion extends to the lower portion of the insulating film in the cross section. It is out,
At least one of the ball portions is provided on the central region side of the magnetically sensitive portion with respect to the center of the portion where the conductive portion is in contact with the magnetically sensitive portion when observed in the cross section.
The stage of forming the conductive portion is
The stage of forming the electrode portion on the insulating film and
A step of forming a contact that penetrates the insulating film and electrically connects the electrode portion and the magnetically sensitive portion.
Equipped with
The step of forming the contact is performed before the step of forming the insulating film.
By alloying the contact by annealing, a step of extending the contact toward the center of the magnetically sensitive portion is further provided, rather than the point where the side surface of the conductive portion and the outermost surface of the magnetically sensitive portion are in contact with each other.
Manufacturing method of 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、
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、
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。 The stage of installing the board and
The stage of forming the magnetically sensitive portion on the substrate and
The stage of forming an insulating film on the magnetically sensitive portion and
A step of forming a conductive portion on the insulating film that extends from the peripheral region of the magnetically sensitive portion to the central region side of the magnetically sensitive portion, penetrates the insulating film, and is electrically connected to the magnetically sensitive portion. And with
The stage of forming the conductive portion is
The stage of forming the electrode portion on the insulating film and
A step of forming a contact that penetrates the insulating film and electrically connects the electrode portion and the magnetically sensitive portion.
By alloying the contact by annealing, the contact is extended toward the center of the magnetically sensitive portion from the point where the side surface of the conductive portion and the outermost surface of the magnetically sensitive portion are in contact with each other.
It is electrically connected to the electrode portion and has a step of forming a ball portion on the magnetically sensitive portion in a plan view.
When observed in a cross section passing through the center of the magnetically sensitive portion and the portion where the conductive portion is in contact with the magnetically sensitive portion in a plan view, at least a part of the conductive portion extends to the lower portion of the insulating film in the cross section. Manufacturing method of the Hall element that is out.
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