JP7378303B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、後述する説明で用いる、左、右、上および下等の方向は、図示された状態に基づく方向である。
図1は、本発明の第1の実施形態の構成を示す平面図である。図2は、半導体装置1Aの図1中に示す切断線II-II線に沿う断面図(II-II線断面図)である。なお、図1においては、説明の便宜上、後述する絶縁層6a、6bが省略された状態を示している。
感磁部3aは、例えば、P型とN型との何れか一方である第1の導電型(例えばP型)を有する半導体基板2に、P型とN型との何れか他方である第2の導電型(例えばN型)の不純物を注入することによって設けられる半導体層(ウェル)である。感磁部3aは、所定の奥行、幅および深さをもって立体的に形成される。ここで、図1に例示される、感磁部3aの短手方向および長手方向を、それぞれ、幅方向および奥行方向と称する。幅方向は、xyz三次元直交座標系におけるy方向と平行な方向であり、奥行方向はx方向と平行な方向である。感磁部3aは、幅方向の磁場成分を検出する機能を有している。感磁部3aの上には、各々幅方向に所定の長さをもつ電極3bが、所定の間隔で、奥行方向に、並んで配置されている。縦型ホール素子3は、幅方向の磁場成分が感磁部3aに印加されたとき、その磁場成分に応じたホール電圧を電極3bの間で出力する。
ここで、表面Sに直交する方向から平面視して感磁部3aと重なる領域を重畳領域と呼称する。また、半導体基板2の表面Sに直交する方向から平面視して感磁部3aと外れた領域、すなわち、半導体基板2の表面Sに直交する方向から平面視した平面のうち、重畳領域でない領域を非重畳領域と呼称する。
複数の副配線部4Bは、任意の間隔で配置することができる。例えば、複数の副配線部4Bは、半導体基板2の表面Sに直交する方向からの平面視において互いに平行に配置されていてもよく、交差するように配置されていてもよい。
図2に符号Bで示した破線の楕円は、複数の主配線部4Aの周囲により発生する較正磁場の合成磁場を模式的に示したものである。また、図2に符号B1で示した破線の楕円は、主配線部4Aeにより発生する較正磁場を模式的に示したものである。
図3は、本発明の第2の実施形態の構成を示す平面図である。図4は、半導体装置1Bの図3中に示す切断線IV-IVに沿う断面図(IV-IV線断面図)である。図3においては、説明の便宜上、後述する絶縁層6a~6dが省略された状態を示している。
半導体装置1Bは、半導体装置1Aに対して、励磁配線4の代わりに励磁配線14を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置1Aと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
励磁配線14は、励磁配線4に対して、複数の副配線部14Bの配置の点で相違している。具体的に説明すれば、複数の副配線部14Bのうち複数の主配線部14Aに平行な部分、すなわち後述する平行副配線部14Bap、14Bbp、14Bcpおよび14Bdpが、複数の主配線部14Aが設けられている絶縁層6dとは異なる絶縁層6bに配置されている点で相違している。励磁配線14は、複数の副配線部14Bの配置以外の点について、励磁配線4と同様である。
図5は、本発明の第3の実施形態の構成を示す平面図である。図6は、半導体装置1Cの図5中に示す切断線VI-VIに沿う断面図(VI-VI線断面図)である。なお、図5においては、説明の便宜上、絶縁層6a、6bが省略された状態を示している。
半導体装置1Cは、半導体装置1Aに対して、励磁配線4の代わりに励磁配線24を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置1Aと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
図7は、本発明の第4の実施形態の構成を示す平面図である。図8は、半導体装置1Dの図7中に示す切断線VIII-VIIIに沿う断面図(VIII-VIII線断面図)である。なお、図7においては、説明の便宜上、後述する絶縁層6a~6fが省略された状態を示している。
半導体装置1Dは、半導体装置1Aに対して、励磁配線4の代わりに励磁配線34を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置1Aと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
半導体装置1Dにおいては、主配線部34Aa、34Ab、34Acが幅広に形成されることによって、その抵抗値は相対的に小さくなり、発熱量が減る。従って、この態様の半導体装置1Dによれば、周辺回路の熱による特性変動を緩和することが可能となる。なお、複数の副配線部34Bも幅広に形成することが可能であれば、主配線部34Aおよび複数の副配線部34Bにより大きな電流を流すことが可能となり、より大きな較正磁場を得ることができる。
図9は、本発明の第5の実施形態の構成を示す平面図である。図10は、半導体装置1Eの図9中に示す切断線X-Xに沿う断面図(X-X線断面図)である。なお、図9においては、図7と同様に、絶縁層6a~6fが省略された状態を示している。
半導体装置1Eは、半導体装置1Dに対して、励磁配線34の代わりに励磁配線44を備える点が相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置1Dと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
尚、上述した半導体装置1Eは、複数の主配線部4Aと平行副配線部44Bapとの距離および複数の主配線部4Aと平行副配線部44Bbpとの距離が同じ場合の構成例であるが、半導体装置1Eは、この構成例に限定されない。半導体装置1Eは、複数の主配線部4Aと平行副配線部44Bapとの距離および複数の主配線部4Aと平行副配線部44Bbpとの距離が異なっていても良い。
図11は、本発明の第6の実施形態の構成を示す平面図である。図12は、半導体装置1Fの図11中に示す切断線XII-XIIに沿う断面図(XII-XII線断面図)である。なお、図11においては、図7と同様に、絶縁層6a~6fが省略された状態を示している。
半導体装置1Fは、半導体装置1Dに対して励磁配線34の代わりに励磁配線54を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置1Dと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
図13は、本発明の第7の実施形態の構成を示す平面図である。図14は、半導体装置1Gの図13中に示す切断線XIV-XIVに沿って切断した断面図(XIV-XIV線断面図)である。なお、図13においては、説明の便宜上、絶縁層6a~6fを省略した状態を示している。
半導体装置1Gは、半導体装置1Aに対して、励磁配線64および74をさらに備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置1Aと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
励磁配線64は、励磁配線4に対して、絶縁層の深さ方向に離間して配置されている点で相違している。励磁配線64は、絶縁層の深さ方向における配置以外の点について、励磁配線4と同様である。
励磁配線74は、励磁配線4と同様に、重畳領域に配置される複数の主配線部74Aと、非重畳領域に配置される複数の副配線部74Bと、を有している。励磁配線4との関係において、主配線部74Aは、主配線部4Aに相当し、副配線部74Bは、副配線部4Bに相当する。
励磁配線74は、励磁配線4に対して、絶縁層の深さ方向に離間して配置されている点で相違している。励磁配線74は、絶縁層の深さ方向における配置以外の点について、励磁配線4と同様である。
複数の主配線部74Aは、感磁部3aの奥行方向に延在する。複数の主配線部74Aは、端部E1に近い側から主配線部74Aa、74Ab、74Ac、74Adおよび74Aeを有する。以下、主配線部74Aa、74Ab、74Ac、74Ad、74Aeを総称して複数の主配線部74Aと呼称する。
複数の副配線部74Bは、励磁配線74の端部E1に近い側から副配線部74Ba、74Bb、74Bcおよび74Bdを有する。以下、副配線部74Ba、74Bb、74Bc、74Bdを総称して複数の副配線部74Bと呼称する。
副配線部74Baのうち、複数の主配線部74Aと平行な部分は平行副配線部74Bapである。副配線部74Bbのうち、複数の主配線部74Aと平行な部分は平行副配線部74Bbpである。副配線部74Bcのうち、複数の主配線部74Aと平行な部分は平行副配線部74Bcpである。副配線部74Bdのうち、複数の主配線部74Aと平行な部分は平行副配線部74Bdpである。
また、上述した半導体装置1Gは、3本の独立した励磁配線4、64,74を備えている構成例であるが、励磁配線4、64、74は必ずしもそれぞれ独立していなくてもよい。励磁配線4、64、74の少なくとも一部が直列に接続されていてもよい。半導体装置1Gは、例えば、励磁配線4、64、74の全てが直列に接続された単一の励磁配線を備えていてもよいし、励磁配線4と64とが直列に接続された励磁配線と励磁配線74との2本の独立した励磁配線を備えていてもよい。
上述した実施形態において、単一の配線からなる励磁配線4、14、24、34、44、54、64、74を例に説明したが、励磁配線は電気的に直列に接続されていれば、異なる材料を適宜組み合わせて構成されていてもよい。
2…半導体基板、3…縦型ホール素子、3a…感磁部、
4、14、24、34、44、54、64、74…励磁配線
4A、14A、34A、64A、74A…複数の主配線部
4B、14B、24B、34B、44B、54B、64B、74B…複数の副配線部
6a、6b、16a、16b、16c、16d、36a、36b、36c、36d、36e、36f、66a、66b、76a、76b:絶縁層、7:電極、8:拡散層
Claims (6)
- 半導体基板と、
感磁部を含み、前記半導体基板に設けられる縦型ホール素子と、
前記半導体基板の表面側に、前記感磁部から離間して設けられた励磁配線と、を備え、
前記励磁配線は、複数回周回してなる単一の配線からなり、
前記励磁配線は、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して前記感磁部と重なる重畳領域に互いに離間して並列に配置される複数の主配線部と、前記複数の主配線部の各々を互いに直列に接続する副配線部と、を有し、
前記単一の配線を構成する複数の主配線部は、それぞれ、前記半導体基板の表面に直交する方向に沿って配置されることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板と、
感磁部を含み、前記半導体基板に設けられる縦型ホール素子と、
前記半導体基板の表面側に、前記感磁部から離間して設けられた励磁配線と、を備え、
前記励磁配線は、複数回周回してなる単一の配線からなり、
前記励磁配線は、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して前記感磁部と重なる重畳領域に互いに離間して並列に配置される複数の主配線部と、前記複数の主配線部の各々を互いに直列に接続する副配線部と、を有し、
前記単一の配線を構成する前記副配線部の少なくとも一部は、前記単一の配線を構成する前記複数の主配線部のうち最も前記半導体基板の表面に近接して配置される主配線部に対して、前記半導体基板の表面により近接して配置されることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板と、
感磁部を含み、前記半導体基板に設けられる縦型ホール素子と、
前記半導体基板の表面側に、前記感磁部から離間して設けられた励磁配線と、を備え、
前記励磁配線は、複数回周回してなる単一の配線からなり、
前記励磁配線は、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して前記感磁部と重なる重畳領域に互いに離間して並列に配置される複数の主配線部と、前記複数の主配線部の各々を互いに直列に接続する副配線部と、を有し、
前記励磁配線は、前記単一の配線を、複数有することを特徴とする半導体装置。 - 前記単一の配線を構成する複数の主配線部は、それぞれ、前記半導体基板の表面と平行な方向に沿って配置される、請求項2又は3に記載の半導体装置。
- 前記単一の配線を構成する前記副配線部は、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して前記感磁部から外れた非重畳領域に配置される、請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記副配線部のうち、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して、前記主配線部に平行な部分が前記感磁部を挟むように配置される、請求項5に記載の半導体装置。
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JP2009145327A (ja) | 2007-11-21 | 2009-07-02 | Fujikura Ltd | 磁界検出素子 |
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