JPS6327075A - ホール素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は化合物半導体材料を用いたホール素子に関し、
特に静電破壊を防止するホール素子に関するものである
。

（ロ）従来の技術 ホール素子は、磁気を電気信号に変換する磁電変換素子
、すなわち磁気センサの一種であり、ＶＴＲ・フロッピ
ーディスク装置等のブラシレスモータの回転制御など幅
広い分野で使用されている。

従来のホール素子（２１）はセンサ技術（１９８５年９
月号、Ｖｏｌ、５．ｔｌｌｈｌＯ）（’）第６８頁乃至
第７１頁（第２図（イ）・第２図（ロ））に詳述きれて
いる如く、半絶縁性のＧａＡｓ基板（２２）と、該Ｇａ
Ａｓ基板（２２）内にシリコンイオン（Ｓｉ”）を注入
して形成されるＮ型の活性領域（２３）と、該Ｎ型の活
性領域（２３）の端部にシリコンイオン（５ｉ”）を注
入して形成されるＮ０型のフンタクト領域（２４）と、
前記ＧａＡｓ基板（２２）上に被覆きれた絶縁膜（２５
）と、該絶縁膜（２５）を介して前記Ｎ０型のコンタク
ト領域（２４）とオーミックコンタクトする電極（２６
）と、該電極（２６）とリードを電気的に接続するため
にワイヤボンドきれた金属細線（図面においては省略す
る。）とにより構成されている。

一方上述した構成のホール素子は特開昭５９−２２８７
８３号公報にも詳しく述べられている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 前述の如きホール素子は小型化が進んでいる。

一方前記金属細線（２７）を前記電極（２６）上にワイ
ヤボンドするために、前記電極（２６）の面積を大きく
設ける必要がある。

そのために第２図（ロ）に示す如く電極（２６）（２６
）間に静電破壊部（２７）を生じる問題点を有していた
。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点に鑑みてなされ、化合物半導体材
料を用いたホール素子に於いて、少なくとも該化合物半
導体材料よりなる基板（２）と、該基板（２）内に形成
される一導電型の活性領域（３）と、該活性領域（３）
の端部に形成される高不純物濃度の一導電型のコンタク
ト領域（４）と、前記基板（２）上に被覆される絶縁膜
（９）と、該絶縁膜（９）を介して前記コンタクト領域
（４）とオーミックコンタクトする電極（６）とを備え
、前記電極（６）（６）間に形成されかつ両端が前記電
極＜６）（６）とオーミックコンタクトされるダイオー
ド（５）を具備することで解決するものである。

（ホ）作用 一般にボール素子（１）は入力端子、出力端子が　。

夫々２個形成されており、この端子間に第１図（イ）に
示すダイオード（５）を形成することで、従来例で説明
した静電破壊を防止できる。

（へ）実施例 以下に本発明のホール素子（１）の実施例を第１図（イ
）・第１図（ロ）・第１図（ハ〉を参照しながら説明す
る。

先ず半絶縁性のＧａＡｓ基板（２）と、該基板（２）内
に形成されるＮ型の活性領域（３）と、該活性領域（３
）の端部に形成されるＮ”型のコンタクト領域（４）と
がある。

ここでは前記基板（２）上にノンドープのシリコン酸化
膜をＣＶＤ法により約５０００人被覆し、イオン注入領
域と対応する開口部を介して、注入エネルギーが３６０
　ＫｅＶ、ドーズ量がＩ　Ｘ　１０　”ｃｍ−”の条件
でシリコンイオンを注入する。その際シリコン化膜と開
口部を形成する時に使用したホトレジスト膜はイオン注
入の際のマスクとして使用する。

またフン、タクト領域（４）も同様に注入エネルギーが
３６０　ＫｅＶ、　　ドーズ量が４　、２Ｘ　Ｉ　Ｑ”
ｃｍ−”でシリコンイオンを注入する。

次に前記基板（２）内に形成されるダイオード（５）が
ある。

第１図（イ〉に示す如ぐ、ここでは後に形成される電極
（６）（６）間に形成され、かつ前記ダイオード（５）
の−両、端は夫々の電極（６）（６）にオーミックコン
タクトされる。またダイオード（５）は両端に形成され
るＮ０型の拡散領域（７）と、このＮＩ型の拡散領域（
７）（７）間に一部、を重畳して前記Ｎ０型の拡散領域
（７）よりル浅く形成されるＰ“型の拡散領域（８）と
により構成される。また前記Ｎ＋型の拡散領域（７）は
注入エネルギー１５０　Ｋｅｙ、　　ドーズ量が４　、
５　Ｘ　１０　”Ｃｌ１１−”（７）条件で、更Ｇ：　
ハ、Ｐ　”型（７）　拡散領域（８）は注入エネルギー
１２０Ｋｅ’／、　　ドーズ量がｌ　Ｘ　Ｉ　Ｑ　ｌ′
ａｍ−”の条件で形成される。

更には欠陥の回復とキャリア回復のために、前記基板（
２）両面にノンドープのシリコン酸化膜を約５０００人
被覆した後に赤外加熱炉でランプアニールする。

そして前記基板（２）上に形成されたシリコン酸化膜（
９）を蝕刻して形成されるＮ＋型のコンタクト領域（４
）のフンタクト孔（１０）およびＮＩ型の拡散領域（７
）のフンタクト孔（１１）と、該コンタクト孔（１０）
（１１）を介して蒸着により形成される第１の電極（１
２）および第２の電極（１３）とがある。

ここで第１の電極（１２）および第２の電極（１３）は
ＡｕＧｅ、　Ｎｉ、　Ｔｉ、　Ａｕを夫々に約１１００
人、４００人、１０００人、３０００人の厚６で蒸着す
る。また前記電極（１２）（１３）を形成する方法とし
てはりフトオフ法を採用し、前記電極（１２）（１３）
を合金化するために赤外加熱炉で約４００℃、１分間の
合金化処理をおこなう。そして前記第１の電極（１２）
および第２の電極（１３）はフンタクト領域（４）およ
びＮ“型の拡散領域（７）とオーミックコンタクトされ
る。

次に前記基板（２）表面に形成される第２の絶縁膜（１
４）と、該第２の絶縁膜（１４）を蝕刻して形成される
第１の電極（１２）および第２の電極（１３）のフンタ
クト孔（１５）（１６）と、該コンタクト孔（１５）（
１６）を介して前記第１の電極（１２）および第２の電
極（１３）とフンタクトする第３の電極（６）とがある
。

ここで前記第２の絶縁膜（１４）としては、例えばＣＶ
Ｄ法により基板（２）表面にシリコン窒化膜を約１５０
０人形成している。また前記シリコン化膜を蝕刻して形
成されるコンタクト孔（１５）（１６）を介して第３の
電極（６）は前記第１の電極（１２）および第２の電極
（１３）とオーミックコンタクトし、Ｉ’ｉとＡｕを夫
々約１０００人、３０００人の厚さで蒸着されている。

またここでは後工程となるワイヤボンド、樹脂モールド
等の構成の説明および図面は省略する。

本発明の特徴とする所は前記ダイオード（５）にある、
第１図（イ）に示す如く、入力端子と出力端子との間に
夫々４つのダイオード（５）・・・（５）を形成する。

従って前記入力端子と出力端子との間に生しる静電破壊
を保護することができる。

またイオン注入工程の追加だけで、特別のスペースを必
要としないために簡単な工程ですみ、更にはホール素子
自身は小さくてすむ。

従って上記の構造を有するＧａＡｓホール素子は、従来
静電気により破壊し易かった隣同志の電極間にある一定
の電圧がかかった時、電流を流し易くする機能を持つこ
とになり、これにより静電破壊耐量が向上する。

（ト）発明の効果 以上の説明からも明らかな如く、イオン注入工程の追加
だけで前記ダイオード（５）を形成することができ、ホ
ール素子の端子（６）（６）間に生じる静電破壊を防止
することができる。また特別のスペースを必要としない
ためにホール素子の寸法は小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明のホール素子の平面図、第１図（
ロ）は第１図（イ）に於けるｘ−ｘ’線の断面図、第１
図（ハ）は第１図（イ）に於けるＹ−Ｙ’線の断面図、
第２図（イ）は従来のホール素子の平面図、第２１１５
！３（ロ）は第２図（イ）に於けるＸ−Ｘ”線の断面図
である。 （１）はホール素子、　（２）は基板、　（３）は活性
領域、　（４）はコンタクト領域、（５）はダイオード
、　（６）は第３の電極、　（７）はＮ１型の拡散領域
、　（８）はＰ９型の拡散領域、　（９）は第１の絶縁
膜、　（１０）・（１１）はコンタクト孔、　（１２）
は第１の電極、　（１３）は第２の電極、　（１４）は
第２の絶縁膜、（１５）・（１６）はコンタクト孔であ
る。 出願人　三洋電機株式会社外１名 代理人　弁理士　西野卓嗣　外１多 節　１　図　（イノ ＼ざ 第　１　図　（ハン 第　２　図　（イノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）化合物半導体材料を用いたホール素子に於いて、
   少なくとも該化合物半導体材料よりなる基板と、該基板
   内に形成される一導電型の活性領域と、該活性領域の端
   部に形成される高不純物濃度の一導電型のコンタクト領
   域と、前記基板上に被覆される絶縁膜と、該絶縁膜を介
   して前記コンタクト領域とオーミックコンタクトする電
   極とを備え、前記電極間に形成されかつ両端が前記電極
   とオーミックコンタクトされるダイオードを具備するこ
   とを特徴としたホール素子。