TW201711239A - 霍爾效應感測元件 - Google Patents
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Abstract
在本發明之一層面中，霍爾效應感測元件包含霍爾板，其具有小於大約100奈米的厚度；以及黏著層，其與該霍爾板直接接觸且具有在大約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度。在另一觀點中，感測器包含霍爾效應感測元件。該霍爾效應感測元件包含：基板，其包含半導體材料或絕緣體材料的其中一者；與該基板直接接觸之絕緣層；黏著層，具有在大約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度且係與該絕緣層直接接觸；以及霍爾板，係與該黏著層直接接觸且具有小於大約100奈米的厚度。
Description
此申請案主張2015年4月10日所申請，且標題為“霍爾效應感測元件”之美國臨時申請案第62/145,806號的權益，該申請案的全文將結合於此以供參考。
本發明相關於霍爾效應感測元件。
霍爾磁場感測元件係為人所熟知。如眾所週知，霍爾效應元件包含所謂“霍爾板”，其最常是在基板上的磊晶區(亦即，層)。該磊晶區據瞭解為具有中等量的摻雜。
在本發明之一層面中，霍爾效應感測元件包含：霍爾板，其具有小於大約100奈米的厚度；以及黏著層，其與該霍爾板直接接觸且具有在大約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度。此層面可包含一或多個以下之特徵。該霍爾板
的厚度可係小於大約10奈米(nm)。該霍爾板可具有在大約1019至大約1026之範圍中的載子濃度。該霍爾板可具有在大約1022至1024之範圍中的載子濃度。該霍爾板可包含金屬氮化物材料。該金屬氮化物材料可包含氮化鉭或氮化氧化鈦的至少一者。該霍爾板可包含金屬氧化物材料。該金屬氧化物材料可包含氧化銅。該氧化銅可係氧化亞銅。該黏著層可包含釕或氧化釕。該霍爾效應感測元件可包含基板，其包含半導體材料或絕緣體材料的其中一者，以及該黏著層係設置在該板材料與該基板材料之間。該霍爾效應感測元件可包含在該半導體基板材料上之積體電路。該霍爾效應感測元件可包含通孔，其自該霍爾效應感測元件的底部或基板側連接該霍爾效應感測元件至該積體電路。該霍爾效應感測元件可包含通孔，其自該霍爾效應感測元件的頂部或離該基板或積體電路的最遠側連接該霍爾效應感測元件至該積體電路。該半導體材料可包含矽。該絕緣體材料可包含玻璃或陶質材料的至少一者。該絕緣體材料可包含氧化鋁。該絕緣體材料可包含氧化物或氮化物。該霍爾效應感測元件可包含鈍化層，其係與該霍爾板直接接觸。該鈍化層可係氮化物、氧化物、聚合物、聚醯亞胺、或苯並環丁烯(BCB)的至少一者。
在另一層面中，感測器包含霍爾效應感測元件。該霍爾效應感測元件包含：基板，其包含半導體材料或絕緣體材料的其中一者；絕緣層，係與該基板直接接觸；黏著層，具有在大約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度且係與
該絕緣層直接接觸；以及霍爾板，係與該黏著層直接接觸且具有小於大約100奈米的厚度。此層面可包含一或多個以下之特徵。該黏著層可包含釕或氧化釕，以及該霍爾板可包含氧化銅。該霍爾板的厚度可係小於大約10奈米。該霍爾板可具有在大約1022至1024之範圍中的載子濃度。該霍爾板可包含金屬氮化物材料。該金屬氮化物可包含氮化鉭或氮化氧化鈦的至少一者。該霍爾板材料可係金屬氧化物材料。該金屬氧化物可包含氧化銅或氧化釕。該氧化銅可係氧化亞銅。該黏著層可包含鈦、鉭、或釕的其中一者。該半導體材料可包含矽。該絕緣體材料可包含玻璃或陶質材料的至少一者。該絕緣體材料可包含氧化鋁。感測器可包含鈍化層，其係與該霍爾板直接接觸。該鈍化層可係氮化物、氧化物、聚合物、聚醯亞胺、或苯並環丁烯(BCB)的至少一者。該感測器可係電流感測器或速度感測器的其中一者。
在進一步的層面中，霍爾效應感測元件之製造方法包含在基板上形成板材料，該板材料具有小於大約100奈米的厚度；以及形成與霍爾板直接接觸的黏著層，該黏著層具有在大約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度。此層面可包含一或多個以下之特徵。該霍爾板可具有小於10奈米的厚度。該霍爾板可具有在大約1019至大約1026之範圍中的載子濃度。該霍爾板的該厚度可係在大約1奈米至10奈米之範圍中，以及該載子濃度可係大約1022至1024。形成該板材料可包含形成包含金屬氮化物的板材
料。形成包含金屬氮化物的板材料可包含濺鍍氮化鉭或氮化氧化鈦的至少一者以形成該板材料。形成該板材料可包含形成可包含金屬氧化物的板材料。形成包含金屬氧化物的板材料可包含形成包含至少氧化銅或氧化釕的板材料。形成包含至少氧化銅的板材料可包含在真空下的腔室中濺鍍銅，以及插入氧至該腔室內。在真空下的腔室中濺鍍銅及插入氧至該腔室內可包含在真空下的腔室中濺鍍銅，且同時插入氧至該腔室內。在真空下的腔室中濺鍍銅及插入氧至該腔室內可包含在插入氧至該腔室內之前，在真空下的腔室中濺鍍銅。在真空下的腔室中濺鍍銅及插入氧至該腔室內可包含在插入氧至該腔室內之後，在真空下的腔室中濺鍍銅。
100、418、512‧‧‧霍爾效應感測元件
102、416、514‧‧‧基板
106‧‧‧絕緣層
110‧‧‧黏著層
114‧‧‧霍爾板
118‧‧‧鈍化層
120a、120b、122a、122b‧‧‧通孔
200‧‧‧處理
300‧‧‧濺鍍系統
302‧‧‧腔室
306‧‧‧金屬源或靶
312‧‧‧進氣口
318‧‧‧出氣口
100’‧‧‧基板/絕緣層/黏著層複合物
410‧‧‧電流感測器
412‧‧‧引線框架
412a-412h‧‧‧引線
414‧‧‧電流導體部分
416a‧‧‧第一表面
416b‧‧‧第二表面
420a-420c‧‧‧接合墊
422a-422c‧‧‧接合導線
424‧‧‧絕緣體
510‧‧‧磁場感測器
518‧‧‧磁鐵
522‧‧‧齒輪
522a-522c‧‧‧齒輪齒
520‧‧‧蕊
512a、512b‧‧‧差動磁場信號
105‧‧‧積體電路
第1圖係霍爾效應感測元件的橫剖面視圖；第2圖係用以形成第1圖之霍爾效應感測元件中的霍爾板之實例的流程圖；第3圖係在濺鍍處理中使用以形成霍爾板之設備的圖式；第4圖係電流感測器的等角視圖；第5圖係具有磁場感測元件，電子電路，及磁鐵之先前技藝磁場感測器的方塊圖；以及第6圖係霍爾效應感測元件之另一實例的橫剖面視圖。
在各種圖式中之相同的參考符號指示相同的元件。
在此所敘述的是霍爾板，其可顯著地增進霍爾效應感測元件的靈敏度。特別地，該霍爾板係形成具有板材料，其包含例如，諸如金屬氧化物或金屬氮化物的金屬。進一步地，該霍爾板可被製造而具有大約0.5奈米至大約100奈米的厚度。在某些實例中，該霍爾板的載子濃度係大約1019至大約1026載子/立方公分。在一特殊實例中，該霍爾板的厚度係小於大約10奈米，以及該載子濃度係大約1022至1024。鑒於霍爾電壓VH係等於-(IB)/(nte)，其中I係橫跨板長度的電流，B係磁場，t係板的厚度，e係基本電荷，以及n係載子電子的電荷載子密度，在此所敘述的霍爾元件具有比目前所使用之霍爾元件更靈敏10至1000倍的大小之增大的靈敏度。
請參閱第1圖，具有增進靈敏度之霍爾板的霍爾效應感測元件之一實例係霍爾效應感測元件100。霍爾效應感測元件100並不按比例繪製。該霍爾效應感測元件包含基板102、絕緣層106、黏著層110、霍爾板114、及鈍化層118。絕緣材料106係設置在基板材料102上，以及黏著層110係設置在絕緣層106上。黏著層110致能被使用以形成霍爾板114的材料在例如，濺鍍處理期間黏著至絕緣層106。鈍化層118係設置在霍爾板114的板材料上。在霍爾效應感測元件之此實例中，霍爾板114可透過通孔122a、122b而自頂部，或透過通孔120a、120b而自底
部，被電性接達。通孔120a、120b係顯示為矽貫穿通孔(TSV)，但在其他實施例中，通孔120a、120b可僅穿過絕緣層到下面的積體電路特徵，諸如金屬層或多晶矽層。
請參閱第2圖，用以製造具有增進靈敏度之霍爾板的霍爾效應感測元件100之處理的實例係處理200。處理200形成絕緣層(202)。例如，諸如例如，二氧化矽、氮化矽、或氮化鋁(或氧化鋁)之氧化物、氮化物、或陶質材料係沉積在基板102上，用以形成絕緣層106。熟習本項技藝之一般人士應瞭解的是，該等材料並不一定具有確切的化學計算量。例如，該氧化物並非就是SiO2，且係矽和氧的某一其他組合。在一實例中，基板102係例如，諸如矽的半導體材料。在另一實例中，基板材料102係絕緣體材料，其包含例如，玻璃、陶質材料、或氧化鋁的至少一者。在另一實例中，該基板係積體電路，例如，矽積體電路，其可包含CMOS、BiCMOS、或其他的積體電路處理，但不受限制。根據在下方之基板的拓撲結構，某些實施例可包含化學機械研磨(CMP)，或對基板或在下方之積體電路起始材料的其他平坦化步驟。
處理200沉積黏著層(206)。例如，鈦、鉭、或釕的至少一者被沉積至絕緣層上，用以形成黏著層110。在某些實例中，該黏著層具有自大約0.1奈米至5奈米的厚度。對熟習本項技藝之一般人士將呈明顯的是，黏著材料的厚度應係，使得其不會提供霍爾電流穿越的顯著電流路
徑，以致使霍爾元件無法提供磁場回應之足夠的靈敏度，之厚度。此足夠的靈敏度將根據在此所敘述之霍爾元件的實際應用而變化。在某些實例中，黏著層110可能不是整體連續或均勻的。例如，可能在黏著層中具有間隙。
請參閱第2及3圖，處理200沉積霍爾板材料至黏著層上(212)。例如，霍爾板具有在大約0.5奈米至大約100奈米之範圍中的厚度，以及可具有大約1019至大約1026的載子濃度。在一特殊實例中，該霍爾板具有小於10奈米的厚度。在一特殊實例中，該霍爾板具有在大約1022至1024之範圍中的載子濃度。
在一實例中，金屬係使用第3圖中所示之濺鍍系統300而被濺鍍至黏著層上。在一特殊實例中，基板/絕緣層/黏著層複合物100’係以金屬源或靶306安置在腔室302中，且在藉由透過出氣口318而泵出空氣的真空下安置。在一實例中，該金屬係銅或釕。在另一實例中，諸如氮化鉭或氮化鎵之金屬氮化物係使用濺鍍系統300而被濺鍍至黏著層上，且在藉由透過出氣口318而泵出空氣的真空下安置。如在本項技藝中所已知的，多重金屬或其他材料靶或源係典型地存在於濺鍍系統中。為圖式之簡明起見，第3圖僅顯示一個靶或金屬源306。在另一實例中，基板/絕緣層複合物係安置在濺鍍或其他合適的沉積腔室302中。在一實例中，厚度約1奈米之Ru的黏著層被沉積，隨後係諸如銅的金屬，而不中斷該兩層之沉積間的真空。在其他實例中，包含但未受限於Ru、RuO2、Ti、TiN、Ta、及
W之其他的黏著層材料，可以以與諸如Cu、CdSnO、及Ru之不同的感測層材料的各種組合，而被使用。
在一特殊實例中，該金屬係與氧結合，用以形成例如，氧化釕，或諸如氧化亞銅的氧化銅。在另一特殊實例中，氮化鈦係與氧結合，用以形成例如，氮化氧化鈦。
該氧係透過進氣口312而被供應。該氧可在濺鍍前、濺鍍期間、或濺鍍後被供應，且該等步驟可予以重複。
在一特殊實例中，在黏著層已被以相同機器濺鍍後，銅係在真空下濺鍍於腔室302中，且同時，氧亦被插入至腔室302內。在另一實例中，銅係在插入氧至腔室302內之前，在真空下濺鍍於腔室302中。在進一步的實例中，銅係在插入氧至腔室302內之後，濺鍍於腔室302中。
處理200形成蝕刻遮罩層(218)。在一實例中，該蝕刻遮罩層係電介質，其包含例如，氧化物或諸如氮化矽材料之氮化物。在其他實例中，該蝕刻遮罩層可係聚醯亞胺、或苯並環丁烯(BCB)、或光阻材料。處理200圖案化該霍爾板及該蝕刻遮罩材料(220)。
將該霍爾板蝕刻(222)，例如，在離子束蝕刻系統，或其他的蝕刻系統中。在某些情況中，任何聚合物材料係接著去除，但在其他情況中，聚合物材料可保持，例如，若聚醯亞胺或BCB材料係使用以圖案化霍爾板時。
處理200沉積鈍化層(224)，其可係例如，氧化物、氮化物、氧化物及氮化物層堆疊、或諸如聚醯亞胺或BCB之聚合物材料，但不受限制。
處理200形成通孔(228)。在一實例中，在該鈍化層118中，連接可透過通孔122a及122b而被製作至霍爾板114的頂部。例如，向下到板材料的材料被去除，且填充以鎢柱塞，用以形成通孔122a、122b。在其他實例中，該等通孔122a、122b可係具有黏著層的接合墊材料，包含具有鋁基通孔材料的鈦黏著層，但不受限制。在一實施例中，該接合墊材料係沉積至通孔122a及122b內，而無需先填充通孔122a及122b。在另一實例中，連接係使用可包含鎢柱塞之通孔120a、120b而被從霍爾板114的底部製作。在其他實例中，該等通孔120a、120b可係具有黏著層的金屬互連材料，包含具有鋁基通孔材料的鈦黏著層，但不受限制。在其他實例中，可使用其他標準的高導電性互連以連接霍爾板114至電路。
請參閱第4圖，電流感測器的實例係電流感測器410。在第4圖中，霍爾效應感測元件100的實例係霍爾效應感測元件418。
電流感測器410包含具有複數個引線412a-412h的引線框架412。引線412a及412b係耦接至引線412c及412d，用以形成電流路徑，或具備具有寬度W1之狹窄部分414的電流導體。電流感測器410亦包含基板416，其具有第一表面416a及第二相對表面416b。在某些實例中，霍爾效應感測元件418可被擴散至第一表面416a內，或相反地，設置在第一表面416a上。基板416可由例如，矽之半導體材料所構成，或者，在替代實施例中，
基板416可由絕緣材料所構成。
基板416係設置在引線框架412之上，以致使第一表面416a最接近電流導體部分414，以及第二表面416b係遠離電流導體部分414，且更特別地，使得霍爾效應感測元件418非常接近電流導體部分414。在所描繪的實施例中，基板416具有相對於其中基板係安裝在積體電路封裝中的習知取向之上下翻轉的取向(亦即，第一表面416a係向下定向的)。
基板416具有耦接接合導線422a-422c的接合墊420a-420c於第一表面416a上。該等接合導線係進一步耦接至引線框架412的引線412e、412f、412h。
絕緣體424分開基板416與引線框架412。絕緣體424可以各種方式提供。例如，在一實施例中，絕緣體424的第一部分包含被直接沉積在基板416的第一表面416a上之四微米(μm)厚的BCB樹脂材料層。絕緣體424的第二部分可包含被沉積在引線框架412上之例如，StaychipTM NUF-2071 E(Cookson Electronics Equipment,New Jersey)的底部填充材料之層。該配置在基板416與引線框架412之間提供超過1000伏特的隔離。
應瞭解的是，電流導體部分414僅係電流流過之總路徑的一部分。例如，具有由箭頭426所描繪之方向的電流流至引線412c、412d(其係在此顯示成為並聯電性耦接)之內，穿過該電流導體部分414，且自引線412a、412b(其亦係在此顯示成為並聯電性耦接)離開。
以此配置，霍爾效應感測元件418係設置非常接近電流導體部分414，且在相對於導體部分414的預定位置處，使得藉由以箭頭426所示方向流過電流導體部分414之電流而被產生的磁場，係在與霍爾效應感測元件418之最大回應軸實質對齊的方向中。霍爾效應感測元件418產生與磁場成比例，且因此，與流過電流導體部分414之電流成比例的電壓輸出。所描繪的霍爾效應感測元件418具有與z軸434實質對齊的最大回應軸。因為回應於電流而被產生的磁場係圍繞著電流導體部分414之圓形，所以霍爾效應感測元件418只被設置到電流導體部分414的側邊(亦即，沿著y軸432而稍微偏移)，如圖所示，其中磁場係實質沿著z軸434而指向。此位置導致從霍爾效應感測元件418之較大的電壓輸出，且因此，導致增進的靈敏度。惟，具有對齊於另一方向中之最大回應軸的霍爾效應感測元件，或例如，磁阻元件之另一類型的磁場感測器可被設置在相對於電流導體部分414的另一位置處，例如，在電流導體部分414的頂部之上(在沿著z軸434的方向中)。
雖然顯示一個霍爾效應感測元件418於基板416的第一表面416a上，但應理解的是，可使用超過一個的霍爾效應感測元件。而且，例如，放大器之額外電路亦可被擴散在基板416的第一及/或第二表面416a、416b中，或相反地，被設置在基板416的第一及/或第二表面416a、416b上，或由基板416的第一及/或第二表面416a、416b
所支撐。
在第4圖的實施例中，霍爾效應感測元件418與電流導體414間的非常接近係藉由提供霍爾效應感測元件418於第一表面416a上，而被達成，該第一表面416a係定位比第二表面更靠近電流導體部分414。在其他實施例中，此有利的非常接近係藉由提供霍爾效應感測元件418於第二基板表面416b上，且形成電流導體部分414以便成為與第二表面416b實質對齊，而被達成。
在其他實例中，電流感測器410亦係以銅之焊球、凸塊、或柱螺栓組裝的覆晶。例如，雖然線焊係顯示為第4圖中的連接方法，但可使用覆晶處理而在晶粒與引線框架之間提供連接。例如，具有焊球或柱螺栓(例如，具有焊料的銅柱)於晶粒416的引線手指(未顯示)與焊接墊或連接點間之晶粒416的主動區。對引線框架之晶粒的連接係大致地經由回流步驟而達成。在選擇性的實施例中，導電性環氧黏著劑係使用以在指定位置處連接引線框架至晶粒。選擇性地，亦可在晶片處理上使用引線。此處理係其中，引線框架係在晶粒之上，且然後，可自引線框架的頂部表面做成電性連接至晶粒的頂部表面之處理，其中該兩個表面係面向同一方向。
寬度w1(第4圖)係依據各種因素而被選擇，包含電流感測器410(第4圖)之所需的靈敏度，以及由於在電流導體部分414與霍爾效應感測元件418的相對位置中之製造變化所導致的性能變化之所需的降低，但不受限
制。通常，應理解的是，選擇可與霍爾效應感測元件418之寬度相比擬的寬度w1將提供最大靈敏度的電流感測器410。惟，亦應理解的是，選擇比霍爾效應感測元件418之寬度更大的寬度w1將提供最小的性能變化，該性能變化係由於在x方向430中的霍爾元件放置位置之製造公差的緣故。
請參閱第5圖，速度感測器的實例係磁場感測器510。在第5圖中，霍爾效應感測元件100的實例係霍爾效應感測元件512。在其他實施例中，可使用多個霍爾效應感測元件以決定除了速度外之方向及振動的其中一者或二者。
在一實例中，磁場感測器510係回應於具有例如，齒輪齒522a、522b、522c之鐵磁齒輪齒的齒輪522。應認識的是，齒輪522僅係磁場感測器510可回應之一類型的“鐵磁目標物件”，或簡稱“目標物件”。在其他的磁性系統中，該鐵磁目標物件可包含永久磁鐵(或硬鐵磁材料)，例如，具有交變的北及南極之上述環形磁鐵。
磁場感測器510包含被耦接至電子電路516的磁場感測元件512。該磁場感測元件512和該電子電路516可被設置在基板514上(亦即，被整合在基板514之內或之上)。為清楚起見，在此，霍爾效應感測元件512係以誇大尺寸顯示，且在基板514的平面外旋轉。再者，為清楚起見，霍爾效應感測元件512係顯示成為在基板514的頂部之上，但應理解的是，霍爾效應感測元件通常係設置在
積體電路之基板的表面之上或之內。在其他實施例中，該(或該等)霍爾效應感測元件可藉由貫穿矽通孔(TSV)的使用，而被設置在晶粒之與電路相反的表面上。
磁場感測器510亦可包含磁鐵518(例如，永久磁鐵或硬鐵磁材料)。該磁鐵518係組構以產生磁場，其通常係沿著霍爾效應感測元件512之位置處的軸524而指向，且其係根據相對於磁場感測器510之齒輪齒522a、522b、522c的位置而遭受方向及振幅改變。惟，在磁鐵518的面之磁場的結構可由於蕊520而呈更複雜。在其他實施例中，該磁場可藉由不具有蕊的磁性元件而被產生。在其他實施例中，來自磁鐵之磁場的磁化或方向可與通常對軸524之平行有所不同，例如，可對軸524垂直或在任何其他角度。
電子電路516係組構以產生輸出信號(未顯示)。當齒輪並不移動時，該輸出信號指示磁場感測器510是否在齒輪齒或齒輪谷之上。因此，磁場感測器510有時候係相對於“邊緣偵測器”，而被稱作“齒偵測器”(或特徵偵測器)。當齒輪係旋轉時，該輸出信號具有指示齒輪之旋轉速度的邊緣速率或頻率。當齒輪齒經過磁場感測器時，輸出信號之狀態的邊緣或躍遷可被使用以識別齒輪齒之邊緣的位置。在其他實施例中，該感測器無法偵測齒的存在或缺席，而是僅被使用於目標之速度或位置改變的偵測。
磁鐵518可包含中心蕊520，其係由設置在磁鐵518內的軟鐵磁材料所構成。具有蕊之磁鐵的實例係描繪於
2001年8月21日所頒發之命名為“磁鐵結構”的美國專利第6,278,269號中，該專利係轉讓給本發明之受讓人，且被全部地結合於本文，以供參考。如在美國專利第6,278,269號中所描述地，由具有蕊520之磁鐵518所提供的極組態在當齒輪522的谷靠近磁場感測器510時，將降低蕊520之表面上(例如，在該蕊的左側，如所顯示地)的某些點之磁場磁通密度的基域(或基線)。在霍爾效應感測元件512處的預定基線(例如，在大約600高斯的範圍內)，及接近零之所生成的差動磁場信號512a、512b(亦即，類比差動近似信號)，可以以適當的設計獲得。在其他實施例中，該磁鐵可不具有中心軟鐵磁蕊，而是具有空氣蕊。其他實施例可在2014年10月30日所公布之命名為“具有裂隙引線框架和磁鐵的積體電路封裝”的美國專利公開案號2014-0320124，及2013年9月26日所公布之命名為“具有裂隙引線框架的積體電路封裝”的美國專利公開案號2013-0249546中被發現，該等案係全部地結合於此，且被轉讓給本申請案的相同受讓人。
相反地，當齒輪522的齒輪齒靠近霍爾效應感測元件512時，該霍爾元件512經歷較高的磁場且產生具有較高值的差動磁場信號512a、512b。如上所述，在基線磁場與較高磁場間之差異係與磁場感測器510的最終準確度有關。
其可在當磁場感測器510靠近齒輪522中的谷時發生之基線磁場，以少許的改變而保持相對地低，即使當齒輪
522與磁場感測器510之間的空氣間隙變化時。與空氣間隙實質無關之此低基線的有利結果係藉由蕊520(包含空氣蕊)的操作及設計而獲得，其導致相反的磁極存在於靠近磁場感測元件512之蕊520的面處(亦即，如所顯示的左側)，尤其當霍爾效應感測元件512靠近齒輪522之中的谷時。此效應亦被描繪於1998年7月14日所頒發之命名為“霍爾效應鐵磁物品鄰近感測器”的美國專利第5,781,005號中，該專利係轉讓給本發明之受讓人，且被全部地結合於本文，以供參考。
其可在當磁場感測器靠近齒輪谷時發生的上述低基線，將導致用以區分齒輪齒與齒輪谷之存在的電子電路516之增強的能力。
上述低基線亦提供用以更容易補償溫度效應的能力，因為基線磁場係相對地小，且因此，由於溫度所發生之電路變化可在當磁場感測器510靠近齒輪522中的谷時具有較少的影響。本質上，在電路中之任何誤差均能被適當修正至接近基線的磁場位準或範圍，因為誤差(接近零)的任何乘積會較小。因此，使用以區別齒與谷的磁場臨限值可被做成更小，而維持精準度，因為在諸如溫度或濕度之系統操作條件上可具有較少的雜訊或誤差於系統中。
請參閱第6圖，具有增進靈敏度之霍爾板的霍爾效應感測元件之另一實例係霍爾效應感測元件100’。該霍爾效應感測元件100’並不按比例繪製。在第6圖中，積體電路105係描繪於基板102中，且該等積體電路係透過通孔
120a、120b而被耦接至霍爾板114。
在此所敘述的處理並未受限於所描繪之該等特定的實施例。例如，處理200並不受限於第2圖之特定的處理順序。而是，第2圖之任何處理方塊可視需要地予以重新排序、組合、或去除，並聯或串聯地執行，用以獲得在此所陳述的結果。
在此所敘述之不同實施例的元件可被結合，用以形成並未在此所特別陳明的其他實施例。其係在單一實施例中敘述的種種元件亦可予以個別地或以任何合適的方式提供。並未在此所特別描述的其他實施例亦係在下文申請專利範圍的範疇之內。
100’‧‧‧基板/絕緣層/黏著層複合物
102‧‧‧基板
105‧‧‧積體電路
106‧‧‧絕緣層
110‧‧‧黏著層
114‧‧‧霍爾板
118‧‧‧鈍化層
120a、120b‧‧‧通孔
Claims (49)
- 一種霍爾效應感測元件，包含：霍爾板，具有小於大約100奈米的厚度；以及黏著層，其係與該霍爾板直接接觸且具有在大約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度。
- 如申請專利範圍第1項之霍爾效應感測元件，其中該霍爾板的該厚度係小於大約10奈米。
- 如申請專利範圍第1項之霍爾效應感測元件，其中該霍爾板具有在大約1019至大約1026之範圍中的載子濃度。
- 如申請專利範圍第3項之霍爾效應感測元件，其中該霍爾板具有在大約1022至1024之範圍中的載子濃度。
- 如申請專利範圍第1項之霍爾效應感測元件，其中該霍爾板包含金屬氮化物材料。
- 如申請專利範圍第5項之霍爾效應感測元件，其中該金屬氮化物材料包含氮化鉭或氮化氧化鈦的至少一者。
- 如申請專利範圍第1項之霍爾效應感測元件，其中該霍爾板包含金屬氧化物材料。
- 如申請專利範圍第7項之霍爾效應感測元件，其中該金屬氧化物材料包含氧化銅。
- 如申請專利範圍第8項之霍爾效應感測元件，其中該氧化銅係氧化亞銅。
- 如申請專利範圍第1項之霍爾效應感測元件，其中該黏著層包含釕或氧化釕。
- 如申請專利範圍第1項之霍爾效應感測元件，進一步包含基板，其包含半導體材料或絕緣體材料的其中一者，其中該黏著層係設置在該板材料與該基板材料之間。
- 如申請專利範圍第11項之霍爾效應感測元件，其中該板材料包含氧化銅。
- 如申請專利範圍第11項之霍爾效應感測元件，進一步包含在該半導體基板材料上之積體電路。
- 如申請專利範圍第13項之霍爾效應感測元件，進一步包含通孔，其自該霍爾效應感測元件的底部或基板側連接該霍爾效應感測元件至該積體電路。
- 如申請專利範圍第13項之霍爾效應感測元件，進一步包含通孔，其自該霍爾效應感測元件的頂部或離該基板或積體電路的最遠側連接該霍爾效應感測元件至該積體電路。
- 如申請專利範圍第11項之霍爾效應感測元件，其中該半導體材料包含矽。
- 如申請專利範圍第11項之霍爾效應感測元件，其中該絕緣體材料包含玻璃或陶質材料的至少一者。
- 如申請專利範圍第11項之霍爾效應感測元件，其中該絕緣體材料包含氧化鋁。
- 如申請專利範圍第11項之霍爾效應感測元件，其中該絕緣體材料包含氧化物或氮化物。
- 如申請專利範圍第1項之霍爾效應感測元件，進 一步包含與該霍爾板直接接觸之鈍化層。
- 如申請專利範圍第20項之霍爾效應感測元件，其中該鈍化層係氮化物、氧化物、聚合物、聚醯亞胺、或苯並環丁烯(BCB)的至少一者。
- 一種感測器，包含：霍爾效應感測元件，其包含：基板，包含半導體材料或絕緣體材料的其中一者；絕緣層，其與該基板直接接觸；黏著層，具有在大約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度且其與該絕緣層直接接觸；以及霍爾板，其與該黏著層直接接觸且具有小於大約100奈米的厚度。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該黏著層包含釕或氧化釕，其中該霍爾板包含氧化銅。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該霍爾板的該厚度係小於大約10奈米。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該霍爾板具有在大約1022至1024之範圍中的載子濃度。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該霍爾板包含金屬氮化物材料。
- 如申請專利範圍第26項之感測器，其中該金屬氮化物包含氮化鉭或氮化氧化鈦的至少一者。
- 如申請專利範圍第27項之感測器，其中該霍爾板 材料係金屬氧化物材料。
- 如申請專利範圍第28項之感測器，其中該金屬氧化物包含氧化銅或氧化釕。
- 如申請專利範圍第29項之感測器，其中該氧化銅係氧化亞銅。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該黏著層包含鈦、鉭、或釕的其中一者。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該半導體材料包含矽。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該絕緣體材料包含玻璃或陶質材料的至少一者。
- 如申請專利範圍第33項之感測器，其中該絕緣體材料包含氧化鋁。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，進一步包含與該霍爾板直接接觸之鈍化層。
- 如申請專利範圍第35項之感測器，其中該鈍化層係氮化物、氧化物、聚醯亞胺、或苯並環丁烯(BCB)的至少一者。
- 如申請專利範圍第22項之感測器，其中該感測器係電流感測器或速度感測器的其中一者。
- 一種霍爾效應感測元件之製造方法，包含：在基板上形成板材料，該板材料具有小於大約100奈米的厚度；以及形成與霍爾板直接接觸的黏著層，該黏著層具有在大 約0.1奈米至5奈米之範圍中的厚度。
- 如申請專利範圍第38項之方法，其中該霍爾板具有小於10奈米的厚度。
- 如申請專利範圍第38項之方法，其中該霍爾板具有在大約1019至大約1026之範圍中的載子濃度。
- 如申請專利範圍第40項之方法，其中該霍爾板的該厚度係在大約1奈米至10奈米之範圍中，以及該載子濃度係大約1022至1024。
- 如申請專利範圍第38項之方法，其中形成該板材料包含形成包含金屬氮化物的板材料。
- 如申請專利範圍第42項之方法，其中形成包含金屬氮化物的板材料包含濺鍍氮化鉭或氮化氧化鈦的至少一者以形成該板材料。
- 如申請專利範圍第38項之方法，其中形成該板材料包含形成包含金屬氧化物的板材料。
- 如申請專利範圍第44項之方法，其中形成包含金屬氧化物的板材料包含形成包含至少氧化銅或氧化釕的板材料。
- 如申請專利範圍第45項之方法，其中形成包含至少氧化銅的板材料包含：在真空下的腔室中濺鍍銅；以及插入氧至該腔室內。
- 如申請專利範圍第46項之方法，其中在真空下的腔室中濺鍍銅及插入氧至該腔室內包含當插入氧至該腔室 內時在真空下的腔室中濺鍍銅。
- 如申請專利範圍第46項之方法，其中在真空下的腔室中濺鍍銅及插入氧至該腔室內包含在插入氧至該腔室內之前，在真空下的腔室中濺鍍銅。
- 如申請專利範圍第46項之方法，其中在真空下的腔室中濺鍍銅及插入氧至該腔室內包含在插入氧至該腔室內之後，在真空下的腔室中濺鍍銅。
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| CN110880927B (zh) * | 2019-11-04 | 2024-08-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种集成式接近开关、接近开关系统及接近开关制造方法 |
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| KR102449792B1 (ko) * | 2020-08-26 | 2022-09-30 | (재)한국나노기술원 | 유연 자기 센서 제조방법 및 이에 의해 제조된 유연 자기 센서 |
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| JP2001326401A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Victor Co Of Japan Ltd | ＩｎＳｂ薄膜基板の製造方法 |
| JP2002358092A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Sony Corp | 音声合成システム |
| US6683359B2 (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Hall effect device with multiple layers |
| US7768083B2 (en) | 2006-01-20 | 2010-08-03 | Allegro Microsystems, Inc. | Arrangements for an integrated sensor |
| US7687882B2 (en) * | 2006-04-14 | 2010-03-30 | Allegro Microsystems, Inc. | Methods and apparatus for integrated circuit having multiple dies with at least one on chip capacitor |
| FR2910716B1 (fr) * | 2006-12-26 | 2010-03-26 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif magnetique multicouches, procede pour sa realisation, capteur de champ magnetique, memoire magnetique et porte logique mettant en oeuvre un tel dispositif |
| KR101202073B1 (ko) * | 2007-03-23 | 2012-11-15 | 아사히 가세이 일렉트로닉스 가부시끼가이샤 | 화합물 반도체 적층체 및 그의 제조 방법 및 반도체 디바이스 |
| JP5171725B2 (ja) * | 2009-04-30 | 2013-03-27 | 日置電機株式会社 | ホール素子の製造方法およびホール素子 |
| US8384183B2 (en) * | 2010-02-19 | 2013-02-26 | Allegro Microsystems, Inc. | Integrated hall effect element having a germanium hall plate |
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| WO2013051612A1 (ja) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 結晶および積層体 |
| JP6064344B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2017-01-25 | 富士通株式会社 | 磁気検出装置 |
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| JP2014048237A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気ホールセンサー |
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| EP3275025B1 (en) * | 2015-04-10 | 2020-05-06 | Allegro MicroSystems, LLC | Hall effect sensing element |
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-
2017
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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