A7 B7 五、發明說明（1 ) 【技術領域】 本發明係爲關於半導體薄膜之磁氣感測器及其製造方 法。 【背景技術】 使用如同I n S b般的電子移動度較大 體薄膜之磁氣阻抗元件或霍爾效應元件等之 有可以檢出靜磁界之功能，且具有不論回轉 慢速都能檢出齒輪的回轉角度或是速度之功 小型D C馬達的磁氣感測器多方面被使用。 不過，會有InSb在於近年逐漸擴大 的應用領域所嚴格的要求無法對應之問題點 I n S b之磁氣感測器顯示在室溫附近具有 性，但因感磁部的電阻値相當依存於溫度， t以下的低溫度，因元件磁阻値的大幅增大 氣性雜訊；另外在超過1 2 0 t的高溫，因 大幅降下而增大驅動電流，造成驅動困難。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 的化合物半導 磁氣感測器持 速度快速或是 能。因而作爲 之磁氣感測器 。例如，使用 極高感度之特 所以在_ 4 0 而易於導致電 元件的磁阻値 即是I n S b 先 閲 讀 背- 之 注- 項 再 填 窝 本 頁 在磁阻的溫度變化率最大時爲一 2 %/°C具有較大的溫度 依存性。然而磁阻値的溫度變化率Θ r由下式求出。 磁阻的溫度變化率召R (%/°C ) = (l/R)dR/dt X 100 本發明，所謂磁阻値的溫度變化較小，一般是指上述 溫度變化率R ( % / °C )較小。 近年，磁氣感測器大多作爲無接觸感測器使用，其應 用範圍也擴大。此樣的最近正在擴大中之磁氣感測器的應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4 - A/ B7 五、發明說明（2 ) 用領域，比過去的應用，增加就是在更低溫或是更高溫度 的條件下使用磁氣感測器作爲無接觸感測器的要求也增大 ;一般性驅動磁氣感測器之溫度範圍擴大的傾向。對於用 於V T R或電腦等之小型D C馬達等的用途，磁氣感測器 若在室溫近旁的溫度領域，例如一 2 0〜8 0 °C的範圍（ 實質1 0 0 t的驅動溫度範圍）使用則已足夠，但在今後 預想擴大之汽車用無接觸磁氣感測器或是產業用無接觸磁 氣感測器，用於_5 0°C〜1 5 0°C的溫度範圍（實質 2 0 0 °C的驅動溫度範圍）實際已被要求。 I n S b因具有較大的溫度依存性，所以例如溫度變 化率爲負時，低溫爲高磁阻，高溫爲低磁阻；從- 5 0 °C 至+ 1 5 0 °C變化溫度，則—5 0 °C的磁阻値形成爲 1 5 0 °C磁阻値的2 8〜3 0倍（在磁阻的溫度變化率爲 一2%時則爲54倍）。因而磁阻値的變動原樣成爲磁氣 感測器之輸入磁阻的變動。在高溫產生過電流所造成的破 壞；另外須要較大的驅動用輸入電流；在小型積體化之驅 動電路對元件的安定驅動造成困難。即是須要複椎且高價 的驅動電路。進而在低溫度元件磁阻非常大，強烈受到浮 游電磁雜訊的影響，且此雜訊成爲誤動作的原因。此結果 ，只在極受限制時使用磁氣感測器，並不十分依存於作爲 該無接觸感測的優點。 在小型且低成本下高性能地實現此樣的磁氣感測器及 驅動磁氣感測器的電源或增幅磁界檢出的輸出之磁氣感測 器的控制電路，則對因此樣的素所形成之磁阻値的溫度依 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 讀 背- 面 之 注- 項 再 | V 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消费合作社印數 -5- A7 B7 五、發明說明（3 ) 存性造成很大的障礙。例如最大也是- 5 Ο T：的磁阻値與 1 5 0 °C的磁阻値之比，必須絕對値爲1 5倍以內。 本發明係爲了解決前述過去的磁氣感測器之問題點； 本發明的課題係爲提供高感度下溫度依存性較少，且能以 簡單的驅動電路動作較寬的溫度範圍之磁氣感測器。進而 本發明的課題係爲提供在一 5 Ot〜1 5 0°C的範圍，能 高信賴地驅動，小型能利用低成本的控制電路驅動之磁氣 感測器。更詳細則是提供在低溫度（例如，所被要求的下 限溫度-5 0 °C )與高溫度（例如，所被要求的上限溫度 1 5 0 °C )之間，磁氣感測器的輸入電阻値變化較少，高 感度且高信賴性之磁氣感測器。 進而，在從高溫度至低溫度的較寬溫度範圍下磁氣感 測器的驅動，較大的熱應力透過磁氣感測器的封包體加入 ，也須要因新的熱應力而保護感磁部之鈍化技術，回應此 樣的必要性也是本發明的課題。 【發明開示】 本發明群檢討具有能製作高感度的磁氣感測器之高電 子移動度其化合物半導體薄膜的組成或薄膜化、摻雜等， 同時檢討與控制電路的匹配。特別是著眼於元件磁阻値的 溫度依存性或是高溫下元件磁阻値的變化程度經檢討之結 果，發現能抑制減小磁氣感測器之輸入磁阻的溫度變化之 電子移動度較高的薄膜及其製造方法。此結果，發現磁阻 的溫度變化減少之磁氣感測器。 進而，在從高溫度至低溫度較寬的溫度範圍下磁氣感 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- A7 _B7_ 五、發明說明（4 ) (請先閲讀背面之足意事項再填寫本頁) 測器的驅動，較大的熱應力透過磁氣感測器的封包體加入 ，但將具有與構成感磁部之瓜- V族化合物半導體相同性 質之絕緣性m - v族化合物半導體的中間層形成在感磁部 上，發現因從無機質的鈍化層（保護層）直接地感磁部所 受到的熱應力而保護感磁部之純化層技術。其結果，發現 在較寬的溫度範圍且具有高信賴性能驅動之磁氣感測器。 進而，發現若爲磁氣感測器之輸入磁阻的溫度範圍在 所決定的範圍以內，以小型的控制電路在較寬的溫度範圍 可以驅動磁氣感測器。 進而，成爲將得有滿足該條件的移動度之化合物半導 體膜爲感磁部之高感度磁氣感測器與此磁氣感測器用的小 型控制電路組合之磁氣感測器裝置；也發現小型且比例於 磁界的檢出訊號之輸出或對應於磁界的檢出非檢出之複數 個訊號的數位輸出之磁氣感測裝置及其製造方法。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 即是本發明申請專利第1項之磁氣感測器，係爲被形 成在基板上之 I nxGai- xAsySbi - y (〇〈x‘l ，OSySl )薄膜層爲感磁部的動作部之磁氣感測器； 其特徵爲：在基板上含從由S i ，Te ，S，Sn，Ge 及S e所形成之群體所選擇至少1種的原子施體。 本發明申請專利第2項之磁氣感測器，係爲如前述申 請專利第1項，其中爲了使前述原子施體的至少一部分將 傳導電子供給到感磁部的動作層中而使其陽離子化。此處 ，更詳細，前述原子施體至少具一部分在結晶的格子點更 換In、Ga、As、Sb的其中1個的原子而使陽離子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明說明（5 ) 化。 本發明申請專利第3項之磁氣感測器，係爲如前述申 請專利第1或2項之磁氣感測器，其中前述薄膜層具有 _2 . 1 X 1 016/cm3以上的電子濃度；進而該薄膜層的 電子移動度# (cnf/V· s)與電子濃度η (1/ c m — 3 )的關係，滿足下式 L.ogi〇(n) + 4 . 5x10 5 X ^ 1 7 . 3 此處，前述電子移動度，更期望的是6 0 0 0 crri/ V · s以上。藉由在此樣的範圍設定電子移動度#及電子 濃度η而具有高感度；可以製作溫度依存性較少的磁氣感 測器。限定相關點係爲本發明的申請專利第4項。進而製 作高感度的磁氣感測器時，電子移動度爲1 0 0 0 0 cm2 / V · s以上較理想。 本發明的申請專利第4項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第3項之磁氣感測器，其中前述薄膜層的電子移 動度爲6000 cm2/ V · s以上。 本發明的申請專利第5項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第1或2項之磁氣感測器，前述薄膜層具有 2 . 1 X 1 〇16/cm3以上的電子濃度；進而該薄膜層的 電子移動度// (cm2/ V· s)與電子濃度η (1/ c m - 3 )的關係滿足下式。 L 〇 g 1 〇 ( η ) + 4. 5x10— 5x#$18 . 0 本發明申請專利範圍第6項之磁氣感測器，係爲如申 請專利第5項之磁氣感測器，其中前述薄膜層的電子移動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 I- 面 之 注- 項 再 填广 本 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8 - A7 B7 五、發明說明（6 ) 度以爲1 〇〇〇〇 crri/V · s以上。 此處’爲了在高感度下使其動作溫度依存性較少的磁 氣感測器’所以前述電子移動度/z理想的是1 5 0 0 〇 •c rri / V · s以上；更理想的是2 〇 〇 〇 〇 c rri / V · s 以上。 本發明申請專利第7項之磁氣感測器，係爲如前述申 請專利第6項，其中前述薄膜層爲InAsySbi-y(〇 g y $ 1 )薄膜層。 本發明申請專利第8項之磁氣感測器，係爲如前述申 請專利第7項之磁氣感測器，其中前述薄膜層爲I n S b 薄膜層。 本發明申請專利第9項之磁氣感測器，係爲如申請專 利第1〜8項之磁氣感測器，其中前述基板的表面由絕緣 性的m - V族化合物半導體所構成。 本發明申請專利第1 0項之磁氣感測器，係爲如申請 專利第1〜9項之磁氣感測器，其中前述基板由絕緣性的 G a A s單結晶所形成。 本發明申請專利第1 1項之磁氣感測器，係爲如申請 專利第1〜1 0項之磁氣感測器，其中前述動作層的厚度 爲6 y以下。 本發明申請專利第1 2項之磁氣感測器’係爲如申請 專利第1〜1 0項之磁氣感測器’其中前述動作層的厚度 爲 0 . 7 〜1 · 2 。 本發明申請專利第1 3項之磁氣感測器’係爲如申請 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) -8J_ _ -線· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- A/ ____B7______ 五、發明說明（7 ) 專利第1〜1 〇項之磁氣感測器，其中前述動作層的厚度 爲 1 . 2 "。 本發明申請專利第1 4項之磁氣感測器，係爲如申請 專利第1〜1 3項之磁氣感測器，其中該磁氣感測器爲霍 爾效應素子。在此霍爾效應素子，動作層的理想厚度爲 1 2 β ' 本發明申請專利第1 5項之磁氣感測器，係爲如申請 專利第1〜13項之磁氣感測器’其中該磁氣感測器爲磁 阻元件。在此磁阻元件，動作層的理想厚度爲1 . 2 #以 下，更理想的是〇 · 5 //以下；進而以較高的輸入磁阻値 製作消耗電子較少的元件時爲0 · 2//以下。 另外’本發明申請專利第1 6項，係爲開示半導體磁 氣電阻裝置；該裝置在平滑的基板表面上具有產生由半導 體薄膜所形成的4個磁阻效果之元件部、配線部以及粘著 電極，產生4個磁阻效果之元件部以橋式構造連接，該4 個元件部當中具有前述橋式構造之隔邊的位置關係之2個 元件部，在垂直接受同一強度磁界的狀態下被配置；前述 元件部與前述粘著電極係爲以前述配線部連接。 本發明申請專利第1 7項之半導體磁阻裝置，係爲如 前述申請專利第1 6項之裝置，其中前述配線部未交叉。 本發明申請專利第1 8項之半導體磁阻裝置，係爲如 前述申請專利第1 6項之半導體磁氣電阻裝置，其中從連 接前述4個元件部的連接點至前述粘著電極之配線部的電 阻値分別被形成爲相等。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 讀 背 面 之 注 項 再 填 寫 本 頁 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -10- A7 B7 五、發明說明（8 ) 另外’本發明申請專利第1 9項係爲開示磁氣感測器 裝置；該磁氣感測器裝置，係爲磁氣感測器、及爲了增幅 該磁氣感測器的輸出之增幅電路、及具有爲了驅動前述磁 氣感測器的電源電路之磁氣電路等被一起封包之磁氣感測 器裝置；其特徵爲：前述磁氣感測器爲前述申請專利第1 〜1 8項之磁氣感測器。 本發明申請專利第2 0項之磁氣感測器裝置，係爲如 前述申請專利第1 9項之磁氣感測器裝置，其中前述磁氣 感測器一 5 0°C的輸入磁阻値被設定爲1 5 0°C之輸入磁 阻値的1 5倍以內。 本發明申請專利第2 1項之磁氣感測器裝置，係爲如 前述申請專利第1 9或2 0項之磁氣感測器裝置，其中利 用前述增幅電路增幅後的輸出比例於前述磁氣感測器的輸 出。 本發明申請專利第2 2項之磁氣感測器裝置，係爲如 前述申請專利第1 9或2 0項之磁氣感測器裝置，其中利 用前述增幅器增幅後的輸出爲對應於前述磁氣感測器之磁 界檢出及非檢出之數位式訊號輸出。 另外，本發明申請專利第2 3項係開示磁氣感測器之 製造方法；其特徵爲：該製造方法含有在基板上形成電子 濃度爲2 X 1 0 1 6 / c m3以上的 I nxGai-xAsySbi-y (〇<x^ 1 ，〇 ^ y ^ 1 )薄膜之製程、及將前述薄膜形成在所望的圖案之製程、 及在該薄膜上形成複數個薄的金屬薄膜之過程、及將複數 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) JSJ. 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - A7 ___B7 ___ 五、發明說明（9 ) 個外部連接用電極連接到前述薄膜的端部之過程。 本發明申請專利第2 4項磁氣感測器之製造方法，係 爲如前述申請專利第2 3項磁氣感測器之製造方法，其中 形成前述 InxGal xAsySbi-y ( 0 < x ^ 1 - 〇 S y S 1 )薄膜之過程，進而具備使其在該薄膜含有從由 Si、 Te、 S、 Sn、 Ge、以及Se所形成的集群選 擇至少1種原子施體之過程。 另外，本發明申請專利第2 5項係爲開示磁氣感測器 裝置之製造方法；該製造方法，含有一起封包增幅磁氣感 測器的磁界檢出訊號之電路及具有爲了驅動前述磁氣感測 器的電源電路之控制電路之過程其磁氣感測器裝置之製造 方法；其特徵爲：前述磁氣感測器爲申請專利第1〜1 8 項之磁氣感測器；該磁氣感測器係由申請專利第2 3或 2 4項之製造方法所製造。 另外，本發明申請專利第2 6項係爲開示其他構成的 磁氣感測器；其特徵爲：該磁氣感測器，依基板、及含有 被形成在該基板上的I nxGai xAsySbi - y (〇< ，OSySl)薄膜層之動作層、及被形成在該動 作層上之絕緣性或是高電阻的半導體之中間層、及絕緣性 無機質層之保護層（即是鈍化層）等的順序被積層。 本發明申請專利第2 7項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第2 6項之磁氣感測器，其中前述中間層臨接於 前述動作層上並且具有與該動作層的格子定數近似之格子 定數。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） <請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁> 訂·· -·線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- A7 _____B7_______ 五、發明說明（1〇 ) (請先Μ讀背面之注$項再填寫本頁) 本發明申請專利第2 8項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第2 7項之磁氣感測器，其中前述中間層爲含有 構成 I nxGai- xAsySbi-y ( Ο < x ^ 1 ， Ο ^ Ύ ·$ 1 )薄膜之元素的至少1種以上的元素之組成。 本發明申請專利第2 9項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第2 7項之磁氣感測器，其中前述動作層在前述 I nxGai-xAsySbi y ( 〇 < x ^ 1 ’ 0 ^ y ^ 1 )薄膜之上具有障壁層。 本發明申請專利第3 0項之磁氣感測器’係爲如前述 申請專利第2 9項之磁氣感測器，其中前述中間層爲含有 構成前述障壁層之元素的至少1種以上的元素之組成。 本發明申請專利第3 1項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第2 7〜3 0項之磁氣感測器，係爲如前述申請 專利第2 7〜3 0項之磁氣感測器，其中前述 I nxGai-xAsySbiy ( 0 < x ^ 1，0 ^ y ^ 1 )薄膜含有由Si、 Te、 S、 Sn、 Ge、以及Se所 形成的集群之至少1種的原子施體。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 本發明申請專利第3 2項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第3 1項之磁氣感測器，其中前述原子施體的至 少一部分爲了供給動作曾中的傳導電子而陽離子化。此處 ，更詳細爲前述原子施體，至少其一部分在結晶的格子點 ，更換In、 Ga、 As、 Sb其中的1種原子而陽離子 化。 本發明申請專利第3 3項之磁氣感測器，係爲如前述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） -13- A7 B7 五、發明說明（11 ) (請先W讀背面之注$項再填寫本頁) 申請專利第2 7〜3 1項之磁氣感測器，其中前述中間層 含有從由Si、 Te、 s、 Sn、 Ge以及Se所形成的 集群所選擇至少1種的原子施體。 ' 本發明申請專利第3 4項之磁氣感測器，係爲如前述 申請專利第2 7〜3 3項之磁氣感測器，其中前述 I nxGai-xAsySbi y ( 〇 < x ^ 1 ’ 0 ^ y ^ 1 )薄膜’該薄膜一 5 〇 t之磁阻値爲1 5 0 t：之磁阻値的 1 5倍以內。 另外’本發明申請專利第3 5項係爲開示其他構成之 磁氣感測器裝置；該裝置係爲磁氣感測器及增幅該磁氣感 測器輸出之電路、及具有爲了驅動前述磁氣感測器的電源 電路之控制路等被封包之磁氣感測器裝置；其特徵爲：前 述磁氣感測器爲申請專利第2 7〜3 4項之薄膜磁氣感測 器。 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 另外，本發明申請專利第3 6項係爲開示其他構成其 磁氣感測器之製造方法；其特徵爲：該製造方法含有在表 面平滑的基板上形成I nxGai-xAsySbi-y (〇< XS1 ，OSySl)薄膜之製程、及在該薄膜上形成該 薄膜與物性値近似之化合物半導體的中間層之製程、及將 該薄膜和該中間層形成爲所要的圖案之製程、及在該圖案 和該金屬薄膜之上形成絕緣性無機質的保護層之製程、及 形成複數個爲了與外部連接的電極之製程、及將該電極連 接到前述 I nxGai xAsySbi- y (0<χ$1，0 SySl)薄膜的端部之過程等。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - A7 _B7__ 五、發明說明（12 ) 另外，本發明申請專利第3 7項係爲開示其他構成其 磁氣感測器之製造方法；其特徵爲：該製造方法含有在表 面平滑的基板上形成I nxGai — xAsySbi... y (0< _XS1 ，OSySl)薄膜之製程、及在該薄膜上形成障 壁層之製程、及在該障壁層上形成該障壁層與物性値近似 之化合物半導體的中間層之製程、及將該薄膜、障壁層和 該中間層形成爲所須的圖案之製程、及在所被形成的圖案 上形成所須形狀的薄金層薄膜之製程、及在該圖案和該金 屬薄膜之上形成絕緣性無機値的保護層之製程、及形成複 數個爲了與外部連接的電極之製程、及將該電極連接到前 述 I nxGai..xAsySbi-y ( 0 < x ^ 1 ，〇 ^ y ^ 1 )薄膜的端部之製程等。 【實施形態】 在I n G a A s S b薄膜的電子濃度及磁阻的溫度依 存性具有較大的相關關係。特別是薄膜的電子濃度爲 2 . 1 X 1 0 1 6 / c m3以上則電阻的溫度變化變小，且磁 氣感測器的偏置電壓之溫度特性變動變小，雜訊減少。 本發明的磁氣感測器，係爲在表面平滑的基板上形成 電子濃度爲2 . Ixl016/cm3以上之 I rixGsi-xAsySbi-y ( 0 X — 1 ’ 0 — y ^ 1 )的薄膜，使其外延生長而作爲感磁部的動作層。以下， 在本申請書爲使記述簡略化，因應所須而將 I nxGai-xAsySbi-y (0<x^l ’ 0 ^ y ^ 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先M讀背面之注$項再填窝本頁) 訂-· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ___B7 __ 五、發明說明（13 ) )略記爲InGaAsSb。其內容含有以上述X、y所 設定之全部組成。 在於本發明，薄膜的電子濃度必須是2 . 1 X 1 0 1 6 _/ c m3以上，但爲5 X 1 0 1 6 / c m3以上較理想，爲6 X 1 0le/cm3以上更理想，爲6x 1 016〜5 1 018/ c m3特別理想。 增大I nGaAs Sb薄膜的電子濃度之方法的1種 ，具有使其在I nGaAs Sb層含有微量的S i、Te 、S、 Sn、 Ge、 Se等的原子施體之方法。此樣藉由 摻雜原子施體，可以減少高溫下I nGaAs Sb層的電 阻値降下，所以可以防止在高溫下較大的電流流到磁氣感 測器。另外，增大I η X G a : - x A s y S b : . y薄膜（0 <X$1 ，OSySl)的電子濃度之其他方法，藉由適 當設定薄膜的組成，即是藉由在0<xSl，OSySl 的範圍內適當選擇x、 y之値就能增大電子濃度。 若能使子濃度成爲特定的準位，則能將磁阻的溫度變 化抑制在最小，且能減少含有增幅磁氣感測器的輸出之電 路及驅動磁氣感測器之電源電路等其磁氣感測器之控制電 路的負荷。另外電路也不致複雜化，高溫下的驅動電力及 電流也減少，且能製作在較寬的溫度範圍驅動元件之控制 電路。其結果，元件驅動電路也變簡單，且能小型化。因 而，可以實現收容在將本發明的磁氣感測器與小型的S i 積體電路之控制電路一體化之1個封包體，而以高感度信 賴性較高之小型的薄膜磁氣感測器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂，_ -線* -16- A7 ___B7_ 五、發明說明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 所摻雜過之磁氣感測器，因可以避免在於高溫領域急 劇降下磁氣感測器的磁阻値，所以在1 0 〇 °C以上的高溫 領域也能安定地動作；在於- 2 0 t以下的低溫領域也能 減少磁氣感測器磁阻値（輸入磁阻値）的急劇上昇，在於 一 2 0 °C以下的低溫領域也能安定地動作。避免增幅感測 器輸出之電路複雜化，能製作在於低成本的較寬溫度範圍 安定地動作之磁氣感測器。摻雜效果係爲本發明的實施例 共通之效果，但並不受限於本發明所列舉之實施例。 所摻雜之原子施體若爲成爲施體之元素，則沒有特別 限定，但列舉S i、T e、S、S η、S e、G e等，作 爲代表性的原子施體。藉由調節所摻雜之原子施體量，就 可以將I nGaAs Sb薄膜中的電子濃度設定在適當之 値。 例圖第1圖說明對於InSb之摻雜效果。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 針對未摻雜不純物之電子濃度爲1.7X1016/ cm3之I n Sb薄膜的狀況（I )、摻雜S i而電子濃度 爲6 . 6xl016/cni3的狀況（Π)、摻雜S i而電子 濃度爲16 . 〇xl〇16/cm3的狀況（皿）等的3種， 在一 5 0 t〜1 5 0 °C的溫度範圍下檢測磁阻値的變化。 在表1及第1圖表示此結果。從第1圖能明白，藉由在 I n S b薄膜摻雜S i ，而減少磁阻的溫度依存性。即是 在未摻雜之電子濃度爲1 . 7x 1 016/cm3的（I)狀 況，一 5 0 °C的磁阻値爲1 5 0 °C之磁阻値的3 1倍；較 難用於低溫領域。但是摻雜後電子濃度爲5 X 1 0 16/ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- A7 ____Β7__ 五、發明說明（15 ) C m3以上的（Π )狀況，顯示幾乎平坦的線；電子濃度爲 8x 1 〇16/cm3以上的（瓜）狀況，顯示電子濃度比（ m )還低，比（π )的狀況更平坦之線。對於溫度變化之 電阻値的圖形爲水平最理想，但在- 5 0 °C的磁阻値比 1 5 0 °c之磁阻値還高的狀況，若爲1 5倍以內較理想， 若爲8倍以內則更理想。另外，在1 5 0 °C的磁阻値比 一 5 0 °C之磁阻値還高的狀況，若1 5 0 °C之磁阻値爲3 倍以內較理想，若2倍以內則更理想。 -----^-------、^--------訂---------線 (請先«讀"面之1$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消t合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- A7 B7 五、發明說明（16 ) 〈表1〉 溫度（°c ) 電阻（Ω ) (I )未摻雜 (Π )摻雜S i (皿）摻雜S i -50 2 1 1 2 (3 1 倍 * ) 210(2.7 倍 *) 1 11.9(1.3*) 0 204 112.6 0.6 573 _ _ 24.6 352 _ 尋 27 • 187 112.3 50 225 166 110.0 100 113 115 100.0 150 68 79 84.2 ()內的數字表示一 5 0 °C之磁阻値形成爲1 5 0 t：之磁 阻値的倍數。 7 ： vfv--------訂---------線 J (請先閱讀背面之注'意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19- A7 B7 五、發明說明（17 ) (請先閲讀背面之注意事項再瑱寫本頁) 本發明磁氣感測器的動作層之 I nxGai-xAsySbi — y 薄膜（〇<χ$ι，〇 ^ y S 1 )的厚度，一般是6 v以下較理想，2 v以下更理想 •，依情況下1〆以下更理想。另外，以高磁界感度且磁阻 値的溫度依存性較少之磁氣感測器的狀況，能以〇 . 7〜 1 . 2 //製作特性良好的磁氣感測器較爲理想。在高磁阻 的輸入磁阻値爲必要之磁氣感測器的狀況，作爲感磁部的 薄膜更加薄化則較理想，也有以〇 . 5 以下或是〇 . 1 v以下製作的情況。此樣，當感磁部薄膜的厚度爲1 μ以 下的狀況，將具有與I n G a A s S b的格子定數近似的 格子定數之半導體絕緣層或是爲高磁阻層之緩衝層（障壁 層），例如將格子定數之差爲2 %以內的緩衝層，形成在 薄膜與基板之間、或是形成在薄膜的表面較爲理想。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在於本發明，當形成緩衝層使其與作爲磁氣感測器的 動作層之I n G a A s S b臨接時，在與動作層的界面附 近，爲使動作層的電子濃度形成爲適當之値，取代摻雜到 動作曾，改而在緩衝層摻雜原子施體亦可。然而緩衝層具 有將電子封閉在動作層（I nGaAs Sb薄膜）之層的 功能用。當動作層爲5 Ο Ο A以下的極薄之膜時在動作層 的上下形成緩衝層，但此情況，緩衝層因具有將電子封閉 在動作層的功能，所以動作層爲量阱區。另外在量子阱區 的動作層摻雜原子施體亦可。 本發明的基板，通常是使用GaAs、 InP等的絕 緣性或是半絕緣性之化合物半導體。在於本發明，在基板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20- A7 B7 五、發明說明（18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁> 的表面具有絕緣性或是半絕緣性的表面、或是薄片電阻値 較高的表面層亦可。此情況，除了使用上述的絕緣性基板 材料外，其他也能使用S i單結晶基板、鐵氧體基板、陶 瓷基板等。結晶的面方位爲（1 00)、 （ 1 1 1 )皆可 並不受限制。另外，對於這些面，0〜1 . 〇程度的傾角 之面亦可。其他也能使用表面平滑的氧化鋁基板或藍寶石 基板或表面具有較薄的絕緣層之單結晶鐵氧體（ferrite ) 基板等。高溫下等方性的靜熱壓衝壓，所謂加諸Η I P進 行製作之結晶性更精細之鐵氧體基板就是爲多結晶若在表 面形成耐熱性的絕緣層，則能用於本發明，作爲理想的絕 緣性基板。 至此爲止，以I n S b或是 I nxGai-xAsySbi - y ( 0 < x ^ 1 ，OSy 芸 1 )薄膜等作爲磁氣感測器之感磁部薄膜，即是當磁氣感測 器的動作層使用，則被形成在其上之S i 3 N 4、S i 0 2 等保護膜，所謂的鈍化薄膜與I n S b薄膜， I nxGai-xAsySbi-y ( 0 < x ^ 1 ，〇 ^ y ^ 1 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 )薄膜等薄膜結晶格子的格子定數之差較大，所以會有因 結晶境界的相互作用而引起2 0〜3 0%電子移動度的降 下，導致磁氣感測器的感度降下。但是I n S b因電子移 動度較高而爲良好的磁氣感測器材料，所是產生結晶格子 較大的不整合也是用I n S b製作磁氣感測器爲現在。特 別是考慮到信賴性，則形成鈍化膜較爲理想，所以造成此 樣元件特性的降下。薄化感磁部薄膜的厚度，減少磁氣感 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 _B7___ 五、發明說明（19 ) 測器的消耗電力等，而形成高感度化時，特性劣化也變大 。因而將 I nSb 或是 I nxGai— xAsySbi — y (0 <χ$1，OSySl)的薄膜特性充分引出，製作高感 度的磁氣感測器形成爲較大的課題。 爲了解決此課題，在於本發明至少形成一層的中間層 ，使其直接臨接於構成磁氣感測器的感磁部之 I n G a A s S b薄膜上，作爲理想的形態。所謂中間係 爲由ΠΙ - V族化合物半導體材料所形成之絕緣層或是高磁 阻層。前述中間層，與緩衝層（障壁層）一般是相異，但 因應所須也令有兼爲緩衝層的情況。進而前述中間層，理 想的是格子定與I n G a A s S b薄膜的格子定數近似； 且帶域間距增大，電子移動度比該薄膜小，絕緣性或是半 絕緣性的AlxIni-xSb (0<xSl)或者是 G a y I η 1 y S b (OSySl)之薄膜高磁阻層。與 I n G a A s S b的格子定數不同爲在8%以內較理想； 更理想的是5%以內。進而不直接臨接到構成磁氣感測器 的感磁部之InGaAsSb薄膜，但也經常使其形成具 有如同在低溫下所形成的G a A s之較大的帶域間距之m - V族的化合物半導體層。即是也使其形成複數個中間層 。加上此樣的中間層；進而，也使其在中間層上形成不是 半導體之S i 0 2或8 i 3N4等的鈍化薄膜層，即是形成 保護層。 此中間層，一般是形成在該薄膜的上側。或者是形成 在薄膜的兩面亦可。緩衝層（在於本發明被形成薄膜的上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------ί」--- *· .i\J (請先《讀"面之注'意事項再填寫本頁> 訂- •線‘ -22- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2〇 ) 側之中間層方便上稱爲「障壁層」）臨接於薄膜的上面而 被形成時，中間層臨接於障壁層之上而被形成。 若將此樣化合物半導體的中間層形成在 • I n G a A s S b薄膜或是障壁層的上側，則作爲鈍化膜 而被形成的保護膜與感磁部的動作層未直接臨接，所以不 論是否存在有保護膜，I n G a A s S b薄膜的特性不變 動，特別是電子移動度不變動。此效果在薄膜厚度爲 0.2μ以下時特別顯著。然而，當與薄膜格子定數之差 爲2 %以內之中間層時，可以達到中間層作爲障壁層的功 能。 在於本發明對於中間層的厚度沒有特別限制，通常是 2 #以下；較理想的是1 //以下，更理想的是0 . 5 //以 下。特別是被形成在表面之層爲0 . 5 //以下，理想的是 0 · 2 //以下，更理想的是0 . 1 #。當與薄膜臨接而形 成中間層時，在中間層摻雜Si、 Se、Te、 S、 S n 、Ge等的原子施體亦可。不過原子施體同樣地被摻雜到 中間層全面亦可。此情況，至少原子施體的一部分必須陽 子化。 中間層，因子移動度與I nGaAs Sb薄膜比較爲 極小，導電率也較小，所以由於是半導體因此具有不寄予 電氣傳導的性質。因此作爲絕緣層功能。進而因被配置在 1 n G a A s S b薄膜與鈍化層之間’所以防止由於 I n G a A s S b薄膜直接與鈍化層臨接而產生之相互作 用，且防止I nGaAs Sb的特性劣化。因此’具有絕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------..----1---』u--------訂---------線 (請先閱讀背面之ii-意事項再填寫本頁) -23- A7 B7 五、發明說明（21 ) 緣性的無機質層（保護層）作爲純化層之磁氣感測器，依 順序具有I nGaAs Sb薄膜、及帶域間距較大且電子 移動度比I n G a A s S b的動作層還小之半導體中間層 ''及作爲鈍化層之絕緣性無機質層（保護層）等較爲理想 。在低溫下所形成之絕緣性或是高磁阻之G a A s層，作 爲中間層，屨次被使用之理想例。 本發明之磁氣感測器係爲使用I n G a A s S b薄膜 作爲感磁部之高感度磁氣感測器；具體上係爲利用霍爾效 應元件、磁氣電阻元件、組合霍爾效應與磁阻效應之元件 、或是這些效應，檢出磁氣之薄膜磁氣感測器。 然而與至少具有增幅磁氣感測器輸出的電路及爲了驅 動磁氣感測器的電源電路之控制電路一起封包之磁氣感測 器也是爲本發明之磁氣感測器。 以下，用第2A〜7C圖更詳細說明本發明。只不過 ，只限於不須特別區分，在於各圖，同一圖號具有同樣的 功能。另外在於本發明所示之電路爲等價電路。 第2A圖係爲表示具有本發明的 InxGai — xAsySbi — y 薄膜（〇<x‘l » 〇 ^ y $ 1 )作爲動層之磁氣感測器的一形態之霍爾效應元件平 面圖；第2 B圖係爲表示沿著第2A圖中線ΠΒ — ΠΒ 一 線切斷時之斷面圖。在於第2 A圖及第2 B圖， I n G a A s S b薄膜2被形成在絕緣性的基板1上。此 薄膜2的電子濃度爲2 . 1 1 0 1 6 / c m3以上；磁氣感測 器一 5 0 °C之輸入磁阻値爲1 5 0 °C輸入磁阻値的1 5倍 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· ，線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- A7 ------B7__ 五、發明說明（22 ) 以內。圖中，圖號3爲被形成在除了外部連接用電極5以 外的全面之無機質保護層；圖號4爲以金屬薄膜所形成之 配線部’連接爲了外部連接的電極5及中央的十字形圖案 所示的感磁部6之動作層。感磁部6作爲磁氣感測器檢出 磁界。 在於本發明，在I nGaAs Sb薄膜2摻雜S i、
Te、Sn、S、Se、Ge等的不純物（原子施體）。 第3圖係爲表示本發明的霍爾效應元件2 0被樹脂封 包的狀態之磁氣感測器。在於第3圖，圖號7爲將霍爾效 應元件的電極5 (51、 52、 53)與引線連結之接著 線；圖號9表示封包的樹脂。 第4圖係爲表示具有3個外部連接用電極之本發明的 3端子磁阻元件之平面圖。在基板1上形成 I nGaAsSb薄膜2 ，爲了外部連接之電極5。圖號 6表示作爲磁氣感測器爲了檢出磁界之感磁部。圖號1 〇 爲爲使增大I n G a A s S b薄膜的磁阻效應，在有磁阻 性接觸而形成在感磁部的I n G a A s S b之高導電性的 部分爲短路棒電極。 一定電壓加到電極5 ( 5 1及5 3 )且加入磁界，則 電極5 ( 5 2 )的輸出端子電位因應於磁界的大小而變動 ，可以檢出磁界。 第5 A圖及第5 B圖係爲表示本發明磁氣感測器的其 他形態之磁阻元件。第5 A圖係爲磁阻元件之平面圖；第 5B圖係爲沿著第5A圖中VB—VB/線切斷時之斷面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -SJ. --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- A7 B7 五、發明說明（23 )
圖。本形態之磁阻元件係爲將4個磁阻元件部橋狀配置在 —平面上而連接。在於第5A、5B圖，在基板1上形成 I nGaAs Sb薄膜2。在此薄膜2之上形成金屬的短 路棒電極1 〇。爲了與外部連接之電極5與磁阻元件部以 配線部4而被連接；作爲鈍化層因應於所須屨次被形成之 無機質薄膜係爲保護磁阻元件之保護膜3。爲感磁部6之 4個磁氣電阻元件部61、 62、 63、 64，如第5A 及5 B圖所示，因呈橋狀配置，所以隔邊位置關係之2個 磁阻元件部（61及63、62及64)形成爲能同時朝 垂直方向接受同樣強度的磁界。然而，在於本發明，所謂 「呈橋狀連接」，不只是磁阻元件部爲呈橋狀連接的狀況 ，也包含在基板之外連接，磁阻元件部在電路上呈橋狀配 置的狀況。磁阻效應元件部2 1及短路棒電極1 0構成磁 阻元件部6 ( 6 1、62、63、64)。磁阻效應依存 於短路棒電極間磁阻元件部6 ( 6 1、6 2、6 3、6 4 )的形狀，其磁阻元件部電流進行方向的縱長（L )與橫 寬（W )之長度比（L /W )越小則電阻變化率越大。 連接磁阻元件部6之配線部4未交叉只以單層所形成 之構造亦可，但藉由電極5 (51、 52、 53、 54) 所配置的位置係爲了縮短配線部的長度，作爲至少在1處 所使其交叉配線部之立體多層構成亦可。 另外，從所相鄰之磁阻元件部的連接點至外部連接電 極之配線部之磁阻値被形成爲分別相等，但使其減少補償 電壓較理想。然而，配線部的電阻値，與磁阻元件部的室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -26- A7 B7 五、發明說明（24 ) 溫磁阻値作比較爲1 %以下’進而爲0 . 5 %以下較理想 〇 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 磁阻元件部之I nGaAs Sb薄膜，膜厚越薄越理 想。其理由係爲膜厚越薄越能增大元件磁阻；另外相同元 件磁阻也能縮小晶片大小；進而由於製作時間也能縮短， 對於成本上有益。膜厚爲7 //以下較理想，5 #以下更理 想，3 μ以下最理想，進而2 V以下特別理想，再而1 // 以下得有最高的薄片電阻，晶片大小最小，最爲理想。 在於本發明，在I n G a A s S b薄膜與基板之間形 成與基板格子定數近似之半導體絕緣層（或是高電阻層） AlxGayl nzAssSbtB iu (x + y + z = l, s + t+ u = l、〇Sx、y、z、 s、 t、u‘l)較 理想。半導體絕緣層的格子定數，與I n G a A s S b的 格子定數之差爲7 %以內較理想。藉由此樣的構造，容易 得到較薄而磁阻較大的i InSb或是InGaAsSb 之薄膜，獲得消耗電力較少之磁氣感測上，實用上廣泛。 另外元件製程中的I nGaAs Sb的特性降下也減少。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 半導體絕緣層也經常使其形成在I n G a A s S b薄 膜的上下。特別是I nGaAsSb薄膜的厚度爲l/z以 下時經常在上下形成半導體絕緣層。此樣作爲半導體絕緣 層之例，以 AlxGai-xAsySbi y ( 0 ^ x ^ 1 ， 1 ，只不過X及y不會同時成爲0 )所形成之3 元或是4元的化合物半導體絕緣層爲特別理想之例。 第6 A圖表示本發明磁氣感測器的動作層之半導體薄 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -27- A7 B7 五、發明說明（25 ) (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 膜2直接形成在絕緣性基板1之上的狀態之斷面構造。第 6 B圖表示在絕緣性基板1半導體薄膜2之間形成滅少格 子定數差之半導體絕緣層1 1的狀態之斷面。第6 C圖係 爲在半導體薄膜2的表面形成減少格子定數差之半導體絕 緣層1 1時之斷面圖；形成也有在S i 3N4等的鈍化層時 減少薄膜絕緣層的特性降下效果之半導體絕緣層的狀態。 第7A圖表示在半導體薄膜2之上形成中間層13的狀態 4 之斷面構造；第7 B圖表示在半導體薄膜2與中間層1 3 之間形成半導體絕緣層1 1的狀態之斷面構造。 也有在半導體絕緣層或是中間層1 3 ，爲使電子供給 到I nGaAs Sb薄膜中，摻雜S i等的原子施體12 。只不過，摻雜只在半導體絕緣層（或是中間層）的一部 分進行亦可；在此情況，至少一部分原子施體的電子被供 給到能量較低的I nGaAs Sb層。然後半導體絕緣層 (或是中間層）的原子施體使其陽離子化。第7 C圖表示 半導體絕緣層被部分地摻雜的狀況。在於第7 C圖，半導 體絕緣層1 1當中，在與半導體薄膜2臨接的領域摻雜原 子施體1 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 關於此樣半導體絕緣層的厚度，沒有特別限制，通常 爲2//以下’理想的是lv以下，更理想的是〇 . 5m以 下。當將半導體絕緣層形成在表面時必須將有磁阻的電極 形成在I nSb表面；其厚度爲〇 . 以下較理想，進 而爲0 . 2 //以下，特別是0 . 1 //以下較爲理想。 表示將上述構造用於本發明磁氣感測器的感磁部之例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -28- A7 B7 五、發明說明（26 ) 。例如’第6 A圖的構造之情況，在絕緣性基板上直接形 成半導體薄膜2 ;磁氣感測器爲磁阻元件時，在此半導體 膜2之上直接形成金屬的短路棒電極。第6 B圖的構造之 情況’在絕緣性基板與半導體薄膜之間形成半導體絕緣層 ’而在半導體薄膜之上形成短路棒。第6 C圖的構造之情 況’在表面形成半導體絕緣層，該層一部分除去而形成短 路棒電極。然而在於本發明，被形成爲摻雜半導體薄膜的 一部分，使其具有高導電率，而出現短路棒效應亦可。 第8圖係爲表示將本發明的磁阻元件18與具備類比 增幅部1 5、施密特觸發器1 6以及（以輸出電晶體表示 )輸出部17之矽積體電路晶片的控制電路部14一起封 包之狀態。此狀態也含在本發明之磁氣感測器。此處所謂 控制電路部1 4係意味著至少具有差動增幅的電路及爲了 驅動磁氣感測器的電源電路之控制電路，且爲小型較理想 ;特別是製作成爲矽積體電路晶片較理想。與本發明的磁 阻元件18—起封包屨次被施行；此封包體也是本發明的 磁氣感測器。 (實施例1 ) 如下述製造霍爾效應元件。 在本實施例，利用爲了製作化合物半導體的薄膜而特 別製作之薄膜製作裝置。此裝置的基本構成係爲在超真空 的室內，具備設定基板之保持器及將該基板加熱到一定的 溫度之加熱控制裝置；進而使用具備複數個能個別控制 In、 Sb、 As等的材料之蒸氣壓的該材料之蒸發源之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂.. ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- A7 B7 五、發明說明（27 ) 薄膜製作裝置。在此裝置，依照前述各材料的蒸氣壓之時 系列蒸發控制及基板加熱裝置之基板的加熱程式，能在基 板上均等地進行所望材料之單結晶成長。另外，加上上述 的功能，進而因應於所須，也用時系列地進行蒸氣壓控制 ’只在成長中的薄膜之所須部分，決定S i或S n等的施 體不純物之濃度下’且在具備能在結晶成長中摻雜的摻雜 手段之薄膜製作裝置（以下，在本發明用於磁氣感測器部 之材料的單結晶薄膜、或能混晶薄膜的結晶成長之分子線 外延裝置：以下單以MBΕ裝置稱之）。 用前述的裝置’以如下的條件，製作構成本發明磁氣 感測器的感磁部之化合物半導體的薄膜。 將表面平滑的半絕緣性G a A s基板設定在上述裝置 的基板支持器’運送到所定的結晶成長室。其次在超高真 空中（2xl08mba r)將結晶成長室排氣後，從被設 在結晶成長室內之蒸發源使其蒸發I n S b及摻雜劑的 S η ;藉由在基板加熱器的指示溫度5 5 0 °C (基板溫度 420°C)下，60分鐘成長摻雜過厚度1 . 〇#的Sn 而形成。此時，作爲得到高電子移動度之最適條件，進而 I η的蒸氣射束強度1 . 2xl0~7mbr、Sb的蒸氣 射束強度1 . 8 X 1 0 — 6 m b r、摻雜劑S η的蒸發源溫 度被設定在對於基板加熱較少影響之7 0 0 °C的溫度。進 而成長中的基板溫度爲4 2 0°C —定。特別是1 〇 0 0°C 以下之S η的夕> 一 F七 > 七少溫度作爲得到高電子移動 度的好適條件。所被形成之I n S b薄膜的電子移動度爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·. --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30- A7 B7 五、發明說明（28 ) 44000c rri/ Vsec ;電子濃度爲 7xl〇16/ c m3 ° (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 另外，從摻雜劑的活性化率測定，判明所摻雜的S η •5 0 %放出電子，以陽離子存在著。此高活性率顯示獲得 高電子移動度，可以製作高感度的霍爾效應元件。 繼而，製作如第2 Α圖及第2 Β圖的霍爾效應元件。 爲了將I n S b薄膜2形成爲所須的圖案，光鈾刻過程形 成抗蝕膜，離子硏磨之乾式蝕後，利用氯化鐵溶液蝕刻 --線. 1 n S b薄膜2。在於光蝕刻過程形成爲在I n S b薄膜 形成外部連接用接著電極之抗蝕薄膜。其後，在基板全面 蒸著C u及N i而形成金屬層。在於剝離過程除抗鈾圖案 及蒸著在其上的金屬層而形成複數個爲了外部連接之電極 部5。以電漿CVD法，在基板全面形成氮化矽的保護層 3。以反應性蝕刻只除去接著電極部上的氮化矽而進行開 窗。使接著電極部分形成爲開窗的狀態而在光蝕刻過程形 成抗蝕刻，將純金蒸著在全面後，在剝離過程只在接著電 極部分形成金屬，在一片的基板上製造複數個如第2 A及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 B圖所示本發明的霍爾元件。 經測定所得到的霍爾元件特性’室溫下之元件磁阻値 爲1 ί 0 Ω。1 V電壓加到輸入電極時，輸出側的補償電 壓之値已知是極小的〇·1±2.2mV。此處補償電壓 係意味著在於未施加磁界時，施加1 V到輸入端子間時輸 出端子間的電壓。元件的磁阻溫度依存性爲一 0 · 5 %/ °C以下。一 5 0t與+ 1 5 0T：的輸入電阻値之比爲1倍 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -31 - A7 B7__ 五、發明說明（29 ) 以內。進而以IV的輸入電壓、在1特斯拉（1T)磁束 密度的磁界所得有之霍爾電壓爲2 1 OmV。 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 本發明薄膜磁氣感測器，藉由如上述的光蝕刻，利用 晶元處理就能容易製作，具有量產性，良品率也較高。進 而由於薄膜感磁部的膜厚較小，在室溫下磁阻値爲1 0 0 Ω ;消耗電力也較小。另外溫度所造成元件磁阻値的變動 也較小，補償的溫度變化也較小。 進而，與外部引線的連接，能以具有量產性的標準金 線而形成線接著。所得到之霍爾效應元件也經常使其埋入 到樹脂模形或是細金屬管等，加工接著後的封包體而作爲 感測器。進而，也經常使其與數位式增幅本元件的輸出訊 號之控制電路一起封包。此時，也經常使其以s i的I C 製作控制電路。由於元件磁阻値的溫度變化較小，所以小 型s i的基板電路晶片的增幅也能用在數位式增幅用。 (實施例2 ) 如下述，半導體薄膜層製造了摻雜S i之霍爾效應元 件。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 即是在本實施例’爲了製作化合物半導體的薄膜而使 用所特別製作之薄膜製作裝置。此裝置的基本構成係爲在 超高真空的室內’使用具備能將設定基板的支持器及該基 板加熱到一定溫度之加熱控制裝置，進而具備能個別控制 In、Sb、Si等材料的蒸氣壓之該材料的蒸發源之薄 膜製作裝置。在此裝置’依照前述各材料蒸氣壓的時系列 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公ί!〉 -32- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（30 ) 蒸發控制及基板加熱裝置之基板加熱程式，能在基板上均 等地進行所望材料的單結晶成長。另外，加上上述的功能 ’進而因應於所須，使用具備時系列進行蒸氣壓控制，將 _s i或S η的施體不純物，以所決定的濃度且在結晶成長 中，能只摻雜到成中薄膜所望部分的摻雜手段之薄膜製作 裝置（以下，能結晶成長本發明使用於磁氣感測部之材料 的單結晶薄膜或混晶薄膜之分子線外延裝置：以下，簡稱 爲Μ Β Ε裝置）。 使用前述的裝置，依前述實施例1的操作爲準則，利 用Μ Β Ε法，以基板加熱器的指示溫度5 5 0 °C (基板溫 度420°C)，在超高真空中（2x10— 8mbar)， 經6 0分鐘，而在表面平滑的半絕緣性G a A s基板上形 成厚度1 . 0/z的InSb薄膜。只不過，與MBE的結 晶成同時摻雜S i而形成薄膜層。此時，S i夕〆—卜、七 y七少的溫爲1 〇 8 0 °C成爲一定。I η及S b則是與實 施例相同。所形成之I n S b薄膜的電子移動度爲 35〇00cnf/Vsec ;電子濃度爲 7xl016/ cm3、爲了將I n S b薄膜形成在所須的圖案，而在光蝕 刻過程形成抗蝕膜且進行蝕刻。其次，以實施例1爲準則 ，在I n S b薄膜形成以複數片薄金屬薄膜所形成的配線 部及接著電極。其次，與實施例1同樣地，只在接著電極 的表面形成金屬，而在一片基板上製造多數個半導體薄膜 慘雜S i之本發明的霍爾效應元件。 經測定所得到的霍爾效應特性，室溫下之元件磁阻値 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂·. 線 -33- A7 B7__ 五、發明說明（31 ) 平均爲40Ω。IV的電壓加到輸入電極（例如第2A圖 的電極51、 53)時，出現在輸出側的電極（第2A圖 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的電極52、 54)作爲電位差之偏置電壓値已知是極小 的0 . 1±1 · 2mV。另外，因半導體薄膜的電子移動 度較高，所以在磁界的感度也較大，以1 V的輸入電壓在 0 . 1特斯拉磁束密度的磁界所得到之霍爾電壓爲1 2 8 m V。 輸入磁阻的溫度變化爲一0 . 4%/°C ; — 50°C的 輸入磁阻値爲1 5 0 t：的磁阻値之5倍以內。與本發明範 圍外的薄膜其磁阻的溫度變化率- 2 . 0 % / °C作比較， 可以大幅降低溫度依存性。 進而，與S i的I C之控制電路一起封包此霍爾效應 元件，製作附有增幅電路之磁氣感測器，即是製作數位式 輸出之磁氣感測器。所得到之磁氣感測器，在一 5 0 °C至 + 1 5 0°C的溫度範圍安定地驅動，作爲數位式高感度磁 氣感測器。 (實施例3 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 如下述，製造橋狀之磁氣磁阻元件。 與實施例2同樣地，在表面平滑的半絕緣性G a A s 基板上，形成摻雜了與實施例2同樣的S i之 1 nSb薄膜及中間層。所以成厚度1 . I nSb薄 膜的電子移動度爲3500〇(：111/\^36〇;，電子濃度 爲7xl016/cm3。繼而爲了將中間層及1 nSb薄膜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -34- A7 B7 五、發明說明（32 ) (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 整形成如第5圖所示的圖案，與實施例2同樣地，形成抗 蝕膜且進行蝕刻，利用光蝕刻除去中間層的一部分，在 I n S b薄膜形成以複數片薄金屬薄膜所形成短路棒電極 _、配線部以及接著電極。 其次，與實施例2同樣地，使其只在接著電極的表面 形成金層，而產生4個磁阻效果之元件如第5 A及5 8圖 所示呈橋狀連接，在1片基板上製造多數個相互間具有隔 邊的位置關係之2個磁阻元件部（互不相鄰之2個磁阻元 件部）在垂直地接受相同強度的磁界之狀態下配置在平面 上的構造之本發明橋狀的磁阻元件。此磁阻元件的L /W 爲 0 . 2 5。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 經測定所得到之磁氣磁阻元件特性，在室溫下之元件 磁阻値爲3 5 Ο Ω。1 V的電壓加到輸入電極時偏置電壓 之値已知是極小的0 . 1 ± 1 . 2 m V。另外使用單結晶 薄膜，因電子移動度較高，所以磁界的電阻變化率也較大 ，顯示齒輪的齒檢出能率較大。另外，元件磁阻的溫度變 化率爲一0 . 4%/t： ; — 50t的輸入磁阻値爲1 50 °C之磁阻値的5倍以內。與本發明範圍外薄膜其磁阻的溫 度變化率-2 . 0 % / °C作比較，可以大幅降低溫度依存 性。 進而，經與S i之I C的控制電路一起封包此元件而 製作附有增幅電路之磁氣感測器，即是製作數位式輸出之 磁氣感測器，在_ 5 0〜+ 1 5 0 °C之間能安定地驅動’ 作爲數位式高感度磁氣感測器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -35- A7 _____B7_ 五、發明說明（33 ) (實施例4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 如下述，製造3端子的磁氣磁阻元件。 • 在超真空中（2x 1 0— 8mb a r )，藉由實施例1 之裝置，以Μ B E法，在表面平滑的半絕緣性G a A s基 板上形成 0 . 3 # 厚度 G a a 〇.sA 1 〇.2A s 0.2S b 0.8 的 半導體絕緣層。在超高真空中（2xl08mbar)， 以MBE法，在半導體絕緣層上形成〇.3#的InSb 薄膜。 -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 只不過，在與MB E法之結晶成長同時，摻雜S i而 形成薄膜。所形成InSb薄膜之電子移動度爲 3 3000cm2/Vsec ;電子濃度爲 7X1016/ c rri。繼而形成◦ . 1 5 #的A 1 〇 . 5 I η。 5 S b層作 爲中間層。爲了將中間層及I n S b薄膜形成爲所須的圖 案，與實施例3同樣地，形成抗蝕膜且進蝕刻，利用光蝕 刻除去中間層的一部分，在I n S b薄膜形成以複數片薄 金屬薄膜所形成之短路棒電極、配線部。繼而，與實施例 3同樣地，在一片基板上製造多數個如第4圖所示的3端 子磁阻元件。 經測定所得到磁氣磁阻元件的特性，在室溫下之元件 磁阻値平均爲1 0 0 Ω。1 V的電壓加到輸入電極（例如 第4圖的電極51、53)時，出現在輸出側的電極（第 4圖的電極5 2 )作爲電位差之補償電壓値已知是極小的 0 . 1 ± 1 . 2 m V。爲了檢測在磁界的感度而檢測磁氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -36- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7______ 五、發明說明（34 ) 磁阻效應。0 . 1特斯拉磁束密度之磁界的磁阻變化爲9 %。 此實施例4的情況，因能薄化感磁部薄膜，所以與實 施例的情況作比較，磁阻元件的輸入磁阻較高，消耗電力 較少。 進而，此磁阻元件，與S i之I C的控制電路一起封 包而製作附有增幅電路之磁氣感測器，即是製作數位式輸 出之磁氣感測器。所得到的磁氣感測器，在- 5 0 °C至 + 1 5 0 °C的溫度範圍安定地驅動，作爲數位式高感度磁 氣感測器。 (實施例5 ) 如下述，製造3端子磁氣磁阻元件。 與實施例4同樣地，在表面平滑的半絕緣性G a A s 基板上，形成Ο . 3#厚度 G aQ.7A 1 q.3A SQ.iS 1?。.9的半導體絕緣層。繼而 ，形成0 . 10#厚度的Al<D.3In〇.7Sb，作爲減 少與I n S b的格子定數値之層。與實施例4同樣地，在 其上面形成摻雜厚度0 . 2//的S 1之I nSb薄膜。所 形成I n S b薄膜的電子移動度爲4 1 0 0 0 cm2/ Vsec ;電子濃度爲9xl0ls/cm3。繼而形成厚度 〇 . 15β的八1。+ 5111。.531)層作爲中間層。繼而 與實施例4同樣地，在一片基板上製造多數個3端子磁阻 元件。然而，所得到磁阻元件的電子移動度比實施例4之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------1--Id —--^in—---^---------^--- (請先閲讀^-面之^^項再填寫本頁) -37- A7 B7 五、發明說明（35 ) 値還大。此現象被認爲是在實施例5所得到的磁阻元件， 設置使其滅少格子定數差之故。 經測定所得到磁阻元件的特性，在室溫下元件磁阻値 平均爲250Ω。IV的電壓加到輸入電極時，輸出側的 偏置電壓之値已知是極小的0.1±1.4mV。爲了檢 測在磁界的感度而檢測磁阻效應。在〇 . 1特斯拉磁束密 度的磁界之磁阻變化爲1 1%。另外輸入磁阻的溫度變化 爲0 . 5%/°C ; — 50°C的輸入磁阻値爲1 50°C之磁 阻値的8倍以內。與本發明範圍外薄膜的磁阻溫度變化率 - 2 . 0 % / °C作比較，可以大幅降低溫度依存性。另外 ，此情況，可以薄化感磁部薄膜，提高磁氣電阻元件的輸 入磁阻而減少消耗電力。 此磁阻元件，與s i之I C的控制電路一起封包而製 作附有增幅電路之磁氣感測器，即是製作數位式輸出之磁 氣感測器。所得到的磁氣感測器，在一 5 0 °C至+ 1 5 0 °C的溫度範圍能安定地驅動，作爲數位式高感度磁氣感測 (實施例6 ) 如下述，製造霍爾效應元件。 與實施5同樣地，在表面平滑的半絕緣性G a A s基 板上，形成厚度〇 . 〇 5 #的A 1 〇 . 4 I η。. 6 S b ，作 爲厚度〇 . 3#〇8〇.7八1。.3八8〇.1813〇.9的半導 體絕緣層及使其減少與1 n s b的格子定數差之層。與實 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· --線· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -38- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ____B7 _ 五、發明說明（36 ) 施例5同樣地，在其上面形成厚度0.15#的 Al〇.4l no.eSb ’作爲厚度 〇 · l/ζ 的 InSb 薄 膜及中間層。只不過’在使其增加I n S b薄膜中的電子 濃度之目的下，取代摻雜在InSb薄膜，改而在中間層 的特定部分，即是在與I n S b薄膜臨接的部分，與結晶 成長同時，將S i摻雜到從境界面的深度至〇 . 003// 的部分。所形成InSb薄膜的電子移動度爲42000 crri/V s e c ;電子濃度爲9 X 1 016/cm3。其次爲 了將中間層及I n S b薄膜形成在如第2 A及2 B圖所示 的圖案，與實施例5同樣地，形成抗蝕膜且進行蝕刻，而 在具有中間層之I n S b薄膜形成以複數片薄金屬薄膜所 形成之配線部、接著電極。其次，與實施例5同樣地，在 一片基板上製造多數個如第2 A及2 B圖所示的霍爾效應 元件。 經測定所得到霍爾效應元件的特性，在室溫下的元件 磁阻値，與實施例5同樣地，平均爲250Ω。IV的電 壓加到輸入電極時，輸出側的補償電壓之値已知是極小的 0 . 1±1 . 4mV。另外，輸入電壓IV，在〇 . 1特 斯拉磁束密度的磁界之霍爾電壓爲1 8 5mV。霍爾效應 元件的輸入磁阻之溫度變化率爲_〇. 5% / °C ; — 5 0 °C的輸入磁阻値爲1 5 0 °C之磁阻値的5倍以內。與本發 明範圍外薄膜之電阻的溫度變化率- 2 . 0 % / °C作比較 ，可以大幅降低溫度依存性。另外，此情況，可以削薄感 磁部薄膜，提高霍爾效應元件的輸入磁阻而減少消耗電力 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — v· I I I I I I — — — — — — —— — I 9 (請先閲讀背面之af項再填窝本頁) -39- A7 B7___ 五、發明說明（37 ) 〇 此霍爾效應元件，與S i之I C的控制電路一起封包 而製作附有增幅電路之磁氣感測器、數位式輸出之磁氣感 測器。所得到的霍爾效應元件，在一 5 0 °C至+ 1 5 0 °C 的溫度範圍能安定地驅動，作爲數位式高感度磁氣感測器 (實施例7 ) 在於實施例4，除了將原子施體從S i變更爲S以外 ，與實施例4同樣地，製造薄膜摻雜S之3端子磁氣磁阻 元件。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 此時所得到薄膜的特性則是與實施例4幾乎相樣。另 外，與實施例4同樣地，經測定磁氣磁阻元件的特性，在 室溫下之元件磁阻値平均爲1 1 Ο Ω。1 V的電壓加到輸 入電極時，輸出側的補償電壓之値已知是極小的0 . 1 土 0 . 9 m V。爲了檢測在磁界的感度而檢測磁阻效應。在 0 . 1特斯拉磁束密度的磁界之電阻變化爲9 %。磁阻元 件之輸入磁阻的溫度變化率爲一 0 . 4%/°C ; — 50°C 的輸入磁阻値爲1 5 0 °C之磁阻値的5倍以內。 此磁阻元件，與S i之I C的控制電路一起封包而製 作附有增幅電路之磁氣感測器、數位輸出之磁氣感測器。 所得到磁氣磁阻元件，在一 5 0 °C至+ 1 5 0 °C的溫度範 圍能安定地驅動’作爲數位式高感度磁氣感測器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -40- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 _ B7___五、發明說明（38 ) (實施例8 ) 在於實施例4，除了將原子施體從S i變更成S η以 外，與實施例4同樣地，製造薄膜摻雜S η之3端子磁阻 元件。 此時，所得到薄膜的特性得到與實施例4同等之値。 另外，與實施例4同樣地，經測定磁阻元件的特性，在室 溫下的元件磁阻平均爲100◦。IV的電壓加到輸入電 極時，輸出側的補償電壓之値已知是極小的0 . 1 土 0 . 8 m V。 爲了檢測在磁界的感度而檢測磁阻效果。在0 . 1特 斯拉磁束密度的磁界之磁阻變化爲9 . 0 %。磁阻元件之 輸入磁阻的溫度變化率爲—0 . 4%/°C ; - 50°C的輸 入磁阻値爲1 5 0 °C之磁阻値的5倍以內。與本發明範圍 外薄膜之磁阻的溫度變化率- 2 . 0 % / °C作比較，能大 幅降低溫度依存性。 此磁阻元件，與S i之I C的控制電路一起封包而製 作附有增幅電路之磁氣感測器、數位式輸出之磁氣感測器 。所得到的磁阻元件，在一 5 0 °C至+ 1 5 0 °C的溫度範 圍能安定地驅動，作爲數位式高感度磁氣感測器。 (實施例9 ) 如下述，製造磁阻元件。 以測射法’在表面平滑的單結晶鐵氧體基板上形成 〇 · 2 5 v的氧化鋁薄膜；單結晶鐵氧體基板表面爲絕緣 ------.---.------------訂---------線—^ '* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公麓〉 -41 - 經濟部智慧財產局員工消t合作社印製 A7 ___B7____ 五、發明說明（39 ) 性的表面。在超高真空中（2x 1 0_8mb a r ) ’以 MB E法，在此鐵氧體基板的絕緣性表面上形成厚度 0 . 3私的（^3〇.8八1〇.2六8〇.2811)0.8半導體絕緣 層。其次，在超真空中，以MBE法，形成厚度〇 . 3；/ 的I nSb薄膜。只不過，與MBE法之結晶成長同時， 摻雜S i而形成薄膜。所形成I n S b薄膜的電子移動度 爲33000(：1112/¥36<:;電子濃度爲7\1016/ cm3。其次與實施例4同樣地，形成1 5 //的 A 1 〇 . 9 I η。. i S b層作爲中間層；與實施例4同樣地 ’在一片基板上製造多數個3端子磁氣電阻元件。 經測定所得到磁阻元件的特性，在室溫下之元件磁阻 値平均爲1 Ο 〇 Ω。1 V的電壓加到輸入電極時，輸出側 的偏置電壓値已知是極小的〇 . 1±1 . 2mV。爲了檢 測在磁界的感度而檢測磁阻效應。在〇 . 1特斯拉磁束密 度的磁阻變化爲9 %。 輸入磁阻的溫度變化爲—0 . 4%/°C ; — 50°C的 輸入磁阻値爲1 5 0 °C之磁阻値的5倍以內。與本發明範 圍外絕緣層其磁阻的溫度變化率- 2 % / °C作比較，可以 大幅降低溫度依存性。另外，此情況，可以薄化感磁部薄 膜，磁阻元件的輸入磁阻與實施例4比較，減少高消耗電 力。
此磁阻元件，與S i之I C的控制電路一起封包而製 作附有增幅電路的磁氣感測器，即是製作數位式輸出的磁 氣感測器。所得到之磁阻元件，在_ 5 0 °C至+ 1 5 0 °C 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------^---.--— — — — —----J, (請先Μ讀#面之?i意事項再填寫本頁> -42- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ___B7___ 五、發明說明（4〇 ) 的溫度範圍安定地驅動作爲數位式高感度磁氣感測器。 (實施例1 0 ) 在本實施例，製造如第9 A圖及第9 B圖所示的霍爾 效應元件。在於此圖，爲使說明簡略化，與前述第2 A圖 及第2 B圖或其他各圖同樣功能則附註相同圖號。 第9 A圖表示本實施例的霍爾效應元件之平面圖；第 9 B圖表示沿著第9 A圖中線I X B — I X B —線切斷時 之斷面圖。在於第9A圖及第9B圖，InGaAsSb 薄膜2被形成在絕緣性的基板1上。此薄膜2的電子濃度 爲1 X 1 016/cm3以上；磁氣感測器一 5 0。(：之輸入磁 阻値爲1 5 0 °C之輸入磁阻値的1 5倍以內。圖中，圖號 4爲配線部；連接爲了與外部連接之電極5與感磁部6的 動作層。感磁部6檢出磁界作爲磁氣感測器。 如下述，製造半導體薄膜層摻雜S i之前述構成之霍 爾效應元件。 在超高真空中（2xl08mbar)，使用實施例1 之裝置，以MB E法，在表面平滑的半絕緣性G a A s基 板上形成1 . 0//厚度的InSb薄膜。只不過，在與 MB E之結晶成長同時，摻雜S i而形成薄膜。所形成 I n S b薄膜的電子移動度爲3 5 0 0 0 cm3/ V s e c ;電子濃度爲7xl 016/cm3。繼而，形成厚度 0.15"的Ga〇.gIn〇.iSb層作爲中間層。爲了 將中間層及I n S b薄膜形成所須的圖案，而在光蝕刻過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公嫠〉 n ϋ ϋ n · ϋ I n .一5, · n n >Bi I I I Ί -· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -43- A7 B7_ 五、發明說明（41 ) 程形成抗蝕膜且進行蝕刻。在具有此中間層之I n S b薄 膜形成以複數片薄金屬薄膜所形成之配線部、爲了與外部 連之接著電極。 繼而，只在接著電極的表面形成金屬而具有中間層’ 在一片基板上製造多數個半導體薄膜摻雜S i之本發明的 霍爾效應元件。 經測定所得到霍爾效應的特性，在室溫下之元件的磁 阻値平均爲4 Ο Ω。1 V的電壓加到輸入電極（例如，第 9 A圖的電極5 1、5 3 )時，以電位差出現在輸出側（ 9A圖的電極52、 54)之補償電壓値已知是極小的 0 . 1±1 . 2mV。另外因半導體薄膜的電子移動度較 高所以在磁界的感度也較大，以IV的輸入電壓在0 . 1 特斯拉磁束密度的磁界所得到之霍爾電壓爲1 3 OmV。 輸入磁阻的溫度變化率爲0 . 4% /°C ;與使用未摻雜不 純物之實施例1 0的I n S b薄膜時磁阻的溫度變化率 - 2 . 0 % / °C作比較，可以大幅降低溫度依存性。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) (實施例1 1 ) 如下述，製造橋狀磁阻元件。 與實施例1 0同樣地，在表面平滑的半絕緣性 GaAs基板上，形成摻雜了與實施例10同樣的S i之 1 nSb薄膜及中間層。所形成1 . 〇//厚I nSb薄膜 的電子移動度爲35000c nf/ Vs ec ;電子濃度爲 7xl016/cm3。繼而爲了將中間層及I nSb薄膜形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -44 - A7 B7_ 五、發明說明（42 ) (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁> 成爲如第5圖所示的圖案，與實施例1 0同樣地，形成抗 蝕膜且進行蝕刻，而在具有中間層之I n S b薄膜形成複 數片薄金屬薄膜，即是形成以C u/N i的二層所形成之 短路棒電極、配線部、及以Cu/Ni/Au的三層所形 成之接著電極。 其次，與實施例1 0同樣地，只在接著電極的表面形 成金屬。經此樣，產生4個磁阻效應之元件，如第5 A圖 及第5 B圖所示呈橋狀連接；在一片基板上製造多數個在 相亙具有隔邊的位置關係之2個磁阻元件部（相互不相鄰 之2個電阻元件部）同時垂直地接受同一強度的磁界之狀 態下被配置在平面上的構造之本發明的差動型磁阻元件。 只不過，此磁阻元件的短路棒電極間長度L與橫向幅寬之 比L/W値爲0.25進行製造。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 經測定所得到磁阻元件的特性，在室外下之元件的磁 阻値爲3 5 0 Ω。1特斯拉磁束密度的磁界之磁阻變化率 爲9 % ;已知磁界之磁阻變化率較大感度良好。1 V的電 壓加到輸入電極時，輸出側的補償電壓値已知是極小的 0 . 1 ± 1 . 2 m V。另外使用單結晶薄膜，因電子移動 度較高所以磁界的磁阻變化率也較大，表示齒輪的齒檢出 能率較大。另外元件磁阻的溫度變化率爲一 〇 · 4 % / °C :與未摻雜不純物之I n S b薄膜時磁阻的溫度變化率 —2 . 0 % / °C作比較，可以大幅降低溫度依存性。在本 元件連接S i之I C的差動數位式增幅器；形成在1個封 包體之數位式輸出之磁氣感測器已知是齒輪的齒檢出能率 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -45- 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 -----B7_ 五、發明說明（43 ) 非良優越。 (實施例1 2 ) 如下述’製造3端子磁阻元件。 與實施例1 0同樣地，在G a A s基板形成摻雜了微 量的Sn電子移動度爲5〇〇〇〇c rri/Vsec ，電子 濃度爲4xi016 / cm3，厚度1 . 〇#的InSb薄膜 及厚度0 . 2/z的AlQ.2InQ.8Sb之中間層。繼而 ’爲了將中間層及I n S b薄膜形成爲所須的圖案，而在 光蝕刻過程形成抗蝕膜；與實施例1 〇同樣地進行蝕刻。 因而在光蝕刻過程形成爲了形成以複數片薄金屬膜所形成 之短路棒電極、配線部、接著電極之抗蝕圖案。其後，與 實施例1 0同樣地，形成短路棒電極，爲了複數個與外部 連接之電極、及配線部。繼而，與實施例1 〇同樣地，只 在接著電極的表面形成金屬。經此樣，在一板基板上製造 多數個具有3個接著電極之如第4圖所示之3端子磁阻元 件。只不過’此磁阻元件之短路棒電極間的長度L與橫向 幅寬界之比1^/评値爲〇.2 5進行製造。 經測定所得到磁阻元件的特性，在室溫下之元件磁阻 値爲8 1 0 Ω。1 V的電壓加到輸入電極時，輸出側的補 償電壓値已知是極小的〇 . 1 ± 2 . 1 m V。另外使用單 結晶薄膜’因電子移動度較高所以磁界的磁阻變化率也較 大，在於0 . 1特斯拉磁束密度的磁界得到1 4 %的磁阻 變化而爲高磁阻；表示齒輪的檢出能率極大。 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------7---;-----------訂---------線—, (請先閲讀背面之ja.-意事項再填窝本頁) -46- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ____B7___ 五、發明說明（44 ) 本元件，已知能在應用光蝕刻之晶圓處理下容易製作 ’且具有量產性，良品率也提高。另外薄膜的感磁部即是 磁阻元件部的膜厚較小，所以室溫下磁阻値爲3 Ο Ο Ω以 上，消耗電力也較小。 進而，與外部引線的連接能以具有量產性之標準金線 形成線接著。所得到的磁阻元件也經常使其接著後的封包 體埋入在樹脂模形或細金屬而進行加工件爲感測器。進而 也施行與增幅本素的差動輸出訊號，數位式增幅的控制電 路一起封包。該時，也使其以S i的I C製作控制電路。 此方法形成所回轉的齒輪檢出能率提高，檢出回轉速度等 之磁氣感測器。 (實施例1 3 ) 如下述，製造3端子磁阻元件。 在超高真空中（2xl0_8mbar)，以MBE法 ，在表面平滑的半絕緣性GaAs基板上形成0. G a〇.7A 1 q.3A So.iSb。·；)的半導體絕緣層。在其 上面，以MBE法形成厚度〇·3#的InSb薄膜。只 不過，與MBE之結晶成長同時，摻雜S i而形成薄膜。 所形成I nSb薄膜的電子移動度爲33000cm2/ Vsec ;電子濃度爲7xl016/cm3。繼而形成厚度 0 . 15v的八1。+ 91]1。.1513層作爲中間層。爲了 將中間層及I n S b薄膜形成爲所須的圖案，而在光蝕刻 過程形成抗蝕膜且進行蝕刻。因而形成以複數片的薄金屬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公麓） II ^--Id! - I I I II I t · I ! II 1 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) -47- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（45 ) 薄膜所形成之短路棒電極、配線部，及爲了與外部連接之 接著電極。繼而，與實施例1 1同樣地，只在接著電極形 成金屬，在一片基板上製造多數個3端子磁阻元件。只不 過，此磁阻元件之短路棒電極間的長度L與橫向幅寬W之 比L/W値爲〇.20進行製造。 經測定所得到磁阻元件的特性，在室溫下之元件的磁 阻値平均爲320Ω。IV的電壓加到輸入電極時，輸出 側的補償電壓爲極小的0 . 1 ± 1 . 2 m V。另外’在輸 入電壓IV，0 . 1特斯拉磁束密度的磁界之磁阻變化爲 1 0%。另外，輸入磁阻的溫度變化率爲一 0 . 4% /°C ，·與未摻雜不純物的I n S b薄膜之磁阻溫度變化率 一 2 . 0 %作比較，能大幅降低溫度依存性。另外此情況 可以薄化感磁部薄膜，提高磁阻元件的輸入電阻，減少消 耗電力。 (實施例1 4 ) 如下述，製造3端子磁阻元件。 與實施例13同樣地，在GaAs基板上形成0 . 3 /zGa〇.7A lQ.3As〇.iSbQ.9的半導體絕緣層。繼 而，形成0 . 10//的AlQ.9lno.iSb作爲減少與 I n S b的格子定數之差之緩衝層。在其上面’與實施例 1 3同樣地形成〇 . 1 5#的A 1〇. 91 n〇. iSb膜’ 作爲摻雜了厚度〇 · 1“的3 i之1 nSb薄膜及中間層 。所形成I n S b薄膜的電子移動度爲4 1 0 0 0 cm2/ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 x 297公釐） ------；---.----''c:--------t---------Μ -- (猜先閲讀背面之注意事項再瑱寫本頁) -48- A7 ------B7_ 五、發明說明（46 )
Vsec ;電子濃度爲9Xi〇16/cm3。繼而，爲了將 I n S b薄膜等形成爲所須的圖案，而在光蝕刻過程形成 抗餓膜且進行蝕刻。其後，與實施例1 3同樣地，因而形 成以複數片薄金屬薄膜所形成之短路棒電極、配線部、爲 了與外部連接之接著電極。繼而，與實施例1 3同樣地只 在接著電極的表面形成金層，在一片基板上製造多數個3 端子磁阻元件。 經測定所得到元件的特性，1 V的電壓加在輸入電極 時，輸出側的補償電壓値已知是極小的0 . 1 土 1 . 4 mV。在輸入電壓、〇.1特斯拉磁束密度的磁界之磁阻 變化率爲1 4%。另外輸入磁阻的溫度變化率爲—0 . 5 % ;與本發明外之薄膜之磁阻的溫度變化率一 2 0 % / °C 作比較，能大幅降低溫度依存性。另外，此情況，可以薄 化感磁部薄膜，提高磁阻元件的輸入磁阻，減少消耗電力 (比較例1 ) 在於實施例1 4，除了未形成中間層以外，與實施例 1 4同樣地，製造未持有中間層之比較用3端子磁阻元件 。針對所得到的磁阻元件’與實施例1 4同樣地進行測定 特性，隨著電子移動度的降下之感度降下約爲3 5% ;在 0 . 1特斯拉磁束密度的磁界之磁阻變化爲9 %以下。 (實施例1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 讀 背. 面 之 注. 項 再 填广 寫C 本Y 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -49- A7 B7_____ 五、發明說明（47 ) 如下述，製造3端子磁阻元件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與實施例14同樣地，在GaAs基板上’形成1〇 βΑ 1Q.9I no^Sb緩衝層作爲減少與I nSb的格 子定數之差。只不過，在中間層的特定部分，即是與 I n S b薄膜臨接的部分於從境界面的深度達到 0 · 0 0 3 //的部分，與結晶成長同時摻雜了矽。所形成 薄膜的電子移動度爲38000c nf/ Vs ec ;電子濃 度爲9xl016/cm3。其次爲使中間層及I nSb薄膜 等形成爲所須的圖案，與實施例1 4同樣地，形成抗蝕膜 進行蝕刻，而在I n S b薄膜上的中間層之上形成以複數 片薄金屬薄膜所形成之短路棒電極、配線部、以及爲了與 外部連接之接著電極。繼而，經實際開窗後，只在接著電 極的表面形成金層。經此方式，在一片基板上製造多數個 3端子磁阻元件。 --線· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 經測定所得到磁阻元件的特性，1 V的電壓加到輸入 電極時，輸出側的補償電壓値已知是極小的0 . 1 土 1.4mV。另外在輸入電壓IV、 0.1特斯拉磁束密 度的磁界之磁阻變化爲1 2 %。磁阻元件之輸入磁阻的溫 度變化率爲一0.5%;與未摻雜不純物之InSb薄膜 其磁阻的溫度變化率_ 2 . 0 % / °C作比較，能大幅降低 溫度依存性。另外，此情況，可以薄化感磁部薄膜，提高 磁阻元件的輸入磁阻，減少消耗電力。 (實施例1 6 ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -50- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（48 ) 在於實施例1 3，除了將原子施體從S i變更爲S以 外，實施例1 3同樣地，製造薄膜摻雜了 S之3端子磁阻 元件。 此時所得到薄膜的特性則是與實施例1 3同樣。另外 ，與實施例1 3同樣地，經測定磁阻元件的特性，在室溫 下之元件的磁阻値平均爲3 Ο Ο Ω。1 V的電壓加到輸入 電極時，輸出側的補償電壓値已知是極小的0 . 1 土 0.2mV。在磁界的磁阻變化爲9%。磁阻元件之輸入 磁阻的溫度變化率爲一 0 . 4%/°C ; — 5 0°C的輸入磁 阻値爲1 5 0 °C之磁阻値的5倍以內。與未摻雜不純物之 I n S b薄膜其磁阻的溫度變化率—2 . 0 % / T：作比較 ，可以減少1 / 5磁阻値的溫度變化，且可以大幅降低溫 度依存性。 此磁阻元件，與S i之I C的控制電路一起封包而製 造附有增幅電路之磁氣感測器、數位輸出之磁氣感測器。 所得到的磁阻元件，在一 5 0 °C至1 5 0 °C的溫度範圍能 安定地驅動，作爲數位式高感度磁氣感測器。 (實施例1 7 ) 在本實施例，製造如第1 Ο A圖及第1 Ο B圖所示的 2端子磁阻元件。在於此圖，爲使說明簡略化，在具有與 前述各圖所示的構造同樣功能則附註相同圖號。 第1 Ο B圖表示具有2個外部連接用電極之本實施例 的2端子磁阻元件之平面圖；第10A圖表示沿著XA- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· .線. -51 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（49 ) XA 線切斷第1 〇 B圖中的磁阻元件時之斷面圖。在基 板1上形成I n A s s b薄膜2、磁阻效應元件部2 1、 以及爲了外部連接之電極5。圖號6表示作爲磁氣感測器 爲了檢出磁界之感磁部。圖號1 〇係在磁阻性接觸到感磁 部的I n G a A s S b而形成之高導性的部分爲短路棒電 極。短路棒電極，通常是利用動作層及能電阻性接觸之金 屬薄膜製作’多層或是單層皆可。然而在前述 i nAs Sb薄膜2摻雜S i等的原子施體1 2亦可。另 外’被形成在動作層上之電極及配線部的最上面若不是金 亦可。 如下述，製造該構成之磁阻元件。 利用與實施例1 0同樣的方法，在G a A s基板上摻 雜微量的S η，而形成電子移動度5 1 〇 〇 〇 cm2/ Vsec、電子濃度4xl〇16/cm3、厚度1 . 0#的 I nSb薄膜以及厚度〇 . 2//A l〇.2I n° 8Sb的 中間層。繼而，爲使中間層及I n S b薄膜形成爲如第 1 0A圖及第1 〇 B圖所示的圖案，在光蝕刻過程形成抗 蝕膜，與實施例1 0同樣地進行蝕刻。因而在光蝕刻過程 形成爲了形成以複數片薄金屬薄膜所形成的短路棒電極、 配線部、接著電極之抗蝕圖案。其後，與實施例1 0同樣 地，形成短路棒電極、複數個爲了連接外部之電極、以及 配線部。其次，與實施例1 〇同樣地，只在接著電極表面 形成金屬。經此方式，在一片基板上製造多數個如第 1 0 A圖及第1 0 B圖所示的2端子磁阻元件。只不過’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ϋ I · ϋ n ϋ 1 ϋ I ^OJ* I I ·M (請先閱讀背面之注意事項再瑱寫本頁> -52- A7 B7___ 五、發明說明（5〇 ) 此磁阻元件之短路棒電極間的長度L與寬度W之比L/W 爲0.20進行製造。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經測定所得到磁阻元件的特性，在室溫下之元件磁阻 値爲5 0 0 Ω。另外，使用單結晶薄膜，因電子移動度較 高所以磁界的磁阻變化率也較大；在於0.1特斯拉的磁 束密度下，得到1 5 %的磁阻變化率。因此得知齒輪的齒 檢出能率極大。 本元件，已知能在應用光蝕刻的晶圓處理下容易製作 ，具有量產性，良品率也提高。 進而，與外部導線的連接能以具有量產性之標準金線 施行接著。所得到的磁阻元件經常使其埋入到樹脂模形成 是細金屬管等而進行加工作爲感測器。進而也在增幅連接 本元件與形成在S i的I C上之固磁阻元件而構成的電路 所得到之差動輸出訊號，與所數位式增幅的控制電路一起 進行封包。該時，控制電路也是與固定磁阻元件相同使其 在S 1的I C晶片上進行製作。 (實施例1 8 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 如下述，製作3端子磁阻元件。 以濺射法，在表面平滑的N i - Ζ η系單結晶鐵氧體 基板上形成0 . 2 5 μ氧化銘的薄膜，鐵氧體基板表面爲 絕緣性的表面。在超真空中（2 X 1 0 ~ 8 m b a r )，以 MB E法，在該鐵氧體基板的絕緣性表面上，形成〇 . 3 //厚度GaQ.8A lQ.2AsQ.2Sb〇.8的半導體絕緣層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -53- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 κι Β7 _ 五、發明說明（51 ) 。其次，在超真空中，以mb E法，在該絕緣層的上面形 成0.3#的InSb薄膜。只不過’與MBE法之結晶 成長同時，摻雜S η而形成薄膜。所形成1 n s b薄膜的 電子移動度爲3 3 Ο Ο 0 cm2/ V s e c ;電子濃度爲8 xl016/cm3。繼而，形成 〇 · 15// 的 A 1。. g I η 〇 . i S b作爲中間層。其後，與實施例1 4 、5同樣地，在一片基板上製造多數個表面具有氮化矽層 作爲保護層之3端子磁阻元件。 經測定所得到磁阻元件的特性’在室溫下之元件的磁 阻値平均爲3 2 Ο Ω。1 V的電壓加到輸入電極時’輸出 側的補償電壓値已知是極小的〇 . 1 土 1 . 2 m V。爲了 檢測在磁界的感度而檢測磁阻效應。在〇 . 1特斯拉磁束 密度的磁界之磁阻變化爲9 %。另外輸入磁阻的溫度的溫 度變爲爲—0 · 4% ; — 50°C的輸入磁阻値爲1 50°C 之磁阻値的5倍以內。與未摻雜不純物之1 n s b薄膜其 磁阻的溫度變化率- 2 . Ο %作比較’能大幅降低溫度依 存性。另外此情況，可以薄化感磁部薄膜，提高磁阻元件 的輸入磁阻，減少消耗電力。 此磁阻元件，與s i之I C的控制電路一起封包而製 作附有增幅電路之磁氣感測器，即是製作數位式輸出之磁 氣感測器。所得到的磁阻元件，在一 5 〇 °c〜± 1 5 0 °c 的溫度範圍內能安定地驅動’作爲數位式高感度磁氣感測 器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -54- ------：---.----rj--------訂---------線！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明（52 ) (比較例2 ) 在於實施例1 8，除了未形成中間層以外’與實施例 1 8同樣地，製造未持有中間層之比較用的3端子磁阻元 件。針對所得到的磁阻元件’與實施例1 8同樣地進行特 性測定，磁阻元件’隨著電子移動度的降下之感度降下約 爲3 0% ;磁阻效應之磁阻變化爲6%。 如以上所說明過’在於本發明’藉由設置中間層’而 能極度減少保護膜的形成所造成電子移動度的降下’且能 製造高感度的磁氣感測器。 【產業上之利用可能性】 本發明的磁氣感測器，溫度所造成元件磁阻値的變動 或補償偏置較少，能在高感度下測定微少磁界；另外減少 元件固有的大小。此結果，實現了以簡單的驅動電路，室 溫周邊當然可以驅動，從低溫至高溫的廣泛溫度範圍也能 驅動之磁氣感測器。本發明的磁氣感測器，可以檢出齒輪 等的回轉。 另外，因將薄膜用於感磁部，利用光蝕刻過程製作感 磁部薄膜，所以圖案精度良好，補償電壓也減少。進而藉 由感磁部薄膜的組成設定或是摻雜，可以減少磁氣感測器 其輸入磁阻値的溫度變化，增幅磁氣感測器輸出；或是可 以減低含有將電力供給磁氣感測器的增幅控制之驅動電路 的負荷電流，能使驅動電路小型化。進而爲了使增幅控制 電路小型化，而使其形成與磁氣感測器晶片的一體化之封 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁)
-n 1 n 1· ϋ I .1 __1 si n I» n n it ami I .1 ϋ I -55- A7 B7 五、發明說明（53 ) 包體；也能當作小型且數位式輸出或是線性輸出所得到之 磁氣感測器（所謂的磁氣感測器I C )使用。 特別是S i之LS I驅動增幅電路元件及將本發明的 磁氣感測器一體化而進行封包之元件爲本發明的範圍；可 以製作檢出磁氣而輸出數位式訊號之小型磁氣感測器，極 度提高汎用性，作爲小型的無接觸感測器之用途擴張。另 外，也能用於高速的回轉檢出之磁氣感測器。 【圖面之簡單說明】 第1圖係爲表示I n S b薄膜的磁阻溫度依存性之圖 形。 第2 A圖係爲本發明的霍爾效應元件之平面圖。 第2 B圖係爲霍爾效應元件之斷面圖。 第3圖係爲模式性表示本發明的霍爾效應元件與引線 連接，所被樹脂封包的狀態之平面圖。 第4圖係爲模式性表示本發明3端子的磁阻元件的一 形態之圖。 第5 A圖係爲表示本發明磁阻元件的一形態之平面圖 〇 第5 B圖係爲第5 A圖所示的磁阻元件之斷面圖。 第6 A〜6 C圖係爲表示本發明磁氣感測器的感磁部 其薄膜的積層構造之斷面圖。 第7 A〜7 C圖係爲表示本發明磁氣感測器的感磁部 其薄膜的積層構造之斷面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先«讀背面之注意事項再填寫本頁) 13J. .線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -56- A7 A7
五、發明說明（54 ) 第8圖係爲與矽積體電路晶片一起封包的狀態其磁氣 感測器之電路圖。 第9 A圖係爲在本發明的實施例1 〇所形成霍爾效應 元件之平面圖。 第9 B圖係爲第9 A圖所示霍爾效應之斷面圖。 第1 Ο A圖係爲在本發明的實施例1 8所形成2端子 的磁氣電阻元件之斷面圖。 第10B圖係爲第1〇A圖所示磁阻元件之平面圖。 主要元件對照表 1 基板 2 薄膜 3 無機質保護層 4 配線部 5 電極 6 感磁部 7 接著部 8 引線 9 封包樹脂 10 短路棒電極 11 半導體絕緣層 12 原子施體 13 中間層 14 控制電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ；—.----d--------^--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -57- A7 B7 五、發明說明（55 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 15 類比式增幅部 16 施密特觸發器 17 輸出部 18 磁阻元件 5 1 電極 5 2 電極 5 3 電極 6 1 磁阻元件 6 2 磁阻元件 5 3 磁阻元件 5 4 磁阻元件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -58-