JPS58154281A - Mos型ホ−ル素子 - Google Patents

Mos型ホ−ル素子

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JPS58154281A
JPS58154281A JP57036983A JP3698382A JPS58154281A JP S58154281 A JPS58154281 A JP S58154281A JP 57036983 A JP57036983 A JP 57036983A JP 3698382 A JP3698382 A JP 3698382A JP S58154281 A JPS58154281 A JP S58154281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hall
voltage
insulating film
gate insulating
hall element
Prior art date
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Pending
Application number
JP57036983A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Namiki
並木 優幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Daini Seikosha Co Ltd
Seiko Instruments and Electronics Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58154281A publication Critical patent/JPS58154281A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N52/00—Hall-effect devices
    • H10N52/101—Semiconductor Hall-effect devices

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  • Hall/Mr Elements (AREA)

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】 本発明は、磁場の強さ及び方向を検出するホール素子、
及びホールxOにおいてホール電圧出力端子間の非平衝
電圧及び、同一基板上の電圧比較回路の非平衝電圧の入
力オフセット電圧を同時に補償することができるMOa
型ホールxOに関するものである。
第1図に従来のホール素子の一般的な平面形状を示す0
幅W1長さ−の辺の端点から1だけ離れた点から一対の
ホール出力端子を取り出す、印加電圧をV塾D1ホール
電圧をV菖とすると、Vl= Me  11μ%@’V
DDIIB     (1)と表わされる。ここでaは
電極の短絡効果による形状係数で、v、L/W、#の関
数である。#は磁場の角度である。
またホール素子の厚さt d s電子密度を鴨とすると
消費−カアは、 P  −−、d、s、*、F%、V富 D D    
  Cυ(1)式と(2)式を比較すると、ホール素子
の厚さd、及び電荷密度協、−は、ホール出力電圧Vm
に無関係でTo9、ホール電圧と無関係に消費電力を低
減することがでIlゐ。
シリコンを用い究ホール素子の中でもMO8ホール素子
は厚さ10ム相度の薄い表面反転層を用いるので低電力
化に適している。1究表面チャネル領域にイオノ注入を
施すことKよ)デイプリシ曹ン型にすることによ〕ホー
ル出力電圧の非平衝を減少することがで1為という報告
もなされているが、この場合でも表面伝導層の厚さは、
数1000ム程度であり、通常のホール素子よ11桁以
上薄い、またホー!出力電圧はω式であられされ、これ
より明白な6とは、ホール出力電圧が移動度の大きさに
よることであ9%MO8ホール素子の四巻合一移動度の
高い菖チャネルの方が有利である。−例として第1図に
示したホール素子平面図は、N+ドレイン拡散領域2、
N+ソース拡散領域3、チャネル領域4、ホール出力電
極、5及び6、電源1であり、また従来のNチャネルホ
ール素子の断面構造を示す纂2図はy−シリコン基板7
、ゲート絶縁m8、ゲート電極4、基板コンタクトN十
拡散領域9から反っている。
磁気センサとしてのホール素子は一般に単体では後続の
信号処理回路を駆動できず、増幅器が必要であるが、セ
ンナと増幅回路を別々の部品で構成すると、価格上、信
頼性上好ましくなく、tた配線容量の増加から応答時間
の遅れをもひもおこし雑音を捨いやすい。この点モノリ
シツタ化が可能なシリコンを用いたMO8ホール素子が
、効力を発する。
しかしながら例えば従来の第3図に示したような後続の
電圧比較回路も含んだMO8ホールXCJにおいてその
良品を選別するには、M08ホール素子そのもののホー
ル電圧出力端子間の非平II電圧と、電圧比較回路のオ
フセット電圧の両方を別々に測定し、仕様を満たすチッ
プを選別しなければならない、また他の選別方法として
は、ウエノ1テスター上で磁場の印加が可能な装置を用
い、磁束密度を〇 e4襲■から印加していき、最終出
力端子12をモニターして、仕様を満たす、例えば50
0 Ga5es円で、出力反転がおこるチップを良品と
する。しかしこの方法は、lチップの測定Kかかる時間
が長く、iたIOテスメに磁場発生器を取りつけなけれ
ばならず、tた磁場に引き工せられたプローブそのもの
の圧力が磁場の強さで変化し、xOKピエゾ効果による
電圧ひずみを生じてしまう。
また上記2つの例でようやく選別したチップをウェハー
スクライブし、更に実装工程で、ダイボンディンダ、ワ
イヤゼンデインダした際に、チップに加わる新たなひず
みにより、前段階で―「定した非平衝電圧や良品チップ
の特性が全く変化してしまい、実装後17FjLを生じ
るという不都合がたびたび生じていた。
本発明は上記ホール素子、並びにホールxO生産土の欠
点に鑑み成されたものでToり、MOB型ホールXOを
実装後にアナログ的に、非平衝電圧を調整することによ
p%NOの歩留りを飛躍的に同上させテスト時間少略す
ることができる全く新しいMOa型ホール素子管提供す
るものである。
以下本発明を詳述する。
第4図は本発明の一実施例の平面図である。
従来のMOB型ホ型シール素子−トにフローティングゲ
ートを設けた、いわゆる不揮発性メモリを応用したもの
である。第5図は、第4図のムーム141[沿った構造
断面図である0M ドレイン拡散層2と舅+ソース拡散
層3、チャネル領域4、ホール電極菖+拡散層5,6、
及び電源1は従来のMO8Iiホール素子と同じである
が、非平衝電圧の補償を目的とする本発明で社、従来の
MOS)ランジスメのゲート絶縁1gl8の中に、浮遊
ゲート電極14を設け、この浮遊ゲー) 14に電荷を
注入することKよl、MO81jliホール素子のチャ
ンネル領域の閾値電圧を変化させ、ホール出力電圧電子
間の非平衝電圧を補償するものである。第4図中13は
制御電極であ〕、18は制御電極端子である。
15#′i電荷注入拡散層である。第6図は第4図の電
荷注入領域内のB−B @線に沿った構造断面図である
。浮遊ゲート電極14はMO8ホール素子のゲート絶縁
膜8と、電荷注入のための薄いゲート絶縁膜、16とフ
ィールド絶縁膜19と、制御ゲート13の下の絶暖膜加
とくよって完全く囲まれている。
制御ゲート電極13Fi他の領域(電荷注入領域15、
基板7)K比べて、浮遊ゲート領域上の第2のゲート結
像Jl[20によシ、強く浮遊ゲート電極14と容量結
合している。すなわち制御ゲート電極13は、浮遊ゲー
ト電極14の電位を制御する電極になっている。
第7図Fi第4図のo−01線に沿った断面図である。
尚、ゲート絶縁膜厚d、tl、は、その特性同上の上か
ら、注入領域膜厚d1を100ムか、それ以下を用い、
dlは1000奉程度を用いた方が良い、8はMOgホ
ール素子のゲート絶縁膜、18は浮遊ゲート下のゲート
絶縁膜、16は浮遊ゲートへの電荷書亀込みのためのゲ
ート絶縁属、田は制御ゲート下の絶縁膜、13は制御ゲ
ート、19はフィールド絶縁膜、4はゲート電極、7は
M−基板である。
本発明のMO81iホール素子の非平衝電圧を補償する
ための電荷の注入について第6図を用いて説明する。
N十電荷注入領斌15 K対して正の電圧である畳き込
み電圧Vvを制御ゲート端子18を介して制御ゲート電
極13に印加すると、電荷注入領域15上の薄い絶縁属
16に強電界が加ゎり、電子が電荷注入領域15から浮
遊ゲート電極14へ注入される。この注入方式はいわゆ
るトンネル注入である。浮遊ゲート電極に電子が多数入
っているとチャネルは低コンダタメンストなり、逆に、
わずかしが入ってβないとチャふルは高コンダクタンス
になる。
MO8ホール素子として単体で非平衝電圧を補) 演するには、ホール出“力電極(第4図5.6〕の(圧
を測定しツツ、仮にV Hl>VH@ (V’l。
二ホール出力電極5の電圧、”s:6の電圧〕であれば
、ホール電極6の側の制御ゲート18に電圧Vvt印加
して電荷を注入していき、非平衝電圧がomvになった
時点で電圧印加をやめればいいし、vII・〉V冨蓼の
ときはホール電極5の側の制御ゲート181にTVを印
加すればいい。
またホール素子の次段につづく電圧比較回路等のオフセ
ット電圧金も同時に補償する際には、ホール電極5.6
の電圧と、電圧比較回路出力(第3図に]を測定しクク
、次の4通りの場合に応じてホール電極5又は6の一方
の制御ゲート電子にvIFを印加し、電圧比較回路出力
12の出力電圧が反転した時点で電圧印加をやめればい
い。その4通9とは、 でおる。
以上詳述したごと(本発明によればMO8m1ホール素
子、及びホールxOの良品を選別する際に、MO8型ホ
ール素子ホール出力電極周辺のゲート絶縁膜中に設けた
、浮遊ゲートにトンネル注入により電荷を注入する、い
わゆる不揮発性メモリと、同様の方法で、アナログ的に
非平衝電圧を強制的に変化させる仁とKよt)Xa製作
時に生じた非平衝電圧を補償するものであり原理的に製
造上のばらつきを最終工程、すなわち、xO冥装彼に補
償するものであって、半導体基板特有の実装時のひずみ
やチップ分割時のひずみを全く、気にせず、最終工程で
全チップを補償するものである。
従って、製造時に生じたマスクずれによるホール素子の
非平衝電圧や、電圧比較回路のオフセット電圧に対して
もその電圧t−8111足して良品を選別するという工
程も省くことができ、ホールIOの製造において画期的
な効果を及はすM08ホール素子を提供するものである
。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の一般的なホール素子の平面図でTov1
第2図は同じ〈従来の一般的なMO8ホール素子の断面
構造図である。第3図は、MO8ホール素子と次段の電
圧比較回路を接続した集積化の従来例を示す@路間で6
9、纂4図は本発明によるMOallホール素子の平面
図の一例でhり、@5図、第4図のムーム1綜に沿った
構造断面図、第6図は、第4図のB、Bl線に沿った構
造断面図、第7図は第4図00−01線に沿った構造断
面図である。 11.電源、200M+ドレイン電極、3.。 N+ソース電極、40.チャネル領埴、5,6゜、ホー
ル出力電極、7.、PIlシリコン基板、80.ゲート
絶縁膜、90.基板コンタクト菫+領埴、130.制御
ゲート、140.浮遊ゲート、15゜、電荷注入拡散領
域、17.、ホール素子側の浮遊ゲート下のゲート絶縁
膜、166 M電荷注入領域ゲ■ 一ト絶縁膜、tS、、制御ゲート端子、囚1.制御ゲー
ト絶縁膜、             以上出願人 株
式会社第二精工舎 代理人 弁理士最上  務 俸 II¥l 宴2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)、ホール効果を示すMO!l)ランジスタのノー譬 ス及びドレイン拡散層間の半導体表面近傍の反転層と、
    −導電製のソース、ドレイン拡散層から成る電流入出力
    電極と、同等装置のホール電圧出力電極及び、該MO−
    )ツンジスメの第1のゲート絶縁膜を介して1ケ所以上
    に設けられた浮遊ゲートと該浮遊ゲート上の第1のゲー
    ジ電極と、該浮遊ゲートの延長上の下部K11I記MO
    JI )ランジス−のゲート絶縁属から隔離されて設け
    られた第2のゲート絶縁膜と該1s2のゲート絶縁属上
    の第2のゲート電極と、該ゲート絶縁膜下に設けられた
    電荷注入領域とから成るMO8IIホール素子。 (2)、sI記ホール電圧出力端子が錬記MO8チャ本
    ルの長さ方向の四側に1個づつ設けられ、該第1と第2
    のホール電圧出力端子が同一基板上に作成された電圧比
    較回路の第1と第2の入力電圧端子に接続したことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のMOB型ホ型シー
    ル素 子田前記第1と第2のゲート絶縁膜が異なる厚さをもつ
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項またけ第2項記
    載のM O’B Mホール素子。
JP57036983A 1982-03-09 1982-03-09 Mos型ホ−ル素子 Pending JPS58154281A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179594A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Denso Corp ホール素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006179594A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Denso Corp ホール素子

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