JPS5987887A

JPS5987887A - ホ−ル素子

Info

Publication number: JPS5987887A
Application number: JP57198397A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Nishimura; 清西村
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1982-11-11
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1984-05-21
Also published as: JPH0122995B2

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】この発明はボール素子に係り、特に、ポール電圧検出部
にトランジスタを設置してホール電圧の検出を可能にし
たものに関Ｊ゛る。

第１図及び第２図は従来のホール素子を示し。

第１図は△１等によ慝内部配線層を除いた状態の平面構
造、第２図は第１図のボール用圧検出部のＩＩ−ＩＩ線
に口う断面を示している。即ら、このボール素子では、
Ｐ形の半導体法坂２の表面部にエピタキシャル層４が形
成され、このエピタキシャル層４は半導体基板２を直間
する方向にＰ＋形拡散を形成した分＋領域６で−にの範
囲に区画分離されている。このように区画分離されたエ
ピタキシャル層４の長手方向の縁部には、ボール電流供
給用の拡散領域８、１０が対向して形氏され、この拡散
領域８．１６には電極１２．１４がそれぞれ形成されて
いる。

そして、コピタキシャル層４の幅方向の縁部分にはポー
ル電圧検出部１６．１８が対向して設定され、このポー
ル電圧検出部１６．１８にはＰ形の拡散領域２０．２２
が形成され、この拡散領域２０．２２からニピタキシャ
ル層４の表面層に臨む部分には、エピタキシャル層４と
同一導電形のＮ＋のエミッタ拡散でセンサ用２４．２６
が相対向して形成されている。ごのセンソ部２４．２６
の表面部には、電極２８．３０が形成されている。

なお、第２図において、３２は酌化膜である。

このようなホール素子において、ホール電圧を検出する
ためのセンサ部２４．２６の形成には、検出感度を高め
るため、その大きさ等において、相当な精度を必！とし
、この精度が低い場合には、ボール電流の分布を乱し、
ポール重圧が低下したり、十分な利得が得られない等の
欠点がある。そこで、センサ部２４．２６の形状を小さ
くし、ボール電流の部布を乱さないように形成すること
が必要である。

また、このようなホール＋子の製造過程では、ベース拡
散でセンサ部２４．２６を形成する部材の領域２０．２
２を形成し、センソ部２４．２６はエミッタ拡散時に同
時に形成される。このため、ヘース及びエミッタの各ボ
トレジス工程において、アライメント誤差を生じ、レン
リ部２４、２６の形状が不均一になるおそれがある。こ
のようなセンサ部２４．２６に生じるアライメント誤差
は、ボール出力のオフセットとなる。

そごで、ボール電圧検出部にその領域を含んご電界効果
トランジスタを形成し、この電界効果トランジスタでボ
ール電圧の検出を可能にしたホール素子が提案されてい
る。

この発明は、ボール電圧検出部にその領域を含んで形成
した各電界効果トランジスタのドレインを共通に接続し
て差動増幅器を構成し、ホール電圧を晶刊得で出力でき
るにしにボール素子の提供を目的とする。

この発明の実施例を図面を勿照して詳細に説明する。第
３図ないし第５図はこの発明のボール幸子の実施例を示
し、第３＋はΔ１等による内部配線層を除いた状！の平
面構造、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面及び
接続回路、第５図はその等価回路を示している。図にお
いて、第１図に示すボール素子と同一部分には同一符号
を付してある。即ら、上ビタキシャル−４の幅方向の縁
部に設定されたボール電月検出部１６．１８には、ホー
ル電圧を検出するために、個別に接合形の電界効果−ラ
ンジスタ（以下、Ｊ−ＦＥＴという）　３４．３６が形
成され−いる。即ち、十−ル市圧険出部１６にはＰ＋形
のソース３８．ドレイン４０が一定の間隔で形成され、
このソース３８とドレイン４０の間隔内における上エピ
タキシャル層４にはチャンネルゲート４２が形成されで
いる。同様に、ボール電圧検出部１８にも、ソース４４
、ドレイン４６が形成され、その間隔内にもチャンネル
ゲート４８が形成されている。各ソース３８．４４及び
ドレイン４０．４６には、電極５０．５２．５４．５６
がそれぞれ形成されている。チャンネルゲート４２．４
８は、第４図に示すように、ホール電圧検出部１６．１
８のエピタキシャル層４に臨んでおり、ボール電圧検出
部１６．１８がケート電極と成っている。

そして、第４図に示すように、Ｊ−ＦＥＴ３４．３６の
ドレイン４０、４６の電極５４．５６は共通に配線導体
で共通に接続されるとともに、抵抗５８をそれぞれ介し
て基準電位点に接続されている。また、ソース３８．４
４の電極５０．５２にはボール電圧を取り出す出力端子
６０．６２が形成されているとともに、抵抗６４．６６
を個別に介して電圧印加端子６８から駆動用重圧Ｖｃｃ
が印加されるようになっている。

第５図に示すように、Ｊ−ＦＥＴ３４、３６は差動増幅
器７０を構成し、出力端子６０．６２から差動出力とし
てボール電圧が検出されるように成っている。

以上のように構成したので、拡散領域８、１０にボール
電流を流し、この宙流に直焚する方向、即ら、エピタキ
シャル層４を貫通ずる方向に磁界を与えると、ホール市
川検出目１６．１８の各Ｊ−ＦＥＴ３４．３６のチャン
ネルゲート４２．４８は、その部分に発生ずるホール電
圧で制御され、エピタキシャル層４に流れるホール電流
及び直父する磁束に応じてボール電圧が検出される。こ
のボール電圧は、Ｊ−ＦＥＴ３４、３６で構成される差
動増幅器７０で差動増幅され、出力端子６０．６２から
高利得で取り出すことができる。

このような構成によれば、増幅器を含んでいるために、
効率の＋い、小面積のホール素子を形成することができ
、従来のようなボイン−コンタクトを形成する必要がな
く、製造土の精度に注意を払う必要もない。また、従来
のセンソ部の設置と異なり、Ｊ−ＦＥＴ３４．３６のチ
ャンネルゲート４２．４８にボール電圧を印加するため
、高インビーダンスとなり、ホール電流の分布を乱すこ
とがなく、差動増幅器７０によってボール電圧を商感度
、高利得で検出できる。

以上説明したようにこの発明によれば、各ボール重圧検
出部に電界効果トランジスタを形成したので、ボール電
流を乱すことがなく、差動増幅器の差動増幅でボール電
圧を＋感度、凸利得で検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホール素子を示す甲面図、第２図は第１
図のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、第３図はこの発明のホ
ール素子の実施例を示す甲面口、第４図は第３図のＩＶ
−ＩＶ線に沿う断面及び歩続回路を示ず説明図、第５図
はその等価回路を示す回路図である。４・・・エピタキシャル層、３４．３６・・・電界効果
トランジスタ、７０・・・差動増幅器。代理人　弁理士　畝本正一

Claims

【特許請求の範囲】

ボール電圧検出部を設定する領域に、その領域を含んで
構成される電界効果トランジスタを設置し、この電界効
果トランジスタのドレインを共通に接続して差動増幅器
を構成したごとを特徴とするホール素子。