JPS6136983A - 半導体磁気センサ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、磁気感度を高めることができる半導体磁気セ
ンサ装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、半導体磁気センサは、ＶＴＲ，オーディオ、フロ
ッピィディスク、モーターの回転制御や磁気ヘッド等に
用いられる。それらはＧａＡｓ　、　Ｉｎ５ｂ。

Ｓｉ等を出発材料としているホール素子、磁気抵抗素子
、ホールＩＣと呼ばれている。

第１図は、従来のＧａＡｓ基板を出発材料とした半導体
ホール素子の一例の断面を示すものである。

同図において、１は半絶縁性のＧａＡ帽基板基板はエピ
タキシャル成長と選択エツチングの方法で形成された一
般的に８１不純物等のドープされたｎ型の活性領域であ
る。この領域２の上に、３，４゜５．６の電極を形成し
、活性領域２の上には、８１０２等の保護膜７でパッシ
ベートされた構造となっている。

第２図は、上記の構造のものの平面構造図の一例を示し
ている。ここで、３及び４は入力電極、５及び６は出力
電極である。

以上のように構成された半導体ホール素子について以下
その動作を説明する。入力電極３，４に入力電圧を加え
ると、外部に磁場が存在した時、活性層２の部分におい
て、ホール効果が生じ出力電極５，６間にホール起電力
鞘が生ずる。この場合のｖＨはｖＨ＝ＫＨ・工・Ｂで表
わされる。ここでＫＨは積感度、工は入力電流、Ｂは外
部磁場である。しかしながら、この様なホール素子では
、Ｂは外部磁場そのものの値で、ｖＨは素子自体のもつ
値しか得ることができず、外部磁場一定の下でｖＨを大
きくするためには、入力電流を大きくしなければならず
、消費電力の点から大きな問題となる欠点を有していた
。

発明の目的 本発明は、上記従来の欠点に鑑み、なされたものであり
、素子自体の大きな設計変更なく素子に加わる実効的な
外部磁場を増加させることで、ｖＨを大きくすることが
できる半導体磁気センサ装置の提供を目的とするもので
ある。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明の半導体磁気センサ
装置は、センサとなる能動層の上に、磁気を感じる物質
（例えばフエライ）　、　Ｎｉ他の物質）を蒸着・エッ
チや塗布・エツチング等の方法で定着・形成したもので
あり、このように構成したことで、外部磁場が印加され
た際、フェライト等による磁場も加わり、ダイスに加わ
る実効的磁場は、外部磁場の値より大きくなり、高いホ
ール電圧を得ることができるものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第３図は、本発明の実施例における半導体ホール素子の
場合の装置の断面図を示すものである。

第３図において１１はＧａＡｓ半絶縁性基板で、１２は
その上にエピタキシャル成長後選択エツチングして素子
間を分離してなるＳ１不純物等をドープされたｎ型の活
性領域である。次いで、５１０２膜の保護膜１７を被着
し、選択エツチング方法で活性領域１２とコンタクトを
とるため、保護膜１７のない部分に入力電極１３，１４
、出力電極１３゜１４とするためＡｕＧｅ／Ａｕ等の金
属を形成する、次いで、保護膜１７上に活性領域１２の
入力側と出力側の交差する部分を中心として、電極とは
接触することなく、同活性領域１２の上にフェライト又
はＮｉ等の磁場に感する物質、いわゆる感磁物質１８を
蒸着・塗布・エツチング等の方法で形成する。感磁物質
１８の形成力法としては、Ｎ１へ、 １、等の金属の場合は蒸着・エツチングやリフトオフ：
４：′ ；功法等があり、フェライト等の場合は、フェライトの
粉末をポリビフェニール系やアクリル系の樹脂に混入し
たりレジスト中へ混入して、フォトエツチング方法で形
成する方法がある。これでホール素子のダイスは完成し
、これを素子分離、Ｄ／Ｂ　。

Ｗ／Ｂ、封止することでホール素子は完成する。

従来の方法で製作したホール素子と本発明のＮ１を蒸着
し製作したホール素子の場合の磁気特性の比較を行々っ
た結果を示す。

第６図は磁気感度を示すホール電圧の比較である。図よ
り本発明のＮｉを活性領域上に形成した場合は、従来の
何もし力い場合に比べてホール電圧は２０％以上もの高
率で改善されたことがわかる。

第６図はＮ１　を用いた場合と用いない従来のホール素
子のオフセット電圧（ＷＨＯ）を比較したものである。

同図よりＮ１　を活性領域上に形成することで、ホール
電圧が向上したにもかかわらず、オフセット電圧は増加
しておらず、本発明による他の特性の悪化はみられず、
良好な特性であることがわかる。

発明の効果 本発明によれば、磁界を集束するための物質をセンサと
なる能動部の上部に形成して、磁気感度を高めることが
でき、簡単で高効率の磁気センナが実現可能である。Ｇ
ａＡｓのホール素子のみならず、他の半導体磁気センサ
の磁気感度アップの手段に適用できることは、もちろん
のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＧａＡｓ基板のエビ基板を使ったホール
素子としての代表的なものの断面構造図、第２図は第１
図の平面図、第３図は本発明の実施例のホール素子の断
面構造図、第４図は第３図の平面図、第５図は本発明の
実施前後のホール素子の磁気感度の相対比較図、第６図
は本発明実施例のオフセット電圧（ＷＨＯ）を従来例と
比較した特性図である。 １．１１・・・・・・半導体基板、２，１２・・・・活
性領域、３，４，５，６，１３，１４，１５．１６・・
・・・電極、３，１７・・・・・・保護膜、１８・・・
・・・感磁物質。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第４図 ３　　　　　　’ｉ 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体を主材とした磁気センサ能動層の上部に磁界を
   集束するための物質を設けたことを特徴とする半導体磁
   気センサ装置。