JPS6169183A - Mos型ホール素子の製造方法 - Google Patents
Mos型ホール素子の製造方法Info
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- JPS6169183A JPS6169183A JP60192658A JP19265885A JPS6169183A JP S6169183 A JPS6169183 A JP S6169183A JP 60192658 A JP60192658 A JP 60192658A JP 19265885 A JP19265885 A JP 19265885A JP S6169183 A JPS6169183 A JP S6169183A
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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。
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M工sm成のホール素子(以下MO8O8−ル
素子と略称する)の製造方法、特にそのホール出力端子
の設は方に関するものでるる。
素子と略称する)の製造方法、特にそのホール出力端子
の設は方に関するものでるる。
MO8型ホール素子は、バイぜ−ラ構成のホール素子に
比べ製造が容易で、増幅回路と同一プロセスで同一基板
上に集積化でき、チャネル厚も薄いので高出力電圧が得
られるという利点がある。
比べ製造が容易で、増幅回路と同一プロセスで同一基板
上に集積化でき、チャネル厚も薄いので高出力電圧が得
られるという利点がある。
従来、この種のMO8型ホール素子のホール出力端子の
配置としては第1図に示す様な形状のものが知られてい
る。しかしこの配置のものを、ゲート電極とドレイン・
ソース部とがセル7アラインで構成し得る所謂ポリシリ
コン・ゲート・プロセス等のゲート電極パターンそのも
のを拡散マスクに利用する方法(以下単にセルファライ
/・ゲート・プロセスという)で製造すると、ソース電
極からのホール端子位置はフィールド酸化膜パターンと
、ポリシリコン・マスクとの目合せによって決まる。従
って各マスク間の目合せ誤差によりホール端子位置の不
整合が発生し、その結果オフセット電圧として表われる
という欠点があった。
配置としては第1図に示す様な形状のものが知られてい
る。しかしこの配置のものを、ゲート電極とドレイン・
ソース部とがセル7アラインで構成し得る所謂ポリシリ
コン・ゲート・プロセス等のゲート電極パターンそのも
のを拡散マスクに利用する方法(以下単にセルファライ
/・ゲート・プロセスという)で製造すると、ソース電
極からのホール端子位置はフィールド酸化膜パターンと
、ポリシリコン・マスクとの目合せによって決まる。従
って各マスク間の目合せ誤差によりホール端子位置の不
整合が発生し、その結果オフセット電圧として表われる
という欠点があった。
第1図および第2図は従来のへ(O5fflホール素子
の平面図および人へ′断面図である。半導体基板12上
に画された領域1は、MOSO3−ル素子の活性領域と
なる領域でちゃ、その外周が厚いフィールド酸化膜13
で覆われて吟接する他の領域と分離されている。ポリシ
リコン感2はゲート電極を形成する0領域lの内部でポ
リシリコン膜2と虚ならない部分3. 4. 5. 6
には不純物が拡散されており、それぞれドレイン電朽3
、ソース電極4、ホール出力端子5,6を形成している
。7゜8.9,10.11は配線用の金ハ泪である。1
6は薄いゲート酸化膜である。
の平面図および人へ′断面図である。半導体基板12上
に画された領域1は、MOSO3−ル素子の活性領域と
なる領域でちゃ、その外周が厚いフィールド酸化膜13
で覆われて吟接する他の領域と分離されている。ポリシ
リコン感2はゲート電極を形成する0領域lの内部でポ
リシリコン膜2と虚ならない部分3. 4. 5. 6
には不純物が拡散されており、それぞれドレイン電朽3
、ソース電極4、ホール出力端子5,6を形成している
。7゜8.9,10.11は配線用の金ハ泪である。1
6は薄いゲート酸化膜である。
かかる従来構造を所甜セル7アライン・ゲート・プロセ
スを用いて製造するとすれば、ソース電@4およびドレ
インt@3を形成するための不純物拡散もしくは不純物
注入(−施すときに、厚いフィールド酸化膜13に覆わ
れていすしかもゲート電極2によっても覆われていない
領域5,6にも同時に不純物が添加されることとなりホ
ール出力端子とする不純物添加領域が形成できるので、
工程簡略化の観点から大変都合がよい◇こうして形成し
た不純物添加領域5,6から所謂コンタクトt
′−′を介し’C金属配a9−0を取り出すことと
なるロゲート電極2にバイアス電圧を印加するとゲート
電極直下の半専体基板表面に反転層15が形成され、こ
の反転層15を含む平面と直交する磁界が印加されると
ホール起電力がホール出力端子対5.6の間に発生する
わけである。
スを用いて製造するとすれば、ソース電@4およびドレ
インt@3を形成するための不純物拡散もしくは不純物
注入(−施すときに、厚いフィールド酸化膜13に覆わ
れていすしかもゲート電極2によっても覆われていない
領域5,6にも同時に不純物が添加されることとなりホ
ール出力端子とする不純物添加領域が形成できるので、
工程簡略化の観点から大変都合がよい◇こうして形成し
た不純物添加領域5,6から所謂コンタクトt
′−′を介し’C金属配a9−0を取り出すことと
なるロゲート電極2にバイアス電圧を印加するとゲート
電極直下の半専体基板表面に反転層15が形成され、こ
の反転層15を含む平面と直交する磁界が印加されると
ホール起電力がホール出力端子対5.6の間に発生する
わけである。
さてここで問題となるのは上記工程において生ずるポリ
クリーン1!A2の目合せ誤差である。特に、ポリシリ
コン膜2を形成するに要するマスク(図示せず)と領域
lとの相互位置が図の面内で回転する関係でずれて発生
する位置不振合が問題であシ、このとき°に生ずるソー
ス端14から測りたホ刀2 一ル出力端子5までの距離とメール出力端子6までの距
離との差が致命的である。この距離の相違は、それぞれ
の個所に印加されているチャネル電圧に不整合があるの
と同等に作用し、結果としてオフセラ)!圧の発生を招
来することになるからである。
クリーン1!A2の目合せ誤差である。特に、ポリシリ
コン膜2を形成するに要するマスク(図示せず)と領域
lとの相互位置が図の面内で回転する関係でずれて発生
する位置不振合が問題であシ、このとき°に生ずるソー
ス端14から測りたホ刀2 一ル出力端子5までの距離とメール出力端子6までの距
離との差が致命的である。この距離の相違は、それぞれ
の個所に印加されているチャネル電圧に不整合があるの
と同等に作用し、結果としてオフセラ)!圧の発生を招
来することになるからである。
この点を更に詳しく説明すると次のようになる。
すなわち、3極管領域で動作するMO8)ランジスタの
チャネル電圧v0は次式で表わせる0(1)式でvGは
ゲート電圧、VDはドレイン電圧、Lはチャネル長、y
はソース端14よ〕側りたホール端子位置、モはソース
端14から側りたホール出力端子位置を示す指数で6る
〇 +1)式より、ホール端子位置の不整合に帰因するオフ
セット電圧は 第3図は、V、=V、=5V、 V、=1.0V、Δy
=o、1μmとしたときのチャネル*、Lとオフセット
電圧との相関をy/Lをパラメータとして示したもので
ある0第3図からも明らかなように、チャネル長りが短
い程ΔVcは大きくなり、例えばL=ヤ=50μm。
チャネル電圧v0は次式で表わせる0(1)式でvGは
ゲート電圧、VDはドレイン電圧、Lはチャネル長、y
はソース端14よ〕側りたホール端子位置、モはソース
端14から側りたホール出力端子位置を示す指数で6る
〇 +1)式より、ホール端子位置の不整合に帰因するオフ
セット電圧は 第3図は、V、=V、=5V、 V、=1.0V、Δy
=o、1μmとしたときのチャネル*、Lとオフセット
電圧との相関をy/Lをパラメータとして示したもので
ある0第3図からも明らかなように、チャネル長りが短
い程ΔVcは大きくなり、例えばL=ヤ=50μm。
y/L = 0.7’ではΔvc=7.3mVとなる。
第4図は、第1図の従来例に於てゲート電極2が領域l
に対し、回転角θだけずれている場合を示したものでる
る。図中、金4配綜ば省略しである。ここで今、チャネ
ル幅をWとすると、ホール端子位置のずれΔyはW−1
anθとなる〇本発明の目的は、以上説明した目合せ誤
差に起因するオフセラ)E圧を、目合せ誤差が存在して
もなお発生させないM OS型ホール素子のfR造方法
を提供することにある。
に対し、回転角θだけずれている場合を示したものでる
る。図中、金4配綜ば省略しである。ここで今、チャネ
ル幅をWとすると、ホール端子位置のずれΔyはW−1
anθとなる〇本発明の目的は、以上説明した目合せ誤
差に起因するオフセラ)E圧を、目合せ誤差が存在して
もなお発生させないM OS型ホール素子のfR造方法
を提供することにある。
本発明によれば、MO8型ホール素子の製造方法におい
て、ゲート電極を、活性領域までくいこむようにチャネ
ル幅方向に括れさせた形状に形成し、前記ゲート電極を
マスクとして不純物拡散することにより、前記括れ部分
にホール出力端子となる不純物拡散領域を形成すること
を特徴とするM OS温ホール素子の製造方法が得られ
る。
て、ゲート電極を、活性領域までくいこむようにチャネ
ル幅方向に括れさせた形状に形成し、前記ゲート電極を
マスクとして不純物拡散することにより、前記括れ部分
にホール出力端子となる不純物拡散領域を形成すること
を特徴とするM OS温ホール素子の製造方法が得られ
る。
第5図は不発8Aを説明するために示した一実施例の平
面図でおる。図中の記号21,22,23゜24.25
,26,27,28,29,30,31*32.33.
34は、それぞれ前記第1図及び第2図に示した記号I
s 2,3e 41 5,6s 7e8.9,1
0,11,12,13,14で印したものと基本的に同
等である。ただ、lおよび21と記し7と活性領域の形
状と2訃よび22と記したゲート電極を病成するポリシ
リコ4膜の形状とが異なり、従ってホール出力端子5,
6および25゜26を画する凹凸形状が相補的になって
いる点が見掛は上の相違である。すなわち、ホール出力
端子を構成する不純物添加領域を、ポリシリコン膜2.
22によって覆われずにその端にはみ出して露出するこ
ととなった領域1,21(/1部分で構成する点は両者
に共通するものの、このはみ出して露出することとなる
部分を領域1の一部の一部を突出させて形成するかポリ
シリコン膜22の端部の一部をへこませて形成するかに
両者の相違があるわけである。従ってもし第5図におい
てホール出力端子25.26を切断するNJi面図を描
いたとすれば、ホール邑力龜子25および26間の距9
11が前記突出とへこみとの差に相当する長さだけ短か
く;するのみで、その概略は第2図と同等のものと々る
。製造プロセスもまた当然前記セルフアラ1≠
・fン・ゲート・プロセスがその1ま焉用できる。
面図でおる。図中の記号21,22,23゜24.25
,26,27,28,29,30,31*32.33.
34は、それぞれ前記第1図及び第2図に示した記号I
s 2,3e 41 5,6s 7e8.9,1
0,11,12,13,14で印したものと基本的に同
等である。ただ、lおよび21と記し7と活性領域の形
状と2訃よび22と記したゲート電極を病成するポリシ
リコ4膜の形状とが異なり、従ってホール出力端子5,
6および25゜26を画する凹凸形状が相補的になって
いる点が見掛は上の相違である。すなわち、ホール出力
端子を構成する不純物添加領域を、ポリシリコン膜2.
22によって覆われずにその端にはみ出して露出するこ
ととなった領域1,21(/1部分で構成する点は両者
に共通するものの、このはみ出して露出することとなる
部分を領域1の一部の一部を突出させて形成するかポリ
シリコン膜22の端部の一部をへこませて形成するかに
両者の相違があるわけである。従ってもし第5図におい
てホール出力端子25.26を切断するNJi面図を描
いたとすれば、ホール邑力龜子25および26間の距9
11が前記突出とへこみとの差に相当する長さだけ短か
く;するのみで、その概略は第2図と同等のものと々る
。製造プロセスもまた当然前記セルフアラ1≠
・fン・ゲート・プロセスがその1ま焉用できる。
従来偽造と本発明の製造方法で得られる構造とに存する
見掛は上の差異は以上説明した通りで6って、−見する
と犬した差ではないかのように見受けられるであろう。
見掛は上の差異は以上説明した通りで6って、−見する
と犬した差ではないかのように見受けられるであろう。
しかし、それらの差がもたらす効果の差異はM Os
型ホール素子の実用化の存否が掛る程の大きな差違とな
る。すなわち、仮にポリシリコン膜22を形成するに要
するマスク(図示せず)と領域21との相互位置が図の
面内で回転角θだけずれて第6図に示すようになったと
しても、ソース端34から側りたホール出力端子25ま
での距離yとホール扇力端子26までの距離Yとは、前
記マスクの形状寸法のみで定まり、回転角θには全く依
存しないことになる。しかるにマスクの形状寸法を決定
する製造技術上の精度は、目合せ精度とは段違いに小さ
く事実上無視し得るので、前記(2)式においてΔy=
oとなり、オフセット電圧Δ■o41iた零となること
になる。従って本発明によるときは、仮によシ劣悪な目
合せ彷度しか実現できない劣悪な製造技術によって製造
したとしても、原理的にオフセット電圧をなくすむとが
可能となるわけで、その仔済上、成業上の効果は卓越し
たものとなる。
型ホール素子の実用化の存否が掛る程の大きな差違とな
る。すなわち、仮にポリシリコン膜22を形成するに要
するマスク(図示せず)と領域21との相互位置が図の
面内で回転角θだけずれて第6図に示すようになったと
しても、ソース端34から側りたホール出力端子25ま
での距離yとホール扇力端子26までの距離Yとは、前
記マスクの形状寸法のみで定まり、回転角θには全く依
存しないことになる。しかるにマスクの形状寸法を決定
する製造技術上の精度は、目合せ精度とは段違いに小さ
く事実上無視し得るので、前記(2)式においてΔy=
oとなり、オフセット電圧Δ■o41iた零となること
になる。従って本発明によるときは、仮によシ劣悪な目
合せ彷度しか実現できない劣悪な製造技術によって製造
したとしても、原理的にオフセット電圧をなくすむとが
可能となるわけで、その仔済上、成業上の効果は卓越し
たものとなる。
本発明を実施するに際し課すべき制約は誠に少ない0例
えば、前記85図の実施例ではポリシリコン膜22の端
部の一部を矩形状にへこませてホール出力端子用の不純
物添加領域の形状を定めたが、このへこみの形状は必ず
しも矩形状であることは要しない。又、このホール出力
端子用の不純物添加領域を前記ポリシリコン膜端部に設
けたへこみと共に画することとなる領域lの端部形状も
、第5図の如くドレイ/を極23の端辺とソース電極2
4の端辺とを結ぶ直緑とする必然性はない。
えば、前記85図の実施例ではポリシリコン膜22の端
部の一部を矩形状にへこませてホール出力端子用の不純
物添加領域の形状を定めたが、このへこみの形状は必ず
しも矩形状であることは要しない。又、このホール出力
端子用の不純物添加領域を前記ポリシリコン膜端部に設
けたへこみと共に画することとなる領域lの端部形状も
、第5図の如くドレイ/を極23の端辺とソース電極2
4の端辺とを結ぶ直緑とする必然性はない。
適当に湾曲させた方が好都合であるならば、そのように
して−向に惜わない。ゲート′ry、極の購成材料もま
九ポリシリコンに限る理由はない。ただ所謂セル7アラ
イン・ゲート畳プロセスが困雌となるようなものは避け
るべきである口厚いフィールド酸化膜33もまた薄いゲ
ート酸化膜(第5図には現われていないが第2図16に
相当する)も共に慣行に従い酸化膜と表現したが、これ
もまた厳密な意味の酸化膜である必要はない。良好な絶
縁特性を有しかつ製造技術上の1点がないならば。
して−向に惜わない。ゲート′ry、極の購成材料もま
九ポリシリコンに限る理由はない。ただ所謂セル7アラ
イン・ゲート畳プロセスが困雌となるようなものは避け
るべきである口厚いフィールド酸化膜33もまた薄いゲ
ート酸化膜(第5図には現われていないが第2図16に
相当する)も共に慣行に従い酸化膜と表現したが、これ
もまた厳密な意味の酸化膜である必要はない。良好な絶
縁特性を有しかつ製造技術上の1点がないならば。
堆積させた酸化物であっても当然よいし窒化物でtりり
てもよい。
てもよい。
第1図は従来のMOS型ホール素子の平面図である。
第2図は第1図のA A’部の断面図である。
第3図はホール端子位置の不整合に起因して生ずるオフ
セット電圧のチャネル長依存性の一例を示した図である
。 第4図はゲート電極を形成するマスクが活性領域に対し
て回転方向にOだけずれた場合の図である。 第5図は本発明の一実施例の平面図でるる。 第6図は第5図に示した実施例に於て、ゲート電極を形
成するマスクが活性領域に対して回転方向にθだけずれ
た場合の図である。 l、21・・・活性領域、2.22・・・ゲート′IL
極。 3.23・・・ドレイン電極% 41 24・・・ソ
ース電極、5.6,25.26・・・ホール出力端子を
構成する不純物添加領域、7,8.Q、to、11.2
7゜28.29,30,31・・・配d金5.12.3
2・・・半導体基板、13t33・・・厚いフィールド
畝化膜、14,34・・・ソース瑞% 15・・・反転
7f1% 16・・・薄いゲート酸化膜。 代理人 弁理士 内 原 晋°・・第1図 4′ 第2図 第5図 第6図
セット電圧のチャネル長依存性の一例を示した図である
。 第4図はゲート電極を形成するマスクが活性領域に対し
て回転方向にOだけずれた場合の図である。 第5図は本発明の一実施例の平面図でるる。 第6図は第5図に示した実施例に於て、ゲート電極を形
成するマスクが活性領域に対して回転方向にθだけずれ
た場合の図である。 l、21・・・活性領域、2.22・・・ゲート′IL
極。 3.23・・・ドレイン電極% 41 24・・・ソ
ース電極、5.6,25.26・・・ホール出力端子を
構成する不純物添加領域、7,8.Q、to、11.2
7゜28.29,30,31・・・配d金5.12.3
2・・・半導体基板、13t33・・・厚いフィールド
畝化膜、14,34・・・ソース瑞% 15・・・反転
7f1% 16・・・薄いゲート酸化膜。 代理人 弁理士 内 原 晋°・・第1図 4′ 第2図 第5図 第6図
Claims (1)
- MOS型ホール素子の製造方法において、ゲート電極
を、活性領域までくいこむようにチャネル幅方向に括れ
させた形状に形成し、前記ゲート電極をマスクとして不
純物拡散することにより、前記括れ部分にホール出力端
子となる不純物拡散領域を形成することを特徴とするM
OS型ホール素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192658A JPS6169183A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Mos型ホール素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192658A JPS6169183A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Mos型ホール素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169183A true JPS6169183A (ja) | 1986-04-09 |
| JPH0224391B2 JPH0224391B2 (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=16294891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60192658A Granted JPS6169183A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Mos型ホール素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6169183A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07249805A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Toshiba Corp | ホール素子 |
| JP2009295987A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗素子 |
| JP2009295986A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗素子 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60192658A patent/JPS6169183A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07249805A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Toshiba Corp | ホール素子 |
| JP2009295987A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗素子 |
| JP2009295986A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224391B2 (ja) | 1990-05-29 |
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