[發明專利]一種低功耗低失調霍爾傳感器

在審

• 申請號: 201910559795.2
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110319858A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 董曉紅;黃彬陽
• 申請（專利權）人: 深圳市梓晶微科技有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14;H01L21/8238
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種低功耗低失調霍爾傳感器，包括兩組霍爾敏感器件，所述兩組霍爾敏感器件均包含有四個接觸端子a、b、c、d，所述四個接觸端子分別通過沉積金屬互聯，所述a端子均電性連接電源VCC，所述b端子均連接著地端，所述c、d端子分別與運算放大器的兩個輸入端電性連接，所述兩組霍爾敏感器件外側包裹著襯底，所述襯底上設有N+注入3和P+注入4，所述襯底的兩端設有均設有電位懸空的N?well；本發明通過增加一個結構、面積完全相同的霍爾敏感器件，這樣兩組對稱設置的霍爾敏感元件能最大限度地消除器件固有的失調。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體為一種低功耗低失調霍爾傳感器。

背景技術

霍爾傳感器從實現工藝來分類，主要有BIPOLAR工藝和CMOS工藝兩種，采用BIPOLAR工藝的霍爾傳感器一般工作電壓較高，功耗較大，優點是失調電壓低、靈敏度高、工作速度快，采用CMOS工藝制作的霍爾傳感器一般工作電壓低，功耗小，能應用于便攜設備，缺點是失調大、靈敏度相對較低。

半導體工藝發展趨勢是在相同工藝下實現傳感器的集成，在標準CMOS工藝平臺上將微傳感器和其他電路相結后，不僅可以減少外圍電路的復雜程度，還能降低封裝成本，實現低成本的大量生產，具有更好的市場競爭能力。

在現有技術中在低功耗設計中，其中霍爾敏感元件一般兼容CMOS工藝，霍爾敏感元件有a、b、c、d四個接觸端子，a端接電源VCC，b端接地，流過霍爾器件的電流方向為從a到b，根據霍爾效應原理，c和d兩端產生霍爾電壓，c端和d端分別接入運算放大器的兩個輸入端，對霍爾電壓進行放大、輸出，現有技術方案的缺點：由于工藝本省的制約，霍爾敏感元件無法做到完全對稱，因此產生的失調較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低功耗低失調霍爾傳感器，具有能夠降低霍爾敏感元件失調等優點，用以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種低功耗低失調霍爾傳感器，包括兩組霍爾敏感器件，所述兩組霍爾敏感器件分別為H1和H2，所述兩組霍爾敏感器件均包含有四個接觸端子a、b、c、d，所述a端子之間通過沉積的金屬互聯，所述a端子均電性連接電源VCC，所述b端子之間也通過沉積的金屬互聯，所述b端子均連接著地端，所述c端子之間也通過沉積的金屬互聯，所述d端子之間也通過沉積的金屬互聯，所述c、d端子分別與運算放大器的兩個輸入端電性連接，所述兩組霍爾敏感器件外側包裹著襯底，所述襯底上設有N+注入3和P+注入4，所述襯底的兩端設有均設有電位懸空的N-well。

優選的，所述對稱設置的兩組霍爾敏感器件中的結構、面積完全相同，且兩組霍爾敏感器件的四個端子反向設置反向設置對稱連接。

優選的，所述霍爾敏感器件內電流從a端子流向b端子，且在垂直方向的c端子和d端子之間產生霍爾電壓。

優選的，所述電位懸空的N-well的周圍設有P+注入區環，所述電位懸空的N-well的內設有四個重摻雜區N+注入區。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明通過低功耗的CMOS工藝，開發一種新型的低失調霍爾傳感器結構，實現在標準CMOS工藝平臺上，集成微傳感器和大規模集成電路，在原有技術一個霍爾敏感元件的基礎上，增加一個結構、面積完全相同的霍爾敏感元件，該電路中兩個霍爾敏感元件的結構是一種對稱設置的結構，這樣兩組對稱設置的霍爾敏感元件能最大限度地消除器件固有的失調。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明的平面示意圖；

圖3為本發明的縱向結構示意圖；

圖4為本發明的實例示意圖。

圖中：1、按鍵；2、霍爾傳感電路；3、永磁體。