[發明專利]一種霍爾傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 202011131316.6
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112259679A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李健萍;陳嵐
• 申請（專利權）人: 佛山中科芯蔚科技有限公司
• 主分類號: H01L43/06
• 分類號: H01L43/06;H01L43/04;H01L43/14;G01D5/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

本發明提供了一種霍爾傳感器及其制作方法，包括P型襯底以及位于所述P型襯底上的N阱有源區、P型覆蓋層、引出電極和至少四個接觸孔；所述P型覆蓋層和所述引出電極位于所述N阱有源區的中間區域；所述引出電極覆蓋所述P型覆蓋層，且分布在所述P型覆蓋層的中間區域；所述至少四個接觸孔分布在所述N阱有源區的四周，且分別位于所述引出電極的至少四個叉指的外端。因此，在霍爾傳感器工作時，能夠在N阱有源區和P型覆蓋層之間產生耗盡層，從而可以有效減少熱載流子效應，改善N阱有源區雜質的高斯分布，增加有效的N阱深度，降低N阱雜質濃度，進而可以提高霍爾器件的靈敏度。

技術領域

本發明涉及半導體傳感器技術領域，更具體地說，涉及一種霍爾傳感器及其制作方法。

背景技術

霍爾傳感器是一種利用霍爾效應實現磁電轉換的器件，其不僅可以直接實現磁場的測量，還可以間接實現距離、位置、旋轉角度、速度和電流等信號的測量。并且，霍爾傳感器因具有高精度、低功耗、微型化、智能化等特點，已經在航空航天、生物醫學以及工業生產等各個領域得到了廣泛應用。

傳統的霍爾傳感器大多采用CMOS工藝制造，不僅具有工藝簡單、成本低等優點，而且還可以和控制電路、驅動電路等集成在同一個芯片內部，實現傳感器微系統的低功耗、微型化和高可靠性。但是，采用CMOS工藝制造的霍爾傳感器仍存在磁場靈敏度較低的問題，不利于霍爾傳感器的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種霍爾傳感器及其制作方法，以提高霍爾傳感器的磁場靈敏度。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種霍爾傳感器，包括P型襯底以及位于所述P型襯底上的N阱有源區、P型覆蓋層、引出電極和至少四個接觸孔，所述N阱有源區和所述引出電極均具有至少四個叉指；

所述P型覆蓋層和所述引出電極位于所述N阱有源區的中間區域；所述引出電極覆蓋所述P型覆蓋層，且分布在所述P型覆蓋層的中間區域；所述至少四個接觸孔分布在所述N阱有源區的四周，且分別位于所述引出電極的至少四個叉指的外端。

可選地，所述接觸孔在其延伸方向上的長度大于或等于所述引出電極中與所述接觸孔對應設置的叉指的長度。

可選地，所述P型覆蓋層是采用橫向擴散金屬氧化物半導體的淺摻雜材料進行注入實現的。

可選地，所述橫向擴散金屬氧化物半導體的淺摻雜材料包括氟和硼。

一種霍爾傳感器的制作方法，包括：

提供P型襯底；

在所述P型襯底上形成N阱有源區；

在所述N阱有源區的中間區域形成引出電極，所述引出電極和所述N阱有源區均具有至少四個叉指；

在所述N阱有源區的中間區域進行材料注入形成P型覆蓋層，所述引出電極覆蓋所述P型覆蓋層，且分布在所述P型覆蓋層的中間區域；

在所述N阱有源區的四周形成至少四個接觸孔，所述至少四個接觸孔分別位于所述引出電極的至少四個叉指的外端。

可選地，所述接觸孔在其延伸方向上的長度大于或等于所述引出電極中與所述接觸孔對應設置的叉指的長度。

可選地，在所述N阱有源區的中間區域進行材料注入形成P型覆蓋層包括：

采用橫向擴散金屬氧化物半導體的淺摻雜材料在所述N阱有源區的中間區域進行材料注入形成P型覆蓋層。

可選地，所述橫向擴散金屬氧化物半導體的淺摻雜材料包括氟和硼。

與現有技術相比，本發明所提供的技術方案具有以下優點：