[发明专利]基于半导体的霍尔传感器

说明书

提供了一种霍尔传感器。该霍尔传感器包括布置在半导体衬底上的霍尔元件。该霍尔元件包括：感测区、第一电极、第二电极、第三电极、第四电极和掺杂区，该掺杂区布置在感测区上，感测区具有至少一个拐角或圆角。

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119（a），本申请要求2013年6月28日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0075971号韩国专利申请的权益，其全部公开通过引用结合到本文用于所有目的。

背景技术

1.技术领域

下面的描述涉及霍尔传感器或霍尔效应传感器，以及涉及能够降低失调电压和提高霍尔电压一致性的基于半导体的霍尔传感器。

2.相关技术描述

霍尔传感器或霍尔效应传感器是通过使用霍尔效应来检测磁场方向和大小的器件，在霍尔效应中，对电流流经的导体施加磁场，以在垂直于电流和磁场的方向上产生电压。

由于霍尔传感器能够检测磁场的方向和大小，因此可以被用于实现电子罗盘，并且基于半导体的霍尔传感器被广泛使用。这里，基于半导体的霍尔传感器是指用互补金属氧化物半导体（CMOS）实施的霍尔传感器。

在传统的霍尔传感器或霍尔元件中，感测区形成在半导体衬底上。当从顶部看时，感测区通常形成十字形状。此外，电极形成在十字形状的感测区上。

因此，当磁场施加到具有上述配置的传统霍尔传感器时，4个电极中彼此相对的2个电极用于检测电流，而另外2个电极用于检测垂直于电流方向上产生的霍尔电压。以这种方式，传统的霍尔传感器感测霍尔电压，从而确定磁场的方向和大小。

在理想的霍尔元件中，当不施加外部磁场时，霍尔电压为零（0）。然而，在实际的霍尔元件中，由于加工精度的问题，元件内部的电特性不一致，霍尔电极不对称，即使不存在外部磁场时，也产生少量电压。在不施加外部磁场时，当单位输入电流在霍尔元件中流动时产生的输出电压称为失调电压。

然而，在具有这样配置的传统霍尔元件中，十字形状的感测区导致加工精度变差。例如，由于十字形状具有比其它形状更多的直角拐角部分，十字形状区域的角（corner）处的电磁场相当大，从而导致高的失调电压。因此，用这样的传统霍尔元件，很难维持霍尔电压的一致性。

发明内容

在一个总的方面，提供了包括布置在半导体衬底上的霍尔元件的霍尔传感器，所述霍尔元件包括：第一导电类型的感测区、第一电极、第三电极、第二电极、第四电极和第二导电类型的掺杂区，感测区被配置成检测磁场的变化，第一电极和第三电极彼此相对，并且被配置成测量感测区上的电流，第二电极和第四电极彼此相对，并且被布置成垂直于第一电极和第三电极，并且被配置成测量电压的变化，第二导电类型的掺杂区被布置在感测区上，并且覆盖半导体衬底的表面的一部分，其中，感测区具有至少一个拐角或圆角。

感测区可以具有至少一个拐角，拐角的边长可以短于感测区的相邻边的长度。

感测区可以具有圆角。

第二导电类型的掺杂区可以具有比感测区更高的掺杂浓度。

感测区可以是磁感测区。

第一电极、第二电极、第三电极和第四电极可以各自是掺杂浓度高于感测区的N型区。

第一电极、第二电极、第三电极和第四电极可以各自被布置成具有较长长度的边与感测区的中心相对。

第一电极、第二电极、第三电极和第四电极可以被布置成使得具有较长长度的边相对于感测区外周面的切线成45°。

可以围绕第一电极、第二电极、第三电极和第四电极的每一个形成绝缘层。

霍尔传感器的总的方面还可以包括布置在感测区之外掺杂区之下的P型阱。