[实用新型]一种单片集成二维磁场传感器

权利要求书

1.一种单片集成二维磁场传感器，其特征在于，所述传感器包括作为器件层的第一硅片(1)和作为衬底的第二硅片(2)，其中，

在第一硅片(1)上设置有用于检测二维磁场的四个硅磁敏三极管，分别为硅磁敏三极管一(SMST1)、硅磁敏三极管二(SMST2)、硅磁敏三极管三(SMST3)和硅磁敏三极管四(SMST4)；

在第一硅片(1)上、每个硅磁敏三极管周围制作有隔离环(11)；

所述硅磁敏三极管包括基极、发射极和集电极。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，

所述第一硅片(1)的厚度为20～30μm，所述第二硅片(2)的厚度为350～450μm；和/或

所述第一硅片(1)和第二硅片(2)均为<100>晶向高阻p型单晶硅片。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，

所述硅磁敏三极管一(SMST1)和硅磁敏三极管二(SMST2)在xy平面内沿y轴、相反磁敏感方向对称设置；

硅磁敏三极管三(SMST3)和硅磁敏三极管四(SMST4)在xy平面内沿x轴、相反磁敏感方向对称设置。

4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，

所述传感器还包括集电极负载电阻一(R_L1)、集电极负载电阻二(R_L2)、集电极负载电阻三(R_L3)和集电极负载电阻四(R_L4)，分别与硅磁敏三极管一(SMST1)、硅磁敏三极管二(SMST2)、硅磁敏三极管三(SMST3)和硅磁敏三极管四(SMST4)的集电极(C₁、C₂、C₃、C₄)相连。

5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，

集电极负载电阻一(R_L1)、集电极负载电阻二(R_L2)、集电极负载电阻三(R_L3)和集电极负载电阻四(R_L4)的另一端均与电源(V_DD)连接；和/或

集电极负载电阻一(R_L1)、集电极负载电阻二(R_L2)、集电极负载电阻三(R_L3)和集电极负载电阻四(R_L4)均为n^-型掺杂。

6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括基极负载电阻一(R_B1)、基极负载电阻二(R_B2)、基极负载电阻三(R_B3)和基极负载电阻四(R_B4)，分别与硅磁敏三极管一(SMST1)、硅磁敏三极管二(SMST2)、硅磁敏三极管三(SMST3)和硅磁敏三极管四(SMST4)的基极相连。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，

基极负载电阻一(R_B1)、基极负载电阻二(R_B2)、基极负载电阻三(R_B3)和基极负载电阻四(R_B4)的另一端均接地；和/或

基极负载电阻一(R_B1)、基极负载电阻二(R_B2)、基极负载电阻三(R_B3)和基极负载电阻四(R_B4)均为n^-型掺杂。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，

所述隔离环(11)穿透所述第一硅片(1)；和/或

所述隔离环(11)为n⁺型掺杂。

9.根据权利要求1至8之一所述的传感器，其特征在于，所述硅磁敏三极管的基区为硅腐蚀坑，其深度为20～30μm。

10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，

所述硅磁敏三极管的基区的内侧面为斜面；

所述硅磁敏三极管的基区的内侧面所在的平面与基区的底面所在的平面之间的夹角为5～15°。