[发明专利]360度磁角度传感器

权利要求书

1.一种360度磁角度传感器，其特征在于，其包括：

各向异性磁电阻传感器，其基于感测平面内的磁场产生表示磁角度的第一信号，所述第一信号具有180度的角范围；

霍尔传感器，其基于所述感测平面内的磁场产生表示磁角度的第二信号，所述第二信号具有360度的角范围；

信号处理电路，其与所述各向异性磁电阻传感器和霍尔传感器电性连接，其基于第二信号判断所述磁角度的所属区间，所属区间为0到180度或180到360度，并结合所述磁角度的所属区间和所述第一信号产生表示磁角度的第三信号，所述第三信号具有360度的角范围。

2.根据权利要求1所述的360度磁角度传感器，其特征在于，所述各向异性磁电阻传感器、霍尔传感器和信号处理电路集成在单芯片中。

3.根据权利要求2所述的360度磁角度传感器，其特征在于，所述单芯片包括衬底，以及层叠于所述衬底上的第一结构层和第二结构层，

所述霍尔传感器和信号处理电路设置于所述第一结构层中；

所述各向异性磁电阻传感器设置于所述第二结构层中。

4.根据权利要求3所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

所述第一结构层位于所述衬底上；

所述第二结构层位于所述第一结构层上方。

5.根据权利要求4所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

所述单芯片还包括隔离层和第三结构层，

所述隔离层位于第一结构层和第二结构层之间，过孔金属穿过所述隔离层将各向异性磁电阻传感器和信号处理电路电连接；

所述第三结构层位于所述第二结构层上方，第三结构层包括各向异性磁电阻传感器保护层及其上的电极，所述电极通过过孔金属与信号处理电路连接。

6.根据权利要求4所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

所述衬底采用标准CMOS工艺中的单晶硅；

所述第二结构层中的霍尔传感器与专用集成电路采用标准的CMOS工艺制作于单晶硅衬底上；

所述隔离层由氮化硅、二氧化硅组成；

所述过孔金属采用Al，Cu材料；

所述隔离层采用化学机械抛光降低其上表面粗糙度。

7.根据权利要求1所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

所述感测平面与单芯片平面相平行；或

所述感测平面与所述各向异性磁电阻传感器中的惠斯通电桥占据的平面相平行。

8.根据权利要求2所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

所述各向异性磁电阻传感器包括两组惠斯通电桥，其中第一组惠斯通电桥与第二组惠斯通电桥的排布成45度角，各个惠斯通电桥的输出组成所述各向异性磁电阻传感器输出的第一信号；

所述霍尔传感器为垂直霍尔传感器，其包括至少两个垂直霍尔器件，各个垂直霍尔器件的输出组成所述霍尔传感器输出的第二信号。

9.根据权利要求8所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

所述霍尔传感器包括两个垂直霍尔器件，其中，一个垂直霍尔器件与另一个垂直霍尔器件的电流方向成90度夹角。

10.根据权利要求8所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

所述垂直霍尔器件包括：p型硅；自p型硅的上表面延伸入所述p型硅内的n型硅构成势阱；位于n型硅上表面的电极。

11.根据权利要求10所述的360度磁角度传感器，其特征在于，

位于n型硅上表面的电极包括电源端VDD、两个接地端，以及第一输出端和V+和第二输出端V-，

其中，电源端VDD位于中间，第一输出端和V+和第二输出端V-位于电源端VDD的两侧；两个接地端位于电源端VDD的两侧。