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公開番号2025030408
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023135682
出願日2023-08-23
発明の名称ホール素子及びその製造方法並びに半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H10N 52/80 20230101AFI20250228BHJP()
要約【課題】オーミック接触層と保護層との界面からの水分の侵入を阻止する。
【解決手段】ホール素子10は、基板11と、基板11の頂面11aに配置された感磁層12と、感磁層12を覆い、且つ感磁層12の所定の領域を露出させる開口13aを有する保護層13と、開口13aから露出する感磁層12に電気的に接続され、且つその一部が開口13aの周囲の保護層13に接しているオーミック接触層14と、オーミック接触層14の上に配置され、且つその一部がオーミック接触層14の周囲において保護層13と接している第1金属層15とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板の頂面に配置された感磁層と、
前記感磁層を覆い、且つ前記感磁層の所定の領域を露出させる開口を有する保護層と、
前記開口から露出する前記感磁層に電気的に接続され、且つその一部が前記開口の周囲において前記保護層に接しているオーミック接触層と、
前記オーミック接触層の上に配置され、且つその一部が前記オーミック接触層の周囲において前記保護層と接している金属層と
を備えるホール素子。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記金属層は、
前記オーミック接触層の上に配置された本体部と、
前記オーミック接触層の周囲において前記保護層と接している島部と
を有する請求項１に記載のホール素子。
【請求項３】
前記金属層の上に配置されためっき層をさらに備え、前記島部の前記オーミック接触層と対向する端面と前記オーミック接触層との間の隙間にめっき層の金属が埋め込まれている請求項２に記載のホール素子。
【請求項４】
前記めっき層は、前記金属層の前記本体部から前記島部にわたって連続的に配置されている請求項３に記載のホール素子。
【請求項５】
前記感磁層は、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体を含む請求項３に記載のホール素子。
【請求項６】
前記オーミック接触層は、前記感磁層と共晶体を形成する合金で形成された請求項５に記載のホール素子。
【請求項７】
前記金属層は、
前記オーミック接触層のボールアップを防止するための第１金属層と、
前記めっき層の下地を形成する第２金属層と
が積層された請求項６に記載のホール素子。
【請求項８】
基板の頂面に感磁層を形成する工程と、
前記感磁層の所定の領域を開口から露出させるように、前記感磁層が形成された前記頂面を覆う保護層を形成する工程と、
前記開口から露出する前記感磁層に電気的に接続され、且つその一部が前記開口の周囲の前記保護層と接しているオーミック接触層を形成する工程と、
前記オーミック接触層の上に形成され、その一部が前記オーミック接触層の周囲において前記保護層と接している金属層とを形成する工程と
を有するホール素子の製造方法。
【請求項９】
前記金属層を形成する工程は、
前記オーミック接触層の上に配置された本体部と、
前記オーミック接触層の周囲において前記保護層と接している島部と
を形成する請求項８に記載のホール素子の製造方法。
【請求項１０】
前記金属層の上にめっき層を形成する工程をさらに有し、前記めっき層を形成する工程は、前記島部の前記オーミック接触層と対向する側面と前記オーミック接触層との間の隙間にめっき層の金属を埋め込む請求項９に記載のホール素子の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ホール素子及びその製造方法並びに半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ホール素子は、磁気信号を電気信号に変換して検出するものであり、電流センサ、モータの回転角検出センサなどの幅広い分野で利用されている。従来のホール素子の構成として、例えば特許文献１に感磁層がＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）に不純物のＳｉ（シリコン）を添加したｎ型半導体で構成されたホール素子が開示されている。このホール素子は、基板上に感磁層が平面視で十字形状を成すように配置され、十字形状の感磁層の各端部の表面には電極が配置されて電気的に接続され、電極が配置されていない感磁層の表面はＳｉＮ（窒化ケイ素）などの保護層によって覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－５０３９４号公報
【０００４】
［概要］
ホール素子が高温多湿の環境に設置されると、ホール素子の感磁層の端部に電気的に接続するオーミック接触層と、感磁層の表面を覆う保護層との界面を通って水分が侵入して感磁層に達し、感磁層を劣化させることがあった。
【０００５】
本開示は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、オーミック接触層と保護層との界面からの水分の侵入を阻止するようなホール素子及びその製造方法並びに半導体装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本開示のホール素子は、基板と、基板の頂面に配置された感磁層と、感磁層を覆い、且つ感磁層の所定の領域を露出させる開口を有する保護層と、開口から露出する感磁層に電気的に接続され、且つその一部が開口の周囲の保護層と接しているオーミック接触層と、オーミック接触層の上に配置され、且つその一部がオーミック接触層の周囲において保護層と接している金属層とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、ホール素子の平面図である。
図２は、ホール素子の断面図である。
図３は、ホール素子の要部断面図である。
図４は、ホール素子の拡大断面図である。
図５は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図６は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図７は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図８は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図９は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図１０は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図１１は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図１２は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図１３は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
図１４は、ホール素子の製造方法のプロセスフロー図である。
【０００８】
［詳細な説明］
以下、ホール素子及びその製造方法並びに半導体装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態のホール素子１０の平面図である。図２は、図１における切断線ＩＩ－ＩＩによりホール素子１０を切断した断面図である。
【０００９】
ホール素子１０において、平面視で略矩形を有する基板１１の頂面１１ａには、略矩形の二つの対角線方向に延びる平面視で十字形状を形成するように感磁層１２が配置されている。感磁層１２が配置された基板１１の頂面１１ａを覆うように保護層１３が形成され、保護層１３には、十字形状の感磁層１２の端部及び当該端部に隣接する基板１１の頂面１１ａの一部を含む所定の領域が露出するように開口１３ａが形成されている。
【００１０】
また、ホール素子１０には、保護層１３の開口１３ａを覆うように配置され、感磁層１２の端部にそれぞれ電気的に接続された電極１７が配置されている。電極１７の底面と、保護層１３の開口１３ａから露出した領域、すなわち感磁層１２の端部及び当該端部に隣接する基板１１の頂面１１ａの一部を含む所定の領域との間には、感磁層１２と共晶体を形成するオーミック接触層１４、オーミック接触層１４のボールアップを防止する第１金属層１５及びめっきの下地を形成する第２金属層１６が順に積層されて介在し、感磁層１２と電極１７とを電気的に接続している。
（【００１１】以降は省略されています）

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