一种垂直型霍尔器件及其制造方法

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种垂直型霍尔器件及其制造方法。

背景技术：

1、随着半导体技术的发展，半导体器件的发展也越来越迅速，例如霍尔器件。霍尔器件包括霍尔传感器，霍尔传感器是基于霍尔效应的磁传感器。由于霍尔传感器拥有体积小、重量轻、非接触式感应、可重复使用无磨损、不受灰尘、污渍和rf噪声影响、成本低且可兼容性高等诸多优势，被广泛应用于汽车工业、消费电子、家用电器、办公用品、医疗保健以及航空航天等各个领域。

2、霍尔传感器根据测量的磁场方向不同分为水平型霍尔传感器和垂直型霍尔传感器。但是当前垂直型霍尔传感器存在灵敏度低、失调高的问题，这些阻碍了垂直型霍尔传感器的实际应用。

3、因此现在亟需一种灵敏度高的垂直型霍尔传感器。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种垂直型霍尔器件及其制造方法，能够提高垂直型霍尔器件的灵敏度，增强霍尔器件的磁场响应能力。

2、本申请实施例提供了一种垂直型霍尔器件，所述霍尔器件包括：

3、衬底；

4、所述衬底的一侧形成有第一类型掺杂的多个接触；

5、多个所述接触之间设置有沟槽结构，在垂直于所述衬底所在平面的方向上，所述沟槽结构的深度大于所述接触的深度。

6、可选地，相邻的所述接触之间设置有沟槽结构。

7、可选地，所述沟槽结构和所述接触毗邻。

8、可选地，所述衬底包括第一类型掺杂阱区和第二类型掺杂衬底；

9、所述接触设置于所述第一类型掺杂阱区，所述第一类型掺杂阱区的掺杂浓度小于所述接触的掺杂浓度。

10、可选地，所述沟槽结构在所述衬底所在平面的延伸长度大于所述接触的延伸长度。

11、可选地，所述沟槽结构的深度和所述接触的深度的比值范围为2-5。

12、可选地，所述沟槽结构中填充有绝缘材料。

13、可选地，多个所述接触包括电极接触、探测接触和接地接触，所述探测接触设置于所述电极接触和所述接地接触之间。

14、可选地，所述接触在所述衬底所在平面的延伸方向和磁场方向平行。

15、本申请实施例提供了一种垂直型霍尔器件的制造方法，所述方法包括：

16、在衬底的一侧形成第一类型掺杂的多个接触；

17、对多个所述接触之间的衬底进行刻蚀形成沟槽结构，在垂直于所述衬底所在平面的方向上，所述沟槽结构的深度大于所述接触的深度。

18、本申请实施例提供了一种垂直型霍尔器件，霍尔器件包括：衬底，衬底的一侧形成有第一类型掺杂的多个接触，多个接触之间设置有沟槽结构，在垂直于衬底所在平面的方向上，沟槽结构的深度大于接触的深度，也就是说。通过在接触之间设置较深的沟槽结构，载流子需要绕过沟槽结构在接触之间进行流动，降低接触之间的短路效应，利用沟槽结构对载流子的运动路径进行长度增加，提高在磁场作用下偏转的载流子数量，进而提高探测得到的霍尔电压，从而提高霍尔器件的灵敏度，增强霍尔器件的磁场响应能力。

技术特征：

1.一种垂直型霍尔器件，其特征在于，所述霍尔器件包括：

2.根据权利要求1所述的霍尔器件，其特征在于，相邻的所述接触之间设置有沟槽结构。

3.根据权利要求1所述的霍尔器件，其特征在于，所述沟槽结构和所述接触毗邻。

4.根据权利要求1所述的霍尔器件，其特征在于，所述衬底包括第一类型掺杂阱区和第二类型掺杂衬底；

5.根据权利要求3所述的霍尔器件，其特征在于，所述沟槽结构在所述衬底所在平面的延伸长度大于所述接触的延伸长度。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的霍尔器件，其特征在于，所述沟槽结构的深度和所述接触的深度的比值范围为2-5。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的霍尔器件，其特征在于，所述沟槽结构中填充有绝缘材料。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的霍尔器件，其特征在于，多个所述接触包括电极接触、探测接触和接地接触，所述探测接触设置于所述电极接触和所述接地接触之间。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的霍尔器件，其特征在于，所述接触在所述衬底所在平面的延伸方向和磁场方向平行。

10.一种垂直型霍尔器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本申请提供一种垂直型霍尔器件及其制造方法，霍尔器件包括：衬底，衬底的一侧形成有第一类型掺杂的多个接触，多个接触之间设置有沟槽结构，在垂直于衬底所在平面的方向上，沟槽结构的深度大于接触的深度，也就是说，通过在接触之间设置较深的沟槽结构，载流子需要绕过沟槽结构在接触之间进行流动，降低接触之间的短路效应，利用沟槽结构对载流子的运动路径进行长度增加，提高在磁场作用下偏转的载流子数量，进而提高探测得到的霍尔电压，从而提高霍尔器件的灵敏度，增强霍尔器件的磁场响应能力。

技术研发人员：周思瑶,陆江,宋文君,刘涛,张国欢,李博
受保护的技术使用者：中国科学院微电子研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23