[发明专利]三维霍尔传感器结构及制备方法

说明书

本发明提供了一种三维霍尔传感器结构及制备方法，涉及化合物半导体的技术领域，包括：一复合半导体结构，所述复合半导体结构上形成有2N个两两相对设置的霍尔器件，N≥2；所述2N个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影分布成一预设的对称关系。解决了现有技术中三维霍尔传感器需要复杂封装工艺来实现的技术问题，达到了通过简单的工艺实现三维霍尔传感器的技术效果。

技术领域

本发明涉及化合物半导体技术领域，尤其是涉及一种三维霍尔传感器结构及制备方法。

背景技术

霍尔器件是一种利用霍尔效应的磁传感器，一般用于检测磁场及其变化，广泛应用于工业级与消费级电子产品中。其中霍尔效应是指当磁场作用于金属导体、半导体中的载流子时，使载流子发生偏转，从而在垂直于电流和磁场的方向产生一个附加电场，使半导体两端产生横向电位差的物理现象。根据霍尔效应制造的霍尔传感器，可将探测到的磁场信号转换为电信号进行输出。

不同类型的霍尔传感器在包括汽车电子、生物医学、工业传感、消费电子等等领域有着广泛的应用，是传感产业的重要组成部分。随着科学技术发展，用于探测一维磁场的常规一维霍尔传感器已无法满足多维磁场的探测需求。与一维霍尔传感器相比，三维霍尔传感器拥有多维方向的磁场探测能力与更广泛的应用场景。在特定三维空间内，即便存在不同方向的磁场信号，三维霍尔传感器仍然可以完成磁场信号的探测，并将其转变为电信号进行输出，经过后续信号处理后，为相关应用提供多元数据。

现有的三维霍尔传感器通常使用三个相互正交的一维霍尔传感器来实现三维传感，因此要实现该种三维霍尔传感器就必须使用多块芯片的三维集成封装，在封装时需要精确的使三个一维霍尔传感器保持相互垂直才能实现三维霍尔传感器的测量精确性，不但工艺成本高，制造工艺复杂。并且该种封装形式造成结构稳定性差，对外部冲击的耐受度低，极易导致封装体内部结构失衡，影响测量精度与功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维霍尔传感器结构及制备方法，以解决现有技术中存在的三维霍尔传感器需要复杂封装工艺来实现的技术问题。

本发明提供一种三维霍尔传感器结构，其中，包括：

一复合半导体结构，所述复合半导体结构上形成有2N个两两相对设置的霍尔器件，N≥2；

所述2N个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影分布成一预设的对称关系。

进一步的，所述预设的对称关系包括：

2N个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影分布关于所述复合半导体结构的底面形状的中心对称；或者

2N个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影的中心之间不交叉的连线围成的闭合图形为中心对称图形；或者

2N个霍尔器件中每一个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影均关于所述复合半导体结构的底面形状的至少一条对称轴与2N个霍尔器件中另一个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影对称；或者

2N个霍尔器件中至少一个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影均关于所述复合半导体结构的底面形状的至少一条对称轴与2N个霍尔器件中另一个霍尔器件于所述复合半导体结构的底面上的投影对称。

进一步的，所述复合半导体结构的底面形状的每两条相对的边关于所述复合半导体结构底面的中心对称。

进一步的，所述复合半导体结构的底面形状为矩形。

进一步的，所述复合半导体结构的底面形状为正方形。

进一步的，每个所述霍尔器件靠近所述复合半导体结构的底面形状的边设置。

进一步的，每个所述霍尔器件包括激励电极组及检测电极组，所述激励电极组中激励电极的连线与所述检测电极组中检测电极的连线相互正交。