專利名稱：一種霍爾器件誤差補償電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及了一種霍爾器件誤差補償電路，特別涉及一種制造半導體器件的離子注入機中用于檢測磁場的誤差補償電路。
背景技術：
隨著半導體器件集成度越來高，晶圓尺寸越來越大，單位器件尺寸越來越小，對各半導體工藝設備提出了更高的要求。在離子注入機中，離子源通過放電所產(chǎn)生的離子是多種離子的混合離子。而注入到晶片中的離子要求單一純凈的離子，因此必須將所需要的離子種類分選出來。其分選原理是利用洛淪磁力，即帶電粒子在恒定磁場(B)中的運動軌跡(R)與帶電粒子質(zhì)量(m)、帶電粒子能量(E)以及電荷數(shù)的滿足關系式BR = 144. 5*(mE)0. 5/q。磁場B與產(chǎn)生磁場的線圈的匝數(shù)N以及流過線圈的電流I成正比即 B IN0注入束流的穩(wěn)定性及束流的純度與磁場B的穩(wěn)定性及精度密切相關。在當今大部分的注入機系統(tǒng)中，磁場的控制由電流取樣控制電源輸出電流穩(wěn)定型改為直接由霍爾器件采樣磁場量來控制電源的輸出電流的模式。因此霍爾器件的采集電路精確性和穩(wěn)定性對于磁場的穩(wěn)定性和精度至關重要。由于霍爾器件材料的電阻率、遷移率和載流子濃度都隨著溫度而變化，霍爾器件的性能參數(shù)必然隨溫度而變化，致使霍爾電勢變化，產(chǎn)生溫度誤差； 另由于工藝沒有將霍爾電極對稱地焊在霍爾器件的兩側(cè)，使兩電極點不能完全位于同一個等位面上，此外霍爾器件的電阻率不均勻或激勵端接觸不良，致使輸出端產(chǎn)生不等位電勢。 從而造成檢測不精確，磁場不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本專利介紹了一種霍爾器件誤差補償電路，能有效的補償溫度誤差，及將霍爾器件的輸出端的不等位電勢降到最小。本專利通過以下技術方案實現(xiàn)一種霍爾器件誤差補償電路包括恒交流源1、具有溫度系數(shù)的電感2、繞線電感3、校正電阻4、負載電阻5、霍爾器件6，具有溫度系數(shù)電感7、繞線電感8、變壓器9電阻10放大器11及接地端12所述的恒交流源1產(chǎn)生頻率和幅度可調(diào)的恒交流信號；所述的具有溫度系數(shù)的電感2(設為負溫度系數(shù))與繞線電感3構成一組耦合電感。所述的電感2與繞線電感3構成耦合電感，用于補償溫度誤差。電感2串接在霍爾器件6的激勵端正極I+，其輸出的溫度補償電壓通過與其耦合的繞線電感3送到霍爾器件6的輸出端。由于耦合電感的溫度系數(shù)可覆蓋各類霍爾器件6的溫度系數(shù)，且符號相反，故可通過改變繞線電感3的匝數(shù)來改變互感線圈的互感系數(shù)M,從而得到不同的補償電壓，使溫度誤差補償達到最佳效果；所述的負載電阻5采用與霍爾器件6相同溫度系數(shù)的高精密電阻，并聯(lián)在霍爾器件6的輸出端，用于補償霍爾器件6的溫度誤差；所述的校正電阻4、及電阻10均采用高精密、低溫漂電阻；
所述的電感7與繞線電感8構成耦合電感，并聯(lián)在霍爾器件6的激勵端負極I-和與輸出端負極V-，用于補償霍爾器件6的零位誤差，使霍爾器件6的輸出端的正極V+和負極V-處于等電位狀態(tài)；所述的變壓器9采用金屬屏蔽的升壓變壓器；所述的放大器11采用差動放大器。本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點1.該電路不僅通過并聯(lián)負載電阻5來補償溫度誤差，而且采用了由電感2和繞線電感3構成的耦合電感補償霍爾器件6溫度誤差，由于耦合電感的溫度系數(shù)可覆蓋各類霍爾器件的溫度系數(shù)，故只需通過改變互感線圈的互感系數(shù)M來得到不同的補償電壓，使溫度誤差補償達到最佳效果；2、電感7與繞線電感8構成耦合電感，并聯(lián)在霍爾器件6的激勵端負極I-和與輸出端負極V-，用于補償霍爾器件6的零位誤差，使霍爾器件6的輸出端的正極V+和負極 V-處于等電位狀態(tài)，通過改變互感線圈的互感系數(shù)M來得到不同的補償電壓，使不等位電勢降到最小。


圖1是本專利霍爾器件誤差補償電路原理框2是本專利霍爾器件誤差補償電路具體實施例原理圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1具體實施例對本發(fā)明作進一步介紹，但不作為對本專利的限定。圖2為霍爾器件誤差補償電路具體實施例原理圖，它包2個連接器、2個具有溫度系數(shù)的電感、2個繞線電感、5個電阻、四個二極管及一個組件等，由這些為數(shù)不多的元器件有機地組合在一起并構成了一個簡單可靠的霍爾器件誤差補償電路。其具體的工作原理如下電路所需的士 15V工作電源、地以及恒交流信號均從連接器Jl引入。將霍爾器件 6置于需檢測的磁場中，為了防止霍爾器件6電極接觸不良的現(xiàn)象，霍爾器件的激勵端和輸出端直接通過焊接來完成。從Jl第1腳輸入的恒交流信號經(jīng)霍爾器件6激勵端的正極I+，串接到具有溫度系數(shù)電感Li，霍爾器件激勵端的負極I-串接繞線電感L3到地。其輸出的溫度補償電壓通過繞線電感L3送到霍爾器件6的輸出端。電感Ll與繞線電感L2構成耦合電感，用于補償溫度誤差。由于耦合電感的溫度系數(shù)可覆蓋各類霍爾器件H的溫度系數(shù)，且符號相反，故可通過改變繞線電感L2的匝數(shù)來改變耦合線圈的互感系數(shù)M，從而得到不同的補償電壓。而當霍爾器件H置于恒定磁場B中時，霍爾器件H的輸出端V+與V-間將產(chǎn)生的霍爾電勢Vh = KhIB (Kh為靈敏度系數(shù)，它與材料的摻雜濃度和幾何尺寸有關)。再通過負載電阻RL溫度誤差補償，經(jīng)變壓器T升壓和限流電阻R6后，送到UlA的第3腳，與繞線電感L2獲得的溫度補償電壓一起構成一個差動放大器，使溫度誤差補償達到最佳效果。Dl、D2、D3及Dl用于鉗位保護。電感L3與繞線電感L4構成耦合電感，并聯(lián)在霍爾器件6的激勵端負極1_和與輸
4出端負極V-，用于補償霍爾器件6的零位誤差，可通過改變繞線電感8的匝數(shù)來改變耦合線圈的互感系數(shù)M,使霍爾器件6的輸出端的正極V+和負極V-處于等電位狀態(tài)。
本實專利的特定實施例已對本專利的內(nèi)容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而言，在不背離本專利精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構成對本專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。
權利要求
1.一種霍爾器件誤差補償電路，其特征在于該電路包括恒交流源1、電感2、繞線電感 3、校正電阻4、負載電阻5、霍爾器件6、電感7、繞線電感8、變壓器9、電阻10、放大器11及接地端12。
2.如權利要求1所述的一種霍爾器件誤差補償電路，其特征在于所述的負載電阻5 并聯(lián)在霍爾器件的輸出端，用于補償霍爾器件的溫度誤差；所述的電感2與繞線電感3構成耦合電感，用于補償溫度誤差。
3.如權利要求1所述的一種霍爾器件誤差補償電路，其特征在于所述的電感7與繞線電感8構成耦合電感，并聯(lián)在霍爾器件6的激勵端負極I-和與輸出端負極V-，用于補償霍爾器件6的零位誤差，使霍爾器件6的輸出端的正極V+和負極V-處于等電位狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種霍爾器件誤差補償電路，該電路包括恒交流源1、電感2、繞線電感3、校正電阻4、負載電阻5、霍爾器件6、電感7、繞線電感8、變壓器9、電阻10、放大器11及接地端12。該電路不僅通過并聯(lián)負載電阻5來補償溫度誤差，而且采用了由電感2和繞線電感3構成的補償器件耦合電感，使溫度誤差補償達到最佳效果；另在霍爾器件6的激勵端與輸出端并聯(lián)上由電感7和繞線電感8構成耦合電感來補償霍爾器件6的零位誤差，使不等位電勢降到最小。本發(fā)明電路簡單，時間特性好，對于進行磁場檢測的霍爾器件溫度漂移及零位誤差進行自動補償，使之更加準確可靠。
文檔編號G01R33/07GK102445671SQ201010514189
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權日2010年10月13日
發(fā)明者伍三忠, 唐景庭, 孫勇, 彭彬, 彭立波 申請人:北京中科信電子裝備有限公司