【手続補正書】
【提出日】平成31年4月1日(2019.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１００ナノメートル未満の厚さを有し、銅酸化物であるホールプレートと、
前記ホールプレートと直接接触し約０．１ナノメートルから５ナノメートルの範囲の厚さを有する接着層と
を含む、ホール効果検出素子。
【請求項２】
前記ホールプレートの前記厚さが約１０ｎｍ未満である、請求項１に記載のホール効果検出素子。
【請求項３】
前記ホールプレートが約１０１９キャリア／ｍ３から約１０２６キャリア／ｍ３の範囲のキャリア濃度を有する、請求項１に記載のホール効果検出素子。
【請求項４】
前記ホールプレートが約１０２２キャリア／ｍ３から１０２４キャリア／ｍ３の範囲のキャリア濃度を有する、請求項３に記載のホール効果検出素子。
【請求項５】
前記銅酸化物が酸化第一銅である、請求項１に記載のホール効果検出素子。
【請求項６】
前記接着層がルテニウム又はルテニウム酸化物のうちの１つである、請求項１に記載のホール効果検出素子。
【請求項７】
半導体材料又は絶縁体材料のうちの１つを含む基板をさらに含み、
前記接着層がプレート材料と基板材料との間に配置された、請求項１に記載のホール効果検出素子。
【請求項８】
前記半導体基板材料上に集積回路をさらに含む、請求項７に記載のホール効果検出素子。
【請求項９】
前記ホール効果検出素子の底部又は基板側から前記ホール効果検出素子を前記集積回路へ接続するビアをさらに含む、請求項８に記載のホール効果検出素子。
【請求項１０】
前記基板又は集積回路から離れた前記ホール効果検出素子の上面又は最も遠い側面から前記ホール効果検出素子を前記集積回路へ接続するビアをさらに含む、請求項８に記載のホール効果検出素子。
【請求項１１】
前記半導体材料がシリコンを含む、請求項７に記載のホール効果検出素子。
【請求項１２】
前記絶縁体材料がガラス又はセラミック材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載のホール効果検出素子。
【請求項１３】
前記絶縁体材料がアルミナを含む、請求項７に記載のホール効果検出素子。
【請求項１４】
前記絶縁体材料が酸化物又は窒化物を含む、請求項７に記載のホール効果検出素子。
【請求項１５】
前記ホールプレートと直接接触するパッシベーション層をさらに含む、請求項１に記載のホール効果検出素子。
【請求項１６】
前記パッシベーション層が窒化物、酸化物、重合体、ポリイミド、又はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）のうちの少なくとも１つである、請求項１５に記載のホール効果検出素子。
【請求項１７】
半導体材料又は絶縁体材料のうちの１つを含む基板と、
前記基板と直接接触する絶縁層と、
約０．１ナノメートルから５ナノメートルの範囲の厚さを有し、前記絶縁層と直接接触し、ルテニウム又はルテニウム酸化物のうちの１つである、接着層と、
前記接着層と直接接触し、約１００ナノメートル未満の厚さを有し、銅酸化物である、ホールプレートと
を含むホール効果検出素子
を含むセンサ。
【請求項１８】
前記ホールプレートの前記厚さが約１０ｎｍ未満である、請求項１７に記載のセンサ。
【請求項１９】
前記ホールプレートが約１０２２キャリア／ｍ３から１０２４キャリア／ｍ３の範囲のキャリア濃度を有する、請求項１７に記載のセンサ。
【請求項２０】
前記半導体材料がシリコンを含む、請求項１７に記載のセンサ。
【請求項２１】
前記絶縁体材料がガラス又はセラミック材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項１７に記載のセンサ。
【請求項２２】
前記絶縁体材料がアルミナを含む、請求項２１に記載のセンサ。
【請求項２３】
前記ホールプレートと直接接触しているパッシベーション層をさらに含む、請求項１７に記載のセンサ。
【請求項２４】
前記パッシベーション層が窒化物、酸化物、ポリイミド、又はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）のうちの少なくとも１つである、請求項２３に記載のセンサ。
【請求項２５】
前記センサが電流センサ又は速度センサのうちの１つである、請求項１７に記載のセンサ。
【請求項２６】
ホール効果検出素子を製造するための方法であって、
基板上に、約１００ナノメートル未満の厚さを有し、銅酸化物である、プレート材料を形成するステップと、
前記ホールプレートと直接接触し、約０．１ナノメートルから５ナノメートルの範囲の厚さを有し、ルテニウム又はルテニウム酸化物のうちの１つである、接着層を形成するステップと
を含む、方法。
【請求項２７】
前記ホールプレートが１０ｎｍ未満の厚さを有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ホールプレートが約１０１９キャリア／ｍ３から約１０２６キャリア／ｍ３の範囲のキャリア濃度を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ホールプレートの前記厚さが約１ｎｍから１０ｎｍの範囲であり、前記キャリア濃度が約１０２２キャリア／ｍ３から１０２４キャリア／ｍ３である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
真空下のチャンバ内で銅をスパッタリングするステップと、
前記チャンバ内に酸素を導入するステップと
を含む、プレート材料を形成するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
真空下のチャンバ内で銅をスパッタリングするステップ及び前記チャンバ内に酸素を導入するステップが、チャンバ内に酸素を導入しながら真空下の前記チャンバ内で銅をスパッタリングするステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
真空下のチャンバ内で銅をスパッタリングするステップ及び前記チャンバ内に酸素を導入するステップが、チャンバ内に酸素を導入する前に真空下の前記チャンバ内で銅をスパッタリングするステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
真空下のチャンバ内で銅をスパッタリングするステップ及び前記チャンバ内に酸素を導入するステップが、チャンバ内に酸素を導入した後に真空下の前記チャンバ内で銅をスパッタリングするステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
約１００ナノメートル未満の厚さを有するホールプレートであって、金属窒化物材料又は金属酸化物材料を含み、強磁性材料を含まない、ホールプレートと、
前記ホールプレートと直接接触する接着層と
を含む、ホール効果検出素子。
【請求項３５】
前記ホールプレートの前記厚さが約１０ｎｍ未満である、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項３６】
前記ホールプレートが約１０１９キャリア／ｍ３から約１０２６キャリア／ｍ３の範囲のキャリア濃度を有する、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項３７】
前記ホールプレートが約１０２２キャリア／ｍ３から１０２４キャリア／ｍ３の範囲のキャリア濃度を有する、請求項３６に記載のホール効果検出素子。
【請求項３８】
前記ホールプレートが金属窒化物材料を含む、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項３９】
前記金属窒化物材料がタンタル窒化物又はチタン酸窒化物のうちの少なくとも１つを含む、請求項３８に記載のホール効果検出素子。
【請求項４０】
前記ホールプレートが金属酸化物材料を含む、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項４１】
前記金属酸化物材料が銅酸化物を含む、請求項４０に記載のホール効果検出素子。
【請求項４２】
前記銅酸化物が酸化第一銅である、請求項４１に記載のホール効果検出素子。
【請求項４３】
前記ホールプレートが銅酸化物を含み、前記接着層がタンタルを含む、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項４４】
前記接着層が約０．１ナノメートルから約５ナノメートルの範囲の厚さを有する、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項４５】
半導体材料又は絶縁体材料のうちの１つを含む基板をさらに含み、
前記接着層が前記ホールプレートと前記基板との間に配置された、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項４６】
前記ホールプレートが銅酸化物を含む、請求項４５に記載のホール効果検出素子。
【請求項４７】
前記基板上に配置された集積回路をさらに含む、請求項４５に記載のホール効果検出素子。
【請求項４８】
前記ホール効果検出素子の底部又は基板側から前記ホール効果検出素子を前記集積回路へ接続するビアをさらに含む、請求項４７に記載のホール効果検出素子。
【請求項４９】
前記基板又は集積回路から離れた前記ホール効果検出素子の上面又は最も遠い側面から前記ホール効果検出素子を前記集積回路へ接続するビアをさらに含む、請求項４７に記載のホール効果検出素子。
【請求項５０】
前記半導体材料がシリコンを含む、請求項４５に記載のホール効果検出素子。
【請求項５１】
前記基板が前記絶縁体材料を含み、前記絶縁体材料がガラス又はセラミック材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項４５に記載のホール効果検出素子。
【請求項５２】
前記基板が前記絶縁体材料を含み、前記絶縁体材料がアルミナを含む、請求項４５に記載のホール効果検出素子。
【請求項５３】
前記基板が前記絶縁体材料を含み、前記絶縁体材料が酸化物又は窒化物を含む、請求項４５に記載のホール効果検出素子。
【請求項５４】
前記ホールプレートと直接接触するパッシベーション層をさらに含む、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項５５】
前記パッシベーション層が窒化物、酸化物、重合体、ポリイミド、又はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）のうちの少なくとも１つである、請求項５４に記載のホール効果検出素子。
【請求項５６】
半導体材料又は絶縁体材料のうちの１つを含む基板と、
前記基板と直接接触する絶縁層と、
約０．１ナノメートルから５ナノメートルの範囲の厚さを有し、前記絶縁層と直接接触する接着層と、
前記接着層と直接接触し、約１００ナノメートル未満の厚さを有し、強磁性材料を含まない、ホールプレートと
を含むホール効果検出素子
を含むセンサ。
【請求項５７】
前記ホールプレートの前記厚さが約１０ｎｍ未満である、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項５８】
前記ホールプレートが約１０２２キャリア／ｍ３から１０２４キャリア／ｍ３の範囲のキャリア濃度を有する、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項５９】
前記ホールプレートが金属窒化物材料である、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項６０】
前記金属窒化物材料がタンタル窒化物又はチタン酸窒化物のうちの少なくとも１つを含む、請求項５９に記載のセンサ。
【請求項６１】
前記ホールプレートが金属酸化物材料である、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項６２】
前記金属酸化物材料が銅酸化物又はルテニウム酸化物を含む、請求項６１に記載のセンサ。
【請求項６３】
前記銅酸化物が酸化第一銅である、請求項６２に記載のセンサ。
【請求項６４】
前記ホールプレートが銅酸化物を含み、前記接着層がタンタルを含む、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項６５】
前記接着層がタンタルを含む、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項６６】
前記接着層がタンタルを含む、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項６７】
前記ホールプレートが磁性を持たない、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項６８】
前記ホールプレートが磁性を持たない、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項６９】
前記ホールプレートが金属合金からならない、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項７０】
前記ホールプレートが金属合金からならない、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項７１】
約１００ナノメートル未満の厚さを有し、金属窒化物材料又は金属酸化物材料からなる、ホールプレートと、
前記ホールプレートと直接接触する接着層と
を含む、ホール効果検出素子。
【請求項７２】
前記接着層が約０．１ナノメートルから約５ナノメートルの範囲の厚さを有する、請求項７１に記載のホール効果検出素子。
【請求項７３】
半導体材料又は絶縁体材料のうちの１つを含む基板と、
前記基板と直接接触する絶縁層と、
前記絶縁層と直接接触する接着層と、
前記接着層と直接接触し、約１００ナノメートル未満の厚さを有し、金属窒化物材料又は金属酸化物材料からなる、ホールプレートと
を含むホール効果検出素子
を含むセンサ。
【請求項７４】
前記接着層が約０．１ナノメートルから約５ナノメートルの範囲の厚さを有する、請求項７３に記載のセンサ。
【請求項７５】
前記ホールプレートが金属窒化物材料又は金属酸化物材料からなる、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項７６】
前記ホール効果検出素子が強磁性材料を含まない、請求項３４に記載のホール効果検出素子。
【請求項７７】
前記ホール効果検出素子が強磁性材料を含まない、請求項５６に記載のセンサ。
【請求項７８】
前記ホールプレートが強磁性材料を含まない、請求項７１に記載のホール効果検出素子。
【請求項７９】
前記ホール効果検出素子が強磁性材料を含まない、請求項７３に記載のセンサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
多様な図面内の同様の参照符号は、同様の要素を示す。
本明細書では、ホール効果検出素子の感度を顕著に改善するホールプレートを説明する。具体的には、ホールプレートは、たとえば金属酸化物又は金属窒化物などの金属を含むプレート材料を有するように形成される。さらにホールプレートは、約０．５ナノメートルから約１００ナノメートルの厚さを有するように製造され得る。いくつかの実施例では、ホールプレートのキャリア濃度は、約１０１９から約１０２６である。本明細書で説明されるホールプレートのキャリア濃度は、キャリア／ｍ３の単位である。ある具体的な実施例では、ホールプレートの厚さは約１０ｎｍ未満であり、キャリア濃度は約１０２２から１０２４である。Ｉがプレートの長さを横断する電流、Ｂが磁界、ｔがプレートの厚さ、ｅが電気素量、ｎがキャリア電子の電荷キャリア密度であるとき、ホール電圧ＶＨが−（ＩＢ）／（ｎｔｅ）に等しいならば、本明細書で説明するホール素子は、現在使用されているホール素子より１０から１０００倍のオーダーで高感度に増大された感度を有する。