電流檢測電路和配備有該電流檢測電路的磁檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測在線圈中流動的電流的電流檢測電路，以及配備有該電流檢測電路的磁檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在【背景技術(shù)】中已知形成在半導(dǎo)體基板上的電流檢測電路。例如，專利文獻1公開了與用于向諸如線圈的負載施加電流的輸出M0SFET并聯(lián)設(shè)置檢測M0SFET并且該檢測M0SFET鏡射由該輸出M0SFET輸出到該負載的輸出電流以便執(zhí)行電流檢測的一種配置。根據(jù)電流檢測裝置的配置，將檢測M0SFET形成為尺寸(平面面積)小于輸出M0SFET的尺寸。由于該配置，可以檢測其中以對應(yīng)于檢測M0SFET的尺寸與輸出M0SFET的尺寸之間的比的倍率鏡射輸出電流的微小檢測電流以監(jiān)控輸出電流。
[0003]在【背景技術(shù)】中，已經(jīng)眾所周知的是，在半導(dǎo)體基板上形成螺旋金屬配線，使得可以在半導(dǎo)體基板上一體形成線圈(例如專利文獻2)。
[0004]引文列表
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:JP-A_2011-95146
[0007]專利文獻2 JP-A-2009-188343

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]近年來，一直期望可以準確地檢測在半導(dǎo)體基板上一體形成的金屬配線構(gòu)成的線圈中流動的電流。然而，當使用如專利文獻1中所公開的電流檢測裝置時，存在電路配置可能是復(fù)雜的并且電路規(guī)模會增大的問題。
[0010]因此，例如，已經(jīng)考慮使用如圖4中所示的相對簡單的電路配置來檢測在線圈中流動的電流。圖4中所示的電路示例具有包括輸出緩沖器101、線圈102、輸出緩沖器101的復(fù)制電路103、具有為線圈102的電阻值的Μ倍(Μ>1)高的電阻值的電阻器104以及IV轉(zhuǎn)換電路105的配置。
[0011]輸出緩沖器101具有Ρ型M0S晶體管101a和N型M0S晶體管101b串聯(lián)連接的配置。輸出緩沖器101根據(jù)輸入到每個M0S晶體管101a或101b的柵極的驅(qū)動信號SG1或者SG2向線圈102輸出線圈電流Icoil。線圈102由形成在半導(dǎo)體基板上的螺旋金屬配線構(gòu)成。
[0012]復(fù)制電路103具有P型晶體管103a和N型M0S晶體管103b串聯(lián)連接并且P型M0S晶體管103a和N型M0S晶體管103b基于與輸出緩沖器101的驅(qū)動信號相同的驅(qū)動信號SG1或者SG2而操作的配置。復(fù)制電路103根據(jù)輸入到每個M0S晶體管103a或103b的柵極的驅(qū)動信號SG1或者SG2向電阻器104輸出電流lout。電阻器104由多晶硅在半導(dǎo)體基板上形成。在將復(fù)制電路103的每個M0S晶體管103a或103b的尺寸設(shè)定為輸出緩沖器101的MOS晶體管101a或101b中的每一個的尺寸的1/M倍大的情況下，從復(fù)制電路103輸出的電流lout變?yōu)閺妮敵鼍彌_器101輸出到線圈102的線圈電流Icoil的1/M倍高。電阻器104的電阻值Rout為線圈102的電阻值Rc的Μ倍高。因此，輸出緩沖器101的輸出端子的電位VI和復(fù)制電路103的輸出端子的電位V2變得彼此相等。
[0013]IV轉(zhuǎn)換電路105包括電阻器106和運算放大器107。IV轉(zhuǎn)換電路105將在電阻器104中流動的電流lout施加到電阻器106以對電流lout執(zhí)行IV轉(zhuǎn)換。S卩，假設(shè)電阻器106的電阻值為r。在這種情況下，IV轉(zhuǎn)換電路105的輸出Vout持有關(guān)系Vout = _r.lout。這里，由于在電阻器104中流動的電流lout持有關(guān)系lout = (1/M).Icoil，因此IV轉(zhuǎn)換電路105的輸出Vout持有關(guān)系Vout = -(r/M) ?Icoil。因此，圖4中所示的電路具有可以檢測在線圈102中流動的電流Icoil而沒有復(fù)雜化電路配置的優(yōu)點。
[0014]另一方面，當使用如圖4中所示的簡單的電路配置時，出現(xiàn)了新的問題，即由于由形成在半導(dǎo)體基板上的金屬配線構(gòu)成的線圈102和由多晶硅形成的電阻器104之間的溫度特性的差異，電流檢測準確性可能惡化。例如，選擇其中相對于溫度改變的電阻值改變可以被抑制到比較小的值的多晶硅來形成電阻器104。因此，可以將相對于溫度改變的電阻器104的電阻值改變抑制得較小。另一方面，由鋁(A1)、銅(Cu)等的金屬配線構(gòu)成的線圈102相對于溫度改變具有比多晶硅的電阻值改變更大的電阻值改變。因此，電阻器104的溫度特性和線圈102的溫度特性變得相互不一致。因此，線圈102的電阻值Rc和電阻器104的電阻值Rout之間的關(guān)系特別是在高溫度區(qū)域中大大偏離1:M并且在電阻器104中流動的電流lout不為線圈電流Icoil的1/M倍高。因此，不可能準確檢測線圈電流Icoil。
[0015]已經(jīng)完成本發(fā)明以解決上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種具有比較簡單的電路配置以便即使當環(huán)境溫度改變時也能夠準確地檢測由形成在半導(dǎo)體基板上的金屬配線構(gòu)成的線圈中流動的電流的電流檢測電路，以及一種配備有該電流檢測電路的磁檢測裝置。
[0016]問題的解決方案
[0017]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的電流檢測電路包括:線圈，該線圈由形成在半導(dǎo)體基板上的金屬配線構(gòu)成；電阻器，該電阻器被設(shè)置在該半導(dǎo)體基板上該線圈附近的位置、由形成在該半導(dǎo)體基板上的金屬配線構(gòu)成，該金屬配線由與該線圈的材料相同的金屬材料制成，并且被布置為防止由于在該電阻器中流動的電流而生成任何磁場；輸出電路，該輸出電路根據(jù)該線圈與該電阻器之間的電阻比，通過公共端子相應(yīng)地向該線圈和該電阻器輸出電流，在該公共端子處，該線圈的一端與該電阻器的一端相互連接；以及檢測電路，該檢測電路檢測在該電阻器中流動的電流，從而檢測在該線圈中流動的電流。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明的磁檢測裝置包括:線圈，該線圈由形成在半導(dǎo)體基板上的金屬配線構(gòu)成；電阻器，該電阻器被設(shè)置在該半導(dǎo)體基板上該線圈附近的位置、由形成在該半導(dǎo)體基板上的金屬配線構(gòu)成，該金屬配線由與該線圈的材料相同的金屬材料制成，并且被布置為防止由于在該電阻器中流動的電流而生成任何磁場；磁檢測部，該磁檢測部被設(shè)置在該線圈附近的位置并且檢測外部磁場；以及電路，該電路在該磁檢測部檢測到該外部磁場時相應(yīng)地向該線圈和該電阻器施加電流。
[0019]發(fā)明的有利效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠使電路配置簡單，并且可以即使當環(huán)境溫度改變時也總是能夠準確地檢測在線圈中流動的電流。
【附圖說明】
[0021][圖1]圖1(a)是示出其中將磁檢測裝置設(shè)置在母線附近的預(yù)定位置的電流檢測裝置的配置的示例的圖，并且圖1(b)是用于說明磁檢測裝置如何檢測由于在母線中流動的電流而發(fā)生的磁場的圖。
[0022][圖2]圖2(a)是示出配備有該電流檢測電路的磁檢測裝置的配置的示例的電路圖，并且圖2(b)是示出電流檢測電路的配置的示例的電路圖。
[0023][圖3]圖3(a)和圖3(b)是示出其中線圈和電阻器在半導(dǎo)體基板上形成的圖案的示例的圖，并且圖3(c)是用于示出圖3(b)中的電阻器的配線圖案的沿線A-A的剖視圖。
[0024][圖4]圖4是示出檢測在線圈中流動的電流的電路的示例的圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將參照附圖詳細描述有關(guān)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。順便提及，下面將要描述的實施例中的相互共同的元素將用一個且相同的標號來指代，并且關(guān)于這些共同元件的重復(fù)描述將省略。
[0026]圖1圖示了電流檢測裝置1的配置的示例，該裝置包括配備有根據(jù)本發(fā)明的電流檢測電路的磁檢測裝置3。例如，如圖1(a)中所示，電流檢測裝置1具有母線2沿Y方向設(shè)置并且磁檢測裝置3被設(shè)置在母線2附近的預(yù)定位置的配置。電流I在母線2中例如在Y方向流動。在這種情況下，根據(jù)安培定律，順時針磁場B圍繞母線2發(fā)生，如圖1(a)中所示。磁場B與在母