CN101512367A - 磁检测装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，特别地提供一种磁检测元件及其制造方法，使覆盖在绝缘保护层上的抗蚀剂层的形成范围适当，能够在凹凸较小的表面上高精度地形成磁检测元件及连接层，同时能防止上述抗蚀剂层的膜剥离，具有稳定特性。在布线层(35)上隔着上述绝缘保护层(41)重叠地形成抗蚀剂层(42)，此外，在上述绝缘保护层(41)上配置上述抗蚀剂层(42)的孔形成面(42b)的下面侧缘部(42b1)，并使上述抗蚀剂层(42)不延伸到上述布线层(35)的露出面(35b)。由此，能够在凹凸较小且倾斜平缓的绝缘表面上形成磁检测元件(10)及连接到上述磁检测元件(10)的电极层和引线层(17)，同时还能防止上述抗蚀剂层(42)的膜剥离，能获得具有稳定特性的磁检测装置。

Description

磁检测装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有利用各向异性磁阻效应(AMR效应)、巨磁阻效应(GMR效应)或隧道磁阻效应(TMR效应)来检测外部磁场的磁检测元件、和检测此检测元件的电阻的检测电路的磁检测装置及其制造方法。

背景技术

检测外部磁场的磁检测装置被使用为非接触式的ON-OFF开关、检测旋转相位或转数的旋转编码器等。现有的此种磁检测装置主要使用霍尔元件作为磁检测元件。但是，使用霍尔元件的的磁检测装置存在需要检测输出的修正电路、检测电路的电路结构复杂的缺点。关于此方面，利用磁阻效应的磁检测元件具有能使检测电路的电路结构比较简单、而且能进行高精度的外部磁场检测这样的优点。

磁检测装置由在基板上形成的检测电路、和隔着绝缘层在上述检测电路上形成的磁检测元件构成，成为通过形成在上述绝缘层中的孔来电连接上述磁检测元件、和构成上述磁电路的布线层的结构。

在半导体器件中，例如专利文献1的图2等所示，用绝缘性的保护层(钝化膜)覆盖并保护形成在基板上的铝布线和IC等功能元件上。为了隔离保护、机械地、化学地保护器件不受外部环境影响，通常进行上述保护层的形成。

专利文献1：JP特开平7-45616号公报

专利文献2：JP特开平4-257238号公报

发明内容

但是，上述保护层的表面是凹凸面，在上述保护层上成膜磁检测元件时，不能高精度地成膜上述磁检测元件。因此，虽然在专利文献1中，用等离子体氧化层覆盖形成在上述保护层表面的凹凸面，此后，研磨处理上述等离子体氧化层的表面，但这种方法会导致制造工序的复杂化，因而并不优选这种方法。

因此，虽然在使用抗蚀剂层来作为覆盖上述保护层的表面的凹凸面的材质时，不需要上述的研磨处理等，就能获得接近平坦面的表面，但在此成为问题的是上述抗蚀剂层的形成范围。即，因上述抗蚀剂层的形成范围不同，与在其上形成的磁检测元件连接的电极层等的龟裂和断线、或者抗蚀剂层的剥离就成为问题，不能制造具有稳定特性的磁检测装置。

因此，为了解决上述现有的课题而进行本发明，本发明的目的在于，特别地以提供一种磁检测元件及其制造方法，使覆盖在绝缘保护层上的抗蚀剂层的形成范围适当，在凹凸较小的表面上能高精度地形成磁检测元件及连接层，同时能防止上述抗蚀剂层的膜剥离，且具有稳定特性。

本发明的磁检测装置，其特征在于，具有：

磁检测元件，其利用了电阻因外部磁场而变化的磁阻效应；和检测电路，其检测上述磁检测元件的电阻的变化，

在基板上形成具有布线层的上述检测电路，用绝缘层覆盖在上述检测电路及上述基板上，

上述绝缘层具有：绝缘保护层，其从上述检测电路上形成到上述基板上，并且在上述布线层上的一部分形成了孔；和抗蚀剂层，其重叠在上述绝缘保护层上，并且，在沿膜厚方向与形成在上述绝缘保护层中的上述孔相对置的位置处设置孔，用于减缓由于上述基板和上述检测电路之间的高低不平而产生的、上述绝缘保护层的表面的高低不平，

上述抗蚀剂层隔着上述绝缘保护层一直延伸至上述布线层上，上述抗蚀剂层的孔形成面的下表面侧缘部配置在上述绝缘保护层上，并使上述抗蚀剂层不直接接触到上述布线层的上面，

在上述绝缘层的表面上形成上述磁检测元件，与上述磁检测元件连接的导电性的连接层通过上述孔内、一直被形成到上述布线层的露出面上，通过上述连接层来导通连接上述磁检测元件和上述布线层等。

在本发明中，通过在上述绝缘保护层上重叠设置抗蚀剂层，就能够使绝缘层的表面接近平坦面，并且，上述抗蚀剂层一直延伸至上述布线层上而形成，更进一步地，使上述抗蚀剂层的孔形成面的下表面侧缘部的位置适当，以使上述抗蚀剂层不直接接触到从上述孔露出的上述布线层上。因此，本发明中，就能在凹凸较小的绝缘表面上形成上述磁检测元件及连接层，同时还能防止上述抗蚀剂层的膜剥离，并能获得具有稳定特性的磁检测装置。

此外，在本发明中，优选上述抗蚀剂层的上述孔形成面由倾斜面形成，上述倾斜面按照从下面侧向上面侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。

此外，优选上述绝缘保护层的孔形成面由倾斜面形成，上述倾斜面按照从下面侧向上表侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。

由于上述的倾斜面形成，就能在倾斜平缓的倾斜面上形成上述连接层，能够在上述布线层间适当且容易地电连接上述磁检测元件。

在本发明中，优选上述绝缘保护层由SiN、SiO₂、Al₂O₃、TEOS、Ta₂O₅中任意1种或2种以上的叠层形成。特别地，优选上述绝缘保护层由SiN形成。由此，在制造过程中能机械地、及化学地适当保护上述检测电路，此外即便在产品化后，也能够适当地保护上述检测电路不受外部环境等影响。

本发明中，优选上述布线层由Al、Cu、Al-Si、Al-Si-Cu、Cr、Ta、W、Au、Ag-Pd、Ag-Pt-Pd中任意1种或2种以上的叠层形成。特别地，优选上述布线层由A1形成。能够实现上述布线层的低电阻，此外还适于引线接合等。本发明中即使用上述的材质形成上述布线层，也因上述抗蚀剂层不直接形成在上述布线层上，而能适当地防止上述抗蚀剂层的膜剥离。

在本发明中，可构成为，在上述绝缘层的表面中形成不因与上述磁检测元件串联连接的外部磁场而使电阻变化的固定电阻元件，设置在上述磁检测元件和上述固定电阻元件之间的连接层通过上述孔与上述布线层导通。

在本发明中，优选上述固定电阻元件由与上述磁检测元件相同的材料层形成。由此，能减少上述磁检测元件和上述固定电阻元件的温度系数(TCR)之间的偏差。

此外，本发明提供一种磁检测装置的制造方法，其中，上述磁检测装置具有：磁检测元件，其利用了电阻因外部磁场而变化的磁阻效应；和检测电路，其检测上述磁检测元件的电阻的变化；该制造方法的特征在于，包括：

(a)工序：在基板上形成上述检测电路；

(b)工序：从上述检测电路上到上述基板上通过溅射或CVD成膜形成绝缘保护层，此时在上述绝缘保护层中形成孔以使构成上述检测电路的布线层上的一部分露出；

(c)工序：在上述绝缘保护层上涂敷抗蚀剂层，至少减缓用上述绝缘保护层覆盖的上述基板和上述检测电路之间的高低不平，并且，在上述抗蚀剂层中形成孔，该孔与形成在上述绝缘保护层中的上述布线层上的孔在膜厚方向上重叠，此时在上述绝缘保护层上配置上述抗蚀剂层的孔形成面的下面侧缘部，并使上述抗蚀剂层不直接接触到上述布线层的上面；

(d)下述工序：在上述绝缘表面上形成上述磁检测元件，并且，连接到上述磁检测元件的导电性的连接层通过上述孔内、一直延伸至上述布线层的露出面上而形成，通过上述连接层使上述磁检测元件和上述布线层导通。

由此，在本发明中，能够在凹凸较小的绝缘表面上形成上述磁检测元件及连接层。并且，由于使上述抗蚀剂层的孔形成面的下面侧缘部的位置适当化，以使上述抗蚀剂层不直接接触到从上述孔露出的上述布线层上，所以没有上述抗蚀剂层剥离的问题。因此，无断线等，与现有的情形相比，能制造电稳定性等优良的磁检测装置。

在本发明中，优选在上述(b)工序中，由倾斜面形成在上述绝缘保护层中形成的孔形成面，上述倾斜面按照从下面侧向上面侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。

此外，优选在上述(c)工序中，由倾斜面形成在上述抗蚀剂层中形成的孔形成面，上述倾斜面按照从下面侧向上面侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。此时，优选在对上述抗蚀剂层进行热硬化前实施热处理，来形成上述倾斜面。

由于上述的倾斜面形成，就能在倾斜平缓的倾斜面上形成上述连接层，就能够通过上述连接层适当且容易地电连接上述磁检测元件和上述布线层。

此外，在本发明中，虽然在上述(b)工序中，不对上述绝缘保护层形成孔，而利用在上述(c)工序中形成的抗蚀剂层作为掩膜，去除从形成在上述抗蚀剂层中的孔露出的上述绝缘保护层，在上述绝缘保护层中形成上述布线层的上面露出的孔；但能够使制造过程简单而优选。

此外，在本发明中，虽然在上述(c)工序和上述(d)工序之间具有(e)工序，在上述抗蚀剂层上形成无机绝缘层作为上述磁检测元件的衬底膜，但能适当地形成上述磁检测元件而优选。

发明效果

根据本发明，通过在上述绝缘保护层上重叠设置抗蚀剂层，就能够使绝缘层的表面接近平坦面，同时上述抗蚀剂层一直延伸至布线层上而形成，并且使上述抗蚀剂层的孔形成面的下面侧缘部的位置适当，以使上述抗蚀剂层不直接接触到从上述孔露出的上述布线层上。因此，本发明中，就能在凹凸较小的绝缘表面上形成上述磁检测元件及连接层，同时还能防止上述抗蚀剂层的膜剥离，并能获得具有稳定特性的磁检测装置。

附图说明

图1是表示本实施方式的磁检测装置的斜视图。

图2是表示第1实施方式的磁检测装置的、图1的II-II线的纵剖面图。

图3是放大图2的一部分的放大纵剖面图。

图4是表示本实施方式的磁检测装置的制造工序的工序图(各图是与图2相同的纵剖面图)。

图5是表示未在布线层上重叠抗蚀剂层而形成的磁检测装置的纵剖面的FIB照片。

符号说明

1  磁检测装置

2  基板

15、16、18、19  电极层

17  引线层

10  磁检测元件

20  固定电阻元件

35  布线层

35b 露出面

36～38  有源元件

39  电阻器

40  绝缘层

41  绝缘保护层(钝化膜)

42  抗蚀剂层

42b、43b  孔形成面

42b1、43b1  下面侧缘部

43  绝缘覆盖层

44  孔

60  检测电路

70  剥离(lift off)用抗蚀剂层

80  树脂

具体实施方式

图1是表示本实施方式的磁检测装置的斜视图，图2是表示图1的磁检测装置的II-II线的纵剖面图，图3是放大图2的一部分的放大纵剖面图。

图1所示的磁检测装置1是磁检测元件10和固定电阻元件20及检测电路一体化后的IC组件，结构小型且薄型。

当此磁检测装置1接近磁铁M等磁场产生部件时，能获得例如脉冲状的ON输出。例如，此磁检测装置1在折叠式的便携式电话中内置于配置按键开关的本体部中。在具有液晶显示器件等显示装置的折叠部中搭载磁铁M，当本体部和折叠部成为折叠状态时，上述磁铁M接近磁检测装置1，用磁检测装置1检测自磁铁M产生的磁场，自此磁检测装置1获得ON输出。

此磁检测装置1的配置部位不限于上述便携式电话，例如也可以搭载在汽车上，能够在座位位置的检测部、安全带的拆装检测部等中使用。此外，通过改变电路结构，还能够在旋转的磁铁的旋转相位和转数的检测中使用。

磁检测元件10利用磁阻效应通过外部磁场使电阻变化。固定电阻元件20具有与磁检测元件10实质上相同的电阻，并且具有相同的温度系数，而且，是不因磁检测元件10所反应的大小的外部磁场不同而使电阻实质上变化的电阻元件。

磁检测元件10利用巨磁阻效应(GMR效应)检测外部磁场。上述磁检测元件10具有反铁磁层/固定磁层/非磁层/自由磁层的基本叠层结构。上述反铁磁层由Ir·Mn合金(铱·锰合金)或Pt·Mn合金(铂·锰合金)等形成。固定磁层和自由磁层由Co·Fe合金(钴·铁合金)或Ni·Fe合金(镍·铁合金)等形成。上述非磁层由Cu(铜)等非磁导电材料形成。除此之外，上述磁检测元件10的结构还具有保护层、衬底层等。

优选地，上述固定电阻元件20由与磁检测元件10相同的材料层形成。即，上述固定电阻元件20也具有由与上述磁检测元件10相同材料形成的反铁磁层、固定磁层、非磁层、自由磁层各层。但是，层叠顺序与上述磁检测元件10不同，在上述固定电阻元件20中，例如从下起按反铁磁层/固定磁层/自由磁层/非磁层的顺序(或相反)形成，构成上述固定电阻元件20的自由磁层，与上述固定磁层一起成为磁化方向固定的磁层，即使外部磁场变动，电阻值也不变化(已经不是自由磁层)。再有，构成上述固定电阻元件20的各层，虽然由与对应的上述磁检测元件10的各层相同的材质和膜厚形成，但在抑制温度系数(TCR)的偏差上是最佳的。

除GMR元件以外，上述磁检测元件10也可以是利用各向异性磁阻效应的AMR元件，利用隧道磁阻效应的TMR元件。

如图1所示，磁检测元件10及固定电阻元件20由其平面形状为弯曲形图案形成，其基本的电阻值变高。通过用上述弯曲形图案形成，就能够使消耗电流降低。构成上述磁检测元件10的固定磁层，通过反铁磁层的反铁磁耦合，被磁化固定在图1所示的Pin方向上。即，固定在与磁检测元件10的长边方向正交的方向上。因此，如图1所示，例如接近磁铁M的N极，按与Pin方向相反的方向来磁化构成上述磁检测元件10的自由磁层时，磁检测元件10的电阻值变为最大。此外，远离磁铁M，没有作用于自由磁层的外部磁化时，磁检测元件10的电阻值变为最小。

如图1所示，在磁检测元件10的一个端部设置由低电阻材料形成的电极层(连接层)15，在另一个端部设置同样由低电阻材料形成的电极层(连接层)18。在固定电阻元件20的一个端部设置由低电阻材料形成的电极层(连接层)16，在另一个端部也设置由低电阻材料形成的电极层(连接层)19。而且，磁检测元件10的电极层15和固定电阻元件20的电极层16由引线层(连接层)17连接，磁检测元件10和固定电阻元件20串联连接。以金、银、铜等低电阻材料为主体形成电极层及引线层，例如层叠铬/铜/铬而形成电极层及引线层。再有，一体地形成上述电极层15、16及上述引线层17。

上述电极层18、19的任意一个电极层是输入端子，另一个是接地端子，上述引线层17是输出端子。无外部磁场影响时，上述输出端子的电位是中点电位，一旦受到外部磁场影响，上述磁检测元件10的电阻值就变化，在此基础上上述引线层17中的电位也变化。在与上述引线层17连接的检测电路中，对相对于外部磁场的由于上述磁检测元件10的电阻变化而引起的电位变化进行检测，并且根据此检测结果生成ON·OFF的切换信号。

如图2所示，上述磁检测装置1在例如由硅(Si)形成的基板2上以固定的厚度形成未图示的二氧化硅(SiO₂)的衬底膜。

在上述衬底膜上形成构成检测电路的布线层35、有源元件(activeelement)36～38及电阻器39等。上述有源元件36～38是IC、差动放大器、比较仪、输出晶体管等。

优选地，上述布线层35由Al、Cu、Al-Si、Al-Si-Cu、Cr、Ta、W、Au、Ag-Pd、Ag-Pt-Pd中任意1种或2种以上的叠层形成。其中更优选由铝(Al)形成。由此，能用低电阻形成上述布线层35，此外，还能适当地进行未图示的引线接合等。

虽然以平坦面形成上述布线层35的上面35a，但也可以使从形成在后述的绝缘层40中的孔部44露出的上述布线层35的露出面35b成为比上述露出面35b的周围面35c更低的凹面。

如图2所示，从上述绝缘保护层35上到上述有源元件36～39上、上述电阻器39及上述基板2上，形成从下起按绝缘保护层41、抗蚀剂层42及绝缘覆盖层43的顺序而形成的绝缘层40。

在上述绝缘层40中，在上述布线层35上的一部分形成孔部44，从上述孔部44露出上述布线层35的上面35a。上述孔部44的平面形状是圆形、矩形等，并不特别限定。

如图2所示，除上述孔部44外，上述绝缘保护层(钝化膜)41被形成在上述布线层35上、上述有源元件36～38上、上述电阻器39上及上述基板2上的整个区域上。例如，上述绝缘保护层41优选由溅射或CVD成膜的SiN、SiO₂、Al₂O₃、TEOS(四乙氧基硅烷：tetraethoxysilane)、Ta₂O₅中任意1种或2种以上的叠层形成。其中，更优选由氮化硅(SiN)形成上述绝缘保护层41。由此，就能在上述布线层35、上述有源元件36～38上、上述电阻器39上适当地进行绝缘保护。此外，特别地，上述绝缘保护层41承担提高上述抗蚀剂层42和上述布线层35之间的粘合性的结合层的任务。溅射成膜的上述绝缘保护层41的平均膜厚为约0.5μm。另一方面，用约0.1～1.5μm的膜厚形成上述布线层35、上述有源元件36～38等膜厚，由于上述布线层35和基板2之间的高低不平、上述有源元件36～38和基板2之间的高低不平等，使得上述绝缘保护层41的表面41a成为陡的凹凸表面。

在本实施方式中，在上述绝缘保护层41上形成抗蚀剂层(平坦化抗蚀剂)42。在形成在上述绝缘保护层41的表面41a上的凹部内填埋上述抗蚀剂层42，使得上述抗蚀剂层42的表面42a整体上比上述绝缘保护层41的表面41a更接近平坦面。特别地，虽然在未形成检测电路的部分中，上述绝缘保护层41的表面41a也具有与上述抗蚀剂层42的表面42a同样高的平坦化度；但在形成上述检测电路的部分中，上述绝缘保护层41的表面41a比上述抗蚀剂层42的表面42a平坦化度差。通过在上述绝缘保护层上重叠上述抗蚀剂层，至少能在上述绝缘保护层41以上减缓上述基板和检测电路之间的高低不平，整体上使上述抗蚀剂层42的表面42a比上述绝缘保护层41的表面41a更接近平坦面。

为了确保更高的绝缘性、并使上述绝缘表面更接近平坦面，设置上述抗蚀剂层42。平坦化度，例如能以中心线平均粗糙度(Ra)为指标。再有，上述抗蚀剂层42的上述布线层35上的平均膜厚为约0.5～1.0μm。

在上述抗蚀剂层42上形成由氮化硅(SiN)、二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂0₃)中任意1种或2种以上的叠层形成的绝缘覆盖层(无机绝缘层)43。通过设置上述绝缘覆盖层43，就能更确实地确保绝缘性。此外，由无机绝缘层形成的上述绝缘覆盖层43，作为在上述绝缘层40上形成的磁检测元件10的衬底膜是最佳的。再有，不是必须形成上述绝缘覆盖层43。

如图2所示，隔着上述绝缘保护层41，除上述孔部44外，在上述布线层35上、上述有源元件36～38上、上述电阻器39上及上述基板2上的整个区域上形成上述抗蚀剂层42。

在上述实施方式中，如图3所示，上述抗蚀剂层42的孔形成面42b的下面侧缘部42b1比上述绝缘保护层41的孔形成面41b的下面侧缘部41b1更后退地设置在远离上述布线层35的露出面35b的方向(图示X1方向)上的上述绝缘保护层41上。即，上述抗蚀剂层42未延伸到上述布线层35的露出面35b上，上述抗蚀剂层42和上述布线层35不直接接触。

如图2、图3所示，在形成在上述抗蚀剂层42上的绝缘覆盖层43上形成磁检测元件10及固定电阻元件20，在上述磁检测元件10及固定电阻元件20的各端部形成上述电极层15、16、18、19，如图2、3所示，连在上述磁检测元件10的电极层15和上述固定电阻元件20的电极层16之间的上述引线层17被形成在上述孔部44内的上述绝缘覆盖层43的孔形成面43a上、上述抗蚀剂层42的孔形成面42b上、上述绝缘保护层41的孔形成面41a上、以及上述布线层35的露出面35b上。由此，上述磁检测元件10和上述固定电阻元件20通过上述电极层15、16及上述引线层17电连接到上述布线层35。

再有，形成在上述绝缘层40中的孔部44，还形成在与上述磁检测元件10的电极层18、及上述固定电阻元件20的电极层19相对置的位置处，具有与图3相同的剖面形状，上述磁检测元件10通过上述电极层18电连接在未图示的布线层上，此外，上述固定电阻元件20通过上述电极层19电连接在未图示的布线层上。

本实施方式的特征部分在于如下两点：在上述布线层35上隔着上述绝缘保护层41重叠形成上述抗蚀剂层42；以及在上述绝缘保护层41上配置上述抗蚀剂层42的孔形成面42a的下面侧缘部42a1，并使上述抗蚀剂层42不延伸至上述布线层35的露出面35b。

如图2所示，虽然上述抗蚀剂层42的表面42a整体上为比上述绝缘保护层41的表面41a更接近平坦面的形状，但例如不在上布线层35上重叠上述抗蚀剂层42，而在平面方向上远离上述布线层35而形成时，就会在上述抗蚀剂层42和上述布线层35之间产生陡的高低不平，从上述抗蚀剂层42上到上述布线层35的露出面35b上形成的电极层15、16、18、19和引线层17就容易断线。

图5是表示实际中未在上述布线层35上重叠上述抗蚀剂层42、而在平面方向上远离上述布线层35形成时的剖面形状的FIB照片。如图5所示可知，在从抗蚀剂层42上到上述绝缘保护层41及布线层35的露出面35b上延伸形成的电极层中，因图5的圆包围的部位中陡的高低不平而产生断线。

因此，如图3所示，通过在除上述孔部44以外、一直到上述布线层35上延伸而形成上述抗蚀剂层42，就能够将上述电极层15、16、18、19和引线层17的形成面整体形成为凹凸小、且倾斜平缓的面，在上述电极层15、16、18、19和引线层17中不产生断线。

而且在本实施方式中，上述抗蚀剂层42不延伸形成到上述布线层35的露出面35b上。即，上述抗蚀剂层42和上述布线层35不直接接触。上述抗蚀剂层42与上述布线层35，特别地与由Al形成的布线层35的密合性较差，上述抗蚀剂层42在上述布线层35上容易剥离。此外，通过在上述磁检测元件10的形成过程中实施的热处理等，上述抗蚀剂层42就变得特别容易剥离。另一方面，上述绝缘保护层41和上述布线层35二者之间的粘合力、以及上述绝缘保护层41和抗蚀剂层42二者之间的粘合力，与像上述这样使上述抗蚀剂层42和上述布线层35直接结合时的二者之间的粘合力相比高很多。因此，在本实施方式中，通过在上述绝缘保护层41上配置上述抗蚀剂层42的孔形成面42b的下面侧缘部42b1，并使上述抗蚀剂层42不延伸到上述布线层35的露出面35b上，就能适当地防止上述布线层35上的抗蚀剂层42的膜剥离。因此，在形成在上述抗蚀剂层42上的上述电极层15、16、18、19和引线层17上不产生上述膜剥离引起的的龟裂和断线。此外，虽然如果产生上述膜剥离，会从那里起接触到外部环境，容易发生检测电路的腐蚀，但本实施方式中，能适当地用绝缘层40密封检测电路。据上，在本实施方式中，能获得具有稳定特性的磁检测装置1。

再有，上述抗蚀剂层42的孔形成面42b的下面侧缘部42b1也可以与上述绝缘保护层41的孔形成面41b的下面侧缘部41b1位置相同。在“绝缘保护层41上”中还包含上述绝缘保护层41的上述下面侧缘部41b1上。但是，使上述抗蚀剂层42的下面侧缘部42b1比上述绝缘保护层41的下面侧缘部41b1在远离上述布线层35的露出面35b的方向上更后退，就能确实地仅重叠在上述绝缘保护层41上而形成整个上述抗蚀剂层42，能够适当地防止上述布线层35上的抗蚀剂层42的膜剥离。

此外，在本实施方式中，通过在与上述绝缘保护层41相比表面更接近平坦面的抗蚀剂层42上形成上述磁检测元件10，就能高精度地形成多层结构的上述磁检测元件10，能够形成具有稳定特性的上述磁检测元件10。

此外，由于在重叠的位置处配置检测电路的布线层35和引线层17并使得上下导通，所以与平面地展开来配置布线层35和引线层17的情形相比，能以较小的面积构成装置，从而优选。

如图3所示，由倾斜面形成上述绝缘保护层41的孔形成面41b，随着从下面侧向上面侧(即随着向图3所示的图示Z1方向)，使得上述孔部44的大小(孔的平面面积)缓慢地变大。同样地，以倾斜面形成上述抗蚀剂层42的孔形成面42b，随着从下面侧向上面侧(即随着向图3所示的图示Z1方向)，使得上述孔部44的大小缓慢地变大。如图3所示，上述倾斜面，从自膜厚方向截断的剖面看时，也可以为直线状、或曲线状的任意的形状。上述曲线状可以是上述孔形成面41b、42b膨胀的凸形状、或上述孔形成面41b、42b凹陷的凹形状的任意一个。优选上述孔形成面41b(上述孔形成面的剖面为曲线状时，通过上述绝缘保护层41的膜厚中心的直线和孔形成面相交的点(连接点)的连线，参照以下的孔形成面42b)和上述绝缘保护层41的下面之间所成的角度θ1、以及上述孔形成面42b(上述孔形成面的剖面是曲线状时，通过上述抗蚀剂层42的膜厚中心的直线L和孔形成面42b相交的点(连接点)P的连线T)和上述绝缘保护层41的下面之间所成的角度θ2为45°左右。

通过用上述的倾斜面形成上述抗蚀剂层42的孔形成面42b及上述绝缘保护层41的孔形成面41b，就能以倾斜平缓的斜面形成从上述孔形成面41b、42b至上述布线层35的露出面35b上的面，能够在上述抗蚀剂层42的孔形成面42b及上述绝缘保护层41的孔形成面41b上无断线等地、按规定厚度适当地形成电极层15、16、18、19及引线层17。

此外，在图3所示的实施方式中，用无高低不平且连续的倾斜面形成上述抗蚀剂层42的孔形成面42b和上述绝缘保护层41的孔形成面41b。通过后述的制造方法能形成这样的形状。由此，能更有效地、无断线等地、按规定厚度适当地形成电极层15、16、18、19及电极层17。

如图3所示，虽然仅在上述抗蚀剂层42上形成上述绝缘覆盖层43，但也可以一直延伸形成到上述绝缘保护层41的孔形成面41b上，或者还可以在上述露出面35b上一部分地延伸形成上述绝缘覆盖层43，以便不遮挡在整个上述布线层35的露出面35b上。

使用图4说明本实施方式的磁检测装置1的制造方法。图4A所示的工序中，在基板2上形成多组具有布线层35和有源元件36～38及电阻器39等的检测电路60。通过CVD工序、溅射工序、还有电镀工序等薄膜形成处理来进行上述检测电路60。

接着，在各检测电路60上及上述基板2上，溅射或CVD成膜由氮化硅(SiN)等形成的绝缘保护层(钝化膜)41。再有，在图4中，虽然以平坦状图示上述检测电路60上的绝缘保护层41的表面41a，但这仅是进行了简化，并不意味着没有形成凹凸形状。与图2相同，在检测电路60上形成的绝缘保护层41的表面41a为凹凸形状。

接着，在图4B所示的工序中，通过例如丝网印刷等在上述绝缘保护层41上整面地涂敷抗蚀剂层42，对上述抗蚀剂层42进行曝光显影，稍后在沿膜厚方向与上述布线层35的上面的一部分相对置的位置处形成孔部42d。然后，通过蚀刻去除在上述孔部42d中未被覆盖的上述绝缘保护层41。此时，上述布线层35的一部分也被削去一些，上述布线层35的露出面35b成为有些凹陷的形状也是可以的。

如图4B所示，通过利用蚀刻去除上述绝缘保护层41，就能在上述绝缘保护层41中形成孔部41d，从上述孔部41d露出上述布线层35的上面的一部分作为露出面35b。

此后热硬化上述抗蚀剂层42。在本实施方式中，优选在热硬化上述抗蚀剂层42前，实施规定的热处理，在上述抗蚀剂层42的孔形成面42b中产生下垂，成为图3所示的倾斜面形状。

例如对上述抗蚀剂层42例如进行130℃、10分钟左右的后烘焙(postbake)，此后，例如以300℃、60分钟在氮气氛中进行热硬化。

在图4B所示的工序中，通过对上述抗蚀剂层42进行上述热处理，上述抗蚀剂层42的孔形成面42b下垂成为图3所示的倾斜面。而且，像这样，通过用倾斜面形成上述抗蚀剂层42的孔形成面42b，利用蚀刻去除从上述抗蚀剂层42的孔部42b露出的上述绝缘保护层41时，就能按照此倾斜面形状进行蚀刻，在上述绝缘保护层41上形成的孔形成面41b也形成为图3所示的倾斜面。

根据上述的制造方法，能够一直到上述布线层35上适当地延伸形成上述抗蚀剂层42，同时如图3所示，能用倾斜面与上述抗蚀剂层42的孔形成面42b一起形成上述绝缘保护层41的孔形成面41b，并且能将上述孔形成面41b、42b形成为连续面。并且，与上述绝缘保护层41的孔形成面41b的下面侧缘部41b1相比，能够在远离上述布线层35的露出面35b的方向上的上述绝缘保护层41上更后退的位置处形成上述抗蚀剂层42的孔形成面42b的下面侧缘部42b(参照图3)。

在上述的图4B工序中，优选简单地形成规定形状的抗蚀剂层42及绝缘保护层41。特别地，在上述的制造方法中，通过利用上述抗蚀剂层42作为掩膜，对从形成在上述抗蚀剂层42中的孔部42d露出的上述绝缘保护层41进行蚀刻，在上述绝缘保护层41中还能简单地形成孔部41d。

但是，在上述绝缘保护层41中首先形成孔部41d之后，还可以进行上述抗蚀剂层42的形成—向上述抗蚀剂层42的孔部41d的形成。

此外，在上述的制造方法中，虽然上述布线层35的上面35a容易受蚀刻的影响，但为了使上述布线层35的上面35a不受蚀刻的影响，在溅射成膜图4A的上述绝缘保护层41之前，在上述布线层35上部分地形成剥离(liftoff)用抗蚀剂层，在不被上述剥离用抗蚀剂层覆盖的上述检测电路60上以及基板2上溅射成膜上述绝缘保护层41，此后去除上述剥离用抗蚀剂层。而且，此后进行上述抗蚀剂层42的形成—向上述抗蚀剂层42的孔部41d的形成。

在图4C所示的工序中，在形成在上述绝缘保护层41及上述抗蚀剂层42中的孔部41d、42d内形成剥离用抗蚀剂层70，在上述抗蚀剂层42上利用溅射法等成膜由Al₂O₃等形成的绝缘覆盖层43。此时，在上述剥离用抗蚀剂层70上还附着有与绝缘覆盖层43相同的材质层。然后去除上述剥离用抗蚀剂层70。

此后，向上述绝缘覆盖层43上形成磁检测元件10及固定电阻元件20，并且还进行上述电极层15、16、18、19、引线层17的形成，此时一直到上述布线层35的露出面35b上延伸形成上述引线层17和电极层18、19，电连接在上述布线层35和上述磁检测元件10之间、以及上述布线层35和固定电阻元件20之间。

可以用溅射法或电镀法等由非磁导电材料形成上述电极层15、16、18、19及引线层17。

接着，在图4D所示的工序中，利用树脂80对上述磁检测元件10及固定电阻元件20进行铸模成型等封装化后，通过切割来对每个磁检测装置1进行分离。或者可以在对铸模成型上述树脂80前的每个磁检测装置1进行切割分离后，对分离的每个磁检测装置1进行封装化。

在本实施方式中，通过在上述绝缘保护层41上涂敷抗蚀剂层42，就能使绝缘表面比上述绝缘保护层41的表面更接近平坦面，因此能够在接近平坦面的绝缘表面上形成上述磁检测元件10和固定电阻元件20。而且，在本实施方式的制造方法中，能一直到上述布线层35上适当地延伸形成上述抗蚀剂层42，并且如图3所示，能将上述抗蚀剂层42的孔形成面42b和上述绝缘保护层41的孔形成面41b形成为连续面，能相比于上述绝缘保护层41的孔形成面41b的下面侧缘部41b1，将上述抗蚀剂层42的孔形成面42b的下面侧缘部42b形成在远离上述布线层35的露出面35b的方向上的上述绝缘保护层41上更后退的位置处。因此，以倾斜平缓的斜面形成上述电极层15、16、18、19及引线层17的形成面，而且由于上述抗蚀剂层42和布线层35不直接接触，所以即使通过上述磁检测元件10的形成过程等中实施的处理，上述抗蚀剂层42也不会从上述布线层35上剥离，能够无断线地适当地形成上述电极层15、16、18、19及引线层17，能够提高上述磁检测元件10和布线层35之间、以及固定电阻元件20和布线层35之间的电气的稳定性。

在本实施方式中，上述绝缘层40是3层结构，但也可以是绝缘保护层41和抗蚀剂层42的2层结构，并且也可以为4层以上。

此外，在本实施方式中，虽然一个个地设置磁检测元件10和固定电阻元件20，但例如当分别设置2个磁检测元件10和固定电阻元件20来构成桥接电路(bridge circuit)时，希望在磁灵敏度更好的磁检测装置中生成。

此外，在上述实施方式中，虽然是磁检测元件10和固定电阻元件20的组合，但也可以为例如用Pin方向不同的磁检测元件来构成电路，或为组合如下第1磁检测元件和第2磁检测元件的电路等，其中，上述第1磁检测元件当接近磁铁的N极时电阻变化，当接近S极时电阻不变化；上述第2磁检测元件当接近磁铁的S极时电阻变化，当接近N极时电阻不变化。

Claims (15)

1.一种磁检测装置，

具有：

磁检测元件，其利用了电阻因外部磁场而变化的磁阻效应；和

检测电路，其检测上述磁检测元件的电阻的变化，

在基板上形成具有布线层的上述检测电路，用绝缘层覆盖在上述检测电路及上述基板上，

上述绝缘层具有：

绝缘保护层，其从上述检测电路上形成到上述基板上，并且在上述布线层上的一部分形成了孔；和

抗蚀剂层，其重叠在上述绝缘保护层上，并且，在沿膜厚方向与形成在上述绝缘保护层中的上述孔相对置的位置处设置孔，用于减缓由于上述基板和上述检测电路之间的高低不平而产生的、上述绝缘保护层的表面的高低不平，

上述抗蚀剂层隔着上述绝缘保护层一直延伸至上述布线层上，上述抗蚀剂层的孔形成面的下面侧缘部配置在上述绝缘保护层上，并使上述抗蚀剂层不直接接触到上述布线层的上面，

在上述绝缘层的表面上形成上述磁检测元件，与上述磁检测元件连接的导电性的连接层通过上述孔内、一直被形成到上述布线层的露出面上，通过上述连接层来导通连接上述磁检测元件和上述布线层。

2.根据权利要求1所述的磁检测装置，其特征在于，

上述抗蚀剂层的上述孔形成面由倾斜面形成，上述倾斜面按照从下面侧向上面侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的磁检测装置，其特征在于，

上述绝缘保护层的孔形成面由倾斜面形成，上述倾斜面按照从下面侧向上面侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁检测装置，其特征在于，

上述绝缘保护层由SiN、SiO₂、Al₂O₃、TEOS、Ta₂O₅中任意1种或2种以上的叠层形成。

5.根据权利要求4所述的磁检测装置，其特征在于，

上述绝缘保护层由SiN形成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁检测装置，其特征在于，

上述布线层由Al、Cu、Al-Si、Al-Si-Cu、Cr、Ta、W、Au、Ag-Pd、Ag-Pt-Pd中任意1种或2种以上的叠层形成。

7.根据权利要求6所述的磁检测装置，其特征在于，

上述布线层由Al形成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的磁检测装置，其特征在于，

在上述绝缘层的表面上，形成与上述磁检测元件串联连接的、不因外部磁场而使电阻变化的固定电阻元件，设置在上述磁检测元件和上述固定电阻元件之间的连接层通过上述孔与上述布线层导通。

9.根据权利要求8所述的磁检测装置，其特征在于，

上述固定电阻元件由与上述磁检测元件相同的材料层形成。

10.一种磁检测装置的制造方法，该磁检测装置具有：

磁检测元件，其利用了电阻因外部磁场而变化的磁阻效应；和

检测电路，其检测上述磁检测元件的电阻的变化，

该制造方法包括：

(a)工序：在基板上形成上述检测电路；

(b)工序：从上述检测电路上到上述基板上通过溅射或CVD成膜形成绝缘保护层，此时在上述绝缘保护层中形成孔以使构成上述检测电路的布线层上的一部分露出；

(c)工序：在上述绝缘保护层上涂敷抗蚀剂层，至少减缓用上述绝缘保护层覆盖的上述基板和上述检测电路之间的高低不平，并且，在上述抗蚀剂层中形成孔，该孔与形成在上述绝缘保护层中的上述布线层上的孔在膜厚方向上重叠，此时在上述绝缘保护层上配置上述抗蚀剂层的孔形成面的下面侧缘部，并使上述抗蚀剂层不直接接触到上述布线层的上面；

(d)工序：在上述绝缘表面上形成上述磁检测元件，并且，连接到上述磁检测元件的导电性连接层通过上述孔内、一直延伸至上述布线层的露出面上而形成，通过上述连接层使上述磁检测元件和上述布线层导通。

11.根据权利要求10所述的磁检测装置的制造方法，其特征在于，

在上述(b)工序中，由倾斜面形成在上述绝缘保护层中形成的孔形成面，上述倾斜面按照从下面侧向上面侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。

12.根据权利要求10或11所述的磁检测装置的制造方法，其特征在于，

在上述(c)工序中，由倾斜面形成在上述抗蚀剂层中形成的孔形成面，上述倾斜面按照从下面侧向上面侧使上述孔的尺寸缓慢地变大的方式倾斜。

13.根据权利要求12所述的磁检测装置的制造方法，其特征在于，

在对上述抗蚀剂层进行热硬化前实施热处理，来形成上述倾斜面。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的磁检测装置的制造方法，其特征在于，

在上述(b)工序中，不对上述绝缘保护层形成孔，而利用在上述(c)工序中形成的抗蚀剂层作为掩膜，去除从形成在上述抗蚀剂层中的孔露出的上述绝缘保护层，在上述绝缘保护层中形成上述布线层的上面露出的孔。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的磁检测装置的制造方法，其特征在于，

在上述(c)工序和上述(d)工序之间具有：

(e)工序：在上述抗蚀剂层上形成无机绝缘层作为上述磁检测元件的衬底膜。

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