CN102809732A - 磁传感器及其制造方法 - Google Patents

磁传感器及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102809732A
CN102809732A CN2012101740517A CN201210174051A CN102809732A CN 102809732 A CN102809732 A CN 102809732A CN 2012101740517 A CN2012101740517 A CN 2012101740517A CN 201210174051 A CN201210174051 A CN 201210174051A CN 102809732 A CN102809732 A CN 102809732A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetoresistive element
well heater
substrate
sensor arrangement
element portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012101740517A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102809732B (zh
Inventor
古市乔干
与仓久则
矢野敏史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011203972A external-priority patent/JP5429251B2/ja
Priority claimed from JP2012096696A external-priority patent/JP5397496B2/ja
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN102809732A publication Critical patent/CN102809732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102809732B publication Critical patent/CN102809732B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/098—Magnetoresistive devices comprising tunnel junctions, e.g. tunnel magnetoresistance sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B61/00—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one galvanomagnetic or Hall-effect element covered by groups H10N50/00 - H10N52/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

提供一种磁传感器装置的制造方法，该磁传感器装置在向多个MRE(22)施加外部磁场的情况下，根据各MRE的电阻值的变化来检测物理量，该方法包括：准备基板(10、14、16)，在所述基板的上方形成具有磁化方向变化的自由磁性层(22c)和固定了磁化方向的钉扎磁性层(22a)的各MRE，并分别形成对应于各MRE的加热器(30)，在与基板平行的第1方向具有磁场方向的外部磁场中，配置所述基板，加热一部分加热器部，将该一部分钉扎磁性层的磁化方向充磁为所述第1方向，在与第1方向不同的第2方向具有磁场方向的外部磁场中，配置所述基板，加热另一部分的加热器部，将该另一部分的钉扎磁性层的磁化方向充磁为所述第2方向。

Description

磁传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种磁传感器及其制造方法。
背景技术
作为现有技术，已知磁传感器使用具有自由(free)磁性层与钉扎(pin)磁性层的GMR元件(巨磁阻，Giant Magneto Resistance；GMR)或TMR(隧道磁阻，Tunneling Magneto Resistance；TMR)来检测物体的转角。这些元件中，可利用固定为1方向的钉扎磁性层的磁化方向与受外部磁场影响的自由磁性层的磁化方向的不同，通过元件的输出变动，来检测角度。
通常，钉扎磁性层的磁化方向通过边施加磁场边以300℃左右退火来决定。此时，因为在向形成多个元件的晶片整体施加磁场的同时，进行各钉扎磁性层的充磁，所以钉扎磁性层的磁化方向在1晶片内全部为相同方向。因此，输出信号变为cos曲线或sin曲线之一，无法进行1元件中的360°检测。
因此，为了能执行360°检测，而需要如下构造，即：将2个芯片配置成钉扎磁性层的磁化方向相差90°，而得到cos曲线或sin曲线。为了实现该构造，以前如上所述在1晶片中形成多个具有相同磁化方向的钉扎磁性层的元件，在将晶片按每个元件分割成芯片状后，将2个芯片封装化，使钉扎磁性层的磁化方向彼此成90°。
但是，该方法存在如下问题，即因为芯片数量多，所以导致成本上升。另外，必需控制芯片的朝向以使钉扎磁性层的磁化方向彼此成90°，有可能因组装误差而旋转的检测精度下降。因此，需要在1晶片中设置多个磁化方向的钉扎磁性层多极化的技术。
因此，专利文献1中提议如下方法，即向形成了多个元件的晶片施加磁场，向想固定钉扎磁性层的磁化方向的元件照射电流脉冲或激光脉冲，将照射了脉冲的元件的钉扎磁性层固定。该方法中，可不分割晶片地控制各钉扎磁性层的磁化方向。
但是，专利文献1中，因为向晶片中元件照射电流脉冲或激光脉冲，所以脉冲的热会扩散到晶片。因此，存在如下问题，即元件中的钉扎磁性层的充磁精度下降，进而检测精度会下降。
另外，作为对元件进行加热的其他技术，日本特开2005-150739号公报中提议利用加热器材料的热来辅助MRAM器件的动作的技术。但是，因为钉扎磁性层的充磁必需以大致300℃的温度来加热钉扎磁性层，所以无法将用于辅助MRAM器件的动作的加热器材料用于充磁。
另外，专利文献2中提议通过加热部分元件来设置加热区域与非加热区域的磁化角度的差的方法。具体地，专利文献2中，作为再生用磁气头中、用于改变同一芯片内的元件磁化方向的手段，提议对元件的一部分进行加热而产生磁性体的保持力差异之磁化角度的调整方法。
另外，磁气头的构造中，专利文献3、4中提议在基板中设置凹部、在该凹部中形成绝缘体、在绝缘体上形成线圈的构造。
但是，专利文献2所示的加热方法中存在如下问题，即若为了进行充分的充磁而对部分元件进行长时间的加热，则引起热在基板中传导的热扩散，连其他元件也会过热。因此，各元件中产生角度误差，会影响到检测精度。因此，在检测转角那样的要求角度精度的磁传感器中，要求在降低热扩散引起的角度误差的同时、能在1芯片上改变磁化方向的构造。
专利文献1：日本特表2003-502876号公报
专利文献2：日本特开2006-269866号公报
专利文献3：日本特开平9-22510号公报
专利文献4：日本特开平9-22512号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁传感器装置的制造方法，即便使1个基板中形成的多个磁阻元件部的钉扎磁性层充磁为任意方向，也能防止磁阻元件部的检测精度下降。另外，另一目的在于提供一种具有磁传感器装置的半导体装置，该磁传感器装置具备用于实现该方法的构造。并且，第3目的在于提供一种磁传感器装置的制造方法，即便使1个基板中形成的多个磁阻元件部的钉扎磁性层充磁于任意方向，也能降低充磁产生的热扩散的影响。另外，第4目的在于提供一种具备用于实现该方法的构造的磁传感器装置。
根据本公开的第一方式，一种磁传感器装置的制造方法，所述磁传感器装置具备：具有一面的基板；和形成于所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层，一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在与所述基板的一面平行的平面上、与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同，在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量，其特征在于，准备所述基板，在所述基板的一面的上方形成所述各磁阻元件部，分别形成与所述各磁阻元件部对应的加热器部，在外部磁场方向被设定为所述平面上的第1方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过加热与所述多个磁阻元件部中的一部分对应的一部分加热器部，进行磁场中退火，从而将该一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向，充磁为所述第1方向，在外部磁场方向被设定为所述平面上中与第1方向不同的第2方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过加热与不同于所述多个磁阻元件部的一部分的另一部分对应的加热器部，进行磁场中退火，从而将该另一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向，充磁为所述第2方向。
据此，通过在磁场中加热对应于想充磁的磁阻元件部的加热器部，能仅充磁该磁阻元件部。另外，通过改变施加磁场方向，加热对应于其他磁阻元件部的加热器部，能仅充磁该磁阻元件部。这样，能将1个基板中形成的各磁阻元件部分别有选择地充磁为不同的磁化方向。另外，与使磁化方向不同的芯片组合而实现多极化的情况相比，因为能在充磁工序中边确认磁传感器装置的输出边调节磁场中的基板的朝向，所以能修正磁传感器装置的输出偏差。因此，能防止因磁化方向不同的芯片的组装误差造成的检测精度下降。另外，因为通过加热器部中流过电流来加热加热器部，所以能对磁阻元件部一次加热较宽的区域，能缩短加工时间。
根据本公开的第二方式，一种磁传感器装置，具备：具有一面的基板；和配置在所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层，一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向，在与所述基板的一面平行的平面上，与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同，在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量。该磁传感器装置还具有加热器部，该加热器部对应于所述各磁阻元件部配置，通过在所述钉扎磁性层充磁时加热所述钉扎磁性层，使所述一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在所述平面内、充磁为与所述其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同的方向。
在上述磁传感器装置中，因为基板具有对应于各磁阻元件部的加热器部，所以能提供可使想充磁的磁阻元件部的钉扎磁性层有选择地充磁的磁传感器装置。另外，与使磁化方向不同的芯片组合而实现多极化的情况相比，因为能边确认磁传感器装置的输出边调节磁场中的基板的朝向并同时充磁，所以能修正磁传感器装置的输出偏差。因此，能提供一种没有因磁化方向不同的芯片的组装误差而造成的检测精度的下降、检测精度好的磁传感器装置。另外，因为通过加热器部中流过电流来加热加热器部，所以能对磁阻元件部一次加热较宽的区域，能缩短加工时间。
根据本公开的第三方式，一种磁传感器装置的制造方法，所述磁传感器装置具备：具有一面的基板；和形成于所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层，一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在与所述基板的一面平行的平面上、与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同，在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量，其特征在于，准备所述基板，在所述基板的一面的上方形成所述各磁阻元件部，在与所述各磁阻元件部对应的基板的某个部分，形成空间部，以使该部分的所述基板的厚度比与该部分不同的其他部分的基板的厚度薄，在外部磁场方向被设定为所述平面上的第1方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过局部加热所述多个磁阻元件部中的一部分，进行磁场中退火，从而将该一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向充磁为所述第1方向，在外部磁场方向被设定为所述平面上的与第1方向不同的第2方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过局部加热与所述多个磁阻元件部的一部分不同的另一部分，进行磁场中退火，从而将该另一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向充磁为所述第2方向。
在上述制造方法中，因为在基板中对应于磁阻元件部的部分设置空间部，所以能抑制基板中因空间部而变薄的部分的热传导。因此，能降低充磁工序中热扩散对其他磁阻元件部的影响。
根据本公开的第四方式，一种磁传感器装置，具备：具有一面的基板；和形成于所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层。一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在与所述基板的一面平行的平面上、与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同。在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量。磁传感器装置中，所述基板具有空间部，该空间部配置在对应于所述各磁阻元件部的基板的某个部分，该部分的所述基板的厚度比与该部分不同的其他部分的基板的厚度薄。
这样，因为基板具有对应于各磁阻元件部的空间部，所以能构造成可抑制基板中因空间部而变薄的部分的热传导。因此，能构造成在磁阻元件部的钉扎磁性层充磁时，可降低热扩散对其他磁阻元件部的影响。
附图说明
本公开的上述目的和其他目的、特征或优点通过参照附图及下面的详细记述变得更清楚。图中，
图1A是涉及本公开的第1实施方式的磁传感器装置的平面图，图1B是图1A的IB-IB截面图，
图2是图1A所示的磁阻元件部的截面图，
图3A~3C是表示图1A和图2所示的磁传感器装置的制造工序的图，
图4A~4C是表示后续于图3的制造工序的图，
图5A~5B是表示后续于图4的制造工序的图，是具体表示充磁工序的图，
图6是涉及本公开的第2实施方式的磁传感器装置的平面图，
图7A是涉及本公开的第3实施方式的磁传感器装置的平面图，图7B是图7A的VIIB-VIIB截面图，
图8是涉及本公开的第4实施方式的磁传感器装置的截面图，
图9A是涉及本公开的第5实施方式的磁传感器装置的平面图，图9B是图9A的IXB-IXB截面图，
图10A是表示涉及本公开的第6实施方式的磁传感器装置的电路构成的一例的图，图10B是多个磁阻元件部中将加热器部共用的截面图，
图11A~11C是表示涉及本公开的第7实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图12A~12D是表示涉及本公开的第8实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图13A是涉及本公开的第9实施方式的磁传感器装置的平面图，图13B是图13A的XIIIB-XIIIB截面图，
图14A～14E是表示涉及第9实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图15A～15C是表示涉及第9实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图16A是涉及本公开的第10实施方式的磁传感器装置的平面图，图16B是图16A的XVIB-XVIB截面图，
图17A是涉及本公开的第11实施方式的磁传感器装置的平面图，图17B是图17A的XVIIB-XVIIB截面图，
图18A是涉及本公开的第12实施方式的磁传感器装置的平面图，图18B是图18A的XVIIIB-XVIIIB截面图，
图19A是涉及本公开的第13实施方式的磁传感器装置的平面图，图19B是图19A的XIXB-XIXB截面图，
图20A~20D是表示涉及第13实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图21A~21D是表示涉及第13实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图22A是涉及本公开的第14实施方式的磁传感器装置的平面图，图22B是图22A的XXIIB-XXIIB截面图，
图23A是涉及本公开的第15实施方式的磁传感器装置的平面图，图23B是图23A的XXIIIB-XXIIIB截面图，
图24A~24D是表示涉及第15实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图25A~25D是表示涉及第15实施方式的磁传感器装置的制造工序的一部分的图，
图26A是涉及本公开的第16实施方式的磁传感器装置的平面图，图26B是图26A的XXVIB-XXVIB截面图，
图27A是涉及本公开的第17实施方式的磁传感器装置的平面图，图27B是图27A的XXVIIB-XXVIIB截面图，
图28A是涉及本公开的第18实施方式的磁传感器装置的平面图，图28B是图28A的XXVIIIB-XXVIIIB截面图，
图29A是涉及本公开的第19实施方式的磁传感器装置的平面图，图29B是图29A的XXIXB-XXIXB截面图，
图30A是涉及本公开的第20实施方式的磁传感器装置的平面图，图30B是图30A的XXXB-XXXB截面图，
图31A是涉及本公开的第21实施方式的磁传感器装置的平面图，图31B是图31A的XXXIB-XXXIB截面图，
图32是图31所示的磁阻元件部的截面图，
图33A~33C是表示图31A和图32所示的磁传感器装置的制造工序的图，
图34A~34C是表示后续于图33C的制造工序的图，
图35A~35B是表示后续于图34C的制造工序的图，是具体表示充磁工序的图，
图36是包含涉及本公开的第22实施方式的磁传感器装置的截面图，
图37是包含涉及本公开的第23实施方式的磁传感器装置的截面图，
图38A是涉及本公开的第24实施方式的磁传感器装置的平面图，图38B是图38A的XXXVIIIB-XXXVIIIB截面图，
图39是包含涉及本公开的第25实施方式的磁传感器装置的截面图，
图40A~40C是用于说明其他实施方式的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照附图来说明本公开的第1实施方式。涉及本实施方式的磁传感器装置例如用于汽车用的发动机转速检测或方向盘转角检测等。在本实施方式中，作为磁传感器装置，以检测转角的转角传感器为例进行说明。
图1A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图1B是图1A的IB-IB截面图。如图1A和图1B所示，磁传感器装置在基板10上具备2个传感器部20。传感器部20是当受到外部磁场影响时、电阻值变化的元件。涉及本实施方式的传感器部20构成为隧道磁阻元件(TMR元件)。
基板10如图1B所示，层叠有由Si等形成的几百μm厚度的半导体基板11与几μm厚度的多晶硅层12而构成。另外，基板10具有一面13。在本实施方式中，多晶硅层12的表面对应于基板10的一面13。
另外，在多晶硅层12中形成加热器部30。该加热器部30对应于传感器部20设置，用于当后述的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a充磁时加热钉扎磁性层22a。具体地，加热器部30是如下加热部件，即在平行于基板10的一面13的面方向上，将磁钉扎磁性层22a的磁化方向充磁为，一个磁阻元件部22与另一个磁阻元件部22不同的方向。
加热器部30是多晶硅层12的一部分被高浓度化的部分。将加热器部30布局成四边形状。
在基板10上形成绝缘膜40。另外，在绝缘膜40上形成传感器部20。传感器部20具备设置在绝缘膜40上的下部电极21、磁阻元件部22、和设置在磁阻元件部22上的上部电极23。
图2是磁阻元件部22的截面图。如该图所示，磁阻元件部22在下部电极21上依次形成钉扎磁性层22a、隧道层22b、自由磁性层22c而构成TMR元件。
钉扎磁性层22a是位于比自由磁性层22c更靠近绝缘膜40侧、且固定了磁化方向的强磁性金属层。隧道层22b是用于利用隧道效应从自由磁性层22c向钉扎磁性层22a流过电流的绝缘膜层。自由磁性层22c是受到外部磁场影响而磁化方向变化的强磁性金属层。
这种构成的磁阻元件部22位于基板10的一面13的上方。另外，在基板10的一面13的面方向上，一个磁阻元件部22与另一个磁阻元件部22中钉扎磁性层22a的磁化方向不同。在本实施方式中，磁化方向彼此相差90°。因此，一个磁阻元件部22中，对应于旋转角度，电阻值例如变为cos曲线的输出，另一个磁阻元件部22中，对应于旋转角度，电阻值例如变为sin曲线的输出。
传感器部20如图1A所示，布局成圆形。如此将传感器部20的平面布局设为圆形是因为磁化的特性变好。也可不是正圆形，而是椭圆。当然，传感器部20的平面布局不限于圆形或椭圆，也可是多边形。
并且，传感器部20的面积比基板10的一面13中的加热器部30小。即，基板10的一面13中的加热器部30的面积比磁阻元件部22大。由此，构造成当钉扎磁性层22a充磁时、磁阻元件部22整体被加热器部30可靠地加热。
另外，在传感器部20的层叠构造的周围，与层叠构造的侧面相接地形成绝缘膜41。作为该绝缘膜41和/或上述绝缘膜40，使用介电常数高的热氧化膜、CVD氧化膜、CVD氮化膜、TEOS氧化膜等绝缘材料。作为具体例，绝缘膜40、41是SiO2或SiN等。
另外，加热器部30经连接于该加热器部30的加热器部用布线30a，而与绝缘膜40之上形成的加热器部用焊盘30b连接。加热器部用布线30a的一部分形成于多晶硅层12，其余部分贯通绝缘膜40、41形成。加热器部用焊盘30b用于钉扎磁性层22a充磁时。
下部电极21经连接于该下部电极21的下部电极用布线21a，而与绝缘膜40之上形成的下部电极用焊盘21b连接。下部电极用布线21a贯通绝缘膜41形成。下部电极用焊盘21b连接于未图示的信号处理用芯片。
另外，上部电极23经连接于该上部电极23的上部电极用布线23a，而与绝缘膜40之上形成的上部电极用焊盘23b连接。上部电极用布线23a形成于绝缘膜41之上。上部电极用焊盘23b连接于未图示的信号处理用芯片。
以上是涉及本实施方式的磁传感器装置的整体构成。接着，参照图3A~图5B来说明上述构成的磁传感器装置的制造方法。图3A~3C和图4A~4C的各图相当于图1A的IB-IB截面。另外，图5A~5B中示意地图示基板10与传感器部20。
首先，在图3A所示的工序中，在半导体基板11之上以CVD法等形成例如几μm厚度的多晶硅层12。如此准备基板10。
在图3B所示的工序中，在基板10中的一面13侧，例如使用未图示的掩膜，进行离子注入，进行热扩散处理。由此，在多晶硅层12中形成对应于各磁阻元件部22的加热器部30(加热器部形成工序)。此时，在多晶硅层12中还形成构成加热器部用布线30a的一部分的部分。
这样，因为对多晶硅层12进行离子注入和热扩散，能形成加热器部30，所以将加热器部30设为多晶硅，具有容易制作加热器部30的效果。
这里，形成加热器部30，使基板10一面13中的加热器部30的面积比磁阻元件部22大。由此，在之后的充磁工序中，能可靠地加热构成磁阻元件部22的钉扎磁性层22a。
在图3C所示的工序中，在基板10的一面13上以CVD法等形成例如几μm厚度的绝缘膜40。
接着，在图4A所示的工序中，利用溅射等依次形成构成下部电极21、磁阻元件部22、上部电极23的各层。之后，进行布图，以残留层叠体中位于加热器部30的上方的部分(元件部形成工序)。此时，进行布图，使残留的层叠体的平面布局为圆形或椭圆。另外，在构成下部电极21的金属层，进行层叠体的布图，以残留下部电极用布线21a的一部分。
在图4B所示的工序中，以CVD法等形成绝缘膜41，以覆盖基板10的一面13上，即下部电极21、磁阻元件部22和上部电极23的侧面。另外，在绝缘膜40、41中形成连接于多晶硅层12中形成的加热器部用布线30a的未图示的孔部，在绝缘膜40中形成连接于下部电极用布线21a的一部分的未图示的孔部。
在图4C所示的工序中，在绝缘膜40、41中形成的未图示的孔部中嵌入金属材料，并且在绝缘膜40之上通过溅射等层叠金属材料，进行布图。由此，形成连接于加热器部30的加热器部用布线30a、连接于下部电极21的下部电极用布线21a、连接于上部电极23的上部电极用布线23a、分别连接于这些布线的加热器部用焊盘30b、下部电极用焊盘21b和上部电极用焊盘23b。这样，在基板10上形成2个传感器部20。
之后，进行图5A~5B所示的充磁工序。首先，在图5A所示的工序中，在可产生磁场与基于加热板（hot plate）与探针50的加热的容器（chamber）中，配置形成有各磁阻元件部22的基板10，从而进行一个磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁(第1充磁工序)。具体地，在将磁场方向设定为基板10的一面13的面方向中的第1方向的磁场中(H)，配置形成有各磁阻元件部22的基板10。之后，利用加热板加热一个磁阻元件部22，且加热对应于一个磁阻元件部22的加热器部30，进行磁场中退火。即，向全部传感器部20施加外部磁场，局部地及有选择地仅将与想充磁的传感器部20对应的加热器部30加热到300℃前后。之后，在维持对全部传感器部20的外部磁场的施加的状态下，停止由加热器部30进行的加热，使想充磁的传感器部20冷却。之后，想充磁的传感器部20变为居里点以上的温度以下。由此，充磁钉扎磁性层22a，以便构成一个磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的磁化方向变为第1方向。此时，能边确认磁传感器装置的输出边进行充磁。
这里，例如通过将探针50抵住加热器部用焊盘30b、经探针50向加热器部30流过例如几mA~几十mA的电流，进行加热器部30的加热。另外，所谓“磁场中退火”是在磁场中进行退火，是在对想充磁的传感器部20施加外部磁场的状态下，加热想充磁的传感器部20，使钉扎磁性层22a的温度上升到居里点以上。
另外，也可当加热时进行2阶段加热，即首先将磁传感器装置整体加热到150℃左右，之后实施加热器部30的局部加热。
接着，在图5B所示工序中，进行另一个磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁(第2充磁工序)。具体地，在磁场方向被设定成基板10的一面13的面方向中与第1方向不同的第2方向的磁场中，配置形成各磁阻元件部22的基板10。第2方向是相对第1方向倾斜90°的方向。
之后，与第1充磁工序一样，通过基于探针50的电流施加，加热对应于另一个磁阻元件部22的加热器部30，进行磁场中退火。由此，将构成该磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的磁化方向充磁为第2方向。此时，通过边确认磁传感器装置的输出边调节磁场中基板10的朝向，可高精度地调整磁化方向。
这样，使1个基板10中形成的2个传感器部20的各钉扎磁性层22a磁化为不同的方向的磁传感器装置完成。即，一个磁阻元件部22的输出变为cos曲线的电阻值，另一个磁阻元件部22的输出变为sin曲线的电阻值。
接着，说明磁传感器装置受到外部磁场的影响时作为物理量而检测旋转角度的方法。为了检测旋转角度，经下部电极用焊盘21b和上部电极用焊盘23b在磁阻元件部22中流过电流。
例如将未图示的磁铁配置在磁传感器装置的上方，若该磁铁因方向盘操作而旋转，则自由磁性层22c从磁铁受到的磁场变化。即，通过各磁阻元件部22受到外部磁场的影响，从而根据各磁阻元件部22的电阻值变化，各磁阻元件部22中流过的电流大小、即电阻值变化。
这里，将一个磁阻元件部22输出的cos曲线的电阻值与另一个磁阻元件部22输出的sin曲线的电阻值分别取出到外部的运算用芯片，由该芯片进行arcTan运算。由此，得到对应于从-180°至+180°即360°旋转角度、以一定倾斜变化的输出。因此，能得到对应于输出大小的磁铁的旋转角度。
如上所述，在本实施方式中，特征在于，在各磁阻元件部22的下方分别设置加热器部30，在钉扎磁性层22a充磁时仅加热与想充磁的钉扎磁性层22a对应的加热器部30。
这样，通过在磁场中局部地及有选择地加热与想充磁的磁阻元件部22对应的加热器部30，能仅充磁2个磁阻元件部22中的一个磁阻元件部22。另外，通过改变施加磁场方向并加热与其他磁阻元件部22对应的加热器部30，能仅充磁2个磁阻元件部22中的另一个磁阻元件部22。因此，能实现1个基板10中形成的各磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的多极化。
另外，因为在1个基板10上形成多个磁阻元件部22后，对各钉扎磁性层22a进行充磁，所以不会出现使磁化方向不同的芯片组合时产生组装误差。另外，因为在第2充磁工序中能边确认磁传感器装置的输出边进行充磁，所以能修正磁传感器装置的输出偏差。因此，能防止因磁化方向不同的芯片的组装误差而造成的磁传感器装置的检测精度下降。
另外，通过在加热部器中流过电流来加热加热器部，能对磁阻元件部一次加热宽的区域，能缩短加工时间。
另外，一个磁阻元件部22对应于“多个磁阻元件部22中的一部分”，另一个磁阻元件部22对应于“与多个磁阻元件部22的一部分不同的一部分”。
(第2实施方式)
在本实施方式中，说明与第1实施方式不同的部分。在第1实施方式中，将各磁阻元件部22的输出取出到外部的运算用芯片后，在外部运算旋转角度，而在本实施方式中，特征在于在基板10中设置运算用电路部。
图6是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图。如该图所示，基板10具有电路部60。电路部60构成为根据各磁阻元件部22的输出，运算旋转角度，作为物理量。
这种电路部60能在图3B所示的加热器部形成工序中以与加热器部30的形成相同的工序形成。这里，优选使用SOI基板作为基板10。之后，将电路部60形成于由未图示的沟槽包围的区域中。
如上所述，通过在基板10中设置电路部60，不必由其他的芯片来进行旋转角度的运算，能将各传感器部20与电路部60集成化在1个基板10中。
(第3实施方式)
在本实施方式中，说明与第1、第2实施方式不同的部分。图7A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图7B是图7A的VIIB-VIIB截面图。如图7A和图7B所示，磁传感器装置具有用于防止加热器部30的热扩散的沟槽70。
沟槽70设置在与一个磁阻元件部22对应的加热器部30和与另一个磁阻元件部22对应的加热器部30之间。具体地，沟槽70形成为贯通绝缘膜40、41和多晶硅层12而到达半导体基板11。在本实施方式中，如图7A所示，沟槽70在2个传感器部20之间布局成直线状。这种沟槽70在元件部形成工序中能在形成绝缘膜41之后以光刻、蚀刻工序等形成。
如上所述，通过在磁传感器装置中在各加热器部30之间设置沟槽70，一个加热器部30的热因沟槽70的存在而不易传递到另一个加热器部30侧。因此，能抑制加热器部30的热扩散，能使加热器部30的局部加热的精度提高。
另外，图7A~7B中，形成沟槽70，以贯通构成磁传感器装置的绝缘膜40、41和多晶硅层12、并到达半导体基板11。因为沟槽70只要能防止加热器部30的热扩散即可，所以只要至少形成于构成基板10的多晶硅层12和半导体基板11中即可。另外，在如此仅在基板10中设置沟槽70的情况下，能以图3B所示的工序形成沟槽70。
(第4实施方式)
在本实施方式中说明与第3实施方式不同的部分。图8是涉及本实施方式的磁传感器装置的截面图，是相当于图7A的VIIB-VIIB截面的图。如该图所示，在沟槽70中嵌入绝缘体71。该绝缘体71起到不易传递加热器部30的热的作用，由氧化膜或氮化膜用的热容量小的材料构成。绝缘体71可在形成沟槽70之后以CVD法等嵌入沟槽70。如上所述，因绝缘体71的存在而能有效抑制加热器部30的热扩散。
(第5实施方式)
在本实施方式中，说明与第3实施方式不同的部分。在第3实施方式中，将沟槽70布局成直线状，而在本实施方式中，其特征在于包围加热器部30地形成沟槽70。
图9A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图9B是图9A的IXB-IXB截面图。如图9A和图9B所示，沟槽70包围传感器部20一周地形成。由此，能更有效地抑制加热器部30的热扩散。
另外，如第3实施方式所述，即便在本实施方式中也可仅在基板10中形成沟槽70。另外，也可嵌入第4实施方式中说明的绝缘体71。
(第6实施方式)
在本实施方式中，说明与第1实施方式不同的部分。在上述第1~第5实施方式中，说明了由2个传感器部20构成的最基本的构成。在本实施方式中说明接近实际使用的构成。
首先，为了减少角度误差或抑制温度变动，需要桥（bridge）结构。因此，如图10A所示，组合“磁阻元件1”与“磁阻元件2”，而构成桥电路。这些各元件的磁化方向相差180°。即，磁化方向为反向。
桥电路连接在电源(Vcc)与接地(G)之间，取出串联连接的各元件的连接点的电位差，作为桥电路的输出。图10A中，示出了进行cos曲线输出的桥电路，但sin曲线的输出也同样由桥电路构成。
另外，各元件分别串联连接多个传感器部20而构成。例如，串联连接5个传感器部20来构成磁阻元件1。因此，在基板10中形成20个传感器部20，分别连接以构成元件和桥电路。
在基板10中形成多个传感器部20的情况下，也可与各传感器部20的磁阻元件部22对应地设置加热器部30，但如图10B所示，也可对每个元件，使加热器部30共用化。另外，图10B中，示出了对2个传感器部20使加热器部30共用化的截面图。
这样，通过加热器部在多个磁阻元件部22中共用，可通过1个加热器部30统一加热全部多个磁阻元件部22，能统一充磁多个磁阻元件部22。另外，因为只要对1个加热器部30执行基于探针50的偏压施加即可，所以不必对多个加热器部30分别进行加热作业，能容易地进行加热器部30的加热作业。
当然，优选的是，加热器部30的面积形成得比配置着多个磁阻元件部22的区域的面积大。另外，优选的是，形成沟槽70及在沟槽70中嵌入绝缘体71。也可在元件间将沟槽70设置成直线状，也可包围元件地设置沟槽70。
(第7实施方式)
在本实施方式中，说明与第1~第6实施方式不同的部分。在上述各实施方式中，由多晶硅形成加热器部30，但在本实施方式中，其特征在于，使用单晶硅作为加热器部30的材料。
此时，如下形成加热器部30。首先，在图11A所示的工序中，准备SOI基板14。该SOI基板14由单晶硅层14a、14b夹持绝缘层14c而构成。在SOI基板14中，单晶硅层14a的表面相当于基板的一面15。
接着，在图11B所示的工序中，与图3B所示的工序一样，例如使用未图示的掩膜，向单晶硅层14a进行离子注入，进行热扩散处理。由此，在单晶硅层14a中形成加热器部30。
之后，在图11C所示的工序中，与图3C所示的工序一样，在SOI基板14的一面15上以CVD法等形成绝缘膜40。
之后的工序通过执行图4A至图5B所示的各工序，能制造磁传感器装置。如上所述，通过使用单晶硅作为加热器部30的材料，能在对加热器部30进行加热时高精度地控制加热器部30的温度。
另外，SOI基板14对应于“基板”，SOI基板14的一面15对应于“一面”。
(第8实施方式)
在本实施方式中，说明与第1~第7实施方式不同的部分。在本实施方式中，其特征在于，使用铂(Pt)作为加热器部30的材料。
此时，如下所示形成加热器部30。首先，在图12A所示的工序中，准备基板16。该基板16在半导体基板11上以CVD法等形成几μm厚度的绝缘层17。绝缘层17的表面相当于基板16的一面18。
接着，在图12B所示的工序中，通过在绝缘层17上利用蒸镀或溅射等堆积铂，而形成金属层80。
在图12C所示的工序中，通过布图金属层80，形成加热器部30。之后，在图12D所示的工序中，以覆盖加热器部30的方式在基板16的一面18上以CVD法等形成绝缘膜40。
之后的工序通过执行图4A~图5B所示的各工序，能制造磁传感器装置。如上所述，通过使用铂作为加热器部30的材料，可以低成本形成加热器部30。
另外，基板16对应于“基板”，基板16的一面18对应于“一面”。
(第9实施方式)
在上述第1实施方式中，说明了包围传感器部20地形成加热器部30的实例，但在本第9实施方式中说明代替其而将加热器部30形成为板状的实例。
图13A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图13B是图13A的XIIIB-XIIIB截面图。图13A、图13B中，与图1A、图1B相同的符号表示相同部分。
本实施方式的磁传感器装置的加热器部30形成为从板厚方向可视为正方形的板状。加热器部30的面方向的面积比传感器部20的面方向的面积大。
另外，在本实施方式的磁传感器装置中，设置有覆盖绝缘膜41和上部电极用布线23a的保护膜50。将上部电极用焊盘23b、下部电极用焊盘21b和加热器部用焊盘30b配置在保护膜50的上侧。
下面，参照图14A~14E、图15A~15C来说明本实施方式的磁传感器装置的制造方法。另外，图14A~14E和图15A~15C的各图相当于图13A的XIIIB-XIIIB截面。
首先，在图14A~14E、图15A的各工序中，与上述第1实施方式一样，在基板10上形成2个传感器部20。图14A~14E对应于图3A~3C、图4A、4B。
在下面的图15B的工序中，利用溅射等将覆盖绝缘膜41和上部电极用布线23a的保护膜50成膜。作为保护膜50，例如使用SiO2或SiN等。
接着，与上述第1实施方式一样，使用与想充磁的传感器部20对应的加热器部30，执行该传感器部20的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁(第1充磁工序)。之后，与上述第1实施方式一样，使用与其余的传感器部20对应的加热器部30，执行其余的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁(第2充磁工序)。
根据以上说明的本实施方式，与上述第1实施方式一样，其特征在于，在各磁阻元件部22的下方分别设置加热器部30，并在钉扎磁性层22a充磁时仅加热与想充磁的钉扎磁性层22a对应的加热器部30。这样，通过在磁场中局部地及有选择地加热与想充磁的磁阻元件部22对应的加热器部30，能仅充磁2个磁阻元件部22中的一个磁阻元件部22。另外，通过改变施加磁场方向，并加热与其他磁阻元件部22对应的加热器部30，能仅充磁2个磁阻元件部22中的另一个磁阻元件部22。
(第10实施方式)
在本实施方式中，说明在上述第9实施方式的磁传感器装置的基板10中对应于加热器部30的区域中设置了膜状物的实例。
图16A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图16B是图16A的XVIB-XVIB截面图。图16A、图16B中，与图13A、图13B相同的符号表示相同部分。
在本实施方式的磁传感器装置的基板10中，如图16B所示，在对应于加热器部30的区域中对每个传感器部20设置凹部11a。
凹部11a形成为从基板10的一面13的相反侧(图示下侧)凹向一面13侧(图示上侧)。由此，基板10中对应于加热器部30的区域，与对应于加热器部30的区域以外的其他区域11c相比，板厚方向的尺寸变短。即，在基板10中对应于加热器部30的区域中形成膜状物(薄膜)11b。
下面，参照图14、图15来说明本实施方式的磁传感器装置的制造方法。图14A~图15C的各图相当于图16A的XVIB-XVIB截面。
首先，在图14A~14E、图15A、15B的各工序终止之后，通过湿蚀刻、干蚀刻，在基板10中对应于加热器部30的区域中对每个传感器部20形成凹部11a(基板形成工序)。由此，在基板10中加热器部30的下侧，对每个传感器部20形成膜状物11b。
接着，与上述第1实施方式一样，使用与想充磁的传感器部20对应的加热器部30，执行该传感器部20的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁(第1充磁工序)。之后，与上述第1实施方式一样，使用与其余的传感器部20对应的加热器部30，执行其余的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁(第2充磁工序)。
根据以上说明的本实施方式，在基板10中加热器部30的下侧形成有膜状物11b与凹部11a。因此，从加热器部30产生的热不易传递到基板10中膜状物11b侧。因此，能将从加热器部30产生的热容易地传递到传感器部20。因此，在第1充磁工序和第2充磁工序中，当由加热器部30加热传感器部20时，不易产生传感器部20的温度不均。由此，能提高传感器部20的温度管理的精度。
(第11实施方式)
在上述第9实施方式中，说明了使用从基板10的板厚方向观察、形成为四边形的加热器部30作为加热器部30的实例，但在本实施方式中说明代替其而使用以包围基板10中传感器部20的下侧的区域12a的方式形成的加热器部30的实例。
图17A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图17B是图17A的XVIIB-XVIIB截面图。图17A、图17B中，与图13A、图13B相同的符号表示相同部分。
本实施方式的加热器部30如图17A所示，形成为从基板10的板厚方向观察、内侧轮廓为圆形且外侧轮廓为正方向。由此，加热器部30形成为，相对基板10中传感器部20的下侧的区域12a隔开间隔且包围区域12a。
根据上述说明的本实施方式，形成加热器部30，以包围基板10中传感器部20的下侧的区域12a。即，在基板10中包围传感器部20地形成加热器部30。因此，传感器部20的基底中使用的材料(即绝缘膜40中使用的材料)的选择的自由度扩大。因此，能提高构成传感器部20的膜的结晶性。
(第12实施方式)
在本实施方式中，说明在上述第11实施方式的磁传感器装置中、在基板10中对应于加热器部30的区域中、对每个传感器部20设置膜状物的实例。
图18A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图18B是图18A的XVIIIB-XVIIIB截面图。图18A、图18B中，与图17A、图17B相同的符号表示相同部分。
在本实施方式的磁传感器装置中，在基板10中对应于加热器部30和传感器部20的区域中，对每个传感器部20设置凹部11a。由此，能在基板10中加热器部30和传感器部20的下侧，对每个传感器部20形成膜状物11b。因此，在第1、第2充磁工序中，当由加热器部30加热传感器部20时，能使从加热器部30产生的热不易传递到基板10侧，使从加热器部30产生的热容易地传递到传感器部20侧。因此，能提高传感器部20的温度管理的精度。
(第13实施方式)
在上述第9~12实施方式中，说明了在基板10中形成加热器部30的实例，但在本实施方式中说明代替其而在与传感器部20相同的平面上形成加热器部30的实例。
图19A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图19B是图19A的XIXB-XIXB截面图。图19A、图19B中，与图13A、图13B相同的符号表示相同的部分。
本实施方式的加热器部30对每个传感器部20形成于绝缘膜40的上侧(即基板10的一面13侧)。本实施方式的基板10是半导体基板。加热器部30形成为包围传感器部20。具体地，从基板10的板厚方向观察，加热器部30形成为，内侧轮廓为正方向，且外侧轮廓为正方向。由此，加热器部30相对传感器部20隔开间隔，且形成在传感器部20的周围。
接着，参照图20A~20D、图21A~21D来说明本实施方式的磁传感器装置的制造方法。另外，图20A~20D和图21A~21D的各图相当于图19A的XIXB-XIXB截面。
首先，在图20A所示的工序中，利用热氧化、CVD法等在基板10的一面13上形成绝缘膜40。
接着，在图20B所示的工序中，利用溅射、蚀刻等，在绝缘膜40上形成2个由下部电极21、磁阻元件部22、上部电极23构成的传感器主体20a。
接着，在图20C所示的工序中，涂覆抗蚀剂60，以覆盖2个传感器主体20a和绝缘膜40，并对该涂覆后的抗蚀剂60，利用光刻等进行布图。由此，在2个传感器主体20a的周围，形成去除抗蚀剂60的部位60a。
接着，在图20D所示的工序中，利用干蚀刻等，在绝缘膜40中对应于部位60a的部位，形成孔部41a。
接着，在图21A所示的工序中，利用溅射，在绝缘膜40的孔部41a对每个传感器部20嵌入加热器部30的材料(例如多晶硅)。与之相伴，利用干蚀刻等，对加热器部30和传感器主体20a，将与基板10相反侧平坦地成形。由此，加热器部30和传感器主体20a露出到图示上侧(即与基板10相反侧)。
接着，在图21B所示的工序中，利用溅射、布图等，形成由金属材料构成的上部电极用布线23a和加热器部用布线30a。并且，在形成于绝缘膜40的孔部中嵌入金属材料，并且在绝缘膜40之上以溅射等层叠金属材料，进行布图。由此，形成连接于下部电极21的下部电极用布线21a、加热器用焊盘30b、下部电极用焊盘21b和上部电极用焊盘23b。
接着，在图21C所示的工序中，形成覆盖上部电极用布线23a、加热器部用布线30a、和绝缘膜41的保护膜50。由此，在基板10上形成2个传感器部20。之后，与上述第1实施方式一样，在第1、第2充磁工序中，分别进行2个传感器部20的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁。
根据以上说明的本实施方式，在绝缘膜40上侧、传感器部20的周围形成加热器部30。因此，传感器部20的基底中使用的材料(即绝缘膜40中使用的材料)的选择的自由度扩大。因此，能提高构成传感器部20的膜的结晶性。
(第14实施方式)
在本实施方式中，说明在上述第13实施方式的磁传感器装置中、在基板10中对应于加热器部30的区域中、对每个传感器部20设置膜状物的实例。
图22A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图22B是图22A的XXIIB-XXIIB截面图。图22A、图22B中，与图19A、图19B相同的符号表示相同的部分。
在本实施方式的磁传感器装置的基板10中，如图22B所示，在对应于加热器部30的区域中形成膜状物(薄膜)11b。
下面，参照图20A~20D、图21A~21D来说明本实施方式的磁传感器装置的制造方法。
在本实施方式中，与上述第13实施方式一样，在图20A~20D和图21A~21C的各工序中，在基板10上形成了2个传感器部20之后，在图21D所示工序中，利用湿蚀刻、干蚀刻，在基板10中对应于加热器部30的区域中、对每个传感器部20形成凹部11a。由此，能在基板10中加热器部30的下侧，对每个传感器部20形成膜状物11b。之后，与上述第1实施方式一样，在第1、第2充磁工序中，分别进行2个传感器部20的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁。
根据以上说明的本实施方式，在基板10中加热器部30下侧，形成膜状物11b与凹部11a。因此，与上述第10实施方式一样，能将从加热器部30产生的热容易地传递到传感器部20侧。因此，在第1充磁工序和第2充磁工序中，当由加热器部30加热传感器部20时，不易产生传感器部20的温度不均。由此，能提高传感器部20的温度管理的精度。
(第15实施方式)
在上述第13、14实施方式中，说明了在同一平面上形成加热器部30和传感器部20的实例，但在本实施方式中说明代替其而在传感器部20的正上方形成加热器部30的实例。
图23A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图23B是图23A的XXIIIB-XXIIIB截面图。图23A、图23B中，与图13A、图13B相同的符号表示相同的部分。
在本实施方式的磁传感器装置中，加热器部30配置在保护膜50的上侧(即，相对保护膜50与传感器部20相反侧)。加热器部30从板厚方向观察，形成为四边形。加热器部30的面方向的面积比传感器部20的面方向的面积大。在加热器部30和加热器部用布线30a的上侧，设置有保护膜80。
在本实施方式中，将加热器部用焊盘30b、上部电极用焊盘23b和下部电极用焊盘21b配置在保护膜80的上侧。
接着，参照图24、图25来说明本实施方式的磁传感器装置的制造方法。另外，图24A~24D和图25A~25D的各图相当于图23A的XXIIIB-XXIIIB截面。
首先，在图24A所示的工序中，利用热氧化、CVD法等在基板10的一面13上形成绝缘膜40。
接着，在图24B所示的工序中，利用溅射、蚀刻等，在绝缘膜40上形成2个由下部电极21、磁阻元件部22、上部电极23构成的传感器主体20a。
接着，在图24C所示的工序中，利用溅射、蚀刻等在绝缘膜40上成膜绝缘膜41。
接着，在图24D所示的工序中，利用溅射、蚀刻等，在2个传感器主体20a的上侧，分别形成上部电极用布线23a。
接着，在图25A所示的工序中，利用溅射等，在2个传感器主体20a和绝缘膜41的上侧，成膜保护膜50。
接着，在图25B所示的工序中，利用溅射、蚀刻等，在2个传感器主体20a的上侧，分别形成加热器部30，并且形成加热器部用布线30a。
接着，在图25C所示的工序中，利用溅射等，在2个传感器主体20a和加热器部30的上侧，成膜保护膜。由此，在基板10上形成2个传感器20。之后，与上述第1实施方式一样，在第1、第2充磁工序中，分别进行2个传感器部20的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁。
根据以上说明的本实施方式，加热器部30隔着保护膜50而形成在传感器部20的上侧。因此，传感器部20的基底中使用的材料(即绝缘膜40中使用的材料)的选择的自由度扩大。因此，能提高构成传感器部20的膜的结晶性。
(第16实施方式)
在本实施方式中，说明在上述第15实施方式的磁传感器装置中、在基板10中对应于加热器部30的区域中、对每个传感器部20设置膜状物的实例。
图26A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图26B是图26A的XXVIB-XXVIB截面图。图26A、图26B中，与图23A、图23B相同的符号表示相同的部分。
在本实施方式的磁传感器装置中，在基板10中对应于传感器部20和加热器部30的区域中，对每个传感器部20设置凹部11a。由此，能在基板10中传感器部20和加热器部30的下侧，对每个传感器部20形成膜状物11b。因此，在第1、第2充磁工序中，当由加热器部30加热传感器部20时，能使从加热器部30产生的热不易传递到基板10侧，使从加热器部30产生的热容易地传递到传感器部20侧。因此，能提高传感器部20的温度管理的精度。
(第17实施方式)
在上述第9实施方式中，说明了对1个传感器部20设置有1个加热器部30的实例，但在本实施方式中说明代替其而对1个传感器部20设置有多个加热器部30的实例。
图27A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图27B是图27A的XXVIIB-XXVIIB截面图。图27A、图27B中，与图13A、图13B相同的符号表示相同的部分。
在本实施方式的磁传感器装置中，对1个传感器部20，按每个传感器部20设置3个加热器部30。3个加热器部30分别比传感器部20小。3个加热器部30沿基板10的面方向分散配置。3个加热器部30各自被连接。因此，通过在2个加热器部用焊盘30b之间施加电压，能对3个加热器部30通电。与之相伴，传感器部20中，不易产生面方向的温度分布。从而，能提高传感器部20的温度管理的精度。
(第18实施方式)
在本实施方式中，说明在上述第17实施方式的磁传感器装置中、在基板10中对应于加热器部30的区域中、对每个传感器部20设置膜状物的实例。
图28A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图28B是图28A的XXVIIIB-XXVIIIB截面图。图28A、图28B中，与图27A、图27B相同的符号表示相同的部分。
在本实施方式的磁传感器装置中，在基板10中对应于加热器部30的区域中，对每个传感器部20设置凹部11a。由此，能在基板10中加热器部30的下侧，对每个传感器部20形成膜状物11b。因此，在第1、第2充磁工序中，当由加热器部30加热传感器部20时，能抑制从加热器部30产生的热传递到基板10侧。因此，能提高传感器部20的温度管理的精度。
(第19实施方式)
在本实施方式中，说明在上述第9实施方式的磁传感器装置中、在基板10中加热器部30的侧方、设置温度传感器90a、90b的实例。
图29A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图29B是图29A的XXIXB-XXIXB截面图。图29A、图29B中，与图13A、图13B相同的符号表示相同的部分。
在涉及本实施方式的磁传感器装置中，对每个传感器部20设置温度传感器90a、90b。温度传感器90a、90b构成温度检知部，设置在加热器部30的侧方(即面方向)。即，温度传感器90a、90b和加热器部30形成在同一平面上。温度传感器90a、90b由与加热器部30相同的材料(例如多晶硅)形成。
本实施方式的磁传感器装置与上述第9实施方式一样，由图14A~14E、图15A~15C的各工序制造。另外，温度传感器90a、90b在形成加热器部30的工序中形成(温度检知部形成工序)。即，温度传感器90a、90b和加热器部30在同一工序中形成。另外，本实施方式的温度传感器90a、90b用于在第1、第2充磁工序中、分别进行2个传感器部20的磁阻元件部22的钉扎磁性层22a的充磁时，控制加热器部30的温度。
在本实施方式中，将温度传感器用焊盘92a、92b配置在绝缘膜41的上侧。温度传感器用焊盘92a经温度传感器用电极91a连接于温度传感器90a。温度传感器用焊盘92b经温度传感器用电极91b连接于温度传感器90b。温度传感器90a、90b由未图示的布线部连接。
在本实施方式的第1、第2充磁工序中，对每个传感器部20检测温度传感器用焊盘92a、92b间的电阻值(即温度传感器90a、90b的合成电阻值)，作为加热器部30的检测温度。之后，使用如此检测的加热器部30的检测温度，反馈控制加热器部30的温度，以使加热器部30的温度接近目标值。
根据以上说明的本实施方式，在磁传感器装置中，温度传感器90a、90b相对加热器部30在面方向上形成。因此，能使用温度传感器90a、90b检测到的加热器部30的检测温度，来反馈控制加热器部30的温度。因此，在第1、第2充磁工序中，能提高加热器部30的温度管理的精度。此外，温度传感器90a、90b在加热器部30的侧方，由与加热器部30相同的材料(例如多晶硅)形成。因此，制造工序中不需要追加的工序。
(第20实施方式)
在本实施方式中，说明在上述第19实施方式的磁传感器装置中、在基板10中对应于加热器部30的区域中、对每个传感器部20设置膜状物的实例。
图30A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图30B是图30A的XXXB-XXXB截面图。图30A、图30B中，与图29A、图29B相同的符号表示相同的部分。
在本实施方式的磁传感器装置中，在基板10中对应于加热器部30的区域中，对每个传感器部20设置凹部11a。由此，能在基板10中加热器部30的下侧，对每个传感器部20形成膜状物11b。因此，在第1、第2充磁工序中，当由加热器部30加热传感器部20时，能将从加热器部30产生的热容易地传递到传感器部20。因此，能提高传感器部20的温度管理的精度。
(其他实施方式)
在上述第12、16实施方式中，说明了在基板10中对应于加热器部30和传感器部20的区域中形成凹部11a(即膜状物11b)的实例，但不限于此，也可在基板10中对应于加热器部30和传感器部20中至少一方的区域中形成凹部11a(即膜状物11b)。
即，基板10中对应于加热器部30和磁阻元件部20中至少一个的部分的板厚方向的尺寸，比基板10中对应于加热器部30和磁阻元件部20的部分以外的其他部分的板厚方向的尺寸小。
在上述第17实施方式中，说明对1个传感器部20设置3个加热器部30的实例，但也可代替其而对1个传感器部20设置2个加热器部30或4个以上的加热器部30。
上述第1~第20实施方式所示的构成是一例，不限于上述所示的构成，也能是能实现本公开的其他构成。例如，在上述各实施方式中，说明了适用于车辆的磁传感器装置，但当然不限于车辆，也可作为检测旋转角度的装置广泛使用。
在上述第1~第20实施方式中，将磁阻元件部22构成为TMR元件，但也可构成为GMR元件。
在上述第19、第20实施方式中，说明了连接温度传感器用焊盘92a、92b、检测温度传感器90a、90b的合成电阻值作为加热器部30的检测温度的实例，但也可代替其而检测温度传感器90a、90b各自的电阻值来作为加热器部30的检测温度。
在上述第19、第20实施方式中，为了在加热器部30中流过电流而加热，使用了探针50，但这是加热方法的一例，也可在磁传感器装置中形成连接于加热器部用焊盘30b的布线，经该布线在加热器部30中流过电流。
在上述第1~第20实施方式中，说明了在基板10上形成2个传感器部20，但也可在晶片状基板10上形成多个传感器部20，有选择地进行钉扎磁性层22a的充磁。若在充磁后分割晶片，则能由1块晶片来制造多个磁传感器装置。
在上述第1~第20实施方式中，说明了由多晶硅形成加热器部30的实例，但不限于此，也可由单晶硅、铂、NiCr(镍铬)、TaN(氮化钽)、SiC(碳化硅)、W(钨)中的任一材料来形成。
在上述第1~第20实施方式中，设为第1充磁工序与第2充磁工序的2方向的构成，但也可是3方向以上的构成。即，因为上述各实施方式中说明的2方向的充磁成立，所以当然3方向或4方向等3方向以上的充磁也同样成立。
另外，也可将上述第1~第20实施方式和各变形例中可组合的2个以上实施例组合后的方式作为公开来实施。例如，在上述第9~第20实施方式中，也可将上述第1~第8实施方式中的电路部60及沟槽70组合后的方式作为公开来实施。
(第21实施方式)
下面，参照附图来说明本公开的第21实施方式。涉及本实施方式的磁传感器装置例如用于汽车用发动机转速检测或方向盘转角检测等。在本实施方式中，作为磁传感器装置，以检测转角的转角传感器为例进行说明。
图31A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图31B是图31A的XXXIB-XXXIB截面图。如图31A和图31B所示，磁传感器装置在基板110之上具备2个传感器部120。传感器部120是当受到外部磁场的影响时电阻值变化的元件。涉及本实施方式的传感器部120构成为隧道磁阻元件(TMR元件)。
基板110如图31B所示，是由Si等形成的几百μm厚度的半导体基板。另外，基板110具有一面111和另一面112。
在基板110上形成绝缘膜130。之后，在绝缘膜130之上形成传感器部120。传感器部120具备设置在绝缘膜130之上的下部电极140、磁阻元件部150、和设置在磁阻元件部150之上的上部电极141。
图32是磁阻元件部150的截面图。如该图所示，磁阻元件部150依次形成钉扎磁性层151、隧道层152、自由磁性层153，而构成TMR元件。
钉扎磁性层151是在位于比自由磁性层153更靠近绝缘膜130侧、且固定了磁化方向的强磁性金属层。隧道层152是用于利用隧道效应从自由磁性层153向钉扎磁性层151流过电流的绝缘层。自由磁性层153是受到外部磁场的影响而磁化方向变化的强磁性金属层。
这种构成的磁阻元件部150位于基板110的一面111的上方。另外，在平行于基板110的一面111的面方向上，一个磁阻元件部150与另一个磁阻元件部150中钉扎磁性层151的磁化方向不同。在本实施方式中，磁化方向彼此相差90°。因此，一个磁阻元件部150中，对应于旋转角度，电阻值例如变为cos曲线的输出，另一个磁阻元件部150中，对应于旋转角度，电阻值例如变为sin曲线的输出。
传感器部20如图31A所示，布局成圆形。如此将传感器部20的平面布局设为圆形是因为磁化的特性变好。也可不是正圆形，而是椭圆。当然，传感器部20的平面布局不限于圆形或椭圆，也可是多边形。
另外，在传感器部120的层叠构造的周围，以与层叠构造的侧面相接的方式形成绝缘膜131。作为该绝缘膜131及上述绝缘膜130，使用介电常数高的热氧化膜、CVD氧化膜、CVD氮化膜、TEOS氧化膜等绝缘材料。作为具体例，绝缘膜130、131是SiO2或SiN等。
另外，涉及本实施方式的基板110具有槽113。该槽113是基板110的另一面112凹向一面111侧的部分，对应于各磁阻元件部150来设置。由于该槽113，基板110中与各磁阻元件部150对应的部分的基板110的厚度比与该部分不同的部分的基板110的厚度薄。因此，在形成该槽113的部分，形成空间部14。即，认为基板110在对应于各磁阻元件部150的部分分别具有空间部114。
这里，在本实施方式中，以露出绝缘膜130的方式在基板110中形成槽113。因此，基板110中形成槽113的部分的基板110没有厚度。换言之，涉及本实施方式的槽113是贯通孔。但是，基板110中形成槽113的部分的厚度被减薄的结果，形成空间部114。因此，即便是槽113贯通基板110的构造，也包含在上述“基板110中与各磁阻元件部150对应的部分的基板110的厚度比与该部分不同的部分的基板110的厚度薄”的构造中。
因为该空间部114是基板110的一部分被去除的部分，所以与基板110相比，是热传导低的部分。因此，起到对磁阻元件部150的钉扎磁性层151充磁时、抑制局部加热基板110时的热扩散的作用。
另外，槽113的底部面积比磁阻元件部150的面积大。因此，构造成，当钉扎磁性层151充磁时、由空间部114抑制向其他磁阻元件部150的热扩散。
下部电极140经连接于该下部电极140的未图示的下部电极用布线，与绝缘膜130之上形成的未图示的下部电极用焊盘连接。下部电极用布线贯通绝缘膜131地形成。下部电极用焊盘与未图示的信号处理用芯片连接。
另外，上部电极141经连接于该上部电极141的未图示的上部电极用布线，与绝缘膜130之上形成的未图示的上部电极用焊盘连接。上部电极用布线形成于绝缘膜131之上。上部电极用焊盘与未图示的信号处理用芯片连接。
以上是涉及本实施方式的磁传感器装置的整体构成。接着，参照图33A~图35B来说明上述构成的磁传感器装置的制造方法。图33A~图35B的各图中，表示将2个磁阻元件部150设为1个传感器部120的构造的截面图。
首先，在图33A所示的工序中，在基板110的一面111上以CVD法等形成例如几μm厚度的绝缘膜130。
接着，在图33B所示的工序中，通过溅射等成膜构成下部电极140的金属层。之后，通过以铣削（milling）等蚀刻，形成下部电极140。另外，在构成下部电极140的金属层中，以残留下部电极用布线的一部分的方式进行金属层的布图。
在图33C所示的工序中，在下部电极140之上通过溅射等依次成膜构成磁阻元件部150的各层。另外，通过以铣削等蚀刻，在各下部电极140之上形成一对磁阻元件部150(元件部形成工序)。
在图34A所示的工序中，利用提离(lift off)的方法在绝缘膜130之上形成绝缘膜131。由此，绝缘膜131覆盖下部电极140及磁阻元件部150的侧面。另外，在绝缘膜131中形成连接于下部电极用布线一部分的未图示的孔部。
另外，在图34B所示的工序中，在绝缘膜131中形成的未图示的孔部中嵌入金属材料，并且在各磁阻元件部150之上以溅射等成膜构成上部电极141的金属层。另外，以铣削等蚀刻该金属层。由此，形成上部电极141、连接于下部电极140的下部电极用布线、连接于上部电极141的上部电极用布线、分别连接于这些布线的下部电极用焊盘和上部电极用焊盘。这样，在基板110上形成2个传感器部120。
在图34C所示的工序中，在基板110形成空间部114(空间部形成工序)。因此，对基板110的另一面112侧通过KOH和/或TMAH等Si蚀刻液进行湿蚀刻。由此，通过在基板10中一面111的相反侧的另一面112上形成槽113，而形成空间部114。
这里，形成槽113，以使基板110中对应于各磁阻元件部150的部分的厚度比与该部分不同的部分的厚度薄，但本实施方式中进行蚀刻直到绝缘膜130露出。即，去除基板110中对应于磁阻元件部150的部分。另外，形成槽113，以使槽113的底部的面积比磁阻元件部150的面积大，也就是使在槽113的底部的范围内包含磁阻元件部150。
之后，进行图35A~35B所示的充磁工序。首先，在图35A所示的工序中，进行一个磁阻元件部150的钉扎磁性层151的充磁(第1充磁工序)。具体地，在将磁场方向被设定为基板110的一面111的面方向中的第1方向的磁场中(H)，配置形成有各磁阻元件部150的基板110，局部加热一个磁阻元件部150，进行磁场中退火。即，对全部传感器部120施加外部磁场，局部地和有选择地将想充磁的传感器部120的磁阻元件部150加热到300℃前后。
在本实施方式中，由透镜160聚光激光后，局部照射到一个磁阻元件部150。另外，图35A中，由斜线阴影表示加热部分。激光照射中使用半导体激光器或YAG激光器。基于激光器的加热具有如下优点，即激光的照射时间短及温度偏差小。
优选由透镜160聚光的激光的光斑直径为完全覆盖一个磁阻元件部150的尺寸。由此，能均匀地加热一个磁阻元件部150的整体。
如上所述，充磁钉扎磁性层151，以使构成一个磁阻元件部150的钉扎磁性层151的磁化方向成为第1方向。此时，能边确认磁传感器装置的输出边进行充磁。
另外，也可当加热时进行2阶段加热，即首先将磁传感器装置整体加热到150℃左右，之后实施激光的照射。
接着，在图35B所示工序中，进行另一个磁阻元件部150的钉扎磁性层151的充磁(第2充磁工序)。具体地，在磁场方向被设定成基板110的一面111的面方向中与第1方向不同的第2方向的磁场中，配置形成有各磁阻元件部150的基板110。第2方向是相对第1方向倾斜90°的方向。
之后，与第1充磁工序一样，通过向另一个磁阻元件部150局部照射激光，而加热另一个磁阻元件部150，进行磁场中退火。由此，将构成该磁阻元件部150的钉扎磁性层151的磁化方向充磁为第2方向。此时，通过边确认磁传感器装置的输出边调节磁场中的基板110的朝向，可高精度地调整磁化方向。另外，图35B中，与图35A一样，以斜线阴影表示加热部分。
这样，使1个基板110中形成的2个传感器部120的各钉扎磁性层151磁化为不同的方向的磁传感器装置完成。即，一个磁阻元件部150的输出变为cos曲线的电阻值，另一个磁阻元件部150的输出变为sin曲线的电阻值。
接着，说明磁传感器装置受到外部磁场的影响时检测旋转角度作为物理量的方法。为了检测旋转角度，经下部电极用焊盘和上部电极用焊盘在磁阻元件部150中流过电流。
另外，例如将未图示的磁铁配置在磁传感器装置的上方，若该磁铁因方向盘操作而旋转，则自由磁性层153从磁铁受到的磁场变化。即，因各磁阻元件部150受到外部磁场的影响，从而根据各磁阻元件部150的电阻值变化，各磁阻元件部150中流过的电流大小、即电阻值变化。
这里，将一个磁阻元件部150输出的cos曲线的电阻值与另一个磁阻元件部150输出的sin曲线的电阻值分别取出到外部的运算用芯片，由该芯片进行arcTan运算。由此，得到对应于从-180°至+180°即360°旋转角度、以一定的倾角变化的输出。因此，能得到对应于输出的大小的磁铁的旋转角度。
如上所述，在本实施方式中，特征在于，通过在基板110中对应于各磁阻元件部150的部分中形成槽113，而形成使对应于各磁阻元件部150的部分的基板110的厚度减薄的空间部114。
这样，因为在基板110中对应于磁阻元件部150的部分设置空间部114，所以即便局部加热磁阻元件部150的钉扎磁性层151，也能使该热不易经基板110传递到其他磁阻元件部150。即，能抑制基板110中由空间部114去除的部分的热传导。因此，能降低充磁工序中热扩散对其他磁阻元件部150的影响。
另外，因为在基板110中设置空间部114，所以基板110中的各磁阻元件部150间的热绝缘良好。因此，能减小各磁阻元件部150。
另外，一个磁阻元件部150对应于“多个磁阻元件部中的一部分”，另一个磁阻元件部150对应于“与多个磁阻元件部的一部分不同的一部分”。
(第22实施方式)
在本实施方式中，说明与第21实施方式不同的部分。在上述第21实施方式中，为了形成槽113，在图34C所示的工序中，对基板110进行了湿蚀刻，但也可进行Si干蚀刻。此时，槽113的侧面如图36所示，与基板110的另一面112垂直地形成。
(第23实施方式)
在本实施方式中，说明与第21、第22实施方式不同的部分。图37是包含涉及本实施方式的磁传感器装置的截面图。另外，图37中示意地表示磁传感器装置的截面，详细的截面图与上述图31B相同。
如图37所示，在槽113中嵌入有嵌入部件170。由此，由槽113形成的空间部114由嵌入部件170填满。作为嵌入部件170的材料，使用树脂等。
另外，嵌入部件170粘接于外壳或引线框等封装171上。由此，磁传感器装置经嵌入部件170安装在封装171上。
将嵌入部件170嵌入槽113中的工序在第2充磁工序之后进行。在该嵌入工序中，不仅向槽113中填充嵌入部件170，也可经嵌入部件170将磁传感器装置安装在封装171上。
如上所述，通过由嵌入部件170填埋用于抑制热扩散的空间部114，能确保基板110的强度。
(第24实施方式)
在本实施方式中，说明与第21~第23实施方式不同的部分。图38A是涉及本实施方式的磁传感器装置的平面图，图38B是图38A的XXXVIIIB-XXXVIIIB截面图。
如图38B所示，在基板110中，在该基板110中对应于各磁阻元件部150的部分，形成中空构造115。由该中空构造115形成空间部114。
为了形成该中空构造115，如图38A所示，在磁传感器装置中设置孔部132。在本实施方式中，孔部132在传感器部120的周围设置4个部位，但孔部132的数量可适当设定。另外，该孔部132贯通上部电极141、绝缘膜131和绝缘膜130而到达基板110，连接于中空构造115。即，孔部132是用于在基板110中形成中空构造115的所谓的蚀刻洞。
这样，当在基板110中形成中空构造115时，在图33C所示的工序(空间部形成工序)中，首先，贯通上部电极141、绝缘膜131和绝缘膜130地形成孔部132。作为蚀刻洞的孔部132通过SiO2干蚀刻等形成。
接着，经孔部132将蚀刻介质导入基板110中。在形成中空构造115的情况下，存在利用牺牲层蚀刻、设置空间部114的方法。作为牺牲层蚀刻的实例，有以XeF2蚀刻牺牲层Si的方法、以氟酸水溶液、氟酸气体等蚀刻牺牲层SiO2的方法、以ClF3蚀刻牺牲层SiGe的方法等。
如上所述，在磁阻元件部150的下部形成中空构造115。由此，能形成空间部114。
(第25实施方式)
在本实施方式中，说明与第24实施方式不同的部分。在第23实施方式中，对每个磁阻元件部150形成中空构造115，而在本实施方式中，特征在于，通过分别连接各中空构造115，分别连接各空间部114。
图39是包含涉及本实施方式的磁传感器装置的截面图。如该图所示，将对应于各磁阻元件部150设置的中空构造115分别连接后，构成一个中空构造115。因为中空构造115只要至少对应于各磁阻元件部150设置即可，所以也不必设置多个，也可如图39所示，中空构造115形成1个统一的空间部114。
(其他实施方式)
上述各实施方式所示的磁传感器装置的构成是一例，不限于上述所示的构成，也可设为能实现本发明的其他构成。例如，在上述各实施方式中，说明了适用于车辆的磁传感器装置，但当然不限于车辆，也可作为检测旋转角度的装置广泛使用。
在上述各实施方式中，将磁阻元件部150构成为TMR元件，但也可构成为GMR元件。
在上述各实施方式中，通过由透镜160聚光激光，局部加热磁阻元件部150的钉扎磁性层151，但加热方法不仅使用激光器，也可使用其他方法。对此参照图40A~40C来说明。
首先，如图40A所示，从灯161发出的灯光由透镜160聚光后，能局部加热磁阻元件部150的钉扎磁性层151。作为灯，可使用氙气灯等。
另外，如图40B所示，作为用于局部加热磁阻元件部150的机构，可使用掩膜162而非透镜160。在掩膜162上使对应于磁阻元件部150的部分开口，通过该开口部可选择想加热的磁阻元件部150。这样，可使用灯161与掩膜162来局部加热磁阻元件部150。
另外，如图40C所示，可在基板110的一面111侧配置加热器163，将该加热器163作为热源，局部加热磁阻元件部150。另外，也可从基板110的另一面112侧由加热器163局部加热磁阻元件部150。
上述各实施方式中说明了在基板110上形成2个传感器部120的情况，但也可在晶片状基板110上形成多个传感器部120，有选择地进行钉扎磁性层151的充磁。若在充磁后分割晶片，则能由1枚晶片来制造多个磁传感器装置。这样，在1晶片上形成多个传感器部120时必需加热1晶片整体，但如上述各实施方式所示，只要能局部加热磁阻元件部150，且能抑制热扩散，就能在1晶片上统一而形成多个传感器部120。另外，因为在1晶片上形成多个传感器部120，所以必需减小各传感器部120的钉扎磁性层151的磁化方向的偏差，但如上所述，因为局部进行加热，所以能边确认传感器部120的输出边进行充磁，能减小各钉扎磁性层151的磁化方向的偏差。
在第24实施方式中，为了在基板110中形成中空构造115，形成了贯通上部电极141、绝缘膜131和绝缘膜130的孔部132。但是，也可从基板110的另一面112侧向一面111侧延伸地在基板110中形成孔部132，经基板110中形成的孔部132，去除基板110的一面111侧的一部分，由此形成中空构造115。
在第25实施方式中，说明了中空构造115连接的方式，但即使是第21~第23实施方式所示的槽113，也可设置对应于全部的磁阻元件部150的1个槽113，而不对每个磁阻元件部150形成槽113。另外，也可在该槽113中填充第3实施方式所示的嵌入部件170。
上述公开包含如下方式。
根据本公开的第一方式，一种磁传感器装置的制造方法，所述磁传感器装置具备：具有一面的基板；和形成于所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层，一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在与所述基板的一面平行的平面上、与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同，在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量，其特征在于，准备所述基板，在所述基板的一面的上方形成所述各磁阻元件部，分别形成与所述各磁阻元件部对应的加热器部，在外部磁场方向被设定为所述平面上的第1方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过加热与所述多个磁阻元件部中的一部分对应的一部分加热器部，进行磁场中退火，从而将该一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向，充磁为所述第1方向，在外部磁场方向被设定为所述平面上中与第1方向不同的第2方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过加热与不同于所述多个磁阻元件部的一部分的另一部分对应的加热器部，进行磁场中退火，从而将该另一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向，充磁为所述第2方向。
据此，通过在磁场中加热对应于想充磁的磁阻元件部的加热器部，能仅充磁该磁阻元件部。另外，通过改变施加磁场方向，加热对应于其他磁阻元件部的加热器部，能仅充磁该磁阻元件部。这样，能将1个基板中形成的各磁阻元件部分别有选择地充磁为不同的磁化方向。另外，与使磁化方向不同的芯片组合而实现多极化的情况相比，因为能在充磁工序中边确认磁传感器装置的输出边调节磁场中的基板的朝向，所以能修正磁传感器装置的输出偏差。因此，能防止因磁化方向不同的芯片的组装误差造成的检测精度下降。另外，因为通过加热器部中流过电流来加热加热器部，所以能对磁阻元件部一次加热较宽的区域，能缩短加工时间。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，所述加热器部分别形成于所述基板的对应于所述各磁阻元件部的位置上。
作为代替方案，也可在所述各磁阻元件部的形成中，在所述基板的一面的上方形成所述各磁阻元件部，以使所述各磁阻元件部分别位于所述加热器部的上方。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，形成所述加热器部，以使所述基板的一面中的所述加热器部的面积比所述磁阻元件部大。此时，因为磁阻元件部整体由加热器部加热，所以能确实地加热钉扎磁性层。
作为代替方案，也可在所述各磁阻元件部的形成中，在所述基板中与所述多个磁阻元件部中的一部分对应的一部分加热器部、和与不同于所述多个磁阻元件部的一部分的另一部分对应的另一部分加热器部之间，形成沟槽。此时，一个加热器部的热因沟槽的存在而不易传递到另一个加热器部侧，所以能抑制加热器部的热扩散。
作为代替方案，也可在所述各磁阻元件部的形成中，包围所述加热器部地在所述基板中形成所述沟槽。此时，能更有效地抑制加热器部的热扩散。
作为代替方案，也可在所述各磁阻元件部的形成中，在形成所述沟槽后，由绝缘体填埋所述沟槽。此时，因为作为与基板不同物质的绝缘体位于沟槽中，所以能由绝缘体来有效地抑制加热器部的热扩散。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，在所述多个磁阻元件部中的一部分形成共用的加热器部，并且，在与所述多个磁阻元件部的一部分不同的另一部分形成其他的共用的加热器部。此时，能由1个加热器部加热全部多个磁阻元件部中的一部分，能统一充磁这些磁阻元件部。同样地，能由1个加热器部加热全部与多个磁阻元件部中的一部分不同的部分，能统一充磁这些磁阻元件部。另外，因为只要向1个加热器部施加偏压即可，所以不必对多个加热器部分别进行加热作业。因此，能容易地进行加热器部的加热作业。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，包围所述磁阻元件部地对每个所述磁阻元件部形成所述加热器部。此时，磁阻元件部的基底材料的选择宽度扩大，能使构成磁阻元件部的膜的结晶性提高。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，形成比所述磁阻元件部小的所述加热器部。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，所述加热器部具有多个加热器部分，对1个所述磁阻元件部形成多个所述加热器部分。此时，当由多个加热器部加热磁阻元件部时，能使磁阻元件部的温度分布均匀。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，在同一平面内分散形成所述多个所述加热器部分。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，在与所述磁阻元件部相同的平面上，包围各个所述磁阻元件部地形成所述加热器部。此时，磁阻元件部的基底材料的选择宽度扩大，能使构成磁阻元件部的膜的结晶性提高。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，在各个所述磁阻元件部的上侧形成所述加热器部。此时，磁阻元件部的基底材料的选择宽度扩大，能使构成磁阻元件部的膜的结晶性提高。
作为代替方案，也可还具有对每个所述加热器部形成用于检测所述加热器部的温度的温度检知部的工序。此时，通过使用温度检知部的检测温度，能对加热器部的温度实施反馈控制。因此，能使加热器部的温度管理的精度提高。
作为代替方案，也可在所述温度检知部的形成中，在与所述加热器部相同的平面内形成所述温度检知部。
作为代替方案，也可还具有使与所述加热器部和所述磁阻元件部中至少一个对应的基板的一部分的板厚方向的厚度比与所述加热器部和所述磁阻元件部对应的部分以外的基板的其他部分的厚度小。此时，当由加热器部加热磁阻元件部时，能使热易于从加热器部传递到磁阻元件部侧。因此，能使加热器部的温度管理的精度提高。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，在所述基板中形成根据所述各磁阻元件部的输出来运算所述物理量的电路部。此时，不必准备电路部作为其他芯片，能将磁阻元件部与电路部集成化在1个基板上。
作为代替方案，也可在所述加热器部的形成中，以多晶硅、单晶硅、铂、镍铬、氮化钽、碳化硅、钨中任一种的材料来形成所述加热器部。这样，能选择加热器部的材料。在由多晶硅形成加热器部的材料的情况下，具有容易制作加热器部的优点。另外，当由单晶硅形成加热器部的材料的情况下，具有能在加热加热器部时高精度地控制加热器部的温度的优点。并且，在由铂形成加热器部的材料的情况下，具有能降低成本的优点。
根据本公开的第二方式，一种磁传感器装置，具备：具有一面的基板；和配置在所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层，一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向，在与所述基板的一面平行的平面上，与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同，在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量。该磁传感器装置还具有加热器部，该加热器部对应于所述各磁阻元件部配置，通过在所述钉扎磁性层充磁时加热所述钉扎磁性层，使所述一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在所述平面内、充磁为与所述其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同的方向。
在上述磁传感器装置中，因为基板具有对应于各磁阻元件部的加热器部，所以能提供可使想充磁的磁阻元件部的钉扎磁性层有选择地充磁的磁传感器装置。另外，与使磁化方向不同的芯片组合而实现多极化的情况相比，因为能边确认磁传感器装置的输出边调节磁场中的基板的朝向并同时充磁，所以能修正磁传感器装置的输出偏差。因此，能提供一种没有因磁化方向不同的芯片的组装误差而造成的检测精度的下降、检测精度好的磁传感器装置。另外，因为通过加热器部中流过电流来加热加热器部，所以能对磁阻元件部一次加热较宽的区域，能缩短加工时间。
根据本公开的第三方式，一种磁传感器装置的制造方法，所述磁传感器装置具备：具有一面的基板；和形成于所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层，一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在与所述基板的一面平行的平面上、与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同，在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量，其特征在于，准备所述基板，在所述基板的一面的上方形成所述各磁阻元件部，在与所述各磁阻元件部对应的基板的某个部分，形成空间部，以使该部分的所述基板的厚度比与该部分不同的其他部分的基板的厚度薄，在外部磁场方向被设定为所述平面上的第1方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过局部加热所述多个磁阻元件部中的一部分，进行磁场中退火，从而将该一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向充磁为所述第1方向，在外部磁场方向被设定为所述平面上的与第1方向不同的第2方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部的所述基板，通过局部加热与所述多个磁阻元件部的一部分不同的另一部分，进行磁场中退火，从而将该另一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层的磁化方向充磁为所述第2方向。
在上述制造方法中，因为在基板中对应于磁阻元件部的部分设置空间部，所以能抑制基板中因空间部而变薄的部分的热传导。因此，能降低充磁工序中热扩散对其他磁阻元件部的影响。
作为代替方案，也可在所述空间部的形成中，在所述基板的所述一面相反侧的另一面形成槽，由此形成所述空间部。
作为代替方案，也可在该另一部分的磁阻元件部的钉扎磁性层充磁后，在所述槽中嵌入嵌入部件。
作为代替方案，也可在所述空间部的形成中，通过在对应于所述各磁阻元件部的所述基板的一部分中形成中空构造，从而形成所述空间部。
作为代替方案，也可在所述空间部的形成中，将与所述各磁阻元件部对应的所述空间部分别连接而形成。
根据本公开的第四方式，一种磁传感器装置，具备：具有一面的基板；和形成于所述基板的一面的上方的多个磁阻元件部，该磁阻元件部具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层、和固定了磁化方向的钉扎磁性层。一个磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向在与所述基板的一面平行的平面上、与其他磁阻元件部的所述钉扎磁性层的磁化方向不同。在向所述各磁阻元件部施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部的电阻值的变化来检测物理量。磁传感器装置中，所述基板具有空间部，该空间部配置在对应于所述各磁阻元件部的基板的某个部分，该部分的所述基板的厚度比与该部分不同的其他部分的基板的厚度薄。
这样，因为基板具有对应于各磁阻元件部的空间部，所以能构造成可抑制基板中因空间部而变薄的部分的热传导。因此，能构造成，在磁阻元件部的钉扎磁性层充磁时、可降低热扩散对其他磁阻元件部的影响。
本公开是基于实施例而记述的，但本公开应理解为不限于该实施例及构造。本公开还包含各种变形例及均等范围内的变形。另外，各种组合及方式、以及其中仅包含一要素、一要素以上或以下的其他组合及方式也纳入本公开的范畴及思想范围中。

Claims (48)

1.一种磁传感器装置的制造方法，
所述磁传感器装置具备：
具有一面(13、15、18)的基板(10、14、16)；和
形成于所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)的上方的多个磁阻元件部(22)，该磁阻元件部(22)具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层(22c)、和固定了磁化方向的钉扎磁性层(22a)，
一个磁阻元件部(22)的所述钉扎磁性层(22a)的磁化方向，在与所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)平行的平面上，与其他磁阻元件部(22)的所述钉扎磁性层(22a)的磁化方向不同，
在向所述各磁阻元件部(22)施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部(22)的电阻值的变化来检测物理量，
其特征在于，
准备所述基板(10、14、16)，
在所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)的上方形成所述各磁阻元件部(22)，
分别形成与所述各磁阻元件部(22)对应的加热器部(30)，
在外部磁场方向被设定为所述平面上的第1方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部(22)的所述基板(10、14、16)，通过加热与所述多个磁阻元件部(22)中的一部分对应的一部分加热器部(30)，进行磁场中退火，从而将该一部分的磁阻元件部(22)的钉扎磁性层(22a)的磁化方向，充磁为所述第1方向，
在外部磁场方向被设定为所述平面上与第1方向不同的第2方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部(22)的所述基板(10、14、16)，通过加热与不同于所述多个磁阻元件部(22)的一部分的另一部分对应的加热器部(30)，进行磁场中退火，从而将该另一部分的磁阻元件部(22)的钉扎磁性层(22a)的磁化方向，充磁为所述第2方向。
2.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，所述加热器部(30)分别形成在所述基板(10、14、16)的与所述各磁阻元件部(22)对应的位置上。
3.根据权利要求2所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
所述各磁阻元件部(22)的形成中，在所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)的上方形成所述各磁阻元件部(22)，以使所述各磁阻元件部(22)分别位于所述加热器部(30)的上方。
4.根据权利要求2所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，形成所述加热器部(30)，以使所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)中的所述加热器部(30)的面积比所述磁阻元件部(22)大。
5.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述各磁阻元件部(22)的形成中，在所述基板(10、14、16)中与所述多个磁阻元件部(22)中的一部分对应的一部分加热器部(30)、和与不同于所述多个磁阻元件部(22)的一部分的另一部分对应的另一部分加热器部(30)之间，形成沟槽(70)。
6.根据权利要求5所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述各磁阻元件部(22)的形成中，以包围所述加热器部(30)的方式在所述基板(10、14、16)形成所述沟槽(70)。
7.根据权利要求5所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述各磁阻元件部(22)的形成中，在形成所述沟槽(70)后，由绝缘体(71)填埋所述沟槽(70)。
8.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，在所述多个磁阻元件部(22)中的一部分形成共用的加热器部(30)，并且，在与所述多个磁阻元件部(22)的一部分不同的另一部分形成其他的共用的加热器部(30)。
9.根据权利要求2所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，以包围所述磁阻元件部(22)的方式对每个所述磁阻元件部(22)形成所述加热器部(30)。
10.根据权利要求2所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，形成比所述磁阻元件部(22)小的所述加热器部(30)。
11.根据权利要求10所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，所述加热器部(30)具有多个加热器部分，对1个所述磁阻元件部(22)形成多个所述加热器部分(30)。
12.根据权利要求11所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，在同一平面内分散形成所述多个所述加热器部分(30)。
13.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，在与所述磁阻元件部(22)相同的平面上、包围各个所述磁阻元件部(22)地形成所述加热器部(30)。
14.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，在各个所述磁阻元件部(22)的上侧形成所述加热器部(30)。
15.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
还具有对每个所述加热器部形成用于检测所述加热器部(30)的温度的温度检知部(90a、90b)的工序。
16.根据权利要求15所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述温度检知部(90a、90b)的形成中，在与所述加热器部(30)相同的平面内形成所述温度检知部(90a、90b)。
17.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
还具有使与所述加热器部(30)和所述磁阻元件部(22)中至少一方对应的基板(10、14、16)的一部分的板厚方向的厚度，比与所述加热器部和所述磁阻元件部对应的部分以外的、基板(10、14、16)的其他部分的厚度小的工序。
18.根据权利要求1所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，在所述基板(10、14、16)形成根据所述各磁阻元件部(22)的输出来运算所述物理量的电路部(60)。
19.根据权利要求1~18中任一项所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述加热器部(30)的形成中，以多晶硅、单晶硅、铂、镍铬、氮化钽、碳化硅、钨中任一种材料来形成所述加热器部(30)。
20.一种磁传感器装置，具备：
具有一面(13、15、18)的基板(10、14、16)；和
配置在所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)的上方的多个磁阻元件部(22)，该磁阻元件部(22)具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层(22c)、和固定了磁化方向的钉扎磁性层(22a)，
一个磁阻元件部(22)的所述钉扎磁性层(22a)的磁化方向，在与所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)平行的平面上，与其他磁阻元件部(22)的所述钉扎磁性层(22a)的磁化方向不同，
在向所述各磁阻元件部(22)施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部(22)的电阻值的变化来检测物理量，
其特征在于，
还具有加热器部(30)，该加热器部(30)对应于所述各磁阻元件部(22)配置，通过在所述钉扎磁性层(22a)充磁时加热所述钉扎磁性层(22a)，使所述一个磁阻元件部(22)的所述钉扎磁性层(22a)的磁化方向在所述平面内、充磁为与所述其他磁阻元件部(22)的所述钉扎磁性层(22a)的磁化方向不同的方向。
21.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述加热器部(30)配置于所述基板(10、14、16)。
22.根据权利要求21所述的磁传感器装置，其特征在于，
在加热器部(30)的上方分别配置所述各磁阻元件部(22)。
23.根据权利要求21所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述基板(10、14、16)的一面(13、15、18)中的所述加热器部(30)的面积比所述磁阻元件部(22)大。
24.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述基板(10、14、16)在与所述多个磁阻元件部(22)中的一部分对应的一部分加热器部(30)、和与不同于所述多个磁阻元件部(22)的一部分的另一部分对应的另一部分加热器部(30)之间，还具有沟槽(70)。
25.根据权利要求24所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述沟槽(70)以包围所述加热器部(30)的方式配置于所述基板(10、14、16)。
26.根据权利要求24所述的磁传感器装置，其特征在于，
在所述沟槽(70)内嵌入绝缘体(71)。
27.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述加热器部(30)在所述多个磁阻元件部(22)中的一部分被共用，并且在与所述多个磁阻元件部(22)的一部分不同的另一部分被共用。
28.根据权利要求21所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述加热器部(30)以包围所述各个磁阻元件部(22)的方式配置。
29.根据权利要求21所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述加热器部(30)比所述磁阻元件部(22)小。
30.根据权利要求29所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述加热器部(30)具有多个加热器部分(30)，
对1个所述磁阻元件部(22)配置多个所述加热器部分(30)。
31.根据权利要求30所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述多个所述加热器部分(30)在同一平面内分散配置。
32.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述加热器部(30)和所述磁阻元件部(22)在同一平面上配置，
所述加热器部(30)包围所述磁阻元件部(22)。
33.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述加热器部(30)在所述各个磁阻元件部(22)的上侧配置。
34.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
还具有对每个所述加热器部(30)配置的、用于检测所述加热器部(30)的温度的温度检知部(90a、90b)。
35.根据权利要求34所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述温度检知部(90a、90b)在所述加热器部(30)的同一平面内配置。
36.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
与所述加热器部(30)和所述磁阻元件部(22)中至少一方对应的基板(10、14、16)的一部分的板厚方向的厚度，比与所述加热器部和所述磁阻元件部对应的部分以外的、基板(10、14、16)的其他部分的厚度小。
37.根据权利要求20所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述基板(10、14、16)具有根据所述各磁阻元件部(22)的输出来运算所述物理量的电路部(60)。
38.根据权利要求20~37中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
以多晶硅、单晶硅、铂、镍铬、氮化钽、碳化硅、钨中的任一种材料来形成所述加热器部(30)。
39.一种磁传感器装置的制造方法，
所述磁传感器装置具备：
具有一面(111)的基板(110)；和
形成于所述基板(110)的一面(111)的上方的多个磁阻元件部(150)，该磁阻元件部(150)具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层(153)、和固定了磁化方向的钉扎磁性层(151)，
一个磁阻元件部(150)的所述钉扎磁性层(151)的磁化方向，在与所述基板(110)的一面(111)平行的平面上，与其他磁阻元件部(150)的所述钉扎磁性层(151)的磁化方向不同，
在向所述各磁阻元件部(150)施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部(150)的电阻值的变化来检测物理量，其特征在于，
准备所述基板(110)，
在所述基板(110)的一面(111)的上方形成所述各磁阻元件部(150)，
在与所述各磁阻元件部(150)对应的基板(110)的某个部分，形成空间部(114)，以使该部分的所述基板(110)的厚度比与该部分不同的其他部分的基板(110)的厚度薄，
在外部磁场方向被设定为所述平面上的第1方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部(150)的所述基板(110)，通过局部加热所述多个磁阻元件部(150)中的一部分，进行磁场中退火，从而将该一部分的磁阻元件部(150)的钉扎磁性层(151)的磁化方向充磁为所述第1方向，
在外部磁场方向被设定为所述平面上的与第1方向不同的第2方向的外部磁场中，配置形成有所述各磁阻元件部(150)的所述基板(110)，通过局部加热与所述多个磁阻元件部(150)的一部分不同的另一部分，进行磁场中退火，从而将该另一部分的磁阻元件部(150)的钉扎磁性层(151)的磁化方向充磁为所述第2方向。
40.根据权利要求39所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述空间部(114)的形成中，在所述基板(110)的所述一面(111)的相反侧的另一面(112)形成槽(113)，从而形成所述空间部(114)。
41.根据权利要求40所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在该另一部分的磁阻元件部(150)的钉扎磁性层(151)充磁后，在所述槽(113)中将嵌入部件(170)嵌入。
42.根据权利要求39所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述空间部(114)的形成中，在与所述各磁阻元件部(150)对应的所述基板(110)的一部分形成中空构造(115)，从而形成所述空间部(114)。
43.根据权利要求39~42中任一项所述的磁传感器装置的制造方法，其特征在于，
在所述空间部(114)的形成中，将与所述各磁阻元件部(150)对应的所述空间部(114)分别连接而形成。
44.一种磁传感器装置，具备：
具有一面(111)的基板(110)；和
形成于所述基板(110)的一面(111)的上方的多个磁阻元件部(150)，该磁阻元件部(150)具有磁化方向因外部磁场而变化的自由磁性层(153)、和固定了磁化方向的钉扎磁性层(151)，
一个磁阻元件部(150)的所述钉扎磁性层(151)的磁化方向，在与所述基板(110)的一面(111)平行的平面上，与其他磁阻元件部(150)的所述钉扎磁性层(151)的磁化方向不同，
在向所述各磁阻元件部(150)施加外部磁场的情况下，根据所述各磁阻元件部(150)的电阻值的变化来检测物理量，
其特征在于，
所述基板(110)具有空间部(114)，该空间部(114)配置在与所述各磁阻元件部(150)对应的基板(110)的某个部分，该部分的所述基板(110)的厚度比与该部分不同的其他部分的基板(110)的厚度薄。
45.根据权利要求44所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述空间部(114)通过在所述基板（110）的所述一面（111）的相反侧的另一面（112）形成的槽（113）而构成。
46.根据权利要求45所述的磁传感器装置，其特征在于，
在所述槽(113)中嵌入有嵌入部件(170)，所述空间部(114)由所述嵌入部件(170)填满。
47.根据权利要求44所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述空间部(114)通过在与所述各磁阻元件部(50)对应的所述基板(110)的一部分配置的中空构造(115)而构成。
48.根据权利要求44~47中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
与所述各磁阻元件部(150)对应的所述空间部(114)分别连接。
CN201210174051.7A 2011-05-30 2012-05-30 磁传感器及其制造方法 Expired - Fee Related CN102809732B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP120103/2011 2011-05-30
JP2011120103 2011-05-30
JP2011203972A JP5429251B2 (ja) 2011-09-19 2011-09-19 磁気センサ装置およびその製造方法
JP203972/2011 2011-09-19
JP2012096696A JP5397496B2 (ja) 2011-05-30 2012-04-20 磁気センサ装置およびその製造方法
JP096696/2012 2012-04-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102809732A true CN102809732A (zh) 2012-12-05
CN102809732B CN102809732B (zh) 2016-01-20

Family

ID=47173561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210174051.7A Expired - Fee Related CN102809732B (zh) 2011-05-30 2012-05-30 磁传感器及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9024632B2 (zh)
CN (1) CN102809732B (zh)
DE (1) DE102012208882A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104576920A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 日本电产三协株式会社 磁阻元件、磁传感器装置以及磁阻元件的制造方法
CN104766924A (zh) * 2014-01-08 2015-07-08 上海矽睿科技有限公司 一种磁性材料退火工艺
CN105074392A (zh) * 2013-03-28 2015-11-18 日本电产三协株式会社 磁传感器装置以及旋转编码器
CN107209078A (zh) * 2015-02-16 2017-09-26 株式会社电装 半导体装置的制造方法
CN107894575A (zh) * 2016-10-03 2018-04-10 Tdk株式会社 磁阻效应元件及其制造方法、以及位置检测装置
CN111398879A (zh) * 2020-03-09 2020-07-10 兰州大学 一种基于p-n结光致磁阻传感器的新方法
WO2020232735A1 (zh) * 2019-05-23 2020-11-26 歌尔微电子有限公司 一种磁传感器模组
CN112305470A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 甘肃省科学院传感技术研究所 由磁化方向不同的巨磁阻结构构建的巨磁阻传感器的退火方法
CN116106801A (zh) * 2023-04-14 2023-05-12 珠海多创科技有限公司 磁阻传感器、磁传感装置及其制备方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102683582A (zh) * 2011-03-11 2012-09-19 曲炳郡 一种高灵敏度磁传感芯片的制造方法
FR3013896A1 (fr) * 2013-11-28 2015-05-29 Commissariat Energie Atomique Procede de piegeage de la direction d'aimantation d'une couche ferromagnetique et dispositif obtenu par ce procede
KR102116147B1 (ko) * 2014-03-06 2020-05-28 매그나칩 반도체 유한회사 매립형 마그네틱 센서
DE102014116953B4 (de) 2014-11-19 2022-06-30 Sensitec Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Magnetfeldsensorvorrichtung, sowie diesbezüglicheMagnetfeldsensorvorrichtung
JP6217608B2 (ja) * 2014-11-27 2017-10-25 株式会社デンソー 磁気検出装置、および、これを用いたトルクセンサ
JP6217609B2 (ja) * 2014-11-27 2017-10-25 株式会社デンソー 磁気検出装置、および、これを用いたトルクセンサ
DE102016109019A1 (de) * 2016-05-17 2017-11-23 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung magnetoresistiver Vorrichtungen
JP6668956B2 (ja) * 2016-06-06 2020-03-18 Tdk株式会社 磁化固定方法及び強磁性素子の製造方法
US10036785B2 (en) * 2016-07-18 2018-07-31 Allegro Microsystems, Llc Temperature-compensated magneto-resistive sensor
DE102021202924A1 (de) 2021-03-25 2022-09-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren für ein lokales Modifizieren einer Schichteigenschaft, Verfahren zum Herstellen einer magnetoresistiven Sensoreinrichtung und magnetoresistive Sensoreinrichtung
DE102021212669A1 (de) 2021-11-10 2023-05-11 3D-Micromac Ag Verfahren und System zur Herstellung eines xMR-Magnetfeldsensors
US12000870B2 (en) 2022-09-12 2024-06-04 Allegro Microsystems, Llc Multi-terminal devices using magnetoresistance elements

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0922510A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子及びその製造方法及び磁気記録装置及びその製造方法
US5691867A (en) * 1995-07-05 1997-11-25 Sony Corporation Complex type thin film magnetic head and production method thereof
US6501678B1 (en) * 1999-06-18 2002-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic systems with irreversible characteristics and a method of manufacturing and repairing and operating such systems
CN1598609A (zh) * 2003-07-18 2005-03-23 雅马哈株式会社 磁传感器及其制造方法
CN1740804A (zh) * 2001-01-24 2006-03-01 雅马哈株式会社 磁传感器的制造方法
JP2006269866A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sharp Corp 磁気抵抗効果素子、磁気センサー、再生ヘッド、複合ヘッド、磁気情報再生装置、磁気情報記録再生装置、および、磁気情報の再生方法
CN101142494A (zh) * 2005-03-17 2008-03-12 雅马哈株式会社 磁传感器及其制造方法
CN102057487A (zh) * 2008-05-08 2011-05-11 艾沃思宾技术公司 具有多个钉扎方向的双轴磁场传感器及其生产方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06160427A (ja) 1992-11-18 1994-06-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 回転センサ及びその故障検出方法
JPH06275887A (ja) 1993-03-19 1994-09-30 Fujitsu Ltd 磁気抵抗素子
US5561368A (en) * 1994-11-04 1996-10-01 International Business Machines Corporation Bridge circuit magnetic field sensor having spin valve magnetoresistive elements formed on common substrate
DE19520206C2 (de) 1995-06-01 1997-03-27 Siemens Ag Magnetfeldsensor mit einer Brückenschaltung von magnetoresistiven Brückenelementen
JP3471986B2 (ja) 1995-09-29 2003-12-02 株式会社東芝 ホール素子及びそれを用いた電力量計
US5869963A (en) * 1996-09-12 1999-02-09 Alps Electric Co., Ltd. Magnetoresistive sensor and head
JP3130811B2 (ja) 1996-11-28 2001-01-31 日本電気株式会社 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
DE19830344C2 (de) * 1998-07-07 2003-04-10 Ipht Jena Inst Fuer Physikalis Verfahren zum Einstellen der Magnetisierung der Biasschicht eines magneto-resistiven Sensorelements, demgemäß bearbeitetes Sensorelement sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Sensorsubstrat
US6462541B1 (en) * 1999-11-12 2002-10-08 Nve Corporation Uniform sense condition magnetic field sensor using differential magnetoresistance
JP2001183433A (ja) 1999-12-24 2001-07-06 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd 磁気抵抗効果素子
JP2001221668A (ja) 2000-02-10 2001-08-17 Ricoh Co Ltd マイクロエアブリッジヒータおよびその製造方法並びにフローセンサ
US7060509B2 (en) 2001-04-12 2006-06-13 Leibniz-Institut Fuer Festkoerper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Method for defining reference magnetizations in layer systems
BR0215939A (pt) 2002-11-29 2005-09-06 Yamaha Corp Sensor magnético e método para compensar caracterìstica dependente da temperatura de sensor magnético
WO2004109725A1 (en) 2003-06-11 2004-12-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a device with a magnetic layer-structure
US6930369B2 (en) 2003-11-14 2005-08-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thin film device and a method of providing thermal assistance therein

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0922510A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子及びその製造方法及び磁気記録装置及びその製造方法
US5691867A (en) * 1995-07-05 1997-11-25 Sony Corporation Complex type thin film magnetic head and production method thereof
US6501678B1 (en) * 1999-06-18 2002-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic systems with irreversible characteristics and a method of manufacturing and repairing and operating such systems
CN1740804A (zh) * 2001-01-24 2006-03-01 雅马哈株式会社 磁传感器的制造方法
CN1598609A (zh) * 2003-07-18 2005-03-23 雅马哈株式会社 磁传感器及其制造方法
CN101142494A (zh) * 2005-03-17 2008-03-12 雅马哈株式会社 磁传感器及其制造方法
JP2006269866A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sharp Corp 磁気抵抗効果素子、磁気センサー、再生ヘッド、複合ヘッド、磁気情報再生装置、磁気情報記録再生装置、および、磁気情報の再生方法
CN102057487A (zh) * 2008-05-08 2011-05-11 艾沃思宾技术公司 具有多个钉扎方向的双轴磁场传感器及其生产方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105074392A (zh) * 2013-03-28 2015-11-18 日本电产三协株式会社 磁传感器装置以及旋转编码器
CN105074392B (zh) * 2013-03-28 2017-11-14 日本电产三协株式会社 磁传感器装置以及旋转编码器
CN104576920A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 日本电产三协株式会社 磁阻元件、磁传感器装置以及磁阻元件的制造方法
CN104576920B (zh) * 2013-10-24 2018-01-09 日本电产三协株式会社 磁阻元件、磁传感器装置以及磁阻元件的制造方法
CN104766924A (zh) * 2014-01-08 2015-07-08 上海矽睿科技有限公司 一种磁性材料退火工艺
CN107209078A (zh) * 2015-02-16 2017-09-26 株式会社电装 半导体装置的制造方法
CN107894575A (zh) * 2016-10-03 2018-04-10 Tdk株式会社 磁阻效应元件及其制造方法、以及位置检测装置
CN107894575B (zh) * 2016-10-03 2020-03-31 Tdk株式会社 磁阻效应元件及其制造方法、以及位置检测装置
WO2020232735A1 (zh) * 2019-05-23 2020-11-26 歌尔微电子有限公司 一种磁传感器模组
CN112305470A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 甘肃省科学院传感技术研究所 由磁化方向不同的巨磁阻结构构建的巨磁阻传感器的退火方法
CN111398879A (zh) * 2020-03-09 2020-07-10 兰州大学 一种基于p-n结光致磁阻传感器的新方法
CN116106801A (zh) * 2023-04-14 2023-05-12 珠海多创科技有限公司 磁阻传感器、磁传感装置及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012208882A1 (de) 2012-12-06
CN102809732B (zh) 2016-01-20
US20120306490A1 (en) 2012-12-06
US9024632B2 (en) 2015-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102809732A (zh) 磁传感器及其制造方法
US9812496B2 (en) Magnetoresistive sensor module and method for manufacturing the same
US7510883B2 (en) Magnetic tunnel junction temperature sensors and methods
US7511990B2 (en) Magnetic tunnel junction temperature sensors
US8134361B2 (en) Magnetic sensor including magnetic field detectors and field resistors arranged on inclined surfaces
EP2696211B1 (en) Single chip bridge magnetic field sensor and preparation method thereof
CN103076577B (zh) 一种检测磁场和加速度的磁阻传感器芯片
US20070099031A1 (en) Magnetic tunnel junction pressure sensors and methods
US20170328963A1 (en) Method and apparatus for manufacturing a magnetic sensor device, and corresponding magnetic sensor device
JP6984792B2 (ja) 磁気センサ、磁気センサアレイ、磁場分布測定装置、および位置特定装置
CN202259452U (zh) 单一芯片磁性传感器及其激光加热辅助退火装置
JP2009020092A (ja) 磁気センサ及びその製造方法
US7239543B2 (en) Magnetic tunnel junction current sensors
JP5397496B2 (ja) 磁気センサ装置およびその製造方法
TWI398643B (zh) 磁性穿隧接面電流感測器之實施方法
JP5429251B2 (ja) 磁気センサ装置およびその製造方法
US9121899B2 (en) Semiconductor device
CN108089139A (zh) 一种可重置的双极型开关传感器
JP5343936B2 (ja) 磁気センサ装置
US11489010B2 (en) Layout pattern of magnetoresistive random access memory
JP5772441B2 (ja) 角度検出センサの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee