JP2008096358A - 磁気検出装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に、磁気抵抗効果素子のパターニング形成の際の薄膜プロセスによる集積回路へのダメージを適切に軽減できるとともに、磁気検出装置の小型化を実現できる磁気検出装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】 集積回路３と磁気抵抗効果素子１０との間に金属で形成されたシールド層７を設けたことで、前記磁気抵抗効果素子１０を薄膜プロセスによりパターニング形成した際の前記磁気抵抗効果素子１０の直下に位置する前記集積回路３へのダメージを軽減できるとともに、Ｓｉ基板２上に集積回路３及び磁気抵抗効果素子１０を積層形成した構造であるため、磁気検出装置１の小型化を実現できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板上に集積回路と磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果素子とが積層された磁気検出装置に関する。

外部磁界を検出する磁気検出装置は、非接触式のＯＮ−ＯＦＦスイッチや、回転位相または回転数を検出する回転エンコーダなどとして使用されている。

前記磁気検出装置は、特許文献１に示すように、外部磁界の変化に対して抵抗値が変動する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の抵抗値変化に基づいて磁界検出信号を生成・出力するための集積回路とを有して構成される。
特開２００４−８００５６号公報 特開２００２−２４６３１０号公報

磁気抵抗効果素子は、形成面全域にスパッタ法等で成膜された後、イオンミリングを用いて所定形状にパターニング形成される。このような薄膜プロセスによるパターニング形成では、例えばイオン照射やプラズマの発生が原因で前記集積回路に、電荷チャージやＥＳＤ(ElectroStatic Discharge)による破壊・特性劣化が生じるといった問題があった。

特許文献１では、例えば［００３０］欄に、ＧＭＲ素子を集積回路上及び金属配線上に形成したときに、前記集積回路上に形成されたＧＭＲ素子は除去せず残しておき、前記集積回路をイオンの衝撃から保護することが開示されている。

しかし、上記した特許文献１における構成は、基板上に集積回路及び磁気抵抗効果素子を平面的に配列させるがゆえ成せる構成であり、基板上に集積回路及び磁気抵抗効果素子を積層する場合について言及していない。すなわち、基板上に集積回路及び磁気抵抗効果素子を積層した構成において、前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成すると、その下に存在する集積回路が必ず薄膜プロセスの影響を受けてしまい、よって、このように積層タイプにおいて、如何にして前記集積回路を保護するかが問題となる。

また、特許文献１に記載された発明のように、平面的に前記集積回路及び磁気抵抗効果素子を配列した構造であると、磁気検出装置の小型化を促進できず、また残されたＧＭＲ素子膜の前記集積回路への磁気的影響や、実際にＧＭＲ素子として機能する素子への磁気的影響も懸念される。

また特許文献２には、金属遮蔽膜を設けてＴＦＴへの光入射を防止することが開示されているが、基板上に集積回路と磁気抵抗効果素子とが積層された磁気検出装置に関する発明ではなく、当然、磁気抵抗効果素子の薄膜プロセスにおける前記集積回路へのダメージの問題、及び前記ダメージを軽減する方法は何ら開示されていない。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、磁気抵抗効果素子のパターニング形成の際の薄膜プロセスによる集積回路へのダメージを適切に軽減できるとともに、磁気検出装置の小型化を実現できる磁気検出装置及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明は、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した多層膜構造の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子と接続し、磁界検出信号を出力するための集積回路とを有する磁気検出装置において、
基板上に、前記集積回路が形成され、前記集積回路上に金属のシールド層を介して、前記磁気抵抗効果素子が所定形状に薄膜プロセスによりパターニング形成されていることを特徴とするものである。

本発明では、上記のように前記集積回路と前記磁気抵抗効果素子との間に金属で形成されたシールド層を設けたことで、前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成した際の前記磁気抵抗効果素子の直下に位置する前記集積回路へのダメージを軽減できるとともに、基板上に集積回路及び磁気抵抗効果素子を積層形成した構造であるため、磁気検出装置の小型化を実現できる。

本発明では、前記集積回路と前記磁気抵抗効果素子との間には、前記集積回路上を覆う絶縁保護層と、前記絶縁保護層上を覆い、前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い絶縁性の平坦化層が設けられ、前記シールド層は前記絶縁保護層と前記平坦化層との間に設けられることが好ましい。これにより前記シールド層と前記集積回路との絶縁性を確保しつつ、前記シールド層と前記集積回路間の距離を縮めることができ、シールド効果を適切に発揮させることが出来る。

また本発明では、前記集積回路と前記磁気抵抗効果素子との間には、前記集積回路上を覆う絶縁保護層と、前記絶縁保護層上を覆い、前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い絶縁性の平坦化層が設けられ、前記シールド層は前記平坦化層上に設けられ、さらに、前記シールド層と前記磁気抵抗効果素子との間に絶縁性のギャップ層が形成されている構成であってもよい。かかる構成では、前記シールド層を平坦化度が高い平坦化層上に形成でき前記シールド層を所定膜厚で（欠陥部が形成されること無く）形成でき、適切にシールド効果を発揮させることが出来る。

また本発明では、前記シールド層はグランド電位に接続されていることが、前記シールド層の電荷チャージを防止でき、前記シールド層の前記集積回路に対する電気的影響をより効果的に防止できて好適である。

また本発明では、前記磁気抵抗効果素子と積層順が異なり、前記磁気抵抗効果素子と直列接続される外部磁界により電気抵抗が変化しない固定抵抗素子が前記集積回路上に、前記シールド層を介して、薄膜プロセスによりパターニング形成されていることが好ましい。これにより、より適切に、前記集積回路を前記磁気抵抗効果素子及び固定抵抗素子をパターニング形成する際の薄膜プロセスから保護できる。

また前記シールド層は、前記集積回路の前記磁気抵抗効果素子及びパッド部との接続部分、あるいは前記集積回路の磁気抵抗効果素子、前記固定抵抗素子及びパッド部との接続部分を除く前記集積回路上の全域に形成されていることが、より効果的にシールド効果を発揮させることができ好適である。

また本発明では、前記シールド層は非磁性金属で形成されることが、前記集積回路や磁気抵抗効果素子への磁気的影響を防止できて好適である。

本発明は、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した多層膜構造の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子と接続し、磁界検出信号を出力するための集積回路とを有する磁気検出装置の製造方法において、
基板上に前記集積回路を形成する工程、
前記集積回路の上側に、金属で形成されたシールド層を形成する工程、
前記シールド層の上側に、前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成する工程、
を有することを特徴とするものである。

本発明では、上記のように、基板上に、下から、集積回路、シールド層及び磁気抵抗効果素子の順に積層形成するため、磁気検出装置の小型化を促進できるとともに、前記磁気抵抗効果素子をパターニング形成するときの薄膜プロセスの影響が前記集積回路へ及ぶのを、前記集積回路と前記磁気抵抗効果素子との間に形成したシールド層にて適切に防止できる。

本発明では、前記集積回路上に絶縁保護層を形成する工程、
前記絶縁保護層上に前記シールド層を形成する工程、
前記シールド層上に前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い平坦化層を形成する工程、
前記平坦化層上に前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成する工程、
を有することが好ましい。

あるいは、本発明では、前記集積回路上に絶縁保護層を形成する工程、
前記絶縁保護層上に前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い平坦化層を形成する工程、
前記平坦化層上に前記シールド層を形成する工程、
前記シールド層上に絶縁性のギャップ層を介して前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成する工程、
を有するものであってもよい。

上記の構成により、前記集積回路と磁気抵抗効果素子間を適切に、電気的に絶縁できるとともに、前記磁気抵抗効果素子を平坦化面上に適切に形成することが出来る。

本発明では、集積回路と磁気抵抗効果素子との間に金属で形成されたシールド層を設けたことで、前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成した際の前記磁気抵抗効果素子の直下に位置する前記集積回路へのダメージを軽減できるとともに、基板上に集積回路及び磁気抵抗効果素子を積層形成した構造であるため、磁気検出装置の小型化を実現できる。

図１は本発明の磁気検出装置を示す斜視図、図２は、図１の磁気検出装置のＩＩ−ＩＩ線での縦断面図、図３は図２の一部分を拡大した拡大縦断面図、図４は、図２の構造と一部異なる拡大縦断面図、図５は、シールド層の好ましい形成範囲を示す磁気検出装置の平面図、である。

図１に示す磁気検出装置１は、磁気抵抗効果素子１０と固定抵抗素子２０および集積回路３が一体化されたＩＣパッケージであり、小型で且つ薄型に構成されている。この磁気検出装置１は、マグネットＭなどの磁界発生部材が接近したときに、ＯＮ出力を得ることができる。例えば、この磁気検出装置１は、折り畳み式の携帯電話においてキースイッチが配列された本体部に内蔵される。液晶デバイスなどの表示装置を有する折り畳み部には、マグネットＭが搭載され、本体部と折り畳み部とが折り畳み状態となったときに、前記マグネットＭが磁気検出装置１に接近し、マグネットＭから発せられる磁界が磁気検出装置１で検出されて、この磁気検出装置１からＯＮ出力が得られる。

この磁気検出装置１の配置箇所は、前記携帯電話に限られるものではなく、例えば自動車に搭載されて、シートポジションの検出部や、シートベルトの着脱検出部などに使用することができる。または、回路構成を変えることにより、回転するマグネットの回転位相や回転数の検出に使用することも可能である。

図１に示すように、この磁気検出装置１には、磁気抵抗効果素子１０と固定抵抗素子２０とが搭載されている。磁気抵抗効果素子１０は、磁気抵抗効果を利用して、外部磁界によって電気抵抗が変化するものである。固定抵抗素子２０は、磁気抵抗効果素子１０と基本的に同じ電気抵抗を有し且つ同じ温度特性を有し、しかも、磁気抵抗効果素子１０が反応する大きさの外部磁界によっては電気抵抗が実質的に変化しないものである。

磁気抵抗効果素子１０は巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）を利用して外部磁界を検出するものである。前記磁気抵抗効果素子１は、例えば、下からＩｒ・Ｍｎ合金（イリジウム・マンガン合金）やＰｔ・Ｍｎ合金（白金・マンガン合金）などで形成された反強磁性層、軟磁性材料であるＣｏ・Ｆｅ合金（コバルト・鉄合金）やＮｉ・Ｆｅ合金（ニッケル・鉄合金）などで形成された固定磁性層、Ｃｕ（銅）などで形成された非磁性中間層、及び軟磁性材料であるＣｏ・Ｆｅ合金（コバルト・鉄合金）やＮｉ・Ｆｅ合金（ニッケル・鉄合金）などで形成されたフリー磁性層）の順に積層された基本膜構成を有する。

前述した反強磁性層と固定磁性層との反強磁性結合により、固定磁性層の磁化方向が、図１に示すＰｉｎ方向に固定されている。前述した前記磁気抵抗効果素子１０を構成するフリー磁性層は、固定磁性層と異なって磁化方向は固定されておらず、前記マグネットＭからの外部磁界によって磁化変動する。前記フリー磁性層の磁化方向が、前記固定磁性層の磁化方向と逆方向に向くと磁気抵抗効果素子１０の電気抵抗値は最大となり、前記フリー磁性層の磁化方向が、前記固定磁性層の磁化方向と同方向を向くと、前記磁気抵抗効果素子１０の電気抵抗値は最小となる。

前記固定抵抗素子２０は、前記磁気抵抗効果素子１０を構成するフリー磁性層と非磁性中間層とが逆積層されて、前記フリー磁性層は磁化が外部磁界により変動する磁性層として働かず固定磁性層と同じように磁化固定される。このように前記固定抵抗素子２０は、磁気抵抗効果素子１０と積層順が異なるだけで使用する材料を同じに出来るから、固定抵抗素子２０は、磁気抵抗効果素子１０と同じ電気抵抗で且つ同じ温度特性を有するものに出来る。

なお前記磁気抵抗効果素子１０はＧＭＲ素子以外にＡＭＲ素子やＴＭＲ素子であってもよい。

図１に示すように、磁気抵抗効果素子１０及び固定抵抗素子２０はミアンダ型でパターニング形成されている。これにより、それぞれの抵抗値を高くでき、消費電流を低減させることができる。また、外部磁界が与えられたときに、適正な中点電位を得ることができるようになる。

図１に示すように、磁気抵抗効果素子１０の一方の端部には、低抵抗材料で形成された電極層１５が設けられ、他方の端部には同じく低抵抗材料で形成された電極層１８が設けられている。固定抵抗素子２０の一方の端部には、低抵抗材料で形成された電極層１６が設けられ、他方の端部にも、低抵抗材料で形成された電極層１９が設けられている。そして、磁気抵抗効果素子１０の電極層１５と固定抵抗素子２０の電極層１６とが、リード層１７で接続され、磁気抵抗効果素子１０と固定抵抗素子２０とが直列に接続されている。電極層およびリード層は、金、銀、銅などの低抵抗材料を主体として形成され、例えばクロム／銅／クロムが積層されて形成される。

図１に示すように、磁気検出装置１の表面には電源パッド３２、接地パッド３４及び出力パッド４２が設けられている。例えば前記磁気抵抗効果素子１０の一端部に接続される電極層１８は、前記集積回路内に設けられた電源配線層（図示しない）を介して前記電源パッド３２に接続され、また前記固定抵抗素子２０の一端部に接続される電極層１９は、前記集積回路内に設けられた接地配線層（図示しない）を介して、前記接地パッド３４に接続されている。

この磁気検出装置１では、電源パッド３２に電源電圧Ｖｃｃが与えられ、接地パッド３４がグランド電位に設定される。

前記リード層１７は図２に示すようにＳｉ基板２上に設けられた中点配線層３５上のバンプ部２７上に電気的に接続されている。そして前記中点配線層３５から、差動出力部（オペアンプ）、コンパレータ等を経て、前記磁気抵抗効果素子１０の抵抗変化による電位変化に基づいて生成されたＯＮ／ＯＦＦの磁界検出信号が前記出力パッド４２から出力される。なお前記バンプ部２７が形成されずリード層１７が前記中点配線層３５上に直接接続される構成でもよい。

次に、磁気検出装置１の積層構造を図２及び図３を用いて説明する。
図３に示すように、Ｓｉ基板２上に、集積回路３を構成する差動増幅器やコンパレータ等の能動素子１３，１４，２１や抵抗器２２，２３、配線層３５等が形成されている。
前記集積回路３は、前記下地層１２の表面において、平面的に配列して形成される。

配線層３５は、低抵抗材料で形成され、例えばアルミニウムで形成される。この磁気検出装置１では、配線層３５が、１．０μｍ以上で３μｍ以下の比較的幅広で且つ厚い膜厚で形成されている。このように配線層３５を幅広で厚く形成することにより、大電流に対応でき、また温度特性などの信頼性が向上するため、携帯電話などの携帯用機器のみならず車載用として使用しても、その規格条件を満足することができる。

図２に示すように、前記集積回路３上は絶縁層２４で覆われている。前記絶縁層２４は、前記集積回路３上を覆う絶縁保護層（パッシベーション層）６と、前記絶縁保護層６上に設けられる平坦化層８とで構成される。

前記絶縁保護層６はスパッタあるいはＣＶＤ成膜され、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、Ｔａ_２Ｏ_５のうちいずれか１種、あるいは２種以上の積層で形成されることが好ましい。このうち前記絶縁保護層６は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）で形成されることがより好ましい。これにより前記集積回路３上を適切に絶縁保護できる。

図３に示すように、前記絶縁保護層６上に金属のシールド層７が形成される。前記シールド層７はスパッタ法やメッキ法等で形成される。前記シールド層７はＡｌ、Ｃｕ、Ｃｒ等で形成され、非磁性金属であることが好適である。

図３に示すように前記シールド層７上には、レジスト等で形成された平坦化層８が形成される。前記平坦化層８は、前記シールド層７表面に形成された凹部内を適切に埋めており、前記平坦化層８の表面は、前記絶縁保護層６の表面よりも平坦化度が高い。前記平坦化度は例えば中心線平均粗さＲａで評価される。

前記平坦化層８が無機絶縁材料で形成されるときは、前記平坦化層８の表面及びバンプ部２７の表面をＣＭＰ技術を用いて高精度に平坦化面に形成することも可能である。

前記平坦化層８上に、スパッタ法やイオンミリング法等の薄膜プロセスを用いて、図１に示す平面形状がミアンダー形状の磁気抵抗効果素子１０がパターニング形成される。このように前記磁気抵抗効果素子１０を前記平坦化層８上に形成することで、前記磁気抵抗効果素子１０を一定の膜厚で適切にパターニング形成できる。

また前記磁気抵抗効果素子１０と共に固定抵抗素子２０もまた前記薄膜プロセスを用いて形成される。上記したように前記固定抵抗素子２０は、前記磁気抵抗効果素子１０を構成する前記フリー磁性層と非磁性中間層との積層順を入れ替えた構成で、磁気抵抗効果素子１０と同じ材料層で形成される。

本実施形態では前記磁気抵抗効果素子１０と前記固定抵抗素子２０とでセンサ部３０を構成している。また他の構成では、前記磁気抵抗効果素子１０や固定抵抗素子２０を複数個用意しブリッジ回路を形成することも出来る。

図２，図３に示すように、低抵抗材料を主たる層とする電極層１５，１６，１８，１９およびリード層１７、さらに各パッド３２，３４，４２がメッキプロセスなどで形成される。これら各層は、金、銀、銅などの低抵抗材料を主体として形成され、例えばクロム／銅／クロムの積層体で形成される。

図２，図３に示すように、磁気抵抗効果素子１０と固定抵抗素子２０とを直列に繋いでいるリード層１７は、中点配線層３５の真上に形成されたバンプ部２７上に形成される。

また、磁気抵抗効果素子１０の端部に設けられる電極層１８は、Ｓｉ基板２の表面に形成された電源配線層（図示しない）の真上に形成し、上下に位置する電極層１８と電源配線層をバンプを介して、あるいは直接、接続する。固定抵抗素子２０の端部に設けられる電極層１９は、Ｓｉ基板２上に形成された接地配線層（図示しない）の真上に形成し、上下に位置する電極層１９と接地配線層をバンプを介してあるいは直接、接続する。さらに、電源パッド３２の真下には前記電源配線層が位置し、接地パッド３４の真下には前記接地配線層が位置し、出力パッド４２の真下にも配線層が位置しており、電源パッド３２、接地パッド３４および出力パッド４２は、その下に位置する各配線層に夫々バンプを介して、あるいは直接接続される。

このように、電極層１５，１６，１８，１９、リード層１７、各パッド３２，３４，４２の真下において、Ｓｉ基板２の表面に配線層を形成し、絶縁層２４を上下に貫通するバンプを介して電極層と配線層、リード層と配線層、およびパッドと配線層とを導通させることにより、磁気検出装置１を小さい面積で形成することが可能となる。

さらに図３に示すように、前記磁気抵抗効果素子１０、固定抵抗素子２０、電極層１５，１６，１８，１９およびリード層１７が、保護層９で覆われる。この保護層９は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）などの絶縁材料で、例えば、スパッタリング工程で形成される。そして、前記保護層９上を樹脂１１でモールド成形する等してパッケージ化される。なお、図１に示す電源パッド３２、接地パッド３４および出力パッド４２は、保護層９及び樹脂１１で覆うことなく、これらパッドは露出させる。

図６及び図７にて本実施形態の磁気検出装置１の製造方法を説明する。
図６に示す工程では、Ｓｉ基板２上の下地層１２上に、集積回路３を形成した後、前記集積回路３の各配線層上にリフトオフ用のレジスト層２５を形成する。前記レジスト層２５は、図６に示す配線層３５上のみでなく、磁気抵抗効果素子１０及び固定抵抗素子２０の各電極と前記配線層との接続部分、及び各パッド部３２、３４、４２と前記配線層との接続部分にも形成される。

そして前記絶縁保護層６を前記集積回路３上にスパッタ法等で形成する。このとき、前記絶縁保護層６は前記リフトオフ用レジスト層２５の部分を除く前記集積回路３上に形成される。

さらに前記絶縁保護層６上に金属のシールド層７を形成する。前記シールド層７も前記リフトオフ用レジスト層２５の部分を除く前記集積回路３上に前記絶縁保護層６を介して形成される。

次に、前記レジスト層２５を除去する。図７に示すように、前記シールド層７上にレジスト等の平坦化層８を形成する。前記平坦化層８をレジストで形成するときは、露光現像により、リフトオフ用レジスト層２５が形成されていた箇所の配線層上の前記平坦化層８を除去して前記配線層の表面が露出する穴部８ａを形成する。

次に前記穴部８ａ内に、バンプ部２７をメッキ法にて形成する。例えば前記平坦化層８を無機絶縁材料で形成する場合には、図６のリフトオフ用レジスト層２５を用いて、前記平坦化層８まで成膜し、前記レジスト層２５の除去後、前記穴部８ａ内に前記バンプ部２７をメッキ形成し、次に、ＣＭＰ技術を用いて前記平坦化層８の表面と前記バンプ部２７の表面とを高精度に平坦化面に形成することも可能である。

次に、前記平坦化層８上及びバンプ部２７上の全面に磁気抵抗効果素子１０をスパッタ法等で成膜する。そして、図７に示すように前記磁気抵抗効果素子１０上にレジスト層２６を塗布し、露光現像により前記レジスト層２６を図１に示すミアンダー形状で残し、前記レジスト層２６に覆われていない前記磁気抵抗効果素子１０をイオンミリングで除去する。

このように前記磁気抵抗効果素子１０は薄膜プロセスによってパターニング形成される。ここで「薄膜プロセスによるパターニング形成」とは、スパッタ法等による成膜後、所定形状にイオンミリング等で加工することを指す。

前記磁気抵抗効果素子１０の形成後、前記固定抵抗素子２０を磁気抵抗効果素子１０と同様、薄膜プロセスにて形成する。磁気抵抗効果素子１０と固定抵抗素子２０とは同じ材料層で形成されるが積層順が異なるので、同じ製造工程にて同時に形成することが出来ない。よって前記磁気抵抗効果素子１０と前記固定抵抗素子２０とを別々に薄膜プロセスにてパターニング形成する。

その後は、図３に示す保護層９の形成、樹脂１１によるパッケージ化を行う。通常、Ｓｉ基板２上に多数の磁気検出装置１を形成し、個々の磁気検出装置１にダイシングする。

本実施形態の特徴的部分は、図２，図３，図６，図７に示すように、Ｓｉ基板２上に下から、集積回路３とセンサ部３０とを順に積層形成し、集積回路３とセンサ部３０との間に金属のシールド層７を設けた点にある。このように、前記集積回路３とセンサ部３０とをＳｉ基板２上に積層形成することで、前記集積回路３とセンサ部３０とをＳｉ基板２上に平面的に形成する場合に比べて磁気検出装置の小型化を促進できるとともに、前記集積回路３とセンサ部３０との間にシールド層７を設けることで、前記センサ部３０を構成する磁気抵抗効果素子１０や固定抵抗素子２０を薄膜プロセスによりパターニング形成したときの電気的影響が、前センサ部３０の直下に位置する前記集積回路３に及ぶことなく、適切に前記集積回路３を保護できる。

本実施形態では、前記シールド層７に電荷がチャージされやすくなるので、前記シールド層７をグランド電位に接続し、前記電荷をグランドに逃がす構成とすることが、シールド層７の前記集積回路３に対する電気的影響を抑制できて好適である。例えば前記シールド層７は、図３に示すように、Ｓｉ基板２の端で前記Ｓｉ基板２上に直接接して形成され、または、前記接地パッド３４に接続される等してグランド電位に接続される。

なお例えば前記固定抵抗素子２０が磁気抵抗効果素子１０のように薄膜プロセスによりパターニング形成されるものでない場合には、前記シールド層７は少なくとも、前記磁気抵抗効果素子１０と集積回路３間に設ければ足りるが、図５に示すように、前記リード層１７や電極１８、１９と配線層との接続部分２８、２９、３１や、各パッド３２、３４、４２と配線層との接続部分３３を除く前記集積回路３上の全域に前記シールド層７を設けることが、より効果的に前記集積回路３を磁気抵抗効果素子１０や固定抵抗素子２０を形成する際の薄膜プロセスから保護できて好適である。

図３に示す実施形態では、前記シールド層７は前記集積回路３上を覆う絶縁保護層６と前記平坦化層８との間に設けられている。これにより、前記集積回路３と前記シールド層７間の距離を絶縁性を保ちながら適切に近づけることができ、より適切にシールド効果を発揮させることができる。

一方、図４のように、前記平坦化層８上に前記シールド層７を設ける構造であってもよい。かかる場合、前記シールド層７と磁気抵抗効果素子１０との間、及びシールド層７と前記固定抵抗素子２０との間に絶縁性のギャップ層３６を設けて、前記シールド層７と磁気抵抗効果素子１０及び前記シールド層７と固定抵抗素子２０間の絶縁性を確保する。

図４では、前記シールド層７を前記平坦化層８上に形成するので、前記シールド層７をピンホール等の欠陥部が形成されず一定の膜厚で形成でき、適切にシールド効果を発揮させることができる。

前記シールド層７はＡｌ等の非磁性金属で形成されることが前記磁気抵抗効果素子１０に対して磁気的影響を与えることがないため好適である。

本実施形態の磁気検出装置を示す斜視図、 本実施形態の磁気検出装置を示す、図１のＩＩ−ＩＩ線での縦断面図、 図２の部分拡大縦断面図、 図３とは異なる形態の磁気検出装置を示す部分拡大縦断面図、 シールド層の形成範囲を示す平面図、 本実施形態の磁気検出装置の製造方法を示す一工程図（製造工程中の磁気検出装置の部分拡大縦断面図）、 図６の次に行われる一工程図（製造工程中の磁気検出装置の部分拡大縦断面図）、

符号の説明

１ 磁気検出装置
２ Ｓｉ基板
３ 集積回路
６ 絶縁保護層
７ シールド層
８ 平坦化層
１５、１６、１８、１９ 電極
１７ リード層
１０ 磁気抵抗効果素子
２０ 固定抵抗素子
２４ 絶縁層
２５ リフトオフ用レジスト層
２６ レジスト層
２７ バンプ部
２８、２９、３１、３３ 接続部分
３０ センサ部
３６ ギャップ層

Claims (10)

1. 外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した多層膜構造の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子と接続し、磁界検出信号を出力するための集積回路とを有する磁気検出装置において、
   基板上に、前記集積回路が形成され、前記集積回路上に金属のシールド層を介して、前記磁気抵抗効果素子が所定形状に薄膜プロセスによりパターニング形成されていることを特徴とする磁気検出装置。
2. 前記集積回路と前記磁気抵抗効果素子との間には、前記集積回路上を覆う絶縁保護層と、前記絶縁保護層上を覆い、前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い絶縁性の平坦化層が設けられ、前記シールド層は前記絶縁保護層と前記平坦化層との間に設けられる請求項１記載の磁気検出装置。
3. 前記集積回路と前記磁気抵抗効果素子との間には、前記集積回路上を覆う絶縁保護層と、前記絶縁保護層上を覆い、前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い絶縁性の平坦化層が設けられ、前記シールド層は前記平坦化層上に設けられ、さらに、前記シールド層と前記磁気抵抗効果素子との間に絶縁性のギャップ層が形成されている請求項１記載の磁気検出装置。
4. 前記シールド層はグランド電位に接続されている請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気検出装置。
5. 前記磁気抵抗効果素子と積層順が異なり、前記磁気抵抗効果素子と直列接続される外部磁界により電気抵抗が変化しない固定抵抗素子が前記集積回路上に、前記シールド層を介して、薄膜プロセスによりパターニング形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気検出装置。
6. 前記シールド層は、前記集積回路の前記磁気抵抗効果素子及びパッド部との接続部分、あるいは前記集積回路の磁気抵抗効果素子、前記固定抵抗素子及びパッド部との接続部分を除く前記集積回路上の全域に形成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気検出装置。
7. 前記シールド層は非磁性金属で形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気検出装置。
8. 外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した多層膜構造の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子と接続し、磁界検出信号を出力するための集積回路とを有する磁気検出装置の製造方法において、
   基板上に前記集積回路を形成する工程、
   前記集積回路の上側に、金属で形成されたシールド層を形成する工程、
   前記シールド層の上側に、前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成する工程、
   を有することを特徴とする磁気検出装置の製造方法。
9. 前記集積回路上に絶縁保護層を形成する工程、
   前記絶縁保護層上に前記シールド層を形成する工程、
   前記シールド層上に前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い平坦化層を形成する工程、
   前記平坦化層上に前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成する工程、
   を有する請求項８記載の磁気検出装置の製造方法。
10. 前記集積回路上に絶縁保護層を形成する工程、
    前記絶縁保護層上に前記絶縁保護層の表面よりも平坦化度が高い平坦化層を形成する工程、
    前記平坦化層上に前記シールド層を形成する工程、
    前記シールド層上に絶縁性のギャップ層を介して前記磁気抵抗効果素子を薄膜プロセスによりパターニング形成する工程、
    を有する請求項８記載の磁気検出装置の製造方法。

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