JP2012137312A - Magnetic sensor - Google Patents

Magnetic sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2012137312A
JP2012137312A JP2010287993A JP2010287993A JP2012137312A JP 2012137312 A JP2012137312 A JP 2012137312A JP 2010287993 A JP2010287993 A JP 2010287993A JP 2010287993 A JP2010287993 A JP 2010287993A JP 2012137312 A JP2012137312 A JP 2012137312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trimming
layer
magnetic
compound semiconductor
magnetic sensor
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.)
Pending
Application number
JP2010287993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuro Ogata
哲朗 尾形
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.)
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
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
Application filed by Asahi Kasei Electronics Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority to JP2010287993A priority Critical patent/JP2012137312A/en
Publication of JP2012137312A publication Critical patent/JP2012137312A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic sensor equipped with a magnetism sensing part and a trimming part enabling adjustment of the magnetic sensitivity and resistance.SOLUTION: The magnetic sensor includes a magnetism sensing part 21 having a cross-shaped pattern composed of a compound semiconductor provided on a substrate 26. Trimming parts 23a, 23b having the compound semiconductor are serially connected to at least one terminal 21a and one terminal 21d of input terminals 21a, 21b and output terminals 21c, 21d via a connection electrode 24. The adjustment of the magnetic sensitivity in constant voltage driving is made possible by laser-trimming the trimming part 23a of the input terminal side serially connected to the magnetism sensing part 21 via the connection terminal 24 while performing wafer probing, and the adjustment of output resistance is made possible by similarly trimming the trimming part 23b of the output terminal side.

Description

本発明は、化合物半導体からなる感磁部を備えた磁気センサに関し、より詳細には、感磁部と磁気感度および抵抗の調整を可能とするトリミング部とを備えた磁気センサに関する。   The present invention relates to a magnetic sensor including a magnetic sensing portion made of a compound semiconductor, and more particularly to a magnetic sensor including a magnetic sensing portion and a trimming portion that enables adjustment of magnetic sensitivity and resistance.

一般に、磁気センサは、電流検出素子や位置検出素子などに広く応用されており、近年では、高精度化が進むとともに、磁気センサの特性(磁気感度及び不平衡電圧)に対して、ばらつき低減の要求が強まってきている。通常は、磁気センサが実装されるセンサモジュールの回路上で、可変抵抗などにより特性調整される、あるいは、増幅器により出力を増幅されるが、ウェハ上で磁気センサのばらつきを低減することができれば、センサモジュール回路上での個々の調整が簡略化され、低コスト化及び小型軽量化が可能となる。   In general, magnetic sensors are widely applied to current detection elements, position detection elements, and the like. In recent years, the accuracy has increased, and variations in the characteristics (magnetic sensitivity and unbalanced voltage) of magnetic sensors have been reduced. The demand is getting stronger. Normally, the characteristics of the sensor module on which the magnetic sensor is mounted are adjusted by a variable resistor or the like, or the output is amplified by an amplifier, but if the variation of the magnetic sensor on the wafer can be reduced, Individual adjustment on the sensor module circuit is simplified, and the cost and size can be reduced.

図1(a),(b)は、従来の磁気センサを説明するための構成図で、図1(a)は上面図、図1(b)は図1(a)におけるIB−IB’線断面図、図2は図1(a)の等価回路を示す回路図である。図中符号1は感磁部、1a,1bは感磁部の入力端子、1c,1dは感磁部の出力端子、2はボンディング電極パッド、5は保護層、6は基板を示している。   FIGS. 1A and 1B are configuration diagrams for explaining a conventional magnetic sensor. FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a line IB-IB ′ in FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a magnetic sensing part, 1a and 1b denote input terminals of the magnetic sensing part, 1c and 1d denote output terminals of the magnetic sensing part, 2 denotes a bonding electrode pad, 5 denotes a protective layer, and 6 denotes a substrate.

従来の磁気センサは、図1(a),(b)に示されているように、基板6に設けられた化合物半導体からなる十字形状パターンの感磁部1を有している。この感磁部1は、図2に示されているように、ブリッジ回路を構成し、入力端子1a,1bと出力端子1c,1dとを備えている。これらの入力端子1a,1bと出力端子1c,1dには、それぞれボンディング電極パッド2が接続されている。また、感磁部1上には保護層5が設けられている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the conventional magnetic sensor has a cross-shaped pattern of the magnetic sensing portion 1 made of a compound semiconductor provided on a substrate 6. As shown in FIG. 2, the magnetic sensing unit 1 constitutes a bridge circuit and includes input terminals 1a and 1b and output terminals 1c and 1d. Bonding electrode pads 2 are connected to these input terminals 1a and 1b and output terminals 1c and 1d, respectively. A protective layer 5 is provided on the magnetic sensitive part 1.

このような構成の従来の磁気センサは、トリミング部を有していないため、図2に示されているように、感磁部1の入力端子1a,1b間には、定電圧Vinがそのまま印加される。磁気センサの定電圧駆動における磁気感度は、化合物半導体の移動度及び感磁部1の形状(長さと幅の比)と入力電圧Vinで決定されるため、素子間(ウェハ面内及びウェハ間)における半導体層の移動度及び感磁部形状のばらつきが、そのまま定電圧駆動における磁気感度のばらつきとなるため定電圧駆動における磁気感度を調整することはできない。   Since the conventional magnetic sensor having such a configuration does not have a trimming unit, a constant voltage Vin is applied as it is between the input terminals 1a and 1b of the magnetic sensing unit 1 as shown in FIG. Is done. The magnetic sensitivity of the magnetic sensor in the constant voltage drive is determined by the mobility of the compound semiconductor, the shape (the ratio between the length and the width) of the magnetosensitive part 1 and the input voltage Vin, so that the element is between elements (in the wafer surface and between the wafers). The variation in the mobility of the semiconductor layer and the shape of the magnetic sensing portion in the above becomes the variation in the magnetic sensitivity in the constant voltage drive as it is, so that the magnetic sensitivity in the constant voltage drive cannot be adjusted.

このような磁気センサの特性ばらつきを低減させる方法としては、例えば、特許文献1及び2に示されるようなトリミングを磁気センサに施すことが知られている。特許文献1に記載のものは、不平衡電圧が小さいホール素子に関するもので、ホール電圧端子間の電圧を測定しながら、ホール電圧端子と取付部に必要な量だけスリットを入れる方法、及び感磁部に金属めっきする方法が採られており、そのような方法によりオフセット電圧を調整している。   As a method for reducing such characteristic variation of the magnetic sensor, for example, it is known to perform trimming as shown in Patent Documents 1 and 2 on the magnetic sensor. The thing of patent document 1 is related with a Hall element with a small unbalanced voltage. While measuring the voltage between Hall voltage terminals, the method of putting a slit by the required amount in a Hall voltage terminal and a mounting part, and a magnetosensitive The method of metal-plating the part is adopted, and the offset voltage is adjusted by such a method.

図3は、上述した特許文献1に記載されている磁気センサの等価回路を示す回路図で、図中符号11a,11bは感磁部の入力端子、11c,11dは感磁部の出力端子を示している。この特許文献1には、感磁部をトリミングすることによりオフセット電圧を調整できることが記載されているが、感磁部(ブリッジ回路)に印加される電圧Vinは一定であるために定電圧駆動における磁気感度を調整することはできない。   FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the magnetic sensor described in Patent Document 1 described above. In the figure, reference numerals 11a and 11b denote input terminals of the magnetic sensing unit, and 11c and 11d denote output terminals of the magnetic sensing unit. Show. This Patent Document 1 describes that the offset voltage can be adjusted by trimming the magnetic sensitive part. However, since the voltage Vin applied to the magnetic sensitive part (bridge circuit) is constant, the constant voltage driving is performed. The magnetic sensitivity cannot be adjusted.

また、特許文献2に記載のものは、スピードセンサや磁気エンコーダに用いられる磁気センサに関するもので、磁気抵抗素子におけるブリッジを構成する抵抗体にレーザー照射することによりトリミングしてオフセット電圧を調整している。   Further, the one described in Patent Document 2 relates to a magnetic sensor used for a speed sensor or a magnetic encoder, and trimming is performed by irradiating a resistor that constitutes a bridge in a magnetoresistive element to adjust an offset voltage. Yes.

このように、上述した特許文献1及び2に記載のいずれの方法において、オフセット電圧をウェハ上で調整することは可能であるが、感度の調整を行うことは不可能であった。   As described above, in any of the methods described in Patent Documents 1 and 2 described above, the offset voltage can be adjusted on the wafer, but the sensitivity cannot be adjusted.

さらに、磁気センサは、可変抵抗を含む調整回路や増幅器との組合せによって構成される磁気検出デバイスとして使用されることが多く、この場合、磁気センサは、このようなデバイスを形成する回路の一部となる。   Further, the magnetic sensor is often used as a magnetic detection device constituted by a combination of an adjustment circuit including a variable resistor and an amplifier, and in this case, the magnetic sensor is a part of a circuit forming such a device. It becomes.

図4は、従来の磁気センサと増幅器により構成された磁気検出デバイスの回路図で、磁気センサを増幅器に接続し、出力を増幅させることを目的とした磁気検出デバイスの回路の例である。図中のRin,Routのそれぞれは、磁気センサの入力抵抗と出力抵抗を示す、Ra,Rbは、それぞれ増幅器の入力抵抗とフィードバック抵抗を示している。この回路図に示す増幅器では、デバイス全体の出力は磁気センサ単体の出力のRb/(Ra+Rout/2)倍になることが知られている。   FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional magnetic detection device including a magnetic sensor and an amplifier, and is an example of a magnetic detection device circuit for the purpose of connecting the magnetic sensor to the amplifier and amplifying the output. In the figure, Rin and Rout indicate the input resistance and output resistance of the magnetic sensor, and Ra and Rb indicate the input resistance and feedback resistance of the amplifier, respectively. In the amplifier shown in this circuit diagram, it is known that the output of the entire device is Rb / (Ra + Rout / 2) times the output of the magnetic sensor alone.

すなわち、磁気センサの出力抵抗が増幅器のゲインのパラメータとなっており、磁気センサの出力抵抗がデバイス全体の出力ばらつきに影響することがわかる。したがって、磁気センサの感度とともに回路の一部となる磁気センサの出力抵抗も調整することによって、デバイス全体の出力ばらつきを低減することができる。   That is, it can be seen that the output resistance of the magnetic sensor is a parameter of the gain of the amplifier, and the output resistance of the magnetic sensor affects the output variation of the entire device. Therefore, the output variation of the entire device can be reduced by adjusting the sensitivity of the magnetic sensor and the output resistance of the magnetic sensor that is a part of the circuit.

特開昭55−134992号公報JP-A-55-134992 特開平1−199180号公報JP-A-1-199180

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ウェハ上で磁気センサの抵抗および磁気感度の調整が可能で、かつ量産性に優れた特性バラツキの小さい磁気センサおよびこれと調整回路、増幅器と組み合わせて構成された磁気検出デバイスを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to adjust the resistance and magnetic sensitivity of a magnetic sensor on a wafer and to provide a magnetic material with small characteristic variation that is excellent in mass productivity. It is an object of the present invention to provide a magnetic detection device configured in combination with a sensor, an adjustment circuit, and an amplifier.

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、基板に設けられた化合物半導体からなる感磁部を備えた磁気センサにおいて、前記感磁部は、入力端子と出力端子とを備え、前記入力端子と前記出力端子のいずれにも、前記化合物半導体を有するトリミング部が接続電極を介して接続されていることを特徴とする。(図7の実施例1に相当)   The present invention has been made to achieve such an object, and the invention according to claim 1 is directed to a magnetic sensor including a magnetosensitive portion made of a compound semiconductor provided on a substrate, and the magnetosensitive portion. Includes an input terminal and an output terminal, and a trimming portion including the compound semiconductor is connected to each of the input terminal and the output terminal via a connection electrode. (Equivalent to Example 1 in FIG. 7)

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記トリミング部は、トリミング層と、該トリミング層上に設けられた第1の化合物半導体層とを備え、該第1の化合物半導体層は、トリミング用レーザー光が透過する材料であることを特徴とする。(図8の実施例2に相当)   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the trimming portion includes a trimming layer and a first compound semiconductor layer provided on the trimming layer, The compound semiconductor layer is made of a material through which the trimming laser beam is transmitted. (Corresponding to Example 2 in FIG. 8)

また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記トリミング部は、トリミング層と、該トリミング層下に設けられた第2の化合物半導体層とを備え、該第2の化合物半導体層は、トリミング用レーザー光が透過する材料であることを特徴とする。(図14の実施例3に相当)   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the trimming part includes a trimming layer and a second compound semiconductor layer provided under the trimming layer, The second compound semiconductor layer is a material through which a trimming laser beam is transmitted. (Corresponding to Example 3 in FIG. 14)

また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記第1及び第2の化合物半導体層がAlGaAsSb層からなり、前記トリミング層がInAs層からなることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the first and second compound semiconductor layers are made of an AlGaAsSb layer, and the trimming layer is made of an InAs layer.

本発明によれば、磁気センサの感磁部の入力端子と出力端子それぞれに、感磁部と同じ化合物半導体を有するトリミング部が接続電極を介して接続され、ウェハプロービング(電気的検査)を行いながら、レーザートリミングを用いてトリミング部の抵抗値を変化させることにより、入力端子側のトリミング部で感度、出力側のトリミング部で磁気センサ外部の回路に接続される抵抗の調整がそれぞれ可能となり、量産性に優れた特性バラツキの小さい磁気センサ及びこれと調整回路、増幅器と組み合わせて構成された磁気検出デバイスを提供することができる。   According to the present invention, the trimming portion having the same compound semiconductor as the magnetic sensitive portion is connected to the input terminal and the output terminal of the magnetic sensitive portion of the magnetic sensor via the connection electrode, and wafer probing (electrical inspection) is performed. However, by changing the resistance value of the trimming part using laser trimming, it is possible to adjust the sensitivity connected to the input terminal side trimming part and the resistance connected to the circuit outside the magnetic sensor at the output side trimming part, It is possible to provide a magnetic sensor that is excellent in mass productivity and has a small characteristic variation, and a magnetic detection device that is configured in combination with an adjustment circuit and an amplifier.

従来の磁気センサを説明するための構成図で、(a)は上面図で、(b)は、図1(a)におけるIB−IB’線断面図である。It is a block diagram for demonstrating the conventional magnetic sensor, (a) is a top view, (b) is IB-IB 'sectional view taken on the line in Fig.1 (a). 図1(a)の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of Fig.1 (a). 特許文献1に記載されている磁気センサの等価回路を示す回路図である。10 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a magnetic sensor described in Patent Document 1. FIG. 従来の磁気センサと増幅器により構成された磁気検出デバイスの回路図である。It is a circuit diagram of the magnetic detection device comprised by the conventional magnetic sensor and amplifier. 本発明に係る磁気センサの実施形態を説明するための構成図で、(a)は上面図、(b)は、図5(a)におけるIIB−IIB’線断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram for demonstrating embodiment of the magnetic sensor which concerns on this invention, (a) is a top view, (b) is the IIB-IIB 'line sectional drawing in Fig.5 (a). 図5(a)の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of Fig.5 (a). 本発明の磁気センサにおける基板とトリミング部の実施例1を示す構成図である。It is a block diagram which shows Example 1 of the board | substrate and trimming part in the magnetic sensor of this invention. 本発明の磁気センサにおける基板と第1の化合物半導体層を備えたトリミング部の実施例2を示す構成図である。It is a block diagram which shows Example 2 of the trimming part provided with the board | substrate and the 1st compound semiconductor layer in the magnetic sensor of this invention. トリミングされたInAs層断面の概念図で、(a)は低パワーでのレーザートリミングの場合、(b)は高パワーでのレーザートリミングの場合を示している。FIG. 4 is a conceptual diagram of a cross section of a trimmed InAs layer, where (a) shows the case of laser trimming at a low power, and (b) shows the case of laser trimming at a high power. トリミングされたInAs層断面の他の概念図で、(a)は低パワーでのレーザートリミングの場合、(b)は高パワーでのレーザートリミングの場合を示している。FIG. 4B is another conceptual diagram of a trimmed InAs layer cross section, where (a) shows the case of laser trimming at low power, and (b) shows the case of laser trimming at high power. トリミング部カット率と定電圧駆動における磁気感度変化率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a trimming part cut rate and the magnetic sensitivity change rate in a constant voltage drive. カット幅と感磁部幅の比率を示す図である。It is a figure which shows the ratio of a cut width and a magnetic sensing part width. トリミングカット率と抵抗変化率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a trimming cut rate and a resistance change rate. 本発明の磁気センサにおける基板と第1及び第2の化合物半導体層を備えたトリミング部の実施例3を示す構成図である。It is a block diagram which shows Example 3 of the trimming part provided with the board | substrate and the 1st and 2nd compound semiconductor layer in the magnetic sensor of this invention. 低パワーのレーザー光でもInAs層全体が溶融・固化する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the whole InAs layer fuse | melts and solidifies even with a low power laser beam. トリミング部カット率と定電圧駆動における磁気感度変化率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a trimming part cut rate and the magnetic sensitivity change rate in a constant voltage drive. トリミングカット率と抵抗変化率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a trimming cut rate and a resistance change rate. 本発明の磁気センサにおける実施例4を示す構成図である。It is a block diagram which shows Example 4 in the magnetic sensor of this invention. 図18の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図5(a),(b)は、本発明に係る磁気センサの実施形態を説明するため構成図で、図5(a)は上面図、図5(b)は図5(a)におけるIIB−IIB’線断面図で、図6は、図5(a)の等価回路を示す回路図である。図中符号21は感磁部、21a,21bは感磁部の入力端子、21c,21dは感磁部の出力端子、22はボンディング電極パッド、23(23a,23b)はトリミング部、24は接続電極、25は保護層、26はGaAs基板を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
5A and 5B are configuration diagrams for explaining an embodiment of the magnetic sensor according to the present invention, FIG. 5A is a top view, and FIG. 5B is IIB in FIG. 5A. FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of FIG. 5A. In the figure, reference numeral 21 is a magnetic sensing part, 21a and 21b are input terminals of the magnetic sensing part, 21c and 21d are output terminals of the magnetic sensing part, 22 is a bonding electrode pad, 23 (23a and 23b) is a trimming part, and 24 is a connection. An electrode, 25 is a protective layer, and 26 is a GaAs substrate.

本発明の磁気センサは、GaAs基板26に設けられた化合物半導体からなる十字形状パターンの感磁部21を備えている。この感磁部21は、入力端子21a,21bと出力端子21c,21dとを備え、入力端子21a,21bの少なくとも一方の入力端子21aに、かつ、出力端子21c,21dの少なくとも一方の出力端子21dに化合物半導体を有するトリミング部23a,23bが接続電極24を介して直列接続されている。   The magnetic sensor of the present invention includes a cross-shaped pattern of the magnetic sensitive part 21 made of a compound semiconductor provided on a GaAs substrate 26. The magnetic sensing unit 21 includes input terminals 21a and 21b and output terminals 21c and 21d, and is connected to at least one input terminal 21a of the input terminals 21a and 21b and at least one output terminal 21d of the output terminals 21c and 21d. Trimming portions 23 a and 23 b each having a compound semiconductor are connected in series via a connection electrode 24.

このような構成により、トリミング部23aと感磁部21は接続電極24を介して直列接続されており、例えば、レーザートリミングにより入力端子側のトリミング部23aの抵抗値R1を調整することにより、磁気センサに印加される電圧は一定であるが、直列に接続されているトリミング部23aと感磁部21の抵抗値Rの比を変えることにより、感磁部21に印加される電圧を任意に調整することができる。   With this configuration, the trimming unit 23a and the magnetic sensing unit 21 are connected in series via the connection electrode 24. For example, by adjusting the resistance value R1 of the trimming unit 23a on the input terminal side by laser trimming, Although the voltage applied to the sensor is constant, the voltage applied to the magnetic sensing unit 21 is arbitrarily adjusted by changing the ratio of the resistance value R between the trimming unit 23a and the magnetic sensing unit 21 connected in series. can do.

また、同様にレーザートリミングにより出力端子側のトリミング部23bの抵抗値R2を調整することにより、磁気センサの出力端子間の抵抗を任意に調整することができる。なお、これらの入力端子側のトリミング部23aによる感度調整と出力端子側のトリミング部23bによる抵抗調整は互いに独立である。   Similarly, the resistance between the output terminals of the magnetic sensor can be arbitrarily adjusted by adjusting the resistance value R2 of the trimming portion 23b on the output terminal side by laser trimming. The sensitivity adjustment by the trimming unit 23a on the input terminal side and the resistance adjustment by the trimming unit 23b on the output terminal side are independent from each other.

つまり、定電圧駆動における磁気感度などの電気特性をウェハプロービングで測定する際、定電圧駆動における磁気感度,出力端子間の抵抗をモニタしながら、移動度および感磁部21の形状に起因した磁気センサ間の特性ばらつきを一定値に調整することが可能となる。入力端子側のトリミング部23aの抵抗値R1を変化させることにより、感度ばらつきを、さらに、出力端子側のトリミング部23bの抵抗値R2を変化させることにより、抵抗ばらつきを調整することが可能である。   In other words, when measuring electrical characteristics such as magnetic sensitivity in constant voltage driving by wafer probing, magnetic properties due to mobility and the shape of the magnetic sensing portion 21 are monitored while monitoring magnetic sensitivity in constant voltage driving and resistance between output terminals. It becomes possible to adjust the characteristic variation between sensors to a constant value. It is possible to adjust the sensitivity variation by changing the resistance value R1 of the trimming unit 23a on the input terminal side, and further adjust the resistance variation by changing the resistance value R2 of the trimming unit 23b on the output terminal side. .

このように、図3に示されている従来の磁気センサの等価回路と、図6に示されている本発明の磁気センサの等価回路とを比較すると、従来のものが、感磁部(ブリッジ回路)1に印加される電圧は一定であるため定電圧駆動における磁気感度を調整することができないのに対して、本発明のものは、感磁部(ブリッジ回路)21に印加される電圧を入力側のトリミング部23aの抵抗値R1を変化させることにより任意に調整することができ、かつ、出力端子間の抵抗を出力側のトリミング部23bの抵抗値R2を変化させることにより任意に調整することができる点が相違している。   As described above, when the equivalent circuit of the conventional magnetic sensor shown in FIG. 3 is compared with the equivalent circuit of the magnetic sensor of the present invention shown in FIG. The voltage applied to the circuit) 1 is constant, so that the magnetic sensitivity in the constant voltage drive cannot be adjusted. On the other hand, in the present invention, the voltage applied to the magnetic sensing part (bridge circuit) 21 is The resistance value R1 of the trimming unit 23a on the input side can be arbitrarily adjusted, and the resistance between the output terminals can be arbitrarily adjusted by changing the resistance value R2 of the trimming unit 23b on the output side. The difference is that it can.

なお、図5(a)では、磁気センサの感磁部の形状を十字型で示したが、レーザートリミングによる特性ばらつき調整の効果は、感磁部の形状によらず同じである。   In FIG. 5A, the shape of the magnetic sensing part of the magnetic sensor is shown in a cross shape, but the effect of adjusting the characteristic variation by laser trimming is the same regardless of the shape of the magnetic sensing part.

図7は、本発明の磁気センサにおける基板とトリミング部の実施例1を示す構成図で、図中符号26はGaAs基板、28はInAs層(トリミング層)を示している。なお、InAs層(トリミング層)28は、図5(a),(b)におけるトリミング部23a又は23bに対応している。   FIG. 7 is a block diagram showing Example 1 of the substrate and the trimming portion in the magnetic sensor of the present invention, in which the reference numeral 26 denotes a GaAs substrate, and 28 denotes an InAs layer (trimming layer). Note that the InAs layer (trimming layer) 28 corresponds to the trimming portion 23a or 23b in FIGS.

本発明のトリミング部23a,23bの材料としては、感磁部21と同一の化合物半導体であれば特に限定されるものではない。GaAsやSiなどの基板26上に、MBE(分子線エピタキシー)法やMOCVD(有機金属化学気相成長)法により化合物半導体薄膜を形成する方法や、化合物半導体のGaAs基板、例えば、GaAs基板にSiなどをイオン注入し、その後、活性化アニールすることによりトリミング部を形成する方法がある。   The material of the trimming portions 23a and 23b of the present invention is not particularly limited as long as it is the same compound semiconductor as that of the magnetic sensitive portion 21. A method of forming a compound semiconductor thin film on a substrate 26 such as GaAs or Si by MBE (molecular beam epitaxy) method or MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) method, or a compound semiconductor GaAs substrate, for example, Si on a GaAs substrate There is a method in which a trimming portion is formed by ion-implanting and the like, and then activation annealing.

酸化シリコンや窒化シリコンなどの保護層25で覆われたトリミング部23a,23bにレーザー光を照射すると、レーザー光は、保護層25を透過して、トリミング層28で吸収され、このトリミング層28が溶融・固化することにより抵抗値Rが変化する。本発明においては、トリミング層材料が化合物半導体であるために、メタル材料を蒸発させリンク除去する、一般的なトリミング方法と異なり、完全にトリミング層を除去することなくとも保護層25へのダメージを抑制しながらレーザートリミングすることが可能となる。   When the trimming portions 23a and 23b covered with the protective layer 25 such as silicon oxide or silicon nitride are irradiated with laser light, the laser light passes through the protective layer 25 and is absorbed by the trimming layer 28. The resistance value R changes by melting and solidifying. In the present invention, since the trimming layer material is a compound semiconductor, unlike the general trimming method in which the metal material is evaporated to remove the link, damage to the protective layer 25 can be achieved without completely removing the trimming layer. Laser trimming can be performed while suppressing.

保護層25は、水分などの外部雰囲気による化合物半導体層の腐食を抑制する役割があり、信頼性の高いデバイスとするためには必要である。レーザートリミングをした後に、保護層25を形成することも不可能ではないが、保護層25を形成する工程での熱履歴によりレーザートリミングにより調整した特性がシフトしてしまう可能性があり、特性ばらつき低減に適していないこと、工程の途中でレーザートリミングするためデバイス完成後のウェハ検査時にレーザートリミングする場合と比較してプロービング回数が増えること、保護層25のない状態でレーザートリミングをするとAsなどが飛散する可能性があり、環境に対して適していないことから、保護層25を形成した状態で、つまりデバイス完成後にレーザートリミングすることが好ましい。   The protective layer 25 has a role of suppressing the corrosion of the compound semiconductor layer due to an external atmosphere such as moisture, and is necessary to obtain a highly reliable device. Although it is not impossible to form the protective layer 25 after the laser trimming, the characteristics adjusted by the laser trimming may be shifted due to the thermal history in the process of forming the protective layer 25, resulting in characteristic variations. Not suitable for reduction, because laser trimming is performed in the middle of the process, the number of probing increases as compared with the case of laser trimming at the time of wafer inspection after the completion of the device, and As etc. when laser trimming is performed without the protective layer 25 Since it may be scattered and is not suitable for the environment, it is preferable to perform laser trimming with the protective layer 25 formed, that is, after the device is completed.

トリミング部23a,23bの層構造は、化合物半導体の単層構造でも良いし、積層構造(多層構造)でも良く、特に限定されるものではないが、トリミング用レーザー光が吸収されるトリミング層の上にトリミング用レーザー光が透過する第1の化合物半導体層を備えることが好ましい(後述する実施例2参照)。また、トリミング用レーザー光が吸収されるトリミング層の下にトリミング用レーザー光が透過する第2の化合物半導体層を備えることがさらに好ましい(後述する実施例3参照)。   The layer structure of the trimming portions 23a and 23b may be a single layer structure of a compound semiconductor or a laminated structure (multilayer structure), and is not particularly limited. Is preferably provided with a first compound semiconductor layer through which the trimming laser beam is transmitted (see Example 2 described later). It is further preferable to provide a second compound semiconductor layer through which the trimming laser beam is transmitted below the trimming layer in which the trimming laser beam is absorbed (see Example 3 described later).

図8は、本発明の磁気センサにおける基板とトリミング部の実施例2を示す構成図で、図中符号26はGaAs基板(図7と同じ符号を付してある)、38はInAs層(トリミング層)、39はAlGaAsSb層(第1の化合物半導体層)を示している。なお、InAs層(トリミング層)38とAlGaAsSb層(第1の化合物半導体層)39は、図5(a),(b)におけるトリミング部23(23a,23b)に対応している。   FIG. 8 is a block diagram showing Example 2 of the substrate and the trimming unit in the magnetic sensor of the present invention, in which reference numeral 26 denotes a GaAs substrate (the same reference numerals as those in FIG. 7) and 38 denotes an InAs layer (trimming). Layers 39 and 39 are AlGaAsSb layers (first compound semiconductor layers). Note that the InAs layer (trimming layer) 38 and the AlGaAsSb layer (first compound semiconductor layer) 39 correspond to the trimming portion 23 (23a, 23b) in FIGS.

保護層25で覆われたトリミング部23a,23bにレーザー光を照射すると、レーザー光は、保護層25、第1の化合物半導体層39を透過して、トリミング層38で吸収され、このトリミング層38が溶融・固化することにより抵抗値Rが変化する。保護層25とトリミング層38が接していると、トリミング層38の溶融・固化時に保護層25にストレスがかかるが、トリミング用レーザー光が透過し吸収されない第1の化合物半導体層39をトリミング層38と保護層25の間に備えることにより保護層25へのストレスを抑制することができる。   When the trimming portions 23 a and 23 b covered with the protective layer 25 are irradiated with laser light, the laser light passes through the protective layer 25 and the first compound semiconductor layer 39 and is absorbed by the trimming layer 38. As the material melts and solidifies, the resistance value R changes. When the protective layer 25 and the trimming layer 38 are in contact with each other, stress is applied to the protective layer 25 when the trimming layer 38 is melted or solidified, but the first compound semiconductor layer 39 that transmits and does not absorb the trimming laser light is applied to the trimming layer 38. By providing between the protective layer 25 and the protective layer 25, stress on the protective layer 25 can be suppressed.

図9(a),(b)は、トリミングされたInAs層断面の概念図(実施例1)で、図9(a)は、低パワーでのレーザートリミングの場合、図9(b)は、高パワーでのレーザートリミングの場合を示している。また、図10(a),(b)は、トリミングされたInAs層断面の他の概念図(実施例2)で、図10(a)は、低パワーでのレーザートリミングの場合、図10(b)は、高パワーでのレーザートリミングの場合を示している。   FIGS. 9A and 9B are conceptual diagrams (Example 1) of a cross section of a trimmed InAs layer. FIG. 9A is a case of laser trimming at low power, and FIG. The case of laser trimming at high power is shown. FIGS. 10A and 10B are other conceptual views (Example 2) of the trimmed InAs layer cross section. FIG. 10A shows the case of laser trimming at low power in FIG. b) shows the case of laser trimming at high power.

低パワーでのレーザートリミングでは、いずれの構造においても保護層にストレスがほとんどかかることなく抵抗を変化させることができるが、InAs層のより深い部分まで溶融・固化し抵抗変化率を高めるために高パワーでレーザートリミングすると、図9(a),(b)の構造においては、溶融・固化される部分と保護層が接しているために保護層へのストレスが大きくクラックが入り品質が劣化することもある。それに対して、図10(a),(b)の構造においては、保護層とトリミング層の間に第1の化合物半導体層が存在することにより、高パワーにおいても保護層へのストレスが低減されトリミングが可能となる。第1の化合物半導体層はレーザー光を吸収しない禁制帯幅であり、またトリミング層に対して十分に高抵抗な材料である。   In laser trimming at low power, the resistance can be changed with almost no stress on the protective layer in any structure, but it is high to melt and solidify to a deeper part of the InAs layer and increase the resistance change rate. When laser trimming is performed with power, in the structure shown in FIGS. 9A and 9B, the portion to be melted and solidified is in contact with the protective layer, so that the stress on the protective layer is large and cracks occur and the quality deteriorates. There is also. On the other hand, in the structure of FIGS. 10A and 10B, since the first compound semiconductor layer exists between the protective layer and the trimming layer, the stress on the protective layer is reduced even at high power. Trimming is possible. The first compound semiconductor layer has a forbidden band width that does not absorb laser light, and is a material having a sufficiently high resistance to the trimming layer.

図11は、トリミング部カット率と定電圧駆動における磁気感度変化率との関係を示す図である。ここでカット率とは、図12に示すカット幅と感磁部幅の比率を示している。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the trimming portion cut rate and the magnetic sensitivity change rate in constant voltage driving. Here, the cut rate indicates the ratio between the cut width and the magnetic sensitive portion width shown in FIG.

レーザー出力により定電圧駆動における磁気感度変化率は異なり、カット率0〜75%の範囲における磁気感度調整幅(定電圧駆動における磁気感度変化率)は、レーザー出力が0.07μJで5%、0.30μJで17%であった。   The magnetic sensitivity change rate in constant voltage drive varies depending on the laser output, and the magnetic sensitivity adjustment range (magnetic sensitivity change rate in constant voltage drive) in the range of the cut rate of 0 to 75% is 5% when the laser output is 0.07 μJ, 0 It was 17% at 30 μJ.

図13は、本発明におけるトリミングカット率と抵抗変化率との関係を示す図である。カット率0〜75%の範囲における抵抗調整幅(抵抗変化率)はレーザー出力0.07μJで5%、0.30μJで18%であった。   FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the trimming cut rate and the resistance change rate in the present invention. The resistance adjustment width (resistance change rate) in the range of the cut rate of 0 to 75% was 5% at a laser output of 0.07 μJ and 18% at 0.30 μJ.

図14は、本発明の磁気センサにおける基板とトリミング部の実施例3を示す構成図で、図中符号26はGaAs基板(図7と同じ符号を付してある)、47は下部AlGaAsSb層(第2の化合物半導体層)、48はInAs層(トリミング層)、49は上部AlGaAsSb層(第1の化合物半導体層)を示している。なお、下部AlGaAsSb層(第2の化合物半導体層)47とInAs層(トリミング層)48と上部AlGaAsSb層(第1の化合物半導体層)49は、図5(a),(b)におけるトリミング部23(23a,23b)に対応している。上部AlGaAsSb層の表面酸化を防止するために、その上に、さらにGaAs層を形成すると品質的に好ましい。   FIG. 14 is a block diagram showing Embodiment 3 of the substrate and trimming portion in the magnetic sensor of the present invention, in which the reference numeral 26 denotes a GaAs substrate (the same reference numerals as those in FIG. 7), and 47 denotes a lower AlGaAsSb layer ( (Second compound semiconductor layer), 48 is an InAs layer (trimming layer), and 49 is an upper AlGaAsSb layer (first compound semiconductor layer). Note that the lower AlGaAsSb layer (second compound semiconductor layer) 47, the InAs layer (trimming layer) 48, and the upper AlGaAsSb layer (first compound semiconductor layer) 49 are the trimming portion 23 in FIGS. 5 (a) and 5 (b). (23a, 23b). In order to prevent surface oxidation of the upper AlGaAsSb layer, it is preferable in terms of quality to further form a GaAs layer thereon.

第2の化合物半導体層47は、トリミング用レーザー光が透過する、すなわち、吸収されない材料を選定することにより、トリミング層48のみでレーザー光が吸収されるので低パワーのレーザー光で効率的にトリミングすることができる。また、第2の化合物半導体層47の材料としては、トリミング層48の材料と格子定数の近いものを選定することが好ましい。   The second compound semiconductor layer 47 transmits the trimming laser beam, that is, by selecting a material that is not absorbed, the laser beam is absorbed only by the trimming layer 48. Therefore, the trimming can be efficiently performed with the low-power laser beam. can do. Further, as the material of the second compound semiconductor layer 47, it is preferable to select a material having a lattice constant close to that of the trimming layer 48.

以下に具体例を用いて説明する。
GaAs基板26上に、トリミング層48として直接InAs層を形成する場合、GaAsとInAsの格子定数が大きく異なるため、高品質なInAs層とするためには300nm以上を形成する必要があり、InAs層全体をレーザートリミングして高抵抗化するには、高パワーのレーザー光が必要となる。それに対して、GaAs基板26上にInAsと格子定数の近いAlGaAsSb層を形成してから、その上にInAs層を形成することにより、薄くても高品質なトリミング層(InAs層)48を形成することができる。InAs層の上下に格子定数の近いAlGaAsSb層を備えた構造において、高性能な磁気センサを作製するために、また、低パワーで保護層にダメージを与えることなくレーザートリミングするためには、InAs層の厚さは1〜200nmが好ましく、生産上は30〜100nmがさらに好ましい。
This will be described below using a specific example.
When the InAs layer is directly formed on the GaAs substrate 26 as the trimming layer 48, the lattice constants of GaAs and InAs are greatly different. Therefore, in order to obtain a high-quality InAs layer, it is necessary to form 300 nm or more. In order to increase the resistance by laser trimming the whole, a high-power laser beam is required. On the other hand, an AlGaAsSb layer having a lattice constant close to that of InAs is formed on the GaAs substrate 26, and then an InAs layer is formed thereon, thereby forming a thin but high quality trimming layer (InAs layer) 48. be able to. In order to fabricate a high-performance magnetic sensor in a structure having AlGaAsSb layers close to the lattice constant above and below the InAs layer, and to perform laser trimming at low power without damaging the protective layer, the InAs layer The thickness of is preferably 1 to 200 nm, and more preferably 30 to 100 nm for production.

図15は、低パワーのレーザー光でもInAs層全体が溶融・固化する様子を示す図である。GaAs基板26上にトリミング層48を直接形成する場合と比較して、InAs層を薄くすることができ、図15に示されるように、低パワーのレーザー光でもInAs層全体が溶融・固化し、トリミング部の抵抗値を効率的に調整することができる。低パワーでレーザートリミングできると溶融・固化される面積を小さくし、トリミング部の長さを短くできるのでチップサイズを小さくすることが可能でありコスト的にも有利である。   FIG. 15 is a diagram showing how the entire InAs layer is melted and solidified even with a low-power laser beam. Compared with the case where the trimming layer 48 is directly formed on the GaAs substrate 26, the InAs layer can be made thinner. As shown in FIG. 15, the entire InAs layer is melted and solidified even with a low-power laser beam. The resistance value of the trimming part can be adjusted efficiently. If laser trimming can be performed with low power, the area to be melted and solidified can be reduced, and the length of the trimming portion can be shortened, so that the chip size can be reduced and the cost is advantageous.

図16は、トリミング部カット率と定電圧駆動における磁気感度変化率との関係を示す図である。カット率0〜75%の範囲における磁気感度調整幅(定電圧駆動における磁気感度変化率)は、レーザー出力0.07μJにおいて35%であった。InAs膜が厚い場合(実施例2)と比較して、磁気感度調整幅が広いことがわかる。言い換えると短いカット長で特性調整が可能である。したがって、トリミング層の上下に、トリミング用レーザー光を透過して、かつトリミング層と格子定数の近い化合物半導体層を備えた積層構造はトリミング部の構造として適している。   FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the trimming portion cut rate and the magnetic sensitivity change rate in constant voltage driving. The magnetic sensitivity adjustment range (magnetic sensitivity change rate in constant voltage driving) in the range of the cut rate of 0 to 75% was 35% at a laser output of 0.07 μJ. It can be seen that the magnetic sensitivity adjustment range is wider than in the case where the InAs film is thick (Example 2). In other words, characteristic adjustment is possible with a short cut length. Therefore, a laminated structure including compound semiconductor layers that transmit the trimming laser light and have a lattice constant close to that of the trimming layer above and below the trimming layer is suitable as the structure of the trimming portion.

図17は、トリミングカット率と抵抗変化率との関係を示す図である。カット率0〜75%の範囲における抵抗調整幅(抵抗変化率)はレーザー出力0.07μJにおいて37%であった。   FIG. 17 is a diagram illustrating the relationship between the trimming cut rate and the resistance change rate. The resistance adjustment width (resistance change rate) in the range of the cut rate of 0 to 75% was 37% at a laser output of 0.07 μJ.

以下に、上述した図14に基づいて、本発明におけるMBE法により形成される化合物半導体積層構造について説明する。この化合物半導体積層構造47,48,49は、先ず、GaAs基板26上に順次、500nmの下部AlGaAsSb層47と、50nmのInAs層48と、50nmの上部AlGaAsSb層49と、さらにその上にAlGaAsSbの酸化防止層として10nmのGaAs層を形成する。その後、リソグラフィー、エッチングなどのプロセス技術を用いて、これら化合物半導体積層構造47,48,49を感磁部21及びトリミング部23a,23bとした図5(a),(b)に示される磁気センサを作製した。化合物半導体積層構造の構成材料の禁制帯幅は、AlGaAsSb層47,49が1.3eV、InAs層48が0.36eV、GaAs層が1.43eVである。   Hereinafter, a compound semiconductor multilayer structure formed by the MBE method in the present invention will be described based on FIG. 14 described above. The compound semiconductor laminated structures 47, 48, 49 are sequentially formed on a GaAs substrate 26 in order of a 500 nm lower AlGaAsSb layer 47, a 50 nm InAs layer 48, a 50 nm upper AlGaAsSb layer 49, and an AlGaAsSb layer thereon. A 10 nm GaAs layer is formed as an antioxidant layer. Thereafter, by using a process technique such as lithography and etching, the magnetic sensor shown in FIGS. 5A and 5B, in which the compound semiconductor multilayer structures 47, 48, and 49 are used as the magnetic sensitive portion 21 and the trimming portions 23a and 23b. Was made. The forbidden band widths of the constituent materials of the compound semiconductor laminated structure are 1.3 eV for the AlGaAsSb layers 47 and 49, 0.36 eV for the InAs layer 48, and 1.43 eV for the GaAs layer.

次に、この磁気センサに対するトリミング方法について説明する。
定電圧駆動における磁気感度を調整するため、ウェハ上の磁気センサに磁場を印加することができるよう電磁コイルを内蔵したウェハトリミング装置を用いた。トリミング用レーザーとしては、化合物半導体積層構造のGaAs層及びAlGaAsSb層47,49を透過し、かつInAs層48で吸収される波長1064nm(1.17eV)のYAGレーザーを用いた。定電圧駆動における磁気感度をモニタしながら、トリミング部23a,23bにレーザー光を照射して特性調整を行った結果を以下に説明する。
Next, a trimming method for this magnetic sensor will be described.
In order to adjust the magnetic sensitivity in the constant voltage drive, a wafer trimming apparatus incorporating an electromagnetic coil was used so that a magnetic field could be applied to the magnetic sensor on the wafer. As a trimming laser, a YAG laser having a wavelength of 1064 nm (1.17 eV) that is transmitted through the GaAs layer and the AlGaAsSb layers 47 and 49 having a compound semiconductor multilayer structure and absorbed by the InAs layer 48 is used. The results of adjusting the characteristics by irradiating the trimming parts 23a and 23b with laser light while monitoring the magnetic sensitivity in the constant voltage drive will be described below.

レーザートリミング前の定電圧駆動における磁気感度(入力電圧3V、印加磁場50mT)が、ウェハ全面(素子数50000個)での平均が120mV、標準偏差σが5mVであったのに対して、定電圧駆動における磁気感度が105mVとなるようにレーザートリミングしたところ、平均が105mV、標準偏差σが0.4mVとなった。ウェハ面内のばらつきを<3σ/平均>で表すと、レーザートリミング前後で12.5%から1.1%へと1桁以上のばらつき改善であった。   The magnetic sensitivity (input voltage 3 V, applied magnetic field 50 mT) in constant voltage drive before laser trimming was 120 mV on average over the entire wafer surface (50000 elements), and the standard deviation σ was 5 mV. When laser trimming was performed so that the magnetic sensitivity in driving was 105 mV, the average was 105 mV, and the standard deviation σ was 0.4 mV. When the variation in the wafer surface was expressed as <3σ / average>, the variation was improved by 1 digit or more from 12.5% to 1.1% before and after laser trimming.

また、トリミング前の出力端子間の抵抗が、ウェハ全面(素子数5000個)で平均が930Ω、標準偏差σが26Ωであったのに対して、出力端子間の抵抗が1100Ωになるようにトリミングしたところ、平均が1100Ω、標準偏差σが4.5Ωとなった。ウェハ面内のばらつきを<3σ/平均>で表すと、トリミング前後で8.4%から1.2%へとばらつきが7分の1に低減した。   In addition, the resistance between output terminals before trimming was 930Ω on the entire wafer surface (5000 elements) and the standard deviation σ was 26Ω, while trimming so that the resistance between output terminals was 1100Ω. As a result, the average was 1100Ω and the standard deviation σ was 4.5Ω. When the variation in the wafer surface is expressed by <3σ / average>, the variation was reduced by 1/7 from 8.4% to 1.2% before and after trimming.

以上説明したように、接続電極24を介して感磁部21に直列に接続されたトリミング部23a,23bを、ウェハプロービング(電気的検査)を行いながら、レーザートリミングすることにより、定電圧駆動における磁気感度および出力端子間の抵抗の調整が可能となり、量産性に優れた特性ばらつきの小さい磁気センサを提供することができる。   As described above, the trimming portions 23a and 23b connected in series to the magnetic sensitive portion 21 via the connection electrode 24 are subjected to laser trimming while performing wafer probing (electrical inspection), thereby enabling constant voltage driving. The magnetic sensitivity and the resistance between the output terminals can be adjusted, and a magnetic sensor excellent in mass productivity and small in characteristic variation can be provided.

図18は、本発明の磁気センサにおける実施例4を示す構成図で、図19は図18の等価回路である。図中符号31は感磁部、32はボンディング電極パッド、33(33a,33b)はトリミング部、34は接続電極を示している。感磁部31の入力端子にトリミング部33aを並列に接続することにより、定電流駆動における磁気感度が調整可能となる。この場合も、出力端子側にもトリミング部33bを、接続電極34を介して直列接続することで、出力抵抗を調整することができる。   18 is a block diagram showing Embodiment 4 of the magnetic sensor of the present invention, and FIG. 19 is an equivalent circuit of FIG. In the figure, reference numeral 31 denotes a magnetic sensing part, 32 denotes a bonding electrode pad, 33 (33a, 33b) denotes a trimming part, and 34 denotes a connection electrode. By connecting the trimming unit 33a in parallel to the input terminal of the magnetic sensing unit 31, the magnetic sensitivity in constant current driving can be adjusted. Also in this case, the output resistance can be adjusted by connecting the trimming portion 33b in series to the output terminal side via the connection electrode.

実施例3と同じ膜構造で図18のホール素子を作製した。定電流駆動における磁気感度をモニタしながら、トリミング部33にレーザー光を照射して特性調整を行った結果を以下に説明する。   The Hall element shown in FIG. 18 was fabricated with the same film structure as in Example 3. The result of adjusting the characteristics by irradiating the trimming unit 33 with laser light while monitoring the magnetic sensitivity in the constant current drive will be described below.

レーザートリミング前の定電流駆動における磁気感度(入力電流5mA、印加磁場50mT)が、ウェハ全面(素子数50000個)での平均が145mV、標準偏差σが7mVであったのに対して、定電流駆動における磁気感度が170mVとなるようにレーザートリミングしたところ、平均が170mV、標準偏差σが0.9mVとなった。ウェハ面内のばらつきを<3σ/平均>で表すと、レーザートリミング前後で14.4%から1.6%へと約1桁のばらつき改善であった。   The magnetic sensitivity (input current 5 mA, applied magnetic field 50 mT) in the constant current drive before laser trimming was 145 mV on the whole wafer surface (50000 elements) and the standard deviation σ was 7 mV, while the constant current When laser trimming was performed so that the magnetic sensitivity in driving was 170 mV, the average was 170 mV, and the standard deviation σ was 0.9 mV. When the variation in the wafer surface is expressed by <3σ / average>, the variation was improved by about one digit from 14.4% to 1.6% before and after laser trimming.

また、本実施例においても、実施例3と同様に出力端子側のトリミング部をレーザートリミングすることにより、入力端子側のトリミング部で調整できる磁気感度とは独立に出力抵抗ばらつきを低減できる。   Also in the present embodiment, the output resistance variation can be reduced independently of the magnetic sensitivity that can be adjusted by the trimming section on the input terminal side by laser trimming the trimming section on the output terminal side as in the third embodiment.

以上説明したように、感磁部31に並列に接続されたトリミング部33aを、ウェハプロービング(電気的検査)を行いながら、レーザートリミングすることにより、定電流感度の調整が可能となり、量産性に優れた特性バラツキの小さい磁気センサを提供することができる。   As described above, the constant current sensitivity can be adjusted by performing laser trimming while performing wafer probing (electrical inspection) on the trimming portion 33a connected in parallel to the magnetic sensing portion 31, thereby improving mass productivity. An excellent magnetic sensor with small characteristic variation can be provided.

1 感磁部
1a,1b 感磁部の入力端子
1c,1d 感磁部の出力端子
2 ボンディング電極パッド
5 保護層
6 基板
11a,11b 感磁部の入力端子
11c,11d 感磁部の出力端子
21,31 感磁部
21a,21b 感磁部の入力端子
21c,21d 感磁部の出力端子
22,32 ボンディング電極パッド
23a,23b,33a,33b トリミング部
24,34接続電極
25 保護層
26 GaAs基板
28,38,48 InAs層(トリミング層)
39 AlGaAsSb層(第1の化合物半導体層)
47 下部AlGaAsSb層(第2の化合物半導体層)
49 上部AlGaAsSb層(第1の化合物半導体層)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic-sensitive part 1a, 1b Magnetic-sensitive part input terminal 1c, 1d Magnetic-sensitive part output terminal 2 Bonding electrode pad 5 Protective layer 6 Substrate 11a, 11b Magnetic-sensitive part input terminal 11c, 11d Magnetic-sensitive part output terminal 21 , 31 Magnetic sensing portions 21a, 21b Magnetic sensing device input terminals 21c, 21d Magnetic sensing device output terminals 22, 32 Bonding electrode pads 23a, 23b, 33a, 33b Trimming portion 24, 34 Connection electrode 25 Protective layer 26 GaAs substrate 28 , 38, 48 InAs layer (trimming layer)
39 AlGaAsSb layer (first compound semiconductor layer)
47 Lower AlGaAsSb layer (second compound semiconductor layer)
49 Upper AlGaAsSb layer (first compound semiconductor layer)

Claims (4)

基板に設けられた化合物半導体からなる感磁部を備えた磁気センサにおいて、
前記感磁部は、入力端子と出力端子とを備え、前記入力端子と前記出力端子のいずれにも、前記化合物半導体を有するトリミング部が接続電極を介して接続されていることを特徴とする磁気センサ。
In a magnetic sensor having a magnetosensitive part made of a compound semiconductor provided on a substrate,
The magnetic sensing part includes an input terminal and an output terminal, and a trimming part having the compound semiconductor is connected to both the input terminal and the output terminal via a connection electrode. Sensor.
前記トリミング部は、トリミング層と、該トリミング層上に設けられた第1の化合物半導体層とを備え、該第1の化合物半導体層は、トリミング用レーザー光が透過する材料であることを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。   The trimming unit includes a trimming layer and a first compound semiconductor layer provided on the trimming layer, and the first compound semiconductor layer is a material that transmits a trimming laser beam. The magnetic sensor according to claim 1. 前記トリミング部は、トリミング層と、該トリミング層下に設けられた第2の化合物半導体層とを備え、該第2の化合物半導体層は、トリミング用レーザー光が透過する材料であることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気センサ。   The trimming unit includes a trimming layer and a second compound semiconductor layer provided under the trimming layer, and the second compound semiconductor layer is a material that transmits a trimming laser beam. The magnetic sensor according to claim 1 or 2. 前記第1及び第2の化合物半導体層がAlGaAsSb層からなり、前記トリミング層がInAs層からなることを特徴とする請求項3に記載の磁気センサ。   4. The magnetic sensor according to claim 3, wherein the first and second compound semiconductor layers are made of AlGaAsSb layers, and the trimming layer is made of an InAs layer.
JP2010287993A 2010-12-24 2010-12-24 Magnetic sensor Pending JP2012137312A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010287993A JP2012137312A (en) 2010-12-24 2010-12-24 Magnetic sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010287993A JP2012137312A (en) 2010-12-24 2010-12-24 Magnetic sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012137312A true JP2012137312A (en) 2012-07-19

Family

ID=46674856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010287993A Pending JP2012137312A (en) 2010-12-24 2010-12-24 Magnetic sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012137312A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017106238A (en) * 2015-12-10 2017-06-15 ユカイ工学株式会社 State detection device for opening/closing member
CN107926926A (en) * 2017-12-21 2018-04-20 广东电网有限责任公司江门供电局 A kind of electric power bird-scaring unit
JP2020510823A (en) * 2017-02-23 2020-04-09 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Multidimension Technology Co., Ltd. Single chip dual axis magnetoresistive angle sensor

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02246176A (en) * 1989-03-17 1990-10-01 Sanyo Electric Co Ltd Magnetic sensor
JPH04279071A (en) * 1991-03-07 1992-10-05 Murata Mfg Co Ltd Hall element
JPH05273320A (en) * 1992-01-28 1993-10-22 Nec Corp Magnetic sensor
JPH07193297A (en) * 1993-12-27 1995-07-28 Toshiba Corp Hall element
JPH0823129A (en) * 1994-07-08 1996-01-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetoresistance element and manufacture
JPH09163785A (en) * 1995-11-30 1997-06-20 Toshiba Corp Drive device for brushless motor
JP2001141757A (en) * 1999-11-09 2001-05-25 Yazaki Corp Sensor device using hall element
JP2003061025A (en) * 2001-08-22 2003-02-28 Funai Electric Co Ltd Video-integrated television receiver
JP2005505750A (en) * 2001-06-01 2005-02-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Sensor for measuring magnetic field and method for adjusting the sensor
JP2005333103A (en) * 2004-03-30 2005-12-02 Denso Corp Vertical hall device and manufacturing method of the same
JP2008159780A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Toyota Motor Corp Semiconductor device

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02246176A (en) * 1989-03-17 1990-10-01 Sanyo Electric Co Ltd Magnetic sensor
JPH04279071A (en) * 1991-03-07 1992-10-05 Murata Mfg Co Ltd Hall element
JPH05273320A (en) * 1992-01-28 1993-10-22 Nec Corp Magnetic sensor
JPH07193297A (en) * 1993-12-27 1995-07-28 Toshiba Corp Hall element
JPH0823129A (en) * 1994-07-08 1996-01-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetoresistance element and manufacture
JPH09163785A (en) * 1995-11-30 1997-06-20 Toshiba Corp Drive device for brushless motor
JP2001141757A (en) * 1999-11-09 2001-05-25 Yazaki Corp Sensor device using hall element
JP2005505750A (en) * 2001-06-01 2005-02-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Sensor for measuring magnetic field and method for adjusting the sensor
JP2003061025A (en) * 2001-08-22 2003-02-28 Funai Electric Co Ltd Video-integrated television receiver
JP2005333103A (en) * 2004-03-30 2005-12-02 Denso Corp Vertical hall device and manufacturing method of the same
JP2008159780A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Toyota Motor Corp Semiconductor device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017106238A (en) * 2015-12-10 2017-06-15 ユカイ工学株式会社 State detection device for opening/closing member
JP2020510823A (en) * 2017-02-23 2020-04-09 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Multidimension Technology Co., Ltd. Single chip dual axis magnetoresistive angle sensor
JP7188775B2 (en) 2017-02-23 2022-12-13 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司 Single-chip dual-axis magnetoresistive angle sensor
CN107926926A (en) * 2017-12-21 2018-04-20 广东电网有限责任公司江门供电局 A kind of electric power bird-scaring unit
CN107926926B (en) * 2017-12-21 2023-08-01 广东电网有限责任公司江门供电局 Electric bird repellent device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5243606B2 (en) Magnetic sensor
EP2959301B1 (en) Packaging for an electronic circuit
KR101206210B1 (en) Thin film laminated body, thin film magnetic sensor using the thin film laminated body and method for manufacturing the thin film laminated body
TWI504904B (en) Current sensor
JPH08102563A (en) Semiconductor hall element
JP2009511899A (en) Temperature sensor using rapid MIT element and alarm device equipped with the sensor
JP2012137312A (en) Magnetic sensor
US20160238635A1 (en) Offset voltage compensation
JP2018500538A (en) Magnetic field sensor and manufacturing method thereof
US9146260B2 (en) Magnetic balance type current sensor
JP2002299599A (en) Integrated magnetic sensor and its manufacturing method
KR102642649B1 (en) Semiconductor device
JP5048033B2 (en) Manufacturing method of semiconductor thin film element
US20070229068A1 (en) Magnetic detection device having magnetic detection element in magnetic detection circuit and fabricating method thereof
JP2010175525A (en) Semiconductor magnetic sensor
US10605872B2 (en) Calibration method for a hall effect sensor
JP2015064243A (en) Current sensor
JP6301608B2 (en) Magnetic sensor and method of manufacturing magnetic sensor
JP2000138403A (en) Thin film magnetic sensor
JP2011082195A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2005123478A (en) Electromagnetic transducer
JP2008258387A (en) Thin-film thermistor and manufacturing method thereof
US20060204775A1 (en) Selective permalloy anisotropy
JPH09331088A (en) Hole element
JP2015105901A (en) Magnetometric sensor and manufacturing method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150327

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150901