JP2016156803A - 磁気センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、ホール素子の磁気検出原理について説明する。物質中に流れる電流に対して垂直な磁界を印加するとその電流と磁界の双方に対して垂直な方向に電界(ホール電圧)が生じる。そのため、一般的なホール素子は、基板(ウェハ)表面に電流を流して、垂直な磁界成分を検出する。
次に、図2(C)に示すように、レジストを下地導電層11の上に塗布し、磁気収束板を形成する領域のレジストを除去する。
最後に、図2(E)に示すように、残っているレジストを除去することで、所望の領域に磁気収束板を形成することができる。
シリコン基板上にホール素子や回路を形成する工程において、磁気収束板と同じ形状及び大きさに凹んだパターン、すなわち磁気収束板フォルダを形成し、前記磁気収束板フォルダにホール素子や回路を形成したシリコン基板とは別の工程で作製した磁気収束板を挿入することを特徴とする磁気センサの製造方法とした。
図1は本発明に係る実施形態である磁気センサの製造方法を説明するための主要部分の工程順の断面図である。
まず、図1(A)に示すように、P型半導体基板1の表面にホール素子2を含む磁気センサを構成する半導体回路を通常の半導体製造プロセスにより形成する。ホール素子2は、正方形もしくは十字型の4回回転軸を有する垂直磁界感受部と、その各頂点及び端部に同一形状の表面n型高濃度不純物領域の垂直磁界検出制御電流入力端子及び垂直磁界ホール電圧出力端子を有する横型ホール素子である。本実施形態においては、ホール素子2は一対であり、1つずつ離間して配置される。一対のホール素子2を離間している領域を離間領域5と呼ぶ。
磁気収束板は半導体製造プロセスとは別の独立した工程において、めっき等により薄膜を作製し、それを磁気収束板の形状に加工することで製造する。
また、磁気収束板10の膜厚は30〜50um程度であることが望ましい。
2 ホール素子
3 保護膜
3A 磁気収束板フォルダ
5 離間領域
10 磁気収束板
11 下地導電層
20 レジスト
Claims (8)
- 半導体基板の表面に設けられたホール素子と、前記ホール素子上に保護膜を介して設けられた磁気収束板を備える磁気センサの製造方法であって、
前記ホール素子上に保護膜を形成する工程と、
前記保護膜を部分的に減じて凹形状の磁気収束板フォルダを形成する工程と、
前記磁気収束板フォルダを形成した前記半導体基板とは別に、無関係となるように、磁気収束板を形成し、前記磁気収束板を高温アニールする工程と、
前記高温アニールした前記磁気収束板を前記磁気収束板フォルダに挿入し固定する工程と、
からなることを特徴とする磁気センサの製造方法。 - 前記高温アニールする工程における処理温度が800〜1000℃であることを特徴とする請求項1記載の磁気センサの製造方法。
- 前記高温アニールした前記磁気収束板は、平面視において円、正方形、もしくは十字型等の4回回転軸を有する形状に加工され、さらに外周の1か所もしくは複数個所に磁気収束板回転方向位置合わせ用の凹部または凸部が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の磁気センサの製造方法。
- 前記高温アニールした前記磁気収束板の平面視形状を前記磁気収束板フォルダの平面視形状に合わせて同じ形状に形成することを特徴とする請求項1または請求項2または請求項3記載の磁気センサの製造方法。
- 半導体基板と、
前記半導体基板表面に離間領域を介して離間して配置された一対のホール素子と、
前記一対のホール素子を覆って、前記半導体基板の上に設けられた保護膜と、
前記離間領域から前記一対のホール素子のそれぞれにかけて、前記保護膜に設けられた凹形状の磁気収束板フォルダと、
前記磁気収束板フォルダの凹形状に合わせて配置された磁気収束板と、
を有する磁気センサ。 - 前記磁気収束板は、外周の1か所もしくは複数個所に磁気収束板回転方向位置合わせ用の凹部または凸部を有する請求項5記載の磁気センサ。
- 前記フォルダは、前記磁気収束板に設けられた前記磁気収束板回転方向位置合わせ用の凹部または凸部に合わせて設けられた同型の凸部または凹部を有する請求項6記載の磁気センサ。
- 前記磁気収束板回転方向位置合わせ用の凹部または凸部は前記収束板の磁気異方性の方向を示している請求項6記載の磁気センサ。
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