JP4574496B2 - センサ装置 - Google Patents
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Description
図3に示すように、磁気センサ1は、4つの磁気抵抗素子31〜34によりホイートストーンブリッジが構成されたものである。そして、磁気センサ1に対して磁界の方向が所定方向の時、磁気抵抗素子31,32間のノードN1と、磁気抵抗素子33,34間のノードN2との間の電圧(ブリッジの各中点電位E1,E2の差であるオフセット電圧E12)が0Vに近いもの程、磁気センサ1として高性能であることが知られている。即ち、磁気抵抗素子31の電気抵抗値をR1、磁気抵抗素子32の電気抵抗値をR2、磁気抵抗素子33の電気抵抗値をR3、磁気抵抗素子34の電気抵抗値をR4としたとき、「R1×R4=R2×R3」の関係式が成り立つことが最も好ましい。
請求項1に記載の発明によると、下地の一部が除去されている。このため、センサエレメントが下地から受ける応力の度合が緩和される。そして、これにより、該応力に起因する電気信号の経時変化が抑制される。従って、オフセット電圧の経時変化を抑制することができる。
請求項1又は請求項2に記載の発明によれば、オフセット電圧の経時変化を抑制することができる。
図1及び図2に示すように、磁気センサ1は、基板10を備えている。基板10は、半導体(本実施形態ではシリコン)により構成されている。基板10の上面には、絶縁膜20が設けられている。絶縁膜20は、基板10の上面の略全体を覆うように設けられている。絶縁膜20は、酸化膜(本実施形態では二酸化珪素)により構成されている。絶縁膜20の上面には、磁気抵抗素子31〜34が設けられている。磁気抵抗素子31〜34の各々は、薄膜により所要のパターンに形成されている。磁気抵抗素子31〜34の各々は、ニッケルコバルトにより構成されている。ニッケルコバルトは、負の磁気特性を有する強磁性体である。
基板10は、磁気抵抗素子31〜34の各々を設けるための土台としての役目を果たす。絶縁膜20は、基板10と磁気抵抗素子31〜34の各々との間に必要な絶縁レベルを確保するための絶縁層としての役目を果たす。言い換えると、絶縁膜20は、基板10上に磁気抵抗素子31〜34の各々を設ける際の下地としての役目を果たす。そして、基板10(土台)と絶縁膜20(下地)とが協働して、磁気抵抗素子31〜34の各々が設けられる基礎としての役目を果たす。
さて、磁気抵抗素子31〜34の各々の周囲には、開口部61が形成されている。開口部61は、磁気抵抗素子31〜34の各々の外形形状を四角形(長方形)として扱ったとき、長方形を構成する四辺に沿って互いに独立して設けられている。つまり、4つの磁気抵抗素子31〜34を有する本実施形態の磁気センサ1にあっては、合計16個の開口部61が互いに独立して設けられている。
(1)磁気抵抗素子31〜34の各々が設けられる基礎(基板10、絶縁膜20)の一部が除去されている。このため、磁気抵抗素子31〜34の各々が基礎(基板10、絶縁膜20)から受ける応力の度合が緩和される。そして、これにより、該応力に起因する電気抵抗値R1〜R4の経時変化が抑制される。従って、オフセット電圧E12の経時変化を抑制することができる。
・図4に示すように、磁気抵抗素子31〜34の各々の外形形状を四角形(長方形)として扱ったとき、長方形を構成する四辺に沿って2つの平面視L字状の開口部61が互いに独立して設けられている構成を採用してもよい。この場合、合計8個の開口部61が互いに独立して設けられる。
・磁気抵抗素子31〜34の各々に対して開口部61がバランス良く配置されている構成が好ましい。
・絶縁膜20についてはエッチングが施されておらず、基板10については一部がエッチングにより除去されている構成を採用してもよい。
・基板10の上面から下面側に向かってエッチングを施す構成を採用してもよい。
・下地(基板10、絶縁膜20)の一部に貫通孔を設ける構成を採用してもよい。
・層間絶縁膜40を酸化膜(例えば、二酸化珪素)により構成してもよい。
・パッシベーション膜60を酸化膜(例えば、二酸化珪素)により構成してもよい。
Claims (2)
- 基板上に下地を介して設けられたセンサエレメントを備え、物理変化に応じて複数のセンサエレメントの各々の電気信号が変化することに基づいて物理変化を検出するセンサ装置において、
センサエレメントの外形を四角形として扱ったときセンサエレメントの周囲に沿って又はセンサエレメントに重なる部分を除いて、下地の一部が除去されて同下地に基板に達する開口部が設けられている、もしくは、センサエレメントの外形を四角形として扱ったときセンサエレメントの周囲に沿って又はセンサエレメントに重なる部分を除いて、下地の一部が除去されて同下地に肉薄部が設けられていることを特徴とするセンサ装置。 - 請求項1に記載のセンサ装置において、
センサエレメントは、物理変化に応じて電気抵抗値が変化するものであることを特徴とするセンサ装置。
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