JP5927648B2

JP5927648B2 - 磁気シールド構造体、電流センサ及び磁気シールド構造体の製造方法

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Publication number: JP5927648B2
Application number: JP2012027478A
Authority: JP
Inventors: 英範畑谷; 直樹坂詰; 光博後藤; 西山　義弘; 義弘西山; 健司一戸
Original assignee: Alps Green Devices Co Ltd
Current assignee: Alps Green Devices Co Ltd
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: JP2013164334A

Description

本発明は、磁気シールド構造体、当該磁気シールド構造体を有する電流センサ及び磁気シールド構造体の製造方法に関する。

近年、磁化方向が固定された固定磁性層、非磁性層、及び磁化方向が外部磁界に対して変動するフリー磁性層の積層構造を備える磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子）を用いたセンサが提案されている。例えば、電気自動車やハイブリッドカーにおけるモータ駆動技術などの分野では比較的大きな電流が取り扱われるため、これらの用途向けに大電流を非接触で測定可能な電流センサが求められている。

このような電流センサとして、被測定電流によって生じる磁界の変化を、磁気検出素子を用いて検出する方式のものが提案されている。具体的には、電流センサとして、磁気比例式電流センサと、磁気平衡式電流センサとがある。磁気比例式電流センサにおいては、磁性体コアの中に生じた磁力線によりコアギャップに被測定電流に比例した磁界が通り、磁気検出素子がこの磁界を電圧信号に変換して、被測定電流に比例した出力電圧を発生する。一方、磁気平衡式電流センサにおいては、被測定電流が流れると、電流に応じた磁界により磁気検出素子に出力電圧が生じ、この磁気検出素子から出力された電圧信号が電流に変換されてフィードバックコイルにフィードバックされる。そして、フィードバックコイルにより発生する磁界（キャンセル磁界）と被測定電流により生じる磁界とが打ち消しあって磁界が常に０になるように動作し、このときフィードバックコイルに流れるフィードバック電流を電圧変換させて出力として取り出す。

また、このような磁気検出素子を用いたセンサにおいては、周囲の磁界（ノイズ）の影響を低減するために、磁気検出素子を覆うように磁気シールドを設けることが提案されている。磁気シールドは、磁気検出素子を有する素子上に絶縁層を介してめっき法等で形成される（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３３３４６８号公報

しかしながら、絶縁層上にめっきやスパッタリング法等で形成された磁気シールド層において、引張膜応力が働く場合がある（図１０参照）。磁気シールド層と絶縁層との密着性が高い場合には、磁気シールド層と密着する絶縁層にも磁気シールド層に生じる応力が影響し、絶縁層にクラックが発生するおそれがある。その結果、絶縁層のクラック部分から磁気検出素子を有する素子層に水分等が浸入し、品質が劣化するおそれがある。一方で、磁気シールド層と絶縁層との密着性が小さい場合には、磁気シールド層に生じる引張膜応力により、磁気シールド層が絶縁層から剥離するおそれがある。

特許文献１に開示された方法では、シールドの下方領域に応力緩和層が形成されているが、シールドの密着力や応力によって、シールドが剥離する部分が生じる場合が考えられる。特に、シールドの剥離する部分がばらつく場合には、磁気検出素子に対しても影響を及ぼす問題が考えられる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、絶縁層上に磁気シールド層を形成する場合であっても、クラックの発生等により品質が低下することを抑制できる磁気シールド構造体、当該磁気シールド構造体を有する電流センサ及び磁気シールド構造体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の磁気シールド構造体は、磁気検出素子を有する素子層と、前記素子層上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された磁気シールド層と、を有する磁気シールド構造体であって、前記絶縁層と前記磁気シールド層との対向面において、第１の領域における前記絶縁層と前記磁気シールド層との密着性が、前記第１の領域より内側に位置する第２の領域における前記絶縁層と前記磁気シールド層との密着性より低いことを特徴とする。

本発明の磁気シールド構造体において、前記第１の領域が前記対向面の外周端部に位置し、前記第２の領域が前記第１の領域に囲まれ前記磁気シールド層の中央部に位置することができる。

本発明の磁気シールド構造体において、前記絶縁層と前記磁気シールド層の間にシード層を有し、前記第２の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層が直接接触し、前記第１の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層との間に酸化膜を有する構成とすることができる。

本発明の磁気シールド構造体において、前記絶縁層と前記磁気シールド層の間にシード層を有し、前記第２の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層が直接接触し、前記第１の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層の間に、前記磁気シールド層に対する密着性が前記シード層と前記磁気シールド層との密着性より低くなる金属層を有する構成とすることができる。

本発明の磁気シールド構造体において、前記絶縁層と前記磁気シールド層の間にシード層を有し、前記第２の領域において、前記シード層と前記絶縁層が直接接触し、前記第１の領域において、前記シード層と前記絶縁層の間に、前記絶縁層に対する密着性が前記絶縁層と前記シード層との密着性より低くなる金属層を有する構成とすることができる。

本発明の磁気シールド構造体において、前記磁気検出素子は、前記第２の領域と重畳して設けられている構成とすることができる。また、前記素子層がコイルをさらに有しており、前記コイルが前記第２の領域と重畳して設けられている構成とすることができる。

本発明の磁気シールド構造体において、前記磁気シールドは、パーマロイ系磁性材料で形成することができる。

本発明の電流センサは、上記磁気シールド構造体を有することを特徴とする。

本発明の磁気シールド構造体の製造方法は、磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンで覆われていない前記シード層の領域に酸化処理により酸化膜を形成する工程と、前記レジストパターンを除去した後、前記シード層及び前記酸化膜上に磁気シールド層を形成する工程と、を有することを特徴とする。

本発明の磁気シールド構造体の製造方法は、磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上に金属層を形成する工程と、前記金属層上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンで覆われていない金属層を除去する工程と、前記レジストパターンを除去した後、前記シード層及び前記金属層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、前記金属層を、前記磁気シールド層に対する密着性が前記シード層と前記磁気シールド層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする。

本発明の磁気シールド構造体の製造方法は、磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンと、前記レジストパターンで覆われていない前記シード層上に金属層を形成する工程と、前記レジストパターンを除去し、前記シード層を露出させる工程と、前記露出したシード層及び前記金属層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、前記金属層を、前記磁気シールド層に対する密着性が前記シード層と前記磁気シールド層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする。

本発明の磁気シールド構造体の製造方法は、磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に金属層を形成する工程と、前記金属層上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンで覆われていない金属層を除去して絶縁層を露出させる工程と、前記レジストパターンを除去した後、前記金属層及び前記露出した絶縁層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、前記金属層を、前記絶縁層に対する密着性が前記絶縁層と前記シード層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする。

本発明の磁気シールド構造体の製造方法は、磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンと、前記レジストパターンで覆われていない前記絶縁層上に金属層を形成する工程と、前記レジストパターンを除去し、前記絶縁層を露出させる工程と、前記金属層及び前記露出した絶縁層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、前記金属層を、前記絶縁層に対する密着性が前記絶縁層と前記シード層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする。

本発明によれば、絶縁層上に磁気シールドを形成する場合であっても、クラックの発生等により品質が低下することを抑制することができる。

実施の形態に係る磁気シールド構造体の模式図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体の模式図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体の模式図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体を有する電流センサの模式図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体の第１の製造方法を説明する図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体の第２の製造方法を説明する図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体の第３の製造方法を説明する図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体の第４の製造方法を説明する図である。実施の形態に係る磁気シールド構造体の第５の製造方法を説明する図である。従来の磁気シールド構造体の模式図である。

上述したように、素子層上に絶縁層を介して磁気シールド層を形成した構成において、絶縁層と磁気シールド層の密着性が高い場合には絶縁層（又は磁気シールド層）にクラックが生じ、密着性が低い場合には絶縁層から磁気シールド層が剥離する問題がある。そこで本発明者らは、絶縁層と磁気シールド層との対向面において、絶縁層と磁気シールド層との密着性を領域に応じて制御することにより、絶縁層と磁気シールド層との密着性は確保した上で、磁気シールド層に加わる応力が絶縁層に及ぼす影響を低減できることを見出し、本発明に至った。より具体的には、絶縁層と磁気シールド層との対向面において、絶縁層に対する磁気シールド層の応力の影響が大きい領域（例えば、第１の領域）における絶縁層と磁気シールド層との密着性を、他の領域（例えば、第２の領域）における絶縁層と磁気シールド層との密着性より小さくすることを着想した。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、主に磁気シールド構造体を電流センサに適用する場合について説明するが、本実施の形態の磁気シールド構造体の適用は電流センサに限られない。

図１は、本実施の形態に係る磁気シールド構造体を示す図である。図１Ａは、磁気シールド構造体の断面模式図であり、図１Ｂは磁気シールド構造体の上面模式図を示している。

図１に示す磁気シールド構造体は、素子層１０１と、素子層１０１上に形成された絶縁層１０２と、絶縁層１０２上にめっきやスパッタリング法等で形成された磁気シールド層１０３とを有している。また、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との対向面において、第１の領域における絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性が、第１の領域より内側に位置する第２の領域における絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性より低くなっている。つまり、相対的に内側に位置する第２の領域と比較して、相対的に外側に位置する第１の領域において、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３が剥がれやすくなっている。具体的には、第１の領域の密着性は、製造プロセスにおいて生じた応力により剥離し、第２の領域の密着性は、製造プロセスにおいて剥離されないようにすることが好ましい。

これにより、第２の領域において、磁気シールド層１０３と絶縁層１０２との密着性を確保すると共に、磁気シールド層１０３に応力が加わった場合には、第１の領域において磁気シールド層１０３と絶縁層１０２を剥離させて、絶縁層１０２に加わる応力の影響を低減することができる（図２参照）。その結果、絶縁層１０２にクラックが発生することを抑制できる。特に、第１の領域が絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との対向面の外周端部に位置し、第２の領域が第１の領域に囲まれるように、対向面の中央部に位置させることが好ましい。

もちろん、第１の領域と第２の領域の位置関係は図１Ｂに示した場合に限られない。磁気シールド層１０３に加わる応力に応じて、適宜第１の領域と第２の領域を配置すればよく、例えば、第１の領域及び／又は第２の領域をそれぞれ複数領域に分離して設けてもよい。

なお、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性とは、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３が直接密着している場合だけでなく、他の材料（シード層、酸化膜等の絶縁層、金属層等）を介して積層されている場合の密着性も含まれる。また、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との対向面は、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３とが重畳する面を指し、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３が直接接触している面に限られない。また、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性は、例えば、対象物にテープを貼り付けた後に剥離するピールテスト（テープ剥離試験）や、対象物に横方向からの力を加えて密着面に横からのせん断力を与えて密着強度をテストするシェアテスト等を用いて評価することができる。

磁気シールド構造において、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性は、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との間に他の材料を設けることで制御することができる。例えば、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３の密着性を相対的に高くする第２の領域においては、磁気シールド層１０３と絶縁層１０２とを直接接触させる。一方で、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３の密着性を相対的に低くする第１の領域においては、磁気シールド層１０３と絶縁層１０２との間に、磁気シールド層１０３及び／又は絶縁層１０２に対する密着性が低くなる材料（絶縁層、金属層等）を設ける。これにより、対向面の所定の領域毎に絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性を適宜制御することができる。

また、磁気シールド層をめっきで形成する場合には、めっき下地膜となるシード層１０４を介して絶縁層１０２上に磁気シールド層１０３を形成することが好ましい（図３参照）。

図３Ａに示す磁気シールド構造は、図１に示す磁気シールド構造において、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との間にシード層１０４が設けられている。また、図３Ａに示す磁気シールド構造では、第１の領域における絶縁層１０２と磁気シールド層１０３（又はシード層１０４）との密着性が、第２の領域における絶縁層１０２と磁気シールド層１０３（又はシード層１０４）との密着性より低くなるように、シード層１０４等の材料を選択する。

絶縁層１０２とシード層１０４との密着性を制御する場合、つまり、第１の領域における絶縁層１０２とシード層１０４との密着性を相対的に低くする場合、磁気シールド層１０３に応力が加わると、第１の領域において絶縁層１０２とシード層１０４が剥離して、絶縁層１０２に加わる応力の影響が緩和される（図３Ｂ）。

一方、シード層１０４と磁気シールド層１０３との密着性を制御する場合、つまり、第１の領域におけるシード層１０４と磁気シールド層１０３の密着性を相対的に低くする場合、磁気シールド層１０３に応力が加わると、第１の領域においてシード層１０４と磁気シールド層１０３が剥離して、絶縁層１０２に加わる応力の影響が緩和される（図３Ｃ）。

磁気シールド構造の具体的な構成としては、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３の間にシード層を有し、第２の領域において、磁気シールド層１０３とシード層１０４とを直接接触させ、第１の領域において、磁気シールド層１０３とシード層１０４との間に、密着性を低下させる材料（例えば、酸化膜、金属層等）を形成する。第１の領域に金属層を設ける場合には、磁気シールド層１０３又はシード層１０４に対する密着性がシード層１０４と磁気シールド層１０３との密着性より低くなる材料で形成すればよい。

又は、第２の領域と比較して第１の領域において、絶縁層１０２とシード層１０４との密着性を小さくしてもよい。この場合、第２の領域において、シード層１０４と絶縁層１０２とを直接接触させ、第１の領域においてシード層１０４と絶縁層１０２との間に密着性を低下させる材料（例えば、金属層等）を形成する。第１の領域に金属層を設ける場合には、絶縁層１０２又はシード層１０４に対する密着性が絶縁層１０２とシード層１０４との密着性より低くなる材料で形成する。

例えば、図３Ｂに示すように、絶縁層１０２とシード層１０４との密着性を制御する場合、磁気シールド層１０３をパーマロイ系磁性材料、絶縁層１０２をＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等、シード層１０４をパーロマイ系磁性材料等で形成し、第１の領域の絶縁層１０２とシード層１０４の間に、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｎｉ−Ｆｅ等を形成することができる。一方、図３Ｃに示すように、シード層１０４と磁気シールド層１０３との密着性を制御する場合、磁気シールド層１０３をパーマロイ系磁性材料、シード層１０４をパーロマイ系磁性材料で形成し、第１の領域の磁気シールド層１０３とシード層１０４の間に、チタン（Ｔｉ）、ＮｉＦｅ酸化膜等を形成することができる。

なお、上記説明では、磁気シールド層１０３とシード層１０４間（又はシード層１０４と絶縁層１０２間）の密着性を低下させる方法として、材料を形成する場合を示したが、本実施の形態の磁気シールド構造体はこれに限られず、密着性を低下させる処理（シード層の表面に対する酸化処理等）を行ってもよい。

また、上述した磁気シールド構造は、例えば、磁気検出素子を有する電流センサ等へ適用することができる。図４に、本実施の形態に係る磁気シールド構造を適用した磁気平衡式の電流センサの模式図を示す。

図４に示す電流センサは、磁気検出素子１０５、フィードバックコイル１０６等が形成された素子層１０１と、素子層１０１上に形成された絶縁層１０２と、絶縁層１０２上にシード層１０４を介してめっきで形成された磁気シールド層１０３と、を有している。また、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との対向面において、第１の領域における絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性が、第１の領域より内側に位置する第２の領域における絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性より低くなっている。

磁気検出素子１０５としては、ＴＭＲ素子（トンネル型磁気抵抗効果素子）、ＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果素子）等を用いることができる。

このように、絶縁層１０２と磁気シールド層１０３との密着性（具体的には、磁気シールド層１０３とシード層１０４との密着性、及び／又はシード層１０４と絶縁層１０２間の密着性）を対向面の所定の領域に応じて制御することにより、磁気シールド層１０３と絶縁層１０２の密着性を確保すると共に、絶縁層１０２等のクラックの発生により品質が低下することを抑制することができる。

また、本実施の形態で示す電流センサにおいて、磁気検出素子１０５とフィードバックコイル１０６は、第２の領域と重畳する部分に形成することが好ましい。磁気シールド層１０３が剥離する部分（例えば、第１の領域）に磁気検出素子１０５を設けた場合には、磁気シールド層１０３の剥離量に応じて磁気検出素子１０５と磁気シールド層１０３との距離がばらつく場合がある。この場合、磁気検出素子１０５の素子感度がばらつく問題が生じる。同様に、フィードバックコイル１０６と磁気シールド層１０３との距離がばらつく場合には、キャンセル磁界が変動することにより素子感度がばらつく問題が生じる。したがって、磁気検出素子１０５が形成される領域及びフィードバックコイル１０６が形成される領域と重畳するように、磁気シールド層１０３の密着性が高い第２の領域を設けることにより、磁気検出素子１０５のばらつきを効果的に抑制することができる。

次に、本実施の形態の磁気シールド構造の製造方法について、図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明においては、磁気シールド構造の製造方法として複数の方法（製造方法１〜５）を例示して説明する。また、製造方法１〜５において、重複する部分の説明は省略する。

＜製造方法１＞
まず、磁気検出素子を有する素子層１０１を形成した後、当該素子層１０１上に絶縁層１０２とシード層１０４を順に積層するように形成する（図５Ａ参照）。素子層１０１に含まれる磁気検出素子は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板等の各種基板上に形成することができる。また、素子層１０１には、用途に応じてフィードバックコイル等が形成される。

絶縁層１０２は、スパッタリング法によるＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣＶＤ法によるＳｉＯ_２、ＳｉＮ等で形成することができる。また、シード層１０４は、ＮｉＦｅ等で形成することができる。

次に、シード層１０４上の所定の領域にレジストパターン２０１を形成する（図５Ｂ参照）。レジストパターン２０１が形成される領域が第２の領域に相当する。

次に、シード層１０４のレジストパターン２０１で覆われていない第１の領域上に酸化膜２０２を形成する（図５Ｃ参照）。酸化膜２０２は、シード層１０４に成膜、レーザ光照射、熱処理等を施すことにより形成することができる。他にも、レジストパターンを除去するためのアッシング処理において、プラズマやオゾンをシード層１０４に作用させて酸化膜２０２を形成することもできる。

次に、レジストパターン２０１を除去した後（図５Ｄ参照）、磁気シールド層のパターン形状を考慮したレジストパターン２０３を形成する（図５Ｅ参照）。

次に、シード層１０４上にめっきにより磁気シールド層１０３を形成した後（図５Ｆ参照）、レジストパターン２０３を除去する（図５Ｇ参照）。磁気シールド層１０３は、酸化膜２０２が形成されていない領域（第２の領域）と、酸化膜２０２が形成された領域（第１の領域）に形成される。つまり、第１の領域において、シード層１０４と磁気シールド層１０３は酸化膜２０２を介して設けられ、第２の領域において、シード層１０４と磁気シールド層１０３は直接接触する。この場合、第１の領域における磁気シールド層１０３とシード層１０４との密着性は、第２の領域における磁気シールド層１０３とシード層１０４との密着性より低くなる。

このように、シード層１０４と磁気シールド層１０３間の所定の領域（第１の領域）に酸化膜２０２を設け、密着性を対向面の領域に応じて制御することにより、絶縁層１０２に及ぼされる磁気シールド層１０３の応力の影響を低減することができる。これにより、絶縁層１０２にクラックが発生することを抑制できる。

＜製造方法２＞
まず、磁気検出素子を有する素子層１０１を形成した後、当該素子層１０１上に絶縁層１０２とシード層１０４が順に積層するように形成する（図６Ａ参照）。

次に、シード層１０４上に金属層２０４を形成する（図６Ｂ参照）。金属層２０４は、スパッタリング法を用いて、Ａｕ、Ｃｒ、Ｒｕで形成することができる。また、金属層２０４は、当該金属層２０４と後にめっきで形成される磁気シールド層（又はシード層１０４）との密着性が、シード層１０４と磁気シールド層との密着性より小さくなる材料で形成する。

次に、金属層２０４上の所定の領域にレジストパターン２０５を形成する（図６Ｃ参照）。レジストパターン２０５が形成される領域が第１の領域に相当する。

次に、レジストパターン２０５で覆われていない領域の金属層２０４を除去して、シード層１０４を露出させる（図６Ｄ参照）。シード層１０４が露出する領域が第２の領域に相当する。

次に、レジストパターン２０５を除去した後、磁気シールド層１０３のパターン形状を考慮したレジストパターン２０６を形成する（図６Ｅ参照）。

次に、シード層１０４、金属層２０４上にめっきにより磁気シールド層１０３を形成した後（図６Ｆ参照）、レジストパターン２０６を除去する（図６Ｇ参照）。磁気シールド層１０３は、金属層２０４が形成されていない領域（第２の領域）と、金属層２０４が形成された領域（第１の領域）に形成される。つまり、第１の領域において、シード層１０４と磁気シールド層１０３は金属層２０４を介して設けられ、第２の領域において、シード層１０４と磁気シールド層１０３は直接接触する。この場合、第１の領域における磁気シールド層１０３とシード層１０４との密着性は、第２の領域における磁気シールド層１０３とシード層１０４との密着性より低くなる。

＜製造方法３＞
まず、磁気検出素子を有する素子層１０１を形成した後、当該素子層１０１上に絶縁層１０２とシード層１０４を順に積層して形成する（図７Ａ参照）。

次に、シード層１０４上の所定の領域にレジストパターン２０１を形成する（図７Ｂ参照）。レジストパターン２０１が形成される領域が第２の領域に相当する。

次に、露出したシード層１０４及びレジストパターン２０１上に金属層２０４を形成する（図７Ｃ参照）。

次に、レジストパターン２０１を除去し（リフトオフ）、第２の領域のシード層１０４を露出させる（図７Ｄ参照）。

続いて、上記図６Ｅ〜Ｇと同様に行うことにより、磁気シールド構造を形成することができる（図７Ｅ〜Ｇ）。

＜製造方法４＞
まず、磁気検出素子を有する素子層１０１を形成した後、当該素子層１０１上に絶縁層１０２と金属層２０４を順に積層して形成する（図８Ａ参照）。金属層２０４は、当該金属層２０４と後に形成されるシード層（又は絶縁層１０２）との密着性が、絶縁層１０２とシード層との密着性より小さくなる材料で形成する。

次に、金属層２０４上の所定の領域にレジストパターン２０５を形成する（図８Ｂ参照）。レジストパターン２０５が形成される領域が第１の領域に相当する。

次に、レジストパターン２０５で覆われていない領域の金属層２０４を除去して、絶縁層１０２を露出させる（図８Ｃ参照）。絶縁層１０２が露出する領域が第２の領域に相当する。

次に、レジストパターン２０５を除去した後（図８Ｄ参照）、金属層２０４、露出した絶縁層１０２上にシード層１０４を形成する（図８Ｅ参照）。

次に、シード層１０４上に磁気シールド層１０３のパターン形状を考慮したレジストパターン２０６を形成する（図８Ｆ参照）。

次に、シード層１０４上にめっきにより磁気シールド層１０３を形成した後（図８Ｇ参照）、レジストパターン２０６を除去する（図８Ｈ参照）。シード層１０４は、金属層２０４が形成されていない領域（第２の領域）と、金属層２０４が形成された領域（第１の領域）に形成される。つまり、第１の領域において、絶縁層１０２とシード層１０４は金属層２０４を介して設けられ、第２の領域において、絶縁層１０２とシード層１０４は直接接触する。この場合、第１の領域におけるシード層１０４と絶縁層１０２との密着性は、第２の領域におけるシード層１０４と絶縁層１０２との密着性より低くなる。

このように、シード層１０４と絶縁層１０２間の所定の領域（第１の領域）に金属層２０４を設け、密着性を領域に応じて制御することにより、絶縁層１０２に及ぼされる磁気シールド層１０３の応力の影響を低減することができる。これにより、絶縁層１０２にクラックが発生することを抑制できる。

＜製造方法５＞
まず、磁気検出素子を有する素子層１０１を形成した後、当該素子層１０１上に絶縁層１０２形成する。続いて、絶縁層１０２上の所定の領域にレジストパターン２０１を形成する（図９Ａ参照）。レジストパターン２０１が形成される領域が第２の領域に相当する。

次に、露出した絶縁層１０２及びレジストパターン２０１上に金属層２０４を形成する（図９Ｂ参照）。

次に、レジストパターン２０１を除去し（リフトオフ）、第２の領域の絶縁層１０２を露出させる（図９Ｃ参照）。

続いて、上記図８Ｅ〜Ｈと同様に行うことにより、磁気シールド構造を形成することができる（図９Ｄ〜Ｇ）。

以上のように、本実施の形態に係る磁気シールド構造及びそれを有する電流センサによれば、絶縁層と磁気シールド層との密着性を対向面の所定の領域毎に制御することにより、絶縁層と磁気シールド層との密着性は確保した上で、磁気シールド層に加わる応力が絶縁層に及ぼす影響を低減できる。これにより、磁気シールドをめっき法で形成する場合であっても、クラックの発生により品質が低下することを抑制することができる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態における材料、各素子の接続関係、厚さ、大きさ、製法などは適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明は、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することができる。

１０１素子層
１０２絶縁層
１０３磁気シールド層
１０４シード層
１０５磁気検出素子
１０６フィードバックコイル
２０１、２０３、２０５、２０６レジストパターン
２０２酸化膜
２０４金属層

Claims

磁気検出素子を有する素子層と、前記素子層上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された磁気シールド層と、を有する磁気シールド構造体であって、
前記絶縁層と前記磁気シールド層との対向面において、第１の領域における前記絶縁層と前記磁気シールド層との密着性が、前記第１の領域より内側に位置する第２の領域における前記絶縁層と前記磁気シールド層との密着性より低いことを特徴とする磁気シールド構造体。
前記第１の領域が前記対向面の外周端部に位置し、前記第２の領域が前記第１の領域に囲まれ前記対向面の中央部に位置することを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド構造体。
前記絶縁層と前記磁気シールド層の間にシード層を有し、前記第２の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層が直接接触し、前記第１の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層との間に酸化膜を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気シールド構造体。
前記絶縁層と前記磁気シールド層の間にシード層を有し、前記第２の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層が直接接触し、前記第１の領域において、前記磁気シールド層と前記シード層の間に、前記磁気シールド層に対する密着性が前記シード層と前記磁気シールド層との密着性より低くなる金属層を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気シールド構造体。
前記絶縁層と前記磁気シールド層の間にシード層を有し、前記第２の領域において、前記シード層と前記絶縁層が直接接触し、前記第１の領域において、前記シード層と前記絶縁層の間に、前記絶縁層に対する密着性が前記絶縁層と前記シード層との密着性より低くなる金属層を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気シールド構造体。
前記磁気検出素子は、前記第２の領域と重畳して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の磁気シールド構造体。
前記素子層がコイルをさらに有しており、前記コイルが前記第２の領域と重畳して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の磁気シールド構造体。
前記磁気シールド層は、パーマロイ系磁性材料であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気シールド構造体。
請求項１から請求項８のいずれかに記載の磁気シールド構造体を有する電流センサ。
磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、
前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンで覆われていない前記シード層の領域に酸化処理により酸化膜を形成する工程と、
前記レジストパターンを除去した後、前記シード層及び前記酸化膜上に磁気シールド層を形成する工程と、を有することを特徴とする磁気シールド構造体の製造方法。
磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、
前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上に金属層を形成する工程と、
前記金属層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンで覆われていない金属層を除去する工程と、
前記レジストパターンを除去した後、前記シード層及び前記金属層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、
前記金属層を、前記磁気シールド層に対する密着性が前記シード層と前記磁気シールド層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする磁気シールド構造体の製造方法。
磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、
前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンと、前記レジストパターンで覆われていない前記シード層上に金属層を形成する工程と、
前記レジストパターンを除去し、前記シード層を露出させる工程と、
前記露出したシード層及び前記金属層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、
前記金属層を、前記磁気シールド層に対する密着性が前記シード層と前記磁気シールド層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする磁気シールド構造体の製造方法。
磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、
前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上に金属層を形成する工程と、
前記金属層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンで覆われていない金属層を除去して絶縁層を露出させる工程と、
前記レジストパターンを除去した後、前記金属層及び前記露出した絶縁層上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、
前記金属層を、前記絶縁層に対する密着性が前記絶縁層と前記シード層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする磁気シールド構造体の製造方法。
磁気検出素子を有する素子層を形成する工程と、
前記素子層上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンと、前記レジストパターンで覆われていない前記絶縁層上に金属層を形成する工程と、
前記レジストパターンを除去し、前記絶縁層を露出させる工程と、
前記金属層及び前記露出した絶縁層上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上に磁気シールド層を形成する工程と、を有し、
前記金属層を、前記絶縁層に対する密着性が前記絶縁層と前記シード層との密着性より低くなる材料で形成することを特徴とする磁気シールド構造体の製造方法。