TW586244B - Fluxgate sensor integrated in semiconductor substrate and method for manufacturing the same - Google Patents

Description

M6244

【發明之背景】 種整人I、月 4又而έ係關於一種通量閘感測器’尤有關一 & η於半導體基板上之通量閘感測器及其製造方法。本 明案係以韓國專利申請第2〇〇2_ 1 3 945號為基礎，申請日 ”、、002年3月14曰，其係於此併入作為參考文獻。 技術之描球 磁能之存在已經經由各種 例如眼與耳之人類感覺器官不 器使人能夠間接察覺磁能。關 一段長時間使用採用軟磁線圈 由將線圈纏繞在由軟磁帶狀物 或$衣狀核心周圍而完成。又， 測量的磁場成比例之磁場。 物理現象而獲得證明，而當 能察知磁能時，通量閘感測 於通量閘感測器，已經持續 之磁感測器。磁感測器係藉 所組成之相當大的棒狀核心 可採用電子電路以獲得與所 a ^ …w w命丹有下述問題。亦即，d 於習知之通f閘感測器之構造（其中線圈係 帶狀物所構成之大型棒狀核心或 由軟磁 造成本高，且整體系統之體積U狀核心周圍），所以製 又，由於勵磁線圈與所偵測 面 ，通量洩漏是無法避免的。因 两 里改變方 尤们因此，無法保證高靈敏度c 【發明概要】 本發明係用以克服習知技術之上述問題 因此，本發

第8頁 )86244 五、發明說明（2) 7之一個目的係提供-種不僅能降低系統之整體體積，而

=更精確偵測磁^整纟於半導體基板上的冑靈敏P ί置間感測器’以及用以製造這種高度靈敏的通量閉感别 裔之製造方法。 本發明之另一個目的係用以在外部磁場被測量為零 (0)時，防止通量改變探測線圈中的感應 上述目的係藉由依據本發明之通量閉感測器而達成， 5包二：-軟磁核二形成以在—個半導體基板上形成/ 條封閉式磁路；一勵磁線圈， 在祕 繞軟磁核……拾波線園化成以作為-金屬膜’ ί么 .^ k A ί y 線圈，形成於與勵磁線圈相阄 i面上’拾波線圈係形成為用以纏繞軟磁核心、之-金屬 ;::=f二Ϊ長度位於二向兩 棒 ΐ ΓΓ平行關係配置在相同平面上的兩條 時’可形成軟磁核心以作為於；場摘測之方向 勵磁線圈測之方向。 條棒之—構造。或者，勵磁 〗「8」圖案交互纏繞兩 二圖案分別纏繞兩條棒之構^圈：具有實質上以-電滋1 時，勵磁線圈不是且 田矩形環用於軟磁核心 測之方向交互纏繞矩形“以字母「8」圖案朝磁場偵 分別纏繞兩個較長側之構造：固較長側之構造，就是具； 拾波線圈係被置盥 Π又互纏繞兩條棒或兩個較 586244 五、發明說明（3) =條棒或兩個較長側：dm圈圖案共同纏 圖案共同纏繞兩二;；开:圈具有以數字％ 線圈圖案分別纏繞兩條棒：二較長侧，或者以電磁 於此情況下，拾波線圈且有以電二個較長侧之構造。 棒或矩形環之兩個較長側之構造。、，圖案分别纏繞兩條 方法ΐίΓΠΙ::;;發：之通量間感測器之製造 圈之下部用的一預定圖案：藉由勵磁線圈與拾波線 上表面而形成一勵磁線圈與」導體基板之-首先將-金屬置於被敍刻區域m::下部，然後·， 體基板的上部上，形成一第一絕緣芦置金屬之半導 定距離之位置，藉由貫穿通過鏠二，:彼此隔了 一段預 道孔’用以與首先放置於被餘刻區；第= 將一軟磁膜接合在具有形成於其中之： -絕緣層的-上部上，形成一軟磁核，通道：之第 餘刻；在具有形成於其中之軟磁核導圖：化與 部上，形成-第二絕緣層鉍加：导體基板的-上 該等第-通道孔之位置而與金屬互連；以=由於對應於 形成勵磁線圈與拾波線圈之一上邻 9 下述方法 具有形成於其中之該等第二通道;匕之：：：光材料塗敷在 上；依據供勵磁線圈與拾波線圈之上部：的部 第10頁 586244 五、發明說明（4) 刻，以及將^一金屬二次置於被餘刻區域中。 勵磁線圈與拾波線圈包含的下部之形成步驟包含以下 步驟：將一感光材料塗敷在半導體基板之上部上；藉由相 對於塗敷至半導體基板之上部的感光材料之曝光，形成供 勵磁線圈與拾波線圈之下部用的一圖案；依據供勵磁線圈 與拾波線圈之下部用的圖案進行蝕刻；在位於被蝕刻截面 上之半導體基板之上部上，形成一氧化物層；沿著氧化物 層形成一籽晶層；在半導體基板之上部上形成一金屬層， 藉以以金屬填滿籽晶層之被蝕刻區域；以及拋光半導體基 板之上表面以絕緣被钱刻區域之金屬。 勵磁線圈與拾波線圈的下部之形成步驟包含以下步 驟··在半導體基板之上表面上，形成一氧化物層；在氧化 物層之一上部上，形成一籽晶層；將一厚光阻塗敷在籽晶 層之一上部；藉由使用相對於塗敷至籽晶層之上部上的厚 光阻之曝光，形成供勵磁線圈與拾波線圈之下部用的一圖 案；在半導體基板之上部上形成一金屬層，藉以以一金屬 填滿圖案區域；以及移除籽晶層與塗敷在籽晶層之上部上 的感光材料’用以使填滿在被蝕刻區域中以形成勵磁線圈 與拾波線圈之下部的金屬絕緣。 •勵磁線圈與拾波線圈的上部之形成步驟包含以下步 驟·將感光材料塗敷在具有形成於其中之該等第二通道孔 =第一，緣層之上部上；藉由使用相對於塗敷至第二絕緣 二之上f上的感光材料之曝光，形成供勳磁線圈與拾波線 上4用的一圖案；沿著圖案化載面形成一籽晶層；將

586244 五、發明說明（5)

一金屬-一次置於對應於供勵磁線 圖案之圖案區域中；拋光上表面 的金屬絕緣；以及移除位於除了 絕緣層的上部上的感光材料。 圈與拾波線圈之上部用的 ，以使填滿於圖案區域中 二次放置金屬以外之 勵磁綠圈與 1 <市成步驟句冬t 驟：在具有形成於其中之該等第- 下步 一上部上，形成一籽晶層；將一 < 弟一絕緣層之 部上；藉由相對於塗敷在籽晶層之上部上曰曰層之上 光，形成供勵磁線圈與拾波線圈 随之曝 -金屬置於對應於勵磁線圈與拾波線圈之 =;將 中；以及移除籽晶層與塗敷在籽晶層之上案區域 用以使：滿在圖案區域中以形成勵磁線圈與：=阻’ 部的金屬絕緣。 故線圈之上 依據本發明，藉由沿著磁場偵測之方向 心，可減少反向磁特性，同時由於磁場改變探核 裝於捲繞在軟磁核心周圍之勵磁線圈上的構造，圈係安 變探測線圈中不會存在有感應波。 通量改 【較佳實施例之說明】 以下將參考附圖更詳細說明本發明。 圖1係為顯示依據本發明第一較佳實施例之 導體基板上之通量閘感測器之視圖。 σ ;半 在通量閘感測器中，勵磁線圈3實質上係以數字「 圖案捲繞彼此平行之第一與第二棒型敕磁核心丨溆2， 8」 ” 而拾

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586244 五、發明說明（6) 波線圈4係形成於勵磁線圈3上，藉以共同纏繞第一與第二 軟磁核心1與2。勵磁線圈3可分別被捲繞在第—與第'二棒 型軟磁核心:與2周圍。又，拾波線圈4可具有形/成於勵磁 線圈3上之構造，藉以分別纏繞第一與第二棒型軟磁核心i 與2。 為了說明的便利性起見，讓吾人將以數字「8」圖案 纏繞第一與第二軟磁核心之構造稱為『合併構造』，而將 分別、纏繞第一與第二軟磁核心之構造稱為『分離構造』。 在隨後將在第二較佳實施例中說明的矩形環型軟磁核心的 情況下，以數字「8」圖案纏繞矩形環型軟磁核心之兩個 較長侧的構造將被稱為『合併構造』，而分別纏繞兩個較 長侧的構造將被稱為『分離構造』。 圖2 A至2 F係為用以說明圖1之通量閘感測器之運作的 時序圖。圖2 A係為由第一軟磁核心1所產生之磁場的波 形’圖2 B係為由第二軟磁核心2所產生之磁場的波形，圖 2 C係為由第一軟磁核心1所產生之通量密度的波形，圖2 D 係為由第二軟磁核心2所產生之通量密度的波形，而圖2 e 與2F分別為第一與第二感應電壓vindl與¥111(12以及第一與 第一感應電麼之總和（Vindl+Vind2)的波形。 利用如圖1所示之以數字「8」圖案捲繞在第一與第二 棒型軟磁核心1與2周圍的勵磁線圈3，並利用AC激發電流 之供應’使得位於第一棒型軟磁核心1之内部磁場 (Hext + Hexc)與通量密度（Bext + Bexc)，以及位於第二棒型 軟磁核心2之内部磁場（Hext-Hex c)與通量密度 I麵

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(Bext-Bexc) R η久方向作用（圖2A、2B、2C、2D)。於 此，Hext係為外部磁±b ττ 衫、丄 r, 少 丨兹镑，Hexc係為由勵磁線圈3所導致的 磁％，B e X t係為外部磁士曰 Ώ , 批 丨磁场，而Bexc係為由勵磁線圈3所導 致的通量密度。 ^ 二二士、山圈4用以在每一個核心1與2中獲得通量之

二。，並耩由由AC激發電流所導致的電子感應來偵測通量 :變。因為位於拾波線圈4之感應電壓具有朝相反方向作 2之内部磁場，所以於拾波線圈4所偵測到的感應電壓係 為抵銷兩j固對稱產生的感應電MVindl與^以2之結果（圖 2F)。換έ之，因為外部磁場Hext相對於第一盥第二棒型 軟磁核心1與2係朝相同方向作用，所以由第」與第一二核心 1與2所產生的内部磁場係為Hext + Hexc與Hext —。如圖 2E所示，電壓Vindl與^以2係分別被感應生成於拾波線圈 4，而藉由偵測感應電壓Vindl與Vind2之總和，可獲得外 部磁場Hext之大小。

如上所述，在所建構的通量閘感測器中，最重要的是 具有下述適當構造：兩個軟磁核心1與2、以數字「8 圖 案纏繞兩個軟磁核心1與2之合併構造的勵磁線圈3、^及 以電磁線圈圖案纏繞在勵磁線圈3上面的拾波線圈4。此乃 因為在缺乏外部磁場Hex t的情況下，這種構造會抵銷由第 一與第二棒型軟磁核心1與2所產生的磁場之感應波，而由 勵磁線圈3所產生之通量會形成一條封閉式磁路。 圖1之軟磁核心可以採矩形環之形式。於此情況下， 可藉由此構造（其中勵磁線圈3係捲繞在矩形環型^欠/磁核心

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兩個車乂長侧周圍，而拾波線圈4係以 ;兩，側周圍)獲得與從棒型軟磁核心可 的盈處。 捲繞 相同 =由與勵磁線圈和拾波線圈一起配置之單一棒型核心 複雜=t 進行磁場之㈣。然1^ ’此種情況需要更 '、的來自探測線圈之輸出之信號處理（例如放大與過 因為即使缺乏外部磁場，仍存在有藉由較大的 勵磁線圈而於探測線圈所產生的感應 處理需求的角度來看，使用兩條棒型核心或單2 形％型核心將允許更多優點。 圖3 Α至3 Ε係為沿著圖}之通量閘感測器之線丨與 I-j I的剖面_，用以說明半導體基板上之通量閘感測器 1造過程。具體而言，圖3八至3£：之左側顯示沿著線卜工 之剖面圖，而右側顯示沿著線mi之剖面圖。 以下將說明通量閘感測器之製造過程。 首先，藉由在半導體基板2 1之上側使用感光材料與曝 光，為勵磁線圈與拾波線圈形成一圖案，而勵磁線圈與拾 波線圈係依據該圖案而分別交互纏繞一次。接著，依據此 圖案並過蝕刻而形成高截面比率表面22。其次，氧化膜 (未顯示）係形成在半導體基板2丨之被蝕刻截面上面以供電 性絕緣用（圖3A)。然後，》了在氧化膜上面執行金屬電 鍍开^成籽晶層（未顯示），並形成例如銅層之金屬層，藉 以填滿高截面比率表面22之凹槽部分，這些凹槽部分係因 蝕刻籽晶層之上部而存在。接著，基板21之上部會受到化

586244 五、發明說明（9) _ 學機械拋光(CMP) ’俾能使填滿表面㈡ 23可彼此絕緣（圖3B)。 艰⑷刀的金屬 同時，如圖3A與3B所示，可藉由其他 基板21之高截面比率表面22之 ^達成半導體 繞。另-種方法之第一例係為4先、以=下部之纏 成氧化膜以供絕緣用，以及於氣化膜上用J =形 之籽晶層。接著，將厚光阻塗敷在籽晶層 屬電鍍 藉由蝕刻而將其刻以圖案。接著，藓二 °卩上’然後 層而形成勵磁線圈與拾波線圈之下/卩。多除厚光阻與籽晶 在具有供勵磁線圈與拾波線圈用之 部上，形成第一絕緣層24(圖3C)。然後，^ 一土板1之上 ::示)係形成於第一絕緣層中，這些第一通道孔通係道 =一另一側水平隔開了 一段預定距離，並與金屬 23互連。接者，將軟磁膜塗敷在第一絕緣層η 屬 並透過圖案化與姓刻而形成軟磁核心2 5。因楚 ’ 層26係形成於半導體基板之上部上（圖3D 复第緣 至第-通道孔之位置，與金屬23互連之第二通應 成於第二絕緣層26中。 通道孔27係形 、首孔在第二絕緣層26(具有貫通它而形成之第二通 ίΐΤΛ ，對應於勵磁線圈與拾波線圈之上部i 敷=曝光並對感光材料刻以圖案。X，依 而 :3勵磁線圈與拾波線圈之上部（未顯示）的形狀J 屬層(未顯示)係接著藉由以金㈣二次填=刻以 586244 五、發明說明（10) 形成。然後， 化學機械拋光 金屬2 8以外的 勵磁線圈與拾 同時，參 圈之上部的形 說明一例。 首先，在 其中之第二通 晶層之上部之 上的厚光阻的 的圖案’並依 被蝕刻區域之 磁線圈與拾波 籽晶層與塗敷 與拾波線圈之 圖4A至4C 導體基板上的 係為顯示以平 心1與2、以及 視圖。圖4B係 其上之分離構 以平行關係置 及形成於其上

使籽晶層形 道孔27)之-上。藉由使 曝光，形成 據這種圖案 金屬28的方 線圈之上部 至籽晶層之 上部。 係為依據本 通量閘感測 行關係形成 形成於其上 為顯不兩條 造之拾波線 於相同平面 之圖4A與4B 為了絕緣被蝕刻區域中之金屬28，需要執行 法(CMP)。藉由移除施加至除了二次放置的丁 第二絕緣層之上部之上的感光材料，可形成 波線圈之上部（圖3E)。 私 考:3 E丨了如上所述之勵磁線圈與拾波線 成過程以外，亦可使用另-種方&。以下將 成^於第二絕緣層26(具有形成於 匕部上之後，將厚光阻塗敷至籽 用相對於塗敷至籽晶層之上部之 供勵磁線圈與拾波線圈之上部用 執行連續蝕刻。接著，利用絕緣 式’藉由將金屬28放進對應於勵 的被I虫刻區域中，然後藉由移除 上部的厚光阻，而形成勵磁線圈 發明第一較佳實施例之形成於半 器之平面視圖。具體而言，圖4A 於相同平面上之兩條棒型軟磁核 之合併構造之勵磁線圈3的平面 棒型軟磁核心1與2、以及形成於 圈4的平面視圖。圖4C係為顯示 中的兩條棒型軟磁核心1與2、以 之勵磁線圈3與拾波線圈4的平面

第17頁 586244 五、發明說明（11) 視圖。 圖4D係為顯示在相同平面中之矩形環型軟磁核心5、 纏繞矩形環型核心之兩個較長側 〃丨μ平乂焚侧之合併構造之勵磁線圈 6、以及分別纏繞矩形環型軟礤 構造之拾波線圈4的平面視圖。核。之兩個車父長侧之分離 圖5係為顯示依據本發明第二較佳實施例之整合於半 導體基板上的通量閘感測器之視圖。㈣量閘感測器中， 勵磁線圈3分別各自纏繞第一與第二棒型軟磁核心⑷， 而拾波線圈4共同纏繞在圍繞第—與第核心 2之勵磁線圈3上面。於此，於沧妗_ 1 ，、 咏隹屯波線圈4可能分別捲繞在圍 繞第-與第一棒型軟磁核心…之勵磁線圈3上面。或 所：於之Λ一與第二棒型軟磁核心1與2可採矩形環 ^式，而^此情況下，勵磁線圈係朝磁場偵測之方向各 自纏繞矩形環型軟磁核心之兩個較县 ^ ik m m ^ ^ ^ ^ 杈長側，而拾波線圈係以 :=圖案1“兩個較長侧周圍，藉以抵銷感應電 ^此，可以利用電磁線圈圖案將拾波線圈捲繞在矩形 裱型軟磁核心之兩個較長侧周圍。 依據第二較佳實施例之於拾波線圈 壓係類似於依據本發明第一較佳實施h:^ α應電 ，應電壓。χ，依據第二實施例之通 用以在缺乏外部磁場的情況下抵銷感 應電壓’其亦類似於第一實施例。 導體=ΐ n，⑽本發明第二較佳實施例之形成於半 導體基板上的通1閘感測器之平面視圖。㈣而言，圖6Α

第18頁 586244 五、發明說明（12) 係為顯不纏繞以平行關係設置於相同平面中的第一與第> 棒型軟磁核心1與2之分離構造的勵磁線圈之平面視圖，而 圖6B係為顯示共同纏繞以平行關係位於相同平面中的第/ =二棒㈣磁核心⑻之拾波線圈4的平面視目。圖6C 係為顯示纏繞位於相同平面中的第一與第二棒型核心 1與2之勵磁線圈3與拾波線圈4之平面視圖。 圖6D係為顯示設置於半導體基板之 王哀型軟磁核心5、纏繞矩形瑷刑妒成& 十面中之矩 分離構造之勵磁線圈λ : = = =兩個較長侧' ^ . Ε , , 乂及共同纏繞矩形環型軟磁核心 之兩個較長側之拾波線圈4的平面視圖。 ^上述之通里閘感測器係可被使用於各種庫用上，例如 (非當作限制目的），藉由妯 …用上例 監視器(地震預測）、生物電測導航系統、地磁改變 缺陷之設備。關於間接庫用'、^二及用以偵測金屬 (非當作限制目的)於磁：Μ通亦可使用= 測器、扭矩感測器以及位移感測J接觸式電位計、電流感 因為依據本發明之整人 器可與其他感測器和電心：：導f基板上的通量閘感測 統之整體尺寸，並達成低^ :在一起，所以可大幅縮小系 又，可將此Cr消耗。 用以偵測甚至在其可變2:尺寸’並保持高的靈敏度’ 電壓時之微弱外部磁$驅動由各側之核心所感應生成的 又，因為依據本發明旦 心或環狀核心來得#…Μ，通置閘感測器可以以比棒塑核 且的價格製造出，所以能大量生產。

586244 五、發明說明（13) 雖然已說明本發明之較佳實施例，但熟習本項技藝者 將理解到本發明不應受限於所說明較佳實施例，而且可在 如由以下申請專利範圍所界定之本發明之精神與範疇之内 作各種變化及修正。

第20頁 586244 圖式簡單說明 本發明之上述目的與特徵將藉由參考附圖說明本發明 之較佳實施例而得以更顯清楚，其中： 圖1係為顯不依據本發明第一較佳實施例之通量閘感 測器之視圖； 圖2 A至2 F係為用以說明圖1之通量閘感測器之運的 波形； 圖3A至3E係為沿著圖i之線卜！與π_η2剖面圖，其 顯示使圖1之通量閘感測器形成於半導體基板上之過程； 圖4Α係為顯示以平行關係配置於相同平面中的兩條棒 =軟磁核心，以及實質上以數字「8」圖案纏繞兩條棒塑 軟磁核心之合併構造的勵磁線圈之平面視圖； 圖4Β係為顯示實質上以電磁線圈圖案纏繞圖4Α之兩條 棒型軟磁核心之拾波線圈的平面視圖； 圖4C係為顯示配置在相同平面上之兩條棒型軟磁核 心，以及共同形成於兩條棒型軟磁核心上之勵磁線圈與拾 波線圈的平面視圖； 圖4D係為顯示設置於半導體基板之相同平面中的矩形 環型軟磁核心、形成於矩形型軟磁核心之兩個較長侧上之 合併構造之勵磁線圈、以及分別纏繞矩形型軟磁核心之兩 個較長侧之拾波線圈的平面視圖； 圖5係為顯示依據本發明第二較佳實施例之整合於半 導體基板上的通量閘感測器之視圖； ° ' 圖6Α係為顯示以平行關係形成於相同平面中的兩

586244 圖式簡單說明 的勵磁線圈之平面視圖； 圖6B係為顯示以平行關係設置於相同平面中之實質上 以電磁線圈圖案捲繞在一起的兩條棒型軟磁核心以及形成 於其上之拾波線圈之平面視圖； 圖6C係為顯示設置於相同平面中的兩條棒型軟磁核 心、以及形成於兩條棒型軟磁核心上之圖6 A和6 B之勵磁線 圈與拾波線圈之平面視圖；以及

圖6D係為顯示設置於圖6D之半導體基板之相同平面中 的矩形環型軟磁核心、分別纏繞矩形環型軟磁核心之兩個 較長側之分離構造之勵磁線圈、以及共同纏繞矩形環型軟 磁核心之兩個較長側之拾波線圈的平面視圖。 【符號之說明】

1〜軟磁核心 2〜軟磁核心 3〜勵磁線圈 4〜拾波線圈 5〜軟磁核心 6〜勵磁線圈 2 1〜半導體基板 2 2〜表面 23〜金屬 2 4〜第一絕緣層 2 5〜軟磁核心

第22頁 586244 圖式簡單說明 2 6〜第二絕緣層 2 7〜第二通道孔 2 8〜金屬

第23頁

Claims (1)

1. 586244 申請專利範圍 一種通量閘感測器，包含： 磁路 軟磁核心，其在一個半導體基板上形成一條封閉式 一勵磁線圈，形成為一第一金屬膜，纏繞軟磁核心並 配置在一第一平面中；以及 一拾波線圈，亦配置在第一平面中’拾波線圈係形成 為用以纏繞軟磁核心之一第二金屬膜。 a、2·如申請專利範圍第1項所述之通量閘感測器，其中 軟磁核心包含兩條棒，每條棒係配置於一第二平面中 3·如申請專利範圍第2項所述之通量閘感測器，其 兩條棒使它們的長度朝磁場偵測之一方向。 ’、 4·如申請專利範圍第3項所述之通量閘感測器，豆 磁=具有實質上以一數字「8」圖案交互纏繞兩條 、一構造。 5·如申請專利範圍第4項所述之通量閘感測器，直 :;:::=:實質上以-電磁線圈圖案共同纏繞兩條棒 拾波6線利範圍第4項所述之通量問感測器，其中 所組！=二！：實質上以-電磁線圈圖案分別纏繞兩條棒 ^ ^ V； 1 ί Ϊ!3^ ^ "J11 ^f 〜構造。 I上以電磁線圈圖案为別纏繞兩條棒之 8·如申請專利範圍第7項所述之通量閘感測器，其中

   586244 六、申請專利範圍 拾波線圈具有與勵磁線圈形成於同一平面之 質上以一電磁線圈圖案共同纏繞兩條棒。 猎以貫 9.如申請專利範圍第7項所述之通 拾波線圈具有由實質上以$磁蝮® @ / 其中 所組成之-構造。電 圖案分別纏繞兩條棒 1 0.如申叫專利範圍第】項所述之通量閘感測器，其中 車人磁核心包含一矩形環。 /、 u ·如申請專利範圍第1 〇項所述之通量閘感測器，i 中矩形環使其長度朝磁場偵測之方向。 /、 12·如申請專利範圍第n項所述之通量閘感測器，兌 :勵磁線圈具有實質上以一數字「8」圖案 繞开； 王展之兩個較長侧之一構造。 屋、几矩形 I3·如申請專利範圍第12項所述之通量閘感測器，Α 干拾波線圈具有實質上以一電磁線圈圖案共同纏繞渺、 之兩個較長侧之一構造。 7衣 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項所述之通量閘感測器，其 中拾波線圈具有實質上以一電磁線圈圖案分別纏繞矩幵/俨 之兩個較長側之一構造。 y衣 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項所述之通量閘感測器，其 中勵磁線圈具有實質上以一電磁線圈圖案分別纏繞矩形環 之兩個較長側之一構造。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述之通量閘感測器，其 才°波線圈具有實質上以一電磁蟓圈圖案共同纏繞矩形環 之兩個較長侧之一構造。

   586244 /、'申請專利範圍 1 7 ·如申請專利範圍第丨5項所述之通量閘感測器’其 中拾波線圈具有實質上以一電磁線圈圖案分別纏繞矩形環 之兩個較長側之一構造。 1 8 · —種通量閘感測器之製造方法，包含以下步驟： 依據供勵磁線圈與拾波線圈之下部用的一預定圖案， 藉由蝕刻一個半導體基板之一上表面而形成一勵磁線圈與 一拾波線圈之一下部，然後首先將一第一金屬置於被钱刻 區域中； 在首先放置第一金屬之半導體基板的上部上，形成一 第一絕緣層； 於彼此隔了 一段預定距離之位置，藉由貫穿通過第一 絕緣層而形成複數個第一通道孔，用以與首先放置於被蝕 刻區域中的第一金屬互連； 藉由將一軟磁膜接合在具有形成於其中之該等第一通 道孔之第一絕緣層的一上部上，形成一軟磁核心，並進行 圖案化與蝕刻； 在具有形成於其中之軟磁核心之半導體基板的一上部 上，形成一第二絕緣層； 形成複數個第二通道孔，於對應於該等第一通道孔之 位置而與第一金屬互連；以及 藉由下述方法形成供勵磁線圈與拾波線圈用之一上 部： 將一感光材料塗敷在具有形成於其中之該等第二通道 孔之第二絕緣層之一上部上；

   第26頁 586244 六、申請專利範圍 依據供勵磁線圈與拾波線圈之上部用的圖案執行蝕 刻；以及 將一第二金屬二次置於被蝕刻區域中。 1 9.如申請專利範圍第丨8項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中勵磁線圈與拾波線圈的下部之形成步驟包含 以下步驟： 將一感光材料塗敷在半導體基板之上部上； 藉由相對於塗敷至半導體基板之上部的感光材料之曝 光，形成供勵磁線圈與拾波線圈之下部用的一圖案； 依據供勵磁線圈與拾波線圈之下部用的圖案進行蝕 刻， 在位於被蝕刻截面上之半導體基板之上部上形成一氧 化物層； A者氧化物層形成一杆晶層， 在半導體基板之上部上形成一金屬層，藉以以第一金 屬填滿籽晶層之被蝕刻區域；以及 拋光半導體基板之上表面以絕緣被蝕刻區域之金屬。 20 ·如申請專利範圍第1 8項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中勵磁線圈與拾波線圈的下部之形成步驟包含 以下步驟： 在半導體基板之上表面上形成一氧化物層； 在氧化物層之一上部上形成一軒晶層； 將一厚光阻塗敷在籽晶層之一上部； 藉由使用相對於塗敷至籽晶層之上部上的厚光阻之曝

   第27頁 586244 六、申請專利範圍 光，形成供勵磁線圈與拾波線圈之下部用的一圖案； 在半導體基板之上部上形成一金屬層，藉以以第一金 屬填滿圖案區域；以及 移除籽晶層與塗敷在籽晶層之上部上的感光材料，用 以使填滿在被钱刻區域中以形成勵磁線圈與拾波線圈之下 部的金屬絕緣。 21.如申請專利範圍第1 8項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中勵磁線圈與拾波線圈的上部之形成步驟包含 以下步驟： 將感光材料塗敷在具有形成於其中之該等第二通道孔 之第二絕緣層之上部上； 藉由使用相對於塗敷至第二絕緣層之上部上的感光材 料之曝光，形成供勵磁線圈與拾波線圈之上部用的一圖 案； 沿著圖案化截面形成一籽晶層； 將第二金屬二次置於對應於供勵磁線圈與拾波線圈之 上部用的圖案之圖案區域中； 拋光上表面，以使填滿於圖案區域中的第二金屬絕 緣；以及 移除位於除了第二金屬以外之第二絕緣層的上部上的 感光材料。 2 2.如申請專利範圍第1 8項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中勵磁線圈與拾波線圈的上部之形成步驟包含 以下步驟：

   第28頁 586244 六、申請專利範圍 在具有形成於其中之該等第二通道孔之第二絕緣層之 一上部上，形成一籽晶層； 將一厚光阻塗敷在籽晶層之上部上； 藉由相對於塗敷在籽晶層之上部上的厚光阻之曝光， 形成供勵磁線圈與拾波線圈之一上部用的一圖案； 將一第二金屬置於對應於勵磁線圈與拾波線圈之上部 的圖案區域中；以及 移除籽晶層與塗敷在籽晶層之上部上的厚光阻，用以 使填滿在圖案區域中以形成勵磁線圈與拾波線圈之上 第二金屬絕緣。 °的 23 ·如申請專利範圍第丨8項所述之通量閘感測器之 造方法，其中軟磁核心包含以平行關係配置在相 ^ 的兩條棒。 〜千面中 造 偵 造 互 造 同 方 測 方 纏 方 纏 24·如申請專利範圍第23項所述之通量閘感 法，其中兩條棒係形成以使它們的長度每、斋之製 之方向。 個係朝礤場 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項所述之通量 法’其中勵磁線圈具有實質上以一數字為之製 繞兩條棒之一構造。 」圖案交 26 ·如申請專利範圍第2 5項所述之通 、+ 社丄 丨甲j鐵泪丨丨势 法，其中拾波線圈具有由實質上以—電礤 為之製 繞兩條棒所組成之一構造。 、圈圖案共 27 ·如申請專利範圍第2 5項所述之 造方 法’其中拾波線圈具有由實質上以_電磁線、〗圈為之製

   第29頁 586244 六、申請專利範圍 別纏繞兩條棒所組成之一構造。 28.如申請專利範圍第2 4項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中勵磁線圈具有實質上以一電磁線圈圖案分別 纏繞兩條棒之一構造。 2 9 ·如申請專利範圍第2 8項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中拾波線圈具有由實質上以一電磁線圈圖案共 同纏繞兩條棒所組成之一構造。

   3 0 .如申請專利範圍第2 8項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中拾波線圈具有由實質上以一電磁線圈圖案分 別纏繞兩條棒所組成之一構造。 3 1 .如申請專利範圍第1 8項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中軟磁核心包含一矩形環。 32. 如申請專利範圍第3 1項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中矩形環係形成以使其長度係朝磁場偵測之方 向。 33. 如申請專利範圍第3 2項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中勵磁線圈具有實質上以一數字「8」圖案交 互纏繞矩形環之兩個較長側之一構造。

   34. 如申請專利範圍第3 3項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中拾波線圈具有實質上以一電磁線圈圖案共同 纏繞兩個較長側之一構造。 3 5 .如申請專利範圍第3 3項所述之通量閘感測器之製 造方法，其中拾波線圈具有由實質上以一電磁線圈圖案分 別纏繞兩個較長側所組成之一構造。

   第30頁 、申請專利範圍 -- 造方如申請專利範圍第32項所述之通量閘感測器之製 缠妓1，其中勵磁線圈具有實質上以一電磁線圈圖案分別 、、屢繞兩個較長側之一構造。、、 1 37·如申請專利範圍第36項所述之通量閘感测器之製 ΐ，其中拾波線圈具有由實質上以一電磁線圈圖荦妓 同纏繞兩個較長側所組成之一構造。 圏圚累/、 3=·如申=專利範圍第36項所述之通量閑感測器之製 m!圈具有由實質上以-電磁線圈圖案分 別纏繞兩個較長側所組成之一構造。