WO2008059915A1 - Dispositif de détection magnétique et son procédé de fabrication - Google Patents

Dispositif de détection magnétique et son procédé de fabrication Download PDF

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WO2008059915A1
WO2008059915A1 PCT/JP2007/072167 JP2007072167W WO2008059915A1 WO 2008059915 A1 WO2008059915 A1 WO 2008059915A1 JP 2007072167 W JP2007072167 W JP 2007072167W WO 2008059915 A1 WO2008059915 A1 WO 2008059915A1
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WO
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layer
magnetoresistive effect
alumina
effect element
resistance element
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Application number
PCT/JP2007/072167
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hideki Gocho
Hideto Ando
Motoki Hirayama
Original Assignee
Alps Electric Co., Ltd.
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0052—Manufacturing aspects; Manufacturing of single devices, i.e. of semiconductor magnetic sensor chips
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N50/01—Manufacture or treatment
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    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices

Definitions

  • the present invention includes a magnetoresistive effect element using a magnetoresistive effect in which an electrical resistance is changed by an external magnetic field on a substrate, and outputs a magnetic field detection signal based on the electrical resistance change of the magnetoresistive effect element
  • the present invention relates to a magnetic detection device and a manufacturing method thereof.
  • a magnetoresistive effect element such as a GMR element that uses a magnetoresistive effect in which an electric resistance is changed by an external magnetic field has a demand as a thin film magnetic head incorporated in a hard disk device as shown in the following patent document: For example, there is a demand as a magnetic detection device (sensor) used for opening / closing detection of a folding cellular phone.
  • the conventional contact type and the force magnetoresistive effect element that has been generally used in the non-contact type but the magnetoresistive effect element is a non-contact type and an external magnetic field. High resistance and long life can be expected because the resistance changes appropriately even if is relatively weak.
  • a plurality of sets of integrated circuits and magnetoresistive effect elements utilizing the magnetoresistive effect are formed on the substrate, and the substrate is diced into individual chips for each set, and then Packaged into a product.
  • a shield layer, a write inductive head, and the like are usually laminated on the magnetoresistive element.
  • the magnetoresistive element is covered with an insulating protective layer made of an inorganic insulating material, but a dicing process or the like is performed with the insulating protective layer exposed. If the insulation protective layer is not firmly covered with the magnetoresistive effect element, a problem of corrosion due to the manufacturing process will occur, and the insulation protection layer is conventionally thick due to the structural reason described below.
  • the film was formed with a film thickness.
  • Patent Document 1 JP 2003-85712 A
  • Patent Document 2 JP-A-6-274832 Disclosure of the invention
  • electrode layers 63 and 63 are formed on both end portions 62 a of the magnetoresistive effect element 62 formed on the substrate 61.
  • an alumina (Al 2 O 3) layer 64 is formed over the electrode layer 63 and the magnetoresistive effect element 62, and is further superimposed on the alumina layer 64 to form a silica (SiO 2) layer.
  • the alumina layer 64 is excellent in heat resistance and weather resistance, in particular, can suppress the permeation of oxygen, and can appropriately prevent deterioration due to oxidation of the magnetoresistive effect element 62 (such as fluctuation in electric resistance).
  • the alumina layer 64 has low water resistance.
  • a silica layer 65 is laminated on the alumina layer 64 to prevent it.
  • the total thickness is 2000 A or less. It was on.
  • the present invention is for solving the above-described conventional problems, and in particular, a magnetic detection device and a method for manufacturing the same capable of realizing improvement in environmental resistance and reduction in thickness with respect to a magnetoresistive effect element.
  • a magnetic detection device comprises:
  • a magnetoresistive element using a magnetoresistive effect element utilizing a magnetoresistive effect in which an electric resistance is changed by an external magnetic field on a substrate, and the magnetoresistive effect connected to the resistive element unit An integrated circuit that outputs a magnetic field detection signal based on a change in electrical resistance of the element, wherein the magnetoresistive element is covered with an alumina (Al 2 O 3) layer, and the alumina layer is
  • An electrode layer electrically connected to the end portion of the magnetoresistive effect element is formed, and a silica (SiO 2) layer is formed from the electrode layer to the alumina layer provided on the magnetoresistive effect element. It is characterized by this.
  • the alumina layer is not formed on the step surface formed from the magnetoresistive element to the electrode layer. That is, in the present invention, the alumina layer covers the entire surface of the magnetoresistive effect element (except for the connection portion with the electrode layer).
  • the electrode layer is formed on the alumina layer, and the silica layer is formed from the electrode layer to the alumina layer.
  • the alumina layer in the electrode layer portion, the alumina layer is interposed between the electrode layer and the magnetoresistive effect element, and on the electrode layer from the magnetoresistive effect element via the step portion as in the prior art. Therefore, even if the alumina layer is formed thinner than before, the magnetoresistive element can be properly insulated and protected, and the total thickness of the alumina layer and silica layer is thinner than before. Can be formed.
  • the resistance element section includes a fixed resistance element whose electrical resistance does not change due to an external magnetic field, and the fixed resistance element has the same material layer as the magnetoresistive effect element and has a stacking order. Similar to the magnetoresistive effect element, the fixed resistance element is also covered with the alumina layer, and an electrode electrically connected to the end of the fixed resistance element is formed on the alumina layer. A layer is formed, and the silica layer is preferably formed over the alumina layer provided on the fixed resistance element from the electrode layer.
  • the fixed resistance element can be covered with a thin insulating protective layer while maintaining good environmental resistance, and the magnetic detection device can be more effectively thinned.
  • the integrated circuit is formed on the substrate, the integrated circuit is covered with an insulating layer, the resistive element portion is provided on the insulating layer, and the resistor on the insulating layer is provided.
  • the anti-element portion and the integrated circuit on the substrate are connected to each other in a conductive manner.
  • the average film thickness of the alumina layer is preferably in the range of 200 to 80 ⁇ .
  • the average thickness of the silica layer is preferably in the range of 200 to 120 ⁇ .
  • the present invention provides a magnetoresistive element having a magnetoresistive effect element using a magnetoresistive effect in which an electric resistance is changed by an external magnetic field on a substrate, and the magnetoresistive effect connected to the resistive element part.
  • An integrated circuit that outputs a magnetic field detection signal based on a change in electrical resistance of the element,
  • each magnetoresistive element (b) covering each magnetoresistive element with an alumina (Al 2 O 3) layer;
  • the alumina layer is formed on the magnetoresistive effect element in the step (b). Therefore, even with a thin alumina layer, the magnetic layer can be effectively formed.
  • the resistive element can be covered.
  • the total film thickness of the alumina layer and the silica layer can be made thinner than before, and the magnetic detector can be made thinner.
  • the chip is individually formed in the step (e) by the outermost silica layer. Even if the magnetic detector is exposed to the grinding fluid used in the dicing process, The resistance element can be protected, and the magnetoresistive element is properly covered with an aluminum layer even with a thin film thickness, so that oxygen permeation can be properly shut out. Can be made.
  • step (a) is preferably performed by the following steps.
  • (a-3) A step of forming a plurality of sets of the resistance element portions on the insulating layer, and electrically connecting the resistance element portions and the integrated circuits.
  • the magnetic detection device can be downsized and both the integrated circuit and the resistance element portion can be appropriately insulated and protected.
  • the resistance element section includes a fixed resistance element whose electric resistance is not changed by an external magnetic field, and the fixed resistance element is formed of the same material layer as the magnetoresistive effect element and the stacking order is changed.
  • the magnetoresistive element As with the magnetoresistive element,
  • the fixed resistance element is covered with the alumina layer, and in the step (c), electrode layers electrically connected to the end portions of the fixed resistance elements are respectively formed on the alumina layer.
  • the silica layer is preferably formed from the electrode layer to the alumina layer formed on each fixed resistance element.
  • the total film thickness of the insulating protective layer made of the alumina layer and the silica layer on the fixed resistance element can be reduced while maintaining good environmental resistance on the fixed resistance element.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the magnetic detection device of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view of the magnetic detection device of FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view from the arrow direction of the magnetic detection device shown in FIG. 1 cut along the magnetoresistive element along the line III-III in the film thickness (height) direction.
  • a magnetic detection device 1 shown in FIG. 1 is an IC package in which a magnetoresistive effect element 10, a fixed resistance element 20, and an integrated circuit 3 are integrated.
  • an ON signal magnetic field detection signal
  • an ON signal magnetic field detection signal
  • the magnetic detection device 1 shown in FIG. 1 is built in a main body in which key switches are arranged in a foldable mobile phone.
  • a magnet M is mounted on a folding part having a display device such as a liquid crystal device.
  • the magnet M approaches the magnetic detection device 1, and the magnet M
  • the magnetic detection device 1 detects a magnetic field emitted from the magnetic field detection device 1 and generates and outputs an ON signal from the magnetic detection device 1.
  • the magnetoresistive effect element 10 uses the magnetoresistive effect to change its electric resistance by an external magnetic field.
  • the fixed resistance element 20 is such that the electric resistance is not substantially changed by an external magnetic field having a magnitude with which the magnetoresistive effect element 10 reacts.
  • the magnetoresistive effect element 10 detects an external magnetic field using a giant magnetoresistive effect (GMR effect).
  • the magnetoresistive element 10 has a basic laminated structure in the order of antiferromagnetic layer / pinned magnetic layer / nonmagnetic layer / free magnetic layer from the bottom (or vice versa).
  • the antiferromagnetic layer is formed of an Ir′Mn alloy (iridium / manganese alloy), a Pt′Mn alloy (platinum / manganese alloy), or the like.
  • the fixed magnetic layer and the free magnetic layer are made of a Co'Fe alloy (cobalt / iron alloy) or a Ni / Fe alloy (nickel / iron alloy).
  • the nonmagnetic layer is formed of a nonmagnetic conductive material such as Cu (copper).
  • the magnetoresistive element 10 includes a protective layer, a base layer, and the like.
  • the fixed resistance element 20 is preferably formed of the same material layer as the magnetoresistive effect element 10. That is, like the magnetoresistive effect element 10, the fixed resistance element 20 has antiferromagnetic layers, fixed magnetic layers, nonmagnetic layers, and free magnetic layers. However, the stacking order is different from that of the magnetoresistive effect element 10, and in the fixed resistance element 20, for example, the order of the antiferromagnetic layer / fixed magnetic layer / free magnetic layer / nonmagnetic layer from the bottom (or vice versa). In the order of stacking).
  • the free magnetic layer is By being formed in contact with the magnetic layer, the free magnetic layer no longer functions as a magnetic layer whose magnetization direction varies with respect to the external magnetic field, and the magnetization direction is fixed in the same manner as the fixed magnetic layer.
  • the resistance of the fixed resistance element 20 is not changed by the external magnetic field like the magnetoresistance effect element 10.
  • the fixed resistance element 20 is formed of the same material layer as the magnetoresistive effect element 10, thereby suppressing variation in temperature coefficient (TCR) between the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20. I can do it.
  • the magnetoresistive effect element 10 may be an AMR element utilizing an anisotropic magnetoresistive effect or a TMR element utilizing a tunnel magnetoresistive effect other than a GMR element! /.
  • the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20 are formed with their planar shape force S meander pattern, and their basic electrical resistance values are high. By forming with the meander pattern, current consumption can be reduced.
  • the pinned magnetic layer constituting the magnetoresistive effect element 10 is magnetized and fixed in the Pin direction shown in FIG. 1 by an exchange coupling magnetic field generated between the magnetoresistive element 10 and the antiferromagnetic layer.
  • the electric resistance changes depending on the magnetization directions of the pinned magnetic layer and the free magnetic layer.
  • the free magnetic layer is magnetized in the direction opposite to the PIN direction and the electric resistance is maximized.
  • the external magnetic field force from the magnet M acts in a direction parallel to the PIN direction of the fixed magnetic layer, the free magnetic layer is magnetized in the same direction as the PIN direction, and the electric resistance is minimized.
  • an electrode layer 15 made of a low resistance material is provided at one end of the magnetoresistive effect element 10, and the other end is also made of a low resistance material.
  • An electrode layer 18 is provided.
  • An electrode layer 16 formed of a low resistance material is provided at one end of the fixed resistance element 20, and an electrode layer 19 formed of a low resistance material is provided at the other end. Then, the electrode layer 15 of the magnetoresistive effect element 10, the electrode layer 16 of the fixed resistance element 20, and the force lead layer 17 are connected, and the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20 are connected in series.
  • the electrode layers 15 and 16 and the lead layer 17 are integrally formed.
  • One of the electrode layers 18 and 19 is an input terminal and the other is a ground terminal.
  • the code layer 17 is an output terminal.
  • the potential of the output terminal is a midpoint potential.
  • the resistance value of the magnetoresistive effect element 10 fluctuates, and based on this, the output from the lead layer 17 The applied potential fluctuates.
  • the integrated circuit 3 connected to the lead layer 17 detects a potential change based on a change in the electric resistance of the magnetoresistive effect element 10 with respect to an external magnetic field, and further, based on the detection result, a switching signal (magnetic field) Detection signal)!
  • the magnetic detection device 1 includes, for example, a wiring layer 35 constituting the integrated circuit 3, active elements 36 to 38, and resistors on a substrate 2 formed of silicon (Si). Container 39 etc. are formed.
  • the active elements 36 to 38 are an IC, a differential amplifier, a comparator, an output transistor, and the like.
  • the wiring layer 35 is made of, for example, aluminum (A1). As a result, the wiring layer
  • the resistor 3 As shown in FIG. 2, from the wiring layer 35 to the active elements 36 to 38, the resistor 3
  • An insulating layer 40 is formed on the substrate 9 and the substrate 2 from the bottom to the insulating lower layer 41, the resist layer 42, and the insulating upper layer 43 in that order.
  • a hole 45 is formed in a part on the wiring layer 35, and the upper surface of the wiring layer 35 is exposed due to the force of the hole 45.
  • the planar shape of the hole 45 is not particularly limited, such as a circular shape or a rectangular shape.
  • the insulating lower surface layer 41 is formed of, for example, silicon nitride (SiN), on the wiring layer 35 excluding the hole 45, on the active elements 36 to 38, and It is formed over the resistor 39 and the entire area of the substrate 2.
  • the insulating lower surface layer 41 is formed by sputtering, for example.
  • a resist layer (planarizing resist) 42 is formed on the insulating lower surface layer 41.
  • the recesses formed in the surface of the insulating lower surface layer 41 on the integrated circuit 3 are filled with the resist layer 42, and the surface 42a of the resist layer 42 is entirely from the surface 41a of the insulating lower surface layer 41. Is also close to the flattened surface.
  • the surface of the insulating lower surface layer 41 also has a high flatness like the surface 42a of the resist layer 42, but in the portion where the integrated circuit 3 is formed. Under the insulation
  • the surface 41a of the face layer 41 has a lower level of flatness than the surface 42a of the resist layer 42.
  • an insulating upper surface layer 43 made of, for example, silicon nitride (SiN) is formed.
  • SiN silicon nitride
  • the structure of the insulating layer 40 is not limited to the three-layer structure shown in FIG. For example, a two-layer structure of the insulating lower layer 41 and the resist layer 42 can be presented.
  • a resistive element portion 4 including the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistive element 20 is formed on the insulating layer 40.
  • the electrode layers 15, 16, 18, and 19 are formed at the respective ends of the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20, and the electrode layer 15 of the magnetoresistive effect element 10 is formed as shown in FIG.
  • the lead layer 17 that connects the electrode layers 16 of the fixed resistance element 20 extends through the hole 45 to the exposed surface of the wiring layer 35.
  • the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20 are electrically connected to the wiring layer 35 via the electrode layers 15 and 16 and the lead layer 17.
  • the hole 45 formed in the insulating layer 40 is an electrode layer of the magnetoresistive element 10.
  • the magnetoresistive effect element 10 is placed on the wiring layer (not shown).
  • the fixed resistance element 20 is electrically connected via the electrode layer 19 on a wiring layer (not shown).
  • the magnetoresistive effect element 10 is covered with an inorganic insulating protective layer 30.
  • the inorganic insulating protective layer 30 is made of alumina (A1 covering the magnetoresistive effect element 10).
  • the alumina layer 31 is formed on the magnetoresistive effect element 10 except on the end portions 10a that are electrically connected to the electrode layers 15 and 18. Yes. As shown in FIG. 3, the alumina layer 31 completely covers not only the upper surface of the magnetoresistive element 10 but also the side surface 10b so that there is no exposed portion of the magnetoresistive element 10. Therefore, as shown in FIG. 2, the electrode layers 15 and 18 of the magnetoresistive effect element 10 are overlapped with each other. The alumina layer 31 is also provided on the side surface 10b that does not become.
  • a through hole 31 a is formed on the end portion 10 a of the magnetoresistive element 10, and the electrode layers 15 and 18 are formed from the inside of the through hole 31 a to the alumina layer 31. ing.
  • the silica layer 32 is formed from the alumina layer 31 formed on the magnetoresistive element 10 to the electrode layers 15 and 18.
  • the magnetoresistive effect element 10 is covered with the alumina layer 31 except for the end 10a, and electrode layers 15 and 18 are formed on the alumina layer 31.
  • the alumina layer 31 is formed on the magnetoresistive effect element 10 via the step portion 21 on the electrode layers 15 and 18 as in the prior art, the alumina layer 31 is formed near the steep step portion 21 by the shadow effect. 31 does not adhere well by the sputtering method. Therefore, in order to appropriately cover the magnetoresistive effect element 10 near the stepped portion 21 with the alumina layer 31, it is necessary to form the alumina layer 31 thick. It was.
  • the entire magnetoresistive effect element 10 (excluding the portion of the through hole 31a) is covered with the alumina layer 31, and the electrode layers 15 and 18 are formed on the alumina layer 31. is doing.
  • the alumina layer 31 is interposed between the electrode layers 15 and 18 and the magnetoresistive effect element 10 in the portions of the electrode layers 15 and 18, and the magnetoresistive effect element as in the prior art. 10 is not formed on the electrode layers 15 and 18 through the stepped portion 21 from above, so that even if the alumina layer 31 is made thinner than the conventional one, the magnetoresistive effect element 10 is appropriately placed on the alumina layer.
  • the magnetoresistive effect element 10 can be adequately insulated and protected.
  • the average film thickness HI of the alumina layer 31 is preferably in the range of 200 to 80 ⁇ .
  • the average film thickness HI is measured by the alumina layer 31 formed on the upper surface of the magnetoresistive element 10.
  • the alumina layer 31 is excellent in weather resistance and heat resistance that hardly permeate oxygen, there is a problem that the alumina layer 31 dissolves when exposed to a grinding fluid during dicing. It is formed from the pole layers 15 and 18 to the alumina layer 31 provided on the magnetoresistive effect element 10.
  • the silica layer 32 has better water resistance than the alumina layer 31. .
  • the silica layer 32 appropriately covers not only the upper surface of the alumina layer 31 but also the side surface 31b.
  • the average thickness of the silica layer 32 is formed of H2.
  • the silica layer is formed of H2.
  • the thickness H3 can be formed with a thinner film thickness than before.
  • environmental resistance is defined as a superordinate concept including water resistance, heat resistance, and weather resistance (however, weather resistance does not include water resistance! /).
  • the electrode layers 15 and 18 are covered only with the silica layer 32. Therefore, it is desirable that the electrode layers 15 and 18 are formed of a material having excellent environmental resistance.
  • the electrode layers 15 and 18 have a single structure such as Al, NiCu, Au, Cr, Ti, Ta or a laminated structure such as Ti / Au, Ta / Cr, Ta / Au / Ta, Cr / Au / Cr. Preferably formed.
  • the silica layers are formed by forming the electrode layers 15 and 18 with a material having excellent environmental resistance.
  • the film thickness of 32 can be made thinner than before, and the total film thickness H3 of the inorganic insulating protective layer 30 can be formed so as to be thinner than before.
  • the average film thickness H2 of the silica layer 32 is preferably in the range of 200 to 120 ⁇ .
  • the average film thickness H2 of the silica layer 32 is measured by the silica layer 32 formed on the upper surface of the magnetoresistive element 10.
  • the average film thickness of the magnetoresistive effect element 10 is thinner than the average film thickness of the electrode layers 15 and 18.
  • the side surface 10b of the magnetoresistive effect element 10 can be appropriately covered with the alumina layer 31, and the entire magnetoresistive effect element 10 can be appropriately covered with the above-mentioned Insulation protection is possible with the alumina layer 31.
  • the electrode layers 15 and 18 have an average film thickness of 1500 to 300 ⁇ ,
  • the average film thickness of the magnetoresistive element 10 is preferably 200 to 300A.
  • the lead layer 17 is also covered only with the silica layer 32, the lead layer 17 is also a material excellent in environmental resistance, like the electrode layers 15 and 18. Preferably, it is formed by.
  • the fixed resistance element 20 is also covered with the anorenomina layer 31 in the same manner as the magnetoresistive effect element 10, and the end portion of the fixed resistance element 20 is electrically connected to the alumina layer 31. It is preferable that the electrode layers 16 and 19 connected to each other are formed, and the silica layer 32 is formed on the alumina layers 31 from the electrode layers 16 and 19.
  • the environment resistance of the fixed resistance element 20 is determined by the magnetic resistance. Since it is low like the resistance effect element 10, it is possible to improve the environmental resistance more effectively by covering the fixed resistance element 20 with the inorganic insulating protective layer 30.
  • the alumina layer 31 has low water resistance, and thus dissolves when it absorbs moisture. Since the silica layer 32 is low in weather resistance and heat resistance, when the silica layer 32 is exposed by the dissolution of the alumina layer 31, the magnetoresistive effect element 10 is affected by oxygen through the portion. Corrosion. Therefore, the present embodiment is limited to stacking the alumina layer 31 and the silica layer 32 in this order from the bottom.
  • the configuration in which the integrated circuit 3 and the resistive element portion 4 are arranged in parallel in the planar direction on the substrate 2 is not excluded.
  • the integrated circuit 3 is covered with an insulating layer 40, and the resistive element portion 4 is formed on the insulating layer 40, the miniaturization of the magnetic detection device 1 can be promoted. Is preferred.
  • the device can be formed in a smaller area compared to the case where the wiring layer 35 and the lead layer 17 are deployed on a plane. Can be configured.
  • the electrode layers 18 and 19 are also provided immediately above a wiring layer (not shown).
  • the integrated circuit 3 can be appropriately insulated and protected, and the magnetoresistive effect element 10 can be formed on the insulating layer 40 having a flattened surface. Therefore, it is possible to realize a magnetic detection device 1 that can be formed and is downsized and has excellent force and magnetic sensitivity.
  • the magnetic detection device 1 of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is packaged with a resin or the like to be commercialized.
  • the magnetic detection device 1 of the present embodiment it is possible to improve the environmental resistance and reduce the thickness of the magnetoresistive effect element 10 (and the fixed resistance element 20).
  • an integrated circuit 3 having a plurality of sets of wiring layers 35, active elements 36 to 38, resistors 39, and the like is formed on a substrate 44.
  • the integrated circuit 3 is formed by a thin film formation process such as a CVD process, a sputtering process, and a plating process.
  • the substrate 44 is formed to have a size capable of forming a plurality of sets of the integrated circuits 3. In other words, it is larger than the substrate 2 in the product state shown in FIGS.
  • an insulating lower surface layer 41 formed of silicon nitride (SiN) or the like is formed on each integrated circuit 3 and the substrate 44 by sputtering or CVD.
  • a resist layer 42 is applied on the insulating lower surface layer 41 by, for example, spin coating or screen printing, and the resist layer 42 is exposed to light so that the wiring layer 35 is just exposed.
  • a hole 42d is formed at a position facing a part of the upper surface in the film thickness direction. Then, the insulating lower surface layer 41 that is not covered by the hole 42d is removed by etching, and a part of the wiring layer 35 is exposed. The resist layer 42 is then thermally cured.
  • the insulating lower surface layer 41 is exposed by etching the insulating lower surface layer 41 exposed from the hole 42d formed in the resist layer 42 using the resist layer 42 as a mask.
  • the hole 41d can be easily formed in the layer 41 as well.
  • an insulating layer formed of Al 2 O, SiO, silicon nitride (SiN) or the like on the resist layer 42 is used.
  • the edge upper surface layer 43 is formed by sputtering or the like.
  • the insulating upper surface layer 43 can be patterned using, for example, a lift-off resist (not shown) so that the insulating upper surface layer 43 is not formed on the holes 41d and 42d.
  • the insulating upper surface layer 43 may not be formed.
  • the same number of sets of magnetoresistive effect elements 10 and fixed resistance elements 20 as the integrated circuit 3 are formed on the insulating upper surface layer 43 by sputtering, plating, etching, etc. To form a predetermined shape.
  • alumina (Al 2 O 3) layer 31 is covered with an alumina (Al 2 O 3) layer 31.
  • the alumina layer 31 is formed by sputtering.
  • the average thickness of the alumina layer 31 is preferably formed within a range of 200 to 800 A.
  • the magnetoresistive effect element 10 and the upper surface of the fixed resistance element 20 are formed as flat surfaces, even if the alumina layer 31 is formed with a thin film thickness, the magnetoresistive effect element 10 and The fixed resistance element 20 can be appropriately covered with the alumina layer 31. Further, since the film thickness of the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20 is about 200 to 300 A, there is a size difference between the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20 and the insulating upper surface layer 43. The side surface of the magnetoresistive effect element 10 and the side surface of the fixed resistance element 20 can be appropriately covered with the alumina layer 31 even if the alumina layer 31 is formed with a thin film thickness as described above. It is.
  • the anolemina layer 31 is used for electrically connecting the electrode layer and the magnetoresistive effect element 10 formed in the following process, and the electrode layer and the fixed resistance element 20.
  • the through hole 31a is formed.
  • the alumina layer 31 is also formed in the holes 4 Id and 42 d formed on the wiring layer 35, the alumina layer 31 is removed to expose the wiring layer 35.
  • the above formation and removal process of the through hole 3 la can be performed by etching.
  • a resist layer for lift-off is provided in a portion where the alumina layer 31 is not formed in advance, and after the portion other than the portion where the resist layer is formed is appropriately covered with the alumina layer 31, the resist layer is removed. May be.
  • the electrode layers 15, 16, 18, 19 and the lead layer 17 are removed from the through hole 31a formed in the alumina layer 31 by force on the self-spring layer 35. It is formed by the snow / tape method or the mesh method. Thus, the electrode layers 15, 16, 18, 19 are electrically connected to the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20.
  • the electrode layers 15, 16, 18, 19 and the lead layer 17 are made of a simple structure such as Al, NiCu, Au, Cr, Ti, Ta or the like having excellent environmental resistance, or Ti / Au, Ta / Cr, Ta / Au / Ta, Cr / Au / Cr, etc. are preferable.
  • the silica (SiO 2) layer 32 is formed by sputtering or the like.
  • the magnetoresistive element 10 is covered with the alumina layer 31 having excellent heat resistance, and the alumina layer 31 transmits oxygen in a thermal environment. Therefore, it is possible to appropriately suppress the magnetoresistive effect element 10 from being oxidized. Therefore, the resistance value of the magnetoresistive effect element 10 does not fluctuate due to oxidation, and characteristic deterioration can be prevented.
  • the heat treatment in a magnetic field and other heat treatment steps may be performed in a state where the surface on the magnetoresistive effect element 10 before the formation of the through hole 31a is covered with the alumina layer 31! /.
  • the substrate 44 is diced for each of a plurality of sets of integrated circuits 3 and resistance element portions 4 to individually form chips.
  • a plurality of sets of magnetic detection devices formed up to the step of FIG. 4D in which a plurality of sets of integrated circuits 3 and resistance element portions 4 are stacked on the substrate 44.
  • the magnetic detection device assembly 53 provided with is installed on the installation table 50.
  • a force for cutting the substrate 44 with a dicing blade (circular rotary blade) 51 is applied to a dicing blade (circular rotary blade) 51.
  • a grinding liquid W such as cooling water is jetted from the nozzle 52 onto the magnetic detection device assembly 53. Fi dicing.
  • the uppermost layer of the magnetic detection device assembly 53 is the silica layer 32, and the silica layer 32 is excellent in water resistance even if the silica layer 32 is exposed.
  • the silica layer 32 does not corrode and dissolve, and water does not penetrate to the alumina layer 31 formed under the silica layer 32. Therefore, when the alumina layer 31 is corroded or dissolved by water, no problem occurs, and the magnetoresistive element 10 can be appropriately protected with moisture.
  • the electrode layers 15, 16, 18, 19 electrically connected to the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20 are formed on the alumina layer 31 in the step of FIG. 4D.
  • a silica layer 32 is formed over the electrode layers 15, 16, 18, 19 and the alumina layer 31 formed on the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20.
  • the alumina layer 31 is not formed through a steep stepped portion from the magnetoresistive effect element 10 to the electrode layer, and before the electrode layer is formed. Since it is formed on the flat surface on the magnetoresistive effect element 10 and the fixed resistance element 20, even if the alumina layer 31 is formed with a thinner film thickness than the conventional one, the magnetoresistive effect element 10 and The fixed resistance element 20 can be appropriately covered with the alumina layer 31.
  • the alumina layer 31 has low water resistance, but in order to cover it, a silica layer 32 is formed from above the alumina layer 31 to the electrode layer.
  • the total film thickness of the inorganic insulating protective layer 30 composed of the alumina layer 31 and the silica layer 32 is made larger than the conventional one. Thinly formed.
  • the environmental resistance against the magnetoresistive effect element 10 (and the fixed resistance element 20) is improved, and the magnetic detection device 1 is thin. Can be realized.
  • each magnetic detection device 1 individually chipped by the dicing is packaged with a mold resin to be a product.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a magnetic detection device of the present embodiment
  • FIG.2 Cross-sectional view of the magnetic detection device of Fig. 1 as seen from the direction of the arrow after cutting II II line force in the film thickness (height) direction
  • FIG. 3 Partial enlarged cross-sectional view of the magnetic sensing device shown in FIG. 1 cut along the magnetoresistive effect element in the III-III line force film thickness (height) direction and viewed from the arrow direction.
  • FIG. 4 is a process diagram showing the manufacturing process of the magnetic detection device of the present embodiment (each figure is the same longitudinal sectional view as FIG. 2),
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cut surface when a conventional magnetic detection device is cut in the film thickness (height) direction, and description of symbols

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Description

明 細 書
磁気検出装置およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、基板上に、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用し た磁気抵抗効果素子を備え、前記磁気抵抗効果素子の電気抵抗変化に基づいて 磁界検出信号を出力する磁気検出装置及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した GMR素子等の磁気 抵抗効果素子は、以下の特許文献に示すようなハードディスク装置に内臓される薄 膜磁気ヘッドとしての需要と、例えば、折畳み式携帯電話の開閉検知等に使用され る磁気検出装置 (センサ）としての需要とがある。
[0003] 後者の磁気検出装置として用いられる場合、従来では接触式のものや、非接触式 でもホール素子等が一般的に使用されていた力 磁気抵抗効果素子では、非接触 式で且つ外部磁界が比較的弱くても適切に抵抗変化することから高性能及び高寿 命を期待できる。
[0004] 磁気検出装置は、基板上に、複数組の集積回路及び磁気抵抗効果を利用した磁 気抵抗効果素子を形成し、各組毎に前記基板をダイシングして個々にチップ化し、 その後、パッケージ化して製品となる。
[0005] 上記した薄膜磁気ヘッドの場合、通常、磁気抵抗効果素子上にはシールド層や、 書き込み用のインダクティブヘッド等が積層形成される。一方、磁気検出装置 (セン サ）の場合、前記磁気抵抗効果素子上は無機絶縁材料の絶縁保護層で覆われるも のの、前記絶縁保護層がむき出しのまま、ダイシング工程等が行われるので、前記絶 縁保護層でしっかりと前記磁気抵抗効果素子上を覆っていないと製造過程による腐 食の問題が生じやすぐ特に以下に説明する構造上の理由により従来では、前記絶 縁保護層を厚レ、膜厚で形成してレ、た。
特許文献 1 :特開 2003— 85712号公報
特許文献 2 :特開平 6— 274832号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 図 6に示すように、基板 61上に形成された磁気抵抗効果素子 62の両側端部 62a 上には電極層 63, 63が形成されている。
[0007] 図 6に示すように前記電極層 63上から前記磁気抵抗効果素子 62上にかけてアル ミナ (Al O )層 64が形成され、さらに前記アルミナ層 64上に重ねてシリカ（SiO )層
2 3 2
65が形成されている。
[0008] 前記アルミナ層 64は耐熱性ゃ耐候性に優れ、特に酸素の透過を抑制し、前記磁 気抵抗効果素子 62の酸化による劣化（電気抵抗の変動等）を適切に防ぐことが出来 るものの、前記アルミナ層 64は耐水性が低ぐ特に、前記基板をダイシングするとき の研除液によって前記アルミナ層 64が溶解するため、それを防ぐためにシリカ層 65 を前記アルミナ層 64上に重ねて形成して!/、る。
[0009] しかしながら図 6に示すように、前記磁気抵抗効果素子 62と電極層 63間には急峻 な段差部 66があり、前記アルミナ層 64の前記段差部 66付近での付き回りはシャドー 効果により非常に悪い。このため、前記段差部 66付近の前記磁気抵抗効果素子 62 上を適切に前記アルミナ層 64で覆うには、前記アルミナ層 64の膜厚を厚く形成しな ければならず、よって、前記アルミナ層 64とシリカ層 65とを合わせたトータル膜厚が 非常に厚くなつてしまうといった問題があった。
[0010] 具体的には前記アルミナ層 64の平均膜厚を 1000A以上で形成し、また前記シリ 力層 65の平均膜厚も 1000 A程度で形成していたので、トータル膜厚は 2000 A以 上となっていた。
[0011] そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、磁気抵抗効 果素子に対する耐環境性の向上と、薄型化を実現できる磁気検出装置及びその製 造方法を提供することを目的として!/、る。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明における磁気検出装置は、
基板上に、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗 効果素子を備える抵抗素子部と、前記抵抗素子部に接続され、前記磁気抵抗効果 素子の電気抵抗の変化に基づいて磁界検出信号を出力する集積回路と、を有し、 前記磁気抵抗効果素子上はアルミナ (Al O )層で覆われ、前記アルミナ層上には
2 3
前記磁気抵抗効果素子の端部と電気的に接続される電極層が形成され、前記電極 層上から前記磁気抵抗効果素子上に設けられた前記アルミナ層上にかけてシリカ（ SiO )層が形成されることを特徴とするものである。
2
[0013] 本発明では、従来のように、前記アルミナ層は、磁気抵抗効果素子上から電極層 上にかけて形成された段差面上に形成されない。すなわち本発明では前記アルミナ 層は、前記磁気抵抗効果素子上の全面（ただし電極層との接続部分を除く）を覆つ ている。前記電極層は前記アルミナ層上に形成され、そして前記シリカ層は前記電 極層上から前記アルミナ層上にかけて形成されている。このように本発明では、前記 電極層の部分では前記アルミナ層は前記電極層と磁気抵抗効果素子との間に介在 し、従来のように磁気抵抗効果素子上から段差部を介して電極層上に乗り上げ形成 しないので、前記アルミナ層の膜厚を従来より薄く形成しても前記磁気抵抗効果素子 上を適切に絶縁保護でき、前記アルミナ層とシリカ層とのトータル膜厚を従来よりも薄 く形成することが出来る。
[0014] 以上により本発明では、磁気抵抗効果素子に対する耐環境性の向上と、磁気検出 装置の薄型化を実現できる。
[0015] また本発明では、前記抵抗素子部は、外部磁界により電気抵抗が変化しない固定 抵抗素子を有し、前記固定抵抗素子は、前記磁気抵抗効果素子と同じ材料層で且 つ積層順が異なる構成であり、前記磁気抵抗効果素子上と同様に、前記固定抵抗 素子上も、前記アルミナ層で覆われ、前記アルミナ層上には前記固定抵抗素子の端 部と電気的に接続される電極層が形成され、前記電極層上から前記固定抵抗素子 上に設けられた前記アルミナ層上にかけて前記シリカ層が形成されることが好ましい
[0016] これにより、前記固定抵抗素子上も、良好な耐環境性を維持しつつ、薄い絶縁保 護層で覆うことができ、より効果的に、磁気検出装置の薄型化を実現できる。
[0017] 本発明では、前記基板上に、前記集積回路が形成され、前記集積回路上は絶縁 層で覆われ、前記絶縁層上に前記抵抗素子部が設けられ、前記絶縁層上の前記抵 抗素子部と前記基板上の前記集積回路とが導通接続されてレ、ること力 S好まし!/、。こ れにより、磁気検出装置の小型化を実現でき、また前記集積回路及び前記抵抗素子 部の双方を適切に絶縁保護できて好まし!/、。
[0018] 本発明では、前記アルミナ層の平均膜厚は 200〜80θΑの範囲内であることが好 ましい。また、前記シリカ層の平均膜厚は 200〜120θΑの範囲内であることが好まし い。
[0019] また本発明は、基板上に、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利 用した磁気抵抗効果素子を備える抵抗素子部と、前記抵抗素子部に接続され、前記 磁気抵抗効果素子の電気抵抗の変化に基づいて磁界検出信号を出力する集積回 路と、を有する磁気検出装置の製造方法において、
(a) 前記基板上に、複数組の前記集積回路及び前記抵抗素子部を形成する工程
(b) 各磁気抵抗効果素子上をアルミナ (Al O )層で覆う工程、
2 3
(c) 前記アルミナ層上に各磁気抵抗効果素子の端部と電気的に接続される電極層 を夫々形成する工程、
(d) 前記電極層上から、各磁気抵抗効果素子上に形成された前記アルミナ層上に かけてシリカ（SiO )を形成する工程、
2
(e) 前記シリカ層が露出した状態で、前記基板を各組ごとに、研削液を噴射しなが らダイシングし、個々にチップ化する工程、
を有することを特徴とするものである。
[0020] 本発明では、電極層を形成する前に、前記 (b)工程で、前記アルミナ層を前記磁 気抵抗効果素子上に形成するので、薄い膜厚のアルミナ層でも効果的に前記磁気 抵抗効果素子上を覆うことが出来る。
[0021] よって前記アルミナ層と前記シリカ層のトータル膜厚を従来よりも薄く出来、磁気検 出装置の薄型化を促進できる。
[0022] 本発明では、このように前記磁気抵抗効果素子上を覆う絶縁保護層のトータル膜 厚を薄くしても、最表層のシリカ層により、前記（e)工程での個々にチップ化するダイ シング工程で使用される研削液に磁気検出装置が曝されても適切に、研削液力 磁 気抵抗効果素子を保護でき、また、磁気抵抗効果素子上は薄い膜厚でも適切にァ ルミナ層で覆われているので、酸素の透過を適切にシャットアウトできる等、耐環境性 を適切に向上させることができる。
[0023] また本発明では、前記（a)工程を以下の工程により行うことが好ましい。
(a- 1) 前記基板上に、複数組の前記集積回路を形成する工程、
(a— 2) 前記集積回路上を絶縁層で覆う工程、
(a— 3) 前記絶縁層上に複数組の前記抵抗素子部を形成し、各抵抗素子部と各集 積回路とを導通接続させる工程。
[0024] これにより、磁気検出装置の小型化を実現でき、また前記集積回路及び前記抵抗 素子部の双方を適切に絶縁保護できて好ましい。
[0025] また本発明では、前記抵抗素子部は、外部磁界により電気抵抗が変化しない固定 抵抗素子を有し、前記固定抵抗素子を前記磁気抵抗効果素子と同じ材料層で且つ 積層順を変えて形成し、前記磁気抵抗効果素子上と同様に、
前記 (b)工程時に、前記固定抵抗素子上を、前記アルミナ層で覆い、 前記 (c)工程時に、前記アルミナ層上に各固定抵抗素子の端部と電気的に接続さ れる電極層を夫々形成し、
前記（d)工程時に、前記電極層上から、各固定抵抗素子上に形成された前記アル ミナ層上にかけて前記シリカ層を形成することが好ましい。
[0026] これにより、前記固定抵抗素子上も良好な耐環境性を保ちつつ、前記固定抵抗素 子上のアルミナ層とシリカ層からなる絶縁保護層のトータル膜厚を薄くできる。
発明の効果
[0027] 本発明によれば、磁気抵抗効果素子に対する耐環境性の向上と、磁気検出装置 の薄型化を実現できる。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 図 1は本実施の形態の磁気検出装置を示す斜視図、図 2は、図 1の磁気検出装置 を II II線から膜厚（高さ）方向へ切断し矢印方向から断面図、図 3は、図 1に示す磁 気検出装置を磁気抵抗効果素子に沿って III III線から膜厚（高さ）方向へ切断し矢 印方向から部分拡大断面図、である。 [0029] 図 1に示す磁気検出装置 1は、磁気抵抗効果素子 10と固定抵抗素子 20および集 積回路 3が一体化された ICパッケージである。
[0030] この磁気検出装置 1は、マグネット Mなどの磁界発生部材が接近したときに、前記 磁気抵抗効果素子 10の電気抵抗変化に基づいて前記集積回路にて ON信号 (磁 界検出信号）が生成され出力される。
[0031] 例えば、図 1に示す磁気検出装置 1は、折り畳み式の携帯電話においてキースイツ チが配列された本体部に内蔵される。液晶デバイスなどの表示装置を有する折り畳 み部には、マグネット Mが搭載され、本体部と折り畳み部とが折り畳み状態となったと きに、前記マグネット Mが磁気検出装置 1に接近し、マグネット Mから発せられる磁界 が磁気検出装置 1で検出されて、この磁気検出装置 1から ON信号が生成され出力さ れる。
[0032] 磁気抵抗効果素子 10は、磁気抵抗効果を利用して、外部磁界によって電気抵抗 が変化するものである。固定抵抗素子 20は、磁気抵抗効果素子 10が反応する大き さの外部磁界によっては電気抵抗が実質的に変化しないものである。
[0033] 磁気抵抗効果素子 10は巨大磁気抵抗効果 (GMR効果）を利用して外部磁界を検 出するものである。前記磁気抵抗効果素子 10は、下から反強磁性層/固定磁性層 /非磁性層/フリー磁性層の順（あるいは、その逆の積層順でもよい）の基本積層構 造を有する。前記反強磁性層は、 Ir'Mn合金 (イリジウム ·マンガン合金）や Pt'Mn 合金（白金'マンガン合金）などで形成される。固定磁性層やフリー磁性層は、 Co'F e合金（コバルト ·鉄合金)や Ni · Fe合金 (ニッケル ·鉄合金）などで形成される。前記 非磁性層は、 Cu (銅)などの非磁性導電材料で形成される。前記磁気抵抗効果素子 10は、そのほか、保護層や下地層等を有して構成される。
[0034] 前記固定抵抗素子 20は、磁気抵抗効果素子 10と同じ材料層で形成されることが 好ましい。すなわち前記固定抵抗素子 20も前記磁気抵抗効果素子 10と同じように、 反強磁性層、固定磁性層、非磁性層、及びフリー磁性層の各層を有している。ただ し、積層順が前記磁気抵抗効果素子 10とは異なって、前記固定抵抗素子 20では、 例えば下から反強磁性層/固定磁性層/フリー磁性層/非磁性層の順（あるいは、 その逆の積層順でもよい）に形成される。このように前記フリー磁性層が前記固定磁 性層と接して形成されていることで、前記フリー磁性層は、もはや外部磁界に対して 磁化方向が変動する磁性層として機能せず磁化方向が固定磁性層と同様に固定さ れる。この結果、前記固定抵抗素子 20は外部磁界によっても磁気抵抗効果素子 10 のように抵抗変化しない。前記固定抵抗素子 20は、前記磁気抵抗効果素子 10と同 じ材料層で形成されることで、前記磁気抵抗効果素子 10と前記固定抵抗素子 20と の温度係数 (TCR)のばらつきを抑制することが出来る。
[0035] 前記磁気抵抗効果素子 10は、 GMR素子以外に、異方性磁気抵抗効果を利用し た AMR素子、トンネル磁気抵抗効果を利用した TMR素子であってもよ!/、。
[0036] 図 1に示すように、磁気抵抗効果素子 10及び固定抵抗素子 20は、その平面形状 力 Sミアンダパターンで形成されており、その基本的な電気抵抗値が高くなつている。 前記ミアンダパターンで形成することで、消費電流を低減させることができる。前記磁 気抵抗効果素子 10を構成する固定磁性層は、反強磁性層との間で生じる交換結合 磁界により、図 1に示す Pin方向に磁化固定されて!/、る。
[0037] 前記磁気抵抗効果素子 10は、前記固定磁性層とフリー磁性層との磁化方向の関 係で電気抵抗が変化する。前記マグネット Mからの外部磁界が、前記固定磁性層の PIN方向と反平行な方向に作用すると、前記フリー磁性層は前記 PIN方向と反対方 向に磁化され電気抵抗は最大になる。一方、前記マグネット Mからの外部磁界力 前 記固定磁性層の PIN方向と平行な方向に作用すると、前記フリ一磁性層は前記 PIN 方向と同じ方向に磁化され電気抵抗は最小になる。
[0038] 図 1に示すように、磁気抵抗効果素子 10の一方の端部には、低抵抗材料で形成さ れた電極層 15が設けられ、他方の端部には同じく低抵抗材料で形成された電極層 1 8が設けられている。固定抵抗素子 20の一方の端部には、低抵抗材料で形成された 電極層 16が設けられ、他方の端部にも、低抵抗材料で形成された電極層 19が設け られている。そして、磁気抵抗効果素子 10の電極層 15と固定抵抗素子 20の電極層 16と力 リード層 17で接続され、磁気抵抗効果素子 10と固定抵抗素子 20とが直列 に接続されている。なお前記電極層 15、 16及び前記リード層 17は一体的に形成さ れている。
[0039] 前記電極層 18, 19のどちから一方は、入力端子、他方はアース端子であり、前記リ ード層 17は出力端子である。外部磁界が及ばないとき、前記出力端子の電位は中 点電位であり、外部磁界が及ぶと、前記磁気抵抗効果素子 10の抵抗値が変動し、そ れに基づいて、前記リード層 17から出力される電位が変動する。前記リード層 17と接 続される集積回路 3では、外部磁界に対する前記磁気抵抗効果素子 10の電気抵抗 変化に基づく電位変化を検出し、さらにその検出結果に基づいて ΟΝ· OFFの切換 信号 (磁界検出信号)を生成して!/、る。
[0040] 図 2に示すように、前記磁気検出装置 1は、例えばケィ素（Si)で形成された基板 2 上に、集積回路 3を構成する配線層 35や、能動素子 36〜38及び抵抗器 39等が形 成されている。前記能動素子 36〜38は、 IC、差動増幅器、コンパレータ、出カトラン ジスタ等である。
[0041] 前記配線層 35は、例えば、アルミニウム (A1)で形成される。これにより前記配線層
35を低抵抗で形成できる。
[0042] 図 2に示すように、前記配線層 35上から、前記能動素子 36〜38上、前記抵抗器 3
9上及び前記基板 2上にかけて、下から絶縁下面層 41、レジスト層 42、及び絶縁上 面層 43の順に形成されて成る絶縁層 40が形成されている。
[0043] 前記絶縁層 40には、前記配線層 35上の一部に穴部 45が形成され、前記穴部 45 力、ら前記配線層 35の上面が露出している。前記穴部 45の平面形状は円形状、矩形 状等、特に限定されるものではない。
[0044] 図 2に示すように、前記絶縁下面層 41は、例えば、窒化ケィ素（SiN)で形成され、 前記穴部 45を除く前記配線層 35上、前記能動素子 36〜38上、前記抵抗器 39上 及び前記基板 2上の全域に形成されている。前記絶縁下面層 41は例えばスパッタ 成膜される。
[0045] 図 2に示すように、前記絶縁下面層 41上にレジスト層（平坦化レジスト） 42が形成さ れている。前記集積回路 3上での絶縁下面層 41の表面に形成された凹部内には前 記レジスト層 42が埋められ、前記レジスト層 42の表面 42aは全体的に前記絶縁下面 層 41の表面 41aよりも平坦化面に近くなつている。特に、集積回路 3が形成されてい ない部分では、前記絶縁下面層 41の表面も前記レジスト層 42の表面 42aと同様に 高い平坦化度を有するが、前記集積回路 3が形成されている部分では、前記絶縁下 面層 41の表面 41aは、前記レジスト層 42の表面 42aに比べて平坦化度が悪い。前 記レジスト層 42を前記絶縁下面層 41上に重ねることで、少なくとも、前記絶縁下面層 41に覆われた前記基板 2と集積回路 3間の段差を緩和できる。
[0046] 前記レジスト層 42上には、例えば、窒化ケィ素（SiN)で形成された絶縁上面層 43 が形成されている。前記絶縁上面層 43を設けることで、より確実に絶縁性を確保でき る。前記絶縁層 40の構造は図 2に示す 3層構造に限定されない。例えば前記絶縁下 面層 41と前記レジスト層 42の 2層構造を提示できる。
[0047] 図 1 ,図 2に示すように前記絶縁層 40上に、前記磁気抵抗効果素子 10及び前記 固定抵抗素子 20を有して構成される抵抗素子部 4が形成される。前記磁気抵抗効 果素子 10及び固定抵抗素子 20の各端部には、前記電極層 15, 16, 18, 19が形成 され、図 2に示すように、前記磁気抵抗効果素子 10の電極層 15と、前記固定抵抗素 子 20の電極層 16間を繋ぐ前記リード層 17が前記穴部 45内を通って前記配線層 35 の露出面上にまで延出形成される。これにより、前記磁気抵抗効果素子 10と前記固 定抵抗素子 20とが前記配線層 35に、前記電極層 15, 16及び前記リード層 17を介 して電気的に接続されている。
[0048] なお前記絶縁層 40に形成された穴部 45は、前記磁気抵抗効果素子 10の電極層
18、及び前記固定抵抗素子 20の電極層 19と対向する位置にも形成され、図 2と同 様の断面形状を有して、前記磁気抵抗効果素子 10が図示しない配線層上に前記電 極層 18を介して電気的に接続され、また、前記固定抵抗素子 20が、図示しない配 線層上に前記電極層 19を介して電気的に接続されている。
[0049] 図 2に示すように、前記磁気抵抗効果素子 10上は無機絶縁保護層 30で覆われて いる。前記無機絶縁保護層 30は、前記磁気抵抗効果素子 10上を覆うアルミナ (A1
2
O )層 31と、前記アルミナ層 31上を覆うシリカ（SiO )層 32との 2層構造である。
3 2
[0050] 図 2及び図 3に示すように、前記アルミナ層 31は前記磁気抵抗効果素子 10上に、 前記電極層 15, 18と電気的に接続される端部 10a上を除いて形成されている。図 3 に示すように、前記アルミナ層 31は前記磁気抵抗効果素子 10の露出部分がないよ うに、前記磁気抵抗効果素子 10の上面のみならず側面 10bの周囲を完全に覆って いる。よって図 2に示すように、前記磁気抵抗効果素子 10の前記電極層 15, 18と重 ならない側面 10bにも前記アルミナ層 31が設けられている。
[0051] 前記アルミナ層 31には前記磁気抵抗効果素子 10の端部 10a上に貫通孔 31aが形 成され、前記電極層 15, 18が前記貫通孔 31a内から前記アルミナ層 31上にかけて 形成されている。
[0052] そして、前記シリカ層 32が前記磁気抵抗効果素子 10上に形成されたアルミナ層 3 1上から前記電極層 15, 18上にかけて形成されている。
[0053] 本実施形態では、前記磁気抵抗効果素子 10上は前記端部 10a上を除いて前記ァ ルミナ層 31で覆われ、前記アルミナ層 31の上に電極層 15, 18が形成されている。 従来のように前記アルミナ層 31を前記磁気抵抗効果素子 10上から段差部 21を介し て電極層 15, 18上に乗り上げ形成する場合、急峻な段差部 21付近には、シャドー 効果によって前記アルミナ層 31がスパッタ法でうまく付着せず、よって前記段差部 21 付近の磁気抵抗効果素子 10上を適切にアルミナ層 31で覆うために、前記アルミナ 層 31の膜厚を厚く形成することが必要であった。
[0054] これに対し本実施形態では、前記磁気抵抗効果素子 10上全体 (ただし貫通孔 31a の部分は除く）をアルミナ層 31で覆い、前記電極層 15, 18を前記アルミナ層 31上に 形成している。このように本実施形態では、前記電極層 15, 18の部分では前記アル ミナ層 31は前記電極層 15, 18と磁気抵抗効果素子 10との間に介在し、従来のよう に磁気抵抗効果素子 10上から段差部 21を介して電極層 15, 18上に乗り上げ形成 しないので、前記アルミナ層 31の膜厚を従来より薄くしても、適切に前記磁気抵抗効 果素子 10上を前記アルミナ層 31で覆うことができ磁気抵抗効果素子 10を適切に絶 縁保護できる。
[0055] 本実施形態では、アルミナ層 31の平均膜厚 HIは 200〜80θΑの範囲内であるこ とが好ましい。前記平均膜厚 HIは前記磁気抵抗効果素子 10の上面に形成された アルミナ層 31で測定される。
[0056] 前記アルミナ層 31は、酸素を透過しにくぐ耐候性や耐熱性に優れる一方、ダイシ ング時の研削液等に曝されると溶解するという問題があるため、シリカ層 32が前記電 極層 15, 18上から前記磁気抵抗効果素子 10上に設けられたアルミナ層 31上にか けて形成されている。前記シリカ層 32は前記アルミナ層 31よりも耐水性に優れている 。前記シリカ層 32は、前記アルミナ層 31の上面のみならず側面 31bも適切に覆って いる。
[0057] 図 3に示すように、シリカ層 32の平均膜厚は H2で形成される。ここで、前記シリカ層
32は、前記磁気抵抗効果素子 10と電極層 15, 18間の段差部 21を埋める必要があ るため従来と同程度の膜厚で形成されたとしても、本実施形態では、前記アルミナ層 31と前記シリカ層 32を合わせた無機絶縁保護層 30のトータル膜厚 H3 ( = H1 + H2 )を、前記アルミナ層 31を薄く形成できることで、従来よりも薄い膜厚で形成できる。
[0058] よって、本実施形態の磁気検出装置 1では、磁気抵抗効果素子 10に対する良好な 耐環境性を維持しつつ、前記アルミナ層 31と前記シリカ層 32から成る無機絶縁保護 層 30のトータル膜厚 H3を、従来よりも薄い膜厚で形成できる。ここで耐環境性とは、 耐水性、耐熱性及び耐候性 (ただし耐候性には耐水性を含まな!/、とする）等を含む 上位概念と定義される。
[0059] ところで図 3の実施形態では、前記電極層 15, 18上はシリカ層 32のみで覆われて いる。よって、前記電極層 15, 18は耐環境性に優れた材質で形成されることが望ま しい。前記電極層 15, 18は、 Al、 NiCu、 Au、 Cr、 Ti、 Ta等の単体構造、あるいは、 Ti/Au、 Ta/Cr、 Ta/Au/Ta, Cr/Au/Cr等の積層構造で形成されることが 好ましい。
[0060] また前記電極層 15, 18を耐環境性に優れた材質で形成することで、前記シリカ層
32の膜厚を従来より薄くすることができ、前記無機絶縁保護層 30のトータル膜厚 H3 を従来に比べてよりいつそう薄く形成することが可能である。このとき、前記シリカ層 3 2の平均膜厚 H2は 200〜120θΑの範囲内であることが好適である。前記シリカ層 3 2の平均膜厚 H2は前記磁気抵抗効果素子 10の上面に形成されたシリカ層 32で測 定される。
[0061] また、本実施形態では、前記電極層 15, 18の平均膜厚に比べて、前記磁気抵抗 効果素子 10の平均膜厚のほうが薄いことが好ましい。これにより、前記アルミナ層 31 を従来に比べて薄く形成しても前記磁気抵抗効果素子 10の側面 10bを適切にアル ミナ層 31で覆うことができ、前記磁気抵抗効果素子 10全体を適切に前記アルミナ層 31で絶縁保護できる。前記電極層 15, 18の平均膜厚は 1500〜300θΑで、前記 磁気抵抗効果素子 10の平均膜厚は 200〜300Aであることが好ましい。
[0062] なお図 2に示すように前記リード層 17上も前記シリカ層 32のみで覆われているので 、前記リード層 17も前記電極層 15, 18と同様に、耐環境性に優れた材質で形成す ることが好ましい。
[0063] 本実施形態では前記固定抵抗素子 20上も磁気抵抗効果素子 10上と同様に、ァ ノレミナ層 31で覆われ、前記アルミナ層 31上には前記固定抵抗素子 20の端部と電気 的に接続される電極層 16, 19が形成され、前記電極層 16, 19上から前記アルミナ 層 31上かけて前記シリカ層 32が形成されることが好適である。
[0064] 特に上記したように、前記固定抵抗素子 20が前記磁気抵抗効果素子 10と同じ材 料層で且つ積層順が異なる構成である場合、前記固定抵抗素子 20の耐環境性は、 前記磁気抵抗効果素子 10と同様に低いため、前記固定抵抗素子 20上を前記無機 絶縁保護層 30で覆うことでより効果的に耐環境性の向上を図ることが可能である。
[0065] なお本実施形態では磁気抵抗効果素子 10上に下からアルミナ層 31、シリカ層 32 の順で積層している力、これが逆の積層であると耐環境性の向上を図ることはできな い。
[0066] すなわち下からシリカ層 32、アルミナ層 31の順で積層されると、前記アルミナ層 31 は耐水性が低いために、水分を吸収すると溶け出す。そして前記シリカ層 32は耐候 性、耐熱性が低いために、前記アルミナ層 31の溶解により前記シリカ層 32が露出す ると、その部分を通じて前記磁気抵抗効果素子 10が酸素の影響等を受けて腐食す る。よって、本実施形態では、下からアルミナ層 31、シリカ層 32の順に積層するのに 限定される。
[0067] また本実施形態では、基板 2上に集積回路 3と抵抗素子部 4とが平面方向に並設さ れている形態を除外しないが、図 2に示すように、集積回路 3は基板 2上に形成され、 前記集積回路 3上は絶縁層 40で覆われ、前記絶縁層 40上に抵抗素子部 4が形成さ れる形態であると、前記磁気検出装置 1の小型化を促進できて好適である。特に、図 2に示すように、リード層 17を前記配線層 35の直上に設けることで、配線層 35とリー ド層 17とを平面に展開して配置したものに比べて、小さい面積で装置を構成できる。 前記電極層 18, 19も図示しない配線層の直上に設けられている。また、図 2のような 積層構造とすることで、前記集積回路 3を適切に絶縁保護でき、しかも平坦化面を成 す絶縁層 40上に磁気抵抗効果素子 10を形成できるので、前記磁気抵抗効果素子 10を高精度に形成でき、よって小型化で、し力、も磁気感度に優れた磁気検出装置 1 を実現できる。
[0068] 図 1〜図 3に示す本実施形態の磁気検出装置 1は、樹脂等によってパッケージ化さ れて製品化される。
[0069] 本実施形態の磁気検出装置 1によれば、磁気抵抗効果素子 10 (及び固定抵抗素 子 20)に対する耐環境性の向上と、薄型化を実現できる。
[0070] 本実施形態の磁気検出装置 1の製造方法について図 4を用いて説明する。図 4A に示す工程では、基板 44上に、複数組の配線層 35と能動素子 36〜38及び抵抗器 39等を有する集積回路 3を形成する。前記集積回路 3を CVD工程、スパッタリング 工程、さらにはメツキ工程などの薄膜形成プロセスにより行う。
[0071] 前記基板 44は、複数組の前記集積回路 3を形成できる大きさで形成される。すな わち図 1及び図 2に示す製品状態での基板 2よりも大きい大きさである。
[0072] 次に、各集積回路 3上及び前記基板 44上にかけて、窒化ケィ素（SiN)等で形成さ れた絶縁下面層 41をスパッタ或いは CVD成膜する。
[0073] 次に図 4Bに示す工程では、前記絶縁下面層 41上にレジスト層 42を例えばスピン コートやスクリーン印刷等で塗布し、前記レジスト層 42を露光現象してちょうど前記配 線層 35の上面の一部と膜厚方向で対向する位置に穴部 42dを形成する。そして前 記穴部 42dに覆われていない前記絶縁下面層 41をエッチングで除去して前記配線 層 35上の一部を露出させる。前記レジスト層 42は、その後、熱硬化させられる。
[0074] 上記した図 4B工程では、前記レジスト層 42をマスクとして利用し、前記レジスト層 4 2に形成された穴部 42dから露出する前記絶縁下面層 41をエッチングすることで、前 記絶縁下面層 41にも穴部 41dを簡単に形成できる。
[0075] 次に、前記レジスト層 42上に、 Al O、 SiO、窒化ケィ素（SiN)等で形成された絶
2 3 2
縁上面層 43をスパッタ法等にて成膜する。前記絶縁上面層 43を、例えばリフトオフ 用レジスト（図示しない）を用いて、前記穴部 41d, 42d上に前記絶縁上面層 43が形 成されないようにパターン形成できる。前記絶縁上面層 43を形成しなくてもよい。 [0076] 次に図 4C工程では、前記絶縁上面層 43上に、前記集積回路 3と同数組の磁気抵 抗効果素子 10、及び固定抵抗素子 20を、スパッタ、メツキ、エッチング等の薄膜形成 技術を用いて所定形状に形成する。
[0077] そして、前記磁気抵抗効果素子 10上、及び、固定抵抗素子 20上の全面をアルミ ナ (Al O )層 31で覆う。前記アルミナ層 31をスパッタ法にて成膜する。このとき前記
2 3
アルミナ層 31の平均膜厚を 200〜800 Aの範囲内で形成することが好ましい。
[0078] 前記磁気抵抗効果素子 10の上面及び固定抵抗素子 20の上面は平坦な面で形成 されているので、前記アルミナ層 31を薄い膜厚で形成しても前記磁気抵抗効果素子 10上及び前記固定抵抗素子 20上を適切にアルミナ層 31で覆うことが可能である。 また、前記磁気抵抗効果素子 10及び固定抵抗素子 20の膜厚は 200〜300A程度 であるため、前記磁気抵抗効果素子 10及び固定抵抗素子 20と絶縁上面層 43間に は、されほど大きさ段差は形成されず、前記アルミナ層 31を上記程度の薄い膜厚で 形成しても前記磁気抵抗効果素子 10の側面及び前記固定抵抗素子 20の側面も前 記アルミナ層 31で適切に覆うことが可能である。
[0079] 図 4Cに示すように、前記ァノレミナ層 31には、次の工程で形成される電極層と磁気 抵抗効果素子 10、及び電極層と固定抵抗素子 20とを電気的に接続させるための貫 通孔 31aを形成する。また前記アルミナ層 31が前記配線層 35上に形成された穴部 4 Id, 42d内にも形成されたとき、前記アルミナ層 31を除去して前記配線層 35を露出 させる。上記した貫通孔 3 laの形成や除去工程はエッチングで行うことができる。ある いは予め、アルミナ層 31を形成しない部分にリフトオフ用のレジスト層を設けておき、 前記レジスト層が形成された部分以外を適切にアルミナ層 31で覆った後、前記レジ スト層を除去してもよい。
[0080] 次に図 4Dに示す工程では、前記アルミナ層 31に形成された貫通孔 31aから前記 酉己泉層 35上に力、けて電極層 15, 16, 18, 19やリード層 17をスノ /タ法あるいはメッ キ法等で形成する。これにより前記電極層 15, 16, 18, 19と前記磁気抵抗効果素 子 10及び固定抵抗素子 20とを電気的に接続する。
[0081] 本実施形態では前記電極層 15, 16, 18, 19及びリード層 17を耐環境性に優れた Al、 NiCu、 Au、 Cr、 Ti、 Ta等の単体構造、あるいは、 Ti/Au、 Ta/Cr、 Ta/Au /Ta、 Cr/Au/Cr等の積層構造で形成することが好ましレ、。
[0082] 次に図 4Dに示すように、前記電極層 15, 16, 18, 19及びリード層 17上から前記 磁気抵抗効果素子 10上及び固定抵抗素子 20上に形成されたアルミナ層 31上にか けてシリカ（SiO )層 32をスパッタ法等で形成する。
2
[0083] 次に、例えば、前記磁気抵抗効果素子 10を構成する反強磁性層と固定磁性層間 に交換結合磁界を生じさせ、前記固定磁性層の磁化を pin方向に固定するために磁 場中熱処理を施す。
[0084] 本実施形態では、熱処理が施されても、前記磁気抵抗効果素子 10上は耐熱性に 優れたアルミナ層 31で覆われており、前記アルミナ層 31は熱環境下で酸素を透過 せず、前記磁気抵抗効果素子 10が酸化されるのを適切に抑制できる。よって、前記 磁気抵抗効果素子 10の抵抗値が酸化によって変動せず特性劣化を防止できる。
[0085] 前記磁場中熱処理やそのほか熱処理工程は、前記貫通孔 31aを形成する前の前 記磁気抵抗効果素子 10上の面をアルミナ層 31で覆った状態で行ってもよ!/、。
[0086] 次に図 4E工程では、前記基板 44を複数組の集積回路 3及び抵抗素子部 4毎にダ イシングし、個々にチップ化する。
[0087] 図 5に示すように、ダイシング工程では、前記基板 44上に、複数組の集積回路 3及 び抵抗素子部 4が積層されて成る図 4D工程まで形成された複数組の磁気検出装置 を備えた磁気検出装置集合体 53を設置台 50上に設置する。
[0088] そして、前記基板 44を、ダイシングブレード（円形回転刃） 51で切断する力 このと き、前記磁気検出装置集合体 53上に、ノズル 52から冷却水等の研削液 Wを噴射し ながらダイシングを fiう。
[0089] 図 4Dに示すように、ダイシング時、磁気検出装置集合体 53の最上層は前記シリカ 層 32であり、前記シリカ層 32が露出していても前記シリカ層 32は耐水性に優れるの で、前記研削液 Wに曝されても、前記シリカ層 32は腐食、及び溶解することなぐ前 記シリカ層 32の下に形成された前記アルミナ層 31まで水は浸透しない。よって前記 アルミナ層 31が水によって腐食、溶解するといつた問題が生じず、前記磁気抵抗効 果素子 10を適切に水分力も保護できる。
[0090] 本実施形態では、図 4Cの工程で、磁気抵抗効果素子 10上及び固定抵抗素子 20 上をアルミナ層 31で覆った後、図 4Dの工程で、前記磁気抵抗効果素子 10及び固 定抵抗素子 20に電気的に接続される電極層 15, 16, 18, 19を前記アルミナ層 31 上に形成し、そして、前記電極層 15, 16 , 18, 19上から前記磁気抵抗効果素子 10 上及び固定抵抗素子 20上に形成されたアルミナ層 31上にかけてシリカ層 32を形成 する。
[0091] よって本実施形態では、従来と違って、前記アルミナ層 31を磁気抵抗効果素子 10 上から電極層上にかけての急峻な段差部を介して成膜せず、前記電極層の形成前 に、前記磁気抵抗効果素子 10上及び固定抵抗素子 20上の平坦面上に形成するの で、前記アルミナ層 31を従来よりも薄い膜厚で形成しても、前記磁気抵抗効果素子 1 0上及び固定抵抗素子 20上を適切に前記アルミナ層 31で覆うことが可能である。
[0092] そして前記アルミナ層 31は耐水性が低いが、それをカバーするために、前記アルミ ナ層 31上から電極層上にかけてシリカ層 32を形成している。
[0093] 本実施形態では上記のように、アルミナ層 31を従来よりも薄く形成しているので、前 記アルミナ層 31とシリカ層 32からなる無機絶縁保護層 30のトータル膜厚を従来より も薄く形成できる。
[0094] 以上により、本実施形態の磁気検出装置の製造方法によれば、磁気抵抗効果素 子 10 (及び固定抵抗素子 20)に対する耐環境性を向上させるとともに、前記磁気検 出装置 1の薄型化を実現できる。
[0095] 図 4Eに示す工程では、前記ダイシングによって個々にチップ化された各磁気検出 装置 1を、モールド樹脂によってパッケージ化すると製品となる。
[0096] なお本実施形態では、磁気抵抗効果素子 10と固定抵抗素子 20とが一つづつ設け られている力 S、例えば磁気抵抗効果素子 10と固定抵抗素子 20とが夫々 2つ設けら れブリッジ回路を構成していると、より磁気感度に優れた磁気検出装置にできて好ま しい。
図面の簡単な説明
[0097] [図 1]本実施形態の磁気検出装置を示す斜視図、
[図 2]図 1の磁気検出装置を II II線力も膜厚（高さ）方向へ切断し矢印方向から見た 断面図、 [図 3]図 1に示す磁気検出装置を磁気抵抗効果素子に沿って III III線力 膜厚（高 さ）方向へ切断し矢印方向から見た部分拡大断面図、
[図 4]本実施形態の磁気検出装置の製造工程を示す工程図（各図は、図 2と同じ縦 断面図である）、
[図 5]ダイシング工程の模式図、
[図 6]従来の磁気検出装置を膜厚（高さ)方向へ切断した際の切断面を示す断面図、 符号の説明
1 磁気検出装置
2、 44 基板
3 集積回路
4 抵抗素子部
15、 16、 18、 19 電極層
17 リード層
10 磁気抵抗効果素子
20 固定抵抗素子
21 段差部
30 無機絶縁保護層
31 アルミナ層
32 シリカ層
35 配線層
36〜38 能動素子
39 抵抗器
40 絶縁層
41 絶縁下面層
42 レジスト層
43 絶縁上面層
45 ン、
50 ΗΧ Ιβ口 51 ダイシングブレード 52 ノズノレ
53 磁気検出装置集合体 W 研削液

Claims

請求の範囲
[1] 基板上に、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗 効果素子を備える抵抗素子部と、前記抵抗素子部に接続され、前記磁気抵抗効果 素子の電気抵抗の変化に基づいて磁界検出信号を出力する集積回路と、を有し、 前記磁気抵抗効果素子上はアルミナ (Al O )層で覆われ、前記アルミナ層上には
2 3
前記磁気抵抗効果素子の端部と電気的に接続される電極層が形成され、前記電極 層上から前記磁気抵抗効果素子上に設けられた前記アルミナ層上にかけてシリカ（ SiO )層が形成されることを特徴とする磁気検出装置。
2
[2] 前記抵抗素子部は、外部磁界により電気抵抗が変化しない固定抵抗素子を有し、 前記固定抵抗素子は、前記磁気抵抗効果素子と同じ材料層で且つ積層順が異なる 構成であり、前記磁気抵抗効果素子上と同様に、前記固定抵抗素子上も、前記アル ミナ層で覆われ、前記アルミナ層上には前記固定抵抗素子の端部と電気的に接続さ れる電極層が形成され、前記電極層上から前記固定抵抗素子上に設けられた前記 アルミナ層上にかけて前記シリカ層が形成される請求項 1記載の磁気検出装置。
[3] 前記基板上に、前記集積回路が形成され、前記集積回路上は絶縁層で覆われ、 前記絶縁層上に前記抵抗素子部が設けられ、前記絶縁層上の前記抵抗素子部と前 記基板上の前記集積回路とが導通接続されている請求項 1又は 2に記載の磁気検 出装置。
[4] 前記アルミナ層の平均膜厚は 200〜800 Aの範囲内である請求項 1ないし 3のい ずれかに記載の磁気検出装置。
[5] 前記シリカ層の平均膜厚は 200〜； 1200 Aの範囲内である請求項 1ないし 4のいず れかに記載の磁気検出装置。
[6] 基板上に、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗 効果素子を備える抵抗素子部と、前記抵抗素子部に接続され、前記磁気抵抗効果 素子の電気抵抗の変化に基づいて磁界検出信号を出力する集積回路と、を有する 磁気検出装置の製造方法にぉレ、て、
(a) 前記基板上に、複数組の前記集積回路及び前記抵抗素子部を形成する工程 (b) 各磁気抵抗効果素子上をアルミナ (Al O )層で覆う工程、
2 3
(c) 前記アルミナ層上に各磁気抵抗効果素子の端部と電気的に接続される電極層 を形成する工程、
(d) 前記電極層上から、各磁気抵抗効果素子上に形成された前記アルミナ層上に かけてシリカ（SiO )を形成する工程、
2
(e) 前記シリカ層が露出した状態で、前記基板を各組ごとに、研削液を噴射しなが らダイシングし、個々にチップ化する工程、
を有することを特徴とする磁気検出装置の製造方法。
[7] 前記（a)工程を以下の工程により行う請求項 6記載の磁気検出装置の製造方法。
(a - 1) 前記基板上に、複数組の前記集積回路を形成する工程、
(a— 2) 前記集積回路上を絶縁層で覆う工程、
(a— 3) 前記絶縁層上に複数組の前記抵抗素子部を形成し、各抵抗素子部と各集 積回路とを導通接続させる工程。
[8] 前記抵抗素子部は、外部磁界により電気抵抗が変化しない固定抵抗素子を有し、 前記固定抵抗素子を前記磁気抵抗効果素子と同じ材料層で且つ積層順を変えて形 成し、前記磁気抵抗効果素子上と同様に、
前記 (b)工程時に、前記固定抵抗素子上を、前記アルミナ層で覆い、 前記 (c)工程時に、前記アルミナ層上に各固定抵抗素子の端部と電気的に接続さ れる電極層を夫々形成し、
前記（d)工程時に、前記電極層上から、各固定抵抗素子上に形成された前記アル ミナ層上にかけて前記シリカ層を形成する請求項 6または 7に記載の磁気検出装置 の製造方法。
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