WO2011020678A1 - Magnetfeldsensor und verfahren zur herstellung eines magnetfeldsensors - Google Patents

Magnetfeldsensor und verfahren zur herstellung eines magnetfeldsensors Download PDF

Info

Publication number
WO2011020678A1
WO2011020678A1 PCT/EP2010/060780 EP2010060780W WO2011020678A1 WO 2011020678 A1 WO2011020678 A1 WO 2011020678A1 EP 2010060780 W EP2010060780 W EP 2010060780W WO 2011020678 A1 WO2011020678 A1 WO 2011020678A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
magnetic core
magnetic field
field sensor
magnetic
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/060780
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Schatz
Tino Fuchs
Ando Feyh
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to KR1020127004315A priority Critical patent/KR101762977B1/ko
Priority to JP2012525113A priority patent/JP5619163B2/ja
Priority to US13/321,759 priority patent/US9030198B2/en
Priority to CN201080037050.7A priority patent/CN102483445B/zh
Priority to EP10737555.2A priority patent/EP2467727B1/de
Publication of WO2011020678A1 publication Critical patent/WO2011020678A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • G01R33/04—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using the flux-gate principle
    • 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
    • G01R33/028—Electrodynamic magnetometers
    • G01R33/0286—Electrodynamic magnetometers comprising microelectromechanical systems [MEMS]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49073—Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core

Definitions

  • the invention is based on a magnetic field sensor according to the preamble of claim 1.
  • Such micromechanical magnetic field sensors are well known.
  • DE 44 42 441 A1 and EP 1 052 519 B1 disclose magnetic field sensors of the so-called "fluxgate” type, which comprise a semiconductor substrate, an excitation element, two detection coils and a magnetic core which is operated with an alternating current having an excitation frequency, whereby a magnetic flux according to the magnetic hysteresis (BH curve) of the same frequency is generated in the magnetic core
  • the magnetic core comprises a ferromagnetic material, which is periodically brought into magnetic saturation by the excitation element. Magnetic saturation here means that an additional external field is not essential
  • the magnetic flux in the magnetic core is proportional to the product of magnetic permeability and magnetic field. Accordingly, the permeability in the saturation region is comparatively small, while it is comparatively large at the zero crossing of the magnetic hysteresis. Due to the non-linearity of the permeability, an existing external magnetic field to be measured causes distortion of the magnetic flux detectable by the detection coils.
  • the detection coils are arranged in opposite directions around the magnetic core, so that the sum of the induction currents induced in the detection coils by the magnetic flux in the magnetic core is zero in the absence of an external magnetic field to be measured.
  • the excitation coil comprises a coil cross section, which is aligned perpendicular to a main extension plane of a substrate of the arrangement, wherein the coil cross section is penetrated by the magnetic field in the middle.
  • the magnetic field sensor according to the invention and the inventive method for producing a magnetic field sensor according to the independent claims have the advantage over the prior art that a comparatively space-compact and thus cost-efficient realization of a magnetic field sensor is made possible, at the same time a contamination in the
  • the magnetic field sensor according to the invention can thereby advantageously be produced in a standard semiconductor manufacturing process, in particular in a CMOS process.
  • the excitation coil has a coil cross section, which is aligned substantially perpendicular to the main extension plane of the substrate, wherein the magnetic core in the radial direction of the coil cross section outside the coil cross section is preferably arranged on the substrate.
  • This has the advantage that the production of electrical and electronic structures in the substrate and in particular the production of excitation and / or detection coils in the substrate, regardless of the arrangement the magnetic core is carried on the substrate and thus in standard semiconductor manufacturing process, in particular in a CMOS process is feasible.
  • the magnetic core is arranged on a surface of the substrate only after the substrate has been sealed.
  • the term "coil cross-section" in the sense of the present invention comprises in particular that surface of the excitation coil which is oriented perpendicular to the magnetic field induced by the excitation coil and is limited to the outside by the turns of the excitation coil induced outside the excitation coil by the excitation coil, a magnetic flux in the magnetic core, which is available for sensor arrangement according to the "fluxgate" sensor principle.
  • the substrate in any embodiment preferably comprises a semiconductor substrate, and more preferably a silicon substrate.
  • the magnetic core is arranged perpendicular to the main extension plane outside the coil cross-section and preferably on a, in particular outer surface of the substrate.
  • a surface in the sense of the present invention comprises in particular a planar surface of the substrate and / or a recess on a surface of the substrate into which the magnetic core is inserted.
  • the substrate comprises a layer structure, wherein the excitation coil comprises a plurality of Hinleitern and a plurality of return conductors, wherein the plurality of Hinleitern and the plurality of return conductors preferably in different Schich- - A - th of the layer structure are arranged perpendicular to the main extension plane and / or on different sides of the substrate.
  • the excitation coil can be produced in standard semiconductor production methods, the leads and the return conductors being realized in different metallization levels, which are preferably connected to one another by means of electrical contact elements, so-called "vias.”
  • the return conductors serve, in particular, to connect the individual leads of the plurality of leads to one another in an electrically conductive manner. ⁇ br/> ⁇ br/> More preferably, the plurality of leads are arranged on the back side of the substrate that a larger electric field is achieved.
  • an at least partial overlapping of the plurality of Hinleitern is provided by the magnetic core perpendicular to the main extension plane.
  • a magnetic flux is thus induced in the magnetic core by the excitation coil and in particular by a current flow through the forward conductors.
  • the magnetic core is preferably alternately driven into magnetic saturation and thus stands for the detection of an external magnetic field according to the "fluxgate"
  • the plurality of Hinleitern perpendicular to the main extension plane, is disposed substantially between the magnetic core and the plurality of return conductors.
  • the distance between the magnetic core and the Hinleitern is significantly less than the distance between the magnetic core and the return conductors, so that the magnetic flux, which is generated by the Hinleitern at the location of the magnetic core, is significantly greater than the magnetic flux, which is generated by the return conductors in the region of the magnetic core.
  • the resulting total magnetic flux is thus determined by the magnetic flux generated by the Hinleitern and is not equal to zero, so that the magnetic core is brought by a current flow in the excitation coil in magnetic saturation.
  • the magnetic core preferably comprises a soft magnetic material and in particular an iron-nickel alloy.
  • the magnetic core can therefore be magnetized relatively easily.
  • the magnetic field sensor has detection coils for reading out a magnetic flux in the magnetic core, wherein the detection coils preferably comprise coil cross sections which are aligned parallel and / or perpendicular to the main extension plane.
  • the detection coils are preferably arranged in opposite directions to each other, so that the magnetic flux induced by the excitation coil in the magnetic core leads to electrical detection currents in the detection coils, which cancel each other out in the absence of an external magnetic field to be measured.
  • the additional vectorial component of this external magnetic field will induce a resultant signal in the detection coils which is proportional to the external magnetic field to be measured.
  • the coil cross sections of the detection coils are aligned either parallel or perpendicular to the main extension plane.
  • a comparatively space-compact arrangement of the detection coil with coil cross-section perpendicular to the main extension plane similar to the excitation coils realized, wherein the magnetic core is arranged in particular outside of the coil cross-section or it is realized a comparatively simple coil arrangement on the surface of the substrate, wherein the coil cross sections are aligned in this case substantially parallel to the main plane of extension.
  • the detection coils are usually formed significantly smaller than the excitation coils, so that the additionally required space is relatively small at a parallel to the main extension plane coil cross-section.
  • the contact elements and / or dielectric layers are arranged.
  • the outgoing conductors and the return conductors are advantageously electrically contacted to one another by the contact elements, the contact elements, in particular so-called "vias," interconnecting different metallization levels in the semiconductor manufacturing process,
  • the dielectric layers are preferably provided for this purpose
  • the dielectric layers comprise, in particular, oxide layers which differ by default from one another in the coil cross-section. which metallization levels are arranged in the semiconductor manufacturing process.
  • a comparatively cost-effective production of the excitation coil in standard semiconductor manufacturing process is possible.
  • Another object of the present invention is a method for producing a magnetic field sensor, wherein in a first manufacturing step, the substrate is provided, wherein in a second manufacturing step, the excitation coil is produced in the substrate and wherein in a third manufacturing step, the magnetic core in the radial direction of the coil cross-section outside of Coil cross section is arranged.
  • a significantly more cost-effective production of a comparatively compact spatial magnetic field sensor is thus made possible.
  • the first and second production steps can be realized in standard semiconductor manufacturing processes, in particular in a standard CMOS process, so that only in the third production step an additional method is needed in which only the magnetic core in the region of the excitation coil on the substrate must be arranged.
  • the arrangement of the magnetic core during the production of the excitation coil is not required, so that contamination of the semiconductor material by magnetic core materials is prevented.
  • a magnetic flux is induced in the magnetic core which is available for sensor arrangement according to the "fluxgate" sensor principle
  • the magnetic core is perpendicular is arranged to the main extension plane outside the coil cross-section and preferably on one, in particular outer surface of the substrate, so that the third manufacturing step is relatively simple and inexpensive to carry out.
  • the excitation coil can thus be produced in a standard semiconductor fabrication process, with different metallization layers being deposited successively on the substrate.
  • the plurality of return conductors which are in each case electrically insulated from one another, are produced within the scope of the first substep.
  • a further metallization level is then deposited on the substrate, in which the plurality of beacons is generated.
  • the leads are electrically isolated from each other.
  • the return conductors and the forward conductors which are arranged in different metallization levels, are electrically conductively connected to one another by the contact elements, so-called vias. Inside the excitation coil, the return conductors and the corresponding leads are electrically insulated from each other by the dielectric layers.
  • the detection coils of the magnetic field sensor are also produced during the second production step.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a magnetic field sensor according to an exemplary embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a schematic plan view of a magnetic field sensor according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic side view of an excitation coil and a magnetic core of a magnetic field sensor according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the magnetic field sensor 1 shows a schematic sectional view of a magnetic field sensor 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the magnetic field sensor 1 comprises a substrate 2, in which an excitation coil 4 is arranged, preferably a semiconductor substrate and particularly preferably a silicon substrate.
  • the excitation coil 4 has a coil cross-section 4 ', which is aligned perpendicular to a main extension plane 100 of the substrate 2 and is bounded by the turns of the excitation coil 4.
  • a magnetic core 3 is arranged on a surface 2 'of the substrate 2 such that the magnetic core 3 is in the radial direction
  • the excitation coil 4 comprises forward conductor 5 and return conductor 6, which are electrically conductively connected to one another by means of contact elements 7.
  • the distance between the Hinleitern 5 and the magnetic core 3 perpendicular to the Haupterstre- ckungsebene 100 is significantly less than the distance between the return conductors
  • the substrate 2 comprises a wafer 10, on which a first wafer
  • Oxide layer 1 1 is deposited. On the first oxide layer 1 1 is in a first substep of a second fabrication step, depositing a first metallization level in which the plurality of return conductors 6 are fabricated, the plurality of return conductors 6 being electrically isolated from each other. On this first metallization level, dielectric layers 12, 13 and contact elements 7 are deposited within the dielectric layers 12, 13. In a second sub-step of the second production step, a second metallization plane is deposited, in which the plurality of beacons 5 is generated. The leads 5 of the plurality of leads 5 are in turn electrically isolated from each other. On the second metallization level, a further dielectric layer 14 is deposited.
  • the dielectric layers 12, 13 and the further dielectric layer 14 preferably comprise an oxide, and more preferably silicon dioxide.
  • the plurality of return conductors 6 and the plurality of conductors 5 preferably comprise metal.
  • the return conductors 6 and the leads 5 are electrically conductively connected to one another by means of the contact elements 7, so that an excitation coil 4 is realized in the substrate 2, which extends parallel to the main extension plane 100 in the substrate 2.
  • These detection coils preferably comprise coil cross sections which are either parallel or perpendicular to the main extension plane 100.
  • the magnetic field sensor 1 can be produced in comparison to the prior art, in particular in a standard semiconductor manufacturing process and in particular in a CMOS process.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a magnetic field sensor 1 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 showing a plan view of the magnetic field sensor 1 shown in FIG. 1 along the arrow 101.
  • FIG. 2 shows only the plurality of directional conductors 5, the plurality of return conductors 6, the contact elements 7 and the magnetic core 3.
  • the forward conductors 5 are aligned substantially parallel to one another and spaced apart from one another. In the plane of the forward conductor 5, the various forward conductors 5 are each electrically insulated from one another, while in the plane of the return conductor 6, the individual return conductors 6 are electrically insulated from one another.
  • the leads 5 are with corresponding return conductors. 6 each electrically connected via the contact elements 7.
  • a Hinleiters 5 is connected to a return conductor 6, while another end of the Hinleiters 5 is connected to another return conductor 6.
  • the arrows 102 represent the magnetic flux generated by the Hinleitern 5, which is greater than the magnetic flux represented by the arrows 103 from the return conductors 6. This is illustrated by the different arrow size 102, 103.
  • the flux density generated in the magnetic core 3 is thus mainly induced by the forward conductor 5, while the return conductors 6 are mainly used for coil wiring of the excitation coil 4.
  • FIG. 3 shows a schematic side view of a return conductor 6, a lead 5, a contact element 7 and a magnetic core 3 of a magnetic field sensor 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 further shows a flux density 50, which is generated by a current flow in the return conductors 6, and a magnetic flux density 51, which is generated by an electrical current flow through the forward conductors 5.
  • the magnetic flux density depends comparatively strongly on the distance to the current-carrying conductor.
  • the magnetic flux density generated by the forward conductor 5 in the magnetic core 3 is thus significantly greater than the magnetic flux density generated by the return conductor 6 in the magnetic core 3, so that the magnetic flux densities of the return conductor 6 and the Hinleiters 5 do not compensate each other, and thus a net flux density in the magnetic core 3rd is generated, which for the

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

Es wird ein Magnetometer mit einem Substrat und einem Magnetkern vorgeschlagen, wobei das Substrat eine Anregungsspule zur Erzeugung eines magnetischen Flusses im Magnetkern aufweist und wobei die Anregungsspule einen Spulenquerschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Substrats ausgerichtet ist und wobei ferner der Magnetkern außerhalb des Spulenquerschnitts angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Maqnetfeldsensor und Verfahren zur Herstellung eines Maqnetfeldsensors Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Magnetfeldsensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche mikromechanischen Magnetfeldsensoren sind allgemein bekannt. Beispielsweise sind aus den Druckschriften DE 44 42 441 A1 und EP 1 052 519 B1 Magnetfeldsensoren vom sogenannten„Fluxgate"-Typ bekannt, welche ein Halbleitersubstrat, ein Anregungselement, zwei Erfassungsspulen und einen magnetischen Kern umfassen. Das Anregungselement umfasst dabei jeweils eine An- regungsspule, welche mit einem eine Erregungsfrequenz aufweisenden Wechselstrom betrieben wird, wodurch im Magnetkern ein magnetischer Fluss gemäß der magnetischen Hysterese (B-H-Kurve) der gleichen Frequenz erzeugt wird. Der Magnetkern umfasst ein ferromagnetisches Material, welcher durch das Anregungselement periodisch in magnetische Sättigung gebracht wird. Magnetische Sättigung bedeutet hierbei, dass ein zusätzliches äußeres Feld keine wesentliche
Erhöhung des magnetischen Flusses im Magnetkern erzeugt. Der magnetische Fluss im Magnetkern ist proportional zum Produkt aus magnetischer Permeabilität und Magnetfeld. Die Permeabilität ist im Sättigungsbereich demzufolge vergleichsweise klein, während sie beim Nulldurchgang der magnetischen Hystere- se vergleichsweise groß ist. Aufgrund der Nichtlinearität der Permeabilität verursacht ein vorhandenes zu vermessendes äußeres magnetisches Feld eine Verzerrung des magnetischen Flusses, welches mittels der Erfassungsspulen detek- tierbar ist. Die Erfassungsspulen sind dazu gegenläufig um den Magnetkern herum angeordnet, so dass die Summe der in den Erfassungsspulen durch den magnetischen Fluss im Magnetkern induzierten Induktionsströme bei Abwesenheit eines zu messenden äußeren Magnetfeldes gleich null ist. Beim Vorliegen eines zu messenden äußeren Magnetfelds enthält jeder der Induktionsströme aufgrund der nichtlinearen Permeabilität des ferromagnetischen Magnetkerns unterschiedliche Harmonische der Erregungsfrequenz, welche von dem äußeren Magnetfeld abhängen. Die Summe der Induktionsströme ist daher ungleich null und ein Maß für die Größe des zu messenden äußeren Magnetfelds. Gemäß dem Stand der Technik umfasst die Anregungsspule einen Spulenquerschnitt, welcher senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene eines Substrats der Anordnung ausgerichtet ist, wobei der Spulenquerschnitt von dem Magnetfeld mittig durchsetzt ist. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass die flussleitende Struktur nicht in einem Standard-CMOS-Prozess in die Anordnung implementierbar ist.
Aufgrund der im CMOS-Prozess unüblichen Materialien Nickel und Eisen besteht die erhöhte Gefahr von Kontamination, so dass dieser Schritt in vielen CMOS- Linien nicht anwendbar. Gemäß dem Stand der Technik ist darüberhinaus eine Anregungsspule mit einem zur Haupterstreckungsebene parallelen Spulenquer- schnitt bekannt. Aufgrund der planaren Bauweise dieser Anregungsspule ist die
Realisierung eines derartigen Magnetfeldsensors vergleichsweise platz- und somit kostenaufwendig.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Magnetfeldsensor und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine vergleichsweise bauraumkompakte und somit kosteneffiziente Realisierung eines Magnetfeldsensor ermöglicht wird, wobei gleichzeitig eine Kontamination bei der
Herstellung des Magnetfeldsensor durch Fremdmaterialien, insbesondere beim Einbringen des Magnetkerns, ausgeschlossen wird. Der erfindungsgemäße Magnetfeldsensor ist dadurch vorteilhafterweise in einem Standardhalbleiterher- stellungsprozess, insbesondere in einem CMOS-Prozess herstellbar. Dies wird dadurch erreicht, dass die Anregungsspule einen Spulenquerschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats ausgerichtet ist, wobei der Magnetkern in radialer Richtung des Spulenquerschnitts außerhalb des Spulenquerschnitts vorzugsweise auf dem Substrat angeordnet wird. Dies hat den Vorteil, dass die Herstellung elektrischer und elekt- ronischer Strukturen im Substrat und insbesondere die Herstellung von Anre- gungs- und/oder Detektionsspulen im Substrat unabhängig von der Anordnung des Magnetkerns auf dem Substrat erfolgt und somit in Standardhalbleiterherstellungsverfahren, insbesondere in einem CMOS-Prozess realisierbar ist. Das Einbringen von Fremdpartikeln in das Substrat wird dabei ausgeschlossen. Der Magnetkern wird insbesondere erst nach dem Versiegeln des Substrats auf einer Oberfläche des Substrats angeordnet. Der Begriff„Spulenquerschnitt" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere diejenige Fläche der Anregungsspule, welche senkrecht zu dem von der Anregungsspule induzierten Magnetfeld ausgerichtet ist und durch die Windungen der Anregungsspule nach Außen begrenzt wird. In vorteilhafter weise wird trotz der Anordnung des Magnet- kerns außerhalb der Anregungsspule durch die Anregungsspule ein magnetischer Fluss im Magnetkern induziert, welche für Sensoranordnung gemäß des „Fluxgate"-Sensorprinzips zur Verfügung steht. Das Substrat umfasst in jeder beliebigen Ausführungsform vorzugsweise ein Halbleitersubstrat und besonders bevorzugt ein Siliziumsubstrat.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Magnetkern senkrecht zur Haupterstreckungsebene außerhalb des Spulenquerschnitts und vorzugsweise auf einer, insbesondere äußeren Oberfläche des Substrats angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird somit eine vergleichsweise einfache und kostensparende Herstellung des Magnetfeldsensors ermöglicht, indem der Magnetkern nach der Herstellung der elektrischen und elektronischen Strukturen im Substrat, insbesondere in einem Standard-CMOS-Prozess, einfach auf bzw. senkrecht zur Haupterstreckungsebene über der Anregungsspule angeordnet wird. Dies wird vorzugsweise in einem eigenständigen Herstellungsverfahren durchgeführt. Eine Oberfläche im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst ins- besondere eine planare Fläche des Substrats und/oder eine Einbuchtung auf einer Oberfläche des Substrats, in welche der Magnetkern eingesetzt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Substrat einen Schichtaufbau umfasst, wobei die Anregungsspule eine Mehrzahl von Hin- leitern und eine Mehrzahl von Rückleitern umfasst, wobei die Mehrzahl von Hinleitern und die Mehrzahl von Rückleitern vorzugsweise in verschiedenen Schich- - A - ten des Schichtaufbaus senkrecht zur Haupterstreckungsebene und/oder auf verschiedenen Seiten des Substrats angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist somit, dass die Anregungsspule in Standardhalbleiterherstellungsverfahren herstellbar ist, wobei die Hinleiter und die Rückleiter in verschiedenen Metallisie- rungsebenen realisiert werden, welche vorzugsweise mittels elektrischen Kontaktelementen, sogenannter„Vias", miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht eine vergleichsweise kosteneffiziente Herstellung des Magnetfeldsensors. Die Rückleiter dienen insbesondere dazu, die einzelnen Hinleiter der Mehrzahl von Hinleitern miteinander elektrisch leitfähig zu verbinden. Besonders bevorzugt sind die Mehrzahl von Hinleitern auf der Rückseite des Substrats angeordnet. In vorteilhafter weise ist somit der Abstand zwischen Hin- und Rückleiter vergleichsweise groß, so dass ein größeres elektrisches Feld erzielt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass senkrecht zur Haupterstreckungsebene eine zumindest teilweise Überdeckung der Mehrzahl von Hinleitern durch den Magnetkern vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise wird somit von der Anregungsspule und insbesondere von einem Stromfluss durch die Hinleiter ein magnetischer Fluss in dem Magnetkern induziert. Der Magnetkern wird dabei vorzugsweise wechselweise in magnetische Sättigung getrieben und steht somit für Detektion eines äußeren Magnetfeldes gemäß dem„Fluxgate"-
Prinzip zur Verfügung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass senkrecht zur Haupterstreckungsebene die Mehrzahl von Hinleitern im Wesentlichen zwischen dem Magnetkern und der Mehrzahl von Rückleitern angeordnet ist. In vorteilhafter Weise ist somit der Abstand zwischen dem Magnetkern und den Hinleitern deutlich geringer als der Abstand zwischen dem Magnetkern und den Rückleitern, so dass der magnetische Fluss, welcher von den Hinleitern am Ort des Magnetkerns erzeugt wird, deutlich größer ist als der magnetische Fluss, welcher von den Rückleitern im Bereich des Magnetkerns erzeugt wird. Der resultierende magnetische Gesamtfluss wird somit durch den von den Hinleitern erzeugten magnetischen Fluss bestimmt und ist ungleich null, so dass der Magnetkern durch einen Stromfluss in der Anregungsspule in magnetische Sättigung gebracht wird. Der Magnetkern umfasst vorzugsweise ein weichmagnetisches Ma- terial und insbesondere eine Eisen-Nickel-Legierung. Der Magnetkern lässt sich daher vergleichsweise einfach magnetisieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Magnetfeldsensor Detektionsspulen zum Auslesen eines magnetischen Flusses im Magnetkern aufweist, wobei die Detektionsspulen vorzugsweise Spulenquer- schnitte umfassen, welche parallel und/oder senkrecht zur Haupterstreckungs- ebene ausgerichtet sind. Die Detektionsspulen sind vorzugsweise gegensinnig zueinander angeordnet, so dass der von der Anregungsspule im Magnetkern induzierte magnetische Fluss zu elektrischen Detektionsströmen in den Detektionsspulen führt, welche sich bei Abwesenheit eines zu messenden äußeren Magnetfeldes gegenseitig aufheben. Bei der Anwesenheit eines zu messenden äußeren Magnetfeldes wird die zusätzliche vektorielle Komponente dieses äußeren Magnetfeldes ein resultierendes Signal in den Detektionsspulen induzieren, welches proportional zum zu messenden äußeren Magnetfeld ist. Die Spulenquerschnitte der Detektionsspulen sind entweder parallel oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet. In vorteilhafter weise wird somit entweder eine vergleichsweise bauraumkompakte Anordnung der Detektionsspulen mit Spulenquerschnitt senkrecht zur Haupterstreckungsebene, ähnlich wie bei den Anregungsspulen, realisiert, wobei der Magnetkern insbesondere außerhalb des Spulenquerschnitts angeordnet ist oder es wird eine vergleichsweise einfache Spulenanordnung auf der Oberfläche des Substrats realisiert, wobei die Spulenquerschnitte in diesem Fall im wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet sind. Die Detektionsspulen sind üblicherweise deutlich kleiner als die Anregungsspulen ausgebildet, so dass der zusätzlich benötigte Bauraum bei einem zur Haupterstreckungsebene parallelen Spulenquerschnitt vergleichswei- se klein ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass senkrecht zur Haupterstreckungsebene zwischen den Hinleitern und Rückleitern Kontaktelemente und/oder dielektrische Schichten angeordnet sind. In vorteilhafter Weise werden die Hinleiter und die Rückleiter durch die Kontaktelemente elektrisch miteinander kontaktiert, wobei die Kontaktelemente, insbesondere sogenannte„Vi- as", umfassen, welche verschiedene Metallisierungsebenen im Halbleiterherstel- lungsprozess miteinander verbinden. Die dielektrischen Schichten sind vorzugsweise dazu vorgesehen, die Hinleiter von den jeweiligen Rückleitern im Spulen- querschnitt voneinander elektrisch zu isolieren. Die dielektrischen Schichten umfassen insbesondere Oxidschichten, welche standardmäßig zwischen verschie- denen Metallisierungsebenen im Halbleiterherstellungsprozess angeordnet werden. In vorteilhafter weise ist somit eine vergleichsweise kostengünstige Herstellung der Anregungsspule in Standardhalbleiterherstellungsverfahren möglich. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors, wobei in einem ersten Herstellungsschritt das Substrat bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Herstellungsschritt die Anregungsspule im Substrat hergestellt wird und wobei in einem dritten Herstellungsschritt der Magnetkern in radialer Richtung des Spulenquerschnitts außerhalb des Spulenquerschnitts angeordnet wird. Im Vergleich zum Stand der Technik wird somit eine deutlich kostengünstigere Herstellung eines vergleichsweise bau- raumkompakten Magnetfeldsensors ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass der erste und zweite Herstellungsschritt in Standardhalbleiterherstellungsprozes- sen, insbesondere in einem Standard CMOS-Prozess realisierbar sind, so dass lediglich beim dritten Herstellungsschritt ein zusätzliches Verfahren benötigt wird, in welchem lediglich der Magnetkern im Bereich der Anregungsspule auf dem Substrat angeordnet werden muss. Insbesondere wird die Anordnung des Magnetkerns während der Herstellung der Anregungsspule nicht benötigt, so dass eine Kontamination des Halbleitermaterials durch Magnetkernmaterialien verhin- dert wird. In vorteilhafter Weise wird trotz der Anordnung des Magnetkerns außerhalb der Anregungsspule durch die Anregungsspule ein magnetischer Fluss im Magnetkern induziert, welche für Sensoranordnung gemäß des„Fluxgate"- Sensorprinzips zur Verfügung steht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im dritten Herstellungsschritt der Magnetkern senkrecht zur Haupterstreckungsebene außerhalb des Spulenquerschnitts und vorzugsweise auf einer, insbesondere äußeren Oberfläche des Substrats angeordnet wird, so dass der dritte Herstellungsschritt vergleichsweise einfach und kostengünstig durchführbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem ersten Teilschritt des zweiten Herstellungsschrittes die Mehrzahl von Rückleitern erzeugt wird, dass in einem zweiten Teilschritt des zweiten Herstellungsschrittes die Mehrzahl von Hinleitern erzeugt wird und/oder dass in einem dritten TeN- schritt des zweiten Herstellungsschrittes eine Mehrzahl von Kontaktelementen und/oder eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten im Substrat erzeugt wer- den. Der dritte Teilschritt wird dabei vorzugsweise vor, während und/oder nach dem ersten oder zweiten Teilschritt durchgeführt. Besonders bevorzugt wird der erste, zweite und/oder dritte Teilschritt mehrfach ausgeführt. In vorteilhafter Weise wird die Anregungsspule somit in einem Standardhalbleiterherstellungspro- zess herstellbar, wobei verschiedene Metallisierungsschichten nacheinander auf dem Substrat abgeschieden werden. In einer unteren Metallisierungsebene wird dabei im Rahmen des ersten Teilschritts die Mehrzahl von Rückleitern erzeugt, welche jeweils voneinander elektrisch isoliert sind. In einem späteren zweiten Teilschritt wird dann eine weitere Metallisierungsebene auf dem Substrat abge- schieden, in welcher die Mehrzahl von Hinleitern erzeugt wird. Die Hinleiter sind dabei voneinander elektrisch isoliert. In vorteilhafter Weise werden die Rückleiter und die Hinleiter, welche in verschiedenen Metallisierungsebenen angeordnet sind, durch die Kontaktelemente, sogenannte Vias, miteinander elektrisch leitfähig verbunden. Im Inneren der Anregungsspule werden die Rückleiter und die entsprechenden Hinleiter durch die dielektrischen Schichten voneinander elektrisch isoliert. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass während des zweiten Herstellungsschrittes auch die Detektionsspulen des Magnetfeldsensors hergestellt werden. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Magnetfeldsensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 eine schematische Aufsicht eines Magnetfeldsensors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Figur 3 eine schematische Seitenansicht einer Anregungsspule und eines Magnetkerns eines Magnetfeldsensors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal be- nannt bzw. erwähnt.
In Figur 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Magnetfeldsensors 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Magnetfeldsensor 1 umfasst ein Substrat 2, in welchem eine Anre- gungsspule 4 angeordnet ist, bevorzugt ein Halbleitersubstrat und besonders bevorzugt ein Siliziumsubstrat. Die Anregungsspule 4 weist einen Spulenquerschnitt 4' auf, welcher senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene 100 des Substrats 2 ausgerichtet ist und von den Windungen der Anregungsspule 4 begrenzt wird. Im Bereich der Anregungsspule 4 ist auf einer Oberfläche 2' des Substrats 2 ein Magnetkern 3 derart angeordnet, dass sich der Magnetkern 3 in radialer
Richtung des Spulenquerschnitts 4' außerhalb des Spulenquerschnitts 4' befindet. Die Anregungsspule 4 umfasst Hinleiter 5 und Rückleiter 6, welche mittels Kontaktelementen 7 elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind. Der Abstand zwischen den Hinleitern 5 und dem Magnetkern 3 senkrecht zur Haupterstre- ckungsebene 100 ist deutlich geringer, als der Abstand zwischen den Rückleitern
6 und dem Magnetkern 3 senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100, da die Hinleiter 5 im Wesentlichen zwischen dem Magnetkern 3 und den Rückleitern 6 senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 angeordnet sind. Bei einem Strom- fluss durch die Anregungsspule 4 wird in dem Magnetkern 3 ein magnetischer Fluss einmal durch die Hinleiter 5 und einmal durch die Rückleiter 6 erzeugt. Da der Abstand zwischen den Hinleitern 5 und dem Magnetkern 3 deutlich geringer ist, wird bei gleichem Stromfluss durch die Rück- und Hinleiter 5, 6 der von den Hinleitern 5 im Magnetkern 3 induzierte magnetische Fluss deutlich größer als der von den Rückleitern 6 im Magnetkern 3 erzeugte magnetische Fluss sein. Ein Stromfluss durch die Anregungsspule 4 erzeugt somit einen resultierenden magnetischen Fluss im Magnetkern 3, wodurch der Magnetkern 3 insbesondere in eine magnetische Sättigung getrieben wird und für Sensoranordnungen gemäß des„Fluxgate"-Sensorprinzips (auch Förster-Sonde genannt) zur Verfügung steht. Die Anregungsspule 4 ist in einen Mehrschichtaufbau im Substrat 2 aufge- baut. Das Substrat 2 umfasst dazu einen Wafer 10, auf welchem eine erste
Oxidschicht 1 1 abgeschieden wird. Auf der ersten Oxidschicht 1 1 wird in einem ersten Teilschritt eines zweiten Herstellungsschritts eine erste Metallisierungsebene abgeschieden, in welcher die Mehrzahl von Rückleitern 6 hergestellt wird, wobei die Mehrzahl von Rückleitern 6 voneinander elektrisch isoliert ist. Auf dieser ersten Metallisierungsebene werden dielektrische Schichten 12, 13 und Kon- taktelemente 7 innerhalb der dielektrischen Schichten 12, 13 abgeschieden. In einem zweiten Teilschritt des zweiten Herstellungsschrittes wird eine zweite Metallisierungsebene abgeschieden, in welcher die Mehrzahl von Hinleitern 5 erzeugt wird. Die Hinleiter 5 der Mehrzahl von Hinleitern 5 sind wiederum elektrisch voneinander isoliert. Auf der zweiten Metallisierungsebene wird eine weitere die- lektrische Schicht 14 abgeschieden. Die dielektrischen Schichten 12, 13 und die weitere dielektrische Schicht 14 umfassen bevorzugt ein Oxid und besonders bevorzugt Siliziumdioxid. Die Mehrzahl von Rückleitern 6 und die Mehrzahl von Hinleitern 5 umfassen vorzugsweise Metall. Die Rückleiter 6 und die Hinleiter 5 sind mittels der Kontaktelemente 7, sogenannte„Vias" elektrisch leitfähig miteinander verbunden, so dass im Substrat 2 eine Anregungsspule 4 realisiert wird, welche sich parallel zur Haupterstreckungsebene 100 im Substrat 2 erstreckt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Magnetfeldsensor 1 Detektionsspulen umfasst, welche in Figur 1 nicht dargestellt sind und zur Detektion eines im Magnetkern 3 durch ein zu messendes äußeres Feld, beispielsweise ein Erdmagnetfeld oder ein von einem Prüfkörper ausgehendes Magnetfeld, vorgesehen sind. Diese Detektionsspulen umfassen vorzugsweise Spulenquerschnitte, welche entweder parallel oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 ausgerichtet sind. Der Magnetfeldsensor 1 ist im Vergleich zum Stand der Technik insbesondere in einem Standardhalbleiterherstellungsverfahren und insbesondere in einem CMOS- Prozess herstellbar.
In Figur 2 ist eine schematische Aufsicht eines Magnetfeldsensors 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei in Figur 2 eine Aufsicht des in Figur 1 dargestellten Magnetfeldsensors 1 entlang des Pfeils 101 dargestellt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigt die Figur 2 dabei lediglich die Mehrzahl von Hinleitern 5, die Mehrzahl von Rückleitern 6, die Kontaktelemente 7 und den Magnetkern 3. Die Hinleiter 5 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und voneinander beabstandet. In der Ebene der Hinleiter 5 sind die verschiedenen Hinleiter 5 jeweils voneinander elektrisch iso- liert, während in der Ebene der Rückleiter 6 die einzelnen Rückleiter 6 voneinander elektrisch isoliert sind. Die Hinleiter 5 sind mit entsprechenden Rückleitern 6 jeweils über die Kontaktelemente 7 elektrisch verbunden. Dabei ist jeweils ein Ende eines Hinleiters 5 mit einem Rückleiter 6 verbunden, während ein anderes Ende des Hinleiters 5 mit einem anderen Rückleiter 6 verbunden ist. Der Magnetkern 3, welcher die Hinleiter 5 und die Rückleiter 6 zumindest teilweise senk- recht zur Haupterstreckungsebene 100 überdeckt, ist als gestrichelte Linie schematisch dargestellt. Die Pfeile 102 repräsentieren den von den Hinleitern 5 erzeugten magentischen Fluss, welcher größer als der durch die Pfeile 103 repräsentierte magentische Fluss ausgehend von den Rückleitern 6 ist. Dies wird durch die unterschiedliche Pfeilgröße 102, 103 verdeutlicht. Die im Magnetkern 3 erzeugte Flussdichte wird somit hauptsächlich durch die Hinleiter 5 induziert, während die Rückleiter 6 hauptsächlich zur Spulenverdrahtung der Anregungsspule 4 dienen.
In Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht eines Rückleiters 6, eines Hinlei- ters 5, eines Kontaktelementes 7 und eines Magnetkerns 3 eines Magnetfeldsensors 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figur 3 zeigt darüber hinaus eine Flussdichte 50, welche durch einen Stromfluss in den Rückleitern 6 erzeugt wird und eine magnetische Flussdichte 51 , welcher durch einen elektrischen Stromfluss durch die Hinleiter 5 erzeugt wird. Die magnetische Flussdichte hängt vergleichsweise stark vom Abstand zum stromführenden Leiter ab. Die vom Hinleiter 5 im Magnetkern 3 erzeugte magnetische Flussdichte ist somit deutlich größer als die vom Rückleiter 6 im Magnetkern 3 erzeugte magnetische Flussdichte, so dass sich die magnetischen Flussdichten des Rückleiters 6 und des Hinleiters 5 nicht gegenseitig kompensieren, und somit eine Nettoflussdichte im Magnetkern 3 erzeugt wird, welche für die
Sensorfunktion gemäß des„Fluxgate"-Sensorprinzip des Magnetometers 1 zur Verfügung steht.

Claims

Ansprüche
1. Magnetfeldsensor (1 ) mit einem Substrat (2) und einem Magnetkern (3), wobei das Substrat (2) eine Anregungsspule (4) zur Erzeugung eines magnetischen Flusses im Magnetkern (3) aufweist und wobei die Anregungsspule (4) einen Spulenquerschnitt (4') aufweist, welcher im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene (100) des Substrats (2) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (3) in radialer Richtung des Spulenquerschnitts (4') außerhalb des Spulenquerschnitts (4') angeordnet ist.
2. Magnetfeldsensor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (3) senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) außerhalb des Spulenquerschnitts (4') und vorzugsweise auf einer, insbesondere äußeren Oberfläche (2') des Substrats (2) angeordnet ist.
3. Magnetfeldsensor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) einen Schichtaufbau umfasst, wobei die Anregungsspule (4) eine Mehrzahl von Hinleitern (5) und eine Mehrzahl von Rückleitern (6) umfasst, wobei die Mehrzahl von Hinleitern (5) und die Mehrzahl von Rückleitern (6) vorzugsweise in verschiedenen Schichten des
Schichtaufbaus senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) und/oder auf verschiedenen Seiten des Substrats (2) angeordnet sind.
4. Magnetfeldsensor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) eine zumindest teilweise Überdeckung der Mehrzahl von Hinleitern (5) durch den Magnetkern (3) vorgesehen ist.
5. Magnetfeldsensor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) die Mehrzahl von Hinleitern (5) im Wesentlichen zwischen dem Magnetkern (3) und der Mehrzahl von Rückleitern (6) angeordnet ist.
6. Magnetfeldsensor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetometer (1 ) Detektionsspulen zur Detektion eines magnetischen Flusses im Magnetkern (3) aufweist, wobei die Detektionsspulen vorzugsweise Detektionsspulenquerschnitte aufweisen, welche parallel und/oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) ausgerichtet sind.
7. Magnetfeldsensor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) zwischen den Hinleitern (5) und Rückleitern (6) Kontaktelemente (7) und/oder dielektrische Schichten (8) angeordnet sind.
8. Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors (1 ) nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Herstellungsschritt das Substrat (2) bereitgestellt wird, dass in einem zweiten Herstellungsschritt die Anregungsspule (4) im Substrat (2) hergestellt wird und dass in einem dritten Herstellungsschritt der Magnetkern
(3) in radialer Richtung des Spulenquerschnitts (4') außerhalb des Spulenquerschnitts (4') angeordnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Her- Stellungsschritt der Magnetkern (3) senkrecht zur Haupterstreckungsebene
(100) außerhalb des Spulenquerschnitts (4') und vorzugsweise auf einer, insbesondere äußeren Oberfläche des Substrats (2) angeordnet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Teilschritt des zweiten Herstellungsschrittes die Mehrzahl von Rückleitern (6) erzeugt wird, dass in einem zweiten Teilschritt des zweiten Herstellungsschrittes die Mehrzahl von Hinleitern (5) erzeugt wird und/oder dass in einem dritten Teilschritt des zweiten Herstellungsschrittes eine Mehrzahl von Kontaktelementen (7) und/oder eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten (8) im Substrat (2) erzeugt werden.
PCT/EP2010/060780 2009-08-21 2010-07-26 Magnetfeldsensor und verfahren zur herstellung eines magnetfeldsensors WO2011020678A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020127004315A KR101762977B1 (ko) 2009-08-21 2010-07-26 자기장 센서 및 이의 제조 방법
JP2012525113A JP5619163B2 (ja) 2009-08-21 2010-07-26 磁界センサおよび磁界センサ製造方法
US13/321,759 US9030198B2 (en) 2009-08-21 2010-07-26 Magnetic field sensor and method for producing a magnetic field sensor
CN201080037050.7A CN102483445B (zh) 2009-08-21 2010-07-26 磁场传感器和用于制造磁场传感器的方法
EP10737555.2A EP2467727B1 (de) 2009-08-21 2010-07-26 Magnetfeldsensor und verfahren zur herstellung eines magnetfeldsensors

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009028815.5 2009-08-21
DE102009028815A DE102009028815A1 (de) 2009-08-21 2009-08-21 Magnetfeldsensor und Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011020678A1 true WO2011020678A1 (de) 2011-02-24

Family

ID=42732599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/060780 WO2011020678A1 (de) 2009-08-21 2010-07-26 Magnetfeldsensor und verfahren zur herstellung eines magnetfeldsensors

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9030198B2 (de)
EP (1) EP2467727B1 (de)
JP (1) JP5619163B2 (de)
KR (1) KR101762977B1 (de)
CN (1) CN102483445B (de)
DE (1) DE102009028815A1 (de)
TW (1) TWI504914B (de)
WO (1) WO2011020678A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009047624A1 (de) 2009-12-08 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Magnetfeldsensor
DE102012204835A1 (de) 2012-03-27 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Sensor, Verfahren zum Herstellen eines Sensors und Verfahren zum Montieren eines Sensors
DE102012205268A1 (de) 2012-03-30 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen von zumindest einer Kontaktierungsfläche eines Bauelementes und Sensor zum Aufnehmen einer Richtungskomponente einer gerichteten Messgröße
US9229066B2 (en) 2013-08-15 2016-01-05 Texas Instruments Incorporated Integrated fluxgate magnetic sensor and excitation circuitry
US11092656B2 (en) * 2015-05-12 2021-08-17 Texas Instruments Incorporated Fluxgate magnetic field detection method and circuit
CN106341764B (zh) * 2015-07-10 2020-12-01 罗伯特·博世有限公司 微机械声转换器装置以及相应的制造方法
US9577185B1 (en) * 2016-04-28 2017-02-21 Texas Instruments Incorporated Fluxgate device with low fluxgate noise
EP3382409B1 (de) * 2017-03-31 2022-04-27 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Baugruppenträger mit integriertem flux-gate-sensor
EP3477322B1 (de) 2017-10-27 2021-06-16 Melexis Technologies SA Magnetischer sensor mit integriertem solenoid
US20220271570A1 (en) * 2021-02-24 2022-08-25 Aira, Inc. Integrated transmitter-transformer for wireless charging

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4442441A1 (de) 1994-01-31 1995-08-03 Fraunhofer Ges Forschung Miniaturisierte Spulenanordnung hergestellt in Planartechnologie zur Detektion von ferromagnetischen Stoffen
US5831431A (en) * 1994-01-31 1998-11-03 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Miniaturized coil arrangement made by planar technology, for the detection of ferromagnetic materials
EP1052519B1 (de) 1999-05-12 2005-06-01 Asulab S.A. Magnetischer F?hler hergestellt auf einem halbleitenden Substrat

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69925573T2 (de) 1999-05-12 2006-04-27 Asulab S.A. Magnetischer F?hler hergestellt auf einem halbleitenden Substrat
US6535098B1 (en) * 2000-03-06 2003-03-18 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Integrated helix coil inductor on silicon
US20030004301A1 (en) 2000-11-03 2003-01-02 Dietmar Wandel Method of spinning, spooling, and stretch texturing polyester filaments and polyester filaments thereby produced
JP3835354B2 (ja) 2001-10-29 2006-10-18 ヤマハ株式会社 磁気センサ
KR20050035251A (ko) 2002-08-01 2005-04-15 젠트론 아크티엔게젤샤프트 자기장 센서 및 자기장 센서의 작동 방법
JP4186593B2 (ja) * 2002-11-13 2008-11-26 松下電工株式会社 Ｄｃブラシレスモータ及びそれを備えたｄｃポンプ
JP4487710B2 (ja) 2004-09-28 2010-06-23 ヤマハ株式会社 センサ及び同センサを用いた物理量の測定方法
FR2891917B1 (fr) 2005-10-07 2008-01-11 Billanco Capteurs de champ magnetique et de courant, procede de commande et noyau magnetique pour ces capteurs
JP2008288071A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Fujikura Ltd 磁気近接スイッチ
US20100259349A1 (en) * 2009-04-09 2010-10-14 Qualcomm Incorporated Magnetic Film Enhanced Inductor
CN202929182U (zh) * 2012-11-20 2013-05-08 林志娟 一种磁传感器结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4442441A1 (de) 1994-01-31 1995-08-03 Fraunhofer Ges Forschung Miniaturisierte Spulenanordnung hergestellt in Planartechnologie zur Detektion von ferromagnetischen Stoffen
US5831431A (en) * 1994-01-31 1998-11-03 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Miniaturized coil arrangement made by planar technology, for the detection of ferromagnetic materials
EP1052519B1 (de) 1999-05-12 2005-06-01 Asulab S.A. Magnetischer F?hler hergestellt auf einem halbleitenden Substrat

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHIESI L ET AL: "CMOS planar 2D micro-fluxgate sensor", SENSORS AND ACTUATORS A, ELSEVIER SEQUOIA S.A., LAUSANNE, CH LNKD- DOI:10.1016/S0924-4247(99)00360-X, vol. 82, no. 1-3, 1 May 2000 (2000-05-01), pages 174 - 180, XP004198258, ISSN: 0924-4247 *
CHOI S O ET AL: "An integrated micro fluxgate magnetic sensor", SENSORS AND ACTUATORS A, ELSEVIER SEQUOIA S.A., LAUSANNE, CH LNKD- DOI:10.1016/S0924-4247(97)80066-0, vol. 55, no. 2, 31 July 1996 (1996-07-31), pages 121 - 126, XP004049672, ISSN: 0924-4247 *
WON-YOUL CHOI ET AL: "Two-axis micro fluxgate sensor on single chip", MICROSYSTEM TECHNOLOGIES ; MICRO AND NANOSYSTEMS INFORMATION STORAGE AND PROCESSING SYSTEMS, SPRINGER, BERLIN, DE LNKD- DOI:10.1007/S00542-005-0060-4, vol. 12, no. 4, 1 March 2006 (2006-03-01), pages 352 - 356, XP019349542, ISSN: 1432-1858 *

Also Published As

Publication number Publication date
TW201109699A (en) 2011-03-16
CN102483445A (zh) 2012-05-30
DE102009028815A1 (de) 2011-02-24
KR101762977B1 (ko) 2017-07-28
CN102483445B (zh) 2014-08-13
TWI504914B (zh) 2015-10-21
EP2467727A1 (de) 2012-06-27
US20120126799A1 (en) 2012-05-24
EP2467727B1 (de) 2013-09-11
US9030198B2 (en) 2015-05-12
JP2013502565A (ja) 2013-01-24
KR20120062721A (ko) 2012-06-14
JP5619163B2 (ja) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2467727B1 (de) Magnetfeldsensor und verfahren zur herstellung eines magnetfeldsensors
DE102016122172B4 (de) Sensorkopf für einen Kraft- oder Drehmomentsensor
EP1105878B1 (de) Speicherzellenanordnung und verfahren zu deren herstellung
DE60037790T2 (de) Magnetisches messsystem mit irreversibler charakteristik, sowie methode zur erzeugung, reparatur und verwendung eines solchen systems
DE102009007479A1 (de) Dünnfilm-Magnetsensor
DE4031560A1 (de) Stromsensor, multiplizierer, kopplungselement
DE112009002077T5 (de) Verfahren und Vorrichtungen für einen integrierten Schaltkreis mit integrierter Energiespeichervorrichtung
DE19649265C2 (de) GMR-Sensor mit einer Wheatstonebrücke
DE102017120052A1 (de) Magnetfelderfassungsvorrichtung
DE102021105498A1 (de) Magnetfelderfassungsvorrichtung und stromerfassungsvorrichtung
DE102007032299A1 (de) Sensor, insbesondere zur Magnetfeldmessung
EP1314165B1 (de) Speicherzellenanordnung und verfahren zu deren herstellung
DE102010038287B4 (de) Magnetfeld-Sensorvorrichtung, entsprechendes Herstellungsverfahren und Magnetfeld-Messverfahren
DE102020130287A1 (de) Magnetfeld-erfassungsgerät und stromerfassungsgerät
EP0676622B1 (de) Positionssensor
DE102009028854B4 (de) Spulendesign für miniaturisierte Fluxgate-Sensoren
EP1425765B1 (de) Magnetisches bauelement
EP2333567A2 (de) Vorrichtung zur Strommessung
DE4442441C2 (de) Miniaturisierte Spulenanordnung hergestellt in Planartechnologie zur Detektion von ferromagnetischen Stoffen
DE102020130296A1 (de) Magnetfeld-erfassungsgerät und stromerfassungsgerät
EP1425754B1 (de) Kompensation eines magnetischen biasfeldes in einer speicherschicht einer magnetoresistiven speicherzelle
DE102018120192A1 (de) Magnetsensor
WO2003065024A2 (de) Gmr-sensoranordnung und synthetischer anti-ferromagnet dafür
DE102017130752B4 (de) Magnetsensor
DE4018149A1 (de) Einrichtung zur beruehrungslosen ermittlung des drehmomentes eines rotierenden, tordierten zylinderfoermigen koerpers

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080037050.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10737555

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010737555

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13321759

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127004315

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012525113

Country of ref document: JP