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JP5772441B2 - Manufacturing method of angle detection sensor - Google Patents
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Description

本発明は、角度検出センサの製造方法に関する。 The present invention relates to a process for the preparation of the angle detection sensor.

既知の技術として、フリー磁性層とピン磁性層とを有するGMR素子(Giant Magneto Resistance;GMR)やTMR素子(Tunneling Magneto Resistance;TMR)を用いて物体の回転角を検出する磁気センサが知られている。これらの素子では1方向に固定されたピン磁性層の磁化方向と外部磁場に影響されるフリー磁性層の磁化方向との違いにより、素子の出力が変動することで角度を検出することができる。   As a known technique, a magnetic sensor that detects a rotation angle of an object using a GMR element (Giant Magneto Resistance; GMR) or a TMR element (Tunneling Magneto Resistance; TMR) having a free magnetic layer and a pinned magnetic layer is known. Yes. In these elements, the angle can be detected by changing the output of the element due to the difference between the magnetization direction of the pinned magnetic layer fixed in one direction and the magnetization direction of the free magnetic layer affected by the external magnetic field.

通常、ピン磁性層の磁化方向は、磁場を印加しながら300℃程度でアニールすることで決定される(例えば、特許文献1参照)。この場合、複数の素子を形成したウェハ全体に磁場を印加しつつ各ピン磁性層の着磁を行うので、ピン磁性層の磁化方向は1ウェハ内で全て同じ方向となる。このため、出力信号はcos曲線またはsin曲線のいずれか一方となり、1素子での360°検出はできない。   Usually, the magnetization direction of the pinned magnetic layer is determined by annealing at about 300 ° C. while applying a magnetic field (see, for example, Patent Document 1). In this case, since each pin magnetic layer is magnetized while applying a magnetic field to the entire wafer on which a plurality of elements are formed, the magnetization directions of the pin magnetic layers are all the same in one wafer. For this reason, the output signal is either a cos curve or a sin curve, and 360 ° detection with one element cannot be performed.

そこで、360°の検出を可能とするために2つのチップをピン磁性層の磁化の向きが90°異なるように配置することで、cos曲線とsin曲線とが得られる構造が必要となる。この構造を実現するため、従来では、上述のように1ウェハに同じ磁化方向のピン磁性層を持つ素子を複数形成し、ウェハを素子毎にチップ状に分割した後、ピン磁性層の磁化方向が互いに90°となるように2つのチップをパッケージ化していた。   Therefore, in order to enable detection at 360 °, a structure in which the cos curve and the sin curve are obtained by arranging the two chips so that the magnetization directions of the pinned magnetic layers are different by 90 ° is required. In order to realize this structure, conventionally, as described above, a plurality of elements having pin magnetic layers having the same magnetization direction are formed on one wafer, and the wafer is divided into chips for each element. The two chips were packaged so that the angles are 90 ° to each other.

特許第4292128号公報Japanese Patent No. 4292128

しかしながら、上記従来の技術では、1枚のウェハに同じ磁化の向きのチップを多数形成するため、同じ磁化の向きのチップの数が多くなるために、コストアップに繋がるという問題があった。また、ピン磁性層の磁化方向が互いに90°となるようにチップの向きを制御しなければならず、組み付け誤差によって回転の検出精度が低下する可能性があった。このため、1ウェハに多くの磁化方向を設ける、ピン磁性層多極化の技術が求められている。   However, in the above conventional technique, since a large number of chips having the same magnetization direction are formed on one wafer, the number of chips having the same magnetization direction is increased, leading to an increase in cost. In addition, the orientation of the chip has to be controlled so that the magnetization directions of the pinned magnetic layers are 90 ° to each other, and there is a possibility that the rotation detection accuracy may be reduced due to an assembly error. For this reason, there is a need for a pin magnetic layer multipolar technique that provides many magnetization directions in one wafer.

本発明は上記点に鑑み、1つの基板に設けた複数の磁気抵抗素子部のピン磁性層を異なる方向に着磁させることができる角度検出センサの製造方法を提供することを目的とする The present invention has been made in view of the above point, the purpose thereof is to provide a method of manufacturing an angle detection sensor of the plurality of pins magnetic layer of the magnetoresistive element portion provided in a single substrate can be magnetized in different directions.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一面(13)とこの一面(13)の反対側の他面(14)とを有する基板(10)を備えている。また、外部の磁場の影響を受けて磁化の向きが変化するフリー磁性層(22c)と、磁化の向きが固定されたピン磁性層(22a)と、を有し、基板(10)の一面(13)の上方に形成された複数の磁気抵抗素子部(22)を備えている。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a substrate (10) having one surface (13) and the other surface (14) opposite to the one surface (13). Further, it has a free magnetic layer (22c) in which the direction of magnetization changes under the influence of an external magnetic field, and a pinned magnetic layer (22a) in which the direction of magnetization is fixed. 13) includes a plurality of magnetoresistive element portions (22) formed above.

そして、複数の磁気抵抗素子部(22)には基板(10)の一面(13)に平行な面方向においてピン磁性層(22a)の磁化の向きが異なるものが含まれており、複数の磁気抵抗素子部(22)が外部の磁場の影響を受けたときの複数の磁気抵抗素子部(22)の抵抗値の変化に基づいて物理量を検出する角度検出センサの製造方法であって、以下の点を特徴としている。   The plurality of magnetoresistive element portions (22) include those in which the magnetization direction of the pinned magnetic layer (22a) differs in the plane direction parallel to the one surface (13) of the substrate (10). A method of manufacturing an angle detection sensor for detecting a physical quantity based on a change in resistance value of a plurality of magnetoresistive element portions (22) when the resistive element portion (22) is affected by an external magnetic field. Characterized by dots.

まず、基板(10)を用意する工程を行う。次に、基板(10)の一面(13)の上方に複数の磁気抵抗素子部(22)を形成する素子部形成工程を行う。続いて、基板(10)において一面(13)から他面(14)までを貫通する貫通孔(15)を形成する貫通孔形成工程を行う。   First, a step of preparing a substrate (10) is performed. Next, the element part formation process which forms a some magnetoresistive element part (22) above one surface (13) of a board | substrate (10) is performed. Then, the through-hole formation process which forms the through-hole (15) which penetrates from one surface (13) to another surface (14) in a board | substrate (10) is performed.

そして基板(10)の一面(13)側と他面(14)側とのいずれか一方から他方に貫通孔(15)を介して電流が流れる直線状の電流供給ライン(40)を形成する電流経路形成工程を行う。   And the electric current which forms the linear current supply line (40) into which an electric current flows into the other through the through-hole (15) from either one side (13) side of the board | substrate (10) and the other surface (14) side. A route forming step is performed.

この後、電流供給ライン(40)に電流を流すことによって電流供給ライン(40)の周囲に電流供給ライン(40)を中心とした同心円状の磁界を発生させると共に、基板(10)全体を加熱して磁場中アニールを行うことにより、複数の磁気抵抗素子部(22)を構成するピン磁性層(22a)の磁化の向きがそれぞれ同心円状の磁界の接線方向に向くように着磁を行う着磁工程を行うことを特徴とする。   Thereafter, a current is passed through the current supply line (40) to generate a concentric magnetic field around the current supply line (40), and the entire substrate (10) is heated. By performing annealing in a magnetic field, magnetization is performed so that the magnetization directions of the pinned magnetic layers (22a) constituting the plurality of magnetoresistive element portions (22) are respectively directed to the tangential direction of the concentric magnetic field. A magnetic process is performed.

これによると、貫通孔(15)の周囲に電流供給ライン(40)を中心とした同心円状の磁界を形成することができるので、基板(10)の一面(13)における場所に応じて磁界の向きを異ならせることができる。このため、基板(10)の一面(13)の上方に複数の磁気抵抗素子部(22)を形成したとしても、1回の着磁工程において各磁気抵抗素子部(22)のピン磁性層(22a)の磁化の向きをそれぞれ異なる方向に着磁させることができる。したがって、ピン磁性層(22a)の多極化を実現できる。
また、請求項1に記載の発明は、チップウェハに角度検出センサとなる部分を複数形成し、まとめて着磁することを特徴としている。このため、請求項1に記載の発明は、基板(10)を用意する工程では、複数の基板(10)となるチップウェハ(60)を用意し、素子部形成工程および貫通孔形成工程では、チップウェハ(60)に複数の磁気抵抗素子部(22)を備える角度検出センサとなる部分を複数形成し、それぞれの角度検出センサとなる部分に貫通孔(15)を形成し、電流経路形成工程では、チップウェハ(60)の各貫通孔(15)に電流供給ライン(40)をそれぞれ形成し、着磁工程では、隣り合う電流供給ライン(40)において、一方の電流供給ライン(40)が発生させる磁界と他方の電流供給ライン(40)が発生させる磁界とが逆方向にならないように、隣り合う電流供給ライン(40)に流れる電流の向きを互いに逆方向にして、着磁を行うことを特徴としている。
According to this, since a concentric magnetic field centering on the current supply line (40) can be formed around the through hole (15), the magnetic field can be changed according to the location on the one surface (13) of the substrate (10). The direction can be different. For this reason, even if a plurality of magnetoresistive element portions (22) are formed above one surface (13) of the substrate (10), the pinned magnetic layer (22) of each magnetoresistive element portion (22) is formed in one magnetizing step. 22a) can be magnetized in different directions. Therefore, multipolarization of the pin magnetic layer (22a) can be realized.
The invention described in claim 1 is characterized in that a plurality of portions serving as angle detection sensors are formed on a chip wafer and magnetized together. Therefore, according to the first aspect of the present invention, in the step of preparing the substrate (10), a chip wafer (60) to be a plurality of substrates (10) is prepared, and in the element portion forming step and the through hole forming step, A step of forming a current path by forming a plurality of portions to be angle detection sensors provided with a plurality of magnetoresistive element portions (22) on the chip wafer (60) and forming through holes (15) in the portions to be the respective angle detection sensors. Then, a current supply line (40) is formed in each through hole (15) of the chip wafer (60), and in the magnetization process, one current supply line (40) is adjacent to the adjacent current supply line (40). In order to prevent the magnetic field to be generated and the magnetic field generated by the other current supply line (40) from being in the opposite directions, the directions of the currents flowing in the adjacent current supply lines (40) are opposite to each other. It is characterized in Ukoto. .

請求項2に記載の発明のように、電流経路形成工程では、基板(10)の貫通孔(15)にワイヤ(41)を通すことにより電流供給ライン(40)を形成することができる。   In the current path forming step, the current supply line (40) can be formed by passing the wire (41) through the through hole (15) of the substrate (10).

請求項3に記載の発明のように、電流経路形成工程では、基板(10)の貫通孔(15)に金属棒(42)を通すことにより電流供給ライン(40)を形成することができる。   In the current path forming step, the current supply line (40) can be formed by passing the metal rod (42) through the through hole (15) of the substrate (10).

請求項4に記載の発明では、貫通孔形成工程では、貫通孔(15)を形成した後、基板(10)の貫通孔(15)の表面に側壁酸化膜(16)を形成する絶縁膜形成工程を含んでいることを特徴とする。   In the invention according to claim 4, in the through hole forming step, after forming the through hole (15), an insulating film is formed to form a sidewall oxide film (16) on the surface of the through hole (15) of the substrate (10). It includes a process.

これによると、電流供給ライン(40)が側壁酸化膜(16)に接触したとしても基板(10)に直接接触することがないので、電流供給ライン(40)と基板(10)とが導通してしまうことを防止することができる。   According to this, even if the current supply line (40) contacts the sidewall oxide film (16), it does not directly contact the substrate (10), so that the current supply line (40) and the substrate (10) become conductive. Can be prevented.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(a)は本発明の第1実施形態に係る角度検出センサの平面図であり、(b)は(a)のA−A’断面図である。(A) is a top view of the angle detection sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention, (b) is A-A 'sectional drawing of (a). 図1に示される磁気抵抗素子部の断面図である。It is sectional drawing of the magnetoresistive element part shown by FIG. 図1および図2に示される角度検出センサの製造工程を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing process of the angle detection sensor shown by FIG. 1 and FIG. 図3に続く製造工程を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing process following FIG. 図4に続く製造工程を示した図であり、特に電流経路形成工程を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing process following FIG. 4, and was the figure which showed the electric current path | route formation process especially. 図5に続く製造工程を示した図であり、特に着磁工程を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing process following FIG. 5, and is the figure which showed the magnetization process especially. 本発明の第2実施形態に係る角度検出センサの製造工程の一部を示した図である。It is the figure which showed a part of manufacturing process of the angle detection sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る角度検出センサの製造工程の一部を示した図である。It is the figure which showed a part of manufacturing process of the angle detection sensor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図8に続く製造工程を示した図であり、特に着磁工程を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing process following FIG. 8, and is the figure which showed the magnetization process especially.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る角度検出センサは、例えば自動車用のエンジン回転数検出やハンドル回転角検出等に使用されるものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The angle detection sensor according to the present embodiment is used, for example, for detecting the number of rotations of an engine for a car or detecting the rotation angle of a steering wheel.

図1(a)は本実施形態に係る角度検出センサの平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A’断面図である。図1(a)および図1(b)に示されるように、角度検出センサは基板10の上に2つのセンサ部20を備えている。センサ部20は、外部の磁場の影響を受けたときに抵抗値が変化する素子である。本実施形態に係るセンサ部20は、トンネル磁気抵抗素子(TMR素子)として構成されている。   FIG. 1A is a plan view of the angle detection sensor according to the present embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. As shown in FIGS. 1A and 1B, the angle detection sensor includes two sensor units 20 on a substrate 10. The sensor unit 20 is an element whose resistance value changes when affected by an external magnetic field. The sensor unit 20 according to the present embodiment is configured as a tunnel magnetoresistive element (TMR element).

基板10は、図1(b)に示されるように、Si等で形成された半導体基板11と、この半導体基板11の上に形成された絶縁膜12と、を備えて構成されている。   As shown in FIG. 1B, the substrate 10 includes a semiconductor substrate 11 formed of Si or the like and an insulating film 12 formed on the semiconductor substrate 11.

また、基板10は一面13とこの一面13の反対側の他面14とを有している。上記のように基板10は半導体基板11と絶縁膜12とで構成されているので、絶縁膜12の表面が基板10の一面13に対応し、半導体基板11のうち絶縁膜12が形成された面とは反対側の面が基板10の他面14に対応する。   The substrate 10 has a surface 13 and another surface 14 opposite to the surface 13. Since the substrate 10 is composed of the semiconductor substrate 11 and the insulating film 12 as described above, the surface of the insulating film 12 corresponds to one surface 13 of the substrate 10 and the surface of the semiconductor substrate 11 on which the insulating film 12 is formed. The surface on the opposite side corresponds to the other surface 14 of the substrate 10.

さらに、基板10は、一面13から他面14までを貫通する貫通孔15を有している。この貫通孔15は、後述する各センサ部20に対する着磁工程で用いられる孔である。   Further, the substrate 10 has a through hole 15 that penetrates from one surface 13 to the other surface 14. The through hole 15 is a hole used in a magnetizing process for each sensor unit 20 described later.

そして、センサ部20は絶縁膜12の上に複数形成されている。図1(a)に示されるように、本実施形態では、4個のセンサ部20が貫通孔15の周囲に配置されている。確センサ部20は貫通孔15を中心とした同心円上に等間隔で配置されている。   A plurality of sensor units 20 are formed on the insulating film 12. As shown in FIG. 1A, in the present embodiment, four sensor units 20 are arranged around the through hole 15. The positive sensor parts 20 are arranged at equal intervals on a concentric circle with the through hole 15 as the center.

センサ部20は、絶縁膜12の上に設けられた下部電極21と、下部電極21の上に設けられた磁気抵抗素子部22と、磁気抵抗素子部22の上に設けられた上部電極23と、を備えている。   The sensor unit 20 includes a lower electrode 21 provided on the insulating film 12, a magnetoresistive element unit 22 provided on the lower electrode 21, and an upper electrode 23 provided on the magnetoresistive element unit 22. It is equipped with.

図2は磁気抵抗素子部22の断面図である。この図に示されるように、磁気抵抗素子部22は、下部電極21の上にピン磁性層22a、トンネル層22b、フリー磁性層22cが順に形成されてTMR素子が構成されたものである。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the magnetoresistive element portion 22. As shown in this figure, the magnetoresistive element portion 22 is configured by forming a pin magnetic layer 22a, a tunnel layer 22b, and a free magnetic layer 22c on the lower electrode 21 in this order to constitute a TMR element.

ピン磁性層22aはフリー磁性層22cよりも絶縁膜12側に位置すると共に磁化の向きが固定される強磁性金属層である。トンネル層22bはトンネル効果によりフリー磁性層22cからピン磁性層22aに電流を流すための絶縁層である。フリー磁性層22cは、外部の磁場の影響を受けて磁化の向きが変化する強磁性金属層である。   The pinned magnetic layer 22a is a ferromagnetic metal layer that is located closer to the insulating film 12 than the free magnetic layer 22c and has a fixed magnetization direction. The tunnel layer 22b is an insulating layer for allowing a current to flow from the free magnetic layer 22c to the pinned magnetic layer 22a by the tunnel effect. The free magnetic layer 22c is a ferromagnetic metal layer whose magnetization direction changes under the influence of an external magnetic field.

このような構成の磁気抵抗素子部22は基板10の一面13の上方に位置している。そして、基板10の一面13に平行な面方向において、各磁気抵抗素子部22のピン磁性層22aの磁化の向きがそれぞれ異なっている。   The magnetoresistive element portion 22 having such a configuration is located above the one surface 13 of the substrate 10. In the plane direction parallel to the one surface 13 of the substrate 10, the magnetization directions of the pin magnetic layers 22 a of the magnetoresistive element portions 22 are different from each other.

具体的には、図1(a)におけるセンサ部20の矢印の向きに示されるように、各磁気抵抗素子部22のピン磁性層22aの磁化の向きは、貫通孔15を中心とした同心円の接線方向にそれぞれ向けられている。このため、一つの磁気抵抗素子部22では回転角度に応じて抵抗値が例えばcos曲線の出力となり、他の一つの磁気抵抗素子部22では回転角度に応じて抵抗値が例えばsin曲線の出力となる。   Specifically, as shown in the direction of the arrow of the sensor unit 20 in FIG. 1A, the magnetization direction of the pin magnetic layer 22 a of each magnetoresistive element unit 22 is a concentric circle centering on the through hole 15. Each is directed tangentially. For this reason, the resistance value of one magnetoresistive element unit 22 is output as, for example, a cosine curve according to the rotation angle, and the resistance value of the other magnetoresistive element unit 22 is output as, for example, a sin curve, according to the rotation angle. Become.

なお、センサ部20は、図1(a)に示されるように円形にレイアウトされている。このようにセンサ部20の平面レイアウトを円形としているのは、磁化の特性が良くなるためである。完全な円形ではなく、楕円でも良い。もちろん、センサ部20の平面レイアウトは円形や楕円に限らず、多角形でも良い。   The sensor unit 20 is laid out in a circular shape as shown in FIG. The reason why the planar layout of the sensor unit 20 is thus circular is that the magnetization characteristics are improved. An ellipse may be used instead of a perfect circle. Of course, the planar layout of the sensor unit 20 is not limited to a circle or an ellipse, but may be a polygon.

また、基板10の一面13においてセンサ部20の積層構造よりも外側には当該積層構造の側面に接するように絶縁膜30が形成されている。この絶縁膜30や上述の絶縁膜12として、誘電率の高い熱酸化膜、CVD酸化膜、CVD窒化膜、TEOS酸化膜等の絶縁材料が用いられている。具体例として、絶縁膜12、30はSiOやSiN等である。 In addition, an insulating film 30 is formed on one surface 13 of the substrate 10 outside the stacked structure of the sensor unit 20 so as to be in contact with the side surface of the stacked structure. As the insulating film 30 and the insulating film 12, an insulating material such as a thermal oxide film having a high dielectric constant, a CVD oxide film, a CVD nitride film, or a TEOS oxide film is used. As a specific example, the insulating films 12 and 30 are made of SiO 2 or SiN.

下部電極21は、当該下部電極21に接続された図示しない下部電極用配線を介して絶縁膜12の上に形成された図示しない下部電極用パッドに接続されている。下部電極用配線は、絶縁膜30を貫通するように形成されている。下部電極用パッドは図示しない信号処理用のチップに接続されている。   The lower electrode 21 is connected to a lower electrode pad (not shown) formed on the insulating film 12 via a lower electrode wiring (not shown) connected to the lower electrode 21. The lower electrode wiring is formed so as to penetrate the insulating film 30. The lower electrode pad is connected to a signal processing chip (not shown).

また、上部電極23は、当該上部電極23に接続された図示しない上部電極用配線を介して絶縁膜12の上に形成された図示しない上部電極用パッドに接続されている。上部電極用配線は、絶縁膜30の上に形成されている。上部電極用パッドは図示しない信号処理用のチップに接続されている。   The upper electrode 23 is connected to an upper electrode pad (not shown) formed on the insulating film 12 via an upper electrode wiring (not shown) connected to the upper electrode 23. The upper electrode wiring is formed on the insulating film 30. The upper electrode pad is connected to a signal processing chip (not shown).

以上が、本実施形態に係る角度検出センサの全体構成である。次に、上記構成の角度検出センサの製造方法について、図3〜図6を参照して説明する。なお、図3、図4、および図6(a)の各図は、図1(a)のA−A断面に相当する図であり、図5および図6(b)は斜視図ある。   The above is the overall configuration of the angle detection sensor according to the present embodiment. Next, a method for manufacturing the angle detection sensor having the above configuration will be described with reference to FIGS. In addition, each figure of FIG.3, FIG.4 and FIG.6 (a) is a figure corresponded in the AA cross section of Fig.1 (a), and FIG.5 and FIG.6 (b) is a perspective view.

まず、図3(a)に示す工程では、半導体基板11の上に例えば数μmの厚さの絶縁膜12を熱酸化やCVD法等で形成する。このようにして基板10を用意する。   First, in the process shown in FIG. 3A, an insulating film 12 having a thickness of, for example, several μm is formed on the semiconductor substrate 11 by thermal oxidation, CVD, or the like. In this way, the substrate 10 is prepared.

図3(b)に示す工程では、下部電極21となる金属層をスパッタ等で基板10(絶縁膜12)の一面13に成膜する。そして、ウェット等でエッチングすることにより、下部電極21を形成する。なお、下部電極21となる金属層には、下部電極用配線の一部が残されるように、金属層のパターニングを行う。   In the step shown in FIG. 3B, a metal layer to be the lower electrode 21 is formed on one surface 13 of the substrate 10 (insulating film 12) by sputtering or the like. Then, the lower electrode 21 is formed by etching with wet or the like. Note that the metal layer is patterned so that a part of the lower electrode wiring remains on the metal layer to be the lower electrode 21.

図3(c)に示す工程では、下部電極21の上に磁気抵抗素子部22となる各層をスパッタ等で順に成膜する。そして、ウェット等でエッチングすることにより、各下部電極21の上に一対の磁気抵抗素子部22を形成する(素子部形成工程)。   In the step shown in FIG. 3C, each layer to be the magnetoresistive element portion 22 is sequentially formed on the lower electrode 21 by sputtering or the like. Then, a pair of magnetoresistive element portions 22 are formed on each lower electrode 21 by etching with wet or the like (element portion forming step).

続いて、図4(a)に示す工程では、リフトオフの方法により絶縁膜12の上に絶縁膜30を形成する。これにより、絶縁膜30が下部電極21や磁気抵抗素子部22の外周側の側面を覆う。なお、下部電極用配線の一部に繋がる図示しない孔部を絶縁膜30に形成する。   4A, the insulating film 30 is formed on the insulating film 12 by a lift-off method. As a result, the insulating film 30 covers the outer electrode side surfaces of the lower electrode 21 and the magnetoresistive element portion 22. A hole (not shown) connected to a part of the lower electrode wiring is formed in the insulating film 30.

そして、図4(b)に示す工程では、絶縁膜30に形成した図示しない孔部に金属材料を埋めると共に、各磁気抵抗素子部22の上に上部電極23となる金属層をスパッタ等で成膜する。また、当該金属層をウェット等でエッチングする。これにより、上部電極23と、下部電極21に接続された下部電極用配線と、上部電極23に接続された上部電極用配線と、これらの配線にそれぞれ接続された下部電極用パッドおよび上部電極用パッドを形成する。こうして、基板10上に4つのセンサ部20を形成する。   In the step shown in FIG. 4B, a metal material is buried in a hole (not shown) formed in the insulating film 30, and a metal layer to be the upper electrode 23 is formed on each magnetoresistive element 22 by sputtering or the like. Film. Further, the metal layer is etched by wet or the like. Accordingly, the upper electrode 23, the lower electrode wiring connected to the lower electrode 21, the upper electrode wiring connected to the upper electrode 23, the lower electrode pad and the upper electrode connected to these wirings, respectively. A pad is formed. Thus, the four sensor units 20 are formed on the substrate 10.

図4(c)に示す工程では、基板10に貫通孔15を形成する(貫通孔形成工程)。このため、基板10を構成する半導体基板11と絶縁膜12をドライまたはウェット等でエッチングすることにより、基板10を貫通する貫通孔15を形成する。本実施形態では、基板10の一面13の中心位置に貫通孔15を形成する。   In the step shown in FIG. 4C, the through hole 15 is formed in the substrate 10 (through hole forming step). For this reason, the through hole 15 penetrating the substrate 10 is formed by etching the semiconductor substrate 11 and the insulating film 12 constituting the substrate 10 by dry or wet. In the present embodiment, the through hole 15 is formed at the center position of the one surface 13 of the substrate 10.

この後、図5に示す工程では、基板10の一面13側と他面14側とのいずれか一方から他方に貫通孔15を介して電流が流れる直線状の電流供給ライン40を形成する(電流経路形成工程)。本実施形態では、基板10の貫通孔15に金属のワイヤ41を通すことにより電流供給ライン40を形成する。ここで、基板10の一面13に対して垂直に配置されるようにワイヤ41を貫通孔15に通すことが望ましい。   Thereafter, in the process shown in FIG. 5, a linear current supply line 40 through which a current flows from one of the one surface 13 side and the other surface 14 side of the substrate 10 to the other through the through hole 15 is formed. Route formation step). In the present embodiment, the current supply line 40 is formed by passing the metal wire 41 through the through hole 15 of the substrate 10. Here, it is desirable to pass the wire 41 through the through hole 15 so as to be arranged perpendicular to the one surface 13 of the substrate 10.

なお、半導体基板11は導電性材料であるので、半導体基板11とワイヤ41とが接触しないようにワイヤ41を固定する。ワイヤ41の固定は絶縁性の引っかけ部材に引っかけることや、他の基板等にワイヤボンディングすることにより行う。   Since the semiconductor substrate 11 is a conductive material, the wire 41 is fixed so that the semiconductor substrate 11 and the wire 41 do not come into contact with each other. The wire 41 is fixed by being hooked on an insulating hook member or by wire bonding to another substrate or the like.

そして、図6に示す工程では、各センサ部20のピン磁性層22aの着磁を行う(着磁工程)。具体的には、図6(a)に示されるように、貫通孔15にワイヤ41を通した基板10を恒温槽50に配置して恒温槽50内を300℃前後に加熱し、電流供給ライン40であるワイヤ41に電流Iを流す。本実施形態では、基板10の他面14側から一面13側に電流を流す。これにより、図6(b)に示されるように、電流供給ライン40の周囲に、アンペールの法則に従って電流供給ライン40を中心とした同心円状の磁界Hを発生させることができる。なお、「同心円」とは、ワイヤ41の長手方向に対して垂直な方向を径方向とする円のことを指す。   In the step shown in FIG. 6, the pinned magnetic layer 22a of each sensor unit 20 is magnetized (magnetization step). Specifically, as shown in FIG. 6A, the substrate 10 having the wire 41 passed through the through hole 15 is disposed in the thermostat 50 and the thermostat 50 is heated to around 300 ° C. The current I is passed through the wire 41 which is 40. In the present embodiment, a current is passed from the other surface 14 side of the substrate 10 to the one surface 13 side. Thereby, as shown in FIG. 6B, a concentric magnetic field H centering on the current supply line 40 can be generated around the current supply line 40 in accordance with Ampere's law. The “concentric circle” refers to a circle whose radial direction is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire 41.

このように、基板10全体を加熱して磁場中アニールを行うことにより、各磁気抵抗素子部22を構成するピン磁性層22aの磁化の向きがそれぞれ同心円状の磁界Hの接線方向に向くように着磁を行うことができる。   As described above, the entire substrate 10 is heated and annealed in the magnetic field, so that the magnetization directions of the pinned magnetic layers 22a constituting the magnetoresistive element portions 22 are directed to the tangential directions of the concentric magnetic fields H, respectively. Magnetization can be performed.

この後、基板10を恒温槽50から取り出し、ワイヤ41を貫通孔15から引き抜くことで、1つの基板10に形成した4つのセンサ部20の各ピン磁性層22aをそれぞれ異なる方向に磁化させた角度検出センサが完成する。すなわち、一部の磁気抵抗素子部22の出力はcos曲線の抵抗値となり、他の一部の磁気抵抗素子部22の出力はsin曲線の抵抗値となる。   Then, the angle which magnetized each pin magnetic layer 22a of the four sensor parts 20 formed in one board | substrate 10 by taking out the board | substrate 10 from the thermostat 50, and pulling out the wire 41 from the through-hole 15 in a different direction, respectively. The detection sensor is completed. That is, the output of some of the magnetoresistive element portions 22 has a resistance value of a cos curve, and the output of some of the other magnetoresistive element portions 22 has a resistance value of a sin curve.

次に、角度検出センサが外部の磁場の影響を受けたときに物理量として回転角度を検出する方法について説明する。回転角度を検出するため、下部電極用パッドおよび上部電極用パッドを介して磁気抵抗素子部22に電流を流す。   Next, a method for detecting a rotation angle as a physical quantity when the angle detection sensor is affected by an external magnetic field will be described. In order to detect the rotation angle, a current is passed through the magnetoresistive element portion 22 via the lower electrode pad and the upper electrode pad.

そして、例えば、図示しない磁石が磁気センサ装置の上方に配置され、この磁石がハンドル操作によって回転すると、フリー磁性層22cが磁石から受ける磁界が変化する。すなわち、各磁気抵抗素子部22が外部の磁場の影響を受けたことにより、各磁気抵抗素子部22の抵抗値の変化に基づいて各磁気抵抗素子部22に流れる電流の大きさつまり抵抗値が変化する。   For example, when a magnet (not shown) is arranged above the magnetic sensor device and this magnet rotates by a handle operation, the magnetic field received by the free magnetic layer 22c from the magnet changes. That is, since each magnetoresistive element unit 22 is affected by an external magnetic field, the magnitude of the current flowing through each magnetoresistive element unit 22 based on the change in the resistance value of each magnetoresistive element unit 22, that is, the resistance value is Change.

ここで、一方の磁気抵抗素子部22が出力するcos曲線の抵抗値と、他方の磁気抵抗素子部22が出力するsin曲線の抵抗値と、をそれぞれ外部の演算用チップに取り出し、このチップでarcTan演算する。これにより、−180°から+180°まで、つまり360°の回転角度に応じて一定の傾きで変化する出力が得られる。したがって、出力の大きさに対応する磁石の回転角度を得ることができる。   Here, the resistance value of the cosine curve output from one magnetoresistive element unit 22 and the resistance value of the sine curve output from the other magnetoresistive element unit 22 are respectively taken out to an external arithmetic chip. arcTan operation is performed. As a result, an output that changes with a constant inclination from −180 ° to + 180 °, that is, according to the rotation angle of 360 ° is obtained. Therefore, the rotation angle of the magnet corresponding to the magnitude of the output can be obtained.

以上説明したように、本実施形態では、各センサ部20のピン磁性層22aの磁化の向きをそれぞれ異なる方向に着磁するため、基板10に貫通孔15を設けてこの貫通孔15にワイヤ41を通して電流を流すことにより、ワイヤ41の周囲に発生させた磁界Hにより各ピン磁性層22aの着磁を行うことが特徴となっている。   As described above, in this embodiment, in order to magnetize the magnetization directions of the pin magnetic layers 22a of the sensor units 20 in different directions, the through holes 15 are provided in the substrate 10, and the wires 41 are provided in the through holes 15. It is characterized in that each pin magnetic layer 22a is magnetized by a magnetic field H generated around the wire 41 by passing a current through the wire 41.

すなわち、電流供給ライン40を中心とした同心円状の磁界Hを貫通孔15の周囲に形成することができるので、基板10の一面13において場所の違いに応じて磁界Hの向きを異ならせることができる。したがって、基板10の一面13の上方に複数の磁気抵抗素子部22を形成したとしても、1回の着磁工程において各磁気抵抗素子部22のピン磁性層22aの磁化の向きをそれぞれ異なる方向に着磁させることができる。   That is, since the concentric magnetic field H centering on the current supply line 40 can be formed around the through-hole 15, the direction of the magnetic field H can be varied depending on the location on the one surface 13 of the substrate 10. it can. Therefore, even if the plurality of magnetoresistive element portions 22 are formed above the one surface 13 of the substrate 10, the magnetization directions of the pin magnetic layers 22a of the magnetoresistive element portions 22 are different from each other in one magnetization process. Can be magnetized.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。第1実施形態では、1つの基板10に1つの角度検出センサを製造していた。しかしながら、チップウェハに角度検出センサとなる部分を複数形成し、まとめて着磁することもできる。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. In the first embodiment, one angle detection sensor is manufactured on one substrate 10. However, a plurality of portions serving as angle detection sensors can be formed on the chip wafer and magnetized together.

図7は、本実施形態に係る着磁工程を示した図である。この図に示されるように、チップウェハ60に角度検出センサとなる部分を複数形成し、それぞれの角度検出センサに上述のように貫通孔15を形成しておく。   FIG. 7 is a diagram showing a magnetization process according to the present embodiment. As shown in this figure, a plurality of portions serving as angle detection sensors are formed on the chip wafer 60, and the through holes 15 are formed in the respective angle detection sensors as described above.

そして、本実施形態では、図5に示す電流経路形成工程において、チップウェハ60の各貫通孔15に金属棒42をそれぞれ通すことにより、各貫通孔15に電流供給ライン40をそれぞれ形成する。この金属棒42は、チップウェハ60に形成された各貫通孔15にそれぞれ差し込まれるようになっており、例えば、剣山のようなものとして構成されている。   In the present embodiment, the current supply line 40 is formed in each through-hole 15 by passing the metal rod 42 through each through-hole 15 of the chip wafer 60 in the current path forming step shown in FIG. The metal bar 42 is inserted into each through hole 15 formed in the chip wafer 60, and is configured as a sword mountain, for example.

また、本実施形態では、一方の電流供給ライン40が発生させる磁界Hと他方の電流供給ライン40が発生させる磁界Hとが逆方向にならないように、隣り合う電流供給ライン40の電流の向きが互いに逆方向に設定されている。これにより、一方に電流供給ライン40から発生した磁界Hによって着磁が行われるピン磁性層22aが、他方の電流供給ライン40から発生した逆向きの磁界Hによって影響を受けることはない。   Further, in the present embodiment, the current direction of the adjacent current supply lines 40 is set so that the magnetic field H generated by one current supply line 40 and the magnetic field H generated by the other current supply line 40 are not reversed. They are set in opposite directions. As a result, the pinned magnetic layer 22 a that is magnetized by the magnetic field H generated from the current supply line 40 on one side is not affected by the reverse magnetic field H generated from the other current supply line 40.

以上のように、チップウェハ60にまとめて角度検出センサを形成し、まとめて着磁を行うこともできる。なお、上記では金属棒42を用いたが、第1実施形態と同様にワイヤ41を用いても良い。   As described above, the angle detection sensors can be formed collectively on the chip wafer 60 and can be magnetized together. In the above description, the metal rod 42 is used. However, the wire 41 may be used as in the first embodiment.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2実施形態と異なる部分について説明する。上記第1、第2では、貫通孔15にワイヤ41または金属棒42を通していたが、本実施形態では貫通孔15に電極を埋め込み、この電極にワイヤボンディングを行うことにより電流供給ライン40を形成することが特徴となっている。この製造工程について、図8および図9を参照して説明する。なお、図8および図9において、左欄は断面図を示し、右欄は斜視図を示している。
(Third embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first and second embodiments will be described. In the first and second embodiments, the wire 41 or the metal rod 42 is passed through the through hole 15. However, in this embodiment, an electrode is embedded in the through hole 15 and wire bonding is performed on the electrode to form the current supply line 40. It is a feature. This manufacturing process will be described with reference to FIGS. 8 and 9, the left column shows a cross-sectional view, and the right column shows a perspective view.

図8は、本実施形態に係る角度検出センサの製造工程の一部を示した図であり、上述の図4(c)に続く製造工程を示した図である。したがって、まず、図3(a)に示す工程から図4(c)に示す工程を順に行う。   FIG. 8 is a diagram illustrating a part of the manufacturing process of the angle detection sensor according to the present embodiment, and is a diagram illustrating a manufacturing process subsequent to the above-described FIG. 4C. Therefore, first, the process shown in FIG. 3A to the process shown in FIG.

そして、図4(c)に示す工程の後、図8(a)に示す工程では、基板10の貫通孔15の表面に、例えば熱酸化の方法により側壁酸化膜16を形成する(絶縁膜形成工程)。   After the step shown in FIG. 4C, in the step shown in FIG. 8A, a sidewall oxide film 16 is formed on the surface of the through hole 15 of the substrate 10 by, for example, a thermal oxidation method (insulating film formation). Process).

次に、図8(b)に示す工程では、側壁酸化膜16の上に蒸着、スパッタ、めっき法等により貫通電極17を形成することにより貫通孔15を貫通電極17で埋め込む(電極形成工程)。これにより、基板10の一面13側および他面14側に貫通電極17が露出した状態となる。   Next, in the step shown in FIG. 8B, the through hole 15 is filled with the through electrode 17 by forming the through electrode 17 on the sidewall oxide film 16 by vapor deposition, sputtering, plating, or the like (electrode forming step). . As a result, the through electrode 17 is exposed on the one surface 13 side and the other surface 14 side of the substrate 10.

この後、図8(c)に示す工程では、基板10から露出した貫通電極17にワイヤボンディングを行う(ワイヤボンディング工程)。具体的には、貫通電極17のうち基板10の一面13側の表面に第1ワイヤ43を接合すると共に貫通電極17のうち基板10の他面14側の表面に第2ワイヤ44を接合する。これにより、第1ワイヤ43、貫通電極17、および第2ワイヤ44によって構成された電流供給ライン40を形成する。   Thereafter, in the step shown in FIG. 8C, wire bonding is performed on the through electrode 17 exposed from the substrate 10 (wire bonding step). Specifically, the first wire 43 is bonded to the surface of the through electrode 17 on the one surface 13 side of the substrate 10, and the second wire 44 is bonded to the surface of the through electrode 17 on the other surface 14 side of the substrate 10. Thereby, the current supply line 40 constituted by the first wire 43, the through electrode 17, and the second wire 44 is formed.

第1ワイヤ43および第2ワイヤ44については第1実施形態と同様に他の部材に固定し、基板10の一面13に対して垂直に延びるようにそれぞれ配置する。   The first wire 43 and the second wire 44 are fixed to other members in the same manner as in the first embodiment, and are arranged so as to extend perpendicular to the one surface 13 of the substrate 10.

続いて、図9に示す工程では、図6に示す工程と同様に、第1ワイヤ43、貫通電極17、および第2ワイヤ44によって構成された電流供給ライン40を形成した基板10を恒温槽50に配置して加熱し、電流供給ライン40であるワイヤ41に電流Iを流す。これにより、電流供給ライン40の周囲に電流供給ライン40を中心とした同心円状の磁界Hを発生させ、各ピン磁性層22aの着磁を行う。   Subsequently, in the step shown in FIG. 9, the substrate 10 on which the current supply line 40 constituted by the first wire 43, the through electrode 17, and the second wire 44 is formed as in the step shown in FIG. 6. It arrange | positions and heats, and the electric current I is sent through the wire 41 which is the electric current supply line 40. FIG. As a result, a concentric magnetic field H around the current supply line 40 is generated around the current supply line 40 to magnetize each pin magnetic layer 22a.

この後、基板10を恒温槽50から取り出し、第1ワイヤ43および第2ワイヤ44を貫通電極17から取り外す。こうして、1つの基板10に形成した4つのセンサ部20の各ピン磁性層22aをそれぞれ異なる方向に磁化させた角度検出センサが完成する。貫通電極17は基板10に残された状態となる。   Thereafter, the substrate 10 is taken out from the thermostatic chamber 50, and the first wire 43 and the second wire 44 are removed from the through electrode 17. Thus, angle detection sensors are completed in which the pin magnetic layers 22a of the four sensor units 20 formed on one substrate 10 are magnetized in different directions. The through electrode 17 is left on the substrate 10.

以上のように、基板10に貫通電極17を設けて第1ワイヤ43および第2ワイヤ44を貫通電極17に接合し、第1ワイヤ43、第2ワイヤ44、および貫通電極17によって構成された電流供給ライン40に電流Iを流すことによって磁界Hを発生させることもできる。   As described above, the through-electrode 17 is provided on the substrate 10, the first wire 43 and the second wire 44 are joined to the through-electrode 17, and the current formed by the first wire 43, the second wire 44, and the through-electrode 17. The magnetic field H can also be generated by passing a current I through the supply line 40.

ここで、センサ部20が設けられた基板10の一面13側のみに第1ワイヤ43を設け、基板10の他面14側には第2ワイヤ44ではなくパッドが設けられた別基板等を配置し、貫通電極17のうち基板10の他面14側をこのパッドの上に配置することも考えられる。すなわち、別基板の上に基板10を乗せて、貫通電極17には第1ワイヤ43のみ接合することが考えられる。しかし、電流供給ライン40に流れる電流Iによって発生する磁界が別基板に干渉してしまい、基板10の一面13側に影響を及ぼす可能性がある。したがって、上述のように、電流供給ライン40を基板10の一面13側と他面14側との両方に位置させることにより安定した磁界を発生させることが好ましい。   Here, the first wire 43 is provided only on the one surface 13 side of the substrate 10 on which the sensor unit 20 is provided, and another substrate on which a pad is provided instead of the second wire 44 is disposed on the other surface 14 side of the substrate 10. It is also conceivable that the other surface 14 side of the substrate 10 of the through electrode 17 is disposed on this pad. That is, it can be considered that the substrate 10 is placed on another substrate and only the first wire 43 is bonded to the through electrode 17. However, the magnetic field generated by the current I flowing through the current supply line 40 may interfere with another substrate and affect the one surface 13 side of the substrate 10. Therefore, as described above, it is preferable to generate a stable magnetic field by positioning the current supply line 40 on both the one surface 13 side and the other surface 14 side of the substrate 10.

(他の実施形態)
上記各実施形態で示された角度検出センサの構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記各実施形態では、角度検出センサは車両に適用されるものとして説明したが、もちろん車両に限らず回転角度を検出するものとして広く利用できる。
(Other embodiments)
The configuration of the angle detection sensor shown in each of the above embodiments is an example, and is not limited to the configuration shown above, and may be another configuration that can realize the present invention. For example, in each of the above embodiments, the angle detection sensor has been described as being applied to a vehicle, but of course, it is not limited to the vehicle and can be widely used as a device that detects a rotation angle.

上記各実施形態では磁気抵抗素子部22をTMR素子として構成していたが、GMR素子として構成しても良い。   In each of the above embodiments, the magnetoresistive element portion 22 is configured as a TMR element, but may be configured as a GMR element.

上記各実施形態では、1つの角度検出センサに4つのセンサ部20が設けられていたが、これは一例であり、センサ部20の数は適宜設定できる。また、基板10の構成も一例であり、半導体基板11および絶縁膜12以外の構成でも良い。   In each of the above embodiments, four sensor units 20 are provided in one angle detection sensor, but this is an example, and the number of sensor units 20 can be set as appropriate. The configuration of the substrate 10 is also an example, and a configuration other than the semiconductor substrate 11 and the insulating film 12 may be used.

上記各実施形態では、絶縁膜30は基板10の一面13においてセンサ部20よりも外側に位置していたが、これは構造の一例であり、絶縁膜30は基板10の一面13においてセンサ部20よりも内側にも形成されていても良い。   In each of the above embodiments, the insulating film 30 is positioned outside the sensor unit 20 on the one surface 13 of the substrate 10. However, this is an example of the structure, and the insulating film 30 is the sensor unit 20 on the one surface 13 of the substrate 10. It may also be formed on the inner side.

第1実施形態では、電流供給ライン40としてワイヤ41を用いていたが、第2実施形態で示された金属棒42を用いても良い。   In the first embodiment, the wire 41 is used as the current supply line 40, but the metal rod 42 shown in the second embodiment may be used.

第1実施形態では、基板10に貫通孔15を形成し、この貫通孔15にワイヤ41を直接通していたが、第3実施形態で示された側壁酸化膜16を貫通孔15の表面に形成しても良い。これは第2実施形態で示された金属棒42を貫通孔15に通す場合についても同様である。これにより、ワイヤ41や金属棒42と基板10との絶縁を図ることができる。   In the first embodiment, the through hole 15 is formed in the substrate 10, and the wire 41 is directly passed through the through hole 15. However, the sidewall oxide film 16 shown in the third embodiment is formed on the surface of the through hole 15. You may do it. The same applies to the case where the metal rod 42 shown in the second embodiment is passed through the through hole 15. Thereby, insulation with the board | substrate 10 and the wire 41 or the metal stick | rod 42 can be aimed at.

10 基板
13 一面
14 他面
15 貫通孔
16 側壁酸化膜
17 貫通電極
22 磁気抵抗素子部
22a ピン磁性層
22c フリー磁性層
40 電流供給ライン
41 ワイヤ
42 金属棒
43 第1ワイヤ
44 第2ワイヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 13 One side 14 Other side 15 Through-hole 16 Side wall oxide film 17 Through-electrode 22 Magnetoresistive element part 22a Pin magnetic layer 22c Free magnetic layer 40 Current supply line 41 Wire 42 Metal rod 43 First wire 44 Second wire

Claims (4)

一面(13)とこの一面(13)の反対側の他面(14)とを有する基板(10)と、
外部の磁場の影響を受けて磁化の向きが変化するフリー磁性層(22c)と、磁化の向きが固定されたピン磁性層(22a)と、を有し、前記基板(10)の一面(13)の上方に形成された複数の磁気抵抗素子部(22)と、を備え、
前記複数の磁気抵抗素子部(22)には前記基板(10)の一面(13)に平行な面方向において前記ピン磁性層(22a)の磁化の向きが異なるものが含まれており、
前記複数の磁気抵抗素子部(22)が外部の磁場の影響を受けたときの前記複数の磁気抵抗素子部(22)の抵抗値の変化に基づいて物理量を検出する角度検出センサの製造方法であって、
前記基板(10)を用意する工程と、
前記基板(10)の一面(13)の上方に前記複数の磁気抵抗素子部(22)を形成する素子部形成工程と、
前記基板(10)において前記一面(13)から前記他面(14)までを貫通する貫通孔(15)を形成する貫通孔形成工程と、
前記基板(10)の一面(13)側と他面(14)側とのいずれか一方から他方に前記貫通孔(15)を介して電流が流れる直線状の電流供給ライン(40)を形成する電流経路形成工程と、
前記電流供給ライン(40)に電流を流すことによって前記電流供給ライン(40)の周囲に前記電流供給ライン(40)を中心とした同心円状の磁界を発生させると共に、前記基板(10)全体を加熱して磁場中アニールを行うことにより、前記複数の磁気抵抗素子部(22)を構成するピン磁性層(22a)の磁化の向きがそれぞれ前記同心円状の磁界の接線方向に向くように着磁を行う着磁工程と、
を含んでおり、
前記基板(10)を用意する工程では、複数の前記基板(10)となるチップウェハ(60)を用意し、
前記素子部形成工程および前記貫通孔形成工程では、前記チップウェハ(60)に前記複数の磁気抵抗素子部(22)を備える角度検出センサとなる部分を複数形成し、それぞれの角度検出センサとなる部分に前記貫通孔(15)を形成し、
前記電流経路形成工程では、前記チップウェハ(60)の各貫通孔(15)に電流供給ライン(40)をそれぞれ形成し、
前記着磁工程では、隣り合う電流供給ライン(40)において、一方の電流供給ライン(40)が発生させる磁界と他方の電流供給ライン(40)が発生させる磁界とが逆方向にならないように、隣り合う電流供給ライン(40)に流れる電流の向きを互いに逆方向にして、前記着磁を行うことを特徴とする角度検出センサの製造方法。
A substrate (10) having one side (13) and the other side (14) opposite the one side (13);
One surface (13) of the substrate (10) having a free magnetic layer (22c) whose magnetization direction changes under the influence of an external magnetic field and a pin magnetic layer (22a) whose magnetization direction is fixed. And a plurality of magnetoresistive element portions (22) formed above,
The plurality of magnetoresistive element portions (22) include those having different magnetization directions of the pin magnetic layer (22a) in a plane direction parallel to one surface (13) of the substrate (10),
In the manufacturing method of the angle detection sensor which detects a physical quantity based on the change of the resistance value of the said several magnetoresistive element part (22) when the said several magnetoresistive element part (22) receives the influence of an external magnetic field. There,
Preparing the substrate (10);
An element part forming step of forming the plurality of magnetoresistive element parts (22) above one surface (13) of the substrate (10);
A through hole forming step of forming a through hole (15) penetrating from the one surface (13) to the other surface (14) in the substrate (10);
A linear current supply line (40) through which a current flows is formed from one of the one surface (13) side and the other surface (14) side of the substrate (10) to the other through the through hole (15). A current path forming step;
By causing a current to flow through the current supply line (40), a concentric magnetic field around the current supply line (40) is generated around the current supply line (40), and the entire substrate (10) is formed. By performing annealing in a magnetic field by heating, the magnetization of the pinned magnetic layer (22a) constituting the plurality of magnetoresistive element portions (22) is magnetized so as to be directed to the tangential direction of the concentric magnetic field, respectively. A magnetizing step for performing
The includes,
In the step of preparing the substrate (10), a plurality of chip wafers (60) to be the substrate (10) are prepared,
In the element portion forming step and the through-hole forming step, a plurality of portions serving as angle detection sensors including the plurality of magnetoresistive element portions (22) are formed on the chip wafer (60), and the respective angle detection sensors are formed. Forming the through hole (15) in a portion;
In the current path forming step, a current supply line (40) is formed in each through hole (15) of the chip wafer (60),
In the magnetization step, in the adjacent current supply lines (40), the magnetic field generated by one current supply line (40) and the magnetic field generated by the other current supply line (40) are not reversed. A method for manufacturing an angle detection sensor , wherein the magnetization is performed with the directions of currents flowing in adjacent current supply lines (40) being opposite to each other .
前記電流経路形成工程では、前記基板(10)の貫通孔(15)にワイヤ(41)を通すことにより前記電流供給ライン(40)を形成することを特徴とする請求項1に記載の角度検出センサの製造方法。   The angle detection according to claim 1, wherein in the current path forming step, the current supply line (40) is formed by passing a wire (41) through a through hole (15) of the substrate (10). Sensor manufacturing method. 前記電流経路形成工程では、前記基板(10)の貫通孔(15)に金属棒(42)を通すことにより前記電流供給ライン(40)を形成することを特徴とする請求項1に記載の角度検出センサの製造方法。   The angle according to claim 1, wherein in the current path forming step, the current supply line (40) is formed by passing a metal rod (42) through the through hole (15) of the substrate (10). Manufacturing method of detection sensor. 前記貫通孔形成工程では、前記貫通孔(15)を形成した後、前記基板(10)の貫通孔(15)の表面に側壁酸化膜(16)を形成する絶縁膜形成工程を含んでいることを特徴とする請求項2また3に記載の角度検出センサの製造方法。   The through hole forming step includes an insulating film forming step of forming a sidewall oxide film (16) on the surface of the through hole (15) of the substrate (10) after forming the through hole (15). The method for manufacturing an angle detection sensor according to claim 2 or 3, wherein:
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