JPH0484471A - 集積化磁気センサの製造方法 - Google Patents
集積化磁気センサの製造方法Info
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- JPH0484471A JPH0484471A JP2197649A JP19764990A JPH0484471A JP H0484471 A JPH0484471 A JP H0484471A JP 2197649 A JP2197649 A JP 2197649A JP 19764990 A JP19764990 A JP 19764990A JP H0484471 A JPH0484471 A JP H0484471A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は物体の回転量の検出や位置を検出するための検
出装置等に組み込まれて磁界を検出する集積化磁気セン
サの製造方法に係わり、特に集積回路（ＩＣ）と一体止
された集積化磁気センサの製造方法に関する。
出装置等に組み込まれて磁界を検出する集積化磁気セン
サの製造方法に係わり、特に集積回路（ＩＣ）と一体止
された集積化磁気センサの製造方法に関する。
従来、磁界を検出するための磁気センサとしては、たと
えば特公昭５１−４１３３５号公報に開示されている磁
電変換素子、すなわち磁気抵抗素子がある。この磁気抵
抗素子は、連続的に折り返し構造を持つ強磁性体を接合
部で直列に接続して形成されている。この磁気抵抗素子
は磁気記録媒体から有限の距離を隔てて配置される。そ
して、この磁気抵抗素子を飽和させるのに十分な、しか
もこの素子面内で回転するような磁気信号が磁気記録媒
体から発生すると、その磁気信号により磁気抵抗素子の
接続部から信号が出力される。
えば特公昭５１−４１３３５号公報に開示されている磁
電変換素子、すなわち磁気抵抗素子がある。この磁気抵
抗素子は、連続的に折り返し構造を持つ強磁性体を接合
部で直列に接続して形成されている。この磁気抵抗素子
は磁気記録媒体から有限の距離を隔てて配置される。そ
して、この磁気抵抗素子を飽和させるのに十分な、しか
もこの素子面内で回転するような磁気信号が磁気記録媒
体から発生すると、その磁気信号により磁気抵抗素子の
接続部から信号が出力される。
また、一方、このような磁気センサの製造方法としては
、たとえば特開昭５８−１３５６８８号公報に開示され
ている。この方法では、材料組成が９１〜３８重量％の
ニッケル（Ｎｉ）および９〜６２重量％のコバル）（Ｃ
ｏ）からなる合金薄膜について、蒸着基板の温度、膜厚
、熱処理温度など、成膜プロセス内における製造条件が
開示されている。
、たとえば特開昭５８−１３５６８８号公報に開示され
ている。この方法では、材料組成が９１〜３８重量％の
ニッケル（Ｎｉ）および９〜６２重量％のコバル）（Ｃ
ｏ）からなる合金薄膜について、蒸着基板の温度、膜厚
、熱処理温度など、成膜プロセス内における製造条件が
開示されている。
上述のように従来においては、磁気センサおよびその製
造方法については開示されているが、この磁気センサを
集積回路と一体化する方法については開示されていない
。そのためには、集積回路基板の電極上に強磁性体薄膜
をそのまま形成すればよい。
造方法については開示されているが、この磁気センサを
集積回路と一体化する方法については開示されていない
。そのためには、集積回路基板の電極上に強磁性体薄膜
をそのまま形成すればよい。
しかしながら、強磁性体薄膜は極めて薄い膜であるため
、集積回路基板の電極上に強磁性体薄膜をそのまま形成
しようすると、電極およびコンタクトホールの角部にお
いて強磁性体薄膜の段切れ現象が生じ、いわゆるステッ
プカバレージが悪くなり、安定した磁気検出を行うこと
ができないという問題があった。
、集積回路基板の電極上に強磁性体薄膜をそのまま形成
しようすると、電極およびコンタクトホールの角部にお
いて強磁性体薄膜の段切れ現象が生じ、いわゆるステッ
プカバレージが悪くなり、安定した磁気検出を行うこと
ができないという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、強磁性体薄膜の段切れ現象を防止し、安定した磁
気検出を行うことのできる集積化磁気センサの製造方法
を提供することにある。
的は、強磁性体薄膜の段切れ現象を防止し、安定した磁
気検出を行うことのできる集積化磁気センサの製造方法
を提供することにある。
本発明による集積化磁気センサの製造方法は、集積回路
が形成された半導体基板上に電極を形成する工程と、前
記電極を含む半導体基板上に絶縁性膜を形成する工程と
、前記絶縁性膜に前記電極の接続面に達する電気的接続
部を形成するとともに、この電気的接続部の内壁に段部
構造を形成する工程と、前記電気的接続部を含む絶縁性
膜の表面に磁気抵抗素子となる強磁性体薄膜を形成する
工程と、前記強磁性体薄膜上に導電性膜を形成する工程
とを具備している。
が形成された半導体基板上に電極を形成する工程と、前
記電極を含む半導体基板上に絶縁性膜を形成する工程と
、前記絶縁性膜に前記電極の接続面に達する電気的接続
部を形成するとともに、この電気的接続部の内壁に段部
構造を形成する工程と、前記電気的接続部を含む絶縁性
膜の表面に磁気抵抗素子となる強磁性体薄膜を形成する
工程と、前記強磁性体薄膜上に導電性膜を形成する工程
とを具備している。
このような方法により本発明では、電気的接続部の内壁
に段差構造が形成されるため、強磁性体薄膜が滑らかに
形成される。したがって強磁性体薄膜の段切れ現象を防
止でき、ステップカバレージが向上する。
に段差構造が形成されるため、強磁性体薄膜が滑らかに
形成される。したがって強磁性体薄膜の段切れ現象を防
止でき、ステップカバレージが向上する。
また、本発明による集積化磁気センサの製造方法は、前
記絶縁性膜を形成する前に、電極の外壁に傾斜面を形成
する工程をさらに含むもので、電気的接続部の段差構造
と相俟って強磁性体薄膜の段切れ現象をさらに防止イる
ことができる。
記絶縁性膜を形成する前に、電極の外壁に傾斜面を形成
する工程をさらに含むもので、電気的接続部の段差構造
と相俟って強磁性体薄膜の段切れ現象をさらに防止イる
ことができる。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の一実施例に係わる集積化磁気センサの
等価回路を表わすものである。１１は強磁性体薄膜によ
り形成された磁気抵抗１２〜１５からなる磁気抵抗素子
部を示している。また、１６は帰還抵抗、１７、セット
抵抗１８、コンパレータ１９、電源端子２０、出力端子
２１およびグランド端子２２からなる波形処理部であり
、この波形処理部１６は集積回路により形成されている
。
等価回路を表わすものである。１１は強磁性体薄膜によ
り形成された磁気抵抗１２〜１５からなる磁気抵抗素子
部を示している。また、１６は帰還抵抗、１７、セット
抵抗１８、コンパレータ１９、電源端子２０、出力端子
２１およびグランド端子２２からなる波形処理部であり
、この波形処理部１６は集積回路により形成されている
。
この集積化磁気センサにおいては、磁気抵抗素子部１１
の抵抗１２と抵抗１３との接続部の検出電位がコンパレ
ータ１９の正側入力端、また抵抗１４と抵抗１５との接
続部の検出電位がコンパレータ１９の負側入力端にそれ
ぞれ入力される。
の抵抗１２と抵抗１３との接続部の検出電位がコンパレ
ータ１９の正側入力端、また抵抗１４と抵抗１５との接
続部の検出電位がコンパレータ１９の負側入力端にそれ
ぞれ入力される。
コンパレータ１９は両入力端に入力した電位を比較し、
出力端子２１から検出磁気に応じたパルスを出力する。
出力端子２１から検出磁気に応じたパルスを出力する。
第１図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ上記集積化磁気センサ
の製造工程を表わすものである。すなわち、まず、同図
（ａ）に示すように半導体基板たとえばシリコン基板１
内にＮ型層２からなるトランジスタを形成した後、この
シリコン基板１の上面に真空蒸着法により膜厚的１μｍ
の金属たとえばアルミニウムを蒸着し、このアルミニウ
ム膜を通常の微細加工技術によりパターニングして電極
３を形成する。なお、このときエツチング液としては等
方性エツチング液を使用する。これにより電極３の側壁
には湾曲面が形成される。続いて、この電極３の湾曲面
を緩和するたｈｓｏｃ、＜スピン・オン・グラス）膜４
を形成し、外壁面を直線状の傾斜面４ａとする。この傾
斜面４ａの角度としては３０°〜４０°が好ましい。続
いて、同図（ｂ）に示すようにプラズマＣ，ＶＤ法（化
学的気相成長法）により膜厚的１μｍの絶縁性の窒化膜
（ＳｉｓＮ４膜）５を電極３を含むシリコン基板１の全
面に形成する。次に、通常の微細加工技術により窒化膜
５に電極３の上面（接続面）に達するコンタクトホール
（電気的接続部）６を形成する。続いて、同様にして同
図（Ｃ）に示すようにコンタクトホール６の周囲をその
半分の深さまでエツチングしてコンタクトホール６に段
部７を形成する。
の製造工程を表わすものである。すなわち、まず、同図
（ａ）に示すように半導体基板たとえばシリコン基板１
内にＮ型層２からなるトランジスタを形成した後、この
シリコン基板１の上面に真空蒸着法により膜厚的１μｍ
の金属たとえばアルミニウムを蒸着し、このアルミニウ
ム膜を通常の微細加工技術によりパターニングして電極
３を形成する。なお、このときエツチング液としては等
方性エツチング液を使用する。これにより電極３の側壁
には湾曲面が形成される。続いて、この電極３の湾曲面
を緩和するたｈｓｏｃ、＜スピン・オン・グラス）膜４
を形成し、外壁面を直線状の傾斜面４ａとする。この傾
斜面４ａの角度としては３０°〜４０°が好ましい。続
いて、同図（ｂ）に示すようにプラズマＣ，ＶＤ法（化
学的気相成長法）により膜厚的１μｍの絶縁性の窒化膜
（ＳｉｓＮ４膜）５を電極３を含むシリコン基板１の全
面に形成する。次に、通常の微細加工技術により窒化膜
５に電極３の上面（接続面）に達するコンタクトホール
（電気的接続部）６を形成する。続いて、同様にして同
図（Ｃ）に示すようにコンタクトホール６の周囲をその
半分の深さまでエツチングしてコンタクトホール６に段
部７を形成する。
次に、同図（ｄ）に示すようにＥＢ（エレクトロンビー
ム）装置を用いて真空（ＩＸＩＯ−７Ｔｏｒｒ ）中に
おいて蒸着を行い、ニッケル系合金（Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ
−Ｆｅ等）による強磁性体薄膜８を形成する。このとき
のシリコン基板１の温度は約３００℃、蒸着速度は、０
人／ ｓ ｅ ｃとする。続いて、この強磁性体薄膜８
の上に同じくＥＢ装置によりアルミニウム（ＡＩ）また
は金（Ａｕ）からなる膜厚的、１５μｍの低抵抗金属薄
膜９を形成する。最後に、真空中においてスパッタリン
グを行い、たとえば二酸化シリコンからなる保護膜１０
を形成する。この保護膜１０の膜厚は低抵抗金属薄膜９
以上の膜厚、すなわち１゜１５μｍ以上の厚さとする。
ム）装置を用いて真空（ＩＸＩＯ−７Ｔｏｒｒ ）中に
おいて蒸着を行い、ニッケル系合金（Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ
−Ｆｅ等）による強磁性体薄膜８を形成する。このとき
のシリコン基板１の温度は約３００℃、蒸着速度は、０
人／ ｓ ｅ ｃとする。続いて、この強磁性体薄膜８
の上に同じくＥＢ装置によりアルミニウム（ＡＩ）また
は金（Ａｕ）からなる膜厚的、１５μｍの低抵抗金属薄
膜９を形成する。最後に、真空中においてスパッタリン
グを行い、たとえば二酸化シリコンからなる保護膜１０
を形成する。この保護膜１０の膜厚は低抵抗金属薄膜９
以上の膜厚、すなわち１゜１５μｍ以上の厚さとする。
このようにして本実施例では、集積回路の電極３と強磁
性体薄膜８とをコンタクトホール６を介して電気的に安
定して接続させることができる。
性体薄膜８とをコンタクトホール６を介して電気的に安
定して接続させることができる。
すなわち、コンタクトホール６の内壁には段部７が形成
されるとともに、電極３の外壁にはＳＯＧ膜４による傾
斜面４ａが形成されているため、強磁性体薄膜８はこれ
らの段部７および傾斜面４ａに沿って滑らかに形成され
る。したがって、電極３およびコンタクトホール６の角
部において強磁性体薄膜８に段切れが生ずることがなく
、安定したステップカバレージがなされる。
されるとともに、電極３の外壁にはＳＯＧ膜４による傾
斜面４ａが形成されているため、強磁性体薄膜８はこれ
らの段部７および傾斜面４ａに沿って滑らかに形成され
る。したがって、電極３およびコンタクトホール６の角
部において強磁性体薄膜８に段切れが生ずることがなく
、安定したステップカバレージがなされる。
なお、ニッケル系合金で形成された強磁性体薄膜８は、
アルミニウムで形成される電極３とアルミニウム系合金
で形成される低抵抗金属薄膜９との間において中間層と
しての意義を有している。
アルミニウムで形成される電極３とアルミニウム系合金
で形成される低抵抗金属薄膜９との間において中間層と
しての意義を有している。
すなわち、電極３のアルミニウムと低抵抗金属薄膜９の
金とは直接接触すると界面に合金層が形成され、電気的
接続が正常に行われないため、ニッケル系合金からなる
強磁性体薄膜８が介在することにより両者の間の電気的
接続を安定して行うものである。
金とは直接接触すると界面に合金層が形成され、電気的
接続が正常に行われないため、ニッケル系合金からなる
強磁性体薄膜８が介在することにより両者の間の電気的
接続を安定して行うものである。
なお、上記実施例においては、コンタクトホール６の内
壁を２段構造としたが、段階的に孔径が広がるような３
以上の段差構造とすれば、よりステップカバレージが向
上する。また、電極３の側壁のＳＯＧ膜４は必須のもの
ではなく、電極３そのものに傾斜面４ａを形成するよう
にしてもよい。
壁を２段構造としたが、段階的に孔径が広がるような３
以上の段差構造とすれば、よりステップカバレージが向
上する。また、電極３の側壁のＳＯＧ膜４は必須のもの
ではなく、電極３そのものに傾斜面４ａを形成するよう
にしてもよい。
さらに、シリコン基板１内に形成するトランジスタは、
バイポーラ型、ＭＯＳ型等の種類を問わないことは勿論
である。
バイポーラ型、ＭＯＳ型等の種類を問わないことは勿論
である。
以上説明したように請求項１記載の集積化磁気センサの
製造方法によれば、半導体基板に集積回路を形成すると
ともに電極を形成した後、その上に強磁性体薄膜からな
る磁気抵抗素子を形成するに際し、予め電気的接続部の
内壁に段差構造を形成するようにしたので、強磁性体薄
膜を滑らかに形成できる。したがって、強磁性体薄膜の
段切れ現象を防止でき、ステップカバレージが向上し、
強磁性体薄膜、さらにはその上の導電性膜および保護膜
を電気的に安定した状態で形成することができる。
製造方法によれば、半導体基板に集積回路を形成すると
ともに電極を形成した後、その上に強磁性体薄膜からな
る磁気抵抗素子を形成するに際し、予め電気的接続部の
内壁に段差構造を形成するようにしたので、強磁性体薄
膜を滑らかに形成できる。したがって、強磁性体薄膜の
段切れ現象を防止でき、ステップカバレージが向上し、
強磁性体薄膜、さらにはその上の導電性膜および保護膜
を電気的に安定した状態で形成することができる。
また、請求項２記載の集積化磁気センサの製造方法によ
れば、電極の外壁に傾斜面を形成するようにしたので、
電気的接続部の段差構造と相俟って強磁性体薄膜の段切
れ現象を防止することができる。
れば、電極の外壁に傾斜面を形成するようにしたので、
電気的接続部の段差構造と相俟って強磁性体薄膜の段切
れ現象を防止することができる。
図面は本発明の実施例を表わすもので、第１図（ａ）〜
（ｄ）は本発明の一実施例に係わる集積化磁気センサの
製造工程を示す断面図、第２図は第１図の工程で製造さ
れた集積化磁気センサの製造方法の等価回路を示す図で
ある。 １・・・・・・シリコン基板、 ３・・・・・・電極、 ・・・・・・ＳＯＧ膜、 ・・・・・・窒化膜、 ・・・・・・コンタクト ・・・・・・段部、 ・・・・・・強磁性体薄膜、 ・・・・・・低抵抗金属薄膜、 ０・・・・・・保護膜 ホール （電気的接続部） 出 願 人 代 理 人 日本電気株式会社
（ｄ）は本発明の一実施例に係わる集積化磁気センサの
製造工程を示す断面図、第２図は第１図の工程で製造さ
れた集積化磁気センサの製造方法の等価回路を示す図で
ある。 １・・・・・・シリコン基板、 ３・・・・・・電極、 ・・・・・・ＳＯＧ膜、 ・・・・・・窒化膜、 ・・・・・・コンタクト ・・・・・・段部、 ・・・・・・強磁性体薄膜、 ・・・・・・低抵抗金属薄膜、 ０・・・・・・保護膜 ホール （電気的接続部） 出 願 人 代 理 人 日本電気株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、集積回路が形成された半導体基板上に電極を形成す
る工程と、 前記電極を含む半導体基板上に絶縁性膜を形成する工程
と、 前記絶縁性膜に前記電極の接続面に達する電気的接続部
を形成するとともに、この電気的接続部の内壁に段部構
造を形成する工程と、 前記電気的接続部を含む絶縁性膜の表面に磁気抵抗素子
となる強磁性体薄膜を形成する工程と、前記強磁性体薄
膜上に導電性膜を形成する工程とを具備したことを特徴
とする集積化磁気センサの製造方法。 ２、前記絶縁性膜を形成する前に、電極の外壁に傾斜面
を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１
記載の集積化磁気センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197649A JP2626200B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 集積化磁気センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197649A JP2626200B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 集積化磁気センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0484471A true JPH0484471A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2626200B2 JP2626200B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=16378010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197649A Expired - Lifetime JP2626200B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 集積化磁気センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626200B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6225154B1 (en) | 1993-07-27 | 2001-05-01 | Hyundai Electronics America | Bonding of silicon wafers |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6854796B2 (ja) | 2018-11-08 | 2021-04-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体センサ装置 |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP2197649A patent/JP2626200B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6225154B1 (en) | 1993-07-27 | 2001-05-01 | Hyundai Electronics America | Bonding of silicon wafers |
| US6570221B1 (en) | 1993-07-27 | 2003-05-27 | Hyundai Electronics America | Bonding of silicon wafers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2626200B2 (ja) | 1997-07-02 |
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