JP2008166633A - Method for manufacturing magnetic sensor device - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来のバーバー・ポール構造を形成する方法は、絶縁層の成膜、絶縁層のエッチング、電導性材料の成膜、電導性材料のエッチングの4つの工程から構成され、さらに詳しくは、それぞれのエッチングの前工程として、フォトレジスト層の形成、露光、及び現像の3つの工程を含むことになるため、製造工程が複雑でありそれに伴い歩留まりが低下すること、また製造時間の増大や各工程に費やす材料費等も増大することから低コスト化が困難であるという問題点があった。
【解決手段】 磁気抵抗効果素子上に第1のフォトレジスト層を形成する工程と、第1のフォトレジスト層上に第2のフォトレジスト層を形成する工程と、第1のフォトレジスト層および上記第2のフォトレジスト層を露光と現像からマスクに形成する工程と、スパッタ等により導電層を成膜する工程と、マスクをリフトオフによって除去する工程により、磁気抵抗効果素子上に複数の短冊状となる導電部を形成するようにしたものである。
【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To form a conventional barber / pole structure, which is composed of four steps of forming an insulating layer, etching an insulating layer, forming a conductive material, and etching a conductive material. As the pre-process of each etching, it includes three processes of forming a photoresist layer, exposure, and development. Therefore, the manufacturing process is complicated, resulting in a decrease in yield, an increase in manufacturing time, and each process. There is a problem in that it is difficult to reduce the cost because the material cost for the process also increases.
A step of forming a first photoresist layer on a magnetoresistive element, a step of forming a second photoresist layer on the first photoresist layer, the first photoresist layer, and the above-mentioned A step of forming a second photoresist layer on the mask from exposure and development, a step of forming a conductive layer by sputtering or the like, and a step of removing the mask by lift-off to form a plurality of strips on the magnetoresistive effect element A conductive portion is formed.
[Selection] Figure 3
Description
この発明は、薄膜により形成する磁気センサデバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic sensor device formed by a thin film.
従来の複数の短冊状となる導電部(バーバー・ポール構造)を形成する方法としては、素子上に絶縁層を堆積するステップと、絶縁層にバーバー・ポール・ウインドウをエッチングするステップと、絶縁層の上及びバーバー・ポール・ウインドウ内に電導性材料を堆積するステップと、バーバー・ポール・ウインドウ間の電導性材料をエッチングで取り去り、バーバー・ポールを形成するステップとを含む方法がある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional method of forming a plurality of strip-shaped conductive portions (barber pole structure), an insulating layer is deposited on the element, a barber pole window is etched in the insulating layer, and an insulating layer Depositing a conductive material over and within the barber pole window and etching away the conductive material between the barber pole windows to form a barber pole (e.g., Patent Document 1).
上記特許文献に開示されているバーバー・ポール構造を形成する方法は、絶縁層の成膜、絶縁層のエッチング、電導性材料の成膜、電導性材料のエッチングの4つの工程から構成され、さらに詳しくは、それぞれのエッチングの前工程として、フォトレジスト層の形成、露光、及び現像の3つの工程を含むことになるため、製造工程が複雑でありそれに伴い歩留まりが低下すること、また製造時間の増大や各工程に費やす材料費等も増大することから低コスト化が困難であるという問題点があった。
また、導電部(バーバー・ポール構造)の寸法精度が、製造した磁気センサデバイスの性能を左右することになるため、従来の構造ではバーバー・ポール・ウインドウ寸法が重要となるが、寸法精度は「フォトレジストの現像」、および「絶縁層のエッチング」の2工程という複数の工程にて決定されるという問題点があった。The method of forming the barber-pole structure disclosed in the above-mentioned patent document is composed of four steps of forming an insulating layer, etching an insulating layer, forming a conductive material, and etching a conductive material. Specifically, since the three steps of photoresist layer formation, exposure, and development are included as pre-processes for each etching, the manufacturing process is complicated, resulting in a decrease in yield and a reduction in manufacturing time. There is a problem that it is difficult to reduce the cost because the increase and the material cost for each process increase.
Also, since the dimensional accuracy of the conductive part (barber / pole structure) affects the performance of the manufactured magnetic sensor device, the barber / pole / window size is important in the conventional structure. There is a problem in that it is determined in a plurality of steps of two steps of “development of photoresist” and “etching of insulating layer”.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、製造工程を簡略化し、低コスト化が図られ、かつ磁気センサデバイスとしての性能を向上した、薄膜により形成する磁気センサデバイスの製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a magnetic sensor device formed of a thin film that has a simplified manufacturing process, reduced costs, and improved performance as a magnetic sensor device. It aims at obtaining a manufacturing method.
この発明に係る薄膜により形成する磁気センサデバイスの製造方法は、磁気抵抗効果素子上に第1のフォトレジスト層を形成する工程と、第1のフォトレジスト層上に第2のフォトレジスト層を形成する工程と、第1のフォトレジスト層および上記第2のフォトレジスト層を露光と現像からマスクに形成する工程と、スパッタ等により導電層を成膜する工程と、マスクをリフトオフによって除去する工程により磁気抵抗効果素子上に複数の短冊状となる導電部を形成するようにしたものである。 A method of manufacturing a magnetic sensor device formed of a thin film according to the present invention includes a step of forming a first photoresist layer on a magnetoresistive effect element and a second photoresist layer on the first photoresist layer. A step of forming the first photoresist layer and the second photoresist layer on the mask from exposure and development, a step of forming a conductive layer by sputtering, and a step of removing the mask by lift-off. A plurality of strip-shaped conductive portions are formed on the magnetoresistive effect element.
以上のように、この発明によれば、磁気抵抗効果素子上に第1のフォトレジスト層を形成する工程と、第1のフォトレジスト層上に第2のフォトレジスト層を形成する工程と、第1のフォトレジスト層および上記第2のフォトレジスト層を露光と現像からマスクに形成する工程と、スパッタ等により導電層を成膜する工程と、マスクをリフトオフによって除去する工程により磁気抵抗効果素子上に複数の短冊状となる導電部を形成するようにしたため、製造工程が簡略化され、低コスト化が図られ、かつ磁気センサデバイスとしての精度が向上する効果がある。 As described above, according to the present invention, the step of forming the first photoresist layer on the magnetoresistive element, the step of forming the second photoresist layer on the first photoresist layer, On the magnetoresistive effect element, a step of forming the first photoresist layer and the second photoresist layer on the mask from exposure and development, a step of forming a conductive layer by sputtering, and a step of removing the mask by lift-off. Since the plurality of strip-shaped conductive portions are formed, the manufacturing process is simplified, the cost can be reduced, and the accuracy as a magnetic sensor device is improved.
実施の形態1.
本発明の1つの実施の形態を示すものとして、本発明を用いた磁気センサデバイスの製造方法について説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による磁気センサデバイスの製造工程途中で、フォトレジスト層形成後の断面図を示すものである。図において、磁気抵抗効果素子1は、絶縁層として形成したシリコン熱酸化物層3を介して、シリコン基板2上に形成する。磁気抵抗効果素子1の設置基板をシリコン基板2としたが、絶縁が確保され、滑らかな表面を有するものであれば、これに限るものではない。例えば表面に窒化層を有するシリコン基板や、ガラス基板でもよい。磁気抵抗効果素子1は、磁気センサデバイスとしては、実使用上、例えば細線化したブリッジ構造にて用いるが、磁気抵抗効果素子1のパターン形成工程は省略する。また、磁気抵抗効果素子1は、例えば強磁性体のニッケル、鉄等を主成分とする20nm〜50nm程度の薄膜を用いるが、これに限定されるものではない。シリコン熱酸化物層3はシリコン基板2と磁気抵抗効果素子1を電気的に絶縁するための層であり、CVD等による形成でも良いが、熱酸化物層が良好な絶縁耐圧を示すことが知られており、熱酸化物層の使用が望ましい。磁気抵抗効果素子1上に第1のフォトレジスト層4、および第2のフォトレジスト層5を積層して形成する。第1のフォトレジスト層4、および第2のフォトレジスト層5は、後述するアンダーカット形状を形成するために、現像時の溶解スピードが異なる材質とする。または、後述するアンダーカット形状を形成するために、露光時の感光の感度が異なる材質としても良い。
As one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a magnetic sensor device using the present invention will be described.
FIG. 1 shows a cross-sectional view after forming a photoresist layer during the manufacturing process of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the
図2は、この発明の実施の形態1による磁気センサデバイスの製造工程途中で、マスク部6を形成した断面図を示すものである。
フォトレジスト層に、露光によるパターン転写を行う工程とフォトレジスト層を現像液によって現像する工程を経て、アンダーカット形状となるマスク部6を形成する。第1のフォトレジスト層4に設けられた第1の開口部7の幅は、第2のフォトレジスト層5に設けられた第2の開口部8の幅よりも大きく形成される。よって、第1のフォトレジスト層4と第2のフォトレジスト層5の現像工程後の残存部として形成されたマスク部6はアンダーカット形状となる。図2では、簡略化して、3つのマスク部6と2つの開口部を任意の間隔にて模式的に示したが、実際には細線化した磁気抵抗効果素子1の長さや磁気センサデバイスとしての性能により決められるものであり、これに限るものではない。FIG. 2 shows a sectional view in which the mask portion 6 is formed during the manufacturing process of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention.
A mask portion 6 having an undercut shape is formed on the photoresist layer through a step of performing pattern transfer by exposure and a step of developing the photoresist layer with a developer. The width of the first opening 7 provided in the first photoresist layer 4 is formed larger than the width of the
図3は、この発明の実施の形態1による磁気センサデバイスの製造工程途中で、図2に示すマスク部6に、導電層9を成膜した断面図を示すものである。図のように、導電層9の1部は、開口部7、8を通じて磁気抵抗効果素子1上に成膜される。
導電層9は電気的に導電性を有する材料であればよく、例えばアルミニウム、アルミニウム銅、金などがあるが、低抵抗であることが望ましい。導電層9は、スパッタ等により成膜され、密着性、拡散防止等を改善するためには単層ではなく、クロムやチタンなどの上、あるいは挟んで成膜するのがよい。FIG. 3 shows a cross-sectional view in which a
The
図4は、この発明の実施の形態1による磁気センサデバイスの製造工程完了後で、図3に示すマスク部6と、マスク部6上に形成した導電層9をリフトオフ工程により除去した断面図を示すものである。
リフトオフ工程後に、磁気抵抗効果素子1上に残る導電層9が導電部10となる。後述の磁気センサデバイスとしての性能に係わる導電部10の幅は、開口部8の幅によって規定される。よって導電部10の幅は、開口部8を形成する「フォトレジストの現像」の1つの工程にて決定されることになる。4 is a cross-sectional view in which the mask portion 6 shown in FIG. 3 and the
After the lift-off process, the
図5は、4辺の細線化した磁気抵抗効果素子1から成るブリッジ構造の、1辺の構成を示す図で、導電部10を有する磁気センサデバイスの説明図である。図において、導電部10は、磁気抵抗効果素子1の細線化した軸方向に対して45(deg)傾けて設けられたものである。磁気センサデバイスは、図に示した方向に電流を印加した状態で用いるため、図5から分かるように、導電部10は磁気抵抗効果素子1の表面に流れる電流の向きを45(deg)傾けるために設けられたものである。各々の導電部10内では電位が等しく、電流は導電部10に垂直に流れる。強磁性体である磁気抵抗効果素子1を軸方向に磁化すると、外部磁界が0の時に磁化の向きと電流の向きとがなす角度θを45(deg)にすることができる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of one side of a bridge structure including the
磁気センサデバイスを、4辺の細線化した磁気抵抗効果素子1から成るブリッジ構造で形成するとき、4辺のそれぞれの磁気抵抗効果素子1の抵抗が同一であり、平衡を保ち、外部磁界が0の時にブリッジの出力が0、すなわちオフセットが0であることが望ましい。4辺を構成するそれぞれの磁気抵抗効果素子1の抵抗が同一であるためには、製造工程において、均一な導電部10の形成、すなわち導電部10の幅が均一であることが重要となる。 When the magnetic sensor device is formed with a bridge structure composed of the
以上のように、この実施の形態1によれば、磁気抵抗効果素子1上に第1のフォトレジスト層4を形成する工程と、第1のフォトレジスト層4上に第2のフォトレジスト層5を形成する工程と、第1のフォトレジスト層4および上記第2のフォトレジスト層5を露光と現像からマスク部6に形成する工程と、スパッタ等により導電層9を成膜する工程と、マスク部6をリフトオフによって除去する工程により磁気抵抗効果素子1上に複数の短冊状となる導電部10を形成するようにしたため、製造工程が簡略化され、低コスト化が実現する。 As described above, according to the first embodiment, the step of forming the first photoresist layer 4 on the
また、導電部10の幅は、開口部8を形成する「フォトレジストの現像」の1つの工程にて決定されることになるため、磁気センサデバイスとしての性能が向上する効果がある。 Further, since the width of the
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2による磁気センサデバイスの製造工程完了後で、磁気抵抗効果素子1上、および磁気抵抗効果素子1上の複数の短冊状となる導電部10上に絶縁層11を成膜した断面図を示すものである。
絶縁層11は電気的に絶縁性を有し、かつ下層となる磁気抵抗効果素子1および導電部10を外部環境から保護する材料が望ましく、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などがあるがこれに限るものではなく、ポリイミドなど樹脂系の材料でも構わない。また、絶縁層11は、緻密で密着性の良好な層であることが望ましい。
実施の形態2は、実施の形態1に絶縁層11を付加した構造であり、その他の構成で重複する部分の説明は省略する。Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 shows an insulating layer on the
The insulating layer 11 is preferably a material that is electrically insulative and that protects the underlying
The second embodiment has a structure in which the insulating layer 11 is added to the first embodiment, and the description of the overlapping parts in other configurations is omitted.
以上のように、この実施の形態2によれば、絶縁層11を設置する構成としたので、外部環境からの汚染や磁気抵抗効果素子1および導電部10等の劣化を防止し、測定精度を安定化する効果がある。 As described above, according to the second embodiment, since the insulating layer 11 is installed, it is possible to prevent contamination from the external environment and deterioration of the
1 磁気抵抗効果素子、2 シリコン基板、3 シリコン熱酸化物層、4 第1のフォトレジスト層、5 第2のフォトレジスト層、6 マスク部、7 第1の開口部、8 第2の開口部、9 導電層、10 導電部、11 絶縁層 DESCRIPTION OF
Claims (5)
および上記磁気抵抗効果素子上に複数の短冊状となる導電部が形成された磁気センサデバイスであって、
上記磁気抵抗効果素子上に形成する導電部を
上記磁気抵抗効果素子上に第1のフォトレジスト層を形成する工程と
上記第1のフォトレジスト層上に第2のフォトレジスト層を形成する工程と
上記第1のフォトレジスト層および上記第2のフォトレジスト層を露光と現像からマスクに形成する工程と、
スパッタ等により導電層を成膜する工程と、
上記マスクをリフトオフによって除去する工程により形成することを特徴とする磁気センサデバイスの製造方法。Magnetoresistive effect element arranged on the installation substrate,
And a magnetic sensor device in which a plurality of strip-shaped conductive portions are formed on the magnetoresistive effect element,
A step of forming a first photoresist layer on the magnetoresistive effect element and a step of forming a second photoresist layer on the first photoresist layer as a conductive portion to be formed on the magnetoresistive effect element; Forming the first photoresist layer and the second photoresist layer on the mask from exposure and development;
Forming a conductive layer by sputtering or the like;
A method of manufacturing a magnetic sensor device, comprising forming the mask by a lift-off process.
および上記磁気抵抗効果素子上に複数の短冊状となる導電部が形成された磁気センサであって、上記磁気抵抗効果素子および上記導電部を覆う絶縁層を、スパッタ等により成膜する工程から形成することを特徴とする磁気センサデバイスの製造方法。Magnetoresistive effect element arranged on the installation substrate,
And a magnetic sensor in which a plurality of strip-shaped conductive portions are formed on the magnetoresistive effect element, wherein an insulating layer covering the magnetoresistive effect element and the conductive portion is formed by a process such as sputtering. A method for manufacturing a magnetic sensor device.
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|---|---|---|---|---|
| WO2013138058A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Analog Devices, Inc. | A sensor and a method of manufacture of a sensor |
| CN105098059A (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-25 | 宇能电科技股份有限公司 | Anisotropic magnetoresistive element and method of manufacturing the same |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013138058A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Analog Devices, Inc. | A sensor and a method of manufacture of a sensor |
| US9817087B2 (en) | 2012-03-14 | 2017-11-14 | Analog Devices, Inc. | Sensor with magnetroesitive and/or thin film element abutting shorting bars and a method of manufacture thereof |
| CN105098059A (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-25 | 宇能电科技股份有限公司 | Anisotropic magnetoresistive element and method of manufacturing the same |
| DE102016116301B4 (en) | 2015-10-20 | 2024-02-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. | METHOD FOR PRODUCING A MAGNETIC TUNNEL CONTACT WITH REDUCED DAMAGE |
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