(57)【要約】  本発明の磁気式圧力センサ（１）は、主面を有するガラス基板（１１）と、前記主面に設けられた凹部内に形成された第１シールド層（１２）と、前記第１シールド層（１２）上に絶縁層（１３）を介して形成されたＧＭＲ素子（１７）と、前記絶縁層（１３）上に金−スズ共晶物（１８）により接合されており、一方の主面上に前記ＧＭＲ素子と対向するようにハード磁性層（２１）を有し、他方の主面上に第２シールド層（２２）を有するダイヤフラム（２０ａ）を持つシリコン基板（２０）と、を具備する。
2008114728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する第１基板と、前記主面に設けられた凹部内に形成された第１シールド層と、前記第１シールド層上に絶縁層を介して形成された磁気抵抗効果素子と、前記絶縁層上に接合部材により接合されており、一方の主面上に前記磁気抵抗効果素子と対向するようにハード磁性層を有するダイヤフラムを持つ第２基板と、を具備することを特徴とする磁気式圧力センサ。
【請求項２】
前記磁気抵抗効果素子及び前記ハード磁性層は、前記絶縁層と前記第２基板との間で形成されるキャビティ内に配置され、前記磁気抵抗効果素子は、前記第２基板の接合領域における前記接合部材と接触しないように前記絶縁層内に埋め込まれた埋め込み領域を有する配線により前記キャビティ外の電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の磁気式圧力センサ。
【請求項３】
前記第２基板は、他方の主面上に第２シールド層を有することを特徴とする請求項１記載の磁気式圧力センサ。
【請求項４】
請求項１記載の磁気式圧力センサと、前記磁気式圧力センサを内包するパッケージ部材と、を具備し、前記パッケージ部材の側面にシールド層を有することを特徴とするセンサパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力を用いて圧力を検知する磁気式圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力センサとして、静電容量型圧力センサの固定電極の代わりに磁気抵抗効果素子を用い、ダイヤフラム側にハード磁性層を用いて磁石を形成した磁気式圧力センサが開発されている（特許文献１）。この磁気式圧力センサにおいては、ダイヤフラムに圧力が加わるとダイヤフラムが変形し、これによりダイヤフラムに設けられたハード磁性層を用いて形成した磁石と磁気抵抗効果素子との間隔が変わる。この間隔の変化により磁気抵抗効果素子に印加される磁界が変化し、この磁界の変化に基づく磁気抵抗効果素子の磁気抵抗の変化を利用して圧力の変化を検出する。
【特許文献１】米国特許第６，５０７，１８７号
【発明の開示】
【０００３】
上述した磁気式圧力センサは、磁気抵抗効果素子を用いるので、外界における非検出対象である磁場にも感応することが考えられる。すなわち、特許文献１に開示されている磁気式圧力センサにおいては、外界に磁場が発生すると、その磁場により磁気抵抗効果素子が感応して抵抗値の変化が起こり、圧力測定においてノイズとなり、正確に圧力測定を行うことができないという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、外部磁場が発生しても、正確に圧力測定を行うことができる磁気式圧力センサを提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の磁気式圧力センサは、主面を有する第１基板と、前記主面に設けられた凹部内に形成された第１シールド層と、前記第１シールド層上に絶縁層を介して形成された磁気抵抗効果素子と、前記絶縁層上に接合部材により接合されており、一方の主面上に前記磁気抵抗効果素子と対向するようにハード磁性層を有し、他方の主面上に第２シールド層を有するダイヤフラムを持つ第２基板と、を具備することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、互いに対向する磁気抵抗効果素子及びハード磁性層の外側に一対のシールド層が配設されている。このため、外部磁場が発生しても、一対のシールド層でシールドされるので、磁気抵抗効果素子とハード磁性層との間の磁気的作用領域への磁気的影響をできるだけ抑えることが可能となる。その結果、この磁気式圧力センサによれば、外部磁場が発生しても、正確に圧力測定を行うことができる。
【０００７】
本発明の磁気式圧力センサは、前記磁気抵抗効果素子及び前記ハード磁性層は、前記絶縁層と前記第２基板との間で形成されるキャビティ内に配置され、前記磁気抵抗効果素子は、前記第２基板の接合領域における前記接合部材と接触しないように前記絶縁層内に埋め込まれた埋め込み領域を有する配線により前記キャビティ外の電極と電気的に接続されていることが好ましい。
【０００８】
本発明の磁気式圧力サンサにおいては、前記第２基板は、他方の主面上に第２シールド層を有することが好ましい。
【０００９】
本発明のセンサパッケージは、上記磁気式圧力センサと、前記磁気式圧力センサを内包するパッケージ部材と、を具備し、前記パッケージ部材の側面にシールド層を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、磁気式圧力センサにシールド機能を持たせるとともに、パッケージにもシールド機能を持たせることにより、外部磁場の影響をより低く抑えることができる。また、パッケージ部材の側面にシールド層を設けることにより、磁気式圧力センサで厚さ方向（鉛直方向）の外部磁場をシールドすることができ、パッケージ部材の底面にシールド層を設けることにより、水平方向の外部磁場をシールドすることができる。このため、磁気式圧力センサとパッケージ部材との組み合わせで効率よく外部磁場をシールドすることができる。
【００１１】
本発明の磁気式圧力センサによれば、主面を有する第１基板と、前記主面に設けられた凹部内に形成された第１シールド層と、前記第１シールド層上に絶縁層を介して形成された磁気抵抗効果素子と、前記絶縁層上に接合部材により接合されており、一方の主面上に前記磁気抵抗効果素子と対向するようにハード磁性層を有し、他方の主面上に第２シールド層を有するダイヤフラムを持つ第２基板と、を具備するので、外部磁場が発生しても、正確に圧力測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気式圧力センサを示す断面図である。
【図２】ＧＭＲ素子を説明するための図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る磁気式圧力センサの製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る磁気式圧力センサを用いたセンサパッケージを示す図である。
【図５】シールド厚さと磁場強度との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る磁気式圧力センサの評価装置を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、図４に示す評価装置による評価結果を示す図である。
【図８】シールドサイズと磁界強度との間の関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る磁気式圧力センサの断面図である。
図１に示す磁気式圧力センサ１は、ベース基板であるガラス基板１１を有する。ベース基板としては、ガラス基板以外にシリコン基板、アルミナ基板、ＬＴＣＣ基板（低温焼成セラミック基板）、ＨＴＣＣ基板（高温焼成セラミック基板などを挙げることができる。ガラス基板１１の一方の主面には、凹部が形成されている。凹部の深さは、後述する、接合領域に絶縁層に埋め込まれる配線の埋め込み量（ガラス基板１１の主面からの深さ）大きくなりすぎないように適宜設定する。【００１４】
凹部には、磁気抵抗効果素子のシールド層１２が形成されている。シールド層１２を構成する材料としては、パーマロイなどを挙げることができる。凹部におけるシールド層１２上には、絶縁層１３が形成されている。絶縁層１３を構成する材料としては、アルミナ、シリコン酸化物などを挙げることができる。絶縁層１３において、後述するシリコン基板との間の接合領域内で配線を埋め込むための段差部が形成されている。【００１５】
絶縁層１３の中央付近には、磁気抵抗効果素子としてＧＭＲ（Giant  MagnetoResistance）素子１７が形成されている。また、ガラス基板１１の凹部の外側の主面上には、電極パッド１５が形成されている。この電極パッド１５とＧＭＲ素子１７とは、絶縁層１３の段差部内に沿って形成された配線１４により電気的に接続されている。また、絶縁層１３の段差部には、配線１４を埋め込むようにして絶縁層１６が形成されており、その絶縁層１６が平坦化されている。この絶縁層１６としては、アルミナ、シリコン酸化物などを用いることができる。したがって、配線１４においては、段差部に沿って埋め込まれる埋め込み領域１４ａが形成されており、後述するシリコン基板の接合領域における接合部材と接触しないように構成されている。すなわち、ＧＭＲ素子１７は、後述するシリコン基板の接合領域における接合部材と接触しないように絶縁層１３内に埋め込まれた埋め込み領域１４ａを有する配線１４によりキャビティ外の電極パッド１５と電気的に接続されている。【００１６】
絶縁層１３上には、シリコン基板２０が金−スズ共晶接合により接合されている。絶縁層１３とシリコン基板２０との間の接合領域は、金−スズ共晶物１８で構成されており、この金−スズ共晶物１８で構成された接合領域がスペーサ１９により区画されている。ここでは、金−スズ共晶物１８で構成された接合領域がリング状であり、スペーサ１９はその接合領域の内側と外側に一対で形成されている。また、スペーサ１９は、金−スズ共晶反応の際に融解した材料の流れ止めの役割を果たす。このように、スペーサ１９を接合領域に沿ってリング状に設けることにより、融解した材料をＧＭＲ素子１７側に浸入することを防止できる。スペーサ１９の材料としては、シリコン酸化物やアルミナなどの絶縁性材料を挙げることができる。【００１７】
ここで、接合領域とは、絶縁層１３と金−スズ共晶物１８との間で接合されている領域をいう。したがって、配線１４の埋め込み領域１４ａが接合部材である金−スズ共晶物１８と接触しないようにするためには、少なくとも接合領域を含む領域Ｘの範囲で絶縁層１３に段差部を設けて、その段差部に沿って配線１４の埋め込み領域１４ａを設けることが好ましい。【００１８】
接合領域は、上述したように金−スズ共晶物１８で構成されている。この金−スズ共晶物１８は、金とスズとの間の共晶反応により形成される。具体的には、スズ層と金層とを接触させた状態で、真空下において加熱、加圧することにより、金とスズとの間の共晶反応を起こして金−スズ共晶物１８が形成される。このときの加熱温度は約３００℃以下であり、ＧＭＲ素子１７の耐熱温度以下であるので、ＧＭＲ素子１７の特性を損なうことがない。このため、精度良く磁気式圧力センサを動作させることが可能となる。このようにして、絶縁層１３とシリコン基板２０との間にキャビティ２３が形成され、このキャビティ２３内にＧＭＲ素子１７及び後述するハード磁性層２１が配置される。【００１９】
シリコン基板２０のダイヤフラム２０ａの領域の一方の主面上には、ＧＭＲ素子１７と対向するように、ハード磁性層２１が形成されている。このようにＧＭＲ素子１７とハード磁性層２１とが対面することによりＧＭＲ素子１７に磁界が印加できるようになっている。なお、ハード磁性層２１を構成する材料としては、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金などを挙げることができる。また、シリコン基板２０の他方の主面上には、ＧＭＲ素子１７のシールド層２２が形成されている。シールド層２２を構成する材料としては、パーマロイなどを挙げることができる。【００２０】
ＧＭＲ素子１７は、図２に示すように、絶縁層１３上に下から順に、ＩｒＭｎやＰｔＭｎなどで形成された反強磁性層１７１、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどの強磁性材料で形成された固定磁性層１７２、Ｃｕなどで形成された非磁性材料層１７３及びＮｉＦｅやＣｏＦｅなどの強磁性材料で形成されたフリー磁性層１７４の積層構造を有する。図２に示す形態においては、反強磁性層１７１の下に結晶配向を整えるためにＮｉＦｅＣｒあるいはＣｒで形成されたシード層１７５が設けられているが、シード層１７５は必須ではない。【００２１】
また、フリー磁性層１７４の上には、Ｔａなどで形成された保護層１７６が形成されている。ＧＭＲ素子１７では、反強磁性層１７１と固定磁性層１７２とが接して形成されているため、磁場中で熱処理を施すことにより反強磁性層１７１と固定磁性層１７２との間の界面に交換結合磁界（Ｈｅｘ）が生じ、固定磁性層１７２の磁化方向１７２ａは一方向に固定される。図２では、磁化方向１７２ａは図示Ｘ１方向に固定される。【００２２】
一方、フリー磁性層１７４の磁化方向１７４ａは、例えば、図２の形態では、固定磁性層１７２の磁化方向１７２ａと反平行に揃えられている。すなわち、磁化方向１７４ａは図示Ｘ２方向に向けられる。フリー磁性層１７４は、固定磁性層１７２のように磁化固定されておらず外部磁場により磁化方向は変動する。【００２３】
ハード磁性層２１から発せられる外部磁場のうち、磁気抵抗効果素子を構成する各層の膜面と平行な方向に向く水平磁場Ｈが図２に示すように図示Ｘ１方向に作用すると、フリー磁性層１７４の磁化方向１７４ａが変動し、固定磁性層１７２の磁化方向１７２ａとフリー磁性層１７４の磁化方向１７４ａの関係で電気抵抗が変化する。これはスピンバルブ型の巨大磁気抵抗（Giant  MagnetoResistance）効果と呼ばれ、巨大磁気抵抗効果を発現させるには、上記のような反強磁性層１７１、固定磁性層１７２、非磁性材料層１７３及びフリー磁性層１７４の４層基本構造が必要となる。また、磁気抵抗効果素子として、ＧＭＲ素子１７でなく、トンネル磁気抵抗効果を有するトンネル磁気抵抗（Tunnel  MagnetoResistance  :  ＴＭＲ）素子を用いても良い。ＴＭＲ素子の場合には、非磁性材料層１７３がトンネル障壁の材料である酸化アルミニウムや酸化マグネシウムなどの非磁性絶縁材料に置き換えられる。【００２４】
このような構成を有する磁気式圧力センサにおいては、ハード磁性層２１によりＧＭＲ素子１７に磁界が印加されている。ダイヤフラム２０ａに圧力が加わると、ダイヤフラム２０ａが圧力に応じて可動する。これにより、ダイヤフラム２０ａが変位して、ハード磁性層２１とＧＭＲ素子１７との間隔が変わる。このとき、ＧＭＲ素子１７に印加される磁界が変化する。したがって、この磁界の変化に基づくＧＭＲ素子１７の磁気抵抗の変化をパラメータとして、その変化を圧力変化とすることができる。【００２５】
この磁気式圧力センサにおいては、互いに対向するＧＭＲ素子１７及びハード磁性層２１の外側にシールド層１２，２２が配設されている。このため、外部磁場が発生しても、シールド層１２，２２でシールドされるので、ＧＭＲ素子１７とハード磁性層２１との間の磁気的作用領域への磁気的影響をできるだけ抑えることが可能となる。その結果、この磁気式圧力センサによれば、外部磁場が発生しても、正確に圧力測定を行うことができる。【００２６】
次に、本実施の形態の磁気式圧力センサの製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る磁気式圧力センサの製造方法を説明するための図である。【００２７】
図３（ａ）に示すように、ガラス基板１１の一方の主面のセンサ形成領域を含む部分に凹部１１ａを形成する。凹部１１ａは、イオンミリングなどの方法により形成する。次いで、図３（ｂ）に示すように、凹部１１ａにシールド層１２を形成し、その上に絶縁層１３を形成する。その後、絶縁層１３に段差部を形成する。シールド層１２はメッキなどにより形成し、絶縁層１３はスパッタリングなどにより形成する。また、絶縁層１３の段差部はイオンミリングなどにより形成する。【００２８】
次いで、絶縁層１３の中央付近にＧＭＲ素子１７を形成する。ＧＭＲ素子１２は、絶縁層１３に凹部を形成した後に、その凹部に、例えば、スパッタリング、リフトオフにより形成する。次いで、ガラス基板１１の主面から絶縁層１３のＧＭＲ素子１７にわたって配線１４を形成する。配線１４は、ガラス基板１１及び段差部を有する絶縁層１３に配線材料をスパッタリング法などにより被着し、フォトリソグラフィ及びエッチングを行うことにより形成する。【００２９】
その後、図３（ｃ）に示すように、配線１４を埋め込むようにして段差部に絶縁層１６を形成する。この絶縁層１６は、例えばアルミナをスパッタリング法などにより被着することで形成する。これにより、配線１４の埋め込み領域１４ａが形成される。次いで、ガラス基板１１の主面上に、配線１４と電気的に接続するように電極パッド１５を形成する。電極パッド１５は、ガラス基板１１の主面上にフォトリソグラフィ及びメッキを行うことにより形成する。【００３０】
次いで、図３（ｃ）に示すように、ガラス基板１１の絶縁層１３，１６上に環状のスペーサ１９を形成する。この場合、スペーサ１９は、絶縁層１３，１６上にスペーサ材料を被着し、フォトリソグラフィ及びエッチングを行うことにより形成する。次いで、図３（ｃ）に示すように、一対のスペーサ１９の内側に、接合部材用のスズ製柱１８ａを形成する。このスズ製柱１８ａは、まず、全面にスパッタリングにより薄いスズ層を形成し、その後に、レジスト膜を形成し、接合領域に開口部を有するようにレジスト膜をパターニングし、このパターンを用いてスズメッキを施し、最後に、ミリングにより不要なスズ層を除去する。【００３１】
スズ製柱１８ａの高さや幅は、シリコン基板２０との間に隙間が生じず、金−スズ共晶結合により十分な接合強度が得られるように設定する。したがって、シリコン基板２０に形成した金層とスズ製柱１８ａとが確実に当接した状態で金−スズの共晶反応を起こさせるように、スズ製柱１８ａの高さは、スペーサ１９の厚さよりも高く設定することが好ましい。また、スズ製柱１８ａは共晶反応の際に融解するので、融解物が所望しない領域に浸入しないように、スズ製柱１８ａの周りに所定の流れ込みスペースを確保することが好ましい。例えば、スズ製柱１８ａは、接合領域の幅の約２倍の高さで、接合領域の約半分の面積で設けることが好ましい。なお、スズ製柱１８ａの材料は、スズ単体でも良く、ＡｕＳｎ合金などのスズ合金でも良い。【００３２】
次いで、図３（ｄ）に示すように、あらかじめ研磨などにより数十μｍ程度の所定の厚さに形成したシリコン基板２０のダイヤフラム２０ａの一方の主面上にハード磁性層で形成した磁石（ハード磁性層）２１を形成する。ハード磁性層２１は、シリコン基板２０上にハードバイアス材料を被着し、フォトリソグラフィ及びエッチングを行うことにより形成する。また、シリコン基板２０の他方の主面にシールド層２２を形成する。シールド層２２は、メッキなどにより形成する。また、シリコン基板２０の一方の主面側の接合領域には金層をスパッタリングなどで形成する。【００３３】
次いで、ハード磁性層２１がＧＭＲ素子１７と所定の間隔をおいて位置するようにして、絶縁層１３，１６側にシリコン基板２０を載置してスズ製柱１８ａとシリコン基板２０に形成した金層との間で共晶接合する。すなわち、スズ製柱１８ａの上面と金層とを当接させ、真空下において、所定の圧力をシリコン基板２０に加えながら、約２８０℃で加熱する。これにより、金とスズとの間で共晶反応が起こり、スズ製柱１８ａが金−スズ共晶物１８に変わる。このようにして、金−スズ共晶物１８とシリコン基板２０との間で強固な接合がなされる。このとき、スズ製柱１８ａは融解して流れ出すが、スペーサ１９が設けられているので、ＧＭＲ素子１７側への浸入が防止される。このようにして図１に示す構成の磁気式センサ１が作製される。【００３４】
図４は、本発明の実施の形態に係る磁気式圧力センサを用いたセンサパッケージを示す図である。図４に示すセンサパッケージ２は、上記磁気式圧力センサ１がパッケージ部材３１に内包されて構成されている。ガラス基板１１及びパッケージ部材３１には、連続して貫通する貫通穴が設けられており、この貫通穴には導電部材３７が充填されている。この導電部材３７と電極パッド１５との間はボンディングワイヤ３６で電気的に接続されている。また、パッケージ部材３１の底面において、導電部材３７上に電気的に接続するように引き出し電極３８が形成されている。【００３５】
また、パッケージ部材３１の側面には、シールド層３２が形成されている。また、パッケージ部材３１の上面及び底面には、それぞれシールド層３３，３４が形成されている。なお、パッケージ部材３１の底面のシールド層３４は、引き出し電極３８及びその周辺領域以外の領域に設けられている。したがって、パッケージ２は、引き出し電極３８及びその周辺領域以外の領域にシールド層３２〜３４が形成されている。このように、磁気式圧力センサ１にシールド機能を持たせるとともに、パッケージにもシールド機能を持たせることにより、外部磁場の影響をより低く抑えることができる。また、図４に示すように、パッケージ部材３１の側面にシールド層３２を設けることにより、磁気式圧力センサ１で厚さ方向（鉛直方向）の外部磁場をシールドすることができ、パッケージ部材３１の上面及び底面にそれぞれシールド層３３，３４を設けることにより、水平方向の外部磁場をシールドすることができる。このため、磁気式圧力センサ１とパッケージ部材３１との組み合わせで効率よく外部磁場をシールドすることができる。【００３６】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
上述したような方法により、図１に示すような、一対のシールド層１２，２２を有する磁気式圧力センサ（実施例１）を準備した。このとき、一対のシールド層１２，２２をパーマロイで構成し、透磁率３０００、飽和磁束密度１．６２Ｔ、１辺１０００μｍの正方形でシールド厚ｔ（１μｍ，３μｍ，５μｍ，１０μｍ）、シールド間隔ｄ（３０μｍ，５０μｍ，１００μｍ、３００μｍ）とした。これらの磁気式圧力センサに磁場強度１０Ｏｅ（×１０3／４π  Ａ／ｍ）の磁場を水平方向に印加してＧＭＲ素子の感度方向の磁場強度をシミュレーションした。そのシミュレーション結果を図５に示す。図５から分かるように、シールド厚ｔを増加させるとＧＭＲ素子の感磁界を低減でき、シールド間隔を狭めるとＧＭＲ素子の感磁界を低減できる。【００３７】
次いで、磁気式圧力センサ１にシールド層１２，２２を設けないこと以外は図３と同じ構成の磁気式圧力センサ（比較例）と、磁気式圧力センサ１にシールド層２２を設けないこと以外は図３と同じ構成の磁気式圧力センサ（実施例２）とを準備し、磁気式圧力センサ１にシールド層１２が存在する場合の効果についてシミュレーションを行った。【００３８】
このとき、磁気式圧力センサ１は、２５００μｍ×２５００μｍの正方形で厚さ８５０μｍとした。また、磁気抵抗効果素子であるＧＭＲ素子は５００μｍ×５００μｍの正方形内に収めることを想定している。パッケージにおけるシールド層３２，３３，３４及び磁気式圧力センサ１内のシールド層１２をいずれもパーマロイとし、透磁率３０００、飽和磁束密度１．６２Ｔとした。また、シールド層３２及び３３の厚さを１５０μｍとし、シールド層３４の厚さを１００μｍとし、シールド層１２の厚さを５μｍとし、シールド層３４とシールド層１２との間の距離を３９０μｍとした。また、シールド層３４は、ＧＭＲ素子から外部への端子引き出しを考慮し、シールド３３より小さい１５００μｍ×１５００μｍの大きさとした。【００３９】
これらの磁気式圧力センサを図６に示す評価装置４１内にそれぞれ載置し、また、ＧＭＲ素子１７からシールド層３４までの距離（３９５μｍ，３９７μｍ，３９９μｍ，４０１μｍ，４０３μｍ，４０５μｍ）を変え、かつ磁場強度５０Ｏｅ（×１０3／４π  Ａ／ｍ）を、印加角度（０°，４５°，９０°）を変えて印加して、ＧＭＲ素子の感度方向の磁場強度をシミュレーションした。その結果を図７（ａ）〜（ｃ）に示す。図７（ａ）は、図６に示す０°方向（水平方向）に磁場を印加した場合の結果を示し、図７（ｂ）は、図６に示す４５°方向に磁場を印加した場合の結果を示し、図７（ｃ）は、図６に示す９０°方向（鉛直方向）に磁場を印加した場合の結果を示す。【００４０】
図７（ａ）〜（ｃ）から分かるように、本発明に係る磁気式圧力センサ、すなわちＧＭＲ素子及びハード磁性層の外側にシールド層が配置された構成を持つ磁気式圧力センサ（実施例２）は、いずれの角度から磁場を印加しても、感度方向の磁場強度は非常に低いレベルであった。シールド層１２を有しない構成の磁気式圧力センサ（比較例）は、０°方向や４５°方向から磁場を印加した場合に、感度方向の磁場強度が高かった。ＧＭＲ素子の感度方向は水平であるので、９０°方向から磁場を印加した場合には、シールド層１２を有しない構成の磁気式圧力センサ（比較例）であっても外界からの非検出対象磁界をシールドすることができるが、０°方向や４５°方向から磁場が印加されてしまうとシールドすることができないことがある。本発明の構成のようにシールド層１２を導入することで、磁気抵抗効果素子の近傍に磁気抵抗効果素子の感度方向と平行なシールドが形成され、一対のシールド層３３，３４の内側に進入した磁場を低減できる。これにより、外部磁場が発生しても、正確に圧力測定を行うことができる。【００４１】
また、上記実施例２と同じ条件でシールド層３４の平面形状（５００μｍ×５００μｍ、１０００μｍ×１０００μｍ、１５００μｍ×１５００μｍ、２０００μｍ×２０００μｍ）を変えた磁気式圧力センサ（実施例３）についてシミュレーションを行った。その結果を図８に示す。図８から分かるように、磁気抵抗効果素子近傍のシールド層１２の平面形状は１０００μｍ×１０００μｍであるので、外界からの非検出対象磁界をシールドするにはシールド層３４はシールド層１２以上であることが好ましく、よりシールド効果を高めるためには、シールド層３４の１辺はシールド層１２の１辺の１．５倍以上あることが好ましい。【００４２】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態で説明した数値や材質については特に制限はない。また、上記実施の形態で説明したプロセスについてはこれに限定されず、工程間の適宜順序を変えて実施しても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008114728.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する第１基板と、前記主面に設けられた凹部内に形成された第１シールド層と、前記第１シールド層上に絶縁層を介して形成された磁気抵抗効果素子と、前記絶縁層上に接合部材により接合されており、一方の主面上に前記磁気抵抗効果素子と対向するようにハード磁性層を有するダイヤフラムを持つ第２基板と、を具備し、前記磁気抵抗効果素子及び前記ハード磁性層は、前記絶縁層と前記第２基板との間で形成されるキャビティ内に配置され、前記磁気抵抗効果素子は、前記第２基板の接合領域における前記接合部材と接触しないように前記絶縁層内に埋め込まれた埋め込み領域を有する配線により前記キャビティ外の電極と電気的に接続されていることを特徴とする磁気式圧力センサ。
【請求項２】
前記第２基板は、他方の主面上に第２シールド層を有することを特徴とする請求項１記載の磁気式圧力センサ。
【請求項３】
請求項１記載の磁気式圧力センサと、前記磁気式圧力センサを内包するパッケージ部材と、を具備し、前記パッケージ部材の側面にシールド層を有することを特徴とするセンサパッケージ。
【請求項４】
（削除）
【国際調査報告】
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