(57)【要約】【課題】磁気センサのＥＳＤ耐性を向上させると共に、その小型化と生産性の向上を可能とした磁気センサ及び磁気センサの製造方法を提供する。【解決手段】基板１０と、基板１０上に形成されたバッファ層２０と、バッファ層２０上に形成されたメサ構造の積層部（即ち、メサ構造部）と、積層部の上面側から該積層部の側面の側を通ってバッファ層２０の上面側に至る領域に形成された電極部５０とを備える。メサ構造部は、活性層３０と、活性層３０上に形成されたキャップ層４０とを有する。電極部５０は、バッファ層２０の上面と活性層３０の側面及びキャップ層４０の上面とそれぞれ接している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層上に形成されたメサ構造の積層部と、
前記積層部の上面側から該積層部の側面の側を通って前記バッファ層の上面側に至る領域に形成された電極部とを備え、
前記積層部は、活性層と、前記活性層上に形成されたキャップ層とを有し、
前記電極部は、前記バッファ層の上面と前記活性層の側面及び前記キャップ層の上面とそれぞれ接していることを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
前記バッファ層及び前記キャップ層はそれぞれノンドープの半絶縁性層であり、
前記活性層はキャリアがドープされた半導体層であることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記バッファ層、前記活性層及び前記キャップ層はそれぞれ同一組成の材料からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記キャップ層の上面に段差部が形成されており、
前記電極部は前記段差部と接していることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の磁気センサ。
【請求項５】
基板上にバッファ層を形成するバッファ層形成工程と、
前記バッファ層上に活性層及びキャップ層を有する積層膜を形成する積層膜形成工程と、
前記積層膜をメサ形状にパターニングしてメサ構造の積層部を形成すると共に、該積層部を形成する領域以外の領域で前記積層膜下から前記バッファ層を露出させるメサ構造形成工程と、
前記積層部の上面側から該積層部の側面の側を通って前記バッファ層の上面側に至る領域に電極部を形成する電極部形成工程とを備え、
前記電極部形成工程では、前記バッファ層の上面及び前記キャップ層の上面と接し、且つ、前記活性層の側面と接するように電極部を形成することを特徴とする磁気センサの製造方法。
【請求項６】
前記メサ構造形成工程では、
前記積層部を形成する領域以外の領域で露出した前記バッファ層を厚み方向の途中部分までエッチングすることを特徴とする請求項５に記載の磁気センサの製造方法。
【請求項７】
前記メサ構造形成工程と、前記電極部形成工程との間に、前記キャップ層の上面の一部をエッチングして段差部を形成する段差部形成工程をさらに備え、
前記電極部形成工程では、前記電極部が前記段差部と接するように該電極部を形成することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の磁気センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサ及び磁気センサの製造方法に関し、特に、磁気センサのＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）耐性を向上させると共に、その小型化と生産性の向上を可能とした磁気センサ及び磁気センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気センサは、ＤＶＤ−ＲＯＭやＶＴＲの駆動に用いられるブラシレスモータの磁極の位置検出をはじめとして、携帯電話、自動車用途など幅広い分野で使用されてきている。特に近年では、高感度且つ高信頼性の磁気センサに対するニーズが、車載用途を中心として大きくなりつつある。
磁気センサはその用途に応じて様々な性能が要求される。一例としては、特性変動を少なくし、安定して特性の揃った磁気センサを提供するための技術として、絶縁性基板／ｎ型ＧａＡｓ導電層／導電性の小さいＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓからなる表面層／オーミック電極の構造を備えるホール素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。別例としては、不平衡電圧特性や磁場加時の出力特性を改善するための技術として、半絶縁性ＧａＡｓ基板／アンドープＧａＡｓバッファ層／ｎ型ＧａＡｓ活性層／ｎ＋型ＧａＡｓコンタクト層／電極膜の構造を備えるホール素子が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２４０２８１号公報
【特許文献２】特開平５−２９１６４４号公報
【特許文献３】特開昭６３−１５１０９０号公報
【特許文献４】特開平６−１８１３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気センサの動作安定性を高めるために、磁気センサに対する意図しない高電圧の代表例であるＥＳＤが印加された場合であっても活性層へのダメージを低減可能な、ＥＳＤ耐性の高い磁気センサが求められている。
ＥＳＤ耐性を向上させる技術としては、各電極間にｐ／ｎ接合部やｐ／ｎ／ｐ接合部を設けることで、通常の電圧が印加された場合は該接合部は動作せず、電極間に高電圧が印加された場合に該接合部に電流が流れることにより、活性層へのダメージを低減する技術が知られている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００５】
しかし、電極間にｐ／ｎ接合部やｐ／ｎ／ｐ接合部を設けると、その分だけ磁気センサのサイズが大型化してしまい、磁気センサの小型化を阻害してしまう。また、該ｐ／ｎ接合部やｐ／ｎ／ｐ接合部を形成するためには、複雑なプロセスを追加する必要があるため、磁気センサの生産性が悪化してしまう。
そこで、この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、磁気センサのＥＳＤ耐性を向上させると共に、その小型化と生産性の向上を可能とした磁気センサ及び磁気センサの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、以下の発明により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明の一態様に係る磁気センサは、基板と、前記基板上に形成されたバッファ層と、前記バッファ層上に形成されたメサ構造の積層部と、前記積層部の上面側から該積層部の側面の側を通って前記バッファ層の上面側に至る領域に形成された電極部とを備え、前記積層部は、活性層と、前記活性層上に形成されたキャップ層とを有し、前記電極部は、前記バッファ層の上面と前記活性層の側面及び前記キャップ層の上面とそれぞれ接していることを特徴とする。
【０００７】
また、上記の磁気センサにおいて、前記バッファ層及び前記キャップ層はそれぞれノンドープの半絶縁性層であり、前記活性層はキャリアがドープされた半導体層であることを特徴としてもよい。
また、上記の磁気センサにおいて、前記バッファ層、前記活性層及び前記キャップ層はそれぞれ同一組成の材料からなることを特徴としてもよい。
【０００８】
また、上記の磁気センサにおいて、前記キャップ層の上面に段差部が形成されており、前記電極部は前記段差部と接していることを特徴としてもよい。
本発明の別の態様に係る磁気センサの製造方法は、基板上にバッファ層を形成するバッファ層形成工程と、前記バッファ層上に活性層及びキャップ層を有する積層膜を形成する積層膜形成工程と、前記積層膜をメサ形状にパターニングしてメサ構造の積層部を形成すると共に、該積層部を形成する領域以外の領域で前記積層膜下から前記バッファ層を露出させるメサ構造形成工程と、前記積層部の上面側から該積層部の側面の側を通って前記バッファ層の上面側に至る領域に電極部を形成する電極部形成工程とを備え、前記電極部形成工程では、前記バッファ層の上面及び前記キャップ層の上面と接し、且つ、前記活性層の側面と接するように電極部を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の磁気センサの製造方法において、前記メサ構造形成工程では、前記積層部を形成する領域以外の領域で露出した前記バッファ層を厚み方向の途中部分までエッチングすることを特徴としてもよい。
また、上記の磁気センサの製造方法において、前記メサ構造形成工程と、前記電極部形成工程との間に、前記キャップ層の上面の一部をエッチングして段差部を形成する段差部形成工程をさらに備え、前記電極部形成工程では、前記電極部が前記段差部と接するように該電極部を形成することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、メサ構造の積層部（以下、メサ積層部）の上面側から該メサ積層部の側面の側を通って前記バッファ層の上面側に至る領域に形成されている。そして、電極部は、バッファ層の上面と活性層の側面及びキャップ層の上面とそれぞれ接している。これにより、後述の実施例で示すように、磁気センサのＥＳＤ耐性を向上させる効果があることが確認された。
【００１１】
従来の技術と比較して、ＥＳＤ耐性を向上させるために電極部にｐｎ接合部のような追加要素を設ける必要がない。また、電極部形成工程でｐｎ接合部を形成するための複雑なプロセスを追加する必要がない。従って、磁気センサのＥＳＤ耐性を向上させると共に、磁気センサの小型化と生産性の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気センサ１００の構成例を示す断面図である。
【図２】磁気センサ１００の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】磁気センサ１００の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】実施形態の変形例に係る磁気センサ１００Ａを示す断面図である。
【図５】実施形態の変形例に係る磁気センサ１００Ｂを示す断面図である。
【図６】本発明の比較例１〜３に係る磁気センサ２００を示す断面図である。
【図７】実施例および比較例１〜３のＥＳＤ耐圧試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る磁気センサ１００の構成例を示す断面図である。図１に示す磁気センサ１００は例えばホール素子であり、基板１０と、基板１０上に形成されたバッファ層２０と、バッファ層２０上に形成された活性層３０とキャップ層４０からなるメサ構造の積層部（以下、メサ構造部）と、第一金属層５１と第二金属層５２とからなる電極部５０と、絶縁層６０とを備える。
【００１４】
図１に示すように、電極部５０は、積層部の上面側から該積層部の側面の側を通ってバッファ層２０の上面側に至る領域に形成されている。そして、電極部５０は、バッファ層２０の上面側に位置する平面領域の一部（即ち、平面領域Ａ１）と、キャップ層４０の上面側に位置する平面領域の一部（即ち、平面領域Ａ２）と、基板平面方向で接している。また、電極部５０は、活性層３０の側面領域Ｂ１と基板非平面方向（即ち、基板１０の上面と交差する方向）で接している。なお、基板平面方向とは、基板１０の上面に平行な方向のことを意味する。また、基板非平面方向とは、基板平面に対する角度が０度以外の方向（即ち、基板１０の上面と交差する方向）のことを意味する。
【００１５】
以下、磁気センサ１００の上記した各構成部について、より具体的に説明する。
［基板］
基板１０として、公知の磁気センサに用いられている基板を用いることができる。基板１０は、一般に単結晶を成長できるものであればその種類は限定されないが、ＧａＡｓ、ＩｎＰの単結晶の半絶縁基板、Ｓｉ単結晶基板等は好ましい例である。
【００１６】
［バッファ層］
バッファ層２０は、基板１０上に形成することが可能な材料からなる層であればその種類は特に制限されないが、一例としてはＧａＡｓなどが挙げられる。磁気センサ１００の通常動作時にはバッファ層２０には電流が流れず、且つＥＳＤ発生時にはバッファ層２０に電流が流れ易くする観点から、バッファ層２０はノンドープの半絶縁性層であることが好ましい。
【００１７】
また、ＥＳＤ耐性向上の観点から、バッファ層２０の厚みは２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、歩留まり良く電極部５０とバッファ層２０の平面領域Ａ１とを基板平面方向で接触させる観点から、バッファ層２０の厚みは、メサ構造部直下における厚みＴ１よりも、メサ構造部の直下から外れた位置にある平面領域Ａ１における厚みＴ２の方が薄いことが好ましい。即ち、Ｔ１＞Ｔ２であることが好ましい。
【００１８】
また、バッファ層２０のうち、メサ構造部直下の部位の側面部と電極部５０との接触面積を大きくする観点から、メサ構造部直下における厚みＴ１と、平面領域Ａ１における厚みＴ２との差は、１５０ｎｍ以上であることが好ましい。即ち、Ｔ１−Ｔ２≧１５０ｎｍであることが好ましい。
さらに、垂直方向（即ち、基板平面方向と垂直に交差する方向のことであり、厚み方向）でバッファ層２０自体の結晶性を劣化させないこと、及び、バッファ層２０上に形成される活性層３０やキャップ層４０の結晶性を劣化させない観点から、バッファ層２０は基板１０と同一組成の材料からなることが好ましい。本実施形態において同一組成とは、ドーパントを除き、同一元素からなる結晶構造を有することを意味する。
【００１９】
［活性層］
活性層３０は、バッファ層２０上に形成することが可能な材料からなる層であればその種類は特に制限されないが、一例としてはＳｉ、Ｓｂなどをドープして得られたＧａＡｓＩｎＡｓなどが挙げられる。結晶性を劣化させない観点から、活性層はバッファ層と同一組成の材料からなることが好ましい。
【００２０】
［キャップ層］
キャップ層４０は、ノンドープの半絶縁層であることが好ましい。キャップ層として、一般に知られているｎ＋層を形成した場合は、高電圧印加時にｎ＋層に選択的に電流が流れ、キャップ層におけるＥＳＤ破壊が生じてしまうためである。また、キャップ層４０は特性変動を抑制する観点から、１００ｎｍ以上であることが好ましい。製造安定性の観点から、バッファ層２０、活性層３０及びキャップ層４０は、それぞれ同一組成の材料からなることが好ましい。
【００２１】
［電極部］
電極部５０は、第一金属層５１と、第一金属層５１の上に形成された第二金属層５２とを有するオーミック電極である。第一金属層５１は活性層とオーミック接触するものであればその種類は特に制限されないが、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ構造を含むものが好ましい。電極部５０の形成方法については特に限定されず、一例としては蒸着やスパッタ等が挙げられる。
【００２２】
第二金属層５２は、本発明においては必須の層ではないが、組立工程において、磁気センサとリードフレームやＩＣ等とをワイヤーボンディングする際に、ワイヤーとの電気的接合性を向上させる効果があるため、設けられていることが好ましい。
［絶縁層］
絶縁層６０は、酸化等による劣化を防止するための保護膜であり、材料としては絶縁物であればその種類は特に制限されないが、ＳｉＮ、ＳｉＯ２などが好ましい。絶縁層６０の形成方法としては、薄膜を形成する方法であればその種類は制限されないが、プラズマＣＶＤ法、電子線あるいは抵抗加熱による真空蒸着法、スパッタ法などが好ましい方法として挙げられる。
【００２３】
（製造方法）
次に、本発明の実施形態に係る磁気センサ１００の製造方法について説明する。
図２及び図３は、磁気センサ１００の製造方法を工程順に示す断面図である。
磁気センサ１００の製造方法は、基板１０上にバッファ層２０を形成するバッファ層形成工程と、バッファ層２０上に活性層３０及びキャップ層４０からなる積層膜（即ち、積層構造の半導体薄膜）を形成する積層膜形成工程と、少なくとも積層膜をエッチングしてメサ構造部を形成すると同時に、該メサ構造部を形成する領域以外の領域でバッファ層２０を露出させるメサ構造形成工程と、メサ構造部の上面側からその側面の側を通ってバッファ層２０の上面側に至る領域に電極部５０を形成する電極部形成工程と、絶縁層６０を形成する工程と、を備える。
【００２４】
以下、磁気センサ１００の上記した各工程について、より具体的に説明する。
［バッファ層形成工程］
バッファ層形成工程は、図２（ａ）に示すように、基板１０上にバッファ層２０を形成する工程である。バッファ層２０を形成する方法・条件は公知のものを使用することができる。例えば分子線エピタキシー法（ＭＢＥ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）や、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ；Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いることができる。
【００２５】
［積層膜形成工程］
積層膜形成工程は、図２（ａ）に示すように、バッファ層２０上に活性層３０及びキャップ層４０からなる積層膜を形成する工程である。活性層３０及びキャップ層４０からなる積層膜を形成する形成方法・条件は公知のものを使用することができる。例えば、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）や、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ；Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いることができる。連続生産性の観点から、積層膜形成工程は、バッファ層形成工程における形成方法と同種の形成方法であることが好ましい。
【００２６】
［メサ構造形成工程］
メサ構造形成工程は、図２（ｂ）に示すように、積層膜とバッファ層２０の一部を順次エッチングしてメサ構造部を形成すると同時に、該メサ構造部を形成する領域以外の領域でバッファ層２０を露出させる（即ち、メサ構造部以外のバッファ層を露出させる）工程である。メサ構造部の形成方法・条件は公知のものを使用することができる。基板１０上に、例えば活性層３０及びキャップ層４０からなる積層膜を形成後、通常のフォトリソグラフィ法によって積層膜にメサパターンを形成する。このメサエッチングをバッファ層が露出するまで行う。
【００２７】
バッファ層２０に対するエッチングを、バッファ層２０の厚み方向の途中部分で止めることにより、図１に示したように、電極部５０がバッファ層２０の平面領域Ａ１と、キャップ層４０の平面領域Ａ２と基板平面方向で接し、且つ、活性層３０と基板非平面方向で接することを可能にする。
メサパターンの形成方法としては、積層膜上にパターンを形成できる方法ならその種類は制限されない。例えば、積層膜上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法等によりレジストをメサパターンに形成する。レジストをメサパターンに形成した後の積層膜のエッチング方法としては、イオンミリングなどを用いたドライエッチング法や、クエン酸、リン酸、硫酸などからなる酸系のエッチャントを用いたウエットエッチング法などが挙げられる。
【００２８】
［電極部形成工程］
電極部形成工程は、図２（ｃ）及び図３（ｂ）に示すように、メサ構造部を形成した後で、メサ構造部の上面側からその側面の側を通ってバッファ層２０の上面側に至る領域に電極部５０を形成する工程である。図２（ｃ）に示すように第一金属層５１を形成し、絶縁層６０を形成した後で、図３（ｂ）に示すように第二金属層５２を形成する。第一金属層５１を形成する際に、メサ構造部の上面及び側面が露出しており、且つ、バッファ層２０の上面の一部がメサ構造部下から露出しているため、バッファ層２０の一部とキャップ層４０の一部と基板平面方向で接し、且つ、活性層３０と基板非平面方向で接するように電極部５０を形成することができる。
【００２９】
電極部５０の形成方法・条件は公知のものを使用することができる。例えば蒸着電子線あるいは抵抗加熱による真空蒸着法、スパッタ法などが好ましい方法として挙げられる。
さらに、電極部５０を所望の形状に加工するが、その工程は、電極金属を基板１０全面に蒸着後、その上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法等によりレジストを電極パターンに形成し、その後、イオンミリング法等によるエッチング等により電極金属を所望の形状に加工する方法や、リフトオフ法等が用いられる。また、電極金属を所望の膜厚に蒸着し所望の形状に加工した後に、必要に応じ熱処理により電極部５０とメサ構造部との接触を取ってもよい（即ち、密着性を高めてもよい）が、その温度は２００℃から１０００℃までの値であり、好ましくは３００℃から５００℃であり、また、熱処理時間は５秒から５時間までの値であり、好ましくは１０秒から３０分である。また、熱処理は不活性ガス中で行い、窒素、アルゴン、ヘリウム等の雰囲気下での熱処理が好ましい。
【００３０】
［その他の工程］
磁気センサ１００の製造方法として、（必須な工程ではないが）感磁部を保護するために絶縁層６０を形成する絶縁層形成工程（図３（ａ）参照）を行う。この絶縁層形成工程は、図３（ａ）に示すように、例えば、第一金属層５１を形成した後で、且つ第二金属層５２を形成する前に行う。また、上記工程以外に、組立後のパッケージ応力より、感磁部を保護するためのバッファ層形成工程をさらに実施してもよい。
【００３１】
（実施形態の効果）
本発明の実施形態は、以下の効果を奏する。
（１）電極部５０は、メサ積層部の上面側から該メサ積層部の側面の側を通ってバッファ層２０の上面側に至る領域に形成されている。そして、電極部５０は、バッファ層２０の平面領域Ａ１及びキャップ層４０の平面領域Ａ２とそれぞれ基板平面方向で接し、且つ、活性層３０の側面領域Ｂ１と基板非平面方向で接している。これにより、後述の実施例で示すように、磁気センサのＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）耐性を向上させる効果があることが確認された。
【００３２】
従来の技術と比較して、ＥＳＤ耐性を向上させるために電極部にｐｎ接合部のような追加要素を設ける必要がない。また、電極部形成工程でｐｎ接合部を形成するための複雑なプロセスを追加する必要がない。従って、磁気センサのＥＳＤ耐性を向上させると共に、磁気センサの小型化と生産性の向上が可能である。
このＥＳＤ耐性向上のメカニズムは現時点で不明な点もあるが、本発明者は、電極部に高電圧が印加された際に、電極部間の活性層ではなく、電極部間のバッファ層に支配的に電流が流れることにより、ＥＳＤ耐性が向上するものと推察している。なお、通常動作時の電圧が印加された際には、該バッファ層には電流は流れず、活性層に支配的に電流が流れるため、磁気センサの出力特性は悪化しない。
【００３３】
（２）また、バッファ層２０はノンドープの半絶縁性層であることが好ましい。これにより、磁気センサ１００の通常動作時にはバッファ層２０には電流が流れず、且つＥＳＤ発生時にはバッファ層２０に電流が流れ易くすることができる。
（３）また、バッファ層２０、活性層３０及びキャップ層４０はそれぞれ同一組成の材料からなることが好ましい。これにより、結晶性劣化の抑制など、製造安定性の向上に寄与することができる。
【００３４】
（変形例）
（１）上記の実施形態では、図１等に示したように、メサ構造部の側面が、基板平面方向に対して垂直である場合について説明した。しかしながら、本発明において、基板平面方向とメサ構造部の側面とが成す角度は垂直（即ち、９０°）に限定されるものではない。
図４は、実施形態の変形例に係る磁気センサ１００Ａを模式的に示す断面図である。図４に示すように、磁気センサ１００Ａでは、メサ構造部がテーパ状に形成されている。ここで、テーパ状とは、円錐状に直径が次第に減少する形状のことであり、メサ構造部の側面と基板平面方向とが成す角度が非垂直（即ち、９０°以外の角度）となる形状のことである。このような場合であっても、上記した実施形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を奏する。
【００３５】
（２）また、上記の実施形態では、キャップ層４０の上面が平坦である場合について説明した。しかしながら、本発明において、キャップ層の上面は平坦に限定されるものでなく、段差部が形成されていてもよい。
図５は、実施形態の変形例に係る磁気センサ１００Ｂを模式的に示す断面図である。図５に示すように、磁気センサ１００Ｂでは、キャップ層４０の外周部の上面に段差部４１が設けられている。この段差部４１は、第一金属層５１を形成する前に、キャップ層４０の外周部の上面をエッチングすることにより形成する。このような場合であっても、上記した実施形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を奏する。
【００３６】
また、段差部４１と接するように電極部５０を形成することにより、キャップ層４０と電極部５０との接触面積を増やすことができ、キャップ層４０と電極部５０との接合部におけるキャリア密度を高めることができるので、より良好なオーミック接合を実現することができる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
［実施例］
（１）バッファ層形成工程
基板としての直径４インチのＧａＡｓ基板の表面に、ＭＢＥ法により、バッファ層としてのノンドープのＧａＡｓ層を２００ｎｍ成長させた。
（２）積層部形成工程
次に活性層としてＳｉドープのＧａＡｓ層を２５０ｎｍ成長させ、次にＣａｐ層としてのノンドープのＧａＡｓ層を１００ｎｍ成長させた（図２（ａ）参照）。この時の、積層膜（即ち、半導体薄膜）のシート抵抗値をナプソン社製非接触シート抵抗測定器ＮＣ−１０で測定したところ、１１５０Ωであった。この半導体薄膜を用いてホール素子を作製した。
【００３８】
（３）メサ構造形成工程
まず、フォトリソグラフィ法を用いて、形成された半導体薄膜上に入力抵抗部及び出力抵抗部となる部分を形成するためのレジストパターンを形成した。引き続いて、Ｈ２Ｏ２、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２Ｏの混合液を用い、ウエットエッチング法によりメサエッチングをバッファ層が５０ｎｍ残るところまでエッチングした後、レジストを除去した（図２（ｂ）参照）。
【００３９】
（４）電極部形成工程
次に、フォトリソグラフィ法により電極パターンを形成した後、真空蒸着法により、ＡｕＧｅ層を２５０ｎｍ、Ｎｉ層を５０ｎｍ、続いて、Ａｕ層を３５０ｎｍ蒸着し、リフトオフ法により電極部を形成した（図２（ｃ）参照）。さらに、前記入力抵抗部及び出力抵抗部となる部分とオーミックコンタクトを得るためにホットプレートを用いて、窒素雰囲気中で４００℃、５分間の熱処理を行った。
【００４０】
次に、ホール素子全面にプラズマＣＶＤ法により、０．３μｍのＳｉＮ膜を形成した。該ＳｉＮ膜上にフォトリソグラフィ法により、前記電極部及びダイシング部分が開口部となっているレジストパターンを形成し、反応性イオンエッチングを使って、以上の部分のＳｉＮをエッチングし、電極部及びＧａＡｓ基板を露出させた（図３（ａ）参照）。
次に、フォトリソグラフィ法により前電極部と同一の電極パターンを形成した後、真空蒸着法により、Ｔｉ層を１００ｎｍ、続いてＡｕ層を３００ｎｍ蒸着し、リフトオフ法により電極部を形成した。こうして、４インチのウエハ上に磁気センサとしての多数のホール素子を製作した（図３（ｂ）参照）。
【００４１】
上記の方法で作成したホール素子に対し、ＥＳＤ耐圧試験を実施した。
ＥＳＤ耐圧試験は東京電子交易株式会社性製Ｅｃｄｍ−１００Ｅを用い、マシンモデル試験で隣接する入力端子と出力端子に１００〜１０００Ｖの範囲でＥＳＤを印加した。ＥＳＤ耐圧試験前後でホール素子の不平衡電圧を０磁場中で６Ｖの入力電圧を加えて測定し、その変動量を評価した。
【００４２】
［比較例１］（ＰＧ０７０−３）
図６は、本発明の比較例１〜３に係る磁気センサ２００の構成例を模式的に示す断面図である。
実施例の（３）メサ構造形成工程において、バッファ層を５０ｎｍ残さず、基板を元の基板表面から約１５ｎｍエッチングした以外は、同様の方法でホール素子を得た（図６参照）。
［比較例２］（ＰＧ０７０−６）
実施例の（３）メサ構造形成工程において、バッファ層を５０ｎｍ残さず、基板を元の基板表面から約１７０ｎｍエッチングした以外は、同様の方法でホール素子を得た（図６参照）。
【００４３】
［比較例３］（ＰＧ０７０−１０）
実施例の（３）メサ構造形成工程において、バッファ層を５０ｎｍ残さず、基板を元の基板表面から約２４０ｎｍエッチングした以外は、同様の方法でホール素子を得た（図６参照）。
［評価］
実施例及び比較例１〜３で得られたホール素子のそれぞれに対し、ＥＳＤ耐圧試験を実施した。ＥＳＤ耐圧試験は東京電子交易株式会社性製Ｅｃｄｍ−１００Ｅを用い、マシンモデル試験で隣接する入力端子と出力端子に１００〜１０００Ｖの範囲でＥＳＤを印加した。ＥＳＤ耐圧試験前後でホール素子の不平衡電圧を０磁場中で６Ｖの入力電圧を加えて測定し、その変動量を評価し、その結果を表１及び図７に示す。
【００４４】
【表１】
2015035482.tif 000003
【００４５】
表１及び図７に示すように、電極部がバッファ層の平面領域の一部と接するように形成された実施例においては、１００〜１０００Ｖの範囲でＥＳＤを印加した素子であっても不平衡電圧の変動値が５ｍＶ以内に収まることが確認された。
【００４６】
一方、電極部が基板の平面領域の一部と接するように形成された（即ち、バッファ層の上面とは接していない）比較例１〜３においては、４００Ｖ以上のＥＳＤを印加した素子の不平衡電圧の変動値が５ｍＶを大きく上回り、静電破壊が生じたことが確認された。
以上の結果から、本発明の磁気センサは、追加要素を設けることなくＥＳＤ耐圧が飛躍的に向上することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の磁気センサは、近接センサや電流センサとして好適に用いることができる。さらには、特に良好なＥＳＤ耐圧が求められる車載用途の磁気センサとして好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  基板
２０  バッファ層
３０  活性層
４０  キャップ層
４１  段差部
５０  電極部
５１  第一金属層
５２  第二金属層
６０  絶縁層
１００、１００Ａ、１００Ｂ  磁気センサ
【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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