[发明专利]磁传感器及其灵敏度测量方法

说明书

（本申请是申请日为2008年3月21日、申请号为200880009567.8、发明名称为“磁传感器及其灵敏度测量方法”的申请的分案申请。）

技术领域

本发明涉及一种具备灵敏度测量功能的磁传感器及其灵敏度测量方法，更详细地说，涉及一种用于使具备半导体基板和磁性体的磁传感器具有灵敏度测量功能的磁传感器及其灵敏度测量方法，其中，在上述半导体基板上相互分离地设置有多个霍尔元件，上述磁性体被设置在该半导体基板上。

背景技术

以往，作为磁传感器已知：具备设置在半导体基板上的霍尔元件和设置在该霍尔元件上的具有聚磁(magnetic convergence)功能的磁性体(聚磁板)，使磁性体进行聚磁，由霍尔元件来检测其磁场强度。

图1是用于说明此类磁传感器的结构图。半导体电路1由半导体基板3和设置在该半导体基板3上的霍尔元件4a、4b构成。该半导体电路1上依次设有保护层5和粘接层6，并且在粘接层6上设有聚磁板2。

关于组合了霍尔元件和具有聚磁功能的磁性体(聚磁板)的磁传感器，例如有专利文献1。该专利文献1所记载的磁传感器是关于能够以二维来决定磁场方向的磁场方向检测传感器。其具备具有平坦形状的聚磁板和第一霍尔效应元件以及第二霍尔效应元件，这些霍尔效应元件配置在聚磁板的端部区域。

另外，专利文献2所记载的磁传感器是与图1相同结构的磁传感器，其涉及使水平方向磁场灵敏度和垂直方向磁场灵敏度一致那样的技术。

另外，专利文献3所记载的磁传感器是如下结构。使具有用于对磁传感器施加磁场的线圈的探针卡与具有磁传感器和数字信号处理部的磁传感器模块的某一个接触。一边对线圈提供电流来产生磁场，一边通过探针卡来检查数字信号处理部，检查磁传感器。并且，通过探针卡将与检查结果相应的磁传感器的校正值存储到磁传感器模块的存储部。

并且，关于霍尔元件的灵敏度校正，存在以下结构。如图2所示，在霍尔元件的正下方配置用于产生垂直磁场成分的垂直方向磁场产生用线圈，由霍尔元件检测由该垂直方向磁场产生用线圈所产生的垂直磁场成分，校正霍尔元件的自身灵敏度。关于其具体内容，记载在非专利文献1中。

上述的专利文献1公开有以下内容。磁传感器是如下结构：具备设置在半导体基板上的霍尔元件和设置在该霍尔元件上的具有聚磁功能的磁性体(聚磁板)，由该磁性体进行聚磁，由霍尔元件来检测其磁场强度。在检测水平方向和垂直方向的磁场来检测相互正交的两轴或者三轴的磁信号的磁传感器中，水平方向磁场和垂直方向磁场的磁灵敏度分别不同。为此，需要使各轴间的灵敏度一致。

本申请人在上述的专利文献2中提出了如下技术：通过配置多个检测垂直方向磁场的元件来使水平方向和垂直方向的磁灵敏度一致。然而，在该方法中，无法校正伴随着各个磁传感器中的元件灵敏度偏差、磁性体位置偏移而产生的灵敏度偏差。

在上述的专利文献3中，公开有以下内容。使具有用于对磁传感器施加磁场的线圈的探针卡与具有磁传感器和数字信号处理部的磁传感器模块的某一个接触，一边对线圈提供电流来产生磁场，一边通过探针卡来检查数字信号处理部从而检查磁传感器的灵敏度，并且进行灵敏度校正。

在该专利文献3中，需要进行如下等作业：为了调查电路块是否按照功能进行动作，在外部的探针卡上设置用于产生磁场的线圈，另外，为了测量而特意地使探针卡密接在IC的晶圆(wafer)上。同时，为了校正线圈所产生的磁场，需要准备预先校正过的晶圆，对该晶圆进行一次测量来进行线圈的校正等烦杂作业，从而存在测试成本高的问题。

在这种状况中，研究了不依靠外部线圈而通过将内部线圈嵌入到磁传感器中来解决如上所述的问题点的方案。通过将内部线圈搭载到磁传感器中，1)能够在制造时以及出厂时验证功能动作，2)能够针对输出灵敏度的工艺依赖性的偏差、电路块的灵敏度偏移，对每个轴进行灵敏度校正，3)不需要在测试板上设置用于在适度范围内产生一样的磁场区域的磁场测试线圈(外部线圈)。由此，能够统一次性测试多个磁传感器，具有削减测试成本的效果。

另外，例如在非专利文献1中存在以下公开。在同一硅基板的霍尔元件的正下方配置用于产生垂直磁场成分的垂直方向磁场产生用线圈，通过由霍尔元件来检测由该垂直方向磁场产生用线圈所产生的垂直磁场成分来测量灵敏度并进行校正。

然而，在该结构中只能产生垂直方向磁场。由此，在对相互正交的两轴或者三轴的磁成分具有灵敏度的磁传感器结构中，无法使用内部线圈来测量所有轴的灵敏度。