[發明專利]磁傳感裝置的制造工藝

有效

• 申請號: 201210563687.0
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103887427A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 磁感科技香港有限公司
• 主分類號: H01L43/12
• 分類號: H01L43/12;G01R33/09
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于，所述制造工藝包括如下步驟：

步驟S1：在基底上沉積介質材料，形成介質材料層；

步驟S2：在介質材料層上開溝槽；

步驟S3：在介質材料層上沉積第二介質材料層；

步驟S4：在第二介質材料層上依次沉積磁性材料和電極材料，分別形成磁性材料層和電極材料層，隨后進行退火；電極材料層同時作為磁性材料層的保護層；

步驟S5：沉積光刻膠，曝光，顯影；

步驟S6：刻蝕，去除部分磁性材料和電極材料；

步驟S7：去除光刻膠；在第二介質材料層上分別形成感應單元的磁性材料層、導磁單元；導磁單元的主體部分形成于溝槽內，并有部分露出溝槽至基底表面，用以感應第三方向的磁場信號，并將該磁場信號輸出；感應單元的磁性材料層形成于溝槽外，用以接收所述導磁單元輸出的第三方向的磁場信號，并根據該磁場信號測量出第三方向對應的磁場強度及磁場方向；感應單元的磁性材料層測量第一方向或/和第二方向的磁場，將測量第三方向的磁場引導到測量第一方向或/和第二方向對應的磁場；第一方向、第二方向、第三方向兩兩相互垂直；

步驟S8：沉積第三介質材料；

步驟S9：通過刻蝕，去除部分第三介質材料，僅在磁性材料和電極材料圖形的角落保留介質材料，形成介質材料側壁保護層，保護磁性材料層；

步驟S10：在感應單元的磁性材料層上沉積第二電極材料并光刻，形成第二電極層；

步驟S11：填充第二介質材料，配合化學機械拋光進行平坦化，并且通過半導體工藝，引出第二電極。

2.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S1中，介質材料層為單層或多層。

3.根據權利要求2所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S1中，在介質材料層靠近基底的一側沉積有至少一層材料作為阻擋層，方便后續溝槽的形成。

4.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S2中，同一列有多個溝槽，或者，同一列只有一個溝槽；同一基底上各個溝槽的寬度相同或不同，長度相同或不同。

5.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

所述步驟S1和步驟S2、直接在基底上制造溝槽。

6.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S4中，磁性材料層為磁阻材料，特征是材料的電阻率隨著外圍磁場的變化而變化。

7.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

所述磁性材料為各項異性磁阻AMR材料，或為巨磁阻GMR材料，或為隧道磁阻TMR材料。

8.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S4中，磁性材料層為單層或多層；電極材料層為單層或多層。

9.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S4中，在沉積磁性材料層時，在基底上采用一個磁場，誘導磁性材料的磁化方向。

10.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S4中，在沉積磁性材料層后的退火，在磁場中進行退火，磁場的方向與磁性材料的本身極化方向一致。

11.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S4中，在沉積磁性材料層后的退火，在真空或者惰性氣體保護或者氮氣保護氣氛中進行。

12.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

步驟S4中，磁性材料層的綜合電阻率小于電極材料層的綜合電阻率；步驟S10中，第二電極層的綜合電阻率小于電極材料層的綜合電阻率。

13.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

所述步驟S5中，在沉積光刻膠之前包括沉積填充材料，在步驟顯影之后還可以包括填充材料的刻蝕。

14.根據權利要求1所述磁傳感裝置的制造工藝，其特征在于：

所述步驟S5的刻蝕步驟中，去除部分磁性材料和電極材料采用一次刻蝕，或者多次刻蝕。