[發明專利]磁傳感器的制備方法以及磁傳感器

有效

• 申請號: 201310214969.4
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN104218149A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 張挺;楊鶴俊;萬旭東
• 申請（專利權）人: 上海矽睿科技有限公司
• 主分類號: H01L43/12
• 分類號: H01L43/12;H01L43/02;G01R33/09
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 孫佳胤

技術領域

本發明屬于電子通訊技術領域，涉及一種磁傳感器，尤其涉及一種磁傳感器的制備方法以及磁傳感器。

背景技術

磁傳感器按照其原理，可以分為以下幾類：霍爾元件，磁敏二極管，各項異性磁阻元件（AMR），隧道結磁阻（TMR）元件及巨磁阻（GMR）元件、感應線圈、超導量子干涉磁強計等。

電子羅盤是磁傳感器的重要應用領域之一，隨著近年來消費電子的迅猛發展，除了導航系統之外，還有越來越多的智能手機和平板電腦也開始標配電子羅盤，給用戶帶來很大的應用便利。現有技術中的磁傳感器通常是平面磁傳感器，可以用來測量平面上的磁場強度和方向。

近年來，磁傳感器的需求開始從兩軸向三軸發展。平面上的磁場強度和方向例如可以用X和Y軸兩個方向來表示，則三軸傳感器同時還應當能夠測量與X-Y軸所在平面垂直方向，即Z軸方向上的磁場強度和方向。對同時能夠測量三個軸的磁傳感器，即稱為三軸磁傳感器。

在三軸磁傳感器領域，如何準確地對每個傳感單元進行測試，尤其是對Z軸靈敏程度的測試，成為了本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種磁傳感器，能夠對反映Z軸磁場變化的磁化本體進行測試，并進一步提供其制備方法。

為了解決上述問題，本發明提供了一種磁傳感器的制備方法，包括如下步驟：提供襯底，所述襯底表面具有至少一個凸臺；在凸臺的側壁和襯底的表面形成Z軸磁感應單元，并在襯底的表面形成感測單元，所述Z軸磁感應單元包括一與凸臺側壁貼合的磁化本體以及一延伸至襯底表面的引出端，所述Z軸磁感應單元和感測單元包含有磁性材料；在所述襯底表面形成連續的電極層，所述電極層亦覆蓋所述凸臺；圖形化所述電極層，以在感測單元表面形成工作電極，并同時在凸臺側壁上的磁化本體表面形成自檢測電極。

可選的，所述襯底表面進一步包括多個凸臺，所述圖形化所述電極層的步驟中，進一步在襯底表面形成連接不同凸臺表面各自檢測電極的電連接部分。

可選的，在形成Z軸磁感應單元和感測單元的步驟之前，進一步包括在所述襯底和凸臺的表面生成絕緣層的步驟。

可選的，所述磁性材料選自于各項異性磁阻材料、巨磁阻材料以及隧道磁阻材料中的任意一種。

可選的，在形成磁性材料時，在襯底上同時施加一磁場，用以誘導磁性材料的磁化方向。

可選的，所述磁化本體與襯底表面的夾角為45°至90°之間。

可選的，在形成連續的電極層步驟之前，進一步包括如下步驟：在所述Z軸磁感應單元和感測單元的表面形成介質層；在感測單元表面的介質層中形成通孔，使感測單元與后續形成的工作電極接觸。

可選的，在形成Z軸磁感應單元和感測單元磁性材料后，在襯底上施加一磁場進行退火，用以提升磁性材料的磁性能。

可選的，感測單元與引出端之間間隔一距離，所述距離小于5微米。

可選的，感測單元與引出端之間相互貼合。

本發明進一步提供了一種采用上述方法制作的磁傳感器，包括：襯底；襯底表面的至少一個凸臺；在凸臺側壁和襯底表面的Z軸磁感應單元、以及在襯底的表面的感測單元，所述Z軸磁感應單元包括一與凸臺側壁貼合的磁化本體以及一延伸至襯底表面的引出端，所述Z軸磁感應單元和感測單元包含有磁性材料；感測單元表面具有工作電極，在溝槽內的磁化本體表面進一步具有自檢測電極。

可選的，所述襯底表面進一步包括多個凸臺，在凸臺表面進一步包括連接不同凸臺表面各自檢測電極的電連接部分。

可選的，在所述襯底和凸臺的表面包括一絕緣層，所述Z軸磁感應單元和感測單元進一步是設置于所述絕緣層的表面。

可選的，所述磁性材料選自于各項異性磁阻材料、巨磁阻材料以及隧道磁阻材料中的任意一種。

可選的，所述磁性材料具有一預設的誘導磁化方向。

可選的，所述磁化本體與襯底表面的夾角為45°至90°之間。

可選的，所述Z軸磁感應單元和感測單元的表面具有介質層，在感測單元上方開有通孔以與工作電極接觸。

可選的，感測單元與引出端之間間隔一距離，所述距離小于5微米。

可選的，感測單元與引出端之間相互貼合。