[發(fā)明專利]MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810919989.4 | 申請日： | 2018-08-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109160487A | 公開（公告）日： | 2019-01-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張振興 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B81C1/00 | 分類號(hào)： | B81C1/00 |
| 代理公司： | 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211 | 代理人： | 郭四華 |
| 地址： | 201203 上海市浦東*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 磁力傳感器 刻蝕 三軸 氯基等離子體 磁性材料層 光刻膠圖形 灰化處理 保護(hù)層 去除 光刻膠圖形表面 反應(yīng)離子刻蝕 線性聚合物 襯底結(jié)構(gòu) 刻蝕氣體 區(qū)域覆蓋 聚合物 槽側(cè)面 氯基 氧氣 制造 | ||
1.一種MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一、提供一具有溝槽的襯底結(jié)構(gòu)，在所述襯底結(jié)構(gòu)表面依次形成磁性材料層、保護(hù)層和SiN層，所述保護(hù)層用于防止所述磁性材料層被氧化，所述溝槽的側(cè)面上用于形成Z軸AMR磁力傳感器；
步驟二、采用光刻工藝形成光刻膠圖形，所述光刻膠圖形將MEMS的三軸AMR磁力傳感器的形成區(qū)域覆蓋以及將所述三軸AMR磁力傳感器的形成區(qū)域外打開，所述Z軸AMR磁力傳感器的形成區(qū)域位于所述溝槽的側(cè)面覆蓋并延伸到所述溝槽外的所述襯底表面；
步驟三、以所述光刻膠圖形為掩膜對所述SiN層進(jìn)行第一次刻蝕；
步驟四、以所述光刻膠圖形為掩膜對所述保護(hù)層進(jìn)行第二次刻蝕，所述第二次刻蝕為采用氯基等離子體加氧氣的反應(yīng)離子刻蝕，所述氯基等離子體采用無碳的氯基刻蝕氣體產(chǎn)生，用以減少所述光刻膠圖形表面的聚合物的形成量；
步驟五、進(jìn)行第一次灰化處理以去除所述光刻膠圖形表面的聚合物，所述第一次灰化處理的溫度要降低到防止所述光刻膠圖形產(chǎn)生固化的溫度；
步驟六、進(jìn)行第二次灰化處理以去除所述光刻膠圖形；結(jié)合步驟四和步驟五防止所述光刻膠圖形去除后在所述溝槽的側(cè)面形成線性聚合物；
步驟七、進(jìn)行所述磁性材料層的刻蝕并形成所述三軸AMR磁力傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述溝槽的頂部寬度大于底部寬度且所述溝槽的側(cè)面傾角為50度。
3.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述磁性材料層為鐵鎳合金層。
4.如權(quán)利要求3所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述保護(hù)層為氮化鉭層。
5.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述襯底為硅襯底，在所述硅襯底表面形成有第一絕緣層，所述溝槽形成于所述第一絕緣層中。
6.如權(quán)利要求5所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述第一絕緣層為氧化硅層。
7.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：步驟二中X軸AMR磁力傳感器的形成區(qū)域和Y軸AMR磁力傳感器的形成區(qū)域都位于所述溝槽外的所述襯底表面。
8.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：步驟三中采用反應(yīng)離子刻蝕工藝對所述SiN層進(jìn)行第一次刻蝕。
9.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述無碳的氯基刻蝕氣體包括Cl2，SF6。
10.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：步驟五中所述第一次灰化處理的溫度為小于等于85度。
11.如權(quán)利要求10所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：步驟五中所述第一次灰化處理采用氟離子進(jìn)行處理。
12.如權(quán)利要求11所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：步驟五中所述第一次灰化處理的工藝氣體為CF4和O2。
13.如權(quán)利要求3所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述磁性材料層的厚度為
14.如權(quán)利要求4所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述保護(hù)層的厚度為
15.如權(quán)利要求1所述的MEMS三軸AMR磁力傳感器的制造方法，其特征在于：所述SiN層的厚度為
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