[發明專利]一種二維AMR開關傳感芯片制備方法

在審

• 申請號: 201811550796.2
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109490796A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 余濤;楊華;柴美榮
• 申請（專利權）人: 貴州雅光電子科技股份有限公司
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

本發明公開了一種二維AMR開關傳感芯片主要由IC電路、AMR敏感單元、鈍化層及引出電極組成。IC電路主要作用是獲取敏感單元感知到的信號，經過處理后輸出模擬信號，從而實現檢測功能；AMR敏感單元是二維傳感芯片的核心，主要用于感知信號并輸出數字電壓信號，提供給IC電路作處理；鈍化層主要目的是保護敏感單元，防止敏感單元被氧化；電極的目的是方便芯片作封裝處理工作，本發明能夠大大降低芯片的使用面積，減少成本，降低功耗，提升產品的溫度穩定性及可靠性，實現單芯片二維磁場檢測。

技術領域

本發明涉及用于制備二維開關傳感器芯片，能夠被用來檢測x、y兩個方向的磁場，從而在二維方向實現檢測功能。

背景技術

目前市面上都是一維開關傳感芯片，主要包括單片式霍爾效應開關芯片，多芯片封裝式AMR開關芯片以及TMR開關芯片。如果要實現二維開關傳感功能，必須由兩個一維開關傳感芯片封裝起來，才能實現二維檢測功能，這種模式的缺點在于提升了芯片制造難度和制造成本，降低了芯片的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二維AMR開關傳感芯片制備方法，實現在單一芯片上就能實現二維方向上的檢測，必須發明一種新的制備工藝，使得芯片能夠在二維方向上實現檢測功能，而不需通過多芯片封裝的形式來實現。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種二維AMR開關傳感芯片制備方法，該方法該方法采用在二維AMR開關傳感芯片的含IC電路的晶圓上直接生長敏感單元，然后經過真空磁場退火工藝處理，退火時，保證設備所加的磁場在300Gauss以上，磁場方向與敏感單元成45°角，退火時間保持在3h以上；得敏感單元電橋的輸出模式為：在零磁場時輸出端Vout=0V，當芯片處于X方向的外加飽和磁場環境下，Vout>15mV，當芯片處于Y方向的外加飽和磁場環境下，Vout <-15mV，經過IC電路的數模轉換處理后，使得芯片最終的輸出結果是，在零磁場時芯片輸出電壓0V，在x方向飽和磁場環境下芯片輸出電壓為+VIN，在y方向飽和磁場環境下芯片輸出電壓為-V_IN，最終結果是芯片能夠檢測x、y兩個方向的外磁場，再生長鈍化層及電極，最后封裝成單一芯片。

優選的，采用梯形結構作為敏感單元與引出電極的互連結構，梯形上底邊長為15-25um，下底邊長為35-45um，確保良好的歐姆接觸。

一種二維AMR開關傳感芯片，包括Si基體，在Si基體中部上方設置含IC電路的晶圓，在IC電路的晶圓直接生長AMR敏感單元，在AMR敏感單元設置鈍化層，AI電極包裹IC電路、AMR敏感單元和鈍化層且該AI電極與IC電路采用歐姆連接，該AI電極位于Si基體上端。

與現有技術相比，本發明同目前實現相同功能的模塊相比，本發明能夠大大降低芯片的使用面積，減少成本，降低功耗，提升產品的溫度穩定性及可靠性，實現單芯片二維磁場檢測。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中敏感單元結構圖；

圖3為本發明中二維AMR開關傳感芯片X、Y方向輸出示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。