[發明專利]一種三軸磁傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201910318927.2
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110040679B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 王俊杰;徐愛斌
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00;G01R33/09
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

1.一種三軸磁傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一半導體襯底，所述半導體襯底上形成有COMS晶體管和介質層，所述COMS晶體管至少包括第一頂部金屬層和第二頂部金屬層，所述介質層覆蓋所述第一頂部金屬層和第二頂部金屬層；

在所述介質層中形成間隔設置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的槽底暴露出所述第一頂部金屬層，所述第二凹槽的槽底暴露出所述第二頂部金屬層；

在所述介質層上形成磁性材料結構，所述磁性材料結構還覆蓋了所述第一凹槽的槽底和側壁，以及第二凹槽的槽底和側壁；

對所述磁性材料結構進行刻蝕，以形成Z軸磁阻結構，所述Z軸磁阻結構至少形成于所述第一凹槽的側壁；

以所述Z軸磁阻結構為掩模，對所述第一凹槽和第二凹槽的槽底進行再刻蝕，以暴露出所述第二頂部金屬層；以及

在所述第二凹槽中形成COMS晶體管與AMR的互連通孔。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，通過干法刻蝕工藝對所述第一凹槽和第二凹槽的槽底進行再刻蝕。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述Z軸磁阻結構包括第一阻擋膜層、磁性材料膜層、保護膜層和第二阻擋膜層；

在所述介質層上形成磁性材料結構包括：

在所述介質層上依次形成第一阻擋膜層、磁性材料膜層、保護膜層和第二阻擋膜層；

對所述磁性材料結構進行刻蝕：

依次對所述第二阻擋膜層、保護膜層、磁性材料膜層和第一阻擋膜層進行干法刻蝕。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述Z軸磁阻結構包括所述第一凹槽的側壁處的磁性材料膜層，還包括與所述第一凹槽的側壁接觸的部分所述第一凹槽底部上的磁性材料膜層，以及與所述第一凹槽的側壁接觸的周圍部分第一凹槽頂部上的磁性材料膜層。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第一頂部金屬層和第二頂部金屬層的材料包括金屬鋁或銅。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述第一凹槽和第二凹槽的槽底與側壁之間的夾角均大于90度。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一阻擋膜層包括氮化硅膜層；所述磁性材料膜層包括鎳鐵合金膜層、鎳鐵鉻合金膜層、鎳鐵銣合金膜層或鐵鎳鈷合金膜層；所述保護膜層包括氮化鉭膜層；所述第二阻擋膜層包括氮化硅膜層或氮氧化硅膜層。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述保護膜層的厚度小于等于

9.一種三軸磁傳感器，其特征在于，采用權利要求1-8中任一項所述的制備方法制備而成。