[發(fā)明專利]磁阻裝置及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911044722.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112750942A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫建勛;張正平;李建輝;楊岱宜;陳永祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 世界先進(jìn)積體電路股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L43/02
• 分類號(hào): H01L43/02;H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙平;周永君

本發(fā)明提供一種磁阻裝置及其形成方法。該磁阻裝置包含設(shè)置于襯底之上的磁阻、覆蓋磁阻的側(cè)表面的應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)、設(shè)置于磁阻之上的電連接結(jié)構(gòu)、以及設(shè)置于電連接結(jié)構(gòu)和應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)之上的鈍化層。本發(fā)明通過形成應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)覆蓋磁阻的側(cè)表面，釋放了施加于磁阻的應(yīng)力，可以避免磁阻的圖案邊緣處發(fā)生局部裂開，進(jìn)而避免磁阻的圖案邊緣發(fā)生局部剝離的問題。因此，本發(fā)明能提升磁阻裝置的制造良品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例是有關(guān)于磁阻裝置，且特別是有關(guān)于包含應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)的磁阻裝置及其形成方法。

背景技術(shù)

磁阻裝置已廣泛地使用于各種電子產(chǎn)品中，舉例而言，諸如個(gè)人電腦、手機(jī)、以及數(shù)字相機(jī)等。磁阻裝置包含由磁阻材料構(gòu)成的磁阻，而磁阻的磁矩排列方向會(huì)受到外加磁場(chǎng)改變，使得磁阻的電阻值發(fā)生改變。常見的磁阻包含異向性磁阻(anisotropicmagnetoresistor，AMR)、巨磁阻(giant magnetoresistor，GMR)、以及穿隧磁阻(tunnelingmagnetoresistor，TMR)。舉例異向性磁阻(AMR)，一般其磁矩的排列方向會(huì)平行于磁阻的長度方向；當(dāng)磁矩的排列方向與流通于磁阻的電流方向平行時(shí)，磁阻具有最大的電阻值；當(dāng)磁矩的排列方向與流通于磁阻的電流方向垂直時(shí)，磁阻具有最小的電阻值。

舉例包含異向性磁阻AMR的磁阻裝置，其電連接一般是在AMR上形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的接線，而對(duì)于用于感測(cè)磁場(chǎng)方向與大小的應(yīng)用，則會(huì)在AMR上形成具有類似理發(fā)店招牌(BarBer Pole)圖案的BBP導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，理想的設(shè)計(jì)是使流通于AMR的電流方向在介于BBP導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間是沿BBP導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的最短距離。一般設(shè)計(jì)是使BBP導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的長度方向與AMR的長度方向呈夾角45度，使AMR的電阻值對(duì)于外加磁場(chǎng)的變化呈最佳的線性反應(yīng)。

目前在磁阻裝置的制造過程中，電連接結(jié)構(gòu)的工藝仍有諸多挑戰(zhàn)，特別是降低對(duì)磁阻元件的傷害。因此，磁阻裝置的形成方法仍有待進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一些實(shí)施例提供磁阻裝置，此磁阻裝置包含設(shè)置于襯底之上的磁阻、覆蓋磁阻的側(cè)表面的應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)、設(shè)置于磁阻之上的電連接結(jié)構(gòu)、以及設(shè)置于電連接結(jié)構(gòu)和應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)之上的鈍化層。

本發(fā)明的一些實(shí)施例提供磁阻裝置的形成方法，此方法包含形成磁阻于襯底之上、形成介電材料于磁阻之上、刻蝕介電材料以形成應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)圍繞磁阻的側(cè)表面、形成電連接結(jié)構(gòu)于磁阻之上、以及形成鈍化層覆蓋電連接結(jié)構(gòu)和應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過形成應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)覆蓋磁阻的側(cè)表面，釋放了施加于磁阻的應(yīng)力，可以避免磁阻的圖案邊緣處發(fā)生局部裂開，進(jìn)而避免磁阻的圖案邊緣發(fā)生局部剝離的問題。因此，本發(fā)明能提升磁阻裝置的制造良品率。

附圖說明

通過以下詳細(xì)描述和范例配合所附圖式，可以更加理解本發(fā)明實(shí)施例。為了使圖式清楚顯示，圖式中各個(gè)不同的元件可能未依照比例繪制，其中：

圖1A-圖1D是根據(jù)一些范例，顯示磁阻裝置在各個(gè)不同工藝階段的剖面示意圖。

圖2是根據(jù)另一些范例的磁阻裝置。

圖3A-1至圖3I-1及圖3A-2至圖3I-2是根據(jù)一些實(shí)施例，顯示包含應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)的磁阻裝置在各個(gè)不同工藝階段的示意圖。

圖4A-1至圖4H-1及圖4A-2至圖4H-2是根據(jù)一些實(shí)施例，顯示包含應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)的磁阻裝置在各個(gè)不同工藝階段的示意圖。

圖5A和圖5B是根據(jù)一些實(shí)施例的磁阻裝置的一部分，以說明應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)的一些細(xì)節(jié)。

附圖標(biāo)號(hào)

100、200、300、400 磁阻裝置

102、302 襯底

104、317A、317B 磁阻