[發明專利]銻-銦系化合物半導體磁阻連續電流傳感器及其制造方法

在審

• 申請號: 202010624900.9
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN113884956A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 李少平;劉紅超;陳南翔
• 申請（專利權）人: 華潤微電子控股有限公司
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09;G01R33/00;H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

本發明涉及一種銻?銦系化合物半導體磁阻連續電流傳感器及其制造方法，所述傳感器包括：第一介質層；銻?銦系化合物半導體磁阻芯片，形成于第一介質層的第一面；導線，形成于第一介質層的第一面；永磁軟磁復合層，包括永磁層和軟磁層，永磁軟磁復合層在第一面的正投影覆蓋所述芯片；其中，所述永磁層的矯頑場比所述軟磁層的矯頑場大至少50％，且所述軟磁層的飽和磁感應強度比所述永磁層的剩余磁感應強度大至少100％。本發明的傳感器能夠準確地測出連續變化的電流值。

技術領域

本發明涉及半導體電流傳感器，特別是涉及一種銻-銦系化合物半導體磁阻連續電流傳感器，還涉及一種銻-銦系化合物半導體磁阻連續電流傳感器的制造方法。

背景技術

磁阻效應(Magnetoresistance Effects)是指某些金屬或半導體的電阻值隨外加磁場變化而變化的現象。金屬或半導體的載流子在磁場中運動時，由于受到電磁場的變化產生的洛倫茲力作用，產生了磁阻效應。磁阻效應主要分為：常磁阻(OMR)，巨磁阻(GMR)，超巨磁阻(CRM)，異向磁阻(AMR)，穿隧磁阻(TMR)；直沖磁阻(BMR)和異常磁阻(EMR)效應等。

磁阻電流傳感器器件由于靈敏度高、抗干擾能力強等優點在工業、交通、儀器儀表、醫療器械、探礦等領域應用十分廣泛，如：數字式羅盤、交通車輛檢測，導航系統、偽鈔檢測、位置測量等，其中最典型的銻化銦(InSb)磁阻(EMR)傳感器是一種價格低廉、大電流的磁阻傳感器，它有著十分重要的應用價值。

對于一示例性的銻化銦系化合物半導體磁阻式電流傳感器，發明人發現在外電流連續變化時，該傳感器無法準確地測出電流值。

發明內容

基于此，有必要提供一種在外電流連續變化時，能夠準確地測出電流值的銻-銦系化合物半導體磁阻連續電流傳感器及其制造方法。

一種銻-銦系化合物半導體磁阻連續電流傳感器，包括：第一介質層，包括第一面和與所述第一面相背的第二面；銻-銦系化合物半導體磁阻芯片，形成于所述第一介質層的第一面；導線，形成于所述第一介質層的第一面；永磁軟磁復合層，包括永磁層和軟磁層，所述永磁軟磁復合層在所述第一面的正投影覆蓋所述銻-銦系化合物半導體磁阻芯片；其中，所述永磁層的矯頑場比所述軟磁層的矯頑場大至少50％，且所述軟磁層的飽和磁感應強度比所述永磁層的剩余磁感應強度大至少100％。

在其中一個實施例中，還包括基片和粘接層，所述基片通過所述粘接層與所述永磁軟磁復合層固定連接。

在其中一個實施例中，所述永磁軟磁復合層包括第一永磁軟磁復合層和第二永磁軟磁復合層，所述第一永磁軟磁復合層朝向所述第二面設置，第二永磁軟磁復合層朝向所述第一面設置；所述銻-銦系化合物半導體磁阻連續電流傳感器還包括第二介質層，所述第二介質層設于所述第一面與所述第二永磁軟磁復合層之間。

在其中一個實施例中，所述粘接層包括Ti、Ta、Ru中的至少一種材料和/或包括環氧型高溫粘接劑。

在其中一個實施例中，所述第一介質層的材料包括硅氧化物、鋁氧化物、硅氮化物中的至少一種，厚度為20納米-100納米。

在其中一個實施例中，所述軟磁層的材料包括鐵鈷系合金和/或鎳鐵系合金，所述鎳鐵系合金中的鎳占鎳鐵系合金的質量分數為30％～90％。

在其中一個實施例中，所述永磁層的材料包括以下合金中的至少一種：Co-Cr-Fe系合金，Fe-Co硬磁合金，Fe-Co-Mo三元硬磁合金，Fe-Co-W三元硬磁合金，Fe-Ni-Al合金，Fe-Ni-Al-Co合金。

在其中一個實施例中，所述第一永磁軟磁復合層包括軟磁層-永磁層-軟磁層順序疊設形成的三層結構，或軟磁層和永磁層和疊設形成的雙層結構；所述第二永磁軟磁復合層包括軟磁層-永磁層-軟磁層順序疊設形成的三層結構，或軟磁層和永磁層和疊設形成的雙層結構。

在其中一個實施例中，通過MEMS工藝制造。