[發明專利]磁傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 202011222661.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112289924B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 趙海輪;冷群文;鄒泉波;安琪;周汪洋;丁凱文;周良
• 申請（專利權）人: 歌爾微電子有限公司
• 主分類號: H01L43/12
• 分類號: H01L43/12;H01L43/10;H01L43/08;G01R33/09;G01R33/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 張毅

本發明公開一種磁傳感器的制備方法，包括以下步驟：提供半導體襯底，在所述半導體襯底表面形成第一絕緣層，在所述第一絕緣層上形成磁阻復合層，采用光刻技術在所述磁阻復合層表面形成沉積槽，并在所述沉積槽內形成薄膜電極；在所述磁阻復合層以及所述薄膜電極的表面形成第二絕緣層，采用光刻技術去除所述工藝磁阻復合層對應的所述第二絕緣層，以使得所述工藝磁阻復合層表面顯露；以所述有效磁阻復合層對應的第二絕緣層為硬質掩膜，刻蝕所述工藝磁阻復合層；采用光刻技術去除部分所述硬質掩膜，以使得所述薄膜電極的表面至少部分顯露，提高了所述有效磁阻復合層成型精度，進而提高了產品質量，具有較好的效果。

技術領域

本發明涉及磁性電子器件制作工藝技術領域，特別涉及一種磁傳感器的制備方法。

背景技術

巨磁阻(Giant Magneto Resistance，GMR)或隧道磁阻(Tunnel MagnetoResistance，TMR)的磁阻傳感器可以較好地用來代替傳統磁電阻傳感器，因為巨磁阻傳感器的磁阻率值很大、磁場靈敏度也比較高，可以很大程度上增加傳感器的分辨率、靈敏度和精確性，尤其當外部磁場很微弱的情況下，比如偽鈔識別器等，會展現出更大的優勢。磁電阻傳感器可以測量很多物理量，不僅僅是局限于測量磁場，例如電流、線位移、線速度、角位移、角速度和加速度，使用巨磁阻材料制備的各種高性能的磁電阻傳感器，在很多領域中都有著廣泛的應用，比如機電自動控制、生物檢測和航天工業等。

自旋閥結構磁阻傳感器為常見的磁阻傳感器，磁阻傳感器對外界磁場信號的探測完全是通過自旋閥薄膜完成的，自旋閥薄膜性能及其圖形精度從根本上影響了磁阻傳感器的性能。

現有技術中，成型自旋閥薄膜時，會在自旋閥薄膜的邊緣形成粘附物，該粘附物難以清除，影響磁阻傳感器的產品性能，降低了產品的質量。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種磁傳感器的制備方法，旨在提高器件的成型精度，以提高產品的質量。

為實現上述目的，本發明提出的磁傳感器的制備方法，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底表面形成第一絕緣層，在所述第一絕緣層上形成磁阻復合層，其中，所述磁阻復合層包括有效磁阻復合層以及工藝磁阻復合層；

采用光刻技術在所述磁阻復合層表面形成沉積槽，并在所述沉積槽內形成薄膜電極；

在所述磁阻復合層以及所述薄膜電極的表面形成第二絕緣層，采用光刻技術去除所述工藝磁阻復合層對應的所述第二絕緣層，以使得所述工藝磁阻復合層表面顯露；

以所述有效磁阻復合層對應的第二絕緣層為硬質掩膜，刻蝕所述工藝磁阻復合層；

采用光刻技術去除部分所述硬質掩膜，以使得所述薄膜電極的表面至少部分顯露。

可選地，所述提供半導體襯底，在所述半導體襯底表面形成第一絕緣層，在所述第一絕緣層上形成磁阻復合層的步驟中：

所述半導體襯底為硅基片；和/或，

所述第一絕緣層的材質為氧化硅；和/或，

在所述半導體襯底表面形成第一絕緣層的工藝為熱氧化工藝；和/或，

在所述第一絕緣層上形成磁阻復合層的工藝為磁控濺射工藝。

可選地，所述磁阻復合層的厚度為30～40nm；和/或，

所述磁阻復合層包括依次疊設的底層、反鐵磁釘扎層、鐵磁被釘扎層、非磁性間層、軟磁自由層以及保護層，其中，所述底層形成于所述第一絕緣層上；和/或，

所述磁阻復合層為巨磁阻復合層或隧道磁阻復合層中的一種。

可選地，所述采用光刻技術在所述磁阻復合層表面形成沉積槽，并在所述沉積槽內形成薄膜電極的步驟中：