Amr傳感器的制造方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及磁傳感器，特別涉及一種AMR傳感器。
【【背景技術】】
[0002]在傳統工藝中，刻蝕會根據所要刻蝕的金屬厚度以及光刻膠厚度來調整刻蝕量，為了能保證所要被刻蝕的金屬刻蝕干凈，一般會過刻蝕。一旦過刻蝕，就要損傷到下層金屬。有些工藝的金屬厚度由于技術需要會很薄，所以一旦過刻蝕很多，就會影響到最終器件的性能。例如，在 AMR (Anisotropic Magneto Resistive)工藝中，MRS(Magneto ResistanceStrip)磁性薄膜材料是非常關鍵且薄膜厚度只有20nm左右，一旦后續BBP (Bar Ber Pole)layer的干法刻蝕過刻的話，就會損傷到MRS的薄膜材料。
[0003]因此，有必要提出改進的AMR傳感器的制造方法，以克服上述問題。
【【實用新型內容】】
[0004]本實用新型的目的之一在于提供一種改進的AMR傳感器，其可以解決由于過刻而造成的MRS磁性薄膜材料損傷，導致最終器件性能受影響的問題。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供一種AMR傳感器，其包括:基底；形成于基底上的多個磁阻條；形成于每個磁阻條上并填充相鄰磁阻條之間的間隙的若干個絕緣條；填充相鄰絕緣條之間的間隙的若干個導電條；其中每個磁阻條上設有若干個導電條。
[0006]進一步的，所述磁阻條的厚度約為10-100nm。
[0007]進一步的，所述磁阻條的磁阻材料包括Ta和NiFe，所述絕緣條的絕緣材料包括SiN、S1jP AL 203中的任意一種非導電材料，所述導電條的導電材料包括金屬材料、非金屬導電材料和合金中的任意一種。
[0008]進一步的，所述磁阻條呈三層結構，上層的磁阻材料為Ta，厚度為10nm，中層的磁阻材料為NiFe，厚度為20nm，底層的磁阻材料為Ta，厚度為10nm。
[0009]進一步的，所述絕緣條的高度低于所述導電條的高度。
[0010]與現有技術相比，本實用新型中在兩層金屬薄膜即磁阻條和導電條中間再墊積一層絕緣條，用作刻蝕的終止層次，殘余的絕緣條也不會去除，充當絕緣層，換言之，由于刻蝕磁阻條的氣體對于絕緣條的選擇比很高，最終刻蝕會停留在絕緣條上面，可以避免由于過刻損傷到下層的磁阻條即MRS磁性薄膜材料損傷，提高工藝的穩定性以及可操作性，避免最終器件性能受影響。
【【附圖說明】】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0012]圖la至圖lg示出了本實用新型中的AMR傳感器的制造方法中各步驟得到的產品的結構示意圖；
[0013]圖2示意出了本實用新型中的AMR傳感器的制造方法在一個實施例中的流程示意圖。
【【具體實施方式】】
[0014]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0015]此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本實用新型至少一個實現方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。除非特別說明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連，間接電性相連是指經由另外一個器件或電路電性相連。
[0016]如圖2所示，本實用新型提出了一種改進的AMR傳感器，為了便于理解，現結合AMR傳感器的制造方法200來講解所述AMR傳感器。圖la至圖lg示出了本實用新型中的AMR傳感器的制造方法200中各步驟得到的產品的結構示意圖。下面結合圖la-lg和圖2，來介紹一下本實用新型中的AMR傳感器的制造方法200。所述AMR傳感器的制造方法200包括如下步驟。
[0017]步驟210，提供個基底110，如圖la所不。該基底可以是半導體圓片。
[0018]步驟220，在施加外部磁場的情況下，在所述基底110上沉積磁阻材料形成磁阻層120，即墊積生長MRS金屬薄膜，如圖lb所示。
[0019]所述磁阻層的沉積厚度約為10-100nm，所述磁阻材料包括鉭Ta和鎳鐵NiFe。在一個實施例中，先形成第一 Ta層，再形成NiFe層，最后形成第二 Ta層，其中第一 Ta層、NiFe層和第二 Ta層形成磁阻層120。在一個實施例中第一 Ta層厚度為10nm，NiFe層厚度為20nm，第二 Ta層厚度為10nm。在其他的實施例中，也可以是其他磁阻材料。
[0020]步驟230，光刻、刻蝕所述磁阻層120使得所述磁阻層120形成第一預定義圖形，SP定義出MRS的圖形，如圖lc所示。
[0021]所述磁阻層120的第一預定義圖形包括若干磁阻條121。所述磁阻層120被光刻、刻蝕成為第一預定義圖形的磁阻層120a。
[0022]在一個具體的實施例中，光刻、刻蝕所述磁阻層120使得所述磁阻層120形成第一預定義圖形包括:在所述磁阻層120上涂覆光刻膠形成第一光刻膠層；經過第一預定義圖形的掩膜版對第一光刻膠層進行曝光；對曝光后的第一光刻膠層進行顯影處理；刻蝕所述磁阻層120使得磁阻層120形成第一預定義圖形；去除第一光刻膠層。
[0023]步驟240，在所述磁阻層上沉積絕緣材料形成絕緣層130，即生長絕緣層130如圖1d所示。
[0024]所述絕緣材料包括SiN、S1jP AL 203等中的任意一種非導電材料。
[0025]步驟250，光刻、刻蝕所述絕緣層130使得所述絕緣層130形成第二預定義圖形，即定義出絕緣層130的開口圖形，如圖le所示。
[0026]所述絕緣層130的第二預定義圖形包括形成于每個磁阻條121上并填充相鄰磁阻條121之間的間隙的若干個絕緣條131。所述絕緣層130被光刻、刻蝕成為第二預定義圖形的絕緣層130a。
[0027]在一個實施例中，光刻、刻蝕所述絕緣層130使得所述絕緣層130形成第二預定義圖形包括:在所述絕緣層130上涂覆光刻膠形成第二光刻膠層；經過第二預定義圖形的掩膜版對第二光刻膠層進行曝光；對曝光后的第二光刻膠層進行顯影處理；刻蝕所述絕緣層130使得絕緣層130形成第二預定義圖形；去除第二光刻膠層。
[0028]步驟260，在所述絕緣層130上沉積導電材料形成導電層140，即墊積頂層BBP導電材料，如圖1f所示。
[0029]所述導電材料包括Cu或者A1這樣的金屬材料，也可以是類似TiN這樣的非金屬導電材料，可以是類似TiW的合金。
[0030]步驟270，光刻、刻蝕所述導電層140使得所述導電層140形成第三預定義圖形，即定義BBP的圖形，刻蝕最終停在絕緣層130上，如圖lg所示。
[0031]所述導電層140的第三預定義圖形包括填充相鄰絕緣條131之間的間隙的若干個導電條141。所述導電層140被光刻、刻蝕成為第三預定義圖形的導電層140a。
[0032]在一個實施例中，光刻、刻蝕所述導電層140使得所述導電層140形成第三預定義圖形包括:在所述導電層140上涂覆光刻膠形成第三光刻膠層；經過第三預定義圖形的掩膜版對第三光刻膠層進行曝光；對曝光后的第三光刻膠層進行顯影處理；刻蝕所述導電層140使得導電層140形成第三預定義圖形；去除第三光刻膠層。
[0033]由于絕緣層130的保護，刻蝕的工藝窗口就變大，工藝的穩定性以及可操作性得到提尚。
[0034]刻蝕導電材料與刻蝕絕緣材料的刻蝕選擇比一般會很高，所以絕緣層130a的存在，可以保證光刻顯影干凈的地方的導電材料可以完全刻蝕干凈，而又可以不擔心MRS的金屬在刻蝕過程中被損傷到。這樣的話BBP的圖形就定義好了。
[0035]不僅如此，剩下的絕緣層130a也不用去除，這是因為墊積上去的絕緣層130可以充當后面的絕緣層來使用，不用去除，不會增加工藝步驟。
[0036]所以對于下層金屬薄膜要求(厚度以及均勻性)比較高的器件，本方案可以實現再上層導電材料刻蝕的時候不損傷到下層金屬，保證金屬薄膜的質量。
[0037]如圖lg所示，本實用新型根據上述制造方法得到的AMR傳感器，其包括:基底110 ;形成于基底110上的多個磁阻條121 ;形成于每個磁阻條121上并填充相鄰磁阻條121之間的間隙的若干個絕緣條131 ;填充相鄰絕緣條131之間的間隙的若干個導電條141 ;其中每個磁阻條121上設有若干個導電條141。
[0038]所述絕緣條131的高度低于所述導電條141的高度。
[0039]需要指出的是，熟悉該領域的技術人員對本實用新型的【具體實施方式】所做的任何改動均不脫離本實用新型的權利要求書的范圍。相應地，本實用新型的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實施方式】。
【主權項】
1.一種AMR傳感器，其特征在于，包括: 基底; 形成于基底上的多個磁阻條； 形成于每個磁阻條上并填充相鄰磁阻條之間的間隙的若干個絕緣條； 填充相鄰絕緣條之間的間隙的若干個導電條； 其中每個磁阻條上設有若干個導電條。2.根據權利要求1所述的AMR傳感器，其特征在于， 所述磁阻條的厚度約為10-100nmo3.根據權利要求1所述的AMR傳感器，其特征在于，所述磁阻條的磁阻材料包括Ta和NiFe，所述絕緣條的絕緣材料包括SiN、S1jP AL 203中的任意一種非導電材料，所述導電條的導電材料包括金屬材料、非金屬導電材料和合金中的任意一種。4.根據權利要求3所述的AMR傳感器，其特征在于，所述磁阻條呈三層結構，上層的磁阻材料為Ta，厚度為10nm，中層的磁阻材料為NiFe，厚度為20nm，底層的磁阻材料為Ta，厚度為10nm。5.根據權利要求1所述的AMR傳感器，其特征在于，所述絕緣條的高度低于所述導電條的高度。
【專利摘要】本實用新型提供一種AMR傳感器，其包括：基底；形成于基底上的多個磁阻條；形成于每個磁阻條上并填充相鄰磁阻條之間的間隙的若干個絕緣條；填充相鄰絕緣條之間的間隙的若干個導電條；其中每個磁阻條上設有若干個導電條。這樣，可以避免由于過刻損傷到下層的磁阻層即MRS磁性薄膜材料損傷，提高工藝的穩定性以及可操作性，避免最終器件性能受影響。
【IPC分類】H01L43/00, H01L43/02
【公開號】CN205050876
【申請號】CN201520748582
【發明人】蔣樂躍, 沈佳, 顧文斌
【申請人】美新半導體（無錫）有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年9月24日