各向異性磁阻及提升各向異性磁阻z軸敏感度的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)計及制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種各向異性磁阻及提升各向異性磁阻Z軸敏感度的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]各向異性磁阻(AMR)傳感器是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中的新型磁電阻效應(yīng)傳感器，AMR傳感器正變得日益重要，尤其是在最新的智能手機，以及汽車產(chǎn)業(yè)中的停車傳感器、角度傳感器、自動制動系統(tǒng)(ABS)傳感器以及胎壓傳感器中得到廣泛應(yīng)用。除各向異性磁阻(AMR)傳感器外，磁性傳感器目前的主要技術(shù)分支還有霍爾傳感器、巨磁傳感器(GMR)、隧道結(jié)磁傳感器(TMR)等，但由于AMR傳感器具有比霍爾效應(yīng)傳感器高得多的靈敏度，且技術(shù)實現(xiàn)上比GMR和TMR更加成熟，因此各向異性磁阻(AMR)傳感器的應(yīng)用比其他磁傳感器的應(yīng)用更加廣泛。
[0003]3軸各向異性磁阻(3D AMR)磁傳感器提供了一種測量地磁場內(nèi)的線位置和/或線位移以及角位置和/或角位移的解決方案，其能夠提供高空間分辨率和高精度，而且功耗很低。AMR磁傳感器的工作原理是通過測量電阻變化來確定磁場強度。
[0004]在3軸(X軸、Y軸、Z軸)AMR的制程中，X軸和Y軸的磁阻材料形成在平面上，而Z軸的磁阻材料需要和X軸及Y軸形成的平面垂直，因此，要形成一個與平面垂直的溝槽(Trench)，以便將Z軸的磁阻材料形成在溝槽的側(cè)壁以及溝槽附近的表面上。
[0005]請參考圖1，圖1為各向異性磁阻Z軸形成后的剖面示意圖，其中，基片10上形成有溝槽11，形成在Z軸上的為垂直磁阻，其包括形成在溝槽11的側(cè)壁表面上的側(cè)壁磁阻22以及形成在基片表面的表面磁阻21，其中，表面磁阻21與側(cè)壁磁阻22相連，由于表面磁阻21和側(cè)壁磁阻22為同一工藝步驟形成，均是在基片10及溝槽11表面形成一層磁性材料，然后對磁性材料進行刻蝕所得。然而，由于磁性材料在基片10表面的沉積速率大于在側(cè)壁上的沉積速率，導(dǎo)致側(cè)壁磁阻22的厚度小于表面磁阻21的厚度，受限于制備工藝，通常很難繼續(xù)在側(cè)壁上增加側(cè)壁磁阻22的厚度，這就導(dǎo)致Z軸的垂直磁阻敏感度降低，進而使整個各向異性磁阻的敏感度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種各向異性磁阻及提升各向異性磁阻Z軸敏感度的制備方法，能夠增加Z軸側(cè)壁磁阻的厚度，提高Z軸的敏感度。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種提升各向異性磁阻Z軸敏感度的制備方法，包括步驟:
[0008]提供基片，所述基片中形成有溝槽，所述溝槽的側(cè)壁上形成有側(cè)壁磁阻，所述基片的表面形成有表面磁阻，所述側(cè)壁磁阻與表面磁阻相連構(gòu)成垂直磁阻；
[0009]在所述垂直磁阻的表面形成刻蝕阻擋層；
[0010]在所述刻蝕阻擋層的表面形成補償磁阻；
[0011]刻蝕位于所述基片上的補償磁阻，保留位于所述溝槽側(cè)壁上的補償磁阻。
[0012]進一步的，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)為氮化硅。
[0013]進一步的，采用各向異性刻蝕去除位于所述基片表面的補償磁阻。
[0014]進一步的，去除位于所述基片上的補償磁阻之后，再采用干法刻蝕去除位于表面磁阻上的刻蝕阻擋層。
[0015]進一步的，所述垂直磁阻的形成步驟包括:
[0016]在所述基片及溝槽的表面上形成磁性材料；
[0017]刻蝕所述磁性材料，去除所述溝槽表面預(yù)定區(qū)域以及溝槽底部的磁性材料，形成所述垂直磁阻。
[0018]進一步的，所述磁性材料為镲鐵合金。
[0019]進一步的，在所述垂直磁阻的表面形成刻蝕阻擋層的步驟包括:
[0020]在所述垂直磁阻、基片及溝槽的表面形成刻蝕阻擋層；
[0021]刻蝕位于所述基片及溝槽表面的刻蝕阻擋層，保留位于所述垂直磁阻表面的刻蝕阻擋層。
[0022]進一步的，在所述刻蝕阻擋層的表面形成補償磁阻的步驟包括:
[0023]在所述基片、溝槽及刻蝕阻擋層的表面形成磁性材料；
[0024]各向異性刻蝕所述磁性材料，去除位于所述基片和溝槽表面的磁性材料，保留位于所述刻蝕阻擋層表面的磁性材料，形成補償磁阻。
[0025]進一步的，所述補償磁阻為镲鐵合金。
[0026]進一步的，所述基片的材質(zhì)為娃。
[0027]本發(fā)明還提出了一種各向異性磁阻結(jié)構(gòu)，采用如上文所述的制備方法形成，包括:基片、溝槽、側(cè)壁磁阻、表面磁阻、刻蝕阻擋層及補償磁阻，其中，所述溝槽形成在所述基片中，所述側(cè)壁磁阻形成在所述溝槽的側(cè)壁表面，所述表面磁阻形成在所述基片上，并與所述側(cè)壁磁阻相連，所述刻蝕阻擋層形成在所述側(cè)壁磁阻的表面，所述補償磁阻形成在所述刻蝕阻擋層的表面。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:在形成常規(guī)的Z軸垂直磁阻之后，接著在垂直磁阻的表面形成刻蝕阻擋層，接著，在刻蝕阻擋層的表面形成補償磁阻，接著刻蝕區(qū)域位于基片表面上的補償磁阻，保留位于溝槽側(cè)壁上的補償磁阻，從而在不增加表面磁阻厚度的情況下，增加溝槽側(cè)壁上的補償磁阻的厚度，并且刻蝕阻擋層并不影響磁場的通過，不會影響各向異性磁阻的性能。
【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中各向異性磁阻Z軸形成后的剖面示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明一實施例中提升各向異性磁阻Z軸敏感度的制備方法的流程圖；
[0031]圖3至圖5為本發(fā)明一實施例中提升各向異性磁阻Z軸敏感度的制備過程中的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的各向異性磁阻及提升各向異性磁阻Z軸敏感度的制備方法進行更詳細的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0033]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0034]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0035]請參考圖2，在本實施例中，提出了一種提升各向異性磁阻Z軸敏感度的制備方法，包括步驟:
[0036]SlOO:提供基片，所述基片中形成有溝槽，所述溝槽的側(cè)壁上形成有側(cè)壁磁阻，所述基片的表面形成有表面磁阻，所述側(cè)壁磁阻與表面磁阻相連構(gòu)成垂直磁阻；
[0037]S200:在所述垂直磁阻的表面形成刻蝕阻擋層；
[0038]S300:在所述刻蝕阻擋層的表面