0035]在所述第二介質(zhì)阻擋層表面依次形成有第一磁性材料層、第一保護(hù)層、第二磁性材料層和第二保護(hù)層。
[0036]在所述溝槽的側(cè)壁表面形成有對(duì)所述第二保護(hù)層和所述第二磁性材料層進(jìn)行各向同性干法刻蝕后的所述第二磁性材料層和所述第二保護(hù)層的疊加層,所述溝槽底部表面以及所述溝槽外部表面的所述第二保護(hù)層和所述第二磁性材料層被去除。
[0037]各水平方向AMR磁力傳感器位于所述溝槽外部的所述第二介質(zhì)阻擋層表面,且由光刻刻蝕并退火后的所述第一磁性材料層和所述第一保護(hù)層疊加形成。
[0038]所述第四AMR磁力傳感器由位于所述溝槽側(cè)壁表面的經(jīng)過退火處理的所述第一磁性材料層、所述第一保護(hù)層、第二磁性材料層和第二保護(hù)層疊加形成。
[0039]進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述第一磁性材料層和所述第二磁性材料層都為鐵鎳合金層;所述第一保護(hù)層和所述第二保護(hù)層都為氮化鉭層。
[0040]進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述第一磁性材料層的厚度為100埃?300埃,所述第一保護(hù)層的厚度為600埃?1200埃,所述第二磁性材料層的厚度為100埃?300埃,所述第二保護(hù)層的厚度為600埃?1200埃。
[0041]進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述第三AMR磁力傳感器位于所述第四AMR磁力傳感器的鄰近位置,通過所述第四AMR磁力傳感器將Z軸探測(cè)到的磁通量導(dǎo)向到所述第三AMR磁力傳感器中并通過所述第三AMR磁力傳感器讀出Z軸的信號(hào)。
[0042]進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述第一絕緣層為氧化硅層;所述第二介質(zhì)阻擋層為氮化硅層。
[0043]本發(fā)明通過用于形成水平方向AMR磁力傳感器的第一磁性材料層和第一保護(hù)層上再形成第二磁性材料層和第二保護(hù)層,并采用各向同性干法刻蝕工藝對(duì)第二保護(hù)層和第二磁性材料層進(jìn)行依次刻蝕能夠在Z軸AMR磁力傳感器的垂直部分的形成區(qū)域的溝槽的側(cè)壁表面保留第二保護(hù)層和第二磁性材料層,該溝槽側(cè)壁表面的第二保護(hù)層和第二磁性材料層能夠增加后續(xù)的Z軸垂直方向AMR磁力傳感器的磁性材料層的厚度,同時(shí)不影響水平方向AMR磁力傳感器的磁性材料層的厚度、使水平方向AMR磁力傳感器的磁性材料層的厚度得到精確控制,Z軸垂直方向AMR磁力傳感器的磁性材料層的厚度增加能夠增加Z軸垂直方向AMR磁力傳感器的感應(yīng)的磁通量數(shù)量,從而能提高傳感器的Z軸磁靈敏度;且本發(fā)明僅需增加兩步淀積工藝和一步全面的同向刻蝕工藝,并不需要增加額外的光刻工藝,所以本發(fā)明方法的工藝簡(jiǎn)單、成本較低。
【附圖說明】
[0044]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0045]圖1是現(xiàn)有三軸AMR磁力傳感器的制造方法的流程圖;
[0046]圖2A-圖2B是現(xiàn)有方法各步驟中器件的剖面結(jié)構(gòu)圖;
[0047]圖3是本發(fā)明實(shí)施例方法的流程圖;
[0048]圖4A-圖4C是本發(fā)明實(shí)施例方法各步驟中器件的剖面結(jié)構(gòu)圖;
[0049]圖5是本發(fā)明實(shí)施例方法和現(xiàn)有方法形成的器件的Z軸靈敏度的比較圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]如圖3所示,是本發(fā)明實(shí)施例方法的流程圖;如圖4A至圖4C所示,是本發(fā)明實(shí)施例方法各步驟中器件的剖面結(jié)構(gòu)圖。三軸AMR磁力傳感器包括X軸AMR磁力傳感器、Y軸AMR磁力傳感器和Z軸AMR磁力傳感器,所述Z軸磁力傳感器由第三AMR磁力傳感器和第四AMR磁力傳感器組合而成,所述X軸AMR磁力傳感器、所述Y軸AMR磁力傳感器和所述第三AMR磁力傳感器都為水平方向AMR磁力傳感器,所述第四AMR磁力傳感器為垂直方向AMR磁力傳感器;在圖4C中,所述X軸AMR磁力傳感器和所述Y軸AMR磁力傳感器如虛線框9a所示,所述三軸AMR磁力傳感器如虛線框9b所示,所述第四AMR磁力傳感器如虛線框10所示,本發(fā)明實(shí)施例三軸AMR磁力傳感器的制造方法包括如下步驟:
[0051]步驟一、如圖4A所示,在襯底I上形成第一絕緣層2。較佳為,所述第一絕緣層2為氧化硅層。
[0052]步驟二、如圖4A所示,采用光刻刻蝕工藝在所述第一絕緣層2中形成溝槽3,所述溝槽3位于所述第四AMR磁力傳感器的形成區(qū)域。所述溝槽3的底部不穿過所述第一絕緣層2。
[0053]步驟三、如圖4A所示,在所述溝槽3的底部表面、側(cè)面以及所述溝槽3外的所述第一絕緣層2表面形成第二介質(zhì)阻擋層4,所述第二介質(zhì)阻擋層4用于對(duì)所述第一絕緣層2進(jìn)行保護(hù)。所述第二介質(zhì)阻擋層4對(duì)所述第一絕緣層2的保護(hù)作用主要為在后續(xù)步驟十的刻蝕中作為所述第一保護(hù)層6和所述第一磁性材料層5的刻蝕阻擋層;同時(shí)也能為后續(xù)步驟四中進(jìn)行第一磁性材料層5生長時(shí)提供較好的襯底。較佳為,所述第二介質(zhì)阻擋層4為氮化娃層。
[0054]步驟四、如圖4A所示,在所述第二介質(zhì)阻擋層4表面形成具有各向異性磁電阻的第一磁性材料層5。較佳為,所述第一磁性材料層5為鐵鎳合金層;所述第一磁性材料層5的厚度為100埃?300埃,更佳為200埃。在其它實(shí)施例中所述第一磁性材料層5也能為其它具有各向異性磁電阻的材料。
[0055]步驟五、如圖4A所示,在所述第一磁性材料層5表面形成第一保護(hù)層6,所述第一保護(hù)層6用于對(duì)所述第一磁性材料層5進(jìn)行保護(hù)。較佳為,所述第一保護(hù)層6為氮化鉭層;所述第一保護(hù)層6的厚度為600埃?1200埃,更佳為900埃。
[0056]步驟六、如圖4A所示,在所述第一保護(hù)層6表面形成具有各向異性磁電阻的第二磁性材料層7。較佳為,所述第二磁性材料層7也為鐵鎳合金層,所述第二磁性材料層7的厚度為100埃?300埃,更佳為200埃。在其它實(shí)施例中,所述第二磁性材料層7也能為其它具有各向異性磁電阻的材料。
[0057]步驟七、如圖4A所示,在所述第二磁性材料層7表面形成第二保護(hù)層8,所述第二保護(hù)層8用于對(duì)所述第一磁性材料層5進(jìn)行保護(hù)。較佳為,所述第二保護(hù)層8都為氮化鉭層;所述第二保護(hù)層8的厚度為600埃?1200埃,更佳為900埃。
[0058]步驟八、如圖4B所示,采用各向同性干法刻蝕工藝依次對(duì)所述第二保護(hù)層8和所述第二磁性材料層7進(jìn)行刻蝕,該刻蝕工藝將所述溝槽3底部表面以及所述溝槽3外部表面的所述第二保護(hù)層8和所述第二磁性材料層7去除、所述溝槽3側(cè)壁表面的所述第二保護(hù)層8和所述第二磁性材料層7保留。實(shí)際過程中,所述溝槽3外部表面的所述第二保護(hù)層8和所述第二磁性材料層7完全去除時(shí),所述溝槽3底部表面的所述第二保護(hù)層8和所述第二磁性材料層7并不會(huì)完全去除、而會(huì)部分保留,所述溝槽3底部表面所保留的所述第二保護(hù)層8和所述第二磁性材料層7通過后續(xù)步驟十中的光刻刻蝕工藝同時(shí)去除。
[0059]步驟九、如圖4B所示,對(duì)所述第一磁性材料層5和所保留的所述第二磁性材料層7進(jìn)行退火處理。
[0060]步驟十、如圖4B所示,采用光刻刻蝕工藝對(duì)所述第一保護(hù)層6和所述第一磁性材料層5以及所述溝槽3底部表面所保留的所述第二保護(hù)層8和所述第二磁性材料層7進(jìn)行刻蝕并同時(shí)形成水平方向AMR磁力傳感器和第四AMR磁力傳感器。
[0061]所述水平方向AMR磁力傳感器位于所述溝槽3外部的所述第二介質(zhì)阻擋層4表面、且是由刻蝕后的所述第一磁性材料層5和所述第一保護(hù)層6疊加形成;所述第四AMR磁力傳感器由位于所述溝槽3側(cè)壁表面的所述第一磁性材料層5、所述第一保護(hù)層6、所述第二磁性材料層7和所述第二保護(hù)層8疊加形成。
[0062]所述第三AMR磁力傳感器用于接收所述Z軸AMR磁力傳感器的磁通量并讀出Z軸信號(hào)。所述第三AMR磁力傳感器位于所述第四AMR磁力傳感器的鄰近位置,通過所述第四AMR磁力傳感器將Z軸探測(cè)到的磁通量導(dǎo)向到所述第三AMR磁力傳感器中并通過所述第三AMR磁力傳感器讀出Z軸的信號(hào)。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例方法通過在溝槽3的側(cè)壁表面形成所述第二磁性材料層7和所述第二保護(hù)層8,能夠增加Z軸AMR磁力傳感器的厚度,從而能夠增加感應(yīng)到的Z軸的磁通量,提高Z軸AMR磁力傳感器的磁靈敏度。
[0064]如圖4C所示,本發(fā)明實(shí)施例三軸AMR磁力傳感器為采用如上方法形成的結(jié)構(gòu),三軸AMR磁力傳感器包括X軸AMR磁力傳感器、Y軸AMR磁力傳感器和Z軸AMR磁力傳感器,所述Z軸磁力傳感器由第三AMR磁力傳感器和第四AMR磁力傳感器組合而成,所述X軸AMR磁力傳感器、所述Y軸AMR磁力傳感器和所述第三AMR磁力傳感器都為水平方向AMR磁力傳感器,所述第四AMR磁力傳感器為垂直方向AMR磁力傳感器;在圖4C中,所述X軸AMR磁力傳感器和所述Y軸AMR磁力傳感器如虛線框9a所示,所述三軸AMR磁力傳感器如虛線框9b所示,所述第四AMR磁力傳感器如虛線框10所示,三軸AMR磁力傳感器包括:
[0065]在襯底I上形成有第一絕緣層2。較佳為,所述第一絕緣層2為氧化硅層。
[0066]在所述第一絕緣層2中形成有溝槽3,所述溝槽3位于Z軸AMR磁力傳感器的形成區(qū)域。
[0067]在所述溝槽3的底部表面、側(cè)面以及所述溝槽3外的所述第一絕緣層2表面形成第二介質(zhì)阻擋層4,所述第二介質(zhì)阻擋層4用于對(duì)所述第一絕緣層2進(jìn)行保護(hù)。較佳為,所述第二介質(zhì)阻擋層4為氮化硅層。
[0068]在所述第二介