[实用新型]各向异性磁阻传感器垂直结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁性传感器技术领域，尤其涉及一种各向异性磁阻传感器垂直结构。

背景技术

各向异性磁阻（AMR）传感器是现代产业中的新型磁电阻效应传感器，正变得日益重要，尤其是在新型的智能手机以及汽车产业传感器中的停车传感器、角度传感器、自动制动系统(ABS)传感器以及胎压传感器得到广泛应用。

除各向异性磁阻（AMR）传感器外，现有技术中的磁性传感器还包括霍尔传感器、巨磁传感器（GMR）、隧道结磁传感器(TMR)等，但由于AMR传感器具有比霍尔效应传感器高得多的灵敏度，且技术实现上比GMR传感器和TMR传感器更加成熟，因此各向异性磁阻（AMR）传感器的应用比其他磁传感器的应用更加广泛。

现有技术中的AMR传感器的形成工艺需要较多的制作步骤，并且较难用微电子加工工艺被单片集成，使得AMR传感器系统的加工成本比较昂贵。目前虽有许多研究所和学校对AMR传感器的磁性材料层在进行研究，但还没有一种系统的器件结构和制造方法。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种各向异性磁阻传感器垂直结构，该各向异性磁阻传感器结构简单，并且其形成方法和微电子工艺的匹配性很好，适合大批量工业化生产，有利于提高产品的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种各向异性磁阻传感器垂直结构，包括：

半导体衬底；

第一绝缘层，覆盖所述半导体衬底；

一个或多个磁性电阻金属条，位于所述第一绝缘层上；

接触金属层，位于所述磁性电阻金属条上；

磁阻金属短路条，位于所述接触金属层上；

第二绝缘层，覆盖所述磁阻金属短路条、磁性电阻金属条以及第一绝缘层，并且所述第二绝缘层在所述磁阻金属短路条的上方具有通孔；

置位复位金属布线层，位于所述第二绝缘层上并通过所述通孔与所述磁阻金属短路条接触；

第三绝缘层，覆盖所述置位复位金属布线层和第二绝缘层。

根据本实用新型的一个实施例，所述磁性电阻金属条为叠层结构，包括第一钽层、位于所述第一钽层上的坡莫合金层以及位于所述坡莫合金层上的第二钽层。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一钽层的厚度为50埃～200埃，所述坡莫合金层的厚度为50埃～500埃，所述第二钽层的厚度为50埃～200埃。

根据本实用新型的一个实施例，所述接触金属层的材料为抗氧化的金属化合物材料。

根据本实用新型的一个实施例，所述接触金属层的材料为氮化钛，所述接触金属层的厚度为50埃～100埃。

根据本实用新型的一个实施例，述磁阻金属短路条为叠层结构，包括钛层以及位于该钛层上的第一金属层，该第一金属层的材料为铝、硅铝合金、铝硅铜合金或铜。

根据本实用新型的一个实施例，所述钛层的厚度为100埃～200埃，所述第一金属层的厚度为1000埃～5000埃。

根据本实用新型的一个实施例，所述置位复位金属布线层为叠层结构，包括第二金属层以及位于该第二金属层上的氮化钛层，该第二金属层的材料为铝、硅铝合金、铝硅铜合金或铜。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二金属层的厚度为1μm～3μm，所述氮化钛层的厚度为200埃～500埃。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一绝缘层的材料为氧化硅，所述第二绝缘层和第三绝缘层的材料为氧化硅或氧化铝。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一绝缘层的厚度为2000埃～10000埃，所述第二绝缘层的厚度为5000埃～10000埃，所述第三绝缘层的厚度为5000埃～10000埃。

根据本实用新型的一个实施例，所述半导体衬底为本征的、N型掺杂的或P型掺杂的，其晶向为<100>或<111>。

根据本实用新型的一个实施例，所述第三绝缘层在所述置位复位金属布线层的上方具有压焊点窗口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型实施例的各向异性磁阻传感器垂直结构包括半导体衬底、第一绝缘层、磁性电阻金属条、接触金属层、磁阻金属短路条、第二绝缘层、置位复位金属布线层以及第三绝缘层，其结构简单，而且其制造方法与微电子工艺的匹配性很好，适合大批量工业化生产，有利于提高产品的可靠性，具有广泛的应用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的各向异性磁阻传感器垂直结构的剖面结构示意图；