[发明专利]各向异性磁阻结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设计及制造领域，更具体地说，本发明涉及一种各向异性磁阻结构。

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，AMR传感器正变得日益重要，尤其是在最新的智能手机，以及汽车产业中的停车传感器、角度传感器、自动制动系统(ABS)传感器以及胎压传感器中得到广泛应用。除各向异性磁阻(AMR)传感器外，磁性传感器目前的主要技术分支还有霍尔传感器、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和TMR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。

3轴各向异性磁阻(3D AMR)磁传感器提供了一种测量地磁场内的线位置和/或线位移以及角位置和/或角位移的解决方案，其能够提供高空间分辨率和高精度，而且功耗很低。AMR磁传感器的工作原理是通过测量电阻变化来确定磁场强度。

在3轴(X轴、Y轴、Z轴)AMR的制程中，X轴和Y轴的磁阻材料形成在平面上，而Z轴的磁阻材料需要和X轴及Y轴形成的平面垂直，因此，要形成一个与平面垂直的沟槽(Trench)，以便将Z轴的磁阻材料形成在沟槽的侧壁。

图1为现有技术中各向异性磁阻结构的俯视图，其中，所述各向异性磁阻结构包括形成在基片上的多个沟槽10，形成在所述沟槽10侧壁上及侧壁表面上的垂直磁阻21，形成在所述基片表面的平面磁阻22，其中，平面磁阻22包括X轴和Y轴的磁阻，垂直磁阻21即为Z轴的磁阻，平面磁阻22和垂直磁阻21之间需要形成一定的间距(Gap)，以进行隔离。

在形成间距时，通常是需要涂覆一层光阻在基片表面，然后再进行曝光、显影等工艺形成图案化的光阻，接着以图案化的光阻为掩膜刻蚀才能够形成所述间距。然而，由于基片表面上存在多个沟槽10，光阻通常为较为柔软的液体状，位于沟槽10附近的基片上的光阻会分布不均，一部分会流入沟槽10内，进一步会导致位于沟槽10处的刻蚀存在问题，出现如图1中椭圆形圈所示的桥连(bridge)，即平面磁阻22与垂直磁阻21发生短接现象。

随着工艺的发展，特征尺寸的逐渐缩小，当间距小于0.2μm时，上述问题格外严重，直接影响了形成的各向异性磁阻的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种各向异性磁阻结构，能够避免出现平面磁阻与垂直磁阻发生桥连的现象，提高各向异性磁阻结构的性能。

为了实现上述目的，本发明提出了一种各向异性磁阻结构，包括：基片、多个沟槽、垂直磁阻及平面磁阻，所述沟槽形成在所述基片中，所述垂直磁阻形成在所述沟槽的侧壁以及基片的表面上，所述平面磁阻形成在所述基片的表面上，所述平面磁阻的两端均比所述垂直磁阻的两端超出第一长度，所述沟槽的两端均比所述垂直磁阻的两端超出第二长度，所述平面磁阻与所述垂直磁阻之间设有第一间距，所述平面磁阻两端超出第一长度处形成有第二间距，所述第二间距与第一间距紧贴。

进一步的，所述第二间距的宽度范围是0.05μm～0.2μm。

进一步的，所述第一长度与所述第二长度相同。

进一步的，所述第一长度的范围是4μm～6μm。

进一步的，所述第二长度的范围4μm～6μm。

进一步的，所述垂直磁阻的长度范围是180μm～200μm。

进一步的，所述第一间距的宽度范围是0.05μm～0.2μm。

进一步的，所述平面磁阻及垂直磁阻的材质均为镍铁合金。

进一步的，所述基片的材质为硅。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：将平面磁阻的长度形成长于垂直磁阻的长度，将沟槽的长度相应的增加，并且在平面磁阻超出的长度处形成第二间距，即在第一间距的基础上增加了宽度，确保了后续的刻蚀能够将平面磁阻和垂直磁阻靠近沟槽处刻蚀开，避免两者形成桥连，能够提高各向异性磁阻的性能。

附图说明

图1为现有技术中各向异性磁阻结构的俯视图；

图2为现有技术中各向异性磁阻结构的俯视局部放大图；

图3为本发明一实施例中各向异性磁阻结构的俯视局部放大图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的各向异性磁阻结构进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。