[发明专利]一种复合磁场传感器及其制作工艺

权利要求书

1.一种复合磁场传感器的制作工艺，所述复合磁场传感器包括用于检测较强磁场的磁敏三极管和用于检测弱磁场的遂穿磁敏电阻(TMR)，其中，所述遂穿磁敏电阻(TMR)复合在所述磁敏三极管上，形成所述复合磁场传感器；

所述较强磁场指1～10000G_S的磁场，所述弱磁场指0.001～1G_S的磁场；

其特征在于，所述制作工艺包括以下步骤：

步骤1、清洗第一硅片(1)，在其上、下表面生长二氧化硅层(3)；

步骤2、在第一硅片(1)的下表面进行两次光刻，分别制作复合区窗口和发射区窗口，并分别引入深能级杂质和n⁺型掺杂，形成复合区(F)和发射区；

步骤3、清洗第二硅片(2)，采用静电键合工艺使第一硅片(1)与第二硅片(2)之间进行静电键合；

步骤4、静电键合后，对第一硅片(1)进行工艺减薄、抛光、清洗处理；

步骤5、在第一硅片(1)的上表面进行两次光刻，并在分别进行n^-型掺杂和n⁺型重掺杂后，形成负载电阻(R_L)和集电区；

步骤6、在第一硅片(1)的上表面制作三层膜结构，形成遂穿磁敏电阻(TMR)，然后，清洗，并在遂穿磁敏电阻(TMR)的表面生长一层二氧化硅层(3)；

步骤7、在第一硅片(1)的上表面、且在集电区和遂穿磁敏电阻(TMR)之间刻蚀基区腐蚀坑，进行p⁺型掺杂后形成基区；

步骤8、在第一硅片(1)的上表面刻蚀引线孔，然后进行真空蒸镀金属Al，并在金属Al的表面进行反刻蚀，形成金属Al

引线(4)；

步骤9、在第二硅片(2)的下表面刻蚀发射区引线窗口，形成C型硅杯(5)，清洗，在C型硅杯(5)的表面真空蒸镀金属Al，形成金属Al引线(4)；

步骤10、进行合金化处理形成欧姆接触，得到所述复合磁场传感器。

2.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，

步骤2中，所述深能级杂质为金；

步骤3中，第一硅片(1)的下表面与第二硅片(2)的上表面之间进行静电键合；

步骤4中，第一硅片(1)减薄后厚度为30μm。

3.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，在步骤1中，采用热氧化法生长二氧化硅层(3)，所述二氧化硅层的厚度为300～600 nm；和/或

在步骤2和步骤5中，在每次光刻之后进行如下处理：腐蚀二氧化硅层，清洗，进行重新氧化，生长二氧化硅层；和/或在步骤4中，在抛光处理之后，在第一硅片(1)的上表面生长二氧化硅层(3)。

4.根据权利要求3所述的制作工艺，其特征在于，在步骤1中，所述二氧化硅层的厚度为400～500 nm。

5.根据权利要求4所述的制作工艺，其特征在于，在步骤1中，所述二氧化硅层的厚度为500 nm。

6.根据权利要求1至5之一所述的制作工艺，其特征在于，在步骤6中，采用磁控溅射的方法制作遂穿磁敏电阻TMR的三层膜结构；和/或

在步骤7中，采用深槽刻蚀技术形成基区腐蚀坑。

7.根据权利要求1至5之一所述的制作工艺，其特征在于，在步骤10中，所述合金化处理如下进行：于350～500℃下处理10～50min。

8.根据权利要求7所述的制作工艺，其特征在于，在步骤10中，所述合金化处理如下进行：于400～450℃下处理20～40min。

9.根据权利要求8所述的制作工艺，其特征在于，在步骤10中，所述合金化处理如下进行：420℃下处理30min。