[发明专利]锑-铟系化合物半导体磁阻连续电流传感器及其制造方法

说明书

本发明涉及一种锑‑铟系化合物半导体磁阻连续电流传感器及其制造方法，所述传感器包括：第一介质层；锑‑铟系化合物半导体磁阻芯片，形成于第一介质层的第一面；导线，形成于第一介质层的第一面；永磁软磁复合层，包括永磁层和软磁层，永磁软磁复合层在第一面的正投影覆盖所述芯片；其中，所述永磁层的矫顽场比所述软磁层的矫顽场大至少50％，且所述软磁层的饱和磁感应强度比所述永磁层的剩余磁感应强度大至少100％。本发明的传感器能够准确地测出连续变化的电流值。

技术领域

本发明涉及半导体电流传感器，特别是涉及一种锑-铟系化合物半导体磁阻连续电流传感器，还涉及一种锑-铟系化合物半导体磁阻连续电流传感器的制造方法。

背景技术

磁阻效应(Magnetoresistance Effects)是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。金属或半导体的载流子在磁场中运动时，由于受到电磁场的变化产生的洛伦兹力作用，产生了磁阻效应。磁阻效应主要分为：常磁阻(OMR)，巨磁阻(GMR)，超巨磁阻(CRM)，异向磁阻(AMR)，穿隧磁阻(TMR)；直冲磁阻(BMR)和异常磁阻(EMR)效应等。

磁阻电流传感器器件由于灵敏度高、抗干扰能力强等优点在工业、交通、仪器仪表、医疗器械、探矿等领域应用十分广泛，如：数字式罗盘、交通车辆检测，导航系统、伪钞检测、位置测量等，其中最典型的锑化铟(InSb)磁阻(EMR)传感器是一种价格低廉、大电流的磁阻传感器，它有着十分重要的应用价值。

对于一示例性的锑化铟系化合物半导体磁阻式电流传感器，发明人发现在外电流连续变化时，该传感器无法准确地测出电流值。

发明内容

基于此，有必要提供一种在外电流连续变化时，能够准确地测出电流值的锑-铟系化合物半导体磁阻连续电流传感器及其制造方法。

一种锑-铟系化合物半导体磁阻连续电流传感器，包括：第一介质层，包括第一面和与所述第一面相背的第二面；锑-铟系化合物半导体磁阻芯片，形成于所述第一介质层的第一面；导线，形成于所述第一介质层的第一面；永磁软磁复合层，包括永磁层和软磁层，所述永磁软磁复合层在所述第一面的正投影覆盖所述锑-铟系化合物半导体磁阻芯片；其中，所述永磁层的矫顽场比所述软磁层的矫顽场大至少50％，且所述软磁层的饱和磁感应强度比所述永磁层的剩余磁感应强度大至少100％。

在其中一个实施例中，还包括基片和粘接层，所述基片通过所述粘接层与所述永磁软磁复合层固定连接。

在其中一个实施例中，所述永磁软磁复合层包括第一永磁软磁复合层和第二永磁软磁复合层，所述第一永磁软磁复合层朝向所述第二面设置，第二永磁软磁复合层朝向所述第一面设置；所述锑-铟系化合物半导体磁阻连续电流传感器还包括第二介质层，所述第二介质层设于所述第一面与所述第二永磁软磁复合层之间。

在其中一个实施例中，所述粘接层包括Ti、Ta、Ru中的至少一种材料和/或包括环氧型高温粘接剂。

在其中一个实施例中，所述第一介质层的材料包括硅氧化物、铝氧化物、硅氮化物中的至少一种，厚度为20纳米-100纳米。

在其中一个实施例中，所述软磁层的材料包括铁钴系合金和/或镍铁系合金，所述镍铁系合金中的镍占镍铁系合金的质量分数为30％～90％。

在其中一个实施例中，所述永磁层的材料包括以下合金中的至少一种：Co-Cr-Fe系合金，Fe-Co硬磁合金，Fe-Co-Mo三元硬磁合金，Fe-Co-W三元硬磁合金，Fe-Ni-Al合金，Fe-Ni-Al-Co合金。

在其中一个实施例中，所述第一永磁软磁复合层包括软磁层-永磁层-软磁层顺序叠设形成的三层结构，或软磁层和永磁层和叠设形成的双层结构；所述第二永磁软磁复合层包括软磁层-永磁层-软磁层顺序叠设形成的三层结构，或软磁层和永磁层和叠设形成的双层结构。

在其中一个实施例中，通过MEMS工艺制造。