[发明专利]一种基于各向异性效应的磁阻角度传感器

权利要求书

1.一种基于各向异性效应的磁阻角度传感器，其特征在于：所述磁阻角度传感器芯片版图包括电桥A、电桥B，以及上述电桥与外部电路连接的PAD；所述电桥A和电桥B都采用惠斯通电桥结构，且电桥A和电桥B之间以45度角度差布局，电桥A和电桥B中各个电阻部分之间串联并连接到对应PAD上；实现角度传感器能输出以相位相差45°的二倍角正余弦波形信号，感应范围为0～180°，能够保证在某个角度的唯一性，实现对角度的精确测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于各向异性效应的磁阻角度传感器，其特征在于：所述电桥A中包括有四组电阻，且该四组电阻分别与x、y方向平行，互相成90°夹角；所述电桥B中有四组电阻，且该四组电阻与x、y方向都成45°夹角，互相间成90°夹角。

3.根据权利要求1所述的一种基于各向异性效应的磁阻角度传感器，其特征在于：所述电桥A中四个电阻部分单独以矩形方式布局，相邻且彼此垂直的两电阻部分之间错位形成空隙，另两个相邻且彼此垂直的两电阻部分之间错位形成同样结构，两空隙分布在电桥A版图的对角线上且在两空隙内设置有与电桥A四个电阻对应连接的PAD；所述电桥B中四个电阻部分单独以三角形方式布局，且四个电阻部分以其顶角向内、其外边分别与对应x、y方向平行分布，使得电桥B的版图整体为四角有缺口的矩形结构，在该矩形结构的缺口处设置有与电桥B四个电阻对应连接的PAD；所述磁阻角度传感器芯片版图整体为矩形结构，使得两个电桥部分占磁阻角度传感器芯片版图总体尺寸的88-93％。

4.根据权利要求1所述的一种基于各向异性效应的磁阻角度传感器，其特征在于：所述电桥A和电桥B中电阻部分的磁阻条的长宽比为50-150。

5.根据权利要求4所述的一种基于各向异性效应的磁阻角度传感器，其特征在于：所述磁阻条宽度w设计值保持在5um-20um，磁阻条薄膜厚度t为15nm-50nm，磁阻条间距d为2um-5um。

6.根据权利要求1-5任一所述的基于各向异性效应的磁阻角度传感器的制作方法，其特征在于：所述磁阻角度传感器芯片的结构共5层，其中衬底(1)采用标准CMOS工艺中的单晶Si，在衬底(1)上设置隔离层(2)，在隔离层(2)上设置有Sensor层(3)，所述Sensor层(3)形成电桥A和电桥B中电阻部分，在Sensor层(3)上对应PAD处设置有过孔金属，所述过孔金属为Al材料，再在Sensor层(3)上方通过光刻工艺形成SiN层(4)；光刻工艺后再通过刻蚀对应位置的SiN，使得在Sensor层(3)生长电极Al(5)，使Sensor层实现导通且能与PAD部分连接。

7.根据权利要求6所述的基于各向异性效应的磁阻角度传感器的制作方法，其特征在于：所述隔离层(2)由300nm-500nm厚的热氧化工艺SiO2组成，所述Sensor层(3)为坡莫合金材料，厚度为20nm-50nm。