[发明专利]一种三轴磁传感器的制造方法

摘要

本发明提供一种三轴磁传感器的制造方法，采用各向同性刻蚀工艺快速去除光刻胶层暴露出的硬掩膜层和氮化钽层，之后采用灰化工艺去除了图案化的光刻胶，提供了良好的磁性材料层刻蚀工艺窗口，避免了磁阻层形成过程中阴影效应，然后采用离子束物理刻蚀工艺(IBE)先刻蚀去除磁阻层两侧的沟槽侧壁上的多余磁性材料层，然后在去除底部上的多余磁性材料层，最大程度化地避免对待形成磁阻层的沟槽侧壁上氮化钽层和磁性材料层的侧向刻蚀以及残留聚合物累积，并保证获得垂直度较高的沟槽侧面效果以及更加精细的磁阻层，提高了制造的三轴磁传感器的性能。

主权项

一种三轴磁传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一形成有沟槽的半导体衬底，所述沟槽的深度方向与半导体衬底厚度方向一致；在包括沟槽表面在内的半导体衬底表面上依次形成磁性材料层、氮化钽层、硬掩膜层以及图案化的光刻胶层，所述图案化的光刻胶层定义待形成的磁阻层的位置；以所述图案化的光刻胶层为掩膜，依次各向同性刻蚀所述硬掩膜层和氮化钽层，保留所述图案化的光刻胶层下方的硬掩膜层和氮化钽层；采用灰化处理工艺去除所述图案化的光刻胶层；以剩余的硬掩膜层和氮化钽层为掩膜，采用离子束与刻蚀表面呈钝角的离子束物理刻蚀工艺分别去除与待形成的磁阻层所在沟槽侧壁相接触的两个沟槽侧壁上的磁性材料层；继续以剩余的硬掩膜层和氮化钽层为掩膜，采用离子束与刻蚀表面呈直角的离子束物理刻蚀工艺去除所述沟槽底面上的部分磁性材料层，以形成磁阻层，所述磁阻层包括一个沟槽侧壁表面上的磁性材料层、与所述一个沟槽侧壁接触的部分沟槽底面上的磁性材料层以及与所述一个沟槽侧壁接触的部分沟槽周围顶部表面上的磁性材料层；采用高于200℃的高温灰化工艺去除所述图案化的光刻胶层，且在去除图案化的光刻胶层之前，采用氟基气体与氧气的混合气体进行温度低于200℃的低温灰化工艺，去除刻蚀过程中反应产生的聚合物残留。