磁傳感器的制備方法以及磁傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種磁傳感器的制備方法以及磁傳感器。所述方法包括如下步驟：提供襯底，所述襯底表面具有至少一個(gè)溝槽；在溝槽和襯底的表面形成Z軸磁感應(yīng)單元，并在襯底的表面形成感測(cè)單元，所述z軸磁感應(yīng)單元包括磁化本體以及引出端，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元包含有磁性材料；在所述襯底表面形成連續(xù)的電極層，所述電極層亦填充入所述溝槽內(nèi)；圖形化所述電極層，以在感測(cè)單元表面形成工作電極，并同時(shí)在溝槽內(nèi)的磁化本體表面形成自檢測(cè)電極。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)在自檢測(cè)電極上施加電流產(chǎn)生z軸磁場(chǎng)，使磁感應(yīng)單元的電阻發(fā)生變化，從而測(cè)出磁化本體對(duì)1軸磁場(chǎng)的敏感度，達(dá)到自我檢測(cè)的目的。
【專利說(shuō)明】磁傳感器的制備方法以及磁傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子通訊【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種磁傳感器，尤其涉及一種磁傳感器的制 備方法以及磁傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁傳感器按照其原理，可以分為以下幾類：霍爾元件，磁敏二極管，各項(xiàng)異性磁阻 元件（AMR)，隧道結(jié)磁阻（TMR)元件及巨磁阻（GMR)元件、感應(yīng)線圈、超導(dǎo)量子干涉磁強(qiáng)計(jì) 等。
[0003] 電子羅盤是磁傳感器的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，隨著近年來(lái)消費(fèi)電子的迅猛發(fā)展，除 了導(dǎo)航系統(tǒng)之外，還有越來(lái)越多的智能手機(jī)和平板電腦也開始標(biāo)配電子羅盤，給用戶帶來(lái) 很大的應(yīng)用便利，近年來(lái)，磁傳感器的需求也開始從兩軸向三軸發(fā)展。兩軸的磁傳感器，即 平面磁傳感器，可以用來(lái)測(cè)量平面上的磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向，可以用X和Y軸兩個(gè)方向來(lái)表示。 三軸傳感器同時(shí)還應(yīng)當(dāng)能夠測(cè)量與X-Y軸所在平面垂直方向，即Z軸方向上的磁場(chǎng)。
[0004] 附圖1A所示是現(xiàn)有技術(shù)中一種三軸磁傳感器的結(jié)構(gòu)的示意圖，附圖1B是附圖1A 沿著AA方向的剖面圖。參考附圖1A與附圖1B，所述傳感器包括：襯底10,襯底10表面的 溝槽11、覆蓋在襯底10和溝槽11表面的絕緣層15、Z軸磁感應(yīng)單元12、感測(cè)單元13以及 工作電極14。其中Z軸磁感應(yīng)單元12和感測(cè)單元13均包含有磁性材料，例如可以是各項(xiàng) 異性磁阻（AMR)材料，或?yàn)榫薮抛瑁℅MR)材料，或?yàn)樗淼来抛瑁═MR)材料。Z軸磁感應(yīng)單元 12設(shè)置在溝槽11的側(cè)壁上，包括一與溝槽11側(cè)壁貼合的磁化本體12a以及一露出在襯底 10表面的引出端12b。在Z軸具有磁場(chǎng)的情況下，磁化本體12a的磁化方向發(fā)生改變，并且 使引出端12b的磁化方向發(fā)生改變。感測(cè)單元13與引出端12a之間間隔一距離，在引出端 12b的磁化方向發(fā)生改變的情況下，感測(cè)單元13被感應(yīng)也導(dǎo)致磁化方向發(fā)生改變。工作電 極14設(shè)置在感測(cè)單元13的表面，設(shè)置方向與感測(cè)單元13的磁化方向的夾角為10° ~80°， 優(yōu)選為45°，由于感測(cè)單元13的磁化方向發(fā)生改變，導(dǎo)致流過(guò)工作電極14的電流發(fā)生變 化，從而檢測(cè)出Z軸磁場(chǎng)的變化。
[0005] 繼續(xù)參考圖1A，為了使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，通常會(huì)在襯底10的表面設(shè)置多個(gè)由溝 槽11、Z軸磁感應(yīng)單元12、感測(cè)單元13以及工作電極14構(gòu)成的傳感單元，而隨著傳感單元 數(shù)目的增多，如何準(zhǔn)確地對(duì)每個(gè)傳感單元進(jìn)行測(cè)試成為了本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題，尤 其是如何對(duì)溝槽11內(nèi)壁上的磁化本體12a進(jìn)行測(cè)試。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種磁傳感器，能夠?qū)Ψ从?Z軸磁場(chǎng)變化的 磁化本體進(jìn)行測(cè)試，并進(jìn)一步提供其制備方法。
[0007] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種磁傳感器的制備方法，包括如下步驟：提供 襯底，所述襯底表面具有至少一個(gè)溝槽；在溝槽和襯底的表面形成Z軸磁感應(yīng)單元，并在襯 底的表面形成感測(cè)單元，所述Z軸磁感應(yīng)單元包括一與溝槽側(cè)壁貼合的磁化本體以及一露 出在襯底表面的引出端，感測(cè)單元與引出端之間間隔一距離，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè) 單元包含有磁性材料；在所述襯底表面形成連續(xù)的電極層，所述電極層亦填充入所述溝槽 內(nèi)；圖形化所述電極層，以在感測(cè)單元表面形成工作電極，并同時(shí)在溝槽內(nèi)的磁化本體表面 形成自檢測(cè)電極。
[0008] 可選的，所述襯底表面進(jìn)一步包括多個(gè)溝槽，所述圖形化所述電極層的步驟中，進(jìn) 一步在襯底表面形成連接不同溝槽中各自檢測(cè)電極的電連接部分。
[0009] 可選的，在形成Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元的步驟之前，進(jìn)一步包括在所述襯底 和溝槽的表面生成絕緣層的步驟。
[0010] 可選的，所述磁性材料選自于各項(xiàng)異性磁阻材料、巨磁阻材料以及隧道磁阻材料 中的任意一種。
[0011] 可選的，在形成磁性材料時(shí)，在襯底上同時(shí)施加一磁場(chǎng)，用以誘導(dǎo)磁性材料的磁化 方向。
[0012] 可選的，所述磁化本體與襯底表面的夾角為45°至90°之間。
[0013] 可選的，在形成連續(xù)的電極層步驟之前，進(jìn)一步包括如下步驟：在所述Z軸磁感應(yīng) 單元和感測(cè)單元的表面形成介質(zhì)層；在感測(cè)單元表面的介質(zhì)層中形成通孔，使感測(cè)單元與 后續(xù)形成的工作電極接觸。
[0014] 可選的，在形成Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元后，在襯底上施加一磁場(chǎng)進(jìn)行退火，用 以提升磁性材料的磁性能。
[0015] 可選的，所述感測(cè)單元與引出端之間間隔的距離為小于5微米。
[0016] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種采用上述方法制作的磁傳感器，包括：襯底；襯底表面 的至少一個(gè)溝槽；在溝槽和襯底表面的Z軸磁感應(yīng)單元、以及在襯底的表面的感測(cè)單元，所 述Z軸磁感應(yīng)單元包括一與溝槽側(cè)壁貼合的磁化本體以及一露出在襯底表面的引出端，感 測(cè)單元與引出端之間間隔一距離，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元包含有磁性材料；感測(cè) 單元表面具有工作電極，在溝槽內(nèi)的磁化本體表面進(jìn)一步具有自檢測(cè)電極。
[0017] 可選的，所述襯底表面進(jìn)一步包括多個(gè)溝槽，在襯底表面進(jìn)一步包括連接不同溝 槽中各自檢測(cè)電極的電連接部分。
[0018] 可選的，在所述襯底和溝槽的表面包括一絕緣層，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單 元進(jìn)一步是設(shè)置于所述絕緣層的表面。
[0019] 可選的，所述磁性材料選自于各項(xiàng)異性磁阻材料、巨磁阻材料以及隧道磁阻材料 中的任意一種。
[0020] 可選的，所述磁性材料具有一預(yù)設(shè)的誘導(dǎo)磁化方向。
[0021] 可選的，所述磁化本體與襯底表面的夾角為45°至90°之間。
[0022] 可選的，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元的表面具有介質(zhì)層，在感測(cè)單元上方開 有通孔以與工作電極接觸。
[0023] 可選的，所述感測(cè)單元與引出端之間間隔的距離為小于5微米。
[0024] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在磁化本體的表面設(shè)置了自檢測(cè)電極，可以用于直接測(cè)試磁 化本體對(duì)Z軸磁場(chǎng)是否敏感。自檢測(cè)電極中通過(guò)垂直于圖面方向的電流時(shí)，電極即會(huì)在溝 槽的兩個(gè)側(cè)壁形成與側(cè)壁平行的磁場(chǎng)信號(hào)（即是一個(gè)模擬的Z軸磁場(chǎng)信號(hào))，該磁場(chǎng)信號(hào)會(huì) 被磁化本體輸出至感測(cè)單元，從而讀出因?yàn)樵摯艌?chǎng)產(chǎn)生的電阻變化，此變化對(duì)應(yīng)著磁場(chǎng)的 感應(yīng)。因?yàn)樽詸z測(cè)電極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與施加電流的強(qiáng)度和方向?qū)?yīng)，因此就能夠通過(guò)該自 檢測(cè)電極實(shí)現(xiàn)Z軸傳感器的自檢測(cè)和矯正。在磁傳感器的應(yīng)用中，對(duì)應(yīng)平面（X和Y軸）方 向磁傳感器的自檢測(cè)相對(duì)容易，對(duì)應(yīng)Z軸的自檢測(cè)比較困難。本發(fā)明提供一種對(duì)Z軸磁傳 感器自檢測(cè)的功能，并且不額外增加工藝步驟，具有明顯競(jìng)爭(zhēng)力。。并且該自檢測(cè)電極與工 作電極在同一步驟中同時(shí)形成，因此并未增加制作工藝的復(fù)雜程度，該自檢測(cè)電極也僅是 設(shè)置在磁化本體表面，并未改變磁化本體的形狀和位置，因此也不會(huì)影響到磁傳感器固有 的各種特性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0025] 附圖1A所示是現(xiàn)有技術(shù)中一種三軸磁傳感器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026] 附圖1B是附圖1A沿著AA方向的剖面圖。
[0027] 附圖2所示是本發(fā)明所述方法【具體實(shí)施方式】的實(shí)施步驟示意圖。
[0028] 附圖3A至附圖8所示是本發(fā)明所述方法【具體實(shí)施方式】的工藝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的磁傳感器的制備方法以及磁傳感器的具體實(shí)施方 式做詳細(xì)說(shuō)明。
[0030] 附圖2所示是本發(fā)明所述方法【具體實(shí)施方式】的實(shí)施步驟示意圖，包括：步驟S20， 提供襯底，所述襯底表面具有至少一個(gè)溝槽；步驟S21，在所述襯底和溝槽的表面生成絕緣 層；步驟S22,在溝槽和襯底的表面形成Z軸磁感應(yīng)單元，并在襯底的表面形成感測(cè)單元，所 述Z軸磁感應(yīng)單元包括一與溝槽側(cè)壁貼合的磁化本體以及一露出在襯底表面的引出端，感 測(cè)單元與引出端之間間隔一距離，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元包含有磁性材料；步驟 S23,在所述襯底表面形成連續(xù)的電極層，所述電極層亦填充入所述溝槽內(nèi)；步驟S24,圖形 化所述電極層，以在感測(cè)單元表面形成工作電極，并同時(shí)在溝槽內(nèi)的磁化本體表面形成自 檢測(cè)電極。
[0031] 附圖3A和3B所示，參考步驟S20,提供襯底30,所述襯底30表面具有至少一個(gè)溝 槽31。附圖3A是襯底30的主視圖，而附圖3B是附圖3A沿著AA方向的剖面圖。關(guān)于溝槽 31的數(shù)目，本【具體實(shí)施方式】以三個(gè)溝槽表示，在其它的【具體實(shí)施方式】，當(dāng)然還可以包括更多 或者更少的溝槽，其排布方式也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
[0032] 附圖4所示，參考步驟S21，在所述襯底30和溝槽31的表面生成絕緣層42。此步 驟為可選步驟，對(duì)于襯底30和溝槽31的材料為導(dǎo)電材料，例如N型或者P型的單晶硅，應(yīng) 當(dāng)實(shí)施此步驟以實(shí)現(xiàn)電學(xué)隔離；若襯底30和溝槽31本身已經(jīng)是絕緣材料，此步驟可省略。
[0033] 附圖5所示，參考步驟S22,在溝槽31和襯底30的表面形成Z軸磁感應(yīng)單元53， 并在襯底的表面形成感測(cè)單元54,所述Z軸磁感應(yīng)單元53包括一與溝槽31側(cè)壁貼合的磁 化本體53a以及一露出在襯底30表面的引出端53b，感測(cè)單元54與引出端53b之間間隔一 距離，該距離可以根據(jù)實(shí)際的工藝情況作出調(diào)整，通常來(lái)說(shuō)，為了獲得較好的感測(cè)效果，所 述感測(cè)單元54與引出端53b之間間隔的距離為小于5微米。所述Z軸磁感應(yīng)單元53和感 測(cè)單元54包含有磁性材料，并進(jìn)一步包含磁性材料的保護(hù)層。在同一溝槽31中可以形成 一個(gè)或者多個(gè)Z軸磁感應(yīng)單元53,本【具體實(shí)施方式】?jī)H以一個(gè)舉例說(shuō)明。在其它的具體實(shí)施 方式中，Z軸磁感應(yīng)單元53的數(shù)目也可以是多個(gè)，并且多個(gè)Z軸磁感應(yīng)單元53設(shè)置在溝槽 31的同側(cè)側(cè)壁上。本步驟進(jìn)一步可以采用半導(dǎo)體工藝實(shí)現(xiàn)，即首先在襯底30和溝槽31的 表面形成連續(xù)的包含磁性材料和保護(hù)層的連續(xù)覆蓋層，再采用光刻和刻蝕等工藝將連續(xù)的 覆蓋層圖形化，形成Z軸磁感應(yīng)單元53和感測(cè)單元54。上述步驟中，在形成磁性材料薄膜 時(shí)，在襯底30上可以進(jìn)一步同時(shí)施加一磁場(chǎng)，用以誘導(dǎo)磁性材料使其具有一預(yù)設(shè)的磁化方 向，并使磁性材料具有較好的性能。
[0034] 所謂Z軸的方向是指與襯底30所在平面垂直方向，在Z軸具有磁場(chǎng)的情況下，磁 化本體53a的磁化方向發(fā)生改變，并且使引出端53b的磁化方向發(fā)生改變。感測(cè)單元54與 引出端53b之間間隔一距離，在引出端53b的磁化方向發(fā)生改變的情況下，感測(cè)單元54被 感應(yīng)也導(dǎo)致磁化方向發(fā)生改變，這樣可以將Z軸的磁場(chǎng)引導(dǎo)到襯底30所在的平面進(jìn)行測(cè) 量。測(cè)單元54與引出端53b之間的間隔距離以感測(cè)單元54能夠感應(yīng)到引出端53b的磁場(chǎng) 變化為標(biāo)準(zhǔn)。從上述測(cè)試原理可知，磁化本體53a與襯底30表面垂直最有利于收集Z軸方 向的磁場(chǎng)，但這意味著溝槽31的側(cè)壁也是垂直的，而垂直的側(cè)壁不容易在其表面形成覆蓋 層。故溝槽31的側(cè)壁可以略有傾角以利于形成覆蓋層，所述磁化本體53a與襯底30表面 的夾角范圍以45°至90°之間為宜。
[0035] 進(jìn)一步地，當(dāng)將Z軸的磁場(chǎng)引導(dǎo)到襯底30所在的平面進(jìn)行測(cè)量時(shí)，感測(cè)單元54同 時(shí)也檢測(cè)水平面內(nèi)垂直于感測(cè)單元方向的磁場(chǎng)。對(duì)于檢測(cè)Z軸方向時(shí)，該水平方向的磁場(chǎng) 就是干擾。一種優(yōu)選的方式是通過(guò)在X-Y平面內(nèi)形成四個(gè)本【具體實(shí)施方式】所示的磁傳感器 結(jié)構(gòu)并組成對(duì)稱電橋的方法來(lái)抵消，所謂對(duì)稱電橋是指同側(cè)的兩個(gè)橋臂隨著X-Y平面內(nèi)的 磁場(chǎng)變化而呈現(xiàn)相同趨勢(shì)變化，從而抵消掉輸出端的電壓對(duì)X-Y平面內(nèi)的磁場(chǎng)的敏感性， 從而使Z軸檢測(cè)單元檢測(cè)到的是純粹的Z軸信號(hào)。
[0036] 所述磁性材料選自于各項(xiàng)異性磁阻（AMR)材料、巨磁阻（GMR)材料以及隧道磁阻 (TMR)材料中的任意一種，例如可以是NiFe材料等。
[0037] 保護(hù)層材料可以是Ta，TaN或者TiN材料，其目的是保護(hù)磁材料層，使其在工藝和 應(yīng)用的過(guò)程中不會(huì)發(fā)生磁性能的變化，同時(shí)也起到連接磁材料層和后續(xù)電極層的目的。
[0038] 在沉積電極層65之前，可以在Z軸磁感應(yīng)單元53和感測(cè)單元54的表面沉積介 質(zhì)層(未圖示)，用以更好地保護(hù)磁傳感部件，避免其在工藝的過(guò)程中被損壞、氧化、影響。沉 積介質(zhì)層后，還需要在感測(cè)單元54上方開相應(yīng)的通孔，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)試單元與電極的電學(xué)連 通。
[0039] 在上述步驟實(shí)施完畢后，為了提升磁性材料的磁性能，還可以選擇性地施加一磁 場(chǎng)進(jìn)行退火的步驟。
[0040] 附圖6所示，參考步驟S23,在所述襯底表面形成連續(xù)的電極層65,所述電極層65 亦填充入所述溝槽31內(nèi)。形成電極層65的工藝?yán)缈梢允浅练e工藝等，電極層65的材料 為單層或者多層材料，例如可以是Al、AlCu、AlSi等，或?yàn)門i/TiN/AlCu/TiN/Ti、AlCu/TiN 等多層結(jié)構(gòu)。
[0041] 附圖7所示，參考步驟S24,圖形化所述電極層65,以在感測(cè)單元54表面形成工作 電極76,并同時(shí)在溝槽31內(nèi)的磁化本體53a的表面形成自檢測(cè)電極77。本步驟進(jìn)一步可 以采用半導(dǎo)體平面工藝實(shí)現(xiàn)，即采用光刻和刻蝕等工藝將電極層65圖形化，形成工作電極 76和自檢測(cè)電極77。工作電極76用于同感測(cè)單元54配合，實(shí)現(xiàn)Z軸磁場(chǎng)導(dǎo)入襯底30所 在平面后的探測(cè)，而自檢測(cè)電極77可以用于為磁化本體53a施加 Z軸方向上的磁場(chǎng)，以測(cè) 試其對(duì)Z軸磁場(chǎng)是否敏感，以完成對(duì)Z軸傳感器的矯正。
[0042]自檢測(cè)電極77平鋪于溝槽31中，緊貼在磁化本體53b或者介質(zhì)層上，自檢測(cè)電極 77中通過(guò)垂直于附圖7圖面方向的電流時(shí)，電極77即會(huì)在溝槽31的兩個(gè)側(cè)壁形成與側(cè)壁 平行的磁場(chǎng)信號(hào)（即是一個(gè)模擬的Z軸磁場(chǎng)信號(hào))，該磁場(chǎng)信號(hào)會(huì)被磁化本體53b輸出至感 測(cè)單元54,從而讀出因?yàn)樵摯艌?chǎng)產(chǎn)生的電阻變化，此變化對(duì)應(yīng)著磁場(chǎng)的感應(yīng)。因?yàn)樽詸z測(cè)電 極77所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與施加電流的強(qiáng)度和方向?qū)?yīng)，因此就能夠通過(guò)該自檢測(cè)電極實(shí)現(xiàn)Z軸 傳感器的自檢測(cè)和矯正。在磁傳感器的應(yīng)用中，對(duì)應(yīng)平面（X和Y軸）方向磁傳感器的自檢 測(cè)相對(duì)容易，對(duì)應(yīng)Z軸的自檢測(cè)比較困難。本發(fā)明提供一種對(duì)Z軸磁傳感器自檢測(cè)的功能， 并且不額外增加工藝步驟，具有明顯競(jìng)爭(zhēng)力。
[0043] 附圖8所示是上述步驟實(shí)施完畢后的襯底30的主視圖。本【具體實(shí)施方式】以三個(gè) 溝槽31為例，且不同溝槽之間共享同一個(gè)的自檢測(cè)電極77,即在實(shí)施上述步驟S24時(shí)，進(jìn)一 步在襯底30的表面形成工作電極76和自檢測(cè)電極77的同時(shí)，保留不同溝槽31中各自檢 測(cè)電極77之間的連接部分。在其它的【具體實(shí)施方式】中，若測(cè)試過(guò)程是需要單獨(dú)測(cè)試每一個(gè) 磁化本體53a，而不希望彼此之間有電連接，則也可以各自檢測(cè)電極77之間的連接部分。
[0044] 繼續(xù)參考附圖8,采用上述方法所獲得的磁傳感器，包括襯底30、襯底30表面的溝 槽31、在溝槽31和襯底30表面的Z軸磁感應(yīng)單元53、在襯底30的表面的感測(cè)單元54、感 測(cè)單元54表面的工作電極76、以及Z軸磁感應(yīng)單元53表面的自檢測(cè)電極77。所述Z軸磁 感應(yīng)單元53包括一與溝槽31側(cè)壁貼合的磁化本體53a以及一露出在襯底30表面的引出 端53b。在本【具體實(shí)施方式】中，Z軸磁感應(yīng)單元53沿著溝槽31邊沿方向的寬度小于溝槽31 自身的寬度，在其它的【具體實(shí)施方式】中，兩者的寬度亦可以相同。感測(cè)單元54與引出端53b 之間間隔一距離，該距離可以根據(jù)實(shí)際的工藝情況作出調(diào)整，通常來(lái)說(shuō)，為了獲得較好的感 測(cè)效果，所述感測(cè)單元54與引出端53b之間間隔的距離為小于5微米。所述Z軸磁感應(yīng)單 元53和感測(cè)單元54包含有磁性材料。在襯底30的進(jìn)一步具有連接不同溝槽31中各自檢 測(cè)電極77的電連接部分。工作電極76用于同感測(cè)單元54配合，實(shí)現(xiàn)Z軸磁場(chǎng)導(dǎo)入襯底30 所在平面后的探測(cè)，而自檢測(cè)電極77可以用于產(chǎn)生一 Z軸磁場(chǎng)，用以直接測(cè)試磁化本體53a 對(duì)Z軸磁場(chǎng)是否敏感。在自檢測(cè)電極77中通入垂直圖面方向的電流可以在Z軸方向產(chǎn)生 一磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)可以引起磁化本體53a的磁化方向發(fā)生改變，從而定性地測(cè)出磁化本體53a 是否對(duì)Z軸磁場(chǎng)敏感。
[0045] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種磁傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 提供襯底，所述襯底表面具有至少一個(gè)溝槽； 在溝槽和襯底的表面形成Z軸磁感應(yīng)單元，并在襯底的表面形成感測(cè)單元，所述Z軸磁 感應(yīng)單元包括一與溝槽側(cè)壁貼合的磁化本體以及一露出在襯底表面的引出端，感測(cè)單元與 引出端之間間隔一距離，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元包含有磁性材料； 在所述襯底表面形成連續(xù)的電極層，所述電極層亦填充入所述溝槽內(nèi)； 圖形化所述電極層，以在感測(cè)單元表面形成工作電極，并同時(shí)在溝槽內(nèi)的磁化本體表 面形成自檢測(cè)電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，所述襯底表面進(jìn)一步包 括多個(gè)溝槽，所述圖形化所述電極層的步驟中，進(jìn)一步在襯底表面形成連接不同溝槽中各 自檢測(cè)電極的電連接部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，在形成Z軸磁感應(yīng)單元和 感測(cè)單元的步驟之前，進(jìn)一步包括在所述襯底和溝槽的表面生成絕緣層的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，所述磁性材料選自于各 項(xiàng)異性磁阻材料、巨磁阻材料以及隧道磁阻材料中的任意一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，在形成磁性材料時(shí)，在襯 底上同時(shí)施加一磁場(chǎng)，用以誘導(dǎo)磁性材料的磁化方向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，所述磁化本體與襯底表 面的夾角為45°至90°之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，在形成連續(xù)的電極層步 驟之前，進(jìn)一步包括如下步驟： 在所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元的表面形成介質(zhì)層； 在感測(cè)單元表面的介質(zhì)層中形成通孔，使感測(cè)單元與后續(xù)形成的工作電極接觸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，在形成Z軸磁感應(yīng)單元和 感測(cè)單元后，在襯底上施加一磁場(chǎng)進(jìn)行退火，用以提升磁性材料的磁性能。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，所述感測(cè)單元與引出端 之間間隔的距離為小于5微米。
10. -種采用權(quán)利要求1所述方法制作的磁傳感器，包括： 襯底； 襯底表面的至少一個(gè)溝槽； 在溝槽和襯底表面的Z軸磁感應(yīng)單元、以及在襯底的表面的感測(cè)單元，所述Z軸磁感應(yīng) 單元包括一與溝槽側(cè)壁貼合的磁化本體以及一露出在襯底表面的引出端，感測(cè)單元與引出 端之間間隔一距離，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元包含有磁性材料； 感測(cè)單元表面具有工作電極，其特征在于， 在溝槽內(nèi)的磁化本體表面進(jìn)一步具有自檢測(cè)電極。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器，其特征在于，所述襯底表面進(jìn)一步包括多個(gè)溝 槽，在襯底表面進(jìn)一步包括連接不同溝槽中各自檢測(cè)電極的電連接部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器，其特征在于，在所述襯底和溝槽的表面包括一 絕緣層，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元進(jìn)一步是設(shè)置于所述絕緣層的表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器，其特征在于，所述磁性材料選自于各項(xiàng)異性磁 阻材料、巨磁阻材料以及隧道磁阻材料中的任意一種。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器，其特征在于，所述磁性材料具有一預(yù)設(shè)的誘導(dǎo) 磁化方向。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器，其特征在于，所述磁化本體與襯底表面的夾角 為45°至90°之間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器，其特征在于，所述Z軸磁感應(yīng)單元和感測(cè)單元的 表面具有介質(zhì)層，在感測(cè)單元上方開有通孔以與工作電極接觸。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器，其特征在于，所述感測(cè)單元與引出端之間間隔 的距離為小于5微米。
【文檔編號(hào)】G01R33/09GK104218147SQ201310213081
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】萬(wàn)旭東, 張挺, 萬(wàn)虹 申請(qǐng)人:上海矽?？萍加邢薰?br>