一种磁传感器的制造方法及磁传感器技术

本发明专利技术公开了一种磁传感器的制造方法及磁传感器，包括以下步骤：提供永磁体模板，提供待退火的磁阻单元，将永磁铁模板与磁阻单元配合在一起，并使磁阻图案阵列中的磁阻与永磁体图案阵列中的永磁体一一对应；退火步骤：将贴合后的永磁铁模板与磁阻单元放入退火炉中进行加热、退火，以固定磁阻的钉扎方向。根据本公开的一个实施例，可以降低制造成本，又可以在晶圆上制作多类型的磁传感器。

Manufacturing method and magnetic sensor of a magnetic sensor

【技术实现步骤摘要】
一种磁传感器的制造方法及磁传感器
本专利技术涉及芯片领域，更具体地，涉及一种在衬底上制造多个磁阻的方法；本专利技术还涉及通过上述方法制得的磁传感器。
技术介绍
在通过晶圆级的工艺制造磁传感器时，只能在膜片上形成方向单一的磁阻。这是由于在制造磁传感器的工序中，需要固定磁阻的钉扎方向。具体做法是将同一批次的晶圆放置在磁性退火炉中。磁性退火炉产生专用的外部磁场，并且对晶圆进行加热。磁阻在该专用的外部磁场作用下退火，从而将磁阻的钉扎方向进行固定。磁阻的钉扎方向根据专用外部磁场的方向有关。因此，该批次晶圆上批量制造的磁阻的钉扎方向都是相同的，这使得所有的磁阻均会在工作磁场的作用下同时增大或者同时减小，而无法形成全桥的惠斯通检测电桥。但是，完整的惠斯通电桥更倾向于在同一芯片内进行双向的变化(差分)，以优化检测的性能。另外，典型的磁场传感器需要多轴感测(例如X轴、Y轴和Z轴)，这无法通过晶圆级的工艺上制造，只能通过装配的工艺将制作好的磁阻安装在基板上，这降低了传感器性能，而且尺寸较大，增加了制造成本。另外磁性退火炉在提供热量的同时，还需要提供均匀的专用外部磁场，这使得磁性退火炉的价格昂贵。另外在进行高温退火的时候，很难保证置于退火炉中众多晶圆上不同的磁阻都可以处于均匀的磁场中，这会导致同批次高温退火后的磁阻的一致性较差。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种磁传感器的制造方法的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种磁传感器的制造方法，包括以下步骤：提供永磁体模板，所述永磁体模板包括第一基底以及布置在第一基底上的永磁体图案阵列；提供待退火的磁阻单元，所述磁阻单元包括第二基底以及布置在第二基底上的磁阻图案阵列；且所述磁阻图案阵列与永磁体图案阵列相对应；对准步骤：将永磁铁模板与磁阻单元配合在一起，并使磁阻图案阵列中的磁阻与永磁体图案阵列中的永磁体一一对应；退火步骤：将贴合后的永磁铁模板与磁阻单元放入退火炉中进行加热、退火，以固定磁阻的钉扎方向；所述永磁体为与其对应的磁阻提供固定钉扎方向的外磁场。可选地，所述第一基底上设置有第一胶层，所述永磁体图案阵列粘接在第一胶层上；还包括将永磁体图案阵列覆盖起来的第二胶层；所述对准步骤中，所述永磁铁模板与磁阻单元通过第二胶层贴合在一起。可选地，所述永磁体与磁阻之间的间距通过第二胶层的厚度来控制。可选地，退火后的永磁铁模板与磁阻单元分离后，还包括对第一基底上的第二胶层进行平整的步骤。可选地，退火后的永磁铁模板与磁阻单元分离后，还包括对第一基底上的第二胶层进行剥离并上胶重新形成第二胶层的步骤。可选地，所述对准步骤中，所述永磁铁模板与磁阻单元分别装配在治具上。可选地，所述永磁体模板的永磁体图案阵列中，永磁体的磁场方向是相同的。可选地，所述永磁体模板的永磁体图案阵列中，永磁体的磁场方向是不同的。可选地，至少一个永磁体的磁场方向与至少一个永磁体的磁场方向相反。可选地，至少一个永磁体的磁场方向与至少一个永磁体的磁场方向垂直。可选地，至少两个永磁体分布在第一轴线方向上，至少两个永磁体分布在第二轴线方向上；分布在第一轴线方向上的至少两个永磁体的磁场方向，与分布在第二轴线方向上的至少两个永磁体的磁场方向不同；其中，分布在第一轴线方向上的至少两个永磁体中，至少一个永磁体的磁场方向与至少另一个永磁体的磁场方向相反；分布在第二轴线方向上的至少两个永磁体中，至少一个永磁体的磁场方向与至少另一个永磁体的磁场方向相反。可选地，所述提供永磁体模板的步骤包括：提供位于原始衬底上的永磁体阵列；按照预定的图案将第一部分永磁体转移到第一基底上；按照预定的图案将第二部分永磁体转移并排布到第一基底上；依次重复，形成位于第一基底上的磁阻图案阵列。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种磁传感器，通过上述的制造方法制得。根据本公开的一个实施例，只使用退火炉加热进行退火即可，而不再需要选用价格昂贵的既提供磁场又提供加热的炉子。另外，采用本专利技术的制造方法，可以在同一晶圆上得到钉扎方向不同的磁阻，使得可以在晶圆上制造性能较好的惠斯通检测电桥，还可以制造多轴检测的磁传感器。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1a至图1h是本专利技术制造方法的工艺流程图。图2a至图2d是本专利技术永磁体模板四种不同实施方式的结构示意图。图3、图4是两种磁阻退火时钉扎方向受磁场方向影响的原理图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本专利技术提供了一种磁传感器的制造方法，只使用退火炉加热进行退火即可，而不再需要选用价格昂贵的既提供磁场又提供加热的炉子。另外，采用本专利技术的制造方法，可以在同一晶圆上制造钉扎方向不同的磁阻，使得可以在晶圆上形成性能较好的惠斯通检测电桥，还可以制造多轴检测的磁传感器。本专利技术的制造方法，包括以下步骤：提供永磁体模板，永磁体模板包括第一基底以及布置在第一基底上的永磁体图案阵列；提供待退火的磁阻单元，磁阻单元包括第二基底以及布置在第二基底上的磁阻图案阵列；且磁阻图案阵列与永磁体图案阵列相对应；对准步骤：将永磁铁模板与磁阻单元配合在一起，并使磁阻图案阵列中的磁阻与永磁体图案阵列中的永磁体一一对应；退火步骤：将贴合后的永磁铁模板与磁阻单元放入退火炉中进行加热退火，以固定磁阻的钉扎方向；所述永磁体为与其对应的磁阻提供固定钉扎方向的外磁场。其中，上述的步骤中，不限制提供永磁体模板、提供待退火的磁阻单元的顺序。例如可以首先提供永磁体模板，再提供待退火的磁阻单元；也可以是先提供待退火的磁阻单元，再提供永磁体模板。再有，提供永磁体模板、提供磁阻单元，可以是自行制作永磁体模板，自行制作磁阻单元；也可以是，使用现成的永磁体模板、提供磁阻单元，在此不再具体说明。下面结合附图对本专利技术提供的制造方法进行详尽的描述。参考图1f，提供永磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供永磁体模板，所述永磁体模板包括第一基底以及布置在第一基底上的永磁体图案阵列；/n提供待退火的磁阻单元，所述磁阻单元包括第二基底以及布置在第二基底上的磁阻图案阵列；且所述磁阻图案阵列与永磁体图案阵列相对应；/n对准步骤：将永磁铁模板与磁阻单元配合在一起，并使磁阻图案阵列中的磁阻与永磁体图案阵列中的永磁体一一对应；/n退火步骤：将贴合后的永磁铁模板与磁阻单元放入退火炉中进行加热、退火，以固定磁阻的钉扎方向；所述永磁体为与其对应的磁阻提供固定钉扎方向的外磁场。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供永磁体模板，所述永磁体模板包括第一基底以及布置在第一基底上的永磁体图案阵列；
提供待退火的磁阻单元，所述磁阻单元包括第二基底以及布置在第二基底上的磁阻图案阵列；且所述磁阻图案阵列与永磁体图案阵列相对应；
对准步骤：将永磁铁模板与磁阻单元配合在一起，并使磁阻图案阵列中的磁阻与永磁体图案阵列中的永磁体一一对应；
退火步骤：将贴合后的永磁铁模板与磁阻单元放入退火炉中进行加热、退火，以固定磁阻的钉扎方向；所述永磁体为与其对应的磁阻提供固定钉扎方向的外磁场。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一基底上设置有第一胶层，所述永磁体图案阵列粘接在第一胶层上；还包括将永磁体图案阵列覆盖起来的第二胶层；所述对准步骤中，所述永磁铁模板与磁阻单元通过第二胶层贴合在一起。


3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述永磁体与磁阻之间的间距通过第二胶层的厚度来控制。


4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，退火后的永磁铁模板与磁阻单元分离后，还包括对第一基底上的第二胶层进行平整的步骤。


5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，退火后的永磁铁模板与磁阻单元分离后，还包括对第一基底上的第二胶层进行剥离并上胶重新形成第二胶层的步骤。


6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述对准步骤中，所述永磁铁模板与磁阻单元分别装配在治具上。


7...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹泉波，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37