【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，特别涉及一种磁传感器及磁传感器制备方法。
技术介绍
1、磁传感器是把磁场引起的磁性能变化转换成电信号，并以此检测环境磁场变化的器件，磁传感器已广泛应用于国防建设、科学技术等领域。隧穿磁电阻(tmr，tunnelmagnetoresistance)传感器利用的是磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应对磁场进行感应，相较于传统的磁传感器具有更高的精度，在高端应用领域tmr传感器已逐渐成为主流。
2、空间内的磁场分布是立体的，但是，tmr磁阻单元仅对平面内磁场敏感，如将待检测的外部平面外磁场转换为平面内磁场以进行检测，则外部平面内磁场可能会对tmr磁阻单元的检测产生干扰，从而导致检测精度受影响。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升检测精度的磁传感器及磁传感器制备方法。
2、一种磁传感器，包括：
3、衬底；
4、多个第一tmr组件，设置于所述衬底的一侧；
5、软磁结构，所述软磁结构包括转向柱及屏蔽板，所述屏蔽板与所述第一tmr组件平行，所述转向柱沿垂直于所述第一tmr组件的方向延伸，所述屏蔽板位于所述转向柱背向多个所述第一tmr组件的一侧或位于多个所述第一tmr组件背向所述转向柱的一侧；
6、信号通讯结构，与多个所述第一tmr组件电连接；
7、其中，多个所述第一tmr组件及所述转向柱在所述屏蔽板的表面所在平面内的正投影位于所述屏蔽板的范围内。
8、在其中
9、在其中一个实施例中，所述信号层至少部分设置为线圈层，所述信号层的线圈层通电能够产生磁场。
10、在其中一个实施例中，所述衬底的表面形成第一钝化层，所述第一钝化层开设有沿厚度方向贯穿的第一通孔；所述第一钝化层的表面形成有金属衬底层，且多个磁性隧道结设置在所述金属衬底层上；所述第一钝化层的表面还形成有包覆所述金属衬底层并暴露出多个所述磁性隧道结及所述第一通孔的第二钝化层；所述第二钝化层的表面形成第一金属层，所述第一金属层经所述第一通孔延伸至所述衬底；多个所述磁性隧道结通过所述金属衬底层和所述第一金属层串联构成多个所述第一tmr组件；多个所述第一tmr组件通过所述第一金属层与所述衬底电连接。
11、在其中一个实施例中，所述第二钝化层的表面形成有第三钝化层；所述第三钝化层的表面形成有停止层；所述第三钝化层的表面形成有第四钝化层，且所述第四钝化层开设有暴露出所述停止层的第三通孔；所述第三通孔内由软磁体形成有所述转向柱，所述第四钝化层的表面由软磁体形成有所述屏蔽板。
12、在其中一个实施例中，所述停止层至少部分设置为线圈层，所述停止层的线圈层通电能够产生磁场。
13、在其中一个实施例中，所述第三钝化层开设有沿厚度方向贯穿的第二通孔，所述第二通孔暴露出所述第一金属层；所述第二通孔内形成有与所述第一金属层相层叠的第二金属层；所述第四钝化层开设有暴露出所述第二通孔的避位孔，所述第二通孔及所述避位孔内形成有由软磁体成型并与所述第二金属层相层叠的软磁层，所述第一金属层、所述第二金属层及所述软磁层共同构成所述信号通讯结构。
14、在其中一个实施例中，所述第二钝化层的表面形成有第三钝化层；所述第三钝化层的表面形成有由软磁体成型的所述转向柱及暴露出所述转向柱的第四钝化层；在所述第四钝化层表面形成有由软磁体成型的所述屏蔽板。
15、在其中一个实施例中，所述第三钝化层开设有沿厚度方向贯穿的第二通孔，所述第二通孔暴露出所述第一金属层；所述第二通孔内形成有由软磁体成型的软磁层，所述第四钝化层暴露出所述软磁层，所述第一金属层及所述软磁层共同构成所述信号通讯结构。
16、在其中一个实施例中，所述第四钝化层的表面形成有包覆所述屏蔽板并暴露出所述信号通讯结构的第五钝化层，所述信号通讯结构的所述软磁层表面形成第三金属层。
17、在其中一个实施例中，所述磁传感器还包括多个第二tmr组件，多个所述第二tmr组件设置于所述衬底的一侧并与所述信号通讯结构电连接，多个所述第二tmr组件在所述衬底所在平面内的正投影位于所述软磁结构在所述衬底所在平面内的正投影的范围外。
18、上述磁传感器，屏蔽板在平行于第一tmr组件方向(x-y平面)的退磁较小，屏蔽板容易被x-y平面内的磁场磁化。当x-y平面内的外部磁场将屏蔽板磁化后，可产生方向与外部磁场方向相反的感应磁场，从而可以与外部磁场抵消，起到屏蔽作用。屏蔽板在垂直于第一tmr组件方向(z轴)的退磁较大，屏蔽板不容易被z轴方向的磁场磁化，故屏蔽板不会影响待检测的z轴方向的外部磁场，即，待检测的z轴方向的外部磁场不会被屏蔽板屏蔽，并且可以顺利地被转向柱转向。可见，通过设置软磁结构，在对z轴磁场进行检测的同时还能够对x-y平面内的磁场起到屏蔽作用，从而避免对z轴磁场的检测产生跨轴干扰。因此，上述磁传感器能够显著提升检测精度。
19、一种磁传感器制备方法，包括：
20、步骤s201：在衬底的一侧形成多个第一tmr组件；
21、步骤s202：将多个所述第一tmr组件与信号通讯结构电连接；
22、步骤s203：设置包括转向柱及屏蔽板的软磁结构，所述屏蔽板与所述第一tmr组件平行，所述转向柱沿垂直于所述第一tmr组件的方向延伸，所述屏蔽板位于所述转向柱背向多个所述第一tmr组件的一侧或位于多个所述第一tmr组件背向所述转向柱的一侧，多个所述第一tmr组件及所述转向柱在所述屏蔽板的表面所在平面内的正投影位于所述屏蔽板的范围内。
23、在其中一个实施例中，所述步骤s201包括：在所述衬底的表面形成第一钝化层；在所述第一钝化层的表面依次形成金属衬底层及tmr薄膜；对所述tmr薄膜进行刻蚀并得到多个磁性隧道结，以及对所述金属衬底层刻蚀以对多个所述磁性隧道结串联构成多个所述第一tmr组件。
24、在其中一个实施例中，所述步骤s202包括：开设沿厚度方向贯穿所述第一钝化层的第一通孔；在所述第一钝化层的表面形成暴露出多个所述第一tmr组件及所述第一通孔的第二钝化层；在所述第二钝化层的表面形成第一金属层，所述第一金属层经所述第一通孔延伸至所述衬底以电连接多个所述第一tmr组件与所述衬底。
25、在其中一个实施例中，所述步骤s203包括：
26、在所述第二钝化层的表面形成第三钝化层；在所述第三钝化层的表面形成停止层；在所述第三钝化层的表面形成第四钝化层，并在所述第四钝化层开设暴露出所述停止层的第三通孔；在所述第三通孔内进行软磁体沉积直至软磁体蔓延至第四钝化层的表面，所述第三通孔内的软磁体形成所述转向柱，所述第四钝化层表面的软磁体形成所述屏蔽板。
27、在其中一个实施例中，在所述第三钝化层的表面形成停止层的步骤为：在所述第三钝化层的表面形成所述停止层时，将所述停止层的至少一部分设置为线本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述衬底包括CMOS板及覆设于所述CMOS板的信号层。
3.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述衬底的表面形成第一钝化层，所述第一钝化层开设有沿厚度方向贯穿的第一通孔；所述第一钝化层的表面形成有金属衬底层，且多个磁性隧道结设置在所述金属衬底层上；所述第一钝化层的表面还形成有包覆所述金属衬底层并暴露出多个所述磁性隧道结及所述第一通孔的第二钝化层；所述第二钝化层的表面形成第一金属层，所述第一金属层经所述第一通孔延伸至所述衬底；多个所述磁性隧道结通过所述金属衬底层和所述第一金属层串联构成多个所述第一TMR组件；多个所述第一TMR组件通过所述第一金属层与所述衬底电连接。
4.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，所述第二钝化层的表面形成有第三钝化层；所述第三钝化层的表面形成有停止层；所述第三钝化层的表面形成有第四钝化层，且所述第四钝化层开设有暴露出所述停止层的第三通孔；所述第三通孔内由软磁体形成有所述转向柱，所述第四钝化层的表面由软磁体形成有所述屏蔽板。<...
【技术特征摘要】
1.一种磁传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述衬底包括cmos板及覆设于所述cmos板的信号层。
3.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述衬底的表面形成第一钝化层，所述第一钝化层开设有沿厚度方向贯穿的第一通孔；所述第一钝化层的表面形成有金属衬底层，且多个磁性隧道结设置在所述金属衬底层上；所述第一钝化层的表面还形成有包覆所述金属衬底层并暴露出多个所述磁性隧道结及所述第一通孔的第二钝化层；所述第二钝化层的表面形成第一金属层，所述第一金属层经所述第一通孔延伸至所述衬底；多个所述磁性隧道结通过所述金属衬底层和所述第一金属层串联构成多个所述第一tmr组件；多个所述第一tmr组件通过所述第一金属层与所述衬底电连接。
4.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，所述第二钝化层的表面形成有第三钝化层；所述第三钝化层的表面形成有停止层；所述第三钝化层的表面形成有第四钝化层，且所述第四钝化层开设有暴露出所述停止层的第三通孔；所述第三通孔内由软磁体形成有所述转向柱，所述第四钝化层的表面由软磁体形成有所述屏蔽板。
5.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于，所述第三钝化层开设有沿厚度方向贯穿的第二通孔，所述第二通孔暴露出所述第一金属层；所述第二通孔内形成有与所述第一金属层相层叠的第二金属层；所述第四钝化层开设有暴露出所述第二通孔的避位孔，所述第二通孔及所述避位孔内形成有由软磁体成型并与所述第二金属层相层叠的软磁层，所述第一金属层、所述第二金属层及所述软磁层共同构成所述信号通讯结构。
6.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，所述第二钝化层的表面形成有第三钝化层；所述第三钝化层的表面形成有由软磁体成型的所述转向柱及暴露出所述转向柱的第四钝化层；在所述第四钝化层表面形成有由软磁体成型的所述屏蔽板。
7.根据权利要求6所述的磁传感器，其特征在于，所述第三钝化层开设有沿厚度方向贯穿的第二通孔，所述第二通孔暴露出所述第一金属层；所述第二通孔内形成有由软磁体成型的软磁层，所述第四钝...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭慧芳，徐兵兵，丁菊仁，
申请(专利权)人：上海矽睿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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