[发明专利]一种非晶丝GMI磁传感器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非晶丝GMI磁传感器及其制作方法，属于磁传感器技术领域。

背景技术

巨磁阻抗效应(GMI，giant magneto-impedance)的发现为开发具有高灵敏度、高精度的磁传感器提供了可能。传统的磁探测技术在功耗、体积、探测精度、灵敏度等问题上一直无法满足磁传感器的要求。通常非晶丝、非晶带虽然能达到很高GMI效应，但是非晶丝两端采用传统的焊接工艺，会导致接触电阻不易控制，一致性非常差。从而导致制作出的GMI磁传感器性能一致性差、体积大、不能批量生产等缺点。将MEMS工艺用于非晶丝GMI磁传感器的制造，可有效解决非晶丝两端的焊接问题，大大提高器件性能的一致性，而且利于器件的批量生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的非晶丝两端焊接处接触电阻一致性差，且不能进行批量生产的问题，提供一种非晶丝GMI磁传感器及其制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种非晶丝GMI磁传感器，将缠绕有线圈的非晶丝固定在带有凹槽的硅衬底的凹槽中；

一种非晶丝GMI磁传感器的制作方法，具体步骤如下：

步骤一、在硅衬底上氧化一层SiO₂绝缘层；

步骤二、在绝缘层上溅射Cr/Cu金属作为电镀种子层；

步骤三、在种子层上旋涂光刻胶并烘干，得到产物A；

步骤四、在产物A上进行光刻、腐蚀Cr/Cu种子层；

步骤五、采用硅刻蚀(腐蚀)工艺在硅衬底上加工凹槽；

步骤六、去除产物A上的光刻胶；

步骤七、将缠绕有线圈的非晶丝固定在凹槽中，得到产物B；

步骤八、在产物B上旋涂光刻胶并烘干；

步骤九、光刻，暴露出非晶丝两端需要电镀的位置；

步骤十、放入电镀液中进行电镀Cu，直至将非晶丝包裹在Cu焊盘上；

步骤十一、去除产物B表面上的光刻胶；

步骤十二、去除焊盘以外的所有Cr/Cu金属种子层，即得到非晶丝GMI磁传感器。

有益效果

1、利用MEMS工艺代替传统的焊接工艺，不仅提高了非晶丝GMI传感器的接触电阻一致性，克服了焊接存在的一些问题，提高了传感器性能

2、便于批量生产，提高了传感器生产效率。

附图说明

图1非晶丝GMI磁传感器样品图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行详细说明，以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1

一种非晶丝GMI磁传感器，将缠绕有线圈的非晶丝固定在带有凹槽的硅衬底的凹槽中；

一种非晶丝GMI磁传感器的制作方法，具体步骤如下：

步骤一、在Si基片上氧化一层2μm的SiO₂层作为绝缘层；

步骤二、在基片正面采用磁控溅射的方法溅射种子层作为电铸时种子层，溅射工艺条件：本底真空1.00E-6torr，Cr溅射功率1000W，Ar压力5mtorr，Cu溅射功率2000W，Ar压力8mtorr；

步骤三、旋涂1μm厚AZ3100光刻胶，光刻胶烘干温度98℃，时间3min；

步骤四、曝光，利用基片背面对准标记进行对准紫外光刻，硬接触，光强7.7mw/cm²，时间170s，显影3min；

步骤五、用稀HCl和硝酸铈铵溶液腐蚀暴露出的Cr/Cu电镀种子层；

步骤六、深硅刻蚀刻蚀硅凹槽，使用SF₆/C₄F₈刻蚀10min；

步骤七、将非晶丝放入刻蚀好的槽中，并固定；

步骤八、涂胶、曝光，露出需要电镀的非晶丝两端位置；

步骤九、电镀Cu，使非晶丝与Si衬底上的Cr/Cu种子层连接直至将其包裹在内；

步骤十、用丙酮去除光刻胶；

步骤十一、用稀HCl和硝酸铈铵溶液腐蚀掉Cr/Cu电镀种子层；

步骤十二、划片；

步骤九所述电镀，电镀液的配置为：