[发明专利]各向异性磁阻（AMR）角度传感器

说明书

各向异性磁阻(AMR)角度传感器(300)包括第一惠斯通电桥，该第一惠斯通电桥包括第一蛇形电阻器(134)、第二蛇形电阻器(136)、第三蛇形电阻器(138)和第四蛇形电阻器(140)。传感器还包括第二惠斯通电桥，该第二惠斯通电桥包括第五蛇形电阻器(152)、第六蛇形电阻器(154)、第七蛇形电阻器(156)和第八蛇形电阻器(158)。蛇形电阻器包括响应于所施加的磁场的改变而改变电阻的各向异性磁阻材料。

背景技术

各向异性磁阻材料响应于外部施加的磁场的改变(例如，响应于外部施加的磁场的方向的改变)而改变其电阻的值。各向异性磁阻(AMR)角度传感器利用此属性来呈现角位置(诸如轴的角位置)的指示。在典型的实施例中，AMR传感器设置在固定方位，磁体靠近AMR传感器附接到旋转轴，并且AMR传感器响应于改变由旋转磁体产生的磁场的取向来呈现轴的角位置的指示。

发明内容

一些实施例涉及一种各向异性磁阻(AMR)角度传感器。传感器包括第一惠斯通电桥，该第一惠斯通电桥包括第一蛇形电阻器、第二蛇形电阻器、第三蛇形电阻器和第四蛇形电阻器。传感器还包括第二惠斯通电桥，该第二惠斯通电桥包括第五蛇形电阻器、第六蛇形电阻器、第七蛇形电阻器和第八蛇形电阻器。蛇形电阻器包括响应于所施加的磁场的改变而改变电阻的各向异性磁阻材料。传感器还包括周围各向异性磁阻材料，其设置在与蛇形电阻器基本上相同的平面中，包围蛇形电阻器，并且与蛇形电阻器电隔离。第一惠斯通电桥、第二惠斯通电桥以及周围各向异性磁阻材料是传感器管芯的一部分。

一些实施例涉及一种各向异性磁阻(AMR)角度传感器，包括第一惠斯通电桥，该第一惠斯通电桥包括第一蛇形电阻器、第二蛇形电阻器、第三蛇形电阻器和第四蛇形电阻器。传感器还包括第二惠斯通电桥，该第二惠斯通电桥包括第五蛇形电阻器、第六蛇形电阻器、第七蛇形电阻器和第八蛇形电阻器。蛇形电阻器各自限定设置在与其他蛇形电阻器基本上相同的平面中的基本上为梯形的多边形。蛇形电阻器设置成限定基本上为正八边形的多边形。第五蛇形电阻器位于第一蛇形电阻器和第二蛇形电阻器之间，第六蛇形电阻器位于第二蛇形电阻器和第三蛇形电阻器之间，第七蛇形电阻器位于第三蛇形电阻器和第四蛇形电阻器之间，并且第八蛇形电阻器位于第四蛇形电阻器和第一蛇形电阻器之间。蛇形电阻器包括响应于外部施加的磁场的改变而改变电阻的各向异性磁阻材料。传感器还包括周围各向异性磁阻材料，其设置在与蛇形电阻器基本上相同的平面中，包围蛇形电阻器，并且与蛇形电阻器电隔离。

在一些实施例中，一种各向异性磁阻(AMR)角度传感器管芯包括第一惠斯通电桥，该第一惠斯通电桥包括第一蛇形电阻器、第二蛇形电阻器、第三蛇形电阻器和第四蛇形电阻器。传感器还包括第二惠斯通电桥，该第二惠斯通电桥包括第五蛇形电阻器、第六蛇形电阻器、第七蛇形电阻器和第八蛇形电阻器。蛇形电阻器中的每个限定设置在与其他蛇形电阻器基本上相同的平面中的基本上为梯形的多边形。蛇形电阻器设置成限定基本上为正八边形的多边形。第五蛇形电阻器位于第一蛇形电阻器和第二蛇形电阻器之间，第六蛇形电阻器位于第二蛇形电阻器与第三蛇形电阻器之间，第七蛇形电阻器位于第三蛇形电阻器和第四蛇形电阻器之间，并且第八蛇形电阻器位于第四蛇形电阻器和第一蛇形电阻器之间。蛇形电阻器包括响应于外部施加的磁场的改变而改变电阻的各向异性磁阻材料。传感器管芯还包括周围各向异性磁阻材料，其设置在与蛇形电阻器基本上相同的平面中，包围由蛇形电阻器限定的正八边形的多边形的外周边，设置在蛇形电阻器之间，并且与蛇形电阻器电隔离。

在实施例中，公开了一种形成集成器件的方法。该方法包括：提供衬底，该衬底具有：包括功能电路的半导体表面层、在半导体表面层上的下部金属堆叠、在下部金属堆叠上的层间电介质(ILD)层、ILD层中的顶部金属层，该顶部金属层提供AMR接触焊盘和耦合到AMR接触焊盘的接合焊盘；以及在下部金属堆叠上方且在功能电路的一侧形成各向异性磁阻(AMR)器件，包括沉积包括籽晶层、AMR材料层然后是覆盖层的AMR堆叠，其中籽晶层耦合到AMR接触焊盘。方法进一步包括图案化AMR堆叠，包括将周围磁阻材料与AMR堆叠的多个蛇形电阻器隔离；在AMR堆叠之上沉积保护性外涂层(PO层)；以及在POP层中蚀刻出开口以露出接合焊盘。

附图说明