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2020年11月13日 | 美国新半导体改进磁传感器投入量产
2020-11-13 来源：爱集微
在现代高性能工业、汽车、无人机等产业中，磁传感器都作为关键器件发挥着重要作用，而美新半导体作为全球顶尖的微电子和半导体科技企业，将信号处理电路和多轴AMR磁感应单元集成到单个芯片上，大幅度提升了产品的性能和稳定性。
在传统的多轴磁传感器制造工艺中，首先需要蚀刻与传感器连接的通孔，沉积厚介质层，蚀刻形成斜坡。接着再次对通孔蚀刻，露出下层电路，利用蚀刻技术保留感应磁阻图形，最后直接沉积传感器互连金属连接PVO集成电路和感应磁阻图形。在这种传统的制造工艺中，无法去除PVO孔内的金属表面氧化物，导致孔接触电阻异常甚至传感器失效。
为了解决这一问题，美新半导体于2018年6月12日提出一项名为“一种单芯片单轴或多轴磁阻传感器及其制造方法”的发明专利（申请号：201810597724.7），申请人为美新半导体（无锡）有限公司。
图1 单芯片磁阻传感器制作流程图
图1展示了单芯片单轴或多轴磁阻传感器的制造方法流程示意图，首先提供有集成电路的晶圆210，其上表面形成有钝化层，基底为硅（步骤110），紧接着在钝化层上刻蚀出与磁阻传感器连接的第一通孔，露出集成电路的金属连线（步骤120），在刻蚀有第一通孔钝化层的上表面沉积绝缘材料厚介质层（步骤130），然后对厚介质层进行光刻、蚀刻，形成斜坡以及凹槽（步骤140），对第一通孔上方介质层进行蚀刻，形成第二通孔，并露出下层金属连线（步骤150）。接下来对厚介质层表面以及金属连线进行清洗，去除金属表面氧化物（步骤160），并直接沉积形成磁性感应薄膜图形（步骤170），最后在上面沉积传感器互连金属层，蚀刻形成互连金属层图形，从而实现集成电路和感应磁阻图形的电连接（步骤180）。
从上述磁传感器制作流程图中可看出，在沉积磁性感应薄膜前，先用物理或化学方法清洗第二通孔内的金属连线表面，去除金属氧化物，并在沉积磁感应薄膜后进行图形光刻、刻蚀时保留第二通孔内的磁性感应薄膜，保护第二通孔内的金属不氧化。
简而言之，美新半导体的这项专利提供了一种单芯片单轴或多轴磁阻传感器及其制造方法，通过增加化学或物理清洁和磁性感应薄膜的覆盖保护，降低了传感器的孔接触电阻，实现了集成电路与上层传感器更加优良的连接。
据悉，美新半导体所完成的这一新品磁传感器早已量产并投放市场，其晶圆级封装更是解决了上一代产品特殊封装工艺的问题，并大大提升了产品性能，未来美新半导体还能带来哪些令市场眼前一亮的新产品呢？让我们拭目以待。
史海拾趣
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