CN103420328B - Amr mems制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种AMR（Anisotropic？Magneto-resistance）MEMS制造方法。本发明的AMR？MEMS制造方法包括：在硅片上直接形成SiN膜层；在SiN膜层上直接形成AMR材料层；在AMR材料层上直接形成金属层；刻蚀金属层以在金属层中形成凹槽；针对所述凹槽的位置刻蚀AMR材料层；沉积SiN覆盖层，并且对所述凹槽两侧的金属层上的SiN覆盖层进行刻蚀以形成金属凹槽，并在金属凹槽中填充金属以形成接触孔连接金属层。

Description

AMR MEMS制造方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种AMRMEMS制造方法。
背景技术
微机电系统（MEMS，Micro-Electro-MechanicalSystems）是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。
现如今，利用FeNi的各向异性磁阻（AMR，anisotropicmagnetoresistive）效应制造的微机电系统（AMRMEMS）有灵敏度高，热稳定性好，材料成本低，制备工艺简单，已经得到了广泛的应用，。
但是，在现有AMRMEMS制造方法中，由于AMR材料表面难以清洗，后续金属层成长后会导致接触孔高阻的技术问题。而接触孔高阻的问题又会引发器件偏移的问题。
具体地说，图2至图4示意性地示出了根据现有技术的AMRMEMS制造方法。如图2至图4所示，在根据现有技术的AMRMEMS制造方法中，首先，在硅片10上形成氧化膜和SiN膜层20，并且在SiN膜层20上形成FeNi膜层30，随后刻蚀FeNi膜层30以在FeNi膜层30中形成凹槽，如图2所示；对应于所述凹槽的位置来刻蚀FeNi膜层30；然后，沉积SiN覆盖层40，并且对所述凹槽两侧的FeNi膜层30上的SiN覆盖层40进行刻蚀以形成接触孔凹槽，如图3所示；在经过处理FeNi材料表面的清洗步骤之后，在接触孔凹槽中沉积接触孔金属，例如金属AL。
但是，在上述方法中，AMR材料上面有SiN膜，然后在SiN上刻凹槽，然后再沉积金属AL。在刻蚀SiN膜时，会在AMR材料表面形成一些残留，由于表面残留，如图1所示，随后，当M1AL沉积上后，会形成高阻。
因此，希望能够提供一种能够防止接触孔高阻问题的AMRMEMS制造方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够防止接触孔高阻问题的AMRMEMS制造方法。
为了实现上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种AMRMEMS制造方法，其包括：在硅片上直接形成氧化膜和SiN膜层；在SiN膜层上直接形成AMR材料层；在AMR材料层上直接形成金属层；刻蚀金属层以在金属层中形成凹槽；针对所述凹槽的位置刻蚀AMR材料层；沉积SiN覆盖层，并且对所述凹槽两侧的金属层上的SiN覆盖层进行刻蚀以形成金属凹槽，并在金属凹槽中填充金属以形成接触孔连接金属层。
优选地，所述AMR材料层是FeNi合金层。
优选地，所述金属层是金属铝层。
优选地，通过干法刻蚀以在金属层中形成凹槽。
优选地，通过干法刻蚀针对所述凹槽的位置刻蚀AMR材料层。
优选地，通过干法刻蚀进行刻蚀以形成接触孔连接金属层。
根据本发明的第二方面，提供了一种根据本发明第一方面所述的AMRMEMS制造方法制成的以及AMRMEMS器件。
根据本发明的AMRMEMS制作方法去除了现有技术工艺中的接触孔光刻步骤，在将金属层和AMR材料沉积完成之后，先刻金属层，然后再刻AMR材料；而现有技术工艺是第一步刻AMR材料，然后沉积SiN膜层，然后刻SiN膜层，之后再沉积金属层，然后再刻金属层。本发明的工艺可以减少一层光刻层次，可减少工艺成本，并能消除原有工艺高阻的问题。
并且，根据本发明的AMRMEMS制作方法无需处理材料表面的清洗步骤，简化了工艺步骤。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据现有技术的AMRMEMS制造方法的缺陷。
图2至图4示意性地示出了根据现有技术的AMRMEMS制造方法。
图5至图7示意性地示出了根据本发明优选实施例的AMRMEMS制造方法。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图5至图7示意性地示出了根据本发明优选实施例的AMRMEMS制造方法。
具体地说，如图5至图7所示，根据本发明优选实施例的AMRMEMS制造方法包括：
在硅片10上直接形成氧化膜和SiN膜层20；
在SiN膜层20上直接形成具有各项异性磁阻效应的AMR材料层30；例如，在具体实施例中，所述AMR材料层30是FeNi合金层；
在AMR材料层30上直接形成金属层50；例如，在具体实施例中，所述金属层50是金属铝层；
刻蚀金属层50以在金属层50中形成凹槽，如图5所示；例如，可通过干法刻蚀以在金属层50中形成凹槽；
针对所述凹槽的位置刻蚀AMR材料层30，如图6所示；例如，可通过干法刻蚀针对所述凹槽的位置刻蚀AMR材料层30；
沉积SiN覆盖层40，并且对所述凹槽两侧的金属层50上的SiN覆盖层40进行刻蚀以形成金属凹槽60（如图7所示），并在金属凹槽60中填充金属以形成接触孔连接金属层（未示出）。例如，可通过干法刻蚀进行刻蚀以形成接触孔连接金属层。
在根据本发明的AMRMEMS制作方法中，AMR材料层生长完成之后就沉积金属层，这时AMR材料表面没有残留，所有可以获得良好的金属接触。
根据本发明的AMRMEMS制作方法去除了现有技术工艺中的接触孔光刻步骤，在将金属层和AMR材料沉积完成之后，先刻金属层，然后再刻AMR材料；而现有技术工艺是第一步刻AMR材料，然后沉积SiN膜层，然后刻SiN膜层，之后再沉积金属层，然后再刻金属层。本发明的工艺可以减少一层光刻层次，可减少工艺成本，并能消除原有工艺高阻的问题。
并且，根据本发明的AMRMEMS制作方法无需处理材料表面的清洗步骤，简化了工艺步骤。
而且，根据本发明的另一优选实施例，还提供了一种根据本发明第一方面所述的AMRMEMS制造方法制成的以及AMRMEMS器件。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种AMRMEMS制造方法，其特征在于包括：
在硅片上直接形成氧化膜和SiN膜层；
在SiN膜层上直接形成AMR材料层；
在AMR材料层上直接形成金属层；
刻蚀金属层以在金属层中形成凹槽；
针对所述凹槽的位置刻蚀AMR材料层，且通过干法刻蚀针对所述凹槽的位置刻蚀AMR材料层；
沉积SiN覆盖层，并且对所述凹槽两侧的金属层上的SiN覆盖层进行刻蚀以形成金属凹槽，并在金属凹槽中填充金属以形成接触孔连接金属层。
2.根据权利要求1所述的AMRMEMS制造方法，其特征在于，所述AMR材料层是FeNi合金层。
3.根据权利要求1或2所述的AMRMEMS制造方法，其特征在于，所述金属层是金属铝层。
4.根据权利要求1或2所述的AMRMEMS制造方法，其特征在于，通过干法刻蚀以在金属层中形成凹槽。
5.根据权利要求1或2所述的AMRMEMS制造方法，其特征在于，通过干法刻蚀进行刻蚀以形成接触孔连接金属层。
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