CN104868051A - 高灵敏度磁传感装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种高灵敏度磁传感装置及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤S1、在晶圆上沉积第一介质材料，形成第一介质层；步骤S2、沉积第二介质材料，形成第二介质层；步骤S3、沉积磁性材料，形成磁性材料层；步骤S4、沉积第三介质材料，形成第三介质层。本发明提出的高灵敏度磁传感装置及其制备方法，通过在磁性材料沉积前，预先沉积一层介质层，能有效地提升磁性材料的特性，能给予磁灵敏度10％以上的提升。

Description

高灵敏度磁传感装置及其制备方法

技术领域

本发明属于半导体工艺技术领域，涉及一种磁传感装置，尤其涉及一种高灵敏度磁传感装置；此外，本发明还涉及一种高灵敏度磁传感装置的制备方法。

背景技术

磁传感器按照其原理，可以分为以下几类：霍尔元件，磁敏二极管，各项异性磁阻元件(AMR)，隧道结磁阻(TMR)元件及巨磁阻(GMR)元件、感应线圈、超导量子干涉磁强计等。

电子罗盘是磁传感器的重要应用领域之一，随着近年来消费电子的迅猛发展，除了导航系统之外，还有越来越多的智能手机和平板电脑也开始标配电子罗盘，给用户带来很大的应用便利，近年来，磁传感器的需求也开始从两轴向三轴发展。两轴的磁传感器，即平面磁传感器，可以用来测量平面上的磁场强度和方向，可以用X和Y轴两个方向来表示。

以下介绍现有磁传感器的工作原理。磁传感器采用各向异性磁致电阻(Anisotropic Magneto-Resistance)材料来检测空间中磁感应强度的大小。这种具有晶体结构的合金材料对外界的磁场很敏感，磁场的强弱变化会导致AMR自身电阻值发生变化。

在制造、应用过程中，将一个强磁场加在AMR单元上使其在某一方向上磁化，建立起一个主磁域，与主磁域垂直的轴被称为该AMR的敏感轴，如图1所示。为了使测量结果以线性的方式变化，AMR材料上的金属导线呈角倾斜排列，电流从这些导线和AMR材料上流过，如图2所示；由初始的强磁场在AMR材料上建立起来的主磁域和电流的方向有的夹角。

当存在外界磁场Ha时，AMR单元上主磁域方向就会发生变化而不再是初始的方向，那么磁场方向M和电流I的夹角θ也会发生变化，如图3所示。对于AMR材料来说，θ角的变化会引起AMR自身阻值的变化，如图4所示。

通过对AMR单元电阻变化的测量，可以得到外界磁场。在实际的应用中，为 了提高器件的灵敏度等，磁传感器可利用惠斯通电桥或半电桥检测AMR阻值的变化，如图5所示。R1/R2/R3/R4是初始状态相同的AMR电阻，当检测到外界磁场的时候，R1/R2阻值增加ΔR而R3/R4减少ΔR。这样在没有外界磁场的情况下，电桥的输出为零；而在有外界磁场时，电桥的输出为一个微小的电压ΔV。

目前的三轴传感器是将一个平面(X、Y两轴)传感部件与Z方向的磁传感部件进行系统级封装组合在一起，以实现三轴传感的功能；也就是说需要将平面传感部件及Z方向磁传感部件分别设置于两个圆晶或芯片上，最后通过封装连接在一起。目前，在单圆晶/芯片上无法同时实现三轴传感器的制造。

请参阅图7，现有磁传感装置的制备工艺主要包括如下步骤：步骤1、晶圆片上沉积相对较薄的第一层介质层；步骤2、沉积磁性材料；步骤3、沉积第二层介质层。

然而，利用现有工艺制备的磁传感装置的灵敏度不够强，影响用户使用。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的磁传感装置，以便克服现有结构的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高灵敏度磁传感装置，可提高磁传感装置的磁灵敏度。

此外，本发明还提供一种高灵敏度磁传感装置的制备方法，可提高磁传感装置的磁灵敏度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高灵敏度磁传感装置的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、在晶圆上沉积第一介质材料，形成第一介质层；第一介质材料为SiN；

步骤S2、沉积第二介质材料，形成第二介质层，第二介质层的厚度小于10nm；第二介质材料为含Ti材料或含Ta材料；

步骤S3、沉积磁性材料，形成磁性材料层；

步骤S4、在磁性材料层上沉积一层或多层缓冲层；

步骤S5、在缓冲层上沉积保护层；

步骤S6、通过光刻与刻蚀工艺，形成磁传感器单元图形；

步骤S7、沉积第三层介质层；

步骤S8、通过光刻与刻蚀工艺，将所需要的与电极层连接的部分打开，刻蚀停在缓冲层上，然后沉积金属层。

一种高灵敏度磁传感装置的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、在晶圆片上沉积第一介质材料，形成第一介质层；

步骤S2、沉积第二介质材料，形成第二介质层；

步骤S3、沉积磁性材料，形成磁性材料层；

步骤S4、沉积第三介质材料，形成第三介质层。

作为本发明的一种优选方案，步骤S1中，第一介质材料为SiN；步骤S2中，第二介质层的厚度小于10nm；第二介质材料为含Ti材料或含Ta材料；步骤S3中，磁性材料为NiFe；步骤S4中，第三介质材料为TaN。

作为本发明的一种优选方案，所述制备方法还包括：

步骤S5、通过光刻与刻蚀工艺，形成磁传感器单元图形；

步骤S6、沉积第四层介质层；

步骤S7、通过光刻与刻蚀工艺，将所需要的与电极层连接的部分打开，刻蚀停在缓冲层上，然后沉积金属层。

一种高灵敏度磁传感装置，其特征在于，所述磁传感装置包括依次设置的：第一介质层、第二介质层、磁性材料层、第三介质层；

所述第一介质层设置于晶圆片上，第一介质层的介质材料为SiN；所述第二介质层的厚度小于10nm，第一介质层的介质材料为含Ti或含Ta材料；所述磁性材料层的磁性材料为NiFe合金；第三介质层的介质材料为TaN；

所述磁传感装置还包括：电极层、导磁单元；所述磁性材料层包括若干磁性材料单元，电极层包括若干列电极组，每组电极组包括若干第一电极，磁性材料单元上排列对应的电极组；

所述第一电极靠近导磁单元设置，所述第一电极的宽度小于与该电极对应的磁性材料单元宽度的70％，减少磁性材料单元远离导磁单元一侧的电流密度，将 远离导磁单元一侧的无效电流收集到靠近导磁单元一侧，使得靠近导磁单元的有效区域内的电流密度得到提高，从而增强Z轴传感器的灵敏度；

所述磁性材料单元上两个相邻的第一电极之间设有第三电极；所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；所述第三电极用以在靠近导磁单元一侧将更多电流偏转到设定偏转角度，增加对感应Z轴信号的有效电流；

所述磁性材料单元上还设有若干第二电极；第二电极设置于第一电极的一侧，靠近磁性材料单元的第二侧设置，即设置于远离导磁单元的一侧；所述第二电极用以收集第一电极靠近磁性材料单元的第二侧处的无效电流，而后将收集到的电流输送至对应的两个第一电极之间；

所述磁性材料单元上设有若干第三电极；所述第三电极设置于两个相邻的第一电极之间；两个相邻的第一电极之间设有一个及以上的第三电极；所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；所述第三电极用以收集第二电极输送的电流，而后将电流输送至对应的第一电极之间；所述第三电极还用以收集其一侧的第一电极输送的电流，将收集到的电流输送至其另一侧的第一电极；

所述磁传感装置包括第三方向磁传感部件，该第三方向磁传感部件包括：

-基底，其表面开有沟槽；

-导磁单元，其主体部分设置于沟槽内，并有部分露出沟槽至基底表面，用以收集第三方向的磁场信号，并将该磁场信号输出；

-感应单元，设置于所述基底表面上，用以接收所述导磁单元输出的第三方向的磁信号，并根据该磁信号测量出第三方向对应的磁场强度及磁场方向；

所述导磁单元的主体部分与基底表面的夹角为45°到90°；所述感应单元贴紧基底表面设置，与基底表面平行；所述感应单元是与基底表面平行的磁传感器，和基底表面平行的第一方向、第二方向对应的磁传感器一起，组成三维磁传感器的一部分；所述导磁单元及感应单元均含有磁材料层；所述磁材料层的磁材料为各项异性磁阻AMR材料，或为巨磁阻GMR材料，或为隧道磁阻TMR材料。

一种高灵敏度磁传感装置，所述磁传感装置包括依次设置的第一介质层、第 二介质层、磁性材料层、第三介质层；第一介质层为绝缘层，第二介质层为金属层。

作为本发明的一种优选方案，所述磁传感装置还包括：电极层、导磁单元；

所述磁性材料层包括若干磁性材料单元，电极层包括若干列电极组，每组电极组包括若干第一电极，磁性材料单元上排列对应的电极组；

所述第一电极靠近导磁单元设置，所述第一电极的宽度小于与该电极对应的磁性材料单元宽度的70％，减少磁性材料单元远离导磁单元一侧的电流密度，将远离导磁单元一侧的无效电流收集到靠近导磁单元一侧，使得靠近导磁单元的有效区域内的电流密度得到提高，从而增强Z轴传感器的灵敏度。

作为本发明的一种优选方案，所述磁性材料单元上两个相邻的第一电极之间设有第三电极；

所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；

所述第三电极用以在靠近导磁单元一侧将更多电流偏转到设定偏转角度，增加对感应Z轴信号的有效电流。

作为本发明的一种优选方案，所述磁性材料单元上还设有若干第二电极；

第二电极设置于第一电极的一侧，靠近磁性材料单元的第二侧设置，即设置于远离导磁单元的一侧；

所述第二电极用以收集第一电极靠近磁性材料单元的第二侧处的无效电流，而后将收集到的电流输送至对应的两个第一电极之间。

作为本发明的一种优选方案，所述磁性材料单元上设有若干第三电极；

所述第三电极设置于两个相邻的第一电极之间；两个相邻的第一电极之间设有一个及以上的第三电极；

所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；

所述第三电极用以收集第二电极输送的电流，而后将电流输送至对应的第一电极之间；

所述第三电极还用以收集其一侧的第一电极输送的电流，将收集到的电流输 送至其另一侧的第一电极。

本发明的有益效果在于：本发明提出的高灵敏度磁传感装置及其制备方法，通过在磁性材料沉积前，预先沉积一层介质层，能有效地提升磁性材料的特性，能给予磁灵敏度10％以上的提升。

试验数据如下，其中，dR/R是直接关系到传感器灵敏度。

附图说明

图1为现有磁传感装置的磁性材料的示意图。

图2为现有磁传感装置的磁性材料及导线的结构示意图。

图3为磁场方向和电流方向的夹角示意图。

图4为磁性材料的θ-R特性曲线示意图。

图5为惠斯通电桥的连接图。

图6为现有磁传感装置制备方法的示意图。

图7为本发明磁传感装置制备方法的示意图。

图8为实施例三中磁传感装置磁性材料层的示意图。

图9为实施例四中磁传感装置磁性材料层的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图7，本发明揭示了一种高灵敏度磁传感装置的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、在晶圆片1上沉积第一介质材料，形成第一介质层2；第一介质材料为SiN；

步骤S2、沉积第二介质材料，形成第二介质层5，第二介质层的厚度小于10nm；第二介质材料为含Ti材料或含Ta材料；

步骤S3、沉积磁性材料，形成磁性材料层3；磁性材料为NiFe合金；

步骤S4、在磁性材料层上沉积一层或多层缓冲层(图未示)；

步骤S5、在缓冲层上沉积保护层；所述缓冲层的材料为晶粒小于保护层材料的薄膜，为金属或非金属。例如，保护层可以为TaN材料，缓冲层为TaN材料，缓冲层的含氮量高于保护层，且缓冲层的电阻值大于保护层；本发明也可以跳过步骤S4、S5直接进入步骤S6。

步骤S6、通过光刻与刻蚀工艺，形成磁传感器单元图形；

步骤S7、沉积第三层介质层；

步骤S8、通过光刻与刻蚀工艺，将所需要的与电极层连接的部分打开，刻蚀停在缓冲层上，然后沉积金属层。

实施例二

请参阅图7，本发明揭示一种高灵敏度磁传感装置的制备方法(可用于两轴传感装置的制备，也可以用于三轴传感装置的制备)，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、在晶圆片1上沉积第一介质材料，形成第一介质层2；

步骤S2、沉积第二介质材料，形成第二介质层5；

步骤S3、沉积磁性材料，形成磁性材料层3；

步骤S4、沉积第三介质材料，形成第三介质层4。

本实施例中，步骤S1中，第一介质材料为SiN；步骤S2中，第二介质层的厚度小于10nm；第二介质材料为含Ti材料或含Ta材料；步骤S3中，磁性材料为NiFe合金；步骤S4中，第三介质材料为TaN。

本发明在揭示上述制备方法的同时，还揭示一种高灵敏度磁传感装置，所述磁传感装置包括依次设置的第一介质层2、第二介质层5、磁性材料层3、第三介质层4。

第一层介质层为绝缘层，第二层为金属层，在磁性材料沉积之前沉积一层较 薄的Ti或者Ta，能很好的帮助提升磁性材料的磁特性。

本发明与现有技术方案的试验数据如下，其中，dR/R是直接关系到传感器灵敏度。

实施例三

本发明揭示一种高灵敏度磁传感装置，所述磁传感装置包括依次设置的：第一介质层、第二介质层、磁性材料层、第三介质层。

所述第一介质层设置于晶圆片上，第一介质层的介质材料为SiN；所述第二介质层的厚度小于10nm，第一介质层的介质材料为含Ti材料或含Ta材料；所述磁性材料层的磁性材料为NiFe；第三介质层的介质材料为TaN。

所述磁传感装置还包括：电极层、导磁单元；请参阅图7，图7显示的只是感应单元和电极层，并没有显示导磁单元。

导磁单元将Z轴方向的磁场导入水平方向进行测量，在实际应用中，Z轴方向磁场导入水平方向的磁传感装置后，靠近导磁单元一侧的电流密度对于灵敏度影响最大，而远离导磁单元的磁传感装置中的电流对于有效灵敏度贡献很少，因此，需要将有效的电流密度尽量多地靠近导磁单元。

请参阅图8，所述磁性材料层包括若干磁性材料单元101，电极层包括若干列电极组，每组电极组包括若干第一电极102，磁性材料单元101上排列对应的电极组。所述第一电极102靠近导磁单元设置，所述第一电极102的宽度小于与该电极对应的磁性材料单元101(感应单元)宽度的70％，但是大于感应单元宽度的35％，减少磁性材料单元远离导磁单元一侧的电流密度，将远离导磁单元一侧的无效电流收集到靠近导磁单元一侧，使得靠近导磁单元的有效区域内的电流密度得到有效提高，从而增强Z轴传感器的灵敏度。

根据模拟计算，本发明所示的结构能够同比提升Z轴灵敏度10％以上。本发 明中的磁传感装置可以为两轴磁传感器，也可以为三轴磁传感器。

实施例四

本发明揭示一种高灵敏度磁传感装置，所述磁传感装置包括依次设置的：第一介质层、第二介质层、磁性材料层、第三介质层。所述第一介质层设置于晶圆片上，第一介质层的介质材料为SiN；所述第二介质层的厚度小于10nm，第一介质层的介质材料为含Ti材料或含Ta材料；所述磁性材料层的磁性材料为NiFe；第三介质层的介质材料为TaN。

本实施例与实施例三的区别在于，本实施例中，请参阅图9，所述磁性材料层包括若干磁性材料单元101，电极层包括若干列电极组，每组电极组包括若干第一电极102，磁性材料单元101上排列对应的电极组。所述第一电极102靠近导磁单元设置，所述第一电极102的高度小于与该电极对应的磁性材料单元101宽度的70％(如可以为50％左右)，减少磁性材料单元101远离导磁单元一侧的电流，将远离导磁单元一侧的无效电流收集到靠近导磁单元一侧，使得靠近导磁单元的有效区域内的电流密度得到提高，从而增强Z轴传感器的灵敏度。

同时，所述磁性材料单元101上还设有若干平行排列的第二电极103；第二电极103设置于第一电极102的一侧，靠近磁性材料单元101的第二侧(远离导磁单元的一侧)设置；所述第二电极103用以收集第一电极102靠近磁性材料单元的第二侧处的电流，而后将收集到的电流输送至对应的两个第一电极102之间(通过第三电极104)。

即，所述磁性材料单元101上设有第三电极104；所述第三电极104设置于两个相邻的第一电极102之间；两个相邻的第一电极102之间设有一个或者以上第三电极104；所述第一电极102、第三电极104均靠近磁性材料单元101的第一侧设置。

所述第三电极104用以收集第二电极103输送的电流，而后将电流输送至对应的第一电极102；所述第三电极104还用以收集其一侧的第一电极102输送的电流，将收集到的电流输送至其另一侧的第一电极102。

远离导磁单元一侧的无效电流被有效收集到导磁单元一侧，成为有效的电 流；靠近导磁单元一侧的无效电流(没有偏转到45度的部分)大幅减少。归功于上述的两个因素的共同作用，Z轴传感器的性能显著提升，灵敏度能够比现有器件提升30％以上。

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例的制备工艺中，包括：在感应单元上沉积绝缘材料，打开电连接的窗口，随后设置电极层，同时制造得到第一电极、第二电极和第三电极；电极层包括若干列电极组，每组电极组包括若干第一电极，磁性材料单元上排列对应的电极组；所述第一电极靠近导磁单元设置，所述第一电极的宽度小于与该电极对应的磁性材料单元宽度的70％，减少磁性材料单元远离导磁单元一侧的无效电流密度，将远离导磁单元一侧的无效电流收集到靠近导磁单元一侧，使得靠近导磁单元的有效区域内的电流密度得到提高；第二电极收集远离到底单元一侧的电流，通过第三电极引入第一电极对中，最终流向对应第一电极；第三电极还有助于将感应单元边缘、靠近导磁单元一侧的电流偏转到设定偏转角度；从而增强Z轴传感器的灵敏度。

综上所述，本发明提出的高灵敏度磁传感装置及其制备方法，通过在磁性材料沉积前，预先沉积一层介质层，能有效地提升磁性材料的特性，能给予磁灵敏度10％以上的提升。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种高灵敏度磁传感装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、在晶圆上沉积第一介质材料，形成第一介质层；第一介质材料为SiN；

步骤S2、沉积第二介质材料，形成第二介质层，第二介质层的厚度小于10nm；第二介质材料为含Ti材料或含Ta材料；

步骤S3、沉积磁性材料，形成磁性材料层；磁性材料为NiFe合金；

步骤S4、在磁性材料层上沉积一层或多层缓冲层；

步骤S5、在缓冲层上沉积保护层；所述缓冲层的材料为晶粒小于保护层材料的薄膜，为金属或非金属；保护层为TaN材料，缓冲层为TaN材料，缓冲层的含氮量高于保护层，且缓冲层的电阻值大于保护层；

步骤S6、通过光刻与刻蚀工艺，形成磁传感器单元图形；

步骤S7、沉积第三层介质层；

步骤S8、通过光刻与刻蚀工艺，将所需要的与电极层连接的部分打开，刻蚀停在缓冲层上，然后沉积金属层。

2.一种高灵敏度磁传感装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、在晶圆片上沉积第一介质材料，形成第一介质层；

步骤S2、沉积第二介质材料，形成第二介质层；

步骤S3、沉积磁性材料，形成磁性材料层；

步骤S4、沉积第三介质材料，形成第三介质层。

3.根据权利要求2所述的高灵敏度磁传感装置的制备方法，其特征在于：

步骤S1中，第一介质材料为SiN；步骤S2中，第二介质层的厚度小于10nm；第二介质材料为含Ti材料或含Ta材料；步骤S3中，磁性材料为NiFe合金；步骤S4中，第三介质材料为TaN。

4.根据权利要求2所述的高灵敏度磁传感装置的制备方法，其特征在于：

所述制备方法还包括：

步骤S5、通过光刻与刻蚀工艺，形成磁传感器单元图形；

步骤S6、沉积第四层介质层；

步骤S7、通过光刻与刻蚀工艺，将所需要的与电极层连接的部分打开，刻蚀停在缓冲层上，然后沉积金属层。

5.一种高灵敏度磁传感装置，其特征在于，所述磁传感装置包括依次设置的：第一介质层、第二介质层、磁性材料层、第三介质层；

所述第一介质层设置于晶圆片上，第一介质层的介质材料为SiN；所述第二介质层的厚度小于10nm，第一介质层的介质材料为含Ti材料或含Ta材料；所述磁性材料层的磁性材料为NiFe合金；第三介质层的介质材料为TaN；

所述磁传感装置还包括：电极层、导磁单元；所述磁性材料层包括若干磁性材料单元，电极层包括若干列电极组，每组电极组包括若干第一电极，磁性材料单元上排列对应的电极组；

所述第一电极靠近导磁单元设置，所述第一电极的宽度小于与该电极对应的磁性材料单元宽度的70％，减少磁性材料单元远离导磁单元一侧的电流密度，将远离导磁单元一侧的无效电流收集到靠近导磁单元一侧，使得靠近导磁单元的有效区域内的电流密度得到提高，从而增强Z轴传感器的灵敏度；

所述磁性材料单元上两个相邻的第一电极之间设有第三电极；所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；所述第三电极用以在靠近导磁单元一侧将更多电流偏转到设定偏转角度，增加对感应Z轴信号的有效电流；

所述磁性材料单元上还设有若干第二电极；第二电极设置于第一电极的一侧，靠近磁性材料单元的第二侧设置，即设置于远离导磁单元的一侧；所述第二电极用以收集第一电极靠近磁性材料单元的第二侧处的无效电流，而后将收集到的电流输送至对应的两个第一电极之间；

所述磁性材料单元上设有若干第三电极；所述第三电极设置于两个相邻的第一电极之间；两个相邻的第一电极之间设有一个及以上的第三电极；所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；所述第三电极用以收集第二电极输送的电流，而后将电流输送至对应的第一电极之间；所述第三电极还用以收集其一侧的第一电极输送的电流，将收集到的电流输送至其另一侧的第一电极；

所述磁传感装置包括第三方向磁传感部件，该第三方向磁传感部件包括：

-基底，其表面开有沟槽；

-导磁单元，其主体部分设置于沟槽内，并有部分露出沟槽至基底表面，用以收集第三方向的磁场信号，并将该磁场信号输出；

-感应单元，设置于所述基底表面上，用以接收所述导磁单元输出的第三方向的磁信号，并根据该磁信号测量出第三方向对应的磁场强度及磁场方向；

所述导磁单元的主体部分与基底表面的夹角为45°到90°；所述感应单元贴紧基底表面设置，与基底表面平行；所述感应单元是与基底表面平行的磁传感器，和基底表面平行的第一方向、第二方向对应的磁传感器一起，组成三维磁传感器的一部分；所述导磁单元及感应单元均含有磁材料层；所述磁材料层的磁材料为各项异性磁阻AMR材料，或为巨磁阻GMR材料，或为隧道磁阻TMR材料。

6.一种高灵敏度磁传感装置，其特征在于，所述磁传感装置包括依次设置的第一介质层、第二介质层、磁性材料层、第三介质层；第一介质层为绝缘层，第二介质层为金属层。

7.根据权利要求6所述的高灵敏度磁传感装置，其特征在于：

所述磁传感装置还包括：电极层、导磁单元；

所述磁性材料层包括若干磁性材料单元，电极层包括若干列电极组，每组电极组包括若干第一电极，磁性材料单元上排列对应的电极组；

所述第一电极靠近导磁单元设置，所述第一电极的宽度小于与该电极对应的磁性材料单元宽度的70％，减少磁性材料单元远离导磁单元一侧的电流密度，将远离导磁单元一侧的无效电流收集到靠近导磁单元一侧，使得靠近导磁单元的有效区域内的电流密度得到提高，从而增强Z轴传感器的灵敏度。

8.根据权利要求7所述的高灵敏度磁传感装置，其特征在于：

所述磁性材料单元上两个相邻的第一电极之间设有第三电极；

所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；

所述第三电极用以在靠近导磁单元一侧将更多电流偏转到设定偏转角度，增加对感应Z轴信号的有效电流。

9.根据权利要求6所述的高灵敏度磁传感装置，其特征在于：

所述磁性材料单元上还设有若干第二电极；

第二电极设置于第一电极的一侧，靠近磁性材料单元的第二侧设置，即设置于远离导磁单元的一侧；

所述第二电极用以收集第一电极靠近磁性材料单元的第二侧处的无效电流，而后将收集到的电流输送至对应的两个第一电极之间。

10.根据权利要求9所述的高灵敏度磁传感装置，其特征在于：

所述磁性材料单元上设有若干第三电极；

所述第三电极设置于两个相邻的第一电极之间；两个相邻的第一电极之间设有一个及以上的第三电极；

所述第一电极、第三电极均靠近磁性材料单元的第一侧设置，即靠近导磁单元的一侧设置；

所述第三电极用以收集第二电极输送的电流，而后将电流输送至对应的第一电极之间；

所述第三电极还用以收集其一侧的第一电极输送的电流，将收集到的电流输送至其另一侧的第一电极。