技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁阻組件及其制造方法，尤其是異向性磁阻組件及其制造方法。

背景技術(shù)

磁阻組件中所包括的磁阻材料可因應(yīng)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度之變化而改變其電阻值，目前大量地應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品、汽車(chē)、馬達(dá)、通訊產(chǎn)品中。常見(jiàn)的磁阻材料可依其作用方式的差異以及靈敏度的不同而分為異向性磁阻(anisotropicmagnetoresistance，AMR)、巨磁阻(giantmagnetoresistance，GMR)及穿隧磁阻(tunnelingmagnetoresistance，TMR)等類(lèi)型。

具體而言，磁阻材料的電阻值會(huì)取決于磁阻材料中的電流方向與外加磁場(chǎng)的方向之間的夾角。當(dāng)電流方向與外加磁場(chǎng)的方向平行時(shí)，磁阻材料的電阻值為最大值；當(dāng)外加磁場(chǎng)的方向偏離電流方向時(shí)，磁阻材料的電阻值減小；當(dāng)電流方向與外加磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，磁阻材料的電阻值為最小值。

為了達(dá)到較佳的敏感度，一般期望磁阻材料的電阻值對(duì)外加磁場(chǎng)的方向的變化有線(xiàn)性的反應(yīng)。線(xiàn)性的電阻值反應(yīng)可借由在磁阻材料上形成螺旋狀的長(zhǎng)條導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(barberpole)來(lái)達(dá)成。此種螺旋狀的長(zhǎng)條導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通常是由鋁或金所構(gòu)成，其延伸方向與磁阻材料的延伸方向約略呈45度，用來(lái)分流磁阻材料中的電流并改變電流的流動(dòng)方向。

磁阻材料與螺旋狀長(zhǎng)條導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的幾何形狀、相對(duì)配置、尺寸、材料不但會(huì)影響到磁阻組件的效能也會(huì)影響到制程的復(fù)雜度。業(yè)界中一直期望能有一種磁阻組件及其制造方法能夠從簡(jiǎn)單及低成本的制程制造出效能優(yōu)化的磁阻組件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供一種異向性磁阻組件，尤其是由簡(jiǎn)單及低成本的制造方法所制得的優(yōu)異磁阻組件。

本發(fā)明提供一種異向性磁阻組件，其包括基板、內(nèi)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)與磁阻材料層。內(nèi)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)是位于該基板上且包括多個(gè)金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層，磁阻材料層是位于該內(nèi)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)上方，其中該多個(gè)金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層中的最上層金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層包括一導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)，此導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)未經(jīng)由導(dǎo)電性插塞而與該磁阻材料層實(shí)體連接。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該磁阻材料層的上方已無(wú)任何金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)但可能會(huì)設(shè)有選擇性的重布線(xiàn)層(RDL)，該磁阻材料層上設(shè)有選擇性的硬屏蔽層及護(hù)層，該磁阻材料層的正下方可選擇性地設(shè)有主動(dòng)組件。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該最上層的金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層更包括一焊墊且其是實(shí)質(zhì)上由銅或鎢或鋁所構(gòu)成。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該多個(gè)內(nèi)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)更包括位于該磁阻層下方的設(shè)定/重設(shè)定、補(bǔ)償及/或內(nèi)建自我測(cè)試電路。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)與該磁阻層之界面處的高度落差是小于500埃。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)是嵌于一金屬層間介電層(Inter-metaldielectriclayer)中且該導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)的上主要表面與該金屬層間介電層之上主要表面之間的段差(kink)是小于100本發(fā)明更提供一種異向性磁阻組件的制造方法。在此方法中先提供基板，然后于該基板上方形成內(nèi)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)，該內(nèi)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層，該多個(gè)金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層中最上層的金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層包括一導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)，最后于該內(nèi)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)上方形成磁阻層以使該磁阻層未經(jīng)過(guò)導(dǎo)電插塞而實(shí)體連接該導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該制造方法更包括在形成該磁阻層之前對(duì)該最上層的金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層進(jìn)行選擇性的化學(xué)機(jī)械研磨及/或表面處理及/或退火以增加其平坦度并減少其粗糙程度。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)是經(jīng)由銅或鎢的金屬鑲嵌制程所形成。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該導(dǎo)電性分流結(jié)構(gòu)是經(jīng)由圖案化鋁金屬所形成。

在現(xiàn)有的制造流程中，由于先在基板上形成磁阻材料層然后才形成金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層，所有磁阻材料層中的鐵、鈷、鎳等磁性物質(zhì)會(huì)造成后續(xù)內(nèi)聯(lián)機(jī)制程期間機(jī)臺(tái)的金屬污染以及影響前段主動(dòng)組件如晶體管等的表現(xiàn)。除此之外，在現(xiàn)有的制造流程中，由于金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層是在形成磁阻材料層后才形成，形成金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)層時(shí)所用的制程如沈積、蝕刻或黃光制程等、所用的制程材料如化學(xué)前驅(qū)物、有機(jī)溶劑、光阻、電漿等、所用的制程參數(shù)如過(guò)高的溫度、壓力等都有可能會(huì)影響到磁阻組件的可靠度。