[发明专利]磁场传感器

权利要求书

1.一种磁阻MR传感器装置，包括在相同半导体晶片上形成的MR传感器和集成电路，其中所述装置包括：

金属层(64)，所述金属层被图案化，以限定至少第一和第二接触区(64a，64b)；

第一金属连接插头(62)，从所述金属层的第一和第二接触区(64a，64b)向下延伸，用于实现与集成电路的端子的接触；

磁阻材料层(70)，位于所述金属层上面并且通过电介质层被分离，所述磁阻材料层限定了包括至少一个MR元件(73)的MR元件装置；

第二金属连接插头(66)，从所述金属层的第一和第二接触区(64a，64b)向上延伸至所述MR元件装置的末端。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述MR元件装置包括至少两个MR传感器元件(73)，并且所述金属层(64)还包括至少一个互连区(80)，用于连接MR传感器元件，并且其中第二金属连接插头(66)也从所述金属层的所述至少一个互连区(80)向上延伸至要连接的MR元件的末端。

3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中所述金属层(64)还被图案化以限定理发柱导线，并且所述第二金属连接插头还包括从所述理发柱导线向上延伸至MR元件装置的插头。

4.根据任一前述权利要求所述的传感器装置，其中所述集成电路包括CMOS电路。

5.根据权利要求4所述的传感器装置，其中所述金属层(64)包括CMOS顶部金属层。

6.根据任一前述权利要求所述的传感器装置，其中所述第一和第二插头(62，66)包括钨或者铜。

7.根据任一前述权利要求所述的传感器装置，其中所述插头(62，66)具有100至500nm的直径，并且被配置为间距小于所述直径的两倍的阵列。

8.根据任一前述权利要求所述的传感器装置，还包括在所述金属层中形成的线圈。

9.一种形成磁阻MR传感器装置的方法，所述磁阻传感器装置包括在相同的半导体晶片上形成的MR传感器和集成电路，其中所述方法包括：

在制造所述集成电路期间，

对金属层(64)进行图案化，以限定至少第一和第二接触区(64a，64b)；

形成第一金属连接插头(62)，从所述金属层的第一和第二接触区(64a，64b)向下延伸，用于实现与集成电路的端子的接触；以及

形成第二金属连接插头(66)，从所述金属层的第一和第二接触区向上延伸；以及

形成在所述金属层上面并且通过电介质层(65)而被分离的磁阻材料层(70)，对所述磁阻材料层层进行图案化，以限定包括至少一个MR元件(73)的MR元件装置，其中所述MR元件装置与第二金属连接插头(66)连接。

10.根据权利要求9所述的方法，其中对所述磁阻材料层进行图案化以形成所述MR元件装置包括：形成至少两个MR传感器元件(73)，

其中对所述金属层进行图案化包括：形成用于连接所述MR传感器元件的至少一个互连区(80)，

其中第二金属连接插头(66)形成为从所述金属层的至少一个互连区(80)向上延伸至要连接的MR元件(73)的末端。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中对所述金属层(64)进行图案化也限定了理发柱导线，并且其中所述第二金属连接插头(66)还包括从所述理发柱导线向上延伸至所述MR元件装置的插头。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中用CMOS工艺形成所述集成电路。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中第一和第二插头(62，66)包括钨或者铜。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，还包括：在所述金属层中形成线圈。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，还包括：在形成所述磁阻材料层之前的化学机械平面化步骤，用于在第二插头的表面处提供平面顶部接触。