[发明专利]一种各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺，属于电子产品制备技术领域。 

背景技术

由于消费电子产品如手机、电子罗盘的出现，以及汽车电子及物联网的兴起，使得磁阻传感器的需求日益增加。在磁阻传感器芯片中，通常是在电路的晶元上制备敏感薄膜，该磁阻传感器实现智能芯片实现信息传感和信号处理的集成，在制备敏感层薄膜的时候，由于图形化的需求，通常采用干法或湿法刻蚀工艺，其具体步骤基本如下：首先，在缓冲层/坡莫合金/保护层多层膜上涂敷光刻胶，利用光刻技术得到具有与各向异性磁电阻效应(AMR)电阻条图形对应的光刻胶图形，接着，将光刻胶图形作为掩膜，利用离子束刻蚀(IBE)、反应离子刻蚀(RIE)等干法刻蚀Ta/NiFe/Ta多层膜，或者利用能与钽、坡莫合金(NiFe)发生反应的溶液(例如：一种Ta腐蚀液为K₂CrO₇+ NaOH+ C₄H₄O₆KNa+ H₂O，一种NiFe合金的腐蚀液为HNO3+HCl+CH3COOH+H2O) 湿法腐蚀Ta/NiFe/Ta多层膜，最后除去光刻胶，以得到各向异性磁电阻效应(AMR)电阻条，虽然离子束刻蚀(IBE)制备出的各向异性磁电阻效应(AMR)电阻条图形质量比较好，但大面积刻蚀速率均匀的离子束源制作困难，而且IBE对不同材料刻蚀速度的选择性不高，采用离子束刻蚀(IBE)制备各向异性磁电阻效应(AMR)电阻条时必然过刻，对基片造成损伤，此问题在刻蚀大面积基片时更为突出。反应离子刻蚀(RIE)对不同材料的选择性比离子束刻蚀(IBE)高，但很难找到合适的反应气体来刻蚀坡莫合金，并且工艺复杂，工艺参数较多；可移植性低，不同的材料，不同的刻蚀要求需要不同的刻蚀原料及工艺方法，前期投入大，成本高。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺，该方法通过使用剥离工艺及射频（直流）磁控溅射沉积功能膜，使得该工艺对材料的选择性降低，适合制备多种不同膜层材料的敏感单元，降低产品生产成本，以解决目前现有的技术问题。 

本发明的技术方案 

一种各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺，通过光刻胶在晶圆表面预留相应图形化敏感单元槽径，采用射频或直流磁控溅射把功能膜沉积在图形化敏感单元槽径内，然后用剥离工艺实现功能膜周围光刻胶的剥离。

前述的各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺中，具体制备工艺过程如下：晶圆清洗—晶圆烘烤—晶圆表面均匀涂胶—曝光及显影—功能薄膜沉积—光刻胶的剥离。 

前述的各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺中，所述清洗方法用容器装入适量的丙酮、无水乙醇、软化水，先把晶圆放入丙酮中，在超声波清洗机种清洗10分钟，然后拿出放入无水乙醇中浸泡完全，最后放入软化水中，把无水乙醇清洗掉，然后用氮气高压枪把晶圆吹干。 

前述的各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺中，所述功能薄膜沉方法为将曝光及显影后的晶圆放入真空腔体内并充入氩气。该氩气的纯度为99.999%以上，气压为0.2 Pa～0.8Pa，缓冲层采用脉冲射频作为溅射电源在常温下进行沉积，然后采用射频或直流溅射沉积NiFe层，最后沉积覆盖层。 

前述的各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺中，在脉冲射频作为溅射电源时，溅射时间50 s～90s,功率80 W～150W，脉冲宽度为30%～60% 。 

前述的各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺中，缓冲层的沉积速率为2～8nm/min。 

前述的各向异性磁阻芯片的剥离法制备工艺中，光刻胶的剥离工艺为用不侵蚀金属膜层的溶剂去除光刻胶，采用酒精和丙酮溶液。将晶圆在丙酮溶液中侵泡，并辅助超声处理。