专利名称：穿隧式磁阻传感器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于ー种穿隧式磁阻传感器，且特别是关于ー种平面穿隧式磁阻传感器。
背景技术：
近年来，磁阻元件的应用主要分为两种，一种是磁性随机存取内存(MagneticRandom Access Memory, MRAM),另一种则是磁阻传感器(magnetoresistance sensor)。以磁阻传感器为例，其可应用于电子罗盘中，用以精细侦测地球磁场的变化；或是应用于机械装置之中，用以监测线性或角度位移。而且，为提高装置的灵敏度，目前多以穿隧式磁阻(Tunneling Magnetoresistance, TMR)元件来取代以往常用的巨磁阻(GiantMagnetoresistance, GMR)兀件。
在使用穿隧式磁阻机制的现有磁阻传感器中，穿隧式磁阻元件与上、下电极均以绝缘层相隔，并透过接触插塞(plug)而电性连接至上电极及下电极。也就是说，电流会以垂直穿隧式磁阻元件的表面的方向在上电极与下电极之间流动，形成所谓的垂直穿隧式(Current-Perpendicular-to Plane Tunneling, CPPT)磁阻传感器。然而，在垂直穿隧式磁阻传感器的制作过程中，由于穿隧式磁阻元件的上、下层均需形成有金属层作为电极，制程上较为繁杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供ー种穿隧式磁阻传感器，其制程简单，因此可降低成本。本发明的再一目的是提供ー种穿隧式磁阻传感器，以提高感测灵敏度。本发明提出ー种穿隧式磁阻传感器，包括基板、绝缘层、穿隧磁阻元件以及第ー电极阵列。绝缘层是配置于基板上方，穿隧磁阻元件是嵌于绝缘层中。第一电极阵列包括多个第一电极，且这些第一电极是彼此间隔地排列在绝缘层上方，并分别电性连接至穿隧磁阻元件。在本发明的一实施例中，上述的穿隧磁阻元件包括多个磁穿隧接面(magnetictunneling junction, MTJ)单元,彼此间_地排列于上述的绝缘层中，各磁穿隧接面单元分别电性连接至两相邻的第一电极。在本发明的一实施例中，上述的绝缘层具有多个第一开ロ，各磁穿隧接面単元分别填于其所对应的第一开口内，且这些第一电极系直接与这些磁穿隧接面单元电性接触。在本发明的一实施例中，上述的穿隧式磁阻传感器更包括多个第一接触插塞，配置于绝缘层内而电性连接于上述这些第一电极与上述这些磁穿隧接面単元之间。在本发明的一实施例中，上述绝缘层具有第一开ロ，且上述的穿隧磁阻元件为条状磁穿隧接面単元，并填于绝缘层的第一开ロ内，而这些第一电极系直接与条状磁穿隧接面单元电性接触。
在本发明的一实施例中，上述的穿隧式磁阻传感器更包括多个第一接触插塞，配置于绝缘层中，而穿隧磁阻元件为条状磁穿隧接面単元，各第一接触插塞系电性连接于条状磁穿隧接面单元与其所对应的第一电极之间。在本发明的一实施例中，上述的穿隧磁阻元件包括钉扎层(pinned layer)、自由层(free layer)以及穿隧层(tunnel barrier)。穿隧层是配置于自由层与钉扎层之间，自由层可配置于钉扎层上方或下方。本发明还提出ー种穿隧式磁阻传感器，包括基板、绝缘层、第一电极阵列以及穿隧磁阻元件。绝缘层是配置于基板上方，第一电极阵列包括多个第一电极，且这些第一电极是彼此间隔地嵌于绝缘层中。穿隧磁阻元件则是配置在第一电极阵列上方，并电性连接至此第一电极阵列。在本发明的一实施例中，上述的穿隧磁阻元件包括多个磁穿隧接面单元，彼此间隔地排列于绝缘层上，且各磁穿隧接面単元分别电性连接至两相邻的第一电极。 在本发明的一实施例中，上述的绝缘层具有多个第一开ロ，各第一电极分别填于其所对应的第一开口内，且各磁穿隧接面単元系直接与其所对应的两相邻的第一电极电性接触。在本发明的一实施例中，上述的穿隧式磁阻传感器更包括多个第一接触插塞，配置于绝缘层内，并分别电性连接于其所对应的第一电极与磁穿隧接面単元之间。在本发明的一实施例中，上述的穿隧磁阻元件为条状磁穿隧接面单元，且上述的绝缘层具有多个第一开ロ，各第一电极分别填于其所对应的第一开ロ内，而条状磁穿隧接面単元系配置于绝缘层上而直接与上述这些第一电极电性接触。在本发明的一实施例中，上述的穿隧式磁阻传感器更包括一第二电极阵列，排列于条状磁穿隧接面単元上方。此第二电极阵列包括多个第二电极，且这些第二电极系与上述第一电极彼此交错，并电性连接至条状磁穿隧接面単元。在本发明的一实施例中，上述的穿隧式磁阻传感器更包括多个第一接触插塞，配置于绝缘层内。而穿隧磁阻元件为条状磁穿隧接面単元，且各第一电极分别通过两个相邻的第一接触插塞而电性连接至条状磁穿隧接面単元。在本发明的一实施例中，上述的穿隧式磁阻传感器更包括第二电极阵列以及多个第二接触插塞，其中第二电极阵列是配置于绝缘层上，并包括多个第二电极，且条状磁穿隧接面単元配置于绝缘层中并位于第一电极阵列与第二电极阵列之间。上述这些第二接触插塞则是配置于绝缘层内，并且分别电性连接于其所对应的第二电极与条状磁穿隧接面単元之间。其中，各第二电极分别通过两个相邻的第二接触插塞而电性连接至条状磁穿隧接面单元。在本发明的一实施例中，上述的穿隧磁阻元件包括自由层、钉扎层以及穿隧层。穿隧层是配置于自由层与钉扎层之间，钉扎层可配置于自由层上方或下方。本发明的穿隧式磁阻传感器系将电极配置于同一层，也就是说，仅需一道制程即可完成电性连接至穿隧磁阻元件的电极。因此，本发明的平面穿隧式磁阻传感器与现有的垂直穿隧式磁阻传感器相较之下，不但具有较为简单的制程，更可以因此节省制作成本。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图I绘示为本发明的一实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图2绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图3绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。
图4绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图5绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图6绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图7绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图8绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图9绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。图10绘示为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的穿隧式磁阻传感器其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。图I为本发明的一实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。请參照图1，穿隧式磁阻传感器100包括基板110、绝缘层120、电极阵列130以及穿隧磁阻元件140。基板110可为表层覆盖绝缘材料的硅基板或是具有前段逻辑晶体管元件的硅芯片。绝缘层120是配置于基板110上方，穿隧磁阻元件140是嵌于绝缘层120中，且在本实施例中，穿隧磁阻元件140包括多个彼此间_地排列的磁穿隧接面(Magnetic Tunneling Junction, MTJ)单元150。具体来说，本实施例的穿隧式磁阻传感器100的制程例如是先在基板110上形成下层绝缘层，接着于下层绝缘层上方形成多个磁穿隧接面単元150，然后在形成上层绝缘层覆盖磁穿隧接面単元150后，以化学机械研磨法将上层绝缘层的上表面平坦化，而在由上层绝缘层与下层绝缘层堆叠而成的绝缘层120中形成暴露磁穿隧接面単元150的多个开ロ122。电极阵列130则包括多个电极132，且这些电极132是彼此间隔地排列于绝缘层120上方，并分别电性连接至这些磁穿隧接面单元150。在本实施例中，电极132的材质例如是铝或铜。详细来说，相邻的两个电极132是电性连接至同一个磁穿隧接面単元150。而且，以本实施例来说，这些磁穿隧接面単元150是分别形成于ー个开ロ 122内，且各电极132是与这些磁穿隧接面単元150交错排列地配置于绝缘层120上，而直接与其所对应的磁穿隧接面单元150电性接触。值得ー提的是，电极132的延伸方向与磁穿隧接面单元150的延伸方向之间的角度例如是介于O度至90度之间，以改变电流通过磁穿隧接面单元150内部的方向，进而提高穿隧式磁阻传感器100的灵敏度。另外,熟习此技艺者应该知道,这些电极132是透过内联机(interconnection)或其它方式而与其它电路电性连接，为使图式较为简洁易懂，图I并未绘示出电极132与其它电路之间的连接关系。请继续參照图I，本实施例的磁穿隧接面单元150主要是由钉扎层(pinnedlayer) 153、自由层(free layer) 155 以及穿隧层(tunnel barrier) 154 所构成。穿隧层154是配置于钉扎层153与自由层155之间。进ー步来说,本实施例的磁穿隧接面单元150还可以包括晶种层(seed layer)151、偏压层(exchange bias layer) 152 以及硬屏罩层(hard mask) 156,且晶种层 151、偏压层152、钉扎层153、穿隧层154、自由层155以及硬屏罩层156依序堆叠在绝缘层120上。在其它实施例中，亦可采用晶种层151、自由层155、穿隧层154、钉扎层153、偏压层152、硬屏罩层156的堆叠顺序。承上述，晶种子层151是用以使后续所形成的膜层具有较佳的织构(texture)与优选晶格方向(preferred orientation)。偏压层152是用以固定钉扎层153的磁化方向， 其主要是由反铁磁(anti-ferromagnetic)材料所构成。钉扎层153与自由层155主要是由铁磁(ferromagnetic)材料所构成,例如铁、钴、镍为主的单一元素层、合金层或复合层。其中钉扎层153受偏压层作用具有固定的磁化方向；而自由层155的磁化方向易受外加磁场的影响而改变，与钉扎层153的磁化方向形成夹角上的变化。穿隧层154对不同状态的自旋电子有很高的分辨率，其材质例如是氧化铝或氧化镁。硬屏罩层156则是由金属材料所构成，在蚀刻磁性材料的过程中提供较高的蚀刻选择比。根据平面穿遂原理(Current-In-Plane Tunneling, CIPT),在适当的磁穿隧接面単元150长度下，当电流I从电极阵列130中的其中一个电极132流出时，一部份电流(平行分流11)会沿着硬屏罩层156与自由层155平面传递至与此磁穿隧接面単元150电性接触的另ー个电极132，而另一部份电流(穿隧分流12)会倾向形成一井联路径以降低整体电阻。此ー并联路径经由与此电极132电性接触的磁穿隧接面単元150的硬屏罩层156与自由层155，通过穿隧层154，并在晶种层151、偏压层152与钉扎层153内流动，然后再通过穿隧层154、自由层155与硬屏罩层156，而流至与此磁穿隧接面単元150电性接触的另ー个电极132。换言之，在本实施例的穿隧式磁阻传感器100中，电流I的流动方向是平行于磁穿隧接面単元150的平面144，且电流I流入与流出的电极132皆在磁穿隧接面単元150的同一侧。也就是说，穿隧式磁阻传感器100为平面穿遂式(CIPT)的磁阻传感器。需要注意的是，虽然本实施例的电极132是直接与磁穿隧接面単元150电性接触，但本发明并不限于此。图2为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。以下仅针对本实施例前述实施例的相异处加以说明。请參照图2，穿隧式磁阻传感器200与图I的穿隧式磁阻传感器100的相异处在于穿隧式磁阻传感器200还包括多个接触插塞160，而这些接触插塞160是分别形成于绝缘层120中而与对应的磁穿隧接面単元150电性连接。电极阵列130中的各个电极132则是分别配置于其所对应的接触插塞160之上，以便于透过接触插塞160与其所对应的磁穿隧接面单元150电性连接。值得ー提的是，本实施例是在形成绝缘层120的多个接触窗开ロ 162后，先在这些接触窗开ロ 162内填入ー层金属层(例如钨)以作为接触插塞160，之后再于绝缘层120上形成电极阵列130。此外，也可以在形成接触窗开ロ 162后，以同一层金属层(例如铝)同时作为接触插塞160与电极132，其详细制程与目前常见的内联机制程相同或相似，此处不再赘述。
更特别的是，各磁穿隧接面单元150的磁阻变化率(Magnetoresistance ratio,MR ratio)与其所电性连接的两电极132之间的距离有关，有一合适的距离范围，若两电极132之间的距离太小或太大都会造成磁阻变化率的下降。另ー方面，磁穿隧接面単元150的尺寸与长宽比则会影响自由层155翻转场(switching field)的大小,尺寸越小加上长宽比越小，则此磁穿隧接面単元150的自由层155需要较高的磁场才能翻转，因而降低感测灵敏度。因此，为降低翻转场大小以提升感测灵敏度，可以增加磁穿隧接面単元的尺寸与长宽比。本发明在另ー实施例中，例如是利用单一条状磁穿隧接面単元作为穿隧式磁阻传感器300的穿隧磁阻元件340来降低翻转磁场，如图3及图4所示。根据平面穿遂原理(CIPT)原理，若电极阵列130只有两个电极132连接于单一条状磁穿隧磁阻元件340两端，则电极距离太大会使穿隧磁阻变化率(TMR ratio)大幅下降，其原因在于垂直通过穿隧层154的电阻变化量远小于平面传导电阻的缘故。为了增加穿隧电阻的贡献比例，可以增加多个电极132与磁穿隧磁阻元件340电性连接，进而增加电流通过穿隧层154的次数,达到多重穿隧(multiple tunneling)的效果，以提升穿隧磁阻变化率。 如此ー来，即可在降低其磁场翻转磁场门坎值的同时，亦提高磁穿隧磁阻元件340的磁阻变化率，以提高穿隧式磁阻传感器300感测灵敏度。需要注意的是，本发明并不将穿隧磁阻元件340限定为长条状，其也可以呈不规则的条状。同样地，穿隧磁阻元件340与电极阵列130之间可以是直接电性接触(如图3所示)，也可以是透过接触插塞160而电性连接于彼此(如图4所示)。图5为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。请參照图5，穿隧式磁阻传感器500包括基板110、绝缘层120、电极阵列530以及穿隧磁阻元件540。基板110可为表层覆盖绝缘材料的硅基板或是具有前段逻辑晶体管元件的硅芯片。绝缘层120是配置于基板110上方，且本实施例的绝缘层120例如是具有多个开ロ 124。电极阵列530包括多个电极532，且这些电极532是彼此间隔地嵌于绝缘层120中，而各个开ロ 124即是分别暴露出其所对应的电极532。具体来说，本实施例例如是利用微影及蚀刻或其它方式，对绝缘层120进行图案化制程，以形成这些开ロ 124。接着以大马士革镶嵌(damascene)制程分别在各开ロ 124内填入金属材料如钨或铜，以作为电极532。如同前述实施例的电极132，本实施例的这些电极532也是透过内联机或其它方式而与其它电路电性连接，为使图式较为简洁易懂，图5并未绘示出电极532与其它电路之间的连接关系。请继续參照图5，穿隧磁阻元件540是配置在电极阵列530上方，并电性连接至此电极阵列530。而且，本实施例的穿隧磁阻元件540包括多个磁穿隧接面単元550，每个磁穿隧接面単元550分别电性连接至两个相邻的电极532。特别的是，本实施例的磁穿隧接面単元550是形成于绝缘层120上而直接与电极532电性接触。详细来说，本实施例的磁穿隧接面単元550主要是由自由层552、钉扎层554以及穿隧层553所构成。穿隧层553是配置于自由层552与钉扎层554之间。进ー步来说，本实施例的磁穿隧接面単元550还可以包括晶种层551、偏压层555以及硬屏罩层556，且晶种层551、自由层552、穿隧层553、钉扎层554、偏压层555以及硬屏罩层556依序堆叠在绝缘层120上(亦可采用晶种层551、偏压层555、钉扎层554、穿隧层553、自由层552以及硬屏罩层556的堆叠顺序)，并与对应的电极532电性接触。在此，本实施例的晶种层551、自由层552、穿隧层553、钉扎层554、偏压层555以及硬屏罩层556分别与前述实施例的晶种层151、偏压层152、钉扎层153、穿隧层154、自由层155以及硬屏罩层156相同或相似，其材质特性请參考前文的说明。承上所述，根据平面穿遂原理，在适当的磁穿隧接面単元150长度下，当电流I从电极阵列530中的其中一个电极532流出时，一部份电流(平行分流II)会沿着晶种层551与自由层552平面传递至与此磁穿隧接面単元550电性接触的另ー个电极532，而另一部份电流(穿隧分流12)会倾向形成一井联路径以降低整体电阻。此ー并联路径经由与此电极532电性接触的磁穿隧接面单元550的晶种层551与自由层552，通过穿隧层553，并在钉扎层554、偏压层555及硬屏罩层556内流动，然后再通过穿隧层553、自由层552与晶种层551，而流至与此磁穿隧结550电性接触的另ー个电极532。换言之，在本实施例的穿隧 式磁阻传感器500中，电流I的流动方向是平行于磁穿隧接面単元550的平面550a，且电流I流入与流出的电极532皆在磁穿隧接面単元550的同一侧。也就是说，穿隧式磁阻传感器500为平面穿遂式(CIPT)的磁阻传感器。而且，由图5可知，本实施例的穿隧式磁阻传感器500的穿隧磁阻元件540是配置于电极阵列530的上方，且在形成穿隧磁阻元件540后，无须再形成其它金属层，因此可避免穿隧磁阻元件540在金属层的制程中因热能累积、应カ或接ロ扩散等问题的影响而造成效能下降甚至损坏。虽然图5所示的电极阵列530是与穿隧磁阻元件540直接电性接触，但本发明不限于此。在其它实施例中，如图6所示，穿隧磁阻元件540也可以是透过接触插塞170而与电极阵列530电性连接。此外，为增加磁穿隧磁阻元件的磁阻变化率，并同时降低磁场翻转磁场门坎值，以提高穿隧式磁阻传感器的灵敏度，如图7及图8所示，也可以以单一条状的磁穿隧接面単元来取代图5的多个磁穿隧接面単元550，作为穿隧式磁阻传感器700的穿隧磁阻元件740。在图7及图8所示的穿隧式磁阻传感器700中，穿隧磁阻元件740是配置于绝缘层120上方，电极阵列530则是嵌于绝缘层120中，其余则分别与图3及图4的穿隧式磁阻传感器300相同或相似,此处不再赘述。图9为本发明的另ー实施例中穿隧式磁阻传感器的部分剖面示意图。请參照图9，穿隧式磁阻传感器900是以单一的条状磁穿隧接面単元作为穿隧磁阻元件740，与前述实施例的不同处在于穿隧磁阻元件740的上方与下方分别配置有电极阵列130与电极阵列530。详细来说，电极阵列530包括多个电极532，配置于绝缘层120的开ロ 124内。电极阵列130则包括多个电极132，配置于磁穿隧磁阻元件740上方，且这些电极132是与电极532交错排列。除了穿隧磁阻元件740最两端的电极532与内联机或其它电路电性连接之夕卜，其余配置于穿隧磁阻元件740上下的电极132与电极532，仅与穿隧磁阻元件740电性连接。在本实施例中，穿隧磁阻元件740是配置于电极阵列530上方，电极阵列130则是配置于穿隧磁阻元件740上方，且只有电极阵列530透过内联机或其它方式与其它电路电性连接，电极阵列130则未以任何方式与其它电路电性连接。但本发明并不限于此，在其它实施例中，也可以是电极阵列130透过内联机或其它方式与其它电路电性连接，电极阵列530则未以任何方式与其它电路电性连接。另ー方面，本发明的穿隧磁阻元件740是直接与电极阵列130及电极阵列530电性接触，但在另一实施例中，如图10所示，穿隧式磁阻传感器1000也可以包括多个接触插塞160与多个接触插塞170。接触插塞160是形成于绝缘层120中，并电性连接于电极阵列130与穿隧磁阻元件740之间。接触插塞170同样是形成于绝缘层120内，并电性连接至电极532与穿隧磁阻元件740之间。也就是说，穿隧磁阻元件740之间是透过接触插塞160而电性连接至电极阵列130，并透过接触插塞170而与电极阵列530电性连接。综上所述，本发明的穿隧式磁阻传感器系将电极配置于同一层，也就是说，仅需一道制程即可完成电性连接至穿隧磁阻元件的电极。因此，本发明的平面穿隧式磁阻传感器与现有的垂直穿隧式磁阻传感器相较之下，不但具有较为简单的制程，更可以因此节省制作成本。而且，在本发明的一实施例中，电极是配置于穿隧磁阻元件的下方。換言之，在形成穿隧磁阻元件后即无须再进行任何金属层的制程，因此可避免在制程中因热累积、应力、接ロ扩散等问题而对磁穿隧元件的效能造成不良的影响。 此外，本发明的穿隧式磁阻传感器还可以将单个条状磁穿隧接面単元与多个电极连接，一方面降低穿隧式磁阻传感器的翻转磁场，另一方面透过电极配置造成的多重穿隧效应同时增加磁阻变化率，进而提高穿隧式磁阻传感器的灵敏度。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述掲示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.ー种穿隧式磁阻传感器，其特征在于，包括 一基板； 一绝缘层，配置于该基板上方； 一穿隧磁阻元件，嵌于该绝缘层中；以及 一第一电极阵列，包括多个第一电极，该些第一电极彼此间隔地排列于该绝缘层上方，并分别电性连接至该穿隧磁阻元件。
2.如权利要求I所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，该穿隧磁阻元件包括多个磁穿隧接面単元，彼此间隔地排列于该绝缘层中，且各该磁穿隧接面単元分别电性连接至两相邻的该些第一电极。
3.如权利要求2所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，该绝缘层具有多个第一开ロ，且各该磁穿隧接面単元分别填于其所对应的该第一开口内，而该些第一电极系直接与该些磁穿隧接面单元电性接触。
4.如权利要求2所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，更包括多个第一接触插塞，配置于该绝缘层内而电性连接于该些第一电极与该些磁穿隧接面単元之间。
5.如权利要求I所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，该穿隧磁阻元件为一条状磁穿隧接面単元，且该绝缘层具有一第一开ロ，该条状磁穿隧接面単元填于该第一开口内，而该些第一电极系配置于该绝缘层上而直接与该条状磁穿隧接面单元电性接触。
6.如权利要求I所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，更包括多个第一接触插塞，配置于该绝缘层中，而该穿隧磁阻元件为一条状磁穿隧接面単元，各该第一接触插塞系电性连接于该条状磁穿隧接面単元与其所对应的该第一电极之间。
7.如权利要求I所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，该磁穿隧接面単元包括 一钉扎层； 一自由层；以及 一穿隧层，配置于该自由层与该钉扎层之间。
8.ー种穿隧式磁阻传感器，其特征在于，包括 一基板； 一绝缘层，配置于该基板上方； 一第一电极阵列，包括多个第一电极，该些第一电极彼此间隔地嵌于该绝缘层中；以及 一穿隧磁阻元件，配置于该第一电极阵列上方，并电性连接至该第一电极阵列。
9.如权利要求8所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，该穿隧磁阻元件包括多个磁穿隧接面単元，彼此间隔地排列于该绝缘层上，且各该磁穿隧接面単元分别电性连接至两相邻的该些第一电极。
10.如权利要求9所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在干，该绝缘层具有多个第一开ロ，各该第一电极分别填于其所对应的该第一开ロ内，且各该磁穿隧接面単元系直接与其所对应的两相邻的该些第一电极电性接触。
11.如权利要求9所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在干，更包括多个第一接触插塞，配置于该绝缘层内，并分别电性连接于其所对应的该第一电极与该磁穿隧接面単元之间。
12.如权利要求8所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，该穿隧磁阻元件为一条状磁穿隧接面単元，且该绝缘层具有多个第一开ロ，各该第一电极分别填于其所对应的该第一开口内，而该条状磁穿隧接面単元系配置于该绝缘层上而直接与该些第一电极电性接触。
13.如权利要求12所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，更包括一第二电极阵列，排列于该条状磁穿隧接面单元上，该第二电极阵列包括多个第二电极，且该些第二电极系与该些第一电极彼此交错，并电性连接至该条状磁穿隧接面単元。
14.如权利要求8所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在干，更包括多个第一接触插塞，配置于该绝缘层内，而该穿隧磁阻元件为一条状磁穿隧接面単元，各该第一电极分别通过两相邻的该些第一接触插塞而电性连接至该条状磁穿隧接面単元。
15.如权利要求14所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，更包括 一第二电极阵列，配置于该绝缘层上，并包括多个第二电极，且该条状磁穿隧接面単元配置于该绝缘层中并位于该第一电极阵列与该第二电极阵列之间；以及 多个第二接触插塞，配置于该绝缘层内，并且分别电性连接于其所对应的该第二电极与该条状磁穿隧接面単元之间，其中各该第二电极分别通过两相邻的该些第二接触插塞而电性连接至该条状磁穿隧接面単元。
16.如权利要求8所述的穿隧式磁阻传感器，其特征在于，该磁穿隧接面単元包括 一自由层； 一钉扎层；以及 一穿隧层，配置于该自由层与该钉扎层之间。
全文摘要
本发明提供一种穿隧式磁阻传感器，包括基板、绝缘层、电极阵列以及穿隧磁阻元件。绝缘层是配置于基板上方，并具有多个开口。电极阵列包括多个电极，且这些电极是彼此间隔地排列在绝缘层中，而各个开口分别暴露出其所对应的电极。穿隧磁阻元件则是配置在电极阵列上方，并电性连接至此电极阵列。此穿隧式磁阻传感器为平面穿隧式磁阻传感器，也就是说其仅需形成单层电极与穿隧磁阻元件电性连接，具有简化制程与节省成本的优点。
文档编号G01R33/09GK102866365SQ201110346438
公开日2013年1月9日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年7月5日
发明者李乾铭, 陈光镜, 刘富台 申请人:宇能电科技股份有限公司