巨磁阻隔离器的设计与工艺制备

摘要

为了保证信号完整且高速地传输，必须要在电子系统之间实施电气隔离。首先通过磁控溅射法制备了结构为Sub（Si/SiO₂）(300 nm)/Ta（5 nm）/NiFe（4.5 nm）/CoFe（1.5 nm）/Cu（2.5 nm）/CoFe（5.5 nm）/IrMn（10 nm）/Ta（5 nm）的顶钉扎自旋阀巨磁阻薄膜，在制备薄膜的基础上，通过光刻、离子束（IBE）刻蚀、金属剥离等半导体工艺制备了一种巨磁阻隔离器，通过等离子体化学气相沉积法（PECVD）生长SiO₂隔离栅的厚度为4μm，其耐压强度可达2 kV。利用吉时利多功能探针台进行晶圆级测试，当平面线圈的输入电流为6 mA时，巨磁阻隔离器输出电压约为20 mV，对晶圆切片引线后进行电路级测试，巨磁阻隔离器工作频率为25 MHz。整个工艺流程需要6次光刻，工艺参数稳定，对于巨磁阻隔离器的制备具有参考价值。

关键词

巨磁阻隔离器 / 磁控溅射法 / 光刻 / SiO₂隔离栅 / 耐压强度

基金资助

国家自然科学基金（61905102,62264008）; 甘肃省高校青年博士支持项目（2024QB-050）