[发明专利]具有基本上正交的钉扎方向的双轴磁场传感器

摘要

一种制造处理和装置从两种差分传感器配置(502、512)提供了高性能的磁场传感器(200)，只需要由蚀刻成高纵横比形状的单个参考层形成的两个不同的钉扎轴，其长轴(506、516)关于不同的朝向延伸，使得所述高纵横比构图提供迫使每个构图形状的磁化沿其各自期望的轴松弛的形状各向异性。当加热和冷却时，铁磁膜通过以下中的一个被钉扎到不同的期望方向：1)在淀积步骤过程中修改参考层固有的各向异性，2)当蚀刻时，以与另一个构图形状的长轴的非正交角度形成一个构图形状的长轴，或者3)当钉扎参考层时施加补偿场。

主权项

一种基于铁磁薄膜的磁场传感器，其中所述磁场传感器包括两个或更多个参考层磁化方向，所述磁场传感器包括：位于衬底之上的第一绝缘层；第一传感器层堆叠，所述第一传感器层堆叠具有定义第一参考方向的第一形状各向异性，所述第一传感器层堆叠包括：第一参考层，所述第一参考层包括：位于所述第一绝缘层之上的第一铁磁层，其中所述第一铁磁层包括第一磁矩；位于所述第一铁磁层之上的第一非磁性中间层；以及位于所述第一非磁性中间层之上的第二铁磁层，其中所述第二铁磁层包括与所述第一磁矩不同的第二磁矩；位于所述第一参考层之上的第二绝缘层；以及位于所述第二绝缘层之上的第一感测层；以及第二传感器层堆叠，所述第二传感器层堆叠具有定义与第一参考方向正交的第二参考方向的第二形状各向异性，所述第二传感器层堆叠包括：第二参考层，所述第二参考层包括：位于所述第一绝缘层之上的第三铁磁层，其中所述第三铁磁层包括第三磁矩；位于所述第三铁磁层之上的第二非磁性中间层；以及位于所述第二非磁性中间层之上的第四铁磁层，其中所述第四铁磁层包括与所述第三磁矩不同的第四磁矩；位于所述第二参考层之上的第三绝缘层；以及位于所述第三绝缘层之上的第二感测层；其中所述第一参考层和所述第二参考层的每个都包括被修改过的各向异性，以及其中第一参考层包括第一长轴，第二参考层包括第二长轴，其中所述第一长轴和所述第二长轴形成非正交。