三维平面磁传感器制造技术

一种三维平面磁传感器，包含第一磁传感器、第二磁传感器、第三磁传感器及电路，第一磁传感器、第二磁传感器及第三磁传感器设置于同一平面，分别量测磁场第一方向、第二方向及第三方向的分量，第三方向垂直于第一方向及第二方向，第三磁传感器包含磁化方向为第三方向或反向的第三固定层、第三磁绝缘层及第三自由层，第三自由层的自发磁化方向为第一方向、第二方向或与第三方向呈0～180度倾斜，其磁阻值在自发磁化方向为中间值，磁阻值受到磁场而变化，三维平面磁传感器以半导体制程制作，不需垂直黏接，提高产能及耐用性，减少成本及时间。

Three dimensional planar magnetic sensor

A three-dimensional magnetic sensor includes a first magnetic sensor, magnetic sensor, magnetic sensors second and third circuits, the first magnetic sensor, second magnetic sensors and three magnetic sensors arranged on the same plane, to measure the magnetic field direction, the first direction and the three direction of the second component, third direction perpendicular to the first direction and the two direction. Third magnetic sensor includes third direction or reverse direction of magnetization of third fixed layer, third layer and three insulating magnetic free layer, spontaneous magnetization direction of the third free layer for the first second and the third direction, direction or direction is 0 ~ 180 degree tilt, the reluctance of values in the spontaneous magnetization direction for intermediate values, values of the magnetic reluctance change the 3D plane magnetic sensor in semiconductor production, without vertical bonding, increase productivity and durability, reduce the cost and time.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种三维平面磁传感器，包含第一磁传感器、第二磁传感器、第三磁传感器及电路，第一磁传感器、第二磁传感器及第三磁传感器设置于同一平面，分别量测磁场第一方向、第二方向及第三方向的分量，第三方向垂直于第一方向及第二方向，第三磁传感器包含磁化方向为第三方向或反向的第三固定层、第三磁绝缘层及第三自由层，第三自由层的自发磁化方向为第一方向、第二方向或与第三方向呈0～180度倾斜，其磁阻值在自发磁化方向为中间值，磁阻值受到磁场而变化，三维平面磁传感器以半导体制程制作，不需垂直黏接，提高产能及耐用性，减少成本及时间。【专利说明】三维平面磁传感器
本专利技术涉及一种三维平面磁传感器，主要是能将量测X、Y、Z方向的传感器以半导体制程设置在同一平面上。
技术介绍
随着科技的发展，对于电子地图、导航的需求明显增加，因此，磁感应器的需求也随之增加，藉由磁感应的特性，能够迅速地应用在导航及全球定位系统，当随着电子产品的轻薄短小设计，降低整体产品体积的同时，磁感应器的设计也受到考验。目前的磁感应器的设置，通常是具有设置利用三个相同结构的磁感应器，将两者设置于同一平面的垂直方向，用以量测磁场的X轴分量及Y轴分量，而用以量测磁场Z轴分量的另一个磁传感器，需要与其它两者垂直设置，由于目前集成电路的尺寸设计越来越小，由于垂直连接，制程需要两段式进行，且垂直连接的过程，在制程上难以标准化，良率难以提闻，容易广生失败，而使得整体的成本提闻。因此，需要一种能够降低整体体积，将三方向的磁感应器设置于同一平面来减少制程上的问题的传感器结构。
技术实现思路
一种三维平面磁传感器，包含第一磁传感器、第二磁传感器、第三磁传感器以及电路，第一磁传感器，用以量测外部磁场在一第一方向的分量；第二磁传感器，用以量测外部磁场在第二方向的分量，该第二方向与该第一方向在一平面上垂直；第三磁传感器，用以量测外部磁场在一第三方向的分量，该第三方向与该第一方向及该第二方向均垂直；以及电路，与该第一磁传感器、该第二磁传感器以及该第三磁传感器连接，对该第一磁传感器、该第二磁传感器以及该第三磁传感器提供电流或电压，其中该第一磁传感器、该第二磁传感器以及该第三磁传感器设置于同一平面。第三磁传感器，包含至少一第三固定层、至少一第三磁绝缘层以及一第三自由层，该第三自由层设置在最上层，该至少一第三磁绝缘层设置于该至少一第三固定层之间，以及该至少一第三固定层的最上层及该第三自由层之间，其中该至少第三固定层的磁化方向为一第三方向或与该第三方向呈180度反向，该第三自由层的自发磁化方向为该第一方向、该第二方向或与该第三方向呈O~180度倾斜，该第三自由层的磁阻值在该第三自由层的自发方向为一中间值，当受到该外部磁场时，磁阻值会变大或变小，从而测量该磁场在该第三方向的分量。各该第三固定层的磁化方向为全部是第三方向或是与第三方向呈180度反向，也可以为藉由第三磁绝缘层间隔成反向排列的堆栈结构，也就是在第三磁绝缘层上的第三固定层的磁化方向为第三方向，而在第三磁绝缘层下的第三固定层的磁化方向与第三方向呈180度反向。本专利技术的特点在于，利用穿隧磁阻的特性，形成一混合式的自旋阀，从而能将测量X、Y、Z三方向的磁场传感器设置于同一平面，而能运用目前常用的半导体制程来制作，而不需要传统垂直黏接的步骤，能够提高产能、良率及耐用性，同时减少成本及制作时间。【专利附图】【附图说明】图1及图2为本专利技术三维平面磁传感器的组件示意图。其中，附图标记说明如下:I三维平面磁传感器10第一磁传感器11第一固定层13第一磁绝缘层15第一自由层20第二磁传感器21第二固定层23第二磁绝缘层25第二自由层30第三磁传感器31第三固定层33第三磁绝缘层35第三自由层40 电路【具体实施方式】以下配合图式及组件符号对本专利技术的实施方式做更详细的说明，并使熟悉该领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。参阅图1及图2,本专利技术三维平面磁传感器的组件示意图。如图1及图2所示,本专利技术三维平面磁传感器I包含一第一磁传感器10、一第二磁传感器20、一第三磁传感器30以及电路40，且第一磁传感器10、第二磁传感器20以及第三磁传感器30设置于同一平面，第一磁传感器10、第二磁传感器20以及第三磁传感器30与电路40连接。第一磁传感器10包含至少一第一固定层11、至少一第一磁绝缘层13以及一第一自由层15,第一自由层15设置在最上层,该至少一第一磁绝缘层13设置于最上层的第一固定层11之间，以及第一固定层11以及第一自由层15之间，其中该第一自由层15的自发磁化方向为第一方向，该第一自由层15的磁阻值在第一方向时为最小值，当受到外部磁力时，第一自由层15的磁化方向从会产生偏移，而磁阻值变大，进而可以藉由磁阻值的变化计算出外部磁力在第一方向的分量。各该第一固定层11的磁化方向为全部是第一方向或是与第一方向呈180度反向，也可以为藉由第一磁绝缘层13间隔成反向排列的堆栈结构，也就是在第一磁绝缘层13上的第一固定层11的磁化方向为第一方向，而在第一磁绝缘层13下的第一固定层11的磁化方向与第一方向呈180度反向。第二磁传感器20包含至少一第二固定层21、至少一第二磁绝缘层23以及一第二自由层25，第二自由层25设置在最上层，该至少一第二磁绝缘层23设置于第二固定层21之间，以及最上层的第二固定层21及第二自由层25之间。该第二自由层25的自发磁化方向为第二方向，第二方向与第一方向在同一平面上垂直。该第二自由层25的磁阻值在第二方向时为最小值，当受到外部磁力时，第二自由层25的磁化方向从会产生偏移,而磁阻值变大，进而可以藉由磁阻值的变化计算出外部磁力在第二方向的分量。各该第二固定层21的磁化方向为全部是第二方向或是与第二方向呈180度反向，也可以为藉由第二磁绝缘层23间隔成反向排列的堆栈结构，也就是在第二磁绝缘层23上的第二固定层21的磁化方向为第二方向，而在第二磁绝缘层23下的第二固定层21的磁化方向与第二方向呈180度反向。第三磁传感器30包含至少一第三固定层31、至少一第三磁绝缘层33以及一第三自由层35，第三自由层35设置在最上层，该至少一第三磁绝缘层33设置于第三固定层31之间，以及第三固定层31以及最上层的第三自由层35之间，其中第三固定层31的磁化方向可以全为第三方向或与第三方向呈180度反向，第三方向与第一方向及第二方向均垂直。而该第三自由层35的自发磁化方向为第一方向、第二方向或与第三方向呈O?180度倾斜，该第三自由层35的磁阻值在其自发方向为一中间值，当受到外部磁力时，第三自由层25的磁化方向从会产生偏移，而产生对应的磁阻值的变大或变小，进而可以藉由磁阻值的变化计算出外部磁力在第三方向的分量。各该第三固定层31的磁化方向为全部是第三方向或是与第三方向呈180度反向，也可以为藉由第三磁绝缘层33间隔成反向排列的堆栈结构，也就是在第三磁绝缘层33上的第三固定层31的磁化方向为第三方向，而在第三磁绝缘层33下的第三固定层31的磁化方向与第三方向呈180度反向。电路40与第一磁传感器10、第二磁传感器20以及第三磁传感器30连接，提供电流通过第一磁传感器10、第二磁传感器20以及第三磁传感器30，从而能透过电流或电压至将第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维平面磁传感器，其特征在于，包含：一第一磁传感器，用以量测一外部磁场在一第一方向的分量；一第二磁传感器，用以量测一外部磁场在一第二方向的分量，该第二方向与该第一方向在一平面上垂直；一第三磁传感器，包含至少一第三固定层、至少一第三磁绝缘层以及一第三自由层，该第三自由层设置在最上层，该至少一第三磁绝缘层设置于该至少一第三固定层之间，以及该至少一第三固定层的最上层及该第三自由层之间，其中该至少一第三固定层的磁化方向为一第三方向或与该第三方向呈180度反向，该第三方向与该第一方向及该第二方向均垂直，该第三自由层的自发磁化方向为该第一方向、该第二方向或与该第三方向呈0至180度倾斜，该第三自由层的磁阻值在该第三自由层的自发方向为一中间值，当受到该外部磁场时，磁阻值会变大或变小，从而测量该磁场在该第三方向的分量；以及一电路，与该第一磁传感器、该第二磁传感器以及该第三磁传感器连接，对该第一磁传感器、该第二磁传感器以及该第三磁传感器提供电流或电压，其中该第一磁传感器、该第二磁传感器以及该第三磁传感器设置于同一平面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖孟煌，袁辅德，潘海涛，许仁华，张庆瑞，
申请(专利权)人：爱盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：