本實用新型涉及磁性傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種用于激光寫入系統(tǒng)的磁電阻傳感器晶元版圖。

背景技術(shù)：

推挽式磁電阻傳感器由于具有高的磁場信號和溫度補償性能，在設(shè)計中得到廣泛的應(yīng)用，通常采用翻轉(zhuǎn)切片的方法來獲得推磁電阻傳感單元切片和挽磁電阻傳感單元切片，對于單軸磁電阻傳感器如X軸磁電阻傳感器，需要至少兩個切片，且分別翻轉(zhuǎn)0和180度相位，而對于兩軸磁電阻傳感器如雙軸X-Y磁電阻傳感器，則至少需要四個切片，且需要進行0,90,180,270的四次翻轉(zhuǎn)相位，其缺點在于切片較多，且相互之間通過機械操作進行角度翻轉(zhuǎn)和對準(zhǔn)，存在著由于對準(zhǔn)角度誤差對于傳感器性能的影響，且傳感器各切片之間需要進行引線連接，增加了工藝的復(fù)雜性。

另外一種解決方案在于，采用軟磁通量集中器在磁電阻傳感單元串上面構(gòu)筑特定的磁路，實現(xiàn)X方向外磁場經(jīng)過軟磁通量集中器之后X和-X兩個方向的外磁場，即在磁電阻傳感器多層薄膜結(jié)構(gòu)和敏感方向不變的情況下通過磁路實現(xiàn)推挽式磁電阻傳感器的制備，其缺點在于，軟磁通量集中器的引入增加了工藝的復(fù)雜性，同時可能由于軟磁通量集中器本身磁疇的移動導(dǎo)致的磁滯，從而影響磁電阻傳感器的線性。

此外，從統(tǒng)計平均的角度出發(fā)，X和-X磁電阻傳感單元除了0度和180度兩個磁電阻傳感單元取向之外，還存在著以0度和180度為中心的具有一定范圍的取向角度的磁電阻傳感單元，Y和-Y磁電阻傳感單元除了90和270度兩個磁電阻傳感單元取向之外，還存在以90和270度為中心的具有一定范圍的取向角度的磁電阻傳感單元，該取向角度范圍通常在-90到+90度范圍內(nèi)變化，因此對于雙軸的X-Y線性或者角度傳感器，存在0-360度范圍，已經(jīng)不可能通過移動切片的方法來實現(xiàn)。

通過激光掃描直接作用于磁電阻傳感單元的多層薄膜結(jié)構(gòu)，通過激光的加熱直接將磁電阻傳感單元加熱TMR或者GMR自旋閥磁電阻傳感單元的到反鐵磁層的阻塞溫度以上，并在冷卻過程中沿特定方向施加X或者-X方向、Y或-Y方向、及其(-90，+90)擴展角度方向的外磁場，同樣可以實現(xiàn)推挽式單軸或者雙軸磁電阻傳感器的制造，從而在傳感器多層薄膜結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過激光熱退火實現(xiàn)其反鐵磁層磁化方向的改變，從而克服以上存在的切片對準(zhǔn)以及增加軟磁通量集中器的問題，但是由于在制造時，晶元上存在大量的磁電阻傳感器單元，如何選擇一種合適的單軸或者雙軸磁電阻傳感器的各種磁矩取向的磁電阻傳感單元的版圖設(shè)計，并選擇合適的激光掃描路徑，使得激光寫入過程效率得到提高，則是本實用新型需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決以上存在的問題，本實用新型提出了一種用于激光寫入系統(tǒng)的磁電阻傳感器晶元版圖，所述晶元版圖包括多個構(gòu)成陣列的矩形切片，所述切片表面設(shè)置有磁電阻多層薄膜，所述磁電阻多層薄膜包括反鐵磁層，所述磁電阻多層薄膜圖形化成磁電阻傳感單元，所述磁電阻傳感單元的所述反鐵磁層磁化取向通過激光寫入系統(tǒng)進行定向排列，所述磁電阻傳感單元電連接成橋臂，所述橋臂電連接成磁電阻傳感器，其特征在于：所述磁電阻傳感單元排列成至少兩個空間隔離的磁電阻取向集團，在每個所述磁電阻取向集團內(nèi)，所述磁電阻傳感單元的反鐵磁層磁化取向角相同，且所述磁化取向角的范圍為0到360度，相鄰兩個磁電阻取向集團的所述磁化取向角不同，且每個所述磁電阻取向集團與至少一個相鄰所述切片內(nèi)的具有相同磁化取向角的所述磁電阻取向集團近鄰。

進一步的，所述磁電阻傳感單元為TMR傳感單元或者GMR自旋閥傳感單元，所述磁電阻傳感單元包括鐵磁自由層/非磁性隔離層/單層堆疊結(jié)構(gòu)鐵磁參考層，或者所述磁電阻傳感單元包括鐵磁自由層/非磁性隔離層/多層薄膜結(jié)構(gòu)鐵磁參考層，所述單層堆疊結(jié)構(gòu)鐵磁參考層為反鐵磁層/鐵磁參考層，所述多層薄膜結(jié)構(gòu)鐵磁參考層為反鐵磁層/n個中間層/鐵磁參考層，其中，所述中間層為鐵磁層/金屬間隔層，n為大于或等于1的整數(shù)。

進一步的，所述磁電阻傳感器為線性磁電阻傳感器或角度磁電阻傳感器，沒有外加磁場時，所述線性磁電阻傳感器對應(yīng)的所述磁電阻傳感單元通過永磁偏置、雙交換作用和形狀各向異性中的一種或多種方式設(shè)定所述鐵磁自由層的磁化方向。

進一步的，所述磁電阻傳感器為單軸X推挽式磁電阻傳感器或雙軸X-Y推挽式磁電阻傳感器，所述單軸X推挽式磁電阻傳感器和雙軸X-Y推挽式磁電阻傳感器分別為全橋、半橋或者準(zhǔn)橋結(jié)構(gòu)，所述單軸X推挽式磁電阻傳感器包括單軸X線性磁電阻傳感器和單軸X角度磁電阻傳感器，所述雙軸X-Y推挽式磁電阻傳感器包括雙軸X-Y線性磁電阻傳感器和雙軸X-Y角度磁電阻傳感器，所述單軸X線性磁電阻傳感器和單軸X角度磁電阻傳感器均包括X推臂和X挽臂，所述雙軸X-Y線性磁電阻傳感器和雙軸X-Y角度磁電阻傳感器均包括X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂，所述X推臂包括推X軸磁電阻傳感單元，所述X挽臂包括挽X軸磁電阻傳感單元，所述Y推臂包括推Y軸磁電阻傳感單元，所述Y挽臂包括挽Y軸磁電阻傳感單元。

進一步的，所述推X軸磁電阻傳感單元包括磁化取向角為0度的X推磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為(+θ11，-θ11)、(+θ12，-θ12)、...、(+θ1n，-θ1n)共2n種X推磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為0、(+θ11，-θ11)、(+θ12，-θ12)、...、(+θ1n，-θ1n)共2n+1種X推磁取向磁電阻傳感單元；

所述挽X軸磁電阻傳感單元包括磁化取向角為180度的X挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為(180+θ11，180-θ11)、(180+θ12，180-θ12)、...、(180+θ1n，180-θ1n)共2n種X挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為180、(180+θ11，180-θ11)、(180+θ12，180-θ12)、...、(180+θ1n，180-θ1n)共2n+1種X挽磁取向磁電阻傳感單元；

所述推Y軸磁電阻傳感單元包括磁化取向角為90度的Y推磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為(90+θ21，90-θ21)、(90+θ22，90-θ22)、...、(90+θ2n，90-θ2n)共2n種Y推磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為90、(90+θ21，90-θ21)、(90+θ22，90-θ22)、...、(90+θ2n，90-θ2n)共2n+1種Y推磁取向磁電阻傳感單元；

所述挽Y軸磁電阻傳感單元包括磁化取向角為270度的Y挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為(270+θ21，270-θ21)、(270+θ22，270-θ22)、...、(270+θ2n，270-θ2n)共2n種Y挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為270、(270+θ21，270-θ21)、(270+θ22，270-θ22)、...、(270+θ2n，270-θ2n)共2n+1種Y挽磁取向磁電阻傳感單元，

其中，所述θ11、θ12、...、θ1n、θ21、θ22、...、θ2n的值分別為0～90度之間，n為大于或等于1正整數(shù)。

進一步的，任一磁電阻取向集團包括平行排列的磁取向磁電阻傳感單元串，所述磁取向磁電阻傳感單元串包括多個所述磁電阻傳感單元，且各磁取向磁電阻傳感單元串均相互平行。

進一步的，所述單軸X推挽式磁電阻傳感器的半橋結(jié)構(gòu)排列方式為：X推臂所對應(yīng)的X推磁取向磁電阻傳感單元串和X挽臂所對應(yīng)的X挽磁取向磁電阻傳感單元串分隔排列成2行1列或者2列1行的X推臂/X挽臂，所述磁取向磁電阻傳感單元串平行于行或者列方向。

進一步的，所述單軸X推挽式磁電阻傳感器的全橋結(jié)構(gòu)排列方式為：X推臂所對應(yīng)的X推磁取向磁電阻傳感單元串和X挽臂所對應(yīng)的X挽磁取向磁電阻傳感單元串分隔排列成4行1列或者4列1行的X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂、X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂、X挽臂/X推臂/X推臂/X挽臂、或者X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂，所述磁取向磁電阻傳感單元串平行于行或者列方向。

進一步的，所述雙軸X-Y推挽式磁電阻傳感器的半橋結(jié)構(gòu)排列方式為：X推臂所對應(yīng)的X推磁取向磁電阻傳感單元串、X挽臂所對應(yīng)的X挽磁取向磁電阻傳感單元串、Y推臂所對應(yīng)的Y推磁取向磁電阻傳感單元串和Y挽臂所對應(yīng)的Y挽磁取向磁電阻傳感單元串分隔排列成4行1列或者4列1行的X推臂/Y推臂/Y挽臂/X挽臂、X推臂/Y挽臂/Y推臂/X挽臂、Y推臂/X推臂/X挽臂/Y挽臂、或者Y推臂/X挽臂/X推臂/Y挽臂，所述磁取向磁電阻傳感單元串平行于行或者列方向。

進一步的，所述雙軸X-Y推挽式磁電阻傳感器的全橋結(jié)構(gòu)排列方式為：X推臂所對應(yīng)的X推磁取向磁電阻傳感單元串、X挽臂所對應(yīng)的X挽磁取向磁電阻傳感單元串、Y推臂所對應(yīng)的Y推磁取向磁電阻傳感單元串和Y挽臂所對應(yīng)的Y挽磁取向磁電阻傳感單元串分隔排列成8行1列或者8列1行的X半橋/Y全橋/X半橋、Y半橋/X全橋/Y半橋、X雙推臂/Y全橋/X雙挽臂橋、或者Y雙推臂/X全橋/Y雙挽臂，其中，所述X半橋為X推臂/X挽臂，所述Y半橋為Y推臂/Y挽臂，所述X全橋為X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂、X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂、X挽臂/X推臂/X推臂/X挽臂、或者X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂,所述Y全橋為Y推臂/Y推臂/Y挽臂/Y挽臂、Y推臂/Y挽臂/Y推臂/Y挽臂、Y挽臂/Y推臂/Y推臂/Y挽臂、或者Y推臂/Y挽臂/Y挽臂/Y推臂，所述X雙推臂為X推臂/X推臂，所述X雙挽臂為X挽臂/X挽臂，所述Y雙推臂為Y推臂/Y推臂，所述磁取向磁電阻傳感單元串平行于行或者列方向。

進一步的，在具有所述X推臂/X推臂、X挽臂/X挽臂、Y推臂/Y推臂、Y挽臂/Y挽臂的排列結(jié)構(gòu)中，兩個X推臂所對應(yīng)的X推磁取向磁電阻傳感單元串構(gòu)成地并且具有相同磁取向角的磁電阻取向集團合并成一個新的磁電阻取向集團；兩個X挽臂所對應(yīng)的X挽磁取向磁電阻傳感單元串構(gòu)成地并且具有相同磁取向角的磁電阻取向集團合并成一個新的磁電阻取向集團；兩個Y推臂所對應(yīng)的Y推磁取向磁電阻傳感單元串構(gòu)成地并且具有相同磁取向角的磁電阻取向集團合并成一個新的磁電阻取向集團；兩個Y挽臂所對應(yīng)的Y挽磁取向磁電阻傳感單元串構(gòu)成地并且具有相同磁取向角的磁電阻取向集團合并成一個新的磁電阻取向集團。

進一步的，所述單軸X推挽式磁電阻傳感器的全橋結(jié)構(gòu)排列方式為：兩個X推臂和兩個X挽臂排列成一個2行2列的陣列，其中兩個X推臂和兩個X挽臂分別位于同一行或者同一列，且兩個X推臂所對應(yīng)的磁取向角相同的X推磁電阻取向集團或者兩個X挽臂所對應(yīng)的磁取向角相同的X挽磁電阻取向集團沿所述同一行或者同一列方向形成一個新磁電阻取向集團。

進一步的，

所述雙軸X-Y推挽式磁電阻傳感器的全橋結(jié)構(gòu)排列方式為：

兩個X推臂、兩個X挽臂、兩個Y推臂以及兩個Y挽臂排列成一個4行2列的陣列，第二行和第三行分別對應(yīng)為X推臂和X挽臂，第一和第四行分別對應(yīng)為Y推臂和Y挽臂；

或者第二行和第三行分別對應(yīng)為Y推臂和Y挽臂，第一行和第四行分別對應(yīng)為所述X推臂和X挽臂，

其中，位于同一行或者同一列的兩個所述X推臂所對應(yīng)的磁取向角相同的X推磁電阻取向集團沿所述同一行或者同一列方向形成一個新磁電阻取向集團，或者兩個所述X挽臂所對應(yīng)的磁取向角相同的X挽磁電阻取向集團沿所述同一行或者同一列方向形成一個新磁電阻取向集團。

進一步的，所述單軸X推挽式磁電阻傳感器的X推臂和X挽臂分別包括至少2個互不相鄰的X推取向子單元和X挽取向子單元；每個取向子單元包括單個或多個磁電阻取向集團，各取向子單元混合排列，相鄰兩取向子單元相異。

進一步的，所述雙軸X-Y推挽式磁電阻傳感器的X推臂、X挽臂、Y推臂以及Y挽臂分別包括至少2個互不相鄰的X推取向子單元、X挽取向子單元、Y推取向子單元以及Y挽取向子單元，每個取向子單元包括單個或多個磁電阻取向集團，各取向子單元混合排列，相鄰兩取向子單元相異。

本實用新型的用于激光寫入系統(tǒng)的磁電阻傳感器晶元版圖，其具有能夠縮短激光掃描過程，實現(xiàn)原位推挽式磁電阻傳感器單芯片制造的特點。

附圖說明

圖1是TMR或者GMR自旋閥傳感單元多層薄膜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2(a)和2(b)是線性磁電阻傳感器磁電阻傳感單元示意圖；

圖3(a)和3(b)是角度磁電阻傳感器磁電阻傳感單元示意圖；

圖4是+X向磁電阻傳感單元釘扎層取向分布圖；

圖5是–X向磁電阻傳感單元釘扎層取向分布圖；

圖6是+Y向磁電阻傳感單元釘扎層取向分布圖；

圖7是–Y向磁電阻傳感單元釘扎層取向分布圖；

圖8是TMR磁電阻傳感單元多堆疊層結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖9是TMR磁電阻傳感單元多堆疊層結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖10是+X推臂磁取向磁電阻傳感單元及其磁電阻取向集團分布圖；

圖11是-X挽臂磁取向磁電阻傳感單元及其磁電阻取向集團分布圖；

圖12是+Y推臂磁取向磁電阻傳感單元及其磁電阻取向集團分布圖；

圖13是-Y挽臂磁取向磁電阻傳感單元及其磁電阻取向集團分布圖；

圖14(a)和14(b)是推挽式磁電阻傳感單元電橋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15(a)和15(b)是單軸X推挽式半橋磁電阻傳感器隔離式磁電阻取向集團分布圖；

圖16(a)-16(c)是單軸X推挽式半橋磁電阻傳感器混合式磁電阻取向集團分布圖；

圖17(a)-17(c)是單軸X推挽式全橋磁電阻傳感器隔離式磁電阻取向集團分布圖一；

圖18(a)-18(c)是單軸X推挽式全橋磁電阻傳感器隔離式磁電阻取向集團分布圖二；

圖19是單軸X推挽式全橋磁電阻傳感器隔離式磁取向集團分布示意圖三；

圖20是單軸X推挽式全橋磁電阻傳感器隔離式磁取向集團分布示意圖四；

圖21是單軸X推挽式全橋磁電阻傳感器混合式磁取向集團分布示意圖一；

圖22是單軸X推挽式全橋磁電阻傳感器混合式磁取向集團分布示意圖二；

圖23是雙軸X-Y推挽式半橋磁電阻傳感器隔離式磁取向集團分布示意圖一；

圖24是雙軸X-Y推挽式半橋磁電阻傳感器隔離式磁取向集團分布示意圖二；

圖25是雙軸X-Y推挽式半橋磁電阻傳感器混合式磁取向集團分布示意圖一；

圖26是雙軸X-Y推挽式全橋磁電阻傳感器隔離式磁取向集團分布示意圖一；

圖27是雙軸X-Y推挽式全橋磁電阻傳感器隔離式磁取向集團分布示意圖二；

圖28是雙軸X-Y推挽式全橋磁電阻傳感器混合式磁取向集團分布示意圖一；

圖29是雙軸X-Y推挽式全橋磁電阻傳感器混合式磁取向集團分布示意圖二；

圖30是激光磁電阻傳感單元磁取向?qū)懭胂到y(tǒng)示意圖；

圖31是晶元掩膜版結(jié)構(gòu)圖；

圖32是晶元磁電阻傳感器切片陣列及其激光掃描圖一；

圖33是晶元磁電阻傳感器切片陣列及其激光掃描圖二；

圖34是晶元磁電阻傳感器切片陣列及其激光掃描圖三。

其中，1-磁電阻多層薄膜，2-對應(yīng)角度磁電阻傳感器的多層薄膜結(jié)構(gòu)，3-對應(yīng)線性磁電阻傳感單元的多層薄膜結(jié)構(gòu)，4-反鐵磁層，5-鐵磁參考層，6-非磁性隔離層，7鐵磁自由層，8-鐵磁參考層的磁化方向，9-鐵磁自由層的磁化方向，10-鐵磁參考層的磁化方向，11-鐵磁自由層的磁化方向。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例一

圖1為磁電阻傳感單元GMR自旋閥或者TMR傳感單元多層薄膜結(jié)構(gòu)圖，多層薄膜結(jié)構(gòu)1從上到下依次包括反鐵磁層4，鐵磁參考層5，非磁性隔離層6，鐵磁自由層7，其中2為對應(yīng)角度磁電阻傳感器的多層薄膜結(jié)構(gòu)，其鐵磁參考層5的磁化方向8即為角度磁電阻傳感器的磁場敏感方向，鐵磁自由層7的磁化方向9可以沿著外磁場方向自由轉(zhuǎn)動，而3為對應(yīng)線性磁電阻傳感單元的多層薄膜結(jié)構(gòu)，在沒有外磁場時，其鐵磁參考層5的磁化方向10和鐵磁自由層7的磁化方向11相互垂直，此時通過永磁偏置、雙交換作用、形狀各向異性中的一種或多種方式設(shè)定所述鐵磁自由層的磁化方向，本申請中設(shè)定鐵磁自由層的磁化方向與鐵磁參考層的磁化方向垂直。

圖2和圖3分別為線性磁電阻傳感單元和角度磁電阻傳感單元所對應(yīng)形狀，其中線性磁電阻傳感單元為橢圓形形狀，其鐵磁參考層磁化方向為橢圓短軸方向，而自由層磁化方向為沿長軸方向，圖2中(a)和(b)分別為X軸線性磁電阻傳感單元和Y軸線性磁電阻傳感單元，而角度磁電阻傳感單元通常為圓形，其參考層磁化方向為磁場敏感方向，圖3中(a)和(b)分別為X軸角度磁電阻傳感單元和Y軸角度磁電阻傳感單元。

圖4和圖5為擴展型X軸線性或者角度磁電阻傳感器的+X軸磁電阻傳感單元以及-X軸磁電阻傳感單元中對應(yīng)的釘扎層的磁化方向的分布圖，圖6和圖7為擴展Y型線性或者角度磁電阻傳感器的+Y軸磁電阻傳感單元以及-Y軸磁電阻傳感單元中對應(yīng)的釘扎層的磁化方向分布圖，所述推X軸磁電阻傳感單元，包括磁化取向角為0度的X推磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為(+θ11，-θ11),(+θ12，-θ12),...,(+θ1n，-θ1n)共2n種X推磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為0，(+θ11，-θ11),(+θ12，-θ12),...,(+θ1n，-θ1n)共2n+1種X推磁取向磁電阻傳感單元；所述挽X軸磁電阻傳感單元，包括磁化取向角為180度的X挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為(180+θ11，180-θ11),(180+θ12，180-θ12),...,(180+θ1n，180-θ1n)共2n種X挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為180，(180+θ11，180-θ11),(180+θ12，180-θ12),..,(180+θ1n，180-θ1n)共2n+1種X挽磁取向磁電阻傳感單元；所述推Y軸磁電阻傳感單元，包括磁化取向角為90度的Y推磁取向磁電阻傳感單元，磁化取向角為(90+θ21，90-θ21),(90+θ22，90-θ22),...,(90+θ2n，90-θ2n)共2n種Y推磁取向磁電阻傳感單元或者磁化取向角為90，(90+θ21，90-θ21),(90+θ22，90-θ22),...,(90+θ2n，90-θ2n)共2n+1種Y推磁取向磁電阻傳感單元；所述挽Y軸磁電阻傳感單元，包括磁化取向角為270度的Y挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為(270+θ21，270-θ21),(270+θ22，270-θ22),...,(270+θ2n，270-θ2n)共2n種Y挽磁取向磁電阻傳感單元，或者磁化取向角為270，(270+θ21，270-θ21),(270+θ22，270-θ22),...,(270+θ2n，270-θ2n)共2n+1種Y挽磁取向磁電阻傳感單元，所述θ11，θ12，...,θ1n，θ21，θ22，...,θ2n值分別為0～90度之間，n為大于或等于1正整數(shù)。

所述磁電阻傳感單元包括鐵磁自由層/非磁性隔離層/單層堆疊結(jié)構(gòu)鐵磁參考層，或者所述磁電阻傳感單元包括鐵磁自由層/非磁性隔離層/多層薄膜結(jié)構(gòu)鐵磁參考層。圖8和圖9為+X，-X軸磁電阻傳感單元所對應(yīng)的TMR磁電阻傳感單元鐵磁參考層的單堆疊層和多堆疊層兩種多層薄膜結(jié)構(gòu)，其中所述單層堆疊結(jié)構(gòu)鐵磁參考層為反鐵磁層/鐵磁參考層，所述多層薄膜結(jié)構(gòu)鐵磁參考層為反鐵磁層/n個中間層/鐵磁參考層，其中，所述中間層為鐵磁層/金屬間隔層，n為大于或等于1的整數(shù)，可以看出，+X軸磁電阻傳感單元和-X軸磁電阻傳感單元可以通過控制反鐵磁層AF層的磁化方向來控制鐵磁參考層的方向，+X軸磁電阻傳感單元和-X軸磁電阻傳感單元具有X和-X相反方向的反鐵磁層磁化方向，同樣+Y、-Y磁電阻傳感單元只需要控制單堆疊層或多堆疊層在+Y或者-Y方向的磁化方向來實現(xiàn)。

圖10、11、12和13分比為+X、-X、+Y和-Y軸磁電阻傳感單元及其磁電阻取向集團分布圖，其中，對于+X軸磁電阻傳感單元排列方式20，各磁化取向角相同的磁電阻傳感單元21排列成磁電阻傳感單元串22，相同磁化取向角的磁電阻傳感單元串組成一個磁電阻取向集團23，20中包括磁化取向角為0，(+θ11，-θ11),(+θ12，-θ12),...,(+θ1n-1，-θ1n-1),(+θ1n，-θ1n)共2n+1個磁電阻取向集團；對于-X軸磁電阻傳感單元排列方式30，各磁化取向角相同的磁電阻傳感單元31排列成磁電阻傳感單元串32，相同磁化取向角的磁電阻傳感單元串組成一個磁電阻取向集團33，30中包括磁化取向角為180，(180+θ11，180-θ11),(180+θ12，180-θ12),...,(180+θ1n-1，180-θ1n-1),(180+θ1n，180-θ1n)共2n+1個磁電阻取向集團；對于+Y磁電阻傳感單元排列方式40，各磁取向角的磁電阻傳感單元41排列成磁電阻傳感單元串42，相同磁取向角的磁電阻傳感單元串組成一個磁電阻取向集團43，40中包括磁取向角為90，(90+θ11，90-θ11),(90+θ12，90-θ12),...,(90+θ1n-1，90-θ1n-1),(90+θ1n，90-θ1n)共2n+1個磁電阻取向集團；對于-Y磁電阻傳感單元排列方式50，磁取向角的磁電阻傳感單元51排列成磁電阻傳感單元串52，相同磁取向角的磁電阻傳感單元串組成一個磁電阻取向集團53，50中包括磁取向角為270，(270+θ11，270-θ11),(270+θ12，270-θ12),...,(270+θ1n-1，270-θ1n-1),(270+θ1n，270-θ1n)共2n+1個磁電阻取向集團，所述θ11，θ12，...,θ1n，θ21，θ22，...,θ2n值分別為0～90度之間，n為大于或等于1正整數(shù)，為了簡化起見，磁電阻取向集團如23、33、43、53分別采用對應(yīng)的長條24、34、44、54來表示，并標(biāo)上其磁取向角度值。

進一步的，圖10-13所示的+X、-X、+Y和-Y軸磁電阻傳感單元各種對應(yīng)的磁取向磁電阻傳感單元串構(gòu)成磁電阻取向集團，各磁電阻傳感單元連接成X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂，而后各橋臂連接成圖14所示的推挽式磁電阻傳感器電橋：單軸X推挽式線性或者角度磁電阻傳感器電橋，或者雙軸X-Y推挽式線性或者角度磁電阻傳感器電橋。

圖14為推挽式雙軸磁電阻傳感器全橋結(jié)構(gòu)圖，其中圖14(a)中Vbias和GND分別對應(yīng)為推挽式Y(jié)軸磁電阻傳感器的電源端和地端，圖14(b)中Vbias和GND分別對應(yīng)為推挽式X軸磁電阻傳感器的電源端和地端，V1和V2分別為推挽式Y(jié)軸磁電阻傳感器全橋信號輸出端，V3和V4分別為推挽式X軸磁電阻傳感器全橋信號輸出端，Y軸推挽式磁電阻傳感器包括TMR3和TMR4兩個Y推臂，還包括TMR1和TMR2兩個Y挽臂，X軸推挽式磁電阻傳感器包括TMR5和TMR6兩個X推臂，以及TMR7和TMR8兩個X挽臂，除了推挽式全橋之外，還可以構(gòu)成推挽式半橋、準(zhǔn)橋結(jié)構(gòu)。

實施例二

圖15和圖16為單軸X推挽式磁電阻傳感器半橋在切片上的兩種典型的排列方式，圖15為分隔式排列方式，如圖15(a)所示，X推臂所對應(yīng)的+X取向磁電阻傳感單元集團和X挽臂所對應(yīng)的-X取向磁電阻傳感單元集團分隔排列，構(gòu)成2行1列或者2列1行的結(jié)果，圖15(a)給出了2行1列的排列：X推臂/X挽臂，其磁電阻取向集團的排列如圖15(b)所示，X推系列即θ1n系列磁電阻取向集團60和X挽系列即θ2n系列磁電阻取向集團61相互隔離，且平行于行方向。

圖16為混合式排列方式，圖16(a)中(+X)+(-X)對應(yīng)的矩形表示混合排列，圖16(b)和16(c)為θ1n系列和θ2n系列磁電阻取向集團的兩種典型混合排列方式，其中圖16(b)中θ1n系列中每個磁電阻取向集團θ1i如62和θ2n系列中每個磁電阻取向集團θ2i如63構(gòu)成θ1i/θ2i如62/63的混合排列，而16(c)中θ1n系列中每個磁電阻取向集團θ1i和θ2i系列先各自分成2個或者多個推取向子單元如70和挽取向子單元如73，其中，每個推取向子單元如70包括1個或多個推磁電阻取向集團如71和72，挽取向子單元如73包括1個或多個挽磁電阻取向集團如74和75，而后由推取向子單元和挽取向子單元構(gòu)成混合排列時，相鄰兩個取向子單元相異，分別對應(yīng)推取向子單元或者挽取向子單元。

圖17-22為單軸X推挽式磁電阻傳感器全橋在切片上的兩種典型的排列方式，圖17-20為分隔排列，圖21-22為混合排列方式，其中，圖17(a)中，X推臂，X挽臂構(gòu)成了2行2列的排列方式，其中兩個推臂位于同一行或者同一列，另兩個挽臂位于另一行或者另一列，圖17(b)為對應(yīng)的2個θ1i系列80和81和2個θ2i系列82和83磁電阻取向集團的排布，2個θ1i系列磁電阻取向集團80和81所對應(yīng)的等值磁電阻取向集團如84和85一一對應(yīng)，相互平行且位于同一行或者同一列，同樣2個θ2i系列磁電阻取向集團82和83所對應(yīng)的等值磁電阻取向集團如86和87一一對應(yīng)，相互平行且位于同一行或者同一列，進一步，如圖17(c)所示，同一行兩個θ1i系列磁電阻取向集團合并成一個新的θ1i系列磁電阻取向集團88，圖17(b)中，同一行或者同一列的兩個等值磁取向集團84和85，沿著同一行或者同一列的方向合并成一個新的等值磁取性集團90，同一行兩個θ2i系列磁電阻取向集團合并成一個新的θ2i系列磁電阻取向集團89，同一行或者同一列的兩個等值磁取向集團86和87，沿著同一行或者同一列的方向合并成一個新的等值磁取向集團91，這種兩個等值磁取向集團的合并為縱向合并。

圖18為X推臂和X挽臂排列成4行1列或者4列1行的結(jié)構(gòu)，圖18(a)為X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂的排列，其中兩個X推臂/X推臂、X挽臂/X挽臂可以沿著合并成一個新的X推臂、X挽臂，圖18(b)為對應(yīng)的X推臂/X推臂所對應(yīng)的θ1i系列磁電阻取向集團的合并情況，其中，兩個等值的磁電阻取向集團 92和93，位于同一列中相鄰的兩行，且相互平行，并且合并成如圖18(c)所示的一個新的等值的磁取向集團94，這樣，X推臂/X推臂、X挽臂\X挽臂合并成一個新的X推臂、X挽臂，這種兩個等值磁電阻取向集團的合并為橫向合并。

圖19-20為2個X推臂和2個X挽臂隔離式排列的其他形式，其中圖19為X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂，圖20為X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂。

圖21和圖22為混合型排列，其中圖21中，形成一個2列1行或者2行1列的陣列，1個X推臂和1個X挽臂形成混合結(jié)構(gòu)，另一個X推臂和X挽臂也形成混合結(jié)構(gòu)，且兩種混合結(jié)構(gòu)相同，進一步的，兩種混合結(jié)構(gòu)沿同一列或者同一行方向進行縱向合并。

圖22中，2個X推臂和2個X挽臂沿著同一列或者同一行方向進行混合排列。

圖23-25為雙軸X-Y推挽式半橋磁電阻傳感器排列圖，圖23-24為兩種隔離式結(jié)構(gòu)，圖25為混合式結(jié)構(gòu)，圖23-24中，X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂形成一個4行1列或者4列1行的陣列，圖23中排列順序為Y推臂/Y挽臂/X推臂/X挽臂，圖24中排列順序為Y推臂/X推臂/X挽臂/Y挽臂，此外，還可以形成其他的組合。圖25為混合排列方式，X推臂、X挽臂、Y推臂和Y 挽臂形成混合式排列。

圖26-29為雙軸X-Y推挽式全橋磁電阻傳感器排列圖，圖26-27為典型的兩種隔離式結(jié)構(gòu)，圖28-29為混合式結(jié)構(gòu)，圖26中，所有X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂形成一個8行1列或者8列1行的結(jié)構(gòu)，可以形成如下幾種結(jié)構(gòu)：X半橋/Y全橋/X半橋，Y半橋/X全橋/Y半橋，X雙推臂/Y全橋/X雙挽臂橋，Y雙推臂/X全橋/Y雙挽臂，其中，所述X半橋為X推臂/X挽臂，所述Y半橋為Y推臂/Y挽臂，所述X全橋為X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂、X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂、X挽臂/X推臂/X推臂/X挽臂或者X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂,所述Y全橋為Y推臂/Y推臂/Y挽臂/Y挽臂、Y推臂/Y挽臂/Y推臂/Y挽臂、Y挽臂/Y推臂/Y推臂/Y挽臂或者Y推臂/Y挽臂/Y挽臂/Y推臂，所述X雙推臂為X推臂/X推臂，所述X雙挽臂為X挽臂/X挽臂，Y雙推臂為Y推臂/Y推臂。Y推臂/Y推臂或者Y挽臂/Y挽臂可以進行橫向合并。

圖27中，兩個X推臂、兩個X挽臂、兩個Y推臂以及兩個Y挽臂，排列成一個4行2列的陣列，第二行和第三行分別對應(yīng)為所述X推臂、X挽臂，第一和第四行分別對應(yīng)為所述Y推臂、Y挽臂，或者第二行和第三行分別對應(yīng)為所述Y推臂、Y挽臂，第一行和第四行分別對應(yīng)為所述X推臂、X挽臂，其中，位于同一行或者同一列的兩個所述X推臂或者兩個所述X挽臂可以進行縱向合并。

圖28和圖29為混合結(jié)構(gòu)，圖28所述雙軸X-Y磁電阻傳感器的X推臂、X挽臂、Y推臂以及Y挽臂進行混合排列，其中圖29中，形成一個2列1行或者2行1列的陣列，其中一組X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂形成混合結(jié)構(gòu)，另一組X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂也形成混合結(jié)構(gòu)，且兩種混合結(jié)構(gòu)進行縱向合。

實施例三

圖30為X單軸軸磁電阻傳感器和雙軸X-Y磁電阻傳感器的磁電阻傳感單元不同反鐵磁層取向的激光加熱輔助退火裝置，包括，激光源100，用于發(fā)射對準(zhǔn)磁性薄膜103的激光束105，光衰減器107，設(shè)置在經(jīng)由激光源100發(fā)出的激光束105的后端，反光鏡106，用于改變經(jīng)由光衰減器107衰減后的激光束105的傳播方向，聚焦物鏡101，用于將經(jīng)由反光鏡106改變方向的激光束105 進行聚焦成光斑，可移動平臺102，其上包括有用于夾持磁性薄膜103的夾具，以及兩個正交方向的電磁鐵108和109。此外，還包括CCD相機99，反光鏡106上具有一條縫，CCD相機99通過反光鏡106的縫隙以調(diào)節(jié)反光鏡106將光斑對準(zhǔn)磁性薄膜103，其中104為進入CCD相機99的光線。

通過圖30所示的激光輔助熱退火裝置，通過移動平臺102的移動，激光光斑直接對磁電阻傳感單元進行選擇，并進行快速加熱到反鐵磁AF層的Blocking溫度以上，然后在冷卻過程中，啟動雙向電磁鐵108和109，從而直接確定每個磁電阻傳感單元反鐵磁層的磁化方向。

實施例四

圖31為晶元所對應(yīng)的掩膜版分布版圖結(jié)構(gòu)，晶元200，所對應(yīng)的晶元缺口區(qū)域為201，其中202為晶元的去邊界限，其向外的區(qū)域為去邊區(qū)域，大約為5mm的區(qū)域。所述X軸磁電阻傳感器或者雙軸X-Y磁電阻傳感器分布在9*9mm的掩膜版區(qū)域203之內(nèi)，然后以陣列方式在所述晶元200區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)移圖形，從而覆蓋整個晶元有效區(qū)域，晶元有效區(qū)域即為晶元200去邊界限202范圍之內(nèi)的部分。所述掩膜版203包括多個單軸磁電阻傳感器或者雙軸X-Y磁電阻傳感器的單切片陣列，所述單切片陣列和磁電阻傳感單元陣列完全相同。

實施例五

圖32-34為晶元掩膜版上切片陣列、磁電阻取向集團分布圖及其激光寫入系統(tǒng)寫入圖，單切片組成方形陣列，切片內(nèi)的磁電阻傳感單元排列成兩個或者多個空間隔離的磁電阻取向集團，每個磁電阻取向集團與至少一個相鄰切片內(nèi)的具有相同所述磁取向角的磁電阻取向集團近鄰。

為了簡化，將晶元上的磁電阻取向集團的標(biāo)號統(tǒng)一為按照角度值進行標(biāo)記，將各切片上的同一行相同的磁電阻取向集團采用一個長條進行標(biāo)記，如圖32-34所示。

圖32中，每個切片300包括θ1到θk一共k個磁電阻取向集團，假設(shè)每個切片中每個磁取向集團只出現(xiàn)一次，則激光299掃描順序為，第一行切片θ1磁電阻取向集團301開始進行掃描，而后換行進入第二行切片的θ1磁電阻取向集團302，反方向掃描，而后換行進入第三行切片的θ1磁電阻取向集團303，之后是最后一行的θ1磁電阻取向集團304，而后換行進入最后一行切片的θ2磁電阻取向集團305，逐行向上掃描，最后到第一行切片的θ2磁電阻取向集團 306，這樣直到完成最后θk磁電阻取向集團。

圖33中是另外一種情況，每個切片400包括間隔的θ1，θ2和θ3磁電阻取向集團如401和402間隔開來，此時激光399掃描順序為，首先對第一行切片中的第一行θ1磁電阻取向集團401進行掃描，而后換行反向掃描第二行θ1磁電阻取向集團402，直到完成第一行切片中的所有θ1磁電阻取向集團，之后對第二行切片中的θ1磁電阻取向集團403，404，第三行切片中的θ1磁電阻取向集團405，406，最后一行切片中的407和408，之后從最后一行切片開始掃描θ1磁電阻取向集團409，直至第一行切片中的θ2磁電阻取向集團。

圖34為逐行掃描法，激光499按照切片500行數(shù)從上到下，并且對于各磁電阻取向集團不加區(qū)分，按照從上到下的順序501，502，503往下進行掃描，直至最后一行，而后進入下一行切片，直至最后一行切片，這樣可能存在著在混合情況下，需要對相同θ磁取向角度值的磁電阻傳感單元串進行多次操作，增加了激光寫入系統(tǒng)磁場的方向調(diào)整的頻率。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。