專利名稱：磁性傳感器和移動(dòng)信息終端設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明旨在一種磁性傳感器，該磁性傳感器利用簡(jiǎn)單方法探測(cè)在襯底
平面外方向(如Z方向)上取向的f茲場(chǎng)矢量分量，并涉及一種包含這種》茲
性傳感器的移動(dòng)信息終端設(shè)備。
背景技術(shù)：
專利文件1是這種傳統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)示例。根據(jù)在專利文件1中公開(kāi)的
設(shè)備，在GMR裝置中，坡莫合金膜等設(shè)置在各向異性蝕刻的Si襯底的傾 斜表面上，以便探測(cè)出在Z方向上的磁場(chǎng)分量。與設(shè)置在襯底平表面上的 另 一個(gè)傳感器一 同利用這種結(jié)構(gòu)，所公開(kāi)的設(shè)備能夠探測(cè)到三軸方向上 (X、 Y和Z方向上)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
專利文件1:日本專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書2004-354182
根據(jù)專利文件1的技術(shù)，傳感器單元需要設(shè)置在傾斜表面上，以便探 測(cè)在平面外方向，如Z方向上取向的磁場(chǎng)矢量分量。但是，出于制造的原 因，磁阻器件的性能受到傾斜表面的平面度和粗糙度的嚴(yán)重影響。因此，
而且在傾斜表面上形成器件方面遺留很多問(wèn)題。從而，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，難 于提供一種有利的磁性傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種能夠探測(cè)在Z方向上取向的磁場(chǎng) 矢量分量的磁性傳感器，所述Z方向不同于平表面(plane surface)方向，即 使在所有的傳感器單元設(shè)置在平表面上的情況下。該磁性傳感器采用公知 的平表面原型磁性傳感器單元并且僅僅具有一個(gè)簡(jiǎn)單的額外步驟。本發(fā)明 還旨在提供一種包含這種磁性傳感器的移動(dòng)信息終端設(shè)備。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式具有如下結(jié)構(gòu)。即該結(jié)構(gòu)包括自由層和被固 定層(pinned layer),在TMR器件的情況下，絕緣層^L置在自由層和^C固定
5層之間。在GMR器件的情況下，具有非磁性金屬并且利用磁阻效應(yīng)的探
測(cè)器件設(shè)置在襯底的平表面上。該襯底具有溝槽或突起，并且該溝槽或突 起具有靠近所述探測(cè)器件設(shè)置的傾斜表面。與自由層磁性耦合的軟磁層在 襯底的平表面上連續(xù)設(shè)置直到傾斜表面。軟磁層和探測(cè)器件一同形成一個(gè) 單軸磁性傳感器。
適當(dāng)?shù)靥峁┒鄠€(gè)單軸磁性傳感器。當(dāng)在磁場(chǎng)中進(jìn)行熱處理時(shí)，磁場(chǎng)大 致垂直于襯底施加，并且每個(gè)軟石茲層彎曲所施加的^茲場(chǎng)，使得所施加的,茲 場(chǎng)取向?yàn)橄鄳?yīng)被固定層的磁場(chǎng)施加方向。被固定層的磁化方向根據(jù)被固定 層的,茲場(chǎng)施加方向來(lái)建立。傾斜表面的角度可以變化，并且每個(gè)被固定層 能夠具有彼此不同的磁化方向。在磁場(chǎng)中進(jìn)行熱處理時(shí)形成的被固定層的 磁化方向是磁性傳感器探測(cè)磁場(chǎng)分量的基礎(chǔ)。通過(guò)設(shè)定多個(gè)被固定層的磁 化方向，提供了能夠探測(cè)多軸分量的磁性傳感器。
根據(jù)特定探測(cè)方法，該方法由本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的磁性傳感器所使 用，利用甚至在襯底的平表面上的探測(cè)器件的自由層來(lái)探測(cè)在三維磁場(chǎng)矢 量中相對(duì)于襯底的平表面水平的磁場(chǎng)分量。由于連續(xù)設(shè)置在傾斜表面上并 與自由層磁性耦合的軟磁層由平行于傾斜表面的磁場(chǎng)分量所磁化，磁性耦 合的自由層也被磁化。于是，探測(cè)器件在阻抗方面出現(xiàn)變化，由此能夠探
測(cè)z方向殺過(guò)那的；茲場(chǎng)分量。從而，即使探測(cè)器件設(shè)置在平表面上，由于
設(shè)置在傾斜表面上的軟磁層，垂直于襯底平表面的z方向矢量分量也能夠
被探測(cè)。因此，可以使得平表面上的探測(cè)器件能夠作為三軸(X、 Y和 Z)傳感器工作。


圖1A和1B示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)； 圖2示出傳感器所使用的磁阻曲線；
圖3A和3B示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的磁性傳感器的工作方式； 圖4示出磁場(chǎng)的方向和角度(p、 cp和e)之間的關(guān)系； 圖5A到5C示出在不同平面中，磁性傳感器單元K、 M和L的輸出 的角度相關(guān)性；
圖6示出利用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的磁性傳感器形成橋接電路的示
例；圖7示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)；
圖8A到8C示出本發(fā)明第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)；
圖9A和9B示出本發(fā)明第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)；以及
圖10示出本發(fā)明第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。
圖1A和1B示出第一實(shí)施方式的磁性傳感器的結(jié)構(gòu)。圖1A是俯視 圖，而圖1B為沿著線AB的橫截面圖。在圖1A和1B中，附圖標(biāo)記1表 示Si襯底；附圖標(biāo)記2是村底上的傾斜表面；附圖標(biāo)記3a到3d表示設(shè)置 在襯底1的平表面上的四個(gè)TMR器件(隧道效應(yīng)石茲阻器件)；附圖標(biāo)記4 表示坡莫合金膜；而附圖標(biāo)記5表示形成在傾斜表面2的底部的溝槽。
每個(gè)TMR器件3包括由絕緣層分隔的自由層和被固定層。自由層的 易磁化方向(實(shí)線)以直角與被固定層的磁化方向(虛線)相交。即，每 個(gè)TMR器件3a到3d的自由層的易磁化方向沿著TMR器件的縱向取向。 根據(jù)圖1，至于每個(gè)被固定層的磁化方向，它在TMR器件3a內(nèi)從左向右 取向；在TMR器件3b中從底向頂取向；在TMR器件3c中從右向左取 向；且在TMR器件3d中從頂向底取向。
自由層的易磁化方向與被固定層的磁化方向以直角相交的原因在于磁 體的線性磁阻可以通過(guò)探測(cè)磁體的難磁化方向來(lái)獲得。圖2示出傳感器所 使用的磁阻曲線。于是，自由層的難磁化方向是傳感器的探測(cè)方向(^"茲阻 軸線)。被固定層和自由層的磁化方向的垂直相交可以通過(guò)如下過(guò)程實(shí) 現(xiàn)首先，由事先在磁場(chǎng)中退火而產(chǎn)生被固定層的磁化；然后將被固定層 的磁化方向和自由層的磁化方向布置成彼此垂直；并以降低的溫度執(zhí)行退 火過(guò)程，其中在該降低的溫度下被固定層的磁化不會(huì)造成變化。要指出的 是向被固定層施加磁化磁場(chǎng)的方向是垂直于襯底的方向，如圖1所示。
在每個(gè)TMR器件3中，如果自由層的磁化方向沿著其難磁化方向取 向并且也平行于被固定層的磁化方向，那么將流動(dòng)大的隧道電流，由此 TMR器件3具有低阻抗。另一方面，如果自由層的磁化方向與被固定層的 磁化方向反平行，將流動(dòng)著減小的隧道電流，由此TMR器件3具有高阻 抗。在其他情況下，相對(duì)于被固定層和自由層的磁化的相對(duì)角度，阻抗呈現(xiàn)出正弦曲線特性。
在襯底1內(nèi)，在靠近TMR器件3設(shè)置的傾斜表面2的底部設(shè)置溝槽 5。相對(duì)于每個(gè)TMR器件3，與TMR器件3的自由層磁性耦合的坡莫合 金膜(軟磁層)4連續(xù)在襯底1的平表面和傾斜表面2上設(shè)置。 一組TMR 器件3和坡莫合金膜4形成一個(gè)單軸^f茲性傳感器單元。根據(jù)本實(shí)施方式， 適當(dāng)?shù)靥峁┒?四)個(gè)單軸;茲性傳感器單元，以Y更形成三軸(X、 Y和 Z)磁性傳感器。
下面描述本實(shí)施方式的三軸磁性傳感器的制造過(guò)程。利用KOH溶 液，通過(guò)光刻形成的開(kāi)口在Si (100)襯底上進(jìn)行各向異性蝕刻。并且傾 斜表面2設(shè)置成形成四面體的倒金字塔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有(111 )表面。隨 后，通過(guò)多靶高真空濺射裝置，在Si襯底1上依次沉積各層TMR (隧道 效應(yīng)磁阻)器件3。對(duì)于自由層，使用這樣的材料，即該材料可以使得它 的磁場(chǎng)被探測(cè)到。例如，在利用地f茲:探測(cè)用的三軸it性傳感器的情況下， 坡莫合金(M80Fe20)等可以用作自由層。在采用三軸磁性傳感器作為編 碼器的情況下，可以使用CoFe等。然后提供用于TMR器件3的保護(hù)層， 并且形成接觸孔。在這些接觸孔中，形成在每個(gè)自由層底部的接觸孔用于 提供磁性耦合。
坡莫合金膜(軟磁膜)4是通過(guò)在傾斜表面2上使用掩模由濺射裝置 形成的。濺射裝置不必是高真空濺射裝置。然后，也可以利用掩模技術(shù)通 過(guò)濺射形成電極，由此完成三軸磁性傳感器。取代使用掩模技術(shù)，也可以 采用光刻技術(shù)。在每種技術(shù)中，與探測(cè)器件(即，TMR器件3)的形成相 比，可以使用任何相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)進(jìn)行成型工作以便獲得更好的生產(chǎn) 率。換句話說(shuō)，由于用于對(duì)準(zhǔn)的規(guī)則不是剛性的，用于成型搡作的工藝水 平可以相當(dāng)于普通平表面原型器件的，這實(shí)現(xiàn)了低成本試生產(chǎn)。
坡莫合金、鎳鐵鉬超導(dǎo)磁合金等適用于設(shè)置在傾斜表面2上的軟磁膜 4?；蛘叻蔷文ぃ鏑oZrNb可以用以代之。通常對(duì)于平行于膜平面進(jìn)入 軟磁膜4的磁場(chǎng)獲得最大靈敏度。因此，通過(guò)將設(shè)置在傾斜表面2上的軟 磁膜4與相應(yīng)探測(cè)器件3的自由層耦合，可以導(dǎo)引磁通量使得對(duì)于平行于 傾斜表面2上的軟磁膜4的磁場(chǎng)獲得最大靈敏度。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在與探 測(cè)器件3的層平面垂直的方向上的探測(cè)。于是，通過(guò)將這種傳感器結(jié)構(gòu)與 其他磁性傳感器單元相組合，可以形成三軸磁性傳感器。根據(jù)上述實(shí)施方式，在傾斜表面的底部設(shè)置溝槽；但是，用在金字塔 (突出的(projected))結(jié)構(gòu)的傾斜表面也可以實(shí)現(xiàn)類似的磁性傳感器。另 外，也可以用倒置或非倒置三方錐、倒置或非倒置多面體上的傾斜表面實(shí) 現(xiàn)類似的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于被固定層的it化，磁化磁場(chǎng)施加到垂直于襯底的平表面的方向 上。于是，通過(guò)傾斜表面上的每個(gè)軟磁膜，磁通量被彎曲，因此，相對(duì)于 被固定層的磁化方向，可以將相應(yīng)自由層的》茲化沿著理想方向取向。因 此，通過(guò)每個(gè)軟石茲膜，在豎直方向上的磁通量可以在襯底1的平表面方向 上重新定向，由此能夠探測(cè)每個(gè)磁場(chǎng)矢量分量。
圖3到5示出本實(shí)施方式的磁性傳感器的工作。圖3A是在X-Y平面 內(nèi)的俯視圖，而圖3B是沿著線AB的圖3A的4黃截面圖(在Z-X平面 內(nèi))。圖3A的每個(gè)附圖標(biāo)記K、 L和M表示TMR器件3和坡莫合金膜4 的集成磁性傳感器單元。下面描述使用三個(gè)這種^f茲性傳感器單元(這三個(gè) ^t性傳感器單元實(shí)現(xiàn)三軸探測(cè))的示例。
當(dāng)外部磁場(chǎng)在Z方向上存在時(shí)，磁通量的流動(dòng)^皮傾斜表面2上的坡莫 合金膜4所改變，且磁通量到達(dá)TMR3,如圖3B所示。于是，在磁性傳 感器單元M中的TMR器件3的自由層的磁化方向被改變成遵循相應(yīng)的被 固定層的磁化方向。類似的，在每個(gè)磁性傳感器單元K和L中自由層的磁 化方向被改變成遵循相應(yīng)被固定層的磁化方向。結(jié)果，每個(gè)TMR器件3 能夠探測(cè)石茲場(chǎng)的Z軸分量。；茲通量的流動(dòng)最初沿著Z方向取向，這通常難 于探測(cè)。但是，磁通量的流動(dòng)被設(shè)置在傾斜表面上的坡莫合金膜所改變， 于是可以被探測(cè)到。
以下描述由i皮莫合金膜改變的流動(dòng)方向隨著^茲通量的方向不同而不 同，并于是能夠?qū)崿F(xiàn)三軸探測(cè)。
圖4示出磁場(chǎng)的方向和角度(p、 (p和e)之間的關(guān)系。圖4也示出磁 場(chǎng)和相對(duì)于磁性傳感器單元K和M的角度的位置關(guān)系。附圖標(biāo)記a是傾斜 表面2的傾斜角，例如54.7°、 30°或60°。
圖5A示出磁性傳感器單元K、 M和L的輸出(Hk、 Hm和Hl)與X-Z平面內(nèi)的角度p的角度相關(guān)特性。圖5B示出磁性傳感器單元K、 M和L 的輸出(Hk、 Hm和Hl)與Y-Z平面內(nèi)的角度cp的角度相關(guān)特性(傳感器 單元M和單元K的輸出重疊)。圖5C示出磁性傳感器單元K、 M和L的輸出(Hk、 Hm和Hl)與X-Y平面內(nèi)的角度e的角度相關(guān)特性。
一旦獲得Hk、 Hm和Hl值，在X、 Y和Z》文下給您上的》茲場(chǎng)分量可 以從以下表達(dá)式中獲得
Hx=-A*Hk/2cosa+B*Hm/2cosoc;
Hy=-A*Hk/2cosa+C*Hl/cosa-B*Hm/2cosa;以及
Hz=A*Hk/2sina+B *Hm/2sina,
其中，A、 B和C是根據(jù)靈敏度和角度校正的校正值，并且基于圖5A 到5C所示的輸出和角度p、 cp和e計(jì)算。
一旦獲得Hx、 Hy和Hz，可以將特定方向表示為立體角，因此，可以 確定在特定方向上的磁場(chǎng)。這允許例如其上安裝該磁性傳感器的信息終端 相7十于地J茲的方向纟皮確定。
圖6示出利用本實(shí)施方式的磁性傳感器單元形成的橋接電路的示例。 相對(duì)的磁性傳感器單元連接到相同的差動(dòng)電橋電路，并且減少了噪聲分 量。另外，差動(dòng)電橋電路的輸出的和以及差被計(jì)算出，以便獲得每個(gè)軸 (X、 Y和Z)的信號(hào)。橋接電路具有全橋或半橋結(jié)構(gòu)。要指出的是，例 如，橋接電路可以通過(guò)提供多個(gè)磁性傳感器單元K(或者大致類似于磁性 傳感器K)來(lái)形成，并且可以獲得減少噪聲分量的效果。
(b) 第二實(shí)施方式
圖7示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。類似于第一實(shí)施方式，作為 TMR器件等的探測(cè)器件3a到3d設(shè)置在襯底1的平表面上。軟磁膜4設(shè)置 在傾斜表面2上。每個(gè)探測(cè)器件3a到3d的被固定層的磁化在垂直于相應(yīng) 傾斜表面2的方向上產(chǎn)生，如圖7所示。隨后，；茲場(chǎng)施加成^f吏得每個(gè)自由 層的易磁化方向在垂直于相應(yīng)被固定層的磁化方向的方向上產(chǎn)生。磁場(chǎng)在
大致平行于探測(cè)器件的層平面的方向上施加，并且以接近于探測(cè)器件的縱 向的方向角的均分的方向角取向，其中每個(gè)探測(cè)器件具有矩形形狀。
也就是說(shuō)，根據(jù)圖7的實(shí)施方式，探測(cè)器件的縱向的方向角是0度和 90度(基準(zhǔn)角)。于是，這些方向角的均分、45度或者僅僅均分的角度是 磁場(chǎng)施加的最優(yōu)方向。用于》茲場(chǎng)施加的角度在需要時(shí)可以在0度和90度 之間變^:。
(c) 第三實(shí)施方式
圖8A到8C示出本發(fā)明第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。圖8A示出TMR器件的分層結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。TMR器件包括自由層、絕緣層、磁性層(被固定 層)、反鐵一磁體和襯底。本發(fā)明不局限于TMR器件，并且可以使用其他石茲 阻器件，如GMR (巨磁阻)器件(圖8B)，包括非磁性金屬層取代隧道效 應(yīng)層；或者豎直GMR器件(圖8C),該豎直GMR器件相對(duì)于層平面電流 豎直穿過(guò)。每個(gè)探測(cè)器件可以根據(jù)目標(biāo)磁場(chǎng)強(qiáng)度、所需的磁場(chǎng)變化率以及 信號(hào)處理電路所需的阻抗來(lái)選擇。 (d)第四實(shí)施方式
圖9A和9B示出本發(fā)明第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。第四實(shí)施方式示出根據(jù) 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的磁性傳感器和信號(hào)處理IC電路形成在襯底上的示 例。圖9A是俯視圖，而圖9B是沿著線CD的橫截面圖。在圖9A和9B 中，附圖標(biāo)記U表示襯底；附圖標(biāo)記12表示具有傾斜表面的溝槽；附圖 標(biāo)記13a到13d表示TMR器件；附圖標(biāo)記14表示坡莫合金膜(軟磁 膜)；而附圖標(biāo)記15表示信號(hào)處理IC。在根據(jù)第四實(shí)施方式的磁性傳感器 中，TMR器件13a到13d圍繞信號(hào)處理IC 15的周邊設(shè)置，使得TMR器 件13a和13b的縱向垂直于TMR器件13c和13d的縱向。第四實(shí)施方式 的磁性傳感器的操作與第一實(shí)施方式的相同。
根據(jù)第四實(shí)施方式，溝槽12單獨(dú)提供，該溝槽在每個(gè)探測(cè)器件的尺 寸方面允許更大的柔性。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的磁性傳感器具有如下 的優(yōu)點(diǎn)由于矩形形狀，每個(gè)探測(cè)器件容易呈現(xiàn)出它的特性，并且由于形 狀各向異性，它的自由層的易磁化方向易于沿著探測(cè)器件的縱向產(chǎn)生。為
了使得所有的磁性傳感器具有相等的靈敏度，通常有利地是將它們形成為 具有恒定面積的相同形狀等。從加工效率角度來(lái)看這也是優(yōu)選的。于是， 如圖9A所示，在外邊緣上設(shè)置磁性傳感器單元，每個(gè)磁性傳感器單元具 有矩形形狀，在其縱向上較大拉伸。由于設(shè)置兩個(gè)單獨(dú)的溝槽，且每個(gè)溝 槽分配兩個(gè)磁性傳感器單元，該探測(cè)器件需要較小的面積。另外，這種結(jié) 構(gòu)在襯底的中心提供一個(gè)大的平坦的區(qū)域，這可以用于容納用于磁性傳感 器、磁性傳感器之外的傳感器，如加速度傳感器和陀螺傳感器、普通控制 IC等。從而，可以有效利用襯底的區(qū)域。
在本實(shí)施方式中，每個(gè)溝槽設(shè)置在傾斜表面的底部，如在第一實(shí)施方 式中；但是，用金字塔(突出的)結(jié)構(gòu)上的傾斜表面，可以實(shí)現(xiàn)類似的磁 性傳感器。另外，也可以用倒置或非倒置三方錐、倒置或非倒置多面體等上的傾斜表面實(shí)現(xiàn)類似的磁性傳感器。對(duì)于矩形磁性傳感器單元的尺寸，
有效的尺寸比為L(zhǎng)/W26，其中L是長(zhǎng)邊(縱向上)的長(zhǎng)度，而W是短邊 的長(zhǎng)度。實(shí)際中，如果L/WS1000,該制造工作不需要特殊的加工技術(shù)。 但是，L/WS100更優(yōu)選。本發(fā)明的磁性傳感器單元不局限于矩形形狀，而 是可以具有局部橢圓形狀或者可以是橢圓或圓形。而且，在具有整體橢圓 形狀或者局部橢圓形狀的情況下，主軸A和副軸B之間的比(以及總體上 長(zhǎng)邊A和短邊B之間的比)優(yōu)選的為6SA/B(AVB，)S100，如同矩形形狀的 情況一樣。
(e)第五實(shí)施方式
圖10示出本發(fā)明第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。第五實(shí)施方式說(shuō)明了根據(jù)本 發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的磁性傳感器安裝到移動(dòng)電話上的示例。在這個(gè)示例 中，磁性傳感器設(shè)置在其顯示屏幕的后面，并且即使在移動(dòng)電話折疊時(shí) (移動(dòng)電話沿虛線可折疊)顯示差別很小；但是，對(duì)于不可折疊的移動(dòng)電 話，也可以充分實(shí)現(xiàn)效果。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的》茲性傳感器允許尺寸減 小，并且不受安裝位置的限制。于是，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的磁性傳感器 可以安裝到移動(dòng)信息終端，如移動(dòng)電話上。
本申請(qǐng)基于2008年3月18日提交的日本專利申請(qǐng)第2008-069507 號(hào)，其內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
1權(quán)利要求
1.一種磁性傳感器，包括襯底，該襯底具有平表面和多個(gè)傾斜表面；多個(gè)軟磁膜，每個(gè)所述軟磁膜設(shè)置在不同一個(gè)傾斜表面上，并且根據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)度被磁化；以及多個(gè)探測(cè)器件，每個(gè)探測(cè)器件設(shè)置在所述平表面上，包括自由層和被固定層，并且被構(gòu)造成根據(jù)所述自由層和被固定層的磁化而產(chǎn)生探測(cè)輸出；其中，每個(gè)軟磁膜與不同一個(gè)探測(cè)器件的自由層磁性耦合；且各個(gè)所述探測(cè)器件的被固定層具有彼此不同的磁化方向。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器，其中，每個(gè)自由層由于形狀各向 異性具有沿著其縱向的易磁化方向，且每個(gè)被固定層的磁化方向大致垂直于相應(yīng)一個(gè)自由層的易,茲化方向。
3. 如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器，其中，每個(gè)被固定層的磁化方向 垂直于相應(yīng)一個(gè)自由層的縱向，且每個(gè)自由層具有通過(guò)以大致接近如下角 度值的一個(gè)角度施加磁場(chǎng)而產(chǎn)生的易磁化方向，在坐標(biāo)系的平面上，所述 角度值是縱向的方向角和參考坐標(biāo)軸的方向角的均分。
4. 如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器，其中，在熱處理中，所述被固定 層通過(guò)施加基本上垂直于所述襯底的平表面的磁場(chǎng)而被磁化使得具有所述 磁化方向。
5. 如權(quán)利要求2所述的磁性傳感器，其中，在熱處理中，所述被固定 層通過(guò)施加基本上垂直于所述襯底的平表面的磁場(chǎng)而被磁化使得具有所述 磁化方向。
6. 如權(quán)利要求3所述的磁性傳感器，其中，在熱處理中，所述被固定 層通過(guò)施加基本上垂直于所述襯底的平表面的磁場(chǎng)而被磁化使得具有所述 石茲4匕方向。
7. —種磁性傳感器，包括 多軸磁性傳感器單元； 被構(gòu)造成具有預(yù)定功能的集成電路；以及襯底，在該襯底上設(shè)置所述多軸磁性傳感器單元和集成電路，并且所述襯底具有平表面和多個(gè)傾斜表面，其中，所述多軸磁性傳感器單元包括多個(gè)單軸磁性傳感器，每個(gè)單軸 磁性傳感器包括軟磁膜，該軟磁膜設(shè)置在不同一個(gè)傾斜表面上并且根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度被磁化；以及探測(cè)器件，該探測(cè)器件設(shè)置在所述平表面上，包括 自由層和被固定層，并且被構(gòu)造成根據(jù)自由層和被固定層的磁化而產(chǎn)生探 測(cè)輸出；所述軟磁膜與所述探測(cè)器件的自由層磁性耦合；所述被固定層的磁化方向不同于多軸磁性傳感器單元中所包括的其他 單軸磁性傳感器的被固定層的磁化方向；并且所述多個(gè)單軸磁性傳感器設(shè)置在所述集成電路的周邊。
8. 如權(quán)利要求7所述的磁性傳感器，其中所述磁性傳感器是單體的。
9. 如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器，其中，每個(gè)探測(cè)器件是作為 TMR器件和GMR器件中的一種的^茲阻器件。
10. 如權(quán)利要求3所述的磁性傳感器，其中，每個(gè)探測(cè)器件是作為 TMR器件和GMR器件中的一種的磁阻器件。
11. 如權(quán)利要求7所述的磁性傳感器，其中，每個(gè)探測(cè)器件是作為 TMR器件和GMR器件中的一種的磁阻器件。
12. —種移動(dòng)信息終端設(shè)備，該設(shè)備具有磁性傳感器，該磁性傳感器 包括襯底，該襯底具有平表面和多個(gè)傾斜表面；多個(gè)軟磁膜，每個(gè)所述軟磁膜設(shè)置在不同一個(gè)傾斜表面上，并且根據(jù) 磁場(chǎng)的強(qiáng)度纟皮磁化；以及多個(gè)探測(cè)器件，每個(gè)探測(cè)器件設(shè)置在所述平表面上，包括自由層和被 固定層，并且被構(gòu)造成根據(jù)自由層和被固定層的磁化而產(chǎn)生探測(cè)輸出；其中，每個(gè)軟磁膜與不同一個(gè)探測(cè)器件的自由層磁性耦合；且各個(gè)所述探測(cè)器件的被固定層具有彼此不同的磁化方向。
13. —種移動(dòng)信息終端設(shè)備，該設(shè)備具有磁性傳感器，該磁性傳感器 包括多軸磁性傳感器單元； 被構(gòu)造成具有預(yù)定功能的集成電路；以及襯底，在該襯底上設(shè)置所述多軸磁性傳感器單元和集成電路，并且所述襯底具有平表面和多個(gè)傾斜表面，其中，所述多軸磁性傳感器單元包括多個(gè)單軸磁性傳感器，每個(gè)單軸 磁性傳感器包括軟磁膜，該軟磁膜設(shè)置在不同一個(gè)傾斜表面上并且根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度被磁化；以及探測(cè)器件，該探測(cè)器件設(shè)置在所述平表面上，包括自由層和被固定層，并且被構(gòu)造成根據(jù)自由層和被固定層的磁化而產(chǎn)生探測(cè)輸出；所述軟磁膜與所述探測(cè)器件的自由層磁性耦合；所述被固定層的磁化方向不同于多軸磁性傳感器單元中所包括的其他 單軸磁性傳感器的被固定層的磁化方向；并且所述多個(gè)單軸磁性傳感器設(shè)置在所述集成電路的周邊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種磁性傳感器和移動(dòng)信息終端設(shè)備，該磁性傳感器包括襯底，該襯底具有平表面和多個(gè)傾斜表面；多個(gè)軟磁膜，每個(gè)所述軟磁膜設(shè)置在不同一個(gè)傾斜表面上，并且根據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)度被磁化；以及多個(gè)探測(cè)器件，每個(gè)探測(cè)器件設(shè)置在所述平表面上，包括自由層和被固定層，并且被構(gòu)造成根據(jù)自由層和被固定層的磁化而產(chǎn)生探測(cè)輸出。每個(gè)軟磁膜與不同一個(gè)探測(cè)器件的自由層磁性耦合；且各個(gè)所述探測(cè)器件的被固定層具有彼此不同的磁化方向。
文檔編號(hào)H01L27/22GK101540337SQ20091012852
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者安住純一, 布施晃廣, 高太好 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光