[发明专利]磁阻膜层结构以及使用此磁阻膜层结构的磁场传感器

权利要求书

1.一种磁阻膜层结构，其特征在于，包含：

一固定层；

一自由层；

一被固定层，介于所述固定层与所述自由层之间，并与所述固定层直接接触；

一正交耦合层，介于所述被固定层与所述自由层之间，并与所述被固定层直接接触；

一参考层，介于所述正交耦合层与所述自由层之间，并与所述正交耦合层直接接触，所述参考层具有单一的磁化方向，所述被固定层的磁化方向与所述参考层的磁化方向彼此垂直；以及

一间隙壁层，介于所述参考层与所述自由层之间，并与所述参考层及所述自由层直接接触；

其中所述磁阻膜层结构为具有长轴和短轴的三维立体膜层结构，且所述磁阻膜层结构中的各层都具有相同的平面尺寸，且所述自由层的磁化方向平行于所述长轴。

2.根据权利要求1所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述正交耦合层与所述被固定层之间以及所述正交耦合层与所述参考层之间分别设有钴金属层。

3.根据权利要求2所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述钴金属层与所述被固定层之间或所述钴金属层与所述参考层之间设有钌金属层。

4.根据权利要求3所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述钴金属层与所述钌金属层之间设有铁磁性材料层。

5.根据权利要求1所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述正交耦合层与所述被固定层之间或所述正交耦合层与所述参考层之间设有铁磁性材料层及钌金属层。

6.根据权利要求1所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述固定层形成在一基板上。

7.根据权利要求6所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述基板与所述固定层之间另包含有一黏着层及一晶种层。

8.根据权利要求1所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述参考层的磁化方向与所述自由层的磁化方向之间具有一夹角θ，所述夹角θ介于0度至180度之间。

9.根据权利要求8所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述夹角θ是45度的整数倍。

10.根据权利要求1所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述正交耦合层包含有氧化镍铁、氧化铁、氧化镍、氧化钴铁或氧化镁。

11.根据权利要求1所述的磁阻膜层结构，其特征在于，所述固定层是由反铁磁性材料所构成。

12.一种磁场传感器，其特征在于，包含：

一基板；

至少一第一感测胞，其包含有根据权利要求1,2,3,4或5所述的磁阻膜层结构并设置在所述基板的一平面上用以感测一第一轴向的磁场变化；以及

至少一第二感测胞，其包含有根据权利要求1,2,3,4或5所述的磁阻膜层结构并设置在所述基板的一平面上用以感测一第二轴向的磁场变化，其中所述第一感测胞以及所述第二感测胞皆具有长轴与短轴，且所述第一感测胞的长轴方向与所述第二感测胞的长轴方向互相垂直。

13.根据权利要求12所述的磁场传感器，其特征在于，所述第一感测胞的长轴方向与所述第一感测胞的自由层磁化方向平行，所述第二感测胞的长轴方向与所述第二感测胞的自由层磁化方向平行。

14.根据权利要求13所述的磁场传感器，其特征在于，所述第一感测胞的参考层磁化方向与所述第一感测胞的长轴方向具有一第一夹角，所述第二感测胞的参考层磁化方向与所述第二感测胞的长轴方向具有一第二夹角。

15.根据权利要求14所述的磁场传感器，其特征在于，所述第一夹角与所述第二夹角相同。

16.根据权利要求12所述的磁场传感器，其特征在于，多个所述第一感测胞构成第一感测单元，用以感测所述第一轴向的磁场变化，多个所述第二感测胞构成第二感测单元，用以感测所述第二轴向的磁场变化。

17.根据权利要求12所述的磁场传感器，其特征在于，多个所述第一感测胞互连成第一惠斯登电桥，多个所述第二感测胞互连成第二惠斯登电桥。