[发明专利]具有带有永久磁体的磁传感器的装置

权利要求书

1.一种传感器装置，所述传感器装置包括：

衬底，所述衬底包含装置层；

磁传感器，所述磁传感器形成于所述装置层上，所述磁传感器包含至少一个第一永久磁体，其中，

所述第一永久磁体具有至少一个交替的铁磁层和反铁磁层，所述铁磁层即FM层，所述反铁磁层即AFM层，其中缓冲层安置在所述FM层与所述AFM层之间；并且

所述第一永久磁体在高于所述第一永久磁体的所述AFM层的阻挡温度的温度下在第一方向上被磁化；

多个装置垫，所述多个装置垫被耦接到所述磁传感器；以及

集成电路衬底，所述集成电路衬底具有多个IC垫，其中所述多个装置垫在大于所述第一永久磁体的所述阻挡温度的接合温度下被选择性地共晶接合到所述多个IC垫，

其中所述第一永久磁体的所述缓冲层充当扩散势垒层，以辅助所述第一永久磁体在所述共晶接合之后实质上保持所述第一永久磁体的磁特性。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述磁传感器进一步包含：

第二永久磁体，所述第二永久磁体具有至少一个交替的FM层和AFM层，其中缓冲层安置在该FM层与该AFM层之间；并且

所述第一永久磁体在第一方向上被磁化并且所述第二永久磁体在实质上正交于所述第一方向的第二方向上被磁化，其中所述第一永久磁体的所述AFM层的阻挡温度高于所述第二永久磁体的所述AFM层的阻挡温度，其中所述接合温度大于所述第一永久磁体以及所述第二永久磁体两者的所述阻挡温度，

其中所述第二永久磁体的所述缓冲层充当扩散势垒层，以辅助所述第二永久磁体在所述共晶接合之后实质上保持所述第二永久磁体的磁特性。

3.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述装置垫实质上由铝，即Al制成并且所述IC垫实质上由锗，即Ge制成，并且所述装置垫以及所述IC垫是通过Al-Ge共晶接合来共晶接合。

4.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述缓冲层的厚度在3埃与20埃之间。

5.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述FM层以及所述AFM层的厚度在10埃与1000埃之间。

6.根据权利要求2所述的传感器装置，其中在大于所述第一永久磁体的所述AFM层的所述阻挡温度的温度下，通过在所述第一方向上施加外部磁场使所述第一永久磁体在所述第一方向上磁化。

7.根据权利要求6所述的传感器装置，其中在大于所述第二永久磁体的所述AFM层的所述阻挡温度但是小于所述第一永久磁体的所述AFM层的所述阻挡温度的温度下，通过在所述第二方向上施加另一外部磁场使所述第二永久磁体在所述第二方向上磁化。

8.根据权利要求2所述的传感器装置，其中所述第一永久磁体以及所述第二永久磁体中的每一者具有FM层以及AFM层的多个交替层，其中势垒层安置在所述FM层与所述AFM层之间，其中所述FM层以及所述AFM层中的每一者具有在10埃与1000埃之间的厚度。

9.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述衬底进一步包含具有凹部的处理层，所述处理层被耦接到所述装置层以便形成上部空腔，所述磁传感器安置在所述上部空腔中。

10.根据权利要求2所述的传感器装置，其中所述第一永久磁体的所述AFM层实质上由镍锰合金制成。

11.根据权利要求2所述的传感器装置，其中所述第二永久磁体的所述AFM层实质上由铁锰合金制成。

12.根据权利要求2所述的传感器装置，其中所述第一永久磁体在比所述第二永久磁体被磁化时的温度大至少100摄氏度的温度下被磁化。

13.根据权利要求12所述的传感器装置，其中所述共晶接合的温度比所述第一永久磁体被磁化时的所述温度大至少50摄氏度。