[发明专利]单、双轴磁场传感器与其制备方法以及设备

说明书

本申请实施例提供一种单、双轴磁场传感器与其制备方法以及设备。其中，单轴传感器包括：位于衬底上的第一惠斯通电桥包括两第一和两第二磁阻模块组；两第一磁阻模块组分别位于第一惠斯通电桥的第一相对桥臂上，第一磁阻模块组中第一磁阻模块的参考层磁化方向均与单轴磁场传感器的第一传感轴的第一方向相同；两第二磁阻模块组分别位于第一惠斯通电桥的第二相对桥臂上，第二磁阻模块组包括串联的两个第二磁阻模块；两第二磁阻模块的参考层磁化方向所成第一夹角的角平分线与第一传感轴平行；第一夹角大于0°小于180°；第一磁阻模块和第二磁阻模块各自的参考层磁化方向与各自的易磁化轴垂直。本申请提供的技术方案可降低单轴磁场传感器制备工艺复杂度。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种单、双轴磁场传感器与其制备方法以及设备。

背景技术

磁场传感器主要用来检测磁场的存在、强弱、方向和变化等。除了直接测量磁场外，磁场传感器也为其他物理量的测量提供了广泛的解决方法，如电流、线位移、线速度、角位移、角速度、加速度等。目前已经应用的磁场传感器类型有霍尔(Hall)传感器，各向异性(AMR)传感器，巨磁阻(GMR)传感器，隧穿磁阻(TMR)传感器等。

目前，在制作单轴磁场传感器时，通常采用半惠斯通电桥结构。现有技术中，半惠斯通电桥的结构为：一相对桥臂上设置传感单元，另一相对桥臂上设置固定电阻。这样，无论外界磁场如何变化，设置固定电阻的那一相对桥臂的电阻值将保持不变。可见，现有技术中在制作半惠斯通电桥时，不仅要制作传感单元，还要制作固定电阻，制备工艺复杂，制备成本高。

发明内容

本申请提供一种单、双轴磁场传感器与其制备方法以及设备，以降低现有技术中单轴磁场传感器制备工艺复杂等问题。

于是，在本申请的一个实施例中，提供了一种单轴磁场传感器。该单轴磁场传感器，包括：衬底和位于所述衬底上的第一惠斯通电桥，所述第一惠斯通电桥包括两第一磁阻模块组和两第二磁阻模块组；其中，

所述两第一磁阻模块组分别位于所述第一惠斯通电桥的第一相对桥臂上，所述第一磁阻模块组中第一磁阻模块的参考层磁化方向均与所述单轴磁场传感器的第一传感轴的第一方向相同；

所述两第二磁阻模块组分别位于所述第一惠斯通电桥的第二相对桥臂上，所述第二磁阻模块组包括串联的两个第二磁阻模块；所述两个第二磁阻模块的参考层磁化方向所成第一夹角的角平分线与所述第一传感轴平行；其中，所述第一夹角大于0°小于180°；

所述第一磁阻模块和所述第二磁阻模块各自的参考层磁化方向与各自的易磁化轴垂直。

可选的，所述第一夹角大于80°且小于100°。

可选的，所述第一夹角为90°。

可选的，所述第一磁阻模块组中包括串联的两个所述第一磁阻模块；

所述第一磁阻模块的低阻态阻值与所述第二磁阻模块的低阻态阻值相等；

所述第一磁阻模块的高阻态阻值与所述第二磁阻模块的高阻态阻值相等。

可选的，所述第一磁阻模块由Q个第一磁阻单元串联而成；所述第二磁阻模块由Q个第二磁阻单元串联而成；所述第一磁阻单元和所述第二磁阻单元的形状相同；

所述Q个第一磁阻单元的易磁化轴相互平行；

所述Q个第二磁阻单元的易磁化轴相互平行；

其中，Q为正整数。

可选的，所述第二磁阻模块的参考层磁化方向与所述第一传感轴的第一方向所成第三夹角为锐角。

在本申请的又一实施例中，提供了一种双轴磁场传感器。该双轴磁场传感器，包括：衬底；