[發明專利]一種磁傳感器及其制備方法和電子設備

在審

• 申請號: 202210657387.2
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115148896A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 劉明;胡忠強;關蒙萌;馬孝瑜;陳小凱
• 申請（專利權）人: 珠海多創科技有限公司
• 主分類號: H01L43/10
• 分類號: H01L43/10;H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 楊煥軍

1.一種磁傳感器，其特征在于，包括磁性隧道結，

所述磁性隧道結包括底釘扎層、被釘扎層、勢壘層、自由層、頂釘扎層及復合穩定層；

所述復合穩定層包括至少兩個穩定鐵磁層以及設置于相鄰的所述穩定鐵磁層之間的非磁隔離層；

所述底釘扎層與所述被釘扎層之間形成有平行于所述底釘扎層的第一釘扎場，所述復合穩定層與所述頂釘扎層之間形成有平行于所述底釘扎層的第二釘扎場，所述第一釘扎場和所述第二釘扎場的方向正交、成銳角或成鈍角。

2.如權利要求1所述的磁傳感器，其特征在于，所述磁性隧道結包括多個，多個所述磁性隧道結形成惠斯通電橋結構。

3.如權利要求1所述的磁傳感器，其特征在于，所述穩定鐵磁層的材質為NiFe、CoFe、Fe、Co、Ni中的至少一種；所述非磁隔離層的材質為Ru或Ta。

4.如權利要求1所述的磁傳感器，其特征在于，所述穩定鐵磁層的厚度為1.5～3nm；和/或，所述非磁隔離層的厚度為0.6～0.9nm。

5.如權利要求1所述的磁傳感器，其特征在于，所述頂釘扎層的材質為IrMn，厚度為10～25nm；和/或，所述底釘扎層的材質為IrMn或PtMn，厚度為10～25nm。

6.如權利要求1所述的磁傳感器，其特征在于，所述自由層包括依次設置于所述勢壘層上方的第二子自由層、第二非磁間隔層以及第一子自由層；

所述第一子自由層的材質為NiFe、CoFe、CoFeSiB、NiFeSiB中的一種，厚度為5-60nm；

所述第二子自由層的材質為CoFeB，厚度為1.5-3nm；

所述第二非磁間隔層的材質為Ta或Ru，厚度為0.6-0.9nm。

7.如權利要求1所述的磁傳感器，其特征在于，位于所述底釘扎層背向所述被釘扎層的一側設置有底電極層，所述底電極層包括多個Ta層以及設置于相鄰的所述Ta層之間的Cu層或CuN層。

8.一種磁傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

進行磁性隧道結的第一退火，所述磁性隧道結包括底釘扎層、被釘扎層、勢壘層、自由層、頂釘扎層以及復合穩定層，其中，所述第一退火將所述底釘扎層與所述被釘扎層之間的第一釘扎場設置在第一磁化方向上；

進行所述磁性隧道結的第二退火，其中，所述第二退火將所述頂釘扎層與所述復合穩定層之間的第二釘扎場設置在第二磁化方向上；所述第一磁化方向與所述第二磁化方向正交、成銳角或成鈍角。

9.如權利要求8所述的磁傳感器的制備方法，其特征在于，所述第一退火的磁場大小為0.5-1T，退火溫度為310-350℃；

所述第二退火的磁場大小為0.02-0.05T，退火溫度為200-250℃；

所述第一退火和所述第二退火的磁場方向正交、成銳角或成鈍角。

10.一種電子設備，其特征在于：包括如權利要求1至7任一項所述的磁傳感器，所述磁傳感器用作位置傳感器、角度傳感器、磁開關、電流傳感器中的至少一種。