CN117858609A - 一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器 - Google Patents

Abstract

本发明属于磁传感器技术领域，公开一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器；磁阻元件的制备方法包括准备基板、在基板的上方制造磁阻元件、进行第一磁场退火、在各磁阻子元件中部分磁阻子元件的上方沉积软磁元件，使部分磁阻子元件为软磁元件覆盖、进行第二磁场退火以及移除软磁元件。本发明将软磁元件覆盖于各磁阻子元件中的部分磁阻子元件的上方，在满足磁化方向翻转的磁场下进行磁场退火，部分磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向不被改变，不需要翻转即实现了半桥或全桥结构，进而实现了器件的灵敏度及工艺一致性提高以及结构简单、易于工业化实现的有益效果。

Description

一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器

技术领域

本发明涉及磁传感器技术领域，尤其涉及一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器。

背景技术

磁阻传感器是一种可探测磁场的方向、强度以及位置的传感器，在许多领域已得到广泛使用。

惠斯通半桥或全桥结构的磁阻传感器可有效提高器件的灵敏度和温度稳定性。其需要相邻桥臂的TMR单元的钉扎层的磁化方向相反。通过一次制备所得到的TMR单元的磁化方向都相同的，因此难以实现在单一芯片上一次形成惠斯通半桥或全桥结构。

目前实现单一芯片上桥接的办法有激光退火、分次沉积。通过激光退火生产成本较高；通过分次沉积时第二层的生长容易对第一层产生影响，最终影响了器件性能。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器，改善现有磁阻元件制备工艺中难以实现在单一芯片上一次形成半桥或全桥结构，进而难以提高器件的灵敏度和工艺一致性的问题。

为实现上述目的，本发明的第一方面提出一种磁阻元件的制备方法。

所述制备方法包括以下步骤：

（1）准备基板；

（2）在所述基板的上方制造磁阻元件，所述磁阻元件包括多个磁阻子元件；

（3）进行第一磁场退火，使各所述磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向平行于所述基板的平面的第1方向；

（4）在各所述磁阻子元件中部分磁阻子元件的上方沉积软磁元件，使所述部分磁阻子元件为所述软磁元件覆盖；

（5）进行第二磁场退火，使所述部分磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为所述第1方向，各所述磁阻子元件中其它磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为平行于所述基板的平面的第2方向；

（6）移除所述软磁元件。

根据本发明的一些实施例，在沉积所述软磁元件之前，在各所述磁阻子元件的上方沉积绝缘氧化层，所述绝缘氧化层覆盖各所述磁阻子元件；

在沉积所述软磁元件时，所述软磁元件覆盖于所述部分磁阻子元件上方的绝缘氧化层。

根据本发明的一些实施例，所述绝缘氧化层为绝缘性氧化物；所述绝缘氧化层的厚度为3μm ~5μm。

根据本发明的一些实施例，所述软磁元件的材质为高磁导率的软磁材料，其厚度为3μm ~10μm；所述软磁元件完全覆盖所述部分磁阻子元件的正上方的区域。

根据本发明的一些实施例，在沉积所述软磁元件时，所述软磁元件靠近于所述其它磁阻子元件的边缘位置。

根据本发明的一些实施例，所述部分磁阻子元件中各磁阻子元件成行排列形成至少一第一磁阻臂；所述其它磁阻子元件中各磁阻子元件成行排列形成至少一第二磁阻臂；所述第一磁阻臂平行于所述第二磁阻臂。

根据本发明的一些实施例，所述软磁元件包括至少一软磁块，所述软磁块覆盖所述第一磁阻臂。

根据本发明的一些实施例，所述软磁块的边缘靠近于所述第二磁阻臂的各磁阻子元件。

根据本发明的一些实施例，所述软磁块沿所述第一磁阻臂或所述第二磁阻臂中各磁阻子元件的排列方向延伸；所述软磁块的延伸方向垂直于所述第1方向或所述第2方向。

根据本发明的一些实施例，所述磁阻元件包括至少一第一桥臂和至少一第二桥臂；所述第一桥臂由1个、2个或多个所述第一磁阻臂组成，各所述第一磁阻臂电耦接； 所述第二桥臂由1个、2个或多个所述第二磁阻臂组成，各所述第二磁阻臂电耦接；

各所述第一桥臂和所述第二桥臂形成半桥结构或全桥结构；

所述第一桥臂中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为所述第1方向；所述第二桥臂中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为所述第2方向，所述第1方向与所述第2方向的夹角为平角。

为实现上述的目的，本发明的第二方面提供一种磁阻元件。

所述磁阻元件为由上述的制备方法所制得的磁阻元件；所述磁阻元件中各磁阻子元件在平行于第1方向或第2方向的外部磁场下呈线性响应。

根据本发明的一些实施例，所述第1方向与所述第2方向的夹角为直角或平角。

为实现上述的目的，本发明的第三方面提供一种磁阻传感器。

所述磁阻传感器包括磁阻元件；所述磁阻元件为权利要求9所述的磁阻元件，或由所述权利要求1-8中任一项所述的制备方法所制得的磁阻元件。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器；制备方法包括准备基板；在基板的上方制造磁阻元件；进行第一磁场退火；在各磁阻子元件中部分磁阻子元件的上方沉积软磁元件，使部分磁阻子元件为软磁元件覆盖；进行第二磁场退火；移除所述软磁元件。本发明通过软磁元件覆盖部分磁阻子元件，在满足磁化方向翻转的磁场退火时仅有该部分磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向不被改变，不需要翻转磁阻元件即实现了半桥或全桥结构，进而实现了器件的灵敏度及工艺一致性的提高以及结构简单、易于工业化实现的有益效果。

附图说明

图1为本发明一实施例中磁阻元件的制备方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例中形成软磁元件后磁阻元件的结构示意图；

图3为本发明一实施例中沉积有软磁元件的磁阻子元件的结构示意图；

图4为本发明一实施例中进行第一磁场退火后磁阻元件的结构示意图；

图5为本发明一实施例中进行第二磁场退火后磁阻元件的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

100 基板；200 磁阻子元件；201 参考磁化层的磁化方向；211第一桥臂； 212第二桥臂；213第三桥臂；214第四桥臂；300 软磁元件；400 焊盘；401 第一焊盘；402 第二焊盘；403 第三焊盘；404第四焊盘；500 绝缘氧化层。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

磁阻传感器是一种可探测磁场的方向、强度以及位置的传感器，在许多领域已得到广泛使用。

惠斯通半桥或全桥结构的磁阻传感器可有效提高器件的灵敏度和温度稳定性，但其要求相邻桥臂的TMR单元的参考磁性层的磁化方向相反。通过一次制备所得到的TMR单元的参考磁性层的磁化方向都是相同的，因此难以实现在单一芯片上一次形成惠斯通半桥或全桥结构。

目前实现单一芯片上桥接的办法主要有激光退火、分次沉积。其中，通过激光退火生产成本较高；在分次沉积中生长第二层时容易对第一层产生影响，最终影响了器件性能。

因此，如何在磁阻传感器的单一芯片上一次成型得到惠斯通半桥或全桥结构已成为本领域研发人员关注的重点。

本发明实施例的目的在于提供一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器，改善现有难以在单一芯片一次形成半桥或全桥结构进而难以提高器件的灵敏度及工艺一致性的问题。

为实现以上的发明目的，本发明实施例的第一方面提出一种磁阻元件的制备方法。

如图1所示，本发明实施例的磁阻元件的制备方法包括以下步骤：

步骤S100准备基板；

本步骤中以氧化硅作为基板，对基板进行清洁，干燥等预处理，以便于使用。步骤S200在基板的上方制造磁阻元件，磁阻元件包括多个磁阻子元件；

本步骤包括（1）在基板的上方沉积底电极层薄膜、钉扎层薄膜、参考磁性层薄膜、隧穿层薄膜、自由磁性层薄膜以及顶电极层薄膜，形成磁堆叠；（2）对磁堆叠进行流片，得到磁阻元件，磁阻元件中各磁阻子元件为一磁隧道结。磁阻子元件包括底电极层、钉扎层、参考磁性层、隧穿层、自由磁性层及顶电极层。

本步骤所得到的磁阻子元件的参考磁性层不具有固定的磁化方向。

需要说明的是，该磁阻元件不限于TMR，也可以是GMR。

步骤S300进行第一磁场退火，使各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向平行于基板的平面的第1方向；

本步骤中各磁阻子元件在第一磁场及高于阻断温度的高温环境进行。第一磁场的磁场方向为平行于基板的平面的第1方向。

本步骤中各磁阻子元件仅在第一磁场及高于阻断温度两个条件同时满足条件下，在一定时间的磁场退火后磁阻子元件的参考磁性层可具有固定的磁化方向。该第一磁场退火的时间可以为1小时。

需要说明的是，本步骤中的磁阻子元件在低于阻断温度环境下无法固定或改变参考磁性层的磁化方向，各磁阻子元件的阻断温度随钉扎层材料的不同而不同，此处不具体限定。

步骤S400在各磁阻子元件中部分磁阻子元件的上方沉积软磁元件，使部分磁阻子元件为软磁元件覆盖；

本步骤中软磁元件覆盖于部分磁阻子元件的上方，该上方包括部分磁阻子元件正上方的区域，也包括距离磁阻子元件的边缘一定位置的区域。该一定位置不具体限定。

本步骤中各磁阻子元件的其它磁阻子元件的正上方没有被软磁元件所覆盖。软磁元件靠近其它磁阻子元件，但不覆盖其它磁阻子元件。

本步骤中软磁元件的材质为高磁导率的软磁材料，如Ni、NiFe等；该软磁材料的厚度为3~10μm。

本步骤中软磁元件可以为一块软磁块，也可以为多块的软磁块。各软磁块的下方覆盖有部分磁阻子元件，不覆盖其它磁阻子元件。

本步骤中软磁块也可以不覆盖任一磁阻子元件，仅仅是位于其它磁阻子元件的周围。

本步骤进行沉积软磁元件之前还包括在各磁阻子元件及相邻的区域沉积绝缘氧化层至完全覆盖各磁阻子元件，进而使得软磁元件不直接与各磁阻子元件接触。该绝缘氧化层的材质为绝缘氧化物，如氧化硅、氧化镁或氧化铝等绝缘性氧化物；该绝缘氧化层的厚度可以为3μm ~5μm。

步骤S500进行第二磁场退火，使部分磁阻子元件（即被软磁元件所覆盖的各磁阻子元件）的参考磁性层的磁化方向为第1方向，各磁阻子元件中其他磁阻子元件（即未被软磁元件所覆盖的各磁阻子元件）的参考磁性层的磁化方向为平行于基板的平面的第2方向；

本步骤中对各磁阻子元件提供第二磁场及高于阻断温度的高温环境，进行磁场退火。该第2方向与第1方向呈一定的夹角，该夹角可以为锐角、钝角、直角或平角。

需要说明的是，呈半桥或全桥结构的磁阻元件中具有不同磁化方向的磁阻子元件的磁化方向之间的夹角为平角；作为面内双轴灵敏的磁阻元件中具有不同磁化方向的磁阻子元件之间的磁化方向夹角可以为直角；作为角度测量使用的磁阻元件中具有不同磁化方向的磁阻磁阻子元件的磁化方向之间的夹角可以为锐角或钝角。具体根据磁阻元件的用途来定，此处不具体限定。

施加于各磁阻子元件的温度均为高于阻断温度。

需要说明的是，第二磁场退火的温度应在高于阻断温度的同时，低于参考磁性层的居里温度。对各磁阻子元件提供第二磁场及高于阻断温度的高温环境时，未被软磁元件所覆盖的各磁阻子元件的参考磁性层的磁畴可以翻转使得其参考磁性层的磁化方向为第2方向。由于被软磁元件所覆盖的各磁阻子元件所处位置的磁场的强度被衰减至接近于0，退火温度低于参考磁性层的居里温度，在退火温度高于阻断温度时，被软磁元件所覆盖的各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向能不受外磁场的影响仍保持为第1方向；在退火温度低至阻断温度以下时反铁磁层可重新钉扎参考磁性层的磁化方向，进而使得被软磁元件所覆盖的各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向仍为第1方向。

本步骤中，施加于基板所处封闭容腔的磁场的磁场方向为第2方向；第2方向与第1方向的夹角可以为锐角、直角、钝角或平角。

步骤S600移除软磁元件。

本步骤中，对步骤S400中所沉积的软磁元件进行移除，以避免软磁元件的存在影响了磁阻元件的应用效果。

本步骤中，还可以包括对各磁阻子元件上方所沉积的绝缘氧化层的移除。

本步骤所得到的磁阻元件中部分磁阻子元件的灵敏方向为第1方向，即在平行于第1方向的预设范围的外部磁场下具有线性响应；其它磁阻子元件的灵敏方向为第2方向，即在平行于第2方向的预设范围的外部磁场下具有线性响应。

在本发明的一些实施例，如图1-5所示，磁阻元件的制备方法包括以下步骤：

步骤S110准备基板；

本步骤中以氧化硅作为基板，对基板进行清洁，干燥等预处理，以便于使用。

步骤S210在基板的上方制造磁阻元件，磁阻元件包括多个磁阻子元件；

本步骤中包括在基板的上方沉积底电极层薄膜、钉扎层薄膜、参考磁性层薄膜、隧穿层薄膜、自由磁性层薄膜以及顶电极层薄膜，形成磁堆叠；对磁堆叠进行流片，得到磁阻元件，磁阻元件中各磁阻子元件包括底电极层、钉扎层、参考磁性层、隧穿层、自由磁性层及顶电极层。各磁阻子元件的参考磁性层还不具有磁化方向。

各磁阻子元件形成第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第三桥臂；第一桥臂中各磁阻子元件彼此串联和/或并联耦接，其中，磁阻子元件之间串联耦接时两磁阻子元件具有共用的底电极层或顶电极层；磁阻子元件之间并联耦接时两磁阻子元件具有共用的底电极层和顶电极层。第一桥臂与第二桥臂通过第一焊盘电耦接；第二桥臂与第三桥臂通过第二焊盘电耦接，第三桥臂与第四桥臂通过第三焊盘电耦接，第四焊盘与第一焊盘通过第一焊盘电耦接。

本步骤中第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的电阻均相同。

如图2所示，本步骤的第一桥臂211、第二桥臂212、第三桥臂213和第四桥臂214均只包括一个第一磁阻臂或第二磁阻臂，第一桥臂211中各磁阻子元件呈纵向耦接成第一磁阻臂；第二桥臂212中各磁阻子元件呈纵向耦接成第二磁阻臂；第三桥臂213中各磁阻子元件呈纵向耦接成第一磁阻臂；第四桥臂214中各磁阻子元件呈纵向耦接成第二磁阻臂，各第一磁阻臂与各第二磁阻臂电耦接，第一磁阻臂及第二磁阻臂彼此之间不直接电耦接。

需要说明的是，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂及第四桥臂可包括1个、2个或多个的第一磁阻臂或第二磁阻臂，依据具体情况进行设计。

步骤S310进行第一磁场退火，使各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向平行于基板的平面的第1方向；

本步骤中各磁阻子元件在第一磁场及高于阻断温度的高温环境进行。第一磁场的磁场方向为平行于基板的平面的第1方向。

本步骤在第一磁场及高于阻断温度两个条件同时满足条件下磁场退火后各磁阻子元件的参考磁性层可具有固定的磁化方向，即第1方向。该第一磁场退火的时间可以为1小时。

本步骤完成后磁阻元件的结构示意图如图4所示。第一桥臂211、第二桥臂212、第三桥臂213及第四桥臂214中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向201均为与第一磁场的方向相同，即磁阻元件中各磁阻子元件的灵敏方向均为第1方向。具体地，磁阻元件中第一桥臂211、第二桥臂212、第三桥臂213及第四桥臂214彼此之间分别通过焊盘400电耦接，其中第一桥臂211与第二桥臂212通过第一焊盘401电耦接，第二桥臂212与第三桥臂213通过第二焊盘402电耦接，第三桥臂213与第四桥臂214通过第三焊盘403电耦接，第四桥臂214与第一桥臂211通过第四焊盘404电耦接。

步骤S410在第一桥臂及第三桥臂中各磁阻子元件的上方沉积软磁元件，使第一桥臂及第三桥臂中各磁阻子元件被软磁元件覆盖；

如图2-3所示，本步骤中软磁元件300经绝缘氧化层覆盖于第一桥臂211及第三桥臂213中各磁阻子元件200的的上方，该上方包括第一桥臂211及第三桥臂213中各磁阻子元件正上方的区域，也包括距离各磁阻子元件的边缘一定位置的区域。

软磁元件300包括3个软磁块，该软磁块呈纵向覆盖第一桥臂211或第三桥臂213中的各磁阻子元件。该软磁块沿第一桥臂211或第三桥臂213中各磁阻子元件的排列方向延伸。本步骤中，软磁块的延伸方向与当前磁阻子元件的磁化方向即第1方向垂直。

本步骤中第二桥臂212及第四桥臂214中各磁阻子元件的正上方没有被软磁元件300所覆盖，但其侧边区域均被软磁元件300覆盖了。因此软磁元件300靠近但不覆盖第二桥臂及第四桥臂中各磁阻子元件。

本步骤中软磁元件的材质为高磁导率的软磁材料，如Ni、NiFe等；该软磁材料的厚度为3μm ~10μm。

本步骤中软磁元件可以为一块软磁块，也可以为多块的软磁块。各软磁块的下方覆盖有部分磁阻子元件，不覆盖其它磁阻子元件。

如图2所示，本步骤中的一些软磁块也可以不覆盖任一磁阻子元件，仅仅是位于其它磁阻子元件的周围，使得各磁阻子元件的两侧均分布有软磁块，提高磁阻子元件所感应磁场的强度。

如图3所示，本步骤进行沉积软磁元件之前还包括在各磁阻子元件及相邻的区域沉积绝缘氧化层500至完全覆盖各磁阻子元件，进而软磁元件不直接与磁阻子元件接触。该绝缘氧化层的材质为绝缘氧化物，如氧化硅、氧化镁或氧化铝；该绝缘氧化层的厚度为3μm~5μm。

步骤S510进行第二磁场退火，使部分磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为第1方向，各磁阻子元件中其它磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为平行于基板的平面的第2方向；

本步骤中对各磁阻子元件提供第二磁场及高于阻断温度的高温环境，进行磁场退火。

施加于各磁阻子元件的温度均为高于阻断温度且低于参考磁性层的距离温度。

本步骤施加于基板所处封闭容腔的第二磁场的磁场方向为与第1方向呈平角的第2方向，即第2方向与第1方向反向平行。

第二桥臂及第四桥臂中各磁阻子元件周围所感应到的磁场与第二磁场的方向相同，磁场强度相同或更高。在该环境下磁场退火后，第二桥臂及第四桥臂中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向被翻转至第2方向，与第1方向反向平行。

第一桥臂及第三桥臂中各磁阻子元件周围所感应到的磁场与第二磁场的方向相同，但由于软磁材料覆盖于其中的磁阻子元件的上方，使得软磁元件对第一桥臂及第三桥臂中各磁阻子元件周围的磁场具有屏蔽效果，第一桥臂及第三桥臂中各磁阻子元件周围所感应到的磁场的强度被大大衰减，以至于第一桥臂及第三桥臂中各磁阻子元件中参考磁性层的磁化方向无法实现翻转，仍为第1方向。

如图5所示，在第二磁场退火过程中，所提供的第二磁场的方向为与第一磁场退火过程中第一磁场的方向呈反向平行的第2方向；在第二磁场退火后，第二桥臂212及第四桥臂214中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向201由第1方向（→）翻转为第2方向（←）。

步骤S610移除软磁元件。

本步骤所得到的磁阻元件中第一桥臂211及第三桥臂213的各磁阻子元件的灵敏方向为第1方向，即在平行于第1方向的预设范围的外部磁场下具有线性响应；第二桥臂及第四桥臂的各磁阻子元件的灵敏方向为与第1方向反向平行的第2方向，在平行于第2方向的预设范围的外部磁场下具有线性响应。因此，该磁阻元件呈惠斯通全桥结构。

为实现上述目的，本发明的第二方面提供一种磁阻元件，磁阻元件为由上述的制备方法所制得的磁阻元件；磁阻元件中各磁阻子元件在平行于第1方向或第2方向的外部磁场下呈线性响应。

根据本发明的一些实施例，该磁阻元件中各磁阻子元件在平行于或反平行于第1方向的外部磁场下呈线性响应。该磁阻元件呈半桥或全桥结构，优选为惠斯通半桥及惠斯通全桥结构。该磁阻元件用于对平行于或反平行于第1方向的外部磁场的测量，具有较高的灵敏度及温度稳定性。

根据本发明的一些实施例，该磁阻元件中各磁阻子元件在平行于及垂直于第1方向的外部磁场下呈线性响应。该磁阻元件可用于对面内磁场的测量，具有较高的灵敏度及温度稳定性。

为实现上述目的，本发明的第三方面提供一种磁阻传感器，磁阻传感器包括磁阻元件，磁阻元件为上述的磁阻元件，或由上述的制备方法所制得的磁阻元件。

根据本发明的一些实施例，该磁阻传感器包括第一磁阻元件及第二磁阻元件，第一磁阻元件对平行于第1方向的磁场灵敏响应，第二磁阻元件对垂直于第1方向的磁场灵敏响应。

根据本发明的一些实施例，该磁阻传感器应用于开关控制、磁场测量、电流测量、方向测量、角度测量等应用场景

因此，与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供一种磁阻元件及其制备方法、磁阻传感器；制备方法包括准备基板；在基板的上方制造磁阻元件；进行第一磁场退火；在各磁阻子元件中部分磁阻子元件的上方沉积软磁元件，使部分磁阻子元件为软磁元件覆盖；进行第二磁场退火；移除软磁元件。通过软磁元件覆盖部分磁阻子元件，在满足磁化方向翻转的磁场退火时仅有该部分磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向不被改变，进而不需要翻转磁阻元件即实现了惠斯通全桥结构，进而实现了器件的灵敏度及工艺一致性的提高，结构简单、易于工业化实现的有益效果。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

Claims (10)

1.一种磁阻元件的制备方法，其特征在于，包括：

准备基板；

在所述基板的上方制造磁阻元件，所述磁阻元件包括多个磁阻子元件；

进行第一磁场退火，使各所述磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向平行于所述基板的平面的第1方向；

在各所述磁阻子元件中部分磁阻子元件的上方沉积软磁元件，使所述部分磁阻子元件为所述软磁元件覆盖；

进行第二磁场退火，使所述部分磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为所述第1方向，各所述磁阻子元件中其它磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为平行于所述基板的平面的第2方向；

移除所述软磁元件。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

在沉积所述软磁元件之前，在各所述磁阻子元件的上方沉积绝缘氧化层，所述绝缘氧化层覆盖各所述磁阻子元件；

在沉积所述软磁元件时，所述软磁元件覆盖于所述部分磁阻子元件上方的绝缘氧化层。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述绝缘氧化层为绝缘性氧化物；所述绝缘氧化层的厚度为3μm ~5μm；

所述软磁元件的材质为高磁导率的软磁材料，其厚度为3μm ~10μm；所述软磁元件完全覆盖所述部分磁阻子元件的正上方的区域。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在沉积所述软磁元件时，所述软磁元件靠近于所述其它磁阻子元件的边缘位置。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述部分磁阻子元件中各磁阻子元件成行排列形成至少一第一磁阻臂；所述其它磁阻子元件中各磁阻子元件成行排列形成至少一第二磁阻臂；所述第一磁阻臂平行于所述第二磁阻臂；

所述软磁元件包括至少一软磁块，所述软磁块覆盖所述第一磁阻臂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述软磁块的边缘靠近于所述第二磁阻臂的各磁阻子元件。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述软磁块沿所述第一磁阻臂或所述第二磁阻臂中各磁阻子元件的排列方向延伸；所述软磁块的延伸方向垂直于所述第1方向或所述第2方向。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述磁阻元件包括至少一第一桥臂和至少一第二桥臂；所述第一桥臂由1个、2个或多个所述第一磁阻臂组成，各所述第一磁阻臂电耦接； 所述第二桥臂由1个、2个或多个所述第二磁阻臂组成，各所述第二磁阻臂电耦接；

各所述第一桥臂和所述第二桥臂形成半桥结构或全桥结构；

所述第一桥臂中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为所述第1方向；所述第二桥臂中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为所述第2方向，所述第1方向与所述第2方向的夹角为平角。

9.一种磁阻元件，其特征在于，所述磁阻元件为由权利要求1-8中任一项所述的制备方法所制得的磁阻元件；

所述磁阻元件中各磁阻子元件在平行于第1方向或第2方向的外部磁场下呈线性响应。

10.一种磁阻传感器，其特征在于，包括磁阻元件；

所述磁阻元件为权利要求9所述的磁阻元件，或由所述权利要求1-8中任一项所述的制备方法所制得的磁阻元件。