一种用于对磁阻元件施加大磁场的方法、磁阻元件及其制备方法与流程

本发明涉及磁传感器，尤其涉及一种用于对磁阻元件施加大磁场的方法、磁阻元件及其制备方法。

背景技术：

1、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。

2、磁阻传感器在制备过程中，需经磁场退火处理获得较高的适于实际应用的mr值。磁场退火过程中一般要求磁场为0.5t~2t之间，温度为300~350℃。

3、用于产生磁场的永磁体一般无法提供大区域的高强磁场，或无法适应高温环境工作。通常采用超导线圈来提供大磁场。但超导线圈需要在极低温度的真空环境下工作，在应用于大磁场提供时需要抽真空、带磁场升温、带磁场退火、带磁场降温等过程，如应用于磁阻传感器的制备，其流程复杂，工作效率低下。

4、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。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于对磁阻元件施加大磁场的方法、磁阻元件及其制备方法，改善现有磁阻元件在磁场施加磁场过程中施加大磁场难的问题。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面提出一种用于对磁阻元件施加大磁场的方法。所述用于对磁阻元件施加大磁场的方法包括以下步骤：

3、（1）在基板上制造磁阻元件；

4、（2）在所述基板上沉积软磁元件，使所述磁阻元件中至少一磁阻子元件靠近所述软磁元件的边缘位置；

5、（3）对所述基板施加第一磁场，使所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件的周围具有第二磁场；所述第一磁场及所述第二磁场的磁场方向平行于所述基板，所述第二磁场的磁场强度大于所述第一磁场的磁场强度。

6、根据本发明的一些实施例，所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件靠近所述软磁元件的棱角位置。

7、根据本发明的一些实施例，所述软磁元件呈方形、圆形或多棱角形。

8、根据本发明的一些实施例，所述软磁元件包括2个以上的软磁块；所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件分别位于所述软磁块之间。

9、根据本发明的一些实施例，所述软磁元件经非磁元件沉积于所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件的一侧或两侧。

10、根据本发明的一些实施例，所述非磁元件为氧化硅或氮化硅，所述软磁元件的材质为fe、co、ni及其组合中的至少一种。

11、根据本发明的一些实施例，所述第二磁场的磁场强度为所述第一磁场的磁场强度的2-10倍。

12、为实现上述目的，本发明的第二方面提供一种磁阻元件的制备方法。所述制备方法采用上述的方法对所述磁阻元件施加大磁场。

13、所述制备方法包括以下步骤：

14、（1）在基板上制造磁阻元件；

15、（2）在所述基板上沉积软磁元件，所述磁阻元件中至少一磁阻子元件靠近所述软磁元件的边缘位置；

16、（3）对所述基板施加第一磁场，使所述至少一磁阻子元件的周围具有第二磁场；所述第一磁场及所述第二磁场的磁场方向平行于所述基板，所述第二磁场的磁场强度大于所述第一磁场的磁场强度；

17、（4）进行第一磁场退火，为所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件持续提供高温及所述第二磁场，使所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向平行于所述第一方向；

18、（6）移除所述软磁元件。

19、根据本发明的一些实施例，所述磁阻元件包括所述至少一磁阻子元件及其他磁阻子元件；所述制备方法还包括：

20、（7）在沉积所述软磁元件之前，所述磁阻元件中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向为反平行于所述第一方向的第二方向；

21、（8）进行所述第一磁场退火时，所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件的温度高于阻止温度，所述其他磁阻子元件中各磁阻子元件的温度低于所述阻止温度，使所述其他磁阻子元件中各磁阻子元件的参考磁性层的磁化方向仍为所述第二方向。

22、为实现上述目的，本发明的第三方面提供一种磁阻元件，所述磁阻元件为由上述的方法制得的磁阻元件；施加于所述磁阻元件的磁场采用上述的方法提供。

23、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

24、本发明提供一种用于对磁阻元件施加大磁场的方法、磁阻元件及其制备方法；该用于对磁阻元件施加大磁场的方法包括在基板上制造磁阻元件；在基板上沉积软磁元件，使至少一磁阻子元件中各磁阻子元件靠近软磁元件的边缘位置；对基板施加第一磁场，使至少一磁阻子元件中各磁阻子元件的周围具有第二磁场；第一磁场及所述第二磁场的磁场方向平行于所述基板，第二磁场的磁场强度大于第一磁场的磁场强度。本发明通过在磁阻元件的侧边沉积软磁元件，使得软磁元件相邻的磁阻元件周围磁场的磁场强度获得加大，降低磁场产生设备所提供磁场的要求，进而降低磁阻元件的制备难度及易于工业化实现。

技术特征：

1.一种用于对磁阻元件施加大磁场的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软磁元件经非磁元件沉积于所述至少一磁阻子元件中各磁阻子元件的一侧或两侧。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二磁场的磁场强度为所述第一磁场的磁场强度的2~10倍。

8.一种磁阻元件的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-7中任一项所述的方法对所述磁阻元件施加大磁场；所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的磁阻元件的制备方法，其特征在于，所述磁阻元件包括所述至少一磁阻子元件及其他磁阻子元件；

10.一种磁阻元件，其特征在于，所述磁阻元件为由权利要求8或9所述的方法制得的磁阻元件；施加于所述磁阻元件的磁场采用权利要求1-7中任一项所述的方法提供。

技术总结本发明属于磁传感器技术领域，公开一种用于对磁阻元件施加大磁场的方法、磁阻元件及其制备方法；该用于对磁阻元件施加大磁场的方法包括在基板上制造磁阻元件；在基板上沉积软磁元件，使至少一磁阻子元件中各磁阻子元件靠近软磁元件的边缘位置；对基板施加第一磁场，使至少一磁阻子元件中各磁阻子元件的周围具有第二磁场；第一磁场及第二磁场的磁场方向平行于所述基板，第二磁场的磁场强度大于第一磁场的磁场强度。本发明通过在磁阻元件的侧边沉积软磁元件，使得软磁元件相邻的磁阻元件周围磁场的磁场强度获得加大，降低磁场产生设备所提供磁场的要求，进而降低磁阻元件的制备难度及易于工业化实现。技术研发人员：关蒙萌,胡忠强,朱红艳,高杰强受保护的技术使用者：珠海多创科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1