用于激光写入系统的磁电阻传感器晶元版图的制作方法

本实用新型涉及磁性传感器领域，特别涉及一种用于激光写入系统的磁电阻传感器晶元版图。

背景技术：

推挽式磁电阻传感器由于具有高的磁场信号和温度补偿性能，在设计中得到广泛的应用，通常采用翻转切片的方法来获得推磁电阻传感单元切片和挽磁电阻传感单元切片，对于单轴磁电阻传感器如X轴磁电阻传感器，需要至少两个切片，且分别翻转0和180度相位，而对于两轴磁电阻传感器如双轴X-Y磁电阻传感器，则至少需要四个切片，且需要进行0,90,180,270的四次翻转相位，其缺点在于切片较多，且相互之间通过机械操作进行角度翻转和对准，存在着由于对准角度误差对于传感器性能的影响，且传感器各切片之间需要进行引线连接，增加了工艺的复杂性。

另外一种解决方案在于，采用软磁通量集中器在磁电阻传感单元串上面构筑特定的磁路，实现X方向外磁场经过软磁通量集中器之后X和-X两个方向的外磁场，即在磁电阻传感器多层薄膜结构和敏感方向不变的情况下通过磁路实现推挽式磁电阻传感器的制备，其缺点在于，软磁通量集中器的引入增加了工艺的复杂性，同时可能由于软磁通量集中器本身磁畴的移动导致的磁滞，从而影响磁电阻传感器的线性。

此外，从统计平均的角度出发，X和-X磁电阻传感单元除了0度和180度两个磁电阻传感单元取向之外，还存在着以0度和180度为中心的具有一定范围的取向角度的磁电阻传感单元，Y和-Y磁电阻传感单元除了90和270度两个磁电阻传感单元取向之外，还存在以90和270度为中心的具有一定范围的取向角度的磁电阻传感单元，该取向角度范围通常在-90到+90度范围内变化，因此对于双轴的X-Y线性或者角度传感器，存在0-360度范围，已经不可能通过移动切片的方法来实现。

通过激光扫描直接作用于磁电阻传感单元的多层薄膜结构，通过激光的加热直接将磁电阻传感单元加热TMR或者GMR自旋阀磁电阻传感单元的到反铁磁层的阻塞温度以上，并在冷却过程中沿特定方向施加X或者-X方向、Y或-Y方向、及其(-90，+90)扩展角度方向的外磁场，同样可以实现推挽式单轴或者双轴磁电阻传感器的制造，从而在传感器多层薄膜结构不变的情况下，通过激光热退火实现其反铁磁层磁化方向的改变，从而克服以上存在的切片对准以及增加软磁通量集中器的问题，但是由于在制造时，晶元上存在大量的磁电阻传感器单元，如何选择一种合适的单轴或者双轴磁电阻传感器的各种磁矩取向的磁电阻传感单元的版图设计，并选择合适的激光扫描路径，使得激光写入过程效率得到提高，则是本实用新型需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决以上存在的问题，本实用新型提出了一种用于激光写入系统的磁电阻传感器晶元版图，所述晶元版图包括多个构成阵列的矩形切片，所述切片表面设置有磁电阻多层薄膜，所述磁电阻多层薄膜包括反铁磁层，所述磁电阻多层薄膜图形化成磁电阻传感单元，所述磁电阻传感单元的所述反铁磁层磁化取向通过激光写入系统进行定向排列，所述磁电阻传感单元电连接成桥臂，所述桥臂电连接成磁电阻传感器，其特征在于：所述磁电阻传感单元排列成至少两个空间隔离的磁电阻取向集团，在每个所述磁电阻取向集团内，所述磁电阻传感单元的反铁磁层磁化取向角相同，且所述磁化取向角的范围为0到360度，相邻两个磁电阻取向集团的所述磁化取向角不同，且每个所述磁电阻取向集团与至少一个相邻所述切片内的具有相同磁化取向角的所述磁电阻取向集团近邻。

进一步的，所述磁电阻传感单元为TMR传感单元或者GMR自旋阀传感单元，所述磁电阻传感单元包括铁磁自由层/非磁性隔离层/单层堆叠结构铁磁参考层，或者所述磁电阻传感单元包括铁磁自由层/非磁性隔离层/多层薄膜结构铁磁参考层，所述单层堆叠结构铁磁参考层为反铁磁层/铁磁参考层，所述多层薄膜结构铁磁参考层为反铁磁层/n个中间层/铁磁参考层，其中，所述中间层为铁磁层/金属间隔层，n为大于或等于1的整数。

进一步的，所述磁电阻传感器为线性磁电阻传感器或角度磁电阻传感器，没有外加磁场时，所述线性磁电阻传感器对应的所述磁电阻传感单元通过永磁偏置、双交换作用和形状各向异性中的一种或多种方式设定所述铁磁自由层的磁化方向。

进一步的，所述磁电阻传感器为单轴X推挽式磁电阻传感器或双轴X-Y推挽式磁电阻传感器，所述单轴X推挽式磁电阻传感器和双轴X-Y推挽式磁电阻传感器分别为全桥、半桥或者准桥结构，所述单轴X推挽式磁电阻传感器包括单轴X线性磁电阻传感器和单轴X角度磁电阻传感器，所述双轴X-Y推挽式磁电阻传感器包括双轴X-Y线性磁电阻传感器和双轴X-Y角度磁电阻传感器，所述单轴X线性磁电阻传感器和单轴X角度磁电阻传感器均包括X推臂和X挽臂，所述双轴X-Y线性磁电阻传感器和双轴X-Y角度磁电阻传感器均包括X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂，所述X推臂包括推X轴磁电阻传感单元，所述X挽臂包括挽X轴磁电阻传感单元，所述Y推臂包括推Y轴磁电阻传感单元，所述Y挽臂包括挽Y轴磁电阻传感单元。

进一步的，所述推X轴磁电阻传感单元包括磁化取向角为0度的X推磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为(+θ11，-θ11)、(+θ12，-θ12)、...、(+θ1n，-θ1n)共2n种X推磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为0、(+θ11，-θ11)、(+θ12，-θ12)、...、(+θ1n，-θ1n)共2n+1种X推磁取向磁电阻传感单元；

所述挽X轴磁电阻传感单元包括磁化取向角为180度的X挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为(180+θ11，180-θ11)、(180+θ12，180-θ12)、...、(180+θ1n，180-θ1n)共2n种X挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为180、(180+θ11，180-θ11)、(180+θ12，180-θ12)、...、(180+θ1n，180-θ1n)共2n+1种X挽磁取向磁电阻传感单元；

所述推Y轴磁电阻传感单元包括磁化取向角为90度的Y推磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为(90+θ21，90-θ21)、(90+θ22，90-θ22)、...、(90+θ2n，90-θ2n)共2n种Y推磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为90、(90+θ21，90-θ21)、(90+θ22，90-θ22)、...、(90+θ2n，90-θ2n)共2n+1种Y推磁取向磁电阻传感单元；

所述挽Y轴磁电阻传感单元包括磁化取向角为270度的Y挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为(270+θ21，270-θ21)、(270+θ22，270-θ22)、...、(270+θ2n，270-θ2n)共2n种Y挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为270、(270+θ21，270-θ21)、(270+θ22，270-θ22)、...、(270+θ2n，270-θ2n)共2n+1种Y挽磁取向磁电阻传感单元，

其中，所述θ11、θ12、...、θ1n、θ21、θ22、...、θ2n的值分别为0～90度之间，n为大于或等于1正整数。

进一步的，任一磁电阻取向集团包括平行排列的磁取向磁电阻传感单元串，所述磁取向磁电阻传感单元串包括多个所述磁电阻传感单元，且各磁取向磁电阻传感单元串均相互平行。

进一步的，所述单轴X推挽式磁电阻传感器的半桥结构排列方式为：X推臂所对应的X推磁取向磁电阻传感单元串和X挽臂所对应的X挽磁取向磁电阻传感单元串分隔排列成2行1列或者2列1行的X推臂/X挽臂，所述磁取向磁电阻传感单元串平行于行或者列方向。

进一步的，所述单轴X推挽式磁电阻传感器的全桥结构排列方式为：X推臂所对应的X推磁取向磁电阻传感单元串和X挽臂所对应的X挽磁取向磁电阻传感单元串分隔排列成4行1列或者4列1行的X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂、X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂、X挽臂/X推臂/X推臂/X挽臂、或者X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂，所述磁取向磁电阻传感单元串平行于行或者列方向。

进一步的，所述双轴X-Y推挽式磁电阻传感器的半桥结构排列方式为：X推臂所对应的X推磁取向磁电阻传感单元串、X挽臂所对应的X挽磁取向磁电阻传感单元串、Y推臂所对应的Y推磁取向磁电阻传感单元串和Y挽臂所对应的Y挽磁取向磁电阻传感单元串分隔排列成4行1列或者4列1行的X推臂/Y推臂/Y挽臂/X挽臂、X推臂/Y挽臂/Y推臂/X挽臂、Y推臂/X推臂/X挽臂/Y挽臂、或者Y推臂/X挽臂/X推臂/Y挽臂，所述磁取向磁电阻传感单元串平行于行或者列方向。

进一步的，所述双轴X-Y推挽式磁电阻传感器的全桥结构排列方式为：X推臂所对应的X推磁取向磁电阻传感单元串、X挽臂所对应的X挽磁取向磁电阻传感单元串、Y推臂所对应的Y推磁取向磁电阻传感单元串和Y挽臂所对应的Y挽磁取向磁电阻传感单元串分隔排列成8行1列或者8列1行的X半桥/Y全桥/X半桥、Y半桥/X全桥/Y半桥、X双推臂/Y全桥/X双挽臂桥、或者Y双推臂/X全桥/Y双挽臂，其中，所述X半桥为X推臂/X挽臂，所述Y半桥为Y推臂/Y挽臂，所述X全桥为X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂、X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂、X挽臂/X推臂/X推臂/X挽臂、或者X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂,所述Y全桥为Y推臂/Y推臂/Y挽臂/Y挽臂、Y推臂/Y挽臂/Y推臂/Y挽臂、Y挽臂/Y推臂/Y推臂/Y挽臂、或者Y推臂/Y挽臂/Y挽臂/Y推臂，所述X双推臂为X推臂/X推臂，所述X双挽臂为X挽臂/X挽臂，所述Y双推臂为Y推臂/Y推臂，所述磁取向磁电阻传感单元串平行于行或者列方向。

进一步的，在具有所述X推臂/X推臂、X挽臂/X挽臂、Y推臂/Y推臂、Y挽臂/Y挽臂的排列结构中，两个X推臂所对应的X推磁取向磁电阻传感单元串构成地并且具有相同磁取向角的磁电阻取向集团合并成一个新的磁电阻取向集团；两个X挽臂所对应的X挽磁取向磁电阻传感单元串构成地并且具有相同磁取向角的磁电阻取向集团合并成一个新的磁电阻取向集团；两个Y推臂所对应的Y推磁取向磁电阻传感单元串构成地并且具有相同磁取向角的磁电阻取向集团合并成一个新的磁电阻取向集团；两个Y挽臂所对应的Y挽磁取向磁电阻传感单元串构成地并且具有相同磁取向角的磁电阻取向集团合并成一个新的磁电阻取向集团。

进一步的，所述单轴X推挽式磁电阻传感器的全桥结构排列方式为：两个X推臂和两个X挽臂排列成一个2行2列的阵列，其中两个X推臂和两个X挽臂分别位于同一行或者同一列，且两个X推臂所对应的磁取向角相同的X推磁电阻取向集团或者两个X挽臂所对应的磁取向角相同的X挽磁电阻取向集团沿所述同一行或者同一列方向形成一个新磁电阻取向集团。

进一步的，

所述双轴X-Y推挽式磁电阻传感器的全桥结构排列方式为：

两个X推臂、两个X挽臂、两个Y推臂以及两个Y挽臂排列成一个4行2列的阵列，第二行和第三行分别对应为X推臂和X挽臂，第一和第四行分别对应为Y推臂和Y挽臂；

或者第二行和第三行分别对应为Y推臂和Y挽臂，第一行和第四行分别对应为所述X推臂和X挽臂，

其中，位于同一行或者同一列的两个所述X推臂所对应的磁取向角相同的X推磁电阻取向集团沿所述同一行或者同一列方向形成一个新磁电阻取向集团，或者两个所述X挽臂所对应的磁取向角相同的X挽磁电阻取向集团沿所述同一行或者同一列方向形成一个新磁电阻取向集团。

进一步的，所述单轴X推挽式磁电阻传感器的X推臂和X挽臂分别包括至少2个互不相邻的X推取向子单元和X挽取向子单元；每个取向子单元包括单个或多个磁电阻取向集团，各取向子单元混合排列，相邻两取向子单元相异。

进一步的，所述双轴X-Y推挽式磁电阻传感器的X推臂、X挽臂、Y推臂以及Y挽臂分别包括至少2个互不相邻的X推取向子单元、X挽取向子单元、Y推取向子单元以及Y挽取向子单元，每个取向子单元包括单个或多个磁电阻取向集团，各取向子单元混合排列，相邻两取向子单元相异。

本实用新型的用于激光写入系统的磁电阻传感器晶元版图，其具有能够缩短激光扫描过程，实现原位推挽式磁电阻传感器单芯片制造的特点。

附图说明

图1是TMR或者GMR自旋阀传感单元多层薄膜结构示意图；

图2(a)和2(b)是线性磁电阻传感器磁电阻传感单元示意图；

图3(a)和3(b)是角度磁电阻传感器磁电阻传感单元示意图；

图4是+X向磁电阻传感单元钉扎层取向分布图；

图5是–X向磁电阻传感单元钉扎层取向分布图；

图6是+Y向磁电阻传感单元钉扎层取向分布图；

图7是–Y向磁电阻传感单元钉扎层取向分布图；

图8是TMR磁电阻传感单元多堆叠层结构示意图一；

图9是TMR磁电阻传感单元多堆叠层结构示意图二；

图10是+X推臂磁取向磁电阻传感单元及其磁电阻取向集团分布图；

图11是-X挽臂磁取向磁电阻传感单元及其磁电阻取向集团分布图；

图12是+Y推臂磁取向磁电阻传感单元及其磁电阻取向集团分布图；

图13是-Y挽臂磁取向磁电阻传感单元及其磁电阻取向集团分布图；

图14(a)和14(b)是推挽式磁电阻传感单元电桥结构示意图；

图15(a)和15(b)是单轴X推挽式半桥磁电阻传感器隔离式磁电阻取向集团分布图；

图16(a)-16(c)是单轴X推挽式半桥磁电阻传感器混合式磁电阻取向集团分布图；

图17(a)-17(c)是单轴X推挽式全桥磁电阻传感器隔离式磁电阻取向集团分布图一；

图18(a)-18(c)是单轴X推挽式全桥磁电阻传感器隔离式磁电阻取向集团分布图二；

图19是单轴X推挽式全桥磁电阻传感器隔离式磁取向集团分布示意图三；

图20是单轴X推挽式全桥磁电阻传感器隔离式磁取向集团分布示意图四；

图21是单轴X推挽式全桥磁电阻传感器混合式磁取向集团分布示意图一；

图22是单轴X推挽式全桥磁电阻传感器混合式磁取向集团分布示意图二；

图23是双轴X-Y推挽式半桥磁电阻传感器隔离式磁取向集团分布示意图一；

图24是双轴X-Y推挽式半桥磁电阻传感器隔离式磁取向集团分布示意图二；

图25是双轴X-Y推挽式半桥磁电阻传感器混合式磁取向集团分布示意图一；

图26是双轴X-Y推挽式全桥磁电阻传感器隔离式磁取向集团分布示意图一；

图27是双轴X-Y推挽式全桥磁电阻传感器隔离式磁取向集团分布示意图二；

图28是双轴X-Y推挽式全桥磁电阻传感器混合式磁取向集团分布示意图一；

图29是双轴X-Y推挽式全桥磁电阻传感器混合式磁取向集团分布示意图二；

图30是激光磁电阻传感单元磁取向写入系统示意图；

图31是晶元掩膜版结构图；

图32是晶元磁电阻传感器切片阵列及其激光扫描图一；

图33是晶元磁电阻传感器切片阵列及其激光扫描图二；

图34是晶元磁电阻传感器切片阵列及其激光扫描图三。

其中，1-磁电阻多层薄膜，2-对应角度磁电阻传感器的多层薄膜结构，3-对应线性磁电阻传感单元的多层薄膜结构，4-反铁磁层，5-铁磁参考层，6-非磁性隔离层，7铁磁自由层，8-铁磁参考层的磁化方向，9-铁磁自由层的磁化方向，10-铁磁参考层的磁化方向，11-铁磁自由层的磁化方向。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

图1为磁电阻传感单元GMR自旋阀或者TMR传感单元多层薄膜结构图，多层薄膜结构1从上到下依次包括反铁磁层4，铁磁参考层5，非磁性隔离层6，铁磁自由层7，其中2为对应角度磁电阻传感器的多层薄膜结构，其铁磁参考层5的磁化方向8即为角度磁电阻传感器的磁场敏感方向，铁磁自由层7的磁化方向9可以沿着外磁场方向自由转动，而3为对应线性磁电阻传感单元的多层薄膜结构，在没有外磁场时，其铁磁参考层5的磁化方向10和铁磁自由层7的磁化方向11相互垂直，此时通过永磁偏置、双交换作用、形状各向异性中的一种或多种方式设定所述铁磁自由层的磁化方向，本申请中设定铁磁自由层的磁化方向与铁磁参考层的磁化方向垂直。

图2和图3分别为线性磁电阻传感单元和角度磁电阻传感单元所对应形状，其中线性磁电阻传感单元为椭圆形形状，其铁磁参考层磁化方向为椭圆短轴方向，而自由层磁化方向为沿长轴方向，图2中(a)和(b)分别为X轴线性磁电阻传感单元和Y轴线性磁电阻传感单元，而角度磁电阻传感单元通常为圆形，其参考层磁化方向为磁场敏感方向，图3中(a)和(b)分别为X轴角度磁电阻传感单元和Y轴角度磁电阻传感单元。

图4和图5为扩展型X轴线性或者角度磁电阻传感器的+X轴磁电阻传感单元以及-X轴磁电阻传感单元中对应的钉扎层的磁化方向的分布图，图6和图7为扩展Y型线性或者角度磁电阻传感器的+Y轴磁电阻传感单元以及-Y轴磁电阻传感单元中对应的钉扎层的磁化方向分布图，所述推X轴磁电阻传感单元，包括磁化取向角为0度的X推磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为(+θ11，-θ11),(+θ12，-θ12),...,(+θ1n，-θ1n)共2n种X推磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为0，(+θ11，-θ11),(+θ12，-θ12),...,(+θ1n，-θ1n)共2n+1种X推磁取向磁电阻传感单元；所述挽X轴磁电阻传感单元，包括磁化取向角为180度的X挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为(180+θ11，180-θ11),(180+θ12，180-θ12),...,(180+θ1n，180-θ1n)共2n种X挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为180，(180+θ11，180-θ11),(180+θ12，180-θ12),..,(180+θ1n，180-θ1n)共2n+1种X挽磁取向磁电阻传感单元；所述推Y轴磁电阻传感单元，包括磁化取向角为90度的Y推磁取向磁电阻传感单元，磁化取向角为(90+θ21，90-θ21),(90+θ22，90-θ22),...,(90+θ2n，90-θ2n)共2n种Y推磁取向磁电阻传感单元或者磁化取向角为90，(90+θ21，90-θ21),(90+θ22，90-θ22),...,(90+θ2n，90-θ2n)共2n+1种Y推磁取向磁电阻传感单元；所述挽Y轴磁电阻传感单元，包括磁化取向角为270度的Y挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为(270+θ21，270-θ21),(270+θ22，270-θ22),...,(270+θ2n，270-θ2n)共2n种Y挽磁取向磁电阻传感单元，或者磁化取向角为270，(270+θ21，270-θ21),(270+θ22，270-θ22),...,(270+θ2n，270-θ2n)共2n+1种Y挽磁取向磁电阻传感单元，所述θ11，θ12，...,θ1n，θ21，θ22，...,θ2n值分别为0～90度之间，n为大于或等于1正整数。

所述磁电阻传感单元包括铁磁自由层/非磁性隔离层/单层堆叠结构铁磁参考层，或者所述磁电阻传感单元包括铁磁自由层/非磁性隔离层/多层薄膜结构铁磁参考层。图8和图9为+X，-X轴磁电阻传感单元所对应的TMR磁电阻传感单元铁磁参考层的单堆叠层和多堆叠层两种多层薄膜结构，其中所述单层堆叠结构铁磁参考层为反铁磁层/铁磁参考层，所述多层薄膜结构铁磁参考层为反铁磁层/n个中间层/铁磁参考层，其中，所述中间层为铁磁层/金属间隔层，n为大于或等于1的整数，可以看出，+X轴磁电阻传感单元和-X轴磁电阻传感单元可以通过控制反铁磁层AF层的磁化方向来控制铁磁参考层的方向，+X轴磁电阻传感单元和-X轴磁电阻传感单元具有X和-X相反方向的反铁磁层磁化方向，同样+Y、-Y磁电阻传感单元只需要控制单堆叠层或多堆叠层在+Y或者-Y方向的磁化方向来实现。

图10、11、12和13分比为+X、-X、+Y和-Y轴磁电阻传感单元及其磁电阻取向集团分布图，其中，对于+X轴磁电阻传感单元排列方式20，各磁化取向角相同的磁电阻传感单元21排列成磁电阻传感单元串22，相同磁化取向角的磁电阻传感单元串组成一个磁电阻取向集团23，20中包括磁化取向角为0，(+θ11，-θ11),(+θ12，-θ12),...,(+θ1n-1，-θ1n-1),(+θ1n，-θ1n)共2n+1个磁电阻取向集团；对于-X轴磁电阻传感单元排列方式30，各磁化取向角相同的磁电阻传感单元31排列成磁电阻传感单元串32，相同磁化取向角的磁电阻传感单元串组成一个磁电阻取向集团33，30中包括磁化取向角为180，(180+θ11，180-θ11),(180+θ12，180-θ12),...,(180+θ1n-1，180-θ1n-1),(180+θ1n，180-θ1n)共2n+1个磁电阻取向集团；对于+Y磁电阻传感单元排列方式40，各磁取向角的磁电阻传感单元41排列成磁电阻传感单元串42，相同磁取向角的磁电阻传感单元串组成一个磁电阻取向集团43，40中包括磁取向角为90，(90+θ11，90-θ11),(90+θ12，90-θ12),...,(90+θ1n-1，90-θ1n-1),(90+θ1n，90-θ1n)共2n+1个磁电阻取向集团；对于-Y磁电阻传感单元排列方式50，磁取向角的磁电阻传感单元51排列成磁电阻传感单元串52，相同磁取向角的磁电阻传感单元串组成一个磁电阻取向集团53，50中包括磁取向角为270，(270+θ11，270-θ11),(270+θ12，270-θ12),...,(270+θ1n-1，270-θ1n-1),(270+θ1n，270-θ1n)共2n+1个磁电阻取向集团，所述θ11，θ12，...,θ1n，θ21，θ22，...,θ2n值分别为0～90度之间，n为大于或等于1正整数，为了简化起见，磁电阻取向集团如23、33、43、53分别采用对应的长条24、34、44、54来表示，并标上其磁取向角度值。

进一步的，图10-13所示的+X、-X、+Y和-Y轴磁电阻传感单元各种对应的磁取向磁电阻传感单元串构成磁电阻取向集团，各磁电阻传感单元连接成X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂，而后各桥臂连接成图14所示的推挽式磁电阻传感器电桥：单轴X推挽式线性或者角度磁电阻传感器电桥，或者双轴X-Y推挽式线性或者角度磁电阻传感器电桥。

图14为推挽式双轴磁电阻传感器全桥结构图，其中图14(a)中Vbias和GND分别对应为推挽式Y轴磁电阻传感器的电源端和地端，图14(b)中Vbias和GND分别对应为推挽式X轴磁电阻传感器的电源端和地端，V1和V2分别为推挽式Y轴磁电阻传感器全桥信号输出端，V3和V4分别为推挽式X轴磁电阻传感器全桥信号输出端，Y轴推挽式磁电阻传感器包括TMR3和TMR4两个Y推臂，还包括TMR1和TMR2两个Y挽臂，X轴推挽式磁电阻传感器包括TMR5和TMR6两个X推臂，以及TMR7和TMR8两个X挽臂，除了推挽式全桥之外，还可以构成推挽式半桥、准桥结构。

实施例二

图15和图16为单轴X推挽式磁电阻传感器半桥在切片上的两种典型的排列方式，图15为分隔式排列方式，如图15(a)所示，X推臂所对应的+X取向磁电阻传感单元集团和X挽臂所对应的-X取向磁电阻传感单元集团分隔排列，构成2行1列或者2列1行的结果，图15(a)给出了2行1列的排列：X推臂/X挽臂，其磁电阻取向集团的排列如图15(b)所示，X推系列即θ1n系列磁电阻取向集团60和X挽系列即θ2n系列磁电阻取向集团61相互隔离，且平行于行方向。

图16为混合式排列方式，图16(a)中(+X)+(-X)对应的矩形表示混合排列，图16(b)和16(c)为θ1n系列和θ2n系列磁电阻取向集团的两种典型混合排列方式，其中图16(b)中θ1n系列中每个磁电阻取向集团θ1i如62和θ2n系列中每个磁电阻取向集团θ2i如63构成θ1i/θ2i如62/63的混合排列，而16(c)中θ1n系列中每个磁电阻取向集团θ1i和θ2i系列先各自分成2个或者多个推取向子单元如70和挽取向子单元如73，其中，每个推取向子单元如70包括1个或多个推磁电阻取向集团如71和72，挽取向子单元如73包括1个或多个挽磁电阻取向集团如74和75，而后由推取向子单元和挽取向子单元构成混合排列时，相邻两个取向子单元相异，分别对应推取向子单元或者挽取向子单元。

图17-22为单轴X推挽式磁电阻传感器全桥在切片上的两种典型的排列方式，图17-20为分隔排列，图21-22为混合排列方式，其中，图17(a)中，X推臂，X挽臂构成了2行2列的排列方式，其中两个推臂位于同一行或者同一列，另两个挽臂位于另一行或者另一列，图17(b)为对应的2个θ1i系列80和81和2个θ2i系列82和83磁电阻取向集团的排布，2个θ1i系列磁电阻取向集团80和81所对应的等值磁电阻取向集团如84和85一一对应，相互平行且位于同一行或者同一列，同样2个θ2i系列磁电阻取向集团82和83所对应的等值磁电阻取向集团如86和87一一对应，相互平行且位于同一行或者同一列，进一步，如图17(c)所示，同一行两个θ1i系列磁电阻取向集团合并成一个新的θ1i系列磁电阻取向集团88，图17(b)中，同一行或者同一列的两个等值磁取向集团84和85，沿着同一行或者同一列的方向合并成一个新的等值磁取性集团90，同一行两个θ2i系列磁电阻取向集团合并成一个新的θ2i系列磁电阻取向集团89，同一行或者同一列的两个等值磁取向集团86和87，沿着同一行或者同一列的方向合并成一个新的等值磁取向集团91，这种两个等值磁取向集团的合并为纵向合并。

图18为X推臂和X挽臂排列成4行1列或者4列1行的结构，图18(a)为X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂的排列，其中两个X推臂/X推臂、X挽臂/X挽臂可以沿着合并成一个新的X推臂、X挽臂，图18(b)为对应的X推臂/X推臂所对应的θ1i系列磁电阻取向集团的合并情况，其中，两个等值的磁电阻取向集团 92和93，位于同一列中相邻的两行，且相互平行，并且合并成如图18(c)所示的一个新的等值的磁取向集团94，这样，X推臂/X推臂、X挽臂\X挽臂合并成一个新的X推臂、X挽臂，这种两个等值磁电阻取向集团的合并为横向合并。

图19-20为2个X推臂和2个X挽臂隔离式排列的其他形式，其中图19为X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂，图20为X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂。

图21和图22为混合型排列，其中图21中，形成一个2列1行或者2行1列的阵列，1个X推臂和1个X挽臂形成混合结构，另一个X推臂和X挽臂也形成混合结构，且两种混合结构相同，进一步的，两种混合结构沿同一列或者同一行方向进行纵向合并。

图22中，2个X推臂和2个X挽臂沿着同一列或者同一行方向进行混合排列。

图23-25为双轴X-Y推挽式半桥磁电阻传感器排列图，图23-24为两种隔离式结构，图25为混合式结构，图23-24中，X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂形成一个4行1列或者4列1行的阵列，图23中排列顺序为Y推臂/Y挽臂/X推臂/X挽臂，图24中排列顺序为Y推臂/X推臂/X挽臂/Y挽臂，此外，还可以形成其他的组合。图25为混合排列方式，X推臂、X挽臂、Y推臂和Y 挽臂形成混合式排列。

图26-29为双轴X-Y推挽式全桥磁电阻传感器排列图，图26-27为典型的两种隔离式结构，图28-29为混合式结构，图26中，所有X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂形成一个8行1列或者8列1行的结构，可以形成如下几种结构：X半桥/Y全桥/X半桥，Y半桥/X全桥/Y半桥，X双推臂/Y全桥/X双挽臂桥，Y双推臂/X全桥/Y双挽臂，其中，所述X半桥为X推臂/X挽臂，所述Y半桥为Y推臂/Y挽臂，所述X全桥为X推臂/X推臂/X挽臂/X挽臂、X推臂/X挽臂/X推臂/X挽臂、X挽臂/X推臂/X推臂/X挽臂或者X推臂/X挽臂/X挽臂/X推臂,所述Y全桥为Y推臂/Y推臂/Y挽臂/Y挽臂、Y推臂/Y挽臂/Y推臂/Y挽臂、Y挽臂/Y推臂/Y推臂/Y挽臂或者Y推臂/Y挽臂/Y挽臂/Y推臂，所述X双推臂为X推臂/X推臂，所述X双挽臂为X挽臂/X挽臂，Y双推臂为Y推臂/Y推臂。Y推臂/Y推臂或者Y挽臂/Y挽臂可以进行横向合并。

图27中，两个X推臂、两个X挽臂、两个Y推臂以及两个Y挽臂，排列成一个4行2列的阵列，第二行和第三行分别对应为所述X推臂、X挽臂，第一和第四行分别对应为所述Y推臂、Y挽臂，或者第二行和第三行分别对应为所述Y推臂、Y挽臂，第一行和第四行分别对应为所述X推臂、X挽臂，其中，位于同一行或者同一列的两个所述X推臂或者两个所述X挽臂可以进行纵向合并。

图28和图29为混合结构，图28所述双轴X-Y磁电阻传感器的X推臂、X挽臂、Y推臂以及Y挽臂进行混合排列，其中图29中，形成一个2列1行或者2行1列的阵列，其中一组X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂形成混合结构，另一组X推臂、X挽臂、Y推臂和Y挽臂也形成混合结构，且两种混合结构进行纵向合。

实施例三

图30为X单轴轴磁电阻传感器和双轴X-Y磁电阻传感器的磁电阻传感单元不同反铁磁层取向的激光加热辅助退火装置，包括，激光源100，用于发射对准磁性薄膜103的激光束105，光衰减器107，设置在经由激光源100发出的激光束105的后端，反光镜106，用于改变经由光衰减器107衰减后的激光束105的传播方向，聚焦物镜101，用于将经由反光镜106改变方向的激光束105 进行聚焦成光斑，可移动平台102，其上包括有用于夹持磁性薄膜103的夹具，以及两个正交方向的电磁铁108和109。此外，还包括CCD相机99，反光镜106上具有一条缝，CCD相机99通过反光镜106的缝隙以调节反光镜106将光斑对准磁性薄膜103，其中104为进入CCD相机99的光线。

通过图30所示的激光辅助热退火装置，通过移动平台102的移动，激光光斑直接对磁电阻传感单元进行选择，并进行快速加热到反铁磁AF层的Blocking温度以上，然后在冷却过程中，启动双向电磁铁108和109，从而直接确定每个磁电阻传感单元反铁磁层的磁化方向。

实施例四

图31为晶元所对应的掩膜版分布版图结构，晶元200，所对应的晶元缺口区域为201，其中202为晶元的去边界限，其向外的区域为去边区域，大约为5mm的区域。所述X轴磁电阻传感器或者双轴X-Y磁电阻传感器分布在9*9mm的掩膜版区域203之内，然后以阵列方式在所述晶元200区域内转移图形，从而覆盖整个晶元有效区域，晶元有效区域即为晶元200去边界限202范围之内的部分。所述掩膜版203包括多个单轴磁电阻传感器或者双轴X-Y磁电阻传感器的单切片阵列，所述单切片阵列和磁电阻传感单元阵列完全相同。

实施例五

图32-34为晶元掩膜版上切片阵列、磁电阻取向集团分布图及其激光写入系统写入图，单切片组成方形阵列，切片内的磁电阻传感单元排列成两个或者多个空间隔离的磁电阻取向集团，每个磁电阻取向集团与至少一个相邻切片内的具有相同所述磁取向角的磁电阻取向集团近邻。

为了简化，将晶元上的磁电阻取向集团的标号统一为按照角度值进行标记，将各切片上的同一行相同的磁电阻取向集团采用一个长条进行标记，如图32-34所示。

图32中，每个切片300包括θ1到θk一共k个磁电阻取向集团，假设每个切片中每个磁取向集团只出现一次，则激光299扫描顺序为，第一行切片θ1磁电阻取向集团301开始进行扫描，而后换行进入第二行切片的θ1磁电阻取向集团302，反方向扫描，而后换行进入第三行切片的θ1磁电阻取向集团303，之后是最后一行的θ1磁电阻取向集团304，而后换行进入最后一行切片的θ2磁电阻取向集团305，逐行向上扫描，最后到第一行切片的θ2磁电阻取向集团 306，这样直到完成最后θk磁电阻取向集团。

图33中是另外一种情况，每个切片400包括间隔的θ1，θ2和θ3磁电阻取向集团如401和402间隔开来，此时激光399扫描顺序为，首先对第一行切片中的第一行θ1磁电阻取向集团401进行扫描，而后换行反向扫描第二行θ1磁电阻取向集团402，直到完成第一行切片中的所有θ1磁电阻取向集团，之后对第二行切片中的θ1磁电阻取向集团403，404，第三行切片中的θ1磁电阻取向集团405，406，最后一行切片中的407和408，之后从最后一行切片开始扫描θ1磁电阻取向集团409，直至第一行切片中的θ2磁电阻取向集团。

图34为逐行扫描法，激光499按照切片500行数从上到下，并且对于各磁电阻取向集团不加区分，按照从上到下的顺序501，502，503往下进行扫描，直至最后一行，而后进入下一行切片，直至最后一行切片，这样可能存在着在混合情况下，需要对相同θ磁取向角度值的磁电阻传感单元串进行多次操作，增加了激光写入系统磁场的方向调整的频率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。