(57)【要約】【課題】いわゆるピン磁性層多極化を、簡易な製造工程により安価に実現すること。【解決手段】磁気センサ装置（１０）は、第一磁気検出素子（１１）と第二磁気検出素子（１２）と、特定熱機能部（１５）とを備えている。第一磁気検出素子は、磁化方向が第一方向に固定された第一ピン磁性層（１１２）を有する。第二磁気検出素子は、磁化方向が前記第一方向とは異なる第二方向に固定された第二ピン磁性層（１２２）を有する。特定熱機能部は、電磁波反射機能、電磁波吸収機能、蓄熱機能、または熱流制御機能を有している。特定熱機能部は、前記厚さ方向と直交する面内方向について、前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子のうちの一方に対応する位置には設けられず他方に対応する位置に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサ装置（１０）であって、
外部磁場により磁化方向が変化する第一フリー磁性層（１１１）と、磁化方向が第一方向に固定された第一ピン磁性層（１１２）とを有する、第一磁気検出素子（１１）と、
外部磁場により磁化方向が変化する第二フリー磁性層（１２１）と、磁化方向が前記第一方向とは異なる第二方向に固定された第二ピン磁性層（１２２）とを有する、第二磁気検出素子（１２）と、
厚さ方向を法線方向とする一対の主面である第一主面（１３１）および第二主面（１３２）を有し、前記第一主面側にて前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を支持するように設けられた、基板（１３）と、
前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を被覆するように、前記第一主面側に設けられた、保護層（１４）と、
電磁波反射機能、電磁波吸収機能、蓄熱機能、または熱流制御機能を有していて、前記厚さ方向と直交する面内方向について前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子のうちの一方に対応する位置には設けられず他方に対応する位置に設けられた、特定熱機能部（１５）と、
を備えた磁気センサ装置。
【請求項２】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第一磁気検出素子に対応する位置にて、前記保護層に設けられた、遮熱膜（１５１）であり、
前記第一磁気検出素子は、前記遮熱膜と前記基板との間に配置された、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項３】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第二磁気検出素子に対応する位置にて、前記保護層に設けられた、吸熱膜（１５２）であり、
前記第二磁気検出素子と前記吸熱膜とは、前記厚さ方向に配列された、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項４】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第二磁気検出素子に対応する位置に設けられた、熱線反射膜（１５３）であり、
前記熱線反射膜は、前記第二磁気検出素子と前記第二主面との間に配置された、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項５】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第二磁気検出素子に対応する位置にて、前記基板に設けられた、空洞部（１５４）であり、
前記空洞部は、前記第二磁気検出素子と前記第二主面との間に配置された、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項６】
外部磁場により磁化方向が変化する第一フリー磁性層（１１１）と、磁化方向が第一方向に固定された第一ピン磁性層（１１２）とを有する、第一磁気検出素子（１１）と、
外部磁場により磁化方向が変化する第二フリー磁性層（１２１）と、磁化方向が前記第一方向とは異なる第二方向に固定された第二ピン磁性層（１２２）とを有する、第二磁気検出素子（１２）と、
厚さ方向を法線方向とする一対の主面である第一主面（１３１）および第二主面（１３２）を有し、前記第一主面側にて前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を支持するように設けられた、基板（１３）と、
前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を被覆するように、前記第一主面側に設けられた、保護層（１４）と、
を備えた磁気センサ装置（１０）の製造方法であって、
電磁波反射機能、電磁波吸収機能、蓄熱機能、または熱流制御機能を有する特定熱機能部（１５）を、前記基板、前記第一磁気検出素子、前記第二磁気検出素子、および前記保護層を含む積層体（Ｓ）における、前記厚さ方向と直交する面内方向について前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子のうちの一方に対応する位置には設けず他方に対応する位置に設け、
前記積層体を、全体的に加熱しつつ、前記第一方向の磁場を全体的に印加することにより、前記第一ピン磁性層および前記第二ピン磁性層をともに前記第一方向に磁化し、
前記積層体の全体に対して前記第一主面側から電磁波を照射することで前記第二磁気検出素子を選択的に加熱しつつ、前記第二方向の磁場を印加することにより、前記第二ピン磁性層の磁化方向を前記第二方向に変化させる、
磁気センサ装置の製造方法。
【請求項７】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第一磁気検出素子に対応する位置にて、前記保護層に設けられた、遮熱膜（１５１）であり、
前記第一磁気検出素子は、前記遮熱膜と前記基板との間に配置された、
請求項６に記載の磁気センサ装置の製造方法。
【請求項８】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第二磁気検出素子に対応する位置にて、前記保護層に設けられた、吸熱膜（１５２）であり、
前記第二磁気検出素子と前記吸熱膜とは、前記厚さ方向に配列された、
請求項６に記載の磁気センサ装置の製造方法。
【請求項９】
前記第二ピン磁性層の磁化方向を前記第二方向に変化させた後、前記特定熱機能部を除去する、
請求項７または８に記載の磁気センサ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第二磁気検出素子に対応する位置に設けられた、熱線反射膜（１５３）であり、
前記熱線反射膜は、前記第二磁気検出素子と前記第二主面との間に配置された、
請求項６に記載の磁気センサ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記特定熱機能部は、前記面内方向について前記第二磁気検出素子に対応する位置にて、前記基板に設けられた、空洞部（１５４）であり、
前記空洞部は、前記第二磁気検出素子と前記第二主面との間に配置された、
請求項６に記載の磁気センサ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサ装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＭＲ素子あるいはＴＭＲ素子等の磁気抵抗素子を磁気検出素子として有する磁気センサが知られている。ＧＭＲはGiant  Magneto  Resistanceの略である。ＴＭＲはTunneling  Magneto  Resistanceの略である。磁気抵抗素子は、磁化方向が一方向に固定されたピン磁性層と、磁化方向が外部磁場に影響されるフリー磁性層とを有している。磁気抵抗素子においては、ピン磁性層の磁化方向とフリー磁性層の磁化方向との違いにより、素子の出力が変動する。これにより、外部磁場およびその変化を検出することができる。この種の磁気センサは、例えば、物体の回転角等を検出する用途に用いられ得る。
【０００３】
ピン磁性層の着磁は、磁場中アニール、すなわち、磁場を印加しながら３００℃程度でアニールすることにより行われる。よって、ピン磁性層の磁化方向は、磁場中アニールにより決定される。
【０００４】
この種の磁気センサを製造する際には、通常、一枚のウェハ内に複数の磁気抵抗素子を形成した後、かかるウェハをチップ状に分割している。従来の一般的な製造方法においては、磁場中アニールは、ウェハ全体を加熱しつつ、ウェハ全体に磁場を印加することによって行われる。このため、一枚のウェハ内の複数の磁気抵抗素子における、ピン磁性層の磁化方向は、全て同じ方向となる。
【０００５】
よって、一枚のウェハから、複数の磁気抵抗素子を含むチップを切り出して、これらの磁気抵抗素子により検出回路を構成しても、１個のチップに含まれる各磁気抵抗素子における出力信号はｃｏｓ曲線またはｓｉｎ曲線のいずれか一方のみとなる。したがって、このような検出回路によれば、全周分すなわち３６０°の回転検出はできず、半周分すなわち１８０°までしか回転検出ができない。
【０００６】
そこで、３６０°の回転検出を可能とするため、互いのピン磁性層における磁化方向が９０°異なる一対の磁気抵抗素子を、１個の磁気センサ装置に少なくとも一対設けた構造が提案される。これにより、ｃｏｓ曲線とｓｉｎ曲線との双方が得られ、３６０°の回転検出が可能となる。このような構造を実現するため、従来の一般的な製造方法においては、ピン磁性層の磁化方向が互いに９０°となる対のチップを、少なくとも一対有するようにパッケージ化していた。
【０００７】
しかしながら、かかる従来の製造方法においては、チップの数が多くなるために、コストアップに繋がるという問題があった。また、ピン磁性層の磁化方向が互いに９０°となるようにチップの向きを調整しなければならず、組み付け誤差によって検出精度が低下する可能性があった。このため、一枚のウェハあるいは１個のチップに、複数の磁化方向を設ける、いわゆるピン磁性層多極化の技術が求められている。この点、特許文献１は、レーザ光をレンズで集光して局所的に照射することによって、磁場中アニールを行う技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−６４６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１が提案する技術によれば、レンズで集光したレーザ光の照射位置をウェハ内で移動させつつ、磁場中アニールを行わなければならない。このため、かかる技術においては、ウェハに磁場を印加しつつレーザ光の照射位置を調整するための、装置および工程が必要となる。したがって、かかる技術においては、精密な位置調整のために加工コストが増大したり、加工時間が長くなったりするという問題がある。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の磁気センサ装置（１０）は、
外部磁場により磁化方向が変化する第一フリー磁性層（１１１）と、磁化方向が第一方向に固定された第一ピン磁性層（１１２）とを有する、第一磁気検出素子（１１）と、
外部磁場により磁化方向が変化する第二フリー磁性層（１２１）と、磁化方向が前記第一方向とは異なる第二方向に固定された第二ピン磁性層（１２２）とを有する、第二磁気検出素子（１２）と、
厚さ方向を法線方向とする一対の主面である第一主面（１３１）および第二主面（１３２）を有し、前記第一主面側にて前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を支持するように設けられた、基板（１３）と、
前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を被覆するように、前記第一主面側に設けられた、保護層（１４）と、
電磁波反射機能、電磁波吸収機能、蓄熱機能、または熱流制御機能を有していて、前記厚さ方向と直交する面内方向について前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子のうちの一方に対応する位置には設けられず他方に対応する位置に設けられた、特定熱機能部（１５）と、
を備えている。
【００１１】
請求項６に記載の製造方法は、
外部磁場により磁化方向が変化する第一フリー磁性層（１１１）と、磁化方向が第一方向に固定された第一ピン磁性層（１１２）とを有する、第一磁気検出素子（１１）と、
外部磁場により磁化方向が変化する第二フリー磁性層（１２１）と、磁化方向が前記第一方向とは異なる第二方向に固定された第二ピン磁性層（１２２）とを有する、第二磁気検出素子（１２）と、
厚さ方向を法線方向とする一対の主面である第一主面（１３１）および第二主面（１３２）を有し、前記第一主面側にて前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を支持するように設けられた、基板（１３）と、
前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を被覆するように、前記第一主面側に設けられた、保護層（１４）と、
を備えた磁気センサ装置（１０）の製造方法である。
かかる製造方法は、以下の手順を含む。
電磁波反射機能、電磁波吸収機能、蓄熱機能、または熱流制御機能を有する特定熱機能部（１５）を、前記基板、前記第一磁気検出素子、前記第二磁気検出素子、および前記保護層を含む積層体（Ｓ）における、前記厚さ方向と直交する面内方向について前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子のうちの一方に対応する位置には設けず他方に対応する位置に設け、
前記積層体を、全体的に加熱しつつ、前記第一方向の磁場を全体的に印加することにより、前記第一ピン磁性層および前記第二ピン磁性層をともに前記第一方向に磁化し、
前記積層体の全体に対して前記第一主面側から電磁波を照射することで前記第二磁気検出素子を選択的に加熱しつつ、前記第二方向の磁場を印加することにより、前記第二ピン磁性層の磁化方向を前記第二方向に変化させる。
【００１２】
上記構成においては、前記磁気センサ装置または前記積層体には、電磁波反射機能、電磁波吸収機能、蓄熱機能、または熱流制御機能を有する前記特定熱機能部が設けられている。前記特定熱機能部は、前記厚さ方向と直交する前記面内方向について、前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子のうちの一方に対応する位置には設けられず、他方に対応する位置に設けられている。
【００１３】
このため、前記磁気センサ装置を製造するためには、まず、前記第一磁気検出素子および前記第二磁気検出素子を有するとともに前記特定熱機能部が設けられた前記積層体を用意する。次に、前記積層体を全体的に加熱しつつ、前記積層体に前記第一方向の磁場を印加する。続いて、前記積層体の全体に対して前記第一主面側から電磁波を照射することで前記第二磁気検出素子を選択的に加熱しつつ、前記第二方向の磁場を印加する。これにより、前記第二ピン磁性層の磁化方向が前記第二方向に変化する。一方、前記第一磁気検出素子の磁化方向は、前記第一方向のまま維持される。
【００１４】
このように、上記構成および上記製造方法によれば、前記第一ピン磁性層および前記第二ピン磁性層の双方が、前記第一方向に一旦磁化される。その後、前記第二磁気検出素子を選択的に加熱して前記第一磁気検出素子と前記第二磁気検出素子との間に所定の温度差を設けた状態で前記第二方向への磁化を行うことで、前記第二ピン磁性層が選択的に前記第二方向に磁化される。このときの、前記第二磁気検出素子の選択的加熱は、前記積層体を全体的に加熱することによって行われる。このため、レーザ光の照射位置調整とは異なり、精密な位置調整等は必要なく、加工時間も比較的短くなる。したがって、上記構成および上記製造方法によれば、いわゆるピン磁性層多極化が、簡易な製造工程により安価に実現され得る。
【００１５】
なお、出願書類中の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付されている場合、かかる参照符号は、単に、同要素と後述する実施形態に記載の具体的構成との対応関係の一例を示すものである。よって、本発明は、かかる参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態に係る磁気センサ装置の概略構成を示す側断面図である。
【図２】図１に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図３】図１に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図４】図１に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図５】第二実施形態に係る磁気センサ装置の概略構成を示す側断面図である。
【図６】図５に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図７】図５に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図８】図５に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図９】第三実施形態に係る磁気センサ装置の概略構成を示す側断面図である。
【図１０】図９に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１１】図９に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１２】図９に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１３】第四実施形態に係る磁気センサ装置の概略構成を示す側断面図である。
【図１４】図１３に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１５】図１３に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１６】図１３に示された磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１７】第五実施形態に係る磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１８】第五実施形態に係る磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図１９】第五実施形態に係る磁気センサ装置の製造工程を示す側断面図である。
【図２０】一変形例に係る磁気センサ装置の概略構成を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると当該実施形態の理解が妨げられるおそれがあるため、当該実施形態の説明の後にまとめて記載する。
【００１８】
（第一実施形態：構成）
まず、図１を参照しつつ、第一実施形態に係る磁気センサ装置１０の概略構成について説明する。なお、説明の便宜上、各図において、図示の通りに、右手系ＸＹＺ直交座標を設定する。また、かかる直交座標および方向概念は、全図を通して統一的に用いられるものとする。
【００１９】
図１を参照すると、磁気センサ装置１０は、図中Ｚ軸方向に厚さ方向を有する薄板状に形成されている。なお、図中Ｚ軸方向を、以下、「厚さ方向」と称する。また、厚さ方向に沿って対象物を見ることを「平面視」と称する。
【００２０】
具体的には、磁気センサ装置１０は、第一磁気検出素子１１と、第二磁気検出素子１２と、基板１３と、保護層１４と、特定熱機能部１５とを備えている。
【００２１】
第一磁気検出素子１１は、磁気抵抗素子であって、本実施形態においてはＴＭＲ素子としての構成を有している。具体的には、第一磁気検出素子１１は、第一フリー磁性層１１１と、第一ピン磁性層１１２と、第一中間層１１３とを有している。
【００２２】
第一フリー磁性層１１１は、外部磁場により磁化方向が変化する磁性体層であって、第一磁気検出素子１１のうち基板１３から最も離隔した位置に設けられている。第一ピン磁性層１１２は、磁化方向が第一方向に固定された磁性体層であって、第一磁気検出素子１１のうち基板１３に最も近接した位置に設けられている。本実施形態においては、「第一方向」は、図中Ｙ軸負方向であるものとする。第一中間層１１３は、第一フリー磁性層１１１と第一ピン磁性層１１２との間に設けられている。
【００２３】
第二磁気検出素子１２は、磁気抵抗素子であって、本実施形態においてはＴＭＲ素子としての構成を有している。具体的には、第二磁気検出素子１２は、第二フリー磁性層１２１と、第二ピン磁性層１２２と、第二中間層１２３とを有している。
【００２４】
第二フリー磁性層１２１は、外部磁場により磁化方向が変化する磁性体層であって、第二磁気検出素子１２のうち基板１３から最も離隔した位置に設けられている。第二ピン磁性層１２２は、磁化方向が第一方向とは異なる第二方向に固定された磁性体層であって、第二磁気検出素子１２のうち基板１３に最も近接した位置に設けられている。本実施形態においては、「第二方向」は、図中Ｘ軸負方向であるものとする。すなわち、第一ピン磁性層１１２の磁化方向と、第二ピン磁性層１２２の磁化方向とは、９０度異なっている。第二中間層１２３は、第二フリー磁性層１２１と第二ピン磁性層１２２との間に設けられている。
【００２５】
基板１３は、平坦化された板状部材であって、シリコンウェハ等によって形成されている。すなわち、基板１３は、厚さ方向を法線方向とする一対の主面である第一主面１３１および第二主面１３２を有している。「主面」とは、板状部材における、最も広い面であって、面内方向に延びる面である。「面内方向」とは、板状部材の厚さを規定する「厚さ方向」と直交する、任意の方向である。本実施形態においては、面内方向は、図中ＸＹ平面内の任意の方向である。
【００２６】
基板１３は、第一主面１３１側にて、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を支持するように設けられている。すなわち、第一主面１３１上には、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２が固定されている。また、本実施形態においては、基板１３上には、複数の第一磁気検出素子１１が設けられている。同様に、基板１３上には、複数の第二磁気検出素子１２が設けられている。
【００２７】
保護層１４は、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を被覆するように、第一主面１３１側に設けられている。保護層１４は、SiO2等によって形成された、いわゆるパッシベーション膜であって、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を外部からの異物および湿度等から保護するようになっている。保護層１４における、基板１３から離隔した側の表面である外表面１４１は、平滑な表面として形成されている。
【００２８】
特定熱機能部１５は、磁気センサ装置１０の全体にレーザ光等の電磁波を照射した場合に、第二磁気検出素子１２が選択的に加熱されるように設けられている。具体的には、特定熱機能部１５は、電磁波反射機能、電磁波吸収機能、蓄熱機能、または熱流制御機能を有している。特定熱機能部１５は、厚さ方向と直交する面内方向について、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２のうちの一方に対応する位置には設けられず、他方に対応する位置に設けられている。
【００２９】
本実施形態においては、特定熱機能部１５は、保護層１４に設けられた遮熱膜１５１であって、面内方向について第一磁気検出素子１１に対応する位置に配置されている。すなわち、第一磁気検出素子１１と遮熱膜１５１とは、平面視にて互いに重なるように、厚さ方向に配列されている。また、第一磁気検出素子１１は、基板１３と遮熱膜１５１との間に配置されている。これに対し、第二磁気検出素子１２に対応する位置には、遮熱膜１５１は設けられていない。
【００３０】
遮熱膜１５１は、磁気センサ装置１０の全体にレーザ光等の熱線を照射した場合に、第一ピン磁性層１１２の固定磁化が所定程度消失する温度（例えば２００℃程度）まで昇温することを抑制するように設けられている。具体的には、例えば、遮熱膜１５１は、電磁波反射機能を有する反射膜であって、アルミニウム、銅等の非磁性金属によって形成されている。遮熱膜１５１は、保護層１４における外表面１４１上に設けられている。
【００３１】
（第一実施形態：製造方法）
次に、図１〜図４を参照しつつ、本実施形態に係る磁気センサ装置１０の製造方法について説明する。
【００３２】
まず、図２に示されているように、第一磁気検出素子１１、第二磁気検出素子１２、基板１３、および保護層１４を含む積層体Ｓを用意する。また、積層体Ｓにおける、面内方向について第一磁気検出素子１１に対応する位置に、特定熱機能部１５としての遮熱膜１５１を設ける。図２に示されている状態においては、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２は、未だ磁化されていない。
【００３３】
このようにして、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を有するとともに特定熱機能部１５としての遮熱膜１５１が設けられた積層体Ｓを用意する。次に、積層体Ｓを全体的に加熱しつつ、積層体Ｓに第一方向の磁場を印加する。すなわち、積層体Ｓの全体に対して、加熱および磁場印加が行われる。これにより、図３に示されているように、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２を、ともに第一方向に磁化することができる。
【００３４】
続いて、図４に示されているように、積層体Ｓの全体に対して、保護層１４側すなわち第一主面１３１側からレーザ光等の熱線を照射しつつ、第二方向の磁場を印加する。このとき、第二磁気検出素子１２は、遮熱膜１５１によって覆われていない。このため、第二磁気検出素子１２における第二ピン磁性層１２２の温度は、ブロッキング温度以上の高温（例えば３００℃以上）に上昇する。一方、第一磁気検出素子１１は、遮熱膜１５１によって覆われている。このため、第一磁気検出素子１１における第一ピン磁性層１１２の温度は、固定磁化が所定程度消失する温度（例えば２００℃程度）までは上昇しない。
【００３５】
上記のようにして、第二磁気検出素子１２が選択的に加熱されつつ、積層体Ｓの全体に対して第二方向の磁場が印加される。すると、第二ピン磁性層１２２の磁化方向は、第二方向に変化することが可能となる。これに対し、第一ピン磁性層１１２の磁化方向は、第一方向のまま維持される。第一ピン磁性層１１２の磁化方向と、第二ピン磁性層１２２の磁化方向とは、９０度異なる。このようにして、第一ピン磁性層１１２の磁化方向を第一方向に維持したまま、第二ピン磁性層１２２の磁化方向を、第二方向に変化させることができる。
【００３６】
このように、上記構成および上記製造方法によれば、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２の双方が、第一方向に一旦磁化される。その後、第二磁気検出素子１２を選択的に加熱して第一磁気検出素子１１と第二磁気検出素子１２との間に所定の温度差を設けた状態で第二方向への磁化を行うことで、第二ピン磁性層１２２が選択的に第二方向に磁化される。このときの、第二磁気検出素子１２の選択的加熱は、積層体Ｓに対する、保護層１４側からの、レーザ光等の熱線の全面照射によって行われる。このため、レーザ光の照射位置調整を伴う磁場中アニールとは異なり、精密な位置調整等は必要なく、加工装置の構成も単純化され、加工時間も比較的短くなる。
【００３７】
このように、上記構成および上記製造方法によれば、いわゆるピン磁性層多極化が、簡易な製造工程により安価に実現され得る。すなわち、互いの固定磁化方向が異なる第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を、共通の基板１３に、簡易な製造工程により安価に形成することができる。このため、一枚のウェハを分割するチップ化工程が短縮され得る。また、１個の磁気センサ装置１０におけるチップの数が削減され得る。したがって、上記構成および上記製造方法によれば、良好な回転検出が可能な磁気センサ装置１０を、低コストで提供することが可能となる。
【００３８】
（第二実施形態）
以下の第二実施形態の説明においては、上記の第一実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、第一実施形態と第二実施形態とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の第二実施形態の説明において、第一実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、第一実施形態における説明が適宜援用され得る。後述する第三実施形態以降についても同様である。
【００３９】
まず、図５を参照しつつ、第二実施形態に係る磁気センサ装置１０の概略構成について説明する。図５に示されているように、本実施形態においては、特定熱機能部１５は、保護層１４に設けられた吸熱膜１５２であって、面内方向について第二磁気検出素子１２に対応する位置に配置されている。すなわち、第二磁気検出素子１２と吸熱膜１５２とは、厚さ方向に配列されている。また、第二磁気検出素子１２は、基板１３と吸熱膜１５２との間に配置されている。これに対し、第一磁気検出素子１１に対応する位置には、吸熱膜１５２は設けられていない。
【００４０】
吸熱膜１５２は、吸熱機能、電磁波吸収機能あるいは蓄熱機能を有している。すなわち、吸熱膜１５２は、磁気センサ装置１０の全体にレーザ光等の熱線を照射した場合に、第二ピン磁性層１２２をブロッキング温度以上の温度まで昇温させるように設けられている。吸熱膜１５２は、第一磁気検出素子１１、第二磁気検出素子１２、および保護層１４を構成する材料よりも熱容量が大きな材料によって構成されている。具体的には、例えば、吸熱膜１５２は、ポリイミド系等の熱硬化性合成樹脂からなる膜であって、保護層１４における外表面１４１上に形成されている。
【００４１】
次に、図５〜図８を参照しつつ、本実施形態に係る磁気センサ装置１０の製造方法について説明する。
【００４２】
まず、図６に示されているように、第一磁気検出素子１１、第二磁気検出素子１２、基板１３、および保護層１４を含む積層体Ｓを用意する。また、積層体Ｓにおける、面内方向について第二磁気検出素子１２に対応する位置に、特定熱機能部１５としての吸熱膜１５２を設ける。図６に示されている状態においては、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２は、未だ磁化されていない。
【００４３】
このようにして、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を有するとともに特定熱機能部１５としての吸熱膜１５２が設けられた積層体Ｓを用意する。次に、積層体Ｓを全体的に加熱しつつ、積層体Ｓに第一方向の磁場を印加する。これにより、図７に示されているように、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２を、ともに第一方向に磁化することができる。
【００４４】
続いて、図８に示されているように、積層体Ｓの全体に対して、第一主面１３１側からレーザ光等の熱線を照射しつつ、第二方向の磁場を印加する。このとき、第二磁気検出素子１２の近傍には、吸熱膜１５２が設けられている。このため、第二磁気検出素子１２における第二ピン磁性層１２２の温度は、ブロッキング温度以上の温度（例えば３００℃以上）に上昇する。一方、第一磁気検出素子１１の近傍には、吸熱膜１５２は設けられていない。このため、第一磁気検出素子１１における第一ピン磁性層１１２の温度は、固定磁化が所定程度消失する温度（例えば２００℃程度）までは上昇しない。
【００４５】
上記のようにして、第二磁気検出素子１２が選択的に加熱されつつ、積層体Ｓの全体に対して第二方向の磁場が印加される。すると、第二ピン磁性層１２２の磁化方向は、第二方向に変化することが可能となる。これに対し、第一ピン磁性層１１２の磁化方向は、第一方向のまま維持される。このようにして、第一ピン磁性層１１２の磁化方向を第一方向に維持したまま、第二ピン磁性層１２２の磁化方向を、第二方向に変化させることができる。
【００４６】
（第三実施形態）
図９を参照しつつ、第三実施形態に係る磁気センサ装置１０の概略構成について説明する。
【００４７】
図９に示されているように、本実施形態においては、保護層１４は、上部保護層１４Ａと下部保護層１４Ｂとを有している。上部保護層１４Ａは、外表面１４１を有している。下部保護層１４Ｂは、基板１３と上部保護層１４Ａとの間に配置されている。
【００４８】
特定熱機能部１５は、下部保護層１４Ｂに設けられた熱線反射膜１５３であって、面内方向について第二磁気検出素子１２に対応する位置に配置されている。すなわち、第二磁気検出素子１２と熱線反射膜１５３とは、平面視にて互いに重なるように、厚さ方向に配列されている。これに対し、第一磁気検出素子１１に対応する位置には、熱線反射膜１５３は設けられていない。
【００４９】
本実施形態においては、熱線反射膜１５３は、第二磁気検出素子１２と第二主面１３２との間に配置されている。具体的には、熱線反射膜１５３は、第一主面１３１上に形成されつつ、下部保護層１４Ｂによって被覆されている。すなわち、第二磁気検出素子１２と熱線反射膜１５３との間には、下部保護層１４Ｂが設けられている。
【００５０】
熱線反射膜１５３は、電磁波反射機能を有している。すなわち、熱線反射膜１５３は、磁気センサ装置１０の全体にレーザ光等の熱線を照射した場合に、第二ピン磁性層１２２をブロッキング温度以上の温度まで昇温させるように設けられている。具体的には、例えば、熱線反射膜１５３は、アルミニウム、銅等の非磁性金属によって形成されている。
【００５１】
次に、図９〜図１２を参照しつつ、本実施形態に係る磁気センサ装置１０の製造方法について説明する。
【００５２】
まず、図１０に示されているように、第一磁気検出素子１１、第二磁気検出素子１２、基板１３、および保護層１４を含む積層体Ｓを用意する。このとき、保護層１４における、面内方向について第二磁気検出素子１２に対応する位置には、特定熱機能部１５としての熱線反射膜１５３が設けられている。図１０に示されている状態においては、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２は、未だ磁化されていない。
【００５３】
このようにして、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を有するとともに特定熱機能部１５としての熱線反射膜１５３が設けられた積層体Ｓを用意する。次に、積層体Ｓを全体的に加熱しつつ、積層体Ｓに第一方向の磁場を印加する。これにより、図１１に示されているように、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２を、ともに第一方向に磁化することができる。
【００５４】
続いて、図１２に示されているように、積層体Ｓの全体に対して、第一主面１３１側からレーザ光等の熱線を照射しつつ、第二方向の磁場を印加する。このとき、第二磁気検出素子１２の下方には、熱線反射膜１５３が設けられている。このため、第二磁気検出素子１２には、保護層１４の外表面１４１側から照射された熱線と、熱線反射膜１５３にて反射された熱線とが照射される。したがって、第二磁気検出素子１２における第二ピン磁性層１２２の温度は、ブロッキング温度以上の温度（例えば３００℃以上）に上昇する。一方、第一磁気検出素子１１の下方には、熱線反射膜１５３が設けられていない。このため、第一磁気検出素子１１における第一ピン磁性層１１２の温度は、固定磁化が所定程度消失する温度（例えば２００℃程度）までは上昇しない。
【００５５】
上記のようにして、第二磁気検出素子１２が選択的に加熱されつつ、積層体Ｓの全体に対して第二方向の磁場が印加される。すると、第二ピン磁性層１２２の磁化方向は、第二方向に変化することが可能となる。これに対し、第一ピン磁性層１１２の磁化方向は、第一方向のまま維持される。このようにして、第一ピン磁性層１１２の磁化方向を第一方向に維持したまま、第二ピン磁性層１２２の磁化方向を、第二方向に変化させることができる。
【００５６】
（第四実施形態）
図１３を参照しつつ、第四実施形態に係る磁気センサ装置１０の概略構成について説明する。
【００５７】
図１３に示されているように、本実施形態においては、基板１３は、第一層１３Ａと、第二層１３Ｂと、第三層１３Ｃとを有している。第一層１３Ａは、第一主面１３１を有している。第二層１３Ｂは、第一層１３Ａと第三層１３Ｃとの間に配置されている。第三層１３Ｃは、第二主面１３２を有している。
【００５８】
本実施形態においては、特定熱機能部１５は、基板１３に設けられた空洞部１５４であって、面内方向について第二磁気検出素子１２に対応する位置に配置されている。すなわち、空洞部１５４は、蓄熱機能あるいは熱流制御機能を有している。具体的には、空洞部１５４は、第二磁気検出素子１２と第二主面１３２との間にて、厚さ方向に第二層１３Ｂを貫通するように設けられている。また、空洞部１５４は、厚さ方向における両端の開口部が第一層１３Ａと第三層１３Ｃとによって閉塞された閉鎖空間として形成されている。これに対し、第一磁気検出素子１１に対応する位置には、空洞部１５４は設けられていない。
【００５９】
次に、図１３〜図１６を参照しつつ、本実施形態に係る磁気センサ装置１０の製造方法について説明する。
【００６０】
まず、空洞部１５４を有する基板１３を用意する。次に、この基板１３上に、第一磁気検出素子１１、第二磁気検出素子１２、および保護層１４を形成する。第一磁気検出素子１１は、面内方向について、空洞部１５４に対応しない位置に設ける。一方、第二磁気検出素子１２は、面内方向について、空洞部１５４に対応する位置に設ける。これにより、図１４に示されているように、積層体Ｓが用意される。図１４に示されている状態においては、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２は、未だ磁化されていない。
【００６１】
このようにして、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を有するとともに特定熱機能部１５としての空洞部１５４が設けられた積層体Ｓを用意する。次に、積層体Ｓを全体的に加熱しつつ、積層体Ｓに第一方向の磁場を印加する。これにより、図１５に示されているように、第一ピン磁性層１１２および第二ピン磁性層１２２を、ともに第一方向に磁化することができる。
【００６２】
続いて、図１６に示されているように、冷却液等により冷却されたステージ１６０上に積層体Ｓを載置する。そして、積層体Ｓの全体に対して、第一主面１３１側からレーザ光等の熱線を照射しつつ、第二方向の磁場を印加する。
【００６３】
このとき、第一磁気検出素子１１の下方には、空洞部１５４が設けられていない。このため、第一磁気検出素子１１に加えられた熱は、基板１３における第二層１３Ｂおよび第三層１３Ｃを介して、ステージ１６０側に逃がされる。一方、第二磁気検出素子１２の下方には、空洞部１５４が設けられている。このため、第二磁気検出素子１２に加えられた熱がステージ１６０側に逃がされることが、空洞部１５４によって抑制される。
【００６４】
したがって、第二磁気検出素子１２における第二ピン磁性層１２２の温度は、ブロッキング温度以上の温度（例えば３００℃以上）に上昇する。一方、第一磁気検出素子１１における第一ピン磁性層１１２の温度は、固定磁化が所定程度消失する温度（例えば２００℃程度）までは上昇しない。
【００６５】
上記のようにして、第二磁気検出素子１２が選択的に加熱されつつ、積層体Ｓの全体に対して第二方向の磁場が印加される。すると、第二ピン磁性層１２２の磁化方向は、第二方向に変化することが可能となる。これに対し、第一ピン磁性層１１２の磁化方向は、第一方向のまま維持される。このようにして、第一ピン磁性層１１２の磁化方向を第一方向に維持したまま、第二ピン磁性層１２２の磁化方向を、第二方向に変化させることができる。
【００６６】
（第五実施形態）
図１７〜図１９を参照しつつ、第五実施形態に係る磁気センサ装置１０の製造方法について説明する。
【００６７】
本実施形態においては、第一実施形態と同様に、特定熱機能部１５は、保護層１４に設けられた遮熱膜１５１であって、面内方向について第一磁気検出素子１１に対応する位置に配置されている。但し、本実施形態においては、遮熱膜１５１は、除去可能に設けられている。
【００６８】
具体的には、図１７に示されているように、積層体Ｓの全体に対して、第一主面１３１側からレーザ光等の熱線を照射しつつ、第二方向の磁場を印加する。このとき、第二磁気検出素子１２は、遮熱膜１５１によって覆われていない。このため、第二磁気検出素子１２における第二ピン磁性層１２２の温度は、ブロッキング温度以上の温度（例えば３００℃以上）に上昇する。一方、第一磁気検出素子１１は、遮熱膜１５１によって覆われている。このため、第一磁気検出素子１１における第一ピン磁性層１１２の温度は、固定磁化が所定程度消失する温度（例えば２００℃程度）までは上昇しない。
【００６９】
上記のようにして、第二磁気検出素子１２が選択的に加熱されつつ、積層体Ｓの全体に対して第二方向の磁場が印加される。すると、第二ピン磁性層１２２の磁化方向は、第二方向に変化することが可能となる。これに対し、第一ピン磁性層１１２の磁化方向は、第一方向のまま維持される。このようにして、図１８に示されているように、積層体Ｓにおいて、第一ピン磁性層１１２の磁化方向を第一方向に維持したまま、第二ピン磁性層１２２の磁化方向を、第二方向に変化させることができる。
【００７０】
上記のようにして、第二ピン磁性層１２２の磁化方向を第二方向に変化させた後、積層体Ｓから、特定熱機能部１５としての遮熱膜１５１を除去する。これにより、図１９に示されているように、互いの固定磁化方向が異なる第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２を有する磁気センサ装置１０が得られる。
【００７１】
（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
【００７２】
本発明は、上記実施形態にて示された具体的な装置構成に限定されない。例えば、第一磁気検出素子１１および第二磁気検出素子１２は、いわゆるＧＭＲ素子等の、他の種類の磁気抵抗素子であってもよい。また、第一ピン磁性層１１２の磁化方向と、第二ピン磁性層１２２の磁化方向とは、１８０度異なっていてもよい。
【００７３】
図１を参照すると、特定熱機能部１５としての遮熱膜１５１は、複数の第一磁気検出素子１１に跨るように設けられていた。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、例えば、図２０に示されているように、遮熱膜１５１は、複数の第一磁気検出素子１１の各々に対して個別的に設けられ得る。他の実施形態においても同様である。
【００７４】
吸熱膜１５２は、第二磁気検出素子１２と基板１３との間に設けられていてもよい。
【００７５】
空洞部１５４は、気密的に形成されていてもよい。あるいは、空洞部１５４は、基板１３の内部に設けられた空気通路を介して、外部空間と連通していてもよい。
【００７６】
上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。各部を構成する材料についても、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の材料に限定される場合等を除き、特段の限定はない。
【００７７】
変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の実施形態が、互いに組み合わされ得る。同様に、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。さらに、複数の実施形態のうちの少なくとも１つと、複数の変形例のうちの少なくとも１つとが、互いに組み合わされ得る。
【符号の説明】
【００７８】
１０      磁気センサ装置
１１      第一磁気検出素子
１１２    第一ピン磁性層
１２      第二磁気検出素子
１２２    第二ピン磁性層
１３      基板
１３１    第一主面
１３２    第二主面
１４      保護層
１５      特定熱機能部
【図１】
2020008285.tif 000003
【図２】
2020008285.tif 000004
【図３】
2020008285.tif 000005
【図４】
2020008285.tif 000006
【図５】
2020008285.tif 000007
【図６】
2020008285.tif 000008
【図７】
2020008285.tif 000009
【図８】
2020008285.tif 000010
【図９】
2020008285.tif 000011
【図１０】
2020008285.tif 000012
【図１１】
2020008285.tif 000013
【図１２】
2020008285.tif 000014
【図１３】
2020008285.tif 000015
【図１４】
2020008285.tif 000016
【図１５】
2020008285.tif 000017
【図１６】
2020008285.tif 000018
【図１７】
2020008285.tif 000019
【図１８】
2020008285.tif 000020
【図１９】
2020008285.tif 000021
【図２０】
2020008285.tif 000022