(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化方向が固定された固定層（１５）と、被検出体の生成する外部磁界の向きに応じて磁化方向が変化する自由層（１３）との間に、非磁性の中間層（１４）が挟まれた磁気抵抗効果素子（１０）を有し、該磁気抵抗効果素子（１０）の抵抗値変化に基づいて、前記被検出体の回転角を検出する回転角センサであって、
前記固定層（１５）と前記自由層（１３）との対向方向に直交する平面に沿う面積が、前記固定層（１５）よりも前記自由層（１３）の方が大きく、
前記固定層（１５）の全てと、前記自由層（１３）の一部とが、前記中間層（１４）を介して対向しており、
前記固定層（１５）は、第１固定層（１５ａ）と第２固定層（１５ｂ）とを有し、
前記自由層（１３）は、第１自由層（１３ａ）と第２自由層（１３ｂ）とを有し、
前記中間層（１４）は、第１中間層（１４ａ）と第２中間層（１４ｂ）とを有し、
前記第１固定層（１５ａ）と前記第２固定層（１５ｂ）それぞれの磁化方向を固定する磁石層（１６）を有しており、
前記磁気抵抗効果素子（１０）は、前記第１自由層（１３ａ）、前記第１中間層（１４ａ）、前記第１固定層（１５ａ）、前記磁石層（１６）、前記第２固定層（１５ｂ）、前記第２中間層（１４ｂ）、及び、前記第２自由層（１３ｂ）が、前記対向方向に順に積層して成り、
前記対向方向に直交する平面に沿う面積が、前記第１固定層（１５ａ）よりも前記第１自由層（１３ａ）の方が大きく、前記第２固定層（１５ｂ）よりも前記第２自由層（１３ｂ）の方が大きくなっており、
前記第１固定層（１５ａ）の全てと、前記第１自由層（１３ａ）の一部とが、前記第１中間層（１４ａ）を介して対向し、前記第２固定層（１５ｂ）の全てと、前記第２自由層（１３ｂ）の一部とが、前記第２中間層（１４ｂ）を介して対向しており、
前記第１自由層（１３ａ）および前記第２自由層（１３ｂ）それぞれは、平面円形状であることを特徴とする回転角センサ。
【請求項２】
前記固定層（１５）、前記自由層（１３）、前記中間層（１４）、および、前記磁石層（１６）それぞれが２つあり、
２つある前記固定層（１５）、前記中間層（１４）、前記自由層（１３）、及び、前記磁石層（１６）の内の一方によって、第１の磁気抵抗効果素子（１０ａ）が構成され、
２つある前記固定層（１５）、前記中間層（１４）、前記自由層（１３）、及び、前記磁石層（１６）の内の他方によって、第２の磁気抵抗効果素子（１０ｂ）が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転角センサ。
【請求項３】
２つの前記磁気抵抗効果素子（１０ａ，１０ｂ）によって、ハーフブリッジ回路が構成されていることを特徴とする請求項２に記載の回転角センサ。
【請求項４】
前記ハーフブリッジ回路を構成する２つの磁気抵抗効果素子（１０ａ，１０ｂ）それぞれの固定層１５の磁化方向が反平行であることを特徴とする請求項３に記載の回転角センサ。
【請求項５】
２つの前記ハーフブリッジ回路によって、フルブリッジ回路が構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の回転角センサ。
【請求項６】
前記固定層（１５）は、平面矩形状であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の回転角センサ。
【請求項７】
前記中間層（１４）は、絶縁性であることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の回転角センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定層と自由層との間に中間層が挟まれた磁気抵抗効果素子の抵抗値変化に基づいて、被検出体の回転角を検出する回転角センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、２層の強磁性層の間に非磁性層が挟まれた磁気抵抗効果素子が提案されている。２層の強磁性層の内の一方は、外部磁界に対して磁化方向が変化する磁化フリー層であり、他方は、外部磁界に対して磁化方向が変化しない磁化固定層である。磁化フリー層は円形を成し、磁化固定層は矩形を成しており、磁化フリー層よりも、磁化固定層の面積が大きくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２６９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁化固定層の磁化方向が、外部磁化によって変化しないようにするには、磁化固定層のアスペクト比を大きくしなくてはならない。しかしながら、特許文献１に記載の構成の場合、磁化フリー層よりも磁化固定層の面積が大きいという関係を有するために、磁化固定層の幅や長さが、磁化フリー層の直径に依存することとなる。そのため、磁化固定層の幅を、最短でも、磁化フリー層の直径程度とすることしかできず、アスペクト比を大きくするには、磁化固定層を長くしなくてはならなかった。この結果、磁化フリー層の体格が増大し、磁気抵抗効果素子の体格が増大する、という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、体格の増大が抑制された回転角センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、磁化方向が固定された固定層（１５）と、被検出体の生成する外部磁界の向きに応じて磁化方向が変化する自由層（１３）との間に、非磁性の中間層（１４）が挟まれた磁気抵抗効果素子（１０）を有し、該磁気抵抗効果素子（１０）の抵抗値変化に基づいて、被検出体の回転角を検出する回転角センサであって、固定層（１５）と自由層（１３）との対向方向に直交する平面に沿う面積が、固定層（１５）よりも自由層（１３）の方が大きく、固定層（１５）の全てと、自由層（１３）の一部とが、中間層（１４）を介して対向しており、固定層（１５）は、第１固定層（１５ａ）と第２固定層（１５ｂ）とを有し、自由層（１３）は、第１自由層（１３ａ）と第２自由層（１３ｂ）とを有し、中間層（１４）は、第１中間層（１４ａ）と第２中間層（１４ｂ）とを有し、第１固定層（１５ａ）と第２固定層（１５ｂ）それぞれの磁化方向を固定する磁石層（１６）を有しており、磁気抵抗効果素子（１０）は、第１自由層（１３ａ）、第１中間層（１４ａ）、第１固定層（１５ａ）、磁石層（１６）、第２固定層（１５ｂ）、第２中間層（１４ｂ）、及び、第２自由層（１３ｂ）が、対向方向に順に積層して成り、対向方向に直交する平面に沿う面積が、第１固定層（１５ａ）よりも第１自由層（１３ａ）の方が大きく、第２固定層（１５ｂ）よりも第２自由層（１３ｂ）の方が大きくなっており、第１固定層（１５ａ）の全てと、第１自由層（１３ａ）の一部とが、第１中間層（１４ａ）を介して対向し、第２固定層（１５ｂ）の全てと、第２自由層（１３ｂ）の一部とが、第２中間層（１４ｂ）を介して対向しており、第１自由層（１３ａ）および第２自由層（１３ｂ）それぞれは、平面円形状であることを特徴とする。
【０００７】
このように本発明によれば、固定層（１５）の全てと、自由層（１３）の一部とが、中間層（１４）を介して対向している。これによれば、固定層（１５）のアスペクト比を、自由層（１３）の形状に依存せずに決定することができる。したがって、固定層（１５）の体格の増大が抑制され、磁気抵抗効果素子（１０）の体格の増大が抑制される。この結果、回転角センサの体格の増大が抑制される。また、本発明では、固定層（１５）の面積よりも、自由層（１３）の面積の方が大きくなっている。これによれば、自由層（１３）の面積よりも、固定層（１５）の面積が大きい構成と比べて、外部磁界を自由層（１３）で高感度に検知することができる。したがって、回転角の検出精度が向上される。
【０００８】
更に言えば、本発明では上記したように２つの自由層（１３ａ，１３ｂ）を有するので、１つの自由層を有する構成と比べて、自由層（１３）の面積が大きくなり、外部磁界を高感度に検知することができる。これにより、回転角の検出精度が向上される。また自由層（１３ａ，１３ｂ）は平面円形状となっている。これによれば、外部磁界の検出範囲が等方的となる。
【０００９】
なお、請求項１に記載の磁気抵抗効果素子（１０）を有する磁気ヘッドも考えられる。しかしながら、磁気ヘッドの自由層の磁化方向は電流によって制御されるので、被検出体が生成する外部磁界に高感度である必要はない。したがって、請求項１に記載した磁気抵抗効果素子（１０）を磁気ヘッドが有した場合に、特に優れた効果は奏さない。これに対して、本発明では、回転角センサに上記した磁気抵抗効果素子（１０）を適用するため、被検出体が生成する外部磁界を自由層（１３）で高感度に検知することができる、という優れた効果を奏する。
【００１０】
請求項２に記載のように、固定層（１５）、自由層（１３）、中間層（１４）、および、磁石層（１６）それぞれが２つあり、２つある固定層（１５）、中間層（１４）、自由層（１３）、及び、磁石層（１６）の内の一方によって、第１の磁気抵抗効果素子（１０ａ）が構成され、２つある固定層（１５）、中間層（１４）、自由層（１３）、及び、磁石層（１６）の内の他方によって、第２の磁気抵抗効果素子（１０ｂ）が構成されているが好ましい。
【００１１】
このように、第１の磁気抵抗効果素子（１０ａ）と、第２の磁気抵抗効果素子（１０ｂ）とが、１つの自由層（１３）を共有しているので、それぞれが独立した自由層を有する構成とは異なり、それぞれに、自由層の製造バラツキによる性能の差異が生じることが抑制される。これにより、２つの磁気抵抗効果素子（１０ａ，１０ｂ）の抵抗値にバラツキが生じることが抑制され、回転角の検出精度が向上される。
【００１４】
請求項３に記載のように、２つの磁気抵抗効果素子（１０ａ，１０ｂ）によって、ハーフブリッジ回路が構成される。これによれば、ハーフブリッジ回路の中点電位を測定することで、回転角を検出することができる。なお、請求項３に記載の構成の場合、請求項４に記載のように、ハーフブリッジ回路を構成する２つの磁気抵抗効果素子（１０ａ，１０ｂ）それぞれの固定層（１５）の磁化方向を反平行とすると良い。これによれば、２つの磁気抵抗効果素子（１０ａ，１０ｂ）それぞれの固定層（１５）の磁化方向が平行な構成と比べて、中点電位の変化量が大きくなり、回転角の検出精度が向上する。
【００１５】
請求項５に記載のように、２つのハーフブリッジ回路によって、フルブリッジ回路を構成しても良い。これによれば、２つの中点電位の変化量に基づいて、回転角を検出することができるので、ハーフブリッジ回路と比べて、回転角の検出精度が向上する。
【００１６】
請求項６に記載のように、固定層（１５）は、平面矩形状が良い。これによれば、固定層（１５）の磁化方向が、外部磁界によって変化し難くなる。
【００１７】
請求項７に記載のように、中間層（１４）は、絶縁性であっても良い。この場合、磁気抵抗効果素子（１０）は、トンネル磁気抵抗効果素子となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る回転角センサの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図を示す。
【図２】磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は薄膜形成工程、（ｂ）はエッチング工程を示す。
【図３】磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は絶縁層形成工程、（ｂ）は配線層形成工程を示す。
【図４】回転角センサの変形例を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図を示す。
【図５】第２実施形態に係る回転角センサの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図を示す。
【図６】回転角センサの変形例を示す断面図である。
【図７】第３実施形態に係る回転角センサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る回転角センサの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図を示す。図２は、磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は薄膜形成工程、（ｂ）はエッチング工程を示す。図３は、磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図であり、（ａ）は絶縁層形成工程、（ｂ）は配線層形成工程を示す。なお、図１の（ａ）では、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂの電気的な接続を明瞭とするために、後述する層１４，１６，１８を省略している。以下においては、層１３〜１６が積層される方向を、積層方向、積層方向に直交する平面を直交平面と示す。積層方向は、特許請求の範囲に記載の対向方向に相当する。
【００２０】
回転角センサ１００は、複数の磁気抵抗効果素子１０を有している。図１に示すように、回転角センサ１００は、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂを有しており、これら２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂによって、ハーフブリッジ回路が構成されている。回転角センサ１００は、被検出体（図示略）が発する外部磁界中に配置されており、被検出体の回転運動による外部磁界の変動を、ハーフブリッジ回路の中点電位を検出することで、被検出体の回転角を検出する。
【００２１】
磁気抵抗効果素子１０は、半導体基板１１上に、酸化膜１２を介して積層された複数の薄膜層から成る。図１に示すように、自由層１３、中間層１４、固定層１５、磁石層１６、及び、配線層１７が酸化膜１２上に順次積層されており、磁気抵抗効果素子１０は、層１３〜１６から成る。自由層１３は、平面円形状を成し、層１４〜１６は同一形状を成し、それぞれ平面矩形状を成している。そして、層１４〜１６よりも、自由層１３のほうが、直交平面に沿う面の面積が大きく、中間層１４を介して、固定層１５の全てが自由層１３の一部と対向している。自由層１３における、中間層１４の積層領域外、及び、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂの間には、絶縁層１８が形成されており、自由層１３の一部と、層１４〜１６の側面とが絶縁膜１８によって被覆されている。配線層１７は、第１の磁気抵抗効果素子１０ａの磁石層１６と、第２の磁気抵抗効果素子１０ｂの磁石層１６とを電気的に接続するように、磁石層１６及び絶縁膜１８の上面に形成されている。
【００２２】
自由層１３及び固定層１５は強磁性体である。自由層１３の磁化方向は固定されておらず、外部磁界によって、磁化方向が変動する性質を有する。固定層１５の磁化方向は磁石層１６によって固定されており、外部磁界によって、磁化方向が変動しない性質を有する。中間層１４は、非磁性を有すると共に、絶縁性も有しており、自由層１３と固定層１５との間に電圧が印加されると、トンネル効果によって、自由層１３と固定層１５との間に電流（トンネル電流）が流れるようになっている。このように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１０は、トンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）である。
【００２３】
トンネル電流の流れ易さは、自由層１３と固定層１５の磁化方向に依存しており、自由層１３と固定層１５それぞれの磁化方向が平行の場合に最も流れ易く、反平行の場合に最も流れ難い。すなわち、平行の場合に磁気抵抗効果素子１０の抵抗値が最も小さく変化し、反平行の場合に抵抗値が最も大きく変化する。本実施形態では、第１の磁気抵抗効果素子１０ａの固定層１５の磁化方向と、第２の磁気抵抗効果素子１０ｂの固定層１５の磁化方向とが反平行と成っており、磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂの抵抗値の変化が反対になっている。すなわち、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂの一方の抵抗値が小さくなる場合、他方の抵抗値が大きくなり、一方の抵抗値が大きくなる場合、他方の抵抗値が大きくなる。
【００２４】
図１に示すように、第１の磁気抵抗効果素子１０ａの自由層１３に電源電圧が接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０ｂの自由層１３にグランドが接続されている。これにより、破線矢印で示すように、配線層１７を介して、第１の磁気抵抗効果素子１０ａから、第２の磁気抵抗効果素子１０ｂに向って電流が流れるようになっている。ハーフブリッジ回路の中点電位は、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂの間に位置する配線層１７の電位である。
【００２５】
次に、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１０の製造方法を図２及び図３に基づいて説明する。先ず、半導体基板１１の表面を熱酸化することで、半導体基板１１の表面に酸化膜１２を形成する。その後、酸化膜１２が形成された半導体基板１１を真空室に入れ、図２の（ａ）に示すように、スパッタ法によって、自由層１３、中間層１４、固定層１５、及び磁石層１６を酸化膜１２上に順次形成する。以上が、薄膜形成工程である。
【００２６】
薄膜形成工程後、図２の（ｂ）に示すように、イオンミリエッチングによって、自由層１３の平面形状を円形状にすると共に、層１４〜１６の平面形状が矩形状となるように、形状を加工する。これにより、層１４〜１６よりも、自由層１３のほうが、直交平面に沿う面の面積が大きくなり、自由層１３の一部に、固定層１５の全てが、中間層１４を介して対向する構成となる。以上が、エッチング工程である。
【００２７】
エッチング工程後、図３の（ａ）に示すように、絶縁層１８を形成することで、層１４〜１６それぞれの側面を絶縁層１８によって被覆する。以上が、絶縁層形成工程である。
【００２８】
絶縁層形成工程後、図３の（ｂ）に示すように、配線層１７を形成する。この際、図１の（ｂ）に示すように、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂそれぞれの磁石層１６を電気的に接続するように、配線層１７を、磁石層１６及び絶縁膜１８の上面に形成する。以上が、配線層形成工程である。
【００２９】
上記した各工程後、図示しないが、保護膜を形成することで、磁気抵抗効果素子１０が形成される。
【００３０】
次に、本実施形態に係る回転角センサ１００の作用効果を説明する。上記したように、固定層１５の全てと、自由層１３の一部とが、中間層１４を介して対向している。これによれば、固定層１５のアスペクト比を、自由層１３の形状に依存せずに決定することができる。したがって、固定層１５の体格の増大が抑制され、磁気抵抗効果素子１０の体格の増大が抑制される。この結果、回転角センサ１００の体格の増大が抑制される。
【００３１】
また、固定層１５の面積よりも、自由層１３の面積の方が大きくなっている。これによれば、自由層１３の面積よりも、固定層１５の面積が大きい構成と比べて、外部磁界を自由層１３で高感度に検知することができる。したがって、回転角の検出精度が向上される。
【００３２】
なお、本実施形態で記載した磁気抵抗効果素子１０を有する磁気ヘッドも考えられる。しかしながら、磁気ヘッドの自由層の磁化方向は電流によって制御されるので、被検出体が生成する外部磁界に高感度である必要はない。したがって、磁気抵抗効果素子１０を磁気ヘッドが有した場合に、特に優れた効果は奏さない。これに対し、本実施形態では、回転角センサ１００に上記した磁気抵抗効果素子１０を適用するため、被検出体が生成する外部磁界を自由層１３で高感度に検知することができる、という優れた効果を奏する。
【００３３】
本実施形態では、第１の磁気抵抗効果素子１０ａの固定層１５の磁化方向と、第２の磁気抵抗効果素子１０ｂの固定層１５の磁化方向とが反平行と成っている。これによれば、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂそれぞれの固定層１５の磁化方向が平行な構成と比べて、中点電位の変化量が大きくなり、回転角の検出精度が向上する。
【００３４】
本実施形態では、自由層１３、中間層１４、固定層１５、磁石層１６、及び、配線層１７が酸化膜１２上に順次積層された例を示した。しかしながら、層１３〜１７の積層方向を、図４に示すように、反対にしてもよい。すなわち、酸化膜１２上に、配線層１７、磁石層１６、固定層１５、中間層１４、自由層１３を順次積層してもよい。図４は、回転角センサの変形例を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図を示す。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図５に基づいて説明する。図５は、第２実施形態に係る回転角センサの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図であり、第１実施形態に示した図１に対応している。
【００３６】
第２実施形態に係る回転角センサ１００は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
【００３７】
第１実施形態では、図１に示すように、磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂがそれぞれ独立して自由層１３を有する例を示した。これに対して、本実施形態では、磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂが、１つの自由層１３を共有する点を特徴とする。図５に示すように、２つの固定層１５の内の一方と、該固定層１５における積層方向の投影領域に位置する中間層１４、自由層１３、及び、磁石層１６によって、第１の磁気抵抗効果素子１０ａが構成され、２つの固定層１５の内の他方と、該固定層１５における積層方向の投影領域に位置する、中間層１４、自由層１３、及び、磁石層１６によって、第２の磁気抵抗効果素子１０ｂが構成されている。これによれば、磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂそれぞれに、自由層１３の製造バラツキによる性能の差異が生じることが抑制される。これにより、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂの抵抗値にバラツキが生じることが抑制され、回転角の検出精度が向上される。
【００３８】
図５に示すように、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂは、共有する自由層１３を介して互いに電気的に接続されるので、配線層１７が省略される。したがって、配線層形成工程が省略され、磁気抵抗効果素子１０の製造工程数が減少する。なお、この場合、第１の磁気抵抗効果素子１０ａの磁石層１６に電源電圧が接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０ｂの磁石層１６にグランドが接続される。
【００３９】
本実施形態では、磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂが、１つの自由層１３を共有する例を示した。しかしながら、中間層１４が絶縁性を有する場合、図６に示すように、磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂが、自由層１３だけではなく、中間層１４を共有しても良い。これによれば、磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂそれぞれに、自由層１３の製造バラツキだけではなく、中間層１４の製造バラツキによる性能の差異が生じることが抑制される。したがって、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂの抵抗値にバラツキが生じることが抑制され、回転角の検出精度が向上される。図６は、回転角センサの変形例を示す断面図である。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図７に基づいて説明する。図７は、第３実施形態に係る回転角センサの断面図である。
【００４１】
第３実施形態に係る回転角センサは、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
【００４２】
各実施形態では、自由層１３、中間層１４、及び、固定層１５それぞれが１層である例を示した。これに対して、本実施形態では、自由層１３、中間層１４、及び、固定層１５それぞれが２層である点を特徴とする。
【００４３】
自由層１３は、第１自由層１３ａと第２自由層１３ｂとを有し、中間層１４は、第１中間層１４ａと第２中間層１４ｂとを有し、固定層１５は、第１固定層１５ａと第２固定層１５ｂとを有する。図７に示すように、酸化膜１２上に、第１自由層１３ａ、第１中間層１４ａ、及び、第１固定層１５ａが順次積層され、その上方に、磁石層１６を介して、第２固定層１５ｂ、第２中間層１４ｂ、及び、第２自由層１３ｂが順次積層されている。そして、直交平面に沿う面積が、第１固定層１５ａよりも第１自由層１３ａの方が大きく、第２固定層１５ｂよりも第２自由層１３ｂの方が大きくなっている。また、第１中間層１４ａを介して、第１固定層１５ａの全てが第１自由層１３ａの一部と対向し、第２中間層１４ｂを介して、第２固定層１５ｂの全てが第２自由層１３ｂの一部と対向している。
【００４４】
これによれば、自由層１３が一層である構成と比べて、自由層１３の面積が大きくなるので、外部磁界を高感度に検知することができる。これにより、回転角の検出精度が向上される。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００４６】
各実施形態では、中間層１４が絶縁性を有し、磁気抵抗効果素子１０がトンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）である例を示した。しかしながら、中間層１４は、導電性を有しても良く、この場合、磁気抵抗効果素子１０は巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）となる。ただ、磁気抵抗効果素子１０がＧＭＲの場合、図６以外の構造が成立する。
【００４７】
各実施形態では、２つの磁気抵抗効果素子１０ａ，１０ｂによってハーフブリッジ回路が構成される例を示した。しかしながら、ハーフブリッジ回路を２つ連結して、フルブリッジ回路を構成しても良い。これによれば、２つの中点電位の変化量に基づいて、回転角を検出することができるので、ハーフブリッジ回路と比べて、回転角の検出精度が向上する。
【符号の説明】
【００４８】
１０・・・磁気抵抗効果素子
１３・・・自由層
１４・・・中間層
１５・・・固定層
１６・・・磁石層
１７・・・配線層
１８・・・絶縁層
１００・・・回転角センサ
【図１】
0005630247.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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