(57)【要約】【課題】  １チップ内に作製できる構造の三軸磁気センサを提供する。【解決手段】  複数の磁気抵抗効果素子バーがバイアス磁石により直列接続されて磁気抵抗効果素子が形成され、X軸センサの磁気抵抗効果素子21〜24およびY軸センサの磁気抵抗効果素子31〜34は基板の平面に対して平行な平面上に形成されていて、磁化の感度方向は各磁気抵抗効果素子バーの長手方向に対して垂直方向であって、X軸センサの磁気抵抗効果素子21〜24とY軸センサの磁気抵抗効果素子31〜34の磁化の向きが互いに直交するように形成されている。さらに、Z軸センサの磁気抵抗効果素子41〜44は基板11の平面から突出して設けられた突部15の斜面上に形成されていて磁化の向きは該斜面内になるように形成されているとともに、磁化の感度方向は当該磁気抵抗効果素子バーの長手方向に対して垂直方向になるように形成されている【選択図】  図１
2006308573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＸ軸センサと、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＹ軸センサと、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＺ軸センサとを１つの基板内に備えた三軸磁気センサであって、
前記磁気抵抗効果素子は１つの磁気抵抗効果素子バーもしくは複数の磁気抵抗効果素子バーが直列接続されて形成されたものからなり、
前記Ｘ軸センサの磁気抵抗効果素子および前記Ｙ軸センサの磁気抵抗効果素子は前記基板の平面に対して平行な平面上に形成されていて、その感度方向は各磁気抵抗効果素子バーの長手方向に対して垂直方向であって、前記Ｘ軸センサの磁気抵抗効果素子と前記Ｙ軸センサの磁気抵抗効果素子のピンド層の磁化の向きが互いに直交するように形成されており、
前記Ｚ軸センサの磁気抵抗効果素子は前記基板に設けられた斜面上に形成されていてピンド層の磁化の向きは該斜面内になるように形成されているとともに、その感度方向は当該磁気抵抗効果素子バーの長手方向に対して交差するように形成されていることを特徴とする三軸磁気センサ。
【請求項２】
前記磁気抵抗効果素子は複数の磁気抵抗効果素子バーが平行に配置されて、隣接する磁気抵抗効果素子バーがバイアス磁石膜により直列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の三軸磁気センサ。
【請求項３】
前記Ｚ軸センサの磁気抵抗効果素子を構成する各磁気抵抗効果素子バーは前記基板の平面に垂直なＺ軸に対して同角度で相対向するように形成された斜面上に形成されており、当該磁気抵抗効果素子バーの長手方向は前記基板の長辺（Ｘ軸）方向あるいは短辺（Ｙ軸）方向のいずれかに一致するとともに、前記各斜面にそれぞれ形成された磁気抵抗効果素子バーにより構成される磁気抵抗効果素子同士が隣接して互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の三軸磁気センサ。
【請求項４】
前記Ｚ軸センサの磁気抵抗効果素子を構成する各磁気抵抗効果素子バーは前記基板の平面に垂直なＺ軸に対して相対向するように形成された斜面上に形成されており、当該磁気抵抗効果素子バーの長手方向は前記基板の長辺（Ｘ軸）方向あるいは短辺（Ｙ軸）方向のいずれかに一致するとともに、前記各斜面にそれぞれ形成された磁気抵抗効果素子バーにより構成される磁気抵抗効果素子同士が隣接して互いに平行に配置されてフルブリッジ接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の三軸磁気センサ。
【請求項５】
前記基板は平面視で長方形状に形成されていて、そのアスペクト比は１：２あるいは１：１．５のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の三軸磁気センサ。
【請求項６】
前記磁気抵抗効果素子バーにより構成される２つの磁気抵抗効果素子同士が隣接して互に平行に配置されているとともに、これらの２つの磁気抵抗効果素子と平面視で正方形状の基板の中心から点対称の位置に形成された２つの非磁性抵抗体とフルブリッジ接続されていることを特徴とする請求項３に記載の三軸磁気センサ。
【請求項７】
複数の磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＸ軸センサと、複数の磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＹ軸センサと、複数の磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＺ軸センサとを１つの基板内に備えた三軸磁気センサの製造方法であって、
前記基板にＸ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子と、Ｙ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子と、Ｚ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子とを形成する磁気抵抗効果素子形成工程と、
前記基板に形成された各磁気抵抗効果素子に磁界を付与しながら加熱して前記磁気抵抗効果素子のそれぞれのピンド層の磁化の向きを同時に固定する固着処理工程とを備えたことを特徴とする三軸磁気センサの製造方法。
【請求項８】
前記固着処理工程において、Ｚ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子を構成する各磁気抵抗効果素子バーが形成された前記基板の垂直方向から４５度の方向の磁界を付与しながら加熱して前記磁気抵抗効果素子のそれぞれのピンド層の磁化の向きを固定するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の三軸磁気センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＸ軸センサと、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＹ軸センサと、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＺ軸センサとを１つの基板内に備えた三軸磁気センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、磁気センサに使用される素子として、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）や磁気トンネル効果素子（ＴＭＲ素子）等が知られている。これらの磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが所定の向きにピン（固定）されたピンド層と、磁化の向きが外部磁界に応じて変化するフリー層とを備えていて、ピンド層の磁化の向きとフリー層の磁化の向きの相対関係に応じた抵抗値を出力として示すものである。このような磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサとしては、例えば、特許文献１（特許第３４９８７３７号公報）や特許文献２（特開２００２−２９９７２８号公報）にて提案されている。
【０００３】
特許文献１や特許文献２にて提案された磁気センサにおいては、直交する２方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）の磁界の変化をそれぞれ検出するように、磁気抵抗効果素子をそれぞれ直交するように配置し、それぞれを数個づつの素子群としてブリッジ接続するようにして、それぞれの素子の出力（抵抗値の変化）を得ることにより、二次元平面での外部磁界を検出するようにしている。
【０００４】
ところで、二次元平面ではなく、空間での方位、すなわち、三次元的に方位が求められる必要のある場合がある。このような用途では、磁気の方位を三次元的（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向）に精度良く求める必要がある。ところが、このような三次元的に方位を求めることが可能な三次元磁気センサを同一基板上に作製することができないため、現時点においては薄型の三次元磁気センサが得られていなかった。
【特許文献１】特許第３４９８７３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、二つのチップを傾斜実装させた三軸磁気センサ（三次元磁気センサ）が提案されるようになった。この三軸磁気センサにおいては、図２６（ａ）の上面図に示すように、パッケージ内に平面視で正方形状のＡチップとＢチップとからなる２個のチップが実装されている。そして、これら２個のチップは、図２６（ｂ）の側面図に示すように、水平面から角度θだけ傾斜して配置されてあり、Ａチップにはｘ軸センサ（ａ〜ｄ）とｙ１軸センサ（ｅ〜ｈ）が作り込まれており、Ｂチップにはｙ２軸センサ（ｉ〜ｌ）が作り込まれている。各センサは４つのＧＭＲ素子（ａ〜ｄ，ｅ〜ｈ，ｉ〜ｌ）で構成されており、各ＧＭＲ素子はチップの辺に沿って作られている。
【０００６】
この場合、図２７（ａ）に示すように、ＧＭＲ素子ａ〜ｄがブリッジ接続されることによりｘ軸センサが構成される。また、図２７（ｂ）に示すように、ＧＭＲ素子ｅ〜ｈがブリッジ接続されることによりｙ１軸センサが構成される。さらに、図２７（ｃ）に示すように、ＧＭＲ素子ｉ〜ｌがブリッジ接続されることによりｙ２軸センサが構成される。そして、ｘ軸センサを構成するＧＭＲ素子ａ〜ｄの感度方向はｘ軸方向で、ｙ１軸センサを構成するＧＭＲ素子ｅ〜ｈの感度方向はｙ１軸方向で、ｙ２軸センサを構成するＧＭＲ素子ｉ〜ｌの感度方向はｙ２軸方向になるようになされている。
【０００７】
これにより、各センサを構成するＧＭＲ素子に、図２６（ａ）の矢印方向に磁界が印加されると、その磁界強度に比例して抵抗値が減少する。一方、図２６（ａ）の矢印方向とは反対方向に磁界が印加されると、その磁界強度に比例して抵抗値が増大する。ここで、各ＧＭＲ素子を図２７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すようにブリッジ接続して各センサを構成し、電源−グランド間に所定の電圧（例えば、３Ｖ）を印加すると、ｘ軸センサからはＳｘが出力され、ｙ１軸センサからはＳｙ１が出力され、ｙ２軸センサからはＳｙ２が出力される。
【０００８】
そして、得られた出力に基づいて、ｘ軸方向の磁界の成分Ｈｘを下記の（１）式により求めることができる。同様に、ｙ軸方向の磁界の成分Ｈｙを下記の（２）式により求めることができ、ｚ軸方向の磁界の成分Ｈｚを下記の（３）式により求めることができる。
Ｈｘ＝２ｋｘ×Ｓｘ・・・（１）
Ｈｙ＝ｋｙ（Ｓｙ１−Ｓｙ２）／ｃｏｓθ・・・（２）
Ｈｚ＝ｋｚ（Ｓｙ１＋Ｓｙ２）／ｓｉｎθ・・・（３）
ただし、ｋｘ，ｋｙ，ｋｚは比例定数で、各センサの感度が等しければ、ｋｘ＝ｋｙ＝ｋｚとなる。
【０００９】
しかしながら、上述した三軸磁気センサにおいては、パッケージ内にＡチップとＢチップとからなる二個のチップを実装させる必要があるため、この種のセンサを製造するのが複雑で、手間もかかるという問題を生じた。また、特殊なパッケージを用いる必要があるため、この種のセンサが高価になるとともに、小型化するのが困難であるという問題も生じた。
そこで、本発明はこのような問題点を解消するためになされたものであって、１チップ（１つの基板）内に簡単、容易に作製できる構造の三軸磁気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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の三軸磁気センサは、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＸ軸センサと、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＹ軸センサと、複数のピンド層を有する磁気抵抗効果素子がブリッジ接続されたＺ軸センサとを１つの基板内に備えている。そして、磁気抵抗効果素子は１つの磁気抵抗効果素子バーもしくは複数の磁気抵抗効果素子バーが直列接続されて形成されているとともに、Ｘ軸センサの磁気抵抗効果素子およびＹ軸センサの磁気抵抗効果素子は基板の平面に対して平行な平面上に形成されていて、磁化の感度方向は各磁気抵抗効果素子バーの長手方向に対して垂直方向であって、Ｘ軸センサの磁気抵抗効果素子とＹ軸センサの磁気抵抗効果素子の磁化の向きが互いに直交するように形成されており、Ｚ軸センサの磁気抵抗効果素子は基板に設けられた斜面上に形成されていて磁化の向きは該斜面内になるように形成されているとともに、磁化の感度方向は当該磁気抵抗効果素子バーの長手方向に対して交差するように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、Ｘ軸センサとＹ軸センサとＺ軸センサの磁気抵抗効果素子の磁化の向きが、互いに三次元方向に交差するように形成されたものとなるので、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３次元方向の正確な磁界を測定することができる。そして、Ｘ軸センサとＹ軸センサとＺ軸センサとを１つの基板内に備えているので、別基板のセンサを複数組み付けて形成された磁気センサのように角度ずれを生じることが防止できるようになるとともに、センサの大型化も防止することができ、小型の三軸磁気センサを提供することが可能となる。この場合、Ｚ軸センサは基板の平面から突出して設けられた突部の斜面上に形成するだけであるので、Ｚ軸センサを１つの基板内に簡単、容易に作製することができるようになる。
【００１２】
ここで、磁気抵抗効果素子は複数の磁気抵抗効果素子バーが平行に配置されて、隣接する磁気抵抗効果素子バーがバイアス磁石膜により直列接続されていると、後述する各磁気抵抗効果素子バーのフリー層にバイアス磁界を容易に付与することができる。
この場合、Ｚ軸センサの磁気抵抗効果素子を構成する各磁気抵抗効果素子バーは基板の平面に垂直なＺ軸に対して同角度で相対向するように形成された斜面上に形成されており、当該磁気抵抗効果素子バーの長手方向は基板の長辺（Ｘ軸）方向あるいは短辺（Ｙ軸）方向のいずれかに一致するとともに、各斜面にそれぞれ形成された磁気抵抗効果素子バーにより構成される磁気抵抗効果素子同士が隣接して互に平行に配置されていると、磁界の感度のＸ軸成分およびＹ軸成分が各磁気抵抗効果素子内でキャンセルされるようになるので、磁界の感度のＺ軸成分のみが出現することとなる。
【００１３】
上述のように構成される三軸磁気センサにおいては、基板は平面視で長方形状に形成されていて、そのアスペクト比は１：２あるいは１：１．５のいずれかであるのが小型化にとっては望ましい。この場合、磁気抵抗効果素子バーにより構成される２つの磁気抵抗効果素子同士が隣接して互に平行に配置されているとともに、これらの２つの磁気抵抗効果素子と平面視で基板の中心から点対称の位置に形成された２つの非磁性抵抗体とフルブリッジ接続されていると、さらに小型化することが可能となる。
【００１４】
そして、上述のような三軸磁気センサを製造するには、基板にＸ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子と、Ｙ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子と、Ｚ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子とを形成する磁気抵抗効果素子形成工程と、基板に形成された各磁気抵抗効果素子に磁界を付与しながら加熱して磁気抵抗効果素子のそれぞれのピンド層の磁化の向きを同時に固定する固着処理工程とを備えるようにすばよい。この場合、固着処理工程において、Ｚ軸センサとなる複数の磁気抵抗効果素子を構成する各磁気抵抗効果素子バーが形成された基板の垂直方向から４５度の方向の磁界を付与しながら加熱して磁気抵抗効果素子のそれぞれのピンド層の磁化の向きを固定するようにするのが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を実施例１の三軸磁気センサ、実施例２の三軸磁気センサ、実施例３の三軸磁気センサおよび実施例４の三軸磁気センサとして図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものでなく、本発明の目的を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１６】
１．実施例１
まず、実施例１の三軸磁気センサを図１〜図１５に基づいて以下に説明する。なお、図１は、実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す概略構成図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。また、図２は、本発明の三軸磁気センサに用いられる磁気抵抗効果素子の概略構成を模式的に示す図であり、図２（ａ）は複数の磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）バーが接続されて１つの磁気抵抗効果素子が構成された状態を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面を模式的に示す断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の内部の積層状態を模式的に示す図である。
【００１７】
図３は、図１の三軸磁気センサのピニング方向と感度方向を模式的に示す図であり、図３（ａ）は全体の平面を模式的に示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ部を拡大して模式的に示す斜視図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ部を拡大して模式的に示す斜視図である。図４は、ブリッジ結線を示すブロック図であり、図４（ａ）はＸ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図４（ｂ）はＹ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図４（ｃ）はＺ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図である。図５〜図１４は製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。図１５は、規則化熱処理（ピニング処理）の状態を模式的に示す図であり、図１５（ａ）は平面図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００１８】
実施例１の三軸磁気センサ１０は、図１に示すように、平面視で互いに直交するＸ軸、及びＹ軸に沿った辺を有する長方形状（ここでは、短辺（縦）と長辺（横）の比率（アスペクト比）が１：２で、Ｘ軸に沿った辺が長辺で、Ｙ軸に沿った辺が短辺となるようになされている）であって、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸方向に小さな厚みを有する石英やシリコンからなる基板１１を備えている。そして、この基板１１の上に、それぞれ４個ずつのＸ軸ＧＭＲ素子２１〜２４、Ｙ軸ＧＭＲ素子３１〜３４、Ｚ軸ＧＭＲ素子４１〜４４からなる合計で１２個のＧＭＲ素子と、合計で１２個のパッド（図示せず）及び各パッドと各素子とを接続する接続線（図示せず）とが作り込まれている。なお、基板１１内には、ＬＳＩや配線層が作り込まれており、ＬＳＩが作り込まれた基板を用いたものにおいてはデジタル出力の磁気センサとなされており、配線層のみが作り込まれた基板を用いたものにおいてはアナログ出力の磁気センサとなされている。
【００１９】
ここで、Ｘ軸ＧＭＲ素子は第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１と、第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２と、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子２３と、第４Ｘ軸ＧＭＲ素子２４とにより構成されている。そして、基板１１のＸ軸方向の左側端部（この場合、図１（ａ）の左側端部をＸ軸の基準点とし、この基準点から図の右側の方向をＸ軸正方向とし、その反対の方向をＸ軸負方向とする。以下においても同様である。）と右側端部との略中央部（以下ではＸ軸中央部という）で、Ｙ軸方向の下側端部（この場合、図１（ａ）の下側端部をＹ軸の基準点とし、この基準点から図の上側の方向をＹ軸正方向とし、その反対の方向をＹ軸負方向とする。また、Ｘ軸正方向に対して４５°というときは、Ｘ軸正方向から時計方向に４５°回転させた方向を指すものとする。以下においても同様である。）と上側端部との略中央部（以下ではＹ軸中央部という）上方に第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１が配置され、その下方に第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２が配置されている。また、基板１１のＸ軸の左側端部近傍で、Ｙ軸中央部上方に第３Ｘ軸ＧＭＲ素子２３が配置され、その下方に第４Ｘ軸ＧＭＲ素子２４が配置されている。
【００２０】
また、Ｙ軸ＧＭＲ素子は第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１と、第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２と、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子３３と、第４Ｙ軸ＧＭＲ素子３４とにより構成されている。そして、基板１１のＹ軸方向の上側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの略中間部右方に第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１が配置され、その左方に第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２が配置されている。また、基板１１のＹ軸方向の下側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの略中間部右方に第３Ｙ軸ＧＭＲ素子３３が配置され、その左方に第４Ｙ軸ＧＭＲ素子３４が配置されている。
【００２１】
さらに、Ｚ軸ＧＭＲ素子は第１Ｚ軸ＧＭＲ素子４１と、第２Ｚ軸ＧＭＲ素子４２と、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子４３と、第４Ｚ軸ＧＭＲ素子４４とにより構成されている。そして、基板１１のＹ軸中央部からＹ軸の下側端部までの略中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の右側端部までの略中間部左方に第１Ｚ軸ＧＭＲ素子４１が配置され、その右方に第２Ｚ軸ＧＭＲ素子４２が配置されている。また、基板１１のＹ軸中央部からＹ軸の上側端部までの略中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの略中間部左方に第３Ｚ軸ＧＭＲ素子４３が配置され、その右方に第４Ｚ軸ＧＭＲ素子４４が配置されている。
【００２２】
ここで、各ＧＭＲ素子２１〜２４、３１〜３４、４１〜４４は、互いに平行で帯状に隣接配置された４個のＧＭＲバーを備えており、これらの４個のＧＭＲバーがマグネット膜（バイアス磁石膜）により直列接続され、これらの端部に端子部となるマグネット膜が接続されて形成されている。例えば、図２（なお、図２においては第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１についてのみ示しているが、他のＧＭＲ素子においても同様の構成である）に示すように、４個のＧＭＲバー２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄがマグネット膜２１ｆ，２１ｇ，２１ｈにより直列接続され、これらの端部に端子部となるマグネット膜２１ｅ，２１ｉが接続されて形成されている。
【００２３】
この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子２１〜２４の各ＧＭＲバー（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ等）は、基板１１の表面と平行な平面上に形成されており、その長手方向がＸ軸に対して４５°の角度になるように配列されている。また、Ｙ軸ＧＭＲ素子３１〜３４の各ＧＭＲバーは、基板１１の表面と平行な平面上に形成されており、その長手方向がＸ軸ＧＭＲ素子２１〜２４の各ＧＭＲバーの長手方向と直交するように配列されている。さらに、Ｚ軸ＧＭＲ素子４１〜４４の各ＧＭＲバーは、基板１１の上に形成された断面形状が台形状の複数の突部（堤部）１５の各斜面上に、１つの斜面（傾斜角度が略４５°に形成されている）に１つのＧＭＲバー（例えば、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ、あるいは４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ（図１（ｂ）参照）など）が形成されるように配置され、その長手方向がＸ軸に対して垂直でＹ軸と平行な方向になるように配列されている。
【００２４】
ついで、ＧＭＲバーの構成について、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１のＧＭＲバー２１ｂを例にして、図２に基づいて説明する。なお、他のＧＭＲバー２１ａ，２１ｃ，２１ｄについてはこれと等しいため、ここではＧＭＲバー２１ｂについて説明する。また、他のＸ軸ＧＭＲ素子２２，２３，２４およびＹ軸ＧＭＲ素子３１，３２，３３，３４およびＺ軸ＧＭＲ素子４１，４２，４３，４４についてもこれと等しいので、その説明は省略する。
【００２５】
ここで、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１のＧＭＲバー２１ｂは、図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った平面にて切断した概略断面図である図２（ｂ）に示したように、スピンバルブ膜ＳＶと、この両端部下方に形成されたＣｏＣｒＰｔ等の硬質強磁性体であって、高保磁力を有する材質からなるマグネット膜（バイアス磁石膜；硬質強磁性体薄膜層）２１ｇ，２１ｆとを備えている。スピンバルブ膜ＳＶは、図２（ｃ）に膜構成を示したように、基板１１の上に順に積層されたフリー層（自由層、自由磁化層）Ｆ、膜厚が２．４ｎｍ（２４Å）のＣｕからなる導電性のスペーサ層Ｓ、ピン層（固着層、固定磁化層）Ｐ、及び膜厚が２．５ｎｍ（２５Å）のチタン（Ｔｉ）又はタンタル（Ｔａ）からなるキャッピング層Ｃからなっている。
【００２６】
フリー層Ｆは、外部磁界の向きに応じて磁化の向きが変化する層であり、基板１１の直上に形成された膜厚が８ｎｍ（８０Å）のＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性層２１ｂ−１と、ＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性層２１ｂ−１の上に形成された膜厚が３．３ｎｍ（３３Å）のＮｉＦｅ磁性層２１ｂ−２と、ＮｉＦｅ磁性層２１ｂ−２の上に形成された１〜３ｎｍ（１０〜３０Å）程度の膜厚のＣｏＦｅ層２１ｂ−３とからなっている。ＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性層２１ｂ−１とＮｉＦｅ磁性層２１ｂ−２は軟質強磁性体薄膜層を構成している。ＣｏＦｅ層２１ｂ−３はＮｉＦｅ層２１ｂ−２のＮｉ、及びスペーサ層ＳのＣｕ２１ｂ−４の拡散を防止するために設けられている。
【００２７】
ピン層Ｐは、膜厚が２．２ｎｍ（２２Å）のＣｏＦｅ磁性層２１ｂ−５と、Ｐｔを４５〜５５ｍｏｌ％含むＰｔＭｎ合金から形成した膜厚が２４ｎｍ（２４０Å）の反強磁性膜２１ｂ−６とを重ね合わせたものである。ＣｏＦｅ磁性層２１ｂ−５は、反強磁性膜２１ｂ−６に交換結合的に裏打されることにより磁化（磁化ベクトル）の向きがＸ軸方向（この場合は、Ｘ軸負方向となる）にピン（固着）されるピンド層を構成している。反強磁性膜としては、ＰｔＭｎの他に、ＮｉＭｎ，ＩｒＭｎ，ＭｎＲｈ，ＦｅＭｎ等を用いることができる。
【００２８】
なお、上述した第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１のバイアス磁石膜２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉは、フリー層Ｆの一軸異方性を維持するため、このフリー層Ｆに対して各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｘ軸正方向に対して４５°の方向（なお、４５°は図において時計回りに４５°の方向を意味し、−４５°は時計回りとは逆方向（反時計方向）に４５°の方向を意味する；以下では同様とする））にバイアス磁界を与えている。そして、ＣｏＦｅ磁性層２１ｂ−５（他のＧＭＲバー２１ａ，２１ｃ，２１ｄについても同様である）は、反強磁性膜２１ｂ−６に交換結合的に裏打されることにより磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｘ軸正方向（図３（ａ）の実線矢印ａ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。同様に、第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２のバイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｘ軸正方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きがＸ軸正方向（図３（ａ）の実線矢印ｂ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００２９】
これにより、これらの第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２においては、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｘ軸正方向に対して−４５°の方向（図３（ａ）の点線矢印ａ２，ｂ２方向）になり、図３（ａ）の点線矢印ａ２，ｂ２方向に磁界が印加された場合に、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２の抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図３（ａ）の点線矢印ａ２，ｂ２方向と反対方向に磁界が印加された場合に、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２の抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００３０】
一方、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子２３および第４Ｘ軸ＧＭＲ素子２４においては、バイアス磁石膜は、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２と１８０°反対方向で各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｘ軸負方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与ている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きがＸ軸負方向（図３（ａ）の実線矢印ｃ１，ｄ１方向で、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２のピンド層の磁化の向きと１８０°反対の方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００３１】
これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、図３（ａ）の点線矢印ｃ２，ｄ２方向（第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２の感度方向と１８０°反対の方向）になり、図３（ａ）の点線矢印ｃ２，ｄ２方向に磁界が印加された場合に、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子２３および第４Ｘ軸ＧＭＲ素子２４の抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図３（ａ）の点線矢印ｃ２，ｄ２と反対方向に磁界が印加された場合に、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子２３および第４Ｘ軸ＧＭＲ素子２４の抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００３２】
また、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１および第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２においては、バイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｙ軸正方向に対して４５°の方向、即ち、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２のバイアス磁界が反時計方向に９０°回転した方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きがＹ軸正方向（図３（ａ）の実線矢印ｅ１，ｆ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００３３】
これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｙ軸正方向に対して−４５°の方向（図３（ａ）の点線矢印ｅ２，ｆ２方向）になり、図３（ａ）の点線矢印ｅ２，ｆ２方向に磁界が印加された場合に、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１および第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２の抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図３（ａ）の点線矢印ｅ２，ｆ２と反対方向に磁界が印加された場合に、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１および第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２の抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００３４】
一方、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子３３および第４Ｙ軸ＧＭＲ素子３４においては、バイアス磁石膜は、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１および第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２と１８０°反対方向で各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｙ軸負方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きがＹ軸負方向（図３（ａ）の実線矢印ｇ１，ｈ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００３５】
これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｙ軸負方向に対して−４５°の方向（図３（ａ）の点線矢印ｇ２，ｈ２方向で、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１および第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２の磁化の向きと１８０°反対の方向）になり、図３（ａ）の点線矢印ｇ２，ｈ２方向に磁界が印加された場合に、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子３３および第４Ｙ軸ＧＭＲ素子３４の抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図３（ａ）の点線矢印ｇ２，ｈ２と反対方向に磁界が印加された場合に、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子３３および第４Ｙ軸ＧＭＲ素子３４の抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００３６】
また、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子４１および第２Ｚ軸ＧＭＲ素子４２においては、図３（ｂ）に模式的に示すように、バイアス磁石膜４１ｆ，４１ｇ，４１ｈ（４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ）は、各ＧＭＲバー４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ）の長手方向に平行な方向、即ち、突部（堤部）１５の各斜面（傾斜角度は略４５°）の平面上で、その長手方向がＸ軸に対して垂直でＹ軸と平行な方向にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きがＹ軸正方向に向けて、Ｚ軸正方向から４５°傾斜した方向（図３（ｂ）の実線矢印ｉ１（ｊ１）方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００３７】
そして、これらの各ＧＭＲバー４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ）がバイアス磁石膜４１ｆ，４１ｇ，４１ｈ（４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ）で直列に接続されている。これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向で、Ｚ軸正方向の成分をもつ、図３（ｂ）の点線矢印ｉ２（ｊ２）方向（紙面の裏から表に向かう方向）になり、図３（ｂ）の点線矢印ｉ２（ｊ２）方向に磁界が印加された場合に、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子４１および第２Ｚ軸ＧＭＲ素子４２の抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図３（ｂ）の点線矢印ｉ２（ｊ２）と反対方向に磁界が印加された場合に、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子４１および第２Ｚ軸ＧＭＲ素子４２の抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００３８】
一方、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子４３および第４Ｚ軸ＧＭＲ素子４４においては、図３（ｃ）に模式的に示すように、バイアス磁石膜４３ｆ，４３ｇ，４３ｈ（４４ｆ，４４ｇ，４４ｈ）は、各ＧＭＲバー４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ）の長手方向に平行な方向、即ち、突部（堤部）１５の各斜面（傾斜角度は略４５°）の平面上で、その長手方向がＸ軸に対して垂直でＹ軸と平行な方向にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きがＹ軸正方向に向けて、Ｚ軸負方向から４５°傾斜した方向（図３（ｃ）の実線矢印ｋ１（ｌ１）方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００３９】
そして、これらの各ＧＭＲバー４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ）がバイアス磁石膜４３ｆ，４３ｇ，４３ｈ（４４ｆ，４４ｇ，４４ｈ）で直列に接続されている。これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向で、Ｚ軸負方向の成分をもつ、図３（ｃ）の点線矢印のｋ２（ｌ２）方向（紙面の表から裏に向かう方向）になり、図３（ｃ）の点線矢印ｋ２（ｌ２）方向に磁界が印加された場合に、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子４３および第４Ｚ軸ＧＭＲ素子４４の抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図３（ｃ）の点線矢印ｋ２（ｌ２）と反対方向に磁界が印加された場合に、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子４３および第４Ｚ軸ＧＭＲ素子４４の抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００４０】
Ｘ軸磁気センサは、図４（ａ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子２１〜２４がフルブリッヂ接続されることにより構成されている。なお、図４（ａ）において、矢印は各ＧＭＲ素子２１〜２４の固着層のピンされた磁化の向きを示している。このような構成において、パッド２５およびパッド２６は定電圧源２９の正極，負極に接続され、電位Ｖxin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖxin-（本例では０（Ｖ））が付与される。そして、パッド２７とパッド２８の電位がそれぞれ電位Ｖxout+と電位Ｖxout-として取り出され、その電位差（Ｖxout+ − Ｖxout-）がセンサ出力Ｖxoutとして取り出される。
【００４１】
Ｙ軸磁気センサは、図４（ｂ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子３１〜３４がフルブリッヂ接続されることにより構成されている。そして、パッド３５およびパッド３６は定電圧源３９の正極，負極に接続され、電位Ｖyin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖyin-（本例では０（Ｖ））が付与され、パッド３７とパッド３８の電位差がセンサ出力Ｖyoutとして取り出される。
【００４２】
Ｚ軸磁気センサは、図４（ｃ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子４１〜４４がフルブリッヂ接続されることにより構成されている。そして、パッド４５およびパッド４６は定電圧源４９の正極，負極に接続され、電位Ｖzin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖzin-（本例では０（Ｖ））が付与され、パッド４７とパッド４８の電位差がセンサ出力Ｖzoutとして取り出される。
【００４３】
ついで、上述のような構成となる三軸磁気センサの製造方法について、図５〜図１４の断面模式図に基づいて以下に説明する。なお、図５〜図１４において、（ａ）はビア部を示し、（ｂ）はパッド部を示し、（ｃ）はＺ軸ＧＭＲ部を示している。この場合、上述したように、基板１１としては、ＣＭＯＳプロセスにより予めＬＳＩが作り込まれた基板や、予め配線層のみが作り込まれた基板を用いることが望ましい。
【００４４】
この三軸磁気センサの製造方法では、図５に示すように、まず、配線層１１ａが形成された基板（石英基板またはシリコン基板）１１の上にシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜からなる層間絶縁膜１１ｂをＳＯＧ法で塗布またはＣＭＰ法により平坦に形成する。この後、図６に示すように、ビア部とパッド部の上の層間絶縁膜１１ｂをエッチングで取り除き、開口部１１ｃ，１１ｄを作製する。ついで、図７に示すように、これらの表面にＳｉＯ2膜（厚み：１５００Å）１１ｅと、Ｓｉ3Ｎ4膜（厚み：５０００Å）１１ｆとをプラズマＣＶＤにより成膜する。
【００４５】
ついで、これらの上にレジストを塗布し、ビア部とパッド部に開口を形成するようなパターンにカットする。ついで、図８に示すように、ビア部上およびパッド部上のＳｉ3Ｎ4膜１１ｆをエッチングにより除去した後、レジストを除去する。これにより、ビア部上およびパッド部上に開口部１１ｇ，１１ｈが形成されるが、ＳｉＯ2膜１１ｅはエッチングしきらずに残存させるようにする。この場合、開口部１１ｇ，１１ｈの開口幅は開口部１１ｃ，１１ｄの開口幅よりも小さくなるようにした。これは、開口部１１ｃ，１１ｄで層間絶縁膜１１ｂが露出して、水分が配線層やＬＳＩに浸入するのを防止するためである。
【００４６】
この後、図９に示すように、これらの上にＳｉＯ2膜（厚み：５μｍ）１１ｉをプラズマＣＶＤにより成膜する。ついで、これらの上にレジストを塗布してレジスト膜（厚み：５μｍ）１１ｊを形成する。そして、形成されたレジスト膜（厚み：５μｍ）１１ｊにビア部とパッド部に開口を形成するためのパターンをカットするとともに、Ｚ軸ＧＭＲ素子４１，４２，４３，４４の配列用の突部（堤部）１５を形成するためのパターンをカットする。カット後、１５０℃の温度で１０分間の熱処理を行って、図１０に示すように、レジスト１１ｊの角部をテーパー状に形成（テーパ化）する。
【００４７】
この後、ＳｉＯ2膜（厚み：５μｍ）１１ｉとレジスト膜（厚み：５μｍ）１１ｊとがほぼ同じ比率でエッチングされ、かつエッチング後のＳｉＯ2膜１１ｉの最大厚み部で約５０００Åの厚みが残るような条件でドライエッチングを行う。このとき、ＳｉＯ2膜１１ｉのビア部およびパッド部での開口サイズが、Ｓｉ3Ｎ4膜１１ｆのビア部およびパッド部での開口サイズより大きくならないようにする。ドライエッチングを行った後、残存するレジストを除去する。これにより、図１１に示すように、ＧＭＲ部にＳｉＯ2膜１１ｉからなる突部（堤部）１５が形成されることとなる。
【００４８】
ついで、これらの上にレジストを塗布して、このレジストをビア部に開口を形成するためのパターンにカットした後、エッチングを行う。この後、残存するレジストを除去することにより、図１２に示すように、ビア部に開口１１ｋを形成して、基板１１の最上層の配線層１１ａを露出させる。ついで、スパッタリング法によって、ＴｉまたはＣｒ（膜厚は３００μｍ）からなる下地膜を形成する。
【００４９】
ついで、ＣｏＣｒＰｔ等の材質からなる硬質強磁性体で高保磁力を有するバイアス磁石膜１１ｍ（後に、例えば、図２（ａ）に示す２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉ等になる）をスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、下地膜の表面上に形成する。これらの上にレジストを塗布して、このレジストをバイアス磁石膜のパターンにカットした後、バイアス磁石膜１１ｍと下地膜のエッチングを行う。エッチングの前に、突部（堤部）１５の斜面部でのエッチングを適切に行うために、熱処理を行ってレジストをリフローし、レジスト端部の角を丸めるのが望ましい。この後、残存するレジストを除去する。ついで、スパッタリング法によって、ＧＭＲ素子をなすＧＭＲ多層膜１１ｎ（後に、２１〜２４，３１〜３４，４１〜４４等になる）をこれらの表面上に形成する。
【００５０】
なお、ＧＭＲ多層膜１１ｎは、図２（ｃ）に示したように、基板１１の上に順に積層されたフリー層（自由層、自由磁化層）Ｆ、膜厚が２．４ｎｍ（２４Å）のＣｕからなる導電性のスペーサ層Ｓ、ピン層（固着層、固定磁化層）Ｐ、及び膜厚が２．５ｎｍ（２５Å）のチタン（Ｔｉ）又はタンタル（Ｔａ）からなるキャッピング層Ｃからなっている。そして、フリー層Ｆは、基板１１の直上に形成された膜厚が８ｎｍ（８０Å）のＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性層２１ｂ−１と、膜厚が３．３ｎｍ（３３Å）のＮｉＦｅ磁性層２１ｂ−２と、１〜３ｎｍ（１０〜３０Å）程度の膜厚のＣｏＦｅ層２１ｂ−３とからなっている。ＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性層２１ｂ−１とＮｉＦｅ磁性層２１ｂ−２は軟質強磁性体薄膜層を構成している。一方、ピン層Ｐは、膜厚が２．２ｎｍ（２２Å）のＣｏＦｅ磁性層２１ｂ−５と、膜厚が２４ｎｍ（２４０Å）の反強磁性膜２１ｂ−６とを重ね合わせたものである。
【００５１】
ついで、得られた積層体の上に永久磁石アレーを近接させて規則化熱処理（ピニング処理）を行い、ピンド層Ｐの磁化の向きを固定させる。この場合、規則化熱処理（ピニング処理）は、図１５に模式的に示すように、隣接する永久棒磁石片の上端（下端）の極性が互いに異なるように格子状に配列された永久棒磁石アレー（マグネットアレー）を、基板１１の中心部から左側の領域の中心部の上にＮ極が配置され、基板１１の中心部から右側の領域の中心部の上にＳ極が配置されるように配置して行う。
【００５２】
なお、図１５（図１５は永久磁石片を６個だけ配置した状態を示している）から明らかなように、基板１１の中心部から左側の領域の中心部の上に配置された永久棒磁石片の下面では、１つのＮ極からこのＮ極に最短距離で隣接するＳ極に向かう９０°ずつ方向が異なる磁界が形成される。一方、基板１１の中心部から右側の領域の中心部の上に配置された永久棒磁石片の下面では、１つのＳ極からこのＳ極に最短距離で隣接するＮ極に向かう９０°ずつ方向が異なる磁界が形成される。かかる磁界を利用して固着層Ｐ（固着層Ｐのピンド層）の磁化の向きを固定する熱処理を行う。即ち、図１５に示した状態で、基板１１および永久棒磁石アレー（マグネットアレー）を固定し、真空中でこれらを６０℃〜２９０℃に加熱し、その状態で４時間ほど放置する。ＰｔＭｎまたはＮｉＭｎの場合は、この磁場中熱処理により、規則化（ピニング）される。ＩｒＭｎ，ＭｎＲｈ，ＦｅＭｎ等を用いる場合には、最適な磁界、温度、時間等の調整をすればよい。
【００５３】
これにより、図３に示したように、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子２１および第２Ｘ軸ＧＭＲ素子２２においては、図３（ａ）のａ１，ｂ１方向にピンド層の磁化の向きが固定され、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子２３および第４Ｘ軸ＧＭＲ素子２４においては、図３（ａ）のｃ１，ｄ１方向にピンド層の磁化の向きが固定されることとなる。また、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子３１および第２Ｙ軸ＧＭＲ素子３２においては、図３（ａ）のｅ１，ｆ１方向にピンド層の磁化の向きが固定され、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子３３および第４Ｙ軸ＧＭＲ素子３４においては、図３（ａ）のｇ１，ｈ１方向にピンド層の磁化の向きが固定されることとなる。さらに、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子４１および第２Ｚ軸ＧＭＲ素子４２においては突部（堤部）１５の斜面内でＺ軸正方向にＸ軸から４５°傾いた方向にピンド層の磁化の向きが固定され、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子４３および第４Ｚ軸ＧＭＲ素子４４においては突部（堤部）１５の斜面内でＺ軸負方向にＸ軸から４５°傾いた方向にピンド層の磁化の向きが固定されることとなる。
【００５４】
その後、ＧＭＲ多層膜１１ｎの表面上に、任意の厚さ、例えば平坦部で２μｍの厚みとなるようにレジストを塗布し、このレジストの表面にマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なレジストを取り除き、後に得られるＧＭＲ多層膜１１ｎと同じパターンを有するレジスト膜を形成する。その際、突部（堤部）１５でのエッチングを適切に行うために、レジストはテーパー化する。この後、レジスト膜で保護されていない部分のＧＭＲ多層膜１１ｎを、イオンミリングにより除去し、ＧＭＲ多層膜１１ｎを所定の形状（例えば、複数の狭幅の帯状体の形状）に形成する。その際、ビア部はＧＭＲ多層膜１１ｎとバイアス磁石膜１１ｍの双方が残るようにする。これはビア部の縁での断線を予防するためである。
【００５５】
次に、レジスト膜を除去し、これらの上に膜厚が１００００ÅのＳｉ3Ｎ4膜１１ｏをプラズマＣＶＤで成膜した後、これらの上にポリイミド膜１１ｐを成膜して、保護膜を形成した。ついで、パッド部上のポリイミド膜１１ｐをマスクとして、パッド部上のＳｉ3Ｎ4膜１１ｏをエッチングにより除去してパッド部を開口して、各パッドを形成するとともに、これらを接続する配線を形成し、最後に基板１１を切断する。以上により、図１に示した実施例１の三軸磁気センサ１０が作製される。
【００５６】
〈変形例〉
上述した実施例１の三軸磁気センサにおいては、各ＧＭＲ素子の配置関係に種々の変形を加えて変形例とすることが可能である。以下に、実施例１の三軸磁気センサの代表的な変形例について、図１６に基づいて簡単に説明することとする。なお、これらの実施例１の各ＧＭＲ素子の配置関係、あるいは以下の変形例の各ＧＭＲ素子の配置関係のいずれを採用するかは、基板に形成されているＬＳＩ回路等により適宜選択して採用するようにすればよい。
【００５７】
〈第１変形例〉
図１６（ａ）は第１変形例の三軸磁気センサ５０ａを模式的に示す概略構成図であり、この第１変形例においては、Ｚ軸ＧＭＲ素子の配置関係に変形を加えている。即ち、図１６（ａ）に示すように、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子５１ｉを基板５１のＹ軸中央部からＹ軸の上側端部までの略中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の右側端部までの略中間部左方に配置し、その右方に第２Ｚ軸ＧＭＲ素子５１ｊを配置するようにしている。また、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子５１ｋを基板５１のＹ軸中央部からＹ軸の下側端部までの略中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの略中間部左方に配置し、その右方に第４Ｚ軸ＧＭＲ素子５１ｌを配置するようにしている。この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子５１ａ〜５１ｄおよびＹ軸ＧＭＲ素子５１ｅ〜５１ｈは、上述した実施例１のＸ軸ＧＭＲ素子２１〜２４およびＹ軸ＧＭＲ素子３１〜３４と同じである。
【００５８】
〈第２変形例〉
図１６（ｂ）は第２変形例の三軸磁気センサ５０ｂを模式的に示す概略構成図であり、この第２変形例においては、Ｙ軸ＧＭＲ素子の配置関係に変形を加えている。即ち、図１６（ｂ）に示すように、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子５２ｅを基板５２のＹ軸の上側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の右側端部までの略中間部右方に配置し、その左方に第２Ｙ軸ＧＭＲ素子５２ｆを配置するようにしている。また、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子５２ｇを基板５２のＹ軸の下側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の右側端部までの略中間部右方に配置し、その左方に第４Ｙ軸ＧＭＲ素子５２ｈを配置するようにしている。この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子５２ａ〜５２ｄおよびＺ軸ＧＭＲ素子５２ｉ〜５２ｌは、上述した実施例１のＸ軸ＧＭＲ素子２１〜２４およびＺ軸ＧＭＲ素子４１〜４４と同じである。
【００５９】
〈第３変形例〉
図１６（ｃ）は第３変形例の三軸磁気センサ５０ｃを模式的に示す概略構成図であり、この第３変形例においては、Ｘ軸ＧＭＲ素子の配置関係に変形を加えている。即ち、図１６（ｃ）に示すように、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子５３ａを基板５３のＸ軸の右側端部近傍で、Ｙ軸中央部上方に配置し、その下方に第２Ｘ軸ＧＭＲ素子５３ｂを配置するようにしている。また、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子５３ｃを基板５３のＸ軸中央部で、Ｙ軸中央部上方に配置し、その下方に第４Ｘ軸ＧＭＲ素子５３ｄを配置するようにしている。この場合、Ｙ軸ＧＭＲ素子５３ｅ〜５３ｈおよびＺ軸ＧＭＲ素子５３ｉ〜５３ｌは、上述した実施例１のＹ軸ＧＭＲ素子３１〜３４およびＺ軸ＧＭＲ素子４１〜４４と同じである。
【００６０】
〈第４変形例〉
図１６（ｄ）は第４変形例の三軸磁気センサ５０ｄを模式的に示す概略構成図であり、この第４変形例においては、Ｙ軸ＧＭＲ素子およびＺ軸ＧＭＲ素子の配置関係に変形を加えている。即ち、図１６（ｄ）に示すように、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子５４ｅを基板５４のＹ軸の上側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの略中間部右方に配置し、その左方に第２Ｙ軸ＧＭＲ素子５４ｆを配置するようにしている。また、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子５４ｇを基板５４のＹ軸の上側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の右側端部までの略中間部右方に配置し、その左方に第４Ｙ軸ＧＭＲ素子５４ｈを配置するようにしている。さらに、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子５４ｉを基板５４のＹ軸中央部からＹ軸の上側端部までの略中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の右側端部までの略中間部左方に配置し、その右方に第２Ｚ軸ＧＭＲ素子５４ｊを配置するようにしている。また、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子５４ｋを基板５４のＹ軸中央部からＹ軸の下側端部までの略中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの略中間部左方に配置し、その右方に第４Ｚ軸ＧＭＲ素子５４ｌを配置するようにしている。この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子５４ａ〜５４ｄは、上述した実施例１のＸ軸ＧＭＲ素子２１〜２４と同じである。
【００６１】
２．実施例２
ついで、実施例２の三軸磁気センサを図１７〜図２０に基づいて以下に説明する。なお、図１７は、実施例２の三軸磁気センサを示す概略構成図であり、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図１８は、図１７の三軸磁気センサのピニング方向と感度方向を模式的に示す図であり、図１８（ａ）は全体の平面を模式的に示す平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＡ部を拡大して模式的に示す斜視図であり、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）のＢ部を拡大して模式的に示す斜視図である。
【００６２】
図１９は、ブリッジ結線を示すブロック図であり、図１９（ａ）はＸ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図１９（ｂ）はＹ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図１９（ｃ）はＺ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図である。図２０は、規則化熱処理（ピニング処理）の状態を模式的に示す図であり、図２０（ａ）は平面図であり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００６３】
実施例２の三軸磁気センサ６０は、図１７に示すように、平面視で互いに直交するＸ軸、及びＹ軸に沿った辺を有する長方形状（ここでは、短辺（縦）と長辺（横）の比率（アスペクト比）が１：１．５で、Ｘ軸に沿った辺が長辺で、Ｙ軸に沿った辺が短辺となるようになされている）であって、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸方向に小さな厚みを有する石英やシリコンからなる基板６１を備えている。なお、このような基板６１を用いることにより、実施例１の三軸磁気センサよりも小型化を達成することが可能となる。
【００６４】
そして、この基板６１の上に、それぞれ４個ずつのＸ軸ＧＭＲ素子６１ａ〜６１ｄ、Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅ〜６１ｈ、Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉ〜６１ｌからなる合計で１２個のＧＭＲ素子と、合計で１２個のパッド（図示せず）及び各パッドと各素子とを接続する接続線（図示せず）とが作り込まれている。なお、基板６１内には、上述した実施例１の基板１１と同様に、ＬＳＩや配線層が作り込まれており、ＬＳＩが作り込まれた基板を用いたものにおいてはデジタル出力の磁気センサとなされており、配線層のみが作り込まれた基板を用いたものにおいてはアナログ出力の磁気センサとなされている。
【００６５】
ここで、Ｘ軸ＧＭＲ素子は第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａと、第２Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｂと、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｃと、第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｄとにより構成されている。そして、基板６１のＸ軸の左側端部から右側端部に向かう略２／３部でＹ軸中央部上方に第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａが配置され、その下方に第２Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｂが配置されている。また、基板６１のＸ軸の左側端部近傍でＹ軸中央部上方に第３Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｃが配置され、その下方に第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｄが配置されている。
【００６６】
また、Ｙ軸ＧＭＲ素子は第１Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅと、第２Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｆと、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｇと、第４Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｈとにより構成されている。そして、基板６１のＹ軸の上側端部近傍で、Ｘ軸の左側端部から右側端部に向かう略１／３部右方に第１Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅが配置され、その左方に第２Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｆが配置されている。また、基板６１のＹ軸の下側端部近傍で、Ｘ軸の左側端部から右側端部に向かう略１／３部右方に第３Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｇが配置され、その左方に第４Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｈが配置されている。
【００６７】
さらに、Ｚ軸ＧＭＲ素子は第１Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉと、第２Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｊと、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｋと、第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｌとにより構成されている。そして、基板６１のＸ軸の左側端部から右側端部に向かう略２／３部と右側端部との中間部で、Ｙ軸中央部上方に第１Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉが配置され、その下方に第２Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｊが配置されている。また、基板６１のＸ軸の左側端部から右側端部に向かう略１／３部と２／３部との中間部で、Ｙ軸中央部上方に第３Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｋが配置され、その下方に第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｌが配置されている。
【００６８】
各ＧＭＲ素子６１ａ〜６１ｄ、６１ｅ〜６１ｈおよび６１ｉ〜６１ｌは、それぞれ互いに平行で帯状に隣接配置された４個のＧＭＲバーを備えており、これらの４個のＧＭＲバーがマグネット膜（バイアス磁石膜）により直列接続され、これらの端部に端子部となるマグネット膜が接続されて形成されている。
この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａ〜６１ｄの各ＧＭＲバーは、基板６１の表面と平行な平面上に形成されており、その長手方向がＸ軸に対して４５°の角度になるように配列されている。また、Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅ〜６１ｈの各ＧＭＲバーは、基板６１の表面と平行な平面上に形成されており、その長手方向がＸ軸ＧＭＲ素子６１ａ〜６１ｄの各ＧＭＲバーと直交するように配列されている。
【００６９】
さらに、Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉ〜６１ｌの各ＧＭＲバーは、図１７（ｂ）および図１８（ｂ）（ｃ）に示すように、基板６１の上に形成された断面形状が台形状の複数の突部（堤部）６５の各斜面上に、１つの斜面（傾斜角度が略４５°に形成されている）に１つのＧＭＲバー（６１ｉ−１，６１ｉ−２，６１ｉ−３，６１ｉ−４（６１ｊ−１，６１ｊ−２，６１ｊ−３，６１ｊ−４）、あるいは６１ｋ−１，６１ｋ−２，６１ｋ−３，６１ｋ−４（６１ｌ−１，６１ｌ−２，６１ｌ−３，６１ｌ−４））が形成されるように配置され、その長手方向がＸ軸に対して平行でＹ軸と垂直な方向になるように配列されている。
【００７０】
本実施例２の三軸磁気センサ６０においては、基板６１は実施例１の基板１１の２／３の大きさである点と、Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉ〜６１ｌの配置位置が異なる点で、実施例１の三軸磁気センサ１０と相違するが、その他は実施例１の三軸磁気センサ１０と同様な構成となる。
【００７１】
この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａ，６１ｂにおいては、バイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｘ軸正方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｘ軸正方向（図１８（ａ）の実線矢印ａ１，ｂ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。また、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｃおよび第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｄにおいては、バイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｘ軸負方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｘ軸負方向（図１８（ａ）の実線矢印ｃ１，ｄ１方向で、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｂの磁化の向きと１８０°反対の方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００７２】
したがって、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｂにおいては、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｘ軸正方向に対して−４５°の方向（図１８（ａ）の点線矢印ａ２，ｂ２方向）になる。一方、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｃおよび第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｄにおいては、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｘ軸負方向に対して−４５°の方向（図１８（ａ）の点線矢印ｃ２，ｄ２方向で、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｂの感度方向と１８０°反対の方向）になる。
【００７３】
また、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｆにおいては、バイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｙ軸正方向に対して４５°の方向、即ち、Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａ〜６１ｂのバイアス磁界が反時計方向に９０°回転した方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｙ軸正方向（図１８（ａ）の実線矢印ｅ１，ｆ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。一方、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｇおよび第４Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｈにおいては、バイアス磁石膜は、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｆと１８０°反対方向で、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｙ軸負方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｙ軸負方向（図１８（ａ）の実線矢印ｇ１，ｈ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００７４】
したがって、磁界の感度方向は、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｆにおいては、各ＧＭＲバーの長手方向に垂直な方向、即ち、Ｙ軸正方向に対して−４５°の方向（図１８（ａ）の点線矢印ｅ２，ｆ２方向）になる。一方、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｇおよび第４Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｈにおいては、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｙ軸負方向に対して−４５°の方向（図１８（ａ）の点線矢印ｇ２，ｈ２方向で、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｆの磁化の向きと１８０°反対の方向）になる。
【００７５】
また、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｊにおいては、図１８（ｂ）に模式的に示すように、バイアス磁石膜６１ｉ−５，６１ｉ−６，６１ｉ−７（６１ｊ−５，６１ｊ−６，６１ｊ−７）は、各ＧＭＲバー６１ｉ−１，６１ｉ−２，６１ｉ−３，６１ｉ−４（６１ｊ−１，６１ｊ−２，６１ｊ−３，６１ｊ−４）の長手方向に平行な方向、即ち、突部（堤部）６５の各斜面（傾斜角度は略４５°）の平面上で、その長手方向がＸ軸に対して平行でＹ軸と垂直な方向にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが突部（堤部）６５の各斜面内でＸ軸正方向に向けてＺ軸正方向から４５°傾斜した方向（図１８（ｂ）の実線矢印ｉ１（ｊ１）方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００７６】
そして、これらの各ＧＭＲバー６１ｉ−１，６１ｉ−２，６１ｉ−３，６１ｉ−４（６１ｊ−１，６１ｊ−２，６１ｊ−３，６１ｊ−４）がバイアス磁石膜６１ｉ−５，６１ｉ−６，６１ｉ−７（６１ｊ−５，６１ｊ−６，６１ｊ−７）で直列に接続されている。これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向で、Ｚ軸正方向の成分を持つ、図１８（ｂ）の点線矢印ｉ２（ｊ２）方向（紙面の裏から表に向かう方向）になり、図１８（ｂ）の点線矢印ｉ２（ｊ２）方向に磁界が印加された場合に、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｊの抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図１８（ｂ）の点線矢印ｉ２（ｊ２）と反対方向に磁界が印加された場合に、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｊの抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００７７】
一方、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｋおよび第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｌにおいては、図１８（ｃ）に模式的に示すように、バイアス磁石膜６１ｋ−５，６１ｋ−６，６１ｋ−７（６１ｌ−５，６１ｌ−６，６１ｌ−７）は、各ＧＭＲバー６１ｋ−１，６１ｋ−２，６１ｋ−３，６１ｋ−４（６１ｌ−１，６１ｌ−２，６１ｌ−３，６１ｌ−４）の長手方向に平行な方向、即ち、突部（堤部）６５の各斜面（傾斜角度は略４５°）の平面上で、その長手方向がＸ軸に対して平行でＹ軸と垂直な方向にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが突部（堤部）６５の各斜面内でＸ軸正方向に向けてＺ軸負方向から４５°傾斜した方向（図１８（ｃ）の実線矢印ｋ１（ｌ１）方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００７８】
そして、これらの各ＧＭＲバー６１ｋ−１，６１ｋ−２，６１ｋ−３，６１ｋ−４（６１ｌ−１，６１ｌ−２，６１ｌ−３，６１ｌ−４）がバイアス磁石膜６１ｋ−５，６１ｋ−６，６１ｋ−７（６１ｌ−５，６１ｌ−６，６１ｌ−７）で直列に接続されている。これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向で、Ｚ軸負方向の成分を持つ、図１８（ｃ）の点線矢印のｋ２（ｌ２）方向（紙面の表から裏に向かう方向）になり、図１８（ｃ）の点線矢印ｋ２（ｌ２）方向に磁界が印加された場合に、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｋおよび第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｌの抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図１８（ｃ）の点線矢印ｋ２（ｌ２）と反対方向に磁界が印加された場合に、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｋおよび第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｌの抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【００７９】
Ｘ軸磁気センサは、図１９（ａ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａ〜６１ｄがフルブリッヂ接続されることにより構成されている。なお、図１９（ａ）において、矢印は各ＧＭＲ素子６１ａ〜６１ｄの固着層のピンされた磁化の向きを示している。このような構成において、パッド６２ａおよびパッド６２ｂは定電圧源６２ｅの正極，負極に接続され、電位Ｖxin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖxin-（本例では０（Ｖ））が付与される。そして、パッド６２ｃとパッド６２ｄの電位がそれぞれ電位Ｖxout+と電位Ｖxout-として取り出され、その電位差（Ｖxout+ − Ｖxout-）がセンサ出力Ｖxoutとして取り出される。
【００８０】
Ｙ軸磁気センサは、図１９（ｂ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅ〜６１ｈがフルブリッヂ接続されることにより構成されている。そして、パッド６３ａおよびパッド６３ｂは定電圧源６３ｅの正極，負極に接続され、電位Ｖyin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖyin-（本例では０（Ｖ））が付与され、パッド６３ｃとパッド６３ｄの電位差がセンサ出力Ｖyoutとして取り出される。
【００８１】
Ｚ軸磁気センサは、図１９（ｃ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉ〜６１ｌがフルブリッヂ接続されることにより構成されている。そして、パッド６４ａおよびパッド６４ｂは定電圧源６４ｅの正極，負極に接続され、電位Ｖyin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖyin-（本例では０（Ｖ））が付与され、パッド６４ｃとパッド６４ｄの電位差がセンサ出力Ｖyoutとして取り出される。
【００８２】
なお、本実施例２の三軸磁気センサ６０を製造するに際して、上述した実施例１の三軸磁気センサ１０の製造方法とほぼ同様であるので、その製造方法についての説明は省略する。ただし、規則化熱処理（ピニング処理）については、以下で簡単に説明する。
【００８３】
本実施例２の三軸磁気センサ６０を製造する際の規則化熱処理（ピニング処理）においては、図２０に模式的に示すように、隣接する永久棒磁石片の上端（下端）の極性が互いに異なるように格子状に配列された永久棒磁石アレー（マグネットアレー）を用意する。これを用いて、基板６１の長辺を図面上基板左端を基準に１／３で分割する線と、基板６１の短辺を１／２で分割する線が交差する点を中心にＮ極が配置され、このＮ極を中心にして、上下、左右にそれぞれ対称の位置にＳ極を配置する。上下のＳ極、および左右のうち一方のＳ極は基板６１の外部に配置されるが、左右のうち一方のＳ極は、その中心が基板６１の短辺上に配置される。これにより、図１８に示したように、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｂにおいてはＸ軸正方向の磁界が加わり、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｃおよび第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６１ｄにおいてはＸ軸負方向の磁界が加わることとなる。
【００８４】
また、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｆにおいてはＹ軸正方向の磁界が加わり、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｇおよび第４Ｙ軸ＧＭＲ素子６１ｈにおいてはＹ軸負方向の磁界が加わることとなる。さらに、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｊにおいては突部（堤部）６５の斜面内でＸ軸正方向からＺ軸正方向に４５°傾いた方向の磁界が加わり、第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｋおよび第４Ｚ軸ＧＭＲ素子６１ｌにおいては突部（堤部）６５の斜面内でＸ軸正方向からＺ軸負方向に４５°傾いた方向の磁界が加わることとなる。
なお、図２０（ａ），（ｂ），（ｃ）では、Ｓ極が基板６１の右側短辺上となる一例を示したが、右に隣接する基板では、Ｓ極は基板の左側短辺上に配置される。この基板（チップ）は１８０度回転させれば、図２０（ａ），（ｂ），（ｃ）で得られたものと同一となる。また、上下に隣接する基板では、Ｎ極が基板の右側短辺上となる。この基板（チップ）は磁界が逆となるので、図２０（ａ），（ｂ），（ｃ）で説明したチップと出力の符号は逆になる。
【００８５】
３．実施例３
ついで、実施例３の三軸磁気センサを図２１〜図２４に基づいて以下に説明する。なお、図２１は、実施例３の三軸磁気センサを示す概略構成図であり、図２１（ａ）は平面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図２２は、図２１の三軸磁気センサのピニング方向と感度方向を模式的に示す図であり、図２２（ａ）は全体の平面を模式的に示す平面図であり、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）のＡ部を拡大して模式的に示す斜視図でありる。図２３は、ブリッジ結線を示すブロック図であり、図２３（ａ）はＸ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図２３（ｂ）はＹ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図２３（ｃ）はＺ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図である。図２４は、規則化熱処理（ピニング処理）の状態を模式的に示す図であり、図２４（ａ）は平面図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００８６】
本実施例３の三軸磁気センサ７０は、図２１に示すように、平面視で互いに直交するＸ軸、及びＹ軸に沿った辺を有する正方形状（即ち、上述した実施例１の基板１１の半分の大きさ）であって、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸方向に小さな厚みを有する石英基板やシリコン基板からなる基板７１を備えている。なお、このような基板７１を用いることにより、実施例１の三軸磁気センサ、実施例２の三軸磁気センサよりもさらに小型化を達成することが可能となる。
【００８７】
そして、この基板７１の上に形成されたそれぞれ４個ずつのＸ軸ＧＭＲ素子７１ａ〜７１ｄおよびＹ軸ＧＭＲ素子７１ｅ〜７１ｈと、２個のＺ軸ＧＭＲ素子７１ｉ〜７１ｊからなる合計で１０個のＧＭＲ素子と、２個の非磁性抵抗体７１ｋ〜７１ｌと、この基板７１の上に形成された合計で１２個のパッド（図示せず）と、各パッドと各素子とを接続する接続線（図示せず）とが作り込まれている。なお、基板７１内には、上述した実施例１の基板１１と同様に、ＬＳＩや配線層が作り込まれており、ＬＳＩが作り込まれた基板を用いたものにおいてはデジタル出力の磁気センサとなされており、配線層のみが作り込まれた基板を用いたものにおいてはアナログ出力の磁気センサとなされている。
【００８８】
ここで、Ｘ軸ＧＭＲ素子は第１Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａと、第２Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｂと、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｃと、第４Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｄとにより構成されている。そして、Ｘ軸の右側端部近傍で、Ｙ軸中央部上方に第１Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａが配置され、その下方に第２Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｂが配置されている。また、Ｘ軸の左側端部近傍で、Ｙ軸中央部上方に第３Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｃが配置され、その下方に第４Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｄが配置されている。
【００８９】
また、Ｙ軸ＧＭＲ素子は第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅと、第２Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｆと、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｇと、第４Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｈとにより構成されている。そして、Ｙ軸の上側端部近傍でＸ軸中央部右方に第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅが配置され、その左方に第２Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｆが配置されている。また、Ｙ軸の下側端部近傍でＸ軸中央部右方に第３Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｇが配置され、その左方に第４Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｈが配置されている。
【００９０】
さらに、Ｚ軸ＧＭＲ素子は第１Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉと、第２Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｊとからなるとともに、これらとブリッジ接続するための第１非磁性抵抗体７１ｋと、第２非磁性抵抗体７１ｌとにより構成されている。そして、Ｙ軸中央部からＹ軸の上側端部までの中間部で、Ｘ軸中央部左方に第１Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉが配置され、その右方に第２Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｊが配置されている。また、Ｙ軸中央部からＹ軸の下側端部までの中間部で、Ｘ軸中央部左方に第１非磁性抵抗体７１ｋが配置され、その右方に第２非磁性抵抗体７１ｌが配置されている。
【００９１】
各ＧＭＲ素子７１ａ〜７１ｄ、７１ｅ〜７１ｈおよび７１ｉ，７１ｊは、それぞれ互いに平行で帯状に隣接配置された４個のＧＭＲバーを備えており、これらの４個のＧＭＲバーがマグネット膜（バイアス磁石膜）により直列接続され、これらの端部に端子部となるマグネット膜が接続されて形成されている。
この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａ〜７１ｄの各ＧＭＲバーは、基板７１の表面と平行な平面上に形成されており、その長手方向がＸ軸に対して４５°の角度になるように配列されている。また、Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅ〜７１ｈの各ＧＭＲバーは、基板７１の表面と平行な平面上に形成されており、その長手方向がＸ軸ＧＭＲ素子７１ａ〜７１ｄの各ＧＭＲバーと交差するように（この場合は、直交するように）配列されている。
【００９２】
さらに、Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉ，７１ｊの各ＧＭＲバーは、図２１（ｂ）および図２２（ｂ）に示すように、基板７１の上に形成された断面形状が台形状の複数の突部（堤部）７５の各斜面上に、１つの斜面（傾斜角度が略４５°に形成されている）に１つのＧＭＲバー７１ｉ−１，７１ｉ−２，７１ｉ−３，７１ｉ−４（７１ｊ−１，７１ｊ−２，７１ｊ−３，７１ｊ−４）が形成されるように配置され、その長手方向がＸ軸に対して垂直でＹ軸と平行な方向になるように配列されている。また、非磁性抵抗体７１ｋ〜７１ｌは、基板７１の表面と平行な平面上に形成されており、その長手方向がＸ軸に対して垂直で、Ｙ軸と平行な方向になるように配列されている。
【００９３】
本実施例３の三軸磁気センサ７０においては、基板７１は正方形状で上述した実施例１の基板１１の半分の大きさである点と、２個のＺ軸ＧＭＲ素子７１ｉ〜７１ｊと、２個の非磁性抵抗体７１ｋ〜７１ｌを備えている点で、上述した実施例１の三軸磁気センサ１０と相違するが、その他は上述した実施例１の三軸磁気センサ１０と同様な構成となる。
【００９４】
この場合、Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａ，７１ｂにおいては、バイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｘ軸正方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｘ軸正方向（図１７（ａ）の実線矢印ａ１，ｂ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。また、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｃおよび第４Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｄにおいては、バイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｘ軸負方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｘ軸負方向（図１７（ａ）の実線矢印ｃ１，ｄ１方向で、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｂの磁化の向きと１８０°反対の方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００９５】
したがって、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｂにおいては、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｘ軸正方向に対して−４５°の方向（図２２（ａ）の点線矢印ａ２，ｂ２方向）になる。一方、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｃおよび第４Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｄにおいては、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｘ軸負方向に対して−４５°の方向（図２２（ａ）の点線矢印ｃ２，ｄ２方向で、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｂの感度方向と１８０°反対の方向）になる。
【００９６】
また、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｆにおいては、バイアス磁石膜は、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｙ軸正方向に対して４５°の方向、即ち、Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａ〜７１ｂのバイアス磁界が反時計方向に９０°回転した方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｙ軸正方向（図２２（ａ）の実線矢印ｅ１，ｆ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。一方、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｇおよび第４Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｈにおいては、バイアス磁石膜は、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｆと１８０°反対方向で、各ＧＭＲバーの長手方向に平行な方向（Ｙ軸負方向に対して４５°の方向）にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが、Ｙ軸負方向（図２２（ａ）の実線矢印ｇ１，ｈ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００９７】
したがって、磁界の感度方向は、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｆにおいては、各ＧＭＲバーの長手方向に垂直な方向、即ち、Ｙ軸正方向に対して−４５°の方向（図２２（ａ）の点線矢印ｅ２，ｆ２方向）になる。一方、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｇおよび第４Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｈにおいては、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向、即ち、Ｙ軸負方向に対して−４５°の方向（図２２（ａ）の点線矢印ｇ２，ｈ２方向で、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｆの磁化の向きと１８０°反対の方向）になる。
【００９８】
さらに、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｊにおいては、図２２（ｂ）に模式的に示すように、バイアス磁石膜７１ｉ−５，７１ｉ−６，７１ｉ−７（７１ｊ−５，７１ｊ−６，７１ｊ−７）は、各ＧＭＲバー７１ｉ−１，７１ｉ−２，７１ｉ−３，７１ｉ−４（７１ｊ−１，７１ｊ−２，７１ｊ−３，７１ｊ−４）の長手方向に平行な方向、即ち、突部（堤部）７５の各斜面（傾斜角度は略４５°）の平面上で、その長手方向がＸ軸に対して垂直でＹ軸と平行な方向にバイアス磁界を与えている。そして、磁化（磁化ベクトル）の向きが突部（堤部）７５の各斜面内でＹ軸正方向に対し、Ｚ軸負方向から４５°傾斜した方向（図２２（ｂ）の実線矢印ｉ１方向）にピン（固着）されるようにピンド層が形成されている。
【００９９】
そして、これらの各ＧＭＲバー７１ｉ−１，７１ｉ−２，７１ｉ−３，７１ｉ−４（７１ｊ−１，７１ｊ−２，７１ｊ−３，７１ｊ−４）がバイアス磁石膜７１ｉ−５，７１ｉ−６，７１ｉ−７（７１ｊ−５，７１ｊ−６，７１ｊ−７）で直列に接続されている。これにより、磁界の感度方向は、各ＧＭＲバーの長手方向に対して垂直な方向で、Ｚ軸負方向、即ち、図２２（ｂ）の点線矢印ｉ２方向（紙面の裏から表に向かう方向）になり、図２２（ｂ）の点線矢印ｉ２方向に磁界が印加された場合に、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｊの抵抗値は磁界の大きさに比例して減少し、図２２（ｂ）の点線矢印ｉ２と反対方向に磁界が印加された場合に、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｊの抵抗値は磁界の大きさに比例して増大することとなる。
【０１００】
一方、第１非磁性抵抗体７１ｋおよび第２非磁性抵抗体７１ｌにおいては、ポリシリコンなどの非磁性体により形成されている。なお、本実施例３においては、Ｙ軸正方向略１／４部でＸ軸略中央部左方に第１非磁性抵抗体７１ｋを配置し、その右方に第２非磁性抵抗体７１ｌを配置するようにしているが、第１非磁性抵抗体７１ｋおよび第２非磁性抵抗体７１ｌは基板７１上のどこに配置するようにしてもよい。
【０１０１】
Ｘ軸磁気センサは、図２３（ａ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａ〜７１ｄがフルブリッヂ接続されることにより構成されている。なお、図２３（ａ）において、矢印は各ＧＭＲ素子７１ａ〜７１ｄの固着層のピンされた磁化の向きを示している。このような構成において、パッド７２ａおよびパッド７２ｂは定電圧源７２ｅの正極，負極に接続され、電位Ｖxin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖxin-（本例では０（Ｖ））が付与される。そして、パッド７２ｃとパッド７２ｄの電位がそれぞれ電位Ｖxout+と電位Ｖxout-として取り出され、その電位差（Ｖxout+ − Ｖxout-）がセンサ出力Ｖxoutとして取り出される。
【０１０２】
Ｙ軸磁気センサは、図２３（ｂ）に等価回路を示したように、第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅ〜７１ｈがフルブリッヂ接続されることにより構成されている。そして、パッド７３ａおよびパッド７３ｂは定電圧源７３ｅの正極，負極に接続され、電位Ｖyin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖyin-（本例では０（Ｖ））が付与され、パッド７３ｃとパッド７３ｄの電位差がセンサ出力Ｖyoutとして取り出される。
【０１０３】
Ｚ軸磁気センサは、図２３（ｃ）に等価回路を示したように、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉと第２Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｊおよび第１非磁性抵抗体７１ｋと第２非磁性抵抗体７１ｌがフルブリッヂ接続されることにより構成されている。そして、パッド７４ａおよびパッド７４ｂは定電圧源７４ｅの正極，負極に接続され、電位Ｖyin+（本例では３Ｖ）と電位Ｖyin-（本例では０（Ｖ））が付与され、パッド７４ｃとパッド７４ｄの電位差がセンサ出力Ｖyoutとして取り出される。
【０１０４】
なお、本実施例３の三軸磁気センサ７０を製造するに際して、第１非磁性抵抗体７１ｋおよび第２非磁性抵抗体７１ｌを作製する以外は上述した実施例１の三軸磁気センサ１０の製造方法とほぼ同様であるので、その製造方法についての説明は省略する。ただし、規則化熱処理（ピニング処理）については、以下で簡単に説明する。
【０１０５】
本実施例３の三軸磁気センサ７０を製造する際の規則化熱処理（ピニング処理）においては、図２４に模式的に示すように、隣接する永久棒磁石片の上端（下端）の極性が互いに異なるように格子状に配列された永久棒磁石アレー（マグネットアレー）を用意する。これを用いて、基板７１の中心部の上にＮ極が配置され、このＮ極を中心にして、これとは上下、左右にそれぞれ対称の位置の基板７１の外部の上にＳ極が配置されるように配置する。
これにより、図２２に示したように、第１Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ａおよび第２Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｂにおいてはＸ軸正方向の磁界が加わり、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｃおよび第４Ｘ軸ＧＭＲ素子７１ｄにおいてはＸ軸負方向の磁界が加わることとなる。また、第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｅおよび第２Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｆにおいてはＹ軸正方向の磁界が加わり、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｇおよび第４Ｙ軸ＧＭＲ素子７１ｈにおいてはＹ軸負方向の磁界が加わることとなる。さらに、第１Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｉおよび第２Ｚ軸ＧＭＲ素子７１ｊにおいては突部（堤部）７５の斜面内でＹ軸正方向からＺ軸負方向に４５°傾いた方向（図２２の紙面の裏から表に向かう方向））での磁界が加わることとなる。
【０１０６】
４．実施例４
ついで、実施例４の三軸磁気センサを図２５に基づいて以下に説明する。なお、図２５は、実施例４の三軸磁気センサを示す概略構成を示す平面図である。本実施例４の三軸磁気センサ８０は、図２５に示すように、平面視で互いに直交するＸ軸、及びＹ軸に沿った辺を有する長方形状（ここでは、短辺（縦）と長辺（横）の比率（アスペクト比）が１：２で、Ｘ軸に沿った辺が長辺で、Ｙ軸に沿った辺が短辺となるようになされている）であって、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸方向に小さな厚みを有する石英やシリコンからなる基板８１を備えている。
【０１０７】
そして、この基板８１の上に、それぞれ４個ずつのＸ軸ＧＭＲ素子８１ａ〜８１ｄ、Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｅ〜８１ｈ、Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｉ〜８１ｌからなる合計で１２個のＧＭＲ素子と、合計で１２個のパッド（図示せず）及び各パッドと各素子とを接続する接続線（図示せず）とが作り込まれている。なお、基板８１内には、上述した実施例１の基板１１と同様に、ＬＳＩや配線層が作り込まれており、ＬＳＩが作り込まれた基板を用いたものにおいてはデジタル出力の磁気センサとなされており、配線層のみが作り込まれた基板を用いたものにおいてはアナログ出力の磁気センサとなされている。
【０１０８】
ここで、Ｘ軸ＧＭＲ素子は第１Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ａと、第２Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ｂと、第３Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ｃと、第４Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ｄとにより構成され、これらの各ＧＭＲ素子の長手方向がＹ軸と平行な方向に配置されている。そして、Ｘ軸中央部でＹ軸中央部上方に第１Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ａが、その下方に第２Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ｂが配置されている。また、Ｘ軸の左側端部近傍でＹ軸中央部上方に第３Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ｃが配置され、その下方に第４Ｘ軸ＧＭＲ素子８１ｄが配置されている。
【０１０９】
また、Ｙ軸ＧＭＲ素子は第１Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｅと、第２Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｆと、第３Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｇと、第４Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｈとにより構成され、これらの各ＧＭＲ素子の長手方向がＸ軸と平行な方向に配置されている。そして、Ｙ軸の上側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの中間部右方に第１Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｅが配置され、その左方に第２Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｆが配置されている。また、Ｙ軸の下側端部近傍で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの中間部右方に第３Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｇが配置され、その左方に第４Ｙ軸ＧＭＲ素子８１ｈが配置されている。
【０１１０】
さらに、Ｚ軸ＧＭＲ素子は第１Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｉと、第２Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｊと、第３Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｋと、第４Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｌとにより構成され、これらの各ＧＭＲ素子の長手方向がＹ軸と平行な方向に配置されている。そして、Ｙ軸中央部からＹ軸の下側端部までの中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の右側端部までの中間部右方に第１Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｉが配置され、その左方に第２Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｊが配置されている。また、Ｙ軸中央部からＹ軸の上側端部までの中間部で、Ｘ軸中央部からＸ軸の左側端部までの中間部右方に第３Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｋが配置され、その左方に第４Ｚ軸ＧＭＲ素子８１ｌが配置されている。
このような配置構成としても上述した実施例１、実施例２および実施例３の三軸磁気センサと同様に、三軸磁気センサを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す概略構成図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２】本発明の三軸磁気センサに用いられる磁気抵抗効果素子の概略構成を模式的に示す図であり、図２（ａ）は複数の磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）バーが接続されて１つの磁気抵抗効果素子が構成された状態を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面を模式的に示す断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の内部の積層状態を模式的に示す図である。
【図３】図１の三軸磁気センサのピニング方向と感度方向を模式的に示す図であり、図３（ａ）は全体の平面を模式的に示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ部を拡大して模式的に示す斜視図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ部を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図４】ブリッジ結線を示すブロック図であり、図４（ａ）はＸ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図４（ｂ）はＹ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図４（ｃ）はＺ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図である。
【図５】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図６】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図７】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図８】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図９】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図１０】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図１１】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図１２】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図１３】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図１４】製造途中の実施例１の三軸磁気センサを模式的に示す断面図である。
【図１５】規則化熱処理（ピニング処理）の状態を模式的に示す図であり、図１５（ａ）は平面図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図１６】実施例１の三軸磁気センサの代表的な変形例を示す図であり、図１６（ａ）は第１変形例の三軸磁気センサを模式的に示す概略構成図であり、図１６（ｂ）は第２変形例の三軸磁気センサを模式的に示す概略構成図であり、図１６（ｃ）は第３変形例の三軸磁気センサを模式的に示す概略構成図であり、図１６（ｄ）は第４変形例の三軸磁気センサを模式的に示す概略構成図である。
【図１７】実施例２の三軸磁気センサを示す概略構成図であり、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図１８】図１７の三軸磁気センサのピニング方向と感度方向を模式的に示す図であり、図１８（ａ）は全体の平面を模式的に示す平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＡ部を拡大して模式的に示す斜視図であり、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）のＢ部を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図１９】ブリッジ結線を示すブロック図であり、図１９（ａ）はＸ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図１９（ｂ）はＹ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図１９（ｃ）はＺ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図である。
【図２０】規則化熱処理（ピニング処理）の状態を模式的に示す図であり、図２０（ａ）は平面図であり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図２１】実施例３の三軸磁気センサを示す概略構成図であり、図２１（ａ）は平面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２２】図２１の三軸磁気センサのピニング方向と感度方向を模式的に示す図であり、図２２（ａ）は全体の平面を模式的に示す平面図であり、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）のＡ部を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図２３】ブリッジ結線を示すブロック図であり、図２３（ａ）はＸ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図２３（ｂ）はＹ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図であり、図２３（ｃ）はＺ軸センサのブリッジ結線を示すブロック図である。
【図２４】規則化熱処理（ピニング処理）の状態を模式的に示す図であり、図２４（ａ）は平面図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２５】実施例４の三軸磁気センサを示す概略構成を示す平面図である。
【図２６】従来例の磁気センサを模式的に示す概略構成図であり、図２６（ａ）は平面図であり、図２６（ｂ）はその側面図である。
【図２７】従来例の磁気センサのブリッジ接続を示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…実施例１の三軸磁気センサ、１１…基板、１１ａ…配線層、１１ｂ…層間絶縁膜、１１ｃ，１１ｄ…開口部、１１ｅ…ＳｉＯ2膜、１１ｆ…Ｓｉ3Ｎ4膜、１１ｇ，１１ｈ…開口部、１１ｉ…ＳｉＯ2膜、１１ｊ…レジスト膜、１１ｋ…開口、１１ｍ…バイアス磁石膜、１１ｎ…ＧＭＲ多層膜、１１ｏ…Ｓｉ3Ｎ4膜、１１ｐ…ポリイミド膜、１５…突部（堤部）、２１…第１Ｘ軸ＧＭＲ素子、２１ａ〜２１ｄ…ＧＭＲバー、２１ｅ〜２１ｉ…バイアス磁石膜、２２…第２Ｘ軸ＧＭＲ素子、２３…第３Ｘ軸ＧＭＲ素子、２４…第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、２５〜２８…パッド、２９…定電圧源、３１…第１Ｙ軸ＧＭＲ素子、３２…第２Ｙ軸ＧＭＲ素子、３３…第３Ｙ軸ＧＭＲ素子、３４…第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、３５〜３８…パッド、３９…定電圧源、４１…第１Ｚ軸ＧＭＲ素子、４２…第２Ｚ軸ＧＭＲ素子、４３…第３Ｚ軸ＧＭＲ素子、４４…第４Ｚ軸ＧＭＲ素子、４５〜４８…パッド、４９…定電圧源、５０ａ…変形例１の三軸磁気センサ、５１…基板、５１ａ〜５１ｄ…第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、５１ｅ〜５１ｈ…第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、５１ｉ〜５１ｌ…第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子、５０ｂ…変形例２の三軸磁気センサ、５２…基板、５２ａ〜５２ｄ…第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、５２ｅ〜５２ｈ…第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、５２ｉ〜５２ｌ…第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子、５０ｃ…変形例３の三軸磁気センサ、５３…基板、５３ａ〜５３ｄ…第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、５３ｅ〜５３ｈ…第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、５３ｉ〜５３ｌ…第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子、５０ｄ…変形例４の三軸磁気センサ、５４…基板、５４ａ〜５４ｄ…第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、５４ｅ〜５４ｈ…第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、５４ｉ〜５４ｌ…第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子、６０…実施例２の三軸磁気センサ、６１…基板、６１ａ〜６１ｄ…第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、６１ｅ〜６１ｈ…第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、６１ｉ〜６１ｌ…第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子、６２ａ〜６２ｄ…パッド、６２ｅ…定電圧源、６３ａ〜６３ｄ…パッド、６３ｅ…定電圧源、６４ａ〜６４ｄ…パッド、６４ｅ…定電圧源、６５…突部（堤部）、７０…実施例３の三軸磁気センサ、７１…基板、７１ａ〜７１ｄ…第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、７１ｅ〜７１ｈ…第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、７１ｉ〜７１ｊ…第１〜第２Ｚ軸ＧＭＲ素子、７１ｋ〜７１ｌ…第１〜第２非磁性抵抗体、７２ａ〜７２ｄ…パッド、７２ｅ…定電圧源、７３ａ〜７３ｄ…パッド、７３ｅ…定電圧源、７４ａ〜７４ｄ…パッド、７４ｅ…定電圧源、７５…突部（堤部）、８０…実施例４の三軸磁気センサ、８１…基板、８１ａ〜８１ｄ…第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子、８１ｅ〜８１ｈ…第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子、８１ｉ〜８１ｌ…第１〜第４Ｚ軸ＧＭＲ素子、８５…突部（堤部）
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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