(57)【要約】【課題】ヨークの高さを確保し、かつ磁束を感磁膜の感磁方向に誘導する。【解決手段】磁気センサは、第１の方向Ｘの磁界を検出する第１の感磁膜３８を有する第１の磁界検出素子２１と、第１の方向Ｘに関し第１の感磁膜３８の側方に位置する第１の部分２３ａと、第１の方向Ｘと直交する方向Ｚにおいて第１の部分２３ａに隣接する第２の部分２３ｂと、を備え、第２の部分２３ｂの第１の方向Ｘの平均寸法が第１の部分２３ａの第１の方向Ｘの平均寸法より大きい第１のヨーク２３と、を有する。【選択図】図２
2018136212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向の磁界を検出する第１の感磁膜を有する第１の磁界検出素子と、
前記第１の方向に関し前記第１の感磁膜の側方に位置する第１の部分と、前記第１の方向と直交する方向において前記第１の部分に隣接する第２の部分と、を備え、前記第２の部分の前記第１の方向の平均寸法が前記第１の部分の前記第１の方向の平均寸法より大きい第１のヨークと、を有する磁気センサ。
【請求項２】
前記第１の部分の一部は、前記第２の部分から前記直交する方向にみて前記第１の感磁膜の先まで延びている、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記第１の感磁膜に関し前記第１のヨークの反対側に位置し、前記第１のヨークの中心と前記第１の感磁膜の中心とを結ぶ直線の延長線上を通る第２のヨークを有する、請求項１または２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記第１の方向の磁界を検出する第２の感磁膜を備え、前記第１の方向に前記第１の磁界検出素子と間隔をあけて配置された第２の磁界検出素子を有し、
前記第１の部分は前記第１の感磁膜と前記第２の感磁膜の概ね中間に位置する、請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記第２の感磁膜に関し前記第２のヨークの反対側に位置し、前記第２のヨークの中心と前記第２の感磁膜の中心とを結ぶ直線の延長線上を通る第３のヨークを有し、前記第１の部分の前記第２の部分と反対側の端部は、前記第１の方向において前記第２及び第３のヨークと対向している、請求項４に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記第１の部分の前記第１の感磁膜と対向する対向面は、前記第１の感磁膜から後退する方向に凹んだ曲面を有している、請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記第１の感磁膜は、外部磁界に対する磁化方向が前記第１の方向を含む平面内で回転可能な磁化自由層と、磁化方向が外部磁界に対し固定された磁化固定層と、前記磁化自由層と前記磁化固定層とに挟まれ、磁気抵抗効果を有するスペーサ層と、を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項８】
第１の方向の磁界を検出する第１の感磁膜を有する第１の磁界検出素子と、前記第１の方向に関し前記第１の磁界検出素子の側方に位置する絶縁層と、を支持層に形成する工程と、
前記絶縁層に第１の穴を形成する工程と、
前記絶縁層の上方に、前記第１の穴と連通し前記第１の穴より第１の方向の寸法が大きい第２の穴を備えるレジストを形成する工程と、
前記第１及び第２の穴にメッキによって第１のヨークを形成し、前記レジストを除去する工程と、を有する磁気センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気センサとその製造方法に関し、特に磁気センサのヨークの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気センサでは、磁束を感磁膜の感磁方向に誘導する目的で、感磁膜の近傍にヨークが設けられることがある。特許文献１〜３には、第１の方向に感磁方向を有する感磁膜の近傍に、第１の方向と直交する第２の方向に延びるヨークを配置した磁気センサが開示されている。ヨークの先端部から放出される磁束は第１の方向の成分を持ち、感磁膜はこの第１の方向の成分を検出する。感磁膜は第１の方向に複数個形成され、ヨークは感磁膜と交互に配置されている。
【０００３】
特許文献４，５にはヨークの感磁膜に近接する端部をテーパ形状とした磁気センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１７２０４０号公報
【特許文献２】特開２０１５−９４７３２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１１／６８１４６号
【特許文献４】国際公開第２０１５／１７０５０９号
【特許文献５】特開平７−２１０８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁束を第１の方向に誘導するためには、ヨークの先端部は第１の方向において感磁膜の側方にあることが望ましい。また、磁気センサの小型化のためには、互いに隣接する感磁膜とヨークの先端部の、第１の方向における配置スペースをできるだけ縮小することが望ましい。一方、ヨークの磁束密度を高めるためには、ヨークの高さ、すなわちヨークの第２の方向の寸法を増加させることが有効である。ヨークはウエハプロセスにおいてメッキで作成される。このため、感磁膜の側方の狭く深い穴にメッキを形成する必要がある。しかし、このようなメッキのプロセスはメッキの形成精度を確保するうえで不利である。
【０００６】
本発明は、ヨークの高さを確保し、かつ磁束を感磁膜の感磁方向に誘導することが容易な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】
【０００７】
本発明の磁気センサは、第１の方向の磁界を検出する第１の感磁膜を有する第１の磁界検出素子と、第１の方向に関し第１の感磁膜の側方に位置する第１の部分と、第１の方向と直交する方向において第１の部分に隣接する第２の部分と、を備え、第２の部分の第１の方向の平均寸法が第１の部分の第１の方向の平均寸法より大きい第１のヨークと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１のヨークの第１の部分が第１の方向に関し概ね第１の感磁膜の側方に位置するため、磁束を第１の感磁膜の感磁方向に誘導することが容易である。また、第２の部分の第１の方向の平均寸法は第１の部分の第１の方向の平均寸法より大きくされている。このため、第２の部分が形成されるレジストの穴を幅広に形成することができ、メッキの形成精度を確保しやすくなる。従って、本発明によれば、ヨークの高さを確保し、かつ磁束を感磁膜の感磁方向に誘導することが容易な磁気センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気センサの部分断面図である。
【図２】図１においてヨークと磁界検出素子だけを示す図である。
【図３】第１及び第２の磁界検出素子の概略構成図である。
【図４】図１に示す磁気センサの製造プロセスを示す図である。
【図５】図１に示す磁気センサの製造プロセスを示す図である。
【図６】図１に示す磁気センサの製造プロセスを示す図である。
【図７】図１に示す磁気センサの製造プロセスを示す図である。
【図８】図１に示す磁気センサの製造プロセスを示す図である。
【図９】実施例と比較例の磁界のシミュレーション結果である。
【図１０】図９の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る磁気センサの部分断面図である。磁気センサ１は複数の磁界検出素子と複数のヨークを有している。ヨークは磁界検出素子の感磁方向に磁束を誘導し、ヨークによって感磁方向に誘導された磁束が磁界検出素子で検出される。複数の磁界検出素子は図示しないブリッジ回路などで相互に接続されており、これによって、磁気センサ１は外部磁界を測定することができる。図１はこのような磁気センサ１において、互いに隣接する第１及び第２の磁界検出素子２１，２２と、これらに近接して配置された第１〜第３のヨーク２３，２４，２５を示している。図２は説明の便宜上、図１から第１及び第２の磁界検出素子２１，２２と第１〜３のヨーク２３，２４，２５を取り出して示す図である。
【００１１】
以下の説明において、第１の方向は第１及び第２の感磁膜３８，４２が磁界を検出する感磁方向であり、第１の感磁膜３８と第２の感磁膜４２の配列する方向と一致している。第２の方向は第１の方向と直交する方向であり、第１の磁界検出素子２１の上部リード３７と下部リード３１の配列方向、あるいは第２の磁界検出素子２２の上部リード４１と下部リード４０の配列方向と一致している。第１の方向は第１及び第２の感磁膜３８，４２の膜厚方向と直交する方向であり、第２の方向は第１及び第２の感磁膜３８，４２の膜厚方向と平行な方向である。第３の方向は第１の方向及び第２の方向と直交する方向である。第１の方向をＸ方向、第２の方向をＺ方向、第３の方向をＹ方向という場合がある。なお、本実施形態では磁束は第２及び第３のヨーク２４，２５から第１のヨーク２３に流れると仮定しているが、第１のヨーク２３から第２及び第３のヨーク２４，２５に流れる場合も、本実施形態の構成及び効果は同様である。
【００１２】
磁気センサ１は、基板２と、基板２の上に第１の絶縁層３を介して形成された第２及び第３のヨーク２４，２５と、第２及び第３のヨーク２４，２５の上方に設けられた第１及び第２の磁界検出素子２１，２２と、第１の磁界検出素子２１と第２の磁界検出素子２２の間に設けられた第１のヨーク２３と、を有している。第１〜第３のヨーク２３，２４，２５はＮｉＦｅなどの軟磁性体で形成されている。第１の絶縁層３と第２及び第３のヨーク２４，２５の間にはメッキ工程で形成される第１の電極膜４が設けられている。
【００１３】
第１の磁界検出素子２１は第１の方向Ｘの磁界を検出する第１の感磁膜３８と、第２の方向Ｚに第１の感磁膜３８を挟み、第１の感磁膜３８にセンス電流を供給する第１のリード対３１，３７と、を有している。第２の磁界検出素子２２は第１の方向Ｘの磁界を検出する第２の感磁膜４２と、第２の方向Ｚに第２の感磁膜４２を挟み、第２の感磁膜４２にセンス電流を供給する第２のリード対４０，４１と、を有している。センス電流は第２の方向Ｚに流れる。以下、第１及び第２のリード対の基板２側のリードを下部リード３１，４０、第１及び第２の感磁膜３８，４２に関し下部リード３１，４０の反対側のリードを上部リード３７，４１という。第２の磁界検出素子２２は第１の方向Ｘに第１の磁界検出素子２１と間隔をあけて配置されている。第１の感磁膜３８と第２の感磁膜４２は第１のヨーク２３のＺ方向中心線に関し対称の位置に設けられている。
【００１４】
第１のヨーク２３はＸ方向に関し第２のヨーク２４と第３のヨーク２５の中間、かつ第１の感磁膜３８と第２の感磁膜４２の間に設けられている。より詳細には、第２のヨーク２４は第１の感磁膜３８に関し第１のヨーク２３の反対側に位置し、第１のヨーク２３の中心２３ｃと第１の感磁膜３８の中心３８ａとを結ぶ直線Ｌ１の延長線上を通っている。第３のヨーク２５は、第２の感磁膜４２に関し第１のヨーク２３の反対側に位置し、第１のヨーク２３の中心２３ｃと第２の感磁膜４２の中心４２ａとを結ぶ直線Ｌ２の延長線上を通っている。中心２３ｃ，３８ａ，４２ａは重心と同義である。図１には、第１〜第３のヨーク２３，２４，２５を通る磁束の流れを矢印で概念的に示している。第２及び第３のヨーク２４，２５から放出された磁束は図１において斜め上方に進み、第１のヨーク２３に吸収される。つまり、第２及び第３のヨーク２４，２５をＺ方向に進む磁束は、第２及び第３のヨーク２４，２５と第１のヨーク２３との間でＸ方向成分を有するように向きを変えて第１のヨーク２３に吸収され、その後第１のヨーク２３をＺ方向に進む。第１の感磁膜３８は、第１のヨーク２３と第２のヨーク２４との間の、磁束のＸ方向成分が大きい領域にあるため、Ｘ方向の磁束を効率的に検出することができる。第２の感磁膜４２についても同様である。
【００１５】
第２及び第３のヨーク２４，２５の側方には第２の絶縁層５が、下部リード３１，４０の側方には第３の絶縁層７が、第１及び第２の感磁膜３８，４２の側方には第４の絶縁層８が、上部リード３７，４１の側方には第５の絶縁層９が、第１のヨーク２３の第２の部分２３ｂ（後述）の側方には第６の絶縁層１１が形成されている。第２及び第３のヨーク２４，２５と下部リード３１，４０との間には第１の中間絶縁層６が、上部リード３７，４１と第６の絶縁層１１との間には第２の中間絶縁層１０が形成されている。第１〜第６の絶縁層３，５，７，８，９，１１及び第１及び第２の中間絶縁層６，１０はＡｌ２Ｏ３で形成されている。なお、第１の中間絶縁層６は第１及び第２の磁界検出素子２１，２２を支持する支持層である。
【００１６】
次に、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２について説明する。第１の磁界検出素子２１と第２の磁界検出素子２２は同じ構造であるため、ここでは第１の磁界検出素子２１について説明する。図３は第１の磁界検出素子２１のより詳細な構成を示す断面図である。第１の磁界検出素子２１の第１の感磁膜３８は、磁化自由層３５と、磁化固定層３３と、磁化自由層３５と磁化固定層３３とに挟まれ、磁気抵抗効果を有するスペーサ層３４と、を有する。磁化自由層３５はＮｉＦｅなどの軟磁性体で形成され、外部磁界に対する磁化方向が第１の方向Ｘと第３の方向Ｙを含む平面内で回転する。磁化自由層３５はＹ方向長さがＸ方向長さより十分に大きく、形状異方性によって磁化方向がＹ方向に揃えられている。磁化方向をＹ方向に揃えるため、磁化自由層３５のＹ方向両側に硬磁性体からなるバイアス層を設けてもよい。磁化固定層３３はＣｏＦｅなどの軟磁性体で形成され、磁化方向が外部磁界に対し固定されている。スペーサ層３４はＡｌ２Ｏ３などの非磁性絶縁体で形成されるトンネルバリア層である。従って、本実施形態の第１の磁界検出素子２１はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子であるが、スペーサ層３４にＣｕなどの非磁性金属層を用いた、いわゆるＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子であってもよい。
【００１７】
磁化固定層３３は第１の磁化固定層３３ａと、非磁性中間層３３ｂと、第２の磁化固定層３３ｃがこの順番に積層されたもので、第１の磁化固定層３３ａはＴａやＲｕで形成された下地層３２の上に形成されている。第２の磁化固定層３３ｃはスペーサ層３４と接している。第１の磁化固定層３３ａと第２の磁化固定層３３ｃはＣｏＦｅなどの軟磁性体で形成され、非磁性中間層３３ｂはＲｕで形成されている。第１の磁化固定層３３ａと第２の磁化固定層３３ｃは非磁性中間層３３ｂを介して反強磁性結合をする。第１の磁化固定層３３ａの下に、ＩｒＭｎなどからなり、第１の磁化固定層３３ａと交換結合をする反強磁性層を設けてもよい。磁化自由層３５はＴａなどで形成された保護層３６で覆われている。なお、第１の磁界検出素子２１と第２の磁界検出素子２２は第１の方向Ｘの磁界を検出することができる限り、ＴＭＲ素子やＧＭＲ素子に限定されず、例えばＡＭＲ（An-Isotropic Magneto Resistive）素子などの磁界検出素子であってもよい。
【００１８】
第１のヨーク２３はＺ方向において、第１の部分２３ａと第２の部分２３ｂとに区画されている。第１の部分２３ａは第１の感磁膜３８と第２の感磁膜４２の概ね中間に位置している。「概ね中間」とは、第１の部分２３ａのＺ方向中心軸が、第１の感磁膜３８の中心と第２の感磁膜４２の中心の中点からＸ方向に若干ずれる場合と、第１の部分２３ａが第１の感磁膜３８の中心と第２の感磁膜４２の中心に対してＺ方向に若干ずれる場合の両者を含む。第２の部分２３ｂはＺ方向に関し第１の部分２３ａより第１及び第２の感磁膜３８，４２から離れた位置に、第１の部分２３ａと隣接して形成されている。第１の部分２３ａは、第２の部分２３ｂからみてＺ方向に第１及び第２の感磁膜３８，４２の先まで延びている。換言すれば、第１の部分２３ａの第２の部分２３ｂと反対側の端部２３ｄは、第１の方向Ｘにおいて第２及び第３のヨーク２４，２５と対向している。第１の部分２３ａの第２の部分２３ｂと接合された端部２３ｅは、Ｚ方向に関し第１及び第２の感磁膜３８，４２より第２の部分２３ｂ側にあり、第１の部分２３ａの端部２３ｄはその反対側にある。つまり、第１の部分２３ａは第１の感磁膜３８と第２の感磁膜４２の間を貫通しており、第１の部分２３ａの一部は、第２の部分２３ｂからＺ方向にみて第１及び第２の感磁膜３８，４２の先まで延びている。しかし、Ｘ方向の磁束の成分が十分に大きい場合、第１の部分２３ａは第１の感磁膜３８と第２の感磁膜４２より第２の部分２３ｂ側で終端していてもよい。第１の部分２３ａの外周にはメッキ工程で形成される第２の電極膜１２が設けられている。
【００１９】
第１のヨーク２３のＸ方向寸法は、Ｚ方向下側から上側に、すなわち第２及び第３のヨーク２４，２５から遠ざかる方向に単調に増加している。従って、第２の部分２３ｂのＸ方向寸法の平均値は第１の部分２３ａのＸ方向寸法の平均値より大きい。ここで、第１の部分２３ａのＸ方向寸法の平均値はそのＺ方向における平均値を意味し、換言すれば、図２において、第１の部分２３ａと面積及びＺ方向寸法が同じ仮想長方形２３ｆのＸ方向幅Ｗ１を意味する。同様に、第２の部分２３ｂのＸ方向寸法の平均値はそのＺ方向における平均値を意味し、換言すれば、図２において、第２の部分２３ｂと面積及びＺ方向寸法が同じ仮想長方形２３ｇのＸ方向幅Ｗ２を意味する。第１の部分２３ａと第２の部分２３ｂのいずれかまたは双方のＸ方向寸法がＺ方向に一定であってもよい。すなわち、第１の部分２３ａは仮想長方形２３ｆの形状に一致してもよく、第２の部分２３ｂは仮想長方形２３ｇの形状に一致してもよい。
【００２０】
第１の部分２３ａの第１及び第２の感磁膜３８，４２と対向する対向面は、第１及び第２の感磁膜３８，４２から後退する方向に凹んだ曲面２３ｈ、２３ｈ’を有している。対向面の形状はこれに限らず、例えば平面形状であってもよい。曲面２３ｈ、２３ｈ’は第１の感磁膜３８側と第２の感磁膜４２側のいずれか一方だけに設けてもよい。
【００２１】
次に、図４〜８を参照して、以上説明した磁気センサ１の製造方法を説明する。
【００２２】
まず、図４（ａ）に示すように、基板２上に第１の絶縁層３を形成する。次に図４（ｂ）に示すように、第１の絶縁層３上に第１の電極膜４を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、第１の電極膜４の上に第１のフォトレジスト４３を形成し、露光及び現像プロセスによって第２及び第３のヨーク２４，２５が形成される第１の穴４４を形成する。次に、図４（ｄ）に示すように、第１の穴４４にメッキで第２及び第３のヨーク２４，２５を形成する。
【００２３】
次に、図５（ａ）に示すように、第１のフォトレジスト４３を剥離する。次に、図５（ｂ）に示すように、第１の電極膜４を、第２及び第３のヨーク２４，２５と接している部分を除き、ミリングによって除去する。次に、図５（ｃ）に示すように、第２の絶縁層５を形成し、第２及び第３のヨーク２４，２５の上に形成された第２の絶縁層５を、ＣＭＰによって除去する。この結果、第２及び第３のヨーク２４，２５の側方が第２の絶縁層５でリフィルされる。
【００２４】
次に、図６（ａ）に示すように、第２の絶縁層５の上に、スパッタリングによって第１の中間絶縁層６を形成する。次に、第１の中間絶縁層６（支持層）の上に、スパッタリングによって第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の下部リード層３１，４０を形成し、それらの側方を第３の絶縁層７でリフィルする。次に、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の下部リード層３１，４０の上に、スパッタリングによって、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の感磁膜３８，４２を形成し、それらの側方を第４の絶縁層８でリフィルする。次に、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の感磁膜３８，４２の上に、スパッタリングによって、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の上部リード層３７，４１を形成し、それらの側方を第５の絶縁層９でリフィルする。その後、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の上部リード層３７，４１と第５の絶縁層９の上に、スパッタリングによって第２の中間絶縁層１０を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、第２の中間絶縁層１０の上に第２のフォトレジスト４５を形成し、露光及び現像プロセスによって、第１のヨーク２３の第１の部分２３ａが形成される部分の直上に第２の穴４６を形成する。
【００２５】
次に、図７（ａ）に示すように、第２の穴４６を通したミリングによって、第１のヨーク２３の第１の部分２３ａが形成される第３の穴４７を形成し、第２のフォトレジスト４５を剥離する。次に、図７（ｂ）に示すように、第３の穴４７の内壁と第２の中間絶縁層１０に第２の電極膜１２を形成する。
【００２６】
次に、図８（ａ）に示すように、第３のフォトレジスト４８を形成し、露光及び現像プロセスによって、第１のヨーク２３の第２の部分２３ｂが形成される部分に第４の穴４９を形成する。次に、図８（ｂ）に示すように、第３の穴４７と第４の穴４９にメッキで第１のヨーク２３を形成する。その後、第３のフォトレジスト４８を剥離し、第２の電極膜１２を除去し、第１のヨーク２３の第２の部分２３ｂの側方に第６の絶縁層１１を形成し、図１に示す状態となる。
【００２７】
図９は、実施例と比較例における磁界のシミュレーション結果を、図１０は第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の近傍の拡大図を示している。図１０（ａ）は図９（ａ）のＡ部の、図１０（ｂ）は図９（ｂ）のＢ部の、図１０（ｃ）は図９（ｃ）のＣ部の拡大図である。図１０の白い四角は第１の感磁膜３８の概略位置を示している。図９（ａ）及び図１０（ａ）は第１のヨーク２３の下端が第１の感磁膜３８より上方にある比較例１のシミュレーション結果である。第１のヨーク２３のＸ方向寸法は、第１の磁界検出素子２１と第２の磁界検出素子２２の間の間隔より少し小さく、Ｚ方向に一定である。図中の矢印の長さは磁束の強度を、矢印の向きは磁束の向きを示している。第１の感磁膜３８の感磁方向はＸ方向であるので、矢印は第１の感磁膜３８の位置でできるだけＸ方向に傾いていることが好ましい。図９（ｂ）及び図１０（ｂ）は第１のヨーク２３の下端が第１の感磁膜３８より下方にある比較例２のシミュレーション結果である。比較例１と比べて、第１の感磁膜３８の位置での磁束がよりＸ方向に傾いている。図９（ｃ）及び図１０（ｃ）は第１のヨーク２３の下端が第１の感磁膜３８より下方にあり、かつ第１のヨーク２３の第１の感磁膜３８と対向する部分が凹面となった実施例のシミュレーション結果である。磁束は比較例２と比べるとＺ方向に若干傾いているが、比較例１よりはＸ方向に傾いている。
【００２８】
一方、上述の製造方法で説明したように、第１のヨーク２３をメッキで形成する場合は、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の側方の第３の穴４７と第３のフォトレジスト４８の第４の穴４９をあらかじめ形成し、これらの第３及び第４の穴４７，４９にメッキで第１のヨーク２３を形成する。従って、比較例２のように、全体が細長い第１のヨーク２３の場合、第４の穴４９も深く細長いものとなる。しかし、深く細長い穴へのメッキは形状の精度を確保することが難しく、第１のヨーク２３の形成精度が低下する可能性がある。これに対して、実施例では第１のヨーク２３がＸ方向寸法の小さい第１の部分２３ａと、Ｘ方向寸法の大きい第２の部分２３ｂからなっており、従って、第４の穴４９のＸ方向寸法は第３の穴４７のＸ方向寸法より大きく、第１のヨーク２３の形成精度を確保することが容易である。
【００２９】
以上のことから、本実施形態では第１のヨーク２３の形成精度の確保が容易で、かつ第１及び第２の感磁膜３８，４２の位置で磁束がよりＸ方向に傾いた磁界センサを得ることが可能となる。なお、上述の実施形態は複数の磁界検出素子と複数のヨークを有しているが、本発明は１つの磁界検出素子と１つの第１のヨーク２３が最小限の構成要素であり、このような構成も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１  磁気センサ
２１  第１の磁界検出素子
２２  第２の磁界検出素子
２３  第１のヨーク
２３ａ  第１のヨークの第１の部分
２３ｂ  第１のヨークの第２の部分
２４  第２のヨーク
２５  第３のヨーク
３１  第１の磁界検出素子の下部リード
３３  磁化固定層
３４  スペーサ層
３５  磁化自由層
３７  第１の磁界検出素子の上部リード
３８  第１の感磁膜
４０  第２の磁界検出素子の下部リード
４１  第２の磁界検出素子の上部リード
４２  第２の感磁膜
Ｘ  第１の方向
Ｚ  第２の方向
【図１】
2018136212.tif 000003
【図２】
2018136212.tif 000004
【図３】
2018136212.tif 000005
【図４】
2018136212.tif 000006
【図５】
2018136212.tif 000007
【図６】
2018136212.tif 000008
【図７】
2018136212.tif 000009
【図８】
2018136212.tif 000010
【図９】
2018136212.tif 000011
【図１０】
2018136212.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月31日(2017.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記第２の感磁膜に関し前記第１のヨークの反対側に位置し、前記第１のヨークの中心と前記第２の感磁膜の中心とを結ぶ直線の延長線上を通る第３のヨークを有し、前記第１の部分の前記第２の部分と反対側の端部は、前記第１の方向において前記第２及び第３のヨークと対向している、請求項４に記載の磁気センサ。
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月14日(2018.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、第１の方向の磁界を検出する第１の感磁膜を有する第１の磁界検出素子と、
前記基板上に設けられ、前記第１の方向の磁界を検出する第２の感磁膜を備え、前記第１の方向に前記第１の磁界検出素子と間隔をあけて配置された第２の磁界検出素子と、
前記基板上に設けられた第１のヨークと、を有し、
前記第１のヨークは、前記第１の方向に関し前記第１の感磁膜及び前記第２の感磁膜の側方、且つ前記第１の感磁膜と前記第２の感磁膜の概ね中間に位置する第１の部分と、前記第１の方向と直交する方向において前記第１の部分に隣接する第２の部分と、を備え、前記第２の部分は前記第１の部分との境界から前記基板から離れる方向に延び、前記第２の部分の前記第１の方向の平均寸法が前記第１の部分の前記第１の方向の平均寸法より大きく、
前記第１の磁界検出素子と前記第２の磁界検出素子は前記直交する方向にみて前記第１の方向において前記第１のヨークと重なっている磁気センサ。
【請求項２】
前記第１の部分の一部は、前記第２の部分から前記直交する方向にみて前記第１の感磁膜の先まで延びている、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記第１の感磁膜に関し前記第１のヨークの反対側に位置し、前記第１のヨークの中心と前記第１の感磁膜の中心とを結ぶ直線の延長線上を通る第２のヨークを有する、請求項１または２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記第２の感磁膜に関し前記第１のヨークの反対側に位置し、前記第１のヨークの中心と前記第２の感磁膜の中心とを結ぶ直線の延長線上を通る第３のヨークを有し、前記第１の部分の前記第２の部分と反対側の端部は、前記第１の方向において前記第２及び第３のヨークと対向している、請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記第１の部分の前記第１の感磁膜と対向する対向面は、前記第１の感磁膜から後退する方向に凹んだ曲面を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記第１の感磁膜は、外部磁界に対する磁化方向が前記第１の方向を含む平面内で回転可能な磁化自由層と、磁化方向が外部磁界に対し固定された磁化固定層と、前記磁化自由層と前記磁化固定層とに挟まれ、磁気抵抗効果を有するスペーサ層と、を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項７】
第１の方向の磁界を検出する第１の感磁膜を有する第１の磁界検出素子と、前記第１の方向の磁界を検出する第２の感磁膜を備え、前記第１の方向に前記第１の磁界検出素子と間隔をあけて配置された第２の磁界検出素子と、前記第１の方向に関し前記第１の磁界検出素子と前記第２の磁界検出素子との間に位置する絶縁層と、を基板に設けられた支持層に形成する工程と、
前記絶縁層に第１の穴を形成する工程と、
前記絶縁層の上方に、前記第１の穴と連通し前記第１の穴より前記第１の方向の寸法が大きい第２の穴を備えるレジストを形成する工程と、
前記第１及び第２の穴にメッキによって第１のヨークを形成し、前記レジストを除去する工程と、を有し、
前記第１のヨークは、前記第１の穴によって形成される第１の部分と、前記第２の穴によって形成される第２の部分と、を有し、第１の部分は前記第１の方向に関し前記第１の感磁膜及び前記第２の感磁膜の側方、且つ前記第１の感磁膜と前記第２の感磁膜の概ね中間に位置し、前記第２の部分は前記第１の方向と直交する方向において前記第１の部分に隣接し、前記第２の部分は前記第１の部分との境界から前記基板から離れる方向に延び、前記第２の部分の前記第１の方向の平均寸法が前記第１の部分の前記第１の方向の平均寸法より大きく、前記第１の磁界検出素子と前記第２の磁界検出素子は前記直交する方向にみて前記第１の方向において前記第１のヨークと重なっている磁気センサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の磁気センサは、基板と、基板上に設けられ、第１の方向の磁界を検出する第１の感磁膜を有する第１の磁界検出素子と、基板上に設けられ、第１の方向の磁界を検出する第２の感磁膜を備え、第１の方向に第１の磁界検出素子と間隔をあけて配置された第２の磁界検出素子と、基板上に設けられた第１のヨークと、を有している。第１のヨークは、第１の方向に関し第１の感磁膜及び第２の感磁膜の側方、且つ第１の感磁膜と第２の感磁膜の概ね中間に位置する第１の部分と、第１の方向と直交する方向において第１の部分に隣接する第２の部分と、を備え、第２の部分は第１の部分との境界から基板から離れる方向に延び、第２の部分の第１の方向の平均寸法が第１の部分の第１の方向の平均寸法より大きい。そして、第１の磁界検出素子と第２の磁界検出素子は上記直交する方向にみて第１の方向において第１のヨークと重なっている。