(57)【要約】【課題】ヨークの大きな磁束密度と高い形成精度を確保することのできる磁気センサを提供する。【解決手段】磁気センサは、第１の方向Ｘの磁界を検出する磁界検出素子２１と、磁界検出素子２１の近傍に位置し、第１の方向Ｘと直交する第２の方向Ｚに延びる第１のヨーク２３と、を有している。第１のヨーク２３は、磁界検出素子２１から少なくとも第１の方向Ｘに離れて位置する第１の部分２３ａと、第２の方向Ｚに関し第１の部分２３ａより磁界検出素子２１から離れて位置する第２の部分２３ｂと、を有している。第２の部分２３ｂは、第１の部分２３ａとの界面２３ｄと反対側の面２３ｆが、第１の部分２３ａから離れる方向に突き出す曲面形状をなしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子と、前記磁界検出素子の近傍に位置し、前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる第１のヨークと、を有し、
前記第１のヨークは、前記磁界検出素子から少なくとも前記第１の方向に離れて位置する第１の部分と、前記第２の方向に関し前記第１の部分より前記磁界検出素子から離れて位置する第２の部分と、を有し、前記第２の部分は、前記第１の部分との界面と反対側の面が、前記第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなしている、磁気センサ。
【請求項２】
前記第１の部分の前記第１の方向における幅は前記第２の部分に向けて単調に増加している、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記第２の部分の前記第２の方向における最大高さは、前記第１の部分と前記第２の部分との界面の前記第１の方向における幅の１／４以上、１／２以下である、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のヨークは、前記第１の部分に関して第２の部分の反対側に位置する第３の部分を有し、前記第３の部分は前記第１の方向に関し前記磁界検出素子と対向している、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】
前記磁界検出素子は感磁膜と前記感磁膜にセンス電流を供給するリード対とを有し、前記第１の方向は前記感磁膜の膜厚方向と直交し、前記第２の方向は前記膜厚方向と平行であり、前記感磁膜は前記第１の方向の磁界を検出し、前記リード対は前記第２の方向に前記感磁膜を挟む、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５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磁界検出素子を形成する工程と、
前記第１の方向と直交する第２の方向に前記磁界検出素子を覆うレジストを形成する工程と、
前記レジストに、前記磁界検出素子から前記第１の方向に離れた位置で、前記レジストの上面から前記第２の方向に延びる穴を形成する工程と、
前記レジストの前記穴及び前記穴の上方にメッキによってヨークを形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、を含む、磁気センサの製造方法。
【請求項８】
前記ヨークは、前記穴に形成される第１の部分と、前記穴の上方に形成される第２の部分と、を有し、前記第２の部分は、前記第１の部分との界面から、上方に向けて曲面形状をなしている、請求項７に記載の磁気センサの製造方法。
【請求項９】
前記第２の部分の前記第２の方向における最大高さは、前記第１の部分と前記第２の部分との界面の前記第１の方向における幅の１／４以上、１／２以下である、請求項８に記載の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には、第１の方向に感磁方向を有する感磁膜と、第１の方向で感磁膜と対向するヨークとを備えた磁気センサが開示されている。ヨークは感磁膜に向けて第１の方向に突き出した先端部を有し、磁束を第１の方向に誘導する。特許文献２には、感磁膜の感磁方向と直交する方向（以下、第２の方向という）に延びるヨークが感磁膜に隣接して配置された磁気センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／１５１０２３号
【特許文献２】特開２０１３−１７２０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の磁気センサでは、ヨークは第１の方向（横方向）に延びているため、ヨークを配置するために第１の方向に大きな面積を必要とする。ヨークの配置面積を抑えるためには特許文献２に開示されているように、感磁膜の感磁方向と直交する第２の方向（縦方向）に延びるヨークを設けることが望ましい。しかしながら、縦方向に配置された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必要となる。ヨークはウエハプロセスにおいてメッキで作成されるため、レジストの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。
【０００５】
本発明は、ヨークの大きな磁束密度と高い形成精度を確保することのできる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】
【０００６】
本発明の磁気センサは、第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子と、磁界検出素子の近傍に位置し、第１の方向と直交する第２の方向に延びる第１のヨークと、を有している。第１のヨークは、磁界検出素子から少なくとも第１の方向に離れて位置する第１の部分と、第２の方向に関し第１の部分より磁界検出素子から離れて位置する第２の部分と、を有している。第２の部分は、第１の部分との界面と反対側の面が、第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなしている。
【０００７】
本発明の磁気センサの製造方法は、第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子を形成する工程と、第１の方向と直交する第２の方向に磁界検出素子を覆うレジストを形成する工程と、レジストに、磁界検出素子から第１の方向に離れた位置で、レジストの上面から第２の方向に延びる穴を形成する工程と、レジストの穴及び穴の上方にメッキによってヨークを形成する工程と、レジストを除去する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁気センサでは、第２の部分は、第１の部分との界面から、第１の部分から離れる方向に曲面形状をなしている。また、本発明の磁気センサの製造方法は、レジストの穴の上方にメッキによってヨークを形成する工程を含んでいるため、レジストの穴の深さ以上の高さのヨークを形成することができる。よって、本発明によれば、ヨークの大きな磁束密度と高い形成精度を確保することのできる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】本発明の第１の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】本発明の第２の実施形態に係る磁気センサの、図２と同様の図である。
【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は本発明の第１の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（ａ）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。本実施形態では、第１のヨーク２３は、第２の方向Ｚにおいて第１及び第２の磁界検出素子２１，２２から離れている。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Ｘ方向に揃えられている。磁化方向をＸ方向に揃えるため、磁化自由層３５のＸ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及び第２の磁界検出素子２１，２２から第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｚに離れて位置し（すなわち、図１，２において斜め上方に位置し）、第２の方向Ｚに延びている。第１の部分２３ａはＺ方向に関し、第２の部分２３ｂよりも第１及び第２の磁界検出素子２１，２２に近接した位置に形成されている。第２の部分２３ｂはＺ方向に関し、第１の部分２３ａよりも第１及び第２の磁界検出素子２１，２２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側で終端している。中間絶縁層１０と第１のヨーク２３の間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の部分２３ａ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、ないし第２の部分２３ｂに向けて単調に増加している。第１の部分２３ａのＸ方向寸法はＺ方向に一定であってもよい。すなわち、第１の部分２３ａの断面は長方形でもよい。
【００２０】
第２の部分２３ｂ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、ないし第１の部分２３ａから遠ざかる方向に単調に減少している。第２の部分２３ｂは第１の部分２３ａとの界面２３ｄと反対側２３ｆの面が、第１の部分２３ａから離れる方向に突き出す曲面形状をなしている。図２（ａ）に示す実施形態では、第２の部分２３ｂの断面形状は概ねドーム状であるが、図２（ｂ）に示す変形例では、第２の部分２３ｂの頂部はほぼ平坦になっている。いずれの場合も、第２の部分２３ｂのＸ方向両側部２３ｅは曲面形状となっている。第２の部分２３ｂのＸ方向両側部２３ｅの曲率半径は、第１の部分２３ａと第２の部分２３ｂとの界面２３ｄの第１の方向Ｘにおける幅Ｗの概ね１／４以上、１／２以下である。しかし、第２の部分２３ｂのＸ方向両側部２３ｅは必ずしも一定の曲率をもった曲面である必要はなく、異なる曲率をもった曲線が連結された曲面であってもよい。第２の部分２３ｂは第１の部分２３ａのＺ方向中心線に関し非対称であってもよい。第２の部分２３ｂの最大高さＨは第１の部分２３ａと第２の部分２３ｂとの界面２３ｄの第１の方向Ｘにおける幅Ｗの概ね１／４以上、１／２以下であることが好ましい。また、Ｚ方向にみたときに、第２の部分２３ｂは第１の部分２３ａと第２の部分２３ｂとの界面２３ｄから張り出していないことが望ましい。
【００２１】
次に、図４〜７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の電極膜１２を形成する。
【００２５】
次に、図７（ａ）に示すように、第２の電極膜１２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が形成される第２の穴４６を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、第２の穴４６にメッキで第１のヨーク２３の第１の部分２３ａを形成する。第２の穴４６は第１の部分２３ａで完全に埋められる。さらに、第１の部分２３ａが形成された後もメッキ工程を続け、第１の部分２３ａの上に第２の部分２３ｂを形成する。第２の部分２３ｂは第２のフォトレジスト４５の外部に形成されるため、溶融メッキの表面張力によって曲面形状に形成される。メッキ工程は、Ｚ方向からみて第２の部分２３ｂが第１の部分２３ａの外側まで張り出す前に終了する。その後、第２のフォトレジスト４５を剥離し、第２の電極膜１２の第１のヨーク２３と接していない部分を除去し、第１のヨーク２３の第１の部分２３ａと第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。
【００２６】
図８は、本発明の磁気センサの第２の実施形態を示す図２と同様の図である。本実施形態では、第１のヨーク２３は、第１の部分２３ａに関して第２の部分２３ｂの反対側に位置する第３の部分２３ｇを有している。第３の部分２３ｇは第１の方向Ｘに関し、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２、特に第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の感磁膜３８，４２と対向している。第１のヨーク２３が第１の方向Ｘに第１及び第２の磁界検出素子２１，２２と対向する深さまで形成されることで、第１及び第２の磁界検出素子２１，２２の位置における磁束がよりＸ方向に傾くため、磁気センサ１のＸ方向の出力をさらに高めることができる。
【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１２３の全高が低い比較例１のシミュレーション結果である。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方向に傾き、かつ長いことが好ましい。図９（ｂ）及び図１０（ｂ）は第１のヨーク２２３の全高が比較例１より高い比較例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の位置での磁束の傾きは同程度であるが、磁束の強さが増加している。図９（ｃ）及び図１０（ｃ）は先端が丸められた第２の部分２３ｂを有する実施例のシミュレーション結果である。第１の部分２３ａの全高は比較例１の第１のヨーク１２３の全高とほぼ等しく、第１のヨーク２３の全高は比較例２の第１のヨーク２２３の全高と同程度である。磁束の傾きは比較例１，２と同程度であり、磁束の強さは比較例２と比べると若干小さいが、比較例１よりは大きい。
【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は、第２のフォトレジスト４５の第２の穴４６にメッキで形成する。従って、比較例２のように、全体が細長い第１のヨーク２２３の場合、第２の穴４６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２２３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の先端の丸められた第２の部分２３ｂを作成するためのフォトレジストが不要である。これは、前述のとおり、第２の部分２３ｂが、表面張力によって、先端が丸められた形状に形成されるためである。従って、第１のヨーク２３を、比較例１と同程度の深さのフォトレジストの穴で形成することができ、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のヨーク２３の磁束密度の大きな磁界センサを得ることが可能となる。
【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
２３ｄ  第１の部分２３ａと第２の部分２３ｂの界面
２３ｇ  第１のヨークの第３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】
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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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【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６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記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５に記載の磁気センサ。
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月9日(2018.1.9)
【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１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子と、前記磁界検出素子の近傍に位置し、前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる第１のヨークと、前記第１のヨークを覆う絶縁層と、を有し、
前記第１のヨークは、前記磁界検出素子から少なくとも前記第１の方向に離れて位置する第１の部分と、前記第２の方向に関し前記第１の部分より前記磁界検出素子から離れて位置する第２の部分と、を有し、前記第２の部分は、前記第１の部分との界面と反対側の面が、前記第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなし、前記第２の部分の側面は前記第１の部分の側面とともに前記絶縁層で覆われている、磁気センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子を形成する工程と、
前記第１の方向と直交する第２の方向に前記磁界検出素子を覆うレジストを形成する工程と、
前記レジストに、前記磁界検出素子から前記第１の方向に離れた位置で、前記レジストの上面から前記第２の方向に延びる穴を形成する工程と、
前記レジストの前記穴及び前記穴の上方にメッキによってヨークを形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、
前記穴及び前記穴の上方に形成された前記ヨークの側面を絶縁層で覆うことと、を含む、磁気センサの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の磁気センサは、第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子と、磁界検出素子の近傍に位置し、第１の方向と直交する第２の方向に延びる第１のヨークと、第１のヨークを覆う絶縁層と、を有している。第１のヨークは、磁界検出素子から少なくとも第１の方向に離れて位置する第１の部分と、第２の方向に関し第１の部分より磁界検出素子から離れて位置する第２の部分と、を有している。第２の部分は、第１の部分との界面と反対側の面が、第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなしている。第２の部分の側面は第１の部分の側面とともに絶縁層で覆われている。
【手続補正４】
【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の製造方法は、第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子を形成する工程と、第１の方向と直交する第２の方向に磁界検出素子を覆うレジストを形成する工程と、レジストに、磁界検出素子から第１の方向に離れた位置で、レジストの上面から第２の方向に延びる穴を形成する工程と、レジストの穴及び穴の上方にメッキによってヨークを形成する工程と、レジストを除去する工程と、上記穴及び上記穴の上方に形成されたヨークの側面を絶縁層で覆うことと、を含む。
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月21日(2018.5.21)
【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、前記基板に設けられ、第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子と、前記基板に設けられ、前記磁界検出素子の近傍に位置し、前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる第１のヨークと、を有し、
前記第１のヨークは、前記磁界検出素子から少なくとも前記第１の方向に離れて位置する第１の部分と、前記第２の方向に関し前記第１の部分より前記基板から離れて位置する第２の部分と、を有し、前記第２の部分は、前記第１の部分との境界面と反対側の面が、前記第２の方向において前記基板及び前記第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなしている、磁気センサ。
【請求項２】
前記第１の部分の前記第１の方向における幅は前記第２の部分に向けて単調に増加している、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記第２の部分の前記第２の方向における最大高さは、前記第１の部分と前記第２の部分との境界面の前記第１の方向における幅の１／４以上、１／２以下である、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のヨークは、前記第１の部分に関して第２の部分の反対側に位置する第３の部分を有し、前記第３の部分は前記第１の方向に関し前記磁界検出素子と対向している、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】
前記磁界検出素子は感磁膜と前記感磁膜にセンス電流を供給するリード対とを有し、前記第１の方向は前記感磁膜の膜厚方向と直交し、前記第２の方向は前記膜厚方向と平行であり、前記感磁膜は前記第１の方向の磁界を検出し、前記リード対は前記第２の方向に前記感磁膜を挟む、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５に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記第１のヨークは、前記第１の方向の寸法より前記第２の方向の寸法が大きい、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】
基板に第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子を形成する工程と、
前記第１の方向と直交する第２の方向に前記磁界検出素子を覆うレジストを形成する工程と、
前記レジストに、前記磁界検出素子から前記第１の方向に離れた位置で、前記レジストの上面から前記第２の方向に延びる穴を形成する工程と、
前記レジストの前記穴及び前記穴の上方にメッキによってヨークを形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、を含み、
前記ヨークは、前記磁界検出素子から少なくとも前記第１の方向に離れて位置する第１の部分と、前記第２の方向に関し前記第１の部分より前記基板から離れて位置する第２の部分と、を有し、前記第２の部分は、前記第１の部分との境界面と反対側の面が、前記第２の方向において前記基板及び前記第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなしている、磁気センサの製造方法。
【請求項９】
前記第２の部分の前記第２の方向における最大高さは、前記第１の部分と前記第２の部分との境界面の前記第１の方向における幅の１／４以上、１／２以下である、請求項８に記載の磁気センサの製造方法。
【請求項１０】
前記ヨークは、前記第１の方向の寸法より前記第２の方向の寸法が大きい、請求項８または９に記載の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】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の磁気センサは、基板と、基板に設けられ、第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子と、基板に設けられ、磁界検出素子の近傍に位置し、第１の方向と直交する第２の方向に延びる第１のヨークと、を有している。第１のヨークは、磁界検出素子から少なくとも第１の方向に離れて位置する第１の部分と、第２の方向に関し第１の部分より基板から離れて位置する第２の部分と、を有している。第２の部分は、第１の部分との境界面と反対側の面が、第２の方向において基板及び第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなしている。
【手続補正３】
【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の製造方法は、基板に第１の方向の磁界を検出する磁界検出素子を形成する工程と、第１の方向と直交する第２の方向に磁界検出素子を覆うレジストを形成する工程と、レジストに、磁界検出素子から第１の方向に離れた位置で、レジストの上面から第２の方向に延びる穴を形成する工程と、レジストの穴及び穴の上方にメッキによってヨークを形成する工程と、レジストを除去する工程と、を含む。ヨークは、磁界検出素子から少なくとも第１の方向に離れて位置する第１の部分と、第２の方向に関し第１の部分より基板から離れて位置する第２の部分と、を有し、第２の部分は、第１の部分との境界面と反対側の面が、第２の方向において基板及び第１の部分から離れる方向に突き出す曲面形状をなしている。