(57)【要約】【課題】各磁気抵抗効果積層体の形状のゆがみに由来する高調波歪みが補正され、外部磁場の変化に伴って安定した抵抗値変化を示すことのできる磁気抵抗効果素子及びその製造方法、並びに当該磁気抵抗効果素子を含む位置検出装置を提供する。【解決手段】磁気抵抗効果素子は、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体と、複数の磁気抵抗効果積層体を電気的に直列に接続する複数のリード電極とを備え、複数の磁気抵抗効果積層体のうちの第１磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続される第１リード電極と、直列方向において隣接する第２磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続される第２リード電極とは、それらの間に磁気抵抗効果積層体を介在させることなく電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体と、
前記複数の磁気抵抗効果積層体を電気的に直列に接続する複数のリード電極と
を備え、
前記複数の磁気抵抗効果積層体は、第１磁気抵抗効果積層体と、前記第１磁気抵抗効果積層体の直列方向に隣接する第２磁気抵抗効果積層体とを含み、
前記複数のリード電極は、前記第１磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続される第１リード電極と、前記第２磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続され、前記第１リード電極と実質的に同一平面上に位置する第２リード電極とを含み、
前記第１リード電極と前記第２リード電極とは、それらの間に前記磁気抵抗効果積層体を介在させることなく電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記複数のリード電極のうちの少なくとも２つのリード電極を直接的に接続する少なくとも１つの電極接続用リードをさらに備え、
前記第１リード電極と前記第２リード電極とは、前記電極接続用リードを介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記磁気抵抗効果積層体の積層方向に沿って見たときに、前記複数の磁気抵抗効果積層体に含まれる少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、それ以外の磁気抵抗効果積層体と異なる形状及び／又は寸法を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記磁気抵抗効果積層体の第１面側からの平面視において、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、実質的に長円形状を有し、それ以外の磁気抵抗効果積層体は、実質的に円形状を有することを特徴とする請求項３に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記磁気抵抗効果積層体の第１面側からの平面視において、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体の寸法は、それ以外の磁気抵抗効果積層体の寸法の１．５倍以上であることを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
前記磁気抵抗効果積層体が、ＴＭＲ積層体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】
移動体の移動に伴う外部磁場の変化に基づきセンサ信号を出力する磁気センサ部と、
前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記移動体の位置を検出する位置検出部と
を備え、
前記磁気センサ部は、請求項１〜６のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子を含むことを特徴とする位置検出装置。
【請求項８】
前記移動体が、所定の回転軸周りに回転移動する回転移動体であり、
前記位置検出部は、前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記回転移動体の回転位置を検出することを特徴とする請求項７に記載の位置検出装置。
【請求項９】
複数の下部リード電極を形成する工程と、
前記複数の下部リード電極のそれぞれに設定される複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうちの一部の磁気抵抗効果積層体形成領域に、磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、
少なくとも２つの前記磁気抵抗効果積層体の上面のそれぞれに、計測用リードを形成する工程と、
前記計測用リードを介して前記磁気抵抗効果積層体に電流を印加し、外部磁場の変化に伴う前記磁気抵抗効果積層体の抵抗値変化を計測する工程と、
前記抵抗値変化の計測結果に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果積層体を直列に接続する複数の上部リード電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項１０】
前記計測された前記抵抗値変化を補正するための補正用抵抗値変化を求める工程をさらに含み、
前記補正用抵抗値変化に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に磁気抵抗効果積層体を形成することを特徴とする請求項９に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果素子及びその製造方法、並びに当該磁気抵抗効果素子を有する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械等において、移動体の回転移動や直線的移動による位置や移動量（変化量）を検出するための位置検出装置が用いられている。この位置検出装置としては、移動体の移動に伴う外部磁場の変化を検出可能な磁気センサとを備えるものが知られており、磁気センサから、移動体と磁気センサとの相対的位置関係を示す信号が出力される。
【０００３】
かかる位置検出装置において用いられる磁気センサとしては、自由層と磁化固定層とを有する積層体であって、外部磁界に応じた自由層の磁化方向の変化に伴い抵抗が変化する磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）を備えるものが知られている。
【０００４】
ＴＭＲ素子は、直列に接続された複数の磁気抵抗効果積層体（ＴＭＲ積層体）を含む。ＴＭＲ積層体は、静電破壊耐性（ＥＳＤ（Electro-Static Discharge）耐性）が低く、静電気等のサージによる過電圧や過電流が流れると破壊されてしまうおそれがある。そのため、個々のＴＭＲ積層体に印加される電圧を小さくし、ＥＳＤ耐性を向上させることを目的として、ＴＭＲ素子においては、複数のＴＭＲ積層体が直列に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６０１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ＴＭＲ素子における各ＴＭＲ積層体は、積層方向の上方又は下方から見たときの形状が真円形状になるように設計される。ＴＭＲ積層体の形状が真円形状であることで、外部磁場の変化に伴い、自由層の磁化方向をリニアに変化させることができるため、安定した抵抗値変化を示すことができ、磁気センサによる高精度な位置検出が可能となる。しかし、ＴＭＲ積層体の製造誤差等により、各ＴＭＲ積層体の形状等にゆがみが生じてしまうことがある。この各ＴＭＲ積層体の形状、特に自由層の形状のゆがみに由来して、磁気センサから出力される信号波形に高調波歪みが含まれてしまうという問題がある。特に、近年、磁気センサを備える機器の小型化、高機能化等に伴い、より高い精度で移動体の位置を検出することが求められており、上記ＴＭＲ積層体の形状等のわずかなゆがみによって生じ得る微小な検出誤差であっても無視することができない状況にある。
【０００７】
この高調波歪みを補正するために、各ＴＭＲ積層体の形状のゆがみを補正しようとしても、その補正量は、測長ＳＥＭ等における測長限界未満のわずかな量であって、当該補正量を管理することは極めて困難である。また、例えばスクリーン印刷等の手法により作製される一般的な抵抗体において、抵抗値を設計値に合わせ込むために、作製された抵抗体の抵抗値をモニタリングしながら当該抵抗体にレーザを照射するレーザトリミング処理が行われることがある。しかし、各ＴＭＲ積層体にレーザを照射するレーザトリミング処理を行うことにより各ＴＭＲ積層体の形状のゆがみを補正しようとしても、レーザが照射されることでＴＭＲ積層体の膜構造が破壊されてしまうおそれがある。
【０００８】
上記課題に鑑みて、本発明は、製造誤差等による各磁気抵抗効果積層体の形状のゆがみに由来して生じ得る高調波歪みが補正され、外部磁場の変化に伴って安定した抵抗値変化を示すことのできる磁気抵抗効果素子及びその製造方法、並びに当該磁気抵抗効果素子を含む位置検出装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体と、前記複数の磁気抵抗効果積層体を電気的に直列に接続する複数のリード電極とを備え、前記複数の磁気抵抗効果積層体は、第１磁気抵抗効果積層体と、前記第１磁気抵抗効果積層体の直列方向に隣接する第２磁気抵抗効果積層体とを含み、前記複数のリード電極は、前記第１磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続される第１リード電極と、前記第２磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続され、前記第１リード電極と実質的に同一平面上に位置する第２リード電極とを含み、前記第１リード電極と前記第２リード電極とは、それらの間に前記磁気抵抗効果積層体を介在させることなく電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗効果素子を提供する（発明１）。
【００１０】
上記発明（発明１）において、前記複数のリード電極のうちの少なくとも２つのリード電極を直接的に接続する少なくとも１つの電極接続用リードをさらに備え、前記第１リード電極と前記第２リード電極とは、前記電極接続用リードを介して接続されているのが好ましい（発明２）。
【００１１】
上記発明（発明１，２）において、前記磁気抵抗効果積層体の第１面側からの平面視において、前記複数の磁気抵抗効果積層体に含まれる少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、それ以外の磁気抵抗効果積層体と異なる形状及び／又は寸法を有するのが好ましく（発明３）、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、実質的に長円形状を有し、それ以外の磁気抵抗効果積層体は、実質的に円形状を有するのが好ましく（発明４）、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体の寸法は、それ以外の磁気抵抗効果積層体の寸法の１．５倍以上であるのが好ましい（発明５）。
【００１２】
上記発明（発明１〜５）において、前記磁気抵抗効果積層体として、ＴＭＲ積層体を用いることができる。
【００１３】
また、本発明は、移動体の移動に伴う外部磁場の変化に基づきセンサ信号を出力する磁気センサ部と、前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記移動体の位置を検出する位置検出部とを備え、前記磁気センサ部は、上記発明（発明１〜６）に係る磁気抵抗効果素子を含むことを特徴とする位置検出装置を提供する（発明７）。
【００１４】
上記発明（発明７）において、前記移動体が、所定の回転軸周りに回転移動する回転移動体であり、前記位置検出部は、前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記回転移動体の回転位置を検出するのが好ましい（発明８）。
【００１５】
さらに、本発明は、複数の下部リード電極を形成する工程と、前記複数の下部リード電極のそれぞれに設定される複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうちの一部の磁気抵抗効果積層体形成領域に、磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、少なくとも２つの前記磁気抵抗効果積層体の上面のそれぞれに、計測用リードを形成する工程と、前記計測用リードを介して前記磁気抵抗効果積層体に電流を印加し、外部磁場の変化に伴う前記磁気抵抗効果積層体の抵抗値変化を計測する工程と、前記抵抗値変化の計測結果に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、前記磁気抵抗効果積層体を直列に接続する複数の上部リード電極を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法を提供する（発明９）。
【００１６】
上記発明（発明９）前記計測された前記抵抗値変化を補正するための補正用抵抗値変化を求める工程をさらに含み、前記補正用抵抗値変化に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に磁気抵抗効果積層体を形成するのが好ましい（発明１０）。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造誤差等による各磁気抵抗効果積層体の形状のゆがみに由来して生じ得る高調波歪みが補正され、外部磁場の変化に伴って安定した抵抗値変化を示すことのできる磁気抵抗効果素子及びその製造方法、並びに当該磁気抵抗効果素子を含む位置検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果素子の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における磁気抵抗効果積層体の概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態における磁気抵抗効果積層体の要部の概略構成を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果素子の要部の概略構成を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造工程のうち、図５に続く工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形と、メインＴＭＲ積層体における抵抗値変化の波形と、補正用ＴＭＲ積層体における抵抗値変化の波形とを示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の一実施形態における位置検出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態における磁気センサの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態における第１磁気センサ部の回路構成を概略的に示す回路図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態における第２磁気センサ部の回路構成を概略的に示す回路図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の要部の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子の概略構成を示す斜視図であり、図２は、本実施形態における磁気抵抗効果積層体の概略構成を示す断面図であり、図３は、本実施形態における磁気抵抗効果積層体の要部の概略構成を示す平面図であり、図４は、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子の要部の概略構成を示す断面図である。
【００２０】
図１〜４に示すように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１は、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体２と、複数の磁気抵抗効果積層体２を電気的に直列に接続する複数のリード電極３とを備える。
【００２１】
具体的には、磁気抵抗効果素子１は、複数の下部リード電極３１と、複数の磁気抵抗効果積層体２と、複数の上部リード電極３２とを有する。下部リード電極３１及び上部リード電極３２は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｔａ、Ｔｉ等のうちの１種の導電材料又は２種以上の導電材料の複合膜により構成され、その厚さは、それぞれ０．３〜２．０μｍ程度である。
【００２２】
複数の下部リード電極３１は、基板（図示せず）上に設けられている。複数の下部リード電極３１は、それぞれ細長い略長方形状を有しており、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体２の電気的な直列方向において隣接する２つの下部リード電極３１の間に所定の隙間を有するように設けられている。下部リード電極３１の長手方向の両端近傍のそれぞれに、磁気抵抗効果積層体２が設けられている。すなわち、複数の下部リード電極３１上には、それぞれ、２個の磁気抵抗効果積層体２が設けられている。
【００２３】
本実施形態における磁気抵抗効果積層体２は、ＴＭＲ素子であり、図２に示すように、磁化方向が固定された磁化固定層２２と、印加される磁界の方向に応じて磁化方向が変化する自由層２４と、磁化固定層２２及び自由層２４の間に配置される非磁性層２３と、反強磁性層２１とを有する。
【００２４】
磁気抵抗効果積層体２は、下部リード電極３１側から順に自由層２４、非磁性層２３、磁化固定層２２及び反強磁性層２１が積層された構造を有する。自由層２４は、下部リード電極３１に電気的に接続され、反強磁性層２１は、上部リード電極３２に電気的に接続されている。自由層２４及び磁化固定層２２を構成する材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＦｅＮｉ、Ｃｏ2ＭｎＳｉ、Ｃｏ2ＭｎＧｅ、ＦｅＯX（Ｆｅの酸化物）等が挙げられる。自由層２４及び磁化固定層２２の厚さは、それぞれ、１〜１０ｎｍ程度である。
【００２５】
非磁性層２３は、トンネルバリア層であり、本実施形態における磁気抵抗効果積層体２にトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ効果）を発現させるための必須の膜である。非磁性層２３を構成する材料としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｇａ、ＴｉＯX、ＺｎＯ、ＩｎＯ、ＳｎＯ、ＧａＮ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ等を例示することができる。非磁性層２３は、２層以上の積層膜により構成されていてもよい。例えば、非磁性層２３は、Ｃｕ／ＺｎＯ／Ｃｕの３層積層膜や、一つのＣｕをＺｎで置換したＣｕ／ＺｎＯ／Ｚｎの３層積層膜により構成され得る。なお、非磁性層２３の厚さは、０．１〜５ｎｍ程度である。
【００２６】
反強磁性層２１は、例えば、Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｉｒ，Ｃｒ及びＦｅのグループの中から選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｍｎとを含む反強磁性材料により構成される。この反強磁性材料におけるＭｎの含有量は、例えば３５〜９５原子％程度である。反強磁性材料により構成される反強磁性層２１は、磁化固定層２２との間での交換結合により、磁化固定層２２の磁化の方向を固定する役割を果たす。
【００２７】
複数の上部リード電極３２は、複数の磁気抵抗効果積層体２上に設けられている。各上部リード電極３２は、細長い略長方形状を有する。上部リード電極３２は、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体２の電気的な直列方向において隣接する２つの上部リード電極３２の間に所定の隙間を有するように、かつ複数の磁気抵抗効果積層体２を直列に接続するように配置され、隣接する２つの磁気抵抗効果積層体２の反強磁性層２１同士を電気的に接続する。なお、磁気抵抗効果積層体２は、下部リード電極３１側から順に反強磁性層２１、磁化固定層２２、非磁性層２３及び自由層２４が積層されてなる構成を有していてもよい。また、自由層２４と下部リード電極３１又は上部リード電極３２との間にキャップ層（保護層）を有していてもよい。
【００２８】
本実施形態における磁気抵抗効果積層体２において、自由層２４の磁化の方向が磁化固定層２２の磁化の方向に対してなす角度に応じて抵抗値が変化し、この角度が０°（互いの磁化方向が平行）のときに抵抗値が最小となり、１８０°（互いの磁化方向が反平行）のときに抵抗値が最大となる。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態における磁気抵抗効果素子１におけるアレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体２には、磁気抵抗効果積層体２の積層方向における上面側（上部リード電極３２側）から見たときの形状が実質的に円形状の磁気抵抗効果積層体２ａと、当該磁気抵抗効果積層体２ａと異なる形状である実質的に長円形状の磁気抵抗効果積層体２ｂとが含まれる。なお、図３において、上部リード電極３２の図示が省略されている。本実施形態においては、実質的に円形状の磁気抵抗効果積層体２ａをメインＴＭＲ積層体と称し、実質的に長円形状の磁気抵抗効果積層体２ｂを補正用ＴＭＲ積層体と称する場合がある。
【００３０】
後述するように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１の製造工程の途中において、外部磁場の変化に伴う抵抗値変化が計測される。この抵抗値変化には、メインＴＭＲ積層体２ａの製造誤差（メインＴＭＲ積層体２ａの形状のひずみ）等に由来する高調波歪みが含まれ得る。磁気抵抗効果素子１においては、その抵抗値変化を示す波形がサイン波形又はコサイン波形であることが理想的である。しかし、当該抵抗値変化に高調波歪みが含まれると、当該抵抗値変化を示す波形が理想的なサイン波形又はコサイン波形から逸脱してしまう。本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１は、抵抗値変化を示す波形を理想的なサイン波形又はコサイン波形に近づけるための補正用ＴＭＲ積層体２ｂを含むことで、磁気抵抗効果素子１の抵抗値変化に含まれ得る高調波歪みが補正され、当該磁気抵抗効果素子１の抵抗値変化を示す波形を理想的なサイン波形又はコサイン波形に近づけることができる。
【００３１】
補正用ＴＭＲ積層体２ｂの形状及び寸法は、メインＴＭＲ積層体２ａの製造誤差（メインＴＭＲ積層体２ａの形状のゆがみ）等に由来する高調波歪みを補正可能な形状及び寸法である。例えば、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの形状は、メインＴＭＲ積層体２ａの実質的な円形状とは異なり、実質的に長円形状であってもよい。また、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの寸法は、メインＴＭＲ積層体２ａの寸法の１．５倍以上であってもよく、好ましくは２〜１０倍であってもよい。例えば、メインＴＭＲ積層体２ａの寸法は、１〜２μｍ程度であり、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの寸法は、１．５〜２０μｍ程度である。なお、磁気抵抗効果積層体２の寸法とは、磁気抵抗効果積層体２の積層方向における上面側（上部リード電極３２側）から見たときにおける形状が円形状である場合にはその上面の直径を意味し、当該形状が長円形状である場合にはその上面の長径を意味するものとする。
【００３２】
本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１において、アレイ状に配列されている複数の磁気抵抗効果積層体２のうち、少なくとも２つの隣接する第１磁気抵抗効果積層体２１１及び第２磁気抵抗効果積層体２１２は、第１磁気抵抗効果積層体２１１の積層方向における上面（反強磁性層２１）に接続される第１リード電極３２１と、第２磁気抵抗効果積層体２１２の積層方向における上面（反強磁性層２１）に接続される第２リード電極３２２との直接的な接続を介して、電気的に接続されている（図４参照）。なお、本実施形態における第１磁気抵抗効果積層体２１１は、補正用ＴＭＲ積層体２ｂであり、第２磁気抵抗効果積層体２１２は、磁気抵抗効果積層体２の直列方向において補正用ＴＭＲ積層体２ｂに隣接するメインＴＭＲ積層体２ａである。
【００３３】
図４に示すように、第１リード電極３２１と第２リード電極３２２とは、実質的に同一平面上に位置し、直接的に接続されている。換言すると、第１リード電極３２１と第２リード電極３２２とは、それらの間に磁気抵抗効果積層体２を介在させることなく電気的に接続されており、互いに直接的に接続される第１リード電極３２１と第２リード電極３２２とが、第１磁気抵抗効果積層体２１１と第２磁気抵抗効果積層体２１２とを電気的に接続する上部リード電極３２を構成するということができる。なお、第１リード電極３２１と第２リード電極３２２とが実質的に同一平面上に位置するとは、第２リード電極３２２と、第１リード電極３２１のうちの第２リード電極３２２に重なる部分３２１ａ以外の部分３２１ｂが同一平面上に位置することを意味するものとする。
【００３４】
後述するように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１は、その製造工程の途中において、外部磁場の変化に伴う抵抗値変化を計測し、当該抵抗値変化を示す波形が理想的なサイン波形又はコサイン波形に対して差分を有する場合に当該差分を補正する補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成することで、製造される。第２リード電極３２２は、外部磁場の変化に伴う抵抗値変化を計測するために用いられる計測用リード電極３３である。
【００３５】
このように、計測用リード電極３３（第２リード電極３２２）を介して上記抵抗値変化を計測した後、補正用ＴＭＲ積層体２ｂが形成され、補正用ＴＭＲ積層体２ｂを含むすべての磁気抵抗効果積層体２が直列に接続される。そのため、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１においては、第１リード電極３２１と第２リード電極３２２とが直接的に接続する箇所を少なくとも１つ含むことになる。
【００３６】
補正用ＴＭＲ積層体２ｂが形成されている下部リード電極３１には、導電材料により構成される導電層４が設けられており、導電層４の上面には、Ａｕ等からなる電極パッド５が設けられている。
【００３７】
上述した構成を有する磁気抵抗効果素子１の製造方法を説明する。図５及び図６は、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１の製造工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【００３８】
半導体基板６０上に第１導電材料膜をスパッタリング等により形成し、フォトリソグラフィー工程を経て複数の下部リード電極３１を形成する（図５（Ａ）参照）。なお、下部リード電極３１の間には絶縁層（図示省略）が設けられている。
【００３９】
次に、複数の下部リード電極３１を被覆するようにして磁気抵抗効果膜（強磁性膜、非磁性膜、強磁性膜及び反強磁性膜をこの順で積層した積層膜）２０をスパッタリング等により形成し（図５（Ｂ）参照）、フォトリソグラフィー工程を経て複数の下部リード電極３１のそれぞれにおける所定の領域にメインＴＭＲ積層体２ａを形成する（図５（Ｃ）参照）。
【００４０】
なお、補正用ＴＭＲ積層体２ｂが形成される予定の領域は、磁気抵抗効果膜２０により被覆されたままの状態とする。本実施形態においては、２つの下部リード電極３１上のそれぞれに１箇所ずつ補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成する態様を例に挙げるが、この態様に限定されるものではなく、一の下部リード電極３１上の１箇所に補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成してもよいし、３個以上の補正用ＴＭＲ積層体２ｂが形成されてもよい。
【００４１】
続いて、下部リード電極３１上に形成された複数のメインＴＭＲ積層体２ａ上に第２導電材料膜をスパッタリング等により形成し、当該複数のメインＴＭＲ積層体２ａを直列に接続する上部リード電極３２及び計測用リード電極３３を、フォトリソグラフィー工程を経て形成する（図５（Ｄ）参照）。
【００４２】
そして、下部リード電極３１、上部リード電極３２及び計測用リード電極３３により直列に接続された複数のメインＴＭＲ積層体２ａにおける、外部磁場の変化に伴う抵抗値変化を計測する。この抵抗値変化は、例えば、ＱＳＴ（Quasi Static Test）装置（ＷＬＡ−３０００，Integral Solutions Int'l社製）等を用いて計測され得る。
【００４３】
このようにして計測された抵抗値変化を示す波形が、理想的なサイン波形又はコサイン波形との間に差分を有する場合、当該差分を補正するために補正用ＴＭＲ積層体２ｂに要求される補正用抵抗値変化を求める。磁気抵抗効果素子１における抵抗値変化は、上記計測された抵抗値変化（メインＴＭＲ積層体２ａにおける抵抗値変化）と補正用ＴＭＲ積層体２ｂにおける抵抗値変化との合計により表される。そのため、メインＴＭＲ積層体２ａにおける抵抗値変化と理想的な抵抗値変化との差分から、磁気抵抗効果素子１における抵抗値変化を示す波形が理想的なサイン波形又はコサイン波形に近づくように、補正用ＴＭＲ積層体２ｂに要求される補正用抵抗値変化を求める。
【００４４】
例えば、５０個の磁気抵抗効果積層体２を含む磁気抵抗効果素子１を製造する場合に、まず、４７個のメインＴＭＲ積層体２ａを作製する。この４７個のメインＴＭＲ積層体２ａにおける、外部磁場の変化に伴う抵抗値変化を計測し、図７に示す波形ＷＦ２ａが得られる。図７は、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１における抵抗値変化の理想的な波形ＷＦＩと、メインＴＭＲ積層体２ａにおける抵抗値変化の波形ＷＦ２ａと、補正用ＴＭＲ積層体における抵抗値変化の波形ＷＦ２ｂとを示すグラフである。図７において、縦軸は抵抗値Ｒ（Ω）を、横軸は回転角度θ（ｄｅｇ）を表す。この波形ＷＦ２ａは、理想的なサイン波形ＷＦＩとの間で所定の差分を有する。この場合において、当該差分を補正するために補正用ＴＭＲ積層体２ｂに要求される補正用抵抗値変化の波形ＷＦ２ｂを求める。補正用抵抗値変化の波形ＷＦ２ｂは、波形ＷＦＩから波形ＷＦ２ａを差し引くことで求められ得る。このようにして補正用ＴＭＲ積層体２ｂに要求される補正用抵抗値変化を求めることができる。
【００４５】
なお、複数のメインＴＭＲ積層体２ａにおける抵抗値変化の補正は、当該抵抗値変化に補正用ＴＭＲ積層体２ｂにおける抵抗値変化を加算することによってのみ行われ得る。すなわち、複数のメインＴＭＲ積層体２ａにおける抵抗値変化から抵抗値を差し引くことにより補正することはできない。メインＴＭＲ積層体２ａに生じ得る製造誤差（メインＴＭＲ積層体２ａの形状のひずみ）等の程度によっては、１個の補正用ＴＭＲ積層体２ｂのみでは、抵抗値変化の補正が困難又は不可能な場合も生じ得る。よって、メインＴＭＲ積層体２ａに生じ得る製造誤差等の程度を予め把握した上で、磁気抵抗効果素子１に含まれる複数の磁気抵抗効果積層体２に占める補正用ＴＭＲ積層体２ｂの数を決定すればよい。
【００４６】
一方で、複数の磁気抵抗効果積層体２に占める補正用ＴＭＲ積層体２ｂの数が多すぎると、補正用ＴＭＲ積層体２ｂに生じ得る製造誤差（補正用ＴＭＲ積層体２ｂの設計形状からのひずみ）等に由来して高調波歪みが生じ得る。そのため、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの数は、メインＴＭＲ積層体２ａに生じ得る製造誤差の程度と、補正用ＴＭＲ積層体２ｂに生じ得る製造誤差の程度とを考慮して決定されるのが好ましい。例えば、磁気抵抗効果素子１が５０個の磁気抵抗効果積層体２を含む場合には、好ましくは１〜４個程度、より好ましくは２〜４個程度の補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成するのが好ましい。
【００４７】
そして、当該補正用抵抗値変化に基づいて、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの寸法及び形状等を設計する。なお、メインＴＭＲ積層体２ａにおける抵抗値変化と理想的なサイン波形又はコサイン波形との差分が実質的にゼロである場合には、下部リード電極３１上の補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成する予定の領域に、補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成せず、複数のメインＴＭＲ積層体２ａと同一寸法及び形状の磁気抵抗効果積層体２が形成される。
【００４８】
次に、上記設計に基づき、フォトリソグラフィー工程を経て補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成する（図６（Ａ）参照）。補正用ＴＭＲ積層体２ｂは、メインＴＭＲ積層体２ａに比べて顕著に異なる形状及び／寸法を有する。例えば、メインＴＭＲ積層体２ａの形状は実質的に円形状であるのに対し、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの形状は、下部リード電極３１の短手方向に長径が向く長円形状である。補正用ＴＭＲ積層体２ｂの形状及び寸法の設計は、メインＴＭＲ積層体２ａにおける抵抗値変化に基づき、磁気抵抗効果素子１の製造過程にて決定されるため、補正用ＴＭＲ積層体２ｂを形成するためのレクチル等を予め準備することはできない。よって、補正用ＴＭＲ積層体２ｂは、例えば、複数のメインＴＭＲ積層体２ａを形成する際に用いられるレクチルを用いた多重露光、電子線描画等のパターン形成技術を用いたリソグラフィー工程を経て形成され得る。
【００４９】
そして、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの上面に上部リード電極３２を形成し、補正用ＴＭＲ積層体２ｂを含むすべての磁気抵抗効果積層体２を直列に接続する（図６（Ｂ）参照）。このとき、補正用ＴＭＲ積層体２ｂに隣接する磁気抵抗効果積層体２（メインＴＭＲ積層体２ａ）には、計測用リード電極３３が形成されているため、補正用ＴＭＲ積層体２ｂの上面に形成された上部リード電極３２と計測用リード電極３３とが直接的に接続することになる。最後に、下部リード電極３１上に導電層４及び電極パッド５を形成する（図６（Ｃ）参照）。このようにして、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１が製造され得る。
【００５０】
上述したように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１によれば、当該磁気抵抗効果素子１に含まれる複数のメインＴＭＲ積層体２ａの製造誤差等に由来する高調波歪みが補正用ＴＭＲ積層体２ｂにより補正されているため、外部磁場の変化に伴って安定した抵抗値変化を示すことができる。したがって、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１を、移動体の位置を検出する位置検出装置の一構成要素として用いることで、当該位置検出装置における位置検出精度を格段に向上させることができる。
【００５１】
続いて、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１を用いた位置検出装置について説明する。図８は、本実施形態における位置検出装置の概略構成を示す斜視図であり、図９は、本実施形態における磁気センサの概略構成を示すブロック図であり、図１０は、本実施形態における第１磁気センサ部の回路構成を概略的に示す回路図であり、図１１は、本実施形態における第２磁気センサ部の回路構成を概略的に示す回路図である。
【００５２】
図８に示すように、本実施形態における位置検出装置１００は、磁気センサ１１０と、磁気センサ１１０に対して相対的に移動可能な移動体１２０とを備える。なお、本実施形態において、位置検出装置１００として、所定の回転軸周りに回転移動する回転移動体１２０を備えるロータリーエンコーダを例に挙げて説明するが、この態様に限定されるものではなく、磁気センサ１１０に対する所定の方向に相対的に直線移動する移動体１２０を備えるリニアエンコーダ等であってもよい。なお、図８に示す態様において、回転移動体１２０は、外周にＮ極及びＳ極が交互に着磁されてなるロータリーマグネットである。
【００５３】
図９に示すように、磁気センサ１１０は、回転移動体１２０の回転移動に伴う外部磁場の変化に基づきセンサ信号を出力する第１磁気センサ部１１１及び第２磁気センサ部１１２と、第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２から出力されるセンサ信号に基づいて回転移動体１２０の回転角度θを算出する演算部１１３とを有する。
【００５４】
演算部１１３は、第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２から出力されるアナログ信号（センサ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部１１４と、Ａ／Ｄ変換部１１４によりデジタル変換されたデジタル信号を演算処理し、回転角度θを算出する演算処理部１１５とを含む。
【００５５】
第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２は、それぞれ、少なくとも１つの磁気検出素子を含み、直列に接続された一対の磁気検出素子を含んでいてもよい。この場合において、第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２のそれぞれは、直列に接続された一対の磁気検出素子を含むホイートストンブリッジ回路を有する。
【００５６】
図１０に示すように、第１磁気センサ部１１１が有するホイートストンブリッジ回路１１１ａは、電源ポートＶ１と、グランドポートＧ１と、２つの出力ポートＥ１１，Ｅ１２と、直列に接続された第１の一対の磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１２と、直列に接続された第２の一対の磁気検出素子Ｒ１３，Ｒ１４とを含む。磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１３の各一端は、電源ポートＶ１に接続される。磁気検出素子Ｒ１１の他端は、磁気検出素子Ｒ１２の一端と出力ポートＥ１１とに接続される。磁気検出素子Ｒ１３の他端は、磁気検出素子Ｒ１４の一端と出力ポートＥ１２とに接続される。磁気検出素子Ｒ１２，Ｒ１４の各他端は、グランドポートＧ１に接続される。電源ポートＶ１には、所定の大きさの電源電圧が印加され、グランドポートＧ１はグランドに接続される。
【００５７】
図１１に示すように、第２磁気センサ部１１２が有するホイートストンブリッジ回路１１２ａは、第１磁気センサ部１１１のホイートストンブリッジ回路１１１ａと同様の構成を有し、電源ポートＶ２と、グランドポートＧ２と、２つの出力ポートＥ２１，Ｅ２２と、直列に接続された第１の一対の磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２２と、直列に接続された第２の一対の磁気検出素子Ｒ２３，Ｒ２４とを含む。磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２３の各一端は、電源ポートＶ２に接続される。磁気検出素子Ｒ２１の他端は、磁気検出素子Ｒ２２の一端と出力ポートＥ２１とに接続される。磁気検出素子Ｒ２３の他端は、磁気検出素子Ｒ２４の一端と出力ポートＥ２２とに接続される。磁気検出素子Ｒ２２，Ｒ２４の各他端は、グランドポートＧ２に接続される。電源ポートＶ２には、所定の大きさの電源電圧が印加され、グランドポートＧ２はグランドに接続される。
【００５８】
本実施形態において、ホイートストンブリッジ回路１１１ａ，１１２ａに含まれるすべての磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２４として、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子１（図１〜４参照）が用いられる。
【００５９】
図１０及び図１１において、磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２４の磁化固定層２２の磁化方向を塗りつぶした矢印で表す。第１磁気センサ部１１１において、磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４の磁化固定層２２の磁化方向は第１の方向Ｄ１に平行であって、磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１４の磁化固定層２２の磁化方向と、磁気検出素子Ｒ１２，Ｒ１３の磁化固定層２２の磁化方向とは、互いに反平行方向である。また、第２磁気センサ部１１２において、磁気検出素子Ｒ２１〜Ｒ２４の磁化固定層２２の磁化の方向は第１の方向に直交する第２の方向に平行であって、磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２４の磁化固定層２２の磁化方向と、磁気検出素子Ｒ２２，Ｒ２３の磁化固定層２２の磁化方向とは、互いに反平行である。第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２において、回転移動体１２０の回転移動に伴う磁界の方向の変化に応じて、出力ポートＥ１１，Ｅ１２及び出力ポートＥ２１，Ｅ２２の電位差が変化し、磁界強度を表す信号としての第１及び第２センサ信号Ｓ１，Ｓ２が演算部１１３に出力される。
【００６０】
差分検出器１１６は、出力ポートＥ１１，Ｅ１２の電位差に対応する信号を第１センサ信号Ｓ１としてＡ／Ｄ変換部１１４に出力する。差分検出器１１７は、出力ポートＥ２１，Ｅ２２の電位差に対応する信号を第２センサ信号Ｓ２としてＡ／Ｄ変換部１１４に出力する。
【００６１】
図１０及び図１１に示すように、第１磁気センサ部１１１における磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４の磁化固定層２２の磁化方向と、第２磁気センサ部１１２における磁気検出素子Ｒ２１〜Ｒ２４の磁化固定層２２の磁化方向とは、互いに直交する。この場合、第１センサ信号Ｓ１の波形は、回転角度θに依存したコサイン（Ｃｏｓｉｎｅ）波形になり、第２センサ信号Ｓ２の波形は、回転角度θに依存したサイン（Ｓｉｎｅ）波形になる。本実施形態において、第２センサ信号Ｓ２の位相は、第１センサ信号Ｓ１の位相に対して信号周期の１／４、すなわちπ／２（９０°）異なっている。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換部１１４は、第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２から出力される第１及び第２センサ信号（回転角度θに関するアナログ信号）Ｓ１，Ｓ２をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号が演算処理部１１５に入力される。
【００６３】
演算処理部１１５は、Ａ／Ｄ変換部１１４によりアナログ信号から変換されたデジタル信号についての演算処理を行い、回転移動体１２０の回転角度θを算出する。この演算処理部１１５は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成される。
【００６４】
回転移動体１２０の回転角度θは、例えば下記式で示すアークタンジェント計算によって算出され得る。
θ＝ａｔａｎ（Ｓ１／Ｓ２）
【００６５】
なお、３６０°の範囲内で、上記式における回転角度θの解には、１８０°異なる２つの値がある。しかし、第１センサ信号Ｓ１及び第２センサ信号Ｓ２の正負の組み合わせにより、回転角度θの真の値が、上記式における２つの解のいずれかであるかを判別することができる。すなわち、第１センサ信号Ｓ１が正の値のときは、回転角度θは０°よりも大きく１８０°よりも小さい。第１センサ信号Ｓ１が負の値のときは、回転角度θは１８０°よりも大きく３６０°よりも小さい。第２センサ信号Ｓ２が正の値のときは、回転角度θは０°以上９０°未満及び２７０°より大きく３６０°以下の範囲内である。第２センサ信号Ｓ２が負の値のときは、回転角度θは９０°よりも大きく２７０°よりも小さい。演算処理部１１５は、上記式と、第１センサ信号Ｓ１及び第２センサ信号Ｓ２の正負の組み合わせの判定とに基づいて、３６０°の範囲内で回転角度θを算出する。
【００６６】
上述した構成を有する本実施形態における位置検出装置１００において、回転移動体１２０の回転移動に伴い外部磁場が変化すると、その外部磁場の変化に応じ、第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２の磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２４の抵抗値が変化し、第１磁気センサ部１１１及び第２磁気センサ部１１２のそれぞれの出力ポートＥ１１，Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２の電位差に応じ、第１及び第２センサ信号Ｓ１，Ｓ２が差分検出器１１６，１１７から出力される。そして、差分検出器１１６，１１７から出力された第１センサ信号Ｓ１及び第２センサ信号Ｓ２が、Ａ／Ｄ変換部１１４によりデジタル信号に変換される。その後、演算処理部１１５により、回転移動体１２０の回転角度θが算出される。
【００６７】
本実施形態における位置検出装置１００においては、第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２の磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２４（磁気抵抗効果素子１）が補正用ＴＭＲ積層体２ｂを含むものであり得るため、外部磁場の変化に伴って安定した抵抗値変化を示すことができる。よって、本実施形態における位置検出装置１００によれば、回転移動体１２０の回転角度θを高い精度で検出することができる。
【００６８】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６９】
上記実施形態において、隣接する上部リード電極３２同士が直接的に接続されている態様を例に挙げているが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、電極接続用リード３４を介して隣接する上部リード電極３２同士が接続されていてもよい。また、隣接する下部リード電極３１同士が直接的に又は電極接続用リード３４を介して接続されていてもよい。
【００７０】
上記実施形態において、第１及び第２磁気センサ部１１１，１１２に含まれるホイートストンブリッジ回路１１１ａ，１１２ａが直列に接続された第１の一対の磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２と、直列に接続された第２の一対の磁気検出素子Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ２３，Ｒ２４とを含むフルブリッジ回路である態様を例に挙げているが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、当該ホイートストンブリッジ回路１１１ａ，１１２ａは、直列に接続された第１の一対の磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２を含むハーフブリッジ回路であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…磁気抵抗効果素子
２…磁気抵抗効果積層体
２ａ…メインＴＭＲ積層体
２ｂ…補正用ＴＭＲ積層体
３…リード電極
３１…下部リード電極
３２…上部リード電極
３２１…第１リード電極
３２２…第２リード電極
３３…計測用リード電極
３４…電極接続用リード
【図１】
2018059730.tif 000003
【図２】
2018059730.tif 000004
【図３】
2018059730.tif 000005
【図４】
2018059730.tif 000006
【図５】
2018059730.tif 000007
【図６】
2018059730.tif 000008
【図７】
2018059730.tif 000009
【図８】
2018059730.tif 000010
【図９】
2018059730.tif 000011
【図１０】
2018059730.tif 000012
【図１１】
2018059730.tif 000013
【図１２】
2018059730.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月20日(2017.10.20)
【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】
アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体と、
前記複数の磁気抵抗効果積層体を電気的に直列に接続する複数のリード電極と
を備え、
前記複数の磁気抵抗効果積層体は、第１磁気抵抗効果積層体と、前記第１磁気抵抗効果積層体の直列方向に隣接する第２磁気抵抗効果積層体とを含み、
前記複数のリード電極は、前記第１磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続される第１リード電極と、前記第２磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続され、前記第１リード電極と実質的に同一平面上に位置する第２リード電極とを含み、
前記第１リード電極と前記第２リード電極とは、それらの間に前記磁気抵抗効果積層体を介在させることなく電気的に接続されており、 
前記第１磁気抵抗効果積層体の前記第１面と、前記第２磁気抵抗効果積層体の前記第１面とは、互いに実質的に同一平面上に位置しており、 
前記磁気抵抗効果積層体の第１面からの平面視において、前記複数の磁気抵抗効果積層体に含まれる少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、それ以外の磁気抵抗効果積層体と異なる形状を有することを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記複数のリード電極のうちの少なくとも２つのリード電極を直接的に接続する少なくとも１つの電極接続用リードをさらに備え、
前記第１リード電極と前記第２リード電極とは、前記電極接続用リードを介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記磁気抵抗効果積層体の第１面側からの平面視において、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、実質的に長円形状を有し、それ以外の磁気抵抗効果積層体は、実質的に円形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記磁気抵抗効果積層体の積層方向に沿って見たときに、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、それ以外の磁気抵抗効果積層体と異なる寸法を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記磁気抵抗効果積層体の第１面側からの平面視において、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体の寸法は、それ以外の磁気抵抗効果積層体の寸法の１．５倍以上であることを特徴とする請求項４に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
前記磁気抵抗効果積層体が、ＴＭＲ積層体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】
移動体の移動に伴う外部磁場の変化に基づきセンサ信号を出力する磁気センサ部と、
前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記移動体の位置を検出する位置検出部と
を備え、
前記磁気センサ部は、請求項１〜６のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子を含むことを特徴とする位置検出装置。
【請求項８】
前記移動体が、所定の回転軸周りに回転移動する回転移動体であり、
前記位置検出部は、前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記回転移動体の回転位置を検出することを特徴とする請求項７に記載の位置検出装置。
【請求項９】
磁気抵抗効果素子を製造する方法であって、 
複数の下部リード電極を形成する工程と、
前記複数の下部リード電極のそれぞれに設定される複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうちの一部の磁気抵抗効果積層体形成領域に、磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、
少なくとも２つの前記磁気抵抗効果積層体の上面のそれぞれに、計測用リードを形成する工程と、
前記計測用リードを介して前記磁気抵抗効果積層体に電流を印加し、外部磁場の変化に伴う前記磁気抵抗効果積層体の抵抗値変化を計測する工程と、
前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致しているか否かを判断する工程と、 
前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致していない場合に、両者の波形の差分を求める工程と、 
前記差分が実質的にゼロになるように、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に形成する磁気抵抗効果積層体の形状及び寸法を設計する工程と、 
前記設計に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果積層体を直列に接続する複数の上部リード電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項１０】
前記計測された前記抵抗値変化を、前記差分が実質的にゼロになるように補正するための補正用抵抗値変化を求める工程をさらに含み、
前記補正用抵抗値変化に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に形成する磁気抵抗効果積層体の形状及び寸法を設計することを特徴とする請求項９に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項１１】
磁気抵抗効果素子を製造する方法であって、 
複数の下部リード電極を形成する工程と、 
前記複数の下部リード電極のそれぞれに設定される複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうちの一部の磁気抵抗効果積層体形成領域に、磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、
少なくとも２つの前記磁気抵抗効果積層体の上面のそれぞれに、計測用リードを形成する工程と、 
前記計測用リードを介して前記磁気抵抗効果積層体に電流を印加し、外部磁場の変化に伴う前記磁気抵抗効果積層体の抵抗値変化を計測する工程と、 
前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致しているか否かを判断する工程と、 
前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致している場合に、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に、既に形成されている前記磁気抵抗効果積層体と同一の形状及び寸法の磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、 
前記磁気抵抗効果積層体を直列に接続する複数の上部リード電極を形成する工程と 
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体と、前記複数の磁気抵抗効果積層体を電気的に直列に接続する複数のリード電極とを備え、前記複数の磁気抵抗効果積層体は、第１磁気抵抗効果積層体と、前記第１磁気抵抗効果積層体の直列方向に隣接する第２磁気抵抗効果積層体とを含み、前記複数のリード電極は、前記第１磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続される第１リード電極と、前記第２磁気抵抗効果積層体の積層方向における第１面に電気的に接続され、前記第１リード電極と実質的に同一平面上に位置する第２リード電極とを含み、前記第１リード電極と前記第２リード電極とは、それらの間に前記磁気抵抗効果積層体を介在させることなく電気的に接続されており、前記第１磁気抵抗効果積層体の前記第１面と、前記第２磁気抵抗効果積層体の前記第１面とは、互いに実質的に同一平面上に位置しており、前記磁気抵抗効果積層体の第１面からの平面視において、前記複数の磁気抵抗効果積層体に含まれる少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、それ以外の磁気抵抗効果積層体と異なる形状を有することを特徴とする磁気抵抗効果素子を提供する（発明１）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記発明（発明１，２）において、前記磁気抵抗効果積層体の第１面側からの平面視において、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、実質的に長円形状を有し、それ以外の磁気抵抗効果積層体は、実質的に円形状を有するのが好ましく（発明３）、前記磁気抵抗効果積層体の積層方向に沿って見たときに、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体は、それ以外の磁気抵抗効果積層体と異なる寸法を有するのが好ましく（発明４）、前記少なくとも１つの磁気抵抗効果積層体の寸法は、それ以外の磁気抵抗効果積層体の寸法の１．５倍以上であるのが好ましい（発明５）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらに、本発明は、磁気抵抗効果素子を製造する方法であって、複数の下部リード電極を形成する工程と、前記複数の下部リード電極のそれぞれに設定される複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうちの一部の磁気抵抗効果積層体形成領域に、磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、少なくとも２つの前記磁気抵抗効果積層体の上面のそれぞれに、計測用リードを形成する工程と、前記計測用リードを介して前記磁気抵抗効果積層体に電流を印加し、外部磁場の変化に伴う前記磁気抵抗効果積層体の抵抗値変化を計測する工程と、前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致しているか否かを判断する工程と、前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致していない場合に、両者の波形の差分を求める工程と、前記差分が実質的にゼロになるように、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に形成する磁気抵抗効果積層体の形状及び寸法を設計する工程と、前記設計に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、前記磁気抵抗効果積層体を直列に接続する複数の上部リード電極を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法を提供する（発明９）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記発明（発明９）において、前記計測された前記抵抗値変化を、前記差分が実質的にゼロになるように補正するための補正用抵抗値変化を求める工程をさらに含み、前記補正用抵抗値変化に基づき、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に形成する磁気抵抗効果積層体の形状及び寸法を設計するのが好ましい（発明１０）。
さらにまた、本発明は、磁気抵抗効果素子を製造する方法であって、複数の下部リード電極を形成する工程と、前記複数の下部リード電極のそれぞれに設定される複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうちの一部の磁気抵抗効果積層体形成領域に、磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、少なくとも２つの前記磁気抵抗効果積層体の上面のそれぞれに、計測用リードを形成する工程と、前記計測用リードを介して前記磁気抵抗効果積層体に電流を印加し、外部磁場の変化に伴う前記磁気抵抗効果積層体の抵抗値変化を計測する工程と、前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致しているか否かを判断する工程と、前記計測された前記抵抗値変化の波形と、前記磁気抵抗効果素子における抵抗値変化の理想的な波形とが一致している場合に、前記複数の磁気抵抗効果積層体形成領域のうち、磁気抵抗効果積層体が形成されていない領域に、既に形成されている前記磁気抵抗効果積層体と同一の形状及び寸法の磁気抵抗効果積層体を形成する工程と、前記磁気抵抗効果積層体を直列に接続する複数の上部リード電極を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法を提供する（発明１１）。