(57)【要約】      （修正有）【課題】ＧＭＲあるいはＭＴＪデバイスのような非平行ＭＲ素子のリファレンス層におけるピンド磁化の方向を同時に設定可能なＭＲ素子の磁化方法を提供する。【解決手段】複数の非平行ＭＲ素子の各リファレンス層（サブＡＰ１層）１５の厚みを対応する磁気ピンド層（サブＡＰ２層）１３よりも薄くする。これら複数のＭＲ素子を、サブＡＰ２層１３の磁化方向を磁場方向に向けるのに十分な方向と大きさを有する磁場中に配置する。そののち、磁場の大きさを零になるまで減少させ、磁場の大きさが零になったときに、ＭＲ素子を熱処理する。それによって各サブＡＰ１層１５の磁化方向を当該ＭＲ素子の長手方向に沿うように固定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気リファレンス層（サブＡＰ１層）、非磁気スペース層、磁気ピンド層（サブＡＰ２層）および反強磁性（ＡＦＭ）層を含むシンセティックＡＦＭ構造を有すると共に、矩形状を有する複数の非平行ＭＲ素子の各リファレンス層におけるピンド磁化方向を同時に設定するＭＲ素子の磁化方法であって、
各サブＡＰ１層の厚みを対応するサブＡＰ２層よりも薄くし、
前記複数のＭＲ素子を、サブＡＰ２層の磁化方向を磁場方向に向けるのに十分な方向と大きさを有する磁場中に配置し、
そののち、前記磁場の大きさを零になるまで減少させることにより、全てのサブＡＰ２層の磁化方向を長手方向の形状異方性方向へ回転させ、全てのサブＡＰ１層の磁化方向を、より厚いサブＡＰ２層との反平行カップリングによって、前記サブＡＰ２層とは反対方向に回転させ、それにより形状異方性によって長手方向に沿ったノン−ゼロネット磁気モーメントを有するシンセティックＡＦＭ構造を形成し、
前記磁場の大きさが零になったときに、前記ＭＲ素子を熱処理し、それによって各サブＡＰ１層の磁化方向を当該ＭＲ素子の長手方向に沿うように固定する
ことを特徴とするＭＲ素子の磁化方法。
【請求項２】
前記ＭＲ素子のＡＦＭ層を、ＰｔＭｎ，ＮｉＭｎ，ＰｔＰｄＭｎおよびＣｒＰｔＭｎからなる群から選択された材料により形成する請求項１に記載のＭＲ素子の磁化方法。
【請求項３】
前記サブＡＰ１層の厚さを１００〜３００ｎｍとする請求項１に記載のＭＲ素子の磁化方法。
【請求項４】
前記サブＡＰ２層の厚さを２００〜５００ｎｍとする請求項１に記載のＭＲ素子の磁化方法。
【請求項５】
前記ノン−ゼロネット磁気モーメントを少なくとも厚さ２ｎｍのＮｉＦｅ層のそれと同じ大きさとする請求項１に記載のＭＲ素子の磁化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＭＲ（giant magneto resistance：巨大磁気抵抗）素子やＭＴＪ（magnetic tunnel junction：磁気トンネル接合）素子を用いて、３６０度の測定範囲にわたって磁場角を測定するための磁場角測定装置の製造に適用可能なＭＲ素子の磁化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁場角センサ（磁気位置検出センサ）は、動的物体の動きを非接触で検出する手段として一般的になりつつある。回転運動あるいは直線運動をする物体に第１の磁石またはセンサ素子を取り付ける一方、固定位置に相補的な第２のセンサ素子または磁石を設置することによって、磁場の相対方向を電気的に定量化することができる。また、複数のセンサ素子あるいは磁石を用いることによって、広範な角度測定や直線上の位置測定の性能を高めることが可能になる。非特許文献１には、素子としてＡＭＲ(anisotropic magneto-resistance)素子を用いた磁場角センサが記載されている。
【０００３】
図７はこのＡＭＲ素子を用いた従来の磁場角センサの構成を表すものである。磁場角センサ５は、パーマロイのような異方性磁気抵抗材料を用いた４つの同じＡＭＲ素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを結合してホイートストンブリッジを構成している。ＡＭＲ素子１ａ〜１ｄは端子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって、隣り合う素子同士が接続されると共に、各素子が菱形状に配置されたものとなっている。対向する２つの端子２ａ，２ｂ間には直流電源３（Ｖs ）が接続されている。他の２つの対向する端子２ｃ，２ｄが出力端子となる。各ＡＭＲ素子１ａ〜１ｄではｃｏｓ2 （θ）に比例して抵抗が変化する。ここで、θは、磁気モーメント（Ｍ）のベクトル方向と、直流電源３により各ＡＭＲ素子１ａ〜１ｄを流れる電流（Ｉ）の方向との間のなす角度である。
【０００４】
この磁場角センサでは、磁場の無い（０ガウス）環境下、出力端子２ｃ，２ｄの各電位は、ＡＭＲ素子１ａ〜１ｄ上の製作公差により僅かなオフセット電位が発生することを除いて等しくなる。磁場中においては、出力端子２ｃ，２ｄ間に、供給電圧Ｖs3ＡＭＲ素子１ａ〜１ｄの抵抗比、ＡＭＲ素子１ａ〜１ｄを流れる素子電流Ｉと磁気モーメントＭのベクトルとの間のなす角度（θ）の関数で表される差動電圧が生ずる。
【０００５】
ここで、このような構成の磁場角センサでは、その測定範囲は±４５度に限定される。測定範囲を±９０度に広げるには、上記ホイートストンブリッジ構成のセンサを２つ用い、これらを互いに４５度の角度をなすように配置する必要がある。更に、測定範囲を３６０度にするためには、このような構成の２つのセンサに加えて、ホール効果センサが必要になる。ホール効果センサはシリコン半導体材料により形成されており、バイアス電流が流れるセンサ基板を直角に横切る磁場ベクトルに比例する電位を発生し、衝突磁場のベクトル成分を検出信号として出力する。しかしながら、このようなホール効果センサを用いたセンサでは、１チップに集積化することは困難であるという問題があった。
【０００６】
なお、この種のセンサに関連するものとして特許文献１〜３がある。特許文献１は、２つのホイートストンブリッジを用いた３６０度角度センサを開示し、特許文献２は、０〜３６０度の範囲で測定可能とするために、４つのＧＭＲ素子を互いに９０度の角度をなすように配置した構造を開示している。特許文献３でも、２つのホイートストンブリッジを用いているが、ここでは静的磁場の絶対方向よりも寧ろ磁場方向の変化を検出している。
【非特許文献１】HYPERLINK "http://www.ssec.honeywell.com/magnetic/datasheets/an211.pdf,March"www.ssec.honeywell.com/magnetic/datasheets/an211.pdf,March 20,2007 、“磁気位置センサの応用”Honeywell Application Note-AN211
【特許文献１】米国特許７，０９５，５９６号公報
【特許文献２】米国特許６，９２７，５６６号公報
【特許文献３】米国特許６，６４０，６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来技術では、いずれも、ウエハ段階のプロセスにおいて４つ（または２つ）のＧＭＲ素子の各リファレンス層の固定磁化方向をあらゆる方向に同時に設定する方法については開示されていない。そのため、従来技術では、特許文献２のようにＧＭＲ素子を同じウエハから切り出し、０〜３６０度の範囲で測定可能とするために、互いに９０度の角度をなすよう配置する必要があった。しかしながら、これでは１チップへの集積化は困難であり、製作コストが高くなると共に、検出エラーが発生し易くなるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、３６０度の測定範囲にわたって磁場角を精度良く測定可能な磁場角測定装置の製造に適用されるＭＲ素子の磁化方法を提供することにある。即ち、本発明の目的は、ＧＭＲあるいはＭＴＪデバイスのような非平行ＭＲ素子のリファレンス層におけるピンド磁化の方向を同時に設定可能なＭＲ素子の磁化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＭＲ素子の磁化方法は、磁気リファレンス層（サブＡＰ１層）、非磁気スペース層、磁気ピンド層（サブＡＰ２層）および反強磁性（ＡＦＭ）層を含むシンセティックＡＦＭ構造を有すると共に、矩形状を有する複数の非平行ＭＲ素子の各リファレンス層におけるピンド磁化方向を同時に設定する方法であって、各サブＡＰ１層の厚みを対応するサブＡＰ２層よりも薄くし、複数のＭＲ素子を、ＡＰ２層の磁化方向を磁場方向に向けるのに十分な方向と大きさを有する磁場中に配置し、そののち、前記磁場の大きさを零になるまで減少させることにより、全てのサブＡＰ２層の磁化方向を長手方向の形状異方性方向へ回転させ、全てのサブＡＰ１層の磁化方向を、より厚いサブＡＰ２層との反平行カップリングによって、前記サブＡＰ２層とは反対方向に回転させ、それにより形状異方性によって長手方向に沿ったノン−ゼロネット磁気モーメントを有するシンセティックＡＦＭ構造を形成し、磁場の大きさが零になったときに、ＭＲ素子を熱処理し、それによって各サブＡＰ１層の磁化方向を当該ＭＲ素子の長手方向に沿うように固定するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＭＲ素子の磁化方法によれば、ＧＭＲあるいはＭＴＪ素子のような複数の非平行ＭＲ素子のリファレンス層におけるピンド磁化の方向を同時に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
まず、本発明の一実施の形態に係る磁場角測定装置の説明に先立ち、この装置に用いるＧＭＲ素子の構造について説明する。このＧＭＲ素子は、図６に示したように、基板１０上に、シード層１１，反強磁性層（ＡＦＭ層）１２，強磁性層（サブＡＰ２層，磁気ピンド層）１３，非磁性スペーサ層（Ｒｕ層）１４，強磁性リファレンス層（サブＡＰ１層）１５，Ｃｕ層１６，フリー層１７およびキャップ層１８をこの順に積層した構造を有している。このうちサブＡＰ２層１３，非磁性スペーサ層（Ｒｕ層）１４およびサブＡＰ１層１５によってシンセティック反平行ピンド層が構成されている。なお、ここでは上下の電極は省略されている。シンセティック反平行ピンド層はＡＦＭ層１２によってその磁化方向が固定される。なお、以下、ＧＭＲ素子を用いた例について説明するが、本発明はこれに限るものではなく、ＭＴＪ素子を用いることも可能である。ＭＴＪ素子の場合には、フリー層１７の直下のＣｕ層１６が例えばＡｌＯx からなる絶縁トンネル障壁層に置き換えられる。
【００１３】
ＡＦＭ層１２を構成する反強磁性素材には、ＰｔＭｎ，ＰｔＰｄＭｎおよびＮｉＭｎ等のような規則性のある正方晶の合金が含まれる。これらの材料が堆積された状態では非磁気ｆｃｃ構造を有する。強磁性層（サブＡＰ２層）１３は純強磁性層とほぼ同等の飽和保磁力を有し、交換バイアスを有しない（ピンニング）。本実施の形態では、ストライプ状のＧＭＲ素子の全てのタイプ（Ａ〜Ｃ）について、シンセティック反平行層のピンニング方向がその長軸方向に沿うよう設定される。そのために、強磁性層（サブＡＰ２層）１３の磁気モーメントは、強磁性リファレンス層（サブＡＰ１層１５）のそれよりも大きくなるように設定されている。その結果、シンセティック反平行ピンド層の磁気モーメントはノンゼロネット磁気モーメント(non-zero net magnetic moment)となる。
【００１４】
上記ＧＭＲ素子を構成する各層は、積層されたのち、非常に大きな（例えば３：１以上）アスペクト比を持つ矩形のストライプ状にパターンニングされる。その結果、各ストライプには、その長軸方向に沿ったネット磁気モーメント(net magnetic moment) により大きな形状異方性が発生する。ＧＭＲ素子には、その熱処理（アニール）が施される前に、サブＡＰ１層１５とサブＡＰ２層１３の両方を磁気的にほぼ飽和させるのに十分な大規模磁場が−Ｘ方向（図４参照）に印加される。そののち、この大規模磁場は徐々に減少され、磁場が零になると、外部磁場の存在しない環境下において、高温のアニールが施される。
【００１５】
後述のように本実施の形態の磁場角測定装置は、一対のホイートストンブリッジを有するものであるが、これらホイートストンブリッジは、以下のようなタイプの異なるストライプ状のＧＭＲ素子をその構成要素として構築される。全てのＧＭＲ素子は、精確に同じ構成となるよう同じプロセスにより作製される。以下、これらＧＭＲ素子のストライプによる配向性について説明する。
【００１６】
図１は、３つのタイプ（Ａ〜Ｃ）のＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃの配列構成を表すものである。各ＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃはそれぞれ大きなアスペクト比を有する矩形状のパターン形状を有している。なお以下の角度については、各ストライプの長軸方向が図１の水平方向（Ｘ方向）に対してなす角をいい、時計回り方向を正（＋）、反時計周り方向を負（−）とする。タイプＡのＧＭＲ素子１００ＡはＸ方向に対して例えば−４５度、タイプＢのＧＭＲ素子１００ＢはＸ方向に対して平行（０度）、タイプＣのＧＭＲ素子１００ＣはＸ方向に対して例えば＋４５度の角度を有している。ＧＭＲ素子１００ＡとＧＭＲ素子１００Ｃとの角度は，互いに絶対値が同じで正負が逆となる。
【００１７】
図２は、ＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃにおけるフリー層１７およびリファレンス層（サブＡＰ１層）１５の磁化方向を表すものであり、ＭA ，ＭB ，ＭC がそれぞれフリー層１７の磁化方向、ＲｅｆA ，ＲｅｆB ，ＲｅｆC がそれぞれリファレンス層１５の磁化方向を示している。
【００１８】
図３は、このようなタイプの異なるＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃを用いた磁場角測定装置２００の構成を表すものである。この磁場角測定装置２００は、共通電源Ｖ0 （０．５〜５．０Ｖ）によって駆動される第１ホイートストンブリッジ２００Ａおよび第２ホイートストンブリッジ２００Ｂを備えている。
【００１９】
第１ホイートストンブリッジ２００Ａは、互いに電気的に並列な第１セクション２１０Ａおよび第２セクション２１１Ａを有している。第２ホイートストンブリッジ２００Ｂも同じく、互いに電気的に並列な第１セクション２１０Ｂおよび第２セクション２１１Ｂを有している。これら第１セクション２１０Ａ、第２セクション２１１Ａ、第１セクション２１０Ｂおよび第２セクション２１１Ｂにはそれぞれ、上記ＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃのいずれかの組を直列に接続してなる第１抵抗素子対と第２抵抗素子対が含まれている。そして、これら第１抵抗素子対と第２抵抗素子対との間が電圧出力端子Ｖ11，Ｖ12，Ｖ21，Ｖ22となっている。
【００２０】
具体的に、第１ホイートストンブリッジ２００Ａでは、第１セクション２１０Ａの第１抵抗素子対が２つのＣタイプＧＭＲ素子１００Ｃ、第２抵抗素子対が２つのＡタイプＧＭＲ素子１００Ａにより構成されている。第２セクション２１１Ａの第１抵抗素子対は２つのＡタイプＧＭＲ素子１００Ａ、第２抵抗素子対は２つのＣタイプＧＭＲ素子１００Ｃにより構成されている。
【００２１】
第２ホイートストンブリッジ２００Ｂでは、第１セクション２１０Ｂの第１抵抗素子対がＡ，ＣタイプＧＭＲ素子１００Ａ，１００Ｃ、第２抵抗素子対が２つのＢタイプＧＭＲ素子１００Ｂにより構成されている。第２セクション２１１Ｂの第１抵抗素子対は２つのＢタイプＧＭＲ素子１００Ｂ、第２抵抗素子対はＡ，ＣタイプＧＭＲ素子１００Ａ，１００Ｃにより構成されている。
【００２２】
第１ホイートストンブリッジ２００Ａの２つの電圧出力端子Ｖ11，Ｖ12は第１アンプ４３Ａの入力端、第２ホイートストンブリッジ２００Ｂの２つの電圧出力端子Ｖ21，Ｖ22は第２アンプ４３Ｂの入力端にそれぞれ接続されている。第１アンプ４３Ａでは入力信号の差分（ΔＶ1 ＝Ｖ11−Ｖ12）、同じく第２アンプ４３Ｂでは入力信号の差分（ΔＶ2 ＝Ｖ21−Ｖ22）をそれぞれ増幅して信号ΔＵ1 ，ΔＵ2 としてマイクロコントローラ４４へ出力するようになっている。ここに、第１アンプ４３Ａから出力される信号ΔＵ1 は、測定対象の磁場角θの正弦値(sine)に比例した大きさの電圧（ΔＵ1 ＝Ａ・ｓｉｎθ）、第２アンプ４３Ｂから出力される信号ΔＵ1 は、磁場角の余弦値(cosine)に比例した大きさの電圧ΔＵ2 （ΔＵ2 ＝Ａ・ｃｏｓθ）である。
【００２３】
マイクロコントローラ４４では、ａｒｃｔａｎθ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθの関係、すなわち、θ＝ａｒｃｔａｎ（ΔＵ1 ／ΔＵ2 ）により磁場角の値を算出すると共に、後述のようにΔＵ1 ，ΔＵ2 それぞれの符号の正負を比較して、３６０度の円内において当該磁場角が属する象限を決定するようになっている。
【００２４】
以上の第１ホイートストンブリッジ回路２００Ａ、第２ホイートストンブリッジ回路２００Ｂ、第１アンプ４３Ａ、第２アンプ４３Ｂおよびマイクロコントローラ４４は１チップに集積化されている。
【００２５】
本実施の形態の磁場角測定装置２００では、磁場角度の検出中、印加磁場は全てのＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃのフリー層１７を飽和するに状態に十分な大きさであり、全てのフリー層１７の磁化方向を同じ方向に整列させる。このとき、３つのタイプのＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃの抵抗は、それぞれ以下の式（１）〜（３）で与えられる。
【００２６】
ＲA ＝Ｒ＋ｄＲ・｛１−ｃｏｓ（π／４−θ）｝／２  −（１）
ＲB ＝Ｒ＋ｄＲ・｛１−ｃｏｓ（θ）｝／２          −（２）
ＲC ＝Ｒ＋ｄＲ・｛１−ｃｏｓ（π／４＋θ）｝／２  −（３）
ここに、Ｒは、フリー層およびピンドリファレンス層の磁化方向が平行であるときの抵抗値、ｄＲは、フリー層およびピンドリファレンス層の磁化方向が反平行に変化したときの抵抗値の変化量、θは、リファレンス軸（Ｘ）と印加磁界による磁気モーメントとがなす角度をそれぞれ表している。
【００２７】
ここで、上式（１）〜（３）から次式（４），（５）が導かれる。
【００２８】
ＲC −ＲA ＝ｄＲ・｛ｃｏｓ（π／４−θ）−ｃｏｓ（π／４＋θ）｝／２＝ｄＲ（√２／２）・ｓｉｎ（θ）                                        −（４）
（ＲC ＋ＲA ）／２−ＲB ＝ｄＲ・［ｃｏｓ（θ）−｛ｃｏｓ（π／４−θ）＋ｃｏｓ（π／４＋θ）｝／２］／２＝ｄＲ（１−√２／２）／２・ｃｏｓ（θ）−（５）
【００２９】
この結果により、電位差ΔＶ1 がｓｉｎθに比例するのに対し、電位差ΔＶ2 がｃｏｓθに比例することがわかる。ΔＵ1 ＝Ａ1 ｓｉｎθ、ΔＵ2 ＝Ａ2 ｃｏｓθとなる。ここに、Ａ1 ，Ａ2 はアンプ４３Ａ，４３Ｂのそれぞれの増幅率を表しており、Ａ1 ＝Ａ2 であると、磁場角θは、上記の式θ＝ａｒｃｔａｎ（ΔＵ1 ／ΔＵ2 ）から容易に決定できる。ａｒｃｔａｎ（ΔＵ1 ／Ｕ2 ）の値の算出はマイクロコントローラ４４においてなされるが、マイクロコントローラ４４ではこの値をその都度計算することにより求めてもよいが、予め格納した検索テーブルにより求めるようにしてもよい。
【００３０】
なお、Ａ1 とＡ2 とを等しくするには、第１アンプ４３Ａおよび第１アンプ４３Ｂに同じ信号を同時に入力すると共に、その出力を差動アンプに入力させ、そのとき差動アンプの出力が零を読み出すまで、第１アンプ４３Ａおよび第１アンプ４３Ｂのどちらかあるいは両方の増幅率を調整すればよい。なお、これら第１アンプ４３Ａおよび第１アンプ４３Ｂは除いてもよく、その場合には、増幅率の比をθの計算に用いられる正規化定数としてマイクロコントローラ４４に保存しておけばよい。
【００３１】
図４に示した磁場角測定装置２００は、精度±０．５度程度までの角度測定が可能である。
【００３２】
本実施の形態では、上記のような磁場角θの算出に加えて、θが四分円のどの象限に位置するかを決定することもできる。この象限の決定は、マイクロコントローラ４４において第１アンプ４３Ａおよび第１アンプ４３Ｂの出力ΔＵ1 ，ΔＵ2 のそれぞれ符号（正負）を比較することによってなされる。表１にその態様を示す。
【表１】
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【００３３】
次に、上記ＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃの作製方法について説明する。
【００３４】
全てのタイプのＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃでは、シンセティック反平行層のピンニング方向が自身の長軸方向に沿っていることが必要である。そのために、ＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃの各サブＡＰ２層１３（磁気ピンド層）の磁気モーメントを、サブＡＰ１層１５（リファレンス層）のそれよりも大きく設計する。それによりシンセティック反平行ピンド層にはノン−ゼロネット磁気モーメントが生じる。これは、サブＡＰ１層１５をサブＡＰ２層１３よりも薄くすることによって達成される。具体的には、サブＡＰ２層１３の厚さが２００〜５００ｎｍであるのに対して、サブＡＰ１層１５のそれは１００〜３００ｎｍである。
【００３５】
本実施の形態では、公知の方法によりＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃの各層を積層したのち、３：１あるいはそれ以上の大きなアスペクト比を持つ矩形状ストライプにパターニングする。このストライプには、その長軸方向に沿ったネット磁気モーメントにより大きな形状異方性が発生する。
【００３６】
そののち、熱処理（アニール）が施されるが、その前に、サブＡＰ１層１５とサブＡＰ２層１３の両方を磁気的に飽和させるのに十分な巨大磁場（１００〜１０，０００Ｏｅ）を−Ｘ方向に印加し、徐々にこの磁場を減少させる。その結果、図４に示したように、薄い方のリファレンス層（サブＡＰ１層１５）の磁化方向ｒｅｆA は、厚い方のサブＡＰ２層１３との反平行結合によって、最初は、＋Ｘ方向に向かって回転し、シンセティックＡＦＭ構造のネットモーメントを外部磁場の方向（−Ｘ方向）に向けさせる。
【００３７】
そして、磁場が零になると、ＡタイプＧＭＲ素子１００ＡにおけるサブＡＰ１層１５の磁化方向ｒｅｆA （サブＡＰ２層１３の磁化方向ＡＰ２A とは反対方向）は、図５に示したように、その形状異方性によりストライプに沿って長軸方向に落ち着く。Ｂ，ＣタイプＧＭＲ素子１００Ｂ，１００Ｃについても同様である。その後、外部磁場の存在しない環境下において、高温熱アニール（例えば約２５０〜３５０℃で，約１０００分間）を施すと、リファレンス層（サブＡＰ１層１５）の磁化方向は、各ＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃの長軸方向に沿うようにＡＦＭ層１２によって永続的に固定化される。すなわち、タイプＡ、タイプＢおよびタイプＣそれぞれのＧＭＲ素子１００Ａ〜１００Ｃのピンド方向は、＋Ｘ方向に対してそれぞれ、−４５度，０度および＋４５度に設定される。
【００３８】
以上のようにして作製された磁場角測定装置２００では、ホール効果素子を用いることなく、３６０度の測定範囲にわたって磁場角を精度良く測定することができる。また、１チップ化も可能となり、コストを低減することができると共に、検出エラーが発生する虞もない。
【００３９】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で、種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁場角測定装置に用いる３つのタイプのＧＭＲ素子を説明するための図である。
【図２】各ＧＭＲ素子を構成するフリー層およびリファレンス層における磁化方向を説明するための図である。
【図３】磁場角測定装置の構成図である。
【図４】−Ｘ方向に沿って適用された外部磁場が印加されたときのサブＡＰ２層（磁気ピンド層）とサブＡＰ１層（リファレンス層）の磁化方向を説明するための図である。
【図５】印加磁場が零となったとき、その形状異方性によりサブＡＰ２層とサブＡＰ１層の磁化方向が変化する様子を説明するための図である。
【図６】ＧＭＲ素子の概略構成を表す断面図である。
【図７】従来の磁場角センサの構成を表す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００Ａ〜１００Ｃ…ＧＭＲ素子、２００Ａ…第１ホイートストンブリッジ、２００Ｂ…第２ホイートストンブリッジ、４３Ａ…第１アンプ、４３Ｂ…第２アンプ、４４…コントローラ
【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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