(57)【要約】【課題】本発明は、感度を向上させつつ磁場中での長手方向の出力ノイズを低減させる磁気センサの提供を目的とする。【解決手段】本発明の磁気センサは、磁気抵抗効果を有する長尺な素子部と、前記素子部の短手方向の両側に前記素子部に沿って配置され、前記素子部の長手方向の一端から他端に亘って前記素子部に隣接する中央領域及び前記中央領域から前記長手方向に沿って突出している一対の端部領域を有する、一対の長尺な軟磁性体と、を備え、少なくとも一方の端部領域の幅は、前記中央領域側から前記長手方向に離れるに従い徐々に狭くなる。【選択図】図１Ｃ
2019117087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果を有する長尺な素子部と、
前記素子部の短手方向の両側に前記素子部に沿って配置され、前記素子部の長手方向の一端から他端に亘って前記素子部に隣接する中央領域及び前記中央領域から前記長手方向に沿って突出している一対の端部領域を有する、一対の長尺な軟磁性体と、
を備え、
少なくとも一方の端部領域の幅は、前記中央領域側から前記長手方向に離れるに従い徐々に狭くなる、
磁気センサ。
【請求項２】
前記一方の端部領域の幅は、前記中央領域側から前記長手方向に離れるに従い徐々に狭くなって端部でゼロとなる、
請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
両方の前記端部領域の幅は、前記中央領域側から前記長手方向に離れるに従い徐々に狭くなる、
請求項１又は２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
両方の前記端部領域の幅は、前記中央領域側から前記長手方向に離れるに従い徐々に狭くなって端部でゼロとなる、
請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記端部領域の幅は、前記中央領域と前記端部領域との境界から前記長手方向に離れるに従い徐々に狭くなる、
請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記長手方向及び前記短手方向に直交する方向から見た前記端部領域の面取り率は、５％以上とされている、
請求項１〜５の何れか１項に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記長手方向及び前記短手方向に直交する方向から見た前記端部領域の形状は、前記長手方向に対して対称とされている、
請求項１〜６の何れか１項に記載の磁気センサ。
【請求項８】
前記長手方向及び前記短手方向に直交する方向から見た前記端部領域の縁は、前記端部領域と前記中央領域との仮想境界線の中心の座標を（０、０）、前記仮想境界線をＸ軸、前記中心の座標を通り前記長手方向に沿う仮想直線をＹ軸とする直交座標系において、第１象限では下記（式）の曲線で表され、第２象限では下記（式）を前記Ｙ軸に対して線対称とした曲線で表される、
請求項１〜７の何れか１項に記載の磁気センサ。
（式）（Ｘ、Ｙ）＝（Ｗ／２×ｃｏｓθ、Ｌ×ｓｉｎ（θ＋Ｐ×ｓｉｎ（２θ））
Ｗは、前記中央領域の幅である。
Ｌは、前記端部領域の長さである。
Ｐは、歪角度である。
θは、前記直交座標系における角度である。
【請求項９】
前記端部領域の長さは、前記中央領域の幅以下とされ、
前記歪角度は、−２０°以上３０°以下とされる、
請求項８に記載の磁気センサ。
【請求項１０】
前記中央領域の幅は、前記素子部の幅よりも広い、
請求項１〜９の何れか１項に記載の磁気センサ。
【請求項１１】
前記素子部は、トンネル磁気抵抗効果を有する、
請求項１〜１０の何れか１項に記載の磁気センサ。
【請求項１２】
前記素子部は、巨大磁気抵抗効果を有する、
請求項１〜１０の何れか１項に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体の位置を検出するためのセンサとして、磁気抵抗効果を有する素子を備えた磁気センサが知られている（特許文献１参照）。磁気センサは、磁石に対して相対移動することで磁石が発生する外部磁場の変化を検出し、更に検出した外部磁場の変化に基づいて移動体の移動量を算出する。
【０００３】
特許文献１に開示されている磁気センサは、その図１に示されるように、磁気抵抗効果を有する巨大磁気抵抗薄膜と、軟磁性薄膜とを備えている。この磁気センサは、その図１に示されるように、巨大磁気抵抗薄膜は長尺とされ、軟磁性薄膜は巨大磁気抵抗薄膜の短手方向の両側に配置されている。また、軟磁性薄膜は、上側から見ると、矩形とされている。そして、この磁気センサでは、磁界感度の悪い巨大磁気抵抗薄膜を軟磁性薄膜と複合化することにより、磁界感度を高くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８７８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の開示のとおり、巨大磁気抵抗薄膜の両側に軟磁性薄膜を配置することで磁気センサの感度は向上する。この場合、軟磁性薄膜（軟磁性体）の幅を広くするほど磁気センサの感度は向上する。
しかしながら、軟磁性薄膜（軟磁性体）の幅を広くするほど、磁場中における感度軸方向（この場合は巨大磁気抵抗薄膜の短手方向）と直交する巨大磁気抵抗薄膜の長手方向での出力ノイズが悪化する。
【０００６】
本発明は、感度を向上させつつ磁場中での長手方向の出力ノイズを低減させる磁気センサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の磁気センサは、磁気抵抗効果を有する長尺な素子部と、前記素子部の短手方向の両側に前記素子部に沿って配置され、前記素子部の長手方向の一端から他端に亘って前記素子部に隣接する中央領域及び前記中央領域から前記長手方向に沿って突出している一対の端部領域を有する、一対の長尺な軟磁性体と、を備え、少なくとも一方の端部領域の幅は、前記中央領域側から前記長手方向に離れるに従い徐々に狭くなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁気センサは、感度を向上させつつ磁場中での長手方向の出力ノイズを低減させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本実施形態の磁気センサの要部の平面図である。
【図１Ｂ】本実施形態の磁気センサの回路構成図である。
【図１Ｃ】本実施形態の磁気センサの要部の部分平面図である。
【図１Ｄ】本実施形態の磁気センサの要部を構成する素子部の断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｃにおける端部領域３４及びその周辺の拡大平面図である。
【図２Ａ】本実施形態の磁気センサの要部を構成する軟磁性体の端部の形状の一例（第１形状）の平面図である。
【図２Ｂ】本実施形態の磁気センサの要部を構成する軟磁性体の端部の形状の一例（第２形状）の平面図である。
【図２Ｃ】本実施形態の磁気センサの要部を構成する軟磁性体の端部の形状の一例（第３形状）の平面図である。
【図２Ｄ】本実施形態の磁気センサの要部を構成する軟磁性体の端部の形状の一例（第４形状）の平面図である。
【図３】比較形態の磁気センサの要部の平面図及び比較形態において出力ノイズの発生メカニズムを説明するための模式図である。
【図４】本実施形態（第１形状）の磁気センサと、比較形態の磁気センサとにおいて、磁場印加時間に対し規格化した出力の変化を示すグラフである。
【図５Ａ】第１変形例の磁気センサの要部の部分平面図である。
【図５Ｂ】第２変形例の磁気センサの要部の部分平面図である。
【図５Ｃ】第３変形例の磁気センサの要部の部分平面図である。
【図５Ｄ】第４変形例の磁気センサの要部の部分平面図である。
【図５Ｅ】第５変形例の磁気センサの要部の部分平面図である。
【図５Ｆ】第６変形例の磁気センサの要部の部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態及び変形例についてこれらの記載順で説明する。
【００１１】
≪本実施形態≫
＜構成＞
本実施形態の磁気センサ１０は、一例として、磁石を有する移動体（図示省略）の位置を検出するためのセンサ、すなわち、位置センサとされている。本実施形態の磁気センサ１０は、上記磁石に対して相対移動することで磁石が発生する外部磁場の変化を検出し、更に検出した当該変化に基づいて移動体の移動量を算出するようになっている。この場合、本実施形態の磁気センサ１０は、後述する主軸（図１Ａ及び図１ＣのＸ軸）を感度軸として、移動体が発生する主軸に沿った方向（主軸に平行な方向）からの磁場の変化を検出するようになっている。
以下の説明では、図１Ａ及び図１Ｃにおいて、Ｘ軸、すなわち、素子部２０及び軟磁性体３０の短手方向に沿った軸を主軸、Ｙ軸、すなわち、素子部２０及び軟磁性体３０の長手方向に沿った軸を他軸という。
【００１２】
本実施形態の磁気センサ１０は、図１Ａ及び図１Ｃに示されるように、素子部２０と、一対の軟磁性体３０とで構成される磁気抵抗効果素子部１００を備えている。また、本実施形態の磁気センサ１０は、図１Ｂに示されるように、複数の磁気抵抗効果素子部１００がブリッジ接続されているセンサ部２００と、センサ部２００と電気接続された入力端子３１０、グランド端子３２０、外部出力端子３３０、３４０等を有する集積回路３００とを備えている。
【００１３】
ここで、素子部２０は、一例として、長尺とされ、後述する磁気抵抗効果を有する材料で構成されている。一対の軟磁性体３０は、一例として、長尺とされ、素子部２０の短手方向の両側に配置されている。そして、素子部２０と軟磁性体３０とは、図１Ａに示されるように、素子部２０の短手方向に沿って互い違いとなり且つ素子部２０の短手方向の両側に軟磁性体３０が配置されるように、並べられている。また、複数の素子部２０はその長手方向の一端側及び他端側の一方で複数の電極４０により接続され、複数の素子部２０と複数の電極４０とでミアンダ形状を構成している。なお、各素子部２０及び各軟磁性体３０は、基板（図示省略）上に配置されている。
【００１４】
〔素子部〕
本実施形態の素子部２０は、素子部２０の長手方向及び短手方向に直交する方向から見ると、すなわち、厚み方向から見ると、一例として、矩形とされている。
【００１５】
本実施形態の素子部２０は、図１Ｄに示されるように、一例として、一般的なスピンバルブ型の膜構成を有している。具体的には、素子部２０は、外部磁場に応じて磁化方向が変化するフリー層１５１と、外部磁場に対して磁化方向が固定されたピンド層１５３と、フリー層１５１とピンド層１５３との間に位置し、フリー層１５１及びピンド層１５３に接するスペーサ層１５２と、スペーサ層１５２の反対側でピンド層１５３に隣接する反強磁性層１５４と、を有している。フリー層１５１、スペーサ層１５２、ピンド層１５３及び反強磁性層１５４は、上記基板上に積層されている。反強磁性層１５４は、ピンド層１５３との交換結合によってピンド層１５３の磁化方向を固定している。ピンド層１５３は、非磁性中間層を挟んで２つの強磁性層が設けられたシンセティック構造を有していてもよい。スペーサ層１５２は、Ａｌ２Ｏ３等の非磁性絶縁体からなるトンネルバリア層とされている。そのため、本実施形態の素子部２０は、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子として機能する。すなわち、本実施形態の素子部２０は、トンネル磁気抵抗効果を有する。なお、ＴＭＲ素子は、例えば、ＧＭＲ素子に比べて、ＭＲ変化率が大きく、ブリッジ回路の出力電圧を大きくすることができるという点で好ましい。
【００１６】
〔軟磁性体〕
本実施形態の各軟磁性体３０は、図１Ｃに示されるように、一例として、その短手方向の幅の中心を通る長手方向に沿った仮想直線Ｌ１（一点鎖線）及び短手方向に沿った仮想直線Ｌ２（二点鎖線）に対して対称とされている。別言すると、各軟磁性体３０は、軟磁性体３０の長手方向及び短手方向に直交する方向から見た形状（端部領域３４の形状も含む）は、その長手方向及び短手方向に対して対称とされている。
【００１７】
一対の軟磁性体３０は、前述のとおり、素子部２０の両側に配置されることにより、磁気センサ１０の感度を向上させる機能、すなわち、ヨークとしての機能を有する。本実施形態の各軟磁性体３０は、一例として、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＳｉＢ、ＣｏＺｒＮｂ等で形成されている。各軟磁性体３０は、図１Ｃに示されるとおり、素子部２０の短手方向の両側に配置され、更に、素子部２０の長手方向の両端よりも外側にはみ出している。以下の説明では、軟磁性体３０における素子部２０の長手方向の一端から他端に亘って素子部２０に隣接している領域を中央領域３２といい、中央領域３２から素子部２０の長手方向に沿って突出している一対の領域を端部領域３４という（図１Ｃ参照）。
【００１８】
（中央領域）
中央領域３２の幅Ｗは、図１Ｃに示されるように、一例として、素子部２０の幅Ｗ０よりも広い。そのため、本実施形態の場合、中央領域３２の幅Ｗが素子部２０の幅Ｗ０以下の場合に比べて、磁気センサ１０の感度を高感度にしている。また、中央領域３２、すなわち、軟磁性体３０からその長手方向の両方の端部領域３４を除いた部分は、厚み方向から見ると、矩形とされている（図１Ｃ参照）。
【００１９】
（端部領域）
各端部領域３４の長さＬ、すなわち、中央領域３２との境界からのはみ出している長さは、一例として、中央領域３２の幅Ｗ以下とされている。
なお、各端部領域３４の長さＬは、一例として、中央領域３２の幅Ｗとの関係において、下記（式１）の関係を有する。
（式１）Ｗ／２≦Ｌ
【００２０】
また、各端部領域３４の幅は、図１Ｃに示されるように、中央領域３２から素子部２０の長手方向に離れるに従い徐々に狭くなる。別の見方をすると、各端部領域３４の幅は、中央領域３２側から素子部２０の長手方向に離れるに従い徐々に狭くなる。本実施形態では、各端部領域３４の幅は、中央領域３２から素子部２０の長手方向に離れるに従い徐々に狭くなって端部でゼロになる。具体的には、各端部領域３４の縁は、素子部２０の長手方向及び短手方向に直交する方向から見ると、端部領域３４と中央領域３２との仮想境界線Ｌ３（図１Ｃ及び図２Ａ参照）の中心の座標を（０、０）、仮想境界線ＬをＸ軸、当該中心の座標を通り長手方向に沿う仮想直線Ｌ１をＹ軸とする直交座標系において、第１象限では下記（式２）の曲線で表され、第２象限では下記（式２）をＹ軸（仮想直線Ｌ１）に対して線対称とした曲線で表される。
（式２）（Ｘ、Ｙ）＝（Ｗ／２×ｃｏｓθ、Ｌ×ｓｉｎ（θ＋Ｐ×ｓｉｎ（２θ））
上記（式２）における各パラメーターは以下のとおりである。
Ｗは、中央領域３２の幅である。
Ｌは、端部領域３４の長さである。
Ｐは、一例として、−２０°以上３０°以下の歪角度（°）である。
θは、当該直交座標系における角度（°）である（図２Ａ参照）。
【００２１】
ここで、本実施形態の各端部領域３４の縁は、上記（式２）における各パラメーターを以下のとおりとしたものとされ、具体的には図２Ａに示される第１形状とされている。
Ｗ＝２０００（ｎｍ）
Ｌ＝１０００（ｎｍ）
Ｐ＝０（°）
【００２２】
なお、本実施形態の場合、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向から見た端部領域３４の面取り率（％）は、一例として５（％）以上とされている。以下、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向を、Ｚ軸方向という。Ｚ軸方向とは、素子部２０及び各軟磁性体３０の長手方向及び短手方向に直交する方向を意味する。
ここで、面取り率（％）は、以下のように定義される。すなわち、図１Ｅに示すように、端部領域３４又は軟磁性体３０をＺ軸方向から見た場合に、中央領域３２の長手方向に沿った長辺をそれぞれ辺３２Ｙとする。また、軟磁性体３０の長手方向の端部である端部領域３４の端部を通り、辺３２Ｙに直交しかつＸ軸方向において２つの辺３２Ｙの一方から他方に亘る範囲の仮想線分を仮想線分３０Ｘとする。そのうえで、各辺３２Ｙの延長線の一部であって、中央領域３２と仮想線分３０Ｘの両端とを結ぶ各仮想線分をそれぞれ仮想線分３２ＹＡとする。そして、Ｚ軸方向から見て、仮想線分３２ＹＡと、仮想線分３０Ｘと、端部領域３４の周縁とで囲まれた部分ＣＨの面積を面取り面積Ｓ１とし、端部領域３４の長さＬと中央領域３２の幅Ｗとの積を面取り前の端部領域３４の面積Ｓ２とした場合、面取り率（％）とされるＲは、下記（式３）のように定義される。
（式３）Ｒ＝（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ２×１００（％）
【００２３】
以上が、本実施形態の磁気センサ１０の構成についての説明である。
【００２４】
＜作用効果＞
次に、本実施形態の作用効果について、本実施形態の複数のバリエーションとされる、第１形状を含む後述する第２〜第４形状（図２Ｂ〜図２Ｄ参照）と、比較形態（図３参照）とを比較して説明する。当該比較は、図４のグラフに示されるように、各磁気センサの他軸方向に定められた大きさの磁場を印加した場合に時間に対する各磁気センサの出力の測定により行った。なお、比較形態の説明において、本実施形態と同じ要素について説明する場合、本実施形態と同じ名称及び符号を用いる。
【００２５】
〔測定方法〕
まず、測定の方法について図４を参照しつつ説明する。
【００２６】
本測定では、本実施形態の磁気センサ１０とされる、複数のバリエーション（第１〜第４形状）と、比較形態の磁気センサ１０Ａとに対して、他軸方向に定められた大きさの磁場を印加する。そして、各磁気センサ１０、１０Ａに対し、上記磁場を印加した場合の出力を一例として０．１秒ごとに記録する。次いで、各磁気センサ１０、１０Ａの出力のスペクトルを比較する。ここで、図４のグラフでは、本実施形態の磁気センサ１０のうちの第１形状の出力のスペクトルと、比較形態の磁気センサ１０Ａの出力のスペクトルとを示している。また、図４では、各磁気センサ１０、１０Ａの出力の最大値と最小値との差の１/２が１となるように、各出力のスペクトルが規格化されている。
【００２７】
ここで、Ｘ軸方向を感度軸とする磁気センサは、理想的には、他軸方向からの磁場が印加された場合には出力がないことが好ましい。しかしながら、実際には、この磁気センサに他軸方向からの磁場を印加した場合、各軟磁性体３０には他軸方向を向く磁化のほかに、主軸方向を向く不安定な磁化も生じると考えられる。この主軸方向を向く磁化によって、素子部２０には主軸方向を向く不安定な磁場成分Ｂｘが印加される。そして、この磁気センサは、磁場成分Ｂｘの印加により影響を受けて出力する。すなわち、図４のグラフの各スペクトルは、各磁気センサ１０、１０Ａにとって、他軸方向の磁場による出力ノイズに相当する。
以上により、各磁気センサ１０、１０Ａの出力のスペクトルは、時間に対して平坦であるほどよい。さらに出力が低い、すなわち０に近いほどよい。なお、以降の説明では、他軸方向の磁場による出力ノイズを、単に、「出力ノイズ」と表記する。
【００２８】
〔比較形態〕
次に、比較形態の磁気センサ１０Ａの具体的な構成について図３を参照しながら説明する。比較形態の磁気センサ１０Ａの長手方向の両端は、その短手方向に沿った平面とされている。また、比較形態の各端部領域３４Ａの幅は、中央領域３２Ａの幅Ｗと同じ幅とされている。以上より、比較形態の各端部領域３４Ａの幅は、本実施形態の場合（図１Ｃ参照）と異なり、中央領域３２側から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなっていない。比較形態の磁気センサ１０Ａは、上記の点以外は本実施形態の磁気センサ１０（図１Ｃ参照）と同様の構成とされている。
そして、比較形態の場合、図４のグラフに示されるように、測定開始から数秒後（図３のグラフでは測定開始から３秒〜４秒後）に出力が大きく変化していた。すなわち、出力のスペクトルに飛びが発生していた。ここで、飛びとは、図４中の符号ＮＤの部分を意味する。当該出力についての考察は、本実施形態の測定結果の説明の後に記載する。
なお、本明細書では、出力ノイズのうち０．１（秒）間に前述のように規格化した出力の変化量が０．００１以上の場合、すなわち、０．１（秒）間に規格化した出力の変化率が０．１（％）以上の場合を前述の「飛びＮＤ」と定義する。
【００２９】
〔本実施形態〕
次に、本実施形態の複数のバリエーションとされる第１〜第４形状（図２Ａ〜図２Ｄ参照）の出力のスペクトルについて説明する。
【００３０】
（第１形状）
各端部領域３４が第１形状とされる磁気センサ１０（図１Ｃ及び図２Ａ参照）の場合、図４に示される出力のスペクトルが測定された。この場合、図４のグラフに示されるように、比較形態の場合に観察されたような出力のスペクトルに飛びＮＤは観測されなかった。
【００３１】
（第２形状）
各端部領域３４が第２形状とされる磁気センサ１０（図２Ｂ参照）の場合、第１形状の場合と同等の出力のスペクトルが測定された（図示省略）。すなわち、第２形状の場合、比較形態の場合に観察されたような出力のスペクトルに飛びＮＤは観測されなかった。なお、各端部領域３４が第２形状とされる磁気センサ１０の場合、上記（式２）における各パラメーターを以下のとおりとした。
Ｗ＝２０００（ｎｍ）
Ｌ＝２０００（ｎｍ）
Ｐ＝０（°）
【００３２】
（第３形状）
各端部領域３４が第３形状とされる磁気センサ１０（図２Ｃ参照）の場合、第１形状及び第２形状の場合と同等の出力のスペクトルが測定された（図示省略）。すなわち、第３形状の場合、比較形態の場合に観察されたような出力のスペクトルに飛びＮＤは観測されなかった。なお、各端部領域３４が第３形状とされる磁気センサ１０の場合、上記（式２）における各パラメーターを以下のとおりとした。
Ｗ＝２０００（ｎｍ）
Ｌ＝２０００（ｎｍ）
Ｐ＝−２０（°）
【００３３】
（第４形状）
各端部領域３４が第４形状とされる磁気センサ１０（図２Ｄ参照）の場合、第１形状の場合と同等の出力のスペクトルが測定された（図示省略）。すなわち、第４形状の場合、比較形態の場合に観察されたような出力のスペクトルに飛びＮＤは観測されなかった。また、第４形状の場合、第２形状及び第３形状の場合に比べて出力のスペクトルが平坦ではなかった。なお、各端部領域３４が第４形状とされる磁気センサ１０の場合、上記（式２）における各パラメーターを以下のとおりとした。
Ｗ＝２０００（ｎｍ）
Ｌ＝２０００（ｎｍ）
Ｐ＝２０（°）
【００３４】
〔考察（作用効果の具体的な説明）〕
次に、本実施形態の複数のバリエーションとされる第１〜第４形状の出力のスペクトルと、比較形態の出力のスペクトルとを比較しての考察を説明する。
【００３５】
まず、結論として、本実施形態の複数のバリエーションとされる第１〜第４形状は、比較形態と異なり、出力のスペクトルに飛びＮＤが発生していなかった。また、本実施形態の複数のバリエーションとされる第１〜第４形状は、比較形態に比べて、出力のスペクトルが平坦化していた。この理由は、以下のように考えられる。
すなわち、比較形態の軟磁性体３０Ａの端部領域３４Ａ（図３参照）は中央領域３２側から端部に亘って長手方向に離れるに従い徐々に狭くなっておらず（端部の幅がゼロとなっておらず）、端部は素子部２０の短手方向に沿った平面とされている。そのため、端部領域３４Ａでは、図３における端部領域３４Ａの拡大図に示されるように、短手方向外側から内側に向く不安定な磁場成分Ｂｘが発生したと考えられる。その結果、比較形態の場合、図４に示されるように、出力のスペクトルに飛びＮＤが発生したと考えられる。
これに対して、本実施形態の複数のバリエーションの場合、比較形態と異なり、軟磁性体３０の端部領域３４（図２Ａ〜図２Ｄ参照）は中央領域３２側から端部に亘って長手方向に離れるに従い徐々に狭くなっている（端部の幅がゼロとなっている）。そのため、本実施形態の複数のバリエーションの端部領域３４の場合、比較形態の端部領域３４Ａの場合に比べて、端部領域３４の短手方向外側から内側に向く不安定な磁場成分Ｂｘ（図３参照）が発生し難く、発生したとしても比較形態の場合に比べて小さい。その結果、本実施形態の場合、図４に示されるように、比較形態の場合に発生した出力のスペクトルに飛びＮＤが観測されなかったと考えられる。
したがって、本実施形態の磁気センサ１０は、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させる又は出力ノイズの飛びＮＤの発生を抑制することができる。なお、本効果は、本実施形態の場合のように軟磁性体３０の幅Ｗが素子部２０の幅Ｗ０よりも広い場合に、出力ノイズが大きくなることから、特に有効といえる。さらに、本効果は、本実施形態のように、素子部２０がトンネル磁気抵抗効果を有する場合にＳ／Ｎ比を大きくできる点で特に有効といえる。
【００３６】
また、前述のとおり、第２形状（図２Ｂ）の場合の出力のスペクトル及び第３形状（図２Ｃ）の場合の出力のスペクトルの平坦性、すなわち、出力の触れ幅は、第４形状（図２Ｄ）の場合の出力のスペクトルの平坦性に比べて、小さい。この結果は、第２〜第４形状の各端部領域３４の長さＬが同じにも関わらず、第２形状及び第３形状の端部領域３４の幅の変化率が第４形状の端部領域３４の幅の変化率に比べて大きいためと考えられる。
【００３７】
以上が、本実施形態の磁気センサ１０の作用効果についての説明である。
【００３８】
以上のとおり、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、例えば、下記のような形態も含まれる。
【００３９】
例えば、本実施形態では、軟磁性体３０の端部領域３４の幅は、中央領域３２から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなり端部でゼロになるとして説明した（図１Ｃ参照）。しかしながら、図５Ａの第１変形例の磁気センサ１０Ｂのように、軟磁性体３０の端部領域３４の幅が中央領域３２から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなっていれば、端部領域３４の幅が端部でゼロでなくてもよい。本変形例の場合であっても、前述の比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができるといえる。
【００４０】
また、本実施形態では、軟磁性体３０のすべての端部領域３４の幅は、中央領域３２から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなるとして説明した（図１Ｃ参照）。しかしながら、図５Ｂの第２変形例の磁気センサ１０Ｃのように、軟磁性体３０のすべての端部領域３４の幅のうち少なくとも１つの端部領域３４の幅が中央領域３２から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなるようにしてもよい。本変形例の場合であっても、前述の比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができるといえる。
【００４１】
また、本実施形態では、軟磁性体３０のすべての端部領域３４は、仮想直線Ｌ１に対して線対称とされているとして説明した（図１Ｃ参照）。しかしながら、図５Ｃの第３変形例の磁気センサ１０Ｄのように、端部領域３４の幅が中央領域３２から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなれば、各端部領域３４は仮想直線Ｌ１に対して線対称でなくてもよい。本変形例の場合であっても、前述の比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができるといえる。
【００４２】
また、本実施形態では、軟磁性体３０のすべての端部領域３４は、仮想直線Ｌ２に対して線対称とされているとして説明した（図１Ｃ参照）。しかしながら、図５Ｄの第４変形例の磁気センサ１０Ｅのように、端部領域３４の幅が中央領域３２から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなれば、各端部領域３４は仮想直線Ｌ２に対して線対称でなくてもよい。本変形例の場合であっても、前述の比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができるといえる。
【００４３】
また、図５Ｅの第４変形例の磁気センサ１０Ｆのように、端部領域３４の幅が中央領域３２から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなれば、各端部領域３４の幅の長手方向における減少率（変化率）が異なっていてもよい。本変形例の場合であっても、前述の比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができるといえる。
【００４４】
また、本実施形態、第１変形例等では、軟磁性体３０の端部領域３４の幅は、中央領域３２（又は端部領域３４における中央領域３２との境界）から長手方向に離れるに従い徐々に狭くなるとして説明した（図１Ｃ、図５Ａ等参照）。しかしながら、図５Ｆの第６変形例の磁気センサ１０Ｂのように、軟磁性体３０の端部領域３４の幅が中央領域３２側から端部に亘って長手方向に離れるに従い徐々に狭くなっていれば、中央領域３２との境界から当該端部側に亘る領域の幅が長手方向に離れるに従い徐々に狭くなっていなくてもよい。本変形例の場合であっても、前述の比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができるといえる。
【００４５】
また、本実施形態では、端部領域３４の面取り率Ｒは、一例として５（％）以上であるとして説明した。そして、この要件を満たす本実施形態及びすべての変形例は、前述の比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができることを説明した。しかしながら、前述の「考察（作用効果の具体的な説明）」を鑑みれば、端部領域３４の面取り率Ｒが５（％）未満とされる形態（図示省略）の場合であっても軟磁性体３０の端部領域３４の幅が中央領域３２側から端部に亘って長手方向に離れるに従い徐々に狭くなっていれば、本実施形態の効果に準じた効果を奏するといえる。
【００４６】
また、本実施形態では、素子部２０を構成するスペーサ層をトンネルバリア層とし、素子部２０をＴＭＲ素子であるとして説明した。しかしながら、素子部２０を構成するスペーサ層をＣｕなどの非磁性金属からなる非磁性導電層とし、素子部２０を巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）としてもよい。また、素子部２０を異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ素子）としてもよい。これらの変形例の場合であっても、比較形態の場合に比べて、感度を向上させつつ出力ノイズを低減させることができるといえる。
【００４７】
また、本実施形態では、軟磁性体３０の中央領域３２の幅Ｗが素子部２０の幅Ｗ０よりも広いとした（図１Ｃ参照）。しかしながら、中央領域３２の幅Ｗは素子部２０の幅Ｗ０以下であってもよい（図示省略）。軟磁性体３０を配置することによる磁気センサ１０の感度の向上のトレードオフとして出力ノイズが発生することを鑑みると、本変形例の場合であっても前述の実施形態の効果を奏するといえる。
【００４８】
なお、本実施形態及び第１〜第５変形例のうちの一形態に他の形態の要素を組み合せた形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、第１変形例（図５Ａ）の磁気センサ１０Ｂの一方の軟磁性体３０に換えて第３変形例の要素である一方の軟磁性体３０を組み合せた変形例も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４９】
また、本実施形態の磁気センサ１０は、一例として、位置センサであるとして説明した。しかしながら、主軸方向に印加される磁場を検出する構成であれば、本実施形態の磁気センサ１０は位置センサでなくてもよい。例えば、磁気センサ１０は、角度センサ、エンコーダその他のセンサであってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０          磁気センサ
１０Ｂ        磁気センサ
１０Ｃ        磁気センサ
１０Ｄ        磁気センサ
１０Ｅ        磁気センサ
１０Ｆ        磁気センサ
２０          素子部
３０          軟磁性体 
３０Ｂ        軟磁性体
３２          中央領域
３４          端部領域
３４Ｂ        端部領域
Ｌ            端部領域の長さ
Ｗ            軟磁性体の幅
Ｗ０          素子部の幅
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2019117087.tif 000006
【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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