(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形可能な膜部と、
前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む検知素子と、
前記検知素子と空隙を介して離間した配線を含み前記検知素子に磁界を加える磁界発生部と、
を備えたセンサ。
【請求項２】
変形可能な膜部と、
前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む検知素子と、
前記膜部と離間した配線を含み前記検知素子に磁界を加える磁界発生部と、
を備えたセンサ。
【請求項３】
前記膜部は、第１方向に延びる第１辺を含む外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちで前記第１辺に最近接し、
前記磁界は、前記第１方向に対して垂直な第２方向の成分を含む、請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記膜部は、外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちの第１外縁部分に最近接し、
前記配線は、前記第１外縁部分に沿う延在部分を有し、
前記延在部分と前記膜部との間に前記検知素子が配置された、請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項５】
前記膜部は、第１方向に延びる第１辺を含む外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちで前記第１辺に最近接し、
前記配線は、第１方向に延びる延在部分を有し、
前記延在部分と前記膜部との間に前記検知素子が配置された、請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項６】
前記外縁は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１辺と離間し前記第１方向に延びる第２辺と、前記第２方向に延びる第３辺と、前記第１方向において前記第３辺と離間し前記第２方向に延びる第４辺と、をさらに含み、前記第３辺と前記第４辺との間の前記第１方向に沿った距離は、前記第１辺と前記第２辺との間の前記第２方向に沿った距離よりも長い、請求項５記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１磁性層及び前記第２磁性層の一方と電気的に接続され前記検知素子に流れる第１電流に応じた第２電流を前記磁界発生部に供給する第１回路と、
前記磁界発生部と電気的に接続され前記第２電流をモニタする第２回路と、
を含む回路部をさらに備えた、請求項１〜６のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項８】
変形可能な膜部と、
前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む検知素子と、
前記検知素子に磁界を加える磁界発生部と、
回路部であって、
前記第１磁性層及び前記第２磁性層の一方と電気的に接続され前記検知素子に流れる第１電流に応じた第２電流を前記磁界発生部に供給する第１回路と、
前記磁界発生部と電気的に接続され前記第２電流をモニタする第２回路と、
を含む前記回路部と、
を備えた、センサ。
【請求項９】
基板と、
カバーと、
をさらに備え、
前記検知素子は、前記基板と前記カバーとの間に配置された、請求項１〜８のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載のセンサを備えた情報端末。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１つに記載のセンサを備えたマイクロフォン。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１つに記載のセンサを備えた血圧センサ。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか１つに記載のセンサを備えたタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサ、情報端末、マイクロフォン、血圧センサ及びタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性層を用いた圧力センサが開発されている。圧力センサにおいて、ダイナミックレンジの拡大が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０５４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、ダイナミックレンジが拡大できるセンサ、情報端末、マイクロフォン、血圧センサ及びタッチパネルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、センサは、膜部と、検知素子と、磁界発生部と、を含む。前記膜部は、変形可能である。前記検知素子は、前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む。前記磁界発生部は、前記検知素子と空隙を介して離間した配線を含み前記検知素子に磁界を加える。
本発明の実施形態によれば、センサは、膜部と、検知素子と、磁界発生部と、を含む。前記膜部は、変形可能である。前記検知素子は、前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む。前記磁界発生部は、前記膜部と離間した配線を含み前記検知素子に磁界を加える。
本発明の実施形態によれば、センサは、膜部と、検知素子と、磁界発生部と、回路部と、を含む。前記膜部は、変形可能である。前記検知素子は、前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む。前記磁界発生部は、前記検知素子に磁界を加える。前記回路部は、前記第１磁性層及び前記第２磁性層の一方と電気的に接続され前記検知素子に流れる第１電流に応じた第２電流を前記磁界発生部に供給する第１回路と、前記磁界発生部と電気的に接続され前記第２電流をモニタする第２回路と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｅ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る圧力センサを例示する回路図である。
【図３】第１の実施形態に係る圧力センサの特性を例示する模式図である。
【図４】第１の実施形態に係る圧力センサの特性を例示する模式図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、第１の実施形態に係る圧力センサの動作を例示する模式図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｅ）は、第２の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。
【図７】実施形態に係る圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。
【図８】実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。
【図９】実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。
【図１０】実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。
【図１１】実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。
【図１２】実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。
【図１３】実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。
【図１４】第３の実施形態に係るマイクロフォンを例示する模式図である。
【図１５】第３の実施形態に係る別のマイクロフォンを例示する模式的断面図である。
【図１６】図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第４の実施形態に係る血圧センサを例示する模式図である。
【図１７】第５の実施形態に係るタッチパネルを例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１（ａ）〜図１（ｅ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。  
図１（ａ）は、斜視図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）の矢印ＡＲ方向からみた平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）及び図１（ｃ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図１（ｄ）及び図１（ｅ）は、圧力センサの一部の断面図である。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る圧力センサ１１０は、膜部７０ｄと、検知素子５０と、磁界発生部６０と、を含む。
【００１０】
膜部７０ｄは、変形可能である。検知素子５０は、膜部７０ｄの一部に固定される。
【００１１】
膜部７０ｄから検知素子５０に向かう方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの軸をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１２】
膜部７０ｄは、外縁７０ｒを有している。圧力センサ１１０において、保持部７０ｓがさらに設けられる。保持部７０ｓは、外縁７０ｒを保持する。保持部７０ｓと外縁７０ｒとの間のスリットが設けられても良い。すなわち、保持部７０ｓは、外縁７０ｒを連続的または不連続的に保持する。膜部７０ｄは、孔（スリット）を有しても良い。
【００１３】
例えば、膜部７０ｄのＺ軸方向の長さ（厚さ）は、保持部７０ｓのＺ軸方向の長さ（厚さ）よりも短い（薄い）。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、例えば、基板（シリコン基板など）の一部が除去されて、空洞７０ｈが設けられる。これにより、膜部７０ｄが形成される。例えば、除去されていない部分が保持部７０ｓとなる。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、この例では、複数の検知素子５０（第１〜第４検知素子５０ａ〜５０ｄなど）が設けられている。この例では、第２検知素子５０ｂは、Ｘ軸方向に沿って第１検知素子５０ａと並ぶ。第４検知素子５０ｃは、Ｘ軸方向に沿って第３検知素子５０ｃと並ぶ。第３検知素子５０ｃ及び第４検知素子５０ｄが設けられる領域は、第１検知素子５０ａ及び第２検知素子５０ｂが設けられる領域と、Ｙ軸方向において離間している。
【００１６】
例えば、第２検知素子５０ｂは、第１検知素子５０ａと電気的に接続されても良い。第１検知素子５０ａ及び第２検知素子５０ｂは、１つの検知部５０ｕに含まれても良い。Ｘ軸方向に並ぶ検知素子５０の数は、３以上でも良い。検知部５０ｕに含まれる検知素子５０の数は、３以上でも良い。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、第１検知素子５０ａ（検知素子５０）は、膜部７０ｄの一部の上に設けられる。第１検知素子５０ａ（検知素子５０）は、第１磁性層１０と、第２磁性層２０と、中間層３０（第１中間層）と、を含む。中間層３０（第１中間層）は、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間に設けられる。この例では、第１磁性層１０と膜部７０ｄとの間に、第２磁性層２０が、配置されている。実施形態において、第２磁性層２０と膜部７０ｄとの間に、第１磁性層１０が配置されても良い。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、第２検知素子５０ｂは、膜部７０ｄの別の一部の上に設けられる。第２検知素子５０ｂは、第３磁性層１０ｂと、第４磁性層２０ｂと、第２中間層３０ｂと、を含む。第２中間層３０ｂは、第３磁性層１０ｂと第４磁性層２０ｂとの間に設けられる。この例では、第３磁性層１０ｂ膜部７０ｄとの間に、第４磁性層２０ｂが、配置されている。実施形態において、第４磁性層２０ｂと膜部７０ｄとの間に、第３磁性層１０ｂが配置されても良い。
【００１９】
図１（ｄ）に示すように、第３検知素子５０ｃは、膜部７０ｄの別の一部の上に設けられる。第３検知素子５０ｃは、第５磁性層１０ｃと、第６磁性層２０ｃと、第３中間層３０ｃと、を含む。第３中間層３０ｃは、第５磁性層１０ｃと第６磁性層２０ｃとの間に設けられる。例えば、第５磁性層１０ｃと膜部７０ｄとの間に、第６磁性層２０ｃが、配置される。第６磁性層２０ｃと膜部７０ｄとの間に、第５磁性層１０ｃが配置されても良い。
【００２０】
図１（ｅ）に示すように、第４検知素子５０ｄは、膜部７０ｄの別の一部の上に設けられる。第４検知素子５０ｄは、第７磁性層１０ｄと、第８磁性層２０ｄと、第４中間層３０ｄと、を含む。第４中間層３０ｄは、第７磁性層１０ｄと第８磁性層２０ｄとの間に設けられる。例えば、第７磁性層１０ｄと膜部７０ｄとの間に、第８磁性層２０ｄが、配置される。実施形態において、第８磁性層２０ｄと膜部７０ｄとの間に、第７磁性層１０ｄが配置されても良い。
【００２１】
例えば、第１電極５８ａと、第２電極５８ｂと、絶縁膜５８ｃと、が設けられる。これらの電極の間の一部に検知素子５０（第１検知素子５０ａ）が設けられる。絶縁膜５８ｃは、これらの電極の間の別の一部に設けられる。これらの電極に電流が供給される。この電流により、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間の抵抗が検知可能である。
【００２２】
第１磁性層１０は、磁化（第１磁化）を有している。第２磁性層２０は、磁化（第２磁化）を有している。第１磁性層１０の磁化（第１磁化）は、膜部７０ｄの変形に応じて変化する。第１磁性層１０は、例えば、磁化自由層である。第２磁性層２０の磁化（第２磁化）は、固定される。第２磁性層２０は、例えば、参照層（例えば磁化固定層）である。第２磁性層２０の磁化が、膜部７０ｄの変形に応じて変化しても良い。
【００２３】
検知素子５０（第１検知素子５０ａ）において、膜部７０ｄの変形に応じた歪が、第１磁性層１０に加わる。第１磁性層１０において、加わった歪に応じて磁化の向きの変化が生じる。この磁化の変化は、例えば、逆磁歪効果による。第１磁性層１０の第１磁化の方向と、第２磁性層２０の第２磁化の方向と、の間の角度が、加わった歪に応じて変化する。磁化の方向の間の角度の変化に応じて、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間の電気抵抗が変化する。この変化は、例えば、磁気抵抗効果（ＭＲ効果）による。電気抵抗の変化を検知することで、検知素子５０に加わった歪を検知することができる。
【００２４】
同様に、第２〜第３検知素子５０ｂ〜５０ｄにおいても、加わった歪に応じた電気抵抗の変化が生じる。これらの検知素子においても、電気抵抗の変化を検知することで、加わった歪を検知することができる。
【００２５】
電気抵抗の変化の検知のための電流が、第１電極５８ａ及び第２電極５８ｂを介して、検知素子５０（第１検知素子５０ａ、または検知部５０ｕ）に供給される。
【００２６】
図１（ｃ）に示すように、この例では、膜部７０ｄ（外縁７０ｒ）は、実質的に多角形（四角形、具体的には長方形）である。膜部７０ｄの外縁７０ｒは、第１辺７０ｓ１と、第２辺７０ｓ２と、第３辺７０ｓ３と、第４辺７０ｓ４と、を含む。
【００２７】
第１辺７０ｓ１は、第１方向（この例では、Ｘ軸方向）に延びる。第２辺７０ｓ２は、第２方向において第１辺７０ｓ１と離間する。第２方向は、第１方向と交差する。この例では、第２方向は、Ｙ軸方向である。第２辺７０ｓ１は、第１方向（Ｘ軸方向）に延びる。第３辺７０ｓ３は、第２方向（Ｙ軸方向）に延びる。第４辺７０ｓ４は、第１方向（Ｘ軸方向）において第３辺７０ｓ３と離間し、第２方向（Ｙ軸方向）に延びる。
【００２８】
この例では、第３辺７０ｓ３と第４辺７０ｓ４との間の第１方向の沿った距離は、第１辺７０ｓ１と第２辺７０ｓ２との間の第２方向に沿った距離よりも長い。膜部７０ｄは、実質的に長方形であり、第１辺７０ｓ１及び第２辺７０ｓ２は、長辺である。第３辺７０ｓ３及び第４辺７０ｓ４は、短辺である。実施形態において、外縁７０ｒにおいて、辺と辺との間に曲線部分が設けられても良い。例えば、膜部７０ｄの強度が向上する。膜部７０ｂは、正方形状でも良い。膜部７０ｄは、円形状でも良い。
【００２９】
膜部７０ｄに圧力が加わったときに、膜部７０ｄの外縁７０ｒの近傍において、大きな歪（異方性歪）が生じる。検知素子５０を膜部７０ｄの外縁７０ｒの近傍に配置することで、大きな歪が検知素子５０に加わり、高い感度が得られる。特に、膜部７０ｄの一方の長さが別の方向に長さよりも長いとき（すなわち、形状に異方性がある場合）、外縁７０ｒの内の長軸に沿った部分で、特に大きな歪が生じる。このため、外縁７０ｒの長辺に沿った部分に検知素子５０を配置することで、特に高い感度が得られる。
【００３０】
例えば、膜部７０ｄは、外縁７０ｒを有しており、検知素子５０（第１検知素子５０ａ）は、外縁７０ｒのうちの第１外縁部分７０ｒ１に最近接する。この第１外縁部分７０ｒ１の近傍において、大きな歪が得られる。この第１外縁部分７０ｒ１の近傍に検知素子５０を配置することで、高い感度が得られる。
【００３１】
膜部７０ｄの外縁７０ｒは、第１方向（Ｘ軸方向）に延びる第１辺７０ｓ１を含む。このとき、検知素子５０は、外縁７０ｒのうちで第１辺７０ｓ１に最近接する。この第１辺７０ｓ１の近傍において、大きな歪が得られる。この第１辺７０ｓ１の近傍に検知素子５０を配置することで、高い感度が得られる。
【００３２】
実施形態においては、磁界発生部６０が設けられる。磁界発生部６０は、検知素子５０に磁界Ｈａを加える。
【００３３】
この例では、磁界発生部６０として、配線６５が設けられる。すなわち、磁界発生部６０は、配線６５を含む。配線６５に電流Ｉａが供給される。配線６５は、検知素子５０と離間する。配線６５には、検知素子５０に流れる電流とは別の電流Ｉａが供給される。配線６５は、第１電極５８ａ及び第２電極５８ｂの少なくともいずれか（第１磁性層１０及び第２磁性層２０の少なくともいずれか）と絶縁される。電流Ｉａに基づいて、配線６５から磁界Ｈａ（例えば電流磁界）が発生する。磁界Ｈａが検知素子５０（第１磁性層１０）に加わる。これにより、第１磁性層１０の磁化は、膜部７０ｄの変形に応じた歪と、加わる磁界Ｈａと、に応じて変化する。例えば、電流Ｉａを制御することで、検知素子５０で検知のダイナミックレンジが拡大できる。
【００３４】
実施形態によれば、ダイナミックレンジが拡大できる圧力センサが提供できる。
【００３５】
実施形態において、検知素子５０（第１検知素子５０a）は、例えば、第１方向に延びる第１辺７０ｓ１の近傍に配置される。このとき、第１検知素子５０ａの第１磁性層１０の磁化は、第２方向と交差する。これにより、例えば、膜部７０ｄが、凸形状及び凹形状のどちらの形状に変化した場合でも、第１辺７０ｓ１の付近において生じる歪により、第１磁性層１０の磁化が変化する。
【００３６】
検知素子５０（第１検知素子５０ａ）が第１方向に延びる第１辺７０ｓ１の近傍に配置される際に、第１検知素子５０ａに加わる磁界Ｈａは、例えば、第１方向と交差する。これにより、例えば、磁界Ｈａと歪とによる第１磁化の変化の制御性が高まる。すなわち、第１磁性層１０に歪が加わっている状態において、磁界Ｈａの変化に対する第１磁化の方向の変化が大きくできる。
【００３７】
実施形態において、例えば、磁界Ｈａは、第２方向（第１辺７０ｓ１が延在する第１方向と交差する方向）に沿っている。すなわち、磁界Ｈａは、第１方向に対して垂直な第２方向の成分を含む。このような磁界Ｈａが検知素子５０（第１磁性層１０）に加わる。これにより、第１磁性層１０の磁化は、膜部７０ｄの変形に応じた歪と、加わる磁界Ｈａと、に応じて変化する。これにより、ダイナミックレンジの拡大を、効率的に、高精度で行うことができる。
【００３８】
さらに、実施形態においては、配線６５と膜部７０ｄとの間に検知素子５０（第１検知素子５０ａ）が配置される。これにより、配線６５による磁界Ｈａを効率良く検知素子５０（第１検知素子５０ａ）に加えることができる。これにより、ダイナミックレンジの拡大を、さらに効率的に、さらに高精度で行うことができる。
【００３９】
このように、膜部７０ｄは、第１方向に延びる第１辺７０ｓ１を含む外縁７０ｒを有し、検知素子５０が、外縁７０ｒのうちで第１辺７０ｓ１に最近接している。配線６５は、第１方向に延びる延在部分６５ｐを有している。この延在部分６５ｐと膜部７０ｄとの間に検知素子５０が配置されていることが望ましい。延在部分６５ｐにより、例えば、Ｙ軸方向の磁界Ｈａが得られ、この磁界Ｈａが第１磁性層１０に効率良く加わる。
【００４０】
実施形態において、膜部７０ｄの外縁７０ｒは、曲線状の部分を含んでも良い。この場合も、検知素子５０は、外縁７０ｒのうちの第１外縁部分７０ｒ１に最近接する。第１外縁部分７０ｒ１の少なくとも一部は、曲線状でも良い。このとき、配線６５は、第１外縁部分７０ｒ１に沿う延在部分６５ｐを有している。この延在部分６５ｐと膜部７０ｄとの間に検知素子５０が配置される。これにより、第１外縁部分７０ｒ１と交差する方向の磁界Ｈａが得られ、この磁界Ｈａが第１磁性層１０に効率良く加わる。
【００４１】
この例では、別の配線６５Ａがさらに設けられている。配線６５Ａと膜部７０ｄとの間に、第３検知素子５０ｃ及び第４検知素子５０ｄが設けられている。第３検知素子５０ｃ及び第４検知素子５０ｄのそれぞれの配置は、第１検知素子５０ａ及び第２検知素子５０ｂのそれぞれの配置と同様とすることができるので、説明を省略する。配線６５Ａの動作は、配線６５と同様とすることができるので、説明を省略する。配線６５Ａにより、第３検知素子５０ｃ及び第４検知素子５０ｄに磁界が印加される。これにより、ダイナミックレンジが拡大できる。
【００４２】
例えば、複数の検知素子５０において、加えられる磁界Ｈａが互いに異なっても良い。例えば、１つの検知素子５０に加えられる磁界Ｈａは、別の検知素子５０に加えられる磁界Ｈａよりも大きい。例えば、大きい圧力の検知は、上記の１つの検知素子５０により行われる。小さい圧力の検知は、上記の別の検知素子５０により行われる。磁界Ｈａの方向により、上記の１つの検知素子５０と、上記の別の検知素子５０と、が入れ替えられても良い。例えば、これらの検知素子５０のそれぞれの出力を選ぶことで、広いダイナミックレンジの検知を行うことができる。
【００４３】
例えば、１つの検知素子５０において、磁界Ｈａの大きさを変更しても良い。例えば、複数の動作モードが設けられ、複数の動作モードにおける磁界Ｈａの大きさが変更される。複数の動作モードを採用することで、広いダイナミックレンジの検知を行うことができる。
【００４４】
このような動作は、例えば、制御部（回路部）などで行われても良い。さらに、回路部において、以下のように電流がモニタされ、検知が行われても良い。
【００４５】
実施形態において、圧力センサ１１０は、回路部６８をさらに含んでも良い。回路部６８は、第１磁性層１０と、第２磁性層２０と、配線６５の一端６５ｅと、配線６５の他端６５ｆと、電気的に接続される。
【００４６】
実施形態において、第１導電部が第２導電部と電気的に接続されている状態は、第１導電部が第２導電部と物理的に接触して第１導電部と第２導電部との間に電流が流れる状態の他に、第１導電部と第２導電部との間に別の導電部（スイッチング素子などを含む）が設けられ、この別の導電部を介して、第１導電部と第２導電部との間に電流が流れる状態も含む。
【００４７】
この例では、回路部６８は、第１磁性層１０と電気的に接続された第１電極５８ａを介して、第１磁性層１０と電気的に接続される。回路部６８は、第２磁性層２０と電気的に接続された第２電極５８ｂを介して、第２磁性層２０と電気的に接続される。
【００４８】
以下、回路部６８を含む圧力センサ１１０の例について説明する。  
図２は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する回路図である。  
図２に示すように、実施形態に係る圧力センサ１１０は、検知素子５０（例えば検知部５０ｕ）と、磁界発生部６０（例えば配線６５）と、回路部６８と、を含む。回路部６８は、第１回路６８ａと、第２回路６８ｂと、を含む。
【００４９】
第１回路６８ａは、第１磁性層１０及び第２磁性層２０の一方と電気的に接続される。この例では、第１回路６８ａは、第１磁性層１０と電気的に接続されている。第１回路６８ａは、第２磁性層２０と電気的に接続されても良い。すなわち、第１回路６８ａの入力端は、検知素子５０の一端と電気的に接続されている。
【００５０】
第２回路６８ｂは、磁界発生部６０（例えば配線６５）と電気的に接続されている。この例では、第２回路６８ｂは、磁界発生部６０（例えば配線６５）の一端と電気的に接続されている。第１回路６８ａの出力部は、磁界発生部６０の他端と接続されている。
【００５１】
この例では、回路部６８は、抵抗部６８ｃと、電源部６８ｄと、をさらに含む。電源部６８ｄの一端は、抵抗部６８ｃの一端と電気的に接続されている。抵抗部６８ｃの他端は、検知素子５０の一端、及び、第１回路６８ａの入力端と、電気的に接続されている。検知素子５０の他端は、電源部６８ｄの他端と電気的に接続されている。第１回路６８ａの出力端は、磁界発生部６０（例えば配線６５）の他端と電気的に接続されている。
【００５２】
第１回路６８ａは、フィードバック回路である。第２回路６８ｂは、電流モニタ回路である。
【００５３】
例えば、膜部７０ｄは、外部からの圧力に応じて変形する。膜部７０ｄの変形に応じて、検知素子５０の抵抗が変化する。例えば、第１回路６８ａは、膜部７０ｄの変形に応じた電流（第１電流Ｉ１）が流れる。第１回路６８ａは、第１回路６８ａに流れる第１電流Ｉ１に応じた第２電流Ｉ２を磁界発生部６０（配線６５）に供給する。第２電流Ｉ２は、膜部７０ｄの変形に応じて変化する。第２回路部６８ｂは、第２電流Ｉ２をモニタする。第２電流Ｉ２をモニタすることで、膜部７０ｄの変形させる圧力が検知される。
【００５４】
このように、第１回路部６８ａは、第１磁性層１０及び第２磁性層２０の一方と電気的に接続され、検知素子５０に流れる第１電流Ｉ１に応じた第２電流Ｉ２を磁界発生部６０（例えば配線６５）に供給する。第２回路６８ｂは、磁界発生部６０（例えば配線６５）と電気的に接続され、第２電流Ｉ２をモニタする。第２回路部６８ｂによりモニタされた第２電流Ｉ２により圧力が検知される。
【００５５】
以下、圧力センサ１１０の動作の例について説明する。  
図３は、第１の実施形態に係る圧力センサの特性を例示する模式図である。  
図３に例示する状態では、磁界発生部６０は、磁界Ｈａを発生していない。図３において、横軸は、検知素子５０に生じる歪εである。縦軸は、検知素子５０の抵抗Ｒである。抵抗Ｒの変化は、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間の抵抗の変化に、実質的に対応する。以下の説明では、第１磁性層１０が磁化自由層に対応し、第２磁性層２０が磁化固定層に対応する。以下の説明では、歪εの向きが正のときに、抵抗Ｒが小さくなり、歪εの向きが負のとき、抵抗Ｒが大きくなる。
【００５６】
第１歪領域ε１においては、抵抗Ｒが、歪εに応じて変化する。この領域において、例えば、磁化自由層の磁化が、歪に応じて変化し、磁化自由層の磁化と、磁化固定層の磁化と、の間の角度が変化する。一方、第２歪領域ε２または第３歪領域ε３においては、歪εが変化しても、抵抗Ｒは変化しない。例えば、第３歪領域ε３においては、磁化自由層の磁化は、磁化固定層の磁化に対して平行、または歪の加わる向きに対して平行であり、歪ε大きさが変化しても、角度が変化しない。例えば、第２歪領域ε２においては、磁化自由層の磁化は、磁化固定層の磁化に対して反平行、または歪の加わる向きに対して垂直であり、歪εの大きさが変化しても、磁化自由層の磁化と、磁化固定層の磁化と、の間の角度が変化しない。
【００５７】
第１歪領域ε１においては、検知の対象の圧力と、歪εと、の間には、１対１の関係がある。この領域においては、検知の対象の圧力と、抵抗Ｒと、の間には、１対１の関係がある。第１歪領域ε１が、ダイナミックレンジＤＲに対応する。第１歪領域ε１において、抵抗Ｒを検知することで、対象となる圧力が検知される。
【００５８】
第１歪領域ε１（ダイナミックレンジＤＲ）を広げるときに、抵抗−歪特性（Ｒ−ε特性）の傾き(ｄＲ／ｄε)を低くする。すなわち、検知感度が低下する。
【００５９】
実施形態においては、磁界発生部６０（例えば配線６５）を設けることで、高い検知感度を維持しつつ、ダイナミックレンジＤＲを拡大することができる。磁界発生部６０による磁界Ｈａを検知素子５０（例えば第１磁性層１０）に加える。これにより、第１磁性層１０の磁化（第１磁化）は、歪εの影響に加えて、磁界Ｈａの影響により、変化する。例えば、磁界Ｈａは、第１磁化の変化を促進する。または、磁界Ｈａは、第１磁化の変化を抑制する。
【００６０】
図４は、第１の実施形態に係る圧力センサの特性を例示する模式図である。  
図４に例示する状態では、磁界発生部６０は、磁界Ｈａを検知素子５０に加えている。図４において、複数の磁界Ｈａ（値及び方向が互いに異なる）が、検知素子５０に加えられている。横軸は、検知素子５０に生じる歪εである。縦軸は、検知素子５０の抵抗Ｒである。
【００６１】
図４に示すように、磁界Ｈａを制御することで、Ｒ−ε特性の傾きが高い領域をシフトさせることができる。その結果、ダイナミックレンジＤＲが拡大する。そして、このシフトにおいて、Ｒ−ε特性の傾きが維持されている。すなわち、磁界Ｈａを制御することで、高い検知感度を維持しつつ、ダイナミックレンジＤＲを拡大することができる。
【００６２】
実施形態において、磁界Ｈａの向きによっては、Ｒ−ε特性の傾きを変化させることも可能である。磁界Ｈａにより、検知素子５０の感度を調節することができる。
【００６３】
以下、実施形態において、磁界Ｈａを用いたときの圧力の検知の例について説明する。  図５（ａ）〜図５（ｄ）は、第１の実施形態に係る圧力センサの動作を例示する模式図である。  
これらの図は、検知素子５０におけるＲ−ε特性を例示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、磁界Ｈａが０の状態に対応する。図５（ｃ）は、磁界Ｈａが加えられているときの状態に対応する。図５（ｄ）は、所定の磁界Ｈａ（すなわち、磁界Ｈ３）が加えられているときの状態に対応する。
【００６４】
図５（ａ）に示すように、第１状態ＳＴ１（例えば初期状態）において、歪εは、第１歪εＡである。初期状態は、例えば、検知の対象となる圧力が所定の状態である。初期状態は、例えば、基準となる状態であり、第１歪εＡが０でなくても良い。初期状態において、抵抗Ｒは、第１抵抗Ｒ１である。歪εが変化すると、抵抗Ｒが変化する。
【００６５】
図５（ｂ）は、第２状態ＳＴ２を示す。第２状態ＳＴ２においては、検知の対象の圧力が加わり、歪εは、第２歪εＢである。このとき、抵抗Ｒは、第２抵抗Ｒ２となる。
【００６６】
この状態において、磁界Ｈａが加わると、図５（ｃ）に例示した状態となる。磁界Ｈａの変化（Ｈ１〜Ｈ２）の変化に応じて、Ｒ−ε特性がシフトする。磁界Ｈａの変化は、例えば、磁界発生部６０（例えば配線６５）に供給される第２電流Ｉ２により変更される。
【００６７】
すなわち、図５（ｄ）に示すように、第２歪εＢにおける検知素子５０の抵抗Ｒが第１歪εＡに対応する第１抵抗Ｒ１と同じになるような磁界Ｈａ（すなわち、磁界Ｈ３）が、定まる。歪εの変化に対して検知素子５０の抵抗を一定に保つ磁界Ｈ３(磁界Ｈ３を発生させる第２電流Ｉ２)と、検知素子５０に加わる歪ε(圧力センサ１２０に加わる圧力)と、の間には相関がある。磁界Ｈ３(第２電流Ｉ２)を測定することで、圧力センサ１２０に加わる圧力の検知が可能になる。すなわち、実施形態においては、例えば、平衡方式の検知が行われる。この方式においては、検知素子５０の抵抗の平衡が保たれる。
【００６８】
例えば、実施形態において、検知素子５０の抵抗Ｒの変化により変化する第１電流Ｉ１が、第１回路６８ａ（フィードバック回路）で検知される。第１回路６８ａは、抵抗Ｒの変化（すなわち、第１電流Ｉ１）に応じた第２電流Ｉ２を、磁界発生部６０に供給する。第２回路６８ｂにより、第２電流Ｉ２がモニタされる。例えば、第２歪εＡにおける検知素子５０の抵抗Ｒが第１歪εＡに対応する第１抵抗Ｒ１となるような磁界Ｈａが発生する。磁界Ｈａに対応する第２電流Ｉ２がモニタされる。ダイナミックレンジが拡大できる圧力センサが提供できる。
【００６９】
実施形態においては、検知素子５０の抵抗変化に応じて、フィードバック回路を介して、磁界発生部６０に電流が供給される。この電流が、検知の対象となる圧力に対応する。例えば、検知素子５０に第２歪εＢが加わったときの抵抗Ｒが、第２歪εＢが加わっていないときの第１抵抗Ｒ１に保たれるように、Ｒ−ε特定が制御される。検知素子５０の抵抗Ｒの平衡が保たれる。検知素子５０の抵抗Ｒを平衡に保つ電流（第２電流Ｉ２）は、検知素子５０に加わる歪の大きさに依存する。すなわち、この電流は、検知対象の圧力に依存する。磁界発生部６０に流れる第２電流Ｉ２をモニタすることで、対象となる圧力の検知が可能である。実施形態においては、例えば、高感度を維持しつつ、広いダイナミックレンジが得られる。実施形態に係る圧力センサにおいては、高感度で、広い検知圧力範囲を持つ。
【００７０】
（第２の実施形態）  
図６（ａ）〜図６（ｅ）は、第２の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。  
図６（ａ）は、斜視図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）の矢印ＡＲ方向からみた平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）及び図６（ｃ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図６（ｄ）及び図６（ｅ）は、圧力センサの一部の断面図である。
【００７１】
図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る圧力センサ１２０も、膜部７０ｄと、検知素子５０と、磁界発生部６０と、を含む。この例では、磁界発生部６０は、コイル６６を含む。膜部７０ｄ及び検知素子５０については、第１の実施形態と同様とすることができるので、説明を省略する。以下では、磁界発生部６０となるコイル６６について説明する。
【００７２】
コイル６６は、検知素子５０と離間する。コイル６６には、検知素子５０に流れる電流とは別の電流（電流Ｉａ）Ｉａが供給される。コイル６６は、第１電極５８ａ及び第２電極５８ｂの少なくともいずれか（第１磁性層１０及び第２磁性層２０の少なくともいずれか）と絶縁される。
【００７３】
この例でも、膜部７０ｄは、外縁７０ｒを有している。検知素子５０（第１検知素子５０ａ）は、外縁７０ｒのうちの第１外縁部分７０ｒ１に最近接する。磁界発生部６０となるコイル６６は、巻きの軸６６ｘを有する。軸６６ｘは、第１外縁部分７０ｒ１の延在方向と交差する。例えば、軸６６ｘは、第１外縁部分７０ｒ１の延在方向に対して直交する。
【００７４】
この例では、膜部７０ｄの外縁７０ｒは、第１方向（Ｘ軸方向）に延びる第１辺７０ｓ１に最近接している。検知素子５０（第１検知素子５０ａ）は、外縁７０ｒのうちで、第１辺７０ｓ１に最近接する。磁界発生部６０となるコイル６６の巻きの軸６６ｘは、第１方向と交差する。軸６６ｘは、第１方向に対して直交する。
【００７５】
コイル６６は、検知素子５０（例えば第１検知素子５０ａ及び第２検知素子５０ｂなど）に磁界Ｈａを加える。圧力センサ１２０においても、ダイナミックレンジが拡大できる圧力センサが提供できる。
【００７６】
圧力センサ１２０においても、回路部６８が設けられる。そして、回路部６８は、第１回路６８ａと、第２回路６８ｂと、を含む（図２参照）。これにより、図５に関してせつめいした動作が実施できる。圧力センサ１２０においても、高感度を維持しつつ、広いダイナミックレンジが得られる。
【００７７】
本実施形態において、保持部７０ｓが設けられている。保持部７０ｓは、膜部７０ｄの外縁７０ｒを保持する。コイル６６は、保持部７０ｓに設けられる。コイル６６は、例えば、保持部７０ｓの上に設けられる。コイル６６において、例えば、導電部材が巻かれる。このため、コイル６６は弾性変形し難い。コイル６６を保持部７０ｓの上に設けることで、膜部７０ｄの変形特性が維持できる。高感度の検知ができる。
【００７８】
例えば、Ｙ軸方向（第３方向）におけるコイル６６の位置と、Ｙ軸方向における検知素子５０（第１検知素子５０ａ）の位置と、の間に、Ｙ軸方向における第１辺７０ｓ１の位置が配置される。
【００７９】
この例では、コイル６６Ａがさらに設けられる。コイル６６Ａは、第３検知素子５０ｃ及び第４検知素子５０ｄに磁界を加える。Ｙ軸方向（第３方向）におけるコイル６６Ａの位置と、Ｙ軸方向における第３検知素子５０ｃの位置と、の間に、Ｙ軸方向における第２辺７０ｓ２の位置が配置される。
【００８０】
以下、第１及び第２の実施形態において用いられる検知素子５０の例について説明する。以下の説明において、「材料Ａ／材料Ｂ」の記載は、材料Ａの層の上に、材料Ｂの層が設けられている状態を示す。
【００８１】
図７は、実施形態に係る圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。  
図７に示すように、検知素子５０Ａにおいて、下部電極２０４と、下地層２０５と、ピニング層２０６と、第２磁化固定層２０７と、磁気結合層２０８と、第１磁化固定層２０９と、中間層２０３と、磁化自由層２１０と、キャップ層２１１と、上部電極２１２と、が、この順で並ぶ。第１磁化固定層２０９は、例えば、第２磁性層２０に対応する。磁化自由層２１０は、例えば、第１磁性層１０に対応する。下部電極２０４は、例えば、第２電極５８ｂに対応する。上部電極２１２は、例えば、第１電極５８ａに対応する。検知素子５０Ａは、例えば、ボトムスピンバルブ型である。
【００８２】
下地層２０５には、例えば、タンタルとルテニウムの積層膜（Ｔａ／Ｒｕ）が用いられる。このＴａ層の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、３ナノメートル（ｎｍ）である。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。ピニング層２０６には、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。第２磁化固定層２０７には、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ７５Ｆｅ２５層が用いられる。磁気結合層２０８には、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。第１磁化固定層２０９には、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層が用いられる。中間層２０３には、例えば、１．６ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。磁化自由層２１０には、例えば、４ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０が用いられる。キャップ層２１１には、例えばＴａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
【００８３】
下部電極２０４及び上部電極２１２には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム銅合金（Ａｌ−Ｃｕ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及び、金（Ａｕ）の少なくともいずれかが用いられる。下部電極２０４及び上部電極２１２として、このような電気抵抗が比較的小さい材料を用いることで、検知素子５０Ａに効率的に電流を流すことができる。下部電極２０４及び上部電極２１２には、非磁性材料が用いられる。
【００８４】
下部電極２０４及び上部電極２１２は、例えば、下部電極２０４及び上部電極２１２用の下地層（図示せず）と、下部電極２０４及び上部電極２１２用のキャップ層（図示せず）と、それらの間に設けられたＡｌ、Ａｌ−Ｃｕ、Ｃｕ、Ａｇ、及び、Ａｕの少なくともいずれかの層とを含んでいても良い。例えば、下部電極２０４及び上部電極２１２には、タンタル（Ｔａ）／銅（Ｃｕ）／タンタル（Ｔａ）などが用いられる。下部電極２０４及び上部電極２１２の下地層としてＴａを用いることで、例えば、基板（例えば膜部７０ｄ）と下部電極２０４及び上部電極２１２との密着性が向上する。下部電極２０４及び上部電極２１２用の下地層として、チタン（Ｔｉ）、または、窒化チタン（ＴｉＮ）などを用いても良い。
【００８５】
下部電極２０４及び上部電極２１２のキャップ層としてＴａを用いることで、そのキャップ層の下の銅（Ｃｕ）などの酸化が抑制される。下部電極２０４及び上部電極２１２用のキャップ層として、チタン（Ｔｉ）、または、窒化チタン（ＴｉＮ）などを用いても良い。
【００８６】
下地層２０５には、例えば、バッファ層（図示せず）と、シード層（図示せず）とを含む積層構造が用いられる。このバッファ層は、例えば、下部電極２０４や膜部７０ｄ等の表面の荒れを緩和し、このバッファ層の上に積層される層の結晶性を改善する。バッファ層として、例えば、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）及びクロム（Ｃｒ）よりなる群から選択された少なくともいずれかが用いられる。バッファ層として、これらの材料から選択された少なくとも１つの材料を含む合金を用いても良い。
【００８７】
下地層２０５のうちのバッファ層の厚さは、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好ましい。バッファ層の厚さは、１ｎｍ以上５ｎｍ以下がより好ましい。バッファ層の厚さが薄すぎると、バッファ効果が失われる。バッファ層の厚さが厚すぎると、検知素子５０Ａの厚さが過度に厚くなる。バッファ層の上にシード層が形成され、例えば、そのシード層がバッファ効果を有する。この場合、バッファ層は省略しても良い。バッファ層には、例えば、３ｎｍの厚さのＴａ層が用いられる。
【００８８】
下地層２０５のうちのシード層は、このシード層の上に積層される層の結晶配向を制御する。このシード層は、このシード層の上に積層される層の結晶粒径を制御する。このシード層として、ｆｃｃ構造（face-centered cubic structure：面心立方格子構造）、ｈｃｐ構造（hexagonal close-packed structure：六方最密格子構造）またはｂｃｃ構造（body-centered cubic structure：体心立方格子構造）の金属等が用いられる。
【００８９】
下地層２０５のうちのシード層として、ｈｃｐ構造のルテニウム（Ｒｕ）、または、ｆｃｃ構造のＮｉＦｅ、または、ｆｃｃ構造のＣｕを用いることにより、例えば、シード層の上のスピンバルブ膜の結晶配向をｆｃｃ（１１１）配向にすることができる。シード層には、例えば、２ｎｍの厚さのＣｕ層、または、２ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。シード層の上に形成される層の結晶配向性を高める場合には、シード層の厚さは、１ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。シード層の厚さは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下がより好ましい。これにより、結晶配向を向上させるシード層としての機能が十分に発揮される。
【００９０】
一方、例えば、シード層の上に形成される層を結晶配向させる必要がない場合（例えば、アモルファスの磁化自由層を形成する場合など）には、シード層は省略しても良い。シード層としては、例えば、２ｎｍの厚さのＣｕ層が用いられる。
【００９１】
ピニング層２０６は、例えば、ピニング層２０６の上に形成される第２磁化固定層２０７（強磁性層）に、一方向異方性（unidirectional anisotropy）を付与して、第２磁化固定層２０７の磁化を固定する。ピニング層２０６には、例えば反強磁性層が用いられる。ピニング層２０６には、例えば、Ｉｒ−Ｍｎ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ、Ｒｕ−Ｍｎ、Ｒｈ−Ｍｎ、Ｒｕ−Ｒｈ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｎｉ−Ｍｎ、Ｃｒ−Ｍｎ−ＰｔおよびＮｉ−Ｏよりなる群から選択された少なくともいずれかが用いられる。Ｉｒ−Ｍｎ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ、Ｒｕ−Ｍｎ、Ｒｈ−Ｍｎ、Ｒｕ−Ｒｈ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｎｉ−Ｍｎ、Ｃｒ−Ｍｎ−ＰｔおよびＮｉ−Ｏよりなる群から選択された少なくともいずれかに、さらに添加元素を加えた合金を用いても良い。ピニング層２０６の厚さは適切に設定される。これにより、例えば、十分な強さの一方向異方性が付与される。
【００９２】
例えば、磁界印加中での熱処理が行われる。これにより、例えば、ピニング層２０６に接する強磁性層の磁化の固定が行われる。熱処理時に印加されている磁界の方向にピニング層２０６に接する強磁性層の磁化が固定される。熱処理温度（アニール温度）は、例えば、ピニング層２０６に用いられる反強磁性材料の磁化固着温度以上である。Ｍｎを含む反強磁性層を用いる場合、ピニング層２０６以外の層にＭｎが拡散してＭＲ変化率を低減する場合がある。熱処理温度は、Ｍｎの拡散が起こる温度以下に設定することが望ましい。熱処理温度は、例えば２００℃以上５００℃以下である。熱処理温度は、例えば、好ましくは、２５０℃以上４００℃以下である。
【００９３】
ピニング層２０６として、ＰｔＭｎまたはＰｄＰｔＭｎが用いられる場合には、ピニング層２０６の厚さは、８ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましい。ピニング層２０６の厚さは、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下がより好ましい。ピニング層２０６としてＩｒＭｎを用いる場合には、ピニング層２０６としてＰｔＭｎを用いる場合よりも薄い厚さで、一方向異方性を付与することができる。この場合には、ピニング層２０６の厚さは、４ｎｍ以上１８ｎｍ以下が好ましい。ピニング層２０６の厚さは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下がより好ましい。ピニング層２０６には、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒ２２Ｍｎ７８層が用いられる。
【００９４】
ピニング層２０６として、ハード磁性層を用いても良い。ハード磁性層として、例えば、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、または、Ｆｅ−Ｐｄなどを用いても良い。これらの材料においては、例えば、磁気異方性および保磁力が比較的高い。これらの材料は、ハード磁性材料である。ピニング層２０６として、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、または、Ｆｅ−Ｐｄにさらに添加元素を加えた合金を用いても良い。例えば、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下）、（ＣｏｘＰｔ１００−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ｘは、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下であり、ｙは、０ａｔ．％以上４０ａｔ．％以下）、または、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は、４０ａｔ．％以上６０ａｔ．％以下）などを用いても良い。
【００９５】
第２磁化固定層２０７には、例えば、ＣｏｘＦｅ１００−ｘ合金（ｘは、０ａｔ．％以上１００ａｔ．％以下）、または、ＮｉｘＦｅ１００−ｘ合金（ｘは、０ａｔ．％以上１００ａｔ．％以下）が用いられる。これらの材料に非磁性元素を添加した材料が用いられても良い。第２磁化固定層２０７として、例えば、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉよりなる群から選択された少なくともいずれかが用いられる。第２磁化固定層２０７として、これらの材料から選択された少なくとも１つの材料を含む合金を用いても良い。第２磁化固定層２０７として、（ＣｏｘＦｅ１００−ｘ）１００−ｙＢｙ合金（ｘは、０ａｔ．％以上１００ａｔ．％以下であり、ｙは、０ａｔ．％以上３０ａｔ．％以下）を用いることもできる。第２磁化固定層２０７として、（ＣｏｘＦｅ１００−ｘ）１００−ｙＢｙのアモルファス合金を用いることで、検知素子のサイズが小さい場合にも、検知素子５０Ａの特性のばらつきを抑制することができる。
【００９６】
第２磁化固定層２０７の厚さは、例えば、１．５ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。これにより、例えば、ピニング層２０６による一方向異方性磁界の強度をより強くすることができる。例えば、第２磁化固定層２０７の上に形成される磁気結合層を介して、第２磁化固定層２０７と第１磁化固定層２０９との間の反強磁性結合磁界の強度をより強くすることができる。例えば、第２磁化固定層２０７の磁気膜厚（飽和磁化Ｂｓと厚さｔとの積（Ｂｓ・ｔ））は、第１磁化固定層２０９の磁気膜厚と、実質的に等しいことが好ましい。
【００９７】
薄膜でのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０の飽和磁化は、約１．９Ｔ（テスラ）である。例えば、第１磁化固定層２０９として、３ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層を用いると、第１磁化固定層２０９の磁気膜厚は、１．９Ｔ×３ｎｍであり、５．７Ｔｎｍとなる。一方、Ｃｏ７５Ｆｅ２５の飽和磁化は、約２．１Ｔである。上記と等しい磁気膜厚が得られる第２磁化固定層２０７の厚さは、５．７Ｔｎｍ／２．１Ｔであり、２．７ｎｍとなる。この場合、第２磁化固定層２０７には、約２．７ｎｍの厚さのＣｏ７５Ｆｅ２５層を用いることが好ましい。第２磁化固定層２０７として、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ７５Ｆｅ２５層が用いられる。
【００９８】
検知素子５０Ａにおいては、第２磁化固定層２０７と磁気結合層２０８と第１磁化固定層２０９とにより、シンセティックピン構造が用いられている。その代わりに、１層の磁化固定層のシングルピン構造を用いても良い。シングルピン構造を用いる場合には、磁化固定層として、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層が用いられる。シングルピン構造の磁化固定層に用いる強磁性層として、上述した第２磁化固定層２０７の材料と同じ材料を用いても良い。
【００９９】
磁気結合層２０８は、第２磁化固定層２０７と第１磁化固定層２０９との間において、反強磁性結合を生じさせる。磁気結合層２０８は、シンセティックピン構造を形成する。磁気結合層２０８の材料として、例えば、Ｒｕが用いられる。磁気結合層２０８の厚さは、例えば、０．８ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが好ましい。第２磁化固定層２０７と第１磁化固定層２０９との間に十分な反強磁性結合を生じさせる材料であれば、磁気結合層２０８としてＲｕ以外の材料を用いても良い。磁気結合層２０８の厚さは、例えば、ＲＫＫＹ（Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida）結合のセカンドピーク（２ｎｄピーク）に対応する０．８ｎｍ以上１ｎｍ以下の厚さに設定される。さらに、磁気結合層２０８の厚さは、ＲＫＫＹ結合のファーストピーク（１ｓｔピーク）に対応する０．３ｎｍ以上０．６ｎｍ以下の厚さに設定しても良い。磁気結合層２０８の材料として、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕが用いられる。これにより、高信頼性の結合がより安定して得られる。
【０１００】
第１磁化固定層２０９に用いられる磁性層は、ＭＲ効果に直接的に寄与する。第１磁化固定層２０９として、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金が用いられる。具体的には、第１磁化固定層２０９として、（ＣｏｘＦｅ１００−ｘ）１００−ｙＢｙ合金（ｘは、０ａｔ．％以上１００ａｔ．％以下であり、ｙは、０ａｔ．％以上３０ａｔ．％以下）を用いることもできる。第１磁化固定層２０９として、（ＣｏｘＦｅ１００−ｘ）１００−ｙＢｙのアモルファス合金を用いた場合には、例えば、検知素子５０Ａのサイズが小さい場合においても、結晶粒に起因した素子間のばらつきを抑制することができる。
【０１０１】
第１磁化固定層２０９の上に形成される層（例えばトンネル絶縁層（図示せず））を平坦化することができる。トンネル絶縁層の平坦化により、トンネル絶縁層の欠陥密度を減らすことができる。これにより、より低い面積抵抗で、より大きいＭＲ変化率が得られる。例えば、トンネル絶縁層の材料としてＭｇＯを用いる場合には、第１磁化固定層２０９として、（ＣｏｘＦｅ１００−ｘ）１００−ｙＢｙのアモルファス合金を用いることで、トンネル絶縁層の上に形成されるＭｇＯ層の（１００）配向性を強めることができる。ＭｇＯ層の（１００）配向性をより高くすることで、より大きいＭＲ変化率が得られる。（ＣｏｘＦｅ１００−ｘ）１００−ｙＢｙ合金は、アニール時にＭｇＯ層の（１００）面をテンプレートとして結晶化する。このため、ＭｇＯと（ＣｏｘＦｅ１００−ｘ）１００−ｙＢｙ合金との良好な結晶整合が得られる。良好な結晶整合を得ることで、より大きいＭＲ変化率が得られる。
【０１０２】
第１磁化固定層２０９として、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金以外に、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ合金を用いても良い。
【０１０３】
第１磁化固定層２０９がより厚いと、より大きなＭＲ変化率が得られる。第１磁化固定層２０９が薄いと、例えば、より大きな固定磁界が得られる。ＭＲ変化率と固定磁界との間には、第１磁化固定層２０９の厚さにおいてトレードオフの関係が存在する。第１磁化固定層２０９としてＣｏ−Ｆｅ−Ｂ合金を用いる場合には、第１磁化固定層２０９の厚さは、１．５ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。第１磁化固定層２０９の厚さは、２．０ｎｍ以上４ｎｍ以下がより好ましい。
【０１０４】
第１磁化固定層２０９には、上述した材料の他に、ｆｃｃ構造のＣｏ９０Ｆｅ１０合金、または、ｈｃｐ構造のＣｏ、または、ｈｃｐ構造のＣｏ合金が用いられる。第１磁化固定層２０９として、例えば、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つが用いられる。第１磁化固定層２０９として、これらの材料から選択された少なくとも１つの材料を含む合金が用いられる。第１磁化固定層２０９として、ｂｃｃ構造のＦｅＣｏ合金材料、５０％以上のコバルト組成を含むＣｏ合金、または、５０％以上のＮｉ組成の材料（Ｎｉ合金）を用いることで、例えば、より大きなＭＲ変化率が得られる。
【０１０５】
第１磁化固定層２０９として、例えば、Ｃｏ２ＭｎＧｅ、Ｃｏ２ＦｅＧｅ、Ｃｏ２ＭｎＳｉ、Ｃｏ２ＦｅＳｉ、Ｃｏ２ＭｎＡｌ、Ｃｏ２ＦｅＡｌ、Ｃｏ２ＭｎＧａ０．５Ｇｅ０．５、及び、Ｃｏ２ＦｅＧａ０．５Ｇｅ０．５などのホイスラー磁性合金層を用いることもできる。例えば、第１磁化固定層２０９として、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層が用いられる。
【０１０６】
中間層２０３は、例えば、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間の磁気的な結合を分断する。
【０１０７】
中間層２０３の材料には、例えば、金属、絶縁体または半導体が用いられる。金属としては、例えば、Ｃｕ、ＡｕまたはＡｇ等が用いられる。中間層２０３として金属を用いる場合、中間層の厚さは、例えば、１ｎｍ以上７ｎｍ以下程度である。この絶縁体または半導体としては、例えば、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ等）、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３等）、チタン酸化物（ＴｉＯ等）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ等）、または、ガリウム酸化物（Ｇａ−Ｏ）などが用いられる。中間層２０３として絶縁体または半導体を用いる場合は、中間層２０３の厚さは、例えば０．６ｎｍ以上２．５ｎｍ以下程度である。中間層２０３として、例えば、ＣＣＰ（Current-Confined-Path）スペーサ層を用いても良い。スペーサ層としてＣＣＰスペーサ層を用いる場合には、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の絶縁層中に銅（Ｃｕ）メタルパスが形成された構造が用いられる。例えば、中間層として、１．６ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。
【０１０８】
磁化自由層２１０には、強磁性体材料が用いられる。磁化自由層２１０には、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉを含む強磁性体材料が用いられる。磁化自由層２１０の材料として、例えばＦｅＣｏ合金、ＮｉＦｅ合金等が用いられる。さらに、磁化自由層２１０には、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ合金、λｓ（磁歪定数）が大きいＦｅ−Ｇａ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｇａ合金、Ｔｂ−Ｍ−Ｆｅ合金、Ｔｂ−Ｍ１−Ｆｅ−Ｍ２合金、Ｆｅ−Ｍ３−Ｍ４−Ｂ合金、Ｎｉ、Ｆｅ−Ａｌ、または、フェライト等が用いられる。これらの材料においては、例えば、λｓ（磁歪定数）が大きい。上記のＴｂ−Ｍ−Ｆｅ合金において、Ｍは、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つである。上記のＴｂ−Ｍ１−Ｆｅ−Ｍ２合金において、Ｍ１は、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つである。Ｍ２は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａよりなる群から選択された少なくとも１つである。上記のＦｅ−Ｍ３−Ｍ４−Ｂ合金において、Ｍ３は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａよりなる群から選択された少なくとも１つである。Ｍ４は、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つである。上記のフェライトとしては、Ｆｅ３Ｏ４、（ＦｅＣｏ）３Ｏ４などが挙げられる。磁化自由層２１０の厚さは、例えば２ｎｍ以上である。
【０１０９】
磁化自由層２１０には、ホウ素を含む磁性材料が用いられても良い。磁化自由層２１０には、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択される少なくとも一つの元素と、ホウ素（Ｂ）とを含む合金が用いられても良い。磁化自由層２１０には、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金、または、Ｆｅ−Ｂ合金が用いられる。例えば、Ｃｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０合金が用いられる。磁化自由層２１０に、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択される少なくとも一つの元素と、ホウ素（Ｂ）とを含む合金を用いる場合、Ｇａ、Ａｌ、Ｓｉ、または、Ｗなどを添加しても良い。これらの元素を添加することで、例えば、高磁歪が促進される。磁化自由層２１０として、例えば、Ｆｅ−Ｇａ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｇａ−Ｂ合金、または、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ合金を用いても良い。このようなホウ素を含有する磁性材料を用いることで磁化自由層２１０の保磁力（Ｈｃ）が低くなり、歪に対する磁化方向の変化が容易となる。これにより、高い感度が得られる。
【０１１０】
磁化自由層２１０におけるホウ素濃度（例えば、ホウ素の組成比）は、５ａｔ．％（原子パーセント）以上が好ましい。これにより、アモルファス構造が得易くなる。磁化自由層におけるホウ素濃度は、３５ａｔ．％以下が好ましい。ホウ素濃度が高すぎると、例えば、磁歪定数が減少する。磁化自由層におけるホウ素濃度は、例えば、５ａｔ．％以上３５ａｔ．％以下が好ましく、１０ａｔ．％以上３０ａｔ．％以下がさらに好ましい。
【０１１１】
磁化自由層２１０の磁性層の一部に、Ｆｅ１−ｙＢｙ（０＜ｙ≦０．３）、または（ＦｅｚＸ１−ａ）１−ｙＢｙ（Ｘは、ＣｏまたはＮｉ、０．８≦ｚ＜１、０＜ｙ≦０．３）用いる場合、大きい磁歪定数λと低い保磁力を両立することが容易となる。このため、高いゲージファクタを得る観点で、特に好ましい。例えば、磁化自由層２１０として、Ｆｅ８０Ｂ２０（４ｎｍ）が用いられる。磁化自由層として、Ｃｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０（０．５ｎｍ）／Ｆｅ８０Ｂ２０（４ｎｍ）が用いられる。
【０１１２】
磁化自由層２１０は多層構造を有しても良い。中間層２０３としてＭｇＯのトンネル絶縁層を用いる場合には、磁化自由層２１０のうちの中間層２０３に接する部分には、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金の層を設けることが好ましい。これにより、高い磁気抵抗効果が得られる。この場合、中間層２０３の上には、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金の層が設けられ、そのＣｏ−Ｆｅ−Ｂ合金の層の上には、磁歪定数の大きい他の磁性材料が設けられる。磁化自由層２１０が多層構造を有する場合、磁化自由層２１０には、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ（２ｎｍ）／Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ（４ｎｍ）などが用いられる。
【０１１３】
キャップ層２１１は、キャップ層２１１の下に設けられる層を保護する。キャップ層２１１には、例えば、複数の金属層が用いられる。キャップ層２１１には、例えば、Ｔａ層とＲｕ層との２層構造（Ｔａ／Ｒｕ）が用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば１ｎｍであり、このＲｕ層の厚さは、例えば５ｎｍである。キャップ層２１１として、Ｔａ層やＲｕ層の代わりに他の金属層を設けても良い。キャップ層２１１の構成は、任意である。例えば、キャップ層２１１として、非磁性材料が用いられる。キャップ層２１１の下に設けられる層を保護可能なものであれば、キャップ層２１１として、他の材料を用いても良い。
【０１１４】
磁化自由層２１０にホウ素を含有する磁性材料を用いる場合、酸化物材料や窒化物材料の拡散抑制層（図示しない）を磁化自由層２１０とキャップ層２１１との間に設けても良い。これにより、例えば、ホウ素の拡散が抑制される。酸化物層または窒化物層を含む拡散抑制層を用いることにより、磁化自由層２１０に含まれるホウ素の拡散を抑制し、磁化自由層２１０のアモルファス構造を保つことができる。拡散抑制層に用いられる酸化物材料や窒化物材料として、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｎ、ＣｄまたはＧａなどの元素を含む酸化物材料または窒化物材料が用いられる。拡散抑制層は、磁気抵抗効果には寄与しない層である。拡散抑制層の面積抵抗は、低いほうが好ましい。例えば、拡散抑制層の面積抵抗は、磁気抵抗効果に寄与する中間層の面積抵抗よりも低く設定されることが好ましい。拡散抑制層の面積抵抗を下げる観点では、拡散抑制層には、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｇａの酸化物または窒化物が好ましい。これらの材料において、バリアハイトは低い。ホウ素の拡散を抑制する機能としては、より化学結合の強い酸化物のほうが好ましい。例えば、１．５ｎｍのＭｇＯ層が用いられる。酸窒化物は、酸化物及び窒化物のいずれかに含まれる。
【０１１５】
拡散抑制層に酸化物または窒化物を用いる場合、拡散抑制層の厚さは、例えば、０．５ｎｍ以上が好ましい。これより、ホウ素の拡散抑制機能が十分に発揮される。拡散抑制層の厚さは、５ｎｍ以下が好ましい。これにより、例えば、低い面積抵抗が得られる。拡散抑制層の厚さは、０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以上３ｎｍ以下が好ましい。
【０１１６】
拡散抑制層として、マグネシウム（Ｍｇ）、シリコン（Ｓｉ）及びアルミニウム（Ａｌ）よりなる群から選択された少なくともいずれかを用いても良い。拡散抑制層として、これらの軽元素を含む材料が用いられる。これらの軽元素は、ホウ素と結合して化合物を生成する。拡散抑制層と磁化自由層２１０との界面を含む部分に、例えば、Ｍｇ−Ｂ化合物、Ａｌ−Ｂ化合物、及び、Ｓｉ−Ｂ化合物の少なくともいずれかが形成される。これらの化合物が、ホウ素の拡散を抑制する。
【０１１７】
拡散抑制層と磁化自由層２１０との間に他の金属層などが挿入されていても良い。拡散抑制層と磁化自由層２１０との距離が離れすぎていると、その間でホウ素が拡散して磁化自由層２１０中のホウ素濃度が下がってしまう。このため、拡散抑制層と磁化自由層２１０との間の距離は、１０ｎｍ以下が好ましく３ｎｍ以下がさらに好ましい。
【０１１８】
図８は、実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。  
図８に示すように、検知素子５０ＡＡにおいて、絶縁層２１３が設けられるこれ以外は、検知素子５０Ａと同様である。絶縁層２１３は、下部電極２０４と上部電極２１２との間に設けられる。絶縁層２１３は、下部電極２０４と上部電極２１２とを結ぶ方向と交差する方向において、磁化自由層２１０及び第１磁化固定層２０９と並ぶ。絶縁層２１３を除く部分は、検知素子５０Ａと同様なので説明を省略する。
【０１１９】
絶縁層２１３には、例えば、アルミニウム酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３）、または、シリコン酸化物（例えば、ＳｉＯ２）などが用いられる。絶縁層２１３により、検知素子５０ＡＡのリーク電流が抑制される。絶縁層２１３は、後述する検知素子に設けられても良い。
【０１２０】
図９は、実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。  
図９に示すように、検知素子５０ＡＢにおいて、ハードバイアス層２１４がさらに設けられる。これ以外は、検知素子５０Ａと同様である。ハードバイアス層２１４は、下部電極２０４と上部電極２１２との間に設けられる。下部電極２０４と上部電極２１２との間とを結ぶ方向と交差する方向において、磁化自由層２１０及び第１磁化固定層２０９は、ハードバイアス層２１４の２つの部分の間に配置される。これ以外は、検知素子５０ＡＡと同様である。
【０１２１】
ハードバイアス層２１４は、ハードバイアス層２１４の磁化により、磁化自由層２１０の磁化方向を設定する。ハードバイアス層２１４により、外部からの圧力が膜部７０ｄに印加されていない状態において、磁化自由層２１０の磁化方向は、所望の方向に設定される。
【０１２２】
ハードバイアス層２１４には、例えば、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、または、Ｆｅ−Ｐｄなどが用いられる。これらの材料においては、例えば、磁気異方性および保磁力が比較的高い。これらの材料は、例えば、ハード磁性材料である。ハードバイアス層２１４には、例えば、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｃｏ−ＰｄまたはＦｅ−Ｐｄに、さらに添加元素を加えた合金を用いても良い。ハードバイアス層２１４には、例えば、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下）、（ＣｏｘＰｔ１００−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ｘは５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下、ｙは０ａｔ．％以上４０ａｔ．％以下）、または、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は４０ａｔ．％以上６０ａｔ．％以下）などが用いられても良い。このような材料を用いる場合、ハードバイアス層２１４の磁化の方向は、ハードバイアス層２１４の保磁力よりも大きい外部磁界を加えることで、外部磁界を加えた方向に設定（固定）される。ハードバイアス層２１４の厚さ（例えば、下部電極２０４から上部電極に向かう方向に沿った長さ）は、例えば５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
【０１２３】
下部電極２０４と上部電極２１２の間に絶縁層２１３を配置する場合、絶縁層２１３の材料として、ＳｉＯｘまたはＡｌＯｘが用いられる。さらに、絶縁層２１３とハードバイアス層２１４の間に、図示しない下地層を設けても良い。ハードバイアス層２１４にＣｏ−Ｐｔ、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、または、Ｆｅ−Ｐｄなどのハード磁性材料を用いる場合には、ハードバイアス層２１４用の下地層の材料として、ＣｒやＦｅ−Ｃｏなどが用いられる。
【０１２４】
ハードバイアス層２１４は、図示しないハードバイアス層用ピニング層に積層された構造を有していても良い。この場合、ハードバイアス層２１４とハードバイアス層用ピニング層の交換結合により、ハードバイアス層２１４の磁化の方向を設定（固定）できる。この場合、ハードバイアス層２１４には、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉの少なくともいずれか、または、これらの少なくとも１種を含む合金の強磁性材料が用いられる。この場合、ハードバイアス層２１４には、例えば、ＣｏｘＦｅ１００−ｘ合金（ｘは０ａｔ．％以上１００ａｔ．％以下）、ＮｉｘＦｅ１００−ｘ合金（ｘは０ａｔ．％以上１００ａｔ．％以下）、または、これらに非磁性元素を添加した材料が用いられる。ハードバイアス層２１４として、上記の第１磁化固定層２０９と同様の材料が用いられる。ハードバイアス層用ピニング層には、上記の検知素子５０Ａ中のピニング層２０６と同様の材料が用いられる。ハードバイアス層用ピニング層を設ける場合、下地層２０５に用いる材料と同様の下地層をハードバイアス層用ピニング層の下に設けても良い。ハードバイアス層用ピニング層は、ハードバイアス層の下部に設けても良いし、上部に設けても良い。この場合のハードバイアス層２１４の磁化方向は、ピニング層２０６と同様に、磁界中熱処理により決定される。
【０１２５】
上記のハードバイアス層２１４及び絶縁層２１３は、実施形態に係る検知素子のいずれにも適用できる。ハードバイアス層２１４とハードバイアス層用ピニング層との積層構造を用いると、大きな外部磁界がハードバイアス層２１４に短い時間で加わった場合においても、ハードバイアス層２１４の磁化の向きを容易に保持することができる。
【０１２６】
図１０は、実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。  
図１０に示すように、検知素子５０Ｂにおいて、下部電極２０４と、下地層２０５と、磁化自由層２１０と、中間層２０３と、第１磁化固定層２０９と、磁気結合層２０８と、第２磁化固定層２０７と、ピニング層２０６と、キャップ層２１１と、上部電極２１２と、が、順に積層される。第１磁化固定層２０９は、第２磁性層２０に対応する。磁化自由層２１０は、第１磁性層１０に対応する。検知素子５０Ｂは、例えば、トップスピンバルブ型である。
【０１２７】
下地層２０５には、例えば、タンタルと銅の積層膜（Ｔａ／Ｃｕ）が用いられる。このＴａ層の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、３ｎｍである。このＣｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。磁化自由層２１０には、例えば、４ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０が用いられる。中間層２０３には、例えば、１．６ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。第１磁化固定層２０９には、例えば、Ｃｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０／Ｆｅ５０Ｃｏ５０が用いられる。このＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層の厚さは、例えば２ｎｍである。このＦｅ５０Ｃｏ５０層の厚さは、例えば１ｎｍである。磁気結合層２０８には、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。第２磁化固定層２０７には、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ７５Ｆｅ２５層が用いられる。ピニング層２０６には、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。キャップ層２１１には、例えばＴａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
【０１２８】
検知素子５０Ｂに含まれる各層の材料は、検知素子５０Ａに含まれる各層の材料を上下反転させて用いることができる。上記の拡散抑制層を、検知素子５０Ｂの下地層２０５と磁化自由層２１０の間に設けても良い。
【０１２９】
図１１は、実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。  
図１１に示すように、検知素子５０Ｃにおいて、下部電極２０４と、下地層２０５と、ピニング層２０６と、第１磁化固定層２０９と、中間層２０３と、磁化自由層２１０と、キャップ層２１１と、が、この順で積層される。第１磁化固定層２０９は、第２磁性層２０に対応する。磁化自由層２１０は、第１磁性層１０に対応する。検知素子５０Ｃは、例えば、単一の磁化固定層を用いたシングルピン構造を有する。
【０１３０】
下地層２０５には、例えば、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、３ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。ピニング層２０６には、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。第１磁化固定層２０９には、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層が用いられる。中間層２０３には、例えば、１．６ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。磁化自由層２１０には、例えば、４ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０が用いられる。キャップ層２１１には、例えばＴａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
【０１３１】
検知素子５０Ｃの各層の材料には、例えば、検知素子５０Ａの各層の材料と同様のものが用いられる。
【０１３２】
図１２は、実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。  
図１２に示すように、検知素子５０Ｄにおいて、下部電極２０４と、下地層２０５と、下部ピニング層２２１と、下部第２磁化固定層２２２と、下部磁気結合層２２３と、下部第１磁化固定層２２４と、下部中間層２２５と、磁化自由層２２６と、上部中間層２２７と、上部第１磁化固定層２２８と、上部磁気結合層２２９と、上部第２磁化固定層２３０と、上部ピニング層２３１と、キャップ層２１１とが、順に積層される。下部第１磁化固定層２２４及び上部第１磁化固定層２２８は、例えば、第２磁性層２０に対応する。磁化自由層２２６は、例えば、第１磁性層１０に対応する。
【０１３３】
下地層２０５には、例えば、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、３ナノメートル（ｎｍ）である。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。下部ピニング層２２１には、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。下部第２磁化固定層２２２には、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ７５Ｆｅ２５層が用いられる。下部磁気結合層２２３には、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。下部第１磁化固定層２２４には、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層が用いられる。下部中間層２２５には、例えば、１．６ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。磁化自由層２２６には、例えば、４ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０が用いられる。上部中間層２２７には、例えば、１．６ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。上部第１磁化固定層２２８には、例えば、Ｃｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０／Ｆｅ５０Ｃｏ５０が用いられる。このＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０層の厚さは、例えば２ｎｍである。このＦｅ５０Ｃｏ５０層の厚さは、例えば１ｎｍである。上部磁気結合層２２９には、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。上部第２磁化固定層２３０には、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ７５Ｆｅ２５層が用いられる。上部ピニング層２３１には、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。キャップ層２１１には、例えばＴａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
【０１３４】
検知素子５０Ｄの各層の材料には、例えば、検知素子５０Ａの各層の材料と同様のものが用いられる。
【０１３５】
図１３は、実施形態に係る別の圧力センサの一部を例示する模式的斜視図である。  
図１３に示すように、検知素子５０Ｅにおいて、下部電極２０４と、下地層２０５と、第１磁化自由層２４１と、中間層２０３と、第２磁化自由層２４２と、キャップ層２１１と、上部電極２１２と、が、この順で積層される。第１磁化自由層２４１は、第１磁性層１０に対応する。第２磁化自由層２４２は、第２磁性層２０に対応する。この例では、第２磁性層２０の磁化は、変化可能である。
【０１３６】
下地層２０５には、例えば、Ｔａ／Ｃｕが用いられる。このＴａ層の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、３ｎｍである。このＣｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。第１磁化自由層２４１には、例えば、４ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０が用いられる。中間層２０３には、例２には、例えば、４ｎｍの厚さのＣｏ４０Ｆｅ４０Ｂ２０が用いられる。キャップ層２１１には、例えばＣｕ／Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＣｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
【０１３７】
検知素子５０Ｅの各層の材料は、検知素子５０Ａの各層の材料と同様のものが用いられる。第１磁化自由層２４１及び第２磁化自由層２４２の材料として、例えば検知素子５０Ａの磁化自由層２１０と同様のものを用いても良い。
【０１３８】
（第３の実施形態）  
図１４は、第３の実施形態に係るマイクロフォンを例示する模式図である。  
図１４に示すように、本実施形態に係るマイクロフォン６１０は、上記の実施形態に係る任意の圧力センサ、または、それらの変形に係る圧力センサを含む。この例では、圧力センサとして、圧力センサ１１０が用いられている。
【０１３９】
マイクロフォン６１０は、例えば、携帯情報端末７１０に設けられる。圧力センサ１１０の膜部７０ｄは、例えば、携帯情報端末７１０の表示部６２０が設けられた面に対して実質的に平行である。膜部７０ｄの配置は、任意である。実施形態によれば、ダイナミックレンジが拡大できるマイクロフォンが提供できる。実施形態に係るマイクロフォン６１０は、例えば、ＩＣレコーダーやピンマイクロフォンなどに設けられても良い。
【０１４０】
図１５は、第３の実施形態に係る別のマイクロフォンを例示する模式的断面図である。  本実施形態に係るマイクロフォン３２０（音響マイクロフォン）は、プリント基板３２１と、カバー３２３と、圧力センサと、を含む。圧力センサとして、実施形態に係る任意の圧力センサのいずれか、または、それらの変形が用いられる。この例では、圧力センサとして、圧力センサ１１０が用いられている。プリント基板３２１は、例えばアンプなどの回路を含む。カバー３２３には、アコースティックホール３２５が設けられる。音３２９は、アコースティックホール３２５を通って、カバー３２３の内部に進入する。  マイクロフォン３２０は、音圧に対して感応する。高感度な圧力センサ１１０を用いることにより、高感度なマイクロフォン３２０が得られる。例えば、圧力センサ１１０をプリント基板３２１の上に搭載し、電気信号線を設ける。圧力センサ１１０を覆うように、プリント基板３２１の上にカバー３２３が設けられる。ダイナミックレンジが拡大できるマイクロフォンが提供できる。
【０１４１】
（第４の実施形態）  
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第４の実施形態に係る血圧センサを例示する模式図である。  
図１６（ａ）は、ヒトの動脈血管の上の皮膚を例示する模式的平面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＨ１−Ｈ２線断面図である。
【０１４２】
本実施形態に係る、血圧センサ３３０は、実施形態に係る任意の圧力センサ、または、それらの変形を含む。この例では、圧力センサとして圧力センサ１１０が用いられている。圧力センサ１１０を動脈血管３３１の上の皮膚３３３に押し当てる。これにより、血圧センサ３３０は、連続的に血圧測定を行うことができる。本実施形態によれば、ダイナミックレンジが拡大できる血圧センサが提供できる。高感度で血圧が測定できる。
【０１４３】
（第５の実施形態）  
図１７は、第５の実施形態に係るタッチパネルを例示する模式図である。  
本実施形態に係るタッチパネル３４０は、実施形態に係る任意の圧力センサ、または、それらの変形が用いられる。この例では、圧力センサとして圧力センサ１１０が用いられている。タッチパネル３４０において、圧力センサ１１０が、ディスプレイの内部及びディスプレイの外部の少なくともいずれかに搭載される。
【０１４４】
例えば、タッチパネル３４０は、複数の第１配線３４６と、複数の第２配線３４７と、複数の圧力センサ１１０と、制御部３４１と、を含む。
【０１４５】
この例では、複数の第１配線３４６は、Ｙ軸方向に沿って並ぶ。複数の第１配線３４６のそれぞれは、Ｘ軸方向に沿って延びる。複数の第２配線３４７は、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。複数の第２配線３４７のそれぞれは、Ｙ軸方向に沿って延びる。
【０１４６】
複数の圧力センサ１１０のそれぞれは、複数の第１配線３４６と複数の第２配線３４７とのそれぞれの交差部に設けられる。圧力センサ１１０の１つは、検知のための検知要素３１０ｅの１つとなる。ここで、交差部は、第１配線３４６と第２配線３４７とが交差する位置及びその周辺の領域を含む。
【０１４７】
複数の圧力センサ１１０のそれぞれの一端３１０ａは、複数の第１配線３４６のそれぞれと接続される。複数の圧力センサ１１０のそれぞれの他端３１０ｂは、複数の第２配線３４７のそれぞれと接続される。
【０１４８】
制御部３４１は、複数の第１配線３４６と複数の第２配線３４７とに接続される。例えば、制御部３４１は、複数の第１配線３４６に接続された第１配線用回路３４６ｄと、複数の第２配線３４７に接続された第２配線用回路３４７ｄと、第１配線用回路３４６ｄと第２配線用回路３４７ｄとに接続された制御回路３４５と、を含む。圧力センサ１１０は、小型で高感度な圧力センシングが可能である。そのため、高精細なタッチパネルを実現することが可能である。
【０１４９】
実施形態によれば、ダイナミックレンジが拡大できるタッチパネルが提供できる。高感度のタッチ入力が可能になる。
【０１５０】
実施形態に係る圧力センサは、上記の応用の他に、気圧センサ、または、タイヤの空気圧センサなどに応用されても良い。実施形態に係る圧力センサは、様々な圧力検知に応用することができる。
【０１５１】
実施形態によれば、ダイナミックレンジが拡大できる圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ及びタッチパネルを提供できる。
【０１５２】
実施形態においては、圧力センサは、例えば平衡式の圧力センサである。圧力センサは、例えば、支持部と、基板と、検知素子と、磁界発生部と、を含む。基板は、支持部に支えられ、被測定圧力を歪に変換する。基板は、可撓性を有する。検知素子は、基板上に形成される。検知素子は、歪の変化により、抵抗変化を生ずる。検知素子は、歪により磁化が変化する第１磁性層と、第２磁性層と、第１及び第２磁性層の間に形成されたスペーサ層と、を含む。磁界発生部は、検知素子に磁界を加える。磁界発生部は、第１磁性層の磁化を変化させる。圧力センサにおいては、抵抗変化に応じた電流が磁界発生部に流れる。例えば、歪による第１磁性層の磁化の変化と、磁界による第１磁性層の磁化の変化と、が相殺される平衡状態となったときの、磁界発生部に流れる電流が求められる。この電流により、検知の対象となる圧力が測定される。本実施形態においては、フィードバック回路が設けられる。このフィードバック回路は、検知素子の抵抗変化を検知し、適切な電流を磁界発生部に流す。検知素子の抵抗を平衡に保つ磁界として、検知素子の付近に配置された導線から発生する誘導磁界が利用される。
【０１５３】
（付記）  
実施形態は、以下の特徴を含む。  
（特徴１）  
変形可能な膜部と、
前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む検知素子と、
前記検知素子に磁界を加える磁界発生部と、
を備えた圧力センサ。
【０１５４】
（特徴２）  
前記膜部は、第１方向に延びる第１辺を含む外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちで前記第１辺に最近接し、
前記磁界は、前記第１方向に対して垂直な第２方向の成分を含む、特徴１記載の圧力センサ。
【０１５５】
（特徴３）  
前記膜部は、外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちの第１外縁部分に最近接し、
前記磁界発生部は、配線を含み、
前記配線は、前記第１外縁部分に沿う延在部分を有し、
前記延在部分と前記膜部との間に前記検知素子が配置された、特徴１記載の圧力センサ。
【０１５６】
（特徴４）  
前記膜部は、第１方向に延びる第１辺を含む外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちで前記第１辺に最近接し、
前記磁界発生部は、配線を含み、
前記配線は、第１方向に延びる延在部分を有し、
前記延在部分と前記膜部との間に前記検知素子が配置された、特徴１記載の圧力センサ。
【０１５７】
（特徴５）  
前記外縁は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１辺と離間し前記第１方向に延びる第２辺と、前記第２方向に延びる第３辺と、前記第１方向において前記第３辺と離間し前記第２方向に延びる第４辺と、をさらに含み、前記第３辺と前記第４辺との間の前記第１方向の沿った長さは、前記第１辺と前記第２辺との間の前記第２方向に沿った長さよりも長い、特徴４記載の圧力センサ。
【０１５８】
（特徴６）  
前記膜部は、外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちの第１外縁部分に最近接し、
前記磁界発生部は、コイルを含み、
前記コイルの巻きの軸は、第１外縁部分の延在方向と交差する、特徴１記載の圧力センサ。
【０１５９】
（特徴７）  
前記膜部は、第１方向に延びる第１辺を含む外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちで前記第１辺に最近接し、
前記磁界発生部は、コイルを含み、
前記コイルの巻きの軸は、前記第１方向と交差する、特徴１記載の圧力センサ。
【０１６０】
（特徴８）  
前記外縁は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１辺と離間し前記第１方向に延びる第２辺と、前記第２方向に延びる第３辺と、前記第１方向において前記第３辺と離間し前記第２方向に延びる第４辺と、をさらに含み、前記第３辺と前記第４辺との間の前記第１方向の沿った長さは、前記第１辺と前記第２辺との間の前記第２方向に沿った長さよりも長い、特徴７記載の圧力センサ。
【０１６１】
（特徴９）  
前記膜部の前記外縁を保持する保持部をさらに備え、
前記コイルは、前記保持部に設けられる、特徴６〜８のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【０１６２】
（特徴１０）  
前記第１磁性層及び前記第２磁性層の一方と電気的に接続され前記検知素子に流れる第１電流に応じた第２電流を前記磁界発生部に供給する第１回路と、
前記磁界発生部と電気的に接続され前記第２電流をモニタする第２回路と、
を含む回路部さらに備えた、特徴１〜９のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【０１６３】
（特徴１１）  
変形可能な膜部と、
前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む検知素子と、
配線と、
を備え、
前記膜部は、外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちの第１外縁部分に最近接し、
前記配線は、前記第１外縁部分に沿う延在部分を有し、
前記延在部分と前記膜部との間に前記検知素子が配置された、圧力センサ。
【０１６４】
（特徴１２）  
前記第１外縁部分は、第１方向に延びる第１辺を含み、
前記検知素子は、前記外縁のうちで前記第１辺に最近接し、
前記延在部分は、第１方向に延びる、特徴１１記載の圧力センサ。
【０１６５】
（特徴１３）  
前記外縁は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１辺と離間し前記第１方向に延びる第２辺と、前記第２方向に延びる第３辺と、前記第１方向において前記第３辺と離間し前記第２方向に延びる第４辺と、をさらに含み、前記第３辺と前記第４辺との間の前記第１方向の沿った長さは、前記第１辺と前記第２辺との間の前記第２方向に沿った長さよりも長い、特徴１２記載の圧力センサ。
【０１６６】
（特徴１４）  
前記配線は、前記検知素子に磁界を加える、特徴１２または１３のいずれか１つに記載の備えた圧力センサ。
【０１６７】
（特徴１５）
前記磁界は、前記第１方向に対して垂直な第２方向の成分を含む、特徴１４記載の圧力センサ。
【０１６８】
（特徴１６）  
前記第１磁性層及び前記第２磁性層の一方と電気的に接続され前記検知素子に流れる第１電流に応じた第２電流を前記配線に供給する第１回路と、
前記配線と電気的に接続され前記第２電流をモニタする第２回路と、
を含む回路部さらに備えた、特徴１１〜１５のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【０１６９】
（特徴１７）  
変形可能な膜部と、
前記膜部の一部に固定され、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む検知素子と、
コイルと、
を備え、
前記膜部は、外縁を有し、
前記検知素子は、前記外縁のうちの第１外縁部分に最近接し、
前記コイルの巻きの軸は、第１外縁部分の延在方向と交差する、圧力センサ。
【０１７０】
（特徴１８）  
前記第１外縁部分は、第１方向に延びる第１辺を含み、
前記検知素子は、前記外縁のうちで前記第１辺に最近接し、
前記軸は、前記第１方向と交差する、特徴１７記載の圧力センサ。
【０１７１】
（特徴１９）  
前記外縁は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１辺と離間し前記第１方向に延びる第２辺と、前記第２方向に延びる第３辺と、前記第１方向において前記第３辺と離間し前記第２方向に延びる第４辺と、をさらに含み、前記第３辺と前記第４辺との間の前記第１方向の沿った長さは、前記第１辺と前記第２辺との間の前記第２方向に沿った長さよりも長い、特徴１８記載の圧力センサ。
【０１７２】
（特徴２０）  
前記膜部の前記外縁を保持する保持部をさらに備え、
前記コイルは、前記保持部に設けられる、特徴１７〜１９のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【０１７３】
（特徴２１）  
前記コイルは、前記検知素子に磁界を加える、特徴１９または２０のいずれか１つに記載の備えた圧力センサ。
【０１７４】
（特徴２２）
前記磁界は、前記第１方向に対して垂直な第２方向の成分を含む、特徴２１記載の圧力センサ。
【０１７５】
（特徴２３）  
前記第１磁性層及び前記第２磁性層の一方と電気的に接続され前記検知素子に流れる第１電流に応じた第２電流を前記コイルに供給する第１回路と、
前記コイルと電気的に接続され前記第２電流をモニタする第２回路と、
を含む回路部さらに備えた、特徴１７〜２２のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【０１７６】
（特徴２４）  
前記第１磁性層の磁化は、前記膜部の変形に応じて変化する、特徴１〜２３のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【０１７７】
（特徴２５）  
特徴１〜２４のいずれか１つに記載の圧力センサを備えたマイクロフォン。
【０１７８】
（特徴２６）  
特徴１〜２４のいずれか１つに記載の圧力センサを備えた血圧センサ。
【０１７９】
（特徴２７）  
特徴１〜２４のいずれか１つに記載の圧力センサを備えたタッチパネル。
【０１８０】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０１８１】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、圧力センサに含まれる膜部、検知素子、磁性層、中間層、電極、磁界発生部、配線、コイル、及び、回路などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０１８２】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１８３】
その他、本発明の実施の形態として上述した圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ及びタッチパネルを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ及びタッチパネルも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１８４】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１８６】
１０…第１磁性層、  １０ｂ…第３磁性層、  １０ｃ…第５磁性層、  １０ｄ…第７磁性層、  ２０…第２磁性層、  ２０ｂ…第４磁性層、  ２０ｃ…第６磁性層、  ２０ｄ…第８磁性層、  ３０…中間層（第１中間層）、  ３０ｂ…第２中間層、  ３０ｃ…第３中間層、  ３０ｄ…第４中間層、  ５０、５０Ａ、５０ＡＡ、５０ＡＢ、５０ＡＣ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ…検知素子、  ５０ａ〜５０ｄ…第１〜第４検知素子、  ５０ｕ…検知部、  ５８ａ、５８ｂ…第１、第２電極、  ５８ｃ…絶縁膜、  ６０…磁界発生部、  ６５、６５Ａ…配線、  ６５ｅ…一端、  ６５ｆ…他端、  ６５ｐ…延在部分、  ６６、６６Ａ…コイル、  ６６ｘ…軸、  ６８…回路部、  ６８ａ…第１回路、  ６８ｂ…第２回路、  ６８ｃ…抵抗部、  ６８ｄ…電源部、  ７０ｄ…膜部、  ７０ｈ…空洞、  ７０ｒ１…第１外縁部分、  ７０ｓ…保持部、  ７０ｓ１〜ｓ４…第１〜第４辺、  ε…歪、  ε１〜ε３…第１〜第３歪領域、  εＡ…第１歪、  εＢ…第２歪、  １１０、１２０…圧力センサ、  ２０３…中間層、  ２０４…下部電極、  ２０５…下地層、  ２０６…ピニング層、  ２０７…第２磁化固定層、  ２０８…磁気結合層、  ２０９…第１磁化固定層、  ２１０…磁化自由層、  ２１１…キャップ層、  ２１２…上部電極、  ２１３…絶縁層、  ２１４…ハードバイアス層、  ２２１…下部ピニング層、  ２２２…下部第２磁化固定層、  ２２３…下部磁気結合層、  ２２４…下部第１磁化固定層、  ２２５…下部中間層、  ２２６…磁化自由層、  ２２７…上部中間層、  ２２８…上部第１磁化固定層、  ２２９…上部磁気結合層、  ２３０…上部第２磁化固定層、  ２３１…上部ピニング層、  ２４１…第１磁化自由層、  ２４２…第２磁化自由層、  ３１０ａ…一端、  ３１０ｂ…他端、  ３１０ｅ…検出要素、  ３２０…マイクロフォン、  ３２１…プリント基板、  ３２３…カバー、  ３２５…アコースティックホール、  ３２９…音、  ３３０…血圧センサ、  ３３１…動脈血管、  ３３３…皮膚、  ３４０…タッチパネル、  ３４１…制御部、  ３４５…制御回路、  ３４６…第１配線、  ３４６ｄ…第１配線用回路、  ３４７…第２配線、  ３４７ｄ…第２配線用回路、  ６１０…マイクロフォン、  ６２０…表示部、  ７１０…携帯情報端末、  ＡＲ…矢印、  ＤＲ…ダイナミックレンジ、  Ｈ１〜Ｈ３、Ｈａ…磁界、  Ｉ１、Ｉ２…第１、第２電流、  Ｉａ…電流、  Ｒ…抵抗、  Ｒ１、Ｒ２…第１、第２抵抗、  ＳＴ１、ＳＴ２…第１、第２状態
【図１】
0006502802.tif 000002
【図２】
0006502802.tif 000003
【図３】
0006502802.tif 000004
【図４】
0006502802.tif 000005
【図５】
0006502802.tif 000006
【図６】
0006502802.tif 000007
【図７】
0006502802.tif 000008
【図８】
0006502802.tif 000009
【図９】
0006502802.tif 000010
【図１０】
0006502802.tif 000011
【図１１】
0006502802.tif 000012
【図１２】
0006502802.tif 000013
【図１３】
0006502802.tif 000014
【図１４】
0006502802.tif 000015
【図１５】
0006502802.tif 000016
【図１６】
0006502802.tif 000017
【図１７】
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