(57)【要約】  磁気抵抗素子（１）は、基板（１０）と、基板（１０）の上方に設けられ、反強磁性体層（１４）と強磁性体層（１５）とが基板（１０）側から順に積層された積層体（１２）と、積層体（１２）の両端に設けられた電極部（１８）と、を備える。強磁性体層（１５）は、反強磁性体層（１４）の主面全体を覆うように反強磁性体層（１４）上に設けられ、強磁性体層（１５）と反強磁性体層（１４）との間で生じる交換結合磁界により固定された強磁性体層（１５）の磁化方向と、電極部（１８）間を最短でつなぐ方向とが交差する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に設けられ、反強磁性体層と強磁性体層とが積層された積層体と、
前記積層体の両端に設けられた電極部と、を備え、
前記強磁性体層および前記反強磁性体層の一方は、前記強磁性体層および前記反強磁性体層の他方の主面全体を覆うように前記強磁性体層および前記反強磁性体層の他方上に設けられ、
前記強磁性体層と前記反強磁性体層との間で生じる交換結合磁界により固定された前記強磁性体層の磁化方向と、前記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する、磁気抵抗素子。
【請求項２】
前記積層体において、前記反強磁性体層と前記強磁性体層とが前記基板側から順に積層されている、請求項１に記載の磁気抵抗素子。
【請求項３】
前記積層体において、前記強磁性体層と前記反強磁性体層とが前記基板側から順に積層されている、請求項１に記載の磁気抵抗素子。
【請求項４】
前記交換結合磁界により固定された前記強磁性体層の前記磁化方向と、前記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する角度が４５度である、請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項５】
前記反強磁性体層は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｄ、ＰｔおよびＩｒのいずれか１種の元素とＭｎとを含む合金、ＰｄとＰｔとＭｎとを含む合金、または、ＣｒとＰｔとＭｎとを含む合金からなる、請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項６】
前記強磁性体層は、ＮｉとＦｅとを含む合金、または、ＮｉとＣｏとを含む合金からなる、請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項７】
前記反強磁性体層と前記強磁性体層との間に設けられ、前記反強磁性体層と前記強磁性体層との間に発生する交換結合磁界の大きさを調整する交換結合磁界調整層をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項８】
前記交換結合磁界調整層は、ＣｏもしくはＣｏを含む合金からなる強磁性体層である、請求項７に記載の磁気抵抗素子。
【請求項９】
前記積層体は、複数設けられ、
複数の前記積層体の各々は、積層方向から見た場合に互いに対向する２組の対辺を有する矩形形状を有し、
複数の前記積層体は、前記強磁性体層の磁化方向が揃うように互いに離間して設けられ、
前記積層方向から見た場合に、前記２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って、前記電極部と前記積層体とが交互に並ぶ、請求項１から８のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１０】
前記積層体が、積層方向から見た場合に、略正方形形状を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１１】
複数の前記積層体は、前記２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられている、請求項９または１０に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１２】
複数の前記積層体は、前記２組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向にずれて設けられている、請求項９または１０に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１３】
前記積層体は、前記磁化方向が揃うようにしてミアンダ状に形成されている部分を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１４】
前記積層体は、前記ミアンダ状に形成されている部分の両端側にそれぞれ接続される電極下地部をさらに含み、
前記電極部が前記電極下地部上に設けられている、請求項１３に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１５】
前記ミアンダ状に形成されている部分は、平行に並ぶ複数の線状部と、互いに隣り合う前記線状部の端部同士を交互に接続する複数の折り返し部とによって構成され、
前記複数の折り返し部上のそれぞれに、前記強磁性体層よりも電気抵抗の低い導電層が設けられている、請求項１３または１４に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１６】
前記積層体は、複数設けられ、
磁化方向が揃うように複数の前記積層体が平行に並んで設けられ、かつ、前記電極部が互いに隣り合う前記積層体の端部同士を交互に接続することにより、ミアンダ状に形成された、請求項１から８のいずれか１項に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載の磁気抵抗素子を備える、磁気センサ。
【請求項１８】
測定対象の電流が流れるバスバーと、
請求項１７に記載の磁気センサと、を備える電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗素子、磁気センサおよび電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、異方性磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗効果素子として、ＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子が知られている。ＡＭＲ素子は、異方性磁気抵抗効果を示す強磁性体層を有する。【０００３】
一般的に、異方性磁気抵抗効果は、磁気抵抗素子を流れる電流の向きと強磁性体層の磁化方向等によって決定される。図２５は、磁気抵抗素子を流れる電流の向きと強磁性体層の磁化方向の一例を示す図である。図２６は、一般的な磁気抵抗素子の出力特性を示す図である。【０００４】
図２５に示すように、磁気抵抗素子を流れる電流Ｉの移動方向と、強磁性体層の磁化Ｍの向きとが交差する角度をθとすれば、図２６に示すように磁気抵抗素子の電気抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｒ０＋ΔＲｃｏｓ２θと表される。ここで、Ｒ０は抵抗の一定値部分であり、ΔＲは変化部分の最大値である。外部磁界がない場合、磁化は長手方向（磁化容易軸）を向くように製造されているため、ＡＭＲ素子の特性は磁界０を対称として偶関数特性を持つ。【０００５】
ＡＭＲ素子は磁気記録媒体の磁気ヘッドや磁気センサに用いられることが多い。この場合には、強磁性体層に対してバイアス磁界を印加することにより、偶関数特性を奇数関数化する。これにより、ＡＭＲ素子の磁気抵抗変化は、外部磁界に対して線形的に応答する。【０００６】
このような強磁性体層に対してバイアス磁界を印加する以外の奇数関数化する方法として、強磁性体層上に長手方向（容易軸）に対して斜めに傾けた導電膜（バーバーポール電極）を形成することにより、強磁性体層に流れる電流の方向を傾けるバーバーポールバイアス方法が提案されている。【０００７】
バーバーポール電極が設けられた磁気抵抗素子が開示された文献として、たとえば“ＴＨＥ  ＢＡＲＢＥＲ  ＰＯＬＥ，  Ａ  ＬＩＮＥＡＲ  ＭＡＧＮＥＴＯＲＥＳＩＳＴＩＶＥ  ＨＥＡＤ”，  Ｋ．Ｅ．  Ｋｕｉｊｋ，  Ｗ．Ｊ．  ｖａｎ  Ｇｅｓｔｅｌ  ａｎｄ  Ｆ．Ｗ．  Ｇｏｒｔｅｒ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，  ｖｏｌ．  Ｍａｇ−１１，  ｎｏ．５，  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９７５（非特許文献１）が挙げられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】“ＴＨＥ  ＢＡＲＢＥＲ  ＰＯＬＥ，  Ａ  ＬＩＮＥＡＲ  ＭＡＧＮＥＴＯＲＥＳＩＳＴＩＶＥ  ＨＥＡＤ”，  Ｋ．Ｅ．  Ｋｕｉｊｋ，  Ｗ．Ｊ．  ｖａｎ  Ｇｅｓｔｅｌ  ａｎｄ  Ｆ．Ｗ．  Ｇｏｒｔｅｒ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，  ｖｏｌ．  Ｍａｇ−１１，  ｎｏ．５，  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非特許文献１に開示の磁気抵抗素子のように、強磁性体層上にバーバーポール電極を設ける場合には、バーバーポール電極直下に位置する強磁性体は磁気信号を検出しないため、感磁領域が減少する。また、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体の電気抵抗に加算される。このため、磁気抵抗素子の磁気抵抗変化率が小さくなることが懸念される。【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる、磁気抵抗素子、磁気センサおよび電流センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に基づく磁気抵抗素子は、基板と、上記基板の上方に設けられ、反強磁性体層と強磁性体層とが積層された積層体と、上記積層体の両端に設けられた電極部と、を備える。上記強磁性体層および上記反強磁性体層の一方は、上記強磁性体層および上記反強磁性体層の他方の主面全体を覆うように上記強磁性体層および上記反強磁性体層の他方上に設けられ、上記強磁性体層と上記反強磁性体層との間で生じる交換結合磁界により固定された上記強磁性体層の磁化方向と、上記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する。【００１２】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体において、上記反強磁性体層と上記強磁性体層とが上記基板側から順に積層されていてもよい。【００１３】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体において、上記強磁性体層と上記反強磁性体層とが上記基板側から順に積層されていてもよい。【００１４】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記交換結合磁界により固定された上記強磁性体層の上記磁化方向と、上記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する角度が４５度であることが好ましい。【００１５】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記反強磁性体層は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｄ、ＰｔおよびＩｒのいずれか１種の元素とＭｎとを含む合金、ＰｄとＰｔとＭｎとを含む合金、または、ＣｒとＰｔとＭｎとを含む合金からなることが好ましい。【００１６】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記強磁性体層は、ＮｉとＦｅとを含む合金、または、ＮｉとＣｏとを含む合金からなることが好ましい。【００１７】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子は、上記反強磁性体層と上記強磁性体層との間に設けられ、上記反強磁性体層と上記強磁性体層との間に発生する交換結合磁界の大きさを調整する交換結合磁界調整層をさらに備えることが好ましい。【００１８】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記交換結合磁界調整層は、ＣｏもしくはＣｏを含む合金からなることが好ましい。【００１９】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、複数設けられていてもよい。この場合には、複数の上記積層体の各々は、積層方向から見た場合に互いに対向する２組の対辺を有する矩形形状を有することが好ましく、複数の上記積層体は、上記強磁性体層の磁化方向が揃うように互いに離間して設けられることが好ましい。さらに、上記積層方向から見た場合に、上記２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って、上記電極部と上記積層体とが交互に並ぶことが好ましい。【００２０】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体が、積層方向から見た場合に、略正方形形状を有していてもよい。【００２１】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、複数の上記積層体は、上記２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられていてもよい。【００２２】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、複数の上記積層体は、上記２組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向にずれて設けられていてもよい。【００２３】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、上記磁化方向が揃うようにしてミアンダ状に形成されている部分を含んでいてもよい。【００２４】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、上記ミアンダ状に形成されている部分の両端側にそれぞれ接続される電極下地部をさらに含んでいてもよい。この場合には、上記電極部が上記電極下地部上に設けられていることが好ましい。【００２５】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記ミアンダ状に形成されている部分は、平行に並ぶ複数の線状部と、互いに隣り合う上記線状部の端部同士を交互に接続する複数の折り返し部とによって構成されていてもよい。この場合には、上記複数の折り返し部上のそれぞれに、上記強磁性体層よりも電気抵抗の低い導電層が設けられていることが好ましい。【００２６】
上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、複数設けられていてもよい。この場合には、上記磁気抵抗素子は、磁化方向が揃うように複数の上記積層体が平行に並んで設けられ、かつ、上記電極部が互いに隣り合う上記積層体の端部同士を交互に接続することにより、ミアンダ状に形成されることが好ましい。【００２７】
本発明に基づく磁気センサは、上記磁気抵抗素子を備える。
本発明に基づく電流センサは、測定対象の電流が流れるバスバーと、上記磁気センサと、を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる、磁気抵抗素子、磁気センサおよび電流センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。
【図２】図１に示す反強磁性体層と強磁性体層とが交換結合している状態を模式的に示す断面図である。
【図３】反強磁性体層からの交換結合磁界により固定された強磁性体層の磁化方向と、電極部間を最短でつなぐ方向とを示す平面図である。
【図４】図１に示す磁気抵抗素子の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。
【図５】図１に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。
【図６】第１変形例における磁気センサを示す平面図である。
【図７】実施の形態２に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。
【図８】比較例に係る磁気抵抗素子を具備する磁気センサの平面図である。
【図９】実施例１に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。
【図１０】比較例に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係る電流センサを示す概略図である。
【図１２】図１１に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線矢印方向から見た断面図において、発生する磁界を模式的に示す図である。
【図１３】実施の形態４に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。
【図１４】実施の形態５に係る磁気抵抗素子の平面図である。
【図１５】図１４に示すＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】形状異方性について説明するための図である。
【図１７】形状異方性によって磁化の向きが変化した場合の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。
【図１８】図１４に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。
【図１９】第２変形例における磁気センサの平面図である。
【図２０】実施の形態６に係る磁気抵抗素子の平面図である。
【図２１】図２０に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。
【図２２】第３変形例における磁気センサの平面図である。
【図２３】第４変形例における磁気センサの平面図である。
【図２４】第５変形例における磁気センサの平面図である。
【図２５】磁気抵抗素子を流れる電流の向きと強磁性体層の磁化方向の一例を示す図である。
【図２６】一般的な磁気抵抗素子の出力特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。図１を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１について説明する。
【００３２】
図１に示すように、磁気抵抗素子１は、基板１０と、絶縁層１１と、積層体１２と、一対の電極部１８と、保護層１９とを備える。
【００３３】
基板１０としては、たとえば、シリコン基板が用いられる。また、基板１０として、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁性基板が用いられてもよい。この場合には、絶縁層１１を省略することができる。
【００３４】
絶縁層１１は、基板１０の主表面全体を覆うように設けられている。絶縁層１１は、たとえば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）や酸化アルミ膜（Ａｌ２Ｏ３）が用いられる。絶縁層１１は、たとえば、ＣＶＤ法等によって形成することができる。
【００３５】
積層体１２は、たとえば、矩形形状を有し、図中ＤＲ１方向に長手方向を有する。積層体１２は、絶縁層１１上に設けられている。積層体１２は、下地層１３、反強磁性体層１４および強磁性体層１５を含む。下地層１３としては、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ等の金属からなる１つの金属膜や、面心立方晶からなり反強磁性体層１４の界面と平行方向に（１１１）面が優先配向されている金属や合金（例えば、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ等）からなる１つの金属膜、及びこれらの金属膜が積層された積層膜が用いられる。下地層１３は、絶縁層１１上に設けられている。下地層１３は、反強磁性体層１４の結晶を適切に成長させるために設けられている。なお、下地層１３は、反強磁性体層１４の結晶を適切に成長させることができる場合には、省略することができる。
【００３６】
反強磁性体層１４は、基板１０の上方に設けられている。具体的には、反強磁性体層１４は、下地層１３上に設けられている。なお、上述のように下地層１３が省略される場合には、反強磁性体層１４は、絶縁層１１上に設けられる。
【００３７】
反強磁性体層１４は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｐｔ、およびＩｒのいずれか１種の元素とＭｎとを含む合金、ＰｄとＰｔとＭｎとを含む合金、またはＣｒとＰｔとＭｎとを含む合金などのＭｎを含む合金からなる。これら合金は、ブロッキング温度が高いことから、高温まで交換結合磁界が消失しない。このため、磁気抵抗素子１を安定に作動させることができる。
【００３８】
ＦｅとＭｎとを含む合金、ＰｔとＭｎとを含む合金、ＩｒとＭｎとを含む合金およびＣｒとＰｔとＭｎとを含む合金は、組成によって結晶構造が不規則合金であるため、交換結合を生じさせるための熱処理（結晶構造を規則化させるための熱処理）が不要となる。このため、反強磁性体層１４として、これら合金を採用した場合には、製造工程が単純化できる。
【００３９】
強磁性体層１５は、反強磁性体層１４の主面全体を覆うように反強磁性体層１４上に設けられている。強磁性体層１５は、ＮｉとＦｅとを含む合金やＮｉとＣｏとを含む合金など異方性磁気抵抗効果が生じる材料からなる。ＮｉとＦｅとを含む合金は、保磁力が小さいため、ヒステリシスを小さくすることができる。特に、Ｎｉ８０Ｆｅ２０、または、Ｎｉ８０Ｆｅ２０に近い組成を有するＮｉとＦｅとを含む合金は、立方晶の結晶磁気異方性がほぼ０ｅｒｇ／ｃｍ３になる。結晶磁気異方性が０ｅｒｇ／ｃｍ３になる材料は、結晶磁気異方性による磁化容易軸や磁化困難軸がないため、等方的である。また、上記組成およびこれに近い組成を有するＮｉとＦｅとを含む合金では、磁歪もほぼ０になるため、結晶の歪等により磁気弾性的に誘導される磁気異方性が小さい。また、ＮｉとＦｅとを含む合金等は、磁界中での熱処理により薄膜全体にわたった巨視的な磁化容易軸を簡単に誘導することができるため、薄膜全体にわたる磁化容易軸方向の設計がしやすくなる。
【００４０】
一対の電極部１８は、積層体１２の上面で互いに対峙するように積層体１２の両端に設けられている。電極部１８は、Ａｌ等の電気導電性の良好な金属材料からなる。電極部１８と強磁性体層１５との密着性を高めるために、電極部１８と強磁性体層１５との間には、Ｔｉなどからなる密着層が設けられていてもよい。
【００４１】
保護層１９は、積層体１２、および一対の電極部１８を覆うように設けられる。保護層１９には、一対の電極部１８の一部が露出するようにコンタクトホール１９ａが設けられている。保護層１９は、たとえばシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなり、強磁性体層１５などが酸化や腐食することを防ぐために設けられている。なお、保護層１９は設けられていなくてもよい。
【００４２】
図２は、図１に示す反強磁性体層と強磁性体層とが交換結合している状態を模式的に示す断面図である。図２を参照して、反強磁性体層１４と強磁性体層１５が交換結合している状態について説明する。
【００４３】
図２に示すように、強磁性体層１５の下面全面にわたって反強磁性体層１４が設けられていることにより、交換結合磁界が強磁性体層の全体に作用する。これにより、強磁性体層１５の磁化方向を一方向に揃えることができる。すなわち、強磁性体層１５を単磁区化することができる。交換結合磁界の大きさは、たとえば強磁性体層１５の膜厚によって調整することができる。
【００４４】
図３は、反強磁性体層からの交換結合磁界により固定された強磁性体層の磁化方向と、電極部間を最短でつなぐ方向とを示す平面図である。
【００４５】
図３に示すように、強磁性体層１５と反強磁性体層１４との間で生じる交換結合磁界により固定された強磁性体層１５の磁化方向Ｍと、電極部１８間を最短でつなぐ方向（ＤＲ１方向）とは、交差する。具体的には、交換結合磁界により固定された強磁性体層の磁化方向Ｍと、電極部１８間を最短でつなぐ方向とが交差する角度は、４５°となる。これにより、検出電流Ｉの大部分は、一対の電極部１８間を最短で繋ぐ方向に流れ、検出電流Ｉが流れる向きと強磁性体層１５の磁化方向Ｍとが４５°で交差する。
【００４６】
このように強磁性体層１５の磁化方向と、電極部１８間を最短でつなぐ方向とを設定するに際して、まず、真空蒸着法、スパッタ法等を用いて下地層１３から強磁性体層１５まで形成する。続いて、磁界を印加しながら熱処理を行うことで、強磁性体層１５と反強磁性体層１４の間に交換結合磁界が得られ、強磁性体層１５の磁化方向が磁界の方向に固定される。
【００４７】
また、磁界を印加しながら、真空蒸着法、スパッタ法等を用いて下地層１３から強磁性体層１５まで形成した場合、反強磁性体層１４が不規則合金なら、強磁性体層１５の磁化方向が、強磁性体層１５と反強磁性体層１４の間の交換結合磁界によって磁界の方向に固定されるため、交換結合を生じさせるための熱処理が不要となる。なお、十分な大きさの交換結合磁界を得るために、積層体１２を形成した後に、形成中に印加されていた磁界と同じ方向に磁界を印加しながら熱処理を施しても良い。
【００４８】
反強磁性体層１４が規則合金である場合、積層体１２を形成した後、続いて磁界を印加しながら熱処理を行うことで、強磁性体層１５と反強磁性体層１４の間に交換結合磁界が得られ、強磁性体層１５の磁化方向が磁界の方向に固定される。印加磁界の向きは、形成中に印加されていた磁界と同じ方向にする方がより良い。
【００４９】
積層体１２は、強磁性体層１５の磁化方向と積層体１２の長手方向とが４５°で交差するように、矩形形状にパターニングされる。
【００５０】
図４は、図１に示す磁気抵抗素子の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。図４を参照して、磁気抵抗素子１の磁気抵抗と磁界との関係について説明する。
【００５１】
上述のように、検出電流Ｉが流れる向きと強磁性体層１５の磁化方向Ｍとが４５°で交差することにより、良好な線形的に応答する領域が得られる。
【００５２】
本実施の形態にあっては、バーバーポール電極を強磁性体層１５層上に設けることなく、強磁性体層１５の磁化方向を検出電流が流れる方向（電極間を最短でつなぐ方向）に対して４５°傾けて固定することができる。これにより、強磁性体層１５の感磁領域が減少することを抑制することができる。
【００５３】
また、バーバーポール電極が設けられないため、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体層の電気抵抗に加算されることを防止できる。これらの結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１は、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。
【００５４】
さらに、強磁性体層１５が反強磁性体層１４の主面全体を覆うように反強磁性体層１４上に設けられており、強磁性体層１５の磁化方向は反強磁性体層１４からの交換結合磁界によって一方向に固定されているため、単磁区化することができる。これにより、バルクハウゼンノイズを抑制することができる。
【００５５】
加えて、強磁性体層１５の磁化方向は、反強磁性体層１４からの交換結合磁界によって一方向に固定される。このため、大きな外部磁界がかかり強磁性体層１５の磁化方向が回転しても、外部磁界がなくなれば強磁性体層１５の磁化方向は、回転前の方向に戻る。これにより、外乱磁界による故障を抑制することができる。
【００５６】
（磁気センサ）
図５は、図１に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。図５を参照して、図１に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサ１００について説明する。
【００５７】
図５に示すように、磁気センサ１００は、４個の磁気抵抗素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。磁気抵抗素子１Ａの一端側は、配線パターン３Ａを介して、出力電圧Ｖｏｕｔ２を取り出すための電極パッドＰ１と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ａの他端側は、配線パターン３Ｂを介して、電源電圧Ｖｃｃを印加するための電極パッドＰ３と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｄの一端側は、配線パターン３Ａを介して電極パッドＰ１と電気的に接続されている。磁気抵抗素子１Ｄの他端側は、配線パターン３Ｄを介して、グランドに接続される電極パッドＰ４と電気的に接続される。
【００５８】
磁気抵抗素子１Ｂの一端側は、配線パターン３Ｃを介して、出力電圧Ｖｏｕｔ１を取り出すための電極パッドＰ２と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｂの他端側は、配線パターン３Ｂを介して、電極パッドＰ３と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｃの一端側は、配線パターン３Ｃを介して、電極パッドＰ２に電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｃの他端側は、配線パターン３Ｄを介して電極パッドＰ４に接続される。
【００５９】
磁気抵抗素子１Ａ，１Ｄが、配線パターン３Ｂ，３Ａ，３Ｄおよび電極パッドＰ３，Ｐ１，Ｐ４を介して直列接続されることにより、第１の直列回路（ハーフブリッジ回路）が形成される。磁気抵抗素子１Ｂ，１Ｃが、配線パターン３Ｂ，３Ｃ，３Ｄおよび電極パッドＰ３，Ｐ２，Ｐ４を介して直列接続されることにより、第２の直列回路（ハーフブリッジ回路）が形成される。第１の直列回路（ハーフブリッジ回路）および第２の直列回路（ハーフブリッジ回路）が、電極パッドＰ３，Ｐ４を介して並列接続されることにより、フルブリッジ回路が形成される。磁気抵抗素子１Ａ，１Ｃは、正出力性を有し、磁気抵抗素子１Ｂ，１Ｄは負出力性を有する。
【００６０】
電極パッドＰ３と電極パッドＰ４との間に電源電圧Ｖｃｃを印加すると、電極パッドＰ１および電極パッドＰ２からは、磁界強度に応じて、出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１が取り出される。出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１は、差動増幅器（不図示）を介して差動増幅される。
【００６１】
このようにブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができるとともに、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る磁気センサにあっては、磁気抵抗素子にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。
【００６３】
（磁気センサの第１変形例）
図６は、第１変形例における磁気センサを示す平面図である。図６を参照して、第１変形例における磁気センサ１００Ａについて説明する。
【００６４】
第１変形例における磁気センサ１００Ａは、実施の形態１に係る磁気センサ１００と比較した場合に、磁気抵抗素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが、複数の積層体１２がミアンダ形状に配置されてこれらが電気的に接続されることにより構成されている点において相違する。
【００６５】
具体的には、図６に示すように、各磁気抵抗素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄに、積層体１２が複数設けられ、各磁気抵抗素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおいて、複数の積層体１２は、磁化方向が揃うように平行に並んで設けられ、かつ、電極部が、互いに隣り合う積層体１２の端部同士を交互に接続されている。これにより、各磁気抵抗素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄがミアンダ状に形成されている。
【００６６】
より具体的には、磁気抵抗素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれは、長い短冊状パターンの積層体１２と、短い短冊状パターンの接続電極４０とを交互に直交させて接続することで、ミアンダ状に形成される。
【００６７】
磁気抵抗素子１Ａ，１Ｃに含まれる複数の積層体１２のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて配置される。磁気抵抗素子１Ｂ，１Ｄに含まれる複数の積層体１２のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて配置される。磁気抵抗素子１Ａ，１Ｃに含まれる複数の積層体１２の延在方向は、磁気抵抗素子１Ｂ，１Ｄに含まれる複数の積層体１２の延在方向と直交する。
【００６８】
このように構成した場合であっても、第１変形例における磁気センサ１００Ａは、磁気センサ１００と同様の効果が得られる。
【００６９】
（実施の形態２）
図７は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。図７を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｅについて説明する。
【００７０】
図７に示すように、磁気抵抗素子１Ｅは、実施の形態１に係る磁気抵抗素子１と比較した場合に、交換結合磁界調整層１６をさらに備える点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００７１】
交換結合磁界調整層１６は、反強磁性体層１４と強磁性体層１５との間に設けられ、反強磁性体層１４と強磁性体層１５との間に発生する交換結合磁界の大きさを調整する。交換結合磁界調整層１６は、たとえばＣｏもしくはＣｏを含む合金からなる強磁性体層である。交換結合磁界調整層１６は、反強磁性体層１４の主面全体を覆うように反強磁性体層１４上に設けられていることが好ましい。
【００７２】
交換結合磁界調整層１６を設けて交換結合磁界の大きさを調整することにより、線形的に応答する領域の範囲を調整することができる。これにより、入力ダイナミックレンジの設計の自由度を大きくすることができる。
【００７３】
たとえば、交換結合磁界調整層１６と反強磁性体層１４との間に発生する交換結合磁界の大きさは、反強磁性体層１４上に直接強磁性体層１５を積層した場合に反強磁性体層１４と強磁性体層１５との間に発生する交換結合磁界の大きさよりも大きいことが好ましい。この場合には、交換結合磁界調整層１６を設けることにより、反強磁性体層１４から強磁性体層１５に作用する交換結合磁界の大きさを大きくすることができる。これにより、線形的に応答する領域の範囲を拡張することができる。
【００７４】
また、ＣｏもしくはＣｏを含む合金からなる強磁性体層からなる交換結合磁界調整層１６を設けることにより、反強磁性体層１４に含まれるＭｎが強磁性体層１５に拡散することを防止することができる。これにより、拡散に伴う性能劣化を抑制でき、特性が安定するとともに、信頼性を向上させることができる。
【００７５】
この結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｅは、実施の形態１に係る磁気抵抗素子と同等以上の効果が得られる。
【００７６】
（検証実験）
ここで、比較例に係る磁気抵抗素子を具備する磁気センサを用意する。図８は、比較例に係る磁気抵抗素子を具備する磁気センサの平面図である。磁気センサＸは、非特許文献１に開示の磁気抵抗素子のように、バーバーポール電極１７を備える磁気抵抗素子１ＡＸ，１ＢＸ，１ＣＸ，１ＤＸにより構成されている。
【００７７】
具体的には、図８に示すように、磁気センサＸは、磁気センサ１００と同様に、４個の磁気抵抗素子１ＡＸ，１ＢＸ，１ＣＸ，１ＤＸを用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。磁気抵抗素子１ＡＸの一端側は、配線パターン３ＡＸを介して、出力電圧Ｖｏｕｔ２Ｘを取り出すための電極パッドＰ１Ｘと電気的に接続される。磁気抵抗素子１ＡＸの他端側は、配線パターン３ＢＸを介して、電源電圧Ｖｃｃを印加するための電極パッドＰ３Ｘと電気的に接続される。磁気抵抗素子１ＤＸの一端側は、配線パターン３ＡＸを介して電極パッドＰ１Ｘと電気的に接続されている。磁気抵抗素子１ＤＸの他端側は、配線パターン３ＤＸを介して、グランドに接続される電極パッドＰ４Ｘと電気的に接続される。
【００７８】
磁気抵抗素子１ＢＸの一端側は、配線パターン３ＣＸを介して、出力電圧Ｖｏｕｔ１Ｘを取り出すための電極パッドＰ２Ｘと電気的に接続される。磁気抵抗素子１ＢＸの他端側は、配線パターン３ＢＸを介して、電極パッドＰ３Ｘと電気的に接続される。磁気抵抗素子１ＣＸの一端側は、配線パターン３ＣＸを介して、電極パッドＰ２Ｘに電気的に接続される。磁気抵抗素子１ＣＸの他端側は、配線パターン３ＤＸを介して電極パッドＰ４Ｘに接続される。
【００７９】
磁気抵抗素子１ＡＸ，１ＣＸは正出力性を有し、磁気抵抗素子１ＢＸ，１ＤＸは負出力性を有する。
【００８０】
電極パッドＰ３Ｘと電極パッドＰ４Ｘとの間に電源電圧Ｖｃｃを印加すると、電極パッドＰ１Ｘおよび電極パッドＰ２Ｘからは、磁界強度に応じて、出力電圧Ｖｏｕｔ２Ｘ，Ｖｏｕｔ１Ｘが取り出される。出力電圧Ｖｏｕｔ２Ｘ，Ｖｏｕｔ１Ｘは、差動増幅器（不図示）を介して差動増幅される。
【００８１】
実施例１に係る磁気センサおよび比較例に係る磁気センサＸを交えながら、検証実験の条件および結果について説明する。実施例１に係る磁気センサは、実施の形態１に係る磁気センサ１００を用いている。
【００８２】
実施例１に係る磁気センサを構成する磁気抵抗素子においては、積層体１２として、基板１０側から順に、下地層、反強磁性体層、強磁性体層の順に積層させた積層体（Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｔａ／Ｎｉ−Ｆｅ／Ｎｉ−Ｍｎ／Ｎｉ−Ｆｅ）を用いている。なお、上述のＳｉ／ＳｉＯ２は、基板および絶縁層であり積層体には含まれない。実施例１においては、下地層１３としてＴａ膜に、ＮｉとＦｅとを含む合金を積層させた積層膜を用いている。反強磁性体層１４としてＮｉとＭｎとを含む合金を用いている。強磁性体層１５としてＮｉとＦｅとを含む合金を用いている。下地層１３において、Ｔａ膜の厚さは２ｎｍであり、ＮｉとＦｅとを含む合金層の厚さは５ｎｍである。反強磁性体層１４において、ＮｉとＭｎとを含む合金層の厚さは４０ｎｍである。強磁性体層１５としてＮｉとＦｅとを含む合金層の厚さは３０ｎｍである。なお、実施例１においては、積層体１２上に保護層を設けていない。
【００８３】
比較例に係る磁気センサを構成する磁気抵抗素子は、実施例１に係る磁気センサを構成する磁気抵抗素子と同じ構成を有する積層体（Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｔａ／Ｎｉ−Ｆｅ／Ｎｉ−Ｍｎ／Ｎｉ−Ｆｅ）を備える。なお、各層の厚さも同じとされている。
【００８４】
図９は、実施例１に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。図１０は、比較例に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。
【００８５】
図１０に示すように、比較例に係る磁気センサはバーバーポール電極を備えることから、ブリッジ電圧変化率が線形性を示す。一方、図９に示すように、実施例１に係る磁気センサも、ブリッジ電圧変化率が線形性を示す。
【００８６】
以上の検証実験の結果から、強磁性体層１５の磁化方向Ｍと電極部１８間を最短でつなぐ方向とが交差するように、強磁性体層１５の磁化方向と電極部１８間を最短でつなぐ方向とを設定することにより、バーバーポール電極を設けずとも、ＡＭＲ素子の特性を奇数関数化し、ＡＭＲ素子の磁気抵抗変化が外部磁界に対して線形的に応答するようにできることが実験的にも証明されたと言える。
【００８７】
（実施の形態３）
（電流センサ）
図１１は、本実施の形態に係る電流センサを示す概略図である。図１１を参照して、本実施の形態に係る電流センサについて説明する。上述の磁気センサは、比較的に広範囲に亘って線形的に応答する領域を有するため、強い磁界を測定する場合にも磁気飽和しないため電流センサ等に用いることができる。
【００８８】
図１１に示すように、本実施の形態に係る電流センサ１５０は、磁気センサ１００Ａ，１００Ｂ、測定対象の電流が流れるバスバー１１０および減算器１３０を備える。磁気センサ１００Ａ，１００Ｂは、実施の形態１に係る磁気センサ１００と同様の構成を有し、奇関数入出力特性を有する。
【００８９】
磁気センサ１００Ａ，１００Ｂは、バスバー１１０を流れる電流により発生する磁界の強さを検出し、この磁界の強さに応じた信号を上述のブリッジ回路から出力する。減算器１３０は、磁気センサ１００Ａおよび磁気センサ１００Ｂの各検出値を減算することにより上記電流の値を算出する算出部である。
【００９０】
バスバー１１０は、電気的に直列に接続されている第１バスバー部１１１、第２バスバー部および第３バスバー部１１３を含む。第１バスバー部１１１と第３バスバー部１１３とは、互いに離間して平行に延在する。第１バスバー部１１１と第３バスバー部１１３とは、第２バスバー部によって接続されている。
【００９１】
第２バスバー部は、第１バスバー部１１１および第３バスバー部１１３の各々に対して間隔を置いて平行に並んで延在する平行部１１２を含む。また、第２バスバー部は、第１バスバー部１１１の他端と第２バスバー部の平行部１１２の一端とを連結する第１連結部１１４と、第２バスバー部の平行部１１２の他端と第３バスバー部１１３の一端とを連結する第２連結部１１５とを含む。
【００９２】
第１バスバー部１１１と第２バスバー部の平行部１１２と第３バスバー部１１３とは、等間隔に配置されている。第１バスバー部１１１、第２バスバー部の平行部１１２および第３バスバー部１１３の各々は、直方体状の形状を有している。ただし、第１バスバー部１１１、第２バスバー部の平行部１１２および第３バスバー部１１３の各々の形状は直方体状に限られず、たとえば円柱状であってもよい。
【００９３】
第２バスバー部の第１連結部１１４は、側面視にて直線状に延在して第１バスバー部１１１および第２バスバー部の平行部１１２の各々と直交している。第２バスバー部の第２連結部１１５は、側面視にて直線状に延在して第２バスバー部の平行部１１２および第３バスバー部１１３の各々と直交している。
【００９４】
第２バスバー部の第１連結部１１４および第２連結部１１５の各々は、直方体状の形状を有している。ただし、第２バスバー部の第１連結部１１４および第２連結部１１５の各々の形状は直方体状に限られず、たとえば円柱状であってもよい。
【００９５】
バスバー１１０は、側面視にてＳ字状の形状を有している。このように折り返すように曲折した形状を有する１つのバスバー部材によってバスバー１１０を構成することにより、機械的強度が高くシンメトリーな形状を有するバスバー１１０を得ることができる。ただし、バスバー１１０の形状はこれに限られず、たとえば、バスバー１１０が、Ｅ字形状のように第１バスバー部１１１と第２バスバー部と第３バスバー部１１３とを有する形状であれば適宜選択することができる。
【００９６】
バスバー１１０は、たとえばアルミニウムで構成されている。ただし、バスバー１１０の材料はこれに限られず、銀、銅などの金属単体、または、これらの金属と他の金属との合金でもよい。また、バスバー１１０は、表面処理を施されていてもよい。たとえば、ニッケル、錫、銀、銅などの金属単体またはこれらの合金からなるめっき層を、バスバー１１０の表面に単層または複層で形成してもよい。
【００９７】
バスバー１１０は、薄板をプレス加工することにより形成される。ただし、バスバー１１０の形成方法はこれに限られず、切削，鋳造または鍛造などの方法でバスバー１１０を形成してもよい。
【００９８】
第１バスバー部１１１を電流が流れる方向２１１と第３バスバー部１１３を電流が流れる方向２１５とは同一である。第１バスバー部１１１を電流が流れる方向２１１、および第３バスバー部１１３を電流が流れる方向２１５と、第２バスバー部の平行部１１２を電流が流れる方向２１３とは反対である。第２バスバー部の第１連結部１１４を電流が流れる方向２１２と、第２バスバー部の第２連結部１１５を電流が流れる方向２１４とは同一である。
【００９９】
磁気センサ１００Ａは、互いに対向する第１バスバー部１１１と第２バスバー部の平行部１１２との間に位置している。磁気センサ１００Ｂは、互いに対向する第２バスバー部の平行部１１２と第３バスバー部１１３との間に位置している。
【０１００】
磁気センサ１００Ａは、第１バスバー部１１１と第３バスバー部１１３とが並ぶ方向に対して直交する方向、かつ、第１バスバー部１１１の延在方向に対して直交する方向である、図１１中の矢印１０１Ａで示す方向に検出軸を有する。
【０１０１】
磁気センサ１００Ｂは、第１バスバー部１１１と第３バスバー部１１３とが並ぶ方向に対して直交する方向、かつ、第３バスバー部１１３の延在方向に対して直交する方向である、図１１中の矢印１０１Ｂで示す方向に検出軸を有する。
【０１０２】
磁気センサ１００Ａ，１００Ｂは、検出軸の一方向に向いた磁界を検出した場合に正の値で出力し、かつ、検出軸の一方向とは反対方向に向いた磁界を検出した場合に負の値で出力する、奇関数入出力特性を有している。すなわち、バスバー１１０を流れる電流により発生する磁界の強さについて、磁気センサ１００Ａの検出値の位相と、磁気センサ１００Ｂの検出値の位相とは、逆相である。
【０１０３】
磁気センサ１００Ａは、第１接続配線１４１によって減算器１３０と電気的に接続されている。磁気センサ１００Ｂは、第２接続配線１４２によって減算器１３０と電気的に接続されている。
【０１０４】
減算器１３０は、磁気センサ１００Ａの検出値と、磁気センサ１００Ｂの検出値とを減算することにより、バスバー１１０を流れる電流の値を算出する。なお、本実施形態においては、算出部として減算器１３０を用いているが、算出部はこれに限られず、差動増幅器などでもよい。
【０１０５】
図１２は、図１１に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線矢印方向から見た断面図において、発生する磁界を模式的に示す図である。図１２においては、磁気センサ１００Ａおよび磁気センサ１００Ｂの検出軸方向をＸ方向、第１バスバー部１１１と第２バスバー部の平行部１１２と第３バスバー部１１３とが並ぶ方向をＹ方向として示している。なお、第２バスバー部の平行部１１２の延在方向がＺ方向である。
【０１０６】
図１２に示すように、第１バスバー部１１１に電流が流れることにより、いわゆる右ねじの法則によって図中の右回りに周回する磁界１１１ｅが発生する。同様に、第２バスバー部の平行部１１２に電流が流れることにより、図中の左回りに周回する磁界１１２ｅが発生する。第３バスバー部１１３に電流が流れることにより、図中の右回りに周回する磁界１１３ｅが発生する。
【０１０７】
その結果、磁気センサ１００Ａには、矢印１０１Ａで示す検出軸の方向において、図中の左向きの磁界が印加される。一方、磁気センサ１００Ｂには、矢印１０１Ｂで示す検出軸の方向において、図中の右向きの磁界が印加される。
【０１０８】
よって、磁気センサ１００Ａの検出した磁界の強さを正の値とすると、磁気センサ１００Ｂの検出した磁界の強さは負の値となる。磁気センサ１００Ａの検出値と磁気センサ１００Ｂの検出値とは、減算器１３０に送信される。
【０１０９】
減算器１３０は、磁気センサ１００Ａの検出値から磁気センサ１００Ｂの検出値を減算する。その結果、磁気センサ１００Ａの検出値の絶対値と、磁気センサ１００Ｂの検出値の絶対値とが加算される。この加算結果から、バスバー１１０を流れた電流の値が算出される。
【０１１０】
なお、磁気センサ１００Ａと磁気センサ１００Ｂとの入出力特性を互いに逆の極性にしつつ、減算器１３０に代えて加算器または加算増幅器を算出部として用いてもよい。
【０１１１】
本実施形態における電流センサ１５０においては、第１バスバー部１１１および第３バスバー部１１３は横断面において、第２バスバー部の平行部１１２の中心点を中心として互いに点対称に位置している。かつ、第１バスバー部１１１および第３バスバー部１１３は横断面において、磁気センサ１００Ａおよび磁気センサ１００Ｂの検出軸の方向における第２バスバー部の平行部１１２の中心線を中心として互いに線対称に位置している。
【０１１２】
また、磁気センサ１００Ａおよび磁気センサ１００Ｂは横断面において、第２バスバー部の平行部１１２の中心点を中心として互いに点対称に位置している。かつ、磁気センサ１００Ａおよび磁気センサ１００Ｂは横断面において、磁気センサ１００Ａおよび磁気センサ１００Ｂの検出軸の方向における第２バスバー部の平行部１１２の中心線を中心として互いに線対称に位置している。
【０１１３】
このように点対称に配置された磁気センサ１００Ａおよび磁気センサ１００Ｂは、バスバー１１０を流れる電流により発生する磁界を等しく反映した検出値を示す。そのため、バスバー１１０を流れる電流により発生する磁界の強さとそれから算出されるバスバー１１０を流れる電流の値との線形性を高めることができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態においては、電流センサ１５０に具備される磁気センサが、実施の形態１に係る磁気抵抗素子によって構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、実施の形態２に係る磁気抵抗素子によって構成されてもよい。また、本実施の形態に係る磁気センサは、第１変形例における磁気センサと同様に構成されていてもよい。さらに、本実施の形態に係る磁気センサは、後述する実施の形態３に係る磁気センサ、第２変形例における磁気センサ、第３変形例における磁気センサ、第４変形例における磁気センサ、および第５変形例における磁気センサのいずれかと同様に構成されていてもよい。
【０１１５】
以上のように構成することにより、本実施の形態に係る電流センサ１５０は、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。
【０１１６】
（実施の形態４）
（磁気抵抗素子）
図１３は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。図１３を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｅについて説明する。
【０１１７】
上述した実施の形態１においては、基板１０の上方に設けられた積層体が、基板１０側から順に反強磁性体層１４と強磁性体層１５とがこの順で積層されることにより構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、図１３に示すように、基板１０側から強磁性体層１５と反強磁性体層１４とがこの順で積層されることにより構成されてもよい。すなわち、強磁性体層１５および反強磁性体層１４の一方は、強磁性体層１５および反強磁性体層１４の他方の主面全体を覆うように強磁性体層１５および反強磁性体層１４の他方上に設けられる。
【０１１８】
本実施の形態における下地層１３は、強磁性体層１５および反強磁性体層１４の結晶を適切に成長させるために設けられている。なお、下地層１３は、これを用いずに強磁性体層１５および反強磁性体層１４の結晶を適切に成長させることができる場合には、これを省略することができる。下地層１３を省略する場合には、磁気抵抗素子１Ｅの構成を簡素化することができる。
【０１１９】
本実施の形態においては、強磁性体層１５が反強磁性体層１４の結晶を適切に成長させるための下地層として機能する。
【０１２０】
以上のように構成した場合においても、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｅは、実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる。
【０１２１】
（実施の形態５）
（磁気抵抗素子）
図１４は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の平面図である。図１５は、図１４に示すＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。なお、図１４においては、便宜上のため保護層１９を省略している。図１４および図１５を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｆについて説明する。
【０１２２】
図１４および図１５に示すように、磁気抵抗素子１Ｆは、実施の形態１に係る磁気抵抗素子１と比較した場合に、複数の積層体１２と複数の電極部とが所定の方向に交互に並んで構成されている点において相違する。その他の構成は、ほぼ同様である。
【０１２３】
磁気抵抗素子１Ｆは、複数の積層体１２および複数の電極部を含む。複数の積層体１２は、絶縁層１１上に設けられている。なお、基板１０が絶縁性基板である場合には、絶縁層１１を省略してもよい。
【０１２４】
複数の積層体１２は、積層方向から見た場合に互いに対向する２組の対辺を有する矩形形状を有する。複数の積層体１２は、強磁性体層１５の磁化方向Ｍが揃うようにして互いに離間して設けられている。磁化方向Ｍは、電極部が並ぶ方向に交差する。
【０１２５】
複数の積層体１２は、上記２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられている。複数の積層体１２のそれぞれは、上記２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向において一端１２ａおよび他端１２ｂを有する。
【０１２６】
複数の積層体１２は、強磁性体層１５となる強磁性体膜の磁化方向が交換結合磁界によって所定の方向に固定された積層体膜をパターンニングすることにより形成される。
【０１２７】
積層体膜は、実施の形態１と同様に真空蒸着法、スパッタ法等を用いて下地層１３となる下地膜、反強磁性体層１４となる反強磁性体膜、強磁性体層１５となる強磁性体膜とを積層することにより形成される。実施の形態１と同様に、磁界を印加しながら積層体膜を形成したり、積層体膜を形成後に積層体膜に磁界を印加しながら熱処理したりすることにより、強磁性体膜と反強磁性体膜との間で生じる交換結合磁界によって強磁性体膜の磁化方向が固定される。
【０１２８】
互いに隣り合う積層体１２は、電極部としての接続電極４１によって接続されている。接続電極４１は、互いに隣り合う積層体１２のうち一方の積層体の一端１２ａ側と、当該一端１２ａ側に向かい合う他方の積層体の他端１２ｂ側とを接続する。接続電極４１は、互いに隣り合う積層体１２の間の隙間に入り込むように設けられている。
【０１２９】
複数の積層体１２が並ぶ方向における接続電極４１の幅は、複数の積層体１２が並ぶ方向における電極部１８の幅よりも小さいことが好ましい。
【０１３０】
複数の積層体１２のうち、これらが並ぶ方向における両端に位置する積層体１２には、それぞれ電極部１８が設けられている。複数の積層体１２が並ぶ方向の一方側の電極部１８ａは、上記両端に位置する一方の積層体１２の一端１２ａ側に設けられている。複数の積層体１２が並ぶ方向の他方側の電極部１８ｂは、上記両端に位置する他方の積層体１２の他端１２ｂ側に設けられている。
【０１３１】
保護層１９は、複数の積層体１２、複数の接続電極４１、および一対の電極部１８を覆うように設けられる。保護層１９には、一対の電極部１８の一部がそれぞれ露出するようにコンタクトホール１９ａが設けられている。
【０１３２】
このように構成とした場合であっても、交換結合磁界によって強磁性体層１５の磁化の向きを固定することができる。このため、個々の積層体１２上に複数のバーバーポール電極を設ける必要がないため、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体層１５の電気抵抗に加算されることを防止できる。この結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｆにあっても、実施の形態１と同様に、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。
【０１３３】
また、互いに離間して直線状に並ぶように設けられた複数の積層体１２を接続電極４１にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、後述の形状異方性による影響を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子１Ｆが線形的に応答する領域において、磁界の値０を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。
【０１３４】
図１６は、形状異方性について説明するための図である。図１６を参照して、形状異方性について説明する。強磁性体層１５が短手方向および長手方向を有する矩形形状を有する場合には、形状異方性によって強磁性体層１５の磁化は長手方向を向きやすくなる。また、長手方向の長さが長ければ長いほど、磁化の向きは長手方向に向きやすくなる。
【０１３５】
このため、強磁性体層１５の磁化方向Ｍを検出電流Ｉが流れる方向（電極部間を最短でつなぐ方向）に対してθ１の角度で固定した場合であっても、実際の磁化の向きは、長手方向に近づくように傾斜して、検出電流Ｉが流れる方向に対してθ２の角度で固定される。この状態は、磁化方向がθ１の角度で固定されている状態から見た場合には、磁気バイアスが印加された状態と同等となる。
【０１３６】
図１７は、形状異方性によって磁化の向きが変化した場合の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。図１７においては、形状異方性による影響を受けない場合の磁気抵抗の変化を一点鎖線で示し、形状異方性による影響を受ける場合の磁気抵抗の変化を実線で示す。
【０１３７】
上述のように、形状異方性による影響により固定された磁化方向Ｍが傾斜する状態は、磁気バイアスが印加された状態と同等と考えることができる。このような場合には、磁気抵抗の変化を示す線分は、一点鎖線で示す位置から、実線で示す位置に移動する。形状異方性による影響が強いほど、実線で示す部分は、図中矢印方向に大きく移動する。一方で、形状異方性による影響が弱いほど、実線で示す部分は、図中矢印方向に小さく移動する。形状異方性による影響は、上述のように積層体１２の延在方向の長さが長いほど強くなる。
【０１３８】
本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｆのように、複数の積層体１２を互いに離間して直線状に配置し、これらを接続電極４１にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、各積層体１２の延在方向の長さを短くすることができる。これにより、磁気抵抗素子１Ｆ全体として、形状異方性による影響を小さくすることができる。
【０１３９】
形状異方性による影響を小さくすることにより、図１７において、磁気抵抗の変化を示す線分の図中矢印方向への移動を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子１Ｆが線形的に応答する領域（磁気抵抗の変化を示す線分のうち直線状に延在する部分）において、磁界の値０を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。さらに、積層体１２の形状を、積層方向から見た場合に、略正方形形状とすることにより、上記対称性をより良好に維持することができる。
【０１４０】
（磁気センサ）
図１８は、図１４に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。図１８を参照して、図１４に示す磁気抵抗素子１Ｆを用いて構成される磁気センサ１００Ｆ１について説明する。
【０１４１】
図１８に示すように、磁気センサ１００Ｆ１は、４個の磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。
【０１４２】
磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４の構成は、実施の形態５に係る磁気抵抗素子１Ｆの構成とほぼ同様である。磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４に含まれる強磁性体層１５の磁化方向Ｍは、全て同じ方向を向く。
【０１４３】
磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ３に含まれる複数の積層体１２が並ぶ方向は、同一方向である。たとえば、磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ３に含まれる複数の積層体１２は、積層体１２が有する２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んでいる。
【０１４４】
磁気抵抗素子１Ｆ２，１Ｆ４に含まれる複数の積層体１２が並ぶ方向は、同一方向である。たとえば、磁気抵抗素子１Ｆ２，１Ｆ４に含まれる複数の積層体１２は、積層体１２が有する２組の対辺のうちの他方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んでいる。
【０１４５】
磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ３に含まれる複数の積層体１２が並ぶ方向と、磁気抵抗素子１Ｆ２，１Ｆ４に含まれる複数の積層体１２が並ぶ方向とは、直交する。
【０１４６】
磁気抵抗素子１Ｆ１の一端側は、配線パターン３Ａを介して、出力電圧Ｖｏｕｔ２を取り出すための電極パッドＰ１と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｆ１の他端側は、配線パターン３Ｂを介して、電源電圧Ｖｃｃを印加するための電極パッドＰ３と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｆ４の一端側は、配線パターン３Ａを介して電極パッドＰ１と電気的に接続されている。磁気抵抗素子１Ｆ４の他端側は、配線パターン３Ｄを介して、グランドに接続される電極パッドＰ４と電気的に接続される。
【０１４７】
磁気抵抗素子１Ｆ２の一端側は、配線パターン３Ｃを介して、出力電圧Ｖｏｕｔ１を取り出すための電極パッドＰ２と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｆ２の他端側は、配線パターン３Ｂを介して、電極パッドＰ３と電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｆ３の一端側は、配線パターン３Ｃを介して、電極パッドＰ２に電気的に接続される。磁気抵抗素子１Ｃの他端側は、配線パターン３Ｄを介して電極パッドＰ４に接続される。
【０１４８】
磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ４が、配線パターン３Ｂ，３Ａ，３Ｄおよび電極パッドＰ３，Ｐ１，Ｐ４を介して直列接続されることにより、第１の直列回路（ハーフブリッジ回路）が形成される。磁気抵抗素子１Ｆ２，１Ｆ３が、配線パターン３Ｂ，３Ｃ，３Ｄおよび電極パッドＰ３，Ｐ２，Ｐ４を介して直列接続されることにより、第２の直列回路（ハーフブリッジ回路）が形成される。第１の直列回路（ハーフブリッジ回路）および第２の直列回路（ハーフブリッジ回路）が、電極パッドＰ３，Ｐ４を介して並列接続されることにより、フルブリッジ回路が形成される。磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ３は、正出力性を有し、磁気抵抗素子１Ｆ２，１Ｆ４は負出力性を有する。
【０１４９】
電極パッドＰ３と電極パッドＰ４との間に電源電圧Ｖｃｃを印加すると、電極パッドＰ１および電極パッドＰ２からは、磁界強度に応じて、出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１が取り出される。出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１は、差動増幅器（不図示）を介して差動増幅される。
【０１５０】
このように、本実施の形態に係る磁気センサ１００Ｆ１にあっては、バーバーポール電極を備えない磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４を用いて、ブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。また、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。
【０１５１】
また、磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。
【０１５２】
さらに、上述のように各磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４において、複数の積層体１２を互いに離間して直線状に配置し、これらを接続電極４１にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、各積層体１２の延在方向の長さを短くすることができる。これにより、磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４全体として、形状異方性による影響を小さくすることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４が線形的に応答する領域において、磁界の値０を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。
【０１５３】
（磁気センサの第２変形例）
図１９は、第２変形例における磁気センサの平面図である。図１９を参照して、第２変形例における磁気センサ１００Ｆ２について説明する。
【０１５４】
図１９に示すように、第２変形例における磁気センサ１００Ｆ２は、実施の形態５に係る磁気センサ１００Ｆ１と同様に、４個の磁気抵抗素子１Ｆ１１，１Ｆ１２，１Ｆ１３，１Ｆ１４を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。
【０１５５】
磁気センサ１００Ｆ２は、実施の形態５に係る磁気センサ１００Ｆ１と比較した場合に、磁気抵抗素子１Ｆ１１，１Ｆ１２，１Ｆ１３，１Ｆ１４の構成が相違する。
【０１５６】
各磁気抵抗素子１Ｆ１１，１Ｆ１２，１Ｆ１３，１Ｆ１４は、平行に並ぶ複数の感磁部２０と、互いに隣り合う感磁部２０の端部同士を交互に接続する複数の接続電極４０とによってミアンダ状に形成されている。
【０１５７】
複数の感磁部２０のそれぞれは、短手方向と長手方向とを有する短冊形状を有する。接続電極４０は、感磁部２０よりも短い短冊形状を有する。各磁気抵抗素子１Ｆ１１，１Ｆ１２，１Ｆ１３，１Ｆ１４は、長い短冊形状の感磁部２０と、短い短冊形状の接続電極４０とを交互に直交させて接続することで、ミアンダ状に形成される。
【０１５８】
磁気抵抗素子１Ｆ１１，１Ｆ１３に含まれる複数の感磁部２０のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。磁気抵抗素子１Ｆ１２，１Ｆ１４に含まれる複数の感磁部２０のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。磁気抵抗素子１Ｆ１１，１Ｆ１３に含まれる複数の感磁部２０の延在方向は、磁気抵抗素子１Ｆ１２，１Ｆ１４に含まれる複数の感磁部２０の延在方向と直交する。
【０１５９】
感磁部２０は、複数の積層体１２と複数の接続電極４１とを含む。複数の積層体１２は、強磁性体層の磁化方向Ｍが揃うように互いに離間して設けられている。複数の積層体１２は、２組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられている。接続電極４１は、互いに隣り合う積層体１２を電気的に接続する。
【０１６０】
磁気抵抗素子１Ｆ１１，１Ｆ１２，１Ｆ１３，１Ｆ１４に含まれる全ての積層体１２は、磁化方向Ｍが揃うように設けられている。
【０１６１】
このように構成した場合であっても、第２変形例における磁気センサ１００Ｆ２は、磁気センサ１００Ｆ１とほぼ同様の効果が得られる。
【０１６２】
（実施の形態６）
図２０は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の平面図である。図２０を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｇについて説明する。
【０１６３】
図２０に示すように、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｇは、実施の形態５に係る磁気抵抗素子１Ｆと比較した場合に、複数の積層体１２と複数の電極部の並び方が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【０１６４】
複数の積層体１２は、強磁性体層の磁化方向が揃うように互いに離間して設けられている。複数の積層体１２の各々は、積層方向から見た場合に互いに対向する２組の対辺を有する矩形形状を有する。
【０１６５】
複数の積層体１２および複数の電極部は、実施の形態５に係る磁気抵抗素子１Ｆに含まれる複数の積層体１２および複数の電極部と同様に、積層体１２の積層方向から見た場合に、上記２組の対辺のうち一方の対辺が延在する方向に沿って電極部と積層体１２とが交互に並んでいる。これに加えて、複数の積層体１２は、上記２組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向にずれて設けられている。
【０１６６】
具体的には、複数の積層体１２は、上記２組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向の一方側に所定のピッチでずれている。なお、複数の積層体１２のそれぞれの中心は、直線状に並ぶことが好ましい。
【０１６７】
以上のように本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｇは、ジグザグ状に形成されている。このように構成した場合であっても、交換結合磁界によって強磁性体層の磁化方向を固定することができる。このため、個々の積層体１２上に複数のバーバーポール電極を設ける必要がないため、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体層の電気抵抗に加算されることを防止できる。この結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子１Ｇにあっても、実施の形態１と同様に、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。
【０１６８】
また、互いに離間して所定の方向に並ぶように設けられた複数の積層体１２を接続電極４１にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、上述の形状異方性による影響を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子１Ｇが線形的に応答する領域において、磁界の値０を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。さらに、積層体１２の形状を積層方向から見た場合に、略正方形形状とすることにより、上記対称性をより良好に維持することができる。
【０１６９】
（磁気センサ）
図２１は、図２０に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。図２１を参照して、図２０に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサ１００Ｇ１について説明する。
【０１７０】
図２１に示すように、磁気センサ１００Ｇ１は、４個の磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。
【０１７１】
磁気センサ１００Ｇ１は、実施の形態５に係る磁気センサ１００Ｆ１と比較した場合に、磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４の構成が相違する。
【０１７２】
磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４の構成は、上記磁気抵抗素子１Ｇの構成とほぼ同様である。磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４に含まれる強磁性体層１５の磁化方向Ｍは、全て同じ方向を向く。
【０１７３】
磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ３に含まれる複数の接続電極４２が延在する方向は、同一方向である。磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ３に含まれる複数の接続電極４２は、接続電極４２と積層体１２とが交互に並ぶ方向に直交する方向に延在する。
【０１７４】
磁気抵抗素子１Ｇ２，１Ｇ４に含まれる複数の接続電極４２が延在する方向は、同一方向である。磁気抵抗素子１Ｇ２，１Ｇ４に含まれる複数の接続電極４２は、接続電極４２と積層体１２とが交互に並ぶ方向に直交する方向に延在する。
【０１７５】
磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ３に含まれる複数の接続電極４２が延在する方向と、磁気抵抗素子１Ｇ２，１Ｇ４に含まれる複数の接続電極４２が延在する方向とは、直交する。
【０１７６】
当該磁気センサ１００Ｇ１においては、磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ３は、正出力性を有し、磁気抵抗素子１Ｇ２，１Ｇ４は負出力性を有する。電極パッドＰ３と電極パッドＰ４との間に電源電圧Ｖｃｃを印加すると、電極パッドＰ１および電極パッドＰ２からは、磁界強度に応じて、出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１が取り出される。出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１は、差動増幅器（不図示）を介して差動増幅される。
【０１７７】
このように、本実施の形態に係る磁気センサ１００Ｇ１にあっては、バーバーポール電極を備えない磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４を用いて、ブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。また、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。
【０１７８】
また、磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。
【０１７９】
さらに、上述のように各磁気抵抗素子１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４において、互いに離間して所定の方向に並ぶように設けられた複数の積層体１２を接続電極４１にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、上述の形状異方性による影響を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子１Ｇが線形的に応答する領域において、磁界の値０を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。
【０１８０】
（磁気センサの第３変形例）
図２２は、第３変形例における磁気センサの平面図である。図２２を参照して、第３変形例における磁気センサ１００Ｇ２について説明する。
【０１８１】
図２２に示すように、第３変形例における磁気センサ１００Ｇ２は、実施の形態６に係る磁気センサ１００Ｇ１と同様に、４個の磁気抵抗素子１Ｇ１１，１Ｇ１２，１Ｇ１３，１Ｇ１４を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。
【０１８２】
磁気センサ１００Ｇ２は、実施の形態６に係る磁気センサ１００Ｇ１と比較した場合に、磁気抵抗素子１Ｇ１１，１Ｇ１２，１Ｇ１３，１Ｇ１４の構成が相違する。
【０１８３】
各磁気抵抗素子１Ｇ１１，１Ｇ１２，１Ｆ１３，１Ｇ１４は、平行に並ぶ複数の感磁部２０Ｇと、互いに隣り合う感磁部２０Ｇの端部同士を交互に接続する複数の接続電極４０とによってミアンダ状に形成されている。
【０１８４】
感磁部２０Ｇは、互いに離間して設けられた複数の積層体１２を複数の接続電極４２によってジグザグ状に接続することにより構成される。感磁部２０Ｇにおいては、複数の積層体１２は、当該積層体１２が有する２組の対辺のうち一方の対辺が延在する方向に沿って延在する方向に互いに離間して並んで設けられ、かつ、上記２組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向の一方側に所定のピッチでずれて設けられている。感磁部２０Ｇにおいて、複数の接続電極４２と複数の積層体１２とは、上記２組の対辺のうち一方の対辺が延在する方向に沿って延在する方向に交互に並ぶ。
【０１８５】
磁気抵抗素子１Ｇ１１，１Ｇ１３に含まれる複数の感磁部２０Ｇのそれぞれは、同一方向（ＤＲ１方向）に向かうようにジグザグ状に延在し、ＤＲ１方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。
【０１８６】
磁気抵抗素子１Ｇ１２，１Ｇ１４に含まれる複数の感磁部２０Ｇのそれぞれは、同一方向にＤＲ１方向）に向かうようにジグザグ状に延在し、ＤＲ１方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。
【０１８７】
磁気抵抗素子１Ｇ１１，１Ｇ１３に含まれる複数の接続電極４２が延在する方向と、磁気抵抗素子１Ｇ１２，１Ｇ１４に含まれる複数の接続電極４２が延在する方向とは、直交する。
【０１８８】
磁気抵抗素子１Ｇ１１，１Ｇ１２，１Ｇ１３，１Ｇ１４に含まれる全ての積層体１２は、磁化方向Ｍが揃うように設けられている。
【０１８９】
このように構成した場合であっても、第３変形例における磁気センサ１００Ｇ２は、磁気センサ１００Ｇ１とほぼ同様の効果が得られる。
【０１９０】
（磁気センサの第４変形例）
図２３は、第４変形例における磁気センサの平面図である。図２３を参照して、第４変形例における磁気センサ１００Ｈ１について説明する。
【０１９１】
図２３に示すように、第４変形例における磁気センサ１００Ｈ１は、４個の磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ２，１Ｈ３，１Ｈ４を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられている。
【０１９２】
磁気センサ１００Ｈ１は、実施の形態１に係る磁気センサ１００と比較した場合に、磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ２，１Ｈ３，１Ｈ４の構成が相違する。
【０１９３】
各磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ２，１Ｈ３，１Ｈ４に含まれる積層体１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，１２Ｈ４は、磁化方向が揃うようにしてミアンダ状に形成されている部分２１と、ミアンダ状に形成されている部分２１の両端に接続される電極下地部２２を有する。
【０１９４】
積層体１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，１２Ｈ４は、強磁性体層１５となる強磁性体膜の磁化方向が交換結合磁界によって所定の方向に固定された上述の積層体膜をパターニングすることにより、一体に形成されている。
【０１９５】
ミアンダ状に形成されている部分２１は、平行に並ぶ複数の線状部２１ａと、互いに隣り合う線状部２１ａの端部同士を交互に接続する複数の折り返し部２１ｂとによって構成される。
【０１９６】
磁気抵抗素子１Ｈ１、１Ｈ３において、積層体１２が有する複数の線状部２１ａは、同一方向に沿って延在する。磁気抵抗素子１Ｈ２，１Ｈ４において、積層体１２が有する複数の線状部２１ａは、同一方向に延在する。
【０１９７】
磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ３に含まれる線状部２１ａの延在方向は、磁気抵抗素子１Ｈ２，１Ｈ４に含まれる線状部２１ａの延在方向と直交する。
【０１９８】
磁気抵抗素子１Ｈ１と磁気抵抗素子１Ｈ２とは、共通の電極下地部２２を有する。磁気抵抗素子１Ｈ１と磁気抵抗素子１Ｈ２との共通の電極下地部２２上には、配線パターン３Ｂおよび電源電圧Ｖｃｃを印加するための電極パッドＰ３が形成される。
【０１９９】
磁気抵抗素子１Ｈ２と磁気抵抗素子１Ｈ３とは、共通の電極下地部２２を有する。磁気抵抗素子１Ｈ２と磁気抵抗素子１Ｈ３との共通の電極下地部２２上には、配線パターン３Ｃおよび出力電圧Ｖｏｕｔ１を取り出すための電極パッドＰ２が形成される。
【０２００】
磁気抵抗素子１Ｈ３と磁気抵抗素子１Ｈ４とは、共通の電極下地部２２を有する。磁気抵抗素子１Ｈ３と磁気抵抗素子１Ｈ４との共通の電極下地部２２上には、配線パターン３Ｄおよびグランドに接続される電極パッドＰ４が形成される。
【０２０１】
磁気抵抗素子１Ｈ４と磁気抵抗素子１Ｈ１とは、共通の電極下地部２２を有する。磁気抵抗素子１Ｈ４と磁気抵抗素子１Ｈ１との共通の電極下地部２２上には、配線パターン３Ａおよび出力電圧Ｖｏｕｔ２を取り出すための電極パッドＰ１が形成される。
【０２０２】
当該磁気センサ１００Ｈ１においては、磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ３は、正出力性を有し、磁気抵抗素子１Ｈ２，１Ｈ４は負出力性を有する。電極パッドＰ３と電極パッドＰ４との間に電源電圧Ｖｃｃを印加すると、電極パッドＰ１および電極パッドＰ２からは、磁界強度に応じて、出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１が取り出される。出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１は、差動増幅器（不図示）を介して差動増幅される。
【０２０３】
本実施の形態に係る磁気センサ１００Ｈ１にあっては、バーバーポール電極を備えない磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ２，１Ｈ３，１Ｈ４を用いて、ブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができるとともに、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。
【０２０４】
また、磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ２，１Ｈ３，１Ｈ４にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。
【０２０５】
また、電極下地部２２を設け、電極下地部２２上に、配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄおよび電極パッドＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を形成することにより、配線パターン３Ａと電極パッドＰ１，配線パターン３Ｂと電極パッドＰ３、配線パターン３Ｃと電極パッドＰ２、および配線パターン３Ｄと電極パッド４のそれぞれにおいて段差が形成されることを防止することができる。これにより、配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄおよび電極パッドＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が断線することを防止でき、信頼性を向上させることができる。
【０２０６】
また、各積層体１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，１２Ｈ４は、積層体膜をミアンダ状にパターニングすることに形成されているため、複数の積層体の端部同士を接続電極にて交互に接続して磁気抵抗素子をミアンダ状に形成する場合と比較して、接続電極を設ける必要がなくなる。このため、接続電極が積層体の段差によって断線されることがなくなる。この点においても、磁気抵抗素子の信頼性を向上させることができる。
【０２０７】
（磁気センサの第５変形例）
図２４は、第５変形例における磁気センサの平面図である。図２４を参照して、第５変形例における磁気センサ１００Ｈ２について説明する。
【０２０８】
図２４に示すように、第５変形例における磁気センサ１００Ｈ２は、第４変形例における磁気センサ１００Ｈ１と比較した場合に、複数の折り返し部２１ｂ上のそれぞれに、強磁性体層よりも電気抵抗の低い導電層４４が設けられている点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【０２０９】
各磁気抵抗素子１Ｈ１，１Ｈ２，１Ｈ３，１Ｈ４において、導電層４４が設けられていない場合には、積層体１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，１２Ｈ４内では、線状部２１ａに位置する強磁性体層と、折り返し部２１ｂに位置する強磁性体層の両方に電流が流れる。
【０２１０】
線状部２１ａに位置する強磁性体層を流れる電流の方向と、折り返し部２１ｂに位置する強磁性体層を流れる電流の方向とは、直交する。このため、折り返し部２１ｂに位置する強磁性体層に電流が流れた場合には、線状部２１ａに位置する強磁性体層から生成される出力の一部が、折り返し部２１ｂに位置する強磁性体層から生成される出力によって打ち消される。これにより、取出される出力電圧Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ１が低下する場合がある。
【０２１１】
本実施の形態においては、強磁性体層（より具体的には第２強磁性体層）よりも電気抵抗の低い導電層４４を折り返し部２１ｂ上（より具体的には折り返し部２１ｂに位置する第２強磁性体層上）に設けることにより、折り返し部２１ｂにおいて電流は、導電層４４を流れる。このため、線状部２１ａに位置する強磁性体層から生成される出力の一部が、折り返し部２１ｂに位置する強磁性体層から生成される出力によって打ち消されることを防止することができる。
【０２１２】
上述した実施の形態５，６に係る磁気抵抗素子、第２変形例から第６変形例における磁気センサに具備される磁気抵抗素子に含まれる積層体にあっては、基板１０側から順に反強磁性体層１４と強磁性体層１５とがこの順で積層されることにより構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、実施の形態４のように、基板１０側から強磁性体層１５と反強磁性体層１４とがこの順で積層されることにより構成されてもよい。
【０２１３】
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０２１４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｆ１，１Ｆ２，１Ｆ３，１Ｆ４，１Ｆ１１，１Ｆ１２，１Ｆ１３，１Ｆ１４，１Ｇ，１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４，１Ｇ１１，１Ｇ１２，１Ｇ１３，１Ｇ１４，１Ｈ１，１Ｈ２，１Ｈ３，１Ｈ４  磁気抵抗素子、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  配線パターン、１０  基板、１１  絶縁層、１２，１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，１２Ｈ４  積層体、１３  下地層、１４  反強磁性体層、１５  強磁性体層、１６  交換結合磁界調整層、１７  バーバーポール電極、１８  電極部、１９  保護層、１９ａ  コンタクトホール、２０，２０Ｇ  感磁部、２１  ミアンダ状に形成されている部分、２１ａ  線状部、２１ｂ  折り返し部、２２  電極下地部、４０，４１，４２  接続電極、４４  導電層、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｆ１，１００Ｆ２，１００Ｇ１，１００Ｇ２，１００Ｈ１，１００Ｈ２  磁気センサ、１１０  バスバー、１１１  第１バスバー部、１１１ｅ，１１２ｅ，１１３ｅ  磁界、１１２  平行部、１１３  第３バスバー部、１１４  第１連結部、１１５  第２連結部、１３０  減算器、１４１  第１接続配線、１４２  第２接続配線、１５０  電流センサ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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