(57)【要約】【課題】ＭＩ素子による方位センサーの小型化、１チップ化を図る。【解決手段】同一基板上に並行して配列された多数の帯状の第１の磁性コアと、長手方向が前記第１の磁性コアに直角になされた帯状の第２の磁性コアを有する。第１及び第２の磁性コアをそれぞれ貫通する第１及び第２の導体線を設け、各導体線のインピーダンスの磁束による変化に基づき磁界の直交成分の一方を第１の磁性コアで検出し、他方を第２磁性コアで検出する。第１及び第２の導体線のインピーダンスの検出値を合成して方位を検出できる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置した第１の磁性コア、及び
前記基板上に、前記第１の磁性コアの長手方向と異なる方向に長手方向を有する複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定距離だけずらせて平行に配置した第２の磁性コア
を有する磁性素子。
【請求項２】
前記第１の磁性コアの長手方向と前記第２の磁性コアの長手方向の角度が９０度以下であることを特徴とする請求項１記載の磁性素子。
【請求項３】
前記第１及び第２の磁性コアを、第１の磁性コアの一方の端部と第２の磁性コアの一方の端部とを近接させて前記基板上に配置したことを特徴とする請求項第１記載の磁性素子。
【請求項４】
前記第１の磁性コアの一方の端部と前記第２の磁性コアの一方の端部が連結されていることを特徴とする請求項３記載の磁性素子。
【請求項５】
非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を平行に配置した第１の磁性コア、及び
前記第１の磁性コアに直交する複数の短冊形の軟磁性膜による第２の磁性コア
を有する磁性素子。
【請求項６】
前記第１の磁性コアと前記第２の磁性コアが同じ厚さの軟磁性膜で一体に形成されていることを特徴とする請求項５記載の磁性素子。
【請求項７】
非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置した第１の磁性コア、
前記基板上に、前記第１の磁性コアの長手方向と異なる方向に長手方向を有する複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定距離だけずらせて平行に配置した第２の磁性コア。
前記複数の第１の磁性コアをそれぞれ貫通し、両端に電極端子を有する第１の導体線及び
前記複数の第２の磁性コアをそれぞれ貫通し、両端に電極端子を有する第２の導体線
を有する磁気検出素子。
【請求項８】
前記第１の磁性コアの長手方向と前記第２の磁性コアの長手方向の角度が９０度以下であることを特徴とする請求項７記載の磁気検出素子。
【請求項９】
前記第１及び第２の磁性コアを、第１の磁性コアの一方の端部と第２の磁性コアの一方の端部とを近接させて前記基板上に配置したことを特徴とする請求項７記載の磁気検出素子。
【請求項１０】
前記第１の磁性コアの一方の端部と前記第２の磁性コアの一方の端部が連結されていることを特徴とする請求項９記載の磁気検出素子。
【請求項１１】
前記第１の導体線は、複数の第１の磁性コアのそれぞれを複数の位置で貫通し、前記第２の導体線は、複数の第２の磁性コアのそれぞれを、複数の位置で貫通していることを特徴とする請求項７、８、９、１０のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項１２】
前記第１及び第２導体線がジグザグに形成されていることを特徴とする請求項１１記載の磁気検出素子。
【請求項１３】
前記第１の導体線は、複数の第１の磁性コアのそれぞれを複数の位置で貫通するとともに第１の磁性コアを巻回するコイルを形成し、
前記第２の導体線は、複数の第２の磁性コアのそれぞれを複数の場位置で貫通するとともに第２の磁性コアを巻回するコイルを形成することを特徴とする請求項７、８、９、１０のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項１４】
前記第１の導体線及び第２の導体線は、それぞれ前記第１の磁性コア及び第２の磁性コアをそれぞれの長手方向に対して任意の角度で貫通することを特徴とする請求項７、８、９、１０のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項１５】
非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を平行に配置した第１の磁性コア、
前記第１の磁性コアに直交する複数の短冊形の軟磁性膜による第２の磁性コア、
前記第１の磁性コアを貫通し、両端に電極端子を有する第１の導体線及び
前記第２の磁性コアを貫通し、両端に電極端子を有する第２の導体線
を有する磁気検出素子。
【請求項１６】
前記第１の導体線は、複数の第１の磁性コアのそれぞれを複数の位置で貫通し、前記第２の導体線は、複数の第２の磁性コアのそれぞれを複数の位置で貫通していることを特徴とする請求項１５記載の磁気検出素子。
【請求項１７】
前記第１及び第２の導体線がジグザグに形成されていることを特徴とする請求項１６記載の磁気検出素子。
【請求項１８】
非磁性の基板上に軟磁性体の膜を形成し、イオンミリングにより短冊形の第１の磁性コアのパターンを形成する工程、
第１の磁性コアの上に非磁性かつ非導電性の膜を形成し、イオンミリングにより、第１の絶縁膜のパターンを形成する工程、
前記第１の絶縁膜の上に導電性の膜を形成し、イオンミリングにより少なくとも一つの所望の形状の第１の導体線を形成する工程、
前記第１の導体線の上に非磁性かつ非導電性の膜を形成し、イオンミリングにより第２の絶縁膜のパターンを形成する工程、
前記第２の絶縁膜の上に軟磁性体の膜を形成し、イオンミリングにより第２の磁性コアのパターンを形成する工程、及び
基板の全面に非導電性の保護膜を所望の形状に形成する工程
を有する磁気検出素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第２の磁性コアの上に前記導体線の端末を接続してリターンコイルを構成するための他の導体膜を形成する工程を更に有する請求項１８記載の磁気検出素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第２の絶縁膜の上に導電膜を形成し、イオンミリングにより所望の形状の第２の導体線を形成する工程、
前記第２の導体線の上に、非磁性かつ非導電性の膜を形成し第３の絶縁膜のパターンを形成する工程、及び
前記第３の絶縁膜の上に第２の軟磁性体の膜を形成し、イオンミリングにより第２の磁性コアのパターンを形成する工程
を更に有する請求項１８記載の磁気検出素子の製造方法。
【請求項２１】
請求項７から１７のいずれかに記載の磁気検出素子、
前記磁気検出素子の第１の導体線及び第２の導体線にそれぞれ、検出磁界の方向と交わる方向に交流キャリア信号を流す交流電流源、
第１の磁性コア及び第２の磁性コアに、それぞれの検出磁界の方向に平行な方向の直流バイアス磁界を印加する直流バイアス印加手段及び
前記第１及び第２の導体線の電極端子に生じる高周波電圧を検出する高周波増幅器
を有する方位センサ。
【請求項２２】
前記直流バイアス印加手段は、前記電極端子に接続された直流電源であることを特徴とする請求項２１記載の方位センサ。
【請求項２３】
前記第１の導体線と第２の導体線とに交互に交流キャリア信号を流すための切替スイッチを更に有する請求項２１記載の方位センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気あるいは磁界により検出導体のインピーダンスが変化する、磁気インピーダンス効果を利用する磁気検出素子、磁気検出素子に用いる磁性素子、磁性素子及び磁気検出素子の製造方法、及び磁気検出素子を用いた方位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
微弱な磁気あるいは磁界を検出する磁気検出素子（磁気センサ）としては、従来から磁気抵抗効果型の磁気センサ（以下、ＭＲセンサという）が知られている。ＭＲセンサでは、磁界の強さに応じてＭＲセンサの導体の抵抗値が変化する磁気抵抗効果を利用して磁界を検出する。磁気抵抗効果による導体の抵抗値の変化量は、磁界の方向が正逆反転した場合でも同じであるので、磁界の極性（Ｎ又はＳ）を検出することができない。ＭＲセンサにより磁界の極性を検出するためには、ＭＲセンサにバイアス磁界を加えて、磁界による抵抗の変化が磁界の極性によって変化するようにする。バイアス磁界を加える方法としては、ＭＲセンサの磁極の近傍に導体を設けてその導体にバイアス電流を流す方法や、永久磁石膜を磁極の両端に配置する方法などがある。ＭＲセンサは、外部磁界による前記導体の直流抵抗の変化により磁界を検出するが、直流抵抗の変化は磁気材料により大きく影響を受ける。一般的な磁気材料を用いたＭＲセンサの磁界の検出感度は０．１％〜３％／Ｏｅ程度でありあまり高いとはいえない。
【０００３】
ＭＲセンサより高い検出感度を有する磁気センサとして、磁気インピーダンス効果を利用するものがある。この種の磁気センサでは軟磁性体の透磁率が磁気によって変化し、透磁率の変化により磁気回路内の導体のインピーダンスが変化する現象に基づいて磁界を検出する。この種の磁気センサの典型的なものの検出感度は６％／Ｏｅ以上である。
磁気インピーダンス効果を用いた磁気センサの例が特開平７−６３８３２号公報（以下従来例という）に示されている。図２２は前記従来例の磁気センサ１０の平面図である。図２３は図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ断面図である。図２２、２３において、基板４の上に形成された磁性体３は積層された２つの磁性膜３Ａ、３Ｂを有し、両者の間に導体線２が挟まれている。導体線２の両端部にはそれぞれ端子１が配されている。前記導体線２に高周波電流を流し、外部磁界７による導体線２のインピーダンス変化に基づいて磁界７を検出する。磁気センサ１０で磁界の極性（Ｎ又はＳ）を検出するには、前記のＭＲセンサと同様の方法でバイアス磁界を与える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例の磁気センサ１０で方位の検出を行う場合、図２４に示すように、基板４Ａ上に２つの磁気センサ１０Ａ、１０Ｂを、それぞれの磁性体３が互いに直角になるように配置して方位検出器１２を構成する必要がある。図２４に示す方位検出器１２では、磁気センサ１０ＡがＸ方向の磁界成分を検出し、磁気センサ１０ＢがＹ方向の磁界成分を検出する。磁気センサ１０Ａ及び１０Ｂの両検出出力を図示を省略した検出回路で合成することにより、方位検出器１２は磁界の方位を検出することができる。磁界の方位を正確に検出するためには、磁気センサ１０Ａ、１０Ｂの特性がそろっていることが重要である。また、基板４Ａ上で、磁気センサ１０Ａの磁性体３と、磁気センサ１０Ｂの磁性体３が互いに直角になるように配置されなければならない。
【０００５】
図２４に示す方位検出器１２を作るには２つの方法がある。
第１の方法では、個別に作った磁気センサ１０Ａ及び１０Ｂを基板４Ａの上に接着剤などにより取り付ける。この方法では、接着するとき磁気センサ１０Ａの磁性体３と磁気センサ１０Ｂの磁性体３が互いに正確な直角になるように取り付けなければならず高い組立精度が求められる。そのため組立作業に高い技能が要求されるが、方位検出器１２が小型になればなるほど高い組立精度を保つのが困難になり、誤差が生じるのを避けられない。
【０００６】
第２の方法では、基板４Ａの上に磁気センサ１０Ａ、１０Ｂの磁性体３、導体線２及び端子１をスパッタリング等の薄膜形成プロセスにより作る。薄膜形成プロセスによると、基板４Ａ上の磁気センサ１０Ａ、１０Ｂの相互の位置関係は高精度で保たれるので精度の点では問題はない。薄膜形成プロセスでは、通常大版の基板（ウエハー）上に複数個の方位検出器１２を形成し、成膜後個々の方位検出器１２を分離して一度に多数の方位検出器１２を作る。しかしながら、図２４の方位検出器１２は基板４Ａの上面に無駄なスペースが多く、方位検出器１２の寸法が大きい。そのため１枚のウエハー上に形成できる方位検出器１２の数が少なくなり、結果として製造コストが高くつく。基板４Ａの上面の無駄なスペースは方位検出器１２を小型化する上でも障害となり、小型の方位検出器に対する要求に対応することができなかった。
本発明は、小型かつ高精度の磁気インピーダンス効果による方位検出器を安価に提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁性素子は、非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置した第１の磁性コア、及び前記基板上に、前記第１の磁性コアの長手方向と異なる方向に長手方向を有する複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定距離だけずらせて平行に配置した第２の磁性コアを有する。
本発明によれば、短冊形の軟磁性膜を長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置した第１の磁性コアと、前記第１の磁性コアと長手方向が異なる短冊形の軟磁性膜を長手方向に順次所定距離だけずらせて平行に配置した第２の磁性コアとを組合せている。これにより基板上に占める第１及び第２の磁性コアの面積が小さくなり、小型の磁性素子を得ることができる。
【０００８】
本発明の他の観点の磁性素子は、非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を平行に配置した第１の磁性コア、及び前記第１の磁性コアに直交する複数の短冊形の軟磁性膜による第２の磁性コアを有する。
本発明によれば、第１の磁性コアと第２の磁性コアを直交させることにより、基板上に占める第１及び第２の磁性コアの面積が最小になり、磁性素子の更なる小型化が実現できる。
本発明の磁気検出素子は、非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置した第１の磁性コア、前記基板上に、前記第１の磁性コアの長手方向と異なる方向に長手方向を有する複数の短冊形の軟磁性膜を、前記短冊形の長手方向に順次所定距離だけずらせて平行に配置した第２の磁性コア。前記複数の第１の磁性コアをそれぞれ貫通し、両端に電極端子を有する第１の導体線及び前記複数の第２の磁性コアをそれぞれ貫通し、両端に電極端子を有する第２の導体線を有する。
本発明によれば、短冊形の軟磁性膜を長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置した第１の磁性コアと、前記第１の磁性コアと長手方向が異なる短冊形の軟磁性膜を長手方向に順次所定距離だけずらせて平行に配置した第２の磁性コアとを組合せている。これにより基板上に占める第１及び第２の磁性コアの面積が小さくなる。第１及び第２の磁性コアに導体線を設けることにより小型の磁気検出素子が得られる。
【０００９】
本発明の他の観点の磁気検出素子は、非磁性の基板上に複数の短冊形の軟磁性膜を平行に配置した第１の磁性コア、前記第１の磁性コアに直交する複数の短冊形の軟磁性膜による第２の磁性コア、前記第１の磁性コアを貫通し、両端に電極端子を有する第１の導体線及び前記第２の磁性コアを貫通し、両端に電極端子を有する第２の導体線を有する。
本発明によれば、第１の磁性コアと第２の磁性コアを直交させることにより、基板状に占める第１及び第２の磁性コアの面積が最小になる。第１及び第２の磁性コアにそれぞれ導体線を設けることに磁気検出素子の更なる小型化が実現できる。
【００１０】
本発明の磁気検出素子の製造方法は、非磁性の基板上に軟磁性体の膜を形成し、イオンミリングにより短冊形の第１の磁性コアのパターンを形成する工程、第１の磁性コアの上に非磁性かつ非導電性の膜を形成し、イオンミリングにより、第１の絶縁膜のパターンを形成する工程、前記第１の絶縁膜の上に導電性の膜を形成し、イオンミリングにより少なくとも一つの所望の形状の第１の導体線を形成する工程、前記第１の導体線の上に非磁性かつ非導電性の膜を形成し、イオンミリングにより第２の絶縁膜のパターンを形成する工程、前記第２の絶縁膜の上に軟磁性体の膜を形成し、イオンミリングにより第２の磁性コアのパターンを形成する工程、及び基板の全面に非導電性の保護膜を所望の形状に形成する工程を有する。
本発明によれば、第１及び第２の磁性コア及び導体線をパターン形成方法で作製するので、特性のそろった磁気検出素子を安価に作ることができる。
【００１１】
本発明の方位センサは、請求項７から１７のいずれかに記載の磁気検出素子、前記磁気検出素子の第１の導体線及び第２の導体線に高周波電流を流す高周波電流源、第１の磁性コア及び第２の磁性コアに、それぞれの検出磁界の方向に平行な方向の直流バイアス磁界を印加する直流バイアス印加手段及び前記第１及び第２の導体線の電極端子に生じる高周波電圧を検出する高周波増幅器を有する。
本発明によれば、小型に形成された磁気検出素子を用いているので、方位センサの小型化が実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１から図２１を参照して、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
【００１３】
《第１実施例》
図１は本発明の第１実施例の磁性素子の平面図である。図１において、非磁性の基板１００の上に、一方の対向辺が、他方の対向辺よりはるかに長い長方形（短冊形）の軟磁性体膜の磁性コア２１、２２、２３、２４、２５、２６及び２７が一定の間隔を保ちかつ長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置されている。磁性コア２１〜２７は基板１００の左側領域に設けられ、その長手方向は基板１００の辺に対して例えば４５°になされている。基板１００の右側領域には、前記磁性コア２１〜２７と同様の形状の軟磁性体膜の磁性コア３１、３２、３３、３４、３５、３６及び３７が一定の間隔を保ちかつ長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置されている。磁性コア３１〜３７の長手方向と前記の磁性コア２１〜２７の長手方向の角度は９０度又はそれ以下になされている。基板１００の中央領域において、磁性コア２１〜２７の先端は磁性コア３１〜３７の先端にそれぞれ近接するようになされている。磁性コア２１〜２７を磁性コア群２０といい、磁性コア３１〜３７を磁性コア群３０という。基板１００上に形成されている磁性コア群２０と磁性コア群３０とで構成される図１に示す磁性部材を「磁性素子１９０」という。
【００１４】
図２は、図１に示す磁性素子１９０の各磁性コア２１〜２７に斜めに交差する導体線８１を設け、かつ磁性コア３１〜３７に斜めに交差する導体線８２を設けて構成した磁気検出素子２００の平面図である。導体線８１、８２は、例えば銅などの電気伝導性の膜である。導体線８１の両端部は電極端子８３及び８４にそれぞれ接続されており、導体線８２の両端部は電極端子８５及び８６にそれぞれ接続されている。図２の構成において、導体線８１、８２を、それぞれの磁性コア２１〜２７及び磁性コア３１〜３７の上に設けてもよい。また基板１００の面に先に導体線８１及び８２を形成し、その上にそれぞれの磁性コア２１〜２７及び磁性コア３１〜３７を形成してもよい。さらに以下に図１９を用いて説明するように、導体線８１、８２がそれぞれの磁性コア２１〜２７、３１〜３７を貫通するようにしてもよい。
【００１５】
図１９は、図２のＸＩＸ−ＸＩＸ断面図である。図１９に示す磁気検出素子２００の構成では、磁性コア３７の中を導体線８２が貫通している。同様にして導体線８２は磁性コア３１〜３６を貫通し、導体線８１は磁性コア２１〜２７を貫通している。図１９に示す磁気検出素子２００を製作するときは、基板１００の面にまず軟磁性体膜３７Ａを形成する。軟磁性体膜３７Ａの中央部に酸化シリコン膜等による絶縁膜８７を形成する。絶縁膜８７の上に銅などにより導体線８２を形成し、さらに導体線８２を覆うように絶縁膜８８を形成する。最後に軟磁性体膜３７Ａ及び絶縁膜８８の上に更に軟磁性体膜３７Ｂを形成する。上記のように絶縁膜８７、８８により導体線８２を軟磁性体膜３７Ａ、３７Ｂから絶縁するのが望ましいが、構造を簡略化したいときは絶縁膜８７、８８を設けなくてもよい。後で詳しく説明するように本実施例の磁気検出素子２００を用いて方位センサを構成するとき、導体線８１、８２をそれぞれ磁性コア２１〜２７、３１〜３７の上に形成したものでも方位センサの機能を得ることができる。しかし、高い感度を有する方位センサを得ようとするときは図１９に示すように、導体線８１、８２がそれぞれの磁性コア２１〜２７、３１〜３７を貫通した構造にするのが望ましい。従って、以後の各実施例では導体線が磁性コアを貫通した構造を持つものについて説明する。
【００１６】
図３は、本実施例の他の例の磁気検出素子２００Ａの平面図である。図３において、磁気検出素子２００Ａの磁性コア群２０及び３０は、図１のものと同じである。磁気検出素子２００Ａにおいては、磁気コア群２０及び３０にそれぞれ交差する導体線１０１及び１０２はともにジグザグ形状に形成されている。導体線１０１は、磁性コア群２０と複数の位置で交差する、平行に配列された５本の導体線１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ及び１０１Ｅを有する。
【００１７】
導体線１０１Ａと１０１Ｂは、図における下端部で接続され、導体線１０１Ｂと１０１Ｃは上端部で接続されている。また、導体線１０１Ｃと１０１Ｄは、図において下端部で接続され、導体線１０１Ｄと１０１Ｅは上端部で接続されている。導体線１０１Ａの上端は電極端子８４に接続され、導体線１０１Ｅの下端は電極端子８３に接続されている。導体線１０１Ａ〜１０１Ｅは、磁性コア２１〜２７との交差部において、図１９の断面図に示すものと同様に磁性コア２１〜２７を貫通している。
【００１８】
磁性コア群３０と交差する導体線１０２は、磁気検出素子２００Ａの中心線Ｃに関して導体線１０１に対称な形状を有し、導体線１０２と磁性コア群３０との関係も前記導体線１０１と磁性コア群２０との関係と同じである。導体線１０２の両端部はそれぞれの電極端子８５及び８６に接続されている。
【００１９】
図４は本実施例のさらに他の例の磁気検出素子２００Ｂの平面図である。図４において、磁気検出素子２００Ｂの磁性コア群２０及び３０は図１のものと同じである。磁気検出素子２００Ｂにおいて、磁性コア群２０及び３０にそれぞれ交差する導体線１１１及び１１２はともにジグザグ形状に形成されているが、磁性コア群２０及び３０との交差部が前記図３のものと異なっている。
【００２０】
磁性コア群２０の導体線１１１は、平行に配列された５本の導体線１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄ及び１１１Ｅを有する。導体線１１１Ａは磁性コア群２０の磁性コア２１〜２７を貫通して、磁性コア２１から下方へ導出され、導体線１１１Ｂの下端部に接続されている。導体線１１１Ｂは磁性コア群２０の磁性コア２１〜２７を貫通することなく、磁性コア２１〜２７の上部を通って、磁性コア２７の上方に達し、導体線１１１Ｃの上端部に接続されるリターンコイルを構成している。導体線１１１Ｃは磁性コア２１〜２７を貫通して磁性コア２１から下方へ導出され、導体線１１１Ｄの下端部に接続されている。導体線１１１Ｄは、前記の導体線１１１Ｂと同様に磁性コア２１〜２７の上方を通って磁性コア２７の上方に達し、導体線１１１Ｅの上端部に接続されている。導体線１１１Ｅは磁性コア２１〜２７を貫通して磁性コア２１から下方へ導出され、電極素子８３に接続されている。導体線１１１Ａの上端は電極端子８４に接続されている。図４の磁気検出素子では、導体線１１１及び１１２はそれぞれコイル構造を有していることになる。
【００２１】
磁性コア群３０と交差する導体線１１２は、磁性検出素子２００Ｂの中心線Ｃに関して導体線１１１に対称な形状を有し、導体線１１２と磁性コア群３０との関係も、前記導体線１１１と磁性コア群２０との関係と同じである。導体線１１１及び１１２は、磁性コア２１〜２７及び３１〜３７との貫通部で、磁性コア２１〜２７及び３１〜３７と電気的に絶縁されているのが望ましい。
【００２２】
第１実施例の磁気検出素子２００、２００Ａ及び２００Ｂのいずれかを用いた、磁気又は磁界の強さと方向を検出する方位センサの構成例とその動作を図５及び図２０を参照して説明する。
図５の例では、図４に示す磁気検出素子２００Ｂを用いている。磁気検出素子２００Ｂを図２０に示すように検出回路に接続することによって方位センサが構成される。図２０において、磁気検出素子２００Ｂの電極端子８４、８６、８３及び８５を、検出回路の端子３１１、３１２、３１３及び３１４にそれぞれ接続する。この接続により、導体線１１１はスイッチ３１１Ａ、３１３Ａを介して検出回路の接続点３２０及び３３０間に接続される。同様にして、導体線１１２はスイッチ３１２Ａ、３１４Ａを介して接続点３２０及び３３０間に接続される。接続点３２０及び３３０には、並列に接続された高周波電流源２４１（周波数は例えば１０ＭＨｚ）と直流電源２４８が抵抗２４２を介して接続されている。
【００２３】
直流電源２４８を交流電流源の高周波電流源２４１に並列に接続することによって交流キャリア信号である高周波電流に直流電流を重畳している。直流電流を重畳した高周波電流を磁気検出素子の導体線に流すことにより磁性コア群２０及び３０に直流バイアス磁界を印加することができる。接続点３２０と３３０は、高周波増幅器２４７の両入力端に接続されている。
図５において、磁気検出素子２００Ｂを、矢印２１０で方向を示し、矢印２１０の長さでその強さを表す磁界Ｈの中に置く。磁界Ｈを図の紙面上にあるｘ、ｙ直角座標のｘ成分とｙ成分に分け、それぞれを磁界成分Ｈｘ、Ｈｙと表す。磁束は反磁界の少ない磁性コアの長手方向に通りやすいため、磁気検出素子２００Ｂの磁気コア群２０には磁界成分Ｈｘによる磁束Ｂｘが流入し、磁性コア群３０には磁界成分Ｈｙによる磁束Ｂｙが流入する。
図２０において、まずスイッチ３１１Ａ、３１３Ａを閉にし、スイッチ３１２２Ａ、３１４Ａを開にする。その結果、導体線１１１が接続点３２０と接続点３３０間に接続される。
【００２４】
図５において、磁性コア群２０に流入する磁束Ｂｘによって、磁性コア２１〜２７の透磁率が変化し、磁気インピーダンス効果によって導体線１１１のインピーダンスが変化する。導体線１１１のインピーダンス変化により、端子３２０と端子３３０間の高周波電圧が変化する。この高周波電圧の変化を高周波増幅器２４７で検出することにより磁束密度すなわち磁界成分Ｈｘの強さを表す検出信号を得ることができる。磁界成分Ｈｘの強さを表す検出信号は方位磁界強度検出回路２４８に入力され、内部のメモリに一旦記憶される。
次に、スイッチ３１１Ａ、３１３Ａを開にし、スイッチ３１２Ａ、３１４Ａを閉にする。これにより、導体線１１１は端子３２０、３３０から切り離され、代わりに導体線１１２が端子３２０、３３０間に接続される。その結果、図５に示すように、磁界成分Ｈｙによる磁束Ｂｙが磁性コア群３０に流入し、前記導体線１１１の場合と同様の磁気インピーダンス効果により、磁束密度すなわち磁界成分Ｈｙの強さが検出される。磁界成分ＨｘとＨｙから磁界Ｈの方位及び磁界強度が求められる。方位及び磁界強度は必要に応じて例えば表示装置２４９に表示される。本実施例の磁気検出素子２００、２００Ａ及び２００Ｂでは磁性コア群２０及び３０がそれぞれ７つの磁性コア２１〜２７、３１〜３７を有しているが、磁性コア群２０、３０の磁性コアの数は７つに限定されるものではなくさらに多くの数にしてもよい。
【００２５】
磁性コアの数を多くするほど導体線が貫通する箇所が多くなるので方位センサとしての検出感度が高くなるが、外形寸法は大きくなる。また、磁気検出素子２００Ａにおいて、ジグザグに配列された導体線１０１Ａ〜１０１Ｅの数も図３に示す数に限定されるものではなく、さらに多くの導体線を平行に配列してもよい。外部磁界による導体線１０１及び１０２のインピーダンス変化は導体線と磁性コアとの交差部の数にほぼ比例する。従って導体線と磁性コアとの交差部を増やすほど磁界の検出感度が高くなる。図２０の検出回路ではスイッチ３１１Ａ、３１２Ａ、３１３Ａ及び３１４Ａにより、導体線１１１と１１２を交互に切替えて方位を検出しているが、高周波電流源２４１、直流電源２４８及び高周波増幅器２４７をそれぞれ２つずつ設けて、導体線１１１、１１２のそれぞれに専用する構成にしてもよい。
【００２６】
図１に示す磁性素子１９０は、磁性コア群２０の、一方の対向辺が他方の対向辺より長い長方形の磁性コア２１〜２７のそれぞれを、長方形の長手方向に所定距離だけ順次ずらして並行配置している。同様に磁性コア群３０の磁性コア３１〜３７はそれぞれを長方形の長手方向に所定距離だけ順次ずらして、前記長手方向が磁性コア２１〜２７の長手方向と直角になるよう並行配置している。そのため、磁性コア２１〜２７のそれぞれの一方の端部と、磁性コア３１〜３７のそれぞれの一方の端部が近接するように、磁性コア群２０と磁性コア群３０を基板上に配置したとき、磁性コア群２０と３０の基板上での占有面積が最少になる。さらに、長方形の基板１００上に磁性コア群２０及び３０を形成したとき生じる略三角形の領域に導体線の電極端子８３〜８６を配置することにより、基板１００の表面を有効利用することができる。これにより磁気検出素子を小型化することが可能となる。
【００２７】
《第２実施例》
本発明の第２実施例の磁性素子２９０を図６を参照して説明する。
図６に示す磁性素子２９０は、非磁性の基板１００の左側領域に、帯状の軟磁性体膜の磁性コア４１、４２、４３、４４、４５、４６及び４７を、一定の間隔を保ちかつ長手方向に順次所定の距離だけずらせて平行に配置している。磁気コア４１〜４７を磁性コア群４０という。基板１００の右側の領域には、基板１００の中心線Ｃの近傍で磁気コア４１〜４７にそれぞれ連結された帯状の軟磁性体膜の磁性コア５１、５２、５３、５４、５５、５６及び５７が、一定の間隔を保ちかつ長手方向に順次所定距離だけずらせて平行に配置されている。磁性コア５１〜５７を磁性コア群５０という。磁性コア５１〜５７の長手方向は、前記磁性コア４１〜４７の長手方向に対して９０°又はそれ以下になされている。
【００２８】
図７は、図６に示す磁性素子２９０に導体線８１、８２を設けて構成した磁気検出素子３００の平面図である。導体線８１の両端部に電極端子８３、８４を設け、導体線８２の両端部に電極端子８５、８６を設けている。導体線８１、８２は前記図２の磁気検出素子の導体線８１、８２と同じように、それぞれ磁性コア４１〜４７、５１〜５７を貫通している。
図８は第２実施例の他の例の磁気検出素子３００Ａの平面図である。図８において、導体線１０１、１０２及び電極端子８３、８４、８５、８６の構成は前記図３のものと同じである。
【００２９】
図９は第２実施例の更に他の例の磁気検出素子３００Ｂの平面図である。図９において、導体線１１１、１１２及び電極端子８３、８４、８５、８６の構成は、前記図５のものと同じである。
第２実施例の磁気検出素子３００、３００Ａ及び３００Ｂにおいては、磁性コア４１〜４７と磁性コア５１〜５７がそれぞれ連結されているので、磁性コア４１〜４７、及び磁性コア５１〜５７の長さが前記第１実施例の磁性コア２１〜２７、３１〜３７より若干長くなる。一般に磁性コアの長さが長い程、同一磁界中において磁性コアに流入する磁束Ｂｘ、Ｂｙ（図５）の密度が増加し、結果として磁界の検出感度が高くなる。本実施例では磁性コア４１〜４７と磁性コア５１〜５７をそれぞれ連結して各磁性コアの長さを第１実施例のものより長くしたことにより、検出感度をさらに向上させることができる。
【００３０】
《第３実施例》
本発明の第３実施例の磁性素子３５０及び３６０を、それぞれ図１０の（ａ）及び図１０の（ｂ）を参照して説明する。
図１０の（ａ）において、非磁性体の基板３４０の上に、一方の対向辺が他方の対向辺よりはるかに長い長方形（短冊形）の軟磁性膜の磁性コア６１、６２、６３、６４、６５及び６６（磁性コア群６０）が所定の間隔を保って平行に形成されている。さらに磁性コア６１〜６６に直交して、磁性コア６１〜６６と同様の形状の磁性コア７１、７２、７３、７４、７５及び７６（磁性コア群７０）が形成されている。磁性コア６１〜６６と磁性コア７１〜７６との重なった部分（例えば領域６１Ａ）は両磁性コア６１〜６６と７１〜７６とで共有している。磁性コア６１〜６６及び磁性コア７１〜７６の厚さはすべての部分で同じでもよく、また重なった部分の厚さが厚くてもよい。
【００３１】
図１０の（ｂ）は磁性コア６３と６４との間隔、及び磁性コア７３と７４との間隔が他の部分より広くなされた磁性素子３２０の例の平面図である。図１０の（ａ）及び（ｂ）の磁性コア群６０及び６８は図１の磁性コア群２０に相当し、磁性コア群７０及び７８は磁性コア群３０に相当する。
図１１は、図１０の（ｂ）の磁性素子３６０に導体線１４１、１４２及び電極端子８３、８４、８５、８６を設けた磁気検出素子３６１の平面図である。電極端子８３、８４に両端が接続されている導体線１４１は、磁性コア群６８の磁性コア６１〜６６（図１０に示す）を図１９に示す導体線８２と同様の構成で貫通している。電極端子８５、８６に両端が接続された導体線１４２は、同様に磁性コア群７８の磁性コア７１〜７６（図１０に示す）を貫通している。
【００３２】
図１２は本実施例の他の例の磁気検出素子３５１の平面図である。磁気検出素子３５１は、図１０の（ａ）の磁性素子３５０に類似のものに導体線１５１、１５２及び電極端子８３、８４、８５、８６を設けたものである。両端がそれぞれ電極端子８３及び８４に接続された導体線１５１は、ジグザグに形成され、各磁性コア７１〜７６と５箇所で交差している。交差部では、導体１５１は、図１９の導体線８２と同様に、磁性コア７１〜７６を貫通している。同様にして、両端がそれぞれ電極端子８５、８６に接続された導体線１５２は、ジグザグに形成され、各磁性コア６１〜６６と５箇所で交差している。交差部では導体線１５２は各磁性コア６１〜６６を貫通している。
【００３３】
導体線１５１と導体線１５２との交差部は、絶縁膜を間に介して重ねており、導体線１５１と導体線１５２は電気的に絶縁されている。
図１１に示す本実施例の磁気センサ３６１を用いた方位センサの構成例とその動作を図１３と図２１を参照して説明する。
図１１に示す磁気検出素子３６１を図２１に示すように検出回路に接続する。すなわち、磁気検出素子３６１の電極端子８３、８４、８５、８６をそれぞれ端子３１４、３１１、３１２、３１３に接続する。図１３において、磁気検出素子３６１を矢印２１０で示す磁界Ｈ中に置くと、磁界Ｈのｘ軸成分Ｈｘによる磁束Ｂｘが磁性コア群７８を通り、ｙ軸成分Ｈｙによる磁束Ｂｙが磁性コア群６８を通る。図２１において、まずスイッチ３１１Ａ、３１４Ａを閉にし、スイッチ３１２Ａ、３１３Ａを開にすると、導体線１４１が接続点３２０と接続点３３０間に接続される。これにより、磁性コア群６８を通る磁界Ｈのｙ軸成分Ｈｙの強さが検出される。次にスイッチ３１１Ａ、３１４Ａを開にし、スイッチ３１２Ａ、３１３Ａを閉にすると、導体線１４２が接続点３２０、３３０間に接続される。これにより磁性コア群７８を通るｘ軸成分Ｈｘの強さが検出される。検出結果に基づいて方位及び磁界強度を求める処理は前記第１実施例の場合と同じである。
【００３４】
本実施例によれば、例えば図１０の（ａ）に示すように、磁性コア群６０と磁性コア群７０とを直交させているので、磁性コア群６０と７０の占有面積が前記第１及び第２の実施例のものより大幅に少なくなる。その結果、磁気検出素子の小型化が図れる。本実施例のように磁性コア群６０と７０を直交させても、磁性コアに流入する磁束は、反磁界の少ない長手方向に通りやすいので、ｘ軸成分Ｈｘによる磁束は磁性コア群６８の方を通り、ｙ軸成分Ｈｙによる磁束は磁性コア群７８の方を通る。従って方位センサとしての機能は前記第１及び第２実施例のものと同様である。
【００３５】
《第４実施例》
本発明の第４実施例は、図８に示す本発明の第２実施例の磁気検出素子３００Ａの製造方法であり、以下図１４を参照して説明する。
図１４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は製造の各工程における磁気検出素子の平面図である。
図１４の（ａ）において、ＮｉＴｉＭｇで表される非磁性セラミックの基板１００を用意する。図１４の（ｂ）において、基板１００の全面にアモルファスの第１の軟磁性膜を形成し、所定の熱処理を施して磁気特性を調整した後、半導体処理プロセスに使用されるイオンミリング処理により、図１４の（ｂ）に示す逆Ｖ字形の軟磁性膜を残して他の部分を除去して、磁性コア２７１〜２７７を形成する。
【００３６】
磁性コア２７１〜２７７の上に絶縁膜としての第１の酸化シリコン膜を成膜する（図示省略）。第１の酸化シリコン膜の上に銅の膜を形成し、図１４の（ｃ）に示すように、銅の膜のパターン形成により、ジグザグの導体線１０１及び導体線１０１の両端につながる電極端子８３、８４、及びジグザグの導体線１０２及び導体線１０２の両端につながる電極端子８５、８６を成膜する。このとき、第１の酸化シリコン膜はパターン形成をせず全面に残す。次に全面に第２の酸化シリコン膜を形成し（図示省略）、導体線１０１、１０２の上の酸化シリコン膜を残して、第１及び第２の酸化シリコン膜をパターン形成で除く。第１及び第２の酸化シリコン膜の残部のパターンは導体線１０１、１０２の近傍のみとし、あまり大きくしないようにするのが望ましい。これは、次工程で形成する第２磁性コアと、先に形成した第１の磁性コアとの間に存在する酸化シリコン膜の面積がなるべく少ない方が検出出力の増加に望ましいからである。上記の構成により導体線と磁性コアの間は電気的に絶縁される。
【００３７】
図１４の（ｄ）において、酸化シリコン膜を含む磁性コア２７１〜２７７の上に第２の軟磁性膜を形成し、イオンミリング処理により磁性コア２８１〜２８７を形成する。磁性コア２７１〜２７７と磁性コア２８１〜２８７によって、図８に示す磁性コア群４０及び５０が形成される。
最後に全面に表面保護膜としてアルミナの膜を成膜し（図示省略）、イオンミリング処理により電極端子８３〜８６の部分のアルミナ膜を除去して、磁気検出素子３００Ａが完成する。
【００３８】
本実施例の製造方法によれば、磁性コア２７１〜２７７、２８１〜２８７、導電線１０１、１０２及び電極端子８３〜８６を、半導体素子製造用の加工装置を用いて製造することができる。半導体素子の製造では大きなウエハーに多数の素子をパターン形成して、一度に多数の特性のそろった素子を作ることができる。本実施例の製造方法によれば大きなウエハー上に多数の磁気検出素子のパターンを形成して処理することにより、特性のそろった磁気検出素子の大量生産をすることができるので、高品質の磁気検出素子を安価に提供することができる。
第４実施例では、図８に示す磁気検出素子３００Ａの製造方法について説明したが、本実施例の製造方法は図２、図３、図７に示すそれぞれの磁気検出素子２００、２００Ａ、３００の製造にも同様に適用できる。
【００３９】
《第５実施例》
本発明の第５実施例は図９に示す本発明の第２実施例の磁気検出素子３００Ｂの製造方法であり、以下、図１５を参照して説明する。図１５の（ａ）から（ｅ）は製造の各工程における磁気検出素子の平面図である。
非磁性のセラミック（ＮｉＴｉＭｇ）の基板１００の全面にアモルファスの軟磁性膜を形成する。軟磁性膜に所定の熱処理を施して磁気特性を調整した後、イオンミリング処理により図１５の（ｂ）に示す逆Ｖ字形の軟磁性膜を残し、磁性コア２７１〜２７７を形成する。磁性コア２７１〜２７７の上に第１の酸化シリコン膜を成膜する。第１の酸化シリコン膜の処理は前記第４実施例と同様である。
図１５の（ｃ）に示すように、銅の膜により導体線１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ及び導体線１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃを形成するとともに、電極端子８３〜８６を形成する。導体線１１１Ａの上端は電極端子８４につながっており、導体線１１１Ｃの下端は電極端子８３につながっている。導体線１１２Ａの上端は電極端子８６につながっており、導体線１１２Ｃの下端は電極端子８５につながっている。
【００４０】
導体線１１１Ｂ、１１２Ｂはこの段階ではどこにもつながっていない。磁性コア２７１〜２７７の上に設けられる導体線１１１Ａ〜１１１Ｃ及び１１２Ａ〜１１２Ｃは第１の酸化シリコン膜の上に形成される。
次に基板１００の全面に第２の酸化シリコンの膜を成膜し、イオンミリングにより、導体線１１１Ａ〜１１１Ｃ及び導体線１１２Ａ〜１１２Ｃの領域以外の酸化シリコン膜を除去する。残った酸化シリコン膜のパターンは導体線１１１Ａ〜１１１Ｃ及び１１２〜１１２Ｃの領域よりあまり大きすぎないようにする。図１５の（ｄ）において、前記磁性コア２７１〜２７６の上に他の磁性コア２８１〜２８７をアモルファスの軟磁性膜により形成し、熱処理により磁気特性を調整する。
磁性コア２７１〜２７７と磁性コア２８１〜２８７によって図９に示す磁性コア群４０及び５０が形成される。磁性コア２８１〜２８７の上に第３の酸化シリコン膜を形成する。第３の酸化シリコン膜に、イオンミリングにより、導体線１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃの各端部と次に形成する導体線１１１Ｄ、１１１Ｅの各端部が接続されてコイル状になるように、接続部としての窓を形成する。
【００４１】
図５の（ｅ）において、第３の酸化シリコン膜の上に銅の膜による導体線１１１Ｄ、１１１Ｅ及び１２１Ｄ、１２１Ｅをパターン形成する。このとき、導体線１１１Ｄの下端は導体線１１１Ａの下端につながり、導体線１１１Ｄの上端は導体線１１１Ｂの上端につながるように成膜される。
また導体線１１１Ｅの下端は導体線１１１Ｂの下端につながり、導体線１１１Ｅの上端は導体線１１１Ｃの上端につながるようになされる。導体線１２１Ｄ及び１２１Ｅについても同様に導体線１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃにそれぞれつながるよう成膜される。これにより、電極端子８３から電極端子８４に至るコイル状の導体線１１１が形成され、かつ電極端子８５から８６に至るコイル状の導体線１１２が形成される。
最後に保護膜としてアルミナ膜を全面に成膜し、イオンミリングにより電極端子８３〜３６の部分のアルミナ膜を除去して完成する。
【００４２】
《第６実施例》
本発明の第６実施例は、第３実施例で説明した図１１の磁気検出素子３６１の製造方法であり、以下、図１６を参照して説明する。
図１６の（ａ）に示すＮｉＴｉＭｇのセラミックを用いた非磁性基板３４０の上にアモルファスの第１の軟磁性膜を製膜し、熱処理により磁気特性を制御した後、半導体プロセスのイオンミリングにより図１１の（ｂ）に示すように、井げた形状の集合体である第１の磁性コア１４０Ａをパターン形成する。第１の磁性コア１４０Ａの上に絶縁膜として第１の酸化シリコン膜を製膜し（図示省略）、その上に第１の銅膜を形成して、イオンミリングにより図１１の（ｃ）に示すように導体線１４２、及び電極端子８５、８６をパターン形成する。このとき第１の酸化シリコン膜はパターン形成せずに残す。
【００４３】
次に基板３４０の全面に第２の酸化シリコン膜（図示省略）を製膜する。第２の酸化シリコン膜の上に第２の銅膜を形成し、図１６の（ｄ）に示すように、導体線１４１、及び電極端子８３、８４をパターン形成する。このとき、第２の酸化シリコン膜はパターン形成せずに残す。さらに全面に第３の酸化シリコン膜を形成し（図示省略）、導体線１４１、１４２と次に形成する磁性コアが接触しないように第１第２第３の酸化シリコン膜をパターン形成する。ここで重要なことは酸化シリコンのパターンを導体線１４１，１４２のパターンより大きくしすぎないことである。この後に形成する第２の磁性コアと先に形成した第１の磁性コアの間に存在する絶縁層の面積が少ない方が出力が向上する。次にアモルファスの第２の軟磁性膜を形成し、熱処理により磁気特性を制御した後、半導体プロセスのイオンミリングにより第２の磁性コア１４０Ｂをパターン形成する。最後に全面に保護膜としてのアルミナ膜を製膜し、イオンミリングにより電極端子８３から８６の部分に窓を開けて磁気検出素子３６１が完成する。
【００４４】
磁気検出素子３６１の他の製造方法を図１７を用いて説明する。図１７の（ａ）に示すＮｉＴｉＭｇのセラミックの非磁性基板３４０の上にアモルファスの軟磁性膜を製膜し、熱処理により磁気特性を制御した後、半導体プロセスのイオンミリングにより図１７の（ｂ）に示す、多数の井げた形状の集合体の第１の磁性コア１４０Ａをパターン形成する。その上の全面に絶縁膜として第１の酸化シリコン膜を製膜する（図示省略）。さらにその上に銅膜を製膜し、導体線１４１、１４２、及び電極端子８３から８６をパターン形成する。このとき、第１の酸化シリコン膜はパターン形成せずに残す。次に第２の酸化シリコン膜を全面に製膜し（図示省略）、導体線１４１、１４２と次に形成する磁性コアとが接触しないように第１及び第２の酸化シリコン膜をパターン形成する。ここで重要なことは酸化シリコンのパターンを導体線１４１、１４２のパターンより大きくしすぎないことである。これは、次に形成する第２の磁性コアと先に形成した第１の磁性コアの間に存在する絶縁層の面積が少ない方が出力が向上するからである。次にアモルファスの第２の軟磁性膜を製膜し、熱処理により磁気特性を制御した後、半導体プロセスのイオンミリングにより第２の磁性コア１４０Ｂをパターン形成する。最後に保護膜として全面にアルミナ膜を製膜し（図示省略）、イオンミリングにより電極端子８３から８６の部分に窓を開けて磁気検出素子３６１Ａが完成する。
本実施例の磁気検出素子３６１Ａは、導体線１４１と導体線１４２が電気的につながっている。従って図２１に示すように、スイッチ３１１Ａ、３１２Ａ、３１３Ａ、３１４Ａで切替えて導体線１４１と１４２に交互に通電する構成において使用するのに適している。
【００４５】
図１８は、図１２に示す磁気検出素子３５１の製造方法を示す。図１８において、ＮｉＴｉＭｇのセラミックの非磁性基板３４０の上にアモルファスの第１の軟磁性膜を製膜し、熱処理により磁気特性を制御した後、図１８の（ｂ）に示すように、半導体プロセスのイオンミリングにより多数の井げた形状の集合体の第１の磁性コア１５０Ａをパターン形成する。その上の全面に絶縁膜として第１の酸化シリコン膜を製膜する。第１の酸化シリコン膜の上に導電体の銅膜を製膜し、導体線１５２、電極端子８５、８６をパターン形成する。このとき、第１の酸化シリコン膜はパターン形成せずに残す。全面に第２の酸化シリコン膜を製膜し、その上に導電体の第２の銅膜を製膜し、導体線１５１、及び電極端子８３、８４をパターン形成する。このとき、第２の酸化シリコン膜はパターン形成せずに残す。次に第３の酸化シリコン膜を製膜し、導体線１５１、１５２と次に形成する磁性コアとが接触しないように第１、第２、第３の酸化シリコン膜をパターン形成する。ここで重要なことは酸化シリコンのパターンを導体線１５１、１５２のパターンより大きくしすぎないことである。これは次に形成する第２の磁性コアと第１の磁性コアとの間に存在する絶縁層の面積は少ない方が出力が向上するからである。アモルファスの第２の軟磁性膜を製膜し、熱処理により磁気特性を制御した後、半導体プロセスのイオンミリングにより第２の磁性コア１５０Ｂをパターン形成する。最後に全面に保護膜としてアルミナ膜を製膜し、イオンミリングにより電極端子８３から８６に窓を開けて磁気検出素子３５１が完成する。
【００４６】
前記の各実施例では、アモルファスの軟磁性体膜を用いたが、実効透磁率の優れたＦｅ系、Ｃｏ系の金属磁性体膜、酸化物磁性体膜等の磁性体も使用可能である。導電性金属膜としては銅を用いたが、比抵抗の小さな金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの金属膜でもよい。種類の異なる金属の膜を組合せてもよい。また、絶縁膜として酸化シリコンを用いたが、アルミナ、ガラスなどの無機質の誘電体膜でもよい。また、基板はＮｉＴｉＭｇのセラミック基板を用いたが、ＡｌＴｉＣなど他のセラミックやガラス系材料又はカーボン基板を用いてもよい。保護膜としてアルミナを用いたが、ＳｉＯ２等の他の誘電体、樹脂等を用いてもよい。直流バイアス磁界を与える方法として直流をキャリア電流に重畳する方法を用いたが、永久磁石や外部コイルを用いてもよい。
製造方法において、エッチング方法として主としてイオンミリング処理を用いたが、ウェットエッチング等、他のエッチング方法を用いてもよい。製膜方法も主としてスパッタリングにより行ったが、蒸着、メッキ等の方法を用いてもよい。
磁性コアや導体線の本数等の構成を変えても問題ない。
また、本発明の磁気検出素子を方位センサ以外の磁気検出センサとして使用できるのはもちろんである。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は上記の各実施例の詳細な説明から明らかなように、ＭＩ磁気検出素子に用いる磁性素子を構成する際、磁性コアの長手方向の向きが異なる２組のコアを同一基板上に同時にパターン形成する。これにより磁気検出素子の小型化、構造の簡略化ができる。方位センサを構成する高周波発振器、高周波増幅器等を半導体製造プロセスにより磁気検出素子の基板上に同時に構成すれば、方位センサの１チップ化ができるのでさらに小型化低コスト化が可能となり実用的効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の磁性素子の平面図
【図２】本発明の第１実施例の磁性素子を用いた磁気検出素子の平面図
【図３】第１実施例の磁気検出素子他の例の平面図
【図４】第１実施例の磁気検出素子の更に他の例の平面図
【図５】第１実施例の磁気検出素子の動作を示す平面図
【図６】本発明の第２実施例の磁性素子の平面図
【図７】本発明の第２実施例の磁性素子を用いた磁気検出素子の平面図
【図８】第２実施例の他の例の磁気検出素子の平面図
【図９】第２実施例の磁気検出素子の更に他の例の平面図
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３実施例の磁性素子の平面図
【図１１】本発明の第３実施例の磁気検出素子の平面図
【図１２】第３実施例の磁気検出素子の他の例の平面図
【図１３】第３実施例の磁気検出素子の動作を示す平面図
【図１４】（ａ）から（ｄ）は本発明の第４実施例の磁気検出素子の製造方法を示す平面図
【図１５】（ａ）から（ｅ）は本発明の第５実施例の磁気検出素子の製造方法を示す平面図
【図１６】（ａ）から（ｅ）は本発明の第６実施例の磁気検出素子の製造方法を示す平面図
【図１７】（ａ）から（ｄ）は本発明の第６実施例の磁気検出素子の他の製造方法を示す平面図
【図１８】（ａ）から（ｅ）は、本発明の第６実施例の磁気検出素子の他の製造方法を示す平面図
【図１９】本発明の第１から第６実施例に共通の、磁気検出素子の部分断面図
【図２０】本発明の第１及び第２実施例の磁気検出素子を用いた方位センサの回路ブロック図
【図２１】本発明の第３実施例の磁気検出素子を用いた方位センサの回路ブロック図
【図２２】従来の磁気検出素子の平面図
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ断面図
【図２４】従来の磁気検出素子の平面図
【符号の説明】
２０，３０，４０，５０，６０，７０，６８，７８：　磁性コア群
２１〜２７，３１〜３７，４１〜４７，５１〜５７，６１〜６６，７１〜７６，２７１〜２７７，２８１〜２８７：　磁性コア
８１，８２，１０１，１０２，１１１，１１２，１４１，１４２，１５１，１５２，：　導体線
８３，８４，８５，８６：　電極端子
１００，３４０：　基板
１９０，２９０，３５０，３６０：　磁性素子
２００，２００Ａ，２００Ｂ，３００，３００Ａ，３００Ｂ，３５１，３６１，：磁気検出素子
【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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