(57)【要約】【課題】本発明は、有効領域から発生する発生磁場強度を保った上で、磁気抵抗効果素子の配設位置を基板の外周に近接させて配置して、ピンド層の磁化の方位を固定するための規則化を精度良く行うことの可能な磁気センサを提供することを課題とする。【解決手段】磁気抵抗効果素子２５の下方に配置された部分が同一の方向に電流が流れるように構成された第１及び第２のコイル部３１，３２を有するコイル２６を構成し、第１のコイル部３１の巻き数を第１及び第２のコイル部３１，３２の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１以上にするとともに、基板１１の外周に第１のコイル部３１を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置され、渦巻き形状とされた第１のコイル部、及び該第１のコイル部とは逆方向の渦巻き形状とされ、かつ前記第１のコイル部と接続された第２のコイル部よりなるコイルと、
前記コイルを覆って設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上であって、前記第１のコイル部の渦中心位置と前記第２のコイル部の渦中心位置との間に配置され、磁化の方位が所定の方位に固定されたピンド層及び磁化の向きが外部磁界に応じて変化するフリー層を含む磁気抵抗効果素子と、
を有し、
前記コイルは、前記磁気抵抗効果素子の下方に配置された部分において、同一の方向に電流が流れるように構成され、
前記第１のコイル部の巻き数を、前記第１及び第２のコイル部の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１以上にするとともに、前記基板の外周に前記第１のコイル部を配置したことを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
前記第１のコイル部は、渦巻状に配置された第１の導線で構成され、
前記第２のコイル部は、渦巻状に配置された第２の導線で構成されており、
前記第１及び第２の導線のうち、前記磁気抵抗効果素子の下方に配置された部分は、前記ピンド層の磁化の方位と平行な方向に延在するように配置することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記コイルは、前記フリー層の磁化の向きを初期化する磁界を発生させることを特徴とする請求項１または２記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）、或いは磁気トンネル効果素子（ＴＭＲ素子）等の磁気抵抗効果素子を磁界検出用素子として採用した磁気センサが知られている。
磁気センサは、矩形とされた基板と、磁界検出用素子と、を有する。磁界検出用素子のうち、磁気抵抗効果素子は、磁化の方位が所定の方位に固定されたピンド層と、磁化の向きが外部からの磁界に応じて変化するフリー層と、を含む積層構造とされている。
【０００３】
上記磁気センサは、磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を付与するための巻き数の等しい２つのコイル部が接続されることで構成されたコイル（以下、「対称コイル」という）を有することがある。
上記コイルは、渦巻状に配置された導線で構成される。そして、磁気抵抗効果素子は、絶縁層を介して、一方のコイル部の渦中心位置と他方のコイル部の渦中心位置との間の有効領域に配置される。
磁気抵抗効果素子に対するバイアス磁界は、磁気抵抗効果素子の直下に配置された導線に流れる電流により発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、磁気センサを製造する際には、磁気抵抗効果素子についてピンド層の磁化の方位を固定するための規則化を行う。
ここで、矩形とされた基板の各辺の中間位置に磁気抵抗効果素子を製造する場合を例に挙げて、ピンド層の磁化の方位を固定するための規則化処理について説明する。
この場合、基板の４つの角部付近に配置された永久磁石片（合計で４つの永久磁石片）よりなる永久磁石群（以下、「マグネットアレイ」という）を用いて、ピンド層の磁化の方位を固定するための規則化を行う。
このとき、ピンド層の磁化の方位の規則性を向上させる観点から、マグネットアレイが形成する磁場がまっすぐとなる基板の外周に近接させて磁気抵抗効果素子を配置することが好ましい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された対称コイルを有する磁気センサでは、有効領域と基板の外周との間に、バイアス磁界の形成に直接的に寄与しない部分が多く存在してしまうため、基板の外周縁から磁気抵抗効果素子の中心までの距離を狭めること（言い換えれば、基板の外周縁に磁気抵抗効果素子を近接して配置すること）が困難であった。
そのため、従来の磁気センサでは、磁気抵抗効果素子におけるピンド層の磁化の方位に乱れが生じ、所望の検出精度が得られにくいことから、改善が求められていた。
【０００７】
そこで本発明は、良好な検出精度が得られる磁気センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一観点によれば、基板と、前記基板上に配置され、渦巻き形状とされた第１のコイル部、及び該第１のコイル部とは逆方向の渦巻き形状とされ、かつ前記第１のコイル部と接続された第２のコイル部よりなるコイルと、前記コイルを覆って設けられた絶縁層と、前記絶縁層上であって、前記第１のコイル部の渦中心位置と前記第２のコイル部の渦中心位置との間に配置され、磁化の方位が所定の方位に固定されたピンド層及び磁化の向きが外部磁界に応じて変化するフリー層を含む磁気抵抗効果素子と、を有し、前記コイルは、前記磁気抵抗効果素子の下方に配置された部分において、同一の方向に電流が流れるように構成され、前記第１のコイル部の巻き数を、前記第１及び第２のコイル部の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１以上にするとともに、前記基板の外周に前記第１のコイル部を配置したことを特徴とする磁気センサが提供される。
【０００９】
また、上記本発明の磁気センサにおいて、前記第１のコイル部は、渦巻状に配置された第１の導線で構成され、前記第２のコイル部は、渦巻状に配置された第２の導線で構成されており、前記第１及び第２の導線のうち、前記磁気抵抗効果素子の下方に配置された部分は、ピンド層の磁化の方位と平行な方向に延在するように配置してもよい。
【００１０】
また、上記本発明の磁気センサにおいて、前記コイルは、前記フリー層の磁化の向きを初期化する磁界を発生させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、良好な検出精度が得られる磁気センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気センサの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す領域Ａで囲まれた部分を拡大した平面図である。
【図３】図２に示す磁気センサのＢ−Ｂ線方向の断面図である。
【図４】図１に示す磁気抵抗効果素子の一部を拡大した平面図である。
【図５】図４に示す磁気抵抗効果素子のＦ−Ｆ線方向の断面図である。
【図６】従来の磁気センサの構成を説明するための平面図である。
【図７】ピンド層の磁化の方位を固定するための規則化処理の一例を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示する各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の磁気センサの寸法関係とは異なる場合がある。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る磁気センサの概略構成を示す平面図である。図２は、図１に示す領域Ａで囲まれた部分を拡大した平面図である。
図１及び図２において、Ｃ１は第１のコイル部３１の渦中心位置（以下、「渦中心位置Ｃ１」という）、Ｃ２は第２のコイル部３２の渦中心位置（以下、「渦中心位置Ｃ２」という）、Ｃ３は第１のコイル部４４の渦中心位置（以下、「渦中心位置Ｃ３」という）、Ｃ４は第２のコイル部４５の渦中心位置（以下、「渦中心位置Ｃ４」という）、Ｄは磁気抵抗効果素子２５が配置される有効領域（以下、「有効領域Ｄ」という）、Ｅは磁気抵抗効果素子２５の中心から基板１１の外周までの距離（以下、「距離Ｅ」という）をそれぞれ示している。
図３は、図２に示す磁気センサのＢ−Ｂ線方向の断面図である。図１〜図３において、Ｘ方向は基板１１の辺１１Ｃ，１１Ｄの延在方向、Ｙ方向は基板１１の辺１１Ａ，１１Ｂの延在方向で、かつＸ方向と直交する方向、Ｚ方向が基板１１の厚さ方向をそれぞれ示している。また、図１〜図３において、同一構成部分には、同一符号を付す。
【００１５】
図１〜図３を参照するに、磁気センサ１０は、基板１１と、絶縁層１２と、センサ部１４〜１７と、を有する。
基板１１は、矩形とされており、辺１１Ａ〜１１Ｄと、基板本体２１と、コイル形成層２２と、を有する。辺１１Ａ，１１Ｂは、Ｙ方向に延在し、かつＸ方向において対向配置された辺である。辺１１Ｃ，１１Ｄは、Ｘ方向に延在し、かつＹ方向において対向配置された辺である。
基板本体２１は、矩形とされた基材であり、例えば、単結晶シリコン基板を用いることができる。
【００１６】
コイル形成層２２は、その上面にセンサ部１４〜１７を構成する後述するコイル２６，４１が形成される層である。
コイル形成層２２は、単層の絶縁層でもよいし、複数の絶縁層が積層された多層配線構造体でもよい。コイル形成層２２として多層構造体を用いる場合、コイル２６，４１が形成される最上層を絶縁層で構成する。
【００１７】
絶縁層１２は、コイル２６，４１を覆うように、コイル形成層２２の上面（言い換えれば、基板１１の上面）に設けられている。絶縁層１２は、コイル２６，４１の上方に配置される後述する磁気抵抗効果素子２５，４２とコイル２６，４１との間を絶縁している。
【００１８】
センサ部１４，１５は、同様な構成とされたセンサ部である。センサ部１４は、基板１１の辺１１Ａの中央部に配置されている。センサ部１５は、基板１１の辺１１Ｂの中央部に配置されている。これにより、センサ部１４，１５は、Ｘ方向において対向するように配置されている。
【００１９】
センサ部１４，１５は、絶縁層１２上に配置された磁気抵抗効果素子２５と、基板１１の上面に配置されたコイル２６と、を有する。
【００２０】
図４は、図１に示す磁気抵抗効果素子の一部を拡大した平面図である。図５は、図４に示す磁気抵抗効果素子のＦ−Ｆ線方向の断面図である。図５において、図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００２１】
図２〜図５を参照するに、磁気抵抗効果素子２５は、有効領域Ｄに対応する絶縁層１２上に設けられている。磁気抵抗効果素子２５の下方には、Ｙ方向に延在する複数の第１及び第２の導線３４，３５が配置されている。
磁気抵抗効果素子２５は、複数の幅狭帯状部４７と、複数のバイアス磁石膜４８と、を有する。複数の幅狭帯状部４７は、その長手方向がＸ方向となるように、Ｙ方向に対して所定の間隔で配置されている。
【００２２】
幅狭帯状部４７は、スピンバルブ構造体であり、絶縁層１２上に、フリー層５１（自由磁化層）と、導電性スペーサ層５２と、ピンド層５３（固定磁化層）と、キャッピング層５４と、が順次積層された構成とされている。
フリー層５１は、磁化の向きが外部磁界に応じて変化する層である。導電性スペーサ層５２の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。ピンド層５３（固定磁化層）は、磁化の方位が所定の方位に固定された層である。
複数のバイアス磁石膜４８は、Ｙ方向において、隣り合う位置に配置された幅狭帯状部４７の２つの端部と接続されている。
【００２３】
なお、図４に示す構造体は、一例であって、この構造に限定されない。
【００２４】
図１〜図３を参照するに、コイル２６は、第１のコイル部３１と、一端が第１のコイル部３１と接続された第２のコイル部３２と、を有する。コイル２６は、通電することでバイアス磁界を発生し、磁気抵抗効果素子２５にバイアス磁界を付与することでフリー層５１（図５参照）の磁化の向きを初期化する機能を有する。
第１及び第２のコイル部３１，３２は、その形状が略四角の渦巻き形状とされている。第１のコイル部３１は、第１の導線３４が巻回されることで構成されている。また、第２のコイル部３２は、第２の導線３５が巻回されることで構成されている。
第１及び第２の導線３４，３５のうち、磁気抵抗効果素子２５の下方に配置された部分は、後述する図５に示すピンド層５３の磁化の方位と平行な方向に延在するように配置されている。
【００２５】
第１のコイル部３１の巻き数は、第１及び第２のコイル部３１，３２の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１よりも大きくなるように構成されている。また、第２のコイル部３２の巻き数は、第１及び第２のコイル部３１，３２の巻き数の合計の１／２よりも多い。例えば、第１のコイル部３１の巻き数を４回、第２のコイル部３２の巻き数を８回にすることができる。これにより、第１のコイル部３１の外形サイズは、第２のコイル部３２の外形サイズよりも小さくなっている。
なお、第１及び第２のコイル部３１，３２の巻き数は、発生磁場の対称性やコイル２６の占有面積を考慮して、適宜設定することができる。
【００２６】
センサ部１４を構成する第１のコイル部３１は、基板１１の辺１１Ａに近接して配置されており、第２のコイル部３２は、基板１１の平面視中央側に配置されている。
同様に、センサ部１５を構成する第１のコイル部３１は、基板１１の辺１１Ｂ（辺１１Ａと対向する辺）に近接して配置されており、第２のコイル部３２は、基板１１の平面視中央側に配置されている。
このように、第１及び第２のコイル部３１，３２の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１よりも大きい巻き数とされ、外形サイズが小さくされた第１のコイル部３１を、基板１１の外周に（言い換えれば、辺１１Ａ，１１Ｂに近接して）配置することにより、第１のコイル部３１と第２のコイル部３２とが互いに同じ巻き数である場合と比べて、基板１１の外周に近接して磁気抵抗効果素子２５を配置することが可能となる。
【００２７】
なお、センサ部１４が、有効領域Ｄ内に４つの磁気抵抗効果素子２５を有し、センサ部１５が、有効領域内に４つの磁気抵抗効果素子２５を有する構成としてもよい。
この場合、センサ部１４を構成する２つの磁気抵抗効果素子２５、及びセンサ部１５を構成する２つの磁気抵抗効果素子２５よりなる素子群を、Ｙ軸方向の磁気を検出するＹ軸磁気抵抗効果素子として用いることができる。これら４つの磁気抵抗効果素子２５は、ブリッジ接続させるとよい。
また、センサ部１４を構成する残り２つの磁気抵抗効果素子２５、及びセンサ部１５を構成する残り２つの磁気抵抗効果素子２５よりなる素子群を、Ｚ軸方向の磁気を検出するＺ軸磁気抵抗効果素子とすることができる。これら４つの磁気抵抗効果素子２５は、ブリッジ接続させるとよい。
Ｙ軸磁気抵抗効果素子及びＺ軸磁気抵抗効果素子を形成する位置は、基板１１表面に対して傾斜していてもよい。
【００２８】
図１を参照するに、センサ部１６，１７は、同様な構成とされたセンサ部である。センサ部１６は、基板１１の辺１１Ｃの中央部に配置されている。センサ部１７は、基板１１の辺１１Ｄの中央部に配置されている。これにより、センサ部１６，１７は、Ｙ方向において対向するように配置されている。
【００２９】
センサ部１６，１７は、基板１１の上面に配置されたコイル４１と、絶縁層１２上に配置された磁気抵抗効果素子４２と、を有する。
コイル４１は、非対称のダブルスパイラル型コイルであり、第１のコイル部４４と、一端が第１のコイル部４４と接続され、かつ第１のコイル部４４よりも巻き数の多い第２のコイル部４５と、を有する。
コイル４１は、通電することでバイアス磁界を発生し、磁気抵抗効果素子２５にバイアス磁界を付与することでフリー層５１（図５参照）の磁化の向きを初期化する機能を有する。
【００３０】
第１のコイル部４４は、先に説明した第１のコイル部３１と同様な構成とされている。なお、第１のコイル部４４は、第１のコイル部３１とは巻き数や外形サイズを異ならせてもよい。
第２のコイル部４５は、先に説明した第２のコイル部４５と同様な構成とされている。なお、第２のコイル部４５は、第２のコイル部３２とは巻き数や外形サイズを異ならせてもよい。
【００３１】
磁気抵抗効果素子４２は、第１のコイル部４４の渦中心位置Ｃ３と第２のコイル部４５の渦中心位置Ｃ４との間に形成された有効領域（図示せず）に配置されている。
磁気抵抗効果素子４２は、複数の幅狭帯状部４７及びバイアス磁石膜４８で構成されており、これらの数が磁気抵抗効果素子２５を構成する複数の幅狭帯状部４７及びバイアス磁石膜４８の数とは異なること以外は、磁気抵抗効果素子２５と同様に構成される。
磁気抵抗効果素子４２における複数の幅狭帯状部４７は、その長手方向がＹ方向となるように、Ｘ方向に対して所定の間隔で配置されている。
【００３２】
第１のコイル部４４の巻き数は、第１及び第２のコイル部４４，４５の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１よりも大きくなるように構成されている。また、第２のコイル部４５の巻き数は、第１及び第２のコイル部４４，４５の巻き数の合計の１／２よりも多い。これにより、第１のコイル部４４の外形サイズは、第２のコイル部４５の外形サイズよりも小さくなっている。
【００３３】
センサ部１６を構成する第１のコイル部４４は、基板１１の辺１１Ｃに近接して配置されており、第２のコイル部４５は、基板１１の平面視中央側に配置されている。
同様に、センサ部１７を構成する第１のコイル部４４は、基板１１の辺１１Ｄ（辺１１Ｃと対向する辺）に近接して配置されており、第２のコイル部４５は、基板１１の平面視中央側に配置されている。
このように、第１及び第２のコイル部４４，４５の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１よりも大きい巻き数とされ、外形サイズが小さくされた第１のコイル部４４を、基板１１の外周に（言い換えれば、辺１１Ｃ，１１Ｄに近接して）配置することにより、第１のコイル部４４と第２のコイル部４５とが互いに同じ巻き数である場合と比べて、基板１１の外周に近接して磁気抵抗効果素子２５を配置することが可能となる。
【００３４】
なお、センサ部１６が、有効領域内に２つの磁気抵抗効果素子２５を有し、センサ部１７が、有効領域内に２つの磁気抵抗効果素子２５を有する構成としてもよい。
この場合、センサ部１６における２つの磁気抵抗効果素子２５と、センサ部１７における２つの磁気抵抗効果素子２５との素子群を、Ｘ軸方向の磁気を検出するＸ軸磁気抵抗効果素子とすることができる。４つの磁気抵抗効果素子２５は、ブリッジ接続させるとよい。
【００３５】
以上のような構成の磁気センサ１０は、製造時に磁気抵抗効果素子のピンド層について、磁化の方位を固定するための規則化を精度良く行うことができるため、良好な検出精度が得られる。
【００３６】
以下、本願発明の磁気センサ１０の効果を説明するために、まず従来の磁気センサの構造について図を用いて説明し、磁気センサ１０と従来の磁気センサとの構造を比較した上で、規則化処理について説明する。
【００３７】
図６は、従来の磁気センサの構成を説明するための平面図であり、図２に対応する図である。以下の説明では、図２及び図６を参照して本願の磁気センサ１０と従来の磁気センサ１００との比較をするが、図２に示されていない他のセンサ部１５〜１７においても、図２に示すセンサ部１４と同様の効果を奏する。
【００３８】
図６において、Ｐは磁気抵抗効果素子１０２を配置可能な有効領域（以下、「有効領域Ｐ」という）、Ｑ１はダブルスパイラルコイル１０１を構成する第１のコイル部１０３の渦中心位置（以下、「渦中心位置Ｑ１」という）、Ｑ２はダブルスパイラルコイル１０１を構成する第２のコイル部１０４の渦中心位置（以下、「渦中心位置Ｑ２」という）、Ｓは基板１１０の外周縁から磁気抵抗効果素子１０２の中心までの距離（以下、「距離Ｓ」という）をそれぞれ示している。
また、図６において、Ｘ方向はＹ方向と直交する方向、Ｙ方向は有効領域Ｐにおける第１及び第２の導線１０６，１０７の延在方向、Ｚ方向は基板１１０の厚さ方向を示している。
【００３９】
図６を参照するに、従来の磁気センサ１００は、略同じ大きさの外形とされ、かつ巻き数の等しい第１及び第２のコイル部１０３，１０４よりなる対称コイル１０１と、第１及び第２のコイル部１０３，１０４の渦中心位置Ｑ１，Ｑ２間に配置された磁気抵抗効果素子１０２と、を有する。なお、図６では、一例として、第１及び第２のコイル部１０３，１０４の巻き数を、それぞれ６回にした場合を例に挙げて図示している。
【００４０】
磁気センサ１００では、磁気抵抗効果素子１０２の直下に位置し、かつ第１及び第２のコイル部１０３，１０４を構成する第１及び第２の導線１０６，１０７に、同一方向に電流を流す構成とされている。
【００４１】
このような磁気センサ１００は、第１のコイル部１０３の巻き数と第２のコイル部１０４の巻き数との合計が、図２に示す第１のコイル部３１の巻き数と第２のコイル部３２の巻き数との合計と等しい。
【００４２】
そのため、図２に示す第１のコイル部３１の渦中心位置Ｃ１から第２のコイル部３２の渦中心位置Ｃ２との間に形成される有効領域Ｄと、図６に示す有効領域Ｐとは、略同じ大きさとなる。
これにより、図２に示すコイル２６（非対称のダブルスパイラル型コイル）の有効領域Ｄから発生する発生磁場強度の大きさと、図６に示すコイル１０１（対称のダブルスパイラル型コイル）の有効領域Ｐから発生する発生磁場強度の大きさとは、略同じ大きさとなる。
【００４３】
また、磁気抵抗効果素子は、磁気センサ１０および磁気センサ１００のいずれにおいても有効領域内に配置されている。そのため、磁気センサ１０および磁気センサ１００のいずれにおいても、磁気抵抗効果素子が受ける発生磁場強度は略同じ大きさとなる。
【００４４】
一方、図２に示す磁気センサ１０における、磁気抵抗効果素子２５の中心から基板１１の外周までの距離Ｅは、図６に示す磁気センサ１００における、磁気抵抗効果素子１０２の中心から基板１１０の外周までの距離Ｓよりも短い。
【００４５】
図７は、ピンド層の磁化の方位を固定するための規則化処理の一例を説明するための平面図である。図７において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図７に示すように、磁気抵抗効果素子２５，４２を構成するピンド層の磁化の方位を固定する規則化処理を行う際には、４つの永久磁石片６２〜６５を用いて永久磁石群（マグネットアレイ）を構成する。
【００４６】
永久磁石片６２〜６５は、矩形とされた基板１１の４つの角部において基板１１の下方（−ｚ側）に配置している。基板１１の辺に沿って隣り合う位置に配置された永久磁石片は、基板１１に面する磁極が異なるように配置されている。
例えば、基板１１において対角に配置された永久磁石片６２，６４が、Ｎ極を基板１１に向けて配置している場合、基板１１において残る角部に配置された永久磁石片６３，６５は、Ｓ極を基板１１に向けて配置させる。
本実施の形態では、一例として、永久磁石片６２，６４がＮ極を基板１１に向けて配置しており、永久磁石片６３，６５がＳ極を基板１１に向けて配置している場合を例に挙げて以下の説明をする。
上記構成の場合、永久磁石片６２，６４から永久磁石片６３，６５に向かう方向に、磁界が形成され、該磁界により磁気抵抗効果素子２５，４２を構成するピンド層の規則化処理を行う。
また、上記規則化処理では、上述のように永久磁石片を配置した後に、熱処理を行う。
【００４７】
本願発明の磁気センサ１０は、磁気抵抗効果素子２５，４２の中心から基板１１の外周までの距離が、図６に示す磁気センサ１００における、磁気抵抗効果素子１０２の中心から基板１１０の外周までの距離Ｓよりも短いため、磁気抵抗効果素子２５，４２を基板１１の外周に近づけて配置することが可能となる。
【００４８】
これにより、本願発明の磁気センサ１０を規則化処理する際には、永久磁石群が形成するまっすぐな磁界を用いて、磁気抵抗効果素子２５，４２を構成するピンド層の磁化の方位を固定することが可能となる。
本実施の形態に示す磁気センサ１０においては、磁気抵抗効果素子２５を構成する複数の幅狭帯状部４７は、その長手方向がＸ方向となるように配置されている。そのため、図７に示す本実施の形態に示す磁気センサ１０においては、規則化処理により、ピンド層の磁化方位が磁気抵抗効果素子２５を構成する幅狭帯状部４７の長手方向に対して直交することになる。
同様に、磁気抵抗効果素子４２を構成する複数の幅狭帯状部４７は、その長手方向がＹ方向となるように配置されている。そのため、図７に示す本実施の形態に示す磁気センサ１０においては、規則化処理により、ピンド層の磁化方位が磁気抵抗効果素子４２を構成する幅狭帯状部４７の長手方向に対して直交することになる。
上記説明した理由により、本願発明の磁気センサ１０では、ピンド層の規則化を精度良く行うことができ、良好な検出精度が得られる磁気センサとなる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態の磁気センサは、基板１１上に配置され、渦巻き形状とされた第１のコイル部３１，４４、及び第１のコイル部３１，４４とは逆方向の渦巻き形状とされ、かつ第１のコイル部３１，４４と一体とされた第２のコイル部３２，４５よりなるコイル２６，４１を有する。
また、絶縁層１２を介して、第１のコイル部３１，４４の渦中心位置Ｃ１，Ｃ３と第２のコイル部３２，４５の渦中心位置Ｃ２，Ｃ４との間に配置され、磁化の方位が所定の方位に固定されたピンド層及び磁化の向きが外部磁界に応じて変化するフリー層を含む磁気抵抗効果素子２５，４２を有する。
また、コイル２６，４１は、磁気抵抗効果素子２５，４２の下方に配置された部分において、同一の方向に電流が流れるように構成されている。第１のコイル部３１，４４の巻き数は、第１のコイル部３１，４４及び第２のコイル部３２，４５の巻き数の合計の１／２よりも少なく、かつ１以上となるように構成されている。第１のコイル部３１，４４は、基板１１の外周に配置されている。
上記構成とすることで、有効領域Ｄから発生する発生磁場強度を保った上で、磁気抵抗効果素子２５，４２の配設位置を基板１１の外周に近接させて配置することが可能となるので、ピンド層の磁化の方位を固定するための規則化を精度良く行うことができ、良好な検出精度が得られる磁気センサとなる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５１】
本実施の形態のセンサ部１４〜１７の配設位置は、一例であって、図１に示すセンサ部１４〜１７の配設位置に限定されない。センサ部１４〜１７の配設位置は、基板１１上において、適宜選択することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、Ｘ方向に配置された２つのセンサ部と、Ｙ方向に配置された２つのセンサ部と、に非対称のダブルスパイラル型コイル（コイル２６，４１）を適用した場合を例に挙げて説明したが、Ｘ方向及びＹ方向のうち、どちらか一方に配置された２つのセンサ部のみに非対称のダブルスパイラル型コイル（コイル２６，４１）を適用してもよい。この場合も本実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ピンド層及びフリー層を含む磁気抵抗効果素子と、第１及び第２のコイル部よりなるコイルと、を有するセンサ部に適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…磁気センサ、１１…基板、１１Ａ〜１１Ｄ…辺、１２…絶縁層、１４〜１７…センサ部、２１…基板本体、２２…コイル形成層、２５，４２…磁気抵抗効果素子、２６，４１…コイル、３１，４４…第１のコイル部、３２，４５…第２のコイル部、３４…第１の導線、３５…第２の導線、４７…幅狭帯状部、４８…バイアス磁石膜、５１…フリー層、５２…導電性スペーサ層、５３…ピンド層、５４…キャッピング層、６２〜６５…永久磁石片、Ｃ１〜Ｃ４…渦中心位置、Ｄ…有効領域、Ｅ…距離
【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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