(57)【要約】【課題】  特に磁化方向が異なる固定磁性層を備える素子部を同一基板上に簡単且つ適切に形成できる磁気センサの製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】  基板１に、巨大磁気抵抗効果を発揮する多層構造を異なる複数方向に素子部７，８が延在するように形成する工程、前記の延在方向に向けて電流を流し、電流磁界により、異なる方向に延在する各素子部７，８の固定磁性層の磁化方向を異なる方向に固定する工程、異なる方向に延在する各素子部７，８間を切断する工程、を備える。【選択図】図２
2009302279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を有することを特徴とする磁気センサの製造方法。
基板に、巨大磁気抵抗効果を発揮する多層構造の磁気抵抗効果素子を異なる複数方向に素子部が延在するように形成する工程、
前記磁気抵抗効果素子の延在方向に向けて電流を流し、電流磁界により、異なる方向に延在する各素子部の固定磁性層の磁化方向を異なる方向に固定する工程、
異なる方向に延在する各素子部間を切断する工程。
【請求項２】
異なる複数方向に延在する各素子部間を折り曲げ部を介して連設し、前記折り曲げ部を除去することにより、各素子部間を切断する請求項１記載の磁気センサの製造方法。
【請求項３】
基板表面内にて直交する２方向をＸ方向、Ｙ方向としたとき、前記Ｘ方向に延在するＸ方向素子部と、前記Ｙ方向に延在するＹ方向素子部とを前記折り曲げ部を介して連設する請求項２記載の磁気センサの製造方法。
【請求項４】
スパイラル形状となるように、前記Ｘ方向素子部と、前記Ｙ方向素子部とを折り曲げ部を介して、交互に繰り返して巻回形成し、
前記折り曲げ部を除去した後、前記固定磁性層の磁化方向が同方向に固定されている素子部同士の端部間を電極部で接続して、前記電極部と前記素子部からなる折り返し型の素子連結体を形成する請求項３記載の磁気センサの製造方法。
【請求項５】
前記基板上に、前記磁気抵抗効果素子に電流を流すための電流経路部を形成し、前記電流経路部上から前記基板上にかけて絶縁層を形成し、前記絶縁層に、前記電流経路部の一部が露出するコンタクトホール部を形成し、
前記絶縁層上に前記磁気抵抗効果素子を形成し、このとき、前記コンタクトホール部を介して前記磁気抵抗効果素子と前記電流経路部とを電気的に接続する請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気センサの製造方法。
【請求項６】
各素子部間を切断後、同一基板内に形成された前記固定磁性層の磁化方向が逆方向となる素子部を、同じ回路内に組み込む請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気センサの製造方法。
【請求項７】
同一基板に前記磁気抵抗効果素子を複数形成し、各素子部間を切断後、各磁気抵抗効果素子から形成された各素子部を、同じ回路内に組み込む請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に磁化方向が異なる固定磁性層を備える素子部を同一基板上に簡単且つ適切に形成できる磁気センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を備える磁気センサは、磁気スイッチ、地磁気センサ、磁気エンコーダ等に使用される。
【０００３】
ＧＭＲ素子は、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層、及びフリー磁性層が順に積層された多層構造で形成される。
【０００４】
固定磁性層は、磁化方向が所定方向に固定される。通常、磁場中アニールにより反強磁性層と固定磁性層との間で交換結合磁界（Ｈｅｘ）を生じさせ、固定磁性層の磁化方向を所定方向に固定する。
【０００５】
ところで、固定磁性層の磁化方向が異なるＧＭＲ素子を磁気センサ内に搭載する場合、例えば、次のような製造ステップを要した。まず、基板上に複数のＧＭＲ素子を成膜して、上記した磁場中アニール工程を施す。次に、基板をＧＭＲ素子ごとに切り出す。続いて、固定磁性層の磁化方向が異なるようにＧＭＲ素子が成膜されたチップの向きを整えてセンサ内に搭載し、各チップ間を配線する。
【０００６】
上記した複雑な製造ステップが必要になるのは、基板上に成膜した複数のＧＭＲ素子に対して磁場中アニールを施すと、固定磁性層の磁化方向が全てのＧＭＲ素子にて同じ方向に向いてしまうためである。
【０００７】
すなわち従来の製造方法では、固定磁性層の磁化方向が異なるＧＭＲ素子を同一基板上に形成することが出来なかった。
【０００８】
よって従来の磁気センサの製造方法では、製造工程が煩雑化し、コスト高になる等の問題があった。
【特許文献１】特開２００４−４７０２７号公報
【特許文献２】特開２００６−５２７４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は上記従来課題を解決するためのものであり、特に磁化方向が異なる固定磁性層を備える素子部を同一基板上に簡単且つ適切に形成できる磁気センサの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明における磁気センサの製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
【００１１】
基板に、巨大磁気抵抗効果を発揮する多層構造の磁気抵抗効果素子を異なる複数方向に素子部が延在するように形成する工程、
前記磁気抵抗効果素子の延在方向に向けて電流を流し、電流磁界により、異なる方向に延在する各素子部の固定磁性層の磁化方向を異なる方向に固定する工程、
異なる方向に延在する各素子部間を切断する工程。
【００１２】
上記により、磁化方向が異なる固定磁性層を備える素子部を同一基板上に簡単且つ適切に形成できる。
【００１３】
本発明では、異なる複数方向に延在する各素子部間を折り曲げ部を介して連設し、前記折り曲げ部を除去することにより、各素子部間を切断することが好ましい。
【００１４】
また本発明では、基板表面内にて直交する２方向をＸ方向、Ｙ方向としたとき、前記Ｘ方向に延在するＸ方向素子部と、前記Ｙ方向に延在するＹ方向素子部とを前記折り曲げ部を介して連設することが好ましい。これにより、固定磁性層の磁化方向が直交する素子部を簡単且つ適切に形成できる。
【００１５】
また本発明では、スパイラル形状となるように、前記Ｘ方向素子部と、前記Ｙ方向素子部とを折り曲げ部を介して、交互に繰り返して巻回形成し、
前記折り曲げ部を除去した後、前記固定磁性層の磁化方向が同方向に固定されている素子部同士の端部間を電極部で接続して、前記電極部と前記素子部からなる折り返し型の素子連結体を形成することが好ましい。上記により、固定磁性層の磁化方向が夫々異なる４つの素子連結体を形成できる。
【００１６】
また本発明では、前記基板上に、前記磁気抵抗効果素子に電流を流すための電流経路部を形成し、前記電流経路部上から前記基板上にかけて絶縁層を形成し、前記絶縁層に、前記電流経路部の一部が露出するコンタクトホール部を形成し、
前記絶縁層上に前記磁気抵抗効果素子を形成し、このとき、前記コンタクトホール部を介して前記磁気抵抗効果素子と前記電流経路部とを電気的に接続することが好ましい。これにより、磁気抵抗効果素子に対してショート等する事なしに適切に電流を流すことが出来る。
【００１７】
また本発明では、各素子部間を切断後、同一基板内に形成された前記固定磁性層の磁化方向が逆方向となる素子部を、同じ回路内に組み込むことが出来る。これにより、従来のように、磁気抵抗効果素子ごとにチップ状に切り出する工程、固定磁性層の磁化方向が異なる方向を向くようにチップの向きを整える工程、チップ間を配線する工程、等の煩雑な製造工程を必要とせず、製造コストも低減できる。
【００１８】
また本発明では、同一基板に前記磁気抵抗効果素子を複数形成し、各素子部間を切断後、各磁気抵抗効果素子から形成された各素子部を、同じ回路内に組み込むこともでき、これにより、同一基板から形成される回路構成の自由度を向上でき、製造コストの低減等を図ることが出来る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明における磁気センサの製造方法によれば、磁化方向が異なる固定磁性層を備える素子部を同一基板上に簡単且つ適切に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、図２は、図１の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、図３は、図２の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、図４は、図３の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、図５は、図４の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、図６は、基板上に複数の磁気抵抗効果素子が形成された様子を示す平面図、図７、図８は、磁気センサの回路構成図、図９は、磁気抵抗効果素子の積層構造を示す断面図、である。
【００２１】
各図におけるＸ１−Ｘ２方向、Ｙ１−Ｙ２方向、及びＺ１−Ｚ２方向の各方向は残り２つの方向に対して直交した関係となっている。Ｘ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向は基板表面内にて直交する方向である。Ｚ１−Ｚ２方向は基板厚さ方向である。
【００２２】
図１の工程では、基板１の上面１ａに線形状の電流経路部２を形成する。電流経路部２の平面形状は特に限定されず、図１（ａ）に示す直線状であっても、途中で折れ曲がったり湾曲する形状等であってもよい。基板１は例えばＳｉ基板上にＳｉＯ2層が形成されたものである。電流経路部２を非磁性導電材料でメッキやスパッタ法等で形成する。この電流経路部２の一方の端部は、図６に示す共通電極部３に電気的に接続される。
【００２３】
次に、図１に示すように、電流経路部２上及び基板１の上面１ａに絶縁層４を形成する。絶縁層４をＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等の既存の絶縁材料で形成できる。絶縁層４を例えばスパッタ法で形成する。
【００２４】
続いて、絶縁層４にコンタクトホール４ａを形成し、コンタクトホール４ｂから電流経路部２の先端付近の一部を露出させる。そして、このコンタクトホール４ｂ内に導電層５を埋め込むことが望ましい。導電層５を、電流経路部２と同様に非磁性導電材料で形成することが好ましい。さらに、絶縁層４の上面４ａと導電層５の上面５ａを同一平面とすべく、絶縁層４の上面４ａ及び導電層５の上面５ａをＣＭＰ技術等を用いて平坦化処理することが好ましい。
【００２５】
次に図２に示す工程では、絶縁層４の上面４ａに巨大磁気抵抗効果素子（以下、ＧＭＲ素子と言う）６を形成する。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、ＧＭＲ素子６は、Ｘ１−Ｘ２方向に延在するＸ方向素子部７、Ｙ１−Ｙ２方向に延在するＹ方向素子部８とを備える。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、Ｘ方向素子部７と、Ｙ方向素子部８とを折り曲げ部９を介して、交互に繰り返して巻回形成することで、スパイラル形状のＧＭＲ素子６を形成している。
【００２８】
図２（ａ）に示すようにＧＭＲ素子６の巻き中心から見てＸ１方向、Ｘ２方向、Ｙ１方向、及びＹ２方向に位置する各素子部７，８が夫々、同じ本数となるように巻き始端６ａ、巻き終端６ｂの位置を規定することが好ましい。図２（ａ）の形態では、ＧＭＲ素子６の巻き中心から見てＸ１方向、Ｘ２方向、Ｙ１方向、及びＹ２方向に位置する各素子部７，８は、４本ずつある。
【００２９】
図２に示すようにＧＭＲ素子６の巻き始端６ａを導電層５の上に形成し、電気的に接続する。またＧＭＲ素子６の巻き終端６ｂを、図２（ａ）に示すように、スパイラル状のＧＭＲ素子６から離れる外方向に延ばし、図６に示すように共通電極部２０に電気的に接続する。
【００３０】
ＧＭＲ素子６を図９に示すように、下からシード層１０、反強磁性層１１、第１固定磁性層１２、非磁性中間層１３、第２固定磁性層１４、非磁性導電層１５、フリー磁性層１６及び保護層１７の順に積層形成する。図９は積層構造の一例であって他の積層構造であってもかまわないが、反強磁性層１１、固定磁性層１８、非磁性導電層１５及びフリー磁性層１６の積層構造を必要とする。固定磁性層１８は図９に示すように積層フェリ構造とすることが固定磁性層１８の磁化を強固に所定方向に固定できて好ましいが、磁性層の単層構造や積層構造等であってもよい。
【００３１】
シード層１０は、その上に形成される各層の結晶配向性を整えるために設ける層である。シード層１０をＮｉＦｅＣｒやＣｒ等で形成できる。
【００３２】
また反強磁性層１１と第１固定磁性層１２とを接して形成しており、磁場中熱処理により反強磁性層１１と第１固定磁性層１２との間に交換結合磁界（Ｈｅｘ）を生じさせることができる。これにより第１固定磁性層１２を所定方向に磁化固定できる。反強磁性層１１をＩｒＭｎやＰｔＭｎ等で形成できる。
【００３３】
図９に示す積層構造では、固定磁性層１８を、第１固定磁性層１２／非磁性中間層１３／第２固定磁性層１４の積層フェリ構造で形成している。これにより、第１固定磁性層１２と第２固定磁性層１４の磁化方向を反平行にできる。第１固定磁性層１２及び第２固定磁性層１４を例えばＣｏＦｅで形成し、非磁性中間層１３をＲｕで形成する。
【００３４】
非磁性導電層１５をＣｕで形成することが好ましい。またフリー磁性層１６をＮｉＦｅや、ＣｏＦｅ／ＮｉＦｅ（ＣｏＦｅを非磁性導電層１５側）の積層構造等で形成する。固定磁性層１８と違って、フリー磁性層１６の磁化は固定されず外部磁界により磁化変動する。保護層１７を例えばＴａで形成する。
【００３５】
次に図３に示す工程では、共通電極部３−電流経路部２−導電層５−ＧＭＲ素子６−共通電極部２０に至る電流経路に定電流を流す。
【００３６】
このとき、ＧＭＲ素子６内部では、最も抵抗が低い非磁性導電層１５を中心に電流が流れる。そして図９に示す矢印方向に電流磁界が生じる。また、この電流供給は、熱処理を施しながら行うことが好適である。熱処理温度は、２５０℃〜３００℃程度であることが好適である。
【００３７】
電流磁界の作用と熱処理により、反強磁性層１１と第１固定磁性層１２との間には交換結合磁界（Ｈｅｘ）が生じ、第１固定磁性層１２は電流磁界の方向に磁化固定される。一方、第２固定磁性層１４は、第１固定磁性層１２との間で作用するＲＫＫＹ相互作用による磁界により、第１固定磁性層１２の磁化方向に対して反平行に磁化固定される。図９には、第１固定磁性層１２の磁化方向（ＰＩＮ１）と、第２固定磁性層１４の磁化方向（ＰＩＮ２）とが矢印で示されている。
【００３８】
ところで電流磁界は、導体内では電流中心から遠いほど強くなる。よって第１固定磁性層１２に作用する電流磁界のほうが、第２固定磁性層１４に作用する電流磁界よりも大きくなる。したがって、第１固定磁性層１２の単位面積あたりの磁気モーメント（Ｍｓ１・ｔ１（Ｍｓ１は第１固定磁性層１２の飽和磁化、ｔ１は第１固定磁性層１２の膜厚））を大きくすることが第１固定磁性層１２を適切に磁化固定する上で好適である。例えば、第１固定磁性層１２の単位面積あたりの磁気モーメント（Ｍｓ１・ｔ１）を、第２固定磁性層１４の単位面積あたりの磁気モーメント（Ｍｓ２・ｔ２）より大きくする。しかし、第１固定磁性層１２のＭｓ１・ｔ１を大きくしすぎると積層フェリ構造が崩れやすくなる等の問題があるため信頼性を確保するには、第２固定磁性層１４のＭｓ２・ｔ２−第１固定磁性層１２のＭｓ１・ｔ１＝±０．０４ｍｅｍｕ／ｃｍ2の範囲に調整することが好ましい。
【００３９】
図３に示す矢印方向は第１固定磁性層１２の磁化方向（ＰＩＮ１）３０〜３３を示している。ここでＧＭＲ素子６の巻き中心から見てＸ１側に位置するＹ方向素子部８ａの第１固定磁性層１２の磁化方向３０はＸ２方向である。また、ＧＭＲ素子６の巻き中心から見てＸ２側に位置するＹ方向素子部８ｂの第１固定磁性層１２の磁化方向３１はＸ１方向である。また、ＧＭＲ素子６の巻き中心から見てＹ１側に位置するＸ方向素子部７ａの第１固定磁性層１２の磁化方向３２はＹ２方向である。また、ＧＭＲ素子６の巻き中心から見てＹ２側に位置するＸ方向素子部７ｂの第１固定磁性層１２の磁化方向３３はＹ１方向である。
【００４０】
このように、Ｘ方向素子部７でも、巻き中心から見てＹ１側に位置するＸ方向素子部７ａとＹ２側に位置するＸ方向素子部７ｂとでは第１固定磁性層１２の磁化方向３２、３３が異なり、Ｙ方向素子部８でも、巻き中心から見てＸ１側に位置するＹ方向素子部８ａとＸ２側に位置するＹ方向素子部８ｂとでは第１固定磁性層１２の磁化方向３０、３１が異なる。
【００４１】
よって、図３の形態のようにＧＭＲ素子６をスパイラル形状で形成することで、第１固定磁性層１２の磁化方向３０〜３３（及び第２固定磁性層１４の磁化方向。固定磁性層１８が磁性層の単層構造や多層構造の場合、固定磁性層１８の磁化方向）が異なる４種類の素子部７，８を形成することが出来る。
【００４２】
次に図４に示す工程では、Ｘ方向素子部７とＹ方向素子部８間の折り曲げ部９を全て除去する。除去の方法にはイオンミリング等を用いることが出来る。これにより、Ｘ方向素子部７とＹ方向素子部８とに分断することができる。
【００４３】
このとき、巻き中心からＹ１側にある４本のＸ方向素子部７ａの全長（長手方向の長さの合計）、Ｙ２側にある４本のＸ方向素子部７ｂの全長、Ｘ１側にある４本のＹ方向素子部８ａ全長及びＸ２側にある４本のＹ方向素子部８ｂの全長が一致するように、イオンミリングにて各素子部７，８の形状を整えることが好ましい。スパイラル形状では、同じターン位置にある、Ｘ方向素子部７ａ、Ｘ方向素子部７ｂ、Ｙ方向素子部８ａ及びＹ方向素子部８ｂの長さ寸法を比較すると、夫々、異なっている。したがって、折り曲げ部９の部分を除去しただけでは、同じターン位置にあったＸ方向素子部７ａ、Ｘ方向素子部７ｂ、Ｙ方向素子部８ａ及びＹ方向素子部８ｂの長さ寸法が異なり、各素子部７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの全長が異なってしまう。これにより各素子部７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂでの電気抵抗値が一致しない。よって、図４（ａ）に示すように、イオンミリングにより同ターン位置にあった各素子部７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの長さ寸法を揃える等して、各素子部７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの全長が同じになるように調整することが好適である。
【００４４】
このイオンミリング工程では、ＧＭＲ素子６の巻き始端６ａ（図２（ａ）参照）の部分も除去し、各素子部７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂと導電層５との電気的接続を断絶することが好適である。ただし、巻き始端６ａを残し、導電層５及び電流経路部２を、センサ回路としたときの配線層として用いてもよい。
【００４５】
次に、４本ある各Ｘ方向素子部７ａ、Ｘ方向素子部７ｂ、Ｙ方向素子部８ａ及びＹ方向素子部８ｂの端部間を電極部３５にて電気的に接続する。これにより、各Ｘ方向素子部７ａ、Ｘ方向素子部７ｂ、Ｙ方向素子部８ａ及びＹ方向素子部８ｂと、電極部３５から成る折り返し型（具体的にはミアンダ形状）の素子連結体を形成する。
【００４６】
ここで、Ｘ方向素子部７ａと電極部３５から成る素子連結体を、「第１素子連結体３６」という。また、Ｘ方向素子部７ｂと電極部３５から成る素子連結体を、「第２素子連結体３７」という。また、Ｙ方向素子部８ａと電極部３５から成る素子連結体を、「第３素子連結体３８」という。また、Ｙ方向素子部８ｂと電極部３５から成る素子連結体を、「第４素子連結体３９」という。
【００４７】
図４（ａ）のように、各素子連結体３６〜３９の端部には配線部４０を外側に引き出して形成する。なお配線部４０は図７や図８で説明する回路構成の配線の一部を成すように引き出し形成される。電極部３５及び配線部４０を共に非磁性導電材料で形成する。
【００４８】
次に図５に示す工程では、各素子連結体３６〜３９上を絶縁層４１で覆い、さらに絶縁層４１の上面４１ａに各パッド部４２を形成する。なお、図示しないが、パッド部４２を形成する前に、図７，図８で説明する回路構成の配線の一部を成し、パッド部４２と電気的に接続される配線層を絶縁層４１に形成されたコンタクトホール内に形成する。各パッド部４２は回路部の入力端子、グランド端子、出力端子として機能する（図７等参照）。
【００４９】
本実施形態では、回路構成を限定するものではないが、同一基板内には、固定磁性層の磁化方向が異なる素子部（素子連結体）を形成できるので、これらを組み合わせて回路を構成することが出来る。例えば図７（ａ）では、図４に示す第３素子連結体３８と、第４素子連結体３９を直列に接続し、また２個の固定抵抗５０，５１を用いてブリッジ回路を構成している。
【００５０】
さらに図７（ａ）に示すようにブリッジ回路からの出力を差動増幅器５２に接続し、差動出力が得られる回路構成となっている。
【００５１】
第３素子連結体３８と第４素子連結体３９の固定磁性層の磁化方向は、Ｘ１−Ｘ２方向を向き且つ逆方向である（図４（ａ）には第１固定磁性層１２の磁化方向３０，３１が示されている）。よって、Ｘ１−Ｘ２方向に外部磁界が作用し、フリー磁性層１６がその外部磁界の方向に向いたとき、第３素子連結体３８の電気抵抗変化と、第４素子連結体３９の電気抵抗変化は、逆の増減傾向になる。したがって図７（ａ）の回路構成では、Ｘ１−Ｘ２方向を感度軸（Ｘ１−Ｘ２方向からの外部磁界を検知）とした磁気センサを構成することができる。
【００５２】
また、図７（ｂ）では、図４に示す第１素子連結体３６と、第２素子連結体３７を直列に接続し、また２個の固定抵抗５３，５４を用いてブリッジ回路を構成している。
【００５３】
さらに図７（ｂ）に示すようにブリッジ回路からの出力を差動増幅器５５に接続し、差動出力が得られる回路構成となっている。
【００５４】
第１素子連結体３６と第２素子連結体３７の固定磁性層の磁化方向は、Ｙ１−Ｙ２方向を向き且つ逆方向である（図４（ａ）には第１固定磁性層１２の磁化方向３２，３３が示されている）。よって、Ｙ１−Ｙ２方向に外部磁界が作用し、フリー磁性層１６がその外部磁界の方向に向いたとき、第１素子連結体３６の電気抵抗変化と、第２素子連結体３７の電気抵抗変化は、逆の増減傾向になる。したがって図７（ｂ）の回路構成では、Ｙ１−Ｙ２方向を感度軸（Ｙ１−Ｙ２方向からの外部磁界を検知）とした磁気センサを構成することができる。
【００５５】
本実施形態では図６に示すように、基板上に複数のＧＭＲ素子６を形成し、共通電極部３，２０を用いることで、図３の工程では、各ＧＭＲ素子６に同時に電流を流すことが出来る。したがってＧＭＲ素子６の折り曲げ部９を除去したときに、図４（ａ）に示す固定磁性層の磁化方向が異なる４種類の素子連結体３６〜３９を夫々、複数形成することが出来る。
【００５６】
このため、複数のＧＭＲ素子６から形成された素子連結体を、同じ回路内に組み込むことが可能である。例えば図８（ａ）のように、２つのＧＭＲ素子６から形成された２つの第３素子連結体３８、及び２つの第４素子連結体３９によりブリッジ回路を形成する。図７（ａ）と同様に、Ｘ１−Ｘ２方向を感度軸とした磁気センサを構成できるが、図８（ａ）のほうが図７（ａ）よりも出力を大きくできる。
【００５７】
また、図８（ｂ）のように、２つのＧＭＲ素子６から形成された２つの第１素子連結体３６、及び２つの第２素子連結体３７によりブリッジ回路を形成する。図７（ｂ）と同様に、Ｙ１−Ｙ２方向を感度軸とした磁気センサを構成できるが、図８（ｂ）のほうが図７（ｂ）よりも出力を大きくできる。
【００５８】
図５の工程後、基板を磁気センサごとに切り出す。
本実施形態における磁気センサの製造方法では、以下の点に特徴的部分がある。
（ａ）  基板１に、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）を発揮する多層構造のＧＭＲ素子６を異なる複数方向に延在する素子部７，８が形成されるように形成する（図２の工程）。
（ｂ）  ＧＭＲ素子の延在方向に向けて電流を流し、電流磁界により、異なる方向に延在する各素子部７，８の固定磁性層の磁化方向を異なる方向に固定する（図３の工程）。
（ｃ）  異なる方向に延在する各素子部７，８間を切断する（図４の工程）。
【００５９】
以上の工程を経ることで本実施形態では、磁化方向が異なる固定磁性層を備える素子部７，８を同一基板上に簡単且つ適切に形成できる。よって、図７，図８に示すような回路を組むのも同一基板内で行うことが出来るため、従来に比べて磁気センサの製造工程が容易化し、また製造コストを低減できる。
【００６０】
本実施形態では、図２（ａ）に示す工程において、異なる方向に延在する素子部が複数形成され、ＧＭＲ素子６の延在方向に適切に電流を流すことができれば、特に形状を特定するものでない。例えば分岐形状で形成することも出来る。また、Ｘ方向及びＹ方向と平行でなく斜め方向に延在する素子部を形成してもよい。
【００６１】
ただし、本実施形態では、異なる方向に延在する素子部間を折り曲げ部９を介して連設した一筆書き形状とすることが好適である。これによりを簡単な形状で形成でき、また全素子部に適切に電流を流すことができ、各素子部の固定磁性層の磁化方向を所定方向に適切に固定することができる。
【００６２】
また本実施形態ではＧＭＲ素子６を折り曲げて形成するとき、図２（ａ）に示すようなスパイラル形状とすることに限定されるものではない。例えば、Ｘ方向素子部７とＹ方向素子部８を、折り曲げ部９を介して夫々１本ずつ形成する形態でもよい。
【００６３】
ただし、図２（ａ）に示すスパイラル形状でＧＭＲ素子６を形成すると、Ｘ１方向、Ｘ２方向、Ｙ１方向、及びＹ２方向に固定磁性層の磁化方向が向く４種類の素子部７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂを簡単且つ適切に形成することが出来る。また、図４（ａ）に示すようにミアンダ状の素子連結体３６〜３９を簡単に形成できる。例えば、Ｘ１方向に固定磁性層の磁化方向が向くミアンダ状の素子連結体３８を形成するとき、図２の成膜段階で、ミアンダ状の素子連結体３８を形成できない。なぜなら、ミアンダ状の素子連結体３８を形成すると、図３工程の電流を流した際、隣り合う素子部８ａが逆方向に磁化されてしまうためである。よって、図２工程でスパイラル状に形成し、図３工程で電流を流した後、図４工程で、の折り曲げ部９を除去することで、各素子連結体において、構成される複数の素子部の固定磁性層の磁化方向を、同じ方向に磁化できる。
【００６４】
また、例えば、第３素子連結体３８及び第４素子連結体３９のみが磁気センサに必要で、第１素子連結体３６及び第２素子連結体３７が不要なとき、図４の折り曲げ部９の除去工程で、第１素子連結体３６及び第２素子連結体３７を構成する素子部７ａ，７ｂを全て除去してもよいが、そのまま残しておいてもかまわない。
【００６５】
本実施形態における磁気センサは、磁気エンコーダ用センサや地磁気センサ等として使用できるが用途は特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、
【図２】図１の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、
【図３】図２の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、
【図４】図３の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、
【図５】図４の次に行われる本実施形態の磁気センサの製造工程を示す一工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線に沿って高さ方向に除去し矢印方向から見た断面図、
【図６】基板上に複数の磁気抵抗効果素子が形成された様子を示す平面図、
【図７】磁気センサの回路構成図、
【図８】磁気センサの回路構成図、
【図９】磁気抵抗効果素子の積層構造を示す断面図、
【符号の説明】
【００６７】
１  基板
２  電流経路部
３、２０  共通電極部
４、４１  絶縁層
４ａ  コンタクトホール部
５  導電層
６  磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）
７  Ｘ方向素子部
８  Ｙ方向素子部
９  折り曲げ部
１０  シード層
１１  反強磁性層
１２  第１固定磁性層
１３  非磁性中間層
１４  第２固定磁性層
１５  非磁性導電層
１６  フリー磁性層
１８  固定磁性層
３０〜３３  第１固定磁性層の磁化方向（ＰＩＮ１）
３５  電極部
３６〜３９  素子連結体
４２  パッド部
５０、５１、５３、５４  固定抵抗
５２  差動増幅器
【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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