JP2000035470A - 巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサおよびその製造方法と製造装置 - Google Patents

巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサおよびその製造方法と製造装置

Info

Publication number
JP2000035470A
JP2000035470A JP10204066A JP20406698A JP2000035470A JP 2000035470 A JP2000035470 A JP 2000035470A JP 10204066 A JP10204066 A JP 10204066A JP 20406698 A JP20406698 A JP 20406698A JP 2000035470 A JP2000035470 A JP 2000035470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
giant magnetoresistive
magnetoresistive element
magnetic field
conductor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10204066A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3623366B2 (ja
Inventor
Ichiro Tokunaga
一郎 徳永
Seiji Kikuchi
誠二 菊池
Yoshito Sasaki
義人 佐々木
Takashi Hatauchi
隆史 畑内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP20406698A priority Critical patent/JP3623366B2/ja
Priority to US09/353,925 priority patent/US6329818B1/en
Priority to DE19933209A priority patent/DE19933209C2/de
Publication of JP2000035470A publication Critical patent/JP2000035470A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3623366B2 publication Critical patent/JP3623366B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90—Magnetic feature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、４つの巨大磁気抵抗効果素
子の交換バイアス層の磁化を個々にブリッジ接続型とし
て好ましい方向に確実に制御できるとともに、その制御
が容易にできる磁界センサとその製造方法と製造装置の
提供を提供することにある。 【解決手段】 本発明は、第１の巨大磁気抵抗効果素子
３１と第２の巨大磁気抵抗効果素子３２が第１の直線Ｌ
1に沿い、ピン止め磁性層ｃの磁化の向きを一定方向に
向けて設けられるとともに、第３の巨大磁気抵抗効果素
子３３と第４の巨大磁気抵抗効果素子３４が前記第１の
直線と平行な第２の直線Ｌ2に沿い、ピン止め磁性層の
磁化の向きを前記第１、第２の巨大磁気抵抗効果素子の
ピン止め磁性層の磁化の向きと１８０゜反対向きにして
設けられてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部磁界の変化に
応じて大きな抵抗変化を示す巨大磁気抵抗効果素子を備
えた磁界センサとその製造方法並びに製造装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、巨大磁気抵抗効果素子を用いた磁
界センサとして、特開平８−２２６９６０号公報に開示
の如く、４つの巨大磁気抵抗効果素子をブリッジ接続し
てなる構成のものが知られている。この公報に開示され
た磁界センサＡは、図１２に示すように、離間して配置
された巨大磁気抵抗効果素子１、２、３、４を備え、巨
大磁気抵抗効果素子１、２を導線５で接続し、巨大磁気
抵抗効果素子１、３を導線６で接続し、巨大磁気抵抗効
果素子３、４を導線７で接続し、巨大磁気抵抗効果素子
２、４を導線８で接続し、導線６に入力端子１０を導線
８に入力端子１１を各々接続して設け、導線５に出力端
子１２を導線７に出力端子１３を接続して構成されてい
る。
【０００３】また、巨大磁気抵抗効果素子１、２、３、
４は、それぞれ非磁性層１５の上下に強磁性層１６、１
７を設けたサンドイッチ構造とされ、一方の強磁性層
（ピン止め磁性層）１６上に反強磁性層などの交換バイ
アス層１８が設けられ、この交換バイアス層１８による
交換結合を生じさせて強磁性層１６の磁化の向きを一方
向にピン止めして構成されている。また、他方の強磁性
層（フリー磁性層）１７の磁化の向きは外部磁界の向き
に応じて回転自在、例えば、強磁性層１７を含む水平面
に沿って回転自在にされている。
【０００４】更に、図１２に示す構造の磁界センサＡに
あっては、巨大磁気抵抗効果素子１のピン止め磁性層１
６の磁化の向きが図１３の矢印２０に示すように手前側
向きとされ、巨大磁気抵抗効果素子２のピン止め磁性層
１６の磁化の向きが矢印２１に示すように奥向きとさ
れ、巨大磁気抵抗効果素子３のピン止め磁性層１６の磁
化の向きが矢印２３に示すように奥向きとされ、巨大磁
気抵抗効果素子４のピン止め磁性層１６の磁化の向きが
手前側向きとされている。また、巨大磁気抵抗効果素子
１、２、３、４のフリー磁性層１７の磁化の向きは外部
磁界が作用しない状態においてそれぞれ図１２の矢印２
４に示すように右向きとされている。
【０００５】図１２に示す磁界センサＡにおいて外部磁
界Ｈが作用すると、外部磁界Ｈに合わせて、例えば第
１、第４の巨大磁気抵抗効果素子１、４においてフリー
磁性層１７の磁化の向き２４が図１３に示すように所定
の角度ｄだけ回転するので、ピン止め磁性層１６の磁化
の向き２０との角度関係が変わる結果、抵抗変化が生じ
る。また、第１と第４の巨大磁気抵抗効果素子１、４の
ピン止め磁性層１６の磁化の向きと、第２、第３の巨大
磁気抵抗効果素子２、３のピン止め磁性層１６の磁化の
向きが１８０゜反対であるため、抵抗変化状態の位相の
異なる出力を得ることができる。
【０００６】図１２に示すブリッジ接続型の磁界センサ
Ａにあって、これらの磁化の向きを各矢印に示すように
規定しているのは、外部磁界Ｈに感応してフリー磁性層
１７の磁化の向きが変化した場合に、巨大磁気抵抗効果
素子１、２、３、４から差動出力を得る必要があるの
で、図１２の上下左右に位置する巨大磁気抵抗効果素子
１、２、３、４において隣り合う隣接するものどうしで
１８０゜方向が異なる反平行向きに磁化の向きをピン止
めする必要があるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２に示
す構造を実現するためには、基板上に巨大磁気抵抗効果
素子１、２、３、４を隣接させて形成し、隣接する巨大
磁気抵抗効果素子のピン止め磁性層１６の磁化の向きを
それぞれ１８０゜異なる方向に固定しなくてはならな
い。また、この種のピン止め磁性層１６の磁化の向きを
制御するために交換バイアス層１８の格子磁化を調整す
るには、強磁性が消失するブロッキング温度と呼ばれる
温度以上に加熱した状態で交換バイアス層１８に所定の
向きの磁界を印加しておき、この磁界を印加したままで
冷却する熱処理を行わなくてはならない。ところが、図
１２に示す構造においては、巨大磁気抵抗効果素子１、
２、３、４毎に交換バイアス層１８の磁化の向きを１８
０゜変えなくてはならないので、基板上に隣接状態で形
成されている巨大磁気抵抗効果素子毎に磁界の向きを制
御しなくてはならないことになり、単に外部から電磁石
等の磁場発生装置で磁界を印加する方法では、１方向磁
界しか印加ができないので、図１２に示す構造を製造す
ることが困難な問題があった。
【０００８】このため、特開平８−２２６９６０号公報
に開示の技術によれば、基板上に隣接状態で形成される
巨大磁気抵抗効果素子１、２、３、４に沿ってそれぞれ
導体層を積層し、これらの導体層の各々に異なる向きの
電流を流して各導体層から個別に向きの異なる磁界を発
生させながら前述の熱処理を行うことによって図１２に
示す構造を実現できると記載されている。ところが、交
換バイアス層１８の格子磁化を制御するために導体膜に
大きな電流を印加して大きな磁界を発生させたくとも、
基板上に巨大磁気抵抗効果素子とともに積層した薄膜状
の導体膜に大きな電流を流すことは難しく、導体膜から
発生できる磁界では強い磁界を印加して効率良く処理す
ることができない問題がある。更に、基板上に隣接状態
で設けられている巨大磁気抵抗効果素子１、２、３、４
に複数の導体膜から別々の向きの磁界が作用することに
なるので、個々の巨大磁気抵抗効果素子の交換バイアス
層１８に個別に強い磁界を作用させることは極めて困難
な問題があった。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、特異な構造を採用することによって隣接する１組の
ピン止め磁性層の磁化の向きを揃えてもブリッジ接続を
実現できる巨大磁気抵抗効果素子を備えたブリッジ接続
型の磁界センサを実現する技術を提供することを目的と
するものである。また、本発明は、４つの巨大磁気抵抗
効果素子の交換バイアス層の磁化を個々にブリッジ接続
型として好ましい方向に確実に制御できるとともに、そ
の制御が容易にできる磁界センサとその製造方法と製造
装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、交換バイアス層と、この交換バイアス層に
より磁化の方向が一方向に固定されたピン止め磁性層
と、非磁性層と、外部磁界によって磁化の方向が回転自
在にされたフリー磁性層とを少なくとも具備する巨大磁
気抵抗効果素子が複数備えられ、第１の巨大磁気抵抗効
果素子と第２の巨大磁気抵抗効果素子が、各々第１の直
線に沿い、かつ、各々のピン止め磁性層の磁化の向きを
一定方向に向けて設けられるとともに、第３の巨大磁気
抵抗効果素子と第４の巨大磁気抵抗効果素子が、各々前
記第１の直線と平行な第２の直線に沿い、かつ、各々の
ピン止め磁性層の磁化の向きを前記第１、第２の巨大磁
気抵抗効果素子のピン止め磁性層の磁化の向きと１８０
゜反対向きにして設けられてなることを特徴とする。
【００１１】本発明は前記課題を解決するために、第１
と第２と第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子がそれぞれ
ほぼ平行に隣接す第１番目と第２番目と第３番目と第４
番目の直線に沿って設けられ、前記第１と第２の巨大磁
気抵抗効果素子の各々のピン止め磁性層の磁化の向きが
一定方向に向けられるとともに、前記第３と第４の巨大
磁気抵抗効果素子の各々のピン止め磁性層の磁化の向き
が前記第１と第２の巨大磁気抵抗効果素子のピン止め磁
性層の磁化の向きと１８０゜反対向きの方向に向けられ
てなることを特徴とする。
【００１２】前述の構成において本発明は、異なる方向
に磁化されたピン止め磁性層を有する巨大磁気抵抗効果
素子どうしが直列接続されて２組の接続対が構成され、
第１の接続対の巨大磁気抵抗効果素子の一端が第２の接
続対の巨大磁気抵抗効果素子の一端に接続されて第１の
接続部が構成され、第２の接続対の巨大磁気抵抗効果素
子の他端が第１の接続対の巨大磁気抵抗効果素子の他端
に接続されて第２の接続部が構成されるとともに、前記
直列接続された巨大磁気抵抗効果素子の中点に各々接続
部が構成され、前記接続部のうちの一対に入力側の端子
部が、他の接続部のうちの一対に出力側の端子部が各々
形成されてなる構成を採用することができる。更に、本
発明は、前記第１の巨大磁気抵抗効果素子の一側と前記
第４の巨大磁気抵抗効果素子の一側とが接続され、前記
第２の巨大磁気抵抗効果素子の一側と前記第３の巨大磁
気抵抗効果素子の一側とが接続されるとともに、前記第
１の巨大磁気抵抗効果素子の他側と前記第３の巨大磁気
抵抗効果素子の他側とが接続され、前記第２の巨大磁気
抵抗効果素子の他側と前記第４の巨大磁気抵抗効果素子
の他側とが接続される一方、前記各巨大磁気抵抗効果素
子の一側どうしの接続部分と他側どうしの接続部分の一
方に入力側の端子部が、他方に出力側の端子部が各々接
続されてなることを特徴とする構成でも良い。
【００１３】本発明の製造方法は、先のいずれかに記載
の構造の磁界センサを製造するに際し、第１と第２の巨
大磁気抵抗効果素子に沿って第１の導体を配し、第３と
第４の巨大磁気抵抗効果素子に沿って第２の導体を配す
るととともに、第１と第２の導体に１８０゜異なる方向
の電流を流して各導体から磁界を発生させ、各導体から
の発生磁界により各巨大磁気抵抗効果素子のピン止め磁
性層の磁化を行うことを特徴とする。先の製造方法にお
いて、第１と第２の導体を直列接続して同一電源に接続
して電流を印加することが好ましい。
【００１４】本発明の製造装置は、先のいずれかに記載
の構造の磁界センサを製造する装置であり、前記第１と
第２の巨大磁気抵抗効果素子に沿って配置される第１の
導体と、前記第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子に沿っ
て配置される第２の導体と、前記第１の導体と前記第２
の導体に１８０゜異なる方向に電流を流す電源とを具備
してなる。前記構造の装置において、前記第１と第２の
導体が直列接続されて同一電源に接続されてなることが
好ましい。更に前記構造の装置において、前記第１の導
体と第２の導体がループ状に直列接続されてなることが
好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の磁界センサの第１
実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発
明の第１実施形態の磁界センサＳ1の基本回路図、図２
は基本概念を示す概略構成図、図３は同磁界センサを実
際の基板上に形成してなる構造の一例を示す平面図であ
る。第１実施形態の磁界センサＳ1は、図１において左
上側に配置された第１の巨大磁気抵抗効果素子３１と、
同図の左下側に配置された第２の巨大磁気抵抗効果素子
３２と、同図の右上側に配置された第３の巨大磁気抵抗
効果素子３３と、同図の右下側に配置された第４の巨大
磁気抵抗効果素子３４とを具備して構成されている。ま
た、これらの巨大磁気抵抗効果素子３１、３２、３３、
３４はいずれも後述する如く薄膜の積層体からなり、線
状の細長い形状とされ、第１と第２の巨大磁気抵抗効果
素子３１、３２は図１に示す第１の直線Ｌ1に沿って配
置されるとともに、第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子
３３、３４は、前記第１の直線Ｌ1に離間して平行に設
けられた第２の直線Ｌ2に沿って配置されている。
【００１６】更に、前記第１と第３の巨大磁気抵抗効果
素子３１、３３が左右に対向する位置に、前記第２と第
４の巨大磁気抵抗効果素子３２、３４が左右に対向する
位置にそれぞれ配置されている。なお、この実施形態に
おいては第１、第２の巨大磁気抵抗効果素子３１、３２
が同一直線上に、第３、第４の巨大磁気抵抗効果素子３
３、３４が同一直線上にそれぞれ配置されているが、こ
れらは平行関係を保ったままで横方向に多少位置ずれし
ていても良く、個々に多少傾斜していても良い。
【００１７】図２は本実施形態の巨大磁気抵抗効果素子
３１、３２、３３、３４の基本的積層構造と、それら各
層の磁化の向きを明らかにするためのもので、巨大磁気
抵抗効果素子３１、３２、３３、３４はいずれも同等の
構造とされ、基本的には図２に示すように強磁性層（フ
リー磁性層）ａと非磁性層ｂと強磁性層（ピン止め磁性
層）ｃと交換バイアス層（反強磁性体層）ｄを積層して
構成されている。図２に示す基本的な積層構造におい
て、交換バイアス層ｄに隣接しているピン止め磁性層ｃ
は、交換バイアス層ｄによって磁化の向きがピン止めさ
れている。具体的には、第１の巨大磁気抵抗効果素子３
１において交換バイアス層ｄとピン止め層ｃの磁化の向
きが矢印ｅに示すように右向きに、第２の巨大磁気抵抗
効果素子３２において交換バイアス層ｄとピン止め層ｃ
の磁化の向きが矢印ｆに示すように右向きに設定されて
いる。
【００１８】前記第３の巨大磁気抵抗効果素子３３にお
いて交換バイアス層ｄとピン止め層ｃの磁化の向きが矢
印ｇに示すように左向きに、第４の巨大磁気抵抗効果素
子３４において交換バイアス層ｄとピン止め層ｃの磁化
の向きが矢印ｈに示すように左向きに設定されている。
従って、第１と第２の巨大磁気抵抗効果素子３１、３２
のピン止め磁性層ｃの磁化の向きは互いに平行であり、
第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子３３、３４のピン止
め磁性層ｃの磁化の向きは互いに平行にされているとと
もに、第１と第２の巨大磁気抵抗効果素子３１、３２の
ピン止め磁性層ｃの磁化の向きと、第３と第４の巨大磁
気抵抗効果素子３３、３４のピン止め磁性層ｃの磁化の
向きは、互いに１８０゜反対方向に向けられている。
【００１９】前記の第１と第２と第３と第４の巨大磁気
抵抗効果素子３１、３２、３３、３４のフリー磁性層ａ
の磁化の向きは、外部磁界が作用しない状態においては
不特定の方向に向いている。
【００２０】次に、前記第１の巨大磁気抵抗効果素子３
１の一側３１と第４の巨大磁気抵抗効果素子３４の一側
３４ａとが導体４２で接続され、この導体４２が接続部
とされ、導体４２からなる接続部に端子部４３が接続さ
れるとともに、第２の巨大磁気抵抗効果素子３２の一側
３２ａと第３の巨大磁気抵抗効果素子３３の一側３３ａ
とが導体４５で接続され、この導体４５が接続部とさ
れ、この導体４５に端子部４６が接続されている。更
に、第１の巨大磁気抵抗効果素子３１の他側３１ｂと第
３の巨大磁気抵抗効果素子３３の他側３３ｂとが導体４
０で接続され、この導体４０が接続部とされ、この導体
４０に端子部４１が接続されるとともに、第２の巨大磁
気抵抗効果素子３２の他側３２ｂと第４の巨大磁気抵抗
効果素子３４の他側３４ｂが導体４７で接続され、この
導体４７が接続部とされ、この導体４７に端子部４８が
接続されている。
【００２１】従って、第１の巨大磁気抵抗効果素子３１
と第４の巨大磁気抵抗効果素子３４とが直列接続されて
第１の接続対Ｐ1が構成され、第２の巨大磁気抵抗効果
素子３２と第３の巨大磁気抵抗効果素子３３とが直列接
続されて第２の接続対Ｐ2が構成されている。
【００２２】図３は図１と図２に示す基本構造の巨大磁
気抵抗効果素子３１、３２、３３、３４と同等の構造の
巨大磁気抵抗効果素子３１、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ
と、導体４０、４２、４５、４７と端子部４１、４３、
４６、４８を実際に基板Ｋの上に積層してなる一例の磁
界センサＳ11を示す。この例の磁界センサＳ11におい
て、前記基板ＫはＳｉ基板等の非磁性の絶縁性の材料か
らなり、基板上面に平坦化あるいは絶縁性向上等の目的
でＡｌ2Ｏ3等からなる下地膜を被覆したものなどが好適
に用いられる。
【００２３】この基板Ｋ上に基本的に図２に示す積層構
造を有し、図１に示すように直線Ｌ1とＬ2に沿うように
配置された線状の巨大磁気抵抗効果素子３１Ａ、３２
Ａ、３３Ａ、３Ａ４が形成され、それらを接続するＣ
ｒ、Ｃｕ等の導電性金属材料からなる導体４０、４２、
４５、４７が形成され、基板Ｋのコーナ部分側に位置す
るように端子部４１、４３、４６、４８が形成されてい
る。この形態の巨大磁気抵抗効果素子３１の詳細断面構
造を図４に代表的に示すが、この形態の巨大磁気抵抗効
果素子３１は、基板Ｋ上に下から順に交換バイアス層
（反強磁性体層）ｄとピン止め磁性層ｃと副強磁性体層
ｍと非磁性層ｂと副強磁性体層ｎとフリー磁性層ａを積
層して断面等脚台形状に形成され、これら積層体の側面
側に各層に接するように先の導体のいずれかが接続され
ている。なお、図４に示す断面構造において各積層体の
端部と導体との接合部分にフリー磁性層ａを単磁区化す
るためのバイアス層を適宜設けて構成しても良い。
【００２４】この図４の構造において副強磁性層ｍとｎ
は磁気抵抗効果をより効率良く発揮させるために設けら
れるＣｏやＣｏ合金等の強磁性体からなる層であるが、
これらは省略しても差し支えない層である。また、交換
バイアス層ｄとピン止め磁性層ｃと副強磁性体層ｍと非
磁性層ｂと副強磁性体層ｎとフリー磁性層ａの積層順序
はこの例の逆の順序でも差し支えない。
【００２５】なお、より具体的な巨大磁気抵抗効果素子
の積層構造として、α-Ｆｅ2Ｏ3層（交換バイアス層）
／ＮｉＦｅ層（ピン止め磁性層）／Ｃｏ層（副強磁性体
層）／Ｃｕ層（非磁性層）／Ｃｏ層（副強磁性体層）／
ＮｉＦｅ層（フリー磁性層）を例示することができる。
また、必要に応じてα-Ｆｅ2Ｏ3層の下に電流シャント
層としてＡｌ2Ｏ3層を設けても良い。更に、以上の構造
の外に、α-Ｆｅ2Ｏ3層／Ｃｏ層／Ｃｕ層／Ｃｏ層／Ｎ
ｉＦｅ層／Ｃｏ層／Ｃｕ層／Ｃｏ層／α-Ｆｅ2Ｏ3層の
積層構造の巨大磁気抵抗効果素子を例示することもでき
る。更に、交換バイアス層は、それに隣接するピン止め
磁性層の磁化の向きをピン止めできるものであれば、公
知のもののいずれを用いても良いので、α-Ｆｅ2Ｏ3層
の外に、ＦｅＭｎ層、ＮｉＭｎ層、ＮｉＯ層、ＩｒＭｎ
層、ＣｒＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＭｎＲｈＲｕ、Ｐｔ
Ｍｎ等を用いても良い。
【００２６】図１と図２に示す磁界センサＳ1に対して
外部磁界Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3、Ｈ4が作用すると、これらの磁
界Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3、Ｈ4に合わせて巨大磁気抵抗効果素子
３１、３２、３３、３４の各フリー磁性層ａの磁化の向
きが回転する結果、その回転角度に応じて電気抵抗変化
を生じる。この電気抵抗変化を測定するには、端子部４
１と端子部４８を入力部と見て所定の電流を流し、端子
部４３、４６を出力部と見て抵抗測定を行うことで実現
できる。
【００２７】図５は、例えば巨大磁気抵抗効果素子３１
において、ピン止め磁性層ｃの磁化の向きをｅとして一
方向（右向き）に固定した場合に、フリー磁性層ａの磁
化の回転に応じた抵抗変化特性を示すもので、抵抗変化
は、ピン止め磁性層ｃの磁化の向きｅとフリー磁性層ａ
の磁化の向きｋが同方向の際に最小値を示し、反平行の
場合に最大値を示し、その間の変化は図５に示すサイン
カーブを示す。
【００２８】従って、抵抗変化の中間点を原点とみなす
と、抵抗変化の極性（増加する方向を＋、減少する方向
を−とする。）はピン止め磁性層ｄの磁化の向きが同じ
にされた巨大磁気抵抗効果素子３１、３２どうしでは同
極性であり、巨大磁気抵抗効果素子３３、３４どうしで
は同極性であるが、巨大磁気抵抗効果素子３１と巨大磁
気抵抗効果素子３３では逆極性に、巨大磁気抵抗効果素
子３２と巨大磁気抵抗効果素子３４では逆極性になるの
で、図１と図２に示す接続構造で巨大磁気抵抗効果素子
のホイートストーンブリッジが構成されたことなり磁界
センサとして有効に作動する。また、この形態の構造に
おいては、巨大磁気抵抗効果素子３１、３２、３３、３
４によってホイートストーンブリッジを構成しているの
で、出力の増大（抵抗変化率の増大）、磁界環境変化に
よる磁気的ノイズ成分の打消効果（地磁気の方向や磁気
的ノイズ成分等による巨大磁気抵抗効果素子毎の雑音成
分の除去）を得ることができる。
【００２９】図６は本発明に係る磁界センサの第２実施
形態を示すもので、この形態の磁界センサＳ2において
先の第１実施形態の構造と同じ構造には同一符号を付し
てそれらの説明を省略する。この形態の磁界センサＳ2
においても先の形態の磁界センサＳ1と同様に巨大磁気
抵抗効果素子３１、３２、３３、３４が設けられてお
り、それらのピン止め磁性層の磁化の向きも同等とされ
ているが、導体による接続構造が一部のみ異なってい
る。
【００３０】第１の巨大磁気抵抗効果素子３１の一端３
１ａは導体５１によって第３の巨大磁気抵抗効果素子３
３の他端３３ｂに接続され、巨大磁気抵抗効果素子３１
の他端３１ｂは導体５０によって第４の巨大磁気抵抗効
果素子３４の一端３４ａに接続されるとともに、第２の
巨大磁気抵抗効果素子３２の一端３２ａは先の形態と同
様に導体４５によって第３の巨大磁気抵抗効果素子３３
の一端３３ａに接続され、第２の巨大磁気抵抗効果素子
３２の他端３２ｂは先の形態と同様に導体４７によって
第４の巨大磁気抵抗効果素子３４の他端３４ｂに接続さ
れている。そして、導体５０が接続部とされてこの導体
５０に端子部５２が接続され、導体５１が接続部とされ
てこの導体５１に端子部５３が接続されている。
【００３１】この形態の構造においても第１の巨大磁気
抵抗効果素子３１と第４の巨大磁気抵抗効果素子３４と
が直列接続されて第１の接続対Ｐ1が構成され、第２の
巨大磁気抵抗効果素子３２と第３の巨大磁気抵抗効果素
子３３とが接続されて第２の接続対Ｐ2が構成されてい
る。
【００３２】図６に示す構造においても巨大磁気抵抗効
果素子３１、３２、３３、３４によってブリッジ回路が
構成されているので、先の第１実施形態の構造と同様に
磁界センサとして使用することができる。
【００３３】図７は本発明に係る磁界センサの第３実施
形態を示すもので、この形態の磁界センサＳ3において
先の図３に示す構造と同じ構造には同一符号を付してそ
れらの説明を省略する。この形態の磁界センサＳ3にお
いても先の形態の磁界センサＳ11と同様に巨大磁気抵抗
効果素子３１、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａが設けられてお
り、それらのピン止め磁性層の磁化の向きも同等とされ
ているが、導体による接続構造が一部のみ異なってい
る。
【００３４】第１の巨大磁気抵抗効果素子３１の他端３
１ｂは図３の構造の場合と同様に導体４０によって第３
の巨大磁気抵抗効果素子３３Ａの他端３３ｂに接続さ
れ、巨大磁気抵抗効果素子３１Ａの一端３１ａは図３の
構造と同様に導体４２によって第４の巨大磁気抵抗効果
素子３４Ａの一端３４ａに接続されている。また、第２
の巨大磁気抵抗効果素子３２Ａの一端３２ａは導体６０
によって第４の巨大磁気抵抗効果素子３４Ａの他端３４
ｂに接続され、第２の巨大磁気抵抗効果素子３２の他端
３２ｂは導体６１によって第３の巨大磁気抵抗効果素子
３３Ａの一端３３ａに接続されている。また、導体６０
の一部を基板Ｋのコーナ部分に延長して入力用の端子部
６２が形成されるとともに、導体６１の途中部分におい
て基板Ｋのコーナ部分に位置する箇所に出力用の端子部
６３が形成されている。
【００３５】図７に示す構造においても巨大磁気抵抗効
果素子３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａによってブリッ
ジが構成されているので、先の第１実施形態の構造と同
様に磁界センサとして使用することができる。
【００３６】次に、図７に示す磁界センサＳ3の巨大磁
気抵抗効果素子３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａの各々
のピン止め磁性層ｃの磁化のピン止め方法について、磁
界センサＳ3の製造方法とともに以下に説明する。図７
に示す構造の磁界センサＳ3を製造するには、Ｓｉ基板
等の基板上に必要な膜を積層し、必要に応じて膜の積層
工程に合わせて適宜フォトリソ工程を行い、パターニン
グを施して製造することができる。
【００３７】まず、基板上に目的とする巨大磁気抵抗効
果素子の積層構造に合わせて必要な薄膜を積層する。巨
大磁気抵抗効果素子が５層構造の場合は５層の薄膜を積
層し６層構造の場合は６層の薄膜を積層し７層構造の場
合は７層の薄膜を積層する。次にこれら積層膜の上にレ
ジストを塗布してフォトリソ工程を施し、必要部分のみ
を線状の巨大磁気抵抗効果素子として残す。次に これ
ら巨大磁気抵抗効果素子の上にレジストを形成してから
電極膜を形成し、続いて電極膜をフォトリソ工程で所望
の形状に加工して図７に示すように導体を形成し、続い
て後述するように磁界印加処理を行うならば図７に示す
磁界センサＳ3を製造することができる。
【００３８】磁界を印加する処理を行う場合、一例とし
て図８に示す製造装置Ｚを用いる。この例の製造装置Ｚ
は、磁界センサＳ3の基板Ｋを嵌め込み設置可能な幅の
凹部７０を備えた基台７１と、この凹部７０の底面部に
設置されたループ型の導体７２と、導体７２に接続され
た電源７３を主体として構成されている。前記導体７２
は、直線状の第１の導体７５と、この第１の導体７５に
平行な直線状の第２の導体７６と、これら第１の導体７
５と第２の導体７６を連結する接続導体７７とからルー
プ状に構成されている。
【００３９】そして、基板Ｋを凹部７０に嵌め込み挿入
した場合に図９に示すように第１の導体７５の上方に巨
大磁気抵抗効果素子３１Ａ、３２Ａが位置し、第２の導
体７６の上方に巨大磁気抵抗効果素子３３Ａ、３４Ａが
位置するように形成されている。また、電源７３は第１
の導体７５側から第２の導体７６側に流れる直流電流を
印加できるものである。
【００４０】図８と図９に示すように基板Ｋを凹部７０
に嵌め込み挿入した後、電源から直流電流を流すと、導
体７５を流れる電流により図９に示す導体７５を中心と
する時計回りの磁界が生じるとともに、導体７６を流れ
る電流により導体７６を中心とする反時計回りの磁界が
生じるので、第１と第２の巨大磁気抵抗効果素子３１
Ａ、３２Ａの交換バイアス層ｄを図８の矢印ｅ、ｆに示
す方向に、第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子３３Ａと
３４Ａの交換バイアス層ｄを図８の矢印ｇ、ｈに示す方
向にそれぞれ着磁することができ、各交換バイアス層ｄ
の交換結合力によってそれらに隣接するピン止め磁性層
ｃの磁化の向きを各々の方向（ｅ方向、ｆ方向、ｇ方
向、ｈ方向）にピン止めすることができる。着磁した後
で導体７７に流れる電流を停止すると、交換バイアス層
ｄの着磁状態はそのまま保持されるので、各ピン止め磁
性層ｃの磁化の向きもピン止めされたまま維持される。
以上の工程を経ることにより、各ピン止め磁性層の磁化
の向きを図８に示すように制御した磁気センサＳ3を得
ることができる。
【００４１】前記第１の導体７５と第２の導体７６に電
流を流して磁界を発生させる場合、両導体に流れる電流
が時間的に１００μｓｅｃでもずれて作用すると、第
１、第２の巨大磁気抵抗効果素子３１、３２の交換バイ
アス層ｄの着磁状態と、第３、第４の巨大磁気抵抗効果
素子３３、３４の交換バイアス層ｄの着磁状態が同一に
なされないおそれがあるので、第１の導体７５と第２の
導体７６を同一電源に接続して磁界印加の時間ずれを無
くした状態で磁界発生させることが重要である。ただ
し、磁界印加の時間ずれを無くすることができように２
つの電源の同期をとって着磁できるならば、複数の電源
に接続して別々の電源から第１の導体７５と第２の導体
７６に電流を流しても差し支えない。
【００４２】なお、交換バイアス層ｄをα-Ｆｅ2Ｏ
3層、ＮｉＯ層、ＩｒＭｎ層、ＣｒＰｔＭｎから構成し
た場合はこのような磁界印加手段で瞬時に着磁できる
が、交換バイアス層ｄの構成材料としてＮｉＭｎ層、Ｐ
ｄＰｔＭｎ層、ＭｎＲｈＲｕ層、ＰｔＭｎ層を選択した
場合はブロッキング温度以上の温度に加熱後、先に述べ
たごとく着磁する必要があるので着磁作業が繁雑になる
が、着磁可能であるので利用することができる。
【００４３】図１０は本発明に係る磁界センサの第４実
施形態を示すもので、この形態の磁界センサＳ4は、基
本的な構造については図７に示す磁界センサＳ3と同等
であるが、異なっているのは、第１の巨大磁気抵抗効果
素子３１Ｂが第１番目の直線Ｔ1に沿って、第２の巨大
磁気抵抗効果素子３２Ｂが第２番目の直線Ｔ2に沿って
それぞれ設けられている点と、第３の巨大磁気抵抗効果
素子３３Ｂが第３番目の直線Ｔ3に沿って、第４の巨大
磁気抵抗効果素子３４Ｂが第４番目の直線Ｔ4に沿って
それぞれ設けられている点である。第１番目、第２番
目、第３番目、第４番目の直線Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4はい
ずれも平行であり、直線Ｔ1とＴ2が隣接配置され、直線
Ｔ3とＴ4が隣接配置されている。
【００４４】その他の構造は先に図６に記載の磁界セン
サＳ3と同等であり、この実施形態の磁界センサＳ4にお
いても先の実施形態の磁界センサＳ3と同等の効果を得
ることができる。また、磁界センサＳ4を製造する際に
用いる製造装置として図８に示すものをそのまま用いる
ことはできないので、第１の導体７５を第１の巨大磁気
抵抗効果素子３１Ｂの位置と第２の巨大磁気抵抗効果素
子３２Ｂの位置に合うように折り曲げ変形させ、第２の
導体７６を第３の巨大磁気抵抗効果素子３３Ｂの位置と
第４の巨大磁気抵抗効果素子３４Ｂの位置に合うように
折り曲げ変形させて用いれば良い。
【００４５】具体的には、第１の導体７５において電源
７３に近い側の直線部分と電源７３から離れた側の直線
部分の間（第１の巨大磁気抵抗効果素子３１Ｂと第２の
巨大磁気抵抗効果素子３２Ｂとの間の部分の下方）に折
曲部を形成し、第１の巨大磁気抵抗効果素子３２Ｂと第
２の巨大磁気抵抗効果素子３３Ｂのいずれにも位置合わ
せできるように構成すると良い。また、第２の導体７６
に対しても第１の導体７５の場合と同様に、第３の巨大
磁気抵抗効果素子３３Ｂと第４の巨大磁気抵抗効果素子
３４Ｂとの間の部分の下方に折曲部を設けて第２の導体
７６１本で第３、第４の巨大磁気抵抗効果素子３３Ｂ、
３４Ｂに位置合わせできるように構成すると良い。
【００４６】以上説明した各実施形態のように、４つの
巨大磁気抵抗効果素子によってブリッジ回路を構成する
ことを想定すると、第１と第２の巨大磁気抵抗効果素子
を同一直線上に配置し、第３と第４の巨大磁気抵抗効果
素子を同一直線上に配置することが望ましいが、図１０
に示す実施形態のように多少位置ずれした状態で巨大磁
気抵抗効果素子を配置しても差し支えない。また、巨大
磁気抵抗効果素子をいずれも完全平行に配置する必要は
なく、ブリッジ回路を構成する場合に位相の異なる抵抗
を検出することに支障にならない程度傾斜させて配置し
ても良いのは勿論である。
【００４７】
【実施例】縦３.６ｍｍ×横３.６ｍｍのサイズのＳｉ基
板上に、幅０.０５ｍｍ、長さ１.７５ｍｍの４つの線状
の巨大磁気抵抗効果素子を図７に示す位置に相互に平行
位置に形成して基本構造の磁界センサを形成した。各巨
大磁気抵抗効果素子の積層構造は、Ａｌ2Ｏ3層（１００
０Å厚）／α-Ｆｅ2Ｏ3層（１０００Å厚）／ＮｉＦｅ
層（３０Å厚）／Ｃｏ層（１０Å厚）／Ｃｕ層（２２Å
厚）／Ｃｏ層（１０Å厚）／ＮｉＦｅ層（７７Å厚）／
Ｔａ（３０Å厚）の８層からなる積層構造とした。各巨
大磁気抵抗効果素子の端部どうしを接続する導体はＣｒ
膜から形成し、図７に示す導体接続形状とした。
【００４８】次に、図８と図９に示す装置に基板をセッ
トし、銅線からなる太さ０.８〜０.９ｍｍの第１の導体
と第２の導体に１００μｓｅｃの時間、３５００Ａの電
流を流して交換バイアス層の着磁を行ない、磁界センサ
を得た。
【００４９】外部磁界として、磁界センサＳ3の表面側
に１１ｍｍのギャップを介して図１１に示す円柱状の磁
石８０を配置し、磁界センサＳ3は固定し、円柱状の磁
石８０をその周回りに回転させてサインカーブ状の対称
性の磁界をこの磁界センサに印加したところ、図１１に
示す出力カーブを得ることができ、磁界センサとして作
動することを確認することができた。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の磁界センサ
は、同一直線上に並ぶ第１と第２の巨大磁気抵抗効果素
子のピン止め磁性層の磁化の向きを同じ方向に揃え、同
一直線上に並ぶ第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子のピ
ン止め磁性層の磁化の向きを１８０゜異なる同じ方向に
揃え、第１と第２と第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子
を接続することで巨大磁気抵抗効果素子によるブリッジ
回路を構成できる。そして、第１と第２の巨大磁気抵抗
効果素子の交換バイアス層の着磁を同一方向にまとめて
同一磁界で着磁することができ、第３と第４の巨大磁気
抵抗効果素子の交換バイアス層の着磁を同一方向にまと
めて同一磁界で着磁して製造できるので、４つ別々な方
向に着磁する必要のあった従来構造よりも格段に着磁作
業を容易にすることができる効果がある。従って生産性
の良好な磁界センサを提供できる。
【００５１】また、本発明の構造は第１と第２と第３と
第４の巨大磁気抵抗効果素子をそれぞれ平行な異なる直
線上に配置する構造においても実現することができる。
【００５２】次に、前記の第１と第２と第３と第４の巨
大磁気抵抗効果素子をブリッジ接続することで、巨大磁
気抵抗効果素子を用いたホイートストーンブリッジを容
易に構成することができるので、出力の増大化、環境ノ
イズ磁界が作用した場合のノイズ磁界の打消が容易にで
き、正確な磁界検出ができる磁界センサを提供すること
ができる。
【００５３】本発明において、同一直線上に並ぶ第１と
第２の巨大磁気抵抗効果素子のピン止め磁性層の磁化の
向きを同じ方向に揃え、同一直線上に並ぶ第３と第４の
巨大磁気抵抗効果素子のピン止め磁性層の磁化の向きを
１８０゜異なる同じ方向に揃える構造を採用すると、第
１と第２の巨大磁気抵抗効果素子に沿って配置した第１
の導体と、第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子に沿って
配置した第２の導体に電流を流して発生させた磁界によ
り、４つの巨大磁気抵抗効果素子のピン止め磁性層の磁
化の向きを所望の方向に揃えることが容易にできるの
で、製造が極めて容易な特徴を有する。
【００５４】本発明の製造装置では、前記構造の磁界セ
ンサを製造するために、第１の導体と第２の導体を備
え、これらを電源に接続した装置を用いることで、第１
の導体を第１と第２の巨大磁気抵抗効果素子に沿って配
置し、第２の導体を第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子
に沿って配置し、これらの導体に電流を流して磁界印加
することで、ピン止め磁性層の磁化の向きを所望の方向
に容易にピン止めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る磁界センサの第１実施形態の回
路図。
【図２】 同第１実施形態の磁界センサに備えられた巨
大磁気抵抗効果素子の積層構造を示すための概略構成
図。
【図３】 第１の実施形態を基板上に実際に作成した磁
界センサの一例を示す平面図。
【図４】 図３に示す磁界センサに適用された巨大磁気
抵抗効果素子の具体的積層構造と導体の接続部分を示す
断面図。
【図５】 本発明で用いた巨大磁気抵抗効果素子におい
て、ピン止め磁性層の磁化の向きに対してフリー磁性層
の磁化の向きが変化した場合に生じる抵抗変化状態を示
す説明図。
【図６】 本発明に係る磁界センサの第２実施形態の回
路図。
【図７】 本発明に係る磁界センサの第３実施形態の平
面図。
【図８】 図７に示す磁界センサを製造装置により着磁
している状態を示す図。
【図９】 同状態の側面図。
【図１０】 本発明に係る磁界センサの第４実施形態の
平面図。
【図１１】 実施例の磁界センサで得られた出力測定結
果を示す図。
【図１２】 従来の磁界センサの一例を示す概略構成
図。
【図１３】 図１２に示す磁界センサに備えられている
巨大磁気抵抗効果素子のピン止め磁性層の磁化の向きと
フリー磁性層の磁化の向きの関係を示す図。
【符号の説明】
ａ・・・強磁性層（フリー磁性層）、ｂ・・・非磁性層、ｃ・・
・強磁性層（ピン止め磁性層）、ｄ・・・交換バイアス層
（反強磁性体層）、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ・・・磁化の向き、Ｌ1
・・・第１の直線、Ｌ2・・・第２の直線、Ｓ1、Ｓ11、Ｓ2、
Ｓ3・・・磁界センサ、Ｔ1・・・第１番目の直線、Ｔ2・・・第２
番目の直線、Ｔ3・・・第３番目の直線、Ｔ4・・・第４番目の
直線、３１、３１Ａ、３１Ｂ・・・第１の巨大磁気抵抗効
果素子、３１ａ・・・一端、３１ｂ・・・他端、３２、３２
Ａ、３２Ｂ・・・第２の巨大磁気抵抗効果素子、３２ａ・・・
一端、３２ｂ・・・他端、３３、３３Ａ、３３Ｂ・・・第３の
巨大磁気抵抗効果素子、３３ａ・・・一端、３３ｂ・・・他
端、３４、３４Ａ、３４Ｂ・・・第４の巨大磁気抵抗効果
素子、３４ａ・・・一端、３４ｂ・・・他端、４０、４２、４
５、４７、５０、５１・・・導体（接続部）、４１、４
３、４６、４８、６１、６２・・・端子部、７３・・・電源、
７５・・・第１の導体、７６・・・第２の導体、Ｚ・・・製造装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 義人 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 畑内 隆史 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AB01 AB02 AC06 AD55 AD63 AD65 BA09

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 交換バイアス層と、この交換バイアス層
    により磁化の方向が一方向に固定されたピン止め磁性層
    と、非磁性層と、外部磁界によって磁化の方向が回転自
    在にされたフリー磁性層とを少なくとも具備する巨大磁
    気抵抗効果素子が複数備えられ、 第１の巨大磁気抵抗効果素子と第２の巨大磁気抵抗効果
    素子が、各々第１の直線に沿い、かつ、各々のピン止め
    磁性層の磁化の向きを一定方向に向けて設けられるとと
    もに、 第３の巨大磁気抵抗効果素子と第４の巨大磁気抵抗効果
    素子が、各々前記第１の直線と平行な第２の直線に沿
    い、かつ、各々のピン止め磁性層の磁化の向きを前記第
    １、第２の巨大磁気抵抗効果素子のピン止め磁性層の磁
    化の向きと１８０゜反対向きにして設けられてなること
    を特徴とする巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界セン
    サ。
  2. 【請求項２】 交換バイアス層と、この交換バイアス層
    により磁化の方向が一方向に固定されたピン止め磁性層
    と、非磁性層と、外部磁界によって磁化の方向が回転自
    在にされたフリー磁性層とを少なくとも具備する巨大磁
    気抵抗効果素子が複数備えられ、 第１と第２と第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子がほぼ
    平行に隣接する第１番目と第２番目と第３番目と第４番
    目の直線に沿って各々設けられ、 前記第１と第２の巨大磁気抵抗効果素子の各々のピン止
    め磁性層の磁化の向きが一定方向に向けられるととも
    に、 前記第３と第４の巨大磁気抵抗効果素子の各々のピン止
    め磁性層の磁化の向きが前記第１と第２の巨大磁気抵抗
    効果素子のピン止め磁性層の磁化の向きと１８０゜反対
    向きにされてなることを特徴とする巨大磁気抵抗効果素
    子を備えた磁界センサ。
  3. 【請求項３】 異なる方向に磁化されたピン止め磁性層
    を有する巨大磁気抵抗効果素子どうしが直列接続されて
    ２組の接続対が構成され、第１の接続対の巨大磁気抵抗
    効果素子の一端が第２の接続対の巨大磁気抵抗効果素子
    の一端に接続されて第１の接続部が構成され、第２の接
    続対の巨大磁気抵抗効果素子の他端が第１の接続対の巨
    大磁気抵抗効果素子の他端に接続されて第２の接続部が
    構成されるとともに、前記直列接続された巨大磁気抵抗
    効果素子の中点に各々接続部が構成され、前記接続部の
    うちの一対に入力側の端子部が、他の接続部のうちの一
    対に出力側の端子部が各々形成されてなることを特徴と
    する請求項１または２に記載の巨大磁気抵抗効果素子を
    備えた磁界センサ。
  4. 【請求項４】 前記第１の巨大磁気抵抗効果素子の一側
    と前記第４の巨大磁気抵抗効果素子の一側とが接続さ
    れ、前記第２の巨大磁気抵抗効果素子の一側と前記第３
    の巨大磁気抵抗効果素子の一側とが接続されるととも
    に、前記第１の巨大磁気抵抗効果素子の他側と前記第３
    の巨大磁気抵抗効果素子の他側とが接続され、前記第２
    の巨大磁気抵抗効果素子の他側と前記第４の巨大磁気抵
    抗効果素子の他側とが接続される一方、前記各巨大磁気
    抵抗効果素子の一側どうしの接続部分と他側どうしの接
    続部分の一方に入力側の端子部が、他方に出力側の端子
    部が各々接続されてなることを特徴とする請求項１また
    は２に記載の巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界セン
    サ。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の構造の
    磁界センサを製造するに際し、第１の巨大磁気抵抗効果
    素子と第２の巨大磁気抵抗効果素子に沿って第１の導体
    を配し、第３の巨大磁気抵抗効果素子と第４の巨大磁気
    抵抗効果素子に沿って第２の導体を配するととともに、
    第１の導体と第２の導体に１８０゜異なる方向の電流を
    流して各導体から磁界を発生させ、各導体からの発生磁
    界により各巨大磁気抵抗効果素子の交換バイアス層の着
    磁を行ってピン止め磁性層の磁化を固定することを特徴
    とする巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサの製造
    方法。
  6. 【請求項６】 前記第１の導体と前記第２の導体を直列
    接続して同一電源に接続して電流を印加することを特徴
    とする請求項５記載の巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁
    界センサの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載の構造の
    磁界センサを製造する装置であって、前記第１の巨大磁
    気抵抗効果素子と第２の巨大磁気抵抗効果素子に沿って
    配置される第１の導体と、前記第３の巨大磁気抵抗効果
    素子と第４の巨大磁気抵抗効果素子に沿って配置される
    第２の導体と、前記第１の導体と前記第２の導体に１８
    ０゜異なる方向に電流を流す電源とを具備してなること
    を特徴とする巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサ
    の製造装置。
  8. 【請求項８】 前記第１の導体と前記第２の導体が直列
    接続されて同一電源に接続されてなることを特徴とする
    請求項７に記載の磁界センサの製造装置。
  9. 【請求項９】 前記第１の導体と第２の導体がループ状
    に直列接続されてなることを特徴とする請求項８に記載
    の磁界センサの製造装置。
JP20406698A 1998-07-17 1998-07-17 巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサおよびその製造方法と製造装置 Expired - Lifetime JP3623366B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20406698A JP3623366B2 (ja) 1998-07-17 1998-07-17 巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサおよびその製造方法と製造装置
US09/353,925 US6329818B1 (en) 1998-07-17 1999-07-14 Magnetic field sensor having giant magnetoresistive effect elements, manufacturing method and apparatus therefor
DE19933209A DE19933209C2 (de) 1998-07-17 1999-07-15 Magnetfeldsensor mit Riesenmagnetoresistenzeffekt-Elementen sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20406698A JP3623366B2 (ja) 1998-07-17 1998-07-17 巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサおよびその製造方法と製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000035470A true JP2000035470A (ja) 2000-02-02
JP3623366B2 JP3623366B2 (ja) 2005-02-23

Family

ID=16484206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20406698A Expired - Lifetime JP3623366B2 (ja) 1998-07-17 1998-07-17 巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサおよびその製造方法と製造装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6329818B1 (ja)
JP (1) JP3623366B2 (ja)
DE (1) DE19933209C2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345498A (ja) * 2000-06-02 2001-12-14 Yamaha Corp 磁気センサ及び同磁気センサの製造方法
JP2003066127A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Alps Electric Co Ltd 磁気センサの組立方法
US6904669B2 (en) 2001-01-24 2005-06-14 Yamaha Corporation Magnetic sensor and method of producing the same
US7023310B2 (en) 2004-03-12 2006-04-04 Yamaha Corporation Method for manufacturing magnetic sensor, magnet array used in the method, and method for manufacturing the magnet array
US7231313B2 (en) 2004-12-16 2007-06-12 Alps Electric Co., Ltd. Method of calculating compensation value for angle detecting sensor and angle detecting sensor using the method
JP2009074908A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Alps Electric Co Ltd 原点検出装置
EP2284556A1 (en) 2009-07-29 2011-02-16 TDK Corporation Magnetic sensor

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60037790T2 (de) * 1999-06-18 2009-01-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetisches messsystem mit irreversibler charakteristik, sowie methode zur erzeugung, reparatur und verwendung eines solchen systems
DE19949714A1 (de) * 1999-10-15 2001-04-26 Bosch Gmbh Robert Magnetisch sensitives Bauteil, insbesondere Sensorelement, mit magnetoresistiven Schichtsystemen in Brückenschaltung
DE10034732A1 (de) * 2000-07-17 2002-02-07 Siemens Ag Anordnung zur Signalübertragung mittels magnetoresistiver Sensorelemente
GB2372574B (en) * 2001-02-23 2004-07-21 Telcon Ltd Improved polarity sensitive magnetic sensors
KR20040073515A (ko) * 2001-12-27 2004-08-19 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 방위 센서와 그 제조 방법
US6984978B2 (en) * 2002-02-11 2006-01-10 Honeywell International Inc. Magnetic field sensor
JP4016857B2 (ja) * 2002-10-18 2007-12-05 ヤマハ株式会社 磁気センサ及びその製造方法
US7259545B2 (en) * 2003-02-11 2007-08-21 Allegro Microsystems, Inc. Integrated sensor
DE10357149A1 (de) * 2003-12-06 2005-06-30 Robert Bosch Gmbh Magnetsensoranordnung
JP4433820B2 (ja) * 2004-02-20 2010-03-17 Ｔｄｋ株式会社 磁気検出素子およびその形成方法ならびに磁気センサ、電流計
EP1574850A1 (de) * 2004-03-08 2005-09-14 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur zerstörungsfreien Erfassung von tiefen Defekten in elektrisch leitenden Materialien
JP4303161B2 (ja) * 2004-05-25 2009-07-29 株式会社東海理化電機製作所 磁気センサ及び磁気センサの製造方法
TWI278650B (en) * 2004-09-28 2007-04-11 Yamaha Corp Magnetic sensor using giant magnetoresistive elements and method for manufacturing the same
JP4360998B2 (ja) * 2004-10-01 2009-11-11 Ｔｄｋ株式会社 電流センサ
US7777607B2 (en) * 2004-10-12 2010-08-17 Allegro Microsystems, Inc. Resistor having a predetermined temperature coefficient
DE102005047413B8 (de) * 2005-02-23 2012-05-10 Infineon Technologies Ag Magnetfeldsensorelement und Verfahren zum Durchführen eines On-Wafer-Funktionstests, sowie Verfahren zur Herstellung von Magnetfeldsensorelementen und Verfahren zur Herstellung von Magnetfeldsensorelementen mit On-Wafer-Funktionstest
JP2007024598A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Denso Corp 磁気センサ
US7768083B2 (en) 2006-01-20 2010-08-03 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for an integrated sensor
WO2008120118A2 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Nxp B.V. Magneto-resistive sensor
DE102007025965A1 (de) * 2007-06-04 2008-12-11 Robert Bosch Gmbh Magnetfeldsensor
DE202007014319U1 (de) * 2007-10-12 2009-02-26 Woelke Magnetbandtechnik Gmbh & Co. Kg Magnetfeldempfindlicher Sensor
US7795862B2 (en) * 2007-10-22 2010-09-14 Allegro Microsystems, Inc. Matching of GMR sensors in a bridge
US7816905B2 (en) * 2008-06-02 2010-10-19 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for a current sensing circuit and integrated current sensor
US7915885B2 (en) * 2008-08-04 2011-03-29 Infineon Technologies Ag Sensor system and method
DE102008039425B4 (de) * 2008-08-23 2019-08-22 Sensitec Gmbh Biosensor-Anordnung zur Messung einer elektrischen Eigenschaft einer Anzahl N von elektrischen Widerstandsbauelementen
JP5516584B2 (ja) * 2009-07-13 2014-06-11 日立金属株式会社 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気センサ、回転角度検出装置
CN202119391U (zh) * 2011-03-03 2012-01-18 江苏多维科技有限公司 一种独立封装的磁电阻角度传感器
CN102298124B (zh) * 2011-03-03 2013-10-02 江苏多维科技有限公司 一种独立封装的桥式磁场角度传感器
JP2016186476A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 Tdk株式会社 磁気センサ及び磁気式エンコーダ
US10935612B2 (en) 2018-08-20 2021-03-02 Allegro Microsystems, Llc Current sensor having multiple sensitivity ranges
US11187764B2 (en) 2020-03-20 2021-11-30 Allegro Microsystems, Llc Layout of magnetoresistance element
US11567108B2 (en) 2021-03-31 2023-01-31 Allegro Microsystems, Llc Multi-gain channels for multi-range sensor
US11994541B2 (en) 2022-04-15 2024-05-28 Allegro Microsystems, Llc Current sensor assemblies for low currents

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5247278A (en) * 1991-11-26 1993-09-21 Honeywell Inc. Magnetic field sensing device
US5408377A (en) 1993-10-15 1995-04-18 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved ferromagnetic sensing layer and magnetic recording system using the sensor
KR100368848B1 (ko) 1994-04-15 2003-04-03 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 자계센서,이센서를구비하는장치및이센서를제조하는방법
US5561368A (en) 1994-11-04 1996-10-01 International Business Machines Corporation Bridge circuit magnetic field sensor having spin valve magnetoresistive elements formed on common substrate
DE19520178A1 (de) * 1995-06-01 1996-12-05 Siemens Ag Magnetisierungsvorrichtung für magnetoresistive Dünnschicht-Sensorelemente in einer Brückenschaltung
DE19520206C2 (de) 1995-06-01 1997-03-27 Siemens Ag Magnetfeldsensor mit einer Brückenschaltung von magnetoresistiven Brückenelementen
DE19619806A1 (de) * 1996-05-15 1997-11-20 Siemens Ag Magnetfeldempfindliche Sensoreinrichtung mit mehreren GMR-Sensorelementen
DE69736463T2 (de) * 1996-12-04 2007-04-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Vorrichtung zum erfassen eines magnetfeldes

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345498A (ja) * 2000-06-02 2001-12-14 Yamaha Corp 磁気センサ及び同磁気センサの製造方法
US6904669B2 (en) 2001-01-24 2005-06-14 Yamaha Corporation Magnetic sensor and method of producing the same
US7187167B2 (en) 2001-01-24 2007-03-06 Yamaha Corporation Magnetic sensor
US7589528B2 (en) 2001-01-24 2009-09-15 Yamaha Corporation Magnetic sensor formed of magnetoresistance effect elements
JP2003066127A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Alps Electric Co Ltd 磁気センサの組立方法
US7023310B2 (en) 2004-03-12 2006-04-04 Yamaha Corporation Method for manufacturing magnetic sensor, magnet array used in the method, and method for manufacturing the magnet array
US7231313B2 (en) 2004-12-16 2007-06-12 Alps Electric Co., Ltd. Method of calculating compensation value for angle detecting sensor and angle detecting sensor using the method
JP2009074908A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Alps Electric Co Ltd 原点検出装置
EP2284556A1 (en) 2009-07-29 2011-02-16 TDK Corporation Magnetic sensor
US8451003B2 (en) 2009-07-29 2013-05-28 Tdk Corporation Magnetic sensor having magneto-resistive elements on a substrate

Also Published As

Publication number Publication date
US6329818B1 (en) 2001-12-11
DE19933209A1 (de) 2000-02-03
JP3623366B2 (ja) 2005-02-23
DE19933209C2 (de) 2002-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3623366B2 (ja) 巨大磁気抵抗効果素子を備えた磁界センサおよびその製造方法と製造装置
JP3623367B2 (ja) 巨大磁気抵抗効果素子を備えたポテンショメータ
EP2256463B1 (en) Angle sensor, angle sensor manufacturing method, and angle detection device using the angle sensor
US7054114B2 (en) Two-axis magnetic field sensor
EP2458395B1 (en) A magnetic tunnel junction (MTJ) based magnetic field angle sensor
US6577124B2 (en) Magnetic field sensor with perpendicular axis sensitivity, comprising a giant magnetoresistance material or a spin tunnel junction
US7187167B2 (en) Magnetic sensor
EP1677119B1 (en) Current sensor
US6384600B1 (en) Magnetic field sensor comprising a spin tunneling junction element
JP6984792B2 (ja) 磁気センサ、磁気センサアレイ、磁場分布測定装置、および位置特定装置
JP3560821B2 (ja) 巨大磁気抵抗効果素子を備えたエンコーダ
KR100800279B1 (ko) 스핀 밸브형 거대 자기 저항 효과 소자를 가진 방위계
JPH08226960A (ja) 磁界センサー及びその製造方法
KR19980079939A (ko) 자기저항효과 센서
US6031372A (en) Magnetizing arrangement for a magneto-resistive thin-film sensor element with a bias layer part
JP2008134181A (ja) 磁気検出装置及びその製造方法
JPH11505966A (ja) 磁気抵抗性ブリッジ素子のブリッジ回路を有する磁界センサ
JPWO2015146593A1 (ja) 磁気センサおよび磁気センサの製造方法ならびに電流センサ
WO2018008525A1 (ja) 磁気センサ
US11467232B2 (en) Magnetoresistive sensor and fabrication method for a magnetoresistive sensor
JP2000338211A (ja) 磁気センサ及びその製造方法
JP6525314B2 (ja) 磁界検出装置
JP2000180524A (ja) 磁界センサ
JP2012063232A (ja) 磁界検出装置の製造方法および磁界検出装置
JP6588371B2 (ja) 磁界検出装置およびその調整方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040701

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040817

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041018

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071203

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081203

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091203

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121203

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term