JP2002299728A - 磁気センサ及びその製造方法 - Google Patents

磁気センサ及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一チップ上に、互いに交差する向きの固定
磁化軸を有するピンド層を備えた複数の磁気抵抗効果素
子を形成すること。 【解決手段】 基板１０上には磁気抵抗効果素子として
二つの磁気トンネル効果素子１１，２１となる磁性層が
形成され、同磁性層を平面視において挟むようにＮｉＣ
оからなる磁場印加用磁性層が形成される。そして、磁
場印加用磁性層に対し磁場を印加し、同磁場印加用磁性
層を矢印Ａにより示した方向に磁化した後、同磁場を除
去する。この結果、磁気トンネル効果素子１１，２１と
なる磁性層には磁場印加用磁性層の残留磁化により矢印
Ｂにより示した方向の磁場が印加され、同磁気トンネル
効果素子１１，２１となる磁性層のピンド層の磁化が同
矢印Ｂにより示した向きにピンされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピンド層とフリー
層とを含んでなる磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサ
に関し、特に、前記ピンド層の磁化の向きが互いに交差
する二以上の磁気抵抗効果素子を単一チップ上に有する
磁気センサ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、磁気センサに使用され得る素
子として、巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ素子）、及び磁気
トンネル効果素子（ＴＭＲ素子）等が知られている。こ
れらの磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが所定の向きに
ピン（固定）されたピンド層と、磁化の向きが外部磁界
に応じて変化するフリー層とを備えていて、ピンド層の
磁化の向きとフリー層の磁化の向きの相対関係に応じた
抵抗値を呈する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピンド
層の磁化の向きが互いに交差する二以上の磁気抵抗効果
素子を微小な単一チップ上に形成することは困難であ
り、そのような単一チップは提案されておらず、従っ
て、磁気抵抗効果素子を用いた単一チップからなる磁気
センサは、ピンド層の磁化の向きの制約のために、その
応用範囲を広くできないという問題があった。
【０００４】
【本発明の概要】本発明の特徴は、ピンド層とフリー層
とを含み同ピンド層の磁化の向きと同フリー層の磁化の
向きがなす相対角度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗
効果素子を備えた磁気センサであって、前記磁気抵抗効
果素子を単一チップ（同一基板）上に複数個備えるとと
もに、同複数の磁気抵抗効果素子のうち少なくとも二つ
の磁気抵抗効果素子のピンド層の磁化の向きが互いに交
差するように形成されてなることにある。
【０００５】これによれば、ピンド層の磁化の向きが互
いに交差する磁気抵抗効果素子が同一基板上に形成され
ているので、小型で且つ応用範囲の広い磁気センサが提
供される。
【０００６】本発明の他の特徴は、ピンド層とフリー層
とを含み同ピンド層の磁化の向きと同フリー層の磁化の
向きがなす相対角度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗
効果素子を備えた磁気センサの製造方法であって、基板
上に前記ピンド層となる磁性層を含む層（例えば、反強
磁性膜と強磁性膜）を所定の形状に形成する工程と、前
記ピンド層となる磁性層を含む層に磁場を印加するため
の磁場印加用磁性層を形成する工程と、前記磁場印加用
磁性層を磁化させる工程と、前記磁場印加用磁性層の残
留磁化により前記ピンド層となる磁性層の磁化の向きを
ピンする工程とを含んだことにある。
【０００７】これによれば、ピンド層となるべき磁性層
を含む層に磁場を印加するための磁場印加用磁性層が、
例えばメッキなどにより形成され、その後この磁場印加
用磁性層が磁化される。そして、前記磁場印加用磁性層
の残留磁化による磁場で前記ピンド層となる磁性層の磁
化の向きがピンされる。この場合、前記磁場印加用磁性
層を形成する工程は、平面視において前記ピンド層とな
る磁性層を含む層を挟むように前記磁場印加用磁性層を
形成することが有利であり、前記磁場印加用磁性層の磁
化の向きと前記残留磁化により発生する磁場の向きが異
なることが有利である。
【０００８】前記磁場印加用磁性層の残留磁化による磁
場の向きは、同磁場印加用磁性層の端面形状に依存す
る。従って、この端面形状を適宜の形状とすることで、
或いは、ピンド層となる磁性層を含む層を端面に対して
適切に配置することで、同ピンド層となる磁性層を含む
層に付与する磁化の向きを任意の向きとすることがで
き、これにより、互いに異なる向きに磁化がピンされた
ピンド層を有する二以上の磁気抵抗効果素子を同一基板
上に簡単に製造することができる。
【０００９】また、本発明の他の特徴は、ピンド層とフ
リー層とを含み同ピンド層の磁化の向きと同フリー層の
磁化の向きがなす相対角度に応じて抵抗値が変化する磁
気抵抗効果素子を備えた磁気センサの製造方法であっ
て、複数の永久磁石を正方格子の格子点に配設するとと
もに各永久磁石の磁極の極性が最短距離を隔てて隣接す
る他の磁極の極性と異なるように構成したマグネットア
レイを準備する工程と、前記マグネットアレイの上方に
少なくとも前記ピンド層となる磁性層を含む層を形成し
たウエハを配置する工程と、前記磁極のうちの一の磁極
と、この磁極と最短距離を隔てて隣接する前記磁極のう
ちの他の磁極との間に形成される磁界を利用して前記ピ
ンド層となる磁性層の磁化の向きをピンする工程とを含
んだことにある。
【００１０】上記マグネットアレイは、複数の永久磁石
を正方格子の格子点に配設し、各永久磁石の磁極の極性
が最短距離を隔てて隣接する他の磁極の極性と異なるよ
うに構成されている。従って、マグネットアレイの上方
において、同マグネットアレイの平面視で、一つのＮ極
から同Ｎ極の右側に存在するＳ極へ右方向の磁界、同Ｎ
極から同Ｎ極の上側に存在するＳ極へ上方向の磁界、同
Ｎ極から同Ｎ極の左側に存在するＳ極へ左方向の磁界、
及び同Ｎ極から同Ｎ極の下側に存在するＳ極へ下方向の
磁界が形成される（図５６、及び図５７を参照）。同様
に、あるＳ極に対しては、このＳ極の右側に存在するＮ
極から左方向の磁界、このＳ極の上側に存在するＮ極か
ら下方向の磁界、このＳ極の左側に存在するＮ極から右
方向の磁界、及びこのＳ極の下側に存在するＮ極から上
方向の磁界が形成される。上記方法は、これらの磁界を
利用してピンド層となる層の磁化の向きをピンするの
で、単一チップ上でピンド層の磁化の向きが互いに交差
（この場合は、直交）してなる磁気センサを容易に製造
することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明による磁気センサの
各実施形態について図面を参照しながら説明する。第１
実施形態に係る磁気センサは、平面図である図１に示し
たように、例えばＳｉＯ2／Ｓｉ、ガラス又は石英から
なる略正方形状の基板１０と、二つの磁気トンネル効果
素子（群）１１，２１と、バイアス磁界用のコイル３０
と、複数の電極パッド４０ａ〜４０ｆとを備えている。
磁気トンネル効果素子（群）１１，２１、及びバイアス
磁界用のコイル３０は、それぞれ電極パッド４０ａ，４
０ｂ、４０ｃ，４０ｄ、及び４０ｅ，４０ｆに接続され
ている。磁気トンネル効果素子（群）１１と磁気トンネ
ル効果素子（群）２１は構造上同一であるので、以下に
おいては、磁気トンネル効果素子（群）１１を代表例と
して説明し、磁気トンネル効果素子（群）２１について
の説明を省略する。
【００１２】磁気トンネル効果素子（群）１１は、拡大
平面図である図２に示したように、直列接続された複数
の（この例では、２０個）の磁気トンネル効果素子から
なっている。各磁気トンネル効果素子は、図２の１−１
平面に沿った部分断面図である図３に示したように、基
板１０の上に平面形状を長方形状にした複数の下部電極
１２を備えている。下部電極１２は、横方向に所定の間
隔を隔てて一列に配置されていて、導電性非磁性金属材
料であるＴａ（Ｃｒ，Ｔｉでも良い。）により膜厚３０
ｎｍ程度に形成されている。各下部電極１２の上には、
同下部電極１２と同一平面形状に形成され、膜厚３０ｎ
ｍ程度のＰｔＭｎからなる反強磁性膜１３がそれぞれ積
層されている。
【００１３】各反強磁性膜１３の上には、膜厚２０ｎｍ
程度のＮｉＦｅからなる一対の強磁性膜１４，１４が間
隔を隔てて積層されている。この強磁性膜１４，１４
は、平面視において長方形状を有し、各長辺が平行に対
向されるように配置されていて、反強磁性膜１３により
磁化の向きがピンされたピンド層を構成するものであ
り、部分拡大平面図である図４の矢印方向（右向き）に
磁化されている。なお、反強磁性膜１３と強磁性膜（ピ
ンド層）１４は、磁化の向きが実質的に固定された（固
定磁化軸を有する）固定磁化層を構成している。
【００１４】各強磁性膜１４の上には、同強磁性膜１４
と同一平面形状を有する絶縁層１５が形成されている。
この絶縁層１５は、絶縁材料であるＡｌ2Ｏ3（Ａｌ−
Ｏ）からなり、その膜厚は１ｎｍ程度となるように形成
されている。
【００１５】絶縁層１５の上には、同絶縁層１５と同一
平面形状を有し、膜厚８０ｎｍ程度のＮｉＦｅからなる
強磁性膜１６が形成されている。この強磁性膜１６は、
その磁化の向きが外部磁界の向きに応じて変化するフリ
ー層（自由磁化層）を構成し、前記強磁性膜１４からな
るピンド層と前記絶縁層１５とともに磁気トンネル接合
構造を形成している。即ち、反強磁性膜１３、強磁性膜
１４、絶縁層１５、及び強磁性膜１６により、一つの磁
気トンネル効果素子（電極等を除く）が構成される。
【００１６】各強磁性膜１６の上には、同各強磁性膜１
６と同一平面形状のダミー膜１７がそれぞれ形成されて
いる。このダミー膜１７は、膜厚４０ｎｍ程度のＴａ膜
からなる導電性非磁性金属材料により構成されている。
【００１７】基板１０、下部電極１２、反強磁性膜１
３、強磁性膜１４、絶縁層１５、強磁性膜１６、及びダ
ミー膜１７を覆う領域には、複数の下部電極１２及び反
強磁性膜１３をそれぞれ絶縁分離するとともに、各反強
磁性膜１３上に設けた一対の強磁性膜１４、絶縁層１
５、強磁性膜１６及びダミー膜１７をそれぞれ絶縁分離
するための層間絶縁層１８が設けられている。層間絶縁
層１８はＳｉＯ2からなり、その膜厚は２５０ｎｍ程度
である。
【００１８】この層間絶縁層１８には、各ダミー膜１７
上にてコンタクトホール１８ａがそれぞれ形成されてい
る。このコンタクトホール１８ａを埋設するとともに、
異なる下部電極１２（及び反強磁性膜１３）上に設けた
一対のダミー膜１７，１７の各一方間を互いに電気的に
接続するように、例えば膜厚３００ｎｍのＡｌからなる
上部電極１９，１９がそれぞれ形成されている。このよ
うに、下部電極１２及び反強磁性膜１３と、上部電極１
９とにより、隣り合う一対の磁気トンネル接合構造の各
強磁性膜１６，１６（各ダミー膜１７，１７）と各反強
磁性膜１３，１３とをそれぞれ交互に順次電気的に接続
することで、ピンド層の磁化の向きが同一であって、且
つ、複数の磁気トンネル接合構造を直列に接続した磁気
トンネル効果素子（群）１１が形成される。なお、上部
電極１９，１９の上には図示を省略したＳｉＯ及びＳｉ
Ｎからなる保護膜が形成されている。
【００１９】コイル３０は、上記磁気トンネル効果素子
（群）１１，２１に交流のバイアス磁界を付与するため
のものであって、磁気トンネル効果素子（群）１１，２
１の下方を同磁気トンネル効果素子（群）１１，２１の
ピンド層の磁化の向きと平行な向きに延びるように、基
板１０の上部内に埋設されている。
【００２０】次に、上記磁気トンネル効果素子の製造方
法について図５〜図１７を参照しながら説明する。な
お、図５〜図１２及び図１４〜図１７においては、説明
のため、４個の磁気トンネル効果素子が直列接続されて
なる磁気トンネル効果素子群が示されている。また、こ
れらの図においてはコイル３０が省略されている。
【００２１】先ず、図５に示したように、基板１０（こ
の段階では、後のダイシングにより複数の磁気センサが
得られる一枚の基板である。）の上に下部電極１２を構
成するＴａからなる膜を膜厚３０ｎｍ程度にスパッタリ
ングにより形成し、次いで固定磁化層の反強磁性膜１３
及び強磁性膜（ピンド層）１４を構成するためのＰｔＭ
ｎからなる膜及びＮｉＦｅからなる膜を、それぞれ膜厚
が３０ｎｍ及び２０ｎｍとなるようにスパッタリングに
より形成する。ここでは、下部電極１２、反強磁性膜１
３となるＰｔＭｎ膜、及び強磁性膜１４となるＦｅＮｉ
膜を下磁性層ＳＪと称呼する。
【００２２】その後、Ａｌを１ｎｍだけ積層し、酸素ガ
スによってこれを酸化させて絶縁層１５となるＡｌ2Ｏ3
（Ａｌ−Ｏ）からなる膜を形成する。次いで、フリー層
の強磁性膜１６を構成するＮｉＦｅからなる膜を例えば
スパッタリングにより膜厚が８０ｎｍとなるように形成
し、その上にダミー膜１７を構成するＴａからなる膜を
膜厚が４０ｎｍとなるように形成する。ここでは、強磁
性膜１６及びダミー膜１７を上磁性層ＵＪと称呼する。
次いで、イオンミリング等により図６に示したように上
磁化層ＵＪを加工して分離し、図７に示したように下磁
性層ＳＪを加工して分離する。
【００２３】次に、図８に示したように、層間絶縁層１
８を構成するＳｉＯ2からなる膜を膜厚が素子上で２５
０ｎｍとなるようにスパッタリングによって形成し、そ
の上にメッキ下地膜としてＣｒからなる膜及びＮｉＦｅ
からなる膜をそれぞれの膜厚が１００ｎｍおよび５０ｎ
ｍとなるようにスパッタリングにより形成する。次に、
図９に示したようにレジスト５１を塗布する。レジスト
５１は後にメッキを行う部分を覆わないように、所定の
形状にパターニングされる。
【００２４】次いで、図１０に示したように、磁場印加
用磁性層としてＮｉＣｏをメッキする。このＮｉＣоの
厚さは、例えば１０μｍとする。そして、図１１に示し
たようにレジストを除去した後、図１２に示したように
全面に対するミリング（Ａｒミリング）により、メッキ
下地膜として形成したＮｉＦｅを除去する。
【００２５】図１３は、かかる状態のウエハの平面図で
ある。なお、図１３においては、後のダイシングにより
分割される基板の各々に便宜上符号１０を付している。
図１３に示したように、先のレジストのパターニングに
より、磁場印加用磁性層（ＮｉＣо）は個々が略正方形
状であって、その中心が隣り合う４個の後に個々に分割
される基板１０の中心上となるように形成され、縦方向
及び横方向において磁気トンネル効果素子（群）１１，
２１の直上部を除くように（即ち、平面視において、ピ
ンド層となる磁性層を含む下磁性層ＳＪ（ピン層となる
磁性層）が形成された磁気トンネル効果素子（群）１
１，２１となる層を挟むように）配設される。この状態
で、各磁場印加用磁性層のなす正方形の対角線に平行な
方向に約１０００（Ｏｅ）の強さの磁場を与え、同磁場
印加用磁性層を図１３の矢印Ａにて示した向きに磁化
（着磁）させる。
【００２６】次いで、上記磁場を除去する。このとき、
磁場印加用磁性層の残留磁化により、図１３の矢印Ｂに
て示したように、各磁場印加用磁性層の上辺から隣接す
る磁場印加用磁性層の下辺に向う磁場と、同各磁場印加
用磁性層の右辺から隣接する磁場印加用磁性層の左辺に
向う磁場が生じる。このため、磁気トンネル効果素子
（群）１１，２１となる部分には、同部分の長手方向に
平行な磁場が印加される。そして、ＰｔＭｎからなる反
強磁性膜１３を規則合金化するとともに交換結合磁界Ｈ
ｅｘを付与するため、ウエハを高温環境下に置く高温ア
ニ−ル処理を施す。この結果、同一基板１０の上に形成
される磁気トンネル効果素子（群）１１，２１が、互い
に異なる向き（この場合には、互いに直交する向き）に
磁化された（ピンされた）ピンド層を有するようにな
る。即ち、各磁気トンネル効果素子（群）１１，２１
は、図１に矢印にて示した方向の磁化固定軸を有するよ
うになる。
【００２７】次いで、図１４に示したように、メッキ膜
であるＮｉＣｏ及びスパッタされた（メッキ下地膜の）
ＮｉＦｅを酸により除去し、図１５に示したようにミリ
ングによってＣｒを除去する。その後、図１６に示した
ようにコンタクトホール１８ａを層間絶縁層１８に形成
し、図１７に示したようにＡｌ膜をその膜厚が３００ｎ
ｍとなるようにスパッタリングにより形成し、これを配
線形状に加工して上部電極１９を形成する。
【００２８】そして、基板１０の上に図１に示した電極
パッド４０ａ〜４０ｆを形成して、同電極パッド４０ａ
〜４０ｆを磁気トンネル効果素子（群）１１，２１、及
びコイル３０とそれぞれ接続する。最後に、ＣＶＤによ
り１５０ｎｍの膜厚を有するＳｉＯからなる膜（図示省
略）、及び１０００ｎｍの膜厚を有するＳｉＮからなる
膜（図示省略）を保護膜（パッシベーション膜）として
形成する。この後、保護膜の一部をミリング、ＲＩＥ、
又はレジストマスクを用いたエッチングにより開孔し、
電極パッド４０ａ〜４０ｆを露出させる。次いで、基板
のバックグラウンド（研削して薄くする）を行い、ダイ
シングにより個々の磁気センサに分離し、最後にパッケ
ージングを行う。
【００２９】このように製造された図１に示した磁気ト
ンネル効果素子（群）１１に対し、図１のＸ軸方向と同
Ｘ軸に直交するＹ軸方向のそれぞれの軸に沿って大きさ
が変化する外部磁界を与え、そのときの抵抗変化率ＭＲ
（ＭＲ比）を測定した。その結果を図１８及び図１９に
示す。図１８及び図１９から明らかなように、磁気トン
ネル効果素子（群）１１のＭＲ比は、Ｘ軸方向に変化す
る外部磁界に対する方が、Ｙ軸方向に変化する外部磁界
に対するよりも大きく変化した。これにより、磁気トン
ネル効果素子（群）１１は、そのピンド層の磁化の向き
がＸ軸に平行となっていることが確認された。
【００３０】同様に、図１に示した磁気トンネル効果素
子（群）２１に対し、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの
軸に沿って大きさが変化する外部磁界を与え、そのとき
の抵抗変化率ＭＲ（ＭＲ比）を測定した。その結果を図
２０及び図２１に示す。図２０及び図２１から明らかな
ように、磁気トンネル効果素子（群）２１のＭＲ比は、
Ｙ軸方向に変化する外部磁界に対する方が、Ｘ軸方向に
変化する外部磁界に対するよりも大きく変化した。これ
により、磁気トンネル効果素子（群）２１は、そのピン
ド層の磁化の向きがＹ軸に平行となっていることが確認
された。即ち、この磁気センサは、同一基板１０上に磁
化の向きが互いに異なるように（磁化の向きが互いに交
差するように）ピンされたピンド層を有する二つの磁気
トンネル効果素子（磁気抵抗効果素子）を有しているこ
とが確認された。
【００３１】次に、第２実施形態に係る磁気センサにつ
いて説明すると、第２実施形態は、第１実施形態の固定
磁化層がＰｔＭｎとＮｉＦｅとから構成されていたのに
対し、第２実施形態の固定磁化層が膜厚が３０ｎｍのＭ
ｎＲｈからなる膜と膜厚が４０ｎｍのＮｉＦｅ（ピンド
層）からなる膜とにより構成されている点においてのみ
同第１実施形態と異なる。一方、この固定磁化層の材質
の相違により、第２実施形態の製造方法は第１実施形態
のそれと若干だけ異なるので、以下に説明する。
【００３２】即ち、第２実施形態においては、図２２に
示したように、基板１０の上に３０ｎｍの膜厚を有する
Ｔａからなる膜、３０ｎｍの膜厚を有するＭｎＲｈから
なる膜、及び４０ｎｍの膜厚を有するＮｉＦｅからなる
膜をスパッタリングにより形成し下磁性層ＳＪを形成す
る。次いで１ｎｍのＡｌを成膜してこれを酸化し、絶縁
層１５を形成する。その上に４０ｎｍの膜厚を有するＮ
ｉＦｅからなる膜及び４０ｎｍの膜厚を有するＴａから
なる膜を形成して上磁性層ＵＪを形成する。
【００３３】次いで、図２３に示したように上磁化層Ｕ
Ｊを加工して分離し、図２４に示したように下磁性層Ｓ
Ｊを加工して分離する。次に、図２５に示したように、
ＳｉＯ2をその膜厚が２５０ｎｍとなるようにスパッタ
リングして層間絶縁層１８を形成し、続いて図２６に示
したように同層間絶縁層１８にコンタクトホール１８ａ
を形成する。次いで、図２７に示したようにＡｌをその
膜厚が３００ｎｍとなるようにスパッタリングし、これ
を配線形状に加工して上部電極１９を形成する。そし
て、図２８に示したようにＳｉＯ及びＳｉＮからなる保
護膜２０をＣＶＤにより形成する。
【００３４】次に、図２９に示したように、メッキ下地
膜としてＣｒからなる膜及びＮｉＦｅからなる膜をそれ
ぞれの膜厚が１００ｎｍおよび５０ｎｍとなるようにス
パッタリングにより形成し、続いて図３０に示したよう
にレジスト５１を塗布する。レジスト５１は後にメッキ
を行う部分を覆わないように、所定の形状にパターニン
グされる。
【００３５】次いで、図３１に示したように、磁場印加
用磁性層としてＮｉＣｏをメッキする。このＮｉＣоの
厚さは、例えば１０μｍとする。そして、図３２に示し
たようにレジストを除去した後、図３３に示したように
全面に対するミリング（Ａｒミリング）により、メッキ
下地膜として形成したＮｉＦｅを除去する。この時点
で、図１３に示した状態となるので、各磁場印加用磁性
層のなす正方形の対角線に平行な方向に約１０００（Ｏ
ｅ）の強さの磁場を与え、同磁場印加用磁性層を図１３
の矢印Ａにて示した向きに磁化（着磁）させ、その後、
同磁場を除去する。
【００３６】このとき、後に各磁気トンネル効果素子
（群）１１´，２１´となる部分には、ＮｉＣоの残留
磁化により、同部分の長手方向に平行な磁場が印加され
ることになる。そして、ウエハを高温環境下に置く高温
アニ−ル処理を施す。この結果、同一基板１０´上に形
成される磁気トンネル効果素子（群）１１´，２１´
が、互いに異なる向き（この場合には、互いに直交する
向き）に磁化された（ピンされた）ピンド層を有するこ
とになる。高温アニール処理が終了した後は、図３４に
示したように酸によってメッキ膜ＮｉＣо及びメッキ下
地膜のＮｉＦｅを除去し、図３５に示したようにミリン
グによってメッキ下地膜Ｃｒを除去する。その後は、第
１実施形態と同様の処理を施す。
【００３７】このように製造された図１に示した磁気ト
ンネル効果素子（群）１１´に対し、Ｘ軸方向とＹ軸方
向のそれぞれの軸に沿って大きさが変化する外部磁界を
与え、そのときの抵抗変化率ＭＲ（ＭＲ比）を測定し
た。その結果を図３６及び図３７に示す。図３６及び図
３７から明らかなように、磁気トンネル効果素子（群）
１１´のＭＲ比は、Ｘ軸方向に変化する外部磁界に対す
る方が、Ｙ軸方向に変化する外部磁界に対するよりも大
きく変化した。これにより、磁気トンネル効果素子
（群）１１´は、そのピンド層の磁化の向きがＸ軸に平
行となっていることが確認された。
【００３８】同様に、図１に示した磁気トンネル効果素
子（群）２１´に対し、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれ
の軸に沿って大きさが変化する外部磁界を与え、そのと
きの抵抗変化率ＭＲ（ＭＲ比）を測定した。その結果を
図３８及び図３９に示す。図３８及び図３９から明らか
なように、磁気トンネル効果素子（群）２１´のＭＲ比
は、Ｙ軸方向に変化する外部磁界に対する方が、Ｘ軸方
向に変化する外部磁界に対するよりも大きく変化した。
これにより、磁気トンネル効果素子（群）２１´は、そ
のピンド層の磁化の向きがＹ軸に平行となっていること
が確認された。即ち、この第２実施形態に係る磁気セン
サは、同一基板１０´上に磁化の向きが互いに交差する
（異なる）ようにピンされたピンド層を有する二つの磁
気トンネル効果素子（磁気抵抗効果素子）を有している
ことが確認された。
【００３９】以上、説明したように、第１，第２実施形
態の磁気センサはピンド層の磁化の向きが互いに交差す
る（少なくとも二つのピンド層の磁化の向きのなす角度
が０°、及び１８０°以外の角度である）磁気トンネル
効果素子を同一基板上（単一チップ上）に有している。
このため、異なる向きの磁界を検出する必要がある小型
磁気センサ（例えば、地磁気センサ等）として用いるこ
とができる。また、上記各実施形態の製造方法によれ
ば、このようなセンサを容易に製造することができる。
【００４０】なお、第１実施形態では固定磁化層のピン
層にＰｔＭｎを使用しているが、ＰｔＭｎは最初に高温
とするタイミングでピンド層をピンさせる必要があるた
め、保護膜形成のためのＣＶＤ等の高温処理がなされる
前の段階で高温アニール処理を行う。これに対し、第２
実施形態では固定磁化層のピン層にＭｎＲｈを使用して
いて、ＭｎＲｈの膜質は高温アニール処理後に他の高温
処理があると劣化する。そこで、第２実施形態において
は、高温アニール処理を保護膜形成のためのＣＶＤ等の
高温処理後に行うこととした。
【００４１】また、上記第１，第２実施形態の製造方法
によれば、検出しようとする外部磁界に対して偶関数特
性を示す磁気トンネル効果素子（群）を得ることができ
る。即ち、磁気トンネル効果素子群１１，２１，１１
´，２１´に対してピンド層の磁化の向きと直交する方
向内で大きさが変化する磁界を付与すると、同ピンド層
の磁化は図４０のラインLPにより示したように滑らかに
変化する。一方、これらの素子のフリー層は、形状異方
性により前記外部磁界の向きに敏感に反応し、図４０の
ラインLFにより示したように外部磁界の大きさが「０」
近傍となるとステップ的に変化する。この結果、ピンド
層の磁化の向きとフリー層の磁化の向きの相対角度は、
外部磁界が「０」のとき最大（略９０°）となり、外部
磁界の大きさ（絶対値）が大きくなるほど減少する。こ
のことは、図１９、図２０、図３７、及び図３８により
確認できる。
【００４２】更に、図１３からも明らかなように、各磁
場印加磁性層であるメッキ膜（ＮｉＣо）を同図１３中
矢印Ａで示す一定の方向に磁化させた場合、同各メッキ
膜の残留磁化により同各メッキ膜間に発生する磁場の向
きは同メッキ膜の磁化の向きとは異なり、同図中矢印Ｂ
で示したように同メッキ膜Ｍの端面に垂直な向きとな
る。従って、例えば、図４１に示したようにメッキ膜Ｍ
の端面形状を設計し同メッキ膜を矢印Ｃの向きに磁化す
れば、ウエハ上の適宜の箇所に局所的に所望の向き（矢
印Ｄにて示す向き）を有する磁場を発生させることがで
きるので、これを利用して単一基板上に所望の向きの固
定磁化軸を有する磁気トンネル効果素子（単一チップ上
でピンド層の磁化の向きが互いに交差する磁気トンネル
効果素子）TMR1，TMR2を製造することが可能となる。
【００４３】次に、本発明の第３実施形態に係る磁気セ
ンサについて説明すると、上記第１，第２実施形態の磁
気センサはＴＭＲ素子により構成されていたのに対し、
第３実施形態の磁気センサはＧＭＲ素子により構成され
ている。また、この磁気センサは、Ｘ軸方向の磁界を検
出するＸ軸磁気センサと、前記Ｘ軸に直交するＹ軸方向
の磁界を検出するＹ軸磁気センサとを備えている。
【００４４】より具体的に述べると、この磁気センサ６
０は、図４２に示したように、平面視で互いに直交する
Ｘ軸、及びＹ軸に沿った辺を有する長方形状（略正方形
状）であって、Ｘ軸、及びＹ軸に直交するＺ軸方向に小
さな厚みを有する石英ガラスからなる単一のチップ（同
一基板）６０ａと、同チップ６０ａの上に形成された合
計で８個のＧＭＲ素子６１〜６４，７１〜７４と、同チ
ップ６０ａの上に形成された合計で８個のパッド６５〜
６８，７５〜７８、及び各パッドと各素子とを接続する
接続線を含んでいる。
【００４５】第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１は、チップ６０ａ
のＹ軸方向略中央部下方でＸ軸負方向端部近傍に形成さ
れていて、図４２の矢印にて示したように、ピンド層の
ピンされた磁化の向きはＸ軸負方向となっている。第２
Ｘ軸ＧＭＲ素子６２は、チップ６０ａのＹ軸方向略中央
部上方でＸ軸負方向端部近傍に形成されていて、図４２
の矢印にて示したように、ピンド層のピンされた磁化の
向きはＸ軸負方向となっている。第３Ｘ軸ＧＭＲ素子６
３は、チップ６０ａのＹ軸方向略中央部上方でＸ軸正方
向端部近傍に形成されていて、図４２の矢印にて示した
ように、ピンド層のピンされた磁化の向きはＸ軸正方向
となっている。第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６４は、チップ６０
ａのＹ軸方向略中央部下方でＸ軸正方向端部近傍に形成
されていて、図４２の矢印にて示したように、ピンド層
のピンされた磁化の向きはＸ軸正方向となっている。
【００４６】第１Ｙ軸ＧＭＲ素子７１は、チップ６０ａ
のＸ軸方向略中央部左方でＹ軸正方向端部近傍に形成さ
れていて、図４２の矢印にて示したように、ピンド層の
ピンされた磁化の向きはＹ軸正方向となっている。第２
Ｙ軸ＧＭＲ素子７２は、チップ６０ａのＸ軸方向略中央
部右方でＹ軸正方向端部近傍に形成されていて、図４２
の矢印にて示したように、ピンド層のピンされた磁化の
向きはＹ軸正方向となっている。第３Ｙ軸ＧＭＲ素子７
３は、チップ６０ａのＸ軸方向略中央部右方でＹ軸負方
向端部近傍に形成されていて、図４２の矢印にて示した
ように、ピンド層のピンされた磁化の向きはＹ軸負方向
となっている。第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６４は、チップ６０
ａのＸ軸方向略中央部左方でＹ軸負方向端部近傍に形成
されていて、図４２の矢印にて示したように、ピンド層
のピンされた磁化の向きはＹ軸負方向となっている。
【００４７】各ＧＭＲ素子６１〜６４，７１〜７４は、
チップ６０ａにおける配置（チップ６０ａに対するピン
ド層のピンされた磁化の向き）が異なる点を除き、互い
に実質的に同一の構造を備えている。従って、以下、第
１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１を代表例として、その構造につい
て説明する。
【００４８】第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１は、平面図である
図４３、及び、図４３の２−２線に沿った平面にて第１
Ｘ軸ＧＭＲ素子６１を切断した概略断面図である図４４
に示したように、スピンバルブ膜ＳＶからなりＹ軸方向
に長手方向を有する複数の幅狭帯状部６１ａ…６１ａ
と、各幅狭帯状部６１ａのＹ軸方向両端部の下方に形成
されたＣｏＣｒＰｔ等の硬質強磁性体であって、高保磁
力、高角型比を有する材質からなるバイアス磁石膜（硬
質強磁性体薄膜層）６１ｂ…６１ｂとを備えている。各
幅狭帯状部６１ａ…６１ａは、各バイアス磁石膜６１ｂ
の上面にてＸ軸方向に伸びて隣接する幅狭帯状部６１ａ
と接合している。
【００４９】第１Ｘ軸ＧＭＲ素子６１のスピンバルブ膜
ＳＶは、図４５に膜構成を示したように、基板であるチ
ップ６０ａの上に順に積層されたフリー層（自由層、自
由磁化層）Ｆ、膜厚が２．４ｎｍ（２４Å）のＣｕから
なる導電性のスペーサ層Ｓ、ピン層（固着層、固定磁化
層）Ｐ、及び膜厚が２．５ｎｍ（２５Å）のチタン（Ｔ
ｉ）又はタンタル（Ｔａ）からなるキャッピング層Ｃか
らなっている。
【００５０】フリー層Ｆは、外部磁界の向きに応じて磁
化の向きが変化する層であり、基板６０ａの直上に形成
された膜厚が８ｎｍ（８０Å）のＣｏＺｒＮｂアモルフ
ァス磁性層６１−１と、ＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性
層６１−１の上に形成された膜厚が３．３ｎｍ（３３
Å）のＮｉＦｅ磁性層６１−２と、ＮｉＦｅ磁性層６１
−２の上に形成された１〜３ｎｍ（１０〜３０Å）程度
の膜厚のＣｏＦｅ層６１−３とからなっている。ＣｏＺ
ｒＮｂアモルファス磁性層６１−１とＮｉＦｅ磁性層６
１−２は軟質強磁性体薄膜層を構成している。ＣｏＦｅ
層６１−３はＮｉＦｅ層６１−２のＮｉ、及びスペーサ
層ＳのＣｕ６１−４の拡散を防止するものである。な
お、前述したバイアス磁石膜６１ｂ…６１ｂは、フリー
層Ｆの一軸異方性を維持するため、同フリー層Ｆに対し
てＹ軸方向（図４３の矢印にて示した左右方向）にバイ
アス磁界を与えている。
【００５１】ピン層Ｐは、膜厚が２．２ｎｍ（２２Å）
のＣｏＦｅ磁性層６１−５と、Ｐｔを４５〜５５ｍｏｌ
％含むＰｔＭｎ合金から形成した膜厚が２４ｎｍ（２４
０Å）の反強磁性膜６１−６とを重ね合わせたものであ
る。ＣｏＦｅ磁性層６１−５は、着磁（磁化）された反
強磁性膜６１−６に交換結合的に裏打されることにより
磁化（磁化ベクトル）の向きがＸ軸負方向にピン（固
着）されるピンド層を構成している。
【００５２】このように構成された第１Ｘ軸ＧＭＲ素子
６１は、図４６の実線にて示したように、Ｘ軸に沿って
変化する外部磁界に対し、−Ｈｃ〜＋Ｈｃの範囲におい
て、同外部磁界に略比例して変化する抵抗値を呈し、図
４６の破線にて示したように、Ｙ軸に沿って変化する外
部磁界に対しては略一定の抵抗値を呈する。
【００５３】Ｘ軸磁気センサは、図４７に等価回路を示
したように、第１〜第４Ｘ軸ＧＭＲ素子６１〜６４がフ
ルブリッヂ接続されることにより構成されている。な
お、図４７において、矢印は各ＧＭＲ素子６１〜６４の
固着層のピンされた磁化の向きを示している。このよう
な構成において、パッド６７、及びパッド６８は、それ
ぞれ図示しない定電圧源の正極，負極に接続され、電位
Ｖxin+（本例では５（Ｖ））と電位Ｖxin-（本例では０
（Ｖ））が付与される。そして、パッド６５とパッド６
６の電位がそれぞれ電位Ｖxout+と電位Ｖxout-として取
り出され、その電位差（Ｖxout+ − Ｖxout-）がセンサ
出力Ｖxoutとして取り出される。この結果、Ｘ軸磁気セ
ンサは、図４８の実線にて示したように、Ｘ軸に沿って
変化する外部磁界に対し、−Ｈｃ〜＋Ｈｃの範囲におい
て、同外部磁界に略比例して変化する出力電圧Ｖxoutを
示し、図４８の破線にて示したように、Ｙ軸に沿って変
化する外部磁界に対しては略「０」の出力電圧を示す。
【００５４】Ｙ軸磁気センサは、Ｘ軸磁気センサと同様
に、第１〜第４Ｙ軸ＧＭＲ素子７１〜７４がフルブリッ
ヂ接続されることにより構成されている。そして、パッ
ド７７、及びパッド７８は、図示しない定電圧源の正
極，負極に接続され、電位Ｖyin+（本例では５（Ｖ））
と電位Ｖyin-（本例では０（Ｖ））が付与され、パッド
７５とパッド７６の電位差がセンサ出力Ｖyoutとして取
り出される。この結果、Ｙ軸磁気センサは、図４９の破
線にて示したように、Ｙ軸に沿って変化する外部磁界に
対し、−Ｈｃ〜＋Ｈｃの範囲において、同外部磁界に略
比例して変化する出力電圧Ｖyoutを示し、図４９の実線
にて示したように、Ｘ軸に沿って変化する外部磁界に対
しては略「０」の出力電圧を示す。
【００５５】次に、上記のように構成される磁気センサ
６０の製造方法について説明する。まず、平面図である
図５０に示したように、長方形の石英ガラス６０ａ１の
上に、上記スピンバルブ膜ＳＶと上記バイアス磁石膜６
１ｂとからなり、後に個々のＧＭＲ素子を構成する膜Ｍ
を島状に複数形成する。この成膜は、超高真空装置を用
いて精密な厚さに連続積層で行われる。これらの膜Ｍ
は、石英ガラス６０ａ１が後の切断工程により図５０の
破線に沿って切断されて図４２に示した個々のチップ６
０ａに分割されたとき、同図４２に示したＧＭＲ素子６
１〜６４，７１〜７４の位置に配置されるように形成さ
れる。また、石英ガラス６０ａ１の四隅には、長方形か
ら十字形を除いた形状のアライメント（位置決め）マー
ク６０ｂを設けておく。
【００５６】次いで、平面図である図５１、及び図５１
の３−３線に沿った断面で切断した断面図である図５２
に示したように、正方形の貫通孔が正方格子状に複数個
だけ設けられた（即ち、Ｘ軸及びＹ軸に平行な辺を有す
る正方形の貫通孔が、同Ｘ軸及び同Ｙ軸にそって互いに
等距離を隔てて設けられた）長方形の金属プレート８１
を準備し、同金属プレート８１の各貫通孔に同貫通孔と
略同一の正方形断面を有する直方体形状の永久棒磁石８
２…８２を、同永久棒磁石８２…８２の磁極が形成され
る端面が同金属プレート８１と平行になるように、挿入
する。このとき、最短距離で隣接する磁極の極性が異な
るように同永久棒磁石８２…８２を配置する。なお、各
永久棒磁石８２…８２の磁荷の大きさは全て略等しいも
のを使用する。
【００５７】次に、平面図である図５３に示したよう
に、厚さが約０．５ｍｍであって前記金属プレート８１
と略同一形状の長方形を有する透明な石英ガラスからな
るプレート８３を準備する。このプレート８３には、上
記石英ガラス６０ａ１のアライメントマーク６０ｂと協
働して位置決めを行うため、四隅に十字形のアライメン
ト（位置決め）マーク８３ａを設けておく。また、中央
部には、上記金属プレート８１に挿入された永久棒磁石
８２…８２の外形に対応する位置にアライメントマーク
８３ｂを設けておく。次いで、図５４に示したように、
永久棒磁石８２…８２の上面とプレート８３の下面を接
着剤により接着する。このとき、アライメントマーク８
３ｂを用いて永久棒磁石８２…８２と、プレート８３と
の相対的な位置を決定する。そして、金属プレート８１
を下方から取り去る。この段階で、永久棒磁石８２…８
２とプレート８３とにより、磁極を構成する端面が略正
方形の複数の永久磁石を正方格子の格子点に配設すると
ともに各永久磁石の磁極の極性が最短距離を隔てて隣接
する他の磁極の極性と異なるように構成したマグネット
アレイが形成される。
【００５８】次に、図５５に示したように、ＧＭＲ素子
となる膜（ピンド層となる磁性層を含む層、すなわちピ
ン層となる磁性層を含む層）が形成された石英ガラス６
０ａ１を、同ＧＭＲ素子となる膜が形成された面がプレ
ート８３の上面と接するように配置する。石英ガラス６
０ａ１と、プレート８３の相対位置は、前記アライメン
トマーク６０ｂの十字形に削除された部分と、アライメ
ントマーク８３ａの十字形とを一致させることで正確に
決定される。
【００５９】図５６は、上記永久棒磁石８２…８２を四
個だけ取り出した状態を示す斜視図である。この図から
明らかなように、永久棒磁石８２…８２の上面では、一
つのＮ極から同Ｎ極に最短距離で隣接するＳ極に向かう
９０°ずつ方向が異なる磁界が形成されている。従っ
て、図５５に示したプレート８３の上面に石英ガラス６
０ａ１が載置された状態においては、図５７に模式的に
示したように、一つのＮ極の正方形端面の各辺に平行に
配置されたＧＭＲとなる各膜には、Ｙ軸正方向、Ｘ軸正
方向、Ｙ軸負方向、及びＸ軸負方向の磁界が加わる。
【００６０】本実施形態においては、かかる磁界を利用
して固着層Ｐ（固着層Ｐのピンド層）の磁化の向きを固
定する熱処理を行う。即ち、図５５に示した状態で、プ
レート８３と石英ガラス６０ａ１とをクランプＣＬによ
り互いに固定し、真空中でこれらを２５０℃〜２８０℃
に過熱し、その状態で４時間ほど放置する。
【００６１】その後、石英ガラス６０ａ１を取り出し、
図４２に示した各パッド６５〜６８，７５〜７８を形成
するとともに、これらを接続する配線を形成し、最後に
図５０に示した破線に沿って石英ガラス６０ａ１を切断
する。以上により、図４２に示した磁気センサ６０が製
造される。
【００６２】次に、上記磁気センサ６０を使用して地磁
気を測定した結果について説明する。この測定において
は、図５８に示したように、磁気センサ６０のＹ軸正方
向が南を向いているときに方位θ（測定角度）を０°と
定義している。測定結果を、図５９に示す。図５９から
明らかなように、実線で示したＸ軸磁気センサ出力Ｓｘ
は正弦波状に変化し、破線で示したＹ軸磁気センサ出力
Ｓｙは余弦波状に変化した。この結果は、図４８及び図
４９にて示した特性から予測される通りであった。
【００６３】この場合、（１）Ｘ軸磁気センサ出力Ｓ
ｘ、及びＹ軸磁気センサの出力Ｓｙの値が共に正の値の
ときθ＝arctan（Ｓｘ/Ｓｙ）、（２）Ｙ軸磁気センサ
の出力Ｓｙの値が負の値のときθ＝１８０°＋arctan
（Ｓｘ/Ｓｙ）、（３）Ｘ軸磁気センサ出力Ｓｘの値が
負の値、及びＹ軸磁気センサの出力Ｓｙが正の値のとき
θ＝３６０°＋arctan（Ｓｘ/Ｓｙ）により方位を求め
ることができるので、磁気センサ６０は、例えば、携帯
電話機等の携帯型電子装置に搭載され得る地磁気（方
位）センサとして使用することが可能である。なお、方
位が２７０〜３６０°にあるとき、−９０〜０°として
表示することを許容する場合には、出力Ｓｙが正のとき
θ＝arctan（Ｓｘ/Ｓｙ）、出力Ｓｙが負のときθ＝１
８０°＋arctan（Ｓｘ/Ｓｙ）としてもよい。
【００６４】以上、説明したように、第３実施形態によ
れば、複数の永久磁石を正方格子の格子点に配設すると
ともに各永久磁石の磁極の極性が最短距離を隔てて隣接
する他の磁極の極性と異なるように構成したマグネット
アレイを準備し、同マグネットアレイが形成する磁界に
より前記ピンド層となる磁性層の磁化の向きをピンさせ
るので、ピンド層のピンされた磁化の向きが互いに異な
る（互いに直交する）ＧＭＲ素子を、容易に単一チップ
上に形成することができる。また、この方法によれば、
ピンド層のピンされた磁化の向きが互いに異なるＧＭＲ
素子を備えた単一チップを一時に大量に製造することが
できるので、同単一チップの製造コストを低下させるこ
とができる。
【００６５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採
用することができる。例えば、上記第１，第２実施形態
においては、メッキ膜として残留磁化の大きいＮｉＣо
が採用されていたが、これに代え残留磁化が大きい他の
材料（例えばＣｏ等）を採用してもよい。また、上記第
１，第２実施形態の固着層の磁化の向きを固定する方法
は、第３実施形態のようなピンド層（固定磁化軸を有す
る層）を備える他の磁気抵抗効果素子にも適用すること
ができる。また、上記３実施形態のピン層Ｐには、Ｐｔ
Ｍｎを使用していたが、このＰｔＭｎに代え、ＦｅＭｎ
又はＩｒＭｎ等を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係
る磁気センサの概念的な平面図である。
【図２】 図１に示した磁気トンネル効果素子（群）の
拡大平面図である。
【図３】 図２に示した磁気トンネル効果素子（群）を
１−１線に沿った平面で切断した断面図である。
【図４】 図３に示した磁気トンネル効果素子の反強磁
性膜と強磁性膜（ピンド層）を示す同素子の概略平面図
である。
【図５】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサの
概略断面図である。
【図６】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサの
概略断面図である。
【図７】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサの
概略断面図である。
【図８】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサの
概略断面図である。
【図９】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサの
概略断面図である。
【図１０】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図１１】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図１２】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図１３】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略平面図である。
【図１４】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図１５】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図１６】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図１７】 製造途中にある第１実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図１８】 図１に示した一つの磁気トンネル効果素子
（群）に対し、同素子の長手方向（Ｘ軸方向）において
大きさが変化する外部磁界を付与したときの同素子のＭ
Ｒ比の変化を示すグラフである。
【図１９】 図１に示した一つの磁気トンネル効果素子
（群）に対し、同素子の長手方向と直交する方向（Ｙ軸
方向）において大きさが変化する外部磁界を付与したと
きの同素子のＭＲ比の変化を示すグラフである。
【図２０】 図１に示した他の磁気トンネル効果素子
（群）に対し、同素子の長手方向と直交する方向（Ｘ軸
方向）において大きさが変化する外部磁界を付与したと
きの同素子のＭＲ比の変化を示すグラフである。
【図２１】 図１に示した他の磁気トンネル効果素子
（群）に対し、同素子の長手方向（Ｙ軸方向）において
大きさが変化する外部磁界を付与したときの同素子のＭ
Ｒ比の変化を示すグラフである。
【図２２】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図２３】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図２４】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図２５】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図２６】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図２７】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図２８】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図２９】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図３０】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図３１】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図３２】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図３３】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図３４】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図３５】 製造途中にある第２実施形態の磁気センサ
の概略断面図である。
【図３６】 第２実施形態に係る一つの磁気トンネル効
果素子（群）に対し、同素子の長手方向（図１のＸ軸方
向）において大きさが変化する外部磁界を付与したとき
の同素子のＭＲ比の変化を示すグラフである。
【図３７】 第２実施形態に係る一つの磁気トンネル効
果素子（群）に対し、同素子の長手方向と直交する方向
（図１のＹ軸方向）において大きさが変化する外部磁界
を付与したときの同素子のＭＲ比の変化を示すグラフで
ある。
【図３８】 第２実施形態に係る他の磁気トンネル効果
素子（群）に対し、同素子の長手方向と直交する方向
（図１のＸ軸方向）において大きさが変化する外部磁界
を付与したときの同素子のＭＲ比の変化を示すグラフで
ある。
【図３９】 第２実施形態に係る他の磁気トンネル効果
素子（群）に対し、同素子の長手方向（図１のＹ軸方
向）において大きさが変化する外部磁界を付与したとき
の同素子のＭＲ比の変化を示すグラフである。
【図４０】 第１及び第２実施形態に係る磁気トンネル
効果素子群に対してピンド層の磁化の向きと直交する方
向内で大きさが変化する磁界を付与した際のピンド層及
びフリー層の磁化曲線を示すグラフである。
【図４１】 別の形状を有するメッキ膜を形成した基板
の平面図である。
【図４２】 本発明による第３実施形態に係る磁気セン
サの概略平面図である。
【図４３】 図４２に示した第１Ｘ軸ＧＭＲ素子の概略
拡大平面図である。
【図４４】 図４３に示した第１Ｘ軸ＧＭＲ素子を同図
４３の２−２線に沿った平面にて切断した概略断面図で
ある。
【図４５】 図４３に示した第１Ｘ軸ＧＭＲ素子のスピ
ンバルブ膜構成を示す図である。
【図４６】 図４３に示した第１Ｘ軸ＧＭＲ素子のＸ軸
方向に変化する磁界に対する抵抗値（実線）、及びＹ軸
方向に変化する磁界に対する抵抗値（破線）の変化を示
したグラフである。
【図４７】 図４２に示した磁気センサが備えるＸ軸磁
気センサの等価回路図である。
【図４８】 図４７に示したＸ軸磁気センサのＸ軸方向
に変化する磁界に対する出力電圧（実線）、及びＹ軸方
向に変化する磁界に対する出力電圧（破線）の変化を示
したグラフである。
【図４９】 図４２に示した磁気センサが備えるＹ軸磁
気センサのＸ軸方向に変化する磁界に対する出力電圧
（実線）、及びＹ軸方向に変化する磁界に対する出力電
圧（破線）の変化を示したグラフである。
【図５０】 図４２に示した磁気センサを製造する途中
のスピンバルブ膜が形成された石英ガラスの平面図であ
る。
【図５１】 図４２に示した磁気センサを製造する際に
使用するマグネットアレイを準備するための金属プレー
トの平面図である。
【図５２】 図５１に示した金属プレート及び永久棒磁
石を同図５１の３−３線に沿った平面にて切断した断面
図である。
【図５３】 図４２に示した磁気センサを製造する際に
使用するマグネットアレイを形成するためのプレートの
平面図である。
【図５４】 図４２に示した磁気センサを製造する際に
使用するマグネットアレイの断面図である。
【図５５】 図４２に示した磁気センサを製造する工程
を示した断面図である。
【図５６】 図５４に示したマグネットアレイの磁石の
一部を取り出した斜視図である。
【図５７】 図４２に示した磁気センサの各ＧＭＲ素子
のピンド層の磁化の向きをピンする方法を示した概念図
である。
【図５８】 図４２に示した磁気センサと方位との関係
を示した図である。
【図５９】 図４２に示した磁気センサの方位に対する
出力電圧を示したグラフである。
【符号の説明】 １０…基板、１２…下部電極、１３…反強磁性膜、１４
…強磁性膜、１５…絶縁層、１６…強磁性膜、１７…ダ
ミー膜、１８…層間絶縁層、１８ａ…コンタクトホー
ル、１９…上部電極、２０…保護膜、３０…コイル、１
１，２１…磁気トンネル効果素子群、５１…レジスト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 涌井 幸夫 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 (72)発明者 吉田 晋 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 (72)発明者 相曽 功吉 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AD55 AD65 5E049 AA01 AA07 AC00 AC05 BA16 CB01 DB12 GC01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ピンド層とフリー層とを含み同ピンド層の
    磁化の向きと同フリー層の磁化の向きがなす相対角度に
    応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を備えた磁気
    センサであって、 前記磁気抵抗効果素子を単一チップ上に複数個備えると
    ともに、同複数の磁気抵抗効果素子のうち少なくとも二
    つの磁気抵抗効果素子のピンド層の磁化の向きが互いに
    交差するように形成されてなる磁気センサ。
  2. 【請求項２】ピンド層とフリー層とを含み同ピンド層の
    磁化の向きと同フリー層の磁化の向きがなす相対角度に
    応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を備えた磁気
    センサの製造方法であって、 基板上に前記ピンド層となる磁性層を含む層を所定の形
    状に形成する工程と、 前記ピンド層となる磁性層を含む層に磁場を印加するた
    めの磁場印加用磁性層を形成する工程と、 前記磁場印加用磁性層を磁化させる工程と、 前記磁場印加用磁性層の残留磁化による磁場で前記ピン
    ド層となる磁性層の磁化の向きをピンする工程とを含む
    磁気センサの製造方法。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の磁気センサの製造方法で
    あって、 前記磁場印加用磁性層を形成する工程は、平面視におい
    て前記ピンド層となる磁性層を含む層を挟むように前記
    磁場印加用磁性層を形成する工程である磁気センサの製
    造方法。
  4. 【請求項４】請求項２又は請求項３に記載の磁気センサ
    の製造方法であって、前記磁場印加用磁性層の磁化の向
    きと前記残留磁化による磁場の向きが異なる磁気センサ
    の製造方法。
  5. 【請求項５】ピンド層とフリー層とを含み同ピンド層の
    磁化の向きと同フリー層の磁化の向きがなす相対角度に
    応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を備えた磁気
    センサの製造方法であって、 複数の永久磁石を正方格子の格子点に配設するとともに
    各永久磁石の磁極の極性が最短距離を隔てて隣接する他
    の磁極の極性と異なるように構成したマグネットアレイ
    を準備する工程と、 前記マグネットアレイの上方に少なくとも前記ピンド層
    となる磁性層を含む層を形成したウエハを配置する工程
    と、 前記磁極のうちの一の磁極と、この磁極と最短距離を隔
    てて隣接する前記磁極のうちの他の磁極との間に形成さ
    れる磁界を利用して前記ピンド層となる磁性層の磁化の
    向きをピンする工程とを含む磁気センサの製造方法。
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KR1020020004179A KR100645291B1 (ko) 2001-01-24 2002-01-24 자기 센서 및 그 제조방법
US10/821,913 US20040189295A1 (en) 2001-01-24 2004-04-12 Magnetic sensor and method of producing the same
US10/846,554 US7187167B2 (en) 2001-01-24 2004-05-17 Magnetic sensor
US11/682,841 US7589528B2 (en) 2001-01-24 2007-03-06 Magnetic sensor formed of magnetoresistance effect elements

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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1498744A2 (en) 2003-07-18 2005-01-19 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
JP2005183614A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Yamaha Corp 磁気センサ
US6940701B2 (en) 2002-10-23 2005-09-06 Yamaha Corporation Magnetic sensor, production process of the magnetic sensor and magnetic array suitable for the production process
JP2005260064A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Yamaha Corp 磁気センサの製造方法、同磁気センサの製造方法に使用されるマグネットアレイ及び同マグネットアレイの製造方法
JP2006019484A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Yamaha Corp 磁気センサ
JP2006253411A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Yamaha Corp 磁気センサ
JP2006261401A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Yamaha Corp 磁気センサおよびその製法
US7170724B2 (en) 2002-10-18 2007-01-30 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
JP2007212275A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Yamaha Corp 三軸磁気センサおよびその製造方法
JP2007235051A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Ricoh Co Ltd 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果素子の基板および磁気抵抗効果素子の製造方法
JP2007243204A (ja) * 2007-04-09 2007-09-20 Yamaha Corp 磁気センサ
US7473656B2 (en) * 2003-10-23 2009-01-06 International Business Machines Corporation Method for fast and local anneal of anti-ferromagnetic (AF) exchange-biased magnetic stacks
JP2009085953A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Magic Technologies Inc 磁気デバイスの製造方法および磁場角度センサの製造方法
US7687284B2 (en) 2005-01-13 2010-03-30 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
JP2012037463A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Alps Electric Co Ltd 磁気センサ
US8178361B2 (en) 2005-03-17 2012-05-15 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
DE112010003703T5 (de) 2009-09-17 2012-09-27 Alps Electric Co., Ltd. Magnetsensor-Herstellungsverfahren
JPWO2011007767A1 (ja) * 2009-07-13 2012-12-27 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
JP2015099882A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気センサ
JP2016520802A (ja) * 2013-03-15 2016-07-14 マグアレイ，インコーポレイテッド 磁気トンネル接合センサ及びその使用方法
WO2016129288A1 (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 旭化成エレクトロニクス株式会社 センサ装置及びその製造方法
CN106324534A (zh) * 2016-09-13 2017-01-11 江苏多维科技有限公司 用于激光写入系统的磁电阻传感器晶元版图及激光扫描方法
JP2021081293A (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 Tdk株式会社 磁気センサ
DE112020002831T5 (de) 2019-06-11 2022-03-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Magnetsensor, magnetsensorarray, magnetfeldverteilungsmessvorrichtung und positionsidentifikationsvorrichtung
US11965941B2 (en) 2019-11-19 2024-04-23 Tdk Corporation Magnetic sensor

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3498737B2 (ja) * 2001-01-24 2004-02-16 ヤマハ株式会社 磁気センサの製造方法
KR100479445B1 (ko) * 2002-08-31 2005-03-30 한국과학기술연구원 풀 브리지 특성을 갖는 교환 바이어스형 스핀밸브를이용한 자기센서 제조방법
CN101034731A (zh) * 2002-10-18 2007-09-12 雅马哈株式会社 磁感应器
US6818549B2 (en) * 2003-03-05 2004-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Buried magnetic tunnel-junction memory cell and methods
JP2004363157A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Res Inst Electric Magnetic Alloys 薄膜磁気センサ及びその製造方法
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
KR100780496B1 (ko) * 2004-03-24 2007-11-29 야마하 가부시키가이샤 반도체 장치, 자기 센서 및 자기 센서 유닛
JP4023476B2 (ja) * 2004-07-14 2007-12-19 日立金属株式会社 スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を持った方位計
US7295406B2 (en) * 2004-07-22 2007-11-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Narrow track extraordinary magneto resistive [EMR] device
CN100363752C (zh) * 2004-09-03 2008-01-23 清华大学 水平式隧穿磁强计
CN1294559C (zh) * 2004-10-10 2007-01-10 中国科学院物理研究所 具有共振隧穿效应的双势垒隧道结传感器
BRPI0608019A2 (pt) * 2005-03-17 2009-11-03 Yamaha Corp sensor magnético e método para manufaturar um sensor magnético
JP2006276983A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Yamaha Corp ポインティングデバイス用の磁気センサ
US7541804B2 (en) * 2005-07-29 2009-06-02 Everspin Technologies, Inc. Magnetic tunnel junction sensor
JP4276645B2 (ja) * 2005-08-05 2009-06-10 株式会社東海理化電機製作所 センサ装置
US8512559B2 (en) * 2005-11-18 2013-08-20 Intel Corporation Device, method, and system for separation and detection of biomolecules and cells
US8076930B2 (en) * 2006-04-28 2011-12-13 Microgate, Inc. Thin film 3 axis fluxgate and the implementation method thereof
WO2008114615A1 (ja) * 2007-03-20 2008-09-25 Alps Electric Co., Ltd. 磁気抵抗効果素子を用いた位置検知装置
JPWO2008139930A1 (ja) * 2007-05-16 2010-08-05 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果素子を用いた位置検知装置
US8134361B2 (en) 2007-06-13 2012-03-13 Ricoh Company, Ltd. Magnetic sensor including magnetic field detectors and field resistors arranged on inclined surfaces
US7978439B2 (en) * 2007-06-19 2011-07-12 Headway Technologies, Inc. TMR or CPP structure with improved exchange properties
EP2159588A4 (en) * 2007-06-19 2017-11-08 Alps Electric Co., Ltd. Magnetic detecting device, method for manufacturing magnetic detecting device, and angle detecting device, position detecting device and magnetic switch using the magnetic detecting device
US8519703B2 (en) * 2008-03-20 2013-08-27 Infineon Technologies Ag Magnetic sensor device and method of determining resistance values
US8242776B2 (en) * 2008-03-26 2012-08-14 Everspin Technologies, Inc. Magnetic sensor design for suppression of barkhausen noise
JP5249150B2 (ja) * 2009-07-23 2013-07-31 株式会社東海理化電機製作所 磁気センサの製造方法及び磁気センサ
JP5798560B2 (ja) * 2010-09-10 2015-10-21 コニカミノルタ株式会社 生体磁気計測装置、及び生体磁気計測システム
KR101564126B1 (ko) * 2010-12-28 2015-10-28 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 자기 센서 장치, 및 자기 센서 장치의 제조 방법
CN202119390U (zh) * 2011-03-03 2012-01-18 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
CN202013413U (zh) * 2011-04-06 2011-10-19 江苏多维科技有限公司 单一芯片桥式磁场传感器
CN102226835A (zh) * 2011-04-06 2011-10-26 江苏多维科技有限公司 单一芯片双轴磁场传感器及其制备方法
JP2013016609A (ja) * 2011-07-04 2013-01-24 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子及びそれを用いた磁気センサ、並びに、磁気検出素子の製造方法
TWI420127B (zh) * 2011-07-05 2013-12-21 Voltafield Technology Corp 穿隧式磁阻感測器
CN102590768B (zh) * 2012-03-14 2014-04-16 江苏多维科技有限公司 一种磁电阻磁场梯度传感器
US9880232B2 (en) * 2012-03-14 2018-01-30 Seagate Technology Llc Magnetic sensor manufacturing
JP5766321B1 (ja) 2014-03-07 2015-08-19 三菱電機株式会社 Ｔｍｒ磁気センサ、及びその製造方法
US11067643B2 (en) * 2014-11-03 2021-07-20 Melexis Technologies Nv Magnetic field sensor and method for making same
CN104900802B (zh) * 2015-04-27 2018-02-13 江苏多维科技有限公司 用于自旋电子器件钉扎层的快速热处理方法和装置
US10210970B2 (en) * 2015-05-21 2019-02-19 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Metallic-magnetic-domain-wall-based nonvolatile tunable resistor for memory and sensor applications
JP6233722B2 (ja) * 2015-06-22 2017-11-22 Tdk株式会社 磁界発生体、磁気センサシステムおよび磁気センサ
CN105699920A (zh) * 2016-01-14 2016-06-22 西安交通大学 一种面阵巨磁阻磁传感器及其制造方法
US9841469B2 (en) 2016-01-26 2017-12-12 Nxp Usa, Inc. Magnetic field sensor with multiple sense layer magnetization orientations
US9897667B2 (en) 2016-01-26 2018-02-20 Nxp Usa, Inc. Magnetic field sensor with permanent magnet biasing
US10545196B2 (en) * 2016-03-24 2020-01-28 Nxp Usa, Inc. Multiple axis magnetic sensor
US10145907B2 (en) 2016-04-07 2018-12-04 Nxp Usa, Inc. Magnetic field sensor with permanent magnet biasing
US9933496B2 (en) 2016-04-21 2018-04-03 Nxp Usa, Inc. Magnetic field sensor with multiple axis sense capability
CN111566495B (zh) * 2017-12-27 2022-06-24 旭化成微电子株式会社 磁传感器模块和用于该磁传感器模块的ic芯片
CN110837066B (zh) * 2018-08-17 2022-01-04 爱盛科技股份有限公司 磁场感测装置
CN112305470B (zh) * 2019-07-29 2022-12-06 甘肃省科学院传感技术研究所 由磁化方向不同的巨磁阻结构构建的巨磁阻传感器的退火方法
DE102022105706A1 (de) 2022-03-10 2023-09-14 Infineon Technologies Ag Magnetfeldsensor mit mechanisch geschütztem Permanentmagneten

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5014147A (en) * 1989-10-31 1991-05-07 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved antiferromagnetic film
JP3088478B2 (ja) 1990-05-21 2000-09-18 財団法人生産開発科学研究所 磁気抵抗効果素子
US5159513A (en) * 1991-02-08 1992-10-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
DE4243358A1 (de) * 1992-12-21 1994-06-23 Siemens Ag Magnetowiderstands-Sensor mit künstlichem Antiferromagneten und Verfahren zu seiner Herstellung
US5841611A (en) * 1994-05-02 1998-11-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device and magnetoresistance effect type head, memory device, and amplifying device using the same
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
DE19520206C2 (de) 1995-06-01 1997-03-27 Siemens Ag Magnetfeldsensor mit einer Brückenschaltung von magnetoresistiven Brückenelementen
JP2798016B2 (ja) * 1995-09-20 1998-09-17 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気ヘッド及びその製造方法
TW367493B (en) * 1996-04-30 1999-08-21 Toshiba Corp Reluctance component
DE19619806A1 (de) 1996-05-15 1997-11-20 Siemens Ag Magnetfeldempfindliche Sensoreinrichtung mit mehreren GMR-Sensorelementen
US5705973A (en) * 1996-08-26 1998-01-06 Read-Rite Corporation Bias-free symmetric dual spin valve giant magnetoresistance transducer
DE19649265C2 (de) 1996-11-28 2001-03-15 Inst Physikalische Hochtech Ev GMR-Sensor mit einer Wheatstonebrücke
JPH10170619A (ja) 1996-12-06 1998-06-26 Fujitsu Takamizawa Component Kk 磁気センサとその交番バイアス磁界印加方法
KR100222740B1 (ko) * 1996-12-23 1999-10-01 오상수 자기저항 소자 및 그 제조방법
WO1998057188A1 (en) * 1997-06-13 1998-12-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sensor comprising a wheatstone bridge
DE59812241D1 (de) * 1997-09-24 2004-12-16 Infineon Technologies Ag Sensoreinrichtung zur Richtungserfassung eines äu eren Magnetfeldes mittels eines magnetoresistiven Sensorelementes
DE19742366C1 (de) * 1997-09-25 1999-05-27 Siemens Ag Einrichtung mit magnetoresistivem Sensorelement und zugeordneter Magnetisierungsvorrichtung
JPH11112055A (ja) * 1997-10-01 1999-04-23 Fujitsu Ltd 磁気センサ
DE19830343C1 (de) 1998-07-07 2000-04-06 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus umfassend ein AAF-System sowie magnetoresistive Sensorsysteme
JP3623366B2 (ja) * 1998-07-17 2005-02-23 アルプス電気株式会社 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
JP4338060B2 (ja) 1999-05-27 2009-09-30 Ｆｄｋ株式会社 磁気センサの製造方法
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
WO2000079297A1 (en) * 1999-06-18 2000-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for manufacturing a magnetic sensor device
JP2001202606A (ja) * 1999-10-25 2001-07-27 Headway Technologies Inc 磁気スピンバルブヘッドおよびその形成方法
JP3596600B2 (ja) 2000-06-02 2004-12-02 ヤマハ株式会社 磁気センサ及び同磁気センサの製造方法
US6633462B2 (en) * 2000-07-13 2003-10-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetoresistive angle sensor having several sensing elements
JP3498737B2 (ja) * 2001-01-24 2004-02-16 ヤマハ株式会社 磁気センサの製造方法
JP3950807B2 (ja) * 2003-03-12 2007-08-01 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッド

Cited By (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7360302B2 (en) 2002-10-18 2008-04-22 Yamaha Corporation Manufacturing method of a magnetic sensor
US7362548B2 (en) 2002-10-18 2008-04-22 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
US7170724B2 (en) 2002-10-18 2007-01-30 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
US7167345B2 (en) 2002-10-23 2007-01-23 Yamaha Corporation Magnetoresistive effect sensor including a magnet array of a plurality of permanent magnets
US7598835B2 (en) 2002-10-23 2009-10-06 Yamaha Corporation Magnetic sensor, production process of the magnetic sensor and magnetic array suitable for the production process
US6940701B2 (en) 2002-10-23 2005-09-06 Yamaha Corporation Magnetic sensor, production process of the magnetic sensor and magnetic array suitable for the production process
US7075395B2 (en) 2002-10-23 2006-07-11 Yamaha Corporation Magnetic sensor, production process of the magnetic sensor and magnetic array suitable for the production process
US7394086B2 (en) 2003-07-18 2008-07-01 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
US7633132B2 (en) 2003-07-18 2009-12-15 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
EP1498744A2 (en) 2003-07-18 2005-01-19 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
US7473656B2 (en) * 2003-10-23 2009-01-06 International Business Machines Corporation Method for fast and local anneal of anti-ferromagnetic (AF) exchange-biased magnetic stacks
JP2005183614A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Yamaha Corp 磁気センサ
JP4557134B2 (ja) * 2004-03-12 2010-10-06 ヤマハ株式会社 磁気センサの製造方法、同磁気センサの製造方法に使用されるマグネットアレイ及び同マグネットアレイの製造方法
JP2005260064A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Yamaha Corp 磁気センサの製造方法、同磁気センサの製造方法に使用されるマグネットアレイ及び同マグネットアレイの製造方法
JP2006019484A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Yamaha Corp 磁気センサ
US7687284B2 (en) 2005-01-13 2010-03-30 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
JP2006253411A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Yamaha Corp 磁気センサ
US8178361B2 (en) 2005-03-17 2012-05-15 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
JP2006261401A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Yamaha Corp 磁気センサおよびその製法
US9054028B2 (en) 2005-03-17 2015-06-09 Yamaha Corporation Magnetic sensor and manufacturing method therefor
JP2007212275A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Yamaha Corp 三軸磁気センサおよびその製造方法
JP2007235051A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Ricoh Co Ltd 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果素子の基板および磁気抵抗効果素子の製造方法
JP4640370B2 (ja) * 2007-04-09 2011-03-02 ヤマハ株式会社 磁気センサ
JP2007243204A (ja) * 2007-04-09 2007-09-20 Yamaha Corp 磁気センサ
JP2009085953A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Magic Technologies Inc 磁気デバイスの製造方法および磁場角度センサの製造方法
US8715776B2 (en) 2007-09-28 2014-05-06 Headway Technologies, Inc. Method for providing AFM exchange pinning fields in multiple directions on same substrate
JPWO2011007767A1 (ja) * 2009-07-13 2012-12-27 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
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
DE112010003703T5 (de) 2009-09-17 2012-09-27 Alps Electric Co., Ltd. Magnetsensor-Herstellungsverfahren
JP2012037463A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Alps Electric Co Ltd 磁気センサ
JP2016520802A (ja) * 2013-03-15 2016-07-14 マグアレイ，インコーポレイテッド 磁気トンネル接合センサ及びその使用方法
JP2015099882A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気センサ
JPWO2016129288A1 (ja) * 2015-02-12 2017-08-24 旭化成エレクトロニクス株式会社 センサ装置及びその製造方法
WO2016129288A1 (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 旭化成エレクトロニクス株式会社 センサ装置及びその製造方法
CN106324534A (zh) * 2016-09-13 2017-01-11 江苏多维科技有限公司 用于激光写入系统的磁电阻传感器晶元版图及激光扫描方法
JP2019529901A (ja) * 2016-09-13 2019-10-17 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． レーザ書込みシステムに使用される磁気抵抗センサのウェハ・レイアウト、およびレーザ走査方法
JP7026402B2 (ja) 2016-09-13 2022-02-28 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司 レーザ書込みシステムに使用される磁気抵抗センサのウェハ・レイアウト、およびレーザ走査方法
CN106324534B (zh) * 2016-09-13 2023-10-31 江苏多维科技有限公司 用于激光写入系统的磁电阻传感器晶元版图及激光扫描方法
DE112020002831T5 (de) 2019-06-11 2022-03-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Magnetsensor, magnetsensorarray, magnetfeldverteilungsmessvorrichtung und positionsidentifikationsvorrichtung
US11774524B2 (en) 2019-06-11 2023-10-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Magnetic sensor, magnetic sensor array, magnetic field distribution measurement device, and position identification device
JP2021081293A (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 Tdk株式会社 磁気センサ
JP7070532B2 (ja) 2019-11-19 2022-05-18 Tdk株式会社 磁気センサ
US11656301B2 (en) 2019-11-19 2023-05-23 Tdk Corporation Magnetic sensor including magnetoresistive effect element and sealed chip
US11965941B2 (en) 2019-11-19 2024-04-23 Tdk Corporation Magnetic sensor

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