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- ３軸方向の磁界成分を検出する薄膜型３軸フラックスゲート（fluxgate）において、
磁界の水平２軸成分を感知するためのものとして、同一平面上に配置された２つの１棒型薄膜フラックスゲートと、
磁界の垂直成分を感知するための複数個で構成された薄膜フラックスゲートとを含み、
前記各フラックスゲートは、電源印加のためのドライブコイル、電圧検出のためのピックアップコイル及び磁性薄膜を含むものであり、
前記垂直成分感知用のフラックスゲートは、前記２つの水平成分感知用のフラックスゲートそれぞれと実質的に直交するように配置され、前記水平成分感知用のフラックスゲートより短い長さを有する複数個の磁性薄膜で構成され、前記垂直成分感知用のフラックスゲートの各磁性薄膜の形状は、１つの閉回路形態であるローマ数字の３の形状で構成される薄膜型３軸フラックスゲート。 - 前記磁性薄膜は、強磁性体であるＮｉＦｅと絶縁薄膜であるＡｌ2Ｏ3薄膜又はＳｉＯ2薄膜を交互に成膜してなる積層薄膜で構成される請求項１に記載の薄膜型３軸フラックスゲート。
- 前記垂直成分感知用のフラックスゲートは、前記複数個の磁性薄膜に巻線されたドライブコイルとピックアップコイルを各コイル別に相互連結することにより、１つのドライブコイルと１つのピックアップコイルで前記複数個の磁性薄膜を巻線した形状になるように構成される請求項１に記載の薄膜型３軸フラックスゲート。
- 前記各フラックスゲートのドライブコイルに電源を印加し、前記各ピックアップコイルに示される出力信号の独立したボルトピーク間の距離を測定することにより、外部磁場の印加を測定する請求項３に記載の薄膜型３軸フラックスゲート。
- 前記水平及び垂直成分感知用のフラックスゲートは、同一の１つの電源によってそれぞれに順次にドライブ電流が供給され、同一の１つの電圧計に連結されて前記１つの電圧計によって順次に検出される３つのフラックスゲートで発生する３種類のボルトピーク間の距離を順次に計算して地表面における方位を算出する請求項４に記載の薄膜型３軸フラックスゲート。
- 水平２軸方向の磁界成分をそれぞれ感知する少なくとも２つのフラックスゲートと、垂直１軸方向の磁界成分を感知するフラックスゲートとを含む薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法において、シリコン基板上に形成され、下部コイル薄膜、下部絶縁薄膜、磁性薄膜、上部絶縁薄膜、側面絶縁薄膜、上部コイル薄膜の順に各薄膜を形成することにより、駆動電流印加のためのドライブコイル及び信号検出のためのピックアップコイルを含む導電性コイル層と、磁性薄膜と、前記コイルと磁性薄膜との間に介在されてこれらの間の漏電を防止する絶縁薄膜とを含むように構成された棒型薄膜フラックスゲートを２つ以上同一平面上に配置する段階と、
シリコン基板上に形成され、駆動電流印加のためのドライブコイル及び信号検出のためのピックアップコイルを含む導電性コイル層と、磁性薄膜と、前記コイルと磁性薄膜との間に介在されてこれらの間の漏電を防止する絶縁薄膜とを含み、前記コイル層、磁性薄膜及び絶縁薄膜が複数個に分割され、その幅方向に整列され構成されるフラックスゲートを前記平面と実質的に直交するように配置する段階とを含み、
前記それぞれの磁性薄膜は、磁性体であるＮｉＦｅと絶縁薄膜であるＡｌ2Ｏ3薄膜又はＳｉＯ2薄膜を交互に成膜し積層薄膜を形成して製造され、前記垂直成分感知用のフラックスゲートの各磁性薄膜の形状は、１つの閉回路形態であるローマ数字の３の形状で構成される薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法 。 - 前記平面と実質的に直交するように配置する段階は、前記垂直成分感知用のフラックスゲートの各磁性薄膜を同一の形態の誘導磁界に磁化させるために、各磁性薄膜の長さを前記水平成分感知用のフラックスゲートより短く形成するとともに、各磁性薄膜の周りに配置されたドライブコイルを相互電気的に連結させる段階を含む請求項６に記載の薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法 。
- 前記下部コイル薄膜は、前記シリコン基板の表面に溝を形成した後、その溝の高さ分、導電性物質を配置させて形成する請求項６に記載の薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法 。
- 前記下部絶縁薄膜は、前記下部コイル薄膜上に形成され、ＳｉＯ2絶縁膜とＡｌ2Ｏ3絶縁膜を連続的に成膜する２層構造を有し、各構成薄膜の厚みは、ＳｉＯ2絶縁薄膜は２０００Å（０.２μｍ）乃至２００００Å（２μｍ）の厚みを有するように成膜し、さらに連続的に形成されるＡｌ2Ｏ3絶縁薄膜は２００Å（０.０２μｍ）乃至１００００Å（１μｍ）の厚みで形成する請求項６に記載の薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法 。
- 前記磁性薄膜は、磁性体であるＮｉＦｅと絶縁物質であるＡｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2を交互に成膜して構成された積層薄膜であって、ＮｉＦｅ層は６００ű３００Åの厚み範囲で形成し、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2層は１５０ű１００Åの厚み範囲内で形成させる請求項６に記載の薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法 。
- 前記磁性薄膜は、ＮｉＦｅ／Ａｌ2Ｏ3積層薄膜又はＮｉＦｅ／ＳｉＯ2積層薄膜を１つの対（pair）とした時、少なくとも３対以上を積層して形成される請求項１０に記載の薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法 。
- 前記上部絶縁薄膜は、その厚みを２００Å以上、１００００Å（１μｍ）以下の厚み範囲内で形成させる請求項６に記載の薄膜型３軸フラックスゲートの製造方法 。
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