JP2012255796A - 磁気センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁化固着層63と介在層62と磁化自由層61とを順にそれぞれ含むと共に、信号磁場によって互いに反対向きの抵抗変化を示す第1および第2のMR素子を備える。ここで、第1のMR素子における磁化固着層63は、介在層62の側から順にピンド層631と、結合層632と、ピンド層631と反強磁性結合するピンド層633とを含むシンセティック構造を有する。このシンセティック構造は、ピンド層633の総磁気モーメントがピンド層631の総磁気モーメントよりも大きなものである。一方、第2のMR素子における磁化固着層63は、単一もしくは複数の強磁性材料層からなる。
【選択図】図3
Description
最初に、図1などを参照して、本発明における第1の実施の形態としての磁気センサの構成について説明する。図1は、本実施の形態の磁気センサの全体構成を表す上面図である。また、図2は、この磁気センサの要部構成を拡大して表す斜視図である。
磁気モーメントMIP よりも大きなものとなっている。ここでいう「総磁気モーメントMIP 」および「総磁気モーメントMOP 」は、それぞれ、ピンド層631,633を各々構
成する材料の「単位体積あたりの磁気モーメントMs」と、各ピンド層631,633の体積との積である。なお、図3(A),3(B)では、ピンド層631の総磁気モーメントMIPの大きさと、ピンド層633の総磁気モーメントMOPの大きさとを、磁化J631,J633の向きを示す矢印の相対的な長さによって表現している。ここで、総磁気モーメントMIPの大きさと、総磁気モーメントMOPの大きさとの差異は、ピンド層631,633を、互いに異なる材料によって構成したり、それらの厚みが互いに異なるように構成したりすることによって実現可能である。
633の総磁気モーメントMOP との差分の絶対値は、積層体21,41におけるピンド
層631の総磁気モーメントMIP とピンド層633の総磁気モーメントMOP との差分の絶対値と異なっていることが望ましい。後に説明するように、この磁気センサを製造する際に、磁化J631,J633の方向がより高精度に固着されるうえ、積層体11,21,31,41における抵抗変化率(MR比)の向上に有利となるからである。
V=I1×r4+I1×r1=I2×r3+I2×r2
=I1×(r4+r1)=I2×(r3+r2) ……(1)
と表すことができる。
また、第3の接続点P3における電位V1および第4の接続点P4における電位V2は、それぞれ、
V1=V−V4
=V−I1×r4
V2=V−V3
=V−I2×r3
と表せる。よって、第3の接続点P3と第4の接続点P4との間の電位差V0は、
V0=V1−V2
=(V−I1×r4)−(V−I2×r3)
=I2×r3−I1×r4 ……(2)
ここで、(1)式から
V0=r3/(r3+r2)×V−r4/(r4+r1)×V
={r3/(r3+r2)−r4/(r4+r1)}×V ……(3)
となる。このブリッジ回路では、信号磁場Hmが印加されたときに、上記の式(3)で示された第3および第4の接続点P3,P4間の電圧V0を測定することにより、抵抗変化量が得られる。ここで、信号磁場Hmが印加されたときに、抵抗値r1〜r4がそれぞれ変化量ΔR1〜ΔR4だけ増加したとすると、すなわち、信号磁場Hmを印加したときの抵抗値R1〜R4がそれぞれ、
R1=r1+ΔR1
R2=r2+ΔR2
R3=r3+ΔR3
R4=r4+ΔR4
であるとすると、信号磁場Hmを印加した際の電位差V0は、式(3)より、
V0={(r3+ΔR3)/(r3+ΔR3+r2+ΔR2)−(r4+ΔR4)/(r4+ΔR4+r1+ΔR1)}×V ……(4)
となる。すでに述べたように、この磁気センサでは、第1および第3のMR素子1,3の抵抗値R1,R3と第2および第4のMR素子2,4の抵抗値R2,R4とが逆方向に変化するので、変化量ΔR3と変化量ΔR2とが打ち消し合うと共に変化量ΔR4と変化量ΔR1とが打ち消し合うこととなる。このため、信号磁場Hmの印加前後を比較した場合、式(4)の各項における分母の増加はほとんど無い。一方、各項の分子については、変化量ΔR3と変化量ΔR4とは必ず反対の符号を有するので、打ち消し合うことなく増減が現れることとなる。信号磁場Hmが印加されることにより、第2および第4のMR素子2,4では、抵抗値は変化量ΔR2,ΔR4(ΔR2,ΔR4<0)の分だけそれぞれ変化する(実質的に低下する)一方で、第1および第3のMR素子1,3では、抵抗値は変化量ΔR1,ΔR3(ΔR1,ΔR3>0)の分だけそれぞれ変化する(実質的に増加する)からである。
V0={(R+ΔR)/(2・R)−(R−ΔR)/(2・R)}×V
=(ΔR/R)×V ……(5)
となる。
きくなるように形成する点が異なる。MR膜S2を形成したのち、図9(A),9(B)に示したように、第2のMR素子2および第4のMR素子4が形成されることとなる領域R2のみを覆うように、レジストマスクRM2を選択的に形成する。そののち、図10(A),10(B)に示したように、領域R2におけるMR膜S2を残すように、露出した領域のMR膜S2をミリングによって選択的に除去する。ここでのミリングは、金属膜M1もしくは保護膜Cに到達した時点で終了する。
トMOP との大小関係を調整することにより、印加磁場H1に対して第1および第3のM
R素子1,3と第2および第4のMR素子2,4とが互いに異なる(反対の)挙動を示すような構成とした。このため、同一基板上においてフルブリッジ接続された第1〜第4のMR素子1〜4からなる磁場検出回路を、容易、かつ高精度に製造することが可能となる。これは、磁気センサが、レーザ照射装置や電子ビーム照射装置などの特殊設備を用いなくとも製造可能であるうえ、アニール処理の際、一方向の印加磁場H1を付与することにより、磁化固着層63の磁化方向を設定することができるからである。そのような磁場検出回路を備えた磁気センサは、コンパクトな構成でありながら、信号磁場Hmに対し、第1および第3のMR素子1,3の抵抗値と第2および第4のMR素子2,4の抵抗値とが互いに反対向きに変化することにより、良好な磁場検出を可能とするものである。
次に、本実施の形態における磁気センサの第1の変形例について説明する。上記実施の形態では、第1〜第4のMR素子1〜4における積層体11,21,31,41の磁化固着層63を全てシンセティック構造としたが、次のようにしてもよい。すなわち、第1および第3のMR素子1,3における磁化固着層63を、シンセティック構造ではなく、単一もしくは複数の強磁性材料層によって構成してもよい。その際、第2および第4のMR素子2,4は、上記実施の形態と同様のシンセティック構造とする。すなわち、ピンド層633の総磁気モーメントMOP がピンド層631の総磁気モーメントMIP よりも大きくなるようにする。
次に、本実施の形態における磁気センサの第2の変形例について説明する。上記実施の形態では、一度のアニール処理によって、第1〜第4のMR素子1〜4における全てのピンド層631,633の磁化J631,633の方向を一括して設定するようにしたが、本変形例では、第1および第3のMR素子1,3のアニール処理と、第2および第4のMR素子2,4のアニール処理とを順次行うものである。
次に、図17などを参照して、本発明における第2の実施の形態としての磁気センサの構成について説明する。本実施の形態の磁気センサは、第1〜第4のMR素子1〜4が、それぞれ積層体11A,21A,31A,41Aを複数含むようにしたものである。それ以外の点については、第1〜第4のMR素子1〜4は上記第1の実施の形態と同様の構成を備える。なお、本実施の形態において、上記第1の実施の形態と実質的に同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
次に、第2の実施の形態における磁気センサの変形例(変形例3)について説明する。第2の実施の形態では、第1〜第4のMR素子1〜4における積層体11A,21A,31A,41Aの磁化自由層61を全てシンセティック構造としたが、次のようにしてもよい。すなわち、第1および第3のMR素子1,3における磁化自由層61を、シンセティック構造ではなく、単一もしくは複数の強磁性材料層によって構成してもよい。その際、第2および第4のMR素子2,4の磁化自由層61を、第2の実施の形態と同様のシンセティック構造とする。すなわち、強磁性層613の総磁気モーメントが強磁性層611の総磁気モーメントよりも大きくなるようにする。
Claims (11)
- 一定方向に固着された磁化を有する磁化固着層と、非磁性の介在層と、信号磁場に応じて磁化の向きが変化する磁化自由層とを順にそれぞれ含むと共に、前記信号磁場によって互いに反対向きの抵抗変化を示す第1および第2の磁気抵抗効果素子を備え、
前記第1および第2の磁気抵抗効果素子の双方における前記磁化固着層が、前記介在層の側から順に第1の強磁性層と、結合層と、前記結合層を介して前記第1の強磁性層と反強磁性結合する第2の強磁性層とを含むシンセティック構造を有し、
前記第1の磁気抵抗効果素子におけるシンセティック構造は、前記第1の強磁性層の総磁気モーメントが前記第2の強磁性層の総磁気モーメントと一致もしくは前記第2の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きなものであり、
前記第2の磁気抵抗効果素子におけるシンセティック構造は、前記第2の強磁性層の総磁気モーメントが前記第1の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きなものである
ことを特徴とする磁気センサ。 - 前記第1の磁気抵抗効果素子における第1の強磁性層の総磁気モーメントと第2の強磁性層の総磁気モーメントとの差分の絶対値は、前記第2の磁気抵抗効果素子における第1の強磁性層の総磁気モーメントと第2の強磁性層の総磁気モーメントとの差分の絶対値と異なっている
ことを特徴とする請求項1記載の磁気センサ。 - 一定方向に固着された磁化を有する磁化固着層と、非磁性の介在層と、信号磁場に応じて磁化の向きが変化する磁化自由層とを順にそれぞれ含むと共に、前記信号磁場によって互いに反対向きの抵抗変化を示す第1および第2の磁気抵抗効果素子を備え、
前記第1および第2の磁気抵抗効果素子のうちの一方における前記磁化固着層が、前記介在層の側から順に第1の強磁性層と、結合層と、前記結合層を介して前記第1の強磁性層と反強磁性結合する第2の強磁性層とを含むシンセティック構造を有し、
前記シンセティック構造は、前記第2の強磁性層の総磁気モーメントが前記第1の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きなものであり、
前記第1および第2の磁気抵抗効果素子のうちの他方における前記磁化固着層が、単一もしくは複数の強磁性材料層からなる
ことを特徴とする磁気センサ。 - 前記第1および第2の磁気抵抗効果素子は、同一基板上に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項記載の磁気センサ。
- 一定方向に固着された磁化を有する磁化固着層と、非磁性の介在層と、信号磁場に応じて磁化の向きが変化する磁化自由層とを順にそれぞれ有する第1から第4の磁気抵抗効果素子と、
差分検出器と
を備え、
前記第1から第4の磁気抵抗効果素子の全てにおける前記磁化固着層が、前記介在層の側から順に第1の強磁性層と、結合層と、前記結合層を介して前記第1の強磁性層と反強磁性結合する第2の強磁性層とを含むシンセティック構造を有し、
前記第1および第3の磁気抵抗効果素子におけるシンセティック構造は、前記第1の強磁性層の総磁気モーメントが前記第2の強磁性層の総磁気モーメントと一致もしくは前記第2の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きなものであり、
前記第2および第4の磁気抵抗効果素子におけるシンセティック構造は、前記第2の強磁性層の総磁気モーメントが前記第1の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きなものであり、
前記第1および第2の磁気抵抗効果素子の一端同士が第1の接続点において接続され、前記第3および第4の磁気抵抗効果素子の一端同士が第2の接続点において接続され、前記第1の磁気抵抗効果素子の他端と前記第4の磁気抵抗効果素子の他端とが第3の接続点において接続され、前記第2の磁気抵抗効果素子の他端と前記第3の磁気抵抗効果素子の他端とが第4の接続点において接続されることによりブリッジ回路が形成されており、
前記第1および第3の磁気抵抗効果素子の各抵抗値は、前記信号磁場に応じて互いに同じ向きに変化し、
前記第2および第4の磁気抵抗効果素子の各抵抗値は、いずれも、前記信号磁場に応じて前記第1および第3の磁気抵抗効果素子とは反対向きに変化し、
前記差分検出器により、前記第1の接続点と前記第2の接続点との間に電圧が印加されたときの前記第3の接続点と前記第4の接続点の間の電位差が検出される
ことを特徴とする磁気センサ。 - 一定方向に固着された磁化を有する磁化固着層と、非磁性の介在層と、信号磁場に応じて磁化の向きが変化する磁化自由層とを順にそれぞれ有する第1から第4の磁気抵抗効果素子と、
差分検出器と
を備え、
前記第2および第4の磁気抵抗効果素子における前記磁化固着層が、前記介在層の側から順に第1の強磁性層と、結合層と、前記結合層を介して前記第1の強磁性層と反強磁性結合する第2の強磁性層とを含むシンセティック構造を有し、
前記シンセティック構造は、前記第2の強磁性層の総磁気モーメントが前記第1の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きなものであり、
前記第1および第3の磁気抵抗効果素子における前記磁化固着層が、単一もしくは複数の強磁性材料層からなり、
前記第1および第2の磁気抵抗効果素子の一端同士が第1の接続点において接続され、前記第3および第4の磁気抵抗効果素子の一端同士が第2の接続点において接続され、前記第1の磁気抵抗効果素子の他端と前記第4の磁気抵抗効果素子の他端とが第3の接続点において接続され、前記第2の磁気抵抗効果素子の他端と前記第3の磁気抵抗効果素子の他端とが第4の接続点において接続されることによりブリッジ回路が形成されており、
前記第1および第3の磁気抵抗効果素子の各抵抗値は、前記信号磁場に応じて互いに同じ向きに変化し、
前記第2および第4の磁気抵抗効果素子の各抵抗値は、いずれも、前記信号磁場に応じて前記第1および第3の磁気抵抗効果素子とは反対向きに変化し、
前記差分検出器により、前記第1の接続点と前記第2の接続点との間に電圧が印加されたときの前記第3の接続点と前記第4の接続点の間の電位差が検出される
ことを特徴とする磁気センサ。 - 基板上に、信号磁場に応じて磁化の向きが変化する第1の磁化自由層と、非磁性の第1の介在層と、一方向に固定された磁化を有する1の磁化固着層とを含む第1の磁気抵抗効果素子を選択的に形成する工程と、
前記基板上における前記第1の磁気抵抗効果素子と離間した位置に、前記信号磁場に応じて磁化の向きが変化する第2の磁化自由層と、非磁性の第2の介在層と、一方向に固定された磁化を有する第2の磁化固着層とを含む第2の磁気抵抗効果素子を選択的に形成する工程と、
前記第1および第2の磁気抵抗効果素子に対して一定方向の磁場を印加しつつ加熱することにより、前記第1および第2の磁化固着層における磁化の向きの設定を行う工程と
を含み、
前記第1および第2の磁化固着層を、前記第1および第2の介在層の側から順に第1の強磁性層と、結合層と、前記結合層を介して前記第1の強磁性層と反強磁性結合する第2の強磁性層とを積層してなるシンセティック構造を有するように形成し、
前記第1の磁化固着層における前記シンセティック構造を、前記第1の強磁性層の総磁気モーメントが前記第2の強磁性層の総磁気モーメントと一致もしくは前記第2の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きくなるように形成し、
前記第2の磁化固着層における前記シンセティック構造を、前記第2の強磁性層の総磁気モーメントが前記第1の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きくなるように形成する
ことを特徴とする磁気センサの製造方法。 - 前記第1の磁化固着層を、前記シンセティック構造を有するように形成したのち、前記第2の磁気抵抗効果素子の形成を行う前に、前記第1および第2の強磁性層の双方の磁化が同一方向を向く程度の第1の印加磁場を前記第1の磁気抵抗効果素子に対して付与しつつ加熱することにより、前記第1の磁化固着層における磁化の向きの設定を行う
ことを特徴とする請求項7に記載の磁気センサの製造方法。 - 前記第1の磁化固着層における磁化の向きの設定を行ったのち、
前記第2の磁化固着層を、前記シンセティック構造を有するように形成し、
前記第2の磁化固着層における第1および第2の強磁性層の磁化が互いに反平行である状態を維持する程度の、前記第1の印加磁場よりも小さな第2の印加磁場を前記第2の磁気抵抗効果素子に対して付与しつつ加熱することにより、前記第2の磁化固着層の磁化方向の設定を行う
ことを特徴とする請求項8に記載の磁気センサの製造方法。 - 前記第1および第2の磁化固着層におけるシンセティック構造を、前記第1の磁化固着層における第1の強磁性層の総磁気モーメントと第2の強磁性層の総磁気モーメントとの差分の絶対値よりも、前記第2の磁化固着層における第1の強磁性層の総磁気モーメントと第2の強磁性層の総磁気モーメントとの差分の絶対値が大きくなるように形成する
ことを特徴とする請求項9に記載の磁気センサの製造方法。 - 基板上に、信号磁場に応じて磁化の向きが変化する第1の磁化自由層と、非磁性の第1の介在層と、一方向に固定された磁化を有する第1の磁化固着層とを含む第1の磁気抵抗効果素子を選択的に形成する工程と、
前記基板上における前記第1の磁気抵抗効果素子と離間した位置に、前記信号磁場に応じて磁化の向きが変化する第2の磁化自由層と、非磁性の第2の介在層と、一方向に固定された磁化を有する第2の磁化固着層とを含む第2の磁気抵抗効果素子を選択的に形成する工程と、
前記第1および第2の磁気抵抗効果素子に対して一定方向の磁場を印加しつつ加熱することにより、前記第1および第2の磁化固着層における磁化の向きの設定を行う工程と
を含み、
前記第1および第2の磁化固着層のうちの一方を、前記第1および第2の介在層の側から順に第1の強磁性層と、結合層と、前記結合層を介して前記第1の強磁性層と反強磁性結合する第2の強磁性層とを積層してなるシンセティック構造を有するように形成し、
前記シンセティック構造を、前記第2の強磁性層の総磁気モーメントが前記第1の強磁性層の総磁気モーメントよりも大きくなるように形成し、
前記第1および第2の磁化固着層のうちの他方を、単一もしくは複数の強磁性材料層によって形成する
ことを特徴とする磁気センサの製造方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018079404A1 (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-03 | 株式会社デンソー | 磁気センサおよびその製造方法 |
WO2019040408A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Everspin Technologies, Inc. | MAGNETIC FIELD SENSOR AND METHOD OF MANUFACTURING |
CN109541503A (zh) * | 2017-09-21 | 2019-03-29 | Tdk株式会社 | 磁传感器 |
JP2019056685A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
CN112858964A (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | Tdk株式会社 | 磁传感器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001168416A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Alps Electric Co Ltd | スピンバルブ型磁気抵抗効果素子及びそれを備えた薄膜磁気へッドとそれらの製造方法 |
JP2002525889A (ja) * | 1998-09-28 | 2002-08-13 | シーゲート テクノロジー,インコーポレイテッド | カッドgmrサンドイッチ |
JP2006098088A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Yamaha Corp | 巨大磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサ及び同磁気センサの製造方法 |
JP2006266777A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Yamaha Corp | 巨大磁気抵抗効果素子を備える磁気センサ |
-
2012
- 2012-08-07 JP JP2012174718A patent/JP5447616B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002525889A (ja) * | 1998-09-28 | 2002-08-13 | シーゲート テクノロジー,インコーポレイテッド | カッドgmrサンドイッチ |
JP2001168416A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Alps Electric Co Ltd | スピンバルブ型磁気抵抗効果素子及びそれを備えた薄膜磁気へッドとそれらの製造方法 |
JP2006098088A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Yamaha Corp | 巨大磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサ及び同磁気センサの製造方法 |
JP2006266777A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Yamaha Corp | 巨大磁気抵抗効果素子を備える磁気センサ |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018079404A1 (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-03 | 株式会社デンソー | 磁気センサおよびその製造方法 |
JP2018073913A (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 株式会社デンソー | 磁気センサおよびその製造方法 |
US10901049B2 (en) | 2016-10-26 | 2021-01-26 | Denso Corporation | Magnetic sensor and method for manufacturing said magnetic sensor |
WO2019040408A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Everspin Technologies, Inc. | MAGNETIC FIELD SENSOR AND METHOD OF MANUFACTURING |
US10794968B2 (en) | 2017-08-24 | 2020-10-06 | Everspin Technologies, Inc. | Magnetic field sensor and method of manufacture |
CN109541503A (zh) * | 2017-09-21 | 2019-03-29 | Tdk株式会社 | 磁传感器 |
JP2019056685A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
US10768246B2 (en) | 2017-09-21 | 2020-09-08 | Tdk Corporation | Magnetic sensor with elongated soft magnetic body |
US11346900B2 (en) | 2017-09-21 | 2022-05-31 | Tdk Corporation | Magnetic sensor with elongated soft magnetic body |
CN112858964A (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | Tdk株式会社 | 磁传感器 |
CN112858964B (zh) * | 2019-11-27 | 2024-04-02 | Tdk株式会社 | 磁传感器 |
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