JP2014029988A

JP2014029988A - 磁気センサ

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Publication number: JP2014029988A
Application number: JP2013124820A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yano; 敏史矢野; Takamoto Furuichi; 喬干古市
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: JP5664706B2; CN104428913A; DE112013003351T5; US20150145511A1; WO2014006898A1; US9823315B2; CN104428913B

Abstract

【課題】磁気センサ１０において、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制する。
【解決手段】ピン層１５は、配線層１４に対して基板１１と反対側から配線層１４を覆う断面湾曲状に形成されている。フリー層１７ａ、１７ｂは、ピン層１５に対して基板１１と反対側に配置されている。フリー層１７ａ、１７ｂの面方向のサイズは、ピン層１５の面方向のサイズよりも小さいサイズに設定されている。ピン層１５からの漏れ磁界が基板１１側（ピン層１５に対してフリー層１７ａ、１７ｂの反対側）に閉ループを形成することができる。したがって、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部磁場の印加方向を測定するための磁気センサに関するものである。

従来、ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子といった多層膜磁気デバイス１は、外部磁界Ｈに磁化方向Ｈａが追随して変化するフリー層１ａと、磁化方向Ｈｂが固定されたピン層１ｂと、フリー層１ａとピン層１ｂの間に挿入された中間層１ｃによって構成されるものがある（図２７参照）。なお、ＴＭＲ素子の場合には、中間層１ｃはトンネル膜であり、ＧＭＲ素子の場合には、中間層１ｃは非磁性膜である。

ここで、多層膜磁気デバイス１に外部磁界Ｈを印加されると、フリー層１ａとピン層１ｂのスピン状態によってフリー層１ａとピン層１ｂとの間の抵抗値が変化する。すなわち、フリー層１ａの磁化方向Ｈａとピン層１ｂの磁化方向Ｈｂとの間の角度によってフリー層１ａとピン層１ｂとの間の抵抗値が変化する。このため、フリー層１ａとピン層１ｂとの間の中間層１ｃを流れる電流値を計測することにより、外部磁界Ｈの印加方向（印加角度）を計測することができる。

図２７において、フリー層１ａの磁化方向Ｈａとピン層１ｂの磁化方向Ｈｂとが互いに逆方向に向いているときに、印加角度を零度として、磁化方向Ｈａ、Ｈｂが互いに同一方向に向いているときに、印加角度を＋１８０ｄｅｇ、−１８０ｄｅｇとする。印加角度が零ｄｅｇのときに、抵抗値が最大になり、印加角度を＋１８０ｄｅｇ、−１８０ｄｅｇであるときに、抵抗値が最小になる。

多層膜磁気デバイス１のピン層１ｂは外部磁界Ｈに対して磁化方向が固定されている必要があるため保磁力が大きな材料を選択する必要がある。しかし、例えば、ＮｄＦｅＢやＳｍＣｏなどの永久磁石材料をそのままピン層１ｂに応用すると、磁石端面から磁化分極に起因した漏れ磁界が発生する。漏れ磁界がフリー層１ａに影響するとフリー層１ａの磁化方向が理想の方向（すなわち、外部磁界Ｈの方向）からずれるため、検出角度誤差になってしまう（図２８参照）。

これを回避するために、一般に（磁気ヘッド、磁気センサなどでは）ピン層１ｂには、反強磁性層と積層フェリ層とから構成される構造が用いられる。積層フェリ層２は、非磁性膜３ｃを２つの磁性膜３ａ、３ｂで挟んだ構造をしている。このため、積層フェリ層２では、磁気的な交換相互作用が働き、磁性膜３ａ、３ｂの磁化方向が１８０ｄｅｇ反転した状態で安定する。反強磁性体３ｄは、膜界面の磁化を１方向に固定する効果がある。このように、反強磁性体３ｄおよび積層フェリ層２の２つの効果を利用することで保磁力が高められ、外部磁界Ｈに対してピン層１ｂが安定する。また、積層フェリ層２の２つの磁性膜３ａ、３ｂの磁化を同程度にすれば、積層フェリ層２の端面から漏れる磁場がキャンセルされることが知られている。（図２９参照）そのためには、２つの磁性膜３ａ、３ｂの膜厚を管理して、双方の膜厚を同程度に揃えることが不可欠である。

特開２００９−１８０６０４号公報

しかし、積層フェリ層２の磁性膜３ａ、３ｂの膜厚は、それぞれ、数ｎｍオーダーと非常に薄い。また、非磁性膜３ｃの膜厚はさらに薄くサブｎｍオーダーであることが知られている。そのため、上記のように、磁性膜３ａ、３ｂの膜厚を管理して磁性体３ｂ、３ｃの磁化を揃えること、および制御性良く非磁性膜３ｃの膜厚を形成することは工程管理上、非常に難しいという課題があった。

本発明は上記点に鑑みて、磁化固定層の形状を工夫して、磁化固定層からの漏れ磁界が強磁性層に影響することを抑制するようにした磁気センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板（１１）の一面側に搭載されて、基板の面方向に対して平行に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、磁化固定層に対して基板と反対側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、磁化固定層と強磁性層との間に挟まれて磁化固定層の磁化方向と強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、磁化固定層と強磁性層との間の抵抗値に基づいて外部磁場の印加角度を測定する磁気センサであって、磁化固定層は、基板の面方向に対して平行に面方向が形成される平面部（１５ａ）の面方向一方側および他方側がそれぞれ曲げられる断面湾曲状に形成される湾曲部を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、磁化固定層は、平面部の面方向一方側および他方側がそれぞれ曲がる断面湾曲状に形成される湾曲部を有する。このため、磁化固定層からの漏れ磁界が強磁性層を外して閉ループを形成することができる。したがって、磁化固定層からの漏れ磁界が強磁性層に与える影響を抑制することができる。

請求項２に記載の発明では、基板（１１）の一面側に搭載されて、基板の面方向に対して平行に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、磁化固定層に対して基板と反対側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、磁化固定層と強磁性層との間に挟まれて磁化固定層の磁化方向と強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、磁化固定層と強磁性層との間の抵抗値に基づいて外部磁場の印加角度を測定する磁気センサであって、互いに対向する第１、第２の辺（１０１、１０２）を有する長方形の第１の辺の両側端部の間の寸法をＬａとし、長方形の第２の辺の両側端部の間の寸法をＬｂとしたとき、Ｌａ＞Ｌｂを満たすように長方形を変形した形状に磁化固定層の断面形状がなっていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、長方形の第２の辺の両側端部の間の寸法をＬｂとしたとき、Ｌａ＞Ｌｂを満たすように長方形を変形した形状に磁化固定層の断面形状がなっている。このため、磁化固定層からの漏れ磁界が強磁性層を外して閉ループを形成することができる。したがって、磁化固定層からの漏れ磁界が強磁性層に与える影響を抑制することができる。

請求項１８に記載の発明では、円柱状に形成される基材（１１Ａ）と、基材の外周側に断面リング状に形成されて、基材の軸線を中心とする円周方向に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、磁化固定層に対してその外周側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、磁化固定層と強磁性層との間に挟まれて磁化固定層の磁化方向と強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、磁化固定層と強磁性層との間の抵抗値に基づいて外部磁場の印加角度を測定することを特徴とする。

請求項１８に記載の発明によれば、磁化固定層が断面リング状に形成されている。このため、磁化固定層内において磁界が閉ループを形成することができる。したがって、磁化固定層からの漏れ磁界が強磁性層に与える影響を抑制することができる。

請求項１９に記載の発明では、円筒状に形成される基材（１１Ｂ）と、基材の外周側に断面リング状に形成されて、基材の軸線を中心とする円周方向に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、磁化固定層に対してその外周側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、磁化固定層と強磁性層との間に挟まれて磁化固定層の磁化方向と強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、磁化固定層と強磁性層との間の抵抗値に基づいて外部磁場の印加角度を測定することを特徴とする。

請求項１９に記載の発明によれば、磁化固定層が断面リング状に形成されている。このため、磁化固定層内において磁界が閉ループを形成することができる。したがって、磁化固定層からの漏れ磁界が強磁性層に与える影響を抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。第１実施形態における磁気センサの平面図である。第１実施形態における磁気センサの詳細の断面構成を示す図である。第１実施形態における磁気センサの等価回路を示す図である。第１実施形態における磁気センサの製造工程を示す図である。第１実施形態における磁気センサの製造工程を示す図である。本発明の第２実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。第２実施形態における磁気センサの平面図である。第２実施形態における磁気センサの断面形状を説明するための図である。本発明の第３実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。本発明の第４実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。本発明の第５実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。本発明の第６実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。第６実施形態における磁気センサの作用を説明するための図である。本発明の第７実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。本発明の第８実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。本発明の第９実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。（ａ）本発明の第１０実施形態における磁気センサの断面図、（ｂ）第１０実施形態における磁気センサの平面図である。（ａ）本発明の第１１実施形態における磁気センサの断面図、（ｂ）第１１実施形態における磁気センサの平面図である。本発明の第１２実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。本発明の第１３実施形態における磁気センサの断面構成を示す図である。本発明の他の実施形態における基板および突起部を示す図である。本発明の他の実施形態における基板および突起部を示す図である。本発明の他の実施形態における基板を示す図である。本発明の他の実施形態における基板を示す図である。本発明の他の実施形態における基板および絶縁層を示す図である。従来の多層膜磁気デバイスの作動を示す図である。従来の多層膜磁気デバイスの問題点を説明するための図である。従来の多層膜磁気デバイスの問題点を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１（ａ）は本実施形態の磁気センサ１０の概略的な断面図を示す。図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ部分の拡大図である。図２は本実施形態の磁気センサ１０の平面図を示す。図３は本実施形態の磁気センサ１０の詳細な断面図を示す。

磁気センサ１０は、図１（ａ）、図２および図３に示すように、基板１１、絶縁層１２、突起部１３、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７ａ、１７ｂから構成されている。磁気センサ１０には、図３に示すように、保護膜１８、配線層１９ａ、１９ｂが設けられている。

基板１１は、例えばシリコンウエハ等からなる薄板部材である。絶縁層１２は、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等の電気絶縁材料からなるもので、基板１１の一面１１ａ側に配置されている。

突起部１３は、絶縁層１２に対して基板１１と反対側に配置されて、その板厚方向に突出する断面凸状に形成されている。具体的には、突起部１３は、突起層１３ａ、１３ｂから構成されている。突起層１３ａは、絶縁層１２に対してその板厚方向に突出する断面凸状に形成されている。突起層１３ｂは、絶縁層１２に対して基板１１と反対側から突起層１３ａを覆う断面湾曲状に形成されている。すなわち、突起部１３の断面のうち基板１１と反対側の輪郭が湾曲状に形成されていることになる。

本実施形態の突起層１３ａ、１３ｂは、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等の電気絶縁材料、或いはＣｕなどの導電性金属材料からなる。

配線層１４は、絶縁層１２に対して基板１１と反対側に配置されて、湾曲部１４ａ、および突起部１４ｂ、１４ｃを備える形状になっている。

湾曲部１４ａは、突起部１３に対して基板１１と反対側から突起部１３を覆う断面湾曲状に形成されている。突起部１４ｂは、湾曲部１４ａから絶縁層１２に沿って面方向一方側に突出するように形成されている。突起部１４ｃは、湾曲部１４ａから絶縁層１２に沿って面方向一方側と反対側（すなわち、面方向他方側）に突出するように形成されている。本実施形態の配線層１４は、Ｃｕ、Ａｌなどの導電性金属材料からなる。

ピン層１５は、その磁化方向が固定されている磁化固定層である。ピン層１５の磁化方向は、基板１１の面方向に平行な方向に設定されている。基板１１の面方向とは、基板１１が広がる方向のことである。ピン層１５は、絶縁層１２に対して基板１１と反対側に配置されて、湾曲部１５Ａ、および突起部１５ｂ、１５ｃを備える形状になっている。

湾曲部１５Ａは、配線層１４に対して基板１１と反対側から配線層１４を覆う断面湾曲状に形成されている。湾曲部１５Ａは、基板１１の面方向に対して平行に面方向が形成される平面部１５ａの面方向一方側および他方側がそれぞれ基板１１側（すなわち、フリー層１７ａ、１７ｂと反対側）に曲がっている。突起部１５ｂは、湾曲部１５Ａから配線層１４の突起部１３ｂに沿って面方向一方側に突出するように形成されている。突起部１５ｃは、湾曲部１５Ａから配線層１４の突起部１３ｃに沿って面方向一方側と反対側（すなわち、面方向他方側）に突出するように形成されている。

本実施形態のピン層１５は、図１（ｂ）に示すように、反強磁性層１５ｄ、および積層フェリ層１５ｅから構成されている。反強磁性層１５ｄは、反強磁性材料からなるもので、配線層１４側に配置されている。積層フェリ層１５ｅは、反強磁性層１５ｄ側に配置される磁性層１５ｇと、磁性層１５ｅに対して反強磁性層１５ｄと反対側に配置される磁性層１５ｆと、磁性層１５ｆ、１５ｇの間に配置される非磁性層１５ｈとから構成されている。

トンネル層１６は、ピン層１５に対して基板１１と反対側からピン層１５を覆うように形成されている非磁性中間層である。

フリー層１７ａ、１７ｂは、それぞれ、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層である。フリー層１７ａの面方向のサイズは、ピン層１５の面方向のサイズよりも小さいサイズに設定されている。同様に、フリー層１７ｂの面方向のサイズは、ピン層１５の面方向のサイズよりも小さいサイズに設定されている。

本実施形態のフリー層１７ａ、１７ｂは、トンネル層１６のうちピン層１５の平面部１５ａに対応する部位に搭載されている。

図３の保護膜１８は、絶縁層１２、突起部１３、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７ａ、１７ｂを基板１１と反対側から覆うように形成されている。配線層１９ａ、１９ｂは、保護膜１８を基板１１と反対側から覆うように形成されている。配線層１９ａは、面方向一方側に配置されて、フリー層１７ａに接続されている。配線層１９ｂは、面方向他方側に配置されて、フリー層１７ｂに接続されている。本実施形態の配線層１９ａ、１９ｂは、Ｃｕ、Ａｌなどの導電性金属材料からなる。

次に、本実施形態の磁気センサ１０の電気回路構成について説明する。図４は、本実施形態の磁気センサ１０の等価回路を示す。

フリー層１７ａは、電源Ｖｃｃに接続されている。フリー層１７ｂはグランドに接続されている。このため、フリー層１７ａ、ピン層１５、およびトンネル層１６によってＴＭＲ素子（Tunneling Magneto Resistance）２０を構成し、フリー層１７ｂ、ピン層１５、およびトンネル層１６によってＴＭＲ素子２１を構成する。このことにより、ＴＭＲ素子２０、２１が電源Ｖｃｃとグランドとの間に直列接続されていることになる。

次に、本実施形態の磁気センサ１０の製造行程について図５、図６を参照して説明する。図５（ａ）〜（ｅ）、図６（ａ）〜（ｄ）は、磁気センサ１０の製造行程を示す図である。

まず、第１の工程において、基板１１の一面１１ａ側に、絶縁層１２を成膜する（図５（ａ）参照）。絶縁層１２の製法は、熱酸化、ＣＶＤ、或いはスッパタリングなどが用いられる。

次の第２の工程において、絶縁層１２の上に突起層１３Ａを成膜する（図５（ｂ）参照）。突起層１３Ａの製法は、熱酸化、ＣＶＤ、或いはスッパタリングなどが用いられる。

次の第３の工程において、突起層１３Ａに対して、フォトリソグラフィおよびエッチング（例えば、ミリング、ＲＩＥ）などを実施して、突起層１３Ａのうち余分な領域を除去して突起層１３ａを成形する（図５（ｃ）参照）。

次の第４の工程において、突起層１３Ｂを絶縁層１２および突起層１３ａを覆うように形成する（図５（ｄ）参照）。

次の第５の工程において、突起層１３Ｂに対して、フォトリソグラフィおよびエッチング（例えば、ミリング、ＲＩＥ）などを実施して、突起層１３Ｂのうち余分な領域を除去して突起層１３ｂを成形する（図５（ｅ）参照）。

次の第６の工程において、突起層１３ｂおよび絶縁層１２を覆うように配線層１４を形成する（図６（ａ）参照）。これに加えて、配線層１４に対して基板１１と反対側に、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７Ａをそれぞれ成膜する。

次の第７の工程において、フォトリソグラフィおよびエッチング（例えば、ミリング、ＲＩＥ）などを実施して、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７Ａをそれぞれパターンニングする（図６（ｂ）参照）。

次の第８の工程において、このパターンニングされたフリー層１７Ａに対して、フォトリソグラフィおよびエッチング（例えば、ミリング、ＲＩＥ）などを実施して、フリー層１７Ａのうち余分な領域を除去してフリー層１７ａ、１７ｂをそれぞれ成形する（図６（ｃ）参照）。

次の第９の工程において、配線層１４、トンネル層１６、およびフリー層１７ａ、１７ｂのそれぞれを覆うように保護膜１８をスパッタリング等によって成膜する（図６（ｄ））。これに加えて、ドライエッチング、ウエットエッチング等によって、保護膜１８に対してコンタクトホール１８ａ、１８ｂを形成する。コンタクトホール１８ａ、１８ｂは、フリー層１７ａ、１７ｂに向けて形成されている。さらに、コンタクトホール１８ａ、１８内に導電性材料を充填して配線層１９ａ、１９ｂをそれぞれ形成する。以上により、ＴＭＲ素子２０、２１を形成することができる。その後、ＴＭＲ素子２２、２１の共通のピン層１５を着磁して磁化方向を設定する。

以上説明した本実施形態によれば、ピン層１５は、配線層１４に対して基板１１と反対側から配線層１４を覆う断面湾曲状に形成されている湾曲部１５Ａを備える。フリー層１７ａ、１７ｂは、ピン層１５に対して基板１１と反対側に配置されている。フリー層１７ａ、１７ｂの面方向のサイズは、ピン層１５の面方向のサイズよりも小さいサイズに設定されている。このため、ピン層１５からの漏れ磁界（図１中の太線の矢印参照）が基板１１側（すなわち、ピン層１５に対してフリー層１７ａ、１７ｂと反対側）に閉ループを形成することができる。したがって、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。よって、フリー層１７ａ、１７ｂの磁化方向が外部磁界に追従して変化する。

ここで、フリー層１７ａの磁化方向とピン層１５の磁化方向との間の角度によってフリー層１７ａとピン層１５との間の抵抗値が変化する。フリー層１７ｂの磁化方向とピン層１５の磁化方向との間の角度によってフリー層１７ｂとピン層１５との間の抵抗値が変化する。このため、電源Ｖｃｃとグランドとの間にてＴＭＲ素子２０、２１に流れる電流を計測することにより、磁気センサ１０に対して印加される外部磁化の方向を測定することができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ピン層１５の断面形状を、湾曲部１５Ａから面方向一方側および他方側に突出する突起部１５ｂ、１５ｃを備える形状にした例について説明したが、これに代えて、図７、図８に示すように、本実施形態では、突起部１５ｂ、１５ｃを用いずに、ピン層１５の断面形状を、配線層１４に対して基板１１と反対側から配線層１４を覆う湾曲状にする。すなわち、ピン層１５は湾曲部１５Ａだけからなる。これにより、上記第１実施形態と同様に、ピン層１５からの漏れ磁界（図７中の太線の矢印参照）が基板１１側に閉ループを形成することができる。図７は、本実施形態の磁気センサ１０の概略的な断面図を示す。図７において、図１（ａ）と同一符号は同一のものを示している。図８は、本実施形態の磁気センサ１０の平面図を示す。

このように構成される本実施形態では、ピン層１５の断面形状を次のように定義してもよい。

すなわち、図９（ａ）に示すように、互いに対向する第１辺１０１と第２辺１０２を有する長方形１００の第１辺１０１の両側端部の間の寸法をＬａとし、長方形１００の第２辺１０２の両側端部の間の寸法をＬｂとしたとき、Ｌａ＞Ｌｂを満たすように長方形１００を変形した形状（図９（ｂ）参照）をピン層１５の断面形状とする。図９（ｂ）は、長方形１００の両側端部側を曲げたコ字状にしたものを示している。

（第３実施形態）
上記第１、２の実施形態では、磁気センサ１０においてＴＭＲ素子２０、２１を構成した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、第１、第２のＧＭＲ素子（Giant Magneto Resistance；ＧＭＲ）を構成する例について説明する。

図１０は、本実施形態の磁気センサ１０の断面図を示す。図１０にいて、図７と同一符号ものは、同一のものを示す。

図１０では、図７において、トンネル層１６に代わる非磁性層１６ａが用いられている。このため、フリー層１７ａ、非磁性層１６ａ、およびピン層１５によって第１のＧＭＲ素子を構成し、かつフリー層１７ｂ、非磁性層１６ａ、およびピン層１５によって第２のＧＭＲ素子を構成することになる。

（第４実施形態）
上述の第１〜３の実施形態では、反強磁性層１５ｄおよび積層フェリ層１５ｅから構成されるピン層１５を用いた例について説明したが、これに代えて、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、高保磁力材料からなるピン層１５Ｘを用いる例について説明する。

図１１（ａ）は、本実施形態の磁気センサ１０の概略的な断面図を示す。図１１（ｂ）は図１１（ａ）中のＢ部分の拡大図である。図１１（ａ）において、図７と同一符号は同一のものを示す。本実施形態のピン層１５Ｘを構成する高保磁力材料は、フリー層１７ａ、１７ｂよりも高い保磁力を有する材料であって、例えば永久磁石が用いられる。

本実施形態では、上述の如く、高保磁力材料からなる単一層によりピン層１５Ｘを構成することができる。このため、磁気センサの作製が容易になり、成膜コストの低下、およびスループットの向上を実現することができる。

ここで、センサ感度を上げるために熱処理を実施する場合において、上記第１実施形態のようにピン層１５として、積層フェリ層１５ｅおよび反強磁性層１５ｄを用いる場合には、ピン層１５内において相互拡散が生じる可能性がある。

これに対して、本実施形態では、上述の如く、高保磁力材料からなる単一層によりピン層１５Ｘを構成することができる。このため、熱処理を実施してもピン層１５内において相互拡散が生じる可能性がなく、高い温度で熱処理を実施することができる。

（第５実施形態）
上記第４実施形態では、ピン層１５Ｘを断面湾曲状に形成した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、図１２に示すように、ピン層１５Ｘとしては、上記第１実施形態と同様、湾曲部１５Ａ、および突起部１５ｂ、１５ｃを備える形状にしてもよい。図１２は、本実施形態の磁気センサ１０の概略的な断面図を示す。図１２において、図７と同一符号は同一のものを示している。

（第６実施形態）
上記第１〜４実施形態では、基板１１とピン層１５（１５Ｘ）との間に突起部１５と配線層１４とを配置した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、突起部１３により配線層を構成する例について説明する。図１３は、本実施形態の磁気センサ１０の概略的な断面図を示す。図１３において、図７と同一符号は同一のものを示している。

本実施形態では、図１３、図１４に示すように、導電性材料からなる突起部１３を用いる。このため、突起部１３が配線層の機能を果たすことができる。したがって、突起部１３に対して図１４中の紙面垂直方向に電流を流すことにより発生する磁界により、ピン層１５に対して磁化方向を設定することができる。

（第７実施形態）
本実施形態では、図１５に示すように、基板１１に高透磁率材料からなる高透磁率部材を埋め込むように構成する例について説明する。図１５は本実施形態の磁気センサ１０の概略的な断面図を示す。図１５において、図１４と同一符号は同一のものを示している。

本実施形態の基板１１のうち、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６に対応する箇所に凹部１１ｃが形成されている。凹部１１ｃは、配線層１４側に開口するように形成されている。凹部１１ｃ内には、高透磁率材料からなる高透磁率部材１１ｄを配置されている。高透磁率部材１１ｄは、ピン層１５から漏れる磁界が通る磁界経路を構成する。このため、したがって、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響をより一層抑制することができる。

（第８実施形態）
上記第１〜７の実施形態では、ピン層１５（１５Ｘ）としては、その平面部１５ａの面方向一方側および他方側とがそれぞれ基板１１側に曲がる形状のものを用いた例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、ピン層１５（１５Ｘ）としては、その平面部１５ａの面方向一方側および他方側とがフリー層１７ａ、１７ｂ側に曲がる断面湾曲状のものを用いる例について説明する。

図１６は本実施形態の磁気センサ１０の概略的な断面図を示す。図１６において、図１４と同一符号は同一のものを示している。

本実施形態の基板１１の一面１１ａには、凹部１１ｅが形成されている。凹部１１ｅの内面は、その断面の輪郭が湾曲状に形成されている。配線層１４は、基板１１の凹部１１ｅの内面に沿って薄膜状に形成されている。ピン層１５は、配線層１４に沿って薄膜状に形成されている。このことにより、ピン層１５は、その平面部１５ａの面方向一方側および他方側がそれぞれ基板１１と反対側に曲がる断面湾曲状に形成されている。トンネル層１６は、ピン層１５に沿って薄膜状に形成されている。トンネル層１６に対してピン層１５と反対側には、フリー層１７ａ、１７ｂが配置されている。

このように構成される本実施形態では、フリー層１７ａ、１７ｂは、凹部１１ｅ内に配置されている。ピン層１５の面方向一方側と他方側とは、それぞれ基板１１の板厚方向一方側に向けられている。板厚方向一方側とは、基板１１の板厚方向のうち基板１１からフリー層１７ａ、１７ｂ側に向けられる向きのことである。このため、ピン層１５から漏れる磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに対して板厚方向一方側（図中上側）に経路を構成することができる。したがって、上記第１実施形態と同様、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。

（第９実施形態）
上記第８の実施形態では、ピン層１５としては、断面湾曲状に形成した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、図１７に示すように、ピン層１５を形成する例について説明する。

図１７は本実施形態の磁気センサ１０の断面図である。図１７において、図１６と同一符号は同一のものを示している。

本実施形態の配線層１４は、基板１１の凹部１１ｅの内面に沿って断面湾曲状に形成されている湾曲部１４ａと、湾曲部１４ａから基板１１に沿って面方向一方側に突出する突起部１４ｂと、湾曲部１４ａから基板１１に沿って面方向他方側に突出する突起部１４ｃとからなる。

ピン層１５は、湾曲部１５Ａ、および突起部１５ｂ、１５ｃを備える。湾曲部１５Ａは、配線層１４に対して基板１１と反対側から配線層１４を覆う断面湾曲状に形成されている。湾曲部１５Ａは、基板１１の面方向に対して平行に面方向が形成される平面部１５ａの面方向一方側および他方側がそれぞれ基板１１の一面１１ａ側に曲がっている。突起部１５ｂは、湾曲部１５Ａから配線層１４の突起部１４ｂに沿って面方向一方側に突出するように形成されている。突起部１５ｃは、湾曲部１５Ａから配線層１４の突起部１４ｃに沿って面方向他方側に突出するように形成されている。トンネル層１６は、ピン層１５に沿って湾曲状に形成されている。フリー層１７ａ、１７ｂは、上記第１実施形態と同様に、凹部１１ｅ内において、トンネル層１６に対してピン層１５と反対側に配置されている。

以上説明した本実施形態によれば、ピン層１５は、配線層１４に対して基板１１と反対側から配線層１４を覆う断面湾曲状に形成される湾曲部１５Ａを備える。よって、上記第１実施形態と同様に、ピン層１５から漏れる磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに対して板厚方向一方側（図中上側）に経路を構成することができる。したがって、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。

（第１０実施形態）
上記第１〜９の実施形態では、磁気センサ１０のピン層１５の断面形状を基板１１の厚み方向（面方向に対する直交方向）に湾曲した形状にした例について説明したが、これに代えて、ピン層１５の断面形状を基板１１の面方向に湾曲した形状にした例について説明する。

図１８（ａ）は、本実施形態の磁気センサ１０の断面図を示す。図１８（ｂ）は、本実施形態の磁気センサ１０の平面図を示す。図１８（ａ）、（ｂ）にいて、図１と同一符号ものは、同一のものを示す。

磁気センサ１０は、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１１、絶縁層１２、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７ａ、１７ｂから構成されている。

本実施形態の配線層１４は、絶縁層１２に対して基板１１の反対側に積層されている。ピン層１５は、配線層１４上に積層されている。トンネル層１６は、ピン層１５上に積層されている。フリー層１７ａ、１７ｂは、トンネル層１６上に配列されている。

このように構成される本実施形態では、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６は、それぞれ面直方向から視て、基板１１の面方向に湾曲する湾曲状に形成されている。面直方向とは、基板１１の面方向に直交する方向のことである。

つまり、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６において、それぞれ、基板１１の面方向の断面形状が湾曲状に形成される湾曲部を有することになる。

本実施形態のトンネル層１６は、基板１１の面方向に対して平行に面方向が形成される平面部１６０の面方向一方側１６１および他方側１６２が面方向に曲げられるコ字状に形成されている。このため、同様に、配線層１４、ピン層１５がコ字状に形成されている。したがって、ピン層１５からの漏れ磁界（図１８中の太線の矢印参照）がフリー層１７ａ、１７ｂを避けて閉ループを形成することができる。したがって、上記第１実施形態と同様に、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。よって、フリー層１７ａ、１７ｂの磁化方向が外部磁界に追従して変化する。

（第１１実施形態）
上記第１０実施形態では、磁気センサ１０のピン層１５の面方向の断面形状をコ字状にした例について説明したが、これに代えて、ピン層１５の面方向の断面形状をＣ字状にした例について説明する。

図１９（ａ）は、本実施形態の磁気センサ１０の断面図を示す。図１９（ｂ）は、本実施形態の磁気センサ１０の平面図を示す。図１９（ａ）、（ｂ）にいて、図１と同一符号ものは、同一のものを示す。

磁気センサ１０は、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１１、絶縁層１２、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７ａ、１７ｂから構成されている。

本実施形態では、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６は、それぞれ面直方向から視て、基板１１の面方向に湾曲するＣ字状に形成されている。つまり、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６において、それぞれ、基板１１の面方向の断面形状がＣ字状に形成されている。したがって、ピン層１５からの漏れ磁界（図１８中の太線の矢印参照）がフリー層１７ａ、１７ｂを避けて閉ループを形成することができる。したがって、上記第１０実施形態と同様に、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。

（第１２実施形態）
上記第１〜９の実施形態では、薄板状の基板１１を用いて磁気センサ１０を構成した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、円柱状に形成される基材を用いて磁気センサ１０を構成した例について説明する。

図２０（ａ）は、本実施形態の磁気センサ１０の断面図である。図２０（ｂ）は、本実施形態の磁気センサ１０の斜視図である。

磁気センサ１０は、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すように、基材１１Ａ、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７ａ、１７ｂから構成されている。

基材１１Ａは、電気絶縁材料から円柱状に形成されている部材である。配線層１４は、Ｃｕ、Ａｌなどの導電性金属材料からなるもので、基材１１Ａの外周側に断面リング状に形成されている。

ピン層１５は、配線層１４の外周側に断面リング状に形成されて、基材１１Ａの軸線を中心とする円周方向に磁化方向が固定されている磁化固定層である。トンネル層１６は、ピン層１５の外周側に断面リング状に形成されている。フリー層１７ａ、１７ｂは、トンネル層１６に対してその外周側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層である。すなわち、トンネル層１６は、ピン層１５およびフリー層１７ａ、１７ｂとの間に挟まれて、ピン層１５の磁化方向とフリー層１７ａ、１７ｂの磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層を構成することになる。

このように構成される本実施形態では、フリー層１７ａ、ピン層１５、およびトンネル層１６によってＴＭＲ素子２０を構成し、フリー層１７ｂ、ピン層１５、およびトンネル層１６によってＴＭＲ素子２１を構成する。

以上説明した本実施形態によれば、ピン層１５は、配線層１４の外周側に断面リング状に形成されている。このため、ピン層１５内にて磁界（すなわち、漏れ磁界）が基材１１Ａの軸線を中心とする円周方向に閉ループを構成する。フリー層１７ａ、１７ｂは、ピン層１５の外周側に配置されている。したがって、上記第１実施形態と同様に、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。

（第１３実施形態）
上記第１２実施形態では、円柱状に形成される基材を用いて磁気センサ１０を構成した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、円筒状に形成される基材を用いて磁気センサ１０を構成した例について説明する。

図２１（ａ）は、本実施形態の磁気センサ１０の断面図である。図２１（ｂ）は、本実施形態の磁気センサ１０の斜視図である。

本実施形態の基材１１Ｂは、円筒状に形成されている。具体的には、基材１１Ｂとしては、フレキシブルプリント基板が用いられている。

本実施形態の磁気センサ１０は、図２１（ｂ）に示すように、基材１１Ｂとしてのフレキシブルプリント基板に対して、配線層１４、ピン層１５、トンネル層１６、およびフリー層１７ａ、１７ｂが積層されたものを丸めて円筒状に変形されたものである。このため、ピン層１５内にて磁界が基材１１Ａの軸線を中心とする円周方向に閉ループを構成する。フリー層１７ａ、１７ｂは、ピン層１５の外周側に配置されている。したがって、上記第１２実施形態と同様に、ピン層１５からの漏れ磁界がフリー層１７ａ、１７ｂに与える影響を抑制することができる。

（他の実施形態）
上記第１〜第５の実施形態では、突起部１３の断面のうち基板１１と反対側の輪郭が湾曲状に形成されている例について説明したが、これに代えて、次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のようにしてもよい。

（ａ）図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、突起部１３の断面において基板１１と反対側の輪郭が円弧状に形成されている。図２２（ａ）は、基板１１と突起部１３とを示す断面図である。図２２（ｂ）は、基板１１と突起部１３とを示す斜視図である。

（ｂ）図２２（ｃ）、（ｄ）に示すように、突起部１３の断面が矩形状に形成されている。図２２（ｃ）は、基板１１と突起部１３とを示す断面図である。図２２（ｄ）は、基板１１と突起部１３とを示す斜視図である。

（ｃ）図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、突起部１３の断面が台形状に形成されている。図２３（ａ）は、基板１１と突起部１３とを示す断面図である。図２３（ｂ）は、基板１１と突起部１３とを示す斜視図である。

（ｄ）図２３（ｃ）に示すように、突起部１３が蒲鉾状に形成されている。図２３（ｃ）は、基板１１と突起部１３とを示す断面図である。

上記第１〜第５の実施形態では、基板１１上に突起部１３を設けた例について説明したが、これに代えて、次の（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）のように基板１１の一面１１ａ側を突起状に形成して、基板１１により突起部を形成するようにしてもよい。

（ｅ）図２４（ａ）に示すように、基板１１によって断面半円状の突起部を形成する。

（ｆ）図２４（ｂ）に示すように、基板１１によって断面矩形状の突起部を形成する。

（ｇ）図２４（ｃ）に示すように、基板１１によって断面台形状の突起部を形成する。

（ｈ）図２４（ｄ）に示すように、基板１１によって断面蒲鉾状の突起部を形成する。

上記第８実施形態では、基板１１において内面の輪郭が断面湾曲状に形成されている凹部１１ｅを形成した例について説明したが、これに代えて、次の（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）のように凹部１１ｅを形成してもよい。

（ｉ）図２５（ａ）に示すように、基板１１において断面半円状の凹部１１ｅを形成する。

（ｊ）図２５（ｂ）に示すように、基板１１において断面矩形状の凹部１１ｅを形成する。

（ｋ）図２５（ｃ）に示すように、基板１１において断面台形状の凹部１１ｅを形成する。

（ｌ）図２５（ｄ）に示すように、基板１１において断面蒲鉾の凹部１１ｅを形成する。

上記第８実施形態では、基板１１において凹部１１ｅを形成した例について説明したが、これに代えて、図２６に示すように、絶縁層１２において凹部１２ａを形成してもよい。この場合、絶縁層１２の凹部１２ａの内面に沿って配線層１４を形成する。そして、配線層１４に沿ってピン層１５を形成する。すなわち、配線層１４を介して絶縁層１２の凹部１２ａの内面に沿ってピン層１５を形成することができる。このことにより、上記第８実施形態と同様に、ピン層１５（１５Ｘ）の形状を断面湾曲状に形成することができる（図１６参照）。

上記第１〜７の実施形態では、フリー層１７ａ、１７ｂの面方向のサイズを、それぞれ、ピン層１５の面方向のサイズよりも小さいサイズに設定した例について説明したが、これに代えて、フリー層１７ａ、１７ｂの面方向のサイズを、ピン層１５の面方向のサイズと同一サイズに設定してもよい。

上記第８実施形態では、磁気センサ１０において、２つのＴＭＲ素子２１を構成した例について説明したが、これに代えて、磁気センサ１０において、２つのＧＭＲ素子２１を構成してもよい。

上記第１〜１１の実施形態では、磁気センサ１０において、２つのＴＭＲ素子（或いは、２つのＧＭＲ素子）を構成した例について説明したが、これに代えて、磁気センサ１０において、１つのＴＭＲ素子（或いは、１つのＧＭＲ素子）を構成してもよい。或いは、３つ以上のＴＭＲ素子（或いは、３つ以上のＧＭＲ素子）を構成してもよい。

１０磁気センサ
１１基板
１２絶縁層
１３ａ突起部
１３ｂ突起部
１４配線層
１５ピン層
１５Ａ湾曲部
１５ｂ突起部
１５ｃ突起部
１５ｄ反強磁性層
１５ｅ積層フェリ層
１６トンネル層
１７ａフリー層
１７ｂフリー層
１８保護膜
１９ａ配線層
１９ｂ配線層
２０ＴＭＲ素子
２１ＴＭＲ素子

Claims

基板（１１）の一面側に搭載されて、前記基板の面方向に対して平行に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、
前記磁化固定層に対して前記基板と反対側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間に挟まれて前記磁化固定層の磁化方向と前記強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間の抵抗値に基づいて前記外部磁場の印加角度を測定する磁気センサであって、
前記磁化固定層は、前記基板の面方向に対して平行に面方向が形成される平面部（１５ａ）の面方向一方側および他方側がそれぞれ曲げられる断面湾曲状に形成される湾曲部を有することを特徴とする磁気センサ。
基板（１１）の一面側に搭載されて、前記基板の面方向に対して平行に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、
前記磁化固定層に対して前記基板と反対側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間に挟まれて前記磁化固定層の磁化方向と前記強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間の抵抗値に基づいて前記外部磁場の印加角度を測定する磁気センサであって、
互いに対向する第１、第２の辺（１０１、１０２）を有する長方形の前記第１の辺の両側端部の間の寸法をＬａとし、前記長方形の前記第２の辺の両側端部の間の寸法をＬｂとしたとき、Ｌａ＞Ｌｂを満たすように前記長方形を変形した形状に前記磁化固定層の断面形状がなっていることを特徴とする磁気センサ。
前記磁化固定層の面方向のサイズと同一サイズ、或いは前記磁化固定層の面方向のサイズよりも小さいサイズに前記強磁性層における当該面方向のサイズが設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ。
前記磁化固定層は、
第１、第２の磁性体層（１５ｆ、１５ｇ）と前記第１、第２の磁性体層の間に挟まれる非磁性体層（１５ｈ）とを備える積層フェリ構造（１５ｅ）と、
前記基板と前記積層フェリ構造との間に配置される反強磁性体層（１５ｄ）とを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記磁化固定層（１５Ｘ）は、前記強磁性層よりも高い保磁力を有する材料からなるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記基板には、その板厚方向に凹む凹部（１１ｅ）が形成されており、
前記凹部の内面に沿って前記磁化固定層が形成されることにより、前記湾曲部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記基板の一面側には、その板厚方向に凹む凹部（１２ａ）を有する絶縁層（１２）が形成されており、
前記凹部の内面に沿って前記磁化固定層が形成されることにより、前記湾曲部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記基板の一面側には、その板厚方向に突出する断面凸状に形成される突起部（１３）が形成されており、
前記突起部に沿って前記磁化固定層が形成されることにより、前記湾曲部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記突起部は、前記基板側からその板厚方向に突出する断面凸状に形成される第１突起層（１３ａ）と、前記凸部に対して前記基板と反対側から覆うように形成される第２突起層（１３ｂ）とから構成されることを特徴とする請求項８に記載の磁気センサ。
前記第１突起層は、電気絶縁材料からなるものであることを特徴とする請求項９に記載の磁気センサ。
前記第２突起層は、電気絶縁材料からなるものであることを特徴とする請求項９または１０に記載の磁気センサ。
前記第１突起層は、導電性材料からなるものであることを特徴とする請求項９に記載の磁気センサ。
前記第２突起層は、導電性材料からなるものであることを特徴とする請求項９または１０に記載の磁気センサ。
前記第１突起層（１３ａ）は、前記基板の一面に沿って成形される第１の膜（１３Ａ）のうち前記第１突起層以外の余分な箇所をエッチングにより除去されて形成されたものであることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第２突起層（１３ｂ）は、前記基板および前記第１の膜をそれぞれ覆うように成形される第２の膜（１３Ｂ）のうち前記第２突起層以外の余分な箇所をエッチングにより除去されて形成されたものであることを特徴とする請求項９ないし１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記基板と前記磁化固定層との間には、前記基板よりも高い透磁率の材料からなり、かつ前記磁化固定層から漏れる磁界が通る磁界経路を構成する高透磁率部材（１１ｄ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記磁化固定層は、前記基板の面方向に対して平行に面方向が形成される平面部（１５ａ）の面方向一方側および他方側が前記基板の面方向にそれぞれ曲げられる断面湾曲状に形成される湾曲部を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
円柱状に形成される基材（１１Ａ）と、
前記基材の外周側に断面リング状に形成されて、前記基材の軸線を中心とする円周方向に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、
前記磁化固定層に対してその外周側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間に挟まれて前記磁化固定層の磁化方向と前記強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間の抵抗値に基づいて前記外部磁場の印加角度を測定することを特徴とする磁気センサ。
円筒状に形成される基材（１１Ｂ）と、
前記基材の外周側に断面リング状に形成されて、前記基材の軸線を中心とする円周方向に磁化方向が固定されている磁化固定層（１５）と、
前記磁化固定層に対してその外周側に配置されて、外部磁場によって磁化方向が追従して変化する強磁性層（１７ａ、１７ｂ）と、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間に挟まれて前記磁化固定層の磁化方向と前記強磁性層の磁化方向との間の角度によって抵抗値が変化する非磁性中間層（１６）とを備え、
前記磁化固定層と前記強磁性層との間の抵抗値に基づいて前記外部磁場の印加角度を測定することを特徴とする磁気センサ。
前記基材は、フレキシブルプリント基板が円筒状に変形されたものであることを特徴とする請求項１９に記載の磁気センサ。
前記磁化固定層、前記強磁性層、および前記非磁性中間層は、ＴＭＲ素子を構成することを特徴とする請求項１ないし２０のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記磁化固定層、前記強磁性層、および前記非磁性中間層は、ＧＭＲ素子を構成することを特徴とする請求項１ないし２０のいずれか１つに記載の磁気センサ。