JP2018100975A - 圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】高感度の圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネルを提供する。【解決手段】実施形態によれば、圧力センサは、可撓性を有する膜部と、検知部と、を含む。膜部は、支持部に支持された第１方向に沿う辺を含む。膜部の膜面の平面形状は、第１方向に延在する第１辺と、平面形状の重心と、を含む。平面形状は、重心と、第１辺の一端と、を結ぶ線分と、重心と、第１辺の他端と、を結ぶ線分と、第１辺と、で囲まれた第１領域を含む。検知部は、膜面のうちの第１領域と重なる部分に設けられた複数の検知素子を含む。複数の検知素子のそれぞれは、第１、第２磁性層と、非磁性の中間層と、を含む。複数の検知素子の少なくとも２つの第１方向に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。複数の検知素子の少なくとも２つは、電気的に直列に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネルに関する。

ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いた圧力センサには、例えば、ピエゾ抵抗変化型と静電容量型とがある。一方、スピン技術を用いた圧力センサが提案されている。スピン技術を用いた圧力センサにおいては、歪に応じた抵抗変化が検知される。スピン技術を用いた圧力センサにおいて、高感度の圧力センサが望まれる。

M. Lohndorf et al., "Highly sensitive strain sensors based on magnetic tunneling junctions"J. Magn. Magn. Mater. 316, e223 (2007)

本発明の実施形態は、高感度の圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネルを提供する。

本発明の実施形態によれば、圧力センサは、可撓性を有する膜部と、検知部と、を含む。前記膜部は、支持部に支持された第１方向に沿う辺を含む。前記膜部の膜面の平面形状は、第１方向に延在する第１辺と、前記平面形状の重心と、を含む。前記平面形状は、前記重心と、前記第１辺の前記一端と、を結ぶ線分と、前記重心と、前記第１辺の前記他端と、を結ぶ線分と、前記第１辺と、で囲まれた第１領域を含む。前記検知部は、前記膜面のうちの前記第１領域と重なる部分に設けられた複数の検知素子を含む。前記複数の検知素子のそれぞれは、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた非磁性の中間層と、を含む。前記複数の検知素子の少なくとも２つの前記第１方向に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。前記複数の検知素子の少なくとも２つは、電気的に直列に接続されている。

図１（ａ）〜図１（ｄ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。 図２（ａ）〜図２（ｉ）は、圧力センサの動作を例示する模式的斜視図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る圧力センサの動作を例示する模式図である。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、参考例の圧力センサの動作を例示する模式図である。 図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１の実施形態に係る圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 図６（ａ）〜図６（ｄ）は、参考例の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 圧力センサを例示する模式的平面図である。 図８（ａ）〜図８（ｄ）は、圧力センサの特性を例示するグラフ図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、圧力センサの特性を例示するグラフ図である。 図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、第１の実施形態に係る別の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、参考例の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 圧力センサを例示する模式的平面図である。 図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。 図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。 図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式的斜視図である。 図１６（ａ）〜図１６（ｄ）は、第２の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。 図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第２の実施形態に係る圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、参考例の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 圧力センサを例示する模式的平面図である。 図２０（ａ）〜図２０（ｄ）は、圧力センサの特性を例示するグラフ図である。 図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式図である。 図２３（ａ）及び図２３（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。 図２４（ａ）〜図２４（ｆ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。 図２５（ａ）及び図２５（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。 第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。 図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。 第３の実施形態に係る圧力センサを例示する模式的斜視図である。 第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。 第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。 第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。 第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。 実施形態に用いられる検知素子を例示する模式的斜視図である。 実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。 実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。 実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。 実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。 実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。 実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。 図４０（ａ）〜図４０（ｅ）は、実施形態に係る圧力センサの製造方向を例示する工程順模式的断面図である。 図４１（ａ）〜（ｃ）は、第４の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。 図４２（ａ）及び図４２（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図４３（ａ）及び図４３（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図４４（ａ）及び図４４（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図４５（ａ）及び図４５（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図４６（ａ）及び図４６（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図４７（ａ）及び図４７（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図４８（ａ）及び図４８（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図４９（ａ）及び図４９（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図５０（ａ）及び図５０（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図５１（ａ）及び図５１（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図５２（ａ）及び図５２（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 図５３（ａ）及び図５３（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するための模式図である。 第５の実施形態に係る圧力センサの製造方法を例示するフローチャートである。 第６の実施形態に係るマイクロフォンを例示する模式図である。 第７の実施形態に係る音響マイクを例示する模式的断面図である。 図５７（ａ）及び図５７（ｂ）は、第８の実施形態に係る血圧センサを例示する模式図である。 第９の実施形態に係るタッチパネルを例示する模式図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）〜図１（ｄ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。
図１（ａ）は、模式的斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）及び図１（ｃ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図１（ｃ）は、模式的平面図である。図１（ｄ）は、圧力センサに含まれる膜部の模式的平面図である。

図１（ａ）〜図１（ｃ）に表したように、本実施形態に係る圧力センサ１１０は、膜部７０ｄと、検知部５０ｕと、を含む。この例では、支持部７０ｓが設けられている。

支持部７０ｓは、例えば、基板である。膜部７０ｄは、支持部７０ｓに支持される。膜部７０ｄは、可撓性を有する。膜部７０ｄは、例えば、ダイアフラムである。膜部７０ｄは、支持部７０ｓと一体的でも良く、別体でも良い。膜部７０ｄには、支持部７０ｓと同じ材料を用いても良く、支持部７０ｓとは異なる材料を用いても良い。支持部７０ｓとなる基板の一部を除去して、基板のうちの厚さが薄い部分が膜部７０ｄとなっても良い。

膜部７０ｄの厚さは、支持部７０ｓの厚さよりも薄い。膜部７０ｄと支持部７０ｓとに同じ材料が用いられ、これらが一体的である場合は、厚さが薄い部分が膜部７０ｄとなり、厚い部分が支持部７０ｓとなる。

支持部７０ｓが、支持部７０ｓを厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、貫通孔を覆うように膜部７０ｄが設けられても良い。この時、例えば、膜部７０ｄとなる材料の膜が、支持部７０ｓの貫通孔以外の部分の上にも延在している場合がある。このとき、膜部７０ｄとなる材料の膜のうちで、貫通孔と重なる部分が膜部７０ｄとなる。

膜部７０ｄは、外縁７０ｒを有する。膜部７０ｄと支持部７０ｓとに同じ材料が用いられ、これらが一体的である場合は、厚さが薄い部分の外縁が、膜部７０ｄの外縁７０ｒとなる。支持部７０ｓが、支持部７０ｓを厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、貫通孔を覆うように膜部７０ｄが設けられている場合は、膜部７０ｄとなる材料の膜のうちで、貫通孔と重なる部分の外縁が膜部７０ｄの外縁７０ｒとなる。

支持部７０ｓは、膜部７０ｄの外縁７０ｒを連続的に支持しても良く、膜部７０ｄの外縁７０ｒの一部を支持しても良い。

外縁７０ｒを含む平面に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

膜部７０ｄの膜面７０ｆｓ内の１つの方向を第１方向とする。第１方向は、例えばＸ軸方向である。第１方向に対して垂直で、膜面７０ｆｓ内の方向を第２方向とする。第２方向は、例えばＹ軸方向である。

本実施形態においては、膜部７０ｄの平面形状は、異方性形状を有する。
例えば、図１（ｄ）に例示したように、膜部７０ｄは、第１方向（Ｘ軸方向）の第１長さＬ１と、第２方向（Ｙ軸方向）の第２長さＬ２と、を有する。第１長さＬ１は、第２長さＬ２よりも長い。第１長さＬ１は、膜部７０ｄの第１方向における最大の長さである。第２長さＬ２は、膜部７０ｄの第２方向における最大の長さである。

この例では、膜部７０ｄの平面形状は、略矩形である。すなわち、膜面７０ｆｓは、第１〜第４辺７０ｓ１〜７０ｓ４を有する。第１辺７０ｓ１は、第１方向に沿う。第２辺７０ｓ２は、第１辺７０ｓ１と離間し、第１方向に沿う。第１辺７０ｓ１と第２辺７０ｓ２との間の距離は、例えば、第２長さＬ２である。第３辺７０ｓ３は、第１辺７０ｓ１の一端７０ｓ１１と、第２辺７０ｓ２の一端７０ｓ２１と、に接続され、第２方向に沿う。第４辺７０ｓ４は、第１辺７０ｓ１の他端７０ｓ１２と、第２辺７０ｓ２の他端７０ｓ２２と、に接続され、第３辺７０ｓ３と離間し、第２方向に沿う。第３辺７０ｓ３と第４辺７０ｓ４との間の距離は、例えば、第１長さである。後述するように、これらの辺の間は、直線状または曲線状のコーナー部により接続されても良い。

図１（ｄ）に表したように、膜部７０ｄの膜面７０ｆｓは、中央部７０ｃと、周辺部７０ｐと、を含む。周辺部７０ｐは、中央部７０ｃの周りに設けられる。膜部７０ｄを、膜面７０ｆｓに対して平行な面（例えばＸ−Ｙ平面）に投影したときに、周辺部７０ｐは、中央部７０ｃの周りに設けられる。

検知部５０ｕは、膜部７０ｄの中央部７０ｃの上に設けられる。
本願明細書において、「上に設けられる」状態は、直接接して設けられる状態の他に、間に他の要素が挿入されて設けられる状態も含む。

検知部５０ｕは、検知素子５０を含む。この例では、検知部５０ｕは、複数の検知素子５０（例えば第１〜第５検知素子５０ａ〜５０ｅなど）を含む。検知部５０ｕに設けられる検知素子５０の数は、１でも良い。

図１（ｂ）に表したように、検知素子５０は、第１磁性層１０と、第２磁性層２０と、中間層３０と、を含む。第２磁性層２０は、第１磁性層１０と膜部７０ｄとの間に設けられる。中間層３０は、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間に設けられる。中間層３０には、例えば非磁性材料を用いることができる。

圧力センサ１１０においては、第１配線６１及び第２配線６２が設けられている。第１配線６１は、検知素子５０のいずれかに接続される。第２配線６２は、検知素子５０のいずれかに接続される。第１配線６１と第２配線６２との間には、例えば、層間絶縁膜６３が設けられ、第１配線６１と第２配線６２とが電気的に絶縁される。第１配線６１と第２配線６２との間に電圧が印加され、この電圧が、第１配線６１及び第２配線６２を介して、検知素子５０に印加される。圧力センサ１１０に圧力が加わると、膜部７０ｄが変形する。検知素子５０においては、膜部７０ｄの変形に伴って電気抵抗が変化する。電気抵抗の変化を第１配線６１及び第２配線６２を介して検知することで、圧力が検知できる。

例えば、図１（ｄ）に表したように、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと、中央部７０ｃの重心と、は実質的に重なる。Ｘ−Ｙ平面に投影したときに、膜部７０ｄの重心と、中央部７０ｃの重心と、は実質的に重なる。例えば、中央部７０ｃの重心７０ｃｃと、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと、は、近接または、一致している。中央部７０ｃの重心７０ｃｃと、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと、の間の距離は、例えば、第２長さＬ２の１／１０以下である。

検知部５０ｕが設けられる中央部７０ｃは、膜面７０ｆｓのうちの中心部分に配置されている。図１（ｄ）に表したように、例えば、中央部７０ｃの第１方向の第３長さＬ３は、第１長さＬ１の０．３倍以下である。中央部７０ｃの第２方向の第４長さＬ４は、第２長さＬ２の０．３倍以下である。中央部７０ｃを除く領域が、周辺部７０ｐとなる。

本実施形態に係る圧力センサ１１０においては、膜部７０ｄの平面形状（膜面７０ｆｓの形状）が異方性形状を有しており、検知部５０ｕは、このような膜部７０ｄの中央部７０ｃの上に設けられる。これにより、高感度の圧力センサが提供できる。

以下、圧力センサ１１０の例について説明する。
支持部７０ｓには、例えば、板状の基板を用いることができる。基板の内部には、例えば、空洞部７０ｈが設けられている。

支持部７０ｓには、例えば、シリコンなどの半導体材料、金属などの導電材料、または、絶縁性材料を用いることができる。支持部７０ｓは、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどを含んでも良い。空洞部７０ｈの内部は、例えば減圧状態（真空状態）である。空洞部７０ｈの内部に、空気などの気体、または、液体が充填されていても良い。空洞部７０ｈの内部は、膜部が撓むことができるように設計される。空洞部７０ｈの内部は、外部の大気とつながっていてもよい。

空洞部７０ｈの上には、膜部７０ｄが設けられている。膜部７０ｄには、例えば、支持部７０ｓとなる基板の一部が薄く加工され部分が用いられる。膜部７０ｄの厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、基板の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）よりも薄い。

膜部７０ｄに圧力が印加されると、膜部７０ｄは撓む。この圧力は、圧力センサ１１０が検知すべき圧力に対応する。印加される圧力は、音波または超音波などによる圧力も含む。音波または超音波などによる圧力を検知する場合は、圧力センサ１１０は、マイクロフォンとして機能する。

膜部７０ｄには、例えば、絶縁性材料が用いられる。膜部７０ｄは、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン及び酸窒化シリコンの少なくともいずれかを含む。膜部７０ｄには、例えば、シリコンなどの半導体材料を用いても良い。膜部７０ｄには、例えば、金属材料を用いても良い。

膜部７０ｄの厚さは、例えば、０．１マイクロメートル（μｍ）以上３μｍ以下である。この厚さは、０．２μｍ以上１．５μｍ以下であることが好ましい。膜部７０ｄには、例えば、厚さが０．２μｍの酸化シリコン膜と、厚さが０．４μｍのシリコン膜と、の積層体を用いても良い。

第１磁性層１０及び第２磁性層２０には、例えば強磁性層が用いられる。第１磁性層１０は、例えば、磁化自由層である。第２磁性層２０は、例えば、参照層である。参照層として、磁化固定層、または、磁化自由層が用いられる。例えば、第１磁性層１０の磁化の変化は、第２磁性層２０の磁化の変化よりも容易とすることができる。このようにすることで、例えば、後述するように、圧力が加わった際に、第１磁性層１０の磁化と第２磁性層２０の磁化との間の相対角度の変化を生じさせ易くできる。

以下、検知素子５０の動作の例について説明する。以下の例では、第２磁性層２０が磁化固定層である。

本実施形態の圧力センサ１１０において、膜部７０ｄが外部からの圧力に対して撓んだ際に、検知素子５０に歪が発生する。検知素子５０は、この歪の変化を電気抵抗の変化に変換する機能を有する。

検知素子５０が歪センサとして機能する動作は、例えば、「逆磁歪効果」と「磁気抵抗効果」との応用に基づく。「逆磁歪効果」は、磁化自由層に用いられる強磁性層において得られる。「磁気抵抗効果」は、参照層と中間層と磁化自由層との積層膜において発現する。

「逆磁歪効果」は、強磁性体の磁化が強磁性体に印加された歪によって変化する現象である。すなわち、検知素子５０の積層膜に外部歪が印加されると、磁化自由層の磁化方向が変化する。その結果、参照層の磁化と磁化自由層の磁化との間の相対角度が変化する。この際に「磁気抵抗効果（ＭＲ効果）」により、電気抵抗の変化が引き起こされる。ＭＲ効果は、例えば、ＧＭＲ（Giant magnetoresistance）効果、または、ＴＭＲ(Tunneling magnetoresistance)効果などを含む。積層膜に電流を流すことで、磁化の向きの相対角度の変化を電気抵抗変化として読み取ることで、ＭＲ効果は発現する。例えば、積層膜に加わる歪によって、検知素子５０に歪が加わる。歪によって磁化自由層の磁化の向きが変化し、磁化自由層の磁化の向きと、参照層の磁化の向きと、の相対角度が変化する。すなわち、逆磁歪効果によりＭＲ効果が発現する。

磁化自由層に用いられる強磁性材料が正の磁歪定数を有する場合は、磁化の方向と引張歪の方向との角度が小さくなり、磁化の方向と圧縮歪の方向との角度が大きくなるように、磁化の方向が変化する。磁化自由層に用いられる強磁性材料が負の磁歪定数を有する場合は、磁化の方向と引張歪の方向との角度が大きくなり、磁化の方向と圧縮歪の方向との角度が小さくなるように、磁化の方向が変化する。

以下、磁化自由層に用いられる強磁性材料が正の磁歪定数を有する場合の例に関して、磁化の変化の例について説明する。

図２（ａ）〜図２（ｉ）は、圧力センサの動作を例示する模式的斜視図である。
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、検知素子５０に「垂直方向の歪」が加わる状態を例示している。「垂直方向の歪」は、積層方向（例えば第２磁性層２０から第１磁性層１０に向かう方向）に対して垂直で、磁化固定層の磁化の方向に対して垂直な方向の異方的な歪（以降、異方歪と呼ぶ）である。

図２（ｄ）〜図２（ｆ）は、検知素子５０に「平行方向の歪」が加わる状態を例示している。「平行方向の歪」は、積層方向に対して垂直で、磁化固定層の磁化の方向に対して平行な方向の異方的な歪（異方歪）である。

図２（ｇ）〜図２（ｉ）は、検知素子５０に「等方的な歪」が加わる状態を例示している。「等方的な歪」は、積層方向に対して垂直な面内で等方的な歪である。

図２（ｂ）、図２（ｅ）及び図２（ｈ）は、歪が加わっていない状態に対応する。図２（ａ）、図２（ｄ）及び図２（ｇ）は、引張歪ｔｓが加わった状態に対応する。図２（ｃ）、図２（ｆ）及び図２（ｉ）は、圧縮歪ｃｓが加わった状態に対応する。

図２（ａ）に例示したように、「垂直方向の歪」である引張歪ｔｓが加わった場合は、磁化自由層（第１磁性層１０）の磁化１０ｍの方向と、磁化固定層（第２磁性層２０）の磁化２０ｍの方向と、の間の角度（磁化の相対角度）が、歪が加わらない状態（図２（ｂ）の状態）よりも小さくなる。その結果、検知素子５０における電気抵抗が減少する。

図２（ｃ）に例示したように、「垂直方向の歪」である圧縮歪ｃｓが加わった場合は、磁化の相対角度が、歪が加わらない状態（図２（ｂ）の状態）よりも大きくなる。その結果、電気抵抗が増大する。

図２（ｄ）に例示したように、「平行方向の歪」である引張歪ｔｓが加わった場合は、磁化の相対角度が、歪が加わらない状態（図２（ｅ）の状態）よりも大きくなる。その結果、検知素子５０における電気抵抗が増大する。

図２（ｆ）に例示したように、「平行方向の歪」である圧縮歪ｃｓが加わった場合は、磁化の相対角度が、歪が加わらない状態（図２（ｅ）の状態）よりも小さくなる。その結果、検知素子５０における電気抵抗が減少する。

このように、「平行方向の歪」における磁化の相対角度の歪に対する増減の関係は、「垂直方向の歪」におけるその関係とは、逆になる。「平行方向の歪」と、「垂直方向の歪」と、で、歪の極性に対する電気抵抗の変化が逆極性になる。

図２（ｇ）〜図２（ｉ）に例示したように、「等方的な歪」が加わる場合には、磁化自由層の磁化１０ｍの方向は変化しない。このため、引張歪ｔｓ及び圧縮歪ｃｓの両極性の歪において、電気抵抗は、変化しない。

このように、検知素子５０においては、加わる歪の向きによって、得られる電気抵抗の変化が、異なる。

本実施形態に係る圧力センサ１１０においては、膜部７０ｄの平面形状が異方性形状を有している。例えば、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃを通る第１軸７０ｘ（膜面７０ｆｓ内の軸）に沿う膜部７０ｄの長さ（第１長さＬ１）は、第１軸７０ｘと直交し膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃを通る第２軸７０ｙに沿う膜部７０ｄの長さ（第２長さＬ２）よりも長い。検知部５０ｕは、中央部７０ｃ（重心７０ｄｃの近く）に配置されている。例えば、複数の検知素子５０は、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃの近くに集合して設けられている。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る圧力センサの動作を例示する模式図である。
図３（ａ）は、本実施形態に係る圧力センサ１１０の膜部７０ｄの模式的斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ１−Ｂ２線断面図である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、膜部７０ｄに圧力が印加され、膜部７０ｄが変形し、撓んだ状態を例示している。

図３（ａ）に表したように、膜部７０ｄの平面形状は、例えば、長方形などの異方性形状を有している。図３（ｂ）及び図３（ｃ）中の点線は、圧力が印加されていないときの膜部７０ｄの状態を模式的に示している。圧力が印加されていないときに、例えば、膜部７０ｄは、Ｘ−Ｙ平面に対して平行である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）中の実線は、膜部７０ｄに圧力Ｆｚが印加されたときの膜部７０ｄの状態を模式的に示している。これらの図に例示したように、圧力Ｆｚが膜部７０ｄの一方の面から加わると、膜部７０ｄは撓む。この際に、その長軸方向と短軸方向とで、膜部７０ｄの表面に生じる歪は、異なる。短軸方向に生じる歪は、長軸方向に生じる歪よりも大きくなる。これは、変形した膜部７０ｄの表面の短軸方向における曲率半径が、長軸方向における曲率半径よりも小さくなることによる。

このように、膜部７０ｄの平面形状が異方性形状を有している場合は、長軸方向（第１方向）と、短軸方向（第２方向）と、で膜部７０ｄに生じる歪が異なる。このため、圧力センサ１１０においては、膜面７０ｆｓの中央部７０ｃ（重心７０ｄｃの近傍）においても、異方的な歪が得られる。本実施形態においては、膜部７０ｄ上において、異方的な歪が得られる領域が広い。

図４（ａ）〜図４（ｃ）は、参考例の圧力センサの動作を例示する模式図である。
図４（ａ）は、参考例の圧力センサ１１９の膜部７０ｄの模式的斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）のＢ１−Ｂ２線断面図である。図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、膜部７０ｄに圧力が印加され、膜部７０ｄが変形し、撓んだ状態を例示している。

図４（ａ）に表したように、参考例の圧力センサ１１９においては、膜部７０ｄの平面形状は、等方的であり、この例では、円形である。この場合には、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に例示したように、圧力Ｆｚが加わり膜部７０ｄが変形したときに膜部７０ｄの表面に生じる歪は、等方的である。従って、参考例における圧力センサ１１９においては、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近においては、表面に生じる歪が等方的である。

すなわち、異方性形状を有する膜部７０ｄ（圧力センサ１１０）においては、等方的な形状を有する膜部７０ｄ（圧力センサ１１９）よりも、膜部７０ｄ上で異方的な歪が生じる領域が広い。

検知素子５０は、膜部７０ｄ上に配置される。膜部７０ｄが外部圧力に対して撓んだ際に、検知素子５０に歪が加わり、その結果、検知素子５０において、外部圧力が電気抵抗の変化として検出される。既に説明したように、検知素子５０においては、検知素子５０に加わる歪の方向に応じて歪に対する電気抵抗の変化が異なる。異方性形状を有する膜部７０ｄ上に検知素子５０を設けることで、検知素子５０に異方歪が加わる領域の面積を広くすることができる。例えば、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いることで、異方歪を大きくできる。さらに、膜部７０ｄにおいて異方歪が加わる領域の面積が拡大できるので、検知素子５０の配置の自由度が高まる。さらに、面積が拡大できるので、その領域に配置できる検知素子５０の数が増大できる。例えば、圧力に対して同様（例えば同じ極性）の電気抵抗の変化を示す検知素子の数が増大できる。本実施形態によれば、圧力の検知感度を高めることができる。

図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１の実施形態に係る圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、圧力センサ１１０の特性のシミュレーション結果を例示している。図５（ａ）は、膜部７０ｄの模式的斜視図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、膜部７０ｄに圧力が加わったときの膜部７０ｄの撓み量ｕｚを例示している。図５（ｂ）及び図５（ｃ）における縦軸は、撓み量ｕｚ（μｍ）である。図５（ｂ）の横軸は、Ｘ軸方向における位置ｄｘ（μｍ）である。図５（ｃ）の横軸は、Ｙ軸方向における位置ｄｙ（μｍ）である。位置ｄｘ及び位置ｄｙの基準は、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃである。

図５（ｄ）及び図５（ｅ）は、圧力が加わった膜部７０ｄにおいて生じる歪εを例示している。図５（ｄ）及び図５（ｅ）における縦軸は、歪ε（無単位）である。図５（ｄ）の横軸は、位置ｄｘであり、図５（ｅ）の横軸は、位置ｄｙである。これらの図においては、引張歪において、歪εは正であり、圧縮歪において、歪εは負である。これらの図には、Ｘ軸方向の歪である第１歪εｘと、Ｙ軸方向の歪である第２歪εｙと、それらの差（異方歪Δε）と、が示されている。異方歪Δεは、第１歪εｘと第２歪εｙとの差（すなわち、εｘ−εｙ）である。異方歪Δεが、検知素子５０の磁化自由層の磁化の方向の変化に寄与する。
図５（ｆ）は、膜部７０ｄに生じる異方歪ΔεのＸ−Ｙ面内分布を例示している。

図５（ａ）に表したように、この例では、膜部７０ｄの平面形状は、長方形である。そして、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近に検知素子５０（この図では省略）が配置されている。この例では、膜部７０ｄの長辺の長さ（第１長さＬ１)は、６２５μｍである。短辺の長さ（第２長さＬ２）は、４００μｍである。膜部７０ｄの厚さＬｔは、２μｍである。

この例では、膜部７０ｄの外縁７０ｒを完全拘束の固定端としている。この例では、有限要素法解析によって、膜部７０ｄの表面に生じる歪εの解析が行われる。有限要素法で分割した各要素において、フックの法則を適用して解析が行われている。

シミュレーションにおいて、膜部７０ｄの材料は、シリコンが想定されている。膜部７０ｄのヤング率は１６５ＧＰａであり、ポアソン比は、０．２２である。シミュレーションにおいては、膜部７０ｄの裏面から、１３．３３ｋＰａの均一な圧力が加えられたときの、膜部７０ｄの表面の歪εが求められる。有限要素法においては、Ｘ−Ｙ平面において、平面メッシュサイズは５μｍとされ、厚み方向のメッシュサイズは、２μｍある。

図５(ｂ)及び図５(ｃ)に示したように、長軸方向及び短軸方向において、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近では、膜部７０ｄは凸状（上に向かって凸）である。そして、膜部７０ｄの外縁７０ｒ付近では、膜部７０ｄは凹状（下に向かって凸）である。外縁７０ｒ付近で凹状になるのは、固定端付近における反りによる。膜部７０ｄが凸状に反っている領域では、膜部７０ｄ（ダイアフラム）の表面には引張歪が生じる。逆に、凹状に反っている領域では、膜部７０ｄの表面には圧縮歪が生じる。

図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示したように、凸状に反っている重心７０ｄｃにおいては、第１歪εｘ及び第２歪εｙは、引張歪である。凹状に反っている外縁７０ｒ付近では、第１歪εｘ及び第２歪εｙは、圧縮歪である。重心７０ｄｃにおいて、異方歪Δεは圧縮の値を示しており、長軸方向（Ｘ軸方向）の圧縮性の歪が存在する。換言すれば、短軸方向（Ｙ軸方向）に、引張性の異方歪が存在する。重心７０ｄｃで得られた異方歪と同様の異方歪が、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃから外縁７０ｒまでの間の広い範囲で存在している。

図５（ｆ）は、図５(ｄ)及び図５（ｅ）に示した異方歪Δεに関して、膜部７０ｄの全面において解析した結果が例示されている。図５（ｆ）に示したコンター図において、「１０％」〜「９０％」の文字で示されている線は、重心７０ｄｃにおける異方歪Δεの値（絶対値）の、それぞれ１０％〜９０％の異方歪Δεが得られる位置を示している。図５（ｆ）から分かるように、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いることにより、重心７０ｄｃ付近の広い領域で、重心７０ｄｃと同等（重心７０ｄｃにおける値の７０％以上）の異方歪Δεを得ることができる。本実施形態においては、この同等の異方歪Δεが得られる範囲内に、検知素子５０（複数の検知素子５０）を配置することができる。これにより、高感度の圧力センサが得られる。

膜部７０ｄで得られる最大の異方歪Δεの値の実質的に０．７倍（７０％）の異方歪が得られる領域を、異方歪発生領域７０ａとする。図５（ｄ）に示した例では、重心７０ｄｃにおいて、最大の異方歪Δεが得られる。図５（ｄ）に例示した「７０％」の文字で示した線の内側の領域が、異方歪発生領域７０ａとなる。

図５（ｆ）に示すように、膜部７０ｄの平面形状が長方形である場合は、異方歪発生領域７０ａの形状も、実質的に長方形となる。異方歪発生領域７０ａを、本実施形態における中央部７０ｃに対応させる。

図５（ｆ）から分かるように、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと、異方歪発生領域７０ａの重心と、は実質的に重なる。例えば、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと、異方歪発生領域７０ａの重心と、の間の距離は、例えば、第２長さＬ２の１／１０以下である。

そして、例えば、異方歪発生領域７０ａのＸ軸方向の長さ（中央部７０ｃの第１方向の第３長さＬ３に対応する）は、第１長さＬ１の０．３倍以下である。異方歪発生領域７０ａのＹ軸方向の長さ（中央部７０ｃの第２方向の第４長さＬ４に対応する）は、第２長さＬ２の０．３倍以下である。

実施形態においては、このような異方歪発生領域７０ａに検知素子５０を配置する。例えば、検知素子５０をＸ−Ｙ平面に投影したときの、検知素子５０の重心は、異方歪発生領域７０ａと重なる。複数の検知素子５０を設ける場合には、Ｘ−Ｙ平面に投影したときに、複数の検知素子５０のそれぞれの重心は、異方歪発生領域７０ａと重なる。これにより、高感度な圧力センサを提供できる。

図６（ａ）〜図６（ｄ）は、参考例の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、参考例の圧力センサ１１９ａの特性のシミュレーション結果を例示している。圧力センサ１１９ａにおいては、膜部７０ｄの第１長さＬ１は、５００μｍであり、第２長さＬ２）も５００μｍである。すなわち、膜部７０ｄの平面形状は正方形である。これ以外は、圧力センサ１１０と同様である。シミュレーションの条件も圧力センサ１１０と同様である。

図６（ａ）は、膜部７０ｄの模式的斜視図である。図６（ｂ）の縦軸は、撓み量ｕｚであり、横軸は位置ｄｘ（μｍ）である。図６（ｃ）の縦軸は、歪ε（無単位）であり、横軸は位置ｄｘである。この例では、膜部７０ｄの平面形状が正方形であり、Ｙ軸方向の特性はＸ軸方向の特性と同じである。図６（ｄ）は、異方歪Δεを示している。この例では、重心７０ｄｃ付近では異方歪が得られないため、図６（ｄ）のコンター図において、等高線は描かれない。

図６（ｂ）に表したように、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近では、膜部７０ｄは凸状で、外縁７０ｒ付近では、膜部７０ｄは凹状である。

図６（ｃ）に表したように、凸状に反っている重心７０ｄｃにおいて、第１歪εｘ及び第２歪εｙは、引張歪であり、凹状に反っている外縁７０ｒ付近では、圧縮歪である。そして、重心７０ｄｃにおいては、異方歪Δεは、零である。これは、正方形の膜部７０ｄにおいては、Ｘ−Ｙ平面において等方的であることに起因する。

このため、図６（ｄ）に示すように、重心７０ｄｃ付近では異方歪が得られる領域は存在しない。従って、圧力センサ１１９ａにおいては、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近に検知素子５０を配置しても電気抵抗の変化を得ることはできない。

上述したように、Ｘ−Ｙ平面において等方的な正方形の膜部７０ｄ（圧力センサ１１９ａ）では、重心７０ｄｃ付近で異方歪は得られない。これに対して、Ｘ−Ｙ平面において異方性形状を有する長方形の膜部７０ｄ（圧力センサ１１０）では、重心７０ｄｃ付近の広い領域で異方歪Δεを得ることができる。このように、重心７０ｄｃを含む中央部７０ｃにおいて、大きな面積で異方歪を得るための構成が見出された。実施形態においては、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いる。そして、その膜部７０ｄの中央部７０ｃに検知素子５０を配置することで、高感度で応力を検出できる。

例えば、異方性形状を有する長方形の膜部７０ｄにおいて、重心７０ｄｃ付近に複数の検知素子５０を配置することによって、複数の検知素子５０には同様の異方歪が加わる。このため、圧力に対して同様（例えば同じ極性）の電気抵抗の変化を示す複数の検知素子５０を得ることができる。これらの検知素子５０を例えば、電気的に直列に接続することによってＳ／Ｎ比を増大することができる。さらに、バイアス電圧を適切な値に設定することで、高感度な圧力センサを提供することができる。

以下、圧力センサの特性の例についてさらに説明する。
図７は、圧力センサを例示する模式的平面図である。
図７は、圧力センサ１１０の膜部７０ｄにおける座標系を例示している。この例では、膜部７０ｄの平面形状は、長方形である。すなわち、第１長さＬ１（Ｘ軸方向の長さ）は、第２長さＬ２（Ｙ軸方向の長さ）よりも長い。膜面７０ｆｓの重心の座標（ｘ，ｙ）を（０，０）とする。膜部７０ｄの外縁７０ｒのＸ軸方向上の１つの点の座標は、（Ｌ１／２，０）である。膜部７０ｄの外縁７０ｒのＹ軸方向上の１つの点の座標は、（０，Ｌ２／２）である。

膜部７０ｄの平面形状が長方形である場合には、異方歪発生領域７０ａの平面形状も長方形になる。異方歪発生領域７０ａの第１方向（Ｘ軸方向の長さ）を長さＬ３ａとし、異方歪発生領域７０ａの第２方向（Ｙ軸方向の長さ）を長さＬ４ａとする。異方歪発生領域７０ａの外縁のＸ軸方向上の１つの点ＰＸａの座標は、（Ｌ３ａ／２，０）である。異方歪発生領域７０ａの外縁のＹ軸方向上の１つの点ＰＹａの座標は、（０，Ｌ４ａ／２）である。

以下、膜部７０ｄの平面形状が、このような長方形である場合について、膜部７０ｄのアスペクト比ＡＲを変えたときの特性の例について説明する。アスペクト比ＡＲは、第２長さＬ２の第１長さＬ１に対する比である（すなわち、ＡＲ＝Ｌ２／Ｌ１）。

図８（ａ）〜図８（ｄ）は、圧力センサの特性を例示するグラフ図である。
これらの図においては、以下の第１〜第６構成を有する圧力センサについての特性が示されている。
第１構成においては、第１長さＬ１は２５００μｍであり、第２長さＬ２は、１００μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．０４である。
第２構成においては、第１長さＬ１は１５８０μｍであり、第２長さＬ２は、１５８μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．１である。
第３構成においては、第１長さＬ１は１０００μｍであり、第２長さＬ２は、２５０μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．２５である。
第４構成においては、第１長さＬ１は６２５μｍであり、第２長さＬ２は、４００μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．６４である。第４構成は、図５（ａ）〜図５（ｆ）に関して説明した構成に対応する。
第５構成においては、第１長さＬ１は５６０μｍであり、第２長さＬ２は、４４８μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．８である。
第６構成においては、第１長さＬ１は５００μｍであり、第２長さＬ２は、５００μｍであり、アスペクト比ＡＲは、１である。第６構成は、図６（ａ）〜図６（ｄ）に関して説明した構成に対応する。
これらの構成においては、いずれも、膜部７０ｄの面積は、２５０，０００μｍ^２で一定である。

これらの構成に関して、有限要素法解析により、膜部７０ｄの表面に生じる歪の解析が行われる。有限要素法における条件は、図５（ａ）〜図５（ｆ）に関して説明した条件と同じである。

図８（ａ）の縦軸は、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃにおける異方歪Δε０（異方歪の絶対値）である。横軸は、膜部７０ｄの平面形状（膜面７０ｆｓの形状）のアスペクト比ＡＲである。図７（ａ）には、第１〜第６構成の特性が示されている。

図８（ａ）に示したように、アスペクト比ＡＲが１である第６構成においては、重心７０ｄｃにおける異方歪Δε０は、零であり、異方歪は生じていない。

これに対して、アスペクト比ＡＲが１未満である第１〜第５構成においては、異方歪Δε０の絶対値は、０よりも大きい。すなわち、重心７０ｄｃにおいて、異方歪が得られる。この結果から、アスペクト比ＡＲが１未満であり、膜部７０ｄが異方性形状を有する場合には、重心７０ｄｃ付近に検知素子５０を設けることで、高感度な圧力センサが得られることがわかる。

図８（ａ）から分かるように、アスペクト比ＡＲが、０．１以上０．８以下のときに大きな絶対値の異方歪Δε０が得られる。アスペクト比ＡＲが、０．２５以上０．６４以下のときにさらに大きな絶対値の異方歪Δε０が得られる。重心７０ｄｃにおいて大きな絶対値の異方歪Δε０を得るという観点では、アスペクト比ＡＲは、０．１以上０．８以下とすることが好ましく、０．２５以上０．６４以下とすることがさらに好ましい。

第１〜第５構成においても、重心７０ｄｃと同等の異方歪が得られる領域（異方歪発生領域７０ａ）の形状は、図５（ｄ）に関して説明したのと同様に、長方形であることが分かった。

異方歪発生領域７０ａの面積の膜部７０ｄの面積に対する比を面積比Ｒａとする。この例では、異方歪発生領域７０ａの面積は、長さＬ３ａと長さＬ４ａとの積である。膜部７０ｄの面積は、第１長さＬ１と第２長さＬ２との積である。

図８（ｂ）の縦軸は、面積比Ｒａであり、横軸は、アスペクト比ＡＲである。
図８（ｂ）から分かるように、アスペクト比が１の正方形の膜部７０ｄ（第６構成）では、面積比Ｒａは零あり、重心７０ｄｃ付近で異方歪が得られる領域はない。これに対して、アスペクト比ＡＲが１未満の長方形の膜部７０ｄでは、面積比Ｒａは、零よりも大きい。すなわち、重心７０ｄｃ付近で異方歪が得られる領域が存在する。アスペクト比ＡＲが低い（第１長さＬ１と第２長さＬ２との差が大きい）と、面積比Ｒａは大きく（高く）なる。膜部７０ｄ上で異方歪が得られる領域を広くするという観点では、アスペクト比ＡＲは、０．６４以下が好ましく、０．２５以下がさらに好ましい。

異方歪発生領域７０ａの外縁の位置（座標は、図７参照）について説明する。
図８（ｃ）の縦軸は、異方歪発生領域７０ａの外縁のＸ軸方向上の１つの点ＰＸａの座標（距離Ｘａ）を規格化して表している。距離Ｘａは、（Ｌ３ａ）／（Ｌ１）に相当する。
図８（ｄ）の縦軸は、異方歪発生領域７０ａの外縁のＹ軸方向上の１つの点ＰＹａの座用（距離Ｙａ）を規格化して表している。距離Ｙａは、（Ｌ４ａ）／（Ｌ２）に相当する。
これらの図の横軸は、アスペクト比ＡＲである。

アスペクトＡＲが１のとき（第６構成）においては、異方歪発生領域７０ａは存在しない。図８（ｃ）及び図８（ｄ）においては、このときの距離Ｘａ及び距離Ｙａを便宜的に零であるとして表示している。

図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示したように、アスペクトＡＲが１未満の場合には、距離Ｘａ及び距離Ｙａは、零よりも大きく、異方歪発生領域７０ａが得られる。

これらの図からわかるように、アスペクト比ＡＲが０．８以上１未満の場合には、
｜Ｘａ｜≦（Ｌ１／２）×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}、
｜Ｙａ｜≦（Ｌ２／２）×{−２．５×（Ｌ２／Ｌ１）＋２．５}
の範囲が好ましい。

一方、アスペクト比ＡＲが、０．８未満の場合には、
｜Ｘａ｜≦（Ｌ１／２）×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}、
｜Ｙａ｜≦（Ｌ２／２）×{０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．２}
の範囲が好ましい。

すなわち、図８（ｃ）において薄いハッチングで示した第１ハッチング領域Ｒ１が、異方歪発生領域７０ａの条件に対応する。第１ハッチング領域Ｒ１は、以下の第１式で表される。

Ｘａ≦−０．８ＡＲ＋０．８ …（１）

距離Ｘａは、Ｌ３ａ／Ｌ１であり、ＡＲは、Ｌ２／Ｌ１であるため、以下の第２式が得られる。

Ｌ３ａ≦Ｌ１{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８} …（２）

一方、図８（ｄ）において、薄いハッチングで示した第２ハッチング領域Ｒ２、または、濃いハッチングで示した第３ハッチング領域Ｒ３が、異方歪発生領域７０ａの条件に対応する。第２ハッチング領域Ｒ２は、以下の第３式で表される。

Ｙａ≦０．３７５ＡＲ＋０．２ …（３）

距離Ｙａは、Ｌ４ａ／２Ｌ２であり、Ｌ２／Ｌ１であるため、以下の第４式が得られる。

Ｌ４ａ≦Ｌ２{０．３７５ＡＲ＋０．２} …（４）

第３ハッチング領域Ｒ３は、以下の第５式で表される。

Ｙａ≦−２．５ＡＲ＋２．５ …（５）

従って、以下の第６式が得られる。

Ｌ４ａ≦Ｌ２{−２．５ＡＲ＋２．５} …（６）

すなわち、アスペクト比ＡＲが、０．８以上１未満の場合には、第１式、第２式、第５式及び第６式で表される条件が好ましい。

一方、アスペクト比ＡＲが、０．８未満の場合には、第１式、第２式、第３式及び第４式で表される条件が好ましい。

本実施形態においては、例えば、中央部７０ｃを異方歪発生領域７０ａに対応させて設定する。すなわち、中央部７０ｃの第３長さＬ３を、異方歪発生領域７０ａの長さＬ３ａに対応させ、中央部７０ｃの第４長さＬ４を、異方歪発生領域７０ａの長さＬ４ａに対応させる。中央部７０ｃの外縁７０ｒは、異方歪発生領域７０ａの外縁に設定する。

従って、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８以上１未満の場合は、以下の第７式を満たすように、中央部７０ｃを設定する。

Ｌ３＝Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８} …（７）

このとき、第３長さＬ３は、第７式の右辺に実質的に等しく設定しても良い。すなわち、第３長さＬ３は、第７式の右辺の０．８倍以上１．２倍以下に設定する。

すなわち、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８以上１未満の場合は、第３長さＬ３は、Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。

そして、同様に、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８以上１未満の場合は、以下の第８式を満たすように、中央部７０ｃを設定する。

Ｌ４＝Ｌ２×{−０．２５×（Ｌ２／Ｌ１）＋２．５} …（８）

このときも、第４長さＬ４は、第８式の右辺に実質的に等しく設定しても良い。すなわち、第４長さＬ４は、第８式の右辺の０．８倍以上１．２倍以下に設定する。

すなわち、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８以上１未満の場合は、第４長さＬ４は、Ｌ２×{−２．５×（Ｌ２／Ｌ１）＋２．５}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。

一方、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８未満の場合は、以下の第９式及び第１０式が得られる。

Ｌ３＝Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８} （９）

Ｌ４＝Ｌ２×{０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．２} （１０）

従って、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８未満の場合は、第３長さは、Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。そして、第４長さＬ４は、Ｌ２×{０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．２}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。

このような条件を満たすことで、より大きな異方歪が得られ、高感度の圧力センサがより確実に得られる。

膜部７０ｄの平面形状が長方形である場合において、膜部７０ｄの厚さＬｔを変えた場合においても、異方歪発生領域７０ａは、図８（ａ）〜図８（ｄ）に関して説明した特性と同様である。例えば、少なくとも膜部７０ｄの厚さＬｔが０．０１μｍ以上２０μｍ以下において、第７〜第１０式を実質的に満たすように設定することが好ましい。以降に説明する実施形態においても、膜部７０ｄの厚さＬｔを変えた場合において、同様の結果が得られる。

以下、膜部７０ｄの平面形状が長方形である場合において、膜部７０ｄの材料を変えたときの特性の例について説明する。材料が異なることでヤング率が変わる。この例では、膜部７０ｄのヤング率を変えて、特性がシミュレーションされている。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、圧力センサの特性を例示するグラフ図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）のコンター図において、「１０％」〜「９０％」の文字で示されている線は、重心７０ｄｃにおける異方歪Δεの値（絶対値）の、それぞれ１０％〜９０％０．７倍の異方歪Δεが得られる位置を示している。これらの表示は、以下に示すコンター図においても同様である。

図９（ａ）は、膜部７０ｄのヤング率が０．０１ＧＰａである場合について、異方歪発生領域７０ａについて計算した結果を例示している。このヤング率の値は、膜部７０ｄの材料がゴムである場合に対応する。図９（ｂ）は、膜部７０ｄのヤング率が１２００ＧＰａである場合について、異方歪発生領域７０ａについて計算した結果を例示している。この値は、膜部７０ｄの材料がダイヤモンドである場合に対応する。ヤング率以外の計算条件は、図５（ａ）〜図５（ｆ）に結果を示した条件と同様である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示したように、０．０１ＧＰａと１２００ＧＰａとのいずれのヤング率を用いて計算した場合においても、膜部７０ｄの異方歪発生領域７０ａは、図５（ｆ）に示した１６５ＧＰａの計算結果と同等であることがわかる。

このように、膜部７０ｄの材料を変えた場合においても、異方歪発生領域７０ａは、図８（ａ）〜図８（ｄ）に関して説明した特性と同様である。従って、少なくとも膜部７０ｄのヤング率が０．０１ＧＰａ以上１２００ＧＰａ以下において、第７〜第１０式を実質的に満たすように設定することが好ましい。

既に説明したように、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、膜部７０ｄが異なるヤング率を有する場合についての例を示している。膜部７０ｄが異なるポアソン比を有する場合についても、同様な異方歪発生領域７０ａを得ることができる。以下に説明する実施形態においても、膜部７０ｄのヤング率及びポアソン比の少なくともいずれかを変えた場合においても、同様な異方歪発生領域７０ａを得ることができる。

本実施形態において、膜部７０ｄの平面形状は、異方性形状を有していれば、長方形に限らず、種々の変形が可能である。以下、膜部７０ｄの平面形状が扁平円（例えば楕円）である場合の例について説明する。
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、第１の実施形態に係る別の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、本実施形態に係る圧力センサ１１１の特性のシミュレーション結果を例示している。図１０（ａ）は、膜部７０ｄの模式的斜視図である。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、圧力が加わった膜部７０ｄにおいて生じる歪εを例示している。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）における縦軸は、歪εである。図１０（ｂ）の横軸は、位置ｄｘであり、図１０（ｃ）の横軸は、位置ｄｙである。図１０（ｄ）は、膜部７０ｄに生じる異方歪ΔεのＸ−Ｙ面内分布を例示している。

図１０（ａ）に表したように、膜部７０ｄの平面形状（膜面７０ｆｓの形状）は、扁平円（楕円も含む）である。すなわち、膜部７０ｄをＸ−Ｙ平面に投影した形状は、第１方向（この例ではＸ軸方向）を長軸とし第２方向（この例ではＹ軸方向）を短軸とした扁平円である。膜面７０ｆｓの形状は、第１方向を長軸とし第２方向を短軸とした扁平円である。

この例では、楕円の膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近に検知素子５０（この図では省略）が配置される。この例では、膜部７０ｄの長軸の長さ（第１長さＬ１)は、６２５μｍであり、短軸の長さ（第２長さＬ２）は、４００μｍである。膜部７０ｄの厚さＬｔは、２μｍである。シミュレーションの条件は、既に説明した条件と同じである。

圧力センサ１１１においても、長軸方向及び短軸方向において、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近では膜部７０ｄは凸状である。外縁７０ｒ付近では、固定端付近の反りにより、凹状となる。凸状に反っている領域では、膜部７０ｄの表面には引張歪が生じ、凹状に反っている領域では、膜部７０ｄの表面には圧縮歪が生じる。

図１０(ｂ)及び図１０（ｃ）から分かるように、この場合も、凸状に反っている重心７０ｄｃにおいて、第１歪εｘ及び第２歪εｙは、引張歪である。重心７０ｄｃにおいて、異方歪Δεは圧縮歪である。重心７０ｄｃにおいて、長軸方向（Ｘ軸方向）に圧縮性の歪が存在する。換言すれば、短軸方向（Ｙ軸方向）に引張性の異方歪が存在する。この場合も、重心７０ｄｃで得られた異方歪と同様な異方歪が、重心７０ｄｃから外縁７０ｒまでの間の広い範囲で存在する。

図１０（ｄ）は、異方歪発生領域７０ａを示している。既に説明したように、膜部７０ｄで得られる最大の異方歪Δε（重心７０ｄｃにおける異方歪Δε０）の値（絶対値）の０．７倍の異方歪が得られる領域が、異方歪発生領域７０ａである。図１０（ｄ）に示すように、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いることにより、重心７０ｄｃ付近の広い範囲（異方歪発生領域７０ａ）で、重心７０ｄｃと同等の異方歪Δεを得ることができる。この異方歪発生領域７０ａに検知素子５０（複数の検知素子５０）を配置する。これにより、高感度の圧力センサが得られる。

図１０（ａ）に例示した圧力センサ１１１におけるアスペクト比ＡＲは、図５（ａ）に例示した圧力センサ１１０におけるアスペクト比ＡＲと同じである。これらの圧力センサを比較すると、圧力センサ１１１（楕円形の膜部７０ｄ）の方が、圧力センサ１１０（長方形の膜部７０ｄ）よりも、異方歪発生領域７０ａの面積が広い。

図１０（ｄ）に示すように、膜部７０ｄの平面形状が扁平円（楕円を含む）である場合は、異方歪発生領域７０ａの形状も、扁平円（または略円形）となる。この場合も、異方歪発生領域７０ａを、本実施形態における中央部７０ｃに対応させる。

この場合も、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと、異方歪発生領域７０ａの重心と、は実質的に重なる。例えば、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと、異方歪発生領域７０ａの重心と、の間の距離は、例えば、第２長さＬ２の１／１０以下である。

この場合も、例えば、異方歪発生領域７０ａのＸ軸方向の長さ（中央部７０ｃの第１方向の第３長さＬ３に対応する）は、第１長さＬ１の０．３倍以下である。異方歪発生領域７０ａのＹ軸方向の長さ（中央部７０ｃの第２方向の第４長さＬ４に対応する）は、第２長さＬ２の０．３倍以下である。

膜部７０ｄの平面形状が扁平円である場合にも、このような異方歪発生領域７０ａに検知素子５０を配置することで、高感度で圧力を検知することができる。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、参考例の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、参考例の圧力センサ１１９ｂの特性のシミュレーション結果を例示している。圧力センサ１１９ｂにおいては、膜部７０ｄの平面形状は、円形であり、第１長さＬ１及び第２長さＬ２のそれぞれが、５４６μｍである。これ以外は、圧力センサ１１１と同様である。シミュレーションの条件も圧力センサ１１１と同様である。圧力センサ１１９ｂにおける膜部７０ｄの面積は、圧力センサ１１１における膜部７０ｄの面積と同じである。この例では、膜部の半径方向の歪εｒと、円周方向の歪εθと、が求められる。異方性歪Δεは、εｒ−εθで表される。

図１１(ｂ)から分かるように、重心７０ｄｃにおいて、異方歪Δεは零である。これは、円形の膜部７０ｄがＸ−Ｙ平面において等方的であることに起因する。

図１１（ｃ）のコンター図において、等高線が描かれていないのは、重心７０ｄｃ付近において、異方歪Δεが得られないことを示している。すなわち、円形の膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近では、異方歪が得られる領域は存在しない。このため、重心７０ｄｃ付近に検知素子５０を配置しても電気抵抗の変化を得ることはできない。

このように、扁平円（例えば楕円）の膜部７０ｄを用い、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃを含む領域（中央部７０ｃ）に検知素子５０を配置することによって、異方歪を検知素子５０に加えることができる。そして、この領域に複数の検知素子５０を設けると、複数の検知素子において、圧力に対して同様（例えば同じ極性）の電気抵抗の変化が生じる。これらの複数の検知素子５０を例えば、電気的に直列に接続することによってＳ／Ｎ比を増大することができる。また、バイアス電圧を適切な値に設定することで、高感度な圧力センサが得られる。

以下、膜部７０ｄの平面形状が扁平円である場合に関して、圧力センサの特性の例についてさらに説明する。
図１２は、圧力センサを例示する模式的平面図である。
図１２は、圧力センサ１１１の膜部７０ｄにおける座標系を例示している。この例では、膜部７０ｄの平面形状は、楕円である。この場合も、膜部７０ｄの外縁及び異方歪発生領域７０ａの外縁の座標は、図７に関して説明したのと同様に定義できる。そして、膜部７０のアスペクト比ＡＲも同様に定義できる。

膜部７０ｄの平面形状が楕円である場合について、以下のような第７〜第１２構成を有する圧力センサの特性の例について説明する。
第７構成においては、第１長さＬ１（長軸の長さ）は２５００μｍであり、第２長さＬ２（短軸の長さ）は、１００μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．０４である。
第８構成においては、第１長さＬ１は１５８０μｍであり、第２長さＬ２は、１５８μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．１である。
第９構成においては、第１長さＬ１は１０００μｍであり、第２長さＬ２は、２５０μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．２５である。
第１０構成においては、第１長さＬ１は６２５μｍであり、第２長さＬ２は、４００μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．６４である。第１０構成は、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に関して説明した構成に対応する。
第１１構成においては、第１長さＬ１は５６０μｍであり、第２長さＬ２は、４４８μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．８である。
第１２構成においては、第１長さＬ１は５６４μｍであり、第２長さＬ２も、５６４μｍであり、アスペクト比ＡＲは、１である。第１２構成は、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に関して説明した構成に対応する。
これらの構成においては、いずれも、膜部７０ｄの面積は、２５０，０００μｍ^２で一定である。

これらの異なるアスペクト比ＡＲを有する第７〜第１２構成について、上記と同様の条件（膜部７０ｄの厚さ、材料パラメータ、及びメッシュ分割等の条件）を用いて特性をシミュレーションした結果は、以下である。

アスペクト比ＡＲが１である第１２構成においては、重心７０ｄｃにおいては、異方歪は生じない。これに対して、アスペクト比ＡＲが１未満の第７〜第１１構成においては、重心７０ｄｃにおいて異方歪が得られる。異方性形状を有する膜部７０ｄにおいて、重心７０ｄｃ付近に検知素子５０を設けることで、高感度な圧力センサが得られる。

膜部７０ｄの平面形状が扁平円である場合における歪の、アスペクト比ＡＲ依存性は、平面形状が長方形である場合における歪みに、アスペクト比ＡＲ依存性と、同様である。このことから、重心７０ｄｃにおける異方歪の値（絶対値）を大きくする観点では、膜部７０ｄのアスペクト比ＡＲは、０．１以上０．８以下とすることが好ましく、０．２５以上０．６４以下とすることがさらに好ましい。

さらに、アスペクト比ＡＲを変えた楕円状の膜部７０ｄについて、異方歪発生領域７０ａを調べた結果、長方形状の膜部７０ｄにおける特性と同様であることが分かった。

例えば、異方歪発生領域７０ａの膜部７０ｄの面積に対する比（面積比Ｒａ）は、アスペクト比が低い（第１長さＬ１と第２長さＬ２との差を大きくする）と、高く（大きく）なる。このことから、異方歪発生領域７０ａの面積を広くする観点では、アスペクト比ＡＲは、０．６４以下が好ましく、０．２５以下がさらに好ましい。

膜部７０ｄの平面形状が扁平円である場合も、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８以上１未満の場合は、上記の第７式及び第８式を満たすように、設定することが好ましい。従って、膜部７０ｄの平面形状が扁平円である場合も、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８以上１未満の場合は、第３長さＬ３は、Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。そして、第４長さＬ４は、Ｌ２×{−２．５×（Ｌ２／Ｌ１）＋２．５}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。

膜部７０ｄの平面形状が扁平円である場合も、上記の第９式及び第１０式を満たすように設定することが好ましい。すなわち、アスペクト比ＡＲ（Ｌ２／Ｌ１）が０．８未満の場合は、第３長さは、Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。そして、第４長さＬ４は、Ｌ２×{０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．２}の０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。

このような条件を満たすことで、より大きな絶対値の異方歪が得られ、高感度の圧力センサがより確実に得られる。

図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。
これらの図は、膜部７０ｄの平面形状を例示している。
図１３（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の圧力センサ１１２においては、膜部７０ｄの平面形状は、略矩形（長方形）であり、そのコーナー部７０ｓｃが曲線状である。すなわち、膜部７０ｄは、第１〜第４辺７０ｓ１〜７０ｓ４を有しており、これらの辺が、曲線状のコーナー部７０ｓｃにより、接続されている。

図１３（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の圧力センサ１１３においては、膜部７０ｄは、第１〜第４辺７０ｓ１〜７０ｓ４を有しており、これらの辺が、直線状のコーナー部７０ｓｃにより接続されている。
このように、本実施形態においては、２つの辺が、コーナー部７０ｓｃにより接続されても良い。この状態も、２つの辺が接続されている状態に含まれる。

図１３（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の圧力センサ１１４においては、膜部７０ｄの平面形状は、平行四辺形であり、この例ではひし形である。すなわち、膜部７０ｄは、第１〜第４辺７０ｓ１〜７０ｓ４を有している。第１辺７０ｓ１及び第２辺７０ｓ２は、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿っており、第３辺７０ｓ１及び第４辺７０ｓ４は、第１方向に対して傾斜する第３方向に沿っている。第３方向は、第１方向に対して非平行であり、第１方向に対して直交していない。この例においても、これらの辺が、曲線状または直線状のコーナー部７０ｓｃにより接続されても良い。

圧力センサ１１２〜１１４においても、膜部７０ｄの平面形状は、異方性形状を有している。すなわち、例えば、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃを通る第１軸７０ｘに沿う、膜部７０ｄの長さは、第１軸７０ｘと交差（例えば直交）し膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃを通る第２軸７０ｙに沿う膜部７０ｄの長さよりも長い。このような膜部７０ｄの中央部７０ｃに検知素子５０を配置する。圧力センサ１１２〜１１４によっても、高感度の圧力センサが得られる。

本実施形態において、異方歪発生領域７０ａの形状は、膜部７０ｄの平面形状に対応する。膜部７０ｄの平面形状が長方形の場合は、異方歪発生領域７０ａは、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃの付近の長方形の範囲となる。膜部７０ｄの平面形状が扁平円の場合は、異方歪発生領域７０ａは、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃの付近の扁平円の範囲となる。膜部７０ｄの平面形状がひし形の場合は、異方歪発生領域７０ａは、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃの付近のひし形の範囲となる。これらの異方歪発生領域７０ａが、膜部７０ｄの中央部７０ｃとなる。

本実施形態において、検知部５０ｕに複数の検知素子を設けても良い。
図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。
これらの図は、複数の検知素子の接続状態の例を示している。
図１４（ａ）に表したように、複数の検知素子５０は、直列に接続されている。複数の検知素子５０が直列に接続されている検知素子の数をＮとしたとき、得られる電気信号は、検知素子５０の数が１である場合のＮ倍となる。その一方で、熱ノイズ及びショットキーノイズは、Ｎ^１／２倍になる。すなわち、ＳＮ比(signal-noise ratio：ＳＮＲ)は、Ｎ^１／２倍になる。直列の接続する検知素子５０の数Ｎを増やすことで、膜部７０ｄのサイズを大きくすることなく、ＳＮ比を改善することができる。

本実施形態では、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いることで、その重心７０ｄｃ付近に集合して配置された複数の検知素子５０のそれぞれの、圧力に対する電気抵抗の変化（例えば極性）は、同様である。そのため、複数の検知素子５０のそれぞれの信号を加算することが可能である。

１つの検知素子５０に加えられるバイアス電圧は、例えば、５０ミリボルト（ｍＶ）以上１５０ｍＶ以下である。Ｎ個の検知素子５０を直列に接続した場合は、バイアス電圧は、５０ｍＶ×Ｎ以上１５０ｍＶ×Ｎ以下となる。例えば、直列に接続されている検知素子５０の数Ｎが２５である場合には、バイアス電圧は、１Ｖ以上３．７５Ｖ以下となる。

バイアス電圧の値が１Ｖ以上であると、検知素子５０から得られる電気信号を処理する電気回路の設計は容易になり、実用的に好ましい。本実施形態においては、圧力が印加されたときに同じ極性の電気信号が得られる検知素子５０を、複数配置することができる。このため、これらを直列に接続して、上記のように、ＳＮ比が向上できる。

バイアス電圧（端子間電圧）が１０Ｖを超えると、検知素子５０から得られる電気信号を処理する電気回路においては、望ましくない。実施形態においては、適切な電圧範囲になるように、直列に接続される検知素子５０の数Ｎ、及び、バイアス電圧が設定される。

例えば、複数の検知素子５０を電気的に直列に接続したときの電圧は、１Ｖ以上１０Ｖ以下となるのが好ましい。例えば、電気的に直列に接続された複数の検知素子５０の端子間（一方の端の端子と、他方の端の端子と、の間）に印加される電圧は、１Ｖ以上１０Ｖ以下である。

この電圧を発生させるためには、１つの検知素子５０に印加されるバイアス電圧が５０ｍＶである場合、直列に接続される検知素子５０の数Ｎは、２０以上２００以下が好ましい。１つの検知素子５０に印加されるバイアス電圧が１５０ｍＶである場合、直列に接続される検知素子５０の数Ｎは、７以上６６以下であることが好ましい。

図１４（ｂ）に表したように、複数の検知素子５０の少なくとも一部は、電気的に並列に接続されても良い。

図１４（ｃ）に表したように、複数の検知素子５０がホイートストンブリッジ回路を形成するように、複数の検知素子５０を接続しても良い。これにより、例えば、検出特性の温度補償を行うことができる。

図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第１の実施形態に係る圧力センサを例示する模式的斜視図である。
これらの図は、複数の検知素子５０の接続の例を示している。
図１５（ａ）に表したように、複数の検知素子５０が電気的に直列に接続される場合において、下部電極６０ｂ（例えば第２配線６２）と、上部電極６０ａ（例えば第１配線６１）と、の間に検知素子５０及びビアコンタクト６５を設ける。これにより、通電方向は、一方向となる。複数の検知素子５０に通電される電流は、下向き、または、上向きである。この接続においては、複数の検知素子５０のそれぞれのシグナル・ノイズ特性を互いに近い特性にできる。

図１５（ｂ）に表したように、ビアコンタクト６５が設けられずに、下部電極６０ｂと、上部電極６０ａと、の間に検知素子５０が配置されている。この例では、隣り合う２つの検知素子５０のそれぞれに通電される電流の方向は、互いに逆である。この接続においては、複数の検知素子５０の配置の密度が高い。

図１５(ｃ)に表したように、１つの下部電極６０ｂと、１つの上部電極６０ａと、の間に、複数の検知素子５０が設けられている。複数の検知素子５０は、並列に接続されている。

（第２の実施形態）
図１６（ａ）〜図１６（ｄ）は、第２の実施形態に係る圧力センサを例示する模式図である。
図１６（ａ）は、模式的斜視図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）及び図１６（ｃ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図１６（ｃ）は、模式的平面図である。図１６（ｄ）は、圧力センサに含まれる膜部の模式的平面図である。

図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に表したように、本実施形態に係る圧力センサ１２０も、膜部７０ｄと、検知部５０ｕと、を含む。この例では、支持部７０ｓが設けられている。膜部７０ｄは、支持部７０ｓに支持され、可撓性を有する。検知部５０ｕは、複数の検知素子５０（例えば第１〜第５検知素子５０ａ〜５０ｅなど）を含む。複数の検知素子５０は、膜部７０ｄの上に設けられている。この例でも、複数の検知素子５０のそれぞれは、第１磁性層１０と、第１磁性層１０と膜部７０ｄとの間に設けられた第２磁性層２０と、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間に設けられた中間層３０と、を含む。中間層３０には、例えば、磁性性材料を用いることができる。圧力センサ１２０においては、検知部５０ｕの配置が、圧力センサ１１０とは異なっている。

複数の検知素子５０うちの少なくとも２つの、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。この例では、複数の検知素子５０は、膜部７０ｄの外縁７０ｒに沿って並ぶ。これ以外は、圧力センサ１１０と同様なので説明を省略する。

図１６（ｃ）に表したように、圧力センサ１２０においては、膜部７０ｄに素子配置領域７５（例えば、第１素子配置領域７６及び第２素子配置領域７７）が設けられている。素子配置領域７５は、膜部７０ｄの外縁に沿って延在している。この素子配置領域７５の上に、複数の検知素子５０が設けられる。

素子配置領域７５は、膜部７０ｄの周辺部７０ｐの上に設けられている。すなわち、膜部７０ｄは、中央部７０ｃと、周辺部７０ｐと、を含んでいる。周辺部７０ｐは、中央部７０ｃの周りに設けられている。複数の検知素子５０は、膜部７０ｄの周辺部７０ｐのうちの素子配置領域７５の上に設けられている。
すなわち、複数の検知素子５０は、中央部７０ｃから周辺部７０ｐに向かう放射状ではなく、周辺部７０ｐにおいて、外縁７０ｒに沿って並べることができる。

この例では、膜部７０ｄの平面形状は、異方性形状を有している。すなわち、膜部７０ｄの、膜面７０ｆｓ内の第１方向（例えばＸ軸方向）の膜部７０ｄの第１長さＬ１は、第２方向（例えばＹ軸方向であり、第１方向に対して垂直で膜面７０ｆｓ内の方向）の膜部７０ｄの第２長さＬ２よりも長い。

この場合、素子配置領域７５内に設けられている複数の検知素子５０の少なくとも２つの、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。この例では、複数の検知素子５０は、素子配置領域７５内において、第１方向（この例ではＸ軸方向）に沿って並ぶ。
本実施形態においては、例えば、複数の検知素子のうちの最近接の２つの検知素子５０が、外縁７０ｒに沿って並べられる。

この例では、膜部７０ｄの平面形状は、略矩形である。
すなわち、図１６（ｄ）に表したように、膜部７０ｄは、第１〜第４辺７０ｓ１〜７０ｓ４を有する。第１辺７０ｓ１は、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿う。第２辺７０ｓ２は、第１辺７０ｓ１と離間し、第１方向に沿う。第３辺７０ｓ３は、第１辺７０ｓ１の一端７０ｓ１１と、第２辺７０ｓ２の一端７０ｓ２１と、に接続され、第２方向（例えばＹ軸方向）に沿う。第４辺７０ｓ４は、第１辺７０ｓ１の他端７０ｓ１２と、第２辺７０ｓ２の他端７０ｓ２２と、に接続され、第３辺７０ｓ３と離間し、第２方向に沿う。後述するように、これらの辺の間は、直線状または曲線状のコーナー部により接続されても良い。

こように、膜部７０ｄの平面形状が略矩形である場合、素子配置領域７５は、矩形の辺に沿って延在するように設けられる。この例では、膜部７０ｄの周辺部７０ｐは、第１辺７０ｓ１に沿って設けられた第１素子配置領域７６を含む。複数の検知素子５０は、第１素子配置領域７６の上に設けられ、複数の検知素子５０（の少なくとも２つ）の、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。この例では、第１素子配置領域７６の上に設けられた複数の検知素子５０は、第１辺７０ｓ１に沿って並ぶ。

この例では、膜部７０ｄの周辺部７０ｐは、第２辺７０ｓ２に沿って設けられた第２素子配置領域７７を含む。複数の検知素子５０は、第２素子配置領域７７の上にさらに設けられている。第２素子配置領域７７の上に設けられた複数の検知素子５０（の少なくとも２つ）の、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。この例では、第２素子配置領域７７の上に設けられた複数の検知素子５０は、第２辺７０ｓ２に沿って並ぶ。

このように、本実施形態に係る圧力センサ１２０においては、複数の検知素子５０の少なくとも２つは、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なり、例えば、第１方向に沿って並ぶ。これにより、複数の検知素子５０において、印加される圧力に対して同様の抵抗変化が生じる。本実施形態によれば、高感度の圧力センサを提供できる。

圧力センサ１２０において、例えば、第１素子配置領域７６及び第２素子配置領域７７の少なくともいずれかに、複数の検知素子５０が配置される。換言すれば、第１素子配置領域７６が設けられ、第２素子配置領域７７が設けられなくても良い。または、第２素子配置領域７７が設けられ、第１素子配置領域７６が設けられなくても良い。

本実施形態において、複数の検知素子５０の接続には、例えば、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）、並びに、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に関して説明したいずれかの構成を適用できる。

圧力センサ１２０においては、膜部７０ｄの平面形状が異方性形状を有している。そして、複数の検知素子５０は、膜部７０ｄのうちの素子配置領域７５上に集合して設けられている。素子配置領域７５は、膜部７０ｄのうちの、短軸の端部付近の領域である。

第１の実施形態に関して説明したように、膜部７０ｄの平面形状が異方性形状を有している場合、圧力が膜部７０ｄの一方の面から加わり膜部７０ｄが撓んだ際に、膜部７０ｄの長軸方向と短軸方向とで、互いに異なる歪が、膜部７０ｄの表面に生じる。短軸方向に生じる歪のほうが、長軸方向に生じる歪みよりも大きくなる。異方性形状を有する膜部７０ｄにおいては、等方的な形状を有する膜部７０ｄよりも、膜部７０ｄ上で異方的な歪が生じる領域が広がる。この傾向は、膜部７０ｄの短軸側の端部付近でも確認される。

等方的な形状の膜部７０ｄの端部よりも、異方性形状を有する膜部７０ｄの短軸側の端部においては、広い領域で、大きな絶対値の異方歪が生じる。このため、圧力に対して同様（例えば同じ極性の）電気抵抗の変化を生じる検知素子５０の数を増大させることができる。これにより、高感度の圧力センサを提供することができる。

複数の検知素子５０を直列に接続することで、ＳＮ比を改善することができる。本実施形態においても、圧力が印加されたときに同じ極性の電気信号が得られる検知素子５０を配置することができる。これにより、ＳＮ比が向上できる。実施形態においては、例えば、適切な電圧範囲になるように、直列に接続される検知素子５０の数Ｎ、及び、バイアス電圧が設定される。例えば、複数の検知素子５０を電気的に直列に接続したときの電圧は、１Ｖ以上１０Ｖ以下となるのが好ましい。例えば、１つの検知素子５０に印加されるバイアス電圧が５０ｍＶである場合、直列の接続される検知素子５０の数Ｎは、２０以上２００以下が好ましい。１つの検知素子５０に印加されるバイアス電圧が１５０ｍＶである場合、直列の接続される検知素子５０の数Ｎは、７以上６６以下であることが好ましい。

複数の検知素子５０の少なくとも一部は、電気的に並列に接続されても良い。複数の検知素子５０が、ホイートストンブリッジ回路を形成するように、複数の検知素子５０を接続しても良い。これにより、例えば、検出特性の温度補償を行うことができる。

この例では、素子配置領域７５（第１素子配置領域７６及び第２素子配置領域７７のそれぞれ）の平面形状は、略長方形である。

例えば、第１素子配置領域７６の第１方向（例えばＸ軸方向）の長さ（第５長さＬ５）は、第１長さＬ１の０．５倍以下である。第１素子配置領域７６の第２方向（例えばＹ軸方向）の幅（第６長さＬ６）は、第２長さＬ２の０．１倍以下である。

第１素子配置領域７６のＸ軸方向の中心は、膜部７０ｄのＸ軸方向の中心と、実質的に一致する。例えば、第１素子配置領域７６の第１方向（例えばＸ軸方向）の中心と、膜部７０ｄの第１方向の中心と、の間の第１方向の距離は、第２長さＬ２の１／１０以下である。

同様に、例えば、第２素子配置領域７７の第１方向（例えばＸ軸方向）の長さ（第７長さＬ７）は、第１長さＬ１の０．５倍以下である。第２素子配置領域７７の第２方向（例えばＹ軸方向）の幅（第８長さＬ８）は、第２長さＬ２の０．１倍以下である。

第２素子配置領域７７のＸ軸方向の中心は、膜部７０ｄのＸ軸方向の中心と、実質的に一致する。例えば、第２素子配置領域７７の第１方向（例えばＸ軸方向）の中心と、膜部７０ｄの第１方向の中心と、の間の第１方向の距離は、第２長さＬ２の１／１０以下である。

以下、膜部７０ｄの平面形状が長方形であり、その短軸側の端部付近に複数の検知素子５０を集合して配置した場合の特性の例について説明する。

図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第２の実施形態に係る圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、圧力センサ１２０の特性のシミュレーション結果を例示している。図１７（ａ）は、膜部７０ｄの模式的斜視図である。図１７（ｂ）は、膜部７０ｄに生じる異方歪ΔεのＸ−Ｙ面内分布を例示している。

図１７（ａ）に表したように、この例では、膜部７０ｄの平面形状は、長方形である。この例では、膜部７０ｄの長軸方向の長さ（第１長さＬ１）は、６２５μｍであり、短軸方向の長さ（第２長さＬ２）は４００μｍであり、厚さＬｔは２μｍである。

このような膜部７０ｄについて、膜部７０ｄの表面に生じる歪の解析が行われる。解析の有限要素法の条件は、第１の実施形態に関して説明したのと同様である。膜部７０ｄの変位の、重心７０ｄｃからの距離依存性は、第１の実施形態に関して説明した結果（図５（ｄ）及び図５（ｅ））と同じである。膜部７０ｄの短軸側の端部において得られる異方歪（絶対値）の最大値の０．６倍（すなわち、６０％）以上の異方歪が得られる範囲を、端部異方歪発生領域７５ａとする。２つの端部が存在するので、端部異方歪発生領域７５ａは、第１端部異方歪発生領域７６ａと、第２端部異方歪発生領域７７ａと、を含む。

図１７（ｂ）は、第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａを例示するコンター図である。
図１７（ｂ）から分かるように、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いることにより、短軸方向の２つの端部の付近に、それぞれ、第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａが生じる。これらの領域の面積は大きい。端部異方歪発生領域７５ａの面積（第１端部異方歪発生領域７６ａの面積と第２端部異方歪発生領域７７ａの面積の和）は、約８５００μｍ^２である。

このように、端部付近の広い範囲において、短軸方向の端部と同等の異方歪を得ることができる。本実施形態においては、この同等の異方歪が得られる範囲内に複数の検知素子５０を配置する。すなわち、例えば、第１端部異方歪発生領域７６ａを第１素子配置領域７６とし、第２端部異方歪発生領域７７ａを第２素子配置領域７７とする。このような領域に複数の検知素子５０を配置することで、高感度の圧力センサが得られる。

図１７（ｂ）から分かるように、膜部７０ｄが長方形の形状を有する場合は、端部異方歪発生領域７５ａ(第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａ）の形状も、略長方形となる。

第１端部異方歪発生領域７６ａのＸ軸方向の長さ（第５長さＬ５に対応する）は、第１長さＬ１の０．５倍以下である。第１端部異方歪発生領域７６ａのＹ軸方向の幅（第６長さＬ６に対応する）は、第２長さＬ２の０．１倍以下である。第１端部異方歪発生領域７６ａは、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃを通り第２方向に対して平行な軸を対称軸して、実質的に線対称である。例えば、第１端部異方歪発生領域７６ａのＸ軸方向の中心と、膜部７０ｄのＸ軸方向の中心と、の間のＸ軸方向の距離は、第２長さＬ２の１／１０以下である。

同様に、第２端部異方歪発生領域７７ａのＸ軸方向の長さ（第７長さＬ７に対応する）は、第１長さＬ１の０．５倍以下である。第２端部異方歪発生領域７７ａのＹ軸方向の幅（第８長さＬ８に対応する）は、第２長さＬ２の０．１倍以下である。例えば、第２端部異方歪発生領域７７ａのＸ軸方向の中心と、膜部７０ｄのＸ軸方向の中心と、の間のＸ軸方向の距離は、第２長さＬ２の１／１０以下である。

このような第１端部異方歪発生領域７６ａに第１素子配置領域７６を対応させ、このような第２端部異方歪発生領域７７ａに第２素子配置領域７７を対応させる。本実施形態においては、このような領域の上に、膜部７０ｄの外縁７０ｒに沿って、複数の検知素子５０を配置する。例えば、複数の検知素子５０をＸ−Ｙ平面に投影したときに、複数の検知素子５０のそれぞれの重心は、これらの領域と重なる。これにより、高感度の圧力センサが得られる。

本実施形態において、第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａの少なくともいずれかに、複数の検知素子５０が設けられる。

図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、参考例の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、参考例の圧力センサ１１９ｂの特性のシミュレーション結果を例示している。図１８（ａ）は、膜部７０ｄの模式的斜視図である。図１８（ｂ）は、膜部７０ｄに生じる異方歪ΔεのＸ−Ｙ面内分布を例示している。

図１８（ａ）に表したように、参考例の圧力センサ１１９ｂにおいては、膜部７０ｄの平面形状は、円形である。膜部７０ｄの平面形状の直径（第１長さＬ１及び第２長さＬ２）は、５６４μｍであり、厚さＬｔは２μｍである。圧力センサ１１９ｂにおける歪は、図１１（ｂ）に関して説明した通りである。歪の解析結果から、端部異方歪発生領域７５ａ（膜部７０ｄの短軸側の端部において得られる異方歪の絶対値の最大値の０．６倍（すなわち、６０％）以上の異方歪が得られる範囲）が求められる。

図１８（ｂ）は、端部異方歪発生領域７５ａのコンター図である。参考例においては、第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａのそれぞれの面積は、小さい。端部異方歪発生領域７５ａの面積（第１端部異方歪発生領域７６ａの面積と第２端部異方歪発生領域７７ａの面積の和）は、約５０００μｍ^２である。

圧力センサ１２０と、圧力センサ１１９ｂと、では、膜部７０ｄの面積は同じである。端部異方歪発生領域７５ａの膜部７０ｄの面積に対する比は、圧力センサ１２０の方が圧力センサ１１９ｂに比べて高い。

このように、異方性形状（例えば長方形）を有する膜部７０ｄを用いることで、等方的な円形の膜部７０ｄを用いた場合よりも、大きな異方歪が得られる領域（端部異方歪発生領域７５ａ）が大きくできる。本実施形態においては、この領域に複数の検知素子５０を配置する。

圧力センサ１２０では、異方性形状を有する長方形の膜部７０ｄにおいて、その短軸方向の外縁７０ｒに沿って、集合して、複数の検知素子５０が配置される。これにより、複数の検知素子５０には、同様（例えば同じ極性）の異方歪が加わる。本実施形態においては、圧力に対して同様（例えば同じ極性）の電気抵抗の変化を示す複数の検知素子５０を、その領域に配置できる。これらの検知素子を例えば、電気的に直列に接続することによってＳ／Ｎ比を向上することができる。さらに、バイアス電圧を適切な値に設定することで、高感度な圧力センサを提供することができる。

以下、膜部７０ｄの平面形状が長方形であり、膜部の短軸方向の端部付近に複数の検知素子５０を集合して配置した場合において、膜部７０ｄのアスペクトを変えたときの特性の例について説明する。以下では、端部異方歪発生領域７５ａのうちの第１端部異方歪発生領域７６ａについて説明する。

図１９は、圧力センサを例示する模式的平面図である。
図１９は、圧力センサ１２０の膜部７０ｄにおける座標系を例示している。膜面７０ｆｓの重心の座標（ｘ，ｙ）は（０，０）である。膜部７０ｄの外縁７０ｒのＸ軸方向上の１つの点の座標は、（Ｌ１／２，０）である。膜部７０ｄの外縁７０ｒのＹ軸方向上の１つの点の座標は、（０，Ｌ２／２）である。

第１端部異方歪発生領域７６ａの第１方向（Ｘ軸方向の長さ）の長さを長さＬ５ａとし、第１端部異方歪発生領域７６ａの第２方向（Ｙ軸方向の長さ）の長さを長さＬ６ａとする。第２長さＬ２と長さＬ６ａとの差をΔＬ６ａ（すなわち、ΔＬ６ａ＝Ｌ２−２×Ｌ６ａ）とする。第１端部異方歪発生領域７６ａの外縁のＸ軸方向上の１つの点ＰＸａ１の座標は、（Ｌ５ａ／２，Ｌ２／２）である。第１端部異方歪発生領域７７ａの重心７０ｄｃ側の外縁上のＹ軸方向上の１つの点ＰＹａ１の座標は、（０，ΔＬ６ａ／２）である。

以下、膜部７０の平面形状がこのような長方形である場合について、膜部７０ｄのアスペクト比ＡＲを変えたときの特性の例について説明する。

図２０（ａ）〜図２０（ｄ）は、圧力センサの特性を例示するグラフ図である。
これらの図においては、既に説明した第１〜第６構成を有する圧力センサについての特性が示されている。さらに、これらの図においては、第１３構成の圧力センサの特性も示されている。

第１３構成においては、膜部７０ｄの平面形状は、円形である。すなわち、第１長さＬ１は５６４μｍであり、第２長さＬ２は、５６４μｍであり、アスペクト比ＡＲは、１である。第１３構成は、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に関して説明した構成に対応する。

第１〜第５構成においては、膜部７０ｄの平面形状は、長方形であり、異方性形状を有する。第６構成においては、膜部７０ｄの平面形状は、正方形である。第１３構成においては、膜部７０ｄの平面形状は円形である。図２０（ａ）〜図２０（ｄ）においては、第１〜第６構成の値を塗りつぶしの印で表示している。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）においては、第１３構成の値を、塗り潰していない丸印で表示している。

これらの構成に関して、有限要素法解析により、膜部７０ｄの表面に生じる歪の解析が行われる。有限要素法における条件は、図５（ａ）〜図５（ｆ）に関して説明した条件と同じである。

図２０（ａ）の縦軸は、膜部７０ｄの端部における異方歪Δεｅ（異方歪の絶対値）である。横軸は、膜部７０ｄの平面形状のアスペクト比ＡＲである。第１３構成（塗り潰していない丸印）においては、端部における異方歪Δεｅの絶対値は、小さい。これに対して、第１〜第６構成（塗りつぶしの印）においては、端部における異方歪Δεｅの絶対値が大きい。このように、膜部７０ｄの平面形状が円形の場合に比べて、平面形状が長方形または正方形の第１〜第６構成においては、大きな絶対値の異方歪Δεｅが得られる。

図２０（ａ）から、膜部７０ｄの端部における異方歪Δεｅの絶対値を大きくするという観点では、膜部７０ｄのアスペクト比ＡＲは、０．２５以上１．０未満とすることが好ましく、０．６４以上１．０未満とすることがさらに好ましい。

さらに、第１〜第６構成について、第１端部異方歪発生領域７６ａ（膜部７０ｄの短軸側の端部において得られる異方歪の最大値の０．６倍（すなわち、６０％）以上の異方歪が得られる範囲）が解析された。その結果、第１端部異方歪発生領域７６ａの平面形状が長方形となることが分かった。

図２０（ｂ）の縦軸は、第１端部異方歪発生領域７６ａの面積の、膜部７０ｄの面積に対する比（面積比Ｒａ）である。横軸は、アスペクト比ＡＲである。図２０(ｂ)から分かるように、第１〜第６構成においては、第１３構成よりも、面積比Ｒａが高い（大きい）。アスペクト比ＡＲが低い（第１長さＬ１と第２長さＬ２との差が大きい）と、面積比Ｒａが大きくなる。膜部７０ｄ上で異方歪が得られる領域を広くする観点では、アスペクトＡＲは、０．８以下が好ましく、０．２５以下がさらに好ましい。

以下、第１端部異方歪発生領域７６ａの外縁の位置（座標は、図１９参照）について説明する。
図２０（ｃ）の縦軸は、第１端部異方歪発生領域７６ａの外縁上の点ＰＸａ１のＸ軸方向の座標（距離Ｘａ１）を規格化して表している。距離Ｘａ１は、（Ｌ５ａ）／（Ｌ１）に相当する。
図２０（ｄ）の縦軸は、第１端部異方歪発生領域７６ａの外縁上の重心７０ｄｃ側の点ＰＹａ１のＹ軸方向の座標（距離Ｙａ１）を規格化して表している。距離Ｙａ１は、（ΔＬ６ａ）／（Ｌ２）に相当する。
これらの図の横軸は、アスペクト比ＡＲである。図２０（ｃ）及び図２０（ｄ）には、第１〜第６構成の結果が示されている。

これらの図から分かるように、第１〜第６構成において、距離Ｘａ１及び距離Ｙａ１は、零よりも大きい。すなわち、これらの構成において、第１端部異方歪発生領域７６ａが得られる。

これらの図から分かるように、アスペクト比ＡＲが、０．８以上１未満の場合には、
｜Ｘａ１｜≦（Ｌ１／２）×０．５、
｜Ｙａ１｜≧（Ｌ２／２）×０．９
であることが好ましい。

一方、アスペクト比ＡＲが０．８未満の場合には、
｜Ｘａ１｜≦（Ｌ１／２）×{−０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}、
｜Ｙａ１｜≧（Ｌ２／２）×{０．１２５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}
であることが好ましい。

図２０（ｃ）に示した、薄いハッチングの第４ハッチング領域Ｒ４、及び、濃いハッチングの第５ハッチング領域Ｒ５が、第１端部異方歪発生領域７６ａの条件に対応する。そして、図２０（ｄ）に示した薄いハッチングの第６ハッチング領域Ｒ６、及び、濃いハッチングの第７ハッチング領域Ｒ７が、第１端部異方歪発生領域７６ａの条件に対応する。

第４ハッチング領域Ｒ４は、以下の第１１式すなわち第１２式で表される。

Ｘａ１≦−０．３７５ＡＲ＋０．８ …（１１）
Ｌ５ａ≦Ｌ１×{−０．３７５（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８} …（１２）

第５ハッチング領域Ｒ５は、以下の第１３式すなわち第１４式で表される。

Ｘａ１≦０．５ …（１３）
Ｌ５ａ≦０．５Ｌ１ …（１４）

第６ハッチング領域Ｒ６は、以下の第１５式すなわち第１６式で表される。

Ｙａ１≧０．１２５ＡＲ＋０．８ …（１５）
Ｌ６ａ≦（Ｌ２／２）{１−０．１２５（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}…（１６）

第７ハッチング領域Ｒ７は、以下の第１７式すなわち第１８式で表される。

Ｙａ１≧０．９ …（１７）
Ｌ６ａ≦０．０５Ｌ２ …（１８）

すなわち、アスペクト比ＡＲが、０．８未満の場合には、第１１式、第１２式、第１５式及び第１６式で表される条件が好ましい。

一方、アスペクト比ＡＲが、０．８以上１未満の場合には、第１３式、第１４式、第１７式及び第１８式で表される条件が好ましい。

すなわち、アスペクト比ＡＲが０．８未満である場合は、第１素子配置領域７６の第１方向の長さ（長さＬ５ａ）は、Ｌ１×{−０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}以下であることが好ましい。そして、第１素子配置領域７６の第２方向の幅（長さＬ６ａ）は、（Ｌ２／２）×{１−０．１２５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}以下であることが好ましい。そして、第１素子配置領域７６の第１方向の中心と、膜部７０ｄの第１方向の中心と、が実質的に重なり、これらの間の第１方向の距離は、例えば、第２長さＬ２の１／１０であることが好ましい。

一方、アスペクト比ＡＲが０．８以上１未満である場合は、第１素子配置領域７６の第１方向の幅（長さＬ５ａ）は、第２長さＬ２の０．５倍以下であることが好ましい。そして、第１素子配置領域７６の第２方向の幅（長さＬ６ａ）は、第２長さＬ２の０．０５倍以下であることが好ましい。

第２素子配置領域７７の特性は、上記の第１素子配置領域７６の特性と、同様である。

以下、膜部７０ｄの平面形状が楕円であり、膜部７０ｄの短軸方向の端部付近に複数の検知素子５０を集合して配置する場合の特性の例について説明する。

図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、本実施形態に係る圧力センサ１２１の特性のシミュレーション結果を例示している。図２１（ａ）は、膜部７０ｄの模式的斜視図である。図２１（ｂ）は、膜部７０ｄに生じる異方歪ΔεのＸ−Ｙ面内分布を例示している。

図２１（ａ）に表したように、膜部７０ｄの平面形状は、扁平円（楕円も含む）である。膜部７０ｄの短軸（第２方向）の端部に検知素子５０（この図では省略）が配置されている。この例では、膜部７０ｄの長軸の長さ（第１長さＬ１)は、６２５μｍであり、短軸の長さ（第２長さＬ２）は、４００μｍである。膜部７０ｄの厚さＬｔは、２μｍである。シミュレーションの条件は、既に説明した条件と同じである。

膜部７０ｄの表面の歪の、重心からの距離依存性は、既に説明した図１０(ｂ)及び図１０（ｃ）に例示した通りである。

図２１（ｂ）は、端部異方歪発生領域７５ａ（第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａ）を例示するコンター図である。すでに説明したように、端部異方歪発生領域７５ａにおいては、膜部７０ｄの端部において生じる異方歪Δεｅ（最大値に相当）の０．６倍（すなわち、６０％）以上の異方歪が得られる。図２１（ｂ）に表したように、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いることにより、短軸方向の端部付近の広い範囲で、端部と同等の異方歪を得ることができる。端部異方歪発生領域７５ａ（第１端部異方歪発生領域７６ａの面積と第２端部異方歪発生領域７７ａの面積の和）の面積は、約６６００μｍ^２である。

一方、既に説明したように、膜部７０ｄの平面形状が円形である圧力センサ１１９ｂにおいては、端部異方歪発生領域７５ａの面積は、約５０００μｍ^２である。圧力センサ１２１と圧力センサ１１９ｂとでは、膜部７０ｄの面積は同じである。端部異方歪発生領域７５ａの膜部７０ｄの面積に対する比は、圧力センサ１２１の方が圧力センサ１１９ｂに比べて高い。

このように、本実施形態において、膜面７０ｆｓの形状は、扁平円（楕円を含む）でも良い。例えば、膜部７０ｄの膜面７０ｆｓに対して平行な面（例えばＸ−Ｙ平面）に投影した膜部７０ｄの形状は、扁平円（楕円を含む）でも良い。この扁平円では、第１方向（例えばＸ軸方向）を長軸とし、第２方向（例えばＹ軸方向）を短軸としている。

図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に例示したように、膜部７０ｄの周辺部７０ｐは、長軸に沿う弧７５ｂ（長軸弧）を有している。長軸に沿う弧７５ｂは、例えば、第１弧７６ｂと、第２弧７７ｂと、を含む。第１素子配置領域７６は、第１弧７６ｂに沿って設けられる。第２素子配置領域７７は、第２弧７７ｂに沿って設けられる。

複数の検知素子５０の少なくとも２つは、第１素子配置領域７６において、その長軸弧（第１弧７６ｂ）に沿って並ぶ。複数の検知素子５０の別の少なくとも２つは、第２素子配置領域７７において、その長軸弧（第２弧７７ｂ）に沿って並ぶ。
このような圧力センサ１２０により、高感度な圧力センサを提供できる。

この例において、第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａの少なくともいずれかに、複数の検知素子５０を設けても良い。

以下、膜部７０ｄの平面形状が楕円であり、膜部７０ｄの短軸方向の端部付近に複数の検知素子５０を集合して配置する場合の特性の例について、さらに説明する。
既に説明した第７〜第１１構成について、異方歪のアスペクト比ＡＲ依存性を解析したところ、長方形の膜部７０ｄと同様の傾向が得られる。異方歪の絶対値を大きく観点では、アスペクト比ＡＲは０．２５以上１．０未満とすることが好ましく、０．６４以上１．０未満とすることがさらに好ましい。

さらに、第７〜第１１構成においては、端部異方歪発生領域７５ａの面積の膜部７０ｄの面積に対する比（面積比）は、第１３構成の場合よりも大きい。アスペクト比ＡＲが低い（第１長さＬ１と第２長さＬ２との差が大きい）と、その面積比は大きくなる。膜部７０ｄ上で異方歪が得られる領域を広くする観点では、アスペクト比ＡＲは、０．８以下が好ましく、０．２５以下がさらに好ましい。

図２２は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式図である。
図２２は、圧力センサ１２１の膜部７０ｄにおける座標系を例示している。膜部７０ｄの平面形状が楕円である場合の第１端部異方歪発生領域７６ａの座標は、図１９に例示した圧力センサ１２０と実質的に同様として良い。

このような座標を用いて、膜部７０ｄの平面形状が楕円である場合の第１端部異方歪発生領域７６ａの座標に関する特性を調べた。その結果、膜部７０ｄが楕円である場合の特性は、平面形状が長方形である場合の特性と同様であることが分かった。

従って、この場合も、アスペクト比ＡＲが０．８未満である場合は、第１素子配置領域７６の第１方向の長さ（長さＬ５ａ）は、Ｌ１×{−０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}以下であることが好ましい。そして、第１素子配置領域７６の第２方向の幅（長さＬ６ａ）は、（Ｌ２／２）×{１−０．１２５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}以下であることが好ましい。そして、第１素子配置領域７６の第１方向の中心と、膜部７０ｄの第１方向の中心と、が実質的に重なり、これらの間の第１方向の距離は、例えば、第２長さＬ２の１／１０であることが好ましい。

一方、この場合も、アスペクト比ＡＲが０．８以上１未満である場合は、第１素子配置領域７６の第１方向の幅（長さＬ５ａ）は、第２長さＬ２の０．５倍以下であることが好ましい。そして、第１素子配置領域７６の第２方向の幅（長さＬ６ａ）は、第２長さＬ２の０．０５倍以下であることが好ましい。

第２素子配置領域７７の特性は、第１素子配置領域７６の特性と同様である。

図２３（ａ）及び図２３（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。
これらの図は、膜部７０ｄの平面形状を例示している。
図２３（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の圧力センサ１２２においては、コーナー部７０ｓｃが曲線状である。図２３（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の圧力センサ１２３においては、コーナー部７０ｓｃが直線状である。圧力センサ１２２及び１２３によっても、高感度の圧力センサが得られる。

図２４（ａ）〜図２４（ｆ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。
これらの図は、素子配置領域７５における複数の検知素子５０の配置を例示している。この例では、素子配置領域７５として、第１素子配置領域７６について例示している。第２素子配置領域７７における複数の検知素子５０の配置は、例えば、第１素子配置領域７６における複数の検知素子５０の配置と同様とすることができる。

図２４（ａ）に表したように、圧力センサ１２０ａにおいては、複数の検知素子５０は、Ｘ軸方向（膜部７０ｄの長辺に沿う方向）に沿って並ぶ。この例においては、検知素子５０の平面形状（検知素子５０をＸ−Ｙ平面に投影したときの検知素子５０の形状）は、矩形である。検知素子５０の形状は、例えば正方形である。

図２４（ｂ）に表したように、圧力センサ１２０ｂにおいても、複数の検知素子５０は、Ｘ軸方向（膜部７０ｄの長辺に沿う方向）に沿って並ぶ。この例においては、検知素子５０の平面形状は、円形である。検知素子５０の平面形状は、扁平円形でも良い。検知素子５０の平面形状は、矩形でも良い。

図２４（ｃ）に表したように、圧力センサ１２０ｃにおいては、複数の検知素子５０は、複数の列で並ぶ。それぞれの列において、複数の検知素子５０は、Ｘ軸方向（膜部７０ｄの長辺に沿う方向）に沿って並ぶ。複数の検知素子５０の配置は、例えば、staggered配置である。この例においては、検知素子５０の平面形状は、円形である。検知素子５０の平面形状は、扁平円形でも良い。検知素子５０の平面形状は、矩形でも良い。

図２４（ｄ）及び図２４（ｅ）に表したように、圧力センサ１２０ｄ及び１２０ｅにおいては、複数の検知素子５０のそれぞれと、膜部７０ｄの外縁７０ｒと、の間の距離は、複数の検知素子５０において異なる。複数の検知素子５０は、弧に沿って並ぶ。これら例においては、検知素子５０の平面形状は、円形である。検知素子５０の平面形状は、扁平円形でも良い。検知素子５０の平面形状は、矩形でも良い。

図２４（ｄ）に例示した圧力センサ１２０ｄにおいては、第１素子配置領域７６の中の、Ｘ軸方向の中心部分の領域に配置されている検知素子５０と、外縁７０ｒと、の間の距離は、第１素子配置領域７６の中の、Ｘ軸方向の端部分の領域に配置されている検知素子５０と、外縁７０ｒと、の間の距離よりも長い。

図２４（ｅ）に例示した圧力センサ１２０ｅにおいては、第１素子配置領域７６の中の、Ｘ軸方向の中心部分の領域に配置されている検知素子５０と、外縁７０ｒと、の間の距離は、第１素子配置領域７６の中の、Ｘ軸方向の端部分の領域に配置されている検知素子５０と、外縁７０ｒと、の間の距離よりも短い。

図２４（ｆ）に表したように、圧力センサ１２０ｆにおいては、複数の検知素子５０は、素子配置領域７５内において任意に配置される。この例においては、検知素子５０の平面形状は、円形である。検知素子５０の平面形状は、扁平円形でも良い。検知素子５０の平面形状は、矩形でも良い。

このように、本実施形態においては、素子配置領域７５（第１素子配置領域７６及び第２素子配置領域７７の少なくともいずれか）に設けられる、複数の検知素子５０の少なくとも２つの、第１方向（Ｘ軸方向）に沿うそれぞれの位置が、互いに異なるように、複数の検知素子５０が配置される。

図２５（ａ）及び図２５（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的平面図である。
これらの図は、複数の検知素子５０の配置、及び、素子配置領域７５（第１素子配置領域７６及び第２素子配置領域７７）を例示している。

図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に表したように、実施形態に係る圧力センサ１２０ｇ及び１２０ｈにおいては、第１素子配置領域７６及び第２素子配置領域７７が設けられている。それぞれの領域において、複数の検知素子５０が設けられている。

図２５（ａ）に表したように、圧力センサ１２０ｇにおいては、それぞれの領域において、複数の検知素子５０は、Ｘ軸方向（膜部７０ｄの長さＬ１に沿う方向）に沿っている。

図２５（ｂ）に表したように、圧力センサ１２０ｈにおいては、それぞれの領域において、複数の検知素子５０は、Ｘ軸方向（膜部７０ｄの長さＬ１に沿う方向）に沿って、複数の列で配置されている。複数の列に含まれる検知素子５０の数が互いに異なる。それぞれの領域において、複数の検知素子５０は、三角形状で配置されている。三角形の１つの辺が、Ｘ軸方向に沿っている。

図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に表したように、膜部７０ｄを膜面７０ｆｓに対して平行な面（例えばＸ−Ｙ平面）に投影したときに、外接矩形７０ｃｒが形成可能である。外接矩形７０ｃｒは、膜面７０ｆｓの形状に外接する。膜面７０ｆｓの形状は、例えば、膜部７０ｄの外縁７０ｒを膜面７０ｆｓに対して平行な面に投影した形状である。この例では、膜部７０ｄの平面形状は、異方性形状を有しており、長方形である。外接矩形７０ｃｒも、長方形となる。

外接矩形７０ｃｒは、第１辺７０ｓ１、第２辺７０ｓ２、第３辺７０ｓ３及び第４辺７０ｓ４を有する。第２辺７０２は、第１辺７０ｓ１と離間する。第３辺７０ｓ３は、第１辺７０ｓ１の一端７０ｓ１１と、第２辺７０ｓ２の一端７０ｓ２１と、に接続される。第４辺７０ｓ４は、第１辺７０ｓ１の他端７０ｓ１２と、第２辺７０ｓ２の他端７０ｓ２２と、に接続され、第３辺７０ｓ３と離間する。

この例では、膜部７０ｄの膜面７０ｆｓ内の第１方向（Ｘ軸方向）の膜部７０ｄの第１長さは、第１方向に対して垂直で膜面７０ｆｓ内の第２方向（Ｙ軸方向）の膜部７０ｄの第２長さよりも長い。このため、外接矩形７０ｃｒは、長方形である。第１辺７０ｓ１及び第２辺７０ｓ２は、第１方向（Ｘ軸方向）に延在する。第３辺７０ｓ３及び第４辺７０ｓ４は、第２方向（Ｙ軸方向）に延在する。第１辺７０ｓ１の長さは、第２辺７０ｓ２の長さと同じである。第３辺７０ｓ３の長さは、第１辺７０ｓ１の長さよりも短く、第２辺７０ｓ２の長さよりも短い。第４辺７０ｓ４の長さは、第１辺７０ｓ１の長さよりも短く、第２辺７０ｓ２の長さよりも短い。

外接矩形７０ｃｒは、重心７０ｃｒｄを有する。例えば、重心７０ｃｒｄは、膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃと重なる。

外接矩形７０ｃｒは、第１領域７８ａ、第２領域７８ｂ、第３領域７８ｃ及び第４領域７８ｄを有する。
第１領域７８ａは、重心７０ｃｒｄと第１辺７０ｓ１の一端７０ｓ１１とを結ぶ線分と、重心７０ｃｒｄと第１辺７０ｓ１の他端７０ｓ１２とを結ぶ線分と、第１辺７０ｓ１と、で囲まれた領域である。

第２領域７８ｂは、重心７０ｃｒｄと第２辺７０ｓ２の一端７０ｓ２１とを結ぶ線分と、重心７０ｃｒｄと第２辺７０ｓ２の他端７０ｓ２２とを結ぶ線分と、第２辺７０ｓ２と、で囲まれた領域である。

第３領域７８ｃは、重心７０ｃｒｄと第１辺７０ｓ１の一端７０ｓ１１とを結ぶ線分と、重心７０ｃｒｄと第２辺７０ｓ２の一端７０ｓ２１とを結ぶ線分と、第３辺７０ｓ３と、で囲まれた領域である。

第４領域７８ｄは、重心７０ｃｒｄと第１辺７０ｓ１の他端７０ｓ１２とを結ぶ線分と、重心７０ｃｒｄと第２辺７０ｓ２の他端７０ｓ２２とを結ぶ線分と、第４辺７０ｓ４と、で囲まれた領域である。

図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に表したように、膜面７０ｆｓのうちの第１領域７８ａと重なる部分の上に、複数の検知素子５０が設けられる。そして、膜面７０ｆｓのうちの第１領域７８ａと重なる領域に設けられた、複数の検知素子５０の少なくとも２つの第１方向（Ｘ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。

さらに、この例では、膜面７０ｆｓのうちの第２領域７８ｂと重なる部分の上に、複数の検知素子５０がさらに設けられている。すなわち、膜面７０ｆｓのうちの第１領域７８ａと重なる部分の上に設けられた、上記の少なくとも２つとは異なる別の、複数の検知素子５０が、膜面７０ｆｓのうちの第２領域７８ｂと重なる部分の上に配置される。そして、第２領域７８と重なるその部分の上に配置された、別の少なくとも２つの検知素子５０の、第１方向（Ｘ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。

既に説明した圧力センサ１２１のように、膜部７０ｄの平面形状（膜面７０ｆｓの形状）が扁平円である場合も、外接矩形７０ｃｒが定義できる。圧力センサ１２２及び１２３のように、膜部７０ｄの平面形状（膜面７０ｆｓの形状）において、曲線状または直線状のコーナー部７０ｓｃが設けられる場合も、外接矩形７０ｃｒが定義できる。そして、第１領域〜第４領域７８ａ〜７８ｄが定義できる。圧力センサ１２１〜１２３においても、膜面７０ｆｓのうちの第１領域７８ａと重なる部分の上に、複数の検知素子５０が設けられる。そして、膜面７０ｆｓのうちの第１領域７８ａと重なる領域に設けられた、複数の検知素子５０の少なくとも２つの第１方向（Ｘ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。そして、さらに、膜面７０ｆｓのうちの第２領域７８ｂと重なる部分の上に、複数の検知素子５０が設けられる。第２領域７８と重なるその部分の上に配置された、別の少なくとも２つの検知素子５０の、第１方向（Ｘ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。

図２６は、第２の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。
図２６に表したように、本実施形態に係る別の圧力センサ１２４においては、膜部７０ｄの平面形状は、正方形である。これ以外は、圧力センサ１２０と同様である。

この例においては、膜部７０ｄは、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿う第１辺７０ｓ１と、第１辺７０ｓ１と離間し第１方向に沿う第２辺７０ｓ２と、第１辺７０ｓ１の一端７０ｓ１１と、第２辺７０ｓ２の一端７０ｓ２１と、に接続され、第２方向（例えばＹ軸方向）に沿う第３辺７０ｓ３と、第１辺７０ｓ１の他端７０ｓ１２と、第２辺７０ｓ２の他端７０ｓ２２と、に接続され、第３辺７０ｓ３と離間し、第２方向に沿う第４辺７０ｓ４と、を含む。

膜部７０ｄの周辺部７０ｐは、第１辺７０ｓ１に沿って設けられた第１素子配置領域７６を含む。複数の検知素子５０は、第１素子配置領域７６において第１辺７０ｓ１に沿って並ぶ。圧力センサ１２４においても高感度の圧力センサが得られる。

図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
図２７（ａ）は、圧力センサ１２４の膜部７０ｄを例示する模式的斜視図である。圧力センサ１２４においては、第１長さＬ１は５００μｍであり、第２長さＬ２も５００μｍであり、厚さＬｔは２μｍである。

図２７（ｂ）は、膜部７０ｄに生じる異方歪ΔεのＸ−Ｙ面内分布を例示している。
図２７（ａ）に表したように、圧力センサ１２４においても、広い面積の端部異方歪発生領域７５ａが得られる。

圧力センサ１２４においても、膜面７０ｆｓのうちの第１領域７８ａ及び第２領域７８ｂと重なる部分の上に、複数の検知素子５０が設けられる。そして、膜面７０ｆｓのうちの第１領域７８ａ及び第２領域７８ｂと重なる領域に設けられた、複数の検知素子５０の少なくとも２つの第１方向（Ｘ軸方向）に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。

（第３の実施形態）
図２８は、第３の実施形態に係る圧力センサを例示する模式的斜視図である。
図２８に表したように、本実施形態に係る圧力センサ１３０においては、複数の検知部５０ｕが設けられている。検知部５０ｕの１つは、膜部７０ｄの中央部７０ｃの上に設けられている。検知部５０ｕの別の１つは、第１素子配置領域７６の上に設けられている。検知部５０ｕの別の１つは、第２素子配置領域７７の上に設けられている。この例では、第１素子配置領域７６は、第１辺７０ｓ１（長辺）に沿って設けられており、第２素子配置領域７７は、第２辺７０ｓ２（長辺）に沿って設けられている。複数の検知素子５０の少なくとも２つの、第１方向に沿うそれぞれの位置は、互いに異なる。

図２９は、第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。
図２９に表したように、本実施形態に係る圧力センサ１３１においては、複数の検知部５０ｕのそれぞれが、中央部７０ｃ、第１素子配置領域７６、及び、第２素子配置領域７７の上に設けられている。この例では、第１素子配置領域７６は、第３辺７０ｓ３（短辺）に沿って設けられており、第２素子配置領域７７は、第４辺７０ｓ７（短辺）に沿って設けられている。

図３０は、第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。
図３０に表したように、本実施形態に係る圧力センサ１３２においては、検知部５０ｕが中央部７０ｃの上に設けられている。さらに、第１辺７０ｓ１〜第４辺７０ｓ４のそれぞれに沿う素子配置領域が設けられており、検知部５０ｕはそれらの上に設けられている。

図３１は、第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。
図３１に表したように、本実施形態に係る圧力センサ１３３においては、第１辺７０ｓ１〜第４辺７０ｓ４のそれぞれに沿う素子配置領域が設けられており、検知部５０ｕはそれらの上に設けられている。

圧力センサ１３０〜１３３においては、膜部７０ｄの平面形状は、長方形である。楕円でも良い。または、正方形でも良い。

図３２は、第３の実施形態に係る別の圧力センサを例示する模式的斜視図である。
図３２に表したように、本実施形態に係る圧力センサ１３４においては、膜部７０ｄの平面形状は正方形である。そして、第１辺７０ｓ１〜第４辺７０ｓ４のそれぞれに沿う素子配置領域が設けられており、検知部５０ｕはそれらの上に設けられている。

圧力センサ１３０〜１３４においては、検知部５０ｕに含まれる複数の検知素子５０は、膜部７０ｄの辺（第１〜第４辺７０ｓ１〜７０ｄ４など）に沿って並ぶ。

以下、第１〜第３の実施形態に係る圧力センサに用いられる検知素子の例について説明する。
以下において、「材料Ａ／材料Ｂ」の記載は、材料Ａの層の上に、材料Ｂの層が設けられている状態を示す。

図３３は、実施形態に用いられる検知素子を例示する模式的斜視図である。
図３３に表したように、実施形態に用いられる検知素子２０１は、順に並べられた、下部電極５８ｌと、下地層５９と、ピニング層５５ｐと、第２磁化固定層５２と、磁気結合層５５ｘと、第１磁化固定層５１と、中間層３０と、磁化自由層５５ｆと、キャップ層５５ｃと、上部電極５８ｕと、を含む。

この例では、磁化自由層５５ｆは、第１磁性層１０に対応し、第１磁化固定層５１は、第２磁性層２０に対応する。検知素子２０１は、ボトムスピンバルブ型である。

下地層５９には、例えば、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、３ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。

ピニング層５５ｐには、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。第２磁化固定層５２には、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ_７５Ｆｅ_２５層が用いられる。磁気結合層５５ｘには、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。

第１磁化固定層５１には、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層が用いられる。中間層３０には、例えば、１．５ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。磁化自由層５５ｆには、例えば、Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０／Ｆｅ_８０Ｇａ_２０が用いられる。このＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層の厚さは、約２ｎｍである。このＦｅ_８０Ｇａ_２０層の厚さは、４ｎｍである。

キャップ層５５ｃには、例えばＴａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。

下部電極５８ｌ及び上部電極５８ｕには、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム銅合金（Ａｌ−Ｃｕ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及び、金（Ａｕ）の少なくともいずれかが用いられる。下部電極５８ｌ及び上部電極５８ｕとして、このような電気抵抗が比較的小さい材料を用いることで、検知素子５０に効率的に電流を流すことができる。

下部電極５８ｌは、下部電極５８ｌ用の下地層（図示せず）と、キャップ層（図示せず）と、の間に、Ａｌ、Ａｌ−Ｃｕ、Ｃｕ、Ａｇ、及び、Ａｕの少なくともいずれかの層が設けられた構造を有しても良い。例えば、下部電極５８ｌには、タンタル（Ｔａ）／銅（Ｃｕ）／タンタル（Ｔａ）などが用いられる。下部電極５８ｌ用の下地層としてＴａを用いることで、例えば、膜部と下部電極５８ｌとの密着性を向上することができる。下部電極５８ｌ用の下地層として、チタン（Ｔｉ）、または、窒化チタン（ＴｉＮ）などを用いても良い。

下部電極５８ｌ用のキャップ層としてＴａを用いることで、そのキャップ層の下の銅（Ｃｕ）などの酸化を防ぐことができる。下部電極５８ｌ用のキャップ層として、チタン（Ｔｉ）、または、窒化チタン（ＴｉＮ）などを用いても良い。

下地層５９には、バッファ層（図示せず）とシード層（図示せず）との積層構造を用いることができる。このバッファ層は、例えば、下部電極５８ｌや膜部の表面の荒れを緩和し、バッファ層の上に積層される層の結晶性を改善する。バッファ層として、例えば、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）及びクロム（Ｃｒ）よりなる群から選択された少なくともいずれかが用いられる。バッファ層として、これらの材料から選択された少なくとも１つの材料を含む合金を用いても良い。

バッファ層の厚さは、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好ましい。バッファ層の厚さは、１ｎｍ以上５ｎｍ以下がより好ましい。バッファ層の厚さが薄すぎると、バッファ効果が失われる。バッファ層の厚さが厚すぎると、検知素子５０の厚さが過度に厚くなる。バッファ層の上にシード層が形成され、そのシード層がバッファ効果を有することができる。バッファ層は省略しても良い。バッファ層には、例えば、３ｎｍの厚さのＴａ層が用いられる。

図示しないシード層は、シード層の上に積層される層の結晶配向を制御する。シード層は、シード層の上に積層される層の結晶粒径を制御する。シード層として、ｆｃｃ構造（face-centered cubic structure：面心立方格子構造）、ｈｃｐ構造（hexagonal close-packed structure：六方最密格子構造）またはｂｃｃ構造（body-centered cubic structure：体心立方格子構造）の金属等が用いられる。

シード層として、ｈｃｐ構造のルテニウム（Ｒｕ）、または、ｆｃｃ構造のＮｉＦｅ、または、ｆｃｃ構造のＣｕを用いることにより、例えば、シード層の上のスピンバルブ膜の結晶配向をｆｃｃ（１１１）配向にすることができる。シード層には、例えば、２ｎｍの厚さのＣｕ層、または、２ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。シード層の上に形成される層の結晶配向性を高める場合には、シード層の厚さは、１ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。シード層の厚さは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下がより好ましい。これにより、結晶配向を向上させるシード層としての機能が十分に発揮される。一方、例えば、シード層の上に形成される層を結晶配向させる必要がない場合（例えば、アモルファスの磁化自由層５５ｆを形成する場合など）には、シード層は省略しても良い。シード層としては、例えば、２ｎｍの厚さのＣｕ層が用いられる。

ピニング層５５ｐは、例えば、ピニング層５５ｐの上に形成される第２磁化固定層５２の強磁性層に、一方向異方性（unidirectional anisotropy）を付与して磁化を固定する。ピニング層５５ｐには、例えば、反強磁性層が用いられる。ピニング層５５ｐには、例えば、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ及びＲｕＲｈＭｎよりなる群から選択された少なくともいずれかが用いられる。十分な強さの一方向異方性を付与するために、ピニング層５５ｐの厚さが適切に設定する。

ピニング層５５ｐとしてＰｔＭｎまたはＰｄＰｔＭｎが用いられる場合には、ピニング層５５ｐの厚さは、８ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましい。ピニング層５５ｐの厚さは、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下がより好ましい。ピニング層５５ｐとしてＩｒＭｎを用いる場合には、ピニング層５５ｐとしてＰｔＭｎを用いる場合よりも薄いピニング層５５ｐで、一方向異方性を付与することができる。この場合には、ピニング層５５ｐの厚さは、４ｎｍ以上１８ｎｍ以下が好ましい。ピニング層５５ｐの厚さは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下がより好ましい。ピニング層５５ｐには、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒ_２２Ｍｎ_７８層が用いられる。

ピニング層５５ｐとして、ハード磁性層を用いても良い。ハード磁性層として、例えば、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０％以上８５％以下）、（Ｃｏ_ｘＰｔ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｃｒ_ｙ（ｘは５０％以上８５％以下、ｙは０％以上４０％以下）、または、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は４０％以上６０％以下）などを用いても良い。

第２磁化固定層５２には、例えば、Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}合金（ｘは０％以上１００％以下）、Ｎｉ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}合金（ｘは０％以上１００％以下）、または、これらに非磁性元素を添加した材料が用いられる。第２磁化固定層５２として、例えば、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉよりなる群から選択された少なくともいずれかが用いられる。第２磁化固定層５２として、これらの材料から選択された少なくとも１つの材料を含む合金を用いても良い。第２磁化固定層５２として、（Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｂ_ｙ合金（ｘは０％以上１００％以下、ｙは０％以上３０％以下）を用いることもできる。第２磁化固定層５２として、（Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｂ_ｙのアモルファス合金を用いることで、検知素子５０のサイズが小さい場合にも検知素子５０間のばらつきを抑えることができる。

第２磁化固定層５２の厚さは、例えば、１．５ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。これにより、例えば、ピニング層５５ｐによる一方向異方性磁界の強度をより強くすることができる。例えば、第２磁化固定層５２の上に形成される磁気結合層５５ｘを介して、第２磁化固定層５２と第１磁化固定層５１との間の反強磁性結合磁界の強度をより強くすることができる。第２磁化固定層５２の磁気膜厚（飽和磁化Ｂｓと厚さｔとの積（Ｂｓ・ｔ））は、第１磁化固定層５１の磁気膜厚と実質的に等しいことが好ましい。

薄膜でのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０の飽和磁化は、約１．９Ｔ（テスラ）である。例えば、第１磁化固定層５１として、３ｎｍの厚さのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層を用いる場合には、第１磁化固定層５１の磁気膜厚は、１．９Ｔ×３ｎｍであり、５．７Ｔｎｍとなる。一方、Ｃｏ_７５Ｆｅ_２５の飽和磁化は、約２．１Ｔである。上記と等しい磁気膜厚が得られる第２磁化固定層５２の厚さは、５．７Ｔｎｍ／２．１Ｔであり、２．７ｎｍとなる。この場合、第２磁化固定層５２には、約２．７ｎｍの厚さのＣｏ_７５Ｆｅ_２５を用いることが好ましい。第２磁化固定層５２として、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ_７５Ｆｅ_２５層が用いられる。

検知素子２０１においては、第２磁化固定層５２と磁気結合層５５ｘと第１磁化固定層５１とのシンセティックピン構造が用いられている。その代わりに、１層の磁化固定層からなるシングルピン構造を用いても良い。シングルピン構造を用いる場合には、磁化固定層として、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層が用いられる。シングルピン構造の磁化固定層に用いる強磁性層として、上述した第１磁化固定層５１の材料と同じ材料を用いても良い。

磁気結合層５５ｘは、第２磁化固定層５２と第１磁化固定層５１との間に反強磁性結合を生じさせる。磁気結合層５５ｘは、シンセティックピン構造を形成する。磁気結合層５５ｘとして、例えば、Ｒｕが用いられる。磁気結合層５５ｘの厚さは、０．８ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが好ましい。第２磁化固定層５２と第１磁化固定層５１との間に十分な反強磁性結合を生じさせる材料であれば、磁気結合層としてＲｕ以外の材料を用いても良い。磁気結合層５５ｘの厚さは、ＲＫＫＹ（Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida）結合のセカンドピーク（２ｎｄピーク）に対応する０．８ｎｍ以上１ｎｍ以下の厚さに設定することができる。さらに、磁気結合層５５ｘの厚さは、ＲＫＫＹ結合のファーストピーク（１ｓｔピーク）に対応する０．３ｎｍ以上０．６ｎｍ以下の厚さに設定しても良い。磁気結合層５５ｘとして、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕが用いられる。これにより、高信頼性の結合がより安定して得られる。

第１磁化固定層５１に用いられる磁性層は、ＭＲ効果に直接的に寄与する。第１磁化固定層５１として、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金が用いられる。具体的には、第１磁化固定層５１として、（Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｂ_ｙ合金（ｘは０％以上１００％以下、ｙは０％以上３０％以下）を用いることもできる。第１磁化固定層５１として、（Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｂ_ｙのアモルファス合金を用いた場合には、例えば、検知素子のサイズが小さい場合においても、結晶粒に起因した素子間のばらつきを抑えることができる。

第１磁化固定層５１の上に形成される層（例えばトンネル絶縁層（図示せず））を平坦化することができる。トンネル絶縁層の平坦化により、トンネル絶縁層の欠陥密度を減らすことができる。これにより、より低い面積抵抗でより大きいＭＲ変化率が得られる。例えば、トンネル絶縁層の材料としてＭｇＯを用いる場合には、（Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｂ_ｙのアモルファス合金を用いることで、トンネル絶縁層の上に形成されるＭｇＯ層の（１００）配向性を強めることができる。ＭｇＯ層の（１００）配向性をより高くすることで、より大きいＭＲ変化率が得られる。（Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｂ_ｙ合金は、アニール時にＭｇＯ層の（１００）面をテンプレートとして結晶化する。このため、ＭｇＯと（Ｃｏ_ｘＦｅ_{１００−ｘ}）_{１００−ｙ}Ｂ_ｙ合金との良好な結晶整合が得られる。良好な結晶整合を得ることで、より大きいＭＲ変化率が得られる。

第１磁化固定層５１として、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金以外に、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ合金を用いても良い。

第１磁化固定層５１がより厚いと、より大きなＭＲ変化率が得られる。より大きな固定磁界を得るためには、第１磁化固定層５１は薄いほうが好ましい。ＭＲ変化率と固定磁界との間には、第１磁化固定層５１の厚さにおいてトレードオフの関係が存在する。第１磁化固定層５１としてＣｏ−Ｆｅ−Ｂ合金を用いる場合には、第１磁化固定層５１の厚さは、１．５ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。第１磁化固定層５１の厚さは、２．０ｎｍ以上４ｎｍ以下がより好ましい。

第１磁化固定層５１には、上述した材料の他に、ｆｃｃ構造のＣｏ_９０Ｆｅ_１０合金、または、ｈｃｐ構造のＣｏ、または、ｈｃｐ構造のＣｏ合金が用いられる。第１磁化固定層５１として、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つが用いられる。第１磁化固定層５１として、これらの材料から選択された少なくとも１つの材料を含む合金が用いられる。第１磁化固定層５１として、ｂｃｃ構造のＦｅＣｏ合金材料、５０％以上のコバルト組成を含むＣｏ合金、または、５０％以上のＮｉ組成の材料を用いることで、例えば、より大きなＭＲ変化率が得られる。第１磁化固定層５１として、Ｃｏ_２ＭｎＧｅ、Ｃｏ_２ＦｅＧｅ、Ｃｏ_２ＭｎＳｉ、Ｃｏ_２ＦｅＳｉ、Ｃｏ_２ＭｎＡｌ、Ｃｏ_２ＦｅＡｌ、Ｃｏ_２ＭｎＧａ_０．５Ｇｅ_０．５、及び、Ｃｏ_２ＦｅＧａ_０．５Ｇｅ_０．５などのホイスラー磁性合金層を用いることもできる。例えば、第１磁化固定層５１として、３ｎｍの厚さのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層が用いられる。

中間層３０は、第１磁化固定層５１と磁化自由層５５ｆとの磁気的な結合を分断する。中間層３０には、金属または絶縁体または半導体が用いられる。この金属としては、例えば、Ｃｕ、ＡｕまたはＡｇ等が用いられる。中間層３０として金属を用いる場合、中間層３０の厚さは、例えば、１ｎｍ以上７ｎｍ以下程度である。この絶縁体または半導体としては、例えば、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ等）、アルミ酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３等）、チタン酸化物（ＴｉＯ等）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ等）、または、酸化ガリウム（Ｇａ−Ｏ）などが用いられる。中間層３０として絶縁体または半導体を用いる場合は、中間層３０の厚さは、例えば０．６ｎｍ以上２．５ｎｍ以下程度である。中間層３０として、例えば、ＣＣＰ（Current-Confined-Path）スペーサ層を用いても良い。スペーサ層としてＣＣＰスペーサ層を用いる場合には、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の絶縁層中に銅（Ｃｕ）メタルパスが形成された構造が用いられる。例えば、中間層３０として、１．５ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。

磁化自由層５５ｆには、強磁性体材料が用いられる。磁化自由層５５ｆの材料として、例えばＦｅＣｏ合金、ＮｉＦｅ合金等が用いられる。さらに、磁化自由層５５ｆには、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ合金、λｓ（磁歪定数）が大きいＦｅ−Ｇａ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｇａ合金、Ｔｂ−Ｍ−Ｆｅ合金（Ｍは、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つ。）、Ｔｂ−Ｍ１−Ｆｅ−Ｍ２合金（Ｍ１は、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つ。Ｍ２は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａよりなる群から選択された少なくとも１つ。）、Ｆｅ−Ｍ３−Ｍ４−Ｂ合金（Ｍ３は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａよりなる群から選択された少なくとも１つ。Ｍ４は、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つ。）、Ｎｉ、Ｆｅ−Ａｌやフェライト（Ｆｅ_３Ｏ_４、（ＦｅＣｏ）_３Ｏ_４）など）等が用いられる。磁化自由層５５ｆの厚さは、例えば２ｎｍ以上である。

磁化自由層５５ｆは、多層構造を有しても良い。磁化自由層５５ｆは、例えば、２層構造を有しても良い。中間層３０としてＭｇＯのトンネル絶縁層を用いる場合には、中間層３０に接する界面には、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金の層を設けることが好ましい。これにより、高い磁気抵抗効果が得られる。この場合、中間層３０の上にはＣｏ−Ｆｅ−Ｂ合金の層を設け、その上にはＦｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ合金、λｓが大きいＦｅ−Ｇａ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｇａ合金、Ｔｂ−Ｍ−Ｆｅ合金（Ｍは、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つ。）、Ｔｂ−Ｍ１−Ｆｅ−Ｍ２合金（Ｍ１は、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つ。Ｍ２は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａよりなる群から選択された少なくとも１つ。）、Ｆｅ−Ｍ３−Ｍ４−Ｂ合金（Ｍ３は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａよりなる群から選択された少なくとも１つ。Ｍ４は、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＥｒよりなる群から選択された少なくとも１つ。）、Ｎｉ、Ｆｅ−Ａｌやフェライト（Ｆｅ_３Ｏ_４、（ＦｅＣｏ）_３Ｏ_４）など）を形成することができる。例えば、磁化自由層５５ｆには、Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０／Ｆｅ_８０Ｇａ_２０が用いられる。このＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０の厚さは、例えば、２ｎｍである。このＦｅ_８０Ｇａ_２０の厚さは、例えば、４ｎｍである。λｓは、例えば、１００ｐｐｍよりも大きい。

キャップ層５５ｃは、キャップ層５５ｃの下に設けられる層を保護する。キャップ層５５ｃには、例えば、複数の金属層が用いられる。キャップ層５５ｃには、例えば、Ｔａ層とＲｕ層との２層構造（Ｔａ／Ｒｕ）が用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば１ｎｍであり、このＲｕ層の厚さは、例えば５ｎｍである。キャップ層５５ｃとして、Ｔａ層やＲｕ層の代わりに他の金属層を設けても良い。キャップ層５５ｃの構成は、任意である。キャップ層５５ｃには、例えば、非磁性材料を用いることができる。キャップ層５５ｃの下に設けられる層を保護可能なものであれば、キャップ層５５ｃとして、他の材料を用いても良い。

図３４は、実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。
図３４に表したように、実施形態に係る圧力センサに用いられる検知素子２０２は、順に並んだ、下部電極５８ｌと、下地層５９と、磁化自由層５５ｆと、中間層３０と、第１磁化固定層５１と、磁気結合層５５ｘと、第２磁化固定層５２と、ピニング層５５ｐと、キャップ層５５ｃと、上部電極５８ｕと、を含む。

この例では、磁化自由層５５ｆは第１磁性層１０に対応し、第１磁化固定層５１は第２磁性層２０に対応する。検知素子２０２は、トップスピンバルブ型である。

下地層５９には、例えば、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、３ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。

磁化自由層５５ｆには、例えば、Ｆｅ_８０Ｇａ_２０／Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０が用いられる。このＦｅ_８０Ｇａ_２０層の厚さは、例えば、４ｎｍである。このＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層の厚さは、例えば２ｎｍである。

中間層３０には、例えば、１．５ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。第１磁化固定層５１には、例えば、Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０／Ｆｅ_５０Ｃｏ_５０が用いられる。このＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層の厚さは、例えば２ｎｍである。このＦｅ_５０Ｃｏ_５０層の厚さは、例えば１ｎｍである。磁気結合層５５ｘには、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。第２磁化固定層５２には、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ_７５Ｆｅ_２５層が用いられる。ピニング層５５ｐには、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。

キャップ層５５ｃには、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
検知素子２０２に含まれる層のそれぞれには、例えば、検知素子２０１に関して説明した材料を用いることができる。

図３５は、実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。
図３５に表したように、実施形態に係る圧力センサに用いられる検知素子２０３は、順に並んだ、下部電極５８ｌと、下地層５９と、ピニング層５５ｐと、第２磁化固定層５２と、磁気結合層５５ｘと、第１磁化固定層５１と、中間層３０と、磁化自由層５５ｆと、中間層３０ａと、第１磁化固定層５１ａと、磁気結合層５５ｘａと、第２磁化固定層５２ａと、ピニング層５５ｐａと、キャップ層５５ｃと、上部電極５８ｕと、を含む。

磁化自由層５５ｆが第１磁性層１０に対応し、第１磁化固定層５１が、第２磁性層２０に対応する。既に説明した検知素子２０１及び２０２においては、磁化自由層５５ｆの一方の面側に磁化固定層が配置されている。検知素子２０３においては、２つの磁化固定層の間に磁化自由層５５ｆが配置されている。検知素子２０３は、デュアルスピンバルブ型である。

下地層５９には、例えば、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、３ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。ピニング層５５ｐには、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。第２磁化固定層５２には、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ_７５Ｆｅ_２５層が用いられる。磁気結合層５５ｘには、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。第１磁化固定層５１には、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層が用いられる。中間層３０には、例えば、１．５ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。

磁化自由層５５ｆには、例えば、Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０／Ｆｅ_８０Ｇａ_２０／Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０が用いられる。このＦｅ_８０Ｇａ_２０層の厚さは、例えば、４ｎｍである。２つのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層のそれぞれの厚さは、例えば２ｎｍである。

中間層３０ａには、例えば、１．５ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。第１磁化固定層５１ａには、例えば、Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０／Ｆｅ_５０Ｃｏ_５０が用いられる。このＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層の厚さは、例えば２ｎｍである。このＦｅ_５０Ｃｏ_５０層の厚さは、例えば１ｎｍである。磁気結合層５５ｘａには、例えば、０．９ｎｍの厚さのＲｕ層が用いられる。第２磁化固定層５２ａには、例えば、２．５ｎｍの厚さのＣｏ_７５Ｆｅ_２５層が用いられる。ピニング層５５ｐａには、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。

キャップ層５５ｃには、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば５ｎｍである。
検知素子２０３に含まれる層のそれぞれには、例えば、検知素子２０１に関して説明した材料を用いることができる。

図３６は、実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。
図３６に表したように、実施形態に係る圧力センサに用いられる検知素子２０４は、順に並んだ、下部電極５８ｌと、下地層５９と、ピニング層５５ｐと、第１磁化固定層５１と、中間層３０と、磁化自由層５５ｆと、キャップ層５５ｃと、上部電極５８ｕと、を含む。

磁化自由層５５ｆが第１磁性層１０に対応し、第１磁化固定層５１が第２磁性層２０に対応する。既に説明した検知素子２０１及び２０２においては、第２磁化固定層５２と磁気結合層５５ｘと第１磁化固定層５１を用いた構造が適用されている。検知素子２０４においては、単一の磁化固定層を用いたシングルピン構造が適用されている。

下地層には、例えば、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、３ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。ピニング層５５ｐには、例えば、７ｎｍの厚さのＩｒＭｎ層が用いられる。第１磁化固定層５１には、例えば、３ｎｍの厚さのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層が用いられる。中間層３０には、例えば、１．５ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。

磁化自由層５５ｆには、例えば、Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０／Ｆｅ_８０Ｇａ_２０が用いられる。このＦｅ_８０Ｇａ_２０層の厚さは、例えば４ｎｍである。このＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層の厚さは、例えば２ｎｍである。

キャップ層５５ｃには、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
検知素子２０４に含まれる層のそれぞれには、例えば、検知素子２０１に関して説明した材料を用いることができる。

図３７は、実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。
図３７に表したように、実施形態に係る圧力センサに用いられる検知素子２０５は、順に並んだ、下部電極５８ｌと、下地層５９と、第２磁化自由層５５ｆｂと、中間層３０と、第１磁化自由層５５ｆａと、キャップ層５５ｃと、上部電極５８ｕと、を含む。

第２磁化自由層５５ｆｂは、第２磁性層２０に対応し、第１磁化自由層５５ｆａは、第１磁性層１０に対応する。得に説明した検知素子２０１〜２０４においては、第２磁性層２０に用いられる参照層が、磁化固定層である。検知素子２０５においては、第２磁性層２０に用いられる参照層が、磁化自由層である。

下地層５９には、例えば、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、３ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、２ｎｍである。

第２磁化自由層５５ｆｂには、例えば、４ｎｍの厚さのＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層が用いられる。中間層３０には、例えば、１．５ｎｍの厚さのＭｇＯ層が用いられる。

第１磁化自由層５５ｆａには、例えば、Ｃｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０が用いられる。このＣｏ_４０Ｆｅ_４０Ｂ_２０層の厚さは、例えば、４ｎｍである。

キャップ層５５ｃには、Ｔａ／Ｒｕが用いられる。このＴａ層の厚さは、例えば、１ｎｍである。このＲｕ層の厚さは、例えば、５ｎｍである。
検知素子２０５に含まれる層のそれぞれには、例えば、検知素子２０１に関して説明した材料を用いることができる。

検知素子２０５のように、第２磁化自由層５５ｆｂと中間層３０と第１磁化自由層５５ｆａとの積層構造が用いられる場合も、第２磁化自由層の磁化と第１磁化自由層の磁化との相対角度が歪に対して変化する。これにより、歪センサとして機能させることができる。この場合、第２磁化自由層５５ｆｂの磁歪の値と、第１磁化自由層５５ｆａの磁歪の値と、は互いに異なるように設計される。これにより、第２磁化自由層の磁化と第１磁化自由層の磁化との相対角度が、歪に対して変化する。

図３８は、実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。
図３８に例示したように、検知素子２０６においては、絶縁層５８ｉが設けられる。すなわち、下部電極５８ｌと上部電極５８ｕとの間に、互いに離間する２つの絶縁層５８ｉ（絶縁部分）が設けられ、それらの間に、積層体５７が配置される。積層体５７は、下部電極５８ｌと上部電極５８ｕとの間に配置されている。積層体５７は、検知素子２０１の場合には、下地層５９と、ピニング層５５ｐと、第２磁化固定層５２と、磁気結合層５５ｘと、第１磁化固定層５１と、中間層３０と、磁化自由層５５ｆと、キャップ層５５ｃと、を含む。すなわち、積層体５７の側壁に対向して、絶縁層５８ｉが設けられる。

絶縁層５８ｉには、例えば、アルミニウム酸化物（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３）、または、シリコン酸化物（例えば、ＳｉＯ_２）などを用いることができる。絶縁層５８ｉにより、積層体５７の周囲におけるリーク電流を抑制することができる。
上記の絶縁層５８ｉは、検知素子２０１〜２０５のいずれにも適用できる。

図３９は、実施形態に用いられる別の検知素子を例示する模式的斜視図である。
図３９に例示したように、検知素子２０７においては、ハードバイアス層５８ｈがさらに設けられる。すなわち、下部電極５８ｌと上部電極５８ｕとの間に、互いに離間する２つのハードバイアス層５８ｈ（ハードバイアス部分）が設けられ、それらの間に、積層体５７が配置される。そして、ハードバイアス層５８ｈと積層体５７との間に、絶縁層５８ｉが配置される。さらに、この例では、ハードバイアス層５８ｈと下部電極５８ｌとの間に、絶縁層５８ｉが延在している。

ハードバイアス層５８ｈは、ハードバイアス層５８ｈの磁化により、第１磁性層１０の磁化及び第２磁性層２０の磁化の少なくともいずれかを所望の方向に設定させる。ハードバイアス層５８ｈにより、圧力が膜部７０ｄに印加されていない状態において、第１磁性層１０の磁化及び第２磁性層の磁化の少なくともいずれかを所望の方向に設定できる。

ハードバイアス層５８ｈには、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、または、ＦｅＰｔ等の磁気異方性が比較的高い硬質強磁性材料が用いられる。ハードバイアス層５８ｈには、ＦｅＣｏまたはＦｅなどの軟磁性材料の層と、反強磁性層と、を積層した構造を用いることができる。この場合には、交換結合により、磁化が所定の方向に沿う。ハードバイアス層５８ｈの厚さ（下部電極５８ｌから上部電極５８ｕに向かう方向に沿った長さ）は、例えば５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
上記のハードバイアス層５８ｈ及び絶縁層５８ｉは、検知素子２０１〜２０５のいずれにも適用できる。

上記の検知素子２０１〜２０７を、実施形態に係る検知素子５０として用いることができる。
実施形態において、検知素子のサイズが小さくても、圧力センサとしての機能を十分に果たす。例えば、検知素子５０の面積（Ｘ−Ｙ平面に投影したときの面積）は、膜部７０ｄの面積の１／１００以下とすることができる。例えば、膜部７０ｄの幅（第１長さＬ１及び第２長さＬ２のそれぞれ）が約１００μｍである場合、検知素子５０をＸ−Ｙ平面に投影したときの第１方向の長さは、１０μｍ以下とすることができる。例えば、円形である場合は、直径は、約１０μｍ以下とすることができる。例えば、膜部７０ｄの幅が約５００μｍの場合には、検知素子５０をＸ−Ｙ平面に投影したときの第１方向の長さは、５０μｍ以下とすることができる。例えば、円形である場合は、直径は、約５０μｍ以下とすることができる。例えば、検知素子５０をＸ−Ｙ平面に投影したときの第１方向の長さは、０．１μｍ以上５０μｍ以下である。小サイズの検知素子５０を用いることで、設ける検知素子５０の数の自由度が高まる。

検知素子５０の平面形状は、正方形、長方形、扁平円（楕円を含む）、または、円でも良い。検知素子５０の平面形状は任意である。

以下、実施形態に係る圧力センサの製造方法の例について説明する。以下は、圧力センサ１１０の製造方法の例である。

図４０（ａ）〜図４０（ｅ）は、実施形態に係る圧力センサの製造方向を例示する工程順模式的断面図である。
図４０（ａ）に表したように、基板９０ｓ（例えばＳｉ基板）の上に薄膜９０ｄを形成する。基板９０ｓは、支持部７０となる。薄膜９０ｄは、膜部７０ｄとなる。
例えば、Ｓｉ基板上に、ＳｉＯ_ｘ／Ｓｉの薄膜９０ｄをスパッタにより形成する。薄膜９０ｄとして、ＳｉＯ_ｘ単層、ＳｉＮ単層、または、Ａｌなどの金属層を用いても良い。また、薄膜９０ｄとして、ポリイミドまたはパラキシリレン系ポリマーなどのフレキシブルプラスティック材料を用いても良い。ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を、基板９０ｓ及び薄膜９０ｄとして用いても良い。ＳＯＩにおいては、例えば、基板の貼り合わせによってＳｉ基板上にＳｉＯ_２／Ｓｉの積層膜が形成される。

図４０（ｂ）に表したように、第２配線６２を形成する。この工程においては、第２配線６２となる導電膜を形成し、その導電膜を、フォトリソグラフィー及びエッチングにより加工する。第２配線６２の周辺を絶縁膜で埋め込む場合、リフトオフ処理を適用しても良い。リフトオフ処理においては、例えば、第２配線６２のパターンのエッチング後、レジストを剥離する前に、絶縁膜を全面に成膜して、その後レジストを除去する。

図４０（ｃ）に表したように、検知素子５０を形成する。この工程においては、検知素子５０となる積層膜を形成し、その積層膜を、フォトリソグラフィー及びエッチングにより加工する。検知素子５０の積層体５７の側壁を絶縁層５８ｉで埋め込む場合、リフトオフ処理を適用しても良い。リフトオフ処理において、例えば、積層体５７の加工後、レジストを剥離する前、絶縁層５８ｉを全面に成膜して、その後レジストを除去する。

図４０（ｄ）に表したように、第１配線６１を形成する。この工程においては、第１配線６１となる導電膜を形成し、その導電膜を、フォトリソグラフィー及びエッチングにより加工する。第１配線６１の周辺を絶縁膜で埋め込む場合、リフトオフ処理を適用しても良い。リフトオフ処理において、第１配線６１の加工後、レジストを剥離する前に、絶縁膜を全面に成膜して、その後レジストを除去する。

図４０（ｅ）に表したように、基板９０ｓの裏面からエッチングを行い、空洞部７０ｈを形成する。これにより、膜部７０ｄ及び支持部７０ｓが形成される。例えば、膜部７０ｄとなる薄膜９０ｄとして、ＳｉＯ_ｘ／Ｓｉの積層膜を用いる場合は、薄膜９０ｄの裏面（下面）から表面（上面）へ向かって、基板９０ｓの深堀加工を行う。これにより、空洞部７０ｈが形成される。空洞部７０ｈを形成においては、例えば両面アライナー露光装置を用いることができる。これにより、表面の検知素子５０の位置に合わせて、レジストのホールパターンを裏面にパターニングできる。

Ｓｉ基板のエッチングにおいて、例えばＲＩＥを用いたボッシュプロセスが用いることができる。ボッシュプロセスでは、例えば、ＳＦ_６ガスを用いたエッチング工程と、Ｃ_４Ｆ_８ガスを用いた堆積工程と、を繰り返す。これにより、基板９０ｓの側壁のエッチングを抑制しつつ、基板９０ｓの深さ方向（Ｚ軸方向）に選択的にエッチングが行われる。エッチングのエンドポイントとして、例えば、ＳｉＯ_ｘ層が用いられる。すなわち、エッチングの選択比がＳｉとは異なるＳｉＯ_ｘ層を用いてエッチングを終了させる。エッチングストッパ層として機能するＳｉＯ_ｘ層は、膜部７０ｄの一部として用いられても良い。ＳｉＯ_ｘ層は、エッチングの後に、例えば、無水フッ化水素及びアルコールなどの処理などで除去されても良い。

このようにして、実施形態に係る圧力センサ１１０が形成される。実施形態に係る他の圧力センサも同様の方法により製造できる。

（第４の実施形態）
図４１（ａ）〜図４１（ｃ）は、第４の実施形態に係る圧力センサ４４０の構成を例示するための模式図である。
図４１（ａ）は、模式的斜視図であり、図４１（ｂ）及び図４１（ｃ）は、圧力センサ４４０の構成を例示するためのブロック図である。

図４１（ａ）及び図４１（ｂ）に示すように、圧力センサ４４０には、基部４７１、センサ部４５０、半導体回路部４３０、アンテナ４１５、電気配線４１６、送信回路４１７、受信回路４１７ｒが設けられている。
アンテナ４１５は、電気配線４１６を介して、半導体回路部４３０と電気的に接続されている。
送信回路４１７は、検知素子４５０（５０ａ）に流れる電気信号に基づくデータを無線で送信する。送信回路４１７の少なくとも一部は、半導体回路部４３０に設けることができる。

受信回路４１７ｒは、電子機器４１８ｄからの制御信号を受信する。受信回路４１７ｒの少なくとも一部は、半導体回路部４３０に設けることができる。受信回路４１７ｒを設けるようにすれば、例えば、電子機器４１８ｄを操作することで、圧力センサ４４０の動作を制御することができる。

また、図４１（ｂ）に示すように、送信回路４１７には、例えば、検知素子４５０（５０ａ）に接続されたＡＤコンバータ４１７ａと、マンチェスター符号化部４１７ｂと、を設けることができる。また、切替部４１７ｃを設け、送信と受信を切り替えるようにすることができる。この場合、タイミングコントローラ４１７ｄを設け、タイミングコントローラ４１７ｄにより切替部４１７ｃにおける切り替えを制御することができる。またさらに、データ訂正部４１７ｅ、同期部４１７ｆ、判定部４１７ｇ、電圧制御発振器４１７ｈ（VCO；Voltage Controlled Oscillator）を設けることができる。

図４１（ｃ）に示すように、圧力センサ４４０と組み合わせて用いられる電子機器４１８ｄには、受信部４１８が設けられる。電子機器４１８ｄとしては、例えば、携帯端末などの電子装置を例示することができる。
この場合、送信回路４１７を有する圧力センサ４４０と、受信部４１８を有する電子機器４１８ｄと、を組み合わせて用いることができる。

電子機器４１８ｄには、マンチェスター符号化部４１７ｂ、切替部４１７ｃ、タイミングコントローラ４１７ｄ、データ訂正部４１７ｅ、同期部４１７ｆ、判定部４１７ｇ、電圧制御発振器４１７ｈ、記憶部４１８ａ、中央演算部４１８ｂ（CPU;Central Processing Unit）を設けることができる。

この例では、圧力センサ４４０は、固定部４６７をさらに含んでいる。固定部４６７は、膜部４６４（７０ｄ）を基部４７１に固定する。固定部４６７は、外部圧力が印加されたときであっても撓みにくいように、膜部４６４よりも厚み寸法を厚くすることができる。
固定部４６７は、例えば、膜部４６４の周縁に等間隔に設けることができる。
また、膜部４６４（７０ｄ）の周囲をすべて連続的に取り囲むように固定部４６７を設けることもできる。
固定部４６７は、例えば、基部４７１の材料と同じ材料から形成することができる。この場合、固定部４６７は、例えば、シリコンなどから形成することができる。
また、固定部４６７は、例えば、膜部４６４（７０ｄ）の材料と同じ材料から形成することもできる。

（第５の実施形態）
次に、圧力センサ４４１の製造方法について例示する。
図４２（ａ）、図４２（ｂ）、図４３（ａ）、図４３（ｂ）、図４４（ａ）、図４４（ｂ）、図４５（ａ）、図４５（ｂ）、図４６（ａ）、図４６（ｂ）、図４７（ａ）、図４７（ｂ）、図４８（ａ）、図４８（ｂ）、図４９（ａ）、図４９（ｂ）、図５０（ａ）、図５０（ｂ）、図５１（ａ）、図５１（ｂ）、図５２（ａ）、図５２（ｂ）、図５３（ａ）及び図５３（ｂ）は、第５の実施形態に係る圧力センサ４４１の製造方法を例示するための模式図である。

なお、図４２（ａ）〜図５３（ａ）は、模式的平面図であり、図４２（ｂ）〜図５３（ｂ）は、模式的断面図である。
また、各図中における矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する方向を表している。

まず、図４２（ａ）、図４２（ｂ）に示すように、半導体基板５３１の表面部分に半導体層５１２Ｍを形成する。続いて、半導体層５１２Ｍの上面に素子分離絶縁層５１２Ｉを形成する。続いて、半導体層５１２Ｍの上に、図示しない絶縁層を介して、ゲート５１２Ｇを形成する。続いて、ゲート５１２Ｇの両側に、ソース５１２Ｓとドレイン５１２Ｄとを形成することで、トランジスタ５３２が形成される。続いて、この上に層間絶縁膜５１４ａを形成し、さらに層間絶縁膜５１４ｂを形成する。

続いて、非空洞部となる領域において、層間絶縁膜５１４ａ、５１４ｂの一部に、トレンチ及び孔を形成する。続いて、孔に導電材料を埋め込んで、接続ピラー５１４ｃ〜５１４ｅを形成する。この場合、例えば、接続ピラー５１４ｃは、１つのトランジスタ５３２のソース５１２Ｓに電気的に接続され、接続ピラー５１４ｄはドレイン５１２Ｄに電気的に接続される。また、例えば、接続ピラー５１４ｅは、別のトランジスタ５３２のソース５１２Ｓに電気的に接続される。続いて、トレンチに導電材料を埋め込んで、配線部５１４ｆ、５１４ｇを形成する。配線部５１４ｆは、接続ピラー５１４ｃ及び接続ピラー５１４ｄに電気的に接続される。配線部５１４ｇは、接続ピラー５１４ｅに電気的に接続される。続いて、層間絶縁膜５１４ｂの上に、層間絶縁膜５１４ｈを形成する。

次に、図４３（ａ）、図４３（ｂ）に示すように、層間絶縁膜５１４ｈの上に、酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる層間絶縁膜５１４ｉを、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて形成する。続いて、層間絶縁膜５１４ｉの所定の位置に孔を形成し、導電材料（例えば、金属材料）を埋め込み、上面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用いて平坦化する。これにより、配線部５１４ｆに接続された接続ピラー５１４ｊと、配線部５１４ｇに接続された接続ピラー５１４ｋと、が形成される。

次に、図４４（ａ）、図４４（ｂ）に示すように、層間絶縁膜５１４ｉの空洞部５７０となる領域に凹部を形成し、その凹部に犠牲層５１４ｌを埋め込む。犠牲層５１４ｌは、例えば、低温で成膜できる材料を用いて形成することができる。低温で成膜できる材料は、例えば、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）などである。

次に、図４５（ａ）、図４５（ｂ）に示すように、層間絶縁膜５１４ｉ及び犠牲層５１４ｌの上に、膜部５６４（７０ｄ）となる絶縁膜５６１ｂｆを形成する。絶縁膜５６１ｂｆは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）などを用いて形成することができる。絶縁膜５６１ｂｆに複数の孔を設け、複数の孔に導電材料（例えば、金属材料）を埋め込み、接続ピラー５６１ｆａ、接続ピラー５６２ｆａを形成する。接続ピラー５６１ｆａは、接続ピラー５１４ｋと電気的に接続され、接続ピラー５６２ｆａは、接続ピラー５１４ｊと電気的に接続される。

次に、図４６（ａ）、図４６（ｂ）に示すように、絶縁膜５６１ｂｆ、接続ピラー５６１ｆａ、接続ピラー５６２ｆａの上に、配線５５７となる導電層５６１ｆを形成する。
次に、図４７（ａ）、図４７（ｂ）に示すように、導電層５６１ｆの上に、検知素子５
次に、図４８（ａ）、図４８（ｂ）に示すように、積層膜５５０ｆを所定の形状に加工し、その上に、絶縁層５６５となる絶縁膜５６５ｆを形成する。絶縁膜５６５ｆは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）などを用いて形成することができる。
次に、図４９（ａ）、図４９（ｂ）に示すように、絶縁膜５６５ｆの一部を除去し、導電層５６１ｆを所定の形状に加工する。これにより、配線５５７が形成される。このとき、導電層５６１ｆの一部は、接続ピラー５６２ｆａに電気的に接続される接続ピラー５６２ｆｂとなる。さらに、この上に、絶縁層５６６となる絶縁膜５６６ｆを形成する。

次に、図５０（ａ）、図５０（ｂ）に示すように、絶縁膜５６６ｆに開口部５６６ｐを形成する。これにより、接続ピラー５６２ｆｂが露出する。
次に、図５１（ａ）、図５１（ｂ）に示すように、上面に、配線５５８となる導電層５６２ｆを形成する。導電層５６２ｆの一部は、接続ピラー５６２ｆｂと電気的に接続される。
次に、図５２（ａ）、図５２（ｂ）に示すように、導電層５６２ｆを所定の形状に加工する。これにより、配線５５８が形成される。配線５５８は、接続ピラー５６２ｆｂと電気的に接続される。

次に、図５３（ａ）、図５３（ｂ）に示すように、絶縁膜５６６ｆに所定の形状の開口部５６６ｏを形成する。開口部５６６ｏを介して、絶縁膜５６１ｂｆを加工し、さらに開口部５６６ｏを介して、犠牲層５１４ｌを除去する。これにより、空洞部５７０が形成される。犠牲層５１４ｌの除去は、例えば、ウェットエッチング法を用いて行うことができる。
なお、リング状の固定部５６７とするためには、例えば、空洞部５７０の上方における非空洞部の縁と膜部５６４との間を絶縁膜で埋めるようにすればよい。
以上の様にして圧力センサ４４１が形成される。

図５４は、第５の実施形態に係る圧力センサ４４１の製造方法を例示するためのフローチャートである。
すなわち、図４２（ａ）〜図５３（ｂ）において例示をした圧力センサ４４１の製造方法のフローチャートである。

図５４に示すように、まず、半導体基板５３１の上にトランジスタ５３２を形成する（ステップＳ１１０）。
例えば、図４２（ａ）、図４２（ｂ）において例示をしたようにしてトランジスタ５３２を形成する。
次に、半導体基板５３１の上に層間絶縁層を形成し、トランジスタ５３２の上に犠牲層５１４ｌを形成する（ステップＳ１２０）。
例えば、図４３（ａ）〜図４４（ｂ）において例示をしたようにして層間絶縁層や犠牲層５１４ｌを形成する。なお、層間絶縁層には、例えば、層間絶縁膜５１４ｉが含まれる。

次に、層間絶縁層（例えば層間絶縁膜５１４ｉ）と犠牲層５１４ｌとの上に、膜部５６４となる絶縁膜５６１ｂｆを形成する（ステップＳ１２１）。
なお、場合によっては、以下の導電層５６１ｆが膜部５６４（７０ｄ）を兼ねる場合もある。この場合は、ステップＳ１２１は省略される。

次に、配線５５７となる導電層５６１ｆを形成する（ステップＳ１３０）。
例えば、図４６（ａ）、図４６（ｂ）において例示をしたようにして導電層５６１ｆを形成する。

次に、犠牲層５１４ｌの上方であって、導電層５６１ｆの上に、第１磁性層１０を含む検知素子５５０を形成する（ステップＳ１４０）。
例えば、図４７（ａ）〜図４８（ｂ）において例示をしたようにして検知素子５５０を形成する。

次に、検知素子５５０（５０ａ）の上に配線５５８となる導電層５６２ｆを形成する（ステップＳ１５０）。
例えば、図５１（ａ）〜図５２（ｂ）において例示をしたようにして導電層５６２ｆを形成する。

次に、埋め込み配線を形成する（ステップＳ１６０）。
例えば、層間絶縁層の中に、導電層５６１ｆと半導体基板５３１とを電気的に接続する配線と、導電層５６２ｆと半導体基板５３１とを電気的に接続する配線と、を形成する。 例えば、図４２（ａ）、図４２（ｂ）、図４３（ａ）、図４３（ｂ）、図４５（ａ）、図４５（ｂ）、図４９（ａ）及び図４９（ｂ）において例示をしたようにして埋め込み配線を形成する。
なお、ステップＳ１６０は、例えば、ステップＳ１１０〜ステップＳ１５０の間、及び、ステップＳ１５０の後、の少なくともいずれかの工程において、１回、または、複数回実施することができる。

次に、犠牲層５１４ｌを除去する（ステップＳ１７０）。
例えば、図５３（ａ）、図５３（ｂ）において例示をしたようにして犠牲層５１４ｌを除去する。

以上の様にして圧力センサが形成される。
なお、各工程の内容は、図４２（ａ）〜図５３（ｂ）において例示をしたものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

上記の各実施形態において、外部圧力が加わっていない状態（例えば初期状態）における磁化自由層５５ｆ（第１磁性層１０）の磁化方向は、例えば、第１方向とは異なり、かつ、第２方向とも異なる。各実施形態において、外部圧力が加わった場合に、磁化自由層に加わる異方歪の方向は。第１方向または第２方向に沿う。このため、外部圧力が加わっていない状態における磁化自由層５５ｆの磁化方向を上述したとおりにすることにより、正負の圧力の両方に対して出力の変化を得ることができる。

上記の各実施形態において、膜部７０ｄの面積は、例えば、２５００μｍ^２以上６４００００μｍ^２以下である。膜部７０ｄの面積が小さすぎる場合、外部圧力に対して生ずる歪の大きさを十分に得ることが困難である。２５００μｍ^２以上とすることで、歪の大きさを十分に得ることができる。膜部の面積が大きすぎる場合、膜部の強度が十分に得られずに信頼性の高い圧力センサを提供することが困難である。６４００００μｍ^２以下とすることで、高い信頼性が得られる。上記の各実施形態をマイクロフォンに応用する場合は、膜部の面積が大きすぎると、可聴域における周波数特性が悪化する。膜部７０ｄの面積を６４００００μｍ^２以下とすることが好ましく、３６００００μｍ^２以下とすることがさらに好ましい。これにより、例えば、可聴域において、良好な周波数特性が得られる。上記の理由から、膜部７０ｄの面積は、２５００μｍ^２以上６４００００μｍ^２以下とすることが好ましい。

上記の各実施形態において、膜部７０ｄの第２長さは、例えば、２０μｍ以上８００μｍ以下である。膜部７０ｄの第２長さが短すぎる場合、外部圧力に対して生ずる歪の大きさを十分に得ることが困難である。２０μｍ以上とすると、歪の大きさを十分に得ることができる。膜部７０ｄの第２長さが大きすぎる場合、膜部の強度が十分に得られずに信頼性の高い圧力センサを提供することが困難である。８００μｍ以下とすることで、信頼性の高い圧力センサが得られる。上記の各実施形態をマイクロフォンに応用する場合、膜部７０ｄの第２長さが大きすぎると、可聴域における周波数特性が悪化する。膜部７０ｄの第２長さを８００μｍ以下とすることが好ましく、６００μｍ以下とすることがさらに好ましい。これにより、例えば、可聴域において、良好な周波数特性が得られる。上記の理由より、膜部７０ｄの第２長さは２０μｍ以上８００μｍ以下とすることが好ましい。

（第６の実施形態）
図５５は、第６の実施形態に係るマイクロフォン６１０について例示をするための模式図である。
図５５に示すように、マイクロフォン６１０は、前述した各実施形態に係る任意の圧力センサ（例えば、圧力センサ４４０）や、それらの変形に係る圧力センサを有する。以下においては、一例として、圧力センサ４４０を有するマイクロフォン６１０について例示をする。

マイクロフォン６１０は、携帯情報端末７１０の端部に組み込まれている。マイクロフォン６１０に設けられた圧力センサ４４０の膜部４６４（７０ｄ）は、例えば、携帯情報端末７１０の表示部６２０が設けられた面に対して実質的に平行とすることができる。なお、膜部４６４（７０ｄ）の配置は例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
マイクロフォン６１０は、圧力センサ４４０などを備えているので、広域の周波数に対して高感度とすることができる。

なお、マイクロフォン６１０が携帯情報端末７１０に組み込まれている場合を例示したがこれに限定されるわけではない。マイクロフォン６１０は、例えば、ＩＣレコーダーやピンマイクロフォンなどにも組み込むことができる。

（第７の実施形態）
本実施形態は、上記の各実施形態の圧力センサを用いた音響マイクに係る。
図５６は、第７の実施形態に係る音響マイクを例示する模式的断面図である。
本実施形態に係る音響マイク３２０は、プリント基板３２１と、カバー３２３と、圧力センサ３１０と、を含む。プリント基板３２１は、例えばアンプなどの回路を含む。カバー３２３には、アコースティックホール３２５が設けられる。音３２９は、アコースティックホール３２５を通って、カバー３２３の内部に進入する。

圧力センサ３１０として、上記の各実施形態に関して説明した圧力センサのいずれか、及び、その変形が用いられる。

音響マイク３２０は、音圧に対して感応する。高感度な圧力センサ３１０を用いることにより、高感度な音響マイク３２０が得られる。例えば、圧力センサ３１０をプリント基板３２１の上に搭載し、電気信号線を設ける。圧力センサ３１０を覆うように、プリント基板３２１の上にカバー３２３を設ける。
本実施形態によれば、高感度な音響マイクを提供することができる。

（第８の実施形態）
本実施形態は、上記の各実施形態の圧力センサを用いた血圧センサに係る。
図５７（ａ）及び図５７（ｂ）は、第８の実施形態に係る血圧センサを例示する模式図である。
図５７（ａ）は、ヒトの動脈血管の上の皮膚を例示する模式的平面図である。図５６（ｂ）は、図５７（ａ）のＨ１−Ｈ２線断面図である。

本実施形態においては、圧力センサ３１０は、血圧センサ３３０として応用される。この圧力センサ３１０には、上記の各実施形態に関して説明した圧力センサのいずれか、及び、その変形が用いられる。

これにより、小さいサイズの圧力センサで高感度な圧力検知が可能となる。圧力センサ３１０を動脈血管３３１の上の皮膚３３３に押し当てることで、血圧センサ３３０は、連続的に血圧測定を行うことができる。
本実施形態によれば、高感度な血圧センサを提供することができる。

（第９の実施形態）
本実施形態は、上記の各実施形態の圧力センサを用いたタッチパネルに係る。
図５８は、第９の実施形態に係るタッチパネルを例示する模式図である。
本実施形態においては、圧力センサ３１０が、タッチパネル３４０として用いられる。この圧力センサ３１０には、上記の各実施形態に関して説明した圧力センサのいずれか、及び、その変形が用いられる。タッチパネル３４０においては、圧力センサ３１０が、ディスプレイの内部及びディスプレイの外部の少なくともいずれかに搭載される。

例えば、タッチパネル３４０は、複数の第１配線３４６と、複数の第２配線３４７と、複数の圧力センサ３１０と、制御部３４１と、を含む。

この例では、複数の第１配線３４６は、Ｙ軸方向に沿って並ぶ。複数の第１配線３４６のそれぞれは、Ｘ軸方向に沿って延びる。複数の第２配線３４７は、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。複数の第２配線３４７のそれぞれは、Ｙ軸方向に沿って延びる。

複数の圧力センサ３１０のそれぞれは、複数の第１配線３４６と複数の第２配線３４７とのそれぞれの交差部に設けられる。圧力センサ３１０の１つは、検出のための検出要素３１０ｅの１つとなる。ここで、交差部は、第１配線３４６と第２配線３４７とが交差する位置及びその周辺の領域を含む。

複数の圧力センサ３１０のそれぞれの一端３１０ａは、複数の第１配線３４６のそれぞれと接続される。複数の圧力センサ３１０のそれぞれの他端３１０ｂは、複数の第２配線３４７のそれぞれと接続される。

制御部３４１は、複数の第１配線３４６と複数の第２配線３４７とに接続される。
例えば、制御部３４１は、複数の第１配線３４６に接続された第１配線用回路３４６ｄと、複数の第２配線３４７に接続された第２配線用回路３４７ｄと、第１配線用回路３４６ｄと第２配線用回路３４７ｄとに接続された制御回路３４５と、を含む。

圧力センサ３１０は、小型で高感度な圧力センシングが可能である。そのため、高精細なタッチパネルを実現することが可能である。

上記の各実施形態に係る圧力センサは、上記の応用の他に、気圧センサ、または、タイヤの空気圧センサなどのように、様々な圧力センサデバイスに応用することができる。

実施形態は、以下の特徴と含む。
（特徴１）
支持部に支持され可撓性を有する膜部であって、
前記膜部の膜面の、前記膜面内の第１方向の第１長さは、前記膜面の、前記第１方向に対して垂直で前記膜面内の第２方向の第２長さよりも長く、
前記膜面は、中央部と、前記中央部の周りに設けられた周辺部と、を含む膜部と、
前記中央部の上に設けられ検知素子を含む検知部であって、前記検知素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた中間層と、を含む、検知部と、
を備えた圧力センサ。

（特徴２）
前記膜面は、
前記第１方向に沿う第１辺と、
前記第１辺と離間し前記第１方向に沿う第２辺と、
前記第１辺の一端と、前記第２辺の一端と、に接続され、前記第２方向に沿う第３辺と、
前記第１辺の他端と、前記第２辺の他端と、に接続され、前記第３辺と離間し、前記第２方向に沿う第４辺と、
を含む特徴１記載の圧力センサ。

（特徴３）
前記膜面の形状は、前記第１方向を長軸とし前記第２方向を短軸とした扁平円である特徴１記載の圧力センサ。

（特徴４）
前記中央部の前記第１方向の第３長さは、前記第１長さの０．３倍以下であり、
前記中央部の前記第２方向の第４長さは、前記第２長さの０．３倍以下であり、
前記中央部の重心と、前記膜面の重心と、の間の距離は、前記第２長さの１／１０以下である特徴１〜３のいずれか１つに記載の圧力センサ。

（特徴５）
前記第１長さをＬ１とし、前記第２長さをＬ２とし、前記第３長さをＬ３とし、前記第４長さをＬ４としたとき、
Ｌ２／Ｌ１は、０．８以上１未満であり、
前記Ｌ３は、Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}の０．８倍以上１．２倍以下であり、
前記Ｌ４は、Ｌ２×{−２．５×（Ｌ２／Ｌ１）＋２．５}の０．８倍以上１．２倍以下である特徴４記載の圧力センサ。

（特徴６）
前記第１長さをＬ１とし、前記第２長さをＬ２とし、前記第３長さをＬ３とし、前記第４長さをＬ４としたとき、
Ｌ２／Ｌ１は、０．８未満であり、
前記Ｌ３は、Ｌ１×{−０．８×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．８}の０．８倍以上１．２倍以下であり、
前記Ｌ４は、Ｌ２×{０．３７５×（Ｌ２／Ｌ１）＋０．２}の０．８倍以上１．２倍以下である特徴４記載の圧力センサ。

（特徴７）
前記第２長さの前記第１長さに対する比は、０．１以上０．８以下である特徴１〜６のいずれか１つに記載の圧力センサ。

（特徴８）
前記第２長さの前記第１長さに対する比は、０．２５以上０．６４以下である特徴１〜６のいずれか１つに記載の圧力センサ。

（特徴９）
前記第２長さの前記第１長さに対する比は、０．２５以下である特徴１〜６のいずれか１つに記載の圧力センサ。

（特徴１０）
前記検知部は、複数の前記検知素子を含む特徴１〜９のいずれか１つに記載の圧力センサ。

（特徴１１）
前記複数の検知素子の少なくとも２つは、電気的に直列に接続されている特徴１〜１０のいずれか１つに記載の圧力センサ。

（特徴１２）
前記膜部は、
前記第１方向に沿う第１辺と、
前記第１辺と離間し前記第１方向に沿う第２辺と、
前記第１辺の一端と、前記第２辺の一端と、に接続され、前記第２方向に沿う第３辺と、
前記第１辺の他端と、前記第２辺の他端と、に接続され、前記第３辺と離間し、前記第２方向に沿う第４辺と、
を含み、
前記周辺部は、前記第１辺に沿って設けられた第１素子配置領域を含み、
前記複数の検知素子は、前記第１素子配置領域に配置され、前記複数の検知素子の少なくとも２つの前記第１方向のそれぞれの位置は、互いに異なる圧力センサ。

（特徴１３）
前記複数の検知素子の少なくとも２つは、電気的に直列に接続されている特徴１１記載の圧力センサ。

実施形態によれば、高感度の圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネルを提供することができる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネルに含まれる支持部、膜部、検知素子、第１磁性層、第２磁性層及び中間層などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネルを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての圧力センサ、音響マイク、血圧センサ及びタッチパネルも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…第１磁性層、 ２０…第２磁性層、 ３０、３０ａ…中間層、 ５０、５０ａ…検知素子、 ５０ａ〜５０ｅ…第１〜第５検知素子、 ５０ｕ…検知部、 ５１、５１ａ…第１強磁性層、 ５２、５２ａ…第２強磁性層、 ５５ｃ…キャップ層、 ５５ｐ、５５ｐａ…ピニング層、 ５５ｆ…磁化自由層、 ５５ｘ、５５ｘａ…磁化交換層、 ５７…積層体、 ５８ｈ…ハードバイアス層、 ５８ｉ…絶縁層、 ５８ｌ…下部電極、 ５８ｕ…上部電極、 ５９…下地層、 ６０ａ…上部電極、 ６０ｂ…下部電極、 ６１…第１配線、 ６２…第２配線、 ６３…層間絶縁膜、 ６５…ビアコンタクト、 ７０ａ…異方歪発生領域、 ７０ｃ…中央部、 ７０ｃｃ…重心、 ７０ｃｒ…外接矩形、 ７０ｃｒｄ…重心、 ７０ｄ…膜部、 ７０ｄｃ…重心、 ７０ｆｓ…膜面、 ７０ｈ…空洞部、 ７０ｐ…周辺部、 ７０ｒ…外縁、 ７０ｓ…支持部、 ７０ｓ１〜７０ｓ４…第１〜第４辺、 ７０ｓ１１、７０ｓ２１…一端、 ７０ｓ１２、７０ｓ２２…他端、 ７０ｓｃ…コーナー部、 ７０ｘ…第１軸、 ７０ｙ…第２軸、 ７５…素子配置領域、 ７５ａ…端部異方歪発生領域、 ７５ｂ…弧、 ７６…第１素子配置領域、 ７６ａ…第１端部異方歪発生領域、 ７６ｂ…第１弧、 ７７…第２素子配置領域、 ７７ａ…第２端部異方歪発生領域、 ７７ｂ…第２弧、 ７８ａ〜７８ｄ…第１〜第４領域、 ９０ｄ…薄膜、 ９０ｓ…基板、 Δε、Δε０、Δεｅ…異方歪、 ε…歪、 εｘ…第１歪、 εｙ…第２歪、 １１０〜１１４、１１９、１１９ａ、１１９ｂ、１２０、１２０ａ〜１２０ｈ、１２１〜１２４、１３０〜１３４…圧力センサ、 ２０１〜２０７…検知素子、 ３１０…圧力センサ、 ３１０ａ…一端、 ３１０ｂ…他端、 ３１０ｅ…検出要素、 ３２０…音響マイク、 ３２１…プリント基板、 ３２３…カバー、 ３２５…アコースティックホール、 ３２９…音、 ３３０…血圧センサ、 ３３１…動脈血管、 ３３３…皮膚、 ３４０…タッチパネル、 ３４１…制御部、 ３４５…制御回路、 ３４６…第１配線、 ３４６ｄ…第１配線用回路、 ３４７…第２配線、 ３４７ｄ…第２配線回路、 ４１５…アンテナ、 ４１６…電気配線、 ４１７…送信回路、 ４１７ａ…ＡＤコンバータ、 ４１７ｂ…マンチェスター符号化部、 ４１７ｃ…切替部、 ４１７ｄ…タイミングコントローラ、 ４１７ｅ…データ訂正部、 ４１７ｆ…同期部、 ４１７ｇ…判定部、 ４１７ｈ…電圧制御発振器、 ４１７ｒ…受信回路、 ４１８…受信部、 ４１８ａ…記憶部、 ４１８ｂ…中央演算部、 ４１８ｄ…電子機器、 ４３０…半導体回路部、 ４４０…圧力センサ、 ４５０…検知素子（センサ部）、 ４６４…膜部、 ４６７…固定部、 ４７１…基部、 ５１２Ｄ…ドレイン、 ５１２Ｇ…ゲート、 ５１２Ｉ…素子分離絶縁層、 ５１２Ｍ…半導体層、 ５１２Ｓ…ソース、 ５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｈ、５１４ｉ…層間絶縁膜、 ５１４ｃ〜５１４ｅ、５１４ｊ、５１４ｋ…接続ピラー、 ５１４ｆ、５１４ｇ…配線部、 ５１４ｌ…犠牲層、 ５３１…半導体基板、 ５３２…トランジスタ、 ５５０…検知素子、 ５５０ｆ…積層膜、 ５５７、５５８…配線、 ５６１ｂｆ…絶縁膜、 ５６１ｆ、５６２ｆ…導電層、 ５６１ｆａ、５６２ｆａ、５６２ｆｂ…接続ピラー、 ５６４…膜部、 ５６５、５６６…絶縁層、 ５６５ｆ、５６６ｆ…絶縁膜、 ５６６ｏ、５６６ｐ…開口部、 ５６７…固定部、 ５７０…空洞部、 ６１０…マイクロフォン、 ６２０…表示部、 ７１０…携帯情報端末、 ＡＲ…アスペクト比、 Ｆｚ…圧力、 Ｌ１〜Ｌ８…第１〜第８長さ、 Ｌ３ａ、Ｌ４ａ、Ｌ５ａ、Ｌ６ａ…長さ、 Ｌｔ…厚さ、 ＰＸａ、ＰＸａ１、ＰＹａ、ＰＹａ１…点、 Ｒ１〜Ｒ７…第１〜第７ハッチング領域、 Ｒａ…面積比、 Ｘａ、Ｘａ１、Ｙａ、Ｙａ１…距離、 ｃｓ…圧縮歪、 ｄｘ、ｄｙ…位置、 ｔｓ…引張歪、 ｕｚ…撓み量

以下、膜部７０ｄの平面形状が長方形である場合において、膜部７０ｄの材料を変えたときの特性の例について説明する。材料が異なることでヤング率が変わる。この例では、膜部７０ｄのヤング率を変えて、特性がシミュレーションされている。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、圧力センサの特性を例示するグラフ図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）のコンター図において、「１０％」〜「９０％」の文字で示されている線は、重心７０ｄｃにおける異方歪Δεの値（絶対値）の、それぞれ１０％〜９０％の異方歪Δεが得られる位置を示している。これらの表示は、以下に示すコンター図においても同様である。

この例では、楕円の膜面７０ｆｓの重心７０ｄｃ付近に検知素子５０（この図では省略）が配置される。この例では、膜部７０ｄの長軸の長さ（第１長さＬ１)は、７０４μｍであり、短軸の長さ（第２長さＬ２）は、４５２μｍである。膜部７０ｄの厚さＬｔは、２μｍである。シミュレーションの条件は、既に説明した条件と同じである。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、参考例の圧力センサの構成及び特性を例示する模式図である。
これらの図は、参考例の圧力センサ１１９ｂの特性のシミュレーション結果を例示している。圧力センサ１１９ｂにおいては、膜部７０ｄの平面形状は、円形であり、第１長さＬ１及び第２長さＬ２のそれぞれが、５６４μｍである。これ以外は、圧力センサ１１１と同様である。シミュレーションの条件も圧力センサ１１１と同様である。圧力センサ１１９ｂにおける膜部７０ｄの面積は、圧力センサ１１１における膜部７０ｄの面積と同じである。この例では、膜部の半径方向の歪εｒと、円周方向の歪εθと、が求められる。異方性歪Δεは、εｒ−εθで表される。

膜部７０ｄの平面形状が楕円である場合について、以下のような第７〜第１２構成を有する圧力センサの特性の例について説明する。
第７構成においては、第１長さＬ１（長軸の長さ）は２８２０μｍであり、第２長さＬ２（短軸の長さ）は、１１２μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．０４である。
第８構成においては、第１長さＬ１は１７８４μｍであり、第２長さＬ２は、１７８μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．１である。
第９構成においては、第１長さＬ１は１０００μｍであり、第２長さＬ２は、２５０μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．２５である。
第１０構成においては、第１長さＬ１は７０４μｍであり、第２長さＬ２は、４５２μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．６４である。第１０構成は、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に関して説明した構成に対応する。
第１１構成においては、第１長さＬ１は６３０μｍであり、第２長さＬ２は、５０４μｍであり、アスペクト比ＡＲは、０．８である。
第１２構成においては、第１長さＬ１は５６４μｍであり、第２長さＬ２も、５６４μｍであり、アスペクト比ＡＲは、１である。第１２構成は、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に関して説明した構成に対応する。
これらの構成においては、いずれも、膜部７０ｄの面積は、２５０，０００μｍ^２で一定である。

このような膜部７０ｄについて、膜部７０ｄの表面に生じる歪の解析が行われる。解析の有限要素法の条件は、第１の実施形態に関して説明したのと同様である。膜部７０ｄの変位の、重心７０ｄｃからの距離依存性は、第１の実施形態に関して説明した結果（図５（ｄ）及び図５（ｅ））と同じである。膜部７０ｄの短軸側の端部において得られる異方歪（絶対値）の最大値の０．４倍（すなわち、４０％）以上の異方歪が得られる範囲を、端部異方歪発生領域７５ａとする。２つの端部が存在するので、端部異方歪発生領域７５ａは、第１端部異方歪発生領域７６ａと、第２端部異方歪発生領域７７ａと、を含む。

図１８（ａ）に表したように、参考例の圧力センサ１１９ｂにおいては、膜部７０ｄの平面形状は、円形である。膜部７０ｄの平面形状の直径（第１長さＬ１及び第２長さＬ２）は、５６４μｍであり、厚さＬｔは２μｍである。圧力センサ１１９ｂにおける歪は、図１１（ｂ）に関して説明した通りである。歪の解析結果から、端部異方歪発生領域７５ａ（膜部７０ｄの短軸側の端部において得られる異方歪の絶対値の最大値の０．４倍（すなわち、４０％）以上の異方歪が得られる範囲）が求められる。

さらに、第１〜第６構成について、第１端部異方歪発生領域７６ａ（膜部７０ｄの短軸側の端部において得られる異方歪の最大値の０．４倍（すなわち、４０％）以上の異方歪が得られる範囲）が解析された。その結果、第１端部異方歪発生領域７６ａの平面形状が長方形となることが分かった。

図２１（ａ）に表したように、膜部７０ｄの平面形状は、扁平円（楕円も含む）である。膜部７０ｄの短軸（第２方向）の端部に検知素子５０（この図では省略）が配置されている。この例では、膜部７０ｄの長軸の長さ（第１長さＬ１)は、７０４μｍであり、短軸の長さ（第２長さＬ２）は、４５２μｍである。膜部７０ｄの厚さＬｔは、２μｍである。シミュレーションの条件は、既に説明した条件と同じである。

図２１（ｂ）は、端部異方歪発生領域７５ａ（第１端部異方歪発生領域７６ａ及び第２端部異方歪発生領域７７ａ）を例示するコンター図である。すでに説明したように、端部異方歪発生領域７５ａにおいては、膜部７０ｄの端部において生じる異方歪Δεｅ（最大値に相当）の０．４倍（すなわち、４０％）以上の異方歪が得られる。図２１（ｂ）に表したように、異方性形状を有する膜部７０ｄを用いることにより、短軸方向の端部付近の広い範囲で、端部と同等の異方歪を得ることができる。端部異方歪発生領域７５ａ（第１端部異方歪発生領域７６ａの面積と第２端部異方歪発生領域７７ａの面積の和）の面積は、約６６００μｍ^２である。

次に、図４６（ａ）、図４６（ｂ）に示すように、絶縁膜５６１ｂｆ、接続ピラー５６１ｆａ、接続ピラー５６２ｆａの上に、配線５５７となる導電層５６１ｆを形成する。
次に、図４７（ａ）、図４７（ｂ）に示すように、導電層５６１ｆの上に、積層膜５５０ｆを形成する。
次に、図４８（ａ）、図４８（ｂ）に示すように、積層膜５５０ｆを所定の形状に加工し、その上に、絶縁層５６５となる絶縁膜５６５ｆを形成する。絶縁膜５６５ｆは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）などを用いて形成することができる。
次に、図４９（ａ）、図４９（ｂ）に示すように、絶縁膜５６５ｆの一部を除去し、導電層５６１ｆを所定の形状に加工する。これにより、配線５５７が形成される。このとき、導電層５６１ｆの一部は、接続ピラー５６２ｆａに電気的に接続される接続ピラー５６２ｆｂとなる。さらに、この上に、絶縁層５６６となる絶縁膜５６６ｆを形成する。

Claims (8)

1. 支持部に支持された第１方向に沿う辺を含む可撓性を有する膜部であって、前記膜部の膜面の平面形状は、
   前記第１方向に延在する第１辺と、
   前記平面形状の重心と、
   を含み、
   前記平面形状は、
   前記重心と、前記第１辺の前記一端と、を結ぶ線分と、
   前記重心と、前記第１辺の前記他端と、を結ぶ線分と、
   前記第１辺と、
   で囲まれた第１領域を含む、前記膜部と、
   前記膜面のうちの前記第１領域と重なる部分に設けられた複数の検知素子を含む検知部であって、前記複数の検知素子のそれぞれは、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた非磁性の中間層と、を含む、検知部と、
   を備え、
   前記複数の検知素子の少なくとも２つの前記第１方向に沿うそれぞれの位置は、互いに異なり、
   前記複数の検知素子の少なくとも２つは、電気的に直列に接続されている、圧力センサ。
2. 前記膜面は、中央部と、前記中央部の周りに設けられた周辺部と、を含み、
   前記複数の検知素子は、前記周辺部に設けられる請求項１記載の圧力センサ。
3. 前記複数の検知素子の前記少なくとも２つの１つから、前記複数の検知素子の前記少なくとも２つの別の１つに向かう方向は、前記第１方向に沿う、請求項１または２に記載の圧力センサ。
4. 前記第１磁性層は磁化自由層であり、
   前記第２磁性層は磁化固定層である請求項１〜３のいずれか１つに記載の圧力センサ。
5. カバーと、
   基板と、
   をさらに備え、
   前記膜部及び前記検知部は、前記基板と前記カバーとの間に位置した、請求項１〜４のいずれか１つに記載の圧力センサ。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧力センサを備えた音響マイク。
7. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧力センサを備えた血圧センサ。
8. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧力センサを備えたタッチパネル。