JP6711560B2 - Method of manufacturing magnetic sensor - Google Patents
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Description
本発明は、磁気センサおよび磁気センサの製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic sensor and a method of manufacturing a magnetic sensor.
磁気センサは、複数の磁気抵抗素子等でブリッジ回路を構成し、外部磁界の方向を当該ブリッジ回路の出力で検出する回転角センサ等に応用されている。当該回転角センサが車載用である場合等、高い信頼性が要求される場合には、故障に備えた冗長性を高める必要が生じつつある。 The magnetic sensor is applied to a rotation angle sensor or the like that forms a bridge circuit with a plurality of magnetic resistance elements and detects the direction of an external magnetic field by the output of the bridge circuit. When high reliability is required, such as when the rotation angle sensor is mounted on a vehicle, it is becoming necessary to increase redundancy in preparation for a failure.
たとえば、特許文献1は、冗長性の向上を目的とした「回転角センサ」の発明が開示されている。当該回転角センサは、回転軸の回転角に応じた検出信号を出力し、当該検出信号は、回転軸の回転角に対して正弦波状に変化するとともに位相がそれぞれ異なる第1〜第4の検出信号からなり、第1〜第4の検出信号のそれぞれの位相差は、その値をφとするとき、「0°<φ<180°」あるいは「180°<φ<360°」に設定される、とされている。このように構成することで、第1〜第4の検出信号のいずれか一つが異常となった場合には、残りの正常な3つの検出信号に基づいて逆正接値を演算することが可能なため、回転軸の回転角を検出することができ、3つの検出信号のいずれか一つがさらに異常となった場合でも、残りの正常な2つの検出信号に基づいて逆正接値を演算することが可能なため、回転軸の回転角を検出することができ、冗長性がさらに向上する、とされている。
For example,
特許文献1に記載の方法や、同じ機能を有する磁気センサを、バックアップとして、もう1つ備えることで、故障を速やかに検知し、バックアップの磁気センサを稼働させて、磁気センサとしての機能を全体として維持することができる。
By providing the method described in
しかし、バックアップのための副系統の磁気センサが、主系統の磁気センサと同じ素子である場合、主系統と副系統の信頼性能は同等であり、同じ環境負荷によって主副二系統がともに故障してしまう可能性が高くなる。 However, when the magnetic sensor of the sub system for backup is the same element as the magnetic sensor of the main system, the reliability performance of the main system and the sub system is the same, and both the main and sub systems fail due to the same environmental load. There is a high possibility that it will end up.
本発明の目的は、過大な環境負荷が磁気センサに加わり、主系統のセンサが故障するような場合であっても、全体として高い信頼性を示す磁気センサを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a magnetic sensor that exhibits high reliability as a whole even when an excessive environmental load is applied to the magnetic sensor and the main system sensor fails.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、第1磁気センサ素子と、前記第1磁気センサ素子とは種類が異なる第2磁気センサ素子と、を有し、前記第1磁気センサ素子および前記第2磁気センサ素子の測定対象空間領域が同じであり、第1特性における前記第1磁気センサ素子の性能が、前記第2磁気センサ素子より高く、前記第1特性とは異なる第2特性における前記第2磁気センサ素子の性能が、前記第1磁気センサ素子より高く、前記第1磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路および前記第2磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路から、同じ外部磁界について、独立に二つの出力が得られ、前記第1磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路からの前記出力により、前記外部磁界の回転角を−180°から+180°の範囲で計算可能であり、前記第2磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路からの前記出力のみにより計算可能な前記外部磁界の回転角の範囲は、前記第1磁気センサ素子により構成される2つのブリッジ回路からの前記出力により計算可能な範囲と等しい磁気センサを提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, in a first aspect of the present invention, a first magnetic sensor element and a second magnetic sensor element different in kind from the first magnetic sensor element are provided, and the first magnetic sensor element is provided. The measurement target spatial regions of the magnetic sensor element and the second magnetic sensor element are the same, and the performance of the first magnetic sensor element in the first characteristic is higher than that of the second magnetic sensor element, and is different from the first characteristic. The performance of the second magnetic sensor element in the second characteristic is higher than that of the first magnetic sensor element , and two bridge circuits configured by the first magnetic sensor element and two bridge circuits configured by the second magnetic sensor element are provided. from the bridge circuit, for the same external magnetic field, the two output is obtained independently by the outputs from the two bridge circuits constituted by the first magnetic sensor element, the rotation angle of the external magnetic field from -180 ° +180 The range of the rotation angle of the external magnetic field that can be calculated in the range of ° and that can be calculated only by the outputs from the two bridge circuits configured by the second magnetic sensor element is configured by the first magnetic sensor element. A magnetic sensor equal to the calculable range by the outputs from the two bridge circuits .
前記第1特性が、感度(出力)、位相精度、波形歪み(直線性)、耐熱性、磁場中耐熱性、静電破壊耐性、外乱磁場耐性、外乱ノイズ耐性、製造容易性および製造コストからなる特性群から選択された何れかの特性であり、前記第2特性が、前記特性群から選択された前記第1特性以外の特性であってもよい。 The first characteristic includes sensitivity (output), phase accuracy, waveform distortion (linearity), heat resistance, heat resistance in a magnetic field, electrostatic breakdown resistance, disturbance magnetic field resistance, disturbance noise resistance, ease of manufacture, and manufacturing cost. The second characteristic may be any characteristic selected from a characteristic group, and the second characteristic may be a characteristic other than the first characteristic selected from the characteristic group.
前記第1磁気センサ素子が、巨大磁気抵抗効果素子、異方性磁気抵抗効果素子、トンネル磁気抵抗効果素子、ホール素子、磁気インピーダンス素子および渦電流式磁気測定素子からなる素子群から選択された何れかの素子を用いた磁気センサであり、前記第2磁気センサ素子が、前記素子群から選択された前記第1磁気センサ素子で用いる素子以外の素子を用いた磁気センサであってもよい。この場合、前記第1磁気センサ素子で用いる素子が、巨大磁気抵抗効果素子またはトンネル磁気抵抗効果素子であり、前記第2磁気センサ素子で用いる素子が、異方性磁気抵抗効果素子またはホール素子であることが好ましい。 The first magnetic sensor element is selected from an element group consisting of a giant magnetoresistive effect element, an anisotropic magnetoresistive effect element, a tunnel magnetoresistive effect element, a Hall element, a magnetic impedance element, and an eddy current magnetism measuring element. Alternatively, the second magnetic sensor element may be a magnetic sensor using an element other than the element used in the first magnetic sensor element selected from the element group. In this case, the element used in the first magnetic sensor element is a giant magnetoresistive effect element or a tunnel magnetoresistive effect element, and the element used in the second magnetic sensor element is an anisotropic magnetoresistive effect element or a Hall element. Preferably.
前記第1磁気センサ素子が、巨大磁気抵抗効果素子、異方性磁気抵抗効果素子、トンネル磁気抵抗効果素子、ホール素子、磁気インピーダンス素子および渦電流式磁気測定素子からなる素子群から選択された何れかの素子を用いた磁気センサであり、前記第2磁気センサ素子が、前記素子群から選択された前記第1磁気センサ素子で用いる素子以外の素子を用いた磁気センサであってもよい。この場合、前記第1磁気センサ素子で用いる素子が、巨大磁気抵抗効果素子またはトンネル磁気抵抗効果素子であり、前記第2磁気センサ素子で用いる素子が、異方性磁気抵抗効果素子またはホール素子であることが好ましい。The first magnetic sensor element is selected from an element group consisting of a giant magnetoresistive effect element, an anisotropic magnetoresistive effect element, a tunnel magnetoresistive effect element, a Hall element, a magnetic impedance element, and an eddy current magnetism measuring element. Alternatively, the second magnetic sensor element may be a magnetic sensor using an element other than the element used in the first magnetic sensor element selected from the element group. In this case, the element used in the first magnetic sensor element is a giant magnetoresistive effect element or a tunnel magnetoresistive effect element, and the element used in the second magnetic sensor element is an anisotropic magnetoresistive effect element or a Hall element. Preferably.
本発明の第2の態様においては、上記した磁気センサの製造方法であって、前記第1磁気センサ素子のフリー磁性層に含まれるフリー層を形成する第1工程と、前記第2磁気センサ素子に含まれる強磁性層を形成する、前記第1工程と同様の第2工程と、を有する磁気センサの製造方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the above-described method for manufacturing a magnetic sensor, which comprises a first step of forming a free layer included in a free magnetic layer of the first magnetic sensor element , and the second magnetic sensor element. And a second step similar to the first step for forming a ferromagnetic layer included in the magnetic sensor.
前記第1磁気センサ素子が巨大磁気抵抗効果素子であり、前記第2磁気センサ素子が異方性磁気抵抗効果素子であり、固定磁性層、非磁性中間層およびフリー層を含む大磁気抵抗効果素子形成用の第1積層膜を形成し、前記第1積層膜をパターニングして前記巨大磁気抵抗効果素子を形成する工程と、前記巨大磁気抵抗効果素子を形成する工程を、印加する磁場の方向を変えて繰り返す工程と、強磁性層を含む異方性磁気抵抗効果素子形成用の第2積層膜を形成し、前記第2積層膜をパターニングして前記異方性磁気抵抗効果素子を形成する工程と、を有し、前記第1積層膜に含まれる前記フリー層の成膜工程と、前記第2積層膜に含まれる前記強磁性層の成膜工程が、装置を共用する同じプロセスを利用した工程のものであってもよい。前記繰り返す工程で形成された少なくとも4つの前記巨大磁気抵抗効果素子によってブリッジ回路が構成されてもよく、この場合、前記ブリッジ回路において同一ブリッジに属する巨大磁気抵抗効果素子は、前記繰り返す工程において連続して形成されてもよい。 The first magnetic sensor element is a giant magnetoresistive effect element, the second magnetic sensor element is an anisotropic magnetoresistive effect element, and a large magnetoresistive effect element including a fixed magnetic layer, a nonmagnetic intermediate layer and a free layer. Forming a first laminated film for formation, patterning the first laminated film to form the giant magnetoresistive effect element, and forming the giant magnetoresistive effect element, the direction of the magnetic field to be applied is changed. Steps of changing and repeating, and a step of forming a second laminated film for forming an anisotropic magnetoresistive effect element including a ferromagnetic layer, and patterning the second laminated film to form the anisotropic magnetoresistive effect element And the step of forming the free layer included in the first laminated film and the step of forming the ferromagnetic layer included in the second laminated film utilize the same process sharing the apparatus. It may be a process. May bridge circuit is constituted by at least four of the giant magnetoresistive effect element formed by the repeating step, in this case, the bridge circuit giant magnetoresistive elements belonging to the same bridge in, successively in the repeating step It may be formed by.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 Note that the above summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Moreover, not all combinations of the features described in the embodiments are essential to the solving means of the invention.
図1は、磁気センサ100を用いた磁気センサモジュールを示す。図1に示す磁気センサモジュール10は、基板12上に演算処理装置14およびチップコンデンサ等の電子部品16を有し、外部接続用のリード18を有する。なお基板12は一般に銅製のリードフレームであり、回路を形成するために、プレスまたはエッチングにより加工されているが、本図では詳細を省略している。また、基板12の中央部に磁気センサ100を有する。磁気センサモジュール10は、たとえば回転磁場中に配置され、あるいは固定磁場中で回転する部材に設置され、磁界の回転状態等を検出する。測定対象である回転磁場等は、磁気センサ100の全体とほぼ同じであり、磁気センサ100に複数の磁気センサ素子を備える場合は、各磁気センサ素子の測定対象空間領域は同じであるといえる。
FIG. 1 shows a magnetic sensor module using the
図2は、磁気センサ100の平面図であり、図3は、磁気センサ100の一部断面図である。磁気センサ100は、第1磁気センサ素子120と、第1磁気センサ素子120とは種類が異なる第2磁気センサ素子140とを有する。第1磁気センサ素子120および第2磁気センサ素子140の測定対象空間領域は、前記したとおり同じである。
FIG. 2 is a plan view of the
第1磁気センサ素子120および第2磁気センサ素子140として、ここでは、巨大磁気抵抗効果素子(GMR:以下単に「GMR素子」と言う場合がある。)および異方性磁気抵抗効果素子(AMR:以下単に「AMR素子」と言う場合がある。)をそれぞれ示す。第1磁気センサ素子120および第2磁気センサ素子140を構成する各センサ素子は、単一の基板110上に形成されている。
As the first
第1磁気センサ素子120は、固定磁性層の磁化方向が異なる4種のGMR素子120a〜dを有し、第2磁気センサ素子140は、基板110上に配置された角度が異なる4種のAMR素子140a〜dを有する。GMR素子120a〜dおよびAMR素子140a〜dのそれぞれは、配線150によって接続され、ブリッジ回路が構成される。
The first
図3に示すように、第1磁気センサ素子120は、シード層122、固定磁性層124、非磁性中間層126、フリー磁性層128およびキャップ層130を有し、第2磁気センサ素子140は、シード層142、強磁性層144およびキャップ層146を有する。固定磁性層124は、Synthetic−Ferri−Pin構造を有し、第1強磁性層124a、非磁性中間層124bおよび第2強磁性層124cを有する。フリー磁性層128は、エンハンス層128aおよびフリー層128bを有する。フリー層128bと強磁性層144とは同一の材料で構成されてもよい。
As shown in FIG. 3, the first
固定磁性層124は、セルフピン止め型の固定磁性層であり、図2および後に示す図面における白抜き矢印は、固定磁性層124の磁化方向である。フリー磁性層128は、外部磁場によって磁化方向が変化し、固定磁性層124の磁化方向とフリー磁性層128の磁化方向の角度に応じて第1磁気センサ素子120であるGMR素子の抵抗値が変化する。第2磁気センサ素子140であるAMR素子は、ミアンダ形状に形成された強磁性層144の長手方向に一軸磁気異方性の容易軸を有し、配置方向が異なるAMR素子の組み合わせによって外部磁界を検知する。
The pinned
図4は、磁気センサ100の回路図を示す。図4は、第1磁気センサ素子120であるGMR素子についてのみ示すが、第2磁気センサ素子140であるAMR素子の回路も同様である。固定磁性層の磁化方向が異なる8個のGMR素子120a〜dで2つのブリッジ回路を構成し、Out4端子およびOut1端子間に出力されるOut4−Out1差動出力と、Out3端子およびOut2端子間に出力されるOut3−Out2差動出力とから、外部磁界の回転角を計算することができる。図5は、磁気センサ100の出力の一例であり、図2における紙面水平右方向を基準とした場合の回転角に対する図4のブリッジ回路の出力を示す。Out4−Out1差動出力とOut3−Out2差動出力とからアークタンジェントを計算すれば、外部磁界の角度を知ることができる。
FIG. 4 shows a circuit diagram of the
なお、第2磁気センサ素子140であるAMR素子についても同様に8個のAMR素子140a〜dで2つのブリッジ回路を構成し、Out6端子およびOut5端子間に出力されるOut6−Out5差動出力と、Out8端子およびOut7端子間に出力されるOut8−Out7差動出力とから、外部磁界の回転角を計算することができる。図6は、磁気センサ100の出力の一例であり、図2における紙面水平右方向を基準とした場合の回転角に対する図4同様のブリッジ回路からの出力を示す。Out6−Out5差動出力とOut8−Out7差動出力とからアークタンジェントを計算すれば、外部磁界の角度を知ることができる。
Similarly, for the AMR element that is the second
上記したように、本実施形態の磁気センサ100は、第1磁気センサ素子120および第2磁気センサ素子140から、同じ外部磁界について、独立に二つの出力が得られる。この結果、磁気センサ100の信頼性が高まる。しかも、第1磁気センサ素子120と第2磁気センサ素子140とは種類が異なるので、故障モードが異なり、同時に故障するリスクが極めて小さい。このため、磁気センサ100の信頼性はより高くなる。
As described above, in the
図7〜図11は、磁気センサ100の製造途中の一例を示した平面図である。図7に示すように、まず紙面垂直下方向に磁界を加えた状態で、GMR素子120aを形成する。GMR素子120aは、図3に示したシード層122、固定磁性層124、非磁性中間層126、フリー磁性層128およびキャップ層130の各層を、たとえばスパッタ法で成膜し、マスクをパターニングした後にエッチングする方法あるいは、予めパターニングされたマスクをリフトオフする方法によってパターニングし、形成する。
7 to 11 are plan views showing an example of the manufacturing process of the
次に図8に示すように、紙面垂直上方向に磁界を加えた状態で、GMR素子120cをGMR素子120aと同様な方法で形成する。さらに、図9に示すように、紙面水平右方向に磁界を加えた状態で、GMR素子120bをGMR素子120a、cと同様な方法で形成し、図10に示すように、紙面水平左方向に磁界を加えた状態で、GMR素子120dをGMR素子120a〜cと同様な方法で形成する。
Next, as shown in FIG. 8, the
以上の通り、GMR素子120a〜dは、印加する磁場の方向を変えて繰り返す工程により形成され、当該GMR素子120a〜dによってブリッジ回路が構成される。当該ブリッジ回路において、GMR素子120aとGMR素子120cは同一ブリッジに属し、GMR素子120bとGMR素子120dは他の同一ブリッジに属することになるが、同一ブリッジに属するGMR素子(GMR素子120aとGMR素子120c、および、GMR素子120bとGMR素子120d)は、前記した繰り返す工程において連続して形成することができる。同一ブリッジに属するGMR素子を連続して形成することで、磁気特性を揃えることができ、センサ特性のバラツキを低く抑えることができる。
As described above, the
次に、図11に示すように、AMR素子140a〜dを形成する。AMR素子140a〜dは、図3に示したシード層142、強磁性層144およびキャップ層146の各層を、たとえばスパッタ法で成膜し、マスクをパターニングした後にエッチングする方法あるいは、予めパターニングされたマスクをリフトオフする方法によってパターニングし、形成する。
Next, as shown in FIG. 11,
ここで、強磁性層144の成膜は、フリー磁性層128のフリー層128bの成膜と同じプロセスを利用することができる。この結果、プロセスに必要な装置等が共用でき、製造コストの低減を図ることができる。
Here, the ferromagnetic layer 144 can be formed by using the same process as that of forming the
最後に配線150を形成し、パッド領域等にメッキを施して、パッド領域以外には保護膜を施して、図2に示す磁気センサ100を製造することができる。
Finally, the
以上説明した磁気センサ100によれば、同一の故障モードで全てが故障するようなことが生じない高い信頼性を有する磁気センサを得ることができる。たとえば、過大な環境負荷が磁気センサに加わり、主系統のセンサが故障するような場合であっても、全体として高い信頼性を示す磁気センサを提供することができる。また、製造プロセスの一部を共用して、コストを削減することができる。
According to the
なお、上記した実施形態では、第1磁気センサ素子120としてGMR素子を、第2磁気センサ素子140としてAMR素子を例示したが、図12に示すように、第2磁気センサ素子210として、ホール素子を用いることもできる。その他、GMR素子と組み合わせる磁気センサ素子として、トンネル磁気抵抗効果素子(TMR素子)、磁気インピーダンス素子(MI素子)、渦電流式磁気測定素子を挙げることができる。また、第1磁気センサ素子および第2磁気センサ素子として、上に示した素子から任意に二つの磁気センサ素子を選択してもよい。さらに3種以上の磁気センサ素子を組み合わせてもよい。この場合、さらに信頼性を高めることができる。
In the above-described embodiment, the first
図13は、選択可能な磁気センサ素子の例を示し、各磁気センサ素子の長所および短所を示す。これら磁気センサ素子は、互いに性能を補完する関係にあるものを選択することが好ましい。つまり、ある特性(第1特性)における第1磁気センサ素子120の性能が、第2磁気センサ素子140より高く、他の特性(第2特性)における第2磁気センサ素子140の性能が、第1磁気センサ素子120より高いことが好ましい。第1特性および第2特性として、感度(出力)、位相精度、波形歪(直線性)、耐熱性、磁場中耐熱性、静電破壊耐性、外乱磁場耐性、外乱ノイズ耐性、製造容易性および製造コストを示すことができる。
FIG. 13 shows an example of selectable magnetic sensor elements and shows the advantages and disadvantages of each magnetic sensor element. It is preferable to select those magnetic sensor elements that have a relationship of complementing each other's performance. That is, the performance of the first
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10…磁気センサモジュール、12…基板、14…演算処理装置、16…電子部品、18…リード、100…磁気センサ、110…基板、120…第1磁気センサ素子、120a〜d…GMR素子、122…シード層、124…固定磁性層、124a…第1強磁性層、124b…非磁性中間層、124c…第2強磁性層、126…非磁性中間層、128…フリー磁性層、128a…エンハンス層、128b…フリー層、130…キャップ層、140…第2磁気センサ素子、140a〜d…AMR素子、142…シード層、144…強磁性層、146…キャップ層、150…配線、210…第2磁気センサ素子 10... Magnetic sensor module, 12... Board, 14... Arithmetic processing device, 16... Electronic component, 18... Lead, 100... Magnetic sensor, 110... Board, 120... First magnetic sensor element, 120a-d... GMR element, 122 ...Seed layer, 124... pinned magnetic layer, 124a... first ferromagnetic layer, 124b... non-magnetic intermediate layer, 124c... second ferromagnetic layer, 126... non-magnetic intermediate layer, 128... free magnetic layer, 128a... enhance layer , 128b... Free layer, 130... Cap layer, 140... Second magnetic sensor element, 140a-d... AMR element, 142... Seed layer, 144... Ferromagnetic layer, 146... Cap layer, 150... Wiring, 210... Second Magnetic sensor element
Claims (7)
前記第1磁気センサ素子および前記第2磁気センサ素子の測定対象空間領域が同じであり、
第1特性における前記第1磁気センサ素子の性能が、前記第2磁気センサ素子より高く、
前記第1特性とは異なる第2特性における前記第2磁気センサ素子の性能が、前記第1磁気センサ素子より高く、
前記第1磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路および前記第2磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路から、同じ外部磁界について、独立に二つの出力が得られ、
前記第1磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路からの前記出力により、前記外部磁界の回転角を−180°から+180°の範囲で計算可能であり、
前記第2磁気センサ素子で構成される2つのブリッジ回路からの前記出力のみにより計算可能な前記外部磁界の回転角の範囲は、前記第1磁気センサ素子により構成される2つのブリッジ回路からの前記出力により計算可能な範囲と等しい
磁気センサの製造方法であって、
前記第1磁気センサ素子のフリー磁性層に含まれるフリー層を形成する第1工程と、
前記第2磁気センサ素子に含まれる強磁性層を形成する、前記第1工程と同様の第2工程と、を有する磁気センサの製造方法。 A first magnetic sensor element and a second magnetic sensor element of a different type from the first magnetic sensor element,
The measurement target spatial regions of the first magnetic sensor element and the second magnetic sensor element are the same,
The performance of the first magnetic sensor element in the first characteristic is higher than that of the second magnetic sensor element,
The performance of the second magnetic sensor element in the second characteristic different from the first characteristic is higher than that of the first magnetic sensor element,
From the two bridge circuits composed of the first magnetic sensor element and the two bridge circuits composed of the second magnetic sensor element, two outputs are independently obtained for the same external magnetic field,
The rotation angle of the external magnetic field can be calculated in the range of −180° to +180° by the outputs from the two bridge circuits configured by the first magnetic sensor element,
The range of the rotation angle of the external magnetic field that can be calculated only by the outputs from the two bridge circuits configured by the second magnetic sensor element is the range from the two bridge circuits configured by the first magnetic sensor element. A method of manufacturing a magnetic sensor that is equal to the range that can be calculated from the output ,
A first step of forming a free layer included in the free magnetic layer of the first magnetic sensor element;
A method of manufacturing a magnetic sensor, comprising: forming a ferromagnetic layer included in the second magnetic sensor element; and a second step similar to the first step .
前記第2特性が、前記特性群から選択された前記第1特性以外の特性である
請求項1に記載の磁気センサの製造方法。 The first characteristic consists of sensitivity (output), phase accuracy, waveform distortion (linearity), heat resistance, heat resistance in a magnetic field, electrostatic breakdown resistance, disturbance magnetic field resistance, disturbance noise resistance, manufacturability, and manufacturing cost. One of the characteristics selected from the characteristics group,
The method for manufacturing a magnetic sensor according to claim 1, wherein the second characteristic is a characteristic other than the first characteristic selected from the characteristic group.
前記第2磁気センサ素子が、前記素子群から選択された前記第1磁気センサ素子で用いる素子以外の素子を用いた磁気センサである
請求項1または請求項2に記載の磁気センサの製造方法。 The first magnetic sensor element is selected from an element group consisting of a giant magnetoresistive effect element, an anisotropic magnetoresistive effect element, a tunnel magnetoresistive effect element, a Hall element, a magnetic impedance element, and an eddy current magnetism measuring element. Is a magnetic sensor using
The method of manufacturing a magnetic sensor according to claim 1, wherein the second magnetic sensor element is a magnetic sensor using an element other than the element used in the first magnetic sensor element selected from the element group.
前記第2磁気センサ素子で用いる素子が、異方性磁気抵抗効果素子またはホール素子である
請求項3に記載の磁気センサの製造方法。 The element used in the first magnetic sensor element is a giant magnetoresistive effect element or a tunnel magnetoresistive effect element,
The method for manufacturing a magnetic sensor according to claim 3, wherein the element used in the second magnetic sensor element is an anisotropic magnetoresistive effect element or a Hall element.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の磁気センサの製造方法。 The method for manufacturing a magnetic sensor according to claim 1, wherein the first magnetic sensor element and the second magnetic sensor element are formed on a single substrate.
固定磁性層、非磁性中間層およびフリー層を含む巨大磁気抵抗効果素子形成用の第1積層膜を形成し、前記第1積層膜をパターニングして前記巨大磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
前記巨大磁気抵抗効果素子を形成する工程を、印加する磁場の方向を変えて繰り返す工程と、
強磁性層を含む異方性磁気抵抗効果素子形成用の第2積層膜を形成し、前記第2積層膜をパターニングして前記異方性磁気抵抗効果素子を形成する工程と、を有し、
前記第1積層膜に含まれる前記フリー層の成膜工程と、前記第2積層膜に含まれる前記強磁性層の成膜工程が、装置を共用する同じプロセスを利用した工程である
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の磁気センサの製造方法。 The first magnetic sensor element is a giant magnetoresistive effect element, the second magnetic sensor element is an anisotropic magnetoresistive effect element,
Forming a first laminated film for forming a giant magnetoresistive effect element including a fixed magnetic layer, a non-magnetic intermediate layer and a free layer, and patterning the first laminated film to form the giant magnetoresistive effect element;
Changing the direction of the applied magnetic field and repeating the step of forming the giant magnetoresistive effect element;
Forming a second laminated film for forming an anisotropic magnetoresistive effect element including a ferromagnetic layer, and patterning the second laminated film to form the anisotropic magnetoresistive effect element,
The step of forming the free layer included in the first laminated film and the step of forming the ferromagnetic layer included in the second laminated film are steps using the same process sharing the apparatus.
The method for manufacturing a magnetic sensor according to claim 1 .
前記ブリッジ回路において同一ブリッジに属する巨大磁気抵抗効果素子は、前記繰り返す工程において連続して形成される
請求項6に記載の磁気センサの製造方法。 A bridge circuit is formed by at least four giant magnetoresistive elements formed in the repeating step,
Giant magnetoresistive elements belonging to the same bridge in the bridge circuit are continuously formed in the repeating step.
The method for manufacturing the magnetic sensor according to claim 6 .
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