JPWO2015182644A1 - Magnetoresistive element, magnetic sensor and current sensor - Google Patents

Magnetoresistive element, magnetic sensor and current sensor

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Abstract

磁気抵抗素子(1)は、基板(10)と、基板(10)の上方に設けられ、反強磁性体層(14)と強磁性体層(15)とが基板(10)側から順に積層された積層体(12)と、積層体(12)の両端に設けられた電極部(18)と、を備える。強磁性体層(15)は、反強磁性体層(14)の主面全体を覆うように反強磁性体層(14)上に設けられ、強磁性体層(15)と反強磁性体層(14)との間で生じる交換結合磁界により固定された強磁性体層(15)の磁化方向と、電極部(18)間を最短でつなぐ方向とが交差する。The magnetoresistive element (1) is provided above the substrate (10) and the substrate (10), and an antiferromagnetic layer (14) and a ferromagnetic layer (15) are laminated in this order from the substrate (10) side. The laminated body (12) made and the electrode part (18) provided in the both ends of the laminated body (12) are provided. The ferromagnetic layer (15) is provided on the antiferromagnetic layer (14) so as to cover the entire main surface of the antiferromagnetic layer (14), and the ferromagnetic layer (15) and the antiferromagnetic body The magnetization direction of the ferromagnetic layer (15) fixed by the exchange coupling magnetic field generated between the layer (14) and the direction connecting the electrodes (18) at the shortest intersect each other.

Description

本発明は、磁気抵抗素子、磁気センサおよび電流センサに関する。   The present invention relates to a magnetoresistive element, a magnetic sensor, and a current sensor.

従来より、異方性磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗効果素子として、AMR(Anisotropic Magneto Resistance)素子が知られている。AMR素子は、異方性磁気抵抗効果を示す強磁性体層を有する。   2. Description of the Related Art Conventionally, an AMR (Anisotropic Magneto Resistance) element is known as a magnetoresistive effect element using an anisotropic magnetoresistive effect. The AMR element has a ferromagnetic layer exhibiting an anisotropic magnetoresistance effect.

一般的に、異方性磁気抵抗効果は、磁気抵抗素子を流れる電流の向きと強磁性体層の磁化方向等によって決定される。図25は、磁気抵抗素子を流れる電流の向きと強磁性体層の磁化方向の一例を示す図である。図26は、一般的な磁気抵抗素子の出力特性を示す図である。   In general, the anisotropic magnetoresistive effect is determined by the direction of current flowing through the magnetoresistive element, the magnetization direction of the ferromagnetic layer, and the like. FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the direction of current flowing through the magnetoresistive element and the magnetization direction of the ferromagnetic layer. FIG. 26 is a diagram showing output characteristics of a general magnetoresistive element.

図25に示すように、磁気抵抗素子を流れる電流Iの移動方向と、強磁性体層の磁化Mの向きとが交差する角度をθとすれば、図26に示すように磁気抵抗素子の電気抵抗Rは、R=R0+ΔRcosθと表される。ここで、R0は抵抗の一定値部分であり、ΔRは変化部分の最大値である。外部磁界がない場合、磁化は長手方向(磁化容易軸)を向くように製造されているため、AMR素子の特性は磁界0を対称として偶関数特性を持つ。As shown in FIG. 25, if the angle at which the moving direction of the current I flowing through the magnetoresistive element intersects the direction of the magnetization M of the ferromagnetic layer is θ, the electrical resistance of the magnetoresistive element is shown in FIG. The resistance R is expressed as R = R0 + ΔRcos 2 θ. Here, R0 is a constant value portion of the resistance, and ΔR is the maximum value of the changing portion. In the absence of an external magnetic field, the magnetization is manufactured so as to be oriented in the longitudinal direction (magnetization easy axis). Therefore, the characteristics of the AMR element have an even function characteristic with the magnetic field 0 being symmetric.

AMR素子は磁気記録媒体の磁気ヘッドや磁気センサに用いられることが多い。この場合には、強磁性体層に対してバイアス磁界を印加することにより、偶関数特性を奇数関数化する。これにより、AMR素子の磁気抵抗変化は、外部磁界に対して線形的に応答する。   AMR elements are often used in magnetic heads and magnetic sensors of magnetic recording media. In this case, the even function characteristic is converted into an odd function by applying a bias magnetic field to the ferromagnetic layer. Thereby, the change in magnetoresistance of the AMR element responds linearly to the external magnetic field.

このような強磁性体層に対してバイアス磁界を印加する以外の奇数関数化する方法として、強磁性体層上に長手方向(容易軸)に対して斜めに傾けた導電膜(バーバーポール電極)を形成することにより、強磁性体層に流れる電流の方向を傾けるバーバーポールバイアス方法が提案されている。   As a method of making an odd function other than applying a bias magnetic field to such a ferromagnetic layer, a conductive film (barber pole electrode) inclined obliquely with respect to the longitudinal direction (easy axis) on the ferromagnetic layer A barber pole bias method has been proposed in which the direction of the current flowing in the ferromagnetic layer is tilted by forming.

バーバーポール電極が設けられた磁気抵抗素子が開示された文献として、たとえば“THE BARBER POLE, A LINEAR MAGNETORESISTIVE HEAD”, K.E. Kuijk, W.J. van Gestel and F.W. Gorter, IEEE Transactions on Magnetics, vol. Mag−11, no.5, September 1975(非特許文献1)が挙げられる。   As a document disclosing a magnetoresistive element provided with a barber pole electrode, for example, “THE BARBER POLE, A LINEAR MAGNETRESISTIVE HEAD”, K.A. E. Kuijk, W.H. J. et al. van Gestel and F.M. W. Gorter, IEEE Transactions on Magnetics, vol. Mag-11, no. 5, September 1975 (Non-patent Document 1).

“THE BARBER POLE, A LINEAR MAGNETORESISTIVE HEAD”, K.E. Kuijk, W.J. van Gestel and F.W. Gorter, IEEE Transactions on Magnetics, vol. Mag−11, no.5, September 1975“THE BARBER POLE, A LINEAR MAGNETORESISTIVE HEAD”, K.K. E. Kuijk, W.H. J. et al. van Gestel and F.M. W. Gorter, IEEE Transactions on Magnetics, vol. Mag-11, no. 5, September 1975

しかしながら、非特許文献1に開示の磁気抵抗素子のように、強磁性体層上にバーバーポール電極を設ける場合には、バーバーポール電極直下に位置する強磁性体は磁気信号を検出しないため、感磁領域が減少する。また、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体の電気抵抗に加算される。このため、磁気抵抗素子の磁気抵抗変化率が小さくなることが懸念される。   However, when a barber pole electrode is provided on a ferromagnetic layer as in the magnetoresistive element disclosed in Non-Patent Document 1, the ferromagnetic body located immediately below the barber pole electrode does not detect a magnetic signal. The magnetic area is reduced. Further, the electric resistance of the barber pole electrode is added to the electric resistance of the ferromagnetic material. For this reason, we are anxious about the magnetoresistive change rate of a magnetoresistive element becoming small.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる、磁気抵抗素子、磁気センサおよび電流センサを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetoresistive element and a magnetic sensor capable of suppressing a decrease in a magnetosensitive region and improving a magnetoresistance change rate. And providing a current sensor.

本発明に基づく磁気抵抗素子は、基板と、上記基板の上方に設けられ、反強磁性体層と強磁性体層とが積層された積層体と、上記積層体の両端に設けられた電極部と、を備える。上記強磁性体層および上記反強磁性体層の一方は、上記強磁性体層および上記反強磁性体層の他方の主面全体を覆うように上記強磁性体層および上記反強磁性体層の他方上に設けられ、上記強磁性体層と上記反強磁性体層との間で生じる交換結合磁界により固定された上記強磁性体層の磁化方向と、上記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する。   A magnetoresistive element according to the present invention includes a substrate, a laminate provided above the substrate, in which an antiferromagnetic layer and a ferromagnetic layer are laminated, and electrode portions provided at both ends of the laminate. And comprising. One of the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer covers the entire other main surface of the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer, and the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer. The magnetization direction of the ferromagnetic layer fixed by an exchange coupling magnetic field generated between the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer, and the direction connecting the electrode portions in the shortest direction. And intersect.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体において、上記反強磁性体層と上記強磁性体層とが上記基板側から順に積層されていてもよい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer may be sequentially stacked from the substrate side in the stacked body.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体において、上記強磁性体層と上記反強磁性体層とが上記基板側から順に積層されていてもよい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, in the laminated body, the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer may be laminated in order from the substrate side.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記交換結合磁界により固定された上記強磁性体層の上記磁化方向と、上記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する角度が45度であることが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the angle at which the magnetization direction of the ferromagnetic layer fixed by the exchange coupling magnetic field intersects the direction connecting the electrode portions at the shortest is 45 degrees. Preferably there is.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記反強磁性体層は、Ni、Fe、Pd、PtおよびIrのいずれか1種の元素とMnとを含む合金、PdとPtとMnとを含む合金、または、CrとPtとMnとを含む合金からなることが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the antiferromagnetic material layer includes an alloy containing any one element of Ni, Fe, Pd, Pt, and Ir and Mn, Pd, Pt, and Mn. It is preferable to be made of an alloy containing Ni or an alloy containing Cr, Pt and Mn.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記強磁性体層は、NiとFeとを含む合金、または、NiとCoとを含む合金からなることが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the ferromagnetic layer is preferably made of an alloy containing Ni and Fe or an alloy containing Ni and Co.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子は、上記反強磁性体層と上記強磁性体層との間に設けられ、上記反強磁性体層と上記強磁性体層との間に発生する交換結合磁界の大きさを調整する交換結合磁界調整層をさらに備えることが好ましい。   The magnetoresistive element according to the present invention is provided between the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer, and an exchange coupling magnetic field generated between the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer. It is preferable to further include an exchange coupling magnetic field adjustment layer that adjusts the size of.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記交換結合磁界調整層は、CoもしくはCoを含む合金からなることが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the exchange coupling magnetic field adjustment layer is preferably made of Co or an alloy containing Co.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、複数設けられていてもよい。この場合には、複数の上記積層体の各々は、積層方向から見た場合に互いに対向する2組の対辺を有する矩形形状を有することが好ましく、複数の上記積層体は、上記強磁性体層の磁化方向が揃うように互いに離間して設けられることが好ましい。さらに、上記積層方向から見た場合に、上記2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って、上記電極部と上記積層体とが交互に並ぶことが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, a plurality of the laminated bodies may be provided. In this case, each of the plurality of stacked bodies preferably has a rectangular shape having two sets of opposite sides facing each other when viewed from the stacking direction, and the plurality of stacked bodies include the ferromagnetic layer. It is preferable that they are provided apart from each other so that their magnetization directions are aligned. Furthermore, when viewed from the stacking direction, it is preferable that the electrode portions and the stacked body are alternately arranged along a direction in which one of the two sets of opposite sides extends.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体が、積層方向から見た場合に、略正方形形状を有していてもよい。   In the magnetoresistive element based on the said invention, the said laminated body may have a substantially square shape, when it sees from the lamination direction.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、複数の上記積層体は、上記2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられていてもよい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the plurality of stacked bodies may be provided in a straight line along a direction in which one of the two sets of opposite sides extends. .

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、複数の上記積層体は、上記2組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向にずれて設けられていてもよい。   In the magnetoresistive element based on the said invention, the several said laminated body may be shifted | deviated and provided in the direction where the other opposite side extends among the said 2 sets of opposite sides.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、上記磁化方向が揃うようにしてミアンダ状に形成されている部分を含んでいてもよい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the laminated body may include a portion formed in a meander shape so that the magnetization directions are aligned.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、上記ミアンダ状に形成されている部分の両端側にそれぞれ接続される電極下地部をさらに含んでいてもよい。この場合には、上記電極部が上記電極下地部上に設けられていることが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the laminate may further include electrode base portions connected to both end sides of the meander-shaped portion. In this case, the electrode part is preferably provided on the electrode base part.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記ミアンダ状に形成されている部分は、平行に並ぶ複数の線状部と、互いに隣り合う上記線状部の端部同士を交互に接続する複数の折り返し部とによって構成されていてもよい。この場合には、上記複数の折り返し部上のそれぞれに、上記強磁性体層よりも電気抵抗の低い導電層が設けられていることが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, the portion formed in the meander shape alternately connects a plurality of linear portions arranged in parallel and the ends of the linear portions adjacent to each other. You may be comprised by the several folding | turning part. In this case, it is preferable that a conductive layer having a lower electrical resistance than the ferromagnetic layer is provided on each of the plurality of folded portions.

上記本発明に基づく磁気抵抗素子にあっては、上記積層体は、複数設けられていてもよい。この場合には、上記磁気抵抗素子は、磁化方向が揃うように複数の上記積層体が平行に並んで設けられ、かつ、上記電極部が互いに隣り合う上記積層体の端部同士を交互に接続することにより、ミアンダ状に形成されることが好ましい。   In the magnetoresistive element according to the present invention, a plurality of the laminated bodies may be provided. In this case, in the magnetoresistive element, a plurality of the stacked bodies are provided in parallel so that the magnetization directions are aligned, and the ends of the stacked bodies in which the electrode portions are adjacent to each other are alternately connected. By doing so, it is preferably formed in a meander shape.

本発明に基づく磁気センサは、上記磁気抵抗素子を備える。
本発明に基づく電流センサは、測定対象の電流が流れるバスバーと、上記磁気センサと、を備える。
The magnetic sensor based on this invention is equipped with the said magnetoresistive element.
A current sensor according to the present invention includes a bus bar through which a current to be measured flows, and the magnetic sensor.

本発明によれば、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる、磁気抵抗素子、磁気センサおよび電流センサを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a magnetoresistive element, a magnetic sensor, and a current sensor that can suppress a decrease in a magnetosensitive region and improve a magnetoresistance change rate.

実施の形態1に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive element according to a first embodiment. 図1に示す反強磁性体層と強磁性体層とが交換結合している状態を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state where the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer shown in FIG. 1 are exchange coupled. 反強磁性体層からの交換結合磁界により固定された強磁性体層の磁化方向と、電極部間を最短でつなぐ方向とを示す平面図である。It is a top view which shows the magnetization direction of the ferromagnetic material layer fixed by the exchange coupling magnetic field from an antiferromagnetic material layer, and the direction which connects between electrode parts at the shortest. 図1に示す磁気抵抗素子の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the magnetic resistance of the magnetoresistive element shown in FIG. 1, and a magnetic field. 図1に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor comprised using the magnetoresistive element shown in FIG. 第1変形例における磁気センサを示す平面図である。It is a top view which shows the magnetic sensor in a 1st modification. 実施の形態2に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive element according to Embodiment 2. FIG. 比較例に係る磁気抵抗素子を具備する磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor which comprises the magnetoresistive element which concerns on a comparative example. 実施例1に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the bridge voltage change rate of the magnetic sensor which concerns on Example 1, and a magnetic field. 比較例に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the bridge voltage change rate of the magnetic sensor which concerns on a comparative example, and a magnetic field. 実施の形態3に係る電流センサを示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a current sensor according to a third embodiment. 図11に示すXII−XII線矢印方向から見た断面図において、発生する磁界を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the magnetic field which generate | occur | produces in sectional drawing seen from the XII-XII line arrow direction shown in FIG. 実施の形態4に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive element according to Embodiment 4. FIG. 実施の形態5に係る磁気抵抗素子の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a magnetoresistive element according to a fifth embodiment. 図14に示すXV−XV線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the XV-XV line | wire shown in FIG. 形状異方性について説明するための図である。It is a figure for demonstrating shape anisotropy. 形状異方性によって磁化の向きが変化した場合の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between magnetoresistance and a magnetic field when the direction of magnetization changes with shape anisotropy. 図14に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor comprised using multiple magnetoresistive elements shown in FIG. 第2変形例における磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor in the 2nd modification. 実施の形態6に係る磁気抵抗素子の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a magnetoresistive element according to a sixth embodiment. 図20に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor comprised using a plurality of magnetoresistive elements shown in FIG. 第3変形例における磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor in a 3rd modification. 第4変形例における磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor in the 4th modification. 第5変形例における磁気センサの平面図である。It is a top view of the magnetic sensor in a 5th modification. 磁気抵抗素子を流れる電流の向きと強磁性体層の磁化方向の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the direction of the electric current which flows through a magnetoresistive element, and the magnetization direction of a ferromagnetic material layer. 一般的な磁気抵抗素子の出力特性を示す図である。It is a figure which shows the output characteristic of a general magnetoresistive element.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。図1を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the magnetoresistive element according to the present embodiment. A magnetoresistive element 1 according to the present exemplary embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示すように、磁気抵抗素子1は、基板10と、絶縁層11と、積層体12と、一対の電極部18と、保護層19とを備える。   As shown in FIG. 1, the magnetoresistive element 1 includes a substrate 10, an insulating layer 11, a stacked body 12, a pair of electrode portions 18, and a protective layer 19.

基板10としては、たとえば、シリコン基板が用いられる。また、基板10として、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁性基板が用いられてもよい。この場合には、絶縁層11を省略することができる。   As the substrate 10, for example, a silicon substrate is used. Further, as the substrate 10, an insulating substrate such as a glass substrate or a plastic substrate may be used. In this case, the insulating layer 11 can be omitted.

絶縁層11は、基板10の主表面全体を覆うように設けられている。絶縁層11は、たとえば、シリコン酸化膜(SiO膜)や酸化アルミ膜(Al)が用いられる。絶縁層11は、たとえば、CVD法等によって形成することができる。The insulating layer 11 is provided so as to cover the entire main surface of the substrate 10. For example, a silicon oxide film (SiO 2 film) or an aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) is used for the insulating layer 11. The insulating layer 11 can be formed by, for example, a CVD method or the like.

積層体12は、たとえば、矩形形状を有し、図中DR1方向に長手方向を有する。積層体12は、絶縁層11上に設けられている。積層体12は、下地層13、反強磁性体層14および強磁性体層15を含む。下地層13としては、Ta、W、Mo、Cr、Ti、Zr等の金属からなる1つの金属膜や、面心立方晶からなり反強磁性体層14の界面と平行方向に(111)面が優先配向されている金属や合金(例えば、Ni、Au、Ag、Cu、Pt、Ni−Fe、Co−Fe等)からなる1つの金属膜、及びこれらの金属膜が積層された積層膜が用いられる。下地層13は、絶縁層11上に設けられている。下地層13は、反強磁性体層14の結晶を適切に成長させるために設けられている。なお、下地層13は、反強磁性体層14の結晶を適切に成長させることができる場合には、省略することができる。   The laminated body 12 has, for example, a rectangular shape and has a longitudinal direction in the DR1 direction in the drawing. The stacked body 12 is provided on the insulating layer 11. The stacked body 12 includes an underlayer 13, an antiferromagnetic material layer 14, and a ferromagnetic material layer 15. As the underlayer 13, a (111) plane parallel to the interface of one metal film made of a metal such as Ta, W, Mo, Cr, Ti, or Zr, or a face-centered cubic crystal and an antiferromagnetic material layer 14. A metal film made of a metal or alloy in which is preferentially oriented (for example, Ni, Au, Ag, Cu, Pt, Ni—Fe, Co—Fe, etc.), and a laminated film in which these metal films are laminated Used. The underlayer 13 is provided on the insulating layer 11. The underlayer 13 is provided for appropriately growing the crystal of the antiferromagnetic material layer 14. The underlayer 13 can be omitted if the crystal of the antiferromagnetic material layer 14 can be grown appropriately.

反強磁性体層14は、基板10の上方に設けられている。具体的には、反強磁性体層14は、下地層13上に設けられている。なお、上述のように下地層13が省略される場合には、反強磁性体層14は、絶縁層11上に設けられる。   The antiferromagnetic material layer 14 is provided above the substrate 10. Specifically, the antiferromagnetic material layer 14 is provided on the underlayer 13. When the underlayer 13 is omitted as described above, the antiferromagnetic material layer 14 is provided on the insulating layer 11.

反強磁性体層14は、Ni、Fe、Pd、Pt、およびIrのいずれか1種の元素とMnとを含む合金、PdとPtとMnとを含む合金、またはCrとPtとMnとを含む合金などのMnを含む合金からなる。これら合金は、ブロッキング温度が高いことから、高温まで交換結合磁界が消失しない。このため、磁気抵抗素子1を安定に作動させることができる。   The antiferromagnetic material layer 14 includes an alloy containing any one element of Ni, Fe, Pd, Pt, and Ir and Mn, an alloy containing Pd, Pt, and Mn, or Cr, Pt, and Mn. It consists of an alloy containing Mn such as an alloy containing. Since these alloys have a high blocking temperature, the exchange coupling magnetic field does not disappear up to a high temperature. For this reason, the magnetoresistive element 1 can be operated stably.

FeとMnとを含む合金、PtとMnとを含む合金、IrとMnとを含む合金およびCrとPtとMnとを含む合金は、組成によって結晶構造が不規則合金であるため、交換結合を生じさせるための熱処理(結晶構造を規則化させるための熱処理)が不要となる。このため、反強磁性体層14として、これら合金を採用した場合には、製造工程が単純化できる。   An alloy containing Fe and Mn, an alloy containing Pt and Mn, an alloy containing Ir and Mn, and an alloy containing Cr, Pt and Mn are irregular alloys depending on the composition. No heat treatment (heat treatment for ordering the crystal structure) is required. For this reason, when these alloys are employed as the antiferromagnetic material layer 14, the manufacturing process can be simplified.

強磁性体層15は、反強磁性体層14の主面全体を覆うように反強磁性体層14上に設けられている。強磁性体層15は、NiとFeとを含む合金やNiとCoとを含む合金など異方性磁気抵抗効果が生じる材料からなる。NiとFeとを含む合金は、保磁力が小さいため、ヒステリシスを小さくすることができる。特に、Ni80Fe20、または、Ni80Fe20に近い組成を有するNiとFeとを含む合金は、立方晶の結晶磁気異方性がほぼ0erg/cmになる。結晶磁気異方性が0erg/cmになる材料は、結晶磁気異方性による磁化容易軸や磁化困難軸がないため、等方的である。また、上記組成およびこれに近い組成を有するNiとFeとを含む合金では、磁歪もほぼ0になるため、結晶の歪等により磁気弾性的に誘導される磁気異方性が小さい。また、NiとFeとを含む合金等は、磁界中での熱処理により薄膜全体にわたった巨視的な磁化容易軸を簡単に誘導することができるため、薄膜全体にわたる磁化容易軸方向の設計がしやすくなる。The ferromagnetic layer 15 is provided on the antiferromagnetic layer 14 so as to cover the entire main surface of the antiferromagnetic layer 14. The ferromagnetic layer 15 is made of a material that produces an anisotropic magnetoresistance effect, such as an alloy containing Ni and Fe or an alloy containing Ni and Co. Since an alloy containing Ni and Fe has a small coercive force, hysteresis can be reduced. In particular, Ni 80 Fe 20 or an alloy containing Ni and Fe having a composition close to Ni 80 Fe 20 has a cubic crystal magnetic anisotropy of approximately 0 erg / cm 3 . A material having a magnetocrystalline anisotropy of 0 erg / cm 3 is isotropic because there is no easy magnetization axis or difficult magnetization axis due to magnetocrystalline anisotropy. In addition, in an alloy containing Ni and Fe having the above composition and a composition close thereto, the magnetostriction is almost zero, so that the magnetic anisotropy induced magnetoelastically by the strain of the crystal is small. In addition, since an alloy including Ni and Fe can easily induce a macroscopic easy axis of magnetization throughout the thin film by heat treatment in a magnetic field, the direction of the easy axis of magnetization throughout the thin film is designed. It becomes easy.

一対の電極部18は、積層体12の上面で互いに対峙するように積層体12の両端に設けられている。電極部18は、Al等の電気導電性の良好な金属材料からなる。電極部18と強磁性体層15との密着性を高めるために、電極部18と強磁性体層15との間には、Tiなどからなる密着層が設けられていてもよい。   The pair of electrode portions 18 are provided at both ends of the multilayer body 12 so as to face each other on the upper surface of the multilayer body 12. The electrode portion 18 is made of a metal material having good electrical conductivity such as Al. In order to improve the adhesion between the electrode portion 18 and the ferromagnetic layer 15, an adhesion layer made of Ti or the like may be provided between the electrode portion 18 and the ferromagnetic layer 15.

保護層19は、積層体12、および一対の電極部18を覆うように設けられる。保護層19には、一対の電極部18の一部が露出するようにコンタクトホール19aが設けられている。保護層19は、たとえばシリコン酸化膜(SiO)からなり、強磁性体層15などが酸化や腐食することを防ぐために設けられている。なお、保護層19は設けられていなくてもよい。The protective layer 19 is provided so as to cover the stacked body 12 and the pair of electrode portions 18. The protective layer 19 is provided with a contact hole 19a so that a part of the pair of electrode portions 18 is exposed. The protective layer 19 is made of, for example, a silicon oxide film (SiO 2 ), and is provided to prevent the ferromagnetic layer 15 and the like from being oxidized or corroded. Note that the protective layer 19 may not be provided.

図2は、図1に示す反強磁性体層と強磁性体層とが交換結合している状態を模式的に示す断面図である。図2を参照して、反強磁性体層14と強磁性体層15が交換結合している状態について説明する。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state where the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer shown in FIG. 1 are exchange coupled. With reference to FIG. 2, the state in which the antiferromagnetic material layer 14 and the ferromagnetic material layer 15 are exchange-coupled will be described.

図2に示すように、強磁性体層15の下面全面にわたって反強磁性体層14が設けられていることにより、交換結合磁界が強磁性体層の全体に作用する。これにより、強磁性体層15の磁化方向を一方向に揃えることができる。すなわち、強磁性体層15を単磁区化することができる。交換結合磁界の大きさは、たとえば強磁性体層15の膜厚によって調整することができる。   As shown in FIG. 2, since the antiferromagnetic layer 14 is provided over the entire lower surface of the ferromagnetic layer 15, the exchange coupling magnetic field acts on the entire ferromagnetic layer. Thereby, the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 can be aligned in one direction. That is, the ferromagnetic layer 15 can be made into a single magnetic domain. The magnitude of the exchange coupling magnetic field can be adjusted by, for example, the film thickness of the ferromagnetic layer 15.

図3は、反強磁性体層からの交換結合磁界により固定された強磁性体層の磁化方向と、電極部間を最短でつなぐ方向とを示す平面図である。   FIG. 3 is a plan view showing the magnetization direction of the ferromagnetic layer fixed by the exchange coupling magnetic field from the antiferromagnetic layer and the direction connecting the electrodes in the shortest distance.

図3に示すように、強磁性体層15と反強磁性体層14との間で生じる交換結合磁界により固定された強磁性体層15の磁化方向Mと、電極部18間を最短でつなぐ方向(DR1方向)とは、交差する。具体的には、交換結合磁界により固定された強磁性体層の磁化方向Mと、電極部18間を最短でつなぐ方向とが交差する角度は、45°となる。これにより、検出電流Iの大部分は、一対の電極部18間を最短で繋ぐ方向に流れ、検出電流Iが流れる向きと強磁性体層15の磁化方向Mとが45°で交差する。   As shown in FIG. 3, the magnetization direction M of the ferromagnetic layer 15 fixed by the exchange coupling magnetic field generated between the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14 and the electrode portion 18 are connected in the shortest distance. Crosses the direction (DR1 direction). Specifically, the angle at which the magnetization direction M of the ferromagnetic layer fixed by the exchange coupling magnetic field intersects with the direction connecting the electrode portions 18 at the shortest is 45 °. Thereby, most of the detection current I flows in the direction connecting the pair of electrode portions 18 in the shortest distance, and the direction in which the detection current I flows and the magnetization direction M of the ferromagnetic layer 15 intersect at 45 °.

このように強磁性体層15の磁化方向と、電極部18間を最短でつなぐ方向とを設定するに際して、まず、真空蒸着法、スパッタ法等を用いて下地層13から強磁性体層15まで形成する。続いて、磁界を印加しながら熱処理を行うことで、強磁性体層15と反強磁性体層14の間に交換結合磁界が得られ、強磁性体層15の磁化方向が磁界の方向に固定される。   Thus, when setting the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 and the direction connecting the electrode portions 18 in the shortest distance, first, from the underlayer 13 to the ferromagnetic layer 15 using a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like. Form. Subsequently, by performing heat treatment while applying a magnetic field, an exchange coupling magnetic field is obtained between the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14, and the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 is fixed in the direction of the magnetic field. Is done.

また、磁界を印加しながら、真空蒸着法、スパッタ法等を用いて下地層13から強磁性体層15まで形成した場合、反強磁性体層14が不規則合金なら、強磁性体層15の磁化方向が、強磁性体層15と反強磁性体層14の間の交換結合磁界によって磁界の方向に固定されるため、交換結合を生じさせるための熱処理が不要となる。なお、十分な大きさの交換結合磁界を得るために、積層体12を形成した後に、形成中に印加されていた磁界と同じ方向に磁界を印加しながら熱処理を施しても良い。   Further, when the underlayer 13 to the ferromagnetic layer 15 are formed using a vacuum deposition method, a sputtering method or the like while applying a magnetic field, if the antiferromagnetic layer 14 is an irregular alloy, the ferromagnetic layer 15 Since the magnetization direction is fixed in the direction of the magnetic field by the exchange coupling magnetic field between the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14, heat treatment for causing exchange coupling is not necessary. In order to obtain a sufficiently large exchange coupling magnetic field, after the stacked body 12 is formed, heat treatment may be performed while applying a magnetic field in the same direction as the magnetic field applied during the formation.

反強磁性体層14が規則合金である場合、積層体12を形成した後、続いて磁界を印加しながら熱処理を行うことで、強磁性体層15と反強磁性体層14の間に交換結合磁界が得られ、強磁性体層15の磁化方向が磁界の方向に固定される。印加磁界の向きは、形成中に印加されていた磁界と同じ方向にする方がより良い。   When the antiferromagnetic layer 14 is an ordered alloy, after the stacked body 12 is formed, a heat treatment is performed while applying a magnetic field, thereby exchanging between the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14. A coupled magnetic field is obtained, and the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 is fixed to the direction of the magnetic field. The direction of the applied magnetic field is better to be the same direction as the magnetic field applied during formation.

積層体12は、強磁性体層15の磁化方向と積層体12の長手方向とが45°で交差するように、矩形形状にパターニングされる。   The laminate 12 is patterned into a rectangular shape so that the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 and the longitudinal direction of the laminate 12 intersect at 45 °.

図4は、図1に示す磁気抵抗素子の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。図4を参照して、磁気抵抗素子1の磁気抵抗と磁界との関係について説明する。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the magnetic resistance and the magnetic field of the magnetoresistive element shown in FIG. With reference to FIG. 4, the relationship between the magnetic resistance of the magnetoresistive element 1 and a magnetic field is demonstrated.

上述のように、検出電流Iが流れる向きと強磁性体層15の磁化方向Mとが45°で交差することにより、良好な線形的に応答する領域が得られる。   As described above, when the direction in which the detection current I flows and the magnetization direction M of the ferromagnetic layer 15 intersect at 45 °, a good linearly responding region can be obtained.

本実施の形態にあっては、バーバーポール電極を強磁性体層15層上に設けることなく、強磁性体層15の磁化方向を検出電流が流れる方向(電極間を最短でつなぐ方向)に対して45°傾けて固定することができる。これにより、強磁性体層15の感磁領域が減少することを抑制することができる。   In this embodiment, the barber pole electrode is not provided on the ferromagnetic layer 15, and the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 is the direction in which the detection current flows (the direction connecting the electrodes as short as possible). Can be fixed at an angle of 45 °. Thereby, it can suppress that the magnetosensitive area | region of the ferromagnetic material layer 15 reduces.

また、バーバーポール電極が設けられないため、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体層の電気抵抗に加算されることを防止できる。これらの結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1は、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。   Further, since the barber pole electrode is not provided, it is possible to prevent the electric resistance of the barber pole electrode from being added to the electric resistance of the ferromagnetic layer. As a result, the magnetoresistive element 1 according to the present exemplary embodiment can suppress the decrease of the magnetosensitive region and improve the magnetoresistance change rate.

さらに、強磁性体層15が反強磁性体層14の主面全体を覆うように反強磁性体層14上に設けられており、強磁性体層15の磁化方向は反強磁性体層14からの交換結合磁界によって一方向に固定されているため、単磁区化することができる。これにより、バルクハウゼンノイズを抑制することができる。   Further, the ferromagnetic layer 15 is provided on the antiferromagnetic layer 14 so as to cover the entire main surface of the antiferromagnetic layer 14, and the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 is the antiferromagnetic layer 14. Since it is fixed in one direction by the exchange coupling magnetic field from, it can be made into a single magnetic domain. Thereby, Barkhausen noise can be suppressed.

加えて、強磁性体層15の磁化方向は、反強磁性体層14からの交換結合磁界によって一方向に固定される。このため、大きな外部磁界がかかり強磁性体層15の磁化方向が回転しても、外部磁界がなくなれば強磁性体層15の磁化方向は、回転前の方向に戻る。これにより、外乱磁界による故障を抑制することができる。   In addition, the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 is fixed in one direction by the exchange coupling magnetic field from the antiferromagnetic layer 14. For this reason, even if a large external magnetic field is applied and the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 rotates, the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 returns to the direction before the rotation if the external magnetic field disappears. Thereby, the failure by a disturbance magnetic field can be suppressed.

(磁気センサ)
図5は、図1に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。図5を参照して、図1に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサ100について説明する。
(Magnetic sensor)
FIG. 5 is a plan view of a magnetic sensor constituted by using a plurality of magnetoresistive elements shown in FIG. With reference to FIG. 5, a magnetic sensor 100 configured by using a plurality of magnetoresistive elements shown in FIG. 1 will be described.

図5に示すように、磁気センサ100は、4個の磁気抵抗素子1A,1B,1C,1Dを用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。磁気抵抗素子1Aの一端側は、配線パターン3Aを介して、出力電圧Vout2を取り出すための電極パッドP1と電気的に接続される。磁気抵抗素子1Aの他端側は、配線パターン3Bを介して、電源電圧Vccを印加するための電極パッドP3と電気的に接続される。磁気抵抗素子1Dの一端側は、配線パターン3Aを介して電極パッドP1と電気的に接続されている。磁気抵抗素子1Dの他端側は、配線パターン3Dを介して、グランドに接続される電極パッドP4と電気的に接続される。   As shown in FIG. 5, the magnetic sensor 100 is provided by configuring a full bridge circuit using four magnetoresistive elements 1A, 1B, 1C, and 1D. One end of the magnetoresistive element 1A is electrically connected to an electrode pad P1 for taking out the output voltage Vout2 through the wiring pattern 3A. The other end side of the magnetoresistive element 1A is electrically connected to an electrode pad P3 for applying the power supply voltage Vcc via the wiring pattern 3B. One end of the magnetoresistive element 1D is electrically connected to the electrode pad P1 through the wiring pattern 3A. The other end side of the magnetoresistive element 1D is electrically connected to the electrode pad P4 connected to the ground via the wiring pattern 3D.

磁気抵抗素子1Bの一端側は、配線パターン3Cを介して、出力電圧Vout1を取り出すための電極パッドP2と電気的に接続される。磁気抵抗素子1Bの他端側は、配線パターン3Bを介して、電極パッドP3と電気的に接続される。磁気抵抗素子1Cの一端側は、配線パターン3Cを介して、電極パッドP2に電気的に接続される。磁気抵抗素子1Cの他端側は、配線パターン3Dを介して電極パッドP4に接続される。   One end of the magnetoresistive element 1B is electrically connected to an electrode pad P2 for taking out the output voltage Vout1 through the wiring pattern 3C. The other end of the magnetoresistive element 1B is electrically connected to the electrode pad P3 via the wiring pattern 3B. One end of the magnetoresistive element 1C is electrically connected to the electrode pad P2 via the wiring pattern 3C. The other end side of the magnetoresistive element 1C is connected to the electrode pad P4 via the wiring pattern 3D.

磁気抵抗素子1A,1Dが、配線パターン3B,3A,3Dおよび電極パッドP3,P1,P4を介して直列接続されることにより、第1の直列回路(ハーフブリッジ回路)が形成される。磁気抵抗素子1B,1Cが、配線パターン3B,3C,3Dおよび電極パッドP3,P2,P4を介して直列接続されることにより、第2の直列回路(ハーフブリッジ回路)が形成される。第1の直列回路(ハーフブリッジ回路)および第2の直列回路(ハーフブリッジ回路)が、電極パッドP3,P4を介して並列接続されることにより、フルブリッジ回路が形成される。磁気抵抗素子1A,1Cは、正出力性を有し、磁気抵抗素子1B,1Dは負出力性を有する。   The magnetoresistive elements 1A and 1D are connected in series via the wiring patterns 3B, 3A and 3D and the electrode pads P3, P1 and P4, thereby forming a first series circuit (half bridge circuit). The magnetoresistive elements 1B and 1C are connected in series via the wiring patterns 3B, 3C and 3D and the electrode pads P3, P2 and P4, thereby forming a second series circuit (half bridge circuit). The first series circuit (half-bridge circuit) and the second series circuit (half-bridge circuit) are connected in parallel via the electrode pads P3 and P4, thereby forming a full bridge circuit. The magnetoresistive elements 1A and 1C have a positive output property, and the magnetoresistive elements 1B and 1D have a negative output property.

電極パッドP3と電極パッドP4との間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッドP1および電極パッドP2からは、磁界強度に応じて、出力電圧Vout2,Vout1が取り出される。出力電圧Vout2,Vout1は、差動増幅器(不図示)を介して差動増幅される。   When the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad P3 and the electrode pad P4, output voltages Vout2 and Vout1 are extracted from the electrode pad P1 and the electrode pad P2 according to the magnetic field strength. The output voltages Vout2 and Vout1 are differentially amplified through a differential amplifier (not shown).

このようにブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができるとともに、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。   By configuring the bridge circuit in this way, it is possible to suppress a decrease in the magnetosensitive region, improve the magnetoresistance change rate, and improve resistance to changes in the external environment such as temperature.

また、本実施の形態に係る磁気センサにあっては、磁気抵抗素子にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。   Further, in the magnetic sensor according to the present embodiment, since the barber pole electrode is not provided on the magnetoresistive element, the processing variation of the barber pole electrode does not occur. For this reason, variation in electric resistance of the magnetoresistive element is small, and when a full bridge circuit is configured, it is easy to adjust the offset voltage.

(磁気センサの第1変形例)
図6は、第1変形例における磁気センサを示す平面図である。図6を参照して、第1変形例における磁気センサ100Aについて説明する。
(First Modification of Magnetic Sensor)
FIG. 6 is a plan view showing the magnetic sensor in the first modification. With reference to FIG. 6, the magnetic sensor 100 </ b> A according to the first modification will be described.

第1変形例における磁気センサ100Aは、実施の形態1に係る磁気センサ100と比較した場合に、磁気抵抗素子1A,1B,1C,1Dが、複数の積層体12がミアンダ形状に配置されてこれらが電気的に接続されることにより構成されている点において相違する。   When compared with the magnetic sensor 100 according to the first embodiment, the magnetic sensor 100A according to the first modification includes the magnetoresistive elements 1A, 1B, 1C, and 1D in which a plurality of stacked bodies 12 are arranged in a meander shape. Are different from each other in that they are electrically connected.

具体的には、図6に示すように、各磁気抵抗素子1A,1B,1C,1Dに、積層体12が複数設けられ、各磁気抵抗素子1A,1B,1C,1Dにおいて、複数の積層体12は、磁化方向が揃うように平行に並んで設けられ、かつ、電極部が、互いに隣り合う積層体12の端部同士を交互に接続されている。これにより、各磁気抵抗素子1A,1B,1C,1Dがミアンダ状に形成されている。   Specifically, as shown in FIG. 6, a plurality of stacked bodies 12 are provided in each of the magnetoresistive elements 1A, 1B, 1C, 1D, and a plurality of stacked bodies are provided in each of the magnetoresistive elements 1A, 1B, 1C, 1D. 12 are arranged in parallel so that the magnetization directions are aligned, and the electrode portions are alternately connected to the ends of the stacked bodies 12 adjacent to each other. Thereby, each magnetoresistive element 1A, 1B, 1C, 1D is formed in the meander shape.

より具体的には、磁気抵抗素子1A,1B,1C,1Dのそれぞれは、長い短冊状パターンの積層体12と、短い短冊状パターンの接続電極40とを交互に直交させて接続することで、ミアンダ状に形成される。   More specifically, each of the magnetoresistive elements 1A, 1B, 1C, and 1D is formed by connecting the stacked body 12 having a long strip pattern and the connection electrodes 40 having a short strip pattern alternately and orthogonally, It is formed in a meander shape.

磁気抵抗素子1A,1Cに含まれる複数の積層体12のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて配置される。磁気抵抗素子1B,1Dに含まれる複数の積層体12のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて配置される。磁気抵抗素子1A,1Cに含まれる複数の積層体12の延在方向は、磁気抵抗素子1B,1Dに含まれる複数の積層体12の延在方向と直交する。   Each of the plurality of stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1A and 1C extends along the same direction, and is arranged at a predetermined interval in a direction orthogonal to the extending direction. Each of the plurality of stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1B and 1D extends along the same direction, and is arranged at a predetermined interval in a direction orthogonal to the extending direction. The extending direction of the multiple stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1A and 1C is orthogonal to the extending direction of the multiple stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1B and 1D.

このように構成した場合であっても、第1変形例における磁気センサ100Aは、磁気センサ100と同様の効果が得られる。   Even in the case of such a configuration, the magnetic sensor 100A in the first modified example can obtain the same effect as the magnetic sensor 100.

(実施の形態2)
図7は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。図7を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Eについて説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the magnetoresistive element according to the present embodiment. With reference to FIG. 7, the magnetoresistive element 1E according to the present exemplary embodiment will be described.

図7に示すように、磁気抵抗素子1Eは、実施の形態1に係る磁気抵抗素子1と比較した場合に、交換結合磁界調整層16をさらに備える点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。   As shown in FIG. 7, the magnetoresistive element 1 </ b> E is different from the magnetoresistive element 1 according to Embodiment 1 in that it further includes an exchange coupling magnetic field adjustment layer 16. Other configurations are almost the same.

交換結合磁界調整層16は、反強磁性体層14と強磁性体層15との間に設けられ、反強磁性体層14と強磁性体層15との間に発生する交換結合磁界の大きさを調整する。交換結合磁界調整層16は、たとえばCoもしくはCoを含む合金からなる強磁性体層である。交換結合磁界調整層16は、反強磁性体層14の主面全体を覆うように反強磁性体層14上に設けられていることが好ましい。   The exchange coupling magnetic field adjustment layer 16 is provided between the antiferromagnetic material layer 14 and the ferromagnetic material layer 15, and has a large exchange coupling magnetic field generated between the antiferromagnetic material layer 14 and the ferromagnetic material layer 15. Adjust the height. The exchange coupling magnetic field adjustment layer 16 is a ferromagnetic layer made of, for example, Co or an alloy containing Co. The exchange coupling magnetic field adjustment layer 16 is preferably provided on the antiferromagnetic material layer 14 so as to cover the entire main surface of the antiferromagnetic material layer 14.

交換結合磁界調整層16を設けて交換結合磁界の大きさを調整することにより、線形的に応答する領域の範囲を調整することができる。これにより、入力ダイナミックレンジの設計の自由度を大きくすることができる。   By providing the exchange coupling magnetic field adjustment layer 16 and adjusting the magnitude of the exchange coupling magnetic field, the range of the linearly responding region can be adjusted. Thereby, the freedom degree of design of an input dynamic range can be enlarged.

たとえば、交換結合磁界調整層16と反強磁性体層14との間に発生する交換結合磁界の大きさは、反強磁性体層14上に直接強磁性体層15を積層した場合に反強磁性体層14と強磁性体層15との間に発生する交換結合磁界の大きさよりも大きいことが好ましい。この場合には、交換結合磁界調整層16を設けることにより、反強磁性体層14から強磁性体層15に作用する交換結合磁界の大きさを大きくすることができる。これにより、線形的に応答する領域の範囲を拡張することができる。   For example, the magnitude of the exchange coupling magnetic field generated between the exchange coupling magnetic field adjusting layer 16 and the antiferromagnetic layer 14 is such that the ferromagnetic layer 15 is laminated directly on the antiferromagnetic layer 14. It is preferable that the magnitude of the exchange coupling magnetic field generated between the magnetic layer 14 and the ferromagnetic layer 15 is larger. In this case, by providing the exchange coupling magnetic field adjustment layer 16, the magnitude of the exchange coupling magnetic field that acts on the ferromagnetic layer 15 from the antiferromagnetic layer 14 can be increased. Thereby, the range of the region which responds linearly can be expanded.

また、CoもしくはCoを含む合金からなる強磁性体層からなる交換結合磁界調整層16を設けることにより、反強磁性体層14に含まれるMnが強磁性体層15に拡散することを防止することができる。これにより、拡散に伴う性能劣化を抑制でき、特性が安定するとともに、信頼性を向上させることができる。   Further, by providing the exchange coupling magnetic field adjustment layer 16 made of a ferromagnetic layer made of Co or an alloy containing Co, Mn contained in the antiferromagnetic layer 14 is prevented from diffusing into the ferromagnetic layer 15. be able to. Thereby, the performance deterioration accompanying diffusion can be suppressed, the characteristics can be stabilized, and the reliability can be improved.

この結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Eは、実施の形態1に係る磁気抵抗素子と同等以上の効果が得られる。   As a result, the magnetoresistive element 1E according to the present embodiment can obtain an effect equal to or greater than that of the magnetoresistive element according to the first embodiment.

(検証実験)
ここで、比較例に係る磁気抵抗素子を具備する磁気センサを用意する。図8は、比較例に係る磁気抵抗素子を具備する磁気センサの平面図である。磁気センサXは、非特許文献1に開示の磁気抵抗素子のように、バーバーポール電極17を備える磁気抵抗素子1AX,1BX,1CX,1DXにより構成されている。
(Verification experiment)
Here, a magnetic sensor including a magnetoresistive element according to a comparative example is prepared. FIG. 8 is a plan view of a magnetic sensor including a magnetoresistive element according to a comparative example. The magnetic sensor X is configured by magnetoresistive elements 1AX, 1BX, 1CX, and 1DX including barber pole electrodes 17 like the magnetoresistive element disclosed in Non-Patent Document 1.

具体的には、図8に示すように、磁気センサXは、磁気センサ100と同様に、4個の磁気抵抗素子1AX,1BX,1CX,1DXを用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。磁気抵抗素子1AXの一端側は、配線パターン3AXを介して、出力電圧Vout2Xを取り出すための電極パッドP1Xと電気的に接続される。磁気抵抗素子1AXの他端側は、配線パターン3BXを介して、電源電圧Vccを印加するための電極パッドP3Xと電気的に接続される。磁気抵抗素子1DXの一端側は、配線パターン3AXを介して電極パッドP1Xと電気的に接続されている。磁気抵抗素子1DXの他端側は、配線パターン3DXを介して、グランドに接続される電極パッドP4Xと電気的に接続される。   Specifically, as shown in FIG. 8, the magnetic sensor X is provided by configuring a full bridge circuit using four magnetoresistive elements 1AX, 1BX, 1CX, and 1DX, similarly to the magnetic sensor 100. . One end side of the magnetoresistive element 1AX is electrically connected to an electrode pad P1X for taking out the output voltage Vout2X through the wiring pattern 3AX. The other end side of the magnetoresistive element 1AX is electrically connected to the electrode pad P3X for applying the power supply voltage Vcc via the wiring pattern 3BX. One end side of the magnetoresistive element 1DX is electrically connected to the electrode pad P1X through the wiring pattern 3AX. The other end side of the magnetoresistive element 1DX is electrically connected to the electrode pad P4X connected to the ground via the wiring pattern 3DX.

磁気抵抗素子1BXの一端側は、配線パターン3CXを介して、出力電圧Vout1Xを取り出すための電極パッドP2Xと電気的に接続される。磁気抵抗素子1BXの他端側は、配線パターン3BXを介して、電極パッドP3Xと電気的に接続される。磁気抵抗素子1CXの一端側は、配線パターン3CXを介して、電極パッドP2Xに電気的に接続される。磁気抵抗素子1CXの他端側は、配線パターン3DXを介して電極パッドP4Xに接続される。   One end side of the magnetoresistive element 1BX is electrically connected to the electrode pad P2X for taking out the output voltage Vout1X through the wiring pattern 3CX. The other end side of the magnetoresistive element 1BX is electrically connected to the electrode pad P3X through the wiring pattern 3BX. One end side of the magnetoresistive element 1CX is electrically connected to the electrode pad P2X through the wiring pattern 3CX. The other end side of the magnetoresistive element 1CX is connected to the electrode pad P4X through the wiring pattern 3DX.

磁気抵抗素子1AX,1CXは正出力性を有し、磁気抵抗素子1BX,1DXは負出力性を有する。   The magnetoresistive elements 1AX and 1CX have a positive output property, and the magnetoresistive elements 1BX and 1DX have a negative output property.

電極パッドP3Xと電極パッドP4Xとの間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッドP1Xおよび電極パッドP2Xからは、磁界強度に応じて、出力電圧Vout2X,Vout1Xが取り出される。出力電圧Vout2X,Vout1Xは、差動増幅器(不図示)を介して差動増幅される。   When the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad P3X and the electrode pad P4X, output voltages Vout2X and Vout1X are extracted from the electrode pad P1X and the electrode pad P2X according to the magnetic field strength. The output voltages Vout2X and Vout1X are differentially amplified via a differential amplifier (not shown).

実施例1に係る磁気センサおよび比較例に係る磁気センサXを交えながら、検証実験の条件および結果について説明する。実施例1に係る磁気センサは、実施の形態1に係る磁気センサ100を用いている。   The conditions and results of the verification experiment will be described with the magnetic sensor according to Example 1 and the magnetic sensor X according to the comparative example. The magnetic sensor according to the first embodiment uses the magnetic sensor 100 according to the first embodiment.

実施例1に係る磁気センサを構成する磁気抵抗素子においては、積層体12として、基板10側から順に、下地層、反強磁性体層、強磁性体層の順に積層させた積層体(Si/SiO/Ta/Ni−Fe/Ni−Mn/Ni−Fe)を用いている。なお、上述のSi/SiOは、基板および絶縁層であり積層体には含まれない。実施例1においては、下地層13としてTa膜に、NiとFeとを含む合金を積層させた積層膜を用いている。反強磁性体層14としてNiとMnとを含む合金を用いている。強磁性体層15としてNiとFeとを含む合金を用いている。下地層13において、Ta膜の厚さは2nmであり、NiとFeとを含む合金層の厚さは5nmである。反強磁性体層14において、NiとMnとを含む合金層の厚さは40nmである。強磁性体層15としてNiとFeとを含む合金層の厚さは30nmである。なお、実施例1においては、積層体12上に保護層を設けていない。In the magnetoresistive element that constitutes the magnetic sensor according to the first embodiment, as the stacked body 12, a stacked body (Si / layer) in which an underlayer, an antiferromagnetic layer, and a ferromagnetic layer are stacked in this order from the substrate 10 side. is used SiO 2 / Ta / Ni-Fe / Ni-Mn / Ni-Fe). The Si / SiO 2 described above is a substrate and an insulating layer and is not included in the laminate. In Example 1, a laminated film in which an alloy containing Ni and Fe is laminated on a Ta film is used as the underlayer 13. An alloy containing Ni and Mn is used as the antiferromagnetic material layer 14. An alloy containing Ni and Fe is used as the ferromagnetic layer 15. In the underlayer 13, the thickness of the Ta film is 2 nm, and the thickness of the alloy layer containing Ni and Fe is 5 nm. In the antiferromagnetic material layer 14, the thickness of the alloy layer containing Ni and Mn is 40 nm. The thickness of the alloy layer containing Ni and Fe as the ferromagnetic layer 15 is 30 nm. In Example 1, no protective layer is provided on the laminate 12.

比較例に係る磁気センサを構成する磁気抵抗素子は、実施例1に係る磁気センサを構成する磁気抵抗素子と同じ構成を有する積層体(Si/SiO/Ta/Ni−Fe/Ni−Mn/Ni−Fe)を備える。なお、各層の厚さも同じとされている。The magnetoresistive element constituting the magnetic sensor according to the comparative example is the same as the magnetoresistive element constituting the magnetic sensor according to the first embodiment (Si / SiO 2 / Ta / Ni—Fe / Ni—Mn / Ni-Fe). The thickness of each layer is also the same.

図9は、実施例1に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。図10は、比較例に係る磁気センサのブリッジ電圧変化率と磁界との関係を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between the bridge voltage change rate and the magnetic field of the magnetic sensor according to the first embodiment. FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between the bridge voltage change rate and the magnetic field of the magnetic sensor according to the comparative example.

図10に示すように、比較例に係る磁気センサはバーバーポール電極を備えることから、ブリッジ電圧変化率が線形性を示す。一方、図9に示すように、実施例1に係る磁気センサも、ブリッジ電圧変化率が線形性を示す。   As shown in FIG. 10, since the magnetic sensor according to the comparative example includes a barber pole electrode, the bridge voltage change rate exhibits linearity. On the other hand, as shown in FIG. 9, also in the magnetic sensor according to the first embodiment, the bridge voltage change rate shows linearity.

以上の検証実験の結果から、強磁性体層15の磁化方向Mと電極部18間を最短でつなぐ方向とが交差するように、強磁性体層15の磁化方向と電極部18間を最短でつなぐ方向とを設定することにより、バーバーポール電極を設けずとも、AMR素子の特性を奇数関数化し、AMR素子の磁気抵抗変化が外部磁界に対して線形的に応答するようにできることが実験的にも証明されたと言える。   As a result of the above verification experiment, the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 and the electrode portion 18 are shortest so that the magnetization direction M of the ferromagnetic layer 15 intersects the direction connecting the electrode portions 18 at the shortest. By setting the connection direction, it is experimentally possible to convert the characteristics of the AMR element to an odd function so that the change in magnetoresistance of the AMR element linearly responds to an external magnetic field without providing a barber pole electrode. It can be said that it was proved.

(実施の形態3)
(電流センサ)
図11は、本実施の形態に係る電流センサを示す概略図である。図11を参照して、本実施の形態に係る電流センサについて説明する。上述の磁気センサは、比較的に広範囲に亘って線形的に応答する領域を有するため、強い磁界を測定する場合にも磁気飽和しないため電流センサ等に用いることができる。
(Embodiment 3)
(Current sensor)
FIG. 11 is a schematic diagram showing a current sensor according to the present embodiment. A current sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Since the above-described magnetic sensor has a region that responds linearly over a relatively wide range, even when measuring a strong magnetic field, magnetic saturation does not occur, so that it can be used for a current sensor or the like.

図11に示すように、本実施の形態に係る電流センサ150は、磁気センサ100A,100B、測定対象の電流が流れるバスバー110および減算器130を備える。磁気センサ100A,100Bは、実施の形態1に係る磁気センサ100と同様の構成を有し、奇関数入出力特性を有する。   As shown in FIG. 11, a current sensor 150 according to the present embodiment includes magnetic sensors 100A and 100B, a bus bar 110 through which a current to be measured flows, and a subtractor 130. The magnetic sensors 100A and 100B have the same configuration as that of the magnetic sensor 100 according to Embodiment 1, and have an odd function input / output characteristic.

磁気センサ100A,100Bは、バスバー110を流れる電流により発生する磁界の強さを検出し、この磁界の強さに応じた信号を上述のブリッジ回路から出力する。減算器130は、磁気センサ100Aおよび磁気センサ100Bの各検出値を減算することにより上記電流の値を算出する算出部である。   The magnetic sensors 100A and 100B detect the strength of the magnetic field generated by the current flowing through the bus bar 110, and output a signal corresponding to the strength of the magnetic field from the bridge circuit. The subtractor 130 is a calculation unit that calculates the current value by subtracting the detection values of the magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B.

バスバー110は、電気的に直列に接続されている第1バスバー部111、第2バスバー部および第3バスバー部113を含む。第1バスバー部111と第3バスバー部113とは、互いに離間して平行に延在する。第1バスバー部111と第3バスバー部113とは、第2バスバー部によって接続されている。   Bus bar 110 includes a first bus bar portion 111, a second bus bar portion, and a third bus bar portion 113 that are electrically connected in series. The first bus bar portion 111 and the third bus bar portion 113 are spaced apart from each other and extend in parallel. The first bus bar portion 111 and the third bus bar portion 113 are connected by the second bus bar portion.

第2バスバー部は、第1バスバー部111および第3バスバー部113の各々に対して間隔を置いて平行に並んで延在する平行部112を含む。また、第2バスバー部は、第1バスバー部111の他端と第2バスバー部の平行部112の一端とを連結する第1連結部114と、第2バスバー部の平行部112の他端と第3バスバー部113の一端とを連結する第2連結部115とを含む。   The second bus bar portion includes a parallel portion 112 extending in parallel with an interval from each of the first bus bar portion 111 and the third bus bar portion 113. The second bus bar portion includes a first connecting portion 114 that connects the other end of the first bus bar portion 111 and one end of the parallel portion 112 of the second bus bar portion, and the other end of the parallel portion 112 of the second bus bar portion. 2nd connection part 115 which connects the one end of the 3rd bus-bar part 113 is included.

第1バスバー部111と第2バスバー部の平行部112と第3バスバー部113とは、等間隔に配置されている。第1バスバー部111、第2バスバー部の平行部112および第3バスバー部113の各々は、直方体状の形状を有している。ただし、第1バスバー部111、第2バスバー部の平行部112および第3バスバー部113の各々の形状は直方体状に限られず、たとえば円柱状であってもよい。   The first bus bar part 111, the parallel part 112 of the second bus bar part, and the third bus bar part 113 are arranged at equal intervals. Each of the first bus bar portion 111, the parallel portion 112 of the second bus bar portion, and the third bus bar portion 113 has a rectangular parallelepiped shape. However, the shape of each of the first bus bar portion 111, the parallel portion 112 of the second bus bar portion, and the third bus bar portion 113 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be, for example, a cylindrical shape.

第2バスバー部の第1連結部114は、側面視にて直線状に延在して第1バスバー部111および第2バスバー部の平行部112の各々と直交している。第2バスバー部の第2連結部115は、側面視にて直線状に延在して第2バスバー部の平行部112および第3バスバー部113の各々と直交している。   The first connecting portion 114 of the second bus bar portion extends linearly in a side view and is orthogonal to each of the first bus bar portion 111 and the parallel portion 112 of the second bus bar portion. The second connecting portion 115 of the second bus bar portion extends linearly in a side view and is orthogonal to each of the parallel portion 112 and the third bus bar portion 113 of the second bus bar portion.

第2バスバー部の第1連結部114および第2連結部115の各々は、直方体状の形状を有している。ただし、第2バスバー部の第1連結部114および第2連結部115の各々の形状は直方体状に限られず、たとえば円柱状であってもよい。   Each of the 1st connection part 114 and the 2nd connection part 115 of a 2nd bus-bar part has a rectangular parallelepiped shape. However, each shape of the 1st connection part 114 of the 2nd bus-bar part and the 2nd connection part 115 is not restricted to a rectangular parallelepiped shape, For example, a column shape may be sufficient.

バスバー110は、側面視にてS字状の形状を有している。このように折り返すように曲折した形状を有する1つのバスバー部材によってバスバー110を構成することにより、機械的強度が高くシンメトリーな形状を有するバスバー110を得ることができる。ただし、バスバー110の形状はこれに限られず、たとえば、バスバー110が、E字形状のように第1バスバー部111と第2バスバー部と第3バスバー部113とを有する形状であれば適宜選択することができる。   Bus bar 110 has an S-shape when viewed from the side. By configuring the bus bar 110 with one bus bar member having a bent shape so as to be folded back, the bus bar 110 having a high mechanical strength and a symmetrical shape can be obtained. However, the shape of the bus bar 110 is not limited to this. For example, the bus bar 110 is appropriately selected as long as the bus bar 110 has a shape including the first bus bar portion 111, the second bus bar portion, and the third bus bar portion 113 such as an E shape. be able to.

バスバー110は、たとえばアルミニウムで構成されている。ただし、バスバー110の材料はこれに限られず、銀、銅などの金属単体、または、これらの金属と他の金属との合金でもよい。また、バスバー110は、表面処理を施されていてもよい。たとえば、ニッケル、錫、銀、銅などの金属単体またはこれらの合金からなるめっき層を、バスバー110の表面に単層または複層で形成してもよい。   Bus bar 110 is made of aluminum, for example. However, the material of the bus bar 110 is not limited to this, and may be a single metal such as silver or copper, or an alloy of these metals and other metals. The bus bar 110 may be subjected to a surface treatment. For example, a plating layer made of a single metal such as nickel, tin, silver, copper, or an alloy thereof may be formed on the surface of the bus bar 110 as a single layer or multiple layers.

バスバー110は、薄板をプレス加工することにより形成される。ただし、バスバー110の形成方法はこれに限られず、切削,鋳造または鍛造などの方法でバスバー110を形成してもよい。   The bus bar 110 is formed by pressing a thin plate. However, the method of forming the bus bar 110 is not limited to this, and the bus bar 110 may be formed by a method such as cutting, casting, or forging.

第1バスバー部111を電流が流れる方向211と第3バスバー部113を電流が流れる方向215とは同一である。第1バスバー部111を電流が流れる方向211、および第3バスバー部113を電流が流れる方向215と、第2バスバー部の平行部112を電流が流れる方向213とは反対である。第2バスバー部の第1連結部114を電流が流れる方向212と、第2バスバー部の第2連結部115を電流が流れる方向214とは同一である。   A direction 211 in which current flows through the first bus bar portion 111 and a direction 215 in which current flows through the third bus bar portion 113 are the same. The direction 211 in which current flows in the first bus bar part 111, the direction 215 in which current flows in the third bus bar part 113, and the direction 213 in which current flows in the parallel part 112 of the second bus bar part 113 are opposite. The direction 212 in which the current flows through the first connecting portion 114 of the second bus bar portion is the same as the direction 214 in which the current flows through the second connecting portion 115 of the second bus bar portion.

磁気センサ100Aは、互いに対向する第1バスバー部111と第2バスバー部の平行部112との間に位置している。磁気センサ100Bは、互いに対向する第2バスバー部の平行部112と第3バスバー部113との間に位置している。   The magnetic sensor 100A is located between the first bus bar portion 111 and the parallel portion 112 of the second bus bar portion facing each other. The magnetic sensor 100B is located between the parallel portion 112 and the third bus bar portion 113 of the second bus bar portion facing each other.

磁気センサ100Aは、第1バスバー部111と第3バスバー部113とが並ぶ方向に対して直交する方向、かつ、第1バスバー部111の延在方向に対して直交する方向である、図11中の矢印101Aで示す方向に検出軸を有する。   The magnetic sensor 100A is in a direction orthogonal to the direction in which the first bus bar part 111 and the third bus bar part 113 are arranged, and in a direction orthogonal to the extending direction of the first bus bar part 111 in FIG. The detection axis is in the direction indicated by the arrow 101A.

磁気センサ100Bは、第1バスバー部111と第3バスバー部113とが並ぶ方向に対して直交する方向、かつ、第3バスバー部113の延在方向に対して直交する方向である、図11中の矢印101Bで示す方向に検出軸を有する。   The magnetic sensor 100B is in a direction orthogonal to the direction in which the first bus bar portion 111 and the third bus bar portion 113 are aligned and in a direction orthogonal to the extending direction of the third bus bar portion 113 in FIG. And has a detection axis in the direction indicated by arrow 101B.

磁気センサ100A,100Bは、検出軸の一方向に向いた磁界を検出した場合に正の値で出力し、かつ、検出軸の一方向とは反対方向に向いた磁界を検出した場合に負の値で出力する、奇関数入出力特性を有している。すなわち、バスバー110を流れる電流により発生する磁界の強さについて、磁気センサ100Aの検出値の位相と、磁気センサ100Bの検出値の位相とは、逆相である。   The magnetic sensors 100A and 100B output a positive value when a magnetic field directed in one direction of the detection axis is detected, and are negative when a magnetic field directed in a direction opposite to the one direction of the detection axis is detected. It has an odd function input / output characteristic that outputs a value. That is, with respect to the strength of the magnetic field generated by the current flowing through the bus bar 110, the phase of the detection value of the magnetic sensor 100A and the phase of the detection value of the magnetic sensor 100B are opposite in phase.

磁気センサ100Aは、第1接続配線141によって減算器130と電気的に接続されている。磁気センサ100Bは、第2接続配線142によって減算器130と電気的に接続されている。   The magnetic sensor 100 </ b> A is electrically connected to the subtractor 130 through the first connection wiring 141. The magnetic sensor 100 </ b> B is electrically connected to the subtractor 130 through the second connection wiring 142.

減算器130は、磁気センサ100Aの検出値と、磁気センサ100Bの検出値とを減算することにより、バスバー110を流れる電流の値を算出する。なお、本実施形態においては、算出部として減算器130を用いているが、算出部はこれに限られず、差動増幅器などでもよい。   The subtractor 130 calculates the value of the current flowing through the bus bar 110 by subtracting the detection value of the magnetic sensor 100A and the detection value of the magnetic sensor 100B. In the present embodiment, the subtractor 130 is used as the calculation unit. However, the calculation unit is not limited to this, and a differential amplifier or the like may be used.

図12は、図11に示すXII−XII線矢印方向から見た断面図において、発生する磁界を模式的に示す図である。図12においては、磁気センサ100Aおよび磁気センサ100Bの検出軸方向をX方向、第1バスバー部111と第2バスバー部の平行部112と第3バスバー部113とが並ぶ方向をY方向として示している。なお、第2バスバー部の平行部112の延在方向がZ方向である。   FIG. 12 is a diagram schematically showing a generated magnetic field in the cross-sectional view seen from the arrow direction of the XII-XII line shown in FIG. In FIG. 12, the detection axis direction of the magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B is indicated as the X direction, and the direction in which the first bus bar portion 111, the parallel portion 112 of the second bus bar portion and the third bus bar portion 113 are arranged is indicated as the Y direction. Yes. The extending direction of the parallel portion 112 of the second bus bar portion is the Z direction.

図12に示すように、第1バスバー部111に電流が流れることにより、いわゆる右ねじの法則によって図中の右回りに周回する磁界111eが発生する。同様に、第2バスバー部の平行部112に電流が流れることにより、図中の左回りに周回する磁界112eが発生する。第3バスバー部113に電流が流れることにより、図中の右回りに周回する磁界113eが発生する。   As shown in FIG. 12, when a current flows through the first bus bar portion 111, a magnetic field 111e that circulates clockwise in the drawing according to the so-called right-handed screw law is generated. Similarly, when a current flows through the parallel portion 112 of the second bus bar portion, a magnetic field 112e that circulates counterclockwise in the figure is generated. When a current flows through the third bus bar portion 113, a magnetic field 113e that circulates clockwise in the figure is generated.

その結果、磁気センサ100Aには、矢印101Aで示す検出軸の方向において、図中の左向きの磁界が印加される。一方、磁気センサ100Bには、矢印101Bで示す検出軸の方向において、図中の右向きの磁界が印加される。   As a result, a leftward magnetic field in the figure is applied to the magnetic sensor 100A in the direction of the detection axis indicated by the arrow 101A. On the other hand, a magnetic field facing right in the figure is applied to the magnetic sensor 100B in the direction of the detection axis indicated by the arrow 101B.

よって、磁気センサ100Aの検出した磁界の強さを正の値とすると、磁気センサ100Bの検出した磁界の強さは負の値となる。磁気センサ100Aの検出値と磁気センサ100Bの検出値とは、減算器130に送信される。   Therefore, if the strength of the magnetic field detected by the magnetic sensor 100A is a positive value, the strength of the magnetic field detected by the magnetic sensor 100B is a negative value. The detection value of the magnetic sensor 100A and the detection value of the magnetic sensor 100B are transmitted to the subtractor 130.

減算器130は、磁気センサ100Aの検出値から磁気センサ100Bの検出値を減算する。その結果、磁気センサ100Aの検出値の絶対値と、磁気センサ100Bの検出値の絶対値とが加算される。この加算結果から、バスバー110を流れた電流の値が算出される。   The subtracter 130 subtracts the detection value of the magnetic sensor 100B from the detection value of the magnetic sensor 100A. As a result, the absolute value of the detection value of the magnetic sensor 100A and the absolute value of the detection value of the magnetic sensor 100B are added. From the addition result, the value of the current flowing through the bus bar 110 is calculated.

なお、磁気センサ100Aと磁気センサ100Bとの入出力特性を互いに逆の極性にしつつ、減算器130に代えて加算器または加算増幅器を算出部として用いてもよい。   Note that an adder or an addition amplifier may be used as the calculation unit in place of the subtractor 130 while the input / output characteristics of the magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B have opposite polarities.

本実施形態における電流センサ150においては、第1バスバー部111および第3バスバー部113は横断面において、第2バスバー部の平行部112の中心点を中心として互いに点対称に位置している。かつ、第1バスバー部111および第3バスバー部113は横断面において、磁気センサ100Aおよび磁気センサ100Bの検出軸の方向における第2バスバー部の平行部112の中心線を中心として互いに線対称に位置している。   In the current sensor 150 in the present embodiment, the first bus bar portion 111 and the third bus bar portion 113 are positioned symmetrically with respect to each other about the center point of the parallel portion 112 of the second bus bar portion in the cross section. In addition, the first bus bar portion 111 and the third bus bar portion 113 are positioned symmetrically with respect to each other about the center line of the parallel portion 112 of the second bus bar portion in the direction of the detection axis of the magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B in the cross section. doing.

また、磁気センサ100Aおよび磁気センサ100Bは横断面において、第2バスバー部の平行部112の中心点を中心として互いに点対称に位置している。かつ、磁気センサ100Aおよび磁気センサ100Bは横断面において、磁気センサ100Aおよび磁気センサ100Bの検出軸の方向における第2バスバー部の平行部112の中心線を中心として互いに線対称に位置している。   Also, the magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B are located symmetrically with respect to each other about the center point of the parallel portion 112 of the second bus bar portion in the cross section. In addition, the magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B are positioned symmetrically with respect to each other about the center line of the parallel portion 112 of the second bus bar portion in the direction of the detection axis of the magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B in the cross section.

このように点対称に配置された磁気センサ100Aおよび磁気センサ100Bは、バスバー110を流れる電流により発生する磁界を等しく反映した検出値を示す。そのため、バスバー110を流れる電流により発生する磁界の強さとそれから算出されるバスバー110を流れる電流の値との線形性を高めることができる。   The magnetic sensor 100A and the magnetic sensor 100B arranged symmetrically in this way show detection values that equally reflect the magnetic field generated by the current flowing through the bus bar 110. Therefore, the linearity between the strength of the magnetic field generated by the current flowing through the bus bar 110 and the value of the current flowing through the bus bar 110 calculated therefrom can be improved.

なお、本実施の形態においては、電流センサ150に具備される磁気センサが、実施の形態1に係る磁気抵抗素子によって構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、実施の形態2に係る磁気抵抗素子によって構成されてもよい。また、本実施の形態に係る磁気センサは、第1変形例における磁気センサと同様に構成されていてもよい。さらに、本実施の形態に係る磁気センサは、後述する実施の形態3に係る磁気センサ、第2変形例における磁気センサ、第3変形例における磁気センサ、第4変形例における磁気センサ、および第5変形例における磁気センサのいずれかと同様に構成されていてもよい。   In the present embodiment, the case where the magnetic sensor included in the current sensor 150 is configured by the magnetoresistive element according to the first embodiment has been described as an example, but the present invention is not limited to this. You may be comprised by the magnetoresistive element which concerns on form 2. Further, the magnetic sensor according to the present embodiment may be configured similarly to the magnetic sensor in the first modification. Furthermore, the magnetic sensor according to the present embodiment includes a magnetic sensor according to a third embodiment described later, a magnetic sensor according to the second modification, a magnetic sensor according to the third modification, a magnetic sensor according to the fourth modification, and a fifth sensor. It may be configured similarly to any of the magnetic sensors in the modification.

以上のように構成することにより、本実施の形態に係る電流センサ150は、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。   By configuring as described above, the current sensor 150 according to the present embodiment can suppress a decrease in the magnetic sensing region and improve the magnetoresistance change rate.

(実施の形態4)
(磁気抵抗素子)
図13は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の概略断面図である。図13を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Eについて説明する。
(Embodiment 4)
(Magnetic resistance element)
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the magnetoresistive element according to the present embodiment. With reference to FIG. 13, a magnetoresistive element 1E according to the present exemplary embodiment will be described.

上述した実施の形態1においては、基板10の上方に設けられた積層体が、基板10側から順に反強磁性体層14と強磁性体層15とがこの順で積層されることにより構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、図13に示すように、基板10側から強磁性体層15と反強磁性体層14とがこの順で積層されることにより構成されてもよい。すなわち、強磁性体層15および反強磁性体層14の一方は、強磁性体層15および反強磁性体層14の他方の主面全体を覆うように強磁性体層15および反強磁性体層14の他方上に設けられる。   In the first embodiment described above, the stacked body provided above the substrate 10 is configured by stacking the antiferromagnetic layer 14 and the ferromagnetic layer 15 in this order from the substrate 10 side. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 13, the structure is formed by laminating the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14 in this order from the substrate 10 side. May be. That is, one of the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14 covers the entire other main surface of the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14 so as to cover the entire other main surface. Provided on the other side of layer 14.

本実施の形態における下地層13は、強磁性体層15および反強磁性体層14の結晶を適切に成長させるために設けられている。なお、下地層13は、これを用いずに強磁性体層15および反強磁性体層14の結晶を適切に成長させることができる場合には、これを省略することができる。下地層13を省略する場合には、磁気抵抗素子1Eの構成を簡素化することができる。   The underlayer 13 in the present embodiment is provided for appropriately growing the crystals of the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14. The underlayer 13 can be omitted if the crystals of the ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14 can be grown appropriately without using this. When the base layer 13 is omitted, the configuration of the magnetoresistive element 1E can be simplified.

本実施の形態においては、強磁性体層15が反強磁性体層14の結晶を適切に成長させるための下地層として機能する。   In the present embodiment, the ferromagnetic layer 15 functions as an underlayer for appropriately growing the crystal of the antiferromagnetic layer 14.

以上のように構成した場合においても、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Eは、実施の形態1とほぼ同様の効果が得られる。   Even in the case of the configuration as described above, the magnetoresistive element 1E according to the present embodiment can obtain substantially the same effect as that of the first embodiment.

(実施の形態5)
(磁気抵抗素子)
図14は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の平面図である。図15は、図14に示すXV−XV線に沿った断面図である。なお、図14においては、便宜上のため保護層19を省略している。図14および図15を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Fについて説明する。
(Embodiment 5)
(Magnetic resistance element)
FIG. 14 is a plan view of the magnetoresistive element according to the present embodiment. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV shown in FIG. In FIG. 14, the protective layer 19 is omitted for convenience. A magnetoresistive element 1F according to the present exemplary embodiment will be described with reference to FIGS.

図14および図15に示すように、磁気抵抗素子1Fは、実施の形態1に係る磁気抵抗素子1と比較した場合に、複数の積層体12と複数の電極部とが所定の方向に交互に並んで構成されている点において相違する。その他の構成は、ほぼ同様である。   As shown in FIGS. 14 and 15, when compared with the magnetoresistive element 1 according to the first exemplary embodiment, the magnetoresistive element 1 </ b> F has a plurality of stacked bodies 12 and a plurality of electrode portions alternately in a predetermined direction. The difference is that they are arranged side by side. Other configurations are substantially the same.

磁気抵抗素子1Fは、複数の積層体12および複数の電極部を含む。複数の積層体12は、絶縁層11上に設けられている。なお、基板10が絶縁性基板である場合には、絶縁層11を省略してもよい。   The magnetoresistive element 1F includes a plurality of stacked bodies 12 and a plurality of electrode portions. The plurality of stacked bodies 12 are provided on the insulating layer 11. Note that the insulating layer 11 may be omitted when the substrate 10 is an insulating substrate.

複数の積層体12は、積層方向から見た場合に互いに対向する2組の対辺を有する矩形形状を有する。複数の積層体12は、強磁性体層15の磁化方向Mが揃うようにして互いに離間して設けられている。磁化方向Mは、電極部が並ぶ方向に交差する。   The plurality of stacked bodies 12 have a rectangular shape having two sets of opposite sides facing each other when viewed from the stacking direction. The plurality of stacked bodies 12 are provided to be separated from each other so that the magnetization directions M of the ferromagnetic layers 15 are aligned. The magnetization direction M intersects the direction in which the electrode portions are arranged.

複数の積層体12は、上記2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられている。複数の積層体12のそれぞれは、上記2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向において一端12aおよび他端12bを有する。   The plurality of stacked bodies 12 are provided in a straight line along the direction in which one of the two sets of opposite sides extends. Each of the plurality of stacked bodies 12 has one end 12a and the other end 12b in a direction in which one of the two sets of opposite sides extends.

複数の積層体12は、強磁性体層15となる強磁性体膜の磁化方向が交換結合磁界によって所定の方向に固定された積層体膜をパターンニングすることにより形成される。   The plurality of stacked bodies 12 are formed by patterning a stacked body film in which the magnetization direction of the ferromagnetic film that becomes the ferromagnetic layer 15 is fixed in a predetermined direction by an exchange coupling magnetic field.

積層体膜は、実施の形態1と同様に真空蒸着法、スパッタ法等を用いて下地層13となる下地膜、反強磁性体層14となる反強磁性体膜、強磁性体層15となる強磁性体膜とを積層することにより形成される。実施の形態1と同様に、磁界を印加しながら積層体膜を形成したり、積層体膜を形成後に積層体膜に磁界を印加しながら熱処理したりすることにより、強磁性体膜と反強磁性体膜との間で生じる交換結合磁界によって強磁性体膜の磁化方向が固定される。   As in the first embodiment, the multilayer film is formed by using a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like to form a base film that becomes the base layer 13, an antiferromagnetic film that becomes the antiferromagnetic layer 14, and the ferromagnetic layer 15. It is formed by laminating a ferromagnetic film. As in the first embodiment, the laminated film is formed while applying a magnetic field, or heat treatment is performed while applying a magnetic field to the laminated film after the laminated film is formed. The magnetization direction of the ferromagnetic film is fixed by the exchange coupling magnetic field generated between the magnetic film and the magnetic film.

互いに隣り合う積層体12は、電極部としての接続電極41によって接続されている。接続電極41は、互いに隣り合う積層体12のうち一方の積層体の一端12a側と、当該一端12a側に向かい合う他方の積層体の他端12b側とを接続する。接続電極41は、互いに隣り合う積層体12の間の隙間に入り込むように設けられている。   The laminated bodies 12 adjacent to each other are connected by a connection electrode 41 as an electrode part. The connection electrode 41 connects the one end 12a side of one laminated body among the laminated bodies 12 adjacent to each other and the other end 12b side of the other laminated body facing the one end 12a side. The connection electrode 41 is provided so as to enter a gap between the adjacent stacked bodies 12.

複数の積層体12が並ぶ方向における接続電極41の幅は、複数の積層体12が並ぶ方向における電極部18の幅よりも小さいことが好ましい。   The width of the connection electrode 41 in the direction in which the plurality of stacked bodies 12 are arranged is preferably smaller than the width of the electrode portion 18 in the direction in which the plurality of stacked bodies 12 are arranged.

複数の積層体12のうち、これらが並ぶ方向における両端に位置する積層体12には、それぞれ電極部18が設けられている。複数の積層体12が並ぶ方向の一方側の電極部18aは、上記両端に位置する一方の積層体12の一端12a側に設けられている。複数の積層体12が並ぶ方向の他方側の電極部18bは、上記両端に位置する他方の積層体12の他端12b側に設けられている。   Of the plurality of stacked bodies 12, the stacked body 12 positioned at both ends in the direction in which they are arranged is provided with electrode portions 18 respectively. One electrode portion 18a in the direction in which the plurality of stacked bodies 12 are arranged is provided on one end 12a side of the one stacked body 12 located at both ends. The electrode portion 18b on the other side in the direction in which the plurality of stacked bodies 12 are arranged is provided on the other end 12b side of the other stacked body 12 positioned at both ends.

保護層19は、複数の積層体12、複数の接続電極41、および一対の電極部18を覆うように設けられる。保護層19には、一対の電極部18の一部がそれぞれ露出するようにコンタクトホール19aが設けられている。   The protective layer 19 is provided so as to cover the plurality of stacked bodies 12, the plurality of connection electrodes 41, and the pair of electrode portions 18. The protective layer 19 is provided with a contact hole 19a so that a part of the pair of electrode portions 18 is exposed.

このように構成とした場合であっても、交換結合磁界によって強磁性体層15の磁化の向きを固定することができる。このため、個々の積層体12上に複数のバーバーポール電極を設ける必要がないため、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体層15の電気抵抗に加算されることを防止できる。この結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Fにあっても、実施の形態1と同様に、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。   Even in such a configuration, the magnetization direction of the ferromagnetic layer 15 can be fixed by the exchange coupling magnetic field. For this reason, since it is not necessary to provide a plurality of barber pole electrodes on each stacked body 12, it is possible to prevent the electric resistance of the barber pole electrodes from being added to the electric resistance of the ferromagnetic layer 15. As a result, even in the magnetoresistive element 1F according to the present exemplary embodiment, similarly to the first exemplary embodiment, it is possible to suppress a decrease in the magnetosensitive region and improve the magnetoresistance change rate.

また、互いに離間して直線状に並ぶように設けられた複数の積層体12を接続電極41にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、後述の形状異方性による影響を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子1Fが線形的に応答する領域において、磁界の値0を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。   In addition, a plurality of stacked bodies 12 provided so as to be separated from each other and arranged in a straight line are connected by the connection electrode 41, so that magnetoresistive elements having the same length are formed by a single stacked body. Compared with the case, the influence by the shape anisotropy described later can be reduced. Thereby, in the area | region where the magnetoresistive element 1F responds linearly with respect to the change of a magnetic field, when the value 0 of a magnetic field is made into a reference | standard, the said reference | standard symmetry can be maintained favorable.

図16は、形状異方性について説明するための図である。図16を参照して、形状異方性について説明する。強磁性体層15が短手方向および長手方向を有する矩形形状を有する場合には、形状異方性によって強磁性体層15の磁化は長手方向を向きやすくなる。また、長手方向の長さが長ければ長いほど、磁化の向きは長手方向に向きやすくなる。   FIG. 16 is a diagram for explaining the shape anisotropy. The shape anisotropy will be described with reference to FIG. When the ferromagnetic layer 15 has a rectangular shape having a short side direction and a long side direction, the magnetization of the ferromagnetic layer 15 is easily oriented in the longitudinal direction due to the shape anisotropy. Further, the longer the length in the longitudinal direction, the easier the direction of magnetization is in the longitudinal direction.

このため、強磁性体層15の磁化方向Mを検出電流Iが流れる方向(電極部間を最短でつなぐ方向)に対してθ1の角度で固定した場合であっても、実際の磁化の向きは、長手方向に近づくように傾斜して、検出電流Iが流れる方向に対してθ2の角度で固定される。この状態は、磁化方向がθ1の角度で固定されている状態から見た場合には、磁気バイアスが印加された状態と同等となる。   For this reason, even when the magnetization direction M of the ferromagnetic layer 15 is fixed at an angle of θ1 with respect to the direction in which the detection current I flows (the direction in which the electrode portions are connected at the shortest), the actual magnetization direction is Inclined so as to approach the longitudinal direction, and fixed at an angle of θ2 with respect to the direction in which the detection current I flows. This state is equivalent to a state in which a magnetic bias is applied when viewed from a state in which the magnetization direction is fixed at an angle of θ1.

図17は、形状異方性によって磁化の向きが変化した場合の磁気抵抗と磁界との関係を示す図である。図17においては、形状異方性による影響を受けない場合の磁気抵抗の変化を一点鎖線で示し、形状異方性による影響を受ける場合の磁気抵抗の変化を実線で示す。   FIG. 17 is a diagram illustrating the relationship between the magnetoresistance and the magnetic field when the direction of magnetization changes due to shape anisotropy. In FIG. 17, the change in magnetoresistance when not affected by shape anisotropy is indicated by a one-dot chain line, and the change in magnetoresistance when affected by shape anisotropy is indicated by a solid line.

上述のように、形状異方性による影響により固定された磁化方向Mが傾斜する状態は、磁気バイアスが印加された状態と同等と考えることができる。このような場合には、磁気抵抗の変化を示す線分は、一点鎖線で示す位置から、実線で示す位置に移動する。形状異方性による影響が強いほど、実線で示す部分は、図中矢印方向に大きく移動する。一方で、形状異方性による影響が弱いほど、実線で示す部分は、図中矢印方向に小さく移動する。形状異方性による影響は、上述のように積層体12の延在方向の長さが長いほど強くなる。   As described above, the state in which the magnetization direction M fixed due to the influence of the shape anisotropy is inclined can be considered to be equivalent to the state in which the magnetic bias is applied. In such a case, the line segment indicating the change in magnetoresistance moves from the position indicated by the alternate long and short dash line to the position indicated by the solid line. The greater the influence of shape anisotropy, the greater the portion indicated by the solid line moves in the direction of the arrow in the figure. On the other hand, as the influence of shape anisotropy is weaker, the portion indicated by the solid line moves smaller in the direction of the arrow in the figure. As described above, the influence of the shape anisotropy becomes stronger as the length of the stacked body 12 in the extending direction is longer.

本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Fのように、複数の積層体12を互いに離間して直線状に配置し、これらを接続電極41にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、各積層体12の延在方向の長さを短くすることができる。これにより、磁気抵抗素子1F全体として、形状異方性による影響を小さくすることができる。   Like the magnetoresistive element 1 </ b> F according to the present embodiment, a plurality of stacked bodies 12 are linearly spaced apart from each other and connected by the connection electrode 41, thereby having the same length. Compared with the case where a magnetoresistive element is comprised with a single laminated body, the length of each laminated body 12 in the extending direction can be shortened. Thereby, the influence by shape anisotropy can be made small as the whole magnetoresistive element 1F.

形状異方性による影響を小さくすることにより、図17において、磁気抵抗の変化を示す線分の図中矢印方向への移動を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子1Fが線形的に応答する領域(磁気抵抗の変化を示す線分のうち直線状に延在する部分)において、磁界の値0を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。さらに、積層体12の形状を、積層方向から見た場合に、略正方形形状とすることにより、上記対称性をより良好に維持することができる。   By reducing the influence of the shape anisotropy, the movement in the arrow direction in the line segment showing the change of the magnetoresistance in FIG. 17 can be reduced. As a result, in a region where the magnetoresistive element 1F linearly responds to a change in the magnetic field (a portion extending linearly in a line segment indicating the change in the magnetoresistance) with the magnetic field value 0 as a reference In addition, the reference symmetry can be maintained well. Furthermore, when the shape of the laminated body 12 is a substantially square shape when viewed from the lamination direction, the symmetry can be maintained better.

(磁気センサ)
図18は、図14に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。図18を参照して、図14に示す磁気抵抗素子1Fを用いて構成される磁気センサ100F1について説明する。
(Magnetic sensor)
FIG. 18 is a plan view of a magnetic sensor configured by using a plurality of magnetoresistive elements shown in FIG. With reference to FIG. 18, a magnetic sensor 100F1 configured using the magnetoresistive element 1F shown in FIG. 14 will be described.

図18に示すように、磁気センサ100F1は、4個の磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。   As shown in FIG. 18, the magnetic sensor 100F1 is provided by configuring a full bridge circuit using four magnetoresistive elements 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4.

磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4の構成は、実施の形態5に係る磁気抵抗素子1Fの構成とほぼ同様である。磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4に含まれる強磁性体層15の磁化方向Mは、全て同じ方向を向く。   The configuration of the magnetoresistive elements 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4 is substantially the same as the configuration of the magnetoresistive element 1F according to the fifth embodiment. The magnetization directions M of the ferromagnetic layers 15 included in the magnetoresistive elements 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4 are all in the same direction.

磁気抵抗素子1F1,1F3に含まれる複数の積層体12が並ぶ方向は、同一方向である。たとえば、磁気抵抗素子1F1,1F3に含まれる複数の積層体12は、積層体12が有する2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んでいる。   The direction in which the plurality of stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1F1 and 1F3 are arranged is the same direction. For example, the plurality of stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1F1 and 1F3 are arranged in a straight line along the direction in which one of the two opposite sides of the stacked body 12 extends.

磁気抵抗素子1F2,1F4に含まれる複数の積層体12が並ぶ方向は、同一方向である。たとえば、磁気抵抗素子1F2,1F4に含まれる複数の積層体12は、積層体12が有する2組の対辺のうちの他方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んでいる。   The direction in which the plurality of stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1F2 and 1F4 are arranged is the same direction. For example, the plurality of laminated bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1F2 and 1F4 are arranged in a straight line along the direction in which the other opposite side of the two opposite sides of the laminated body 12 extends.

磁気抵抗素子1F1,1F3に含まれる複数の積層体12が並ぶ方向と、磁気抵抗素子1F2,1F4に含まれる複数の積層体12が並ぶ方向とは、直交する。   The direction in which the plurality of stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1F1 and 1F3 are arranged is orthogonal to the direction in which the plurality of stacked bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1F2 and 1F4 are arranged.

磁気抵抗素子1F1の一端側は、配線パターン3Aを介して、出力電圧Vout2を取り出すための電極パッドP1と電気的に接続される。磁気抵抗素子1F1の他端側は、配線パターン3Bを介して、電源電圧Vccを印加するための電極パッドP3と電気的に接続される。磁気抵抗素子1F4の一端側は、配線パターン3Aを介して電極パッドP1と電気的に接続されている。磁気抵抗素子1F4の他端側は、配線パターン3Dを介して、グランドに接続される電極パッドP4と電気的に接続される。   One end side of the magnetoresistive element 1F1 is electrically connected to an electrode pad P1 for taking out the output voltage Vout2 through the wiring pattern 3A. The other end side of the magnetoresistive element 1F1 is electrically connected to the electrode pad P3 for applying the power supply voltage Vcc via the wiring pattern 3B. One end side of the magnetoresistive element 1F4 is electrically connected to the electrode pad P1 through the wiring pattern 3A. The other end side of the magnetoresistive element 1F4 is electrically connected to the electrode pad P4 connected to the ground via the wiring pattern 3D.

磁気抵抗素子1F2の一端側は、配線パターン3Cを介して、出力電圧Vout1を取り出すための電極パッドP2と電気的に接続される。磁気抵抗素子1F2の他端側は、配線パターン3Bを介して、電極パッドP3と電気的に接続される。磁気抵抗素子1F3の一端側は、配線パターン3Cを介して、電極パッドP2に電気的に接続される。磁気抵抗素子1Cの他端側は、配線パターン3Dを介して電極パッドP4に接続される。   One end of the magnetoresistive element 1F2 is electrically connected to an electrode pad P2 for taking out the output voltage Vout1 through the wiring pattern 3C. The other end side of the magnetoresistive element 1F2 is electrically connected to the electrode pad P3 through the wiring pattern 3B. One end side of the magnetoresistive element 1F3 is electrically connected to the electrode pad P2 via the wiring pattern 3C. The other end side of the magnetoresistive element 1C is connected to the electrode pad P4 via the wiring pattern 3D.

磁気抵抗素子1F1,1F4が、配線パターン3B,3A,3Dおよび電極パッドP3,P1,P4を介して直列接続されることにより、第1の直列回路(ハーフブリッジ回路)が形成される。磁気抵抗素子1F2,1F3が、配線パターン3B,3C,3Dおよび電極パッドP3,P2,P4を介して直列接続されることにより、第2の直列回路(ハーフブリッジ回路)が形成される。第1の直列回路(ハーフブリッジ回路)および第2の直列回路(ハーフブリッジ回路)が、電極パッドP3,P4を介して並列接続されることにより、フルブリッジ回路が形成される。磁気抵抗素子1F1,1F3は、正出力性を有し、磁気抵抗素子1F2,1F4は負出力性を有する。   The magnetoresistive elements 1F1, 1F4 are connected in series via the wiring patterns 3B, 3A, 3D and the electrode pads P3, P1, P4, thereby forming a first series circuit (half bridge circuit). The magnetoresistive elements 1F2, 1F3 are connected in series via the wiring patterns 3B, 3C, 3D and the electrode pads P3, P2, P4, thereby forming a second series circuit (half-bridge circuit). The first series circuit (half-bridge circuit) and the second series circuit (half-bridge circuit) are connected in parallel via the electrode pads P3 and P4, thereby forming a full bridge circuit. The magnetoresistive elements 1F1 and 1F3 have a positive output property, and the magnetoresistive elements 1F2 and 1F4 have a negative output property.

電極パッドP3と電極パッドP4との間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッドP1および電極パッドP2からは、磁界強度に応じて、出力電圧Vout2,Vout1が取り出される。出力電圧Vout2,Vout1は、差動増幅器(不図示)を介して差動増幅される。   When the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad P3 and the electrode pad P4, output voltages Vout2 and Vout1 are extracted from the electrode pad P1 and the electrode pad P2 according to the magnetic field strength. The output voltages Vout2 and Vout1 are differentially amplified through a differential amplifier (not shown).

このように、本実施の形態に係る磁気センサ100F1にあっては、バーバーポール電極を備えない磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4を用いて、ブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。また、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。   As described above, in the magnetic sensor 100F1 according to the present embodiment, by configuring the bridge circuit using the magnetoresistive elements 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4 that do not include the barber pole electrodes, The decrease can be suppressed and the magnetoresistance change rate can be improved. In addition, resistance to changes in the external environment such as temperature can be improved.

また、磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。   Further, since no barber pole electrode is provided on the magnetoresistive elements 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4, processing variations of the barber pole electrode do not occur. For this reason, variation in electric resistance of the magnetoresistive element is small, and when a full bridge circuit is configured, it is easy to adjust the offset voltage.

さらに、上述のように各磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4において、複数の積層体12を互いに離間して直線状に配置し、これらを接続電極41にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、各積層体12の延在方向の長さを短くすることができる。これにより、磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4全体として、形状異方性による影響を小さくすることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子1F1,1F2,1F3,1F4が線形的に応答する領域において、磁界の値0を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。   Further, as described above, in each of the magnetoresistive elements 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4, the plurality of stacked bodies 12 are linearly spaced apart from each other and connected by the connection electrode 41. Compared with the case where the magnetoresistive elements having the same length are formed of a single laminated body, the length of each laminated body 12 in the extending direction can be shortened. Thereby, the influence by shape anisotropy can be made small as magnetoresistive element 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4 as a whole. As a result, in the region where the magnetoresistive elements 1F1, 1F2, 1F3, and 1F4 respond linearly to changes in the magnetic field, when the magnetic field value 0 is used as a reference, the reference symmetry is favorably maintained. Can do.

(磁気センサの第2変形例)
図19は、第2変形例における磁気センサの平面図である。図19を参照して、第2変形例における磁気センサ100F2について説明する。
(Second modification of magnetic sensor)
FIG. 19 is a plan view of a magnetic sensor according to a second modification. With reference to FIG. 19, the magnetic sensor 100F2 in a 2nd modification is demonstrated.

図19に示すように、第2変形例における磁気センサ100F2は、実施の形態5に係る磁気センサ100F1と同様に、4個の磁気抵抗素子1F11,1F12,1F13,1F14を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。   As shown in FIG. 19, the magnetic sensor 100F2 in the second modified example is a full-bridge circuit using four magnetoresistive elements 1F11, 1F12, 1F13, and 1F14, similarly to the magnetic sensor 100F1 according to the fifth embodiment. It is provided by configuring.

磁気センサ100F2は、実施の形態5に係る磁気センサ100F1と比較した場合に、磁気抵抗素子1F11,1F12,1F13,1F14の構成が相違する。   The magnetic sensor 100F2 differs from the magnetic sensor 100F1 according to the fifth embodiment in the configuration of the magnetoresistive elements 1F11, 1F12, 1F13, and 1F14.

各磁気抵抗素子1F11,1F12,1F13,1F14は、平行に並ぶ複数の感磁部20と、互いに隣り合う感磁部20の端部同士を交互に接続する複数の接続電極40とによってミアンダ状に形成されている。   Each magnetoresistive element 1F11, 1F12, 1F13, 1F14 is formed in a meander shape by a plurality of magnetic sensing portions 20 arranged in parallel and a plurality of connection electrodes 40 that alternately connect the end portions of the magnetic sensing portions 20 adjacent to each other. Is formed.

複数の感磁部20のそれぞれは、短手方向と長手方向とを有する短冊形状を有する。接続電極40は、感磁部20よりも短い短冊形状を有する。各磁気抵抗素子1F11,1F12,1F13,1F14は、長い短冊形状の感磁部20と、短い短冊形状の接続電極40とを交互に直交させて接続することで、ミアンダ状に形成される。   Each of the plurality of magnetic sensitive portions 20 has a strip shape having a lateral direction and a longitudinal direction. The connection electrode 40 has a strip shape shorter than the magnetic sensitive part 20. Each of the magnetoresistive elements 1F11, 1F12, 1F13, and 1F14 is formed in a meander shape by connecting the long strip-shaped magnetic sensitive portions 20 and the short strip-shaped connection electrodes 40 alternately and orthogonally.

磁気抵抗素子1F11,1F13に含まれる複数の感磁部20のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。磁気抵抗素子1F12,1F14に含まれる複数の感磁部20のそれぞれは、同一方向に沿って延在し、延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。磁気抵抗素子1F11,1F13に含まれる複数の感磁部20の延在方向は、磁気抵抗素子1F12,1F14に含まれる複数の感磁部20の延在方向と直交する。   Each of the plurality of magnetic sensing parts 20 included in the magnetoresistive elements 1F11 and 1F13 extends along the same direction, and is provided side by side with a predetermined interval in a direction orthogonal to the extending direction. Each of the plurality of magnetic sensitive portions 20 included in the magnetoresistive elements 1F12 and 1F14 extends along the same direction, and is provided side by side with a predetermined interval in a direction orthogonal to the extending direction. The extending directions of the plurality of magnetic sensitive parts 20 included in the magnetoresistive elements 1F11 and 1F13 are orthogonal to the extending direction of the magnetic sensitive parts 20 included in the magnetoresistive elements 1F12 and 1F14.

感磁部20は、複数の積層体12と複数の接続電極41とを含む。複数の積層体12は、強磁性体層の磁化方向Mが揃うように互いに離間して設けられている。複数の積層体12は、2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられている。接続電極41は、互いに隣り合う積層体12を電気的に接続する。   The magnetic sensing unit 20 includes a plurality of laminated bodies 12 and a plurality of connection electrodes 41. The plurality of stacked bodies 12 are provided apart from each other so that the magnetization directions M of the ferromagnetic layers are aligned. The plurality of stacked bodies 12 are provided in a straight line along the direction in which one of the two pairs of opposite sides extends. The connection electrode 41 electrically connects the stacked bodies 12 adjacent to each other.

磁気抵抗素子1F11,1F12,1F13,1F14に含まれる全ての積層体12は、磁化方向Mが揃うように設けられている。   All the laminated bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1F11, 1F12, 1F13, and 1F14 are provided so that the magnetization directions M are aligned.

このように構成した場合であっても、第2変形例における磁気センサ100F2は、磁気センサ100F1とほぼ同様の効果が得られる。   Even in this case, the magnetic sensor 100F2 in the second modified example can obtain substantially the same effect as the magnetic sensor 100F1.

(実施の形態6)
図20は、本実施の形態に係る磁気抵抗素子の平面図である。図20を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Gについて説明する。
(Embodiment 6)
FIG. 20 is a plan view of the magnetoresistive element according to the present embodiment. A magnetoresistive element 1G according to the present exemplary embodiment will be described with reference to FIG.

図20に示すように、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Gは、実施の形態5に係る磁気抵抗素子1Fと比較した場合に、複数の積層体12と複数の電極部の並び方が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。   As shown in FIG. 20, when the magnetoresistive element 1G according to the present exemplary embodiment is compared with the magnetoresistive element 1F according to the fifth exemplary embodiment, the arrangement of the plurality of stacked bodies 12 and the plurality of electrode portions is different. . Other configurations are almost the same.

複数の積層体12は、強磁性体層の磁化方向が揃うように互いに離間して設けられている。複数の積層体12の各々は、積層方向から見た場合に互いに対向する2組の対辺を有する矩形形状を有する。   The plurality of stacked bodies 12 are provided apart from each other so that the magnetization directions of the ferromagnetic layers are aligned. Each of the plurality of stacked bodies 12 has a rectangular shape having two sets of opposite sides facing each other when viewed from the stacking direction.

複数の積層体12および複数の電極部は、実施の形態5に係る磁気抵抗素子1Fに含まれる複数の積層体12および複数の電極部と同様に、積層体12の積層方向から見た場合に、上記2組の対辺のうち一方の対辺が延在する方向に沿って電極部と積層体12とが交互に並んでいる。これに加えて、複数の積層体12は、上記2組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向にずれて設けられている。   The plurality of stacked bodies 12 and the plurality of electrode portions are the same as the plurality of stacked bodies 12 and the plurality of electrode portions included in the magnetoresistive element 1F according to Embodiment 5, when viewed from the stacking direction of the stacked body 12. The electrode parts and the laminates 12 are alternately arranged along the direction in which one of the two sets of opposite sides extends. In addition, the plurality of stacked bodies 12 are provided so as to be shifted in the direction in which the other opposite side of the two sets of opposite sides extends.

具体的には、複数の積層体12は、上記2組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向の一方側に所定のピッチでずれている。なお、複数の積層体12のそれぞれの中心は、直線状に並ぶことが好ましい。   Specifically, the plurality of stacked bodies 12 are shifted at a predetermined pitch to one side in the direction in which the other opposite side of the two sets of opposite sides extends. In addition, it is preferable that each center of the some laminated body 12 is located in a line.

以上のように本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Gは、ジグザグ状に形成されている。このように構成した場合であっても、交換結合磁界によって強磁性体層の磁化方向を固定することができる。このため、個々の積層体12上に複数のバーバーポール電極を設ける必要がないため、バーバーポール電極の電気抵抗が強磁性体層の電気抵抗に加算されることを防止できる。この結果、本実施の形態に係る磁気抵抗素子1Gにあっても、実施の形態1と同様に、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。   As described above, the magnetoresistive element 1G according to the present exemplary embodiment is formed in a zigzag shape. Even in this case, the magnetization direction of the ferromagnetic layer can be fixed by the exchange coupling magnetic field. For this reason, since it is not necessary to provide a plurality of barber pole electrodes on each laminate 12, it is possible to prevent the electric resistance of the barber pole electrodes from being added to the electric resistance of the ferromagnetic layer. As a result, even in the magnetoresistive element 1G according to the present exemplary embodiment, similarly to the first exemplary embodiment, it is possible to suppress a decrease in the magnetosensitive region and improve the magnetoresistance change rate.

また、互いに離間して所定の方向に並ぶように設けられた複数の積層体12を接続電極41にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、上述の形状異方性による影響を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子1Gが線形的に応答する領域において、磁界の値0を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。さらに、積層体12の形状を積層方向から見た場合に、略正方形形状とすることにより、上記対称性をより良好に維持することができる。   In addition, a plurality of laminated bodies 12 provided so as to be spaced apart from each other and arranged in a predetermined direction are connected by connection electrodes 41, so that magnetoresistive elements having the same length are constituted by a single laminated body. Compared with the case where it does, the influence by the above-mentioned shape anisotropy can be reduced. Thereby, in the area | region where the magnetoresistive element 1G responds linearly with respect to the change of a magnetic field, when the value 0 of a magnetic field is made into a reference | standard, the said reference | standard symmetry can be maintained favorable. Furthermore, when the shape of the stacked body 12 is viewed from the stacking direction, the symmetry can be more favorably maintained by making the substantially square shape.

(磁気センサ)
図21は、図20に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサの平面図である。図21を参照して、図20に示す磁気抵抗素子を複数個用いて構成される磁気センサ100G1について説明する。
(Magnetic sensor)
FIG. 21 is a plan view of a magnetic sensor configured by using a plurality of magnetoresistive elements shown in FIG. With reference to FIG. 21, a magnetic sensor 100G1 constituted by using a plurality of magnetoresistive elements shown in FIG. 20 will be described.

図21に示すように、磁気センサ100G1は、4個の磁気抵抗素子1G1,1G2,1G3,1G4を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。   As shown in FIG. 21, the magnetic sensor 100G1 is provided by configuring a full bridge circuit using four magnetoresistive elements 1G1, 1G2, 1G3, and 1G4.

磁気センサ100G1は、実施の形態5に係る磁気センサ100F1と比較した場合に、磁気抵抗素子1G1,1G2,1G3,1G4の構成が相違する。   When compared with the magnetic sensor 100F1 according to the fifth embodiment, the configuration of the magnetoresistive elements 1G1, 1G2, 1G3, and 1G4 is different in the magnetic sensor 100G1.

磁気抵抗素子1G1,1G2,1G3,1G4の構成は、上記磁気抵抗素子1Gの構成とほぼ同様である。磁気抵抗素子1G1,1G2,1G3,1G4に含まれる強磁性体層15の磁化方向Mは、全て同じ方向を向く。   The configuration of the magnetoresistive elements 1G1, 1G2, 1G3, and 1G4 is substantially the same as the configuration of the magnetoresistive element 1G. The magnetization directions M of the ferromagnetic layers 15 included in the magnetoresistive elements 1G1, 1G2, 1G3, and 1G4 are all in the same direction.

磁気抵抗素子1G1,1G3に含まれる複数の接続電極42が延在する方向は、同一方向である。磁気抵抗素子1G1,1G3に含まれる複数の接続電極42は、接続電極42と積層体12とが交互に並ぶ方向に直交する方向に延在する。   The direction in which the plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G1 and 1G3 extend is the same direction. The plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G1 and 1G3 extend in a direction orthogonal to the direction in which the connection electrodes 42 and the stacked body 12 are alternately arranged.

磁気抵抗素子1G2,1G4に含まれる複数の接続電極42が延在する方向は、同一方向である。磁気抵抗素子1G2,1G4に含まれる複数の接続電極42は、接続電極42と積層体12とが交互に並ぶ方向に直交する方向に延在する。   The direction in which the plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G2 and 1G4 extend is the same direction. The plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G2 and 1G4 extend in a direction orthogonal to the direction in which the connection electrodes 42 and the stacked body 12 are alternately arranged.

磁気抵抗素子1G1,1G3に含まれる複数の接続電極42が延在する方向と、磁気抵抗素子1G2,1G4に含まれる複数の接続電極42が延在する方向とは、直交する。   The direction in which the plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G1 and 1G3 extend is orthogonal to the direction in which the plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G2 and 1G4 extend.

当該磁気センサ100G1においては、磁気抵抗素子1G1,1G3は、正出力性を有し、磁気抵抗素子1G2,1G4は負出力性を有する。電極パッドP3と電極パッドP4との間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッドP1および電極パッドP2からは、磁界強度に応じて、出力電圧Vout2,Vout1が取り出される。出力電圧Vout2,Vout1は、差動増幅器(不図示)を介して差動増幅される。   In the magnetic sensor 100G1, the magnetoresistive elements 1G1 and 1G3 have a positive output property, and the magnetoresistive elements 1G2 and 1G4 have a negative output property. When the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad P3 and the electrode pad P4, output voltages Vout2 and Vout1 are extracted from the electrode pad P1 and the electrode pad P2 according to the magnetic field strength. The output voltages Vout2 and Vout1 are differentially amplified through a differential amplifier (not shown).

このように、本実施の形態に係る磁気センサ100G1にあっては、バーバーポール電極を備えない磁気抵抗素子1G1,1G2,1G3,1G4を用いて、ブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができる。また、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。   As described above, in the magnetic sensor 100G1 according to the present embodiment, by configuring the bridge circuit using the magnetoresistive elements 1G1, 1G2, 1G3, and 1G4 that do not include the barber pole electrodes, The decrease can be suppressed and the magnetoresistance change rate can be improved. In addition, resistance to changes in the external environment such as temperature can be improved.

また、磁気抵抗素子1G1,1G2,1G3,1G4にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。   Further, since the barber pole electrodes are not provided on the magnetoresistive elements 1G1, 1G2, 1G3, and 1G4, processing variations of the barber pole electrodes do not occur. For this reason, variation in electric resistance of the magnetoresistive element is small, and when a full bridge circuit is configured, it is easy to adjust the offset voltage.

さらに、上述のように各磁気抵抗素子1G1,1G2,1G3,1G4において、互いに離間して所定の方向に並ぶように設けられた複数の積層体12を接続電極41にて接続する構成とすることにより、同一の長さの磁気抵抗素子を単数の積層体で構成する場合と比較して、上述の形状異方性による影響を低減させることができる。これにより、磁界の変化に対して磁気抵抗素子1Gが線形的に応答する領域において、磁界の値0を基準とした場合に、当該基準する対称性を良好に維持することができる。   Further, as described above, in each of the magnetoresistive elements 1G1, 1G2, 1G3, and 1G4, a plurality of stacked bodies 12 provided so as to be separated from each other and arranged in a predetermined direction are connected by the connection electrode 41. As a result, the influence of the shape anisotropy can be reduced as compared with the case where the magnetoresistive elements having the same length are formed of a single laminated body. Thereby, in the area | region where the magnetoresistive element 1G responds linearly with respect to the change of a magnetic field, when the value 0 of a magnetic field is made into a reference | standard, the said reference | standard symmetry can be maintained favorable.

(磁気センサの第3変形例)
図22は、第3変形例における磁気センサの平面図である。図22を参照して、第3変形例における磁気センサ100G2について説明する。
(Third Modification of Magnetic Sensor)
FIG. 22 is a plan view of a magnetic sensor according to a third modification. With reference to FIG. 22, a magnetic sensor 100G2 according to a third modification will be described.

図22に示すように、第3変形例における磁気センサ100G2は、実施の形態6に係る磁気センサ100G1と同様に、4個の磁気抵抗素子1G11,1G12,1G13,1G14を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられる。   As shown in FIG. 22, the magnetic sensor 100G2 in the third modified example is a full-bridge circuit using four magnetoresistive elements 1G11, 1G12, 1G13, and 1G14, similarly to the magnetic sensor 100G1 according to the sixth embodiment. It is provided by configuring.

磁気センサ100G2は、実施の形態6に係る磁気センサ100G1と比較した場合に、磁気抵抗素子1G11,1G12,1G13,1G14の構成が相違する。   The magnetic sensor 100G2 differs from the magnetic sensor 100G1 according to the sixth embodiment in the configuration of the magnetoresistive elements 1G11, 1G12, 1G13, and 1G14.

各磁気抵抗素子1G11,1G12,1F13,1G14は、平行に並ぶ複数の感磁部20Gと、互いに隣り合う感磁部20Gの端部同士を交互に接続する複数の接続電極40とによってミアンダ状に形成されている。   Each magnetoresistive element 1G11, 1G12, 1F13, 1G14 is formed in a meander shape by a plurality of magnetic sensing portions 20G arranged in parallel and a plurality of connection electrodes 40 alternately connecting the end portions of the magnetic sensing portions 20G adjacent to each other. Is formed.

感磁部20Gは、互いに離間して設けられた複数の積層体12を複数の接続電極42によってジグザグ状に接続することにより構成される。感磁部20Gにおいては、複数の積層体12は、当該積層体12が有する2組の対辺のうち一方の対辺が延在する方向に沿って延在する方向に互いに離間して並んで設けられ、かつ、上記2組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向の一方側に所定のピッチでずれて設けられている。感磁部20Gにおいて、複数の接続電極42と複数の積層体12とは、上記2組の対辺のうち一方の対辺が延在する方向に沿って延在する方向に交互に並ぶ。   The magnetic sensing unit 20G is configured by connecting a plurality of stacked bodies 12 provided apart from each other in a zigzag manner by a plurality of connection electrodes 42. In the magnetic sensing unit 20G, the plurality of stacked bodies 12 are provided so as to be separated from each other in a direction extending along a direction in which one of the two opposite sides of the stacked body 12 extends. And it is shifted at a predetermined pitch on one side in the direction in which the other opposite side of the two sets of opposite sides extends. In the magnetic sensing part 20G, the plurality of connection electrodes 42 and the plurality of stacked bodies 12 are alternately arranged in a direction extending along the direction in which one of the two pairs of opposite sides extends.

磁気抵抗素子1G11,1G13に含まれる複数の感磁部20Gのそれぞれは、同一方向(DR1方向)に向かうようにジグザグ状に延在し、DR1方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。   Each of the plurality of magnetosensitive portions 20G included in the magnetoresistive elements 1G11 and 1G13 extends in a zigzag shape so as to go in the same direction (DR1 direction), and is arranged at a predetermined interval in a direction orthogonal to the DR1 direction. Is provided.

磁気抵抗素子1G12,1G14に含まれる複数の感磁部20Gのそれぞれは、同一方向にDR1方向)に向かうようにジグザグ状に延在し、DR1方向に直交する方向に所定の間隔をあけて並んで設けられている。   Each of the plurality of magnetosensitive parts 20G included in the magnetoresistive elements 1G12 and 1G14 extends in a zigzag shape so as to extend in the same direction (DR1 direction), and is arranged at a predetermined interval in a direction orthogonal to the DR1 direction. Is provided.

磁気抵抗素子1G11,1G13に含まれる複数の接続電極42が延在する方向と、磁気抵抗素子1G12,1G14に含まれる複数の接続電極42が延在する方向とは、直交する。   The direction in which the plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G11 and 1G13 extend is orthogonal to the direction in which the plurality of connection electrodes 42 included in the magnetoresistive elements 1G12 and 1G14 extend.

磁気抵抗素子1G11,1G12,1G13,1G14に含まれる全ての積層体12は、磁化方向Mが揃うように設けられている。   All the laminated bodies 12 included in the magnetoresistive elements 1G11, 1G12, 1G13, and 1G14 are provided so that the magnetization directions M are aligned.

このように構成した場合であっても、第3変形例における磁気センサ100G2は、磁気センサ100G1とほぼ同様の効果が得られる。   Even in this case, the magnetic sensor 100G2 in the third modification can obtain substantially the same effect as the magnetic sensor 100G1.

(磁気センサの第4変形例)
図23は、第4変形例における磁気センサの平面図である。図23を参照して、第4変形例における磁気センサ100H1について説明する。
(Fourth modification of magnetic sensor)
FIG. 23 is a plan view of a magnetic sensor according to a fourth modification. With reference to FIG. 23, the magnetic sensor 100H1 in a 4th modification is demonstrated.

図23に示すように、第4変形例における磁気センサ100H1は、4個の磁気抵抗素子1H1,1H2,1H3,1H4を用いてフルブリッジ回路を構成することにより設けられている。   As shown in FIG. 23, the magnetic sensor 100H1 in the fourth modification is provided by configuring a full bridge circuit using four magnetoresistive elements 1H1, 1H2, 1H3, and 1H4.

磁気センサ100H1は、実施の形態1に係る磁気センサ100と比較した場合に、磁気抵抗素子1H1,1H2,1H3,1H4の構成が相違する。   The magnetic sensor 100H1 is different from the magnetic sensor 100 according to the first embodiment in the configuration of the magnetoresistive elements 1H1, 1H2, 1H3, and 1H4.

各磁気抵抗素子1H1,1H2,1H3,1H4に含まれる積層体12H1,12H2,12H3,12H4は、磁化方向が揃うようにしてミアンダ状に形成されている部分21と、ミアンダ状に形成されている部分21の両端に接続される電極下地部22を有する。   The laminated bodies 12H1, 12H2, 12H3, and 12H4 included in the magnetoresistive elements 1H1, 1H2, 1H3, and 1H4 are formed in a meander shape and a portion 21 that is formed in a meander shape so that the magnetization directions are aligned. The electrode base portion 22 is connected to both ends of the portion 21.

積層体12H1,12H2,12H3,12H4は、強磁性体層15となる強磁性体膜の磁化方向が交換結合磁界によって所定の方向に固定された上述の積層体膜をパターニングすることにより、一体に形成されている。   The laminated bodies 12H1, 12H2, 12H3, and 12H4 are integrally formed by patterning the above-described laminated film in which the magnetization direction of the ferromagnetic film serving as the ferromagnetic layer 15 is fixed in a predetermined direction by an exchange coupling magnetic field. Is formed.

ミアンダ状に形成されている部分21は、平行に並ぶ複数の線状部21aと、互いに隣り合う線状部21aの端部同士を交互に接続する複数の折り返し部21bとによって構成される。   The portion 21 formed in a meander shape includes a plurality of linear portions 21a arranged in parallel and a plurality of folded portions 21b that alternately connect the ends of the adjacent linear portions 21a.

磁気抵抗素子1H1、1H3において、積層体12が有する複数の線状部21aは、同一方向に沿って延在する。磁気抵抗素子1H2,1H4において、積層体12が有する複数の線状部21aは、同一方向に延在する。   In the magnetoresistive elements 1H1 and 1H3, the plurality of linear portions 21a included in the stacked body 12 extend along the same direction. In the magnetoresistive elements 1H2 and 1H4, the plurality of linear portions 21a included in the stacked body 12 extend in the same direction.

磁気抵抗素子1H1,1H3に含まれる線状部21aの延在方向は、磁気抵抗素子1H2,1H4に含まれる線状部21aの延在方向と直交する。   The extending direction of the linear portion 21a included in the magnetoresistive elements 1H1 and 1H3 is orthogonal to the extending direction of the linear portion 21a included in the magnetoresistive elements 1H2 and 1H4.

磁気抵抗素子1H1と磁気抵抗素子1H2とは、共通の電極下地部22を有する。磁気抵抗素子1H1と磁気抵抗素子1H2との共通の電極下地部22上には、配線パターン3Bおよび電源電圧Vccを印加するための電極パッドP3が形成される。   The magnetoresistive element 1H1 and the magnetoresistive element 1H2 have a common electrode base 22. On the common electrode base 22 of the magnetoresistive element 1H1 and the magnetoresistive element 1H2, a wiring pattern 3B and an electrode pad P3 for applying the power supply voltage Vcc are formed.

磁気抵抗素子1H2と磁気抵抗素子1H3とは、共通の電極下地部22を有する。磁気抵抗素子1H2と磁気抵抗素子1H3との共通の電極下地部22上には、配線パターン3Cおよび出力電圧Vout1を取り出すための電極パッドP2が形成される。   The magnetoresistive element 1H2 and the magnetoresistive element 1H3 have a common electrode base 22. On the common electrode base 22 of the magnetoresistive element 1H2 and the magnetoresistive element 1H3, an electrode pad P2 for taking out the wiring pattern 3C and the output voltage Vout1 is formed.

磁気抵抗素子1H3と磁気抵抗素子1H4とは、共通の電極下地部22を有する。磁気抵抗素子1H3と磁気抵抗素子1H4との共通の電極下地部22上には、配線パターン3Dおよびグランドに接続される電極パッドP4が形成される。   The magnetoresistive element 1H3 and the magnetoresistive element 1H4 have a common electrode base 22. An electrode pad P4 connected to the wiring pattern 3D and the ground is formed on the common electrode base 22 of the magnetoresistive element 1H3 and the magnetoresistive element 1H4.

磁気抵抗素子1H4と磁気抵抗素子1H1とは、共通の電極下地部22を有する。磁気抵抗素子1H4と磁気抵抗素子1H1との共通の電極下地部22上には、配線パターン3Aおよび出力電圧Vout2を取り出すための電極パッドP1が形成される。   The magnetoresistive element 1H4 and the magnetoresistive element 1H1 have a common electrode base 22. On the common electrode base 22 of the magnetoresistive element 1H4 and the magnetoresistive element 1H1, an electrode pad P1 for taking out the wiring pattern 3A and the output voltage Vout2 is formed.

当該磁気センサ100H1においては、磁気抵抗素子1H1,1H3は、正出力性を有し、磁気抵抗素子1H2,1H4は負出力性を有する。電極パッドP3と電極パッドP4との間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッドP1および電極パッドP2からは、磁界強度に応じて、出力電圧Vout2,Vout1が取り出される。出力電圧Vout2,Vout1は、差動増幅器(不図示)を介して差動増幅される。   In the magnetic sensor 100H1, the magnetoresistive elements 1H1 and 1H3 have positive output characteristics, and the magnetoresistive elements 1H2 and 1H4 have negative output characteristics. When the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad P3 and the electrode pad P4, output voltages Vout2 and Vout1 are extracted from the electrode pad P1 and the electrode pad P2 according to the magnetic field strength. The output voltages Vout2 and Vout1 are differentially amplified through a differential amplifier (not shown).

本実施の形態に係る磁気センサ100H1にあっては、バーバーポール電極を備えない磁気抵抗素子1H1,1H2,1H3,1H4を用いて、ブリッジ回路を構成することにより、感磁領域の減少を抑制し、磁気抵抗変化率を向上させることができるとともに、温度などの外部環境の変化に対する耐性を向上させることができる。   In the magnetic sensor 100H1 according to the present embodiment, a reduction in the magnetic sensing region is suppressed by configuring a bridge circuit using the magnetoresistive elements 1H1, 1H2, 1H3, and 1H4 that do not include the barber pole electrodes. In addition to improving the magnetoresistance change rate, it is possible to improve resistance to changes in the external environment such as temperature.

また、磁気抵抗素子1H1,1H2,1H3,1H4にバーバーポール電極が設けられていないため、バーバーポール電極の加工ばらつきが生じない。このため、磁気抵抗素子の電気抵抗のばらつきが小さく、フルブリッジ回路を構成した場合に、オフセット電圧を合わせやすくなる。   Further, since no barber pole electrode is provided on the magnetoresistive elements 1H1, 1H2, 1H3, and 1H4, there is no variation in processing of the barber pole electrodes. For this reason, variation in electric resistance of the magnetoresistive element is small, and when a full bridge circuit is configured, it is easy to adjust the offset voltage.

また、電極下地部22を設け、電極下地部22上に、配線パターン3A,3B,3C,3Dおよび電極パッドP1,P2,P3,P4を形成することにより、配線パターン3Aと電極パッドP1,配線パターン3Bと電極パッドP3、配線パターン3Cと電極パッドP2、および配線パターン3Dと電極パッド4のそれぞれにおいて段差が形成されることを防止することができる。これにより、配線パターン3A,3B,3C,3Dおよび電極パッドP1,P2,P3,P4が断線することを防止でき、信頼性を向上させることができる。   Further, by providing the electrode base portion 22 and forming the wiring patterns 3A, 3B, 3C, 3D and the electrode pads P1, P2, P3, P4 on the electrode base portion 22, the wiring pattern 3A and the electrode pad P1, the wiring It is possible to prevent a step from being formed in each of the pattern 3B and the electrode pad P3, the wiring pattern 3C and the electrode pad P2, and the wiring pattern 3D and the electrode pad 4. As a result, the wiring patterns 3A, 3B, 3C, 3D and the electrode pads P1, P2, P3, P4 can be prevented from being disconnected, and the reliability can be improved.

また、各積層体12H1,12H2,12H3,12H4は、積層体膜をミアンダ状にパターニングすることに形成されているため、複数の積層体の端部同士を接続電極にて交互に接続して磁気抵抗素子をミアンダ状に形成する場合と比較して、接続電極を設ける必要がなくなる。このため、接続電極が積層体の段差によって断線されることがなくなる。この点においても、磁気抵抗素子の信頼性を向上させることができる。   In addition, since each of the stacked bodies 12H1, 12H2, 12H3, and 12H4 is formed by patterning the stacked body film in a meander shape, the end portions of the plurality of stacked bodies are alternately connected to each other by connection electrodes. Compared to the case where the resistance element is formed in a meander shape, there is no need to provide a connection electrode. For this reason, the connection electrode is not disconnected by the step of the laminated body. Also in this point, the reliability of the magnetoresistive element can be improved.

(磁気センサの第5変形例)
図24は、第5変形例における磁気センサの平面図である。図24を参照して、第5変形例における磁気センサ100H2について説明する。
(Fifth Modification of Magnetic Sensor)
FIG. 24 is a plan view of a magnetic sensor according to a fifth modification. With reference to FIG. 24, the magnetic sensor 100H2 in a 5th modification is demonstrated.

図24に示すように、第5変形例における磁気センサ100H2は、第4変形例における磁気センサ100H1と比較した場合に、複数の折り返し部21b上のそれぞれに、強磁性体層よりも電気抵抗の低い導電層44が設けられている点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。   As shown in FIG. 24, when compared with the magnetic sensor 100H1 in the fourth modified example, the magnetic sensor 100H2 in the fifth modified example has an electric resistance higher than that of the ferromagnetic layer on each of the plurality of folded portions 21b. The difference is that a low conductive layer 44 is provided. Other configurations are almost the same.

各磁気抵抗素子1H1,1H2,1H3,1H4において、導電層44が設けられていない場合には、積層体12H1,12H2,12H3,12H4内では、線状部21aに位置する強磁性体層と、折り返し部21bに位置する強磁性体層の両方に電流が流れる。   In each of the magnetoresistive elements 1H1, 1H2, 1H3, and 1H4, when the conductive layer 44 is not provided, in the stacked bodies 12H1, 12H2, 12H3, and 12H4, a ferromagnetic layer positioned in the linear portion 21a; A current flows through both of the ferromagnetic layers located in the folded portion 21b.

線状部21aに位置する強磁性体層を流れる電流の方向と、折り返し部21bに位置する強磁性体層を流れる電流の方向とは、直交する。このため、折り返し部21bに位置する強磁性体層に電流が流れた場合には、線状部21aに位置する強磁性体層から生成される出力の一部が、折り返し部21bに位置する強磁性体層から生成される出力によって打ち消される。これにより、取出される出力電圧Vout2,Vout1が低下する場合がある。   The direction of the current flowing through the ferromagnetic layer positioned at the linear portion 21a is orthogonal to the direction of the current flowing through the ferromagnetic layer positioned at the folded portion 21b. For this reason, when an electric current flows through the ferromagnetic layer located in the folded portion 21b, a part of the output generated from the ferromagnetic layer located in the linear portion 21a is strong in the folded portion 21b. It is canceled out by the output generated from the magnetic layer. As a result, the extracted output voltages Vout2 and Vout1 may decrease.

本実施の形態においては、強磁性体層(より具体的には第2強磁性体層)よりも電気抵抗の低い導電層44を折り返し部21b上(より具体的には折り返し部21bに位置する第2強磁性体層上)に設けることにより、折り返し部21bにおいて電流は、導電層44を流れる。このため、線状部21aに位置する強磁性体層から生成される出力の一部が、折り返し部21bに位置する強磁性体層から生成される出力によって打ち消されることを防止することができる。   In the present embodiment, the conductive layer 44 having a lower electrical resistance than the ferromagnetic layer (more specifically, the second ferromagnetic layer) is positioned on the folded portion 21b (more specifically, the folded portion 21b). By providing on the second ferromagnetic layer, current flows through the conductive layer 44 in the folded portion 21b. For this reason, it is possible to prevent a part of the output generated from the ferromagnetic layer positioned in the linear portion 21a from being canceled by the output generated from the ferromagnetic layer positioned in the folded portion 21b.

上述した実施の形態5,6に係る磁気抵抗素子、第2変形例から第6変形例における磁気センサに具備される磁気抵抗素子に含まれる積層体にあっては、基板10側から順に反強磁性体層14と強磁性体層15とがこの順で積層されることにより構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、実施の形態4のように、基板10側から強磁性体層15と反強磁性体層14とがこの順で積層されることにより構成されてもよい。   In the magnetoresistive element according to the fifth and sixth embodiments described above and the laminated body included in the magnetoresistive element included in the magnetic sensor according to the second to sixth modifications, the anti-strength is sequentially increased from the substrate 10 side. Although the case where the magnetic layer 14 and the ferromagnetic layer 15 are configured by being laminated in this order has been described as an example, the present invention is not limited to this, and as in Embodiment 4, from the substrate 10 side. The ferromagnetic layer 15 and the antiferromagnetic layer 14 may be laminated in this order.

以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the embodiments and examples disclosed this time are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and includes meanings equivalent to the terms of the claims and all changes within the scope.

1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1F1,1F2,1F3,1F4,1F11,1F12,1F13,1F14,1G,1G1,1G2,1G3,1G4,1G11,1G12,1G13,1G14,1H1,1H2,1H3,1H4 磁気抵抗素子、3A,3B,3C,3D 配線パターン、10 基板、11 絶縁層、12,12H1,12H2,12H3,12H4 積層体、13 下地層、14 反強磁性体層、15 強磁性体層、16 交換結合磁界調整層、17 バーバーポール電極、18 電極部、19 保護層、19a コンタクトホール、20,20G 感磁部、21 ミアンダ状に形成されている部分、21a 線状部、21b 折り返し部、22 電極下地部、40,41,42 接続電極、44 導電層、100,100A,100B,100F1,100F2,100G1,100G2,100H1,100H2 磁気センサ、110 バスバー、111 第1バスバー部、111e,112e,113e 磁界、112 平行部、113 第3バスバー部、114 第1連結部、115 第2連結部、130 減算器、141 第1接続配線、142 第2接続配線、150 電流センサ。   1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1F1,1F2,1F3,1F4,1F11,1F12,1F13,1F14,1G, 1G1,1G2,1G3,1G4,1G11,1G12,1G13,1G14,1H1, 1H2, 1H3, 1H4 magnetoresistive element, 3A, 3B, 3C, 3D wiring pattern, 10 substrate, 11 insulating layer, 12, 12H1, 12H2, 12H3, 12H4 laminate, 13 underlayer, 14 antiferromagnetic layer, 15 Ferromagnetic material layer, 16 exchange coupling magnetic field adjustment layer, 17 barber pole electrode, 18 electrode part, 19 protective layer, 19a contact hole, 20, 20G magnetic sensing part, 21 part formed in meander shape, 21a linear part , 21b Folded part, 22 Electrode base part, 40, 41, 42 Connection electrode, 44 Conductive layer, 100, 10 0A, 100B, 100F1, 100F2, 100G1, 100G2, 100H1, 100H2 Magnetic sensor, 110 bus bar, 111 first bus bar part, 111e, 112e, 113e magnetic field, 112 parallel part, 113 third bus bar part, 114 first connecting part, 115 2nd connection part, 130 subtractor, 141 1st connection wiring, 142 2nd connection wiring, 150 Current sensor.

Claims (18)

基板と、
前記基板の上方に設けられ、反強磁性体層と強磁性体層とが積層された積層体と、
前記積層体の両端に設けられた電極部と、を備え、
前記強磁性体層および前記反強磁性体層の一方は、前記強磁性体層および前記反強磁性体層の他方の主面全体を覆うように前記強磁性体層および前記反強磁性体層の他方上に設けられ、
前記強磁性体層と前記反強磁性体層との間で生じる交換結合磁界により固定された前記強磁性体層の磁化方向と、前記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する、磁気抵抗素子。
A substrate,
A laminated body provided above the substrate and laminated with an antiferromagnetic layer and a ferromagnetic layer;
Electrode portions provided at both ends of the laminate, and
One of the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer covers the entire other main surface of the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer, and the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer. Provided on the other side of
Magnetoresistance in which the magnetization direction of the ferromagnetic layer fixed by the exchange coupling magnetic field generated between the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer intersects with the direction connecting the electrodes at the shortest element.
前記積層体において、前記反強磁性体層と前記強磁性体層とが前記基板側から順に積層されている、請求項1に記載の磁気抵抗素子。   2. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein in the stacked body, the antiferromagnetic material layer and the ferromagnetic material layer are sequentially stacked from the substrate side. 前記積層体において、前記強磁性体層と前記反強磁性体層とが前記基板側から順に積層されている、請求項1に記載の磁気抵抗素子。   2. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein in the stacked body, the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer are sequentially stacked from the substrate side. 前記交換結合磁界により固定された前記強磁性体層の前記磁化方向と、前記電極部間を最短でつなぐ方向とが交差する角度が45度である、請求項1から3のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。   4. The angle according to claim 1, wherein an angle at which the magnetization direction of the ferromagnetic layer fixed by the exchange coupling magnetic field intersects the direction connecting the electrode portions at the shortest is 45 degrees. The magnetoresistive element as described. 前記反強磁性体層は、Ni、Fe、Pd、PtおよびIrのいずれか1種の元素とMnとを含む合金、PdとPtとMnとを含む合金、または、CrとPtとMnとを含む合金からなる、請求項1から4のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。   The antiferromagnetic material layer includes an alloy containing any one element of Ni, Fe, Pd, Pt, and Ir and Mn, an alloy containing Pd, Pt, and Mn, or Cr, Pt, and Mn. The magnetoresistive element of any one of Claim 1 to 4 which consists of an alloy containing. 前記強磁性体層は、NiとFeとを含む合金、または、NiとCoとを含む合金からなる、請求項1から5のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。   6. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein the ferromagnetic layer is made of an alloy containing Ni and Fe, or an alloy containing Ni and Co. 6. 前記反強磁性体層と前記強磁性体層との間に設けられ、前記反強磁性体層と前記強磁性体層との間に発生する交換結合磁界の大きさを調整する交換結合磁界調整層をさらに備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。   Exchange coupling magnetic field adjustment that is provided between the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer and adjusts the magnitude of the exchange coupling magnetic field generated between the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer. The magnetoresistive element according to claim 1, further comprising a layer. 前記交換結合磁界調整層は、CoもしくはCoを含む合金からなる強磁性体層である、請求項7に記載の磁気抵抗素子。   The magnetoresistive element according to claim 7, wherein the exchange coupling magnetic field adjustment layer is a ferromagnetic layer made of Co or an alloy containing Co. 前記積層体は、複数設けられ、
複数の前記積層体の各々は、積層方向から見た場合に互いに対向する2組の対辺を有する矩形形状を有し、
複数の前記積層体は、前記強磁性体層の磁化方向が揃うように互いに離間して設けられ、
前記積層方向から見た場合に、前記2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って、前記電極部と前記積層体とが交互に並ぶ、請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
A plurality of the laminates are provided,
Each of the plurality of stacked bodies has a rectangular shape having two sets of opposite sides facing each other when viewed from the stacking direction,
The plurality of stacked bodies are provided apart from each other so that the magnetization directions of the ferromagnetic layers are aligned,
9. The device according to claim 1, wherein when viewed from the stacking direction, the electrode portions and the stacked body are alternately arranged along a direction in which one of the two pairs of opposite sides extends. 2. The magnetoresistive element according to item 1.
前記積層体が、積層方向から見た場合に、略正方形形状を有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。   The magnetoresistive element according to any one of claims 1 to 9, wherein the stacked body has a substantially square shape when viewed from a stacking direction. 複数の前記積層体は、前記2組の対辺のうちの一方の対辺が延在する方向に沿って直線状に並んで設けられている、請求項9または10に記載の磁気抵抗素子。   The magnetoresistive element according to claim 9 or 10, wherein the plurality of stacked bodies are provided in a straight line along a direction in which one of the two pairs of opposite sides extends. 複数の前記積層体は、前記2組の対辺のうち他方の対辺が延在する方向にずれて設けられている、請求項9または10に記載の磁気抵抗素子。   The magnetoresistive element according to claim 9 or 10, wherein the plurality of stacked bodies are provided so as to be shifted in a direction in which the other opposite side of the two sets of opposite sides extends. 前記積層体は、前記磁化方向が揃うようにしてミアンダ状に形成されている部分を含む、請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。   The magnetoresistive element according to claim 1, wherein the laminated body includes a portion formed in a meander shape so that the magnetization directions are aligned. 前記積層体は、前記ミアンダ状に形成されている部分の両端側にそれぞれ接続される電極下地部をさらに含み、
前記電極部が前記電極下地部上に設けられている、請求項13に記載の磁気抵抗素子。
The laminate further includes an electrode base portion connected to both end sides of the portion formed in the meander shape,
The magnetoresistive element according to claim 13, wherein the electrode part is provided on the electrode base part.
前記ミアンダ状に形成されている部分は、平行に並ぶ複数の線状部と、互いに隣り合う前記線状部の端部同士を交互に接続する複数の折り返し部とによって構成され、
前記複数の折り返し部上のそれぞれに、前記強磁性体層よりも電気抵抗の低い導電層が設けられている、請求項13または14に記載の磁気抵抗素子。
The portion formed in the meander shape is constituted by a plurality of linear portions arranged in parallel and a plurality of folded portions that alternately connect the ends of the linear portions adjacent to each other.
The magnetoresistive element according to claim 13 or 14, wherein a conductive layer having an electric resistance lower than that of the ferromagnetic layer is provided on each of the plurality of folded portions.
前記積層体は、複数設けられ、
磁化方向が揃うように複数の前記積層体が平行に並んで設けられ、かつ、前記電極部が互いに隣り合う前記積層体の端部同士を交互に接続することにより、ミアンダ状に形成された、請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
A plurality of the laminates are provided,
A plurality of the stacked bodies are provided in parallel so that the magnetization directions are aligned, and the electrode portions are formed in a meander shape by alternately connecting the end portions of the stacked bodies adjacent to each other. The magnetoresistive element of any one of Claim 1 to 8.
請求項1から16のいずれかに記載の磁気抵抗素子を備える、磁気センサ。   A magnetic sensor comprising the magnetoresistive element according to claim 1. 測定対象の電流が流れるバスバーと、
請求項17に記載の磁気センサと、を備える電流センサ。
A bus bar through which the current to be measured flows,
A magnetic sensor comprising: the magnetic sensor according to claim 17.
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