本發(fā)明涉及磁阻元件、磁傳感器以及電流傳感器。

背景技術(shù)：

以往，作為使用了各向異性磁阻效應(yīng)的磁阻效應(yīng)元件，已知AMR(Anisotropic Magneto Resistance：各向異性磁電阻效應(yīng))元件。AMR元件具有表現(xiàn)各向異性磁阻效應(yīng)的強(qiáng)磁性體層。

一般而言，各向異性磁阻效應(yīng)由在磁阻元件中流動的電流的方向和強(qiáng)磁性體層的磁化方向等來決定。圖25是表示在磁阻元件中流動的電流的方向和強(qiáng)磁性體層的磁化方向的一個例子的圖。圖26是表示一般的磁阻元件的輸出特性的圖。

如圖25所示，如果將在磁阻元件中流動的電流I的移動方向與強(qiáng)磁性體層的磁化M的方向交叉的角度設(shè)為θ，則如圖26所示，磁阻元件的電阻R表示為R＝R0+ΔRcos²θ。此處，R0是電阻的固定值部分，ΔR是變化部分的最大值。在沒有外部磁場的情況下，由于磁化被制造成朝向長邊方向(易磁化軸)，所以AMR元件的特性以磁場0為對稱具有偶函數(shù)特性。

AMR元件大多被使用于磁記錄介質(zhì)的磁頭或磁傳感器。該情況下，通過對強(qiáng)磁性體層施加偏置磁場來對偶函數(shù)特性進(jìn)行奇數(shù)函數(shù)化。由此，AMR元件的磁電阻變化對外部磁場呈線形地響應(yīng)。

作為對這樣的強(qiáng)磁性體層施加偏置磁場以外的奇數(shù)函數(shù)化的方法，提出一種通過在強(qiáng)磁性體層上形成相對于長邊方向(容易軸)傾斜的導(dǎo)電膜(螺旋條紋電極)，從而使在強(qiáng)磁性體層中流動的電流的方向傾斜的螺旋條紋偏置方法。

作為公開了設(shè)置有螺旋條紋電極的磁阻元件的文獻(xiàn)，例如例舉“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(非專利文獻(xiàn)1)。

非專利文獻(xiàn)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

然而，如非專利文獻(xiàn)1所公開的磁阻元件那樣，在強(qiáng)磁性體層上設(shè)置螺旋條紋電極的情況下，由于位于螺旋條紋電極正下方的強(qiáng)磁性體不檢測磁信號，所以感磁區(qū)域減少。另外，螺旋條紋電極的電阻被加到強(qiáng)磁性體的電阻。因此，會有磁阻元件的磁電阻變化率變小的顧慮。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述那樣的問題而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率的、磁阻元件、磁傳感器以及電流傳感器。

基于本發(fā)明的磁阻元件具備基板、被設(shè)置在上述基板的上方且由反強(qiáng)磁性體層和強(qiáng)磁性體層層疊而成的層疊體、以及被設(shè)置在上述層疊體的兩端的電極部。上述強(qiáng)磁性體層以及上述反強(qiáng)磁性體層的一方被設(shè)置在上述強(qiáng)磁性體層以及上述反強(qiáng)磁性體層的另一方上以便覆蓋上述強(qiáng)磁性體層以及上述反強(qiáng)磁性體層的另一方的主面整體，通過上述強(qiáng)磁性體層與上述反強(qiáng)磁性體層之間所產(chǎn)生的交換耦合磁場而被固定的上述強(qiáng)磁性體層的磁化方向和以最短距離連接上述電極部間的方向交叉。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，可以在上述層疊體中從上述基板側(cè)起按順序?qū)盈B上述反強(qiáng)磁性體層和上述強(qiáng)磁性體層。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，可以在上述層疊體中從上述基板側(cè)起按順序?qū)盈B上述強(qiáng)磁性體層和上述反強(qiáng)磁性體層。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，優(yōu)選通過上述交換耦合磁場被固定的上述強(qiáng)磁性體層的上述磁化方向和以最短距離連接上述電極部間的方向交叉的角度是45度。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，優(yōu)選上述反強(qiáng)磁性體層由包含Ni、Fe、Pd、Pt以及Ir中的任意一種的元素和Mn的合金、包含Pd、Pt和Mn的合金或者包含Cr、Pt和Mn的合金構(gòu)成。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，優(yōu)選上述強(qiáng)磁性體層由包含Ni和Fe的合金或者包含Ni和Co的合金構(gòu)成。

優(yōu)選基于上述本發(fā)明的磁阻元件還具備交換耦合磁場調(diào)整層，上述交換耦合磁場調(diào)整層被設(shè)置在上述反強(qiáng)磁性體層與上述強(qiáng)磁性體層之間，對上述反強(qiáng)磁性體層與上述強(qiáng)磁性體層之間所產(chǎn)生的交換耦合磁場的大小進(jìn)行調(diào)整。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，優(yōu)選上述交換耦合磁場調(diào)整層由Co或包含Co的合金構(gòu)成。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，上述層疊體可以設(shè)置有多個。此時，優(yōu)選多個上述層疊體的各個具有從層疊方向觀察的情況下具有相互對置的2組對邊的矩形形狀，優(yōu)選多個上述層疊體相互分離地設(shè)置成上述強(qiáng)磁性體層的磁化方向一致。并且，由于在從上述層疊方向觀察的情況下，沿著上述2組對邊中的一組對邊延伸的方向，上述電極部和上述層疊體交替地排列。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，上述層疊體可以在從層疊方向觀察的情況下，具有大致正方形形狀。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，多個上述層疊體可以沿著上述2組對邊中的一組對邊延伸的方向呈直線狀地并列設(shè)置。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，多個上述層疊體可以在上述2組對邊中的另一組對邊延伸的方向上錯開地設(shè)置。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，上述層疊體可以包括上述磁化方向一致且形成為曲折狀的部分。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，上述層疊體還可以包括分別與形成為上述曲折狀的部分的兩端側(cè)連接的電極基底部。此時，優(yōu)選上述電極部被設(shè)置在上述電極基底部上。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，形成為上述曲折狀的部分可以由平行地排列的多個線狀部和使相互相鄰的上述線狀部的端部彼此交替地連接的多個折回部構(gòu)成。此時，優(yōu)選在上述多個折回部上分別設(shè)置電阻比上述強(qiáng)磁性體層低的導(dǎo)電層。

在基于上述本發(fā)明的磁阻元件中，上述層疊體可以設(shè)置有多個。此時，優(yōu)選上述磁阻元件通過以磁化方向一致的方式平行地并列設(shè)置多個上述層疊體、且上述電極部使相互相鄰的上述層疊體的端部彼此交替地連接，從而形成為曲折狀。

基于本發(fā)明的磁傳感器具備上述磁阻元件。

基于本發(fā)明的電流傳感器具備測量對象的電流流動的母線和上述磁傳感器。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率的磁阻元件、磁傳感器以及電流傳感器。

附圖說明

圖1是實施方式1所涉及的磁阻元件的示意剖視圖。

圖2是示意性地表示圖1所示的反強(qiáng)磁性體層和強(qiáng)磁性體層交換耦合的狀態(tài)的剖視圖。

圖3是通過來自反強(qiáng)磁性體層的交換耦合磁場被固定的強(qiáng)磁性體層的磁化方向、和以最短距離連接電極部間的方向的俯視圖。

圖4是表示圖1所示的磁阻元件的磁電阻與磁場的關(guān)系的圖。

圖5是使用多個圖1所示的磁阻元件構(gòu)成的磁傳感器的俯視圖。

圖6是表示第一變形例中的磁傳感器的俯視圖。

圖7是實施方式2所涉及的磁阻元件的示意剖視圖。

圖8是具有比較例所涉及的磁阻元件的磁傳感器的俯視圖。

圖9是表示實施例1所涉及的磁傳感器的橋電壓變化率與磁場的關(guān)系的圖。

圖10是表示比較例所涉及的磁傳感器的橋電壓變化率與磁場的關(guān)系的圖。

圖11是表示實施方式3所涉及的電流傳感器的示意圖。

圖12是示意性地表示在從圖11所示的XII－XII線箭頭方向觀察的剖視圖中產(chǎn)生的磁場的圖。

圖13是實施方式4所涉及的磁阻元件的示意剖視圖。

圖14是實施方式5所涉及的磁阻元件的俯視圖。

圖15是沿著圖14所示的XV－XV線的剖視圖。

圖16是用于對形狀各向異性進(jìn)行說明的圖。

圖17是表示磁化的方向根據(jù)形狀各向異性而變化的情況下的磁電阻與磁場的關(guān)系的圖。

圖18是使用多個圖14所示的磁阻元件構(gòu)成的磁傳感器的俯視圖。

圖19是第二變形例中的磁傳感器的俯視圖。

圖20是實施方式6所涉及的磁阻元件的俯視圖。

圖21是使用多個圖20所示的磁阻元件所構(gòu)成的磁傳感器的俯視圖。

圖22是第三變形例中的磁傳感器的俯視圖。

圖23是第四變形例中的磁傳感器的俯視圖。

圖24是第五變形例中的磁傳感器的俯視圖。

圖25是表示在磁阻元件中流動的電流的方向和強(qiáng)磁性體層的磁化方向的一個例子的圖。

圖26是表示一般的磁阻元件的輸出特性的圖。

具體實施方式

以下，參照圖，詳細(xì)地對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。此外，在以下所示的實施方式中，對于同一或者相通的部分，圖中附加同一符號，不重復(fù)其說明。

(實施方式1)

圖1是本實施方式所涉及的磁阻元件的示意剖視圖。參照圖1，對本實施方式所涉及的磁阻元件1進(jìn)行說明。

如圖1所示，磁阻元件1具備基板10、絕緣層11、層疊體12、一對電極部18和保護(hù)層19。

例如使用硅基板作為基板10。另外，可以使用玻璃基板、塑料基板等絕緣性基板作為基板10。此時，能夠省略絕緣層11。

絕緣層11被設(shè)置成覆蓋基板10的主表面整體。絕緣層11例如使用硅氧化膜(SiO₂膜)、氧化鋁膜(Al₂O₃)。絕緣層11例如能夠通過CVD法等來形成。

層疊體12例如具有矩形形狀，在圖中DR1方向上具有長邊方向。層疊體12被設(shè)置在絕緣層11上。層疊體12包括基底層13、反強(qiáng)磁性體層14以及強(qiáng)磁性體層15。作為基底層13，使用由Ta、W、Mo、Cr、Ti、Zr等金屬構(gòu)成的一個金屬膜、通過由面心立方晶構(gòu)成并在與反強(qiáng)磁性體層14的界面平行方向上(111)面優(yōu)先取向的金屬、合金(例如Ni、Au、Ag、Cu、Pt、Ni－Fe、Co－Fe等)構(gòu)成的一個金屬膜、以及層疊這些金屬膜而成的層疊膜?；讓?3被設(shè)置在絕緣層11上?；讓?3是為了使反強(qiáng)磁性體層14的結(jié)晶適當(dāng)?shù)厣L而設(shè)置的。此外，基底層13在能夠適當(dāng)?shù)厥狗磸?qiáng)磁性體層14的結(jié)晶生長的情況下，可以省略。

反強(qiáng)磁性體層14被設(shè)置在基板10的上方。具體而言，反強(qiáng)磁性體層14被設(shè)置在基底層13上。此外，如上述那樣省略基底層13的情況下，反強(qiáng)磁性體層14被設(shè)置于絕緣層11上。

反強(qiáng)磁性體層14由包含Ni、Fe、Pd、Pt以及Ir中的任意一種的元素和Mn的合金、包含Pd、Pt和Mn的合金，或者包含Cr、Pt和Mn的合金等包含Mn的合金構(gòu)成。這些合金由于粘連溫度高，所以直至高溫交換耦合磁場都不消失。因此，能夠使磁阻元件1穩(wěn)定地工作。

由于包含F(xiàn)e和Mn的合金、包含Pt和Mn的合金、包含Ir和Mn的合金以及包含Cr、Pt和Mn的合金是根據(jù)組成而結(jié)晶結(jié)構(gòu)不規(guī)則的合金，所以不需要用于使交換耦合產(chǎn)生的熱處理(用于使結(jié)晶結(jié)構(gòu)規(guī)則化的熱處理)。因此，作為反強(qiáng)磁性體層14，在采用了這些合金的情況下，制造工序能夠簡化。

強(qiáng)磁性體層15以覆蓋反強(qiáng)磁性體層14的主面整體的方式被設(shè)置在反強(qiáng)磁性體層14上。強(qiáng)磁性體層15由包含Ni和Fe的合金、包含Ni和Co的合金等產(chǎn)生各向異性磁阻效應(yīng)的材料構(gòu)成。包含Ni和Fe的合金由于保磁力小，所以能夠減小磁滯。特別是具有Ni₈₀Fe₂₀或者與Ni₈₀Fe₂₀接近的組成的包含Ni和Fe的合金的立方晶的結(jié)晶磁各向異性幾乎變?yōu)?erg/cm³。結(jié)晶磁各向異性變?yōu)?erg/cm³的材料由于沒有因結(jié)晶磁各向異性而造成的易磁化軸、難磁化軸，所以是各向同性。另外，在具有上述組成以及與該組成接近的組成的包含Ni和Fe的合金中，磁致伸縮也幾乎變?yōu)?，所以因結(jié)晶的缺陷等而被磁彈性地感應(yīng)的磁各向異性小。另外，包含Ni和Fe的合金等由于通過磁場中的熱處理而能夠簡單地感應(yīng)遍及薄膜整體的宏觀的易磁化軸，所以容易進(jìn)行遍及薄膜整體的易磁化軸向的設(shè)計。

一對電極部18以在層疊體12的上表面相互對峙的方式被設(shè)置在層疊體12的兩端。電極部18由Al等導(dǎo)電性良好的金屬材料構(gòu)成。為了提高電極部18與強(qiáng)磁性體層15的緊貼性，可以在電極部18與強(qiáng)磁性體層15之間設(shè)置由Ti等構(gòu)成的緊貼層。

保護(hù)層19被設(shè)置為覆蓋層疊體12以及一對電極部18。在保護(hù)層19上以一對電極部18的一部分露出的方式設(shè)置接觸孔19a。保護(hù)層19例如由硅氧化膜(SiO₂)構(gòu)成，為了防止強(qiáng)磁性體層15等氧化、腐蝕而設(shè)置。此外，也可以不設(shè)置保護(hù)層19。

圖2是示意性地表示圖1所示的反強(qiáng)磁性體層和強(qiáng)磁性體層交換耦合的狀態(tài)的剖視圖。參照圖2，對反強(qiáng)磁性體層14和強(qiáng)磁性體層15交換耦合的狀態(tài)進(jìn)行說明。

如圖2所示，通過在強(qiáng)磁性體層15的下表面整個面設(shè)置反強(qiáng)磁性體層14，從而交換耦合磁場作用于強(qiáng)磁性體層的整體。由此，能夠使強(qiáng)磁性體層15的磁化方向一致為一個方向。即，能夠?qū)?qiáng)磁性體層15進(jìn)行單疇化。交換耦合磁場的大小能夠例如根據(jù)強(qiáng)磁性體層15的膜厚來進(jìn)行調(diào)整。

圖3是表示通過來自反強(qiáng)磁性體層的交換耦合磁場被固定的強(qiáng)磁性體層的磁化方向和以最短距離連接電極部間的方向的俯視圖。

如圖3所示，通過強(qiáng)磁性體層15與反強(qiáng)磁性體層14之間所產(chǎn)生的交換耦合磁場被固定的強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M和以最短距離連接電極部18間的方向(DR1方向)交叉。具體而言，通過交換耦合磁場被固定的強(qiáng)磁性體層的磁化方向M與以最短距離連接電極部18間的方向交叉的角度成為45°。由此，檢測電流I的大部分向以最短距離連接一對電極部18間的方向流動，檢測電流I流動的方向與強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M以45°交叉。

在這樣設(shè)置強(qiáng)磁性體層15的磁化方向和以最短距離連接電極部18間的方向時，首先使用真空蒸鍍法、濺射法等從基底層13到強(qiáng)磁性體層15進(jìn)行形成。接著，通過一邊施加磁場一邊進(jìn)行熱處理，在強(qiáng)磁性體層15與反強(qiáng)磁性體層14之間獲得交換耦合磁場，強(qiáng)磁性體層15的磁化方向被固定為磁場的方向。

另外，在一邊施加磁場一邊利用真空蒸鍍法、濺射法等從基底層13到強(qiáng)磁性體層15形成了的情況下，如果反強(qiáng)磁性體層14是不規(guī)則合金，則強(qiáng)磁性體層15的磁化方向通過強(qiáng)磁性體層15與反強(qiáng)磁性體層14之間的交換耦合磁場被固定為磁場的方向，所以不需要用于使交換耦合產(chǎn)生的熱處理。此外，為了獲得足夠大小的交換耦合磁場，可以在形成層疊體12后，一邊在與形成中施加的磁場相同的方向上施加磁場，一邊實施熱處理。

在反強(qiáng)磁性體層14是規(guī)則合金的情況下，在形成層疊體12后，接著一邊施加磁場一邊進(jìn)行熱處理，從而在強(qiáng)磁性體層15與反強(qiáng)磁性體層14之間獲得交換耦合磁場，強(qiáng)磁性體層15的磁化方向被固定為磁場的方向。施加磁場的方向選為與形成中施加的磁場相同的方向更好。

層疊體12按照強(qiáng)磁性體層15的磁化方向和層疊體12的長邊方向以45°交叉的方式被圖案化為矩形形狀。

圖4是表示圖1所示的磁阻元件的磁電阻與磁場的關(guān)系的圖。參照圖4，對磁阻元件1的磁電阻與磁場的關(guān)系進(jìn)行說明。

如上述那樣，檢測電流I流動的方向和強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M以45°交叉，從而獲得良好的線形響應(yīng)的區(qū)域。

在本實施方式中，不將螺旋條紋電極設(shè)置在強(qiáng)磁性體層15層上，就能夠?qū)?qiáng)磁性體層15的磁化方向相對于檢測電流流動的方向(以最短距離連接電極間的方向)傾斜45°地固定。由此，能夠抑制強(qiáng)磁性體層15的感磁區(qū)域減少。

另外，由于不設(shè)置螺旋條紋電極，所以能夠防止螺旋條紋電極的電阻被加到強(qiáng)磁性體層的電阻。這些的結(jié)果為，本實施方式的磁阻元件1能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率。

并且，強(qiáng)磁性體層15以覆蓋反強(qiáng)磁性體層14的主面整體的方式被設(shè)置在反強(qiáng)磁性體層14上，強(qiáng)磁性體層15的磁化方向通過來自反強(qiáng)磁性體層14的交換耦合磁場而被固定為一方向，所以能夠單疇化。由此，能夠抑制巴克豪森噪聲。

此外，強(qiáng)磁性體層15的磁化方向通過來自反強(qiáng)磁性體層14的交換耦合磁場而被固定為一方向。因此，即使施加較大的外部磁場從而強(qiáng)磁性體層15的磁化方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，只要外部磁場消失則強(qiáng)磁性體層15的磁化方向返回到旋轉(zhuǎn)前的方向。由此，能夠抑制因干擾磁場所造成的故障。

(磁傳感器)

圖5是使用多個圖1所示的磁阻元件所構(gòu)成的磁傳感器的俯視圖。參照圖5，對使用多個圖1所示的磁阻元件所構(gòu)成的磁傳感器100進(jìn)行說明。

如圖5所示，磁傳感器100通過使用四個磁阻元件1A、1B、1C、1D來構(gòu)成全橋電路而設(shè)置。磁阻元件1A的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3A與用于取出輸出電壓Vout2的電極焊盤P1電連接。磁阻元件1A的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3B與用于施加電源電壓Vcc的電極焊盤P3電連接。磁阻元件1D的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3A與電極焊盤P1電連接。磁阻元件1D的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3D同與接地連接電極焊盤P4電連接。

磁阻元件1B的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3C與用于獲取輸出電壓Vout1的電極焊盤P2電連接。磁阻元件1B的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3B與電極焊盤P3電連接。磁阻元件1C的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3C與電極焊盤P2電連接。磁阻元件1C的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3D與電極焊盤P4連接。

磁阻元件1A、1D經(jīng)由布線圖案3B、3A、3D以及電極焊盤P3、P1、P4串聯(lián)連接，從而形成第一串聯(lián)電路(半橋電路)。磁阻元件1B、1C經(jīng)由布線圖案3B、3C、3D以及電極焊盤P3、P2、P4串聯(lián)連接，從而形成第二串聯(lián)電路(半橋電路)。第一串聯(lián)電路(半橋電路)以及第二串聯(lián)電路(半橋電路)經(jīng)由電極焊盤P3、P4并聯(lián)連接，從而形成全橋電路。磁阻元件1A、1C具有正輸出性，磁阻元件1B、1D具有負(fù)輸出性。

若在電極焊盤P3與電極焊盤P4之間施加電源電壓Vcc，則從電極焊盤P1以及電極焊盤P2根據(jù)磁場強(qiáng)度獲取輸出電壓Vout2、Vout1。輸出電壓Vout2、Vout1經(jīng)由差動放大器(未圖示)被差動放大。

通過這樣構(gòu)成橋電路，能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率，并且能夠提高對溫度等外部環(huán)境的變化的耐性。

另外，在本實施方式所涉及的磁傳感器中，由于在磁阻元件中未設(shè)置螺旋條紋電極，所以不產(chǎn)生螺旋條紋電極的加工偏差。因此，磁阻元件的電阻的偏差較小，構(gòu)成全橋電路的情況下，容易調(diào)節(jié)偏置電壓。

(磁傳感器的第一變形例)

圖6是表示第一變形例中的磁傳感器的俯視圖。參照圖6，對第一變形例中的磁傳感器100A進(jìn)行說明。

第一變形例中的磁傳感器100A與實施方式1所涉及的磁傳感器100相比較的情況下，在磁阻元件1A、1B、1C、1D通過多個層疊體12被配置成曲折形狀使它們電連接而構(gòu)成的這一點上不同。

具體而言，如圖6所示，在各磁阻元件1A、1B、1C、1D設(shè)置有多個層疊體12，在各磁阻元件1A、1B、1C、1D中，以磁化方向一致的方式平行地并列設(shè)置有多個層疊體12，并且電極部將相互相鄰的層疊體12的端部彼此交替地連接。由此，各磁阻元件1A、1B、1C、1D形成為曲折狀。

更具體而言，磁阻元件1A、1B、1C、1D的各個通過使長的長方形圖案的層疊體12和短的長方形圖案的連接電極40交替地正交來連接，從而形成為曲折狀。

磁阻元件1A、1C所包含的多個層疊體12的各個沿同一方向延伸，并在與延伸方向正交的方向上隔開規(guī)定的間隔地被配置。磁阻元件1B、1D所包含的多個層疊體12的各個沿同一方向延伸，并在與延伸方向正交的方向上隔開規(guī)定的間隔地被配置。磁阻元件1A、1C所包含的多個層疊體12的延伸方向與磁阻元件1B、1D所包含的多個層疊體12的延伸方向正交。

即使這樣構(gòu)成的情況下，第一變形例中的磁傳感器100A獲得與磁傳感器100同樣的效果。

(實施方式2)

圖7是本實施方式所涉及的磁阻元件的示意剖視圖。參照圖7，對本實施方式所涉及的磁阻元件1E進(jìn)行說明。

如圖7所示，磁阻元件1E在與實施方式1所涉及的磁阻元件1相比較的情況下，在還具備交換耦合磁場調(diào)整層16這一點上不同。其它的構(gòu)成幾乎相同。

交換耦合磁場調(diào)整層16被設(shè)置在反強(qiáng)磁性體層14與強(qiáng)磁性體層15之間，并對反強(qiáng)磁性體層14與強(qiáng)磁性體層15之間所產(chǎn)生的交換耦合磁場的大小進(jìn)行調(diào)整。交換耦合磁場調(diào)整層16是例如由Co或包含Co的合金構(gòu)成的強(qiáng)磁性體層。優(yōu)選交換耦合磁場調(diào)整層16以覆蓋反強(qiáng)磁性體層14的主面整體的方式被設(shè)置在反強(qiáng)磁性體層14上。

通過設(shè)置交換耦合磁場調(diào)整層16來調(diào)整交換耦合磁場的大小，能夠調(diào)整線形響應(yīng)的區(qū)域的范圍。由此，能夠增大輸入動態(tài)范圍的設(shè)計的自由度。

優(yōu)選例如交換耦合磁場調(diào)整層16與反強(qiáng)磁性體層14之間所產(chǎn)生的交換耦合磁場的大小比在反強(qiáng)磁性體層14上直接層疊強(qiáng)磁性體層15的情況下反強(qiáng)磁性體層14與強(qiáng)磁性體層15之間所產(chǎn)生的交換耦合磁場的大小大。此時，通過設(shè)置交換耦合磁場調(diào)整層16，能夠增大從反強(qiáng)磁性體層14作用于強(qiáng)磁性體層15的交換耦合磁場的大小。由此，能夠擴(kuò)展線形地響應(yīng)的區(qū)域的范圍。

另外，通過設(shè)置由Co或包含Co的合金構(gòu)成的強(qiáng)磁性體層所形成的交換耦合磁場調(diào)整層16，能夠防止反強(qiáng)磁性體層14所包含的Mn擴(kuò)散到強(qiáng)磁性體層15。由此，能夠抑制伴隨擴(kuò)散而產(chǎn)生的性能惡化，特性穩(wěn)定，并且提高可靠性。

結(jié)果，本實施方式所涉及的磁阻元件1E獲得與實施方式1所涉及的磁阻元件同等以上的效果。

(驗證實驗)

此處，準(zhǔn)備具備比較例所涉及的磁阻元件的磁傳感器。圖8是具備比較例所涉及的磁阻元件的磁傳感器的俯視圖。磁傳感器X如非專利文獻(xiàn)1所公開的磁阻元件那樣由具備螺旋條紋電極17的磁阻元件1AX、1BX、1CX、1DX構(gòu)成。

具體而言，如圖8所示，磁傳感器X與磁傳感器100同樣地，通過使用四個磁阻元件1AX、1BX、1CX、1DX來構(gòu)成全橋電路而設(shè)置。磁阻元件1AX的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3AX與用于獲取輸出電壓Vout2X的電極焊盤P1X電連接。磁阻元件1AX的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3BX與用于施加電源電壓Vcc的電極焊盤P3X電連接。磁阻元件1DX的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3AX與電極焊盤P1X電連接。磁阻元件1DX的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3DX同與接地連接的電極焊盤P4X電連接。

磁阻元件1BX的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3CX與用于獲取輸出電壓Vout1X的電極焊盤P2X電連接。磁阻元件1BX的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3BX與電極焊盤P3X電連接。磁阻元件1CX的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3CX與電極焊盤P2X電連接。磁阻元件1CX的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3DX與電極焊盤P4X連接。

磁阻元件1AX、1CX具有正輸出性，磁阻元件1BX、1DX具有負(fù)輸出性。

若在電極焊盤P3X與電極焊盤P4X之間施加電源電壓Vcc，則從電極焊盤P1X以及電極焊盤P2X根據(jù)磁場強(qiáng)度獲取輸出電壓Vout2X、Vout1X。輸出電壓Vout2X、Vout1X經(jīng)由差動放大器(未圖示)被差動放大。

交換實施例1所涉及的磁傳感器以及比較例所涉及的磁傳感器X，并且對驗證實驗的條件以及結(jié)果進(jìn)行說明。實施例1所涉及的磁傳感器使用實施方式1所涉及的磁傳感器100。

在構(gòu)成實施例1所涉及的磁傳感器的磁阻元件中，作為層疊體12，使用從基板10側(cè)起依次地按基底層、反強(qiáng)磁性體層、強(qiáng)磁性體層的順序?qū)盈B而成的層疊體(Si/SiO₂/Ta/Ni－Fe/Ni－Mn/Ni－Fe)。此外，上述的Si/SiO₂是基板以及絕緣層，不包含在層疊體中。在實施例1中，作為基底層13而使用在Ta膜上層疊包含Ni和Fe的合金而成的層疊膜。作為反強(qiáng)磁性體層14而使用包含Ni和Mn的合金。作為強(qiáng)磁性體層15而使用包含Ni和Fe的合金。在基底層13中，Ta膜的厚度為2nm，包含Ni和Fe的合金層的厚度為5nm。在反強(qiáng)磁性體層14中，包含Ni和Mn的合金層的厚度為40nm。作為強(qiáng)磁性體層15的包含Ni和Fe的合金層的厚度為30nm。此外，在實施例1中，在層疊體12上不設(shè)置保護(hù)層。

構(gòu)成比較例所涉及的磁傳感器的磁阻元件具備具有與構(gòu)成實施例1所涉及的磁傳感器的磁阻元件相同的結(jié)構(gòu)的層疊體(Si/SiO₂/Ta/Ni－Fe/Ni－Mn/Ni－Fe)。此外，各層的厚度也相同。

圖9是表示實施例1所涉及的磁傳感器的橋電壓變化率與磁場的關(guān)系的圖。圖10是表示比較例所涉及的磁傳感器的橋電壓變化率與磁場的關(guān)系的圖。

如圖10所示，比較例所涉及的磁傳感器具備螺旋條紋電極，所以橋電壓變化率顯示出線形性。另一方面，如圖9所示，實施例1所涉及的磁傳感器也橋電壓變化率顯示出線形性。

根據(jù)以上的驗證實驗的結(jié)果，可以說實驗上也證明通過以強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M與以最短距離連接電極部18間的方向交叉的方式設(shè)定強(qiáng)磁性體層15的磁化方向和以最短距離連接電極部18間的方向，即使不設(shè)置螺旋條紋電極，也將AMR元件的特性奇數(shù)函數(shù)化，能夠使得AMR元件的磁電阻變化對外部磁場線形地響應(yīng)。

(實施方式3)

(電流傳感器)

圖11是表示本實施方式所涉及的電流傳感器的示意圖。參照圖11，對本實施方式所涉及的電流傳感器進(jìn)行說明。由于上述的磁傳感器具有遍及比較寬的范圍而線形地響應(yīng)的區(qū)域，所以在測量較強(qiáng)的磁場的情況下因不磁飽和而能夠使用于電流傳感器等。

如圖11所示，本實施方式所涉及的電流傳感器150具備磁傳感器100A、100B、測量對象的電流流動的母線110以及減法器130。磁傳感器100A、100B具有與實施方式1所涉及的磁傳感器100同樣的結(jié)構(gòu)，具有奇函數(shù)輸入輸出特性。

磁傳感器100A、100B對通過在母線110中流動的電流而產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)度進(jìn)行檢測，并從上述的橋電路輸出與該磁場的強(qiáng)度對應(yīng)的信號。減法器130是通過減去磁傳感器100A以及磁傳感器100B的各檢測值來計算上述電流的值的計算部。

母線110包括串聯(lián)電連接的第一母線部111、第二母線部以及第三母線部113。第一母線部111和第三母線部113相互分離并平行地延伸。第一母線部111和第三母線部113通過第二母線部連接。

第二母線部包括相對于第一母線部111以及第三母線部113的各個隔開間隔且平行地排列而延伸的平行部112。另外，第二母線部包括將第一母線部111的另一端和第二母線部的平行部112的一端連結(jié)的第一連結(jié)部114以及將第二母線部的平行部112的另一端和第三母線部113的一端連結(jié)的第二連結(jié)部115。

第一母線部111、第二母線部的平行部112、第三母線部113被等間隔地配置。第一母線部111、第二母線部的平行部112以及第三母線部113分別具有長方體狀的形狀。但是，第一母線部111、第二母線部的平行部112以及第三母線部113的各個的形狀并不限于長方體狀，例如也可以是圓柱狀。

第二母線部的第一連結(jié)部114側(cè)視呈直線狀地延伸并與第一母線部111以及第二母線部的平行部112的各個正交。第二母線部的第二連結(jié)部115側(cè)視呈直線狀地延伸并與第二母線部的平行部112以及第三母線部113的各個正交。

第二母線部的第一連結(jié)部114以及第二連結(jié)部115的各個具有長方體狀的形狀。但是，第二母線部的第一連結(jié)部114以及第二連結(jié)部115的各個的形狀并不限于長方體狀，例如也可以是圓柱狀。

母線110側(cè)視具有S字狀的形狀。由這樣具有曲折成折回的形狀的一個母線部件構(gòu)成母線110，能夠獲得機(jī)械的強(qiáng)度高、具有對稱的形狀的母線110。但是，母線110的形狀并不限于此，例如母線110只要是如E字形狀那樣具有第一母線部111、第二母線部、第三母線部113的形狀則能夠適當(dāng)?shù)剡x擇。

母線110例如由鋁構(gòu)成。但是，母線110的材料并不限于此，也可以是銀、銅等金屬單體，或者這些金屬與其它的金屬的合金。另外，母線110可以被實施表面處理。在母線110的表面形成單層或者多層的例如由鎳、錫、銀、銅等金屬單體或者這些合金構(gòu)成的鍍層。

母線110通過對薄板進(jìn)行沖壓加工而形成。但是，母線110的形成方法并不限于此，可以利用切削、鑄造或者鍛造等方法形成母線110。

第一母線部111中電流流動的方向211和第三母線部113中電流流動的方向215相同。第一母線部111中電流流動的方向211以及第三母線部113中電流流動的方向215與第二母線部的平行部112中電流流動的方向213相反。第二母線部的第一連結(jié)部114中電流流動的方向212和第二母線部的第二連結(jié)部115中電流流動的方向214相同。

磁傳感器100A位于相互對置的第一母線部111與第二母線部的平行部112之間。磁傳感器100B位于相互對置的第二母線部的平行部112與第三母線部113之間。

磁傳感器100A在與第一母線部111和第三母線部113排列的方向正交的方向且與第一母線部111的延伸方向正交的方向亦即圖11中的箭頭101A所示的方向上具有檢測軸。

磁傳感器100B在與第一母線部111和第三母線部113排列的方向正交的方向且與第三母線部113的延伸方向正交的方向亦即圖11中的箭頭101B所示的方向上具有檢測軸。

磁傳感器100A、100B具有在檢測出朝向檢測軸的一方向的磁場的情況下以正的值輸出且在檢測出朝向與檢測軸的一方向相反方向的磁場的情況下以負(fù)的值輸出的、奇函數(shù)輸入輸出特性。即，對于由于母線110中流動的電流而產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)度，磁傳感器100A的檢測值的相位和磁傳感器100B的檢測值的相位是相反相。

磁傳感器100A通過第一連接布線141與減法器130電連接。磁傳感器100B通過第二連接布線142與減法器130電連接。

減法器130通過減去磁傳感器100A的檢測值和磁傳感器100B的檢測值來計算母線110中流動的電流的值。此外，在本實施方式中，作為計算部而使用減法器130，但計算部并不限于此，也可以是差動放大器等。

圖12是示意性地表示從圖11所示的XII－XII線箭頭方向觀察的剖視圖中所產(chǎn)生的磁場的圖。在圖12中，將磁傳感器100A以及磁傳感器100B的檢測軸向表示為X方向、將第一母線部111、第二母線部的平行部112和第三母線部113排列的方向表示為Y方向。此外，第二母線部的平行部112的延伸方向為Z方向。

如圖12所示，通過電流在第一母線部111中流動，根據(jù)所謂的右手螺旋法則而產(chǎn)生沿圖中的右旋環(huán)繞的磁場111e。同樣地，通過電流在第二母線部的平行部112中流動，產(chǎn)生沿圖中的左旋環(huán)繞的磁場112e。通過電流在第三母線部113中流動，產(chǎn)生沿圖中的右旋環(huán)繞的磁場113e。

結(jié)果為，在磁傳感器100A中，箭頭101A所示的檢測軸的方向上被施加圖中的朝左的磁場。另一方面，在磁傳感器100B中，箭頭101B所示的檢測軸的方向上被施加圖中的朝右的磁場。

因此，若將磁傳感器100A檢測出的磁場的強(qiáng)度設(shè)為正的值，則磁傳感器100B檢測出的磁場的強(qiáng)度成為負(fù)的值。磁傳感器100A的檢測值和磁傳感器100B的檢測值被發(fā)送給減法器130。

減法器130從磁傳感器100A的檢測值減去磁傳感器100B的檢測值。結(jié)果為，使磁傳感器100A的檢測值的絕對值和磁傳感器100B的檢測值的絕對值相加。根據(jù)該相加結(jié)果來計算母線110中流過的電流的值。

此外，也可以通過使磁傳感器100A和磁傳感器100B的輸入輸出特性成為相互相反的極性，并且代替減法器130而將加法器或者加法放大器用作計算部。

在本實施方式的電流傳感器150中，第一母線部111以及第三母線部113在橫剖面中位于以第二母線部的平行部112的中心點為中心而相互點對稱的位置。并且，第一母線部111以及第三母線部113在橫剖面中位于以磁傳感器100A以及磁傳感器100B的檢測軸的方向上的第二母線部的平行部112的中心線為中心而相互線對稱的位置。

另外，磁傳感器100A以及磁傳感器100B在橫剖面中位于以第二母線部的平行部112的中心點為中心而相互點對稱的位置。并且，磁傳感器100A以及磁傳感器100B在橫剖面中位于以磁傳感器100A以及磁傳感器100B的檢測軸的方向上的第二母線部的平行部112的中心線為中心而相互線對稱的位置。

這樣點對稱地被配置的磁傳感器100A以及磁傳感器100B顯示出同等地反映了由于母線110中流動的電流而產(chǎn)生的磁場的檢測值。因此，能夠提高由于母線110中流動的電流而產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)度和根據(jù)磁場的強(qiáng)度所計算的母線110中流動的電流的值的線形性。

此外，在本實施方式中，例示出電流傳感器150所具備的磁傳感器由實施方式1所涉及的磁阻元件構(gòu)成的情況來進(jìn)行了說明，但并不局限于此，也可以由實施方式2所涉及的磁阻元件構(gòu)成。另外，本實施方式所涉及的磁傳感器可以與第一變形例中的磁傳感器同樣地構(gòu)成。并且，本實施方式所涉及的磁傳感器也可以與后述的實施方式3所涉及的磁傳感器、第二變形例中的磁傳感器、第三變形例中的磁傳感器、第四變形例中的磁傳感器、以及第五變形例中的磁傳感器的任意一個同樣地構(gòu)成。

通過如以上那樣構(gòu)成，本實施方式所涉及的電流傳感器150能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率。

(實施方式4)

(磁阻元件)

圖13是本實施方式所涉及的磁阻元件的示意剖視圖。參照圖13，對本實施方式的磁阻元件1E進(jìn)行說明。

在上述的實施方式1中，例示出設(shè)置在基板10的上方的層疊體通過從基板10側(cè)起依次按反強(qiáng)磁性體層14和強(qiáng)磁性體層15的順序?qū)盈B而構(gòu)成的情況來進(jìn)行了說明，但并不限于此，如圖13所示，可以從基板10側(cè)起將強(qiáng)磁性體層15和反強(qiáng)磁性體層14按照該順層疊而構(gòu)成。即，強(qiáng)磁性體層15以及反強(qiáng)磁性體層14的一方被設(shè)置在強(qiáng)磁性體層15以及反強(qiáng)磁性體層14的另一方上以便覆蓋強(qiáng)磁性體層15以及反強(qiáng)磁性體層14的另一方的主面整體。

本實施方式中的基底層13是為了使強(qiáng)磁性體層15以及反強(qiáng)磁性體層14的結(jié)晶適當(dāng)?shù)厣L而設(shè)置的。此外，對于基底層13，在不使用基底層13而能夠使強(qiáng)磁性體層15以及反強(qiáng)磁性體層14的結(jié)晶適當(dāng)?shù)厣L的情況下，能夠省略基底層13。在省略基底層13的情況下，能夠簡化磁阻元件1E的結(jié)構(gòu)。

在本實施方式中，強(qiáng)磁性體層15作為用于使反強(qiáng)磁性體層14的結(jié)晶適當(dāng)?shù)厣L的基底層發(fā)揮作用。

即使在如以上那樣構(gòu)成的情況下，本實施方式所涉及的磁阻元件1E獲得與實施方式1幾乎相同的效果。

(實施方式5)

(磁阻元件)

圖14是本實施方式所涉及的磁阻元件的俯視圖。圖15是沿著圖14所示的XV－XV線的剖視圖。此外，在圖14中，為了便于說明而省略保護(hù)層19。參照圖14以及圖15，對本實施方式所涉及的磁阻元件1F進(jìn)行說明。

如圖14以及圖15所示，磁阻元件1F與實施方式1的磁阻元件1相比較的情況下，在多個層疊體12和多個電極部在規(guī)定的方向上交替地排列而構(gòu)成的點上不同。其它的結(jié)構(gòu)幾乎相同。

磁阻元件1F包括多個層疊體12以及多個電極部。多個層疊體12被設(shè)置在絕緣層11上。此外，在基板10為絕緣性基板的情況下，可以省略絕緣層11。

多個層疊體12具有在從層疊方向觀察的情況下具備相互對置的2組對邊的矩形形狀。多個層疊體12相互分離設(shè)置成強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M一致。磁化方向M在電極部排列的方向上交叉。

多個層疊體12沿著上述2組對邊中的一組對邊延伸的方向呈直線狀地并列設(shè)置。多個層疊體12的每個在上述2組對邊中的一組對邊延伸的方向上具有一端12a以及另一端12b。

多個層疊體12通過對成為強(qiáng)磁性體層15的強(qiáng)磁性體膜的磁化方向通過交換耦合磁場被固定成規(guī)定的方向的層疊體膜進(jìn)行圖案化而形成。

層疊體膜通過與實施方式1同樣地使用真空蒸鍍法、濺射法等將成為基底層13的基底膜、成為反強(qiáng)磁性體層14的反強(qiáng)磁性體膜以及成為強(qiáng)磁性體層15的強(qiáng)磁性體膜層疊而形成。與實施方式1同樣地，一邊施加磁場一邊形成層疊體膜，或在形成層疊體膜后再一邊對層疊體膜施加磁場一邊進(jìn)行熱處理，從而通過強(qiáng)磁性體膜與反強(qiáng)磁性體膜之間所產(chǎn)生的交換耦合磁場來固定強(qiáng)磁性體膜的磁化方向。

相互相鄰的層疊體12通過作為電極部的連接電極41連接。連接電極41將相互相鄰的層疊體12中的一個層疊體的一端12a側(cè)和面向該一端12a側(cè)的另一個層疊體的另一端12b側(cè)連接起來。連接電極41被設(shè)置成進(jìn)入相互相鄰的層疊體12之間的縫隙。

優(yōu)選多個層疊體12排列的方向上的連接電極41的寬度比多個層疊體12排列的方向上的電極部18的寬度小。

在多個層疊體12中的、位于它們排列的方向上的兩端的層疊體12分別設(shè)置有電極部18。多個層疊體12排列的方向的一側(cè)的電極部18a被設(shè)置在位于上述兩端的一個層疊體12的一端12a側(cè)。多個層疊體12排列的方向的另一側(cè)的電極部18b被設(shè)置在位于上述兩端的另一個層疊體12的另一端12b側(cè)。

保護(hù)層19被設(shè)置為覆蓋多個層疊體12、多個連接電極41以及一對電極部18。在保護(hù)層19設(shè)置有接觸孔19a以便一對電極部18的一部分分別露出。

即使這樣構(gòu)成的情況下，也能夠通過交換耦合磁場固定強(qiáng)磁性體層15的磁化的方向。因此，由于無需在各個層疊體12上設(shè)置多個螺旋條紋電極，所以能夠防止螺旋條紋電極的電阻被加到強(qiáng)磁性體層15的電阻。結(jié)果為，即使在本實施方式所涉及的磁阻元件1F，也能夠與實施方式1同樣地抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率。

另外，通過形成利用連接電極41將以相互分離且呈直線狀地排列的方式設(shè)置的多個層疊體12連接的構(gòu)成，與以單個的層疊體構(gòu)成同一長度的磁阻元件的情況相比較，能夠減少后述的形狀各向異性所造成的影響。由此，在磁阻元件1F對磁場的變化線形地響應(yīng)的區(qū)域中，在以磁場的值0為基準(zhǔn)的情況下，能夠良好地維持該基準(zhǔn)的對稱性。

圖16是用于對形狀各向異性進(jìn)行說明的圖。參照圖16，對形狀各向異性進(jìn)行說明。在強(qiáng)磁性體層15具備具有短邊方向以及長邊方向的矩形形狀的情況下，根據(jù)形狀各向異性而強(qiáng)磁性體層15的磁化容易朝向長邊方向。另外，長邊方向的長度越長，磁化的方向越容易朝向長邊方向。

因此，即使在相對于檢測電流I流動的方向(以最短距離連接電極部間的方向)以θ1的角度固定了強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M的情況下，實際的磁化的方向傾斜成接近長邊方向，相對于檢測電流I流動的方向以θ2的角度被固定。該狀態(tài)與從磁化方向以θ1的角度被固定的狀態(tài)觀察的情況下施加了磁偏的狀態(tài)相同。

圖17是表示根據(jù)形狀各向異性而磁化的方向發(fā)生了變化的情況下的磁電阻與磁場的關(guān)系的圖。在圖17中，用點劃線表示未受到形狀各向異性的影響的情況下的磁電阻的變化，用實線表示受到形狀各向異性的影響的情況下的磁電阻的變化。

如上述那樣，可以認(rèn)為由于形狀各向異性的影響而被固定的磁化方向M傾斜的狀態(tài)與施加了磁偏的狀態(tài)相同。在這種情況下，表示磁電阻的變化的線段從點劃線所示的位置向?qū)嵕€所示的位置移動。形狀各向異性的影響越強(qiáng)，實線所示的部分越向圖中箭頭方向較大地移動。另一方面，形狀各向異性的影響越弱，實線所示的部分越向圖中箭頭方向較小地移動。形狀各向異性的影響如上述那樣，層疊體12的延伸方向的長度越長則越強(qiáng)。

如本實施方式所涉及的磁阻元件1F那樣，通過成為將多個層疊體12相互分離呈直線狀地配置，并利用連接電極41將它們連接的構(gòu)成，與由單個的層疊體構(gòu)成同一的長度的磁阻元件的情況下相比較，能夠縮短各層疊體12的延伸方向的長度。由此，磁阻元件1F整體能夠減小形狀各向異性的影響。

通過減小形狀各向異性所造成的影響，在圖17中，能夠減少表示磁電阻的變化的線段向圖中箭頭方向的移動。由此，在磁阻元件1F對磁場的變化線形地響應(yīng)的區(qū)域(表示磁電阻的變化的線段中的呈直線狀地延伸的部分)中，以磁場的值0為基準(zhǔn)的情況下，能夠良好地維持該基準(zhǔn)的對稱性。并且，通過使層疊體12的形狀成為從層疊方向觀察的情況下大致正方形形狀，能夠更良好地維持上述對稱性。

(磁傳感器)

圖18是使用多個圖14所示的磁阻元件所構(gòu)成的磁傳感器的俯視圖。參照圖18，對使用圖14所示的磁阻元件1F所構(gòu)成的磁傳感器100F1進(jìn)行說明。

如圖18所示，磁傳感器100F1通過使用四個磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4來構(gòu)成全橋電路而設(shè)置。

磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4的結(jié)構(gòu)與實施方式5的磁阻元件1F的結(jié)構(gòu)幾乎相同。磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4所包含的強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M全部朝向相同的方向。

磁阻元件1F1、1F3所包含的多個層疊體12排列的方向是同一方向。例如，磁阻元件1F1、1F3所包含的多個層疊體12沿著層疊體12具有的2組對邊中的一組對邊延伸的方向呈直線狀地排列。

磁阻元件1F2、1F4所包含的多個層疊體12拍攝的方向是同一方向。例如磁阻元件1F2、1F4所包含的多個層疊體12沿著層疊體12具有的2組對邊中的另一組對邊延伸的方向呈直線狀地排列。

磁阻元件1F1、1F3所包含的多個層疊體12排列的方向和磁阻元件1F2、1F4所包含的多個層疊體12排列的方向正交。

磁阻元件1F1的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3A與用于獲取輸出電壓Vout2的電極焊盤P1電連接。磁阻元件1F1的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3B與用于施加電源電壓Vcc的電極焊盤P3電連接。磁阻元件1F4的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3A與電極焊盤P1電連接。磁阻元件1F4的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3D同與接地連接的電極焊盤P4電連接。

磁阻元件1F2的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3C與用于獲取輸出電壓Vout1的電極焊盤P2電連接。磁阻元件1F2的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3B與電極焊盤P3電連接。磁阻元件1F3的一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3C與電極焊盤P2電連接。磁阻元件1C的另一端側(cè)經(jīng)由布線圖案3D與電極焊盤P4連接。

磁阻元件1F1、1F4經(jīng)由布線圖案3B、3A、3D以及電極焊盤P3、P1、P4串聯(lián)連接，從而形成第一串聯(lián)電路(半橋電路)。磁阻元件1F2、1F3經(jīng)由布線圖案3B、3C、3D以及電極焊盤P3、P2、P4串聯(lián)連接，從而形成第二串聯(lián)電路(半橋電路)。第一串聯(lián)電路(半橋電路)以及第二串聯(lián)電路(半橋電路)經(jīng)由電極焊盤P3、P4并聯(lián)連接，從而形成全橋電路。磁阻元件1F1、1F3具有正輸出性，磁阻元件1F2、1F4具有負(fù)輸出性。

若在電極焊盤P3與電極焊盤P4之間施加電源電壓Vcc，則從電極焊盤P1以及電極焊盤P2，根據(jù)磁場強(qiáng)度獲取輸出電壓Vout2、Vout1。輸出電壓Vout2、Vout1經(jīng)由差動放大器(未圖示)被差動放大。

這樣，在本實施方式所涉及的磁傳感器100F1中，通過使用不具備螺旋條紋電極的磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4來構(gòu)成橋電路，能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率。另外，能夠提高對溫度等外部環(huán)境的變化的耐性。

另外，由于在磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4中未設(shè)置螺旋條紋電極，所以不會產(chǎn)生螺旋條紋電極的加工偏差。因此，在磁阻元件的電阻的偏差較小、構(gòu)成全橋電路的情況下，容易調(diào)節(jié)偏置電壓。

并且，通過成為如上述那樣在各磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4中，相互分離呈直線狀地配置多個層疊體12，并利用連接電極41將它們連接的構(gòu)成，與由單個的層疊體構(gòu)成同一的長度的磁阻元件的情況相比較，能夠縮短各層疊體12的延伸方向的長度。由此，磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4整體能夠減小形狀各向異性所造成的影響。由此，在磁阻元件1F1、1F2、1F3、1F4對磁場的變化線形地響應(yīng)的區(qū)域中，以磁場的值0為基準(zhǔn)的情況下，能夠良好地維持該基準(zhǔn)的對稱性。

(磁傳感器的第二變形例)

圖19是第二變形例中的磁傳感器的俯視圖。參照圖19，對第二變形例中的磁傳感器100F2進(jìn)行說明。

如圖19所示，第二變形例中的磁傳感器100F2與實施方式所涉及5的磁傳感器100F1同樣地通過使用四個磁阻元件1F11、1F12、1F13、1F14來構(gòu)成全橋電路而設(shè)置。

磁傳感器100F2與實施方式5所涉及的磁傳感器100F1相比較的情況下，磁阻元件1F11、1F12、1F13、1F14的結(jié)構(gòu)不同。

各磁阻元件1F11、1F12、1F13、1F14通過平行地排列的多個感磁部20和將相互相鄰的感磁部20的端部彼此交替地連接的多個連接電極40而形成為曲折狀。

多個感磁部20的各個具有具備短邊方向和長邊方向的長方形形狀。連接電極40具有比感磁部20短的長方形形狀。各磁阻元件1F11、1F12、1F13、1F14通過使長的長方形形狀的感磁部20和短的長方形形狀的連接電極40交替正交地連接而形成為曲折狀。

磁阻元件1F11、1F13所包含的多個感磁部20的各個沿著同一方向延伸，并在與延伸方向正交的方向上隔開規(guī)定的間隔地并列設(shè)置。磁阻元件1F12、1F14所包含的多個感磁部20的各個沿著同一方向延伸，并在與延伸方向正交的方向上隔開規(guī)定的間隔地并列設(shè)置。磁阻元件1F11、1F13所包含的多個感磁部20的延伸方向與磁阻元件1F12、1F14所包含的多個感磁部20的延伸方向正交。

感磁部20包括多個層疊體12和多個連接電極41。多個層疊體12相互分離地設(shè)置成強(qiáng)磁性體層的磁化方向M一致。多個層疊體12沿著2組對邊中的一組對邊延伸的方向呈直線狀地并列設(shè)置。連接電極41使相互相鄰的層疊體12電連接。

磁阻元件1F11、1F12、1F13、1F14所包含的全部的層疊體12被設(shè)置成磁化方向M一致。

即使在這樣構(gòu)成的情況下，第二變形例中的磁傳感器100F2也獲得與磁傳感器100F1幾乎相同的效果。

(實施方式6)

圖20是本實施方式所涉及的磁阻元件的俯視圖。參照圖20，對本實施方式所涉及的磁阻元件1G進(jìn)行說明。

如圖20所示，本實施方式所涉及的磁阻元件1G與實施方式5所涉及的磁阻元件1F相比較的情況下，多個層疊體12和多個電極部的排列方法不同。其它的結(jié)構(gòu)幾乎相同。

多個層疊體12相互分離地設(shè)置成強(qiáng)磁性體層的磁化方向一致。多個層疊體12的各個具有從層疊方向觀察的情況下具備相互對置的2組對邊的矩形形狀。

多個層疊體12以及多個電極部與實施方式5所涉及的磁阻元件1F包含的多個層疊體12以及多個電極部同樣地，在從層疊體12的層疊方向觀察的情況下，沿著上述2組對邊中的一組對邊延伸的方向，電極部和層疊體12交替地排列。此外，多個層疊體12在上述2組對邊中的另一組對邊延伸的方向上錯開地設(shè)置。

具體而言，多個層疊體12在上述2組對邊中的另一組對邊延伸的方向的一側(cè)按照規(guī)定的間距錯開。此外，優(yōu)選多個層疊體12的各個的中心呈直線狀地排列。

如以上那樣，本實施方式所涉及的磁阻元件1G形成為之字形狀。即使在這樣構(gòu)成的情況下，也能夠通過交換耦合磁場來固定強(qiáng)磁性體層的磁化方向。因此，由于無需在各個層疊體12上設(shè)置多個螺旋條紋電極，所以能夠防止螺旋條紋電極的電阻被加到強(qiáng)磁性體層的電阻。結(jié)果為，在本實施方式所涉及的磁阻元件1G中，也能夠與實施方式1同樣地抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率。

另外，通過形成利用連接電極41將以相互分離沿規(guī)定的方向排列的方式設(shè)置的多個層疊體12連接的構(gòu)成，與由單個的層疊體構(gòu)成同一長度的磁阻元件的情況相比較，能夠減少上述的形狀各向異性的影響。由此，在磁阻元件1G對磁場的變化線形地響應(yīng)的區(qū)域中，在以磁場的值0為基準(zhǔn)的情況下，能夠良好地維持該基準(zhǔn)的對稱性。并且，在從層疊方向觀察層疊體12的形狀的情況下，為大致正方形形狀，由此能夠更良好地維持上述對稱性。

(磁傳感器)

圖21是使用多個圖20所示的磁阻元件所構(gòu)成的磁傳感器的俯視圖。參照圖21，對使用多個圖20所示的磁阻元件所構(gòu)成的磁傳感器100G1進(jìn)行說明。

如圖21所示，磁傳感器100G1通過使用四個磁阻元件1G1、1G2、1G3、1G4來構(gòu)成全橋電路而設(shè)置。

磁傳感器100G1在與實施方式5所涉及的磁傳感器100F1相比較的情況下，磁阻元件1G1、1G2、1G3、1G4的結(jié)構(gòu)不同。

磁阻元件1G1、1G2、1G3、1G4的結(jié)構(gòu)與上述磁阻元件1G的結(jié)構(gòu)幾乎相同。磁阻元件1G1、1G2、1G3、1G4所包含的強(qiáng)磁性體層15的磁化方向M全部朝向相同的方向。

磁阻元件1G1、1G3所包含的多個連接電極42延伸的方向為同一方向。磁阻元件1G1、1G3所包含的多個連接電極42沿與連接電極42和層疊體12交替地排列的方向正交的方向延伸。

磁阻元件1G2、1G4所包含的多個連接電極42延伸的方向為同一方向。磁阻元件1G2、1G4所包含的多個連接電極42沿與連接電極42和層疊體12交替地排列的方向正交的方向延伸。

磁阻元件1G1、1G3所包含的多個連接電極42延伸的方向與磁阻元件1G2、1G4所包含的多個連接電極42延伸的方向正交。

在該磁傳感器100G1中，磁阻元件1G1、1G3具有正輸出性，磁阻元件1G2、1G4具有負(fù)輸出性。若在電極焊盤P3與電極焊盤P4之間施加電源電壓Vcc，則從電極焊盤P1以及電極焊盤P2根據(jù)磁場強(qiáng)度來獲取輸出電壓Vout2、Vout1。輸出電壓Vout2、Vout1經(jīng)由差動放大器(未圖示)被差動放大。

這樣，在本實施方式所涉及的磁傳感器100G1中，使用不具備螺旋條紋電極的磁阻元件1G1、1G2、1G3、1G4來構(gòu)成橋電路，由此能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率。另外，能夠提高對溫度等外部環(huán)境的變化的耐性。

另外，由于在磁阻元件1G1、1G2、1G3、1G4中未設(shè)置螺旋條紋電極，所以不產(chǎn)生螺旋條紋電極的加工偏差。因此，在磁阻元件的電阻的偏差較小、構(gòu)成全橋電路的情況下，容易調(diào)節(jié)偏置電壓。

并且，通過成為如上述那樣在各磁阻元件1G1、1G2、1G3、1G4中，利用連接電極41將以相互分離沿規(guī)定的方向排列的方式設(shè)置的多個層疊體12連接的構(gòu)成，與由單個的層疊體構(gòu)成同一長度的磁阻元件的情況相比較，能夠減少上述的形狀各向異性的影響。由此，在磁阻元件1G對磁場的變化線形地響應(yīng)的區(qū)域中，在以磁場的值0為基準(zhǔn)的情況下，能夠良好地維持該基準(zhǔn)的對稱性。

(磁傳感器的第三變形例)

圖22是第三變形例中的磁傳感器的俯視圖。參照圖22，對第三變形例中的磁傳感器100G2進(jìn)行說明。

如圖22所示，第三變形例中的磁傳感器100G2與實施方式6所涉及的磁傳感器100G1同樣地通過使用四個磁阻元件1G11、1G12、1G13、1G14來構(gòu)成全橋電路而設(shè)置。

磁傳感器100G2在與實施方式6所涉及的磁傳感器100G1相比較的情況下，磁阻元件1G11、1G12、1G13、1G14的結(jié)構(gòu)不同。

各磁阻元件1G11、1G12、1G13、1G14通過平行地排列的多個感磁部20G和將相互相鄰的感磁部20G的端部彼此交替地連接的多個連接電極40而形成為曲折狀。

感磁部20G通過利用多個連接電極42將相互分離地設(shè)置的多個層疊體12連接成Z字形狀而構(gòu)成。在感磁部20G中，多個層疊體12在沿著該層疊體12具有的2組對邊中的一組對邊延伸的方向延伸的方向上相互分離地并列設(shè)置、且在上述2組對邊中的另一組對邊延伸的方向的一方側(cè)按規(guī)定的間距錯開地設(shè)置。在感磁部20G中，多個連接電極42和多個層疊體12在沿著上述2組對邊中的一組對邊延伸的方向延伸的方向上交替地排列。

磁阻元件1G11、1G13所包含的多個感磁部20G的各個以朝向同一方向(DR1方向)的方式呈Z字形狀地延伸，并在與DR1方向正交的方向上隔開規(guī)定的間隔地并列設(shè)置。

磁阻元件1G12、1G14所包含的多個感磁部20G的各個以朝向同一方向DR1方向)的方式呈之字形狀地延伸，并在與DR1方向正交的方向上隔開規(guī)定的間隔地并列設(shè)置。

磁阻元件1G11、1G13所包含的多個連接電極42延伸的方向和磁阻元件1G12、1G14所包含的多個連接電極42延伸的方向正交。

磁阻元件1G11、1G12、1G13、1G14所包含的全部的層疊體12被設(shè)置成磁化方向M一致。

即使在這樣構(gòu)成的情況下，第三變形例中的磁傳感器100G2也獲得與磁傳感器100G1幾乎相同的效果。

(磁傳感器的第四變形例)

圖23是第四變形例中的磁傳感器的俯視圖。參照圖23，對第四變形例中的磁傳感器100H1進(jìn)行說明。

如圖23所示，第四變形例中的磁傳感器100H1通過使用四個磁阻元件1H1、1H2、1H3、1H4來構(gòu)成全橋電路而設(shè)置。

磁傳感器100H1在與實施方式1所涉及的磁傳感器100相比較的情況下，磁阻元件1H1、1H2、1H3、1H4的結(jié)構(gòu)不同。

各磁阻元件1H1、1H2、1H3、1H4所包含的層疊體12H1、12H2、12H3、12H4具有部分21和電極基底部22，該部分21形成為曲折狀以使得磁化方向一致，該電極基底部22與形成曲折狀的部分21的兩端連接。

層疊體12H1、12H2、12H3、12H4通過對成為強(qiáng)磁性體層15的強(qiáng)磁性體膜的磁化方向通過交換耦合磁場被固定成規(guī)定的方向的上述的層疊體膜進(jìn)行圖案化而一體地形成。

形成為曲折狀的部分21由平行地排列的多個線狀部21a、和使相互相鄰的線狀部21a的端部彼此交替地連接的多個折回部21b構(gòu)成。

在磁阻元件1H1、1H3中，層疊體12具有的多個線狀部21a沿同一方向延伸。在磁阻元件1H2、1H4中，層疊體12具有的多個線狀部21a沿同一方向延伸。

磁阻元件1H1、1H3所包含的線狀部21a的延伸方向與磁阻元件1H2、1H4所包含的線狀部21a的延伸方向正交。

磁阻元件1H1和磁阻元件1H2具有共用的電極基底部22。在磁阻元件1H1和磁阻元件1H2的共用的電極基底部22上形成有用于施加布線圖案3B以及電源電壓Vcc的電極焊盤P3。

磁阻元件1H2和磁阻元件1H3具有共用的電極基底部22。在磁阻元件1H2和磁阻元件1H3的共用的電極基底部22上形成用于獲取布線圖案3C以及輸出電壓Vout1的電極焊盤P2。

磁阻元件1H3和磁阻元件1H4具有共用的電極基底部22。在磁阻元件1H3和磁阻元件1H4的共用的電極基底部22上形成與布線圖案3D以及接地連接的電極焊盤P4。

磁阻元件1H4和磁阻元件1H1具有共用的電極基底部22。在磁阻元件1H4和磁阻元件1H1的共用的電極基底部22上形成用于獲取布線圖案3A以及輸出電壓Vout2的電極焊盤P1。

在該磁傳感器100H1中，磁阻元件1H1、1H3具有正輸出性，磁阻元件1H2、1H4具有負(fù)輸出性。若在電極焊盤P3與電極焊盤P4之間施加電源電壓Vcc，則從電極焊盤P1以及電極焊盤P2根據(jù)磁場強(qiáng)度獲取輸出電壓Vout2、Vout1。輸出電壓Vout2、Vout1經(jīng)由差動放大器(未圖示)被差動放大。

在本實施方式所涉及的磁傳感器100H1中，通過使用不具備螺旋條紋電極的磁阻元件1H1、1H2、1H3、1H4來構(gòu)成橋電路，能夠抑制感磁區(qū)域的減少，并提高磁電阻變化率，并且，能夠提高對溫度等外部環(huán)境的變化的耐性。

另外，由于在磁阻元件1H1、1H2、1H3、1H4中未設(shè)置螺旋條紋電極，所以不產(chǎn)生螺旋條紋電極的加工偏差。因此，在磁阻元件的電阻的偏差較小、構(gòu)成全橋電路的情況下，容易調(diào)節(jié)偏置電壓。

另外，通過設(shè)置電極基底部22，并在電極基底部22上形成布線圖案3A、3B、3C、3D以及電極焊盤P1、P2、P3、P4，能夠防止布線圖案3A與電極焊盤P1、布線圖案3B與電極焊盤P3、布線圖案3C與電極焊盤P2、以及布線圖案3D與電極焊盤4中分別形成階梯差。由此，能夠防止布線圖案3A、3B、3C、3D以及電極焊盤P1、P2、P3、P4斷線，并能夠提高可靠性。

另外，由于各層疊體12H1、12H2、12H3、12H4通過將層疊體膜圖案化為曲折狀而形成，所以與利用連接電極交替地連接多個層疊體的端部彼此而將磁阻元件形成為曲折狀的情況相比較，無需設(shè)置連接電極。因此，連接電極不會因?qū)盈B體的階梯差而斷線。在這一點上，也能夠提高磁阻元件的可靠性。

(磁傳感器的第五變形例)

圖24是第五變形例中的磁傳感器的俯視圖。參照圖24，對第五變形例中的磁傳感器100H2進(jìn)行說明。

如圖24所示，第五變形例中的磁傳感器100H2與第四變形例中的磁傳感器100H1相比較的情況下，在多個折回部21b上分別設(shè)置有電阻比強(qiáng)磁性體層的低的導(dǎo)電層44的點上不同。其它的結(jié)構(gòu)幾乎相同。

在各磁阻元件1H1、1H2、1H3、1H4中未設(shè)置導(dǎo)電層44的情況下，在層疊體12H1、12H2、12H3、12H4內(nèi)，電流在位于線狀部21a的強(qiáng)磁性體層和位于折回部21b的強(qiáng)磁性體層這雙方流動。

位于線狀部21a的強(qiáng)磁性體層中流動的電流的方向和位于折回部21b的強(qiáng)磁性體層中流動的電流的方向正交。因此，位于折回部21b的強(qiáng)磁性體層中流動電流的情況下，從位于線狀部21a的強(qiáng)磁性體層生成的輸出的一部分被從位于折回部21b的強(qiáng)磁性體層生成的輸出抵消。由此，有時獲取的輸出電壓Vout2、Vout1降低。

在本實施方式中，通過將電阻比強(qiáng)磁性體層(更具體而言第二強(qiáng)磁性體層)低的導(dǎo)電層44設(shè)置在折回部21b上(更具體而言位于折回部21b的第二強(qiáng)磁性體層上)，在折回部21b中，電流在導(dǎo)電層44中流動。因此，防止從位于線狀部21a的強(qiáng)磁性體層生成的輸出的一部分被從位于折回部21b的強(qiáng)磁性體層生成的輸出抵消。

在上述的實施方式5、6所涉及的磁阻元件、第二變形例至第六變形例中的磁傳感器具備的磁阻元件所包含的層疊體中，例示出從基板10側(cè)起依次將反強(qiáng)磁性體層14和強(qiáng)磁性體層15按照該順序?qū)盈B而構(gòu)成的情況來進(jìn)行了說明，但并不限于此，也可以如實施方式4那樣，通過從基板10側(cè)起將強(qiáng)磁性體層15和反強(qiáng)磁性體層14按照該順序?qū)盈B而構(gòu)成。

以上，對本發(fā)明的實施方式以及實施例進(jìn)行了說明，本次公開的實施方式以及實施例在全部方面僅為例示，不起限制作用。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書示出，包括與權(quán)利要求書均等的意思以及范圍內(nèi)的全部變更。

符號說明

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…磁阻元件，3A、3B、3C、3D…布線圖案，10…基板，11…絕緣層，12、12H1、12H2、12H3、12H4…層疊體，13…基底層，14…反強(qiáng)磁性體層，15…強(qiáng)磁性體層，16…交換耦合磁場調(diào)整層，17…螺旋條紋電極，18…電極部，19…保護(hù)層，19a…接觸孔，20、20G…感磁部，21…形成為曲折狀的部分，21a…線狀部，21b…折回部，22…電極基底部，40、41、42…連接電極，44…導(dǎo)電層，100、100A、100B、100F1、100F2、100G1、100G2、100H1、100H2…磁傳感器，110…母線，111…第一母線部，111e、112e、113e…磁場，112…平行部，113…第三母線部，114…第一連結(jié)部，115…第二連結(jié)部，130…減法器，141…第一連接布線，142…第二連接布線，150…電流傳感器。