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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024005740
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】磁気センサ、磁気センサの製造方法および感受素子集合体
(51)【国際特許分類】
G01R 33/02 20060101AFI20240110BHJP
H10N 50/00 20230101ALI20240110BHJP
H10N 50/10 20230101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
G01R33/02 D
H01L43/00
H01L43/08 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022106078
(22)【出願日】2022-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】000004455
【氏名又は名称】株式会社レゾナック
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100173598
【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 桜子
(72)【発明者】
【氏名】坂脇 彰
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 大三
(72)【発明者】
【氏名】利根川 翔
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 恭成
【テーマコード（参考）】
2G017
5F092
【Ｆターム（参考）】
2G017AA02
2G017AD63
2G017AD65
2G017AD69
2G017BA03
5F092AA01
5F092AA11
5F092AA15
5F092AB01
5F092AC01
5F092AD06
5F092AD26
5F092BC06
5F092BD04
5F092BD19
5F092BE06
5F092CA02
5F092CA22
5F092EA01
5F092FA08
5F092GA05
(57)【要約】
【課題】同一の基板から形成された複数の感受部または複数の磁気センサの間の磁気特性の差を低減する。
【解決手段】磁気センサは、基板と、基板上に設けられ、長手方向と短手方向とを有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部とを備え、感受部は、長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層と、基板と軟磁性体層との間に積層され、軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層とを有する。
【選択図】図２
【解決手段】磁気センサは、基板と、基板上に設けられ、長手方向と短手方向とを有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部とを備え、感受部は、長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層と、基板と軟磁性体層との間に積層され、軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層とを有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板上に設けられ、長手方向と短手方向とを有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部とを備え、
前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層と、
前記基板と前記軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層とを有する磁気センサ。
前記基板上に設けられ、長手方向と短手方向とを有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部とを備え、
前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層と、
前記基板と前記軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層とを有する磁気センサ。
【請求項2】
前記副軟磁性体層は、厚さが前記軟磁性体層の厚さの３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項3】
前記副軟磁性体層は、厚さが５ｎｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項4】
前記短手方向に間隙を介して並び、それぞれが、前記軟磁性体層と前記副軟磁性体層とを有する複数の前記感受部を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項5】
前記感受部は、前記軟磁性体層よりも導電性が高い導電体層を挟んで積層される複数の当該軟磁性体層を備え、
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層と当該基板との間に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層と当該基板との間に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項6】
前記感受部は、複数の前記軟磁性体層のうち前記導電体層上に積層される当該軟磁性体層と、当該導電体層との間に、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が高い軟磁性体からなる他の副軟磁性体層をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の磁気センサ。
【請求項7】
前記感受部は、複数の前記軟磁性体層を有し、さらに、複数の当該軟磁性体層の間に、当該軟磁性体層に還流磁区が発生することを抑制する磁区抑制層を有し、
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層と当該基板との間に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層と当該基板との間に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項8】
前記軟磁性体層は、ＣｏとＮｂとＺｒとを含むアモルファス合金からなり、
前記副軟磁性体層は、ＣｏとＮｂとＺｒとを含むアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べてＮｂ比率が小さいアモルファス合金からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気センサ。
前記副軟磁性体層は、ＣｏとＮｂとＺｒとを含むアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べてＮｂ比率が小さいアモルファス合金からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項9】
前記軟磁性体層は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金からなり、
前記副軟磁性体層は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きいアモルファス合金からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気センサ。
前記副軟磁性体層は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きいアモルファス合金からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項10】
基板の表面に、予め定められた飽和磁化を有する軟磁性体をマグネトロンスパッタリングにより積層して、下地層を形成する工程と、
前記下地層上に、当該下地層を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化が小さい軟磁性体をマグネトロンスパッタリングにより積層して、予め定められた方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体層を形成する工程と、
前記軟磁性体層の一軸磁気異方性が付与された部分に、磁界を感受する複数の感受素子を形成する工程と
を含む磁気センサの製造方法。
前記下地層上に、当該下地層を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化が小さい軟磁性体をマグネトロンスパッタリングにより積層して、予め定められた方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体層を形成する工程と、
前記軟磁性体層の一軸磁気異方性が付与された部分に、磁界を感受する複数の感受素子を形成する工程と
を含む磁気センサの製造方法。
【請求項11】
基板と、
前記基板の表面に形成され、長手方向と短手方向とを有し磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部を有する複数の感受素子とを備え、
それぞれの前記感受素子の前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層と、前記基板と当該軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層とを有する感受素子集合体。
前記基板の表面に形成され、長手方向と短手方向とを有し磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部を有する複数の感受素子とを備え、
それぞれの前記感受素子の前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層と、前記基板と当該軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層とを有する感受素子集合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気センサ、磁気センサの製造方法および感受素子集合体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術として、特許文献１には、基板と、基板上に設けられ、軟磁性体で構成された磁気センサ本体とを備える磁気センサが開示されている。この磁気センサでは、マグネトロンスパッタリングにより、基板上に軟磁性体層を堆積し、磁気センサ本体を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－６７８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
基板に軟磁性体層を積層して感受部を備える磁気センサを形成する場合、基板における位置の違いによって、同一の基板上に形成された複数の感受部や、同一の基板を用いて形成される複数の磁気センサの間で、磁気特性のばらつきが生じる場合がある。
本発明は、同一の基板から形成された複数の感受部または複数の磁気センサの間の磁気特性の差を低減することを目的とする。
本発明は、同一の基板から形成された複数の感受部または複数の磁気センサの間の磁気特性の差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、下記（１）～（１１）に係る発明が提供される。
（１）基板（基板１０）と、
前記基板上に設けられ、長手方向と短手方向とを有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部（感受部３１）とを備え、
前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層（軟磁性体層１０２）と、
前記基板と前記軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層（プレコート層１０１）とを有する磁気センサ。
（２）前記副軟磁性体層は、厚さが前記軟磁性体層の厚さの３０％以下であることを特徴とする（１）に記載の磁気センサ。
（３）前記副軟磁性体層は、厚さが５ｎｍ以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気センサ。
（４）前記短手方向に間隙を介して並び、それぞれが、前記軟磁性体層と前記副軟磁性体層とを有する複数の前記感受部を備えることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の磁気センサ。
（５）前記感受部は、前記軟磁性体層よりも導電性が高い導電体層（導電体層１０４）を挟んで積層される複数の当該軟磁性体層を備え、
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層（第１軟磁性体層１０２ａ）と当該基板との間に積層されていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の磁気センサ。
（６）前記感受部は、複数の前記軟磁性体層のうち前記導電体層上に積層される当該軟磁性体層と、当該導電体層との間に、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が高い軟磁性体からなる他の副軟磁性体層（第２プレコート層１０１ｂ）をさらに有することを特徴とする（５）に記載の磁気センサ。
（７）前記感受部は、複数の前記軟磁性体層を有し、さらに、複数の当該軟磁性体層の間に、当該軟磁性体層に還流磁区が発生することを抑制する磁区抑制層（磁区抑制層１０３）を有し、
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層と当該基板との間に積層されていることを特徴とする（１）乃至（６）に記載の磁気センサ。
（８）前記軟磁性体層は、ＣｏとＮｂとＺｒとを含むアモルファス合金からなり、
前記副軟磁性体層は、ＣｏとＮｂとＺｒとを含むアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べてＮｂ比率が小さいアモルファス合金からなることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の磁気センサ。
（９）前記軟磁性体層は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金からなり、
前記副軟磁性体層は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きいアモルファス合金からなることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の磁気センサ。
（１）基板（基板１０）と、
前記基板上に設けられ、長手方向と短手方向とを有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部（感受部３１）とを備え、
前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層（軟磁性体層１０２）と、
前記基板と前記軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層（プレコート層１０１）とを有する磁気センサ。
（２）前記副軟磁性体層は、厚さが前記軟磁性体層の厚さの３０％以下であることを特徴とする（１）に記載の磁気センサ。
（３）前記副軟磁性体層は、厚さが５ｎｍ以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気センサ。
（４）前記短手方向に間隙を介して並び、それぞれが、前記軟磁性体層と前記副軟磁性体層とを有する複数の前記感受部を備えることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の磁気センサ。
（５）前記感受部は、前記軟磁性体層よりも導電性が高い導電体層（導電体層１０４）を挟んで積層される複数の当該軟磁性体層を備え、
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層（第１軟磁性体層１０２ａ）と当該基板との間に積層されていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の磁気センサ。
（６）前記感受部は、複数の前記軟磁性体層のうち前記導電体層上に積層される当該軟磁性体層と、当該導電体層との間に、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が高い軟磁性体からなる他の副軟磁性体層（第２プレコート層１０１ｂ）をさらに有することを特徴とする（５）に記載の磁気センサ。
（７）前記感受部は、複数の前記軟磁性体層を有し、さらに、複数の当該軟磁性体層の間に、当該軟磁性体層に還流磁区が発生することを抑制する磁区抑制層（磁区抑制層１０３）を有し、
前記副軟磁性体層は、複数の前記軟磁性体層のうち最も前記基板側の当該軟磁性体層と当該基板との間に積層されていることを特徴とする（１）乃至（６）に記載の磁気センサ。
（８）前記軟磁性体層は、ＣｏとＮｂとＺｒとを含むアモルファス合金からなり、
前記副軟磁性体層は、ＣｏとＮｂとＺｒとを含むアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べてＮｂ比率が小さいアモルファス合金からなることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の磁気センサ。
（９）前記軟磁性体層は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金からなり、
前記副軟磁性体層は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金であって、前記軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きいアモルファス合金からなることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の磁気センサ。
【0006】
（１０）基板（基板１０Ａ）の表面に、予め定められた飽和磁化を有する軟磁性体をマグネトロンスパッタリングにより積層して、下地層（プレコート層１０１）を形成する工程と、
前記下地層上に、当該下地層を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化が小さい軟磁性体をマグネトロンスパッタリングにより積層して、予め定められた方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体層（軟磁性体層１０２）を形成する工程と、
前記軟磁性体層の一軸磁気異方性が付与された部分に、磁界を感受する複数の感受素子（感受素子３０）を形成する工程と
を含む磁気センサの製造方法。
（１１）基板（基板１０Ａ）と、
前記基板の表面に形成され、長手方向と短手方向とを有し磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部（感受部３１）を有する複数の感受素子（感受素子３０）とを備え、
それぞれの前記感受素子の前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層（軟磁性体層１０２）と、前記基板と当該軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層（プレコート層１０１）とを有する感受素子集合体。
前記下地層上に、当該下地層を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化が小さい軟磁性体をマグネトロンスパッタリングにより積層して、予め定められた方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体層（軟磁性体層１０２）を形成する工程と、
前記軟磁性体層の一軸磁気異方性が付与された部分に、磁界を感受する複数の感受素子（感受素子３０）を形成する工程と
を含む磁気センサの製造方法。
（１１）基板（基板１０Ａ）と、
前記基板の表面に形成され、長手方向と短手方向とを有し磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受部（感受部３１）を有する複数の感受素子（感受素子３０）とを備え、
それぞれの前記感受素子の前記感受部は、前記長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有する軟磁性体からなり、磁界を感受する軟磁性体層（軟磁性体層１０２）と、前記基板と当該軟磁性体層との間に積層され、当該軟磁性体層と比べて飽和磁化が大きい軟磁性体からなる副軟磁性体層（プレコート層１０１）とを有する感受素子集合体。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、同一の基板から形成された複数の感受素子間または複数の磁気センサ間の磁気特性の差を低減することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態が適用される磁気センサの一例を説明する図であり、磁気センサの平面図である。
【図3】感受素子の感受部の長手方向に印加された磁界と感受素子のインピーダンスとの関係を説明する図である。
【図4】（ａ）～（ｃ）は、磁気センサの製造方法の一例を示す図である。
【図5】（ａ）～（ｃ）は、磁気センサの製造方法の一例を示す図である。
【図6】円盤状の基板上に形成される複数の感受素子の配置の一例を示した図である。
【図7】各層の堆積に用いるスパッタリング装置の構成の一例を示した図である。
【図8】スパッタリング装置における磁気回路の構成を示す図である。
【図9】（ａ）～（ｂ）は、スパッタリング装置において軟磁性体層を堆積する際に、磁気回路により発生し基板の表面を通過する磁力線の状態の一例を示す図である。
【図10】変形例である磁気センサの断面図である。
【図11】（ａ）～（ｂ）は、変形例である磁気センサの断面図である。
【図12】実施例および比較例の磁気センサが有する感受素子の、切断前の基板における位置と、磁気センサのインピーダンスの最大値との関係を示した図である。
【図13】実施例および比較例の磁気センサが有する感受素子の、切断前の基板における位置と、磁気センサのバイアス磁界との関係を示した図である。
【図14】実施例および比較例の磁気センサが有する感受素子の、切断前の基板における位置と、磁気センサのバイアス磁界における単位磁界当たりのインピーダンスの変化量との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（磁気センサ１の構成）
図１、図２は、本実施形態が適用される磁気センサ１の一例を説明する図である。図１は、磁気センサ１の平面図であり、図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図である。
（磁気センサ１の構成）
図１、図２は、本実施形態が適用される磁気センサ１の一例を説明する図である。図１は、磁気センサ１の平面図であり、図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図である。
【0010】
図１、図２に示すように、本実施形態が適用される磁気センサ１は、非磁性の基板１０と、基板１０上に設けられ、磁界を感受する軟磁性体層を含む感受素子３０とを備えている。なお、図２に示す磁気センサ１の断面構造については、後に詳述する。
ここで、軟磁性体とは、外部磁界によって容易に磁化されるが、外部磁界を取り除くと速やかに磁化がないか又は磁化が小さい状態に戻る、いわゆる保磁力の小さい材料である。
ここで、軟磁性体とは、外部磁界によって容易に磁化されるが、外部磁界を取り除くと速やかに磁化がないか又は磁化が小さい状態に戻る、いわゆる保磁力の小さい材料である。
【0011】
図１により、磁気センサ１の平面構造を説明する。磁気センサ１は、一例として、四角形の平面形状を有している。磁気センサ１の平面形状は、数ｍｍ角である。磁気センサ１の一辺の長さは、例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度とすることができる。なお、磁気センサ１の平面形状の大きさは、他の値であってもよい。また、磁気センサ１の平面形状は、四角形以外の形状であってもよい。
【0012】
次に、基板１０上に設けられた感受素子３０を説明する。感受素子３０は、平面形状が長手方向と短手方向とを有する短冊状である複数の感受部３１を備えている。図１において、紙面の左右方向が、感受素子３０の長手方向であり、紙面の上下方向が感受素子３０の短手方向である。複数の感受部３１は、長手方向が並列するように、短手方向に間隙を介して配置されている。そして、感受素子３０は、隣接する感受部３１をつづら折りに直列接続する接続部３２と、電流供給のための電線が接続される端子部３３とを備えている。
なお、図１に示す感受素子３０は、２４本の感受部３１を有しているが、感受部３１は２４本でなくてもよい。
なお、図１に示す感受素子３０は、２４本の感受部３１を有しているが、感受部３１は２４本でなくてもよい。
【0013】
本実施形態の磁気センサ１では、感受部３１が、磁界又は磁界の変化を感受して磁気インピーダンス効果を生じる。つまり、磁気センサ１では、感受部３１が直列接続された感受素子３０のインピーダンス変化により磁界又は磁界の変化が計測される。以下では、感受素子３０のインピーダンスを、磁気センサ１のインピーダンスと表記することがある。
【0014】
接続部３２は、隣接する感受部３１の端部間に設けられ、隣接する感受部３１をつづら折りに直列接続する。
端子部３３（端子部３３ａ、３３ｂ）は、接続部３２で接続されていない感受部３１の２個の端部にそれぞれ設けられている。端子部３３は、電流を供給する電線を接続するパッド部として機能する。端子部３３は、電線を接続しうる大きさであればよい。なお、端子部３３（端子部３３ａ、３３ｂ）は、図１の紙面において、右側に設けているが、左側に設けてもよく、左右側に分けて設けてもよい。
端子部３３（端子部３３ａ、３３ｂ）は、接続部３２で接続されていない感受部３１の２個の端部にそれぞれ設けられている。端子部３３は、電流を供給する電線を接続するパッド部として機能する。端子部３３は、電線を接続しうる大きさであればよい。なお、端子部３３（端子部３３ａ、３３ｂ）は、図１の紙面において、右側に設けているが、左側に設けてもよく、左右側に分けて設けてもよい。
【0015】
ここで、感受部３１の長手方向の長さを長さＬとする。そして、感受部３１の短手方向の幅を幅Ｗとする。また、隣接する感受部３１の間の間隔を間隔Ｇとする。感受部３１の長さＬは、例えば１ｍｍ～１０ｍｍ、幅Ｗは、例えば１０μｍ～１５０μｍ、間隔Ｇは、例えば１０μｍ～１５０μｍである。なお、それぞれの感受部３１の大きさ（長さＬ、幅Ｗ、厚さ等）、感受部３１の数、感受部３１間の間隔Ｇ等は、感受、つまり計測したい磁界の大きさなどによって設定されればよい。
【0016】
次に、図２により、磁気センサ１の断面構造を説明する。
基板１０は、非磁性体からなる基板であって、例えば、ガラス、サファイア等の酸化物基板、シリコン等の半導体基板、あるいは、アルミニウム、ステンレススティール、ニッケルリンメッキを施した金属等の金属基板等が挙げられる。なお、基板１０の導電性が高い場合には、感受素子３０が設けられる側の基板１０の表面に、基板１０と感受素子３０とを電気的に絶縁する絶縁体層を設けるとよい。このような絶縁体層を構成する絶縁体としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の酸化物、又は、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等の窒化物等が挙げられる。ここでは、基板１０は、ガラスであるとして説明する。
基板１０は、非磁性体からなる基板であって、例えば、ガラス、サファイア等の酸化物基板、シリコン等の半導体基板、あるいは、アルミニウム、ステンレススティール、ニッケルリンメッキを施した金属等の金属基板等が挙げられる。なお、基板１０の導電性が高い場合には、感受素子３０が設けられる側の基板１０の表面に、基板１０と感受素子３０とを電気的に絶縁する絶縁体層を設けるとよい。このような絶縁体層を構成する絶縁体としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の酸化物、又は、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等の窒化物等が挙げられる。ここでは、基板１０は、ガラスであるとして説明する。
【0017】
感受素子３０は、一例として、基板１０側から４層の軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）を備える。また、感受素子３０は、基板１０と第１軟磁性体層１０２ａとの間に、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化Ｍｓが大きい軟磁性体からなるプレコート層１０１を備える。さらに、感受素子３０は、第１軟磁性体層１０２ａと第２軟磁性体層１０２ｂとの間に、第１軟磁性体層１０２ａと第２軟磁性体層１０２ｂとに還流磁区の発生を抑制する第１磁区抑制層１０３ａを備える。さらにまた、感受素子３０は、第３軟磁性体層１０２ｃと第４軟磁性体層１０２ｄとの間に、第３軟磁性体層１０２ｃと第４軟磁性体層１０２ｄとに還流磁区の発生を抑制する第２磁区抑制層１０３ｂを備える。また、感受素子３０は、第２軟磁性体層１０２ｂと第３軟磁性体層１０２ｃとの間に、感受素子３０の抵抗（ここでは、電気抵抗をいう。）を低減させる導電体層１０４を備える。本実施形態の説明において、第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄをそれぞれ区別しない場合は、軟磁性体層１０２と表記する。同様に、第１磁区抑制層１０３ａ、第２磁区抑制層１０３ｂをそれぞれ区別しない場合には、磁区抑制層１０３と表記する。
【0018】
軟磁性体層１０２は、磁気インピーダンス効果を示すアモルファス合金の軟磁性体で構成される。本実施形態の軟磁性体層１０２は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金（以下では、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金と表記する。）の軟磁性体で構成されている。後述するように、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金は、プレコート層１０１を構成する軟磁性体と比較して、飽和磁化（以下では、飽和磁化Ｍｓと表記する。）が小さい。このような軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金としては、Ｃｏを主成分とした合金に、高融点金属Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ等を添加したアモルファス合金を用いるのがよい。軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金としてより具体的には、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＦｅＴａ、ＣｏＷＺｒ、ＣｏＦｅＣｒＭｎＳｉＢ等が挙げられる。
それぞれの軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）の厚さは、例えば、１００ｎｍ～１μｍである。それぞれの軟磁性体層１０２の厚さは、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。
それぞれの軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）の厚さは、例えば、１００ｎｍ～１μｍである。それぞれの軟磁性体層１０２の厚さは、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【0019】
軟磁性体層１０２は、長手方向と交差する方向、例えば短手方向（図１の上下方向）に一軸磁気異方性が付与されている。なお、長手方向と交差する方向とは、長手方向に対して４５°を超え、且つ９０°以下の角度を有すればよい。詳細については後述するが、軟磁性体層１０２の一軸磁気異方性は、マグネトロンスパッタリング法を用いて軟磁性体層１０２を堆積することにより付与される。
【0020】
プレコート層１０１は、副軟磁性体層または下地層の一例である。詳細については後述するが、プレコート層１０１は、１つの基板１０Ａ（後述する図４（ａ）、図６等参照）から形成される複数の磁気センサ１間、またはそれぞれの磁気センサ１の感受素子３０における複数の感受素子３１間の特性の差を低減するために設けられている。
プレコート層１０１は、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体と比較して飽和磁化Ｍｓが大きい軟磁性体で構成されている。
プレコート層１０１は、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体と比較して飽和磁化Ｍｓが大きい軟磁性体で構成されている。
【0021】
ここで、一般に、プレコート層１０１および軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体には、それぞれの磁化の向きが異なる複数の磁区が形成されている。外部磁界が大きくなると、軟磁性体において磁壁が移動し、外部磁界の向きと磁化の向きとが同じ磁区の面積が大きくなり、外部磁界の向きと磁化の向きとが逆の磁区の面積が小さくなる。外部磁界がさらに大きくなると、磁化の向きが外部磁界の向きと異なる軸において、磁化の向きが外部磁界の向きと同じ向きを向くように磁化回転が生じる。そして、ついには隣接する磁区同士の間に存在していた磁壁が消滅し、１つの磁区（単磁区）となる。
軟磁性体において、磁界によって磁壁が消失した状態を、磁化が飽和したという。そして、磁化が飽和した状態の軟磁性体の磁化を飽和磁化Ｍｓと呼ぶ。
軟磁性体において、磁界によって磁壁が消失した状態を、磁化が飽和したという。そして、磁化が飽和した状態の軟磁性体の磁化を飽和磁化Ｍｓと呼ぶ。
【0022】
軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体の飽和磁化Ｍｓは、例えば、２００ｅｍｕ／ｃｃ以上１１００ｅｍｕ／ｃｃ以下の範囲とすることができる。
また、プレコート層１０１を構成する軟磁性体の飽和磁化Ｍｓと、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体の飽和磁化Ｍｓとの差は、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体の種類等によっても異なるが、例えば、１００ｅｍｕ／ｃｃ以上６００ｅｍｕ／ｃｃ以下の範囲とすることができる。
また、プレコート層１０１を構成する軟磁性体の飽和磁化Ｍｓと、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体の飽和磁化Ｍｓとの差は、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体の種類等によっても異なるが、例えば、１００ｅｍｕ／ｃｃ以上６００ｅｍｕ／ｃｃ以下の範囲とすることができる。
【0023】
本実施形態のプレコート層１０１は、Ｃｏを主成分とするアモルファス合金であって、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金と比べて飽和磁化Ｍｓが大きい合金（以下では、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金と表記する。）の軟磁性体で構成されている。このようなプレコート層１０１を構成するＣｏ合金としては、軟磁性体層１０２と同様に、Ｃｏを主成分とした合金に、高融点金属Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ等を添加したアモルファス合金を用いるのがよい。プレコート層１０１を構成するＣｏ合金としてより具体的には、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＦｅＴａ、ＣｏＷＺｒ、等が挙げられる。
なお、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金に含まれる金属の種類は、飽和磁化Ｍｓが上述した関係を満たしていれば、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金に含まれる金属の種類と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
なお、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金に含まれる金属の種類は、飽和磁化Ｍｓが上述した関係を満たしていれば、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金に含まれる金属の種類と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0024】
ここで、プレコート層１０１または軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金の一例であるＣｏＮｂＺｒは、Ｎｂ比率が小さくなるに従い、飽和磁化Ｍｓが大きくなる性質を有する。
本実施形態では、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金および軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金としてＣｏＮｂＺｒを用いる場合、プレコート層１０１を構成するＣｏＮｂＺｒにおけるＮｂ比率を、軟磁性体層１０２を構成するＣｏＮｂＺｒにおけるＮｂ比率よりも小さくする。これにより、プレコート層１０１を構成するＣｏＮｂＺｒの飽和磁化Ｍｓが、軟磁性体層１０２を構成するＣｏＮｂＺｒの飽和磁化Ｍｓと比べて大きくなる。
プレコート層１０１を構成するＣｏＮｂＺｒとしては、例えば、Ｎｂが１５ａｔ％、Ｚｒが５ａｔ％、残部がＣｏであるＣｏ８０Ｎｂ１５Ｚｒ５（Ｃｏ１５Ｎｂ５Ｚｒと表記することがある。飽和磁化Ｍｓ：７９０ｅｍｕ／ｃｃ）を用いることができる。また、軟磁性体層１０２を構成するＣｏＮｂＺｒとしては、例えば、Ｎｂが１８ａｔ％、Ｚｒが３ａｔ％、残部がＣｏであるＣｏ７９Ｎｂ１８Ｚｒ３（Ｃｏ１８Ｎｂ３Ｚｒと表記することがある。飽和磁化Ｍｓ：５２０ｅｍｕ／ｃｃ）を用いることができる。
本実施形態では、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金および軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金としてＣｏＮｂＺｒを用いる場合、プレコート層１０１を構成するＣｏＮｂＺｒにおけるＮｂ比率を、軟磁性体層１０２を構成するＣｏＮｂＺｒにおけるＮｂ比率よりも小さくする。これにより、プレコート層１０１を構成するＣｏＮｂＺｒの飽和磁化Ｍｓが、軟磁性体層１０２を構成するＣｏＮｂＺｒの飽和磁化Ｍｓと比べて大きくなる。
プレコート層１０１を構成するＣｏＮｂＺｒとしては、例えば、Ｎｂが１５ａｔ％、Ｚｒが５ａｔ％、残部がＣｏであるＣｏ８０Ｎｂ１５Ｚｒ５（Ｃｏ１５Ｎｂ５Ｚｒと表記することがある。飽和磁化Ｍｓ：７９０ｅｍｕ／ｃｃ）を用いることができる。また、軟磁性体層１０２を構成するＣｏＮｂＺｒとしては、例えば、Ｎｂが１８ａｔ％、Ｚｒが３ａｔ％、残部がＣｏであるＣｏ７９Ｎｂ１８Ｚｒ３（Ｃｏ１８Ｎｂ３Ｚｒと表記することがある。飽和磁化Ｍｓ：５２０ｅｍｕ／ｃｃ）を用いることができる。
【0025】
また、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金の一例として、Ｆｅが１．４ａｔ％、Ｃｒが５ａｔ％、Ｍｎが３．６ａｔ％、Ｓｉが１３．８ａｔ％、Ｂが９．５ａｔ％、残部がＣｏであるＣｏ１．４Ｆｅ５Ｃｒ３．６Ｍｎ１３．８Ｓｉ９．５Ｂ（飽和磁化Ｍｓ：４００ｅｍｕ／ｃｃ）を用いてもよい。そして、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金としてＣｏ１．４Ｆｅ５Ｃｒ３．６Ｍｎ１３．８Ｓｉ９．５Ｂを用いる場合には、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金としては、Ｃｏ１８Ｎｂ３ＺｒやＣｏ１７Ｎｂ３Ｚｒ等を用いることができる。
また、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金の一例であるＣｏＦｅＣｒＭｎＳｉＢでは、Ｆｅ比率が大きくなるほど、もしくは、Ｃｒ比率、Ｍｎ比率、Ｓｉ比率、Ｂ比率が小さくなるほど、飽和磁化Ｍｓが大きくなる性質を有する。したがって、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金としてＣｏ１．４Ｆｅ５Ｃｒ３．６Ｍｎ１３．８Ｓｉ９．５Ｂを用いる場合、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金としては、Ｃｏ１．４Ｆｅ５Ｃｒ３．６Ｍｎ１３．８Ｓｉ９．５Ｂと比べて、Ｆｅ比率が大きく、もしくは、Ｃｒ比率、Ｍｎ比率、Ｓｉ比率、Ｂ比率の少なくとも１つが小さいＣｏＦｅＣｒＭｎＳｉＢ合金を用いることができる。なお、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金は、Ｃｒ比率、Ｍｎ比率、Ｓｉ比率、Ｂ比率のいずれかが０の（すなわち、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｂのいずれかを含まない）Ｃｏ合金であってもよい。
また、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金の一例であるＣｏＦｅＣｒＭｎＳｉＢでは、Ｆｅ比率が大きくなるほど、もしくは、Ｃｒ比率、Ｍｎ比率、Ｓｉ比率、Ｂ比率が小さくなるほど、飽和磁化Ｍｓが大きくなる性質を有する。したがって、軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金としてＣｏ１．４Ｆｅ５Ｃｒ３．６Ｍｎ１３．８Ｓｉ９．５Ｂを用いる場合、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金としては、Ｃｏ１．４Ｆｅ５Ｃｒ３．６Ｍｎ１３．８Ｓｉ９．５Ｂと比べて、Ｆｅ比率が大きく、もしくは、Ｃｒ比率、Ｍｎ比率、Ｓｉ比率、Ｂ比率の少なくとも１つが小さいＣｏＦｅＣｒＭｎＳｉＢ合金を用いることができる。なお、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金は、Ｃｒ比率、Ｍｎ比率、Ｓｉ比率、Ｂ比率のいずれかが０の（すなわち、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｂのいずれかを含まない）Ｃｏ合金であってもよい。
【0026】
プレコート層１０１の厚さは、プレコート層１０１上に積層される軟磁性体層１０２である第１軟磁性体層１０２ａの厚さの３０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。プレコート層１０１の厚さが第１軟磁性体層１０２ａの厚さの３０％を超える場合、第１軟磁性体層１０２ａによる磁界または磁界の変化を感受する作用に影響を与える場合がある。この場合、磁気センサ１の感度が低下するおそれがある。
【0027】
また、プレコート層１０１の厚さは、５ｎｍ以上であることが好ましく、１５ｎｍ以上であることがより好ましい。プレコート層１０１の厚さが５ｎｍ未満である場合、１つの基板１０Ａ（後述する図６参照）を用いて形成される複数の磁気センサ１間、またはそれぞれの磁気センサ１の感受素子３０における複数の感受部３１間の特性の差を低減するというプレコート層１０１による作用が不十分となる場合がある。
【0028】
磁区抑制層１０３は、磁区抑制層１０３を挟む上下の軟磁性体層１０２に還流磁区が発生するのを抑制する。
上述したように、軟磁性体層１０２には、それぞれの磁化の向きが異なる複数の磁区が形成されやすい。この場合、磁化の向きが環状を呈する還流磁区が形成される。そして、還流磁区が形成されていると、外部磁界が大きくなるに伴って磁壁が移動する際に、還流磁区を構成する磁壁が階段状に不連続に移動するバルクハウゼン効果が生じる。この磁壁の不連続な移動は、磁気センサ１におけるノイズとなり、磁気センサ１から得られる出力におけるＳ／Ｎの低下を生じるおそれがある。
磁区抑制層１０３は、磁区抑制層１０３の上下に設けられた軟磁性体層１０２に面積の小さな複数の磁区が形成されるのを抑制する。これにより、還流磁区が形成されることが抑制され、磁壁が不連続に移動することによるノイズの発生を抑制する。なお、磁区抑制層１０３は、磁区抑制層１０３を含まない場合に比べて、形成される磁区の数が少なく、つまり磁区の大きさが大きくなる効果が得られればよい。
上述したように、軟磁性体層１０２には、それぞれの磁化の向きが異なる複数の磁区が形成されやすい。この場合、磁化の向きが環状を呈する還流磁区が形成される。そして、還流磁区が形成されていると、外部磁界が大きくなるに伴って磁壁が移動する際に、還流磁区を構成する磁壁が階段状に不連続に移動するバルクハウゼン効果が生じる。この磁壁の不連続な移動は、磁気センサ１におけるノイズとなり、磁気センサ１から得られる出力におけるＳ／Ｎの低下を生じるおそれがある。
磁区抑制層１０３は、磁区抑制層１０３の上下に設けられた軟磁性体層１０２に面積の小さな複数の磁区が形成されるのを抑制する。これにより、還流磁区が形成されることが抑制され、磁壁が不連続に移動することによるノイズの発生を抑制する。なお、磁区抑制層１０３は、磁区抑制層１０３を含まない場合に比べて、形成される磁区の数が少なく、つまり磁区の大きさが大きくなる効果が得られればよい。
【0029】
このような磁区抑制層１０３としては、Ｒｕ、ＳｉＯ２等の非磁性体や、ＣｒＴｉ、ＡｌＴｉ、ＣｒＢ、ＣｒＴａ、ＣｏＷ等の非磁性アモルファス金属が挙げられる。このような磁区抑制層１０３の厚さは、例えば１０ｎｍ～１００ｎｍである。
【0030】
導電体層１０４は、感受素子３０の抵抗を低減する。つまり、導電体層１０４は、軟磁性体層１０２より導電性が高く、導電体層１０４を含まない場合に比べて、感受素子３０の抵抗を小さくする。感受素子３０による磁界又は磁界の変化は、２個の端子部３３ａ、３３ｂ間に交流電流を流した際におけるインピーダンス（以下では、インピーダンスＺと表記する。）の変化（ΔＺと表記する。）により計測される。この際、交流電流の周波数が高いほど、外部磁界の変化（ここでは、ΔＨと表記する。）に対するインピーダンスＺの変化率ΔＺ／ΔＨ（以下では、インピーダンス変化率ΔＺ／ΔＨと表記する。）が大きくなる。しかし、導電体層１０４を含まない状態で交流電流の周波数を高くすると、磁気センサ１とした状態における浮遊容量により、逆にインピーダンス変化率ΔＺ／ΔＨが小さくなってしまう。つまり、感受素子３０の抵抗をＲ、浮遊容量をＣとし、感受素子３０を抵抗Ｒと浮遊容量Ｃとの並列回路とすると、磁気センサ１の緩和周波数ｆ０は、式（１）で表せる。
【0031】
【数1】
【0032】
式（１）から分かるように、浮遊容量Ｃが大きいと、緩和周波数ｆ０が小さくなる。よって、緩和周波数ｆ０より交流電流の周波数を高くすると、逆にインピーダンス変化率ΔＺ／ΔＨが低下する。そこで、導電体層１０３を設けて、感受素子３０の抵抗Ｒを低減させて、緩和周波数ｆ０を高くしている。
【0033】
このような導電体層１０４としては、導電性が高い金属または合金を用いることが好ましく、導電性が高く且つ非磁性の金属または合金を用いることがより好ましい。このような導電体層１０４としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属が挙げられる。導電体層１０４の厚さは、例えば、１０ｎｍ～１μｍである。導電体層１０４は、導電体層１０４を含まない場合に比べて、感受素子３０の抵抗が低減されるものであればよい。
【0034】
なお、磁区抑制層１０３を挟む上下の軟磁性体層１０２、及び導電体層１０４を挟む上下の軟磁性体層１０２は、互いに反強磁性結合（ＡＦＣ：Antiferromagnetically Coupled）している。上下の軟磁性体層１０２が反強磁性結合することで、反磁界が抑制され、磁気センサ１の感度が向上する。
【0035】
（感受素子３０の動作）
続いて、感受素子３０の動作について説明する。
図３は、感受素子３０の感受部３１の長手方向（図１の左右方向）に印加された磁界Ｈと感受素子３０のインピーダンスＺとの関係を説明する図である。図３において、横軸が磁界Ｈ、縦軸がインピーダンスＺである。なお、インピーダンスＺは、図１に示す感受素子３０の端子部３３ａ、３３ｂ間に交流電流を流して測定される。
続いて、感受素子３０の動作について説明する。
図３は、感受素子３０の感受部３１の長手方向（図１の左右方向）に印加された磁界Ｈと感受素子３０のインピーダンスＺとの関係を説明する図である。図３において、横軸が磁界Ｈ、縦軸がインピーダンスＺである。なお、インピーダンスＺは、図１に示す感受素子３０の端子部３３ａ、３３ｂ間に交流電流を流して測定される。
【0036】
図３に示すように、感受素子３０のインピーダンスＺは、感受部３１の長手方向に印加される磁界Ｈが大きくなるにしたがい大きくなる。そして、感受素子３０のインピーダンスＺは、印加する磁界Ｈが異方性磁界Ｈｋより大きくなると逆に小さくなる。異方性磁界Ｈｋより小さい範囲において、磁界Ｈの変化量ΔＨに対してインピーダンスＺの変化量ΔＺが大きい部分、つまりインピーダンス変化率ΔＺ／ΔＨが急峻な部分（大きい）を用いると、磁界Ｈの微弱な変化をインピーダンスＺの変化量ΔＺとして取り出すことができる。図３では、インピーダンス変化率ΔＺ／ΔＨが大きい磁界Ｈの中心を磁界Ｈｂとして示している。つまり、磁界Ｈｂの近傍（図３で矢印で示す範囲）における磁界Ｈの変化量ΔＨが高精度に計測できる。ここで、インピーダンスＺの変化量ΔＺが最も急峻な（インピーダンス変化率ΔＺ／ΔＨが最も大きい）部分、つまり磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘを、磁界ＨｂでのインピーダンスＺ（インピーダンスＺｂと表記する。）で割ったもの（Ｚｍａｘ／Ｚｂ）が感度である。感度Ｚｍａｘ／Ｚｂが高いほど、磁気インピーダンス効果が大きく、磁界又は磁界の変化を計測しやすい。換言すれば、磁界Ｈに対するインピーダンスＺの変化が急峻なほど感度Ｚｍａｘ／Ｚｂが高くなる。これには、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘが大きいことが好ましい。
本実施形態の磁気センサ１の使用時には、感受素子３０における感受部３１の長手方向に磁束が透過するように、例えばコイルに電流を流すことで発生した磁界Ｈｂを、バイアス磁界として外部から印加する。以下では、磁界Ｈｂをバイアス磁界Ｈｂと表記する場合がある。
本実施形態の磁気センサ１の使用時には、感受素子３０における感受部３１の長手方向に磁束が透過するように、例えばコイルに電流を流すことで発生した磁界Ｈｂを、バイアス磁界として外部から印加する。以下では、磁界Ｈｂをバイアス磁界Ｈｂと表記する場合がある。
【0037】
（磁気センサの製造方法）
本実施形態では、例えば円盤状の基板１０Ａ（後述する図４（ａ）、図６等参照）上に複数の感受素子３０を形成した後、基板１０Ａを切断することで、それぞれが感受素子３０を有する複数の磁気センサ１を得る。続いて、磁気センサ１の製造方法の一例について、具体的に説明する。なお、以下では、個々の磁気センサ１に切断する前の円盤状の基板１０Ａを、単に基板１０Ａと表記する場合がある。
図４（ａ）～（ｃ）、図５（ａ）～（ｃ）は、磁気センサ１の製造方法の一例を示す図である。図４（ａ）～（ｃ）および図５（ａ）～（ｃ）では、１つの基板１０Ａから製造される１個の磁気センサ１に着目している。図４（ａ）～（ｃ）および図５（ａ）～（ｃ）は、図２に示した磁気センサ１の断面図に対応する。なお、図４（ａ）～（ｃ）および図５（ａ）～（ｃ）は、磁気センサ１の製造方法の代表的な工程であって、図４（ａ）～（ｃ）、図５（ａ）～（ｃ）の順に進む。なお、磁気センサ１の製造方法は、他の工程を含んでもよい。
本実施形態では、例えば円盤状の基板１０Ａ（後述する図４（ａ）、図６等参照）上に複数の感受素子３０を形成した後、基板１０Ａを切断することで、それぞれが感受素子３０を有する複数の磁気センサ１を得る。続いて、磁気センサ１の製造方法の一例について、具体的に説明する。なお、以下では、個々の磁気センサ１に切断する前の円盤状の基板１０Ａを、単に基板１０Ａと表記する場合がある。
図４（ａ）～（ｃ）、図５（ａ）～（ｃ）は、磁気センサ１の製造方法の一例を示す図である。図４（ａ）～（ｃ）および図５（ａ）～（ｃ）では、１つの基板１０Ａから製造される１個の磁気センサ１に着目している。図４（ａ）～（ｃ）および図５（ａ）～（ｃ）は、図２に示した磁気センサ１の断面図に対応する。なお、図４（ａ）～（ｃ）および図５（ａ）～（ｃ）は、磁気センサ１の製造方法の代表的な工程であって、図４（ａ）～（ｃ）、図５（ａ）～（ｃ）の順に進む。なお、磁気センサ１の製造方法は、他の工程を含んでもよい。
【0038】
まず、図４（ａ）に示すように、レジストパターン２０１を、円盤状の基板１０Ａの一方の面（以下、表面と表記する。）上に形成する。具体的には、基板１０Ａを洗浄した後、基板１０Ａの表面に、感受素子３０が形成される部分を開口とするフォトレジストによるパターン（レジストパターン）２０１を、公知のフォトリソグラフィ法により形成する。
【0039】
図６は、円盤状の基板１０Ａ上に形成される複数の感受素子３０の配置の一例を示した図である。なお、図６には、基板１０Ａを後述するスパッタリング装置３００（後述する図７参照）に設置した場合に、スパッタリング装置３００の後述する磁石３３１、３３２（図７参照）に対応する位置を、破線で示している。
【0040】
本実施形態では、図６に示す配置で基板１０Ａ上に複数の感受素子３０が形成されるように、レジストパターン２０１を形成する。具体的には、図６に示すように、円盤状の基板１０Ａの半径方向に沿って並ぶ４個の感受素子３０からなる列が、基板１０Ａの周方向に１８列並ぶように、レジストパターン２０１を形成する。付言すると、円盤状の基板１０Ａ上に合計７２個の感受素子３０が並ぶように、レジストパターン２０１を形成する。さらに付言すると、基板１０Ａの半径方向がそれぞれの感受素子３０の短手方向となるように、レジストパターン２０１を形成する。
なお、図６に示す例では、スパッタリング装置３００に設けられる磁石３３２に近い基板１０Ａの中心部には、感受素子３０は形成しない。言い換えると、複数の感受素子３０のうち最も内周側に形成される１８個の感受素子３０は、円盤状の基板１０Ａの中心から予め定められた距離だけ離れた位置に配置されている。
なお、図６に示す例では、スパッタリング装置３００に設けられる磁石３３２に近い基板１０Ａの中心部には、感受素子３０は形成しない。言い換えると、複数の感受素子３０のうち最も内周側に形成される１８個の感受素子３０は、円盤状の基板１０Ａの中心から予め定められた距離だけ離れた位置に配置されている。
【0041】
次いで、レジストパターン２０１を形成した基板１０Ａを、スパッタリング装置３００に設置する。そして、スパッタリング装置３００を用いて、基板１０Ａ上に、プレコート層１０１、軟磁性体層１０２、磁区抑制層１０３、導電体層１０４の各層を堆積する。
【0042】
まず、図４（ｂ）に示すように、基板１０Ａ上に、プレコート層１０１を堆積する。具体的には、スパッタリング装置３００において、軟磁性体で構成されたターゲット（後述するターゲット３２２）を用いて、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を堆積する。なお、軟磁性体は、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を構成するＣｏ合金と比較して飽和磁化Ｍｓが大きい軟磁性体であって、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金である。
本実施形態では、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、プレコート層１０１を堆積する。これにより、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金に対し、基板１０Ａの径方向に一軸磁気異方性が付与される。
本実施形態において、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、プレコート層１０１を堆積する工程が、「下地層を形成する工程」の一例である。
本実施形態では、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、プレコート層１０１を堆積する。これにより、プレコート層１０１を構成するＣｏ合金に対し、基板１０Ａの径方向に一軸磁気異方性が付与される。
本実施形態において、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、プレコート層１０１を堆積する工程が、「下地層を形成する工程」の一例である。
【0043】
次いで、図４（ｃ）に示すように、基板１０Ａ上に形成されたプレコート層１０１上に、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を堆積する。具体的には、スパッタリング装置３００において、軟磁性体で構成されたターゲット３２２を用いて、プレコート層１０１上に第１軟磁性体層１０２ａを堆積する。付言すると、プレコート層１０１を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化Ｍｓが小さい軟磁性体で構成されたターゲット３２２を用いて、第１軟磁性体層１０２ａを堆積する。なお、軟磁性体は、上述した軟磁性体層１０２を構成するＣｏ合金である。
本実施形態では、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、第１軟磁性体層１０２ａを堆積する。これにより、第１軟磁性体層１０２ａを構成するＣｏ合金に対し、基板１０Ａの径方向に一軸磁気異方性が付与される。
本実施形態において、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、第１軟磁性体層１０２ａを堆積する工程が、「軟磁性体層を形成する工程」の一例である。
本実施形態では、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、第１軟磁性体層１０２ａを堆積する。これにより、第１軟磁性体層１０２ａを構成するＣｏ合金に対し、基板１０Ａの径方向に一軸磁気異方性が付与される。
本実施形態において、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、第１軟磁性体層１０２ａを堆積する工程が、「軟磁性体層を形成する工程」の一例である。
【0044】
次いで、図５（ａ）に示すように、第１軟磁性体層１０２ａ上に、第１磁区抑制層１０３ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、導電体層１０４、第３軟磁性体層１０２ｃ、第２磁区抑制層１０３ｂ、第４軟磁性体層１０２ｄを、スパッタリング装置３００を用いて順に堆積する。
本実施形態では、第１軟磁性体層１０２ａと同様に、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃおよび第４軟磁性体層１０２ｄを堆積することで、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃおよび第４軟磁性体層１０２ｄを構成するＣｏ合金に対し、基板１０Ａの径方向に一軸磁気異方性が付与される。
本実施形態では、第１軟磁性体層１０２ａと同様に、スパッタリング装置３００を用いたマグネトロンスパッタリングにより、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃおよび第４軟磁性体層１０２ｄを堆積することで、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃおよび第４軟磁性体層１０２ｄを構成するＣｏ合金に対し、基板１０Ａの径方向に一軸磁気異方性が付与される。
【0045】
次いで、図５（ｂ）に示すように、レジストパターン２０１を除去するとともに、レジストパターン２０１上のプレコート層１０１、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）、磁区抑制層１０３（第１磁区抑制層１０３ａ、第２磁区抑制層１０３ｂ）、および導電体層１０４を除去（リフトオフ）する。
これにより、基板１０Ａ上に、プレコート層１０１、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）、磁区抑制層１０３（第１磁区抑制層１０３ａ、第２磁区抑制層１０３ｂ）、および導電体層１０４により構成される複数の感受素子３０が形成される。付言すると、基板１０Ａ上に複数の感受素子３０が形成された感受素子集合体が得られる。また、複数の感受素子３０同士の間に、基板１０Ａの表面が露出する。
本実施形態において、レジストパターン２０１およびレジストパターン２０１上の各層を除去して感受素子３０を形成する工程が、「複数の感受素子を形成する工程」の一例である。
これにより、基板１０Ａ上に、プレコート層１０１、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）、磁区抑制層１０３（第１磁区抑制層１０３ａ、第２磁区抑制層１０３ｂ）、および導電体層１０４により構成される複数の感受素子３０が形成される。付言すると、基板１０Ａ上に複数の感受素子３０が形成された感受素子集合体が得られる。また、複数の感受素子３０同士の間に、基板１０Ａの表面が露出する。
本実施形態において、レジストパターン２０１およびレジストパターン２０１上の各層を除去して感受素子３０を形成する工程が、「複数の感受素子を形成する工程」の一例である。
【0046】
次いで、図５（ｃ）に示すように、基板１０Ａ（図５（ｂ）参照）の上に複数の感受素子３０が形成された感受素子集合体における基板１０Ａを分割（切断）することで、それぞれが基板１０上に感受素子３０を備える個々の磁気センサ１を形成する。
具体的には、得られる磁気センサ１の平面形状が四角形となるように、複数の感受素子３０同士の間に露出した基板１０Ａを切断する。基板１０Ａの切断（分割）は、例えばダイシング法やレーザカッティング法等により行うことができる。
以上の工程により、１つの基板１０Ａから、それぞれが感受素子３０を有する複数の磁気センサ１が得られる。
具体的には、得られる磁気センサ１の平面形状が四角形となるように、複数の感受素子３０同士の間に露出した基板１０Ａを切断する。基板１０Ａの切断（分割）は、例えばダイシング法やレーザカッティング法等により行うことができる。
以上の工程により、１つの基板１０Ａから、それぞれが感受素子３０を有する複数の磁気センサ１が得られる。
【0047】
本実施形態では、上述したように、プレコート層１０１および軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）に対して、マグネトロンスパッタリングにより一軸磁気異方性を付与している。マグネトロンスパッタリングでは、磁石（後述する磁石３３１、３３２）を用いて磁界を形成し、プレコート層１０１および軟磁性体層１０２の堆積と同時に、プレコート層１０１および軟磁性体層１０２の各層に一軸磁気異方性が付与される。これにより、例えば感受素子３０が形成された後の、回転磁場中熱処理およびそれに引き続く静磁場中熱処理で行う一軸磁気異方性を付与する工程が不要となり、製造工程を簡易にすることができる。
なお、上述した磁気センサ１の製造方法では、レジストパターン２０１を用いたリフトオフ法により、基板１０Ａ上に複数の感受素子３０を形成したが、他の方法を採用してもよい。例えば、基板１０Ａ上に感受素子３０を構成する各層を堆積した後、エッチングにより複数の感受素子３０を形成してもよい。
なお、上述した磁気センサ１の製造方法では、レジストパターン２０１を用いたリフトオフ法により、基板１０Ａ上に複数の感受素子３０を形成したが、他の方法を採用してもよい。例えば、基板１０Ａ上に感受素子３０を構成する各層を堆積した後、エッチングにより複数の感受素子３０を形成してもよい。
【0048】
ところで、１つの基板１０Ａを用いて複数の磁気センサ１を得る場合、マグネトロンスパッタリングにより基板１０Ａの表面に軟磁性体層１０２を直接堆積すると、基板１０Ａにおける磁気センサ１の位置の違いにより、得られる磁気センサ１の特性に差が生じる場合がある。また、得られたそれぞれの磁気センサ１においても、基板１０Ａにおける位置の違いによって、それぞれの磁気センサ１が有する複数の感受部３１の特性に差が生じる場合がある。詳細については後述するが、これは、基板１０Ａにおける位置によって、マグネトロンスパッタリングを行う際に基板１０Ａの表面に発生する磁界の大きさが異なるためと推測される。
【0049】
例えば円盤状の基板１０Ａを用いて複数の磁気センサ１を得る場合、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１ほど、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘが小さくなる傾向がある。このため、基板１０Ａの内周側に位置する感受素子３０を有する磁気センサ１と、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１とで、磁界または磁界の変化を計測する感度に差が生じる場合がある。
【0050】
これに対し、本実施形態では、基板１０（基板１０Ａ）と軟磁性体層１０２との間に、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体と比較して飽和磁化Ｍｓが高い軟磁性体からなるプレコート層１０１を設けている。これにより、１つの基板１０Ａから得られる複数の磁気センサ１、または磁気センサ１が有する複数の感受部３１における特性の差を低減する。
続いて、感受素子３０の各層の堆積に用いるスパッタリング装置３００の構成と合わせて、本実施形態のプレコート層１０１による作用について、詳細に説明する。
続いて、感受素子３０の各層の堆積に用いるスパッタリング装置３００の構成と合わせて、本実施形態のプレコート層１０１による作用について、詳細に説明する。
【0051】
図７は、各層の堆積に用いるスパッタリング装置３００の構成の一例を示した図である。図７に示すスパッタリング装置３００は、図７のＯ－Ｏ線を軸とする円筒状である。
スパッタリング装置３００は、マグネトロン方式のスパッタリング装置である。スパッタリング装置３００は、図７に示すように、隔壁３１０とマグネトロンカソード３２０とを備える。隔壁３１０とマグネトロンカソード３２０とは、ポリテトラフルオロエチレン等の絶縁部材３１１を介して、密閉された空間であるチャンバ３４０を構成する。
スパッタリング装置３００は、チャンバ３４０内に、基板１０Ａを保持する基板ホルダ３５０を備える。
スパッタリング装置３００は、マグネトロン方式のスパッタリング装置である。スパッタリング装置３００は、図７に示すように、隔壁３１０とマグネトロンカソード３２０とを備える。隔壁３１０とマグネトロンカソード３２０とは、ポリテトラフルオロエチレン等の絶縁部材３１１を介して、密閉された空間であるチャンバ３４０を構成する。
スパッタリング装置３００は、チャンバ３４０内に、基板１０Ａを保持する基板ホルダ３５０を備える。
【0052】
隔壁３１０は、接地（ＧＮＤ）されている。基板ホルダ３５０は、隔壁３１０を介して接地（ＧＮＤ）され、アノードとして機能する。つまり、接地された基板ホルダ３５０とマグネトロンカソード３２０との間に、直流電流を印加するＤＣ電源３６０が接続されている。なお、ＤＣ電源３６０の代わりに、高周波電源が接続され、基板ホルダ３５０とマグネトロンカソード３２０との間に、高周波電流が印加されるようにしてもよい。
【0053】
また、図示は省略するが、スパッタリング装置３００は、チャンバ３４０内を減圧する真空ポンプ、チャンバ３４０内にスパッタリングに用いるＡｒ等のガスを供給するガス供給機構、チャンバ３４０内の圧力を予め定められた値に保持する圧力調整機構を備える。また、スパッタリング装置３００は、マグネトロンカソード３２０を冷却するために、マグネトロンカソード３２０に冷却液を供給する冷却機構を備えてもよい。さらに、スパッタリング装置３００は、基板１０Ａを加熱するための赤外線ランプ等の加熱機構や、逆に、基板１０Ａを冷却するために、基板ホルダ３５０に冷却液を供給する冷却機構を備えていてもよい。
【0054】
基板ホルダ３５０は、ステンレス鋼等で構成されている。そして、基板ホルダ３５０は、基板１０Ａの表面がマグネトロンカソード３２０の後述するターゲット３２２に対向するように、基板１０Ａを保持する。
【0055】
マグネトロンカソード３２０は、カソード筐体３２１、ターゲット３２２、ターゲット３２２を保持するバッキングプレート３２３、およびバッキングプレート３２３を透過して磁界をターゲット３２２側に生じさせる磁気回路３３０を備えている。
【0056】
ターゲット３２２は、基板１０Ａに形成する各層の材料である。ターゲット３２２は、基板１０Ａと同様に、円盤状である。ターゲット３２２の大きさ（直径）は、基板１０Ａの予め定められた領域（範囲）に各層が堆積されるように設定されている。ここでは、ターゲット３２２の直径は、基板１０Ａの直径より大きくしている。
バッキングプレート３２３は、導電率の高い無酸素銅等で構成されている。そして、バッキングプレート３２３の表面に、ターゲット３２２が導電性の接着剤等を用いて固定されている。
カソード筐体３２１は、ステンレス鋼等で構成されている。
マグネトロンカソード３２０では、カソード筐体３２１に、ターゲット３２２が取り付けられたバッキングプレート３２３が固定される。また、バッキングプレート３２３のターゲット３２２が設けられていない側に、磁気回路３３０が設けられている。
バッキングプレート３２３は、導電率の高い無酸素銅等で構成されている。そして、バッキングプレート３２３の表面に、ターゲット３２２が導電性の接着剤等を用いて固定されている。
カソード筐体３２１は、ステンレス鋼等で構成されている。
マグネトロンカソード３２０では、カソード筐体３２１に、ターゲット３２２が取り付けられたバッキングプレート３２３が固定される。また、バッキングプレート３２３のターゲット３２２が設けられていない側に、磁気回路３３０が設けられている。
【0057】
磁気回路３３０は、バッキングプレート３２３側にＮ極が露出した磁石（マグネット）３３１と、バッキングプレート３２３側にＳ極が露出した磁石３３２と、磁石３３１、３３２のバッキングプレート３２３側とは反対側に設けられ、磁石３３２のＮ極からの磁束を磁石３３１のＳ極へ誘導するヨーク３３３とを備える。磁石３３１、３３２としては、一般に、永久磁石が用いられる。
ここでは、磁石３３１、３３２は、バッキングプレート３２３側にＮ極が露出した磁石３３１が外周側、バッキングプレート３２３側にＳ極が露出した磁石３３２が内周側になるように、同心円状に設けられている。
ここでは、磁石３３１、３３２は、バッキングプレート３２３側にＮ極が露出した磁石３３１が外周側、バッキングプレート３２３側にＳ極が露出した磁石３３２が内周側になるように、同心円状に設けられている。
【0058】
磁気回路３３０では、磁石３３１、３３２が上述したように配置されることで、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線（図７にて矢印で示す。）が、バッキングプレート３２３およびターゲット３２２を貫いて、チャンバ３４０内に発生する。そして、この磁力線の一部は、基板ホルダ３５０に保持された基板１０Ａに到達し、基板１０Ａを、表面に平行な方向に通過する。つまり、基板１０Ａには、磁力線が通過する部分において、表面に平行な磁界が発生する。付言すると、基板１０Ａの表面には、基板１０Ａの半径方向に沿って、基板１０Ａの外周側から内周側に磁力線が通過する。この磁力線によって、基板１０Ａの表面には、基板１０Ａの半径方向に沿って、基板１０Ａの外周側から内周側に向かう磁界が発生する。
【0059】
そして、基板１０Ａの表面に発生する磁界により、基板１０Ａに堆積される各層（この例では、軟磁性体からなるプレコート層１０１および軟磁性体層１０２）に対し、各層の堆積に伴って一軸磁気異方性が付与される。付言すると、基板１０Ａに堆積される各層（プレコート層１０１および軟磁性体層１０２）に対し、基板１０Ａの表面に発生する磁界に沿って、基板１０Ａの半径方向に一軸磁気異方性が付与される。
【0060】
スパッタリング装置３００では、ＤＣ電源３６０によって発生させた放電によって生じた電子を、ターゲット３２２の表面の磁力線によって、ターゲット３２２の近傍に集中させる（閉じ込める）。これにより、電子とガスとの衝突確率を増加させてガスの電離を促進し、膜の堆積速度（成膜速度）を向上させている。なお、磁力線によって電子を集中させたターゲット３２２の表面が、電離したガスのイオンの衝突で浸食（エロ－ジョン）される範囲となる。
【0061】
以上説明したように、図７に示すスパッタリング装置３００は、基板１０Ａの一枚毎に膜を形成する枚葉式のスパッタリング装置である。
なお、図７に示すスパッタリング装置３００は、基板１０Ａの表面およびターゲット３２２の表面を水平（図７における左右方向）に配置するようにしたが、これらを垂直（図７における上下方向）に配置するように構成してもよい。
なお、図７に示すスパッタリング装置３００は、基板１０Ａの表面およびターゲット３２２の表面を水平（図７における左右方向）に配置するようにしたが、これらを垂直（図７における上下方向）に配置するように構成してもよい。
【0062】
続いて、磁気回路３３０によって発生し基板１０Ａの表面を通過する磁力線と、基板１０Ａ上に堆積される軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）との関係について説明する。
図８は、スパッタリング装置３００における磁気回路３３０の構成を示す図である。図８では、ターゲット３２２側から見た磁気回路３３０の構成を示している。
図９（ａ）～（ｂ）は、スパッタリング装置３００において軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を堆積する際に、磁気回路３３０により発生し基板１０Ａの表面を通過する磁力線の状態の一例を示す図である。図９（ａ）～（ｂ）は、図６に示した基板１０ＡにおけるＩＸ－ＩＸ線での断面図に対応する。図９（ａ）は、上述した本実施形態の製造方法に基づいて、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層した後、プレコート層１０１上に軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を積層する際の磁力線の状態を示している。また、図９（ｂ）は、プレコート層１０１を積層せずに、基板１０Ａ上に直接、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を積層する際の磁力線の状態を示している。図９（ａ）～（ｂ）では、磁力線を矢印で示している。
図８は、スパッタリング装置３００における磁気回路３３０の構成を示す図である。図８では、ターゲット３２２側から見た磁気回路３３０の構成を示している。
図９（ａ）～（ｂ）は、スパッタリング装置３００において軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を堆積する際に、磁気回路３３０により発生し基板１０Ａの表面を通過する磁力線の状態の一例を示す図である。図９（ａ）～（ｂ）は、図６に示した基板１０ＡにおけるＩＸ－ＩＸ線での断面図に対応する。図９（ａ）は、上述した本実施形態の製造方法に基づいて、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層した後、プレコート層１０１上に軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を積層する際の磁力線の状態を示している。また、図９（ｂ）は、プレコート層１０１を積層せずに、基板１０Ａ上に直接、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を積層する際の磁力線の状態を示している。図９（ａ）～（ｂ）では、磁力線を矢印で示している。
【0063】
上述したように、チャンバ３４０（図７参照）内には、磁気回路３３０（図７参照）によって、基板１０Ａの外周側に設けられた磁石３３１のＮ極から、基板１０Ａの内周側に設けられた磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線が発生する。これにより、図８に示すように、基板１０Ａの表面には、基板１０Ａの外周側から内周側に向かう磁界が発生する。
【0064】
ここで、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層せずに第１軟磁性体層１０２ａを直接積層する場合、磁気回路３３０によって発生した磁力線は、基板１０Ａの内周側および外周側において、基板１０Ａの表面から離れた位置を通過しやすい。
具体的には、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線は、磁石３３１と磁石３３２との間に位置する基板１０Ａの半径方向における中間の領域では、図９（ｂ）に示すように、基板１０Ａの表面に沿って通過する。その一方で磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線は、磁石３３１に近い基板１０Ａの外周側および磁石３３２に近い基板１０Ａの内周側では、図９（ｂ）に示すように、基板１０Ａの表面から離れた位置を通過する。これにより、基板１０Ａの外周側および内周側では、基板１０Ａの半径方向における中間の領域と比べて、基板１０Ａの半径方向に沿った磁界が小さくなりやすい。
具体的には、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線は、磁石３３１と磁石３３２との間に位置する基板１０Ａの半径方向における中間の領域では、図９（ｂ）に示すように、基板１０Ａの表面に沿って通過する。その一方で磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線は、磁石３３１に近い基板１０Ａの外周側および磁石３３２に近い基板１０Ａの内周側では、図９（ｂ）に示すように、基板１０Ａの表面から離れた位置を通過する。これにより、基板１０Ａの外周側および内周側では、基板１０Ａの半径方向における中間の領域と比べて、基板１０Ａの半径方向に沿った磁界が小さくなりやすい。
【0065】
上述したように、スパッタリング装置３００を用いてマグネトロンスパッタリングにより軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ）を堆積する場合、磁気回路３３０によって発生する基板１０Ａの半径方向に沿う磁界によって、第１軟磁性体層１０２ａに一軸磁気異方性が付与される。したがって、基板１０Ａに発生する磁界が小さいと、第１軟磁性体層１０２ａに付与される一軸磁気異方性が小さくなりやすい。
【0066】
基板１０Ａに対して図６に示したように感受素子３０を配置する場合、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層せずに第１軟磁性体層１０２ａを直接積層すると、基板１０Ａに発生する磁界が小さい外周側に向かうほど、感受素子３０を構成する第１軟磁性体層１０２ａの一軸磁気異方性が小さくなる。
この結果、基板１０Ａを分割して得られる複数の磁気センサ１では、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１ほど、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘが小さくなりやすい。この場合、感受素子３０により磁界又は磁界の変化を感受する感度が低下しやすい。
なお、図６に示した例では、上述したように、基板１０Ａの中心部には感受素子３０を形成していない。このため、磁石３３２に近い基板１０Ａの内周側において磁界が小さくなることによる感受素子３０の感度の低下は生じにくい。
この結果、基板１０Ａを分割して得られる複数の磁気センサ１では、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１ほど、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘが小さくなりやすい。この場合、感受素子３０により磁界又は磁界の変化を感受する感度が低下しやすい。
なお、図６に示した例では、上述したように、基板１０Ａの中心部には感受素子３０を形成していない。このため、磁石３３２に近い基板１０Ａの内周側において磁界が小さくなることによる感受素子３０の感度の低下は生じにくい。
【0067】
また、個々の磁気センサ１に着目すると、それぞれの感受素子３０が有する複数の感受部３１では、基板１０Ａの外周側に配置された感受部３１ほど、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘが小さくなりやすい。個々の磁気センサ１において、感受素子３０を構成する複数の感受部３１間で磁気特性の差が生じると、磁気センサ１全体としても、感受素子３０により磁界又は磁界の変化を感受する感度が低下しやすく、好ましくない。
【0068】
これに対し、本実施形態では、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層し、プレコート層１０１上に第１軟磁性体層１０２ａを積層することで、磁気回路３３０によって発生した磁力線が、基板１０Ａの表面に沿って通過しやすくなる。
具体的には、基板１０Ａ上にプレコート層１０１が存在すると、図９（ａ）に示すように、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線が、プレコート層１０１内を通過する。そして、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線が、基板１０Ａの外周側から内周側に亘って、基板１０Ａの近傍を基板１０Ａの表面に沿って通過しやすくなる。これにより、本実施形態では、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層しない場合と比べて、基板１０Ａの外周側および内周側において、基板１０Ａの半径方向に沿った磁界が小さくなることが抑制される。付言すると、本実施形態では、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層しない場合と比べて、基板１０Ａにおける半径方向の位置の違いによる磁界の大きさの差が低減される。
具体的には、基板１０Ａ上にプレコート層１０１が存在すると、図９（ａ）に示すように、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線が、プレコート層１０１内を通過する。そして、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線が、基板１０Ａの外周側から内周側に亘って、基板１０Ａの近傍を基板１０Ａの表面に沿って通過しやすくなる。これにより、本実施形態では、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層しない場合と比べて、基板１０Ａの外周側および内周側において、基板１０Ａの半径方向に沿った磁界が小さくなることが抑制される。付言すると、本実施形態では、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層しない場合と比べて、基板１０Ａにおける半径方向の位置の違いによる磁界の大きさの差が低減される。
【0069】
そして、基板１０Ａに対して図６に示したように感受素子３０を配置する場合、本実施形態では、プレコート層１０１上に積層される第１軟磁性体層１０２ａに付与される一軸磁気異方性が、基板１０Ａの外周側で低下することが抑制される。
この結果、基板１０Ａを分割して得られる複数の磁気センサ１において、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１の、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘの低下が抑制される。これにより、基板１０Ａを分割して得られる複数の磁気センサ１において、基板１０Ａにおける感受素子３０の位置の違いによる磁気特性の差が生じにくくなる。
この結果、基板１０Ａを分割して得られる複数の磁気センサ１において、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１の、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘの低下が抑制される。これにより、基板１０Ａを分割して得られる複数の磁気センサ１において、基板１０Ａにおける感受素子３０の位置の違いによる磁気特性の差が生じにくくなる。
【0070】
また、個々の磁気センサ１においても、感受素子３０を構成する複数の感受部３１間で磁気特性の差が生じることが抑制され、それぞれの磁気センサ１において、感受素子３０により磁界又は磁界の変化を感受する感度の低下が抑制される。
【0071】
（変形例）
続いて、磁気センサ１の変形例を説明する。
図１０は、磁気センサ１の変形例である磁気センサ２の断面図である。図１０は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図に対応する。なお、図１０の磁気センサ２では、図１、図２等に示した磁気センサ１と同様の構成については、同じ符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する。
続いて、磁気センサ１の変形例を説明する。
図１０は、磁気センサ１の変形例である磁気センサ２の断面図である。図１０は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図に対応する。なお、図１０の磁気センサ２では、図１、図２等に示した磁気センサ１と同様の構成については、同じ符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する。
【0072】
具体的に説明すると、磁気センサ２の感受素子３０は、磁気センサ１と同様に、軟磁性体層１０２（第１軟磁性体層１０２ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、第３軟磁性体層１０２ｃ、第４軟磁性体層１０２ｄ）、磁区抑制層１０３（第１磁区抑制層１０３ａ、第２磁区抑制層１０３ｂ）、および導電体層１０４を備える。また、磁気センサ２の感受素子３０は、基板１０と第１軟磁性体層１０２ａとの間に、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化Ｍｓが大きい軟磁性体からなる第１プレコート層１０１ａを備える。さらに、磁気センサ２の感受素子３０は、導電体層１０４と第３軟磁性体層１０２ｃとの間に、軟磁性体層１０２を構成する軟磁性体と比べて飽和磁化Ｍｓが大きい軟磁性体からなる第２プレコート層１０１ｂを備える。以下では、第１プレコート層１０１ａと第２プレコート層１０１ｂとを区別しない場合には、プレコート層１０１と表記する。
磁気センサ２は、基板１０と第１軟磁性体層１０２ａとの間に加えて、導電体層１０４と第３軟磁性体層１０２ｃとの間にもプレコート層１０１を備える点で、図１の磁気センサ１と異なっている。
磁気センサ２は、基板１０と第１軟磁性体層１０２ａとの間に加えて、導電体層１０４と第３軟磁性体層１０２ｃとの間にもプレコート層１０１を備える点で、図１の磁気センサ１と異なっている。
【0073】
磁気センサ２では、導電体層１０４上に第２プレコート層１０１ｂを形成することで、磁気センサ２の製造工程において、第２プレコート層１０１ｂ上に第３軟磁性体層１０２ｃを積層する際に、磁石３３１のＮ極から磁石３３２のＳ極へ向かう磁力線が、第２プレコート層１０１ｂ内を通過する。これにより、第２プレコート層１０１ｂ上に積層される第３軟磁性体層１０２ｃに付与される一軸磁気異方性に、基板１０Ａ（図６等参照）の位置の違いにより差が生じることが抑制される。そして、第２プレコート層１０１ｂを形成しない場合と比べて、基板１０Ａを分割して得られる複数の磁気センサ１において、基板１０Ａにおける感受素子３０の位置の違いによる磁気特性の差がより生じにくくなる。
【0074】
上述した形態と同様に、第１プレコート層１０１ａの厚さは、第１プレコート層１０１ａ上に積層される第１軟磁性体層１０２ａの厚さの３０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。また、第２プレコート層１０１ｂの厚さは、第２プレコート層１０１ｂ上に積層される第３軟磁性体層１０２ｃの厚さの３０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。
付言すると、感受素子３０が複数のプレコート層１０１を備える場合、それぞれのプレコート層１０１の厚さは、そのプレコート層１０１上に積層される軟磁性体層１０２の厚さの３０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。それぞれのプレコート層１０１の厚さが、そのプレコート層１０１上に積層される軟磁性体層１０２の厚さの３０％を超える場合には、軟磁性体層１０２による磁界または磁界の変化を感受する作用に影響を与える場合がある。この場合、磁気センサ１の感度が低下するおそれがある。
付言すると、感受素子３０が複数のプレコート層１０１を備える場合、それぞれのプレコート層１０１の厚さは、そのプレコート層１０１上に積層される軟磁性体層１０２の厚さの３０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。それぞれのプレコート層１０１の厚さが、そのプレコート層１０１上に積層される軟磁性体層１０２の厚さの３０％を超える場合には、軟磁性体層１０２による磁界または磁界の変化を感受する作用に影響を与える場合がある。この場合、磁気センサ１の感度が低下するおそれがある。
【0075】
また、第１プレコート層１０１ａおよび第２プレコート層１０１ｂの厚さは、それぞれ、５ｎｍ以上であることが好ましく、１５ｎｍ以上であることがより好ましい。
付言すると、感受素子３０が複数のプレコート層１０１を備える場合、それぞれのプレコート層１０１の厚さは、５ｎｍ以上であることが好ましく、１５ｎｍ以上であることがより好ましい。それぞれのプレコート層１０１の厚さが５ｎｍ未満である場合、１つの基板１０Ａを用いて形成される複数の磁気センサ１間、またはそれぞれの磁気センサ１の感受素子３０における複数の感受部３１間の特性の差を低減するというプレコート層１０１による作用が不十分となる場合がある。
付言すると、感受素子３０が複数のプレコート層１０１を備える場合、それぞれのプレコート層１０１の厚さは、５ｎｍ以上であることが好ましく、１５ｎｍ以上であることがより好ましい。それぞれのプレコート層１０１の厚さが５ｎｍ未満である場合、１つの基板１０Ａを用いて形成される複数の磁気センサ１間、またはそれぞれの磁気センサ１の感受素子３０における複数の感受部３１間の特性の差を低減するというプレコート層１０１による作用が不十分となる場合がある。
【0076】
図１１（ａ）～（ｂ）は、磁気センサ１の変形例である磁気センサ３、４の断面図である。図１１（ａ）～（ｂ）は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図に対応する。なお、図１１（ａ）～（ｂ）の磁気センサ３、４では、図１等に示した磁気センサ１と同様の構成については、同じ符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する。
【0077】
感受素子３０は、図１１（ａ）の磁気センサ３に示すように、プレコート層１０１と、プレコート層１０１層上に積層された１層の軟磁性体層１０２で構成されていてもよい。
また、感受素子３０は、図１１（ｂ）の磁気センサ４に示すように、プレコート層１０１と、プレコート層１０１上に積層された、導電体層１０４を挟んだ二層の軟磁性体層１０２とで構成されていてもよい。
また、図示は省略するが、感受素子３０は、プレコート層１０１と、プレコート層１０１上に積層された、磁区抑制層１０３を挟んだ二層の軟磁性体層１０２とで構成されていてもよい。
さらにまた、図示は省略するが、感受素子３０は、プレコート層１０１と、プレコート層１０１上に積層された、３層以上の軟磁性体層１０２とを備えていてもよい。
また、感受素子３０は、図１１（ｂ）の磁気センサ４に示すように、プレコート層１０１と、プレコート層１０１上に積層された、導電体層１０４を挟んだ二層の軟磁性体層１０２とで構成されていてもよい。
また、図示は省略するが、感受素子３０は、プレコート層１０１と、プレコート層１０１上に積層された、磁区抑制層１０３を挟んだ二層の軟磁性体層１０２とで構成されていてもよい。
さらにまた、図示は省略するが、感受素子３０は、プレコート層１０１と、プレコート層１０１上に積層された、３層以上の軟磁性体層１０２とを備えていてもよい。
【0078】
また、感受素子３０は、図２、図１０等に示した磁区抑制層１０３の代わりに、上下の軟磁性体層１０２を反強磁性結合させる反強磁性結合層を用いてもよい。上述したように、磁区抑制層１０３は、還流磁区の発生を抑制するとともに、上下の軟磁性体層１０２を反強磁性結合させる。反強磁性結合層とは、還流磁区の発生を抑制する機能を有さないか、又は、還流磁区の発生を抑制する機能が弱い層である。反強磁性結合層を有することで、上下の軟磁性体層１０２が反強磁性結合して反磁界が抑制され、磁気センサ１（磁気センサ２）の感度Ｚｍａｘ／Ｚｂが向上する。このような反強磁性結合層としては、Ｒｕ又はＲｕ合金が挙げられる。
さらにまた、感受素子３０は、磁区抑制層１０３、導電体層１０４及び反強磁性結合層をそれぞれ複数有していてもよい。
さらにまた、感受素子３０は、磁区抑制層１０３、導電体層１０４及び反強磁性結合層をそれぞれ複数有していてもよい。
【0079】
さらに、磁気センサ１～４において、基板１０と感受素子３０との間に、感受素子３０にバイアス磁界Ｈｂを印加する硬磁性体層で構成された磁石（以下では、薄膜磁石と表記する。）を設けてもよい。薄膜磁石は、磁極Ｎ、Ｓが感受素子３０における感受部３１の長手方向に磁束が透過するように設ければよい。また、基板１０と感受素子３０との間に薄膜磁石を設ける場合には、薄膜磁石と感受素子３０とを電気的に絶縁する絶縁体層を薄膜磁石上に設けるよい。このような絶縁体層を構成する絶縁体としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の酸化物、又は、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等の窒化物等が挙げられる。なお、基板１０と感受素子３０との間に薄膜磁石および絶縁体層を設けた場合であっても、基板１０、薄膜磁石および絶縁体層をまとめて基板とする。
【0080】
また、上述した実施形態では、複数の磁気センサ１の形成に用いる基板１０Ａとして円盤状の基板１０Ａを用いる場合を例示したが、基板１０Ａの形状は円盤状に限られない。例えば円盤状以外の基板１０Ａを用いる場合であっても、基板１０Ａ上に直接、軟磁性体層１０２を積層すると、基板１０Ａと磁気回路３３０との関係によっては、基板１０Ａでの位置の違いにより軟磁性体層１０２に付与される一軸磁気異方性に差が生じ、形成される感受素子３０の磁気特性に差が生じる場合がある。これに対し、上述したように、基板１０Ａ上にプレコート層１０１を積層した後、プレコート層１０１上に軟磁性体層１０２を積層することで、基板１０Ａの形状によらず、基板１０Ａにおける位置の違いによる感受素子３０の磁気特性の差が生じにくくなる。
【実施例0081】
続いて、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例）
直径９５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラスからなる円盤状の基板１０Ａを洗浄した後、基板１０Ａの一方の面（以下、表面と表記する。）に、フォトリソグラフィ法により、感受素子３０が形成される部分を開口とするレジストパターン２０１を形成した。基板１０Ａに形成する感受素子３０の配置は、図６に示したのと同様の配置とした。付言すると、図６に示したように、基板１０Ａの半径方向が、基板１０Ａに形成するそれぞれの感受素子３０における感受部３１の短手方向となるように、レジストパターン２０１を形成した。さらに付言すると、それぞれの感受素子３０が、長手方向の長さが３ｍｍ、短手方向の長さ（幅）が１２０μｍの感受部３１を２４個有するように、レジストパターン２０１を形成した。
（実施例）
直径９５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラスからなる円盤状の基板１０Ａを洗浄した後、基板１０Ａの一方の面（以下、表面と表記する。）に、フォトリソグラフィ法により、感受素子３０が形成される部分を開口とするレジストパターン２０１を形成した。基板１０Ａに形成する感受素子３０の配置は、図６に示したのと同様の配置とした。付言すると、図６に示したように、基板１０Ａの半径方向が、基板１０Ａに形成するそれぞれの感受素子３０における感受部３１の短手方向となるように、レジストパターン２０１を形成した。さらに付言すると、それぞれの感受素子３０が、長手方向の長さが３ｍｍ、短手方向の長さ（幅）が１２０μｍの感受部３１を２４個有するように、レジストパターン２０１を形成した。
【0082】
なお、基板１０Ａの中心から、基板１０Ａ上の最も内周側に位置する感受素子３０までの距離（基板１０Ａの半径方向に沿った距離、以下同様。）は、２２ｍｍとした。また、基板１０Ａの中心から、基板１０Ａの内周側から２番目に位置する感受素子３０までの距離は、２７ｍｍとした。さらに、基板１０Ａの中心から、基板１０Ａの内周側から３番目に位置する感受素子３０までの距離は、３３ｍｍとした。さらにまた、基板１０Ａの中心から、基板１０Ａの最も外周側に位置する感受素子３０までの距離は、３８ｍｍとした。ここで、基板１０Ａの中心から感受素子３０までの距離とは、基板１０Ａの中心と感受素子３０のうち最も内周側に位置する感受部３１との距離である。
【0083】
続いて、表面にレジストパターン２０１を形成した基板１０Ａを、スパッタリング装置３００の基板ホルダ３５０に、基板１０Ａの表面がターゲット３２２に対向するように設置した。そして、スパッタリング装置３００のチャンバ３４０内の圧力を、１×１０―５Ｐａ以下になるまで減圧した。次に、マスフローコントローラを用いて、チャンバ３４０内にスパッタガスとしてＡｒを流し、チャンバ３４０内の圧力が０．６Ｐａとなるように調整した。
【0084】
続いて、軟磁性材料としてＮｂが１５ａｔ％、Ｚｒが５ａｔ％、残部がＣｏであるＣｏ１５Ｎｂ５Ｚｒからなるターゲット３２２を用い、基板１０Ａの表面に、厚さ５０ｎｍのプレコート層１０１を、マグネトロンスパッタリングにより堆積した。なお、スパッタリング装置３００によるスパッタリングは、ＤＣ電源３６０により１０００Ｗの電力を供給して行った。
【0085】
続いて、ターゲット３２２を、Ｎｂが１８ａｔ％、Ｚｒが３ａｔ％、残部がＣｏであるＣｏ１８Ｎｂ３Ｚｒに変更し、プレコート層１０１の上に、厚さ３７５ｎｍの第１軟磁性体層１０２ａを、マグネトロンスパッタリングにより堆積した。
続いて、ターゲット３２２を、Ｃｒが５０ａｔ％、Ｔｉが５０ａｔ％である５０Ｃｒ５０Ｔｉに変更し、第１軟磁性体層１０２ａ上に、厚さ２５ｎｍの第１磁区抑制層１０３ａを、スパッタリング法により堆積した。
続いて、ターゲット３２２を、Ｃｒが５０ａｔ％、Ｔｉが５０ａｔ％である５０Ｃｒ５０Ｔｉに変更し、第１軟磁性体層１０２ａ上に、厚さ２５ｎｍの第１磁区抑制層１０３ａを、スパッタリング法により堆積した。
【0086】
以降、ターゲット３２２を、Ｃｏ１８Ｎｂ３Ｚｒ、Ａｇ、Ｃｏ１８Ｎｂ３Ｚｒ、５０Ｃｒ５０Ｔｉ、Ｃｏ１８Ｎｂ３Ｚｒに順次変更し、第１磁区抑制層１０３ａ上に、厚さ３７５ｎｍの第２軟磁性体層１０２ｂ、厚さ４００ｎｍの導電体層１０４、厚さ３７５ｎｍの第３軟磁性体層１０２ｃ、厚さ２５ｎｍの第２磁区抑制層１０３ｂ、厚さ３７５ｎｍの第４軟磁性体層１０２ｄを、順次、マグネトロンスパッタリングにより堆積した。
【0087】
続いて、スパッタリング装置３００から取り出した基板１０Ａを、Ｎ，Ｎジメチルピロリドン（ＮＭＰ）に浸漬し、レジストパターン２０１、およびレジストパターン２０１上に堆積されたプレコート層１０１、軟磁性体層１０２、磁区抑制層１０３および導電体層１０４を除去（リフトオフ）した。
これにより、基板１０Ａ上に、プレコート層１０１、第１軟磁性体層１０２ａ、第１磁区抑制層１０３ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、導電体層１０４、第３軟磁性体層１０２ｃ、第２磁区抑制層１０３ｂ、第４軟磁性体層１０２ｄが順に積層された７２個の感受素子３０を形成した。
これにより、基板１０Ａ上に、プレコート層１０１、第１軟磁性体層１０２ａ、第１磁区抑制層１０３ａ、第２軟磁性体層１０２ｂ、導電体層１０４、第３軟磁性体層１０２ｃ、第２磁区抑制層１０３ｂ、第４軟磁性体層１０２ｄが順に積層された７２個の感受素子３０を形成した。
【0088】
続いて、ダイヤモンドの刃を有する切断装置（ダイシングマシン）に、感受素子３０が形成された基板１０Ａ（感受素子集合体）を設置した。そして、感受素子３０同士の間に露出する基板１０Ａを切断し、それぞれが基板１０上に感受素子３０を有する７２個の磁気センサ１を得た。得られたそれぞれの磁気センサ１の平面形状は、およそ４ｍｍ×５ｍｍの四角形状であった。
実施例で得られたそれぞれの磁気センサ１において、プレコート層１０１の厚さ（５０ｎｍ）は、プレコート層１０１上に積層される第１軟磁性体層１０２ａの厚さ（３７５ｎｍ）の約１３．３％である。
実施例で得られたそれぞれの磁気センサ１において、プレコート層１０１の厚さ（５０ｎｍ）は、プレコート層１０１上に積層される第１軟磁性体層１０２ａの厚さ（３７５ｎｍ）の約１３．３％である。
【0089】
（比較例）
Ｃｏ１５Ｎｂ５Ｚｒからなるプレコート層１０１を形成せずに、基板１０Ａの表面に直接、Ｃｏ１８Ｎｂ３Ｚｒからなる第１軟磁性体層１０２ａを堆積した以外は実施例と同様にして、７２個の磁気センサ１を得た。
Ｃｏ１５Ｎｂ５Ｚｒからなるプレコート層１０１を形成せずに、基板１０Ａの表面に直接、Ｃｏ１８Ｎｂ３Ｚｒからなる第１軟磁性体層１０２ａを堆積した以外は実施例と同様にして、７２個の磁気センサ１を得た。
【0090】
（評価）
実施例で得られた７２個の磁気センサ１について、感受素子３０における感受部３１の長手方向に印加される磁界と感受素子３０のインピーダンスとの関係を計測した。具体的には、それぞれの磁気センサ１における感受素子３０の２個の端子部３３（端子部３３ａ、３３ｂ）間に交流電流を流し、横軸が磁界Ｈ、縦軸がインピーダンスＺとなる曲線を得た。そして、それぞれの磁気センサ１について得られた曲線から、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘを得た。
実施例で得られた７２個の磁気センサ１について、感受素子３０における感受部３１の長手方向に印加される磁界と感受素子３０のインピーダンスとの関係を計測した。具体的には、それぞれの磁気センサ１における感受素子３０の２個の端子部３３（端子部３３ａ、３３ｂ）間に交流電流を流し、横軸が磁界Ｈ、縦軸がインピーダンスＺとなる曲線を得た。そして、それぞれの磁気センサ１について得られた曲線から、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘを得た。
【0091】
比較例で得られた７２個の磁気センサ１についても同様にして、異方性磁界ＨｋにおけるインピーダンスＺの値であるインピーダンスＺの最大値Ｍａｘ、バイアス磁界Ｈｂ、およびバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスの変化量Ｚｍａｘを得た。
【0092】
図１２は、実施例および比較例の磁気センサ１が有する感受素子３０の、切断前の基板１０Ａにおける位置と、磁気センサ１のインピーダンスＺの最大値Ｍａｘとの関係を示した図である。
図１３は、実施例および比較例の磁気センサ１が有する感受素子３０の、切断前の基板１０Ａにおける位置と、磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂとの関係を示した図である。
図１４は、実施例および比較例の磁気センサ１が有する感受素子３０の、切断前の基板１０Ａにおける位置と、磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘとの関係を示した図である。
図１３は、実施例および比較例の磁気センサ１が有する感受素子３０の、切断前の基板１０Ａにおける位置と、磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂとの関係を示した図である。
図１４は、実施例および比較例の磁気センサ１が有する感受素子３０の、切断前の基板１０Ａにおける位置と、磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘとの関係を示した図である。
【0093】
ここで、実施例および比較例のそれぞれで得られた７２個の磁気センサ１のうち、基板１０Ａの最も内周側に形成された感受素子３０（基板１０Ａの中心から２２ｍｍの位置に形成された感受素子３０）を有する１８個の磁気センサ１を第１の群とした。同様に、基板１０Ａの内周側から２番目の位置に形成された感受素子３０（基板１０Ａの中心から２７ｍｍの位置に形成された感受素子３０）を有する１８個の磁気センサ１を第２の群とした。また、基板１０Ａの内周側から３番目の位置に形成された感受素子３０（基板１０Ａの中心から３３ｍｍの位置に形成された感受素子３０）を有する１８個の磁気センサ１を第３の群とした。さらに、基板１０Ａの最も外周側に形成された感受素子３０（基板１０Ａの中心から３８ｍｍの位置に形成された感受素子３０）を有する１８個の磁気センサ１を第４の群とした。
このように、実施例で得られた７２個の磁気センサ１を、それぞれが有する感受素子３０の基板１０Ａでの位置の違いにより、４つの群（第１の群～第４の群）に分けた。
このように、実施例で得られた７２個の磁気センサ１を、それぞれが有する感受素子３０の基板１０Ａでの位置の違いにより、４つの群（第１の群～第４の群）に分けた。
【0094】
図１２では、実施例および比較例で得られた磁気センサ１のうち、第１の群～第４の群のそれぞれに属する１８個の磁気センサ１のインピーダンスＺの最大値Ｍａｘの平均値を、それぞれ（１）～（４）に示している。なお、図１２では、第１の群に属する磁気センサ１のインピーダンスＺの最大値Ｍａｘを基準値（０％）とし、第２の群～第４の群に属する磁気センサ１のインピーダンスＺの最大値Ｍａｘを、第１の群の値に対する差分（％）として示している。
【0095】
同様に、図１３では、実施例および比較例で得られた磁気センサ１のうち、第１の群～第４の群のそれぞれに属する１８個の磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂの平均値を、それぞれ（１）～（４）に示している。なお、図１３では、第１の群に属する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂを基準値（０％）とし、第２の群～第４の群に属する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂを、第１の群の値に対する差分（％）として示している。
さらに、図１４では、実施例および比較例で得られた磁気センサ１のうち、第１の群～第４の群のそれぞれに属する１８個の磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘの平均値を、それぞれ（１）～（４）に示している。なお、図１４では、第１の群に属する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘを基準値（０％）とし、第２の群～第４の群に属する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘを、第１の群の値に対する差分（％）として示している。
さらに、図１４では、実施例および比較例で得られた磁気センサ１のうち、第１の群～第４の群のそれぞれに属する１８個の磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘの平均値を、それぞれ（１）～（４）に示している。なお、図１４では、第１の群に属する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘを基準値（０％）とし、第２の群～第４の群に属する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘを、第１の群の値に対する差分（％）として示している。
【0096】
図１２に示すように、基板１０（基板１０Ａ）上にプレコート層１０１を形成した実施例の磁気センサ１では、プレコート層１０１を形成していない比較例の磁気センサ１と比較して、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１のインピーダンスＺの最大値Ｍａｘの低下が抑制されることが確認された。付言すると、実施例の磁気センサ１では、比較例の磁気センサ１と比較して、基板１０Ａの内周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１と、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１とのインピーダンスＺの最大値Ｍａｘの差が小さくなることが確認された。
【0097】
また、図１３に示すように、実施例の磁気センサ１では、比較例の磁気センサ１と比較して、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂの低下が抑制されることが確認された。付言すると、実施例の磁気センサ１では、比較例の磁気センサ１と比較して、基板１０Ａの内周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１と、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１とのバイアス磁界Ｈｂの差が小さくなることが確認された。
【0098】
さらに、図１４に示すように、実施例の磁気センサ１では、比較例の磁気センサ１と比較して、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１のバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘの低下が抑制されることが確認された。付言すると、実施例の磁気センサ１では、比較例の磁気センサ１と比較して、基板１０Ａの内周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１と、基板１０Ａの外周側に形成された感受素子３０を有する磁気センサ１とのバイアス磁界Ｈｂにおける単位磁界当たりのインピーダンスＺの変化量Ｚｍａｘの差が小さくなることが確認された。
【0099】
以上のように、基板１０（基板１０Ａ）上にプレコート層１０１を形成した実施例の磁気センサ１では、プレコート層１０１を形成していない比較例の磁気センサ１と比較して、同一の基板１０Ａから形成された複数の磁気センサ１間の磁気特性の差が低減されることが確認された。
【0100】
以上、本発明の実施形態および実施例について説明したが、本発明は本実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない限りにおいては様々な変形や組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【0101】
１…磁気センサ、１０、１０Ａ…基板、３０…感受素子、３１…感受部、３２…接続部、３３、３３ａ、３３ｂ…端子部、１０１…プレコート層、１０２…軟磁性体層、１０３…磁区抑制層、１０４…導電体層、３００…スパッタリング装置、３２０…マグネトロンカソード、３２２…ターゲット、３３０…磁気回路、３３１、３３２…磁石、３６０…ＤＣ電源、Ｈ…磁界、Ｈｂ…バイアス磁界、Ｈｋ…異方性磁界、Ｚ…インピーダンス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
