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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】P2024085146
(43)【公開日】2024-06-26
(54)【発明の名称】磁気センサ
(51)【国際特許分類】
G01R 33/09 20060101AFI20240619BHJP
G01R 15/20 20060101ALI20240619BHJP
H10N 59/00 20230101ALI20240619BHJP
H10N 50/10 20230101ALI20240619BHJP
H10N 50/80 20230101ALI20240619BHJP
【ＦＩ】
G01R33/09
G01R15/20 B
H10N59/00
H10N50/10 Z
H10N50/80 Z
【審査請求】有
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022199521
(22)【出願日】2022-12-14
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004185
【氏名又は名称】インフォート弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】110002907
【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】太田 憲和
(72)【発明者】
【氏名】平林 啓
【テーマコード（参考）】
2G017
2G025
5F092
【Ｆターム（参考）】
2G017AA01
2G017AB09
2G017AD55
2G017BA05
2G017BA09
2G017BA15
2G025EC09
5F092AA15
5F092AB01
5F092AC05
5F092AC08
5F092AC12
5F092BB16
5F092BB65
5F092BB71
5F092BC04
5F092BC07
5F092BC42
5F092CA23
(57)【要約】
【課題】傾斜面の上に配置された磁気検出素子備えた磁気センサにおいて、磁界発生体から磁気検出素子に印加される磁界のばらつきを抑制する。
【解決手段】磁気センサ１は、第１の傾斜面２０３ａを有する絶縁層２０３と、第１の傾斜面２０３ａの上に配置された複数の第１のＭＲ素子５０Ａと、第１の傾斜面２０３ａの上に配置されると共に複数の第１のＭＲ素子５０Ａに印加される磁界を発生する複数の第１の磁界発生体７０Ａとを備えている。複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々は、強磁性体部７２と、反強磁性体部７１とを含んでいる。強磁性体部７２と反強磁性体部７１は、第１の傾斜面２０３ｂと交差する方向に積層されている。
【選択図】図１１
【解決手段】磁気センサ１は、第１の傾斜面２０３ａを有する絶縁層２０３と、第１の傾斜面２０３ａの上に配置された複数の第１のＭＲ素子５０Ａと、第１の傾斜面２０３ａの上に配置されると共に複数の第１のＭＲ素子５０Ａに印加される磁界を発生する複数の第１の磁界発生体７０Ａとを備えている。複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々は、強磁性体部７２と、反強磁性体部７１とを含んでいる。強磁性体部７２と反強磁性体部７１は、第１の傾斜面２０３ｂと交差する方向に積層されている。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基準平面に対して傾斜した少なくとも１つの傾斜面を有する支持部材と、
前記少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に対象磁界を検出するように構成された少なくとも１つの磁気検出素子と、
前記少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に前記少なくとも１つの磁気検出素子に印加される磁界を発生する少なくとも１つの磁界発生体とを備え、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、強磁性体部と、前記強磁性体部に接して前記強磁性体部と交換結合する反強磁性体部とを含み、
前記強磁性体部と前記反強磁性体部は、前記少なくとも１つの傾斜面と交差する方向に積層されていることを特徴とする磁気センサ。
前記少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に対象磁界を検出するように構成された少なくとも１つの磁気検出素子と、
前記少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に前記少なくとも１つの磁気検出素子に印加される磁界を発生する少なくとも１つの磁界発生体とを備え、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、強磁性体部と、前記強磁性体部に接して前記強磁性体部と交換結合する反強磁性体部とを含み、
前記強磁性体部と前記反強磁性体部は、前記少なくとも１つの傾斜面と交差する方向に積層されていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項2】
前記強磁性体部と前記反強磁性体部の各々は、前記少なくとも１つの傾斜面に対向し且つ前記基準平面に対して傾斜した下面を有することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項3】
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記少なくとも１つの傾斜面と交差する方向に積層された複数の磁性層を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項4】
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記少なくとも１つの傾斜面に沿った形状を有する第１の下面を有し、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、前記少なくとも１つの傾斜面に沿った形状であって少なくとも一部が前記第１の下面と実質的に同じ形状を有する第２の下面を有することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記少なくとも１つの磁界発生体は、前記少なくとも１つの傾斜面に沿った形状であって少なくとも一部が前記第１の下面と実質的に同じ形状を有する第２の下面を有することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項5】
前記少なくとも１つの傾斜面は、前記基準平面に垂直な一方向から見て、前記基準平面に平行な方向に長い形状を有し、
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記少なくとも１つの傾斜面の長手方向に沿って長い形状を有していることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記少なくとも１つの傾斜面の長手方向に沿って長い形状を有していることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項6】
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、特定の磁気検出素子を含み、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、前記特定の磁気検出素子に対して前記特定の磁気検出素子の長手方向の両側に配置された２つの特定の磁界発生体を含むことを特徴とする請求項５記載の磁気センサ。
前記少なくとも１つの磁界発生体は、前記特定の磁気検出素子に対して前記特定の磁気検出素子の長手方向の両側に配置された２つの特定の磁界発生体を含むことを特徴とする請求項５記載の磁気センサ。
【請求項7】
前記少なくとも１つの磁界発生体は、前記少なくとも１つの傾斜面の長手方向に沿って配置された複数の磁界発生体を含むことを特徴とする請求項５記載の磁気センサ。
【請求項8】
前記少なくとも１つの磁界発生体は、第１の磁界発生体と、第２の磁界発生体とを含み、
前記第１の磁界発生体の前記強磁性体部は、第１の磁化を有し、
前記第２の磁界発生体の前記強磁性体部は、第２の磁化を有し、
前記第１の磁化は、第１の方向の成分を含み、
前記第２の磁化は、前記第１の方向とは異なる第２の方向の成分を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記第１の磁界発生体の前記強磁性体部は、第１の磁化を有し、
前記第２の磁界発生体の前記強磁性体部は、第２の磁化を有し、
前記第１の磁化は、第１の方向の成分を含み、
前記第２の磁化は、前記第１の方向とは異なる第２の方向の成分を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項9】
前記少なくとも１つの磁界発生体は、第１の磁界発生体と、第２の磁界発生体とを含み、
前記第１の磁界発生体と前記第２の磁界発生体は、同じ平面の上には配置されていないことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記第１の磁界発生体と前記第２の磁界発生体は、同じ平面の上には配置されていないことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項10】
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、第１の磁気検出素子と、第２の磁気検出素子とを含み、
前記第１の磁気検出素子と前記第２の磁気検出素子は、同じ平面の上には配置されていないことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記第１の磁気検出素子と前記第２の磁気検出素子は、同じ平面の上には配置されていないことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項11】
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、少なくとも１つの磁気抵抗効果素子であり、
前記少なくとも１つの磁気抵抗効果素子は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、前記対象磁界に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、前記磁化固定層と前記自由層の間に配置されたギャップ層とを含み、
前記磁化固定層は、前記少なくとも１つの傾斜面と前記ギャップ層との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記少なくとも１つの磁気抵抗効果素子は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、前記対象磁界に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、前記磁化固定層と前記自由層の間に配置されたギャップ層とを含み、
前記磁化固定層は、前記少なくとも１つの傾斜面と前記ギャップ層との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項12】
前記少なくとも１つの傾斜面は、前記基準平面と前記基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた方向に向いた特定の傾斜面を含み、
前記特定の傾斜面は、前記基準平面に垂直な一方向から見て、前記基準平面に平行な方向に長い形状を有し、
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記特定の傾斜面に配置され且つ前記特定の傾斜面の長手方向と交差する方向に沿って並んだ２つの積層膜を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記特定の傾斜面は、前記基準平面に垂直な一方向から見て、前記基準平面に平行な方向に長い形状を有し、
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記特定の傾斜面に配置され且つ前記特定の傾斜面の長手方向と交差する方向に沿って並んだ２つの積層膜を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項13】
更に、電源端と、
グランド端と、
第１の出力端と、
第２の出力端と、
前記電源端と前記第１の出力端との間に設けられた第１の抵抗部と、
前記グランド端と前記第１の出力端との間に設けられた第２の抵抗部と、
前記グランド端と前記第２の出力端との間に設けられた第３の抵抗部と、
前記電源端と前記第２の出力端との間に設けられた第４の抵抗部とを備え、
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、第１の領域に配置され且つ前記第１の抵抗部を構成する複数の第１の磁気検出素子と、第２の領域に配置され且つ前記第２の抵抗部を構成する複数の第２の磁気検出素子と、第３の領域に配置され且つ前記第３の抵抗部を構成する複数の第３の磁気検出素子と、第４の領域に配置され且つ前記第４の抵抗部を構成する複数の第４の磁気検出素子とを含み、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、複数の磁界発生体であり、
前記複数の磁界発生体は、前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域および前記第４の領域に分割して配置され、
前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域および前記第４の領域のうち、２つの領域に配置された前記複数の磁界発生体の各々の前記強磁性体部は、第１の磁化を有し、
前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域および前記第４の領域のうち、他の２つの領域に配置された前記複数の磁界発生体の各々の前記強磁性体部は、第２の磁化を有し、
前記第１の磁化は、第１の方向の成分を含み、
前記第２の磁化は、前記第１の方向とは反対の第２の方向の成分を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
グランド端と、
第１の出力端と、
第２の出力端と、
前記電源端と前記第１の出力端との間に設けられた第１の抵抗部と、
前記グランド端と前記第１の出力端との間に設けられた第２の抵抗部と、
前記グランド端と前記第２の出力端との間に設けられた第３の抵抗部と、
前記電源端と前記第２の出力端との間に設けられた第４の抵抗部とを備え、
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、第１の領域に配置され且つ前記第１の抵抗部を構成する複数の第１の磁気検出素子と、第２の領域に配置され且つ前記第２の抵抗部を構成する複数の第２の磁気検出素子と、第３の領域に配置され且つ前記第３の抵抗部を構成する複数の第３の磁気検出素子と、第４の領域に配置され且つ前記第４の抵抗部を構成する複数の第４の磁気検出素子とを含み、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、複数の磁界発生体であり、
前記複数の磁界発生体は、前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域および前記第４の領域に分割して配置され、
前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域および前記第４の領域のうち、２つの領域に配置された前記複数の磁界発生体の各々の前記強磁性体部は、第１の磁化を有し、
前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域および前記第４の領域のうち、他の２つの領域に配置された前記複数の磁界発生体の各々の前記強磁性体部は、第２の磁化を有し、
前記第１の磁化は、第１の方向の成分を含み、
前記第２の磁化は、前記第１の方向とは反対の第２の方向の成分を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項14】
前記少なくとも１つの傾斜面は、それぞれ前記基準平面に垂直な一方向から見て前記基準平面に平行な方向に長い形状を有すると共に互いに異なる方向に向いた第１の傾斜面および第２の傾斜面を含み、
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記第１の傾斜面の上に配置された複数の第１の磁気検出素子と、前記第２の傾斜面の上に配置された複数の第２の磁気検出素子とを含み、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、前記第１の傾斜面の上に配置された複数の第１の磁界発生体と、前記第２の傾斜面の上に配置された複数の第２の磁界発生体とを含み、
前記複数の第１の磁気検出素子は、前記対象磁界のうち、前記基準平面と前記基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた第１の方向の成分を検出して第１の検出信号を生成する第１の検出回路を構成し、
前記複数の第２の磁気検出素子は、前記対象磁界のうち、前記基準平面と前記基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた第２の方向の成分を検出して第２の検出信号を生成する第２の検出回路を構成することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
前記少なくとも１つの磁気検出素子は、前記第１の傾斜面の上に配置された複数の第１の磁気検出素子と、前記第２の傾斜面の上に配置された複数の第２の磁気検出素子とを含み、
前記少なくとも１つの磁界発生体は、前記第１の傾斜面の上に配置された複数の第１の磁界発生体と、前記第２の傾斜面の上に配置された複数の第２の磁界発生体とを含み、
前記複数の第１の磁気検出素子は、前記対象磁界のうち、前記基準平面と前記基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた第１の方向の成分を検出して第１の検出信号を生成する第１の検出回路を構成し、
前記複数の第２の磁気検出素子は、前記対象磁界のうち、前記基準平面と前記基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた第２の方向の成分を検出して第２の検出信号を生成する第２の検出回路を構成することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項15】
更に、平坦面を有する他の支持部材と、
前記平坦面の上に配置された複数の第３の磁気検出素子と、
前記平坦面の上に配置されると共に前記複数の第３の磁気検出素子に印加される磁界を発生する複数の第３の磁界発生体とを備え、
前記複数の第３の磁気検出素子は、前記対象磁界のうち、前記基準平面に平行な第３の方向の成分を検出して第３の検出信号を生成する第３の検出回路を構成することを特徴とする請求項１４記載の磁気センサ。
前記平坦面の上に配置された複数の第３の磁気検出素子と、
前記平坦面の上に配置されると共に前記複数の第３の磁気検出素子に印加される磁界を発生する複数の第３の磁界発生体とを備え、
前記複数の第３の磁気検出素子は、前記対象磁界のうち、前記基準平面に平行な第３の方向の成分を検出して第３の検出信号を生成する第３の検出回路を構成することを特徴とする請求項１４記載の磁気センサ。
【請求項16】
前記対象磁界は、地磁気であることを特徴とする請求項１５記載の磁気センサ。
【請求項17】
前記対象磁界は、導体を流れる検出対象電流によって発生する磁界であることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、傾斜面の上に配置された磁気検出素子を含む磁気センサに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、種々の用途で、磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサが利用されている。磁気抵抗効果素子としては、例えばスピンバルブ型の磁気抵抗効果素子が用いられる。スピンバルブ型の磁気抵抗効果素子は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、印加磁界の方向に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置されたギャップ層とを有している。
【0003】
磁気センサでは、種々の目的のために、磁気抵抗効果素子にバイアス磁界が印加される場合がある。例えば、特許文献１には、巨大磁気抵抗効果素子におけるフリー磁性層の抵抗に生じるオフセットを低減するために、１つのフリー磁性層の一部と他の一部に対して、それぞれ逆向きのバイアス磁界を印加する複数のバイアス磁界印加部を備えた磁気センサが開示されている。複数のバイアス磁界印加部の各々は、磁性層が２つの反強磁性層に挟まれた構造を有している。
【0004】
また、特許文献２には、被測定電流に基づく電流磁場以外の外部磁場を検知するために、フルブリッジ回路を構成する２つの磁気抵抗効果素子の各々の磁化自由層と他の２つの磁気抵抗効果素子の各々の磁化自由層に対して、それぞれ逆向きのバイアス磁界を印加する複数の磁性体を備えた電流センサが開示されている。
【0005】
特許文献３には、Ｘ軸センサとＹ軸センサとＺ軸センサが基板上に設けられた磁気センサが開示されている。Ｚ軸センサを構成する磁気抵抗効果素子は、基板の下地膜に形成された突起部の斜面に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２２－７７６９１号公報
【特許文献2】特開２０１６－９０４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、磁気センサを含むシステムでは、基板上に設けられた磁気抵抗効果素子によって、基板の面に垂直な方向の成分を含む磁界を検出したい場合がある。この場合、基板に設けられた傾斜面の上に磁気抵抗効果素子を配置することが考えられる。このような磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加する磁界発生体を設ける場合、傾斜面を挟むように、２つの磁界発生体を設けることが考えられる。この場合、製造ばらつきに起因して磁気抵抗効果素子と磁界発生体の少なくとも一方が設計上の位置からずれてしまうと、磁気抵抗効果素子の自由層に印加されるバイアス磁界の強度や方向が変化してしまうという問題が発生する。この問題は、特許文献１のバイアス磁界印加部のように、磁界発生体が複数の層を含む場合に顕著になる。
【0008】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、傾斜面の上に配置された磁気検出素子備えた磁気センサにおいて、磁界発生体から磁気検出素子に印加される磁界のばらつきを抑制することができる磁気センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の磁気センサは、基準平面に対して傾斜した少なくとも１つの傾斜面を有する支持部材と、少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に対象磁界を検出するように構成された少なくとも１つの磁気検出素子と、少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に少なくとも１つの磁気検出素子に印加される磁界を発生する少なくとも１つの磁界発生体とを備えている。少なくとも１つの磁界発生体は、強磁性体部と、強磁性体部に接して強磁性体部と交換結合する反強磁性体部とを含んでいる。強磁性体部と反強磁性体部は、少なくとも１つの傾斜面と交差する方向に積層されている。
【発明の効果】
【0010】
本発明の磁気センサでは、少なくとも１つの磁界発生体の強磁性体部と反強磁性体部は、少なくとも１つの傾斜面と交差する方向に積層されている。これにより、本発明によれば、磁界発生体から磁気検出素子に印加される磁界のばらつきを抑制することが可能な磁気センサを実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係る磁気センサを含む磁気センサ装置を示す斜視図である。
【図5】本発明の第１の実施の形態における第１の検出回路の回路構成を示す回路図である。
【図6】本発明の第１の実施の形態における第２の検出回路の回路構成を示す回路図である。
【図7】本発明の第１の実施の形態における第３の検出回路の回路構成を示す回路図である。
【図8】本発明の第１の実施の形態における第１のチップの一部を示す斜視図である。
【図9】本発明の第１の実施の形態における第１のチップの一部を示す平面図である。
【図10】本発明の第１の実施の形態における第１のチップの一部を示す断面図である。
【図11】本発明の第１の実施の形態における第１のチップの一部を示す他の断面図である。
【図12】本発明の第１の実施の形態における第２のチップの一部を示す斜視図である。
【図13】本発明の第１の実施の形態における第２のチップの一部を示す平面図である。
【図14】本発明の第１の実施の形態における第２のチップの一部を示す断面図である。
【図15】本発明の第１の実施の形態における第２のチップの一部を示す他の断面図である。
【図16】本発明の第１の実施の形態における磁気抵抗効果素子および磁界発生体を示す側面図である。
【図17】本発明の第１の実施の形態における複数の磁気抵抗効果素子および複数の磁界発生体の配置の第１の例を説明するための説明図である。
【図18】本発明の第１の実施の形態における複数の磁気抵抗効果素子および複数の磁界発生体の配置の第２の例を説明するための説明図である。
【図19】本発明の第２の実施の形態における第１のチップの一部を示す断面図である。
【図20】本発明の第２の実施の形態における第１のチップの一部を示す他の断面図である。
【図21】本発明の第３の実施の形態における磁気抵抗効果素子および磁界発生体を示す平面図である。
【図22】本発明の第４の実施の形態における磁気抵抗効果素子および磁界発生体を示す側面図である。
【図23】本発明の第４の実施の形態における磁気抵抗効果素子および磁界発生体を示す平面図である。
【図24】本発明の第５の実施の形態における磁気抵抗効果素子および磁界発生体を示す平面図である。
【図25】本発明の第６の実施の形態における磁気抵抗効果素子および磁界発生体を示す平面図である。
【図26】本発明の第７の実施の形態における磁界発生体を示す側面図である。
【図27】本発明の第８の実施の形態に係る磁気センサを含む電流センサシステムの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る磁気センサを含む磁気センサ装置の構成について説明する。図１は、磁気センサ装置１００を示す斜視図である。図２は、磁気センサ装置１００を示す平面図である。図３は、磁気センサ装置１００を示す側面図である。図４は、磁気センサ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る磁気センサを含む磁気センサ装置の構成について説明する。図１は、磁気センサ装置１００を示す斜視図である。図２は、磁気センサ装置１００を示す平面図である。図３は、磁気センサ装置１００を示す側面図である。図４は、磁気センサ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
【0013】
磁気センサ装置１００は、本実施の形態に係る磁気センサ１を備えている。磁気センサ１は、第１のチップ２と、第２のチップ３とによって構成されている。磁気センサ装置１００は、更に、第１および第２のチップ２，３を支持する支持体４を備えている。第１のチップ２、第２のチップ３および支持体４は、いずれも直方体形状を有している。支持体４は、上面である基準平面４ａと、基準平面４ａとは反対側に位置する下面４ｂと、基準平面４ａと下面４ｂとを接続する４つの側面とを有している。
【0014】
ここで、図１ないし図３を参照して、本実施の形態における基準座標系について説明する。基準座標系は、磁気センサ装置１００を基準とした座標系であって、３つの軸によって定義された直交座標系である。基準座標系では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が定義されている。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、互いに直交する。本実施の形態では特に、支持体４の基準平面４ａに垂直な方向であって、支持体４の下面から基準平面４ａに向かう方向を、Ｚ方向とする。また、Ｘ方向とは反対の方向を－Ｘ方向とし、Ｙ方向とは反対の方向を－Ｙ方向とし、Ｚ方向とは反対の方向を－Ｚ方向とする。基準座標系を定義する３つの軸は、Ｘ方向に平行な軸と、Ｙ方向に平行な軸と、Ｚ方向に平行な軸である。
【0015】
以下、基準の位置に対してＺ方向の先にある位置を「上方」と言い、基準の位置に対して「上方」とは反対側にある位置を「下方」と言う。また、磁気センサ装置１００の構成要素に関して、Ｚ方向の端に位置する面を「上面」と言い、－Ｚ方向の端に位置する面を「下面」と言う。また、「Ｚ方向から見たとき」という表現は、Ｚ方向に離れた位置から対象物を見ることを意味する。
【0016】
また、図３に示したように、Ｕ方向とＶ方向を、以下のように定義する。Ｕ方向は、Ｙ方向から－Ｚ方向に向かって回転した方向である。Ｖ方向は、Ｙ方向からＺ方向に向かって回転した方向である。本実施の形態では特に、Ｕ方向を、Ｙ方向から－Ｚ方向に向かってαだけ回転した方向とし、Ｖ方向を、Ｙ方向からＺ方向に向かってαだけ回転した方向とする。なお、αは、０°よりも大きく９０°よりも小さい角度である。また、Ｕ方向とは反対の方向を－Ｕ方向とし、Ｖ方向とは反対の方向を－Ｖ方向とする。Ｕ方向およびＶ方向は、それぞれ、Ｘ方向と直交する。
【0017】
第１のチップ２は、互いに反対側に位置する上面２ａおよび下面２ｂと、上面２ａおよび下面２ｂとを接続する４つの側面とを有している。第２のチップ３は、互いに反対側に位置する上面３ａおよび下面３ｂと、上面３ａおよび下面３ｂとを接続する４つの側面とを有している。
【0018】
第１のチップ２は、第１のチップ２の下面２ｂが支持体４の基準平面４ａに対向する姿勢で、基準平面４ａ上に実装されている。第２のチップ３は、第２のチップ３の下面３ｂが支持体４の基準平面４ａに対向する姿勢で、基準平面４ａ上に実装されている。第１のチップ２と第２のチップ３は、それぞれ、例えば接着剤６，７によって支持体４に接合されている。
【0019】
第１のチップ２は、上面２ａ上に設けられた複数の第１の電極パッド２１を有している。第２のチップ３は、上面３ａ上に設けられた複数の第２の電極パッド３１を有している。支持体４は、基準平面４ａ上に設けられた複数の第３の電極パッド４１を有している。図示しないが、磁気センサ装置１００では、複数の第１の電極パッド２１と複数の第２の電極パッド３１と複数の第３の電極パッド４１のうち、対応する２つの電極パッドが、ボンディングワイヤによって互いに接続されている。
【0020】
磁気センサ１は、第１の検出回路１０と、第２の検出回路２０と、第３の検出回路３０とを備えている。第１のチップ２は、第１の検出回路１０と第２の検出回路２０とを含んでいる。第２のチップ３は、第３の検出回路３０を含んでいる。
【0021】
磁気センサ装置１００は、更に、プロセッサ４０を備えている。支持体４は、プロセッサ４０を含んでいる。第１ないし第３の検出回路１０，２０，３０とプロセッサ４０は、複数の第１の電極パッド２１、複数の第２の電極パッド３１、複数の第３の電極パッド４１および複数のボンディングワイヤを介して接続されている。
【0022】
第１ないし第３の検出回路１０，２０，３０の各々は、複数の磁気検出素子を含み、対象磁界を検出して少なくとも１つの検出信号を生成するように構成されている。本実施の形態では特に、複数の磁気検出素子は、複数の磁気抵抗効果素子である。以下、磁気抵抗効果素子を、ＭＲ素子と記す。
【0023】
プロセッサ４０は、第１ないし第３の検出回路１０，２０，３０が生成する複数の検出信号を処理することによって、所定の基準位置における磁界の互いに異なる３つの方向の成分と対応関係を有する第１の検出値、第２の検出値および第３の検出値を生成するように構成されている。本実施の形態では特に、上記の互いに異なる３つの方向は、ＸＹ平面に平行な２つの方向と、Ｚ方向に平行な方向である。プロセッサ４０は、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって構成されている。
【0024】
対象磁界は、例えば地磁気であってもよい。この場合、第１、第２および第３の検出値は、それぞれ、地磁気の互いに異なる３つの方向の成分と対応関係を有している。
【0025】
次に、図４ないし図７を参照して、第１ないし第３の検出回路１０，２０，３０の回路構成について説明する。図５は、第１の検出回路１０の回路構成を示す回路図である。図６は、第２の検出回路２０の回路構成を示す回路図である。図７は、第３の検出回路３０の回路構成を示す回路図である。
【0026】
第１の検出回路１０は、対象磁界のＵ方向に平行な方向の成分を検出し、この成分と対応関係を有する少なくとも１つの第１の検出信号を生成するように構成されている。第２の検出回路２０は、対象磁界のＶ方向に平行な方向の成分を検出し、この成分と対応関係を有する少なくとも１つの第２の検出信号を生成するように構成されている。第３の検出回路３０は、対象磁界のＸ方向に平行な方向の成分を検出し、この成分と対応関係を有する少なくとも１つの第３の検出信号を生成するように構成されている。
【0027】
図５に示したように、第１の検出回路１０は、電源端Ｖ１と、グランド端Ｇ１と、信号出力端Ｅ１１，Ｅ１２と、第１の抵抗部Ｒ１１と、第２の抵抗部Ｒ１２と、第３の抵抗部Ｒ１３と、第４の抵抗部Ｒ１４とを含んでいる。第１の検出回路１０の複数のＭＲ素子は、第１ないし第４の抵抗部Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を構成する。
【0028】
第１の抵抗部Ｒ１１は、電源端Ｖ１と信号出力端Ｅ１１との間に設けられている。第２の抵抗部Ｒ１２は、信号出力端Ｅ１１とグランド端Ｇ１との間に設けられている。第３の抵抗部Ｒ１３は、信号出力端Ｅ１２とグランド端Ｇ１との間に設けられている。第４の抵抗部Ｒ１４は、電源端Ｖ１と信号出力端Ｅ１２との間に設けられている。
【0029】
図６に示したように、第２の検出回路２０は、電源端Ｖ２と、グランド端Ｇ２と、信号出力端Ｅ２１，Ｅ２２と、第１の抵抗部Ｒ２１と、第２の抵抗部Ｒ２２と、第３の抵抗部Ｒ２３と、第４の抵抗部Ｒ２４とを含んでいる。第２の検出回路２０の複数のＭＲ素子は、第１ないし第４の抵抗部Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４を構成する。
【0030】
第１の抵抗部Ｒ２１は、電源端Ｖ２と信号出力端Ｅ２１との間に設けられている。第２の抵抗部Ｒ２２は、信号出力端Ｅ２１とグランド端Ｇ２との間に設けられている。第３の抵抗部Ｒ２３は、信号出力端Ｅ２２とグランド端Ｇ２との間に設けられている。第４の抵抗部Ｒ２４は、電源端Ｖ２と信号出力端Ｅ２２との間に設けられている。
【0031】
図７に示したように、第３の検出回路３０は、電源端Ｖ３と、グランド端Ｇ３と、信号出力端Ｅ３１，Ｅ３２と、第１の抵抗部Ｒ３１と、第２の抵抗部Ｒ３２と、第３の抵抗部Ｒ３３と、第４の抵抗部Ｒ３４とを含んでいる。第３の検出回路３０の複数のＭＲ素子は、第１ないし第４の抵抗部Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３，Ｒ３４を構成する。
【0032】
第１の抵抗部Ｒ３１は、電源端Ｖ３と信号出力端Ｅ３１との間に設けられている。第２の抵抗部Ｒ３２は、信号出力端Ｅ３１とグランド端Ｇ３との間に設けられている。第３の抵抗部Ｒ３３は、信号出力端Ｅ３２とグランド端Ｇ３との間に設けられている。第４の抵抗部Ｒ３４は、電源端Ｖ３と信号出力端Ｅ３２との間に設けられている。
【0033】
電源端Ｖ１～Ｖ３の各々には、所定の大きさの電圧または電流が印加される。グランド端Ｇ１～Ｇ３の各々はグランドに接続される。
【0034】
以下、第１の検出回路１０の複数のＭＲ素子を複数の第１のＭＲ素子５０Ａと言い、第２の検出回路２０の複数のＭＲ素子を複数の第２のＭＲ素子５０Ｂと言い、第３の検出回路３０の複数のＭＲ素子を複数の第３のＭＲ素子５０Ｃと言う。第１ないし第３の検出回路１０，２０，３０は磁気センサ１の構成要素であることから、磁気センサ１が複数の第１のＭＲ素子５０Ａ、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂおよび複数の第３のＭＲ素子５０Ｃを含んでいるとも言える。また、任意のＭＲ素子については、符号５０を付して表す。
【0035】
ＭＲ素子５０は、スピンバルブ型のＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子でもよい。本実施の形態では特に、ＭＲ素子５０は、スピンバルブ型のＭＲ素子である。ＭＲ素子５０は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、対象磁界の方向に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置されたギャップ層とを有している。ＭＲ素子５０は、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子でもよいし、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子でもよい。ＴＭＲ素子では、ギャップ層はトンネルバリア層である。ＧＭＲ素子では、ギャップ層は非磁性導電層である。ＭＲ素子５０では、自由層の磁化の方向が磁化固定層の磁化の方向に対してなす角度に応じて抵抗値が変化し、この角度が０°のときに抵抗値は最小値となり、角度が１８０°のときに抵抗値は最大値となる。各ＭＲ素子５０において、自由層は、磁化容易軸方向が、磁化固定層の磁化の方向に直交する方向となる形状異方性を有している。
【0036】
図５ないし図７において、各抵抗部と重なる複数の塗りつぶした矢印は、ＭＲ素子５０の磁化固定層の磁化の方向を表している。また、各抵抗部と重なる複数の白抜きの矢印は、ＭＲ素子５０に対象磁界が印加されていない場合における、ＭＲ素子５０の自由層の磁化の方向を表している。
【0037】
図５に示した例では、第１および第３の抵抗部Ｒ１１，Ｒ１３の各々における磁化固定層の磁化の方向は、Ｕ方向である。第２および第４の抵抗部Ｒ１２，Ｒ１４の各々における磁化固定層の磁化の方向は、－Ｕ方向である。また、複数の第１のＭＲ素子５０Ａの各々の自由層は、磁化容易軸方向がＸ方向に平行な方向となる形状異方性を有している。第１および第２の抵抗部Ｒ１１，Ｒ１２の各々における自由層の磁化の方向は、第１のＭＲ素子５０Ａに対象磁界が印加されていない場合、Ｘ方向である。第３および第４の抵抗部Ｒ１３，Ｒ１４の各々における自由層の磁化の方向は、上記の場合、－Ｘ方向である。
【0038】
図６に示した例では、第１および第３の抵抗部Ｒ２１，Ｒ２３の各々における磁化固定層の磁化の方向は、Ｖ方向である。第２および第４の抵抗部Ｒ２２，Ｒ２４の各々における磁化固定層の磁化の方向は、－Ｖ方向である。また、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂの各々の自由層は、磁化容易軸方向がＸ方向に平行な方向となる形状異方性を有している。第１および第２の抵抗部Ｒ２１，Ｒ２２の各々における自由層の磁化の方向は、第２のＭＲ素子５０Ｂに対象磁界が印加されていない場合、Ｘ方向である。第３および第４の抵抗部Ｒ２３，Ｒ２４の各々における自由層の磁化の方向は、上記の場合、－Ｘ方向である。
【0039】
図７に示した例では、第１および第３の抵抗部Ｒ３１，Ｒ３３の各々における磁化固定層の磁化の方向は、Ｘ方向である。第２および第４の抵抗部Ｒ３２，Ｒ３４の各々における磁化固定層の磁化の方向は、－Ｘ方向である。また、複数の第３のＭＲ素子５０Ｃの各々の自由層は、磁化容易軸方向がＹ方向に平行な方向となる形状異方性を有している。第１および第２の抵抗部Ｒ３１，Ｒ３２の各々における自由層の磁化の方向は、第３のＭＲ素子５０Ｃに対象磁界が印加されていない場合、Ｙ方向である。第３および第４の抵抗部Ｒ３３，Ｒ３４の各々における自由層の磁化の方向は、上記の場合、－Ｙ方向である。
【0040】
磁気センサ１は、更に、少なくとも１つのＭＲ素子５０に印加される磁界を発生する少なくとも１つの磁界発生体を備えている。本実施の形態では特に、少なくとも１つの磁界発生体は、複数の磁界発生体である。図５において、符号Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３，Ｍ１４を付した矢印は、複数の磁界発生体によって複数の第１のＭＲ素子５０Ａに印加される磁界の方向を示している。第１および第２の抵抗部Ｒ１１，Ｒ１２では、複数の磁界発生体によって複数の第１のＭＲ素子５０ＡにＸ方向の磁界が印加されている。第３および第４の抵抗部Ｒ１３，Ｒ１４では、複数の磁界発生体によって複数の第１のＭＲ素子５０Ａに－Ｘ方向の磁界が印加されている。
【0041】
図６において、符号Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ２３，Ｍ２４を付した矢印は、複数の磁界発生体によって複数の第２のＭＲ素子５０Ｂに印加される磁界の方向を示している。第１および第２の抵抗部Ｒ２１，Ｒ２２では、複数の磁界発生体によって複数の第２のＭＲ素子５０ＢにＸ方向の磁界が印加されている。第３および第４の抵抗部Ｒ２３，Ｒ２４では、複数の磁界発生体によって複数の第２のＭＲ素子５０Ｂに－Ｘ方向の磁界が印加されている。
【0042】
図７において、符号Ｍ３１，Ｍ３２，Ｍ３３，Ｍ３４を付した矢印は、複数の磁界発生体によって複数の第３のＭＲ素子５０Ｃに印加される磁界の方向を示している。第１および第２の抵抗部Ｒ３１，Ｒ３２では、複数の磁界発生体によって複数の第３のＭＲ素子５０ＣにＹ方向の磁界が印加されている。第３および第４の抵抗部Ｒ３３，Ｒ３４では、複数の磁界発生体によって複数の第３のＭＲ素子５０Ｃに－Ｙ方向の磁界が印加されている。
【0043】
なお、磁化固定層の磁化の方向、自由層の磁化容易軸の方向および複数の磁界発生体によってＭＲ素子５０に印加される磁界の方向は、ＭＲ素子５０および磁界発生体の作製の精度等の観点から、上述の方向からわずかにずれていてもよい。また、磁化固定層の磁化は、上述の方向を主成分とする磁化成分を含むように構成されていてもよい。この場合、磁化固定層の磁化の方向は、上述の方向またはほぼ上述の方向になる。
【0044】
次に、第１ないし第３の検出信号について説明する。始めに、図５を参照して、第１の検出信号について説明する。対象磁界のＵ方向に平行な方向の成分の強度が変化すると、第１の検出回路１０の抵抗部Ｒ１１～Ｒ１４の各々の抵抗値は、抵抗部Ｒ１１，Ｒ１３の抵抗値が増加すると共に抵抗部Ｒ１２，Ｒ１４の抵抗値が減少するか、抵抗部Ｒ１１，Ｒ１３の抵抗値が減少すると共に抵抗部Ｒ１２，Ｒ１４の抵抗値が増加するように変化する。これにより、信号出力端Ｅ１１，Ｅ１２の各々の電位が変化する。第１の検出回路１０は、信号出力端Ｅ１１の電位に対応する信号を第１の検出信号Ｓ１１として生成し、信号出力端Ｅ１２の電位に対応する信号を第１の検出信号Ｓ１２として生成するように構成されている。
【0045】
次に、図６を参照して、第２の検出信号について説明する。対象磁界のＶ方向に平行な方向の成分の強度が変化すると、第２の検出回路２０の抵抗部Ｒ２１～Ｒ２４の各々の抵抗値は、抵抗部Ｒ２１，Ｒ２３の抵抗値が増加すると共に抵抗部Ｒ２２，Ｒ２４の抵抗値が減少するか、抵抗部Ｒ２１，Ｒ２３の抵抗値が減少すると共に抵抗部Ｒ２２，Ｒ２４の抵抗値が増加するように変化する。これにより、信号出力端Ｅ２１，Ｅ２２の各々の電位が変化する。第２の検出回路２０は、信号出力端Ｅ２１の電位に対応する信号を第２の検出信号Ｓ２１として生成し、信号出力端Ｅ２２の電位に対応する信号を第２の検出信号Ｓ２２として生成するように構成されている。
【0046】
次に、図７を参照して、第３の検出信号について説明する。対象磁界のＸ方向に平行な方向の成分の強度が変化すると、第３の検出回路３０の抵抗部Ｒ３１～Ｒ３４の各々の抵抗値は、抵抗部Ｒ３１，Ｒ３３の抵抗値が増加すると共に抵抗部Ｒ３２，Ｒ３４の抵抗値が減少するか、抵抗部Ｒ３１，Ｒ３３の抵抗値が減少すると共に抵抗部Ｒ３２，Ｒ３４の抵抗値が増加するように変化する。これにより、信号出力端Ｅ３１，Ｅ３２の各々の電位が変化する。第３の検出回路３０は、信号出力端Ｅ３１の電位に対応する信号を第３の検出信号Ｓ３１として生成し、信号出力端Ｅ３２の電位に対応する信号を第３の検出信号Ｓ３２として生成するように構成されている。
【0047】
次に、プロセッサ４０の動作について説明する。プロセッサ４０は、第１の検出信号Ｓ１１，Ｓ１２および第２の検出信号Ｓ２１，Ｓ２２に基づいて、第１の検出値と第２の検出値を生成するように構成されている。第１の検出値は、対象磁界のＹ方向に平行な方向の成分に対応する検出値である。第２の検出値は、対象磁界のＺ方向に平行な方向の成分に対応する検出値である。以下、第１の検出値を記号Ｓｙで表し、第２の検出値を記号Ｓｚで表す。
【0048】
プロセッサ４０は、例えば、以下のようにして第１および第２の検出値Ｓｙ，Ｓｚを生成する。プロセッサ４０は、まず、第１の検出信号Ｓ１１と第１の検出信号Ｓ１２の差Ｓ１１－Ｓ１２を求めることを含む演算によって、値Ｓ１を生成すると共に、第２の検出信号Ｓ２１と第２の検出信号Ｓ２２の差Ｓ２１－Ｓ２２を求めることを含む演算によって、値Ｓ２を生成する。次に、プロセッサ４０は、下記の式（１）、（２）を用いて、値Ｓ３，Ｓ４を算出する。
【0049】
Ｓ３＝（Ｓ２＋Ｓ１）／（２ｃｏｓα） …（１）
Ｓ４＝（Ｓ２－Ｓ１）／（２ｓｉｎα） …（２）
Ｓ４＝（Ｓ２－Ｓ１）／（２ｓｉｎα） …（２）
【0050】
第１の検出値Ｓｙは、値Ｓ３そのものであってもよいし、値Ｓ３に対してゲイン調整およびオフセット調整等の所定の補正を加えたものであってもよい。同様に、第２の検出値Ｓｚは、値Ｓ４そのものであってもよいし、値Ｓ４に対してゲイン調整およびオフセット調整等の所定の補正を加えたものであってもよい。
【0051】
プロセッサ４０は、更に、第３の検出信号Ｓ３１，Ｓ３２に基づいて第３の検出値を生成するように構成されている。第３の検出値は、対象磁界のＸ方向に平行な方向の成分に対応する検出値である。以下、第３の検出値を記号Ｓｘで表す。
【0052】
本実施の形態では、プロセッサ４０は、第３の検出信号Ｓ３１と第３の検出信号Ｓ３２の差Ｓ３１－Ｓ３２を求めることを含む演算によって、第３の検出値Ｓｘを生成する。第３の検出値Ｓｘは、差Ｓ３１－Ｓ３２そのものであってもよいし、差Ｓ３１－Ｓ３２に対してゲイン調整およびオフセット調整等の所定の補正を加えたものであってもよい。
【0053】
次に、図８ないし図１１を参照して、第１のチップ２の構造について詳しく説明する。図８は、第１のチップ２の一部を示す斜視図である。図９は、第１のチップ２の一部を示す平面図である。図１０および図１１は、第１のチップ２の一部を示す断面図である。図１０は、図９において１０－１０線で示す位置の断面の一部を示している。図１１は、図９において１１－１１線で示す位置の断面の一部を示している。
【0054】
第１のチップ２は、上面２０１ａを有する基板２０１と、絶縁層２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と、複数の下部電極６１Ａと、複数の下部電極６１Ｂと、複数の上部電極６２Ａと、複数の上部電極６２Ｂと、複数の第１の磁界発生体７０Ａと、複数の第２の磁界発生体７０Ｂとを含んでいる。基板２０１の上面２０１ａは、ＸＹ平面に平行であるものとする。Ｚ方向は、基板２０１の上面２０１ａに垂直な一方向でもある。
【0055】
絶縁層２０２，２０３は、基板２０１の上に、この順に配置されている。複数の下部電極６１Ａと複数の下部電極６１Ｂは、絶縁層２０３の上に配置されている。絶縁層２０４は、絶縁層２０３の上において複数の下部電極６１Ａの周囲と複数の下部電極６１Ｂの周囲に配置されている。複数の第１のＭＲ素子５０Ａは、複数の下部電極６１Ａの上に配置されている。複数の第２のＭＲ素子５０Ｂは、複数の下部電極６１Ｂの上に配置されている。絶縁層２０５は、複数の下部電極６１Ａ、複数の下部電極６１Ｂおよび絶縁層２０４の上において複数の第１のＭＲ素子５０Ａの周囲と複数の第２のＭＲ素子５０Ｂの周囲に配置されている。複数の上部電極６２Ａは、複数の第１のＭＲ素子５０Ａおよび絶縁層２０５の上に配置されている。複数の上部電極６２Ｂは、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂおよび絶縁層２０５の上に配置されている。絶縁層２０６は、絶縁層２０５の上において複数の上部電極６２Ａの周囲と複数の上部電極６２Ｂの周囲に配置されている。絶縁層２０７は、複数の上部電極６２Ａ、複数の上部電極６２Ｂおよび絶縁層２０６の上に配置されている。
【0056】
複数の第１の磁界発生体７０Ａと複数の第２の磁界発生体７０Ｂは、絶縁層２０５に埋め込まれている。複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々は、第１のＭＲ素子５０Ａおよび下部電極６１Ａに対して所定の間隔を開けて配置されている。複数の第２の磁界発生体７０Ｂの各々は、第２のＭＲ素子５０Ｂおよび下部電極６１Ｂに対して所定の間隔を開けて配置されている。絶縁層２０５は、複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々と複数の第１のＭＲ素子５０Ａの各々との間、複数の第２の磁界発生体７０Ｂの各々と複数の第２のＭＲ素子５０Ｂの各々との間、複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々と複数の下部電極６１Ａの各々との間、および複数の第２の磁界発生体７０Ｂの各々と複数の下部電極６１Ｂの各々との間に介在する絶縁膜を含んでいてもよい。
【0057】
複数の第１の磁界発生体７０Ａのうちのいくつかの第１の磁界発生体７０Ａの上面は、複数の上部電極６２Ａの下面に接していてもよい。複数の第２の磁界発生体７０Ｂのうちのいくつかの第２の磁界発生体７０Ｂの上面は、複数の上部電極６２Ｂの下面に接していてもよい。
【0058】
第１のチップ２は、複数の第１のＭＲ素子５０Ａと複数の第２のＭＲ素子５０Ｂを支持する支持部材を含んでいる。支持部材は、基板２０１の上面２０１ａに対して傾斜した少なくとも１つの傾斜面を有している。本実施の形態では特に、支持部材は、絶縁層２０３によって構成されている。
【0059】
絶縁層２０３は、それぞれ基板２０１の上面２０１ａから遠ざかる方向（Ｚ方向）に張り出す複数の凸面２０３ｃを有している。複数の凸面２０３ｃの各々は、Ｘ方向に平行な方向に延在している。凸面２０３ｃの全体形状は、三角屋根形状である。また、複数の凸面２０３ｃは、Ｙ方向に平行な方向に並んでいる。
【0060】
ここで、複数の凸面２０３ｃのうちの任意の１つの凸面２０３ｃに着目する。凸面２０３ｃは、第１の傾斜面２０３ａと第２の傾斜面２０３ｂとを含んでいる。第１の傾斜面２０３ａは、凸面２０３ｃのＹ方向側の一部分を構成する面である。第２の傾斜面２０３ｂは、凸面２０３ｃの－Ｙ方向側の一部分を構成する面である。第１の傾斜面２０３ａと第２の傾斜面２０３ｂの各々は、Ｘ方向に平行な方向に長い形状を有している。
【0061】
基板２０１の上面２０１ａは、ＸＹ平面に平行である。また、基準平面４ａは、ＸＹ平面に平行である。第１の傾斜面２０３ａと第２の傾斜面２０３ｂの各々は、基板２０１の上面２０１ａおよび基準平面４ａの各々に対して傾斜している。第２の傾斜面２０３ｂは、第１の傾斜面２０３ａとは異なる向きに向いている。基板２０１の上面２０１ａに垂直なＹＺ断面において、第１の傾斜面２０３ａと第２の傾斜面２０３ｂの間隔は、基板２０１の上面２０１ａから遠ざかるに従って小さくなる。
【0062】
本実施の形態では、凸面２０３ｃが複数存在することから、第１の傾斜面２０３ａと第２の傾斜面２０３ｂもそれぞれ複数存在する。絶縁層２０３は、複数の第１の傾斜面２０３ａと、複数の第２の傾斜面２０３ｂとを有している。
【0063】
複数の下部電極６１Ａは、複数の第１の傾斜面２０３ａの上に配置されている。複数の下部電極６１Ｂは、複数の第２の傾斜面２０３ｂの上に配置されている。前述のように、第１の傾斜面２０３ａと第２の傾斜面２０３ｂの各々は、基板２０１の上面２０１ａすなわちＸＹ平面に対して傾斜していることから、複数の下部電極６１Ａの各々の上面と複数の下部電極６１Ｂの各々の上面も、ＸＹ平面に対して傾斜する。また、基準平面４ａは、ＸＹ平面に平行である。従って、複数の第１のＭＲ素子５０Ａと複数の第２のＭＲ素子５０Ｂは、基準平面４ａに対して傾斜した傾斜面上に配置されていると言える。絶縁層２０３は、複数の第１のＭＲ素子５０Ａと複数の第２のＭＲ素子５０Ｂの各々を基準平面４ａに対して傾くように支持するための部材である。
【0064】
複数の第１のＭＲ素子５０Ａの各々は、第１の傾斜面２０３ａに沿った形状の下面を有している。複数の第２のＭＲ素子５０Ｂの各々は、第２の傾斜面２０３ｂに沿った形状の下面を有している。ここで、複数の第１のＭＲ素子５０Ａのうちの任意の第１のＭＲ素子５０Ａと、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂのうちの任意の第２のＭＲ素子５０Ｂに着目する。任意の第１のＭＲ素子５０Ａと任意の第２のＭＲ素子５０Ｂは、同じ平面の上には配置されていない。
【0065】
複数の第１の磁界発生体７０Ａは、実質的に複数の第１の傾斜面２０３ａの上に配置されているが、複数の第２の傾斜面２０３ｂの上には配置されていない。複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々は、第１の傾斜面２０３ａに沿った形状であって、少なくとも一部が第１のＭＲ素子５０Ａの下面と実質的に同じ形状を有する下面を有している。
【0066】
複数の第２の磁界発生体７０Ｂは、実質的に複数の第２の傾斜面２０３ｂの上に配置されているが、複数の第１の傾斜面２０３ａの上には配置されていない。複数の第２の磁界発生体７０Ｂの各々は、第２の傾斜面２０３ｂに沿った形状であって、少なくとも一部が第２のＭＲ素子５０Ｂの下面と実質的に同じ形状を有する下面を有している。
【0067】
ここで、複数の第１の磁界発生体７０Ａのうちの任意の第１の磁界発生体７０Ａと、複数の第２の磁界発生体７０Ｂのうちの任意の第２の磁界発生体７０Ｂに着目する。任意の第１の磁界発生体７０Ａと任意の第２の磁界発生体７０Ｂは、同じ平面の上には配置されていない。
【0068】
図示しないが、絶縁層２０３は、更に、複数の凸面２０３ｃの周囲に存在する平坦面を有している。複数の凸面２０３ｃは、平坦面からＺ方向に突出していてもよい。また、複数の凸面２０３ｃは、隣接する２つの凸面２０３ｃの間に平坦面が形成されるように、所定の間隔を開けて配置されていてもよい。あるいは、絶縁層２０３は、平坦面から－Ｚ方向に向かって凹んだ溝部を有していてもよい。この場合、複数の凸面２０３ｃは、溝部内に存在していてもよい。
【0069】
図８および図９に示したように、複数の第１の磁界発生体７０Ａは、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ複数個ずつ並ぶように配列されている。複数の第１のＭＲ素子５０Ａの各々は、Ｘ方向に平行な方向において隣接する２つの第１の磁界発生体７０Ａの間に配置されている。１つの第１の傾斜面２０３ａの上には、複数個の第１のＭＲ素子５０Ａと複数個の第１の磁界発生体７０Ａが１列に並んでいる。
【0070】
同様に、複数の第２の磁界発生体７０Ｂは、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ複数個ずつ並ぶように配列されている。複数の第２のＭＲ素子５０Ｂの各々は、Ｘ方向に平行な方向において隣接する２つの第２の磁界発生体７０Ｂの間に配置されている。１つの第２の傾斜面２０３ｂの上には、複数個の第２のＭＲ素子５０Ｂと複数個の第２の磁界発生体７０Ｂが１列に並んでいる。
【0071】
複数個の第１のＭＲ素子５０Ａと複数個の第１の磁界発生体７０Ａよりなる列と、複数個の第２のＭＲ素子５０Ｂと複数個の第２の磁界発生体７０Ｂよりなる列は、Ｙ方向に平行な方向において交互に並んでいる。
【0072】
複数の第１のＭＲ素子５０Ａは、複数の下部電極６１Ａと複数の上部電極６２Ａによって、直列に接続されている。ここで、図１６を参照して、複数の第１のＭＲ素子５０Ａの接続方法について詳しく説明する。図１６において、符号６１は、任意のＭＲ素子５０に対応する下部電極を示し、符号６２は、任意のＭＲ素子５０に対応する上部電極を示している。また、図１６において、符号７０は、任意の磁界発生体を示している。
【0073】
図１６に示したように、個々の下部電極６１は細長い形状を有している。下部電極６１の長手方向に隣接する２つの下部電極６１の間には、間隙が形成されている。下部電極６１の上面上において、長手方向の両端の近傍に、それぞれＭＲ素子５０が配置されている。また、個々の上部電極６２は細長い形状を有し、下部電極６１の長手方向に隣接する２つの下部電極６１上に配置されて隣接する２つのＭＲ素子５０同士を電気的に接続する。
【0074】
下部電極６１の長手方向に隣接する２つのＭＲ素子５０の間には、磁界発生体７０が配置されている。磁界発生体７０とＭＲ素子５０および下部電極６１との間には、間隙が形成されている。磁界発生体７０は、上部電極６２に接していてもよいし、接していなくてもよい。
【0075】
図示しないが、１列に並んだ複数個のＭＲ素子５０の列の端に位置する１つのＭＲ素子５０は、下部電極６１の長手方向と交差する方向に隣接する他の複数個のＭＲ素子５０の列の端に位置する他の１つのＭＲ素子５０に接続されている。この２つのＭＲ素子５０は、図示しない電極によって互いに接続されている。図示しない電極は、２つのＭＲ素子５０の下面同士または上面同士を接続する電極であってもよい。
【0076】
図１６におけるＭＲ素子５０が第１のＭＲ素子５０Ａである場合、図１６における下部電極６１、上部電極６２および磁界発生体７０は、それぞれ、下部電極６１Ａ、上部電極６２Ａおよび第１の磁界発生体７０Ａに対応する。図１６におけるＭＲ素子５０が第２のＭＲ素子５０Ｂである場合、図１６における下部電極６１、上部電極６２および磁界発生体７０は、それぞれ、下部電極６１Ｂ、上部電極６２Ｂおよび第２の磁界発生体７０Ｂに対応する。
【0077】
ここで、図１６に示した第１の方向Ｄ１、第２の方向Ｄ２および第３の方向Ｄ３の定義について説明する。第１の方向Ｄ１、第２の方向Ｄ２および第３の方向Ｄ３は、互いに直交する。第１の方向Ｄ１は、下部電極６１の長手方向（上部電極６２の長手方向と同じ）に平行な一方向である。第３の方向Ｄ３は、下部電極６１から上部電極６２に向かう方向である。
【0078】
図１６に示したＭＲ素子５０が第１のＭＲ素子５０Ａである場合、第１の方向Ｄ１はＸ方向または－Ｘ方向であり、第２の方向Ｄ２はＵ方向または－Ｕ方向であり、第３の方向Ｄ３は第１の傾斜面２０３ａと交差する方向である。図１６に示したＭＲ素子５０が第２のＭＲ素子５０Ｂである場合、第１の方向Ｄ１はＸ方向または－Ｘ方向であり、第２の方向Ｄ２はＶ方向または－Ｖ方向であり、第３の方向Ｄ３は第２の傾斜面２０３ｂと交差する方向である。
【0079】
次に、図１２ないし図１５を参照して、第２のチップ３の構造について詳しく説明する。図１２は、第２のチップ３の一部を示す斜視図である。図１３は、第２のチップ３の一部を示す平面図である。図１４および図１５は、第２のチップ３の一部を示す断面図である。図１４は、図１３において１４－１４線で示す位置の断面の一部を示している。図１５は、図１３において１５－１５線で示す位置の断面の一部を示している。
【0080】
第２のチップ３は、上面３０１ａを有する基板３０１と、絶縁層３０２，３０３，３０４，３０５，３０６と、複数の下部電極６１Ｃと、複数の上部電極６２Ｃと、複数の第３の磁界発生体７０Ｃとを含んでいる。基板３０１の上面３０１ａは、ＸＹ平面に平行であるものとする。Ｚ方向は、基板３０１の上面３０１ａに垂直な一方向でもある。
【0081】
絶縁層３０２は、基板３０１の上に配置されている。複数の下部電極６１Ｃは、絶縁層３０２の上に配置されている。絶縁層３０３は、絶縁層３０２の上において複数の下部電極６１Ｃの周囲に配置されている。複数の第３のＭＲ素子５０Ｃは、複数の下部電極６１Ｃの上に配置されている。絶縁層３０４は、複数の下部電極６１Ｃおよび絶縁層３０３の上において複数の第３のＭＲ素子５０Ｃの周囲に配置されている。複数の上部電極６２Ｃは、複数の第３のＭＲ素子５０Ｃおよび絶縁層３０４の上に配置されている。絶縁層３０５は、絶縁層３０４の上において複数の上部電極６２Ｃの周囲に配置されている。絶縁層３０６は、複数の上部電極６２Ｃおよび絶縁層３０５の上に配置されている。
【0082】
複数の第３の磁界発生体７０Ｃは、絶縁層３０４に埋め込まれている。複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々は、第３のＭＲ素子５０Ｃおよび下部電極６１Ｃに対して所定の間隔を開けて配置されている。絶縁層３０４は、複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々と複数の第２のＭＲ素子５０Ｃの各々との間、および複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々と複数の下部電極６１Ｃの各々との間に介在する絶縁膜を含んでいてもよい。複数の第３の磁界発生体７０Ｃのうちのいくつかの第３の磁界発生体７０Ｃの上面は、複数の上部電極６２Ｃの下面に接していてもよい。
【0083】
第２のチップ３は、複数の第３のＭＲ素子５０Ｃを支持する支持部材を含んでいる。本実施の形態では特に、支持部材は、絶縁層３０２によって構成されている。絶縁層３０２の上面は、平坦面を含んでいる。
【0084】
基板３０１の上面３０１ａは、ＸＹ平面に平行であり、複数の下部電極６１Ｃの各々の上面も、ＸＹ平面に平行になる。また、基準平面４ａは、ＸＹ平面に平行である。従って、複数の第３のＭＲ素子５０Ｃは、基準平面４ａに平行な平面の上に配置されていると言える。
【0085】
図１２および図１３に示したように、複数の第３の磁界発生体７０Ｃは、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ複数個ずつ並ぶように配列されている。複数の第３のＭＲ素子５０Ｃの各々は、Ｙ方向に平行な方向において隣接する２つの第３の磁界発生体７０Ｃの間に配置されている。
【0086】
複数の第３のＭＲ素子５０Ｃは、複数の下部電極６１Ｃと複数の上部電極６２Ｃによって、直列に接続されている。前述の複数の第１のＭＲ素子５０Ａの接続方法についての説明は、複数の第３のＭＲ素子５０Ｃの接続方法にも当てはまる。図１６におけるＭＲ素子５０が第３のＭＲ素子５０Ｃである場合、図１６における下部電極６１、上部電極６２および磁界発生体７０は、それぞれ、下部電極６１Ｃ、上部電極６２Ｃおよび第３の磁界発生体７０Ｃに対応する。
【0087】
図１６に示したＭＲ素子５０が第３のＭＲ素子５０Ｃである場合、第１の方向Ｄ１はＹ方向または－Ｙ方向であり、第２の方向Ｄ２はＸ方向または－Ｘ方向であり、第３の方向Ｄ３はＺ方向である。
【0088】
次に、図１６を参照して、ＭＲ素子５０について更に詳しく説明する。図１６において、符号５２は磁化固定層を示し、符号５３はギャップ層を示し、符号５４は自由層を示している。ＭＲ素子５０は、更に、反強磁性層５１を有している。反強磁性層５１、磁化固定層５２、ギャップ層５３および自由層５４は、下部電極６１から上部電極６２に向かってこの順に積層されている。反強磁性層５１は、反強磁性材料よりなり、磁化固定層５２との間で交換結合を生じさせて、磁化固定層５２の磁化の方向を固定する。なお、磁化固定層５２は、いわゆるセルフピン止め型の固定層（Synthetic Ferri Pinned 層、ＳＦＰ層）であってもよい。セルフピン止め型の固定層は、強磁性層、非磁性中間層および強磁性層を積層させた積層フェリ構造を有し、２つの強磁性層を反強磁性的に結合させてなるものである。磁化固定層５２がセルフピン止め型の固定層である場合、反強磁性層５１を省略してもよい。
【0089】
なお、ＭＲ素子５０における層５１～５４の配置は、図１６に示した配置とは上下が反対でもよい。
【0090】
第１のＭＲ素子５０Ａでは、反強磁性層５１、磁化固定層５２、ギャップ層５３および自由層５４は、第１の傾斜面２０３ａ（図８および図１０参照）と交差する方向に積層されている。この方向は、第１の傾斜面２０３ａに垂直な方向であってもよい。第１のＭＲ素子５０Ａのうち、少なくとも磁化固定層５２および自由層５４は、本発明の「複数の磁性層」に対応する。
【0091】
第２のＭＲ素子５０Ｂでは、反強磁性層５１、磁化固定層５２、ギャップ層５３および自由層５４は、第２の傾斜面２０３ｂ（図８および図１０参照）と交差する方向に積層されている。この方向は、第２の傾斜面２０３ｂに垂直な方向であってもよい。第２のＭＲ素子５０Ｂのうち、少なくとも磁化固定層５２および自由層５４は、本発明の「複数の磁性層」に対応する。
【0092】
第３のＭＲ素子５０Ｃでは、反強磁性層５１、磁化固定層５２、ギャップ層５３および自由層５４は、絶縁層３０２の上面（図１２および図１４参照）と交差する方向に積層されている。この方向は、絶縁層３０２の上面に垂直な方向すなわちＺ方向であってもよい。
【0093】
次に、図１６を参照して、磁界発生体７０について更に詳しく説明する。磁界発生体７０は、強磁性体部７２と、強磁性体部７２に接して強磁性体部７２と交換結合する反強磁性体部７１とを含んでいる。
【0094】
強磁性体部７２は、強磁性体部７２全体としての磁化を有している。強磁性体部７２全体としての磁化とは、強磁性体部７２全体における原子、結晶格子等の単位毎の磁気モーメントのベクトル和を体積平均したものである。以下、強磁性体部７２全体としての磁化を、単に強磁性体部７２の磁化と言う。
【0095】
磁界発生体７０では、反強磁性体部７１と強磁性体部７２が交換結合することによって、強磁性体部７２の磁化の方向が規定される。これにより、磁界発生体７０は、外乱磁界に対する高い耐性を有する。
【0096】
強磁性体部７２は、１つの強磁性層によって構成されていてもよいし、積層された複数の構成層を含んでいてもよい。強磁性体部７２（強磁性層）は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉのうちの１つ以上の元素を含む強磁性材料によって形成されている。このような強磁性材料の例としては、ＣｏＦｅや、ＣｏＦｅＢや、ＣｏＮｉＦｅが挙げられる。反強磁性体部７１は、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ等の反強磁性材料によって形成されている。
【0097】
第２の方向Ｄ２に平行な方向における磁界発生体７０の寸法は、第２の方向Ｄ２に平行な方向におけるＭＲ素子５０の寸法よりも大きい。また、第２の方向Ｄ２に平行な方向における磁界発生体７０の寸法は、第１の方向Ｄ１に平行な方向における磁界発生体７０の寸法よりも大きい。
【0098】
ＭＲ素子５０の自由層５４の少なくとも一部は、第１の方向Ｄ１から見たときに、磁界発生体７０の強磁性体部７２の少なくとも一部と重なっている。図１６に示した例では、第１の方向Ｄ１から見たときに、自由層５４の全体が、強磁性体部７２の一部と重なっている。
【0099】
第１の磁界発生体７０Ａでは、反強磁性体部７１と強磁性体部７２は、第１の傾斜面２０３ａと交差する方向に積層されている（図８および図１１参照）。この方向は、第１の傾斜面２０３ａに垂直な方向であってもよい。また、反強磁性体部７１と強磁性体部７２の各々は、第１の傾斜面２０３ａに対向し且つ基板２０１の上面２０１ａすなわちＸＹ平面に対して傾斜した下面を有している。このような下面は、反強磁性体部７１と強磁性体部７２の各々を、第１の傾斜面２０３ａの形状が現れるような膜厚で形成することによって実現することができる。
【0100】
第２の磁界発生体７０Ｂでは、反強磁性体部７１と強磁性体部７２は、第２の傾斜面２０３ｂと交差する方向に積層されている（図８および図１１参照）。この方向は、第２の傾斜面２０３ｂに垂直な方向であってもよい。また、反強磁性体部７１と強磁性体部７２の各々は、第２の傾斜面２０３ｂに対向し且つ基板２０１の上面２０１ａすなわちＸＹ平面に対して傾斜した下面を有している。このような下面は、反強磁性体部７１と強磁性体部７２の各々を、第２の傾斜面２０３ｂの形状が現れるような膜厚で形成することによって実現することができる。
【0101】
第３の磁界発生体７０Ｃでは、反強磁性体部７１と強磁性体部７２は、絶縁層３０２の上面と交差する方向に積層されている（図１２および図１５参照）。この方向は、絶縁層３０２の上面に垂直な方向すなわちＺ方向であってもよい。
【0102】
次に、複数のＭＲ素子５０と複数の磁界発生体７０の配置について説明する。始めに、図１７を参照して、複数のＭＲ素子５０と複数の磁界発生体７０の配置の第１の例について説明する。第１のチップ２は、複数の第１のＭＲ素子５０Ａ、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂ、複数の第１の磁界発生体７０Ａおよび複数の第２の磁界発生体７０Ｂを配置するための第１の素子配置領域を有している。第１のチップ２は磁気センサ１の構成要素であることから、磁気センサ１が第１の素子配置領域を有しているとも言える。本実施の形態では、第１の素子配置領域および後述する第２の素子配置領域ならびに複数の領域を、ＸＹ平面に平行な平面領域として定義する。複数の第１のＭＲ素子５０Ａ、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂ、複数の第１の磁界発生体７０Ａおよび複数の第２の磁界発生体７０Ｂは、Ｚ方向から見たときに、第１の素子配置領域と重なっている。本実施の形態では、便宜上、第１の素子配置領域は、絶縁層２０３の上面の上にあるものとする。
【0103】
第１の素子配置領域は、第１の領域Ａ２１と、第２の領域Ａ２２と、第３の領域Ａ２３と、第４の領域Ａ２４とを含んでいる。第１の領域Ａ２１は、第１の抵抗部Ｒ１１，Ｒ２１に対応する領域である。第２の領域Ａ２２は、第２の抵抗部Ｒ１２，Ｒ２２に対応する領域である。第３の領域Ａ２３は、第３の抵抗部Ｒ１３，Ｒ２３に対応する領域である。第４の領域Ａ２４は、第４の抵抗部Ｒ１４，Ｒ２４に対応する領域である。
【0104】
複数の第１のＭＲ素子５０Ａは、第１ないし第４の領域Ａ２１～Ａ２４に分割して配置されている。第１の抵抗部Ｒ１１を構成する第１のＭＲ素子５０Ａは、第１の領域Ａ２１に配置されている。第２の抵抗部Ｒ１２を構成する第１のＭＲ素子５０Ａは、第２の領域Ａ２２に配置されている。第３の抵抗部Ｒ１３を構成する第１のＭＲ素子５０Ａは、第３の領域Ａ２３に配置されている。第４の抵抗部Ｒ１４を構成する第１のＭＲ素子５０Ａは、第４の領域Ａ２４に配置されている。
【0105】
複数の第１の磁界発生体７０Ａは、第１ないし第４の領域Ａ２１～Ａ２４に分割して配置されている。第１ないし第４の領域Ａ２１～Ａ２４のうち、２つの領域に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々と、他の２つの領域に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々は、互いに異なる方向の磁化を有している。
【0106】
ここで、図５に示した符号Ｍ１１を付した矢印の方向を、方向Ｍ１１と記す。符号Ｍ１１以外の符号を付した矢印の方向についても、方向Ｍ１１と同様に記す。第１の領域Ａ２１に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２の磁化は、方向Ｍ１１の成分を含んでいる。第２の領域Ａ２２に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２の磁化は、方向Ｍ１２（図５参照）の成分を含んでいる。第３の領域Ａ２３に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２の磁化は、方向Ｍ１３（図５参照）の成分を含んでいる。第４の領域Ａ２４に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２の磁化は、方向Ｍ１４（図５参照）の成分を含んでいる。
【0107】
図５に示したように、方向Ｍ１１，Ｍ１２は、Ｘ方向と同じ方向である。従って、第１の領域Ａ２１に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａと第２の領域Ａ２２に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２の磁化は、Ｘ方向の成分を含んでいる。この磁化は、Ｘ方向の成分を主成分として含んでいてもよい。この場合、この磁化の方向は、Ｘ方向またはほぼＸ方向になる。
【0108】
図５に示したように、方向Ｍ１３，Ｍ１４は、－Ｘ方向と同じ方向である。従って、第３の領域Ａ２３に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａと第４の領域Ａ２４に配置された複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２の磁化は、－Ｘ方向の成分を含んでいる。この磁化は、－Ｘ方向の成分を主成分として含んでいてもよい。この場合、この磁化の方向は、－Ｘ方向またはほぼ－Ｘ方向になる。
【0109】
複数の第１のＭＲ素子５０Ａの配置についての説明および複数の第１の磁界発生体７０Ａの配置および磁化の方向についての上記の説明は、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂおよび複数の第２の磁界発生体７０Ｂにも当てはまる。複数の第１のＭＲ素子５０Ａの配置についての上記の説明中の、第１のＭＲ素子５０Ａ、第１の抵抗部Ｒ１１、第２の抵抗部Ｒ１２、第３の抵抗部Ｒ１３および第４の抵抗部Ｒ１４を、それぞれ第２のＭＲ素子５０Ｂ、第１の抵抗部Ｒ２１、第２の抵抗部Ｒ２２、第３の抵抗部Ｒ２３および第４の抵抗部Ｒ２４に置き換えれば、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂの配置についての説明になる。また、複数の第１の磁界発生体７０Ａの配置および磁化の方向についての上記の説明中の、第１の磁界発生体７０Ａおよび方向Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３，Ｍ１４を、それぞれ第２の磁界発生体７０Ｂおよび方向Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ２３，Ｍ２４（図６参照）に置き換えれば、複数の第２の磁界発生体７０Ｂの配置および磁化の方向についての説明になる。
【0110】
第１の例では、第１ないし第４の領域Ａ２１～Ａ２４は、第１のチップ２の－Ｘ方向側の端縁から第１のチップ２のＸ方向側の端縁に向かって、領域Ａ２２，Ａ２３，Ａ２１，Ａ２４の順に並んでいる。複数の第１のＭＲ素子５０Ａ、複数の第２のＭＲ素子５０Ｂ、複数の第１の磁界発生体７０Ａおよび複数の第２の磁界発生体７０Ｂは、それぞれ、前述の特徴毎に、第１ないし第４の領域Ａ２１～Ａ２４と同じ規則で配置されている。
【0111】
第２のチップ３は、複数の第３のＭＲ素子５０Ｃおよび複数の第３の磁界発生体７０Ｃを配置するための第２の素子配置領域を有している。第２のチップ３は磁気センサ１の構成要素であることから、磁気センサ１が第２の素子配置領域を有しているとも言える。複数の第３のＭＲ素子５０Ｃおよび複数の第３の磁界発生体７０Ｃは、Ｚ方向から見たときに、第２の素子配置領域と重なっている。本実施の形態では、便宜上、第２の素子配置領域は、絶縁層３０２の上面の上にあるものとする。
【0112】
第２の素子配置領域は、第１の領域Ａ３１と、第２の領域Ａ３２と、第３の領域Ａ３３と、第４の領域Ａ３４とを含んでいる。第１の領域Ａ３１は、第１の抵抗部Ｒ３１に対応する領域である。第２の領域Ａ２２は、第２の抵抗部Ｒ３２に対応する領域である。第３の領域Ａ２３は、第３の抵抗部Ｒ３３に対応する領域である。第４の領域Ａ２４は、第４の抵抗部Ｒ３４に対応する領域である。
【0113】
複数の第３のＭＲ素子５０Ｃは、第１ないし第４の領域Ａ３１～Ａ３４に分割して配置されている。第１の抵抗部Ｒ３１を構成する第３のＭＲ素子５０Ｃは、第１の領域Ａ３１に配置されている。第２の抵抗部Ｒ３２を構成する第３のＭＲ素子５０Ｃは、第２の領域Ａ３２に配置されている。第３の抵抗部Ｒ３３を構成する第３のＭＲ素子５０Ｃは、第３の領域Ａ３３に配置されている。第４の抵抗部Ｒ３４を構成する第３のＭＲ素子５０Ｃは、第４の領域Ａ３４に配置されている。
【0114】
複数の第３の磁界発生体７０Ｃは、第１ないし第４の領域Ａ３１～Ａ３４に分割して配置されている。第１ないし第４の領域Ａ３１～Ａ３４のうち、２つの領域に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々と、他の２つの領域に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々は、互いに異なる方向の磁化を有している。
【0115】
第１の領域Ａ３１に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々の強磁性体部７２の磁化は、方向Ｍ３１（図７参照）の成分を含んでいる。第２の領域Ａ３２に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々の強磁性体部７２の磁化は、方向Ｍ３２（図７参照）の成分を含んでいる。第３の領域Ａ３３に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの強磁性体部７２の各々の磁化は、方向Ｍ３３（図７参照）の成分を含んでいる。第４の領域Ａ３４に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々の強磁性体部７２の磁化は、方向Ｍ３４（図７参照）の成分を含んでいる。
【0116】
図７に示したように、方向Ｍ３１，Ｍ３２は、Ｙ方向と同じ方向である。従って、第１の領域Ａ３１に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃと第２の領域Ａ３２に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々の強磁性体部７２の磁化は、Ｙ方向の成分を含んでいる。この磁化は、Ｙ方向の成分を主成分として含んでいてもよい。この場合、この磁化の方向は、Ｙ方向またはほぼＹ方向になる。
【0117】
図７に示したように、方向Ｍ３３，Ｍ３４は、－Ｙ方向と同じ方向である。従って、第３の領域Ａ３３に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃと第４の領域Ａ３４に配置された複数の第３の磁界発生体７０Ｃの各々の強磁性体部７２の磁化は、－Ｙ方向の成分を含んでいる。この磁化は、－Ｙ方向の成分を主成分として含んでいてもよい。この場合、この磁化の方向は、－Ｙ方向またはほぼ－Ｙ方向になる。
【0118】
第１の例では、第１ないし第４の領域Ａ３１～Ａ３４は、第２のチップ３の－Ｘ方向側の端縁から第２のチップ３のＸ方向側の端縁に向かって、領域Ａ３２，Ａ３３，Ａ３１，Ａ３４の順に並んでいる。複数の第３のＭＲ素子５０Ｃおよび複数の第３の磁界発生体７０Ｃは、それぞれ、前述の特徴毎に、第１ないし第４の領域Ａ３１～Ａ３４と同じ規則で配置されている。
【0119】
次に、図１８を参照して、複数のＭＲ素子５０と複数の磁界発生体７０の配置の第２の例について説明する。第２の例では、第１および第２の領域Ａ２１，Ａ２２は、－Ｙ方向にこの順に並んでいる。第３および第４の領域Ａ２３，Ａ２４は、それぞれ、第２および１の領域Ａ２２，Ａ２１に対して－Ｘ方向の先に配置されている。
【0120】
また、第２の例では、第１および第２の領域Ａ３１，Ａ３２は、－Ｙ方向にこの順に並んでいる。第３および第４の領域Ａ３３，Ａ３４は、それぞれ、第２および１の領域Ａ３２，Ａ３１に対して－Ｘ方向の先に配置されている。
【0121】
次に、本実施の形態における磁気センサ装置１００の製造方法について簡単に説明する。磁気センサ装置１００の製造方法は、第１のチップ２を形成する工程と、第２のチップ３と形成する工程と、第１および第２のチップ２，３を支持体４に搭載する工程とを備えている。
【0122】
第１のチップ２を形成する工程と第２のチップ３を形成する工程の各々は、複数のＭＲ素子５０を形成する工程と、複数の磁界発生体７０を形成する工程とを含んでいる。
【0123】
複数のＭＲ素子５０を形成する工程では、まず、後に複数のＭＲ素子５０となる複数の初期ＭＲ素子を形成する。複数の初期ＭＲ素子の各々は、後に磁化固定層５２となる初期磁化固定層と、自由層５４と、ギャップ層５３と、反強磁性層５１とを含んでいる。
【0124】
次に、レーザ光と、所定の方向の成分を含む外部磁界とを用いて、初期磁化固定層の磁化の方向を、上記の所定の方向に固定する。例えば、後に第１の検出回路１０の第１および第３の抵抗部Ｒ１１，Ｒ１３を構成する複数の第１のＭＲ素子５０Ａになる複数の初期ＭＲ素子では、Ｙ方向の外部磁界を印加しながら、複数の初期ＭＲ素子に対してレーザ光を照射する。Ｙ方向の外部磁界は、Ｕ方向の成分と、Ｕ方向に直交する方向の成分とに分けることができる。レーザ光の照射が完了すると、初期磁化固定層の磁化の方向は、Ｕ方向に固定される。これにより、初期磁化固定層は磁化固定層５２になり、初期ＭＲ素子は第１のＭＲ素子５０Ａになる。
【0125】
また、後に第１の検出回路１０の第２および第４の抵抗部Ｒ１２，Ｒ１４を構成する複数の第１のＭＲ素子５０Ａになる複数の初期ＭＲ素子では、－Ｙ方向の外部磁界を用いることにより、複数の初期ＭＲ素子の各々の初期磁化固定層の磁化の方向を、－Ｕ方向に固定することができる。このようにして、複数の第１のＭＲ素子５０Ａが形成される。複数の第２のＭＲ素子５０Ｂおよび複数の第３のＭＲ素子５０Ｃも、複数の第１のＭＲ素子５０Ａと同様の方法によって形成される。
【0126】
複数の磁界発生体７０を形成する工程では、まず、後に複数の磁界発生体７０となる複数の初期磁界発生体を形成する。複数の初期磁界発生体の各々は、後に強磁性体部７２となる初期強磁性体部と、反強磁性体部７１とを含んでいる。
【0127】
次に、レーザ光と、所定の方向の成分を含む外部磁界とを用いて、初期強磁性体部の磁化の方向を、上記の所定の方向に固定する。例えば、第１のチップ２の第１および第２の領域Ａ２１，Ａ２２に配置される複数の第１の磁界発生体７０Ａおよび複数の第２の磁界発生体７０Ｂになる複数の初期磁界発生体では、Ｘ方向の外部磁界を印加しながら、複数の磁界発生体に対してレーザ光を照射する。レーザ光の照射が完了すると、初期強磁性体部の磁化の方向は、Ｘ方向に固定される。これにより、初期強磁性体部は強磁性体部７２になり、初期磁界発生体は第１の磁界発生体７０Ａまたは第２の磁界発生体７０Ｂになる。また、第１のチップ２の第３および第４の領域Ａ２３，Ａ２４に配置される複数の第１の磁界発生体７０Ａおよび複数の第２の磁界発生体７０Ｂになる複数の初期磁界発生体では、－Ｘ方向の外部磁界を用いることにより、複数の初期磁界発生体の各々の初期強磁性体部の磁化の方向を、－Ｘ方向に固定することができる。このようにして、複数の第１の磁界発生体７０Ａと複数の第２の磁界発生体７０Ｂが形成される。複数の第３の磁界発生体７０Ｃも、複数の第１の磁界発生体７０Ａおよび複数の第２の磁界発生体７０Ｂと同様の方法によって形成される。
【0128】
上述の磁気センサ装置１００の製造方法の説明から理解されるように、本実施の形態では、第１のＭＲ素子５０Ａの磁化固定層５２の磁化の方向と、第２のＭＲ素子５０Ｂの磁化固定層５２の磁化の方向と、第３のＭＲ素子５０Ｃの磁化固定層５２の磁化の方向は、それぞれ、レーザ光と外部磁界とを用いて固定される。本実施の形態では、更に、第１の磁界発生体７０Ａの強磁性体部７２の磁化の方向と、第２の磁界発生体７０Ｂの強磁性体部７２の磁化の方向と、第３の磁界発生体７０Ｃの強磁性体部７２の磁化の方向は、それぞれ、レーザ光と外部磁界とを用いて固定される。
【0129】
ここで、強磁性体部７２の磁化の方向を固定するために用いられるレーザ光の強度を、強磁性体部７２用のレーザ光の強度と言う。強磁性体部７２用のレーザ光の強度は、磁化固定層５２の磁化の方向を固定するために用いられるレーザ光の強度よりも小さくてもよい。また、強磁性体部７２用のレーザ光の強度は、ＭＲ素子５０の抵抗に対する磁気抵抗変化の比率である磁気抵抗変化率（以下、ＭＲ比と記す。）の変化が抑制されるような強度であることが好ましい。例えば、強磁性体部７２用のレーザ光の強度は、ＭＲ比の変化が１０％以内に抑制されるような強度であることが好ましく、ＭＲ比の変化が５％以内または３％以内に抑制されるような強度であることがより好ましい。なお、ＭＲ比は、強磁性体部７２用のレーザ光が照射されることによって増加する場合と減少する場合とがある。
【0130】
次に、本実施の形態に係る磁気センサ１の作用および効果について説明する。本実施の形態では、複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２と反強磁性体部７１は、第１の傾斜面２０３ａと交差する方向に積層されている。ここで、第１の磁界発生体７０Ａの強磁性体部７２と反強磁性体部７１がＺ方向に平行な方向に積層されている場合について考える。この場合、製造ばらつきに起因して第１のＭＲ素子５０Ａと第１の磁界発生体７０Ａの少なくとも一方が設計上の位置からずれてしまうと、第１のＭＲ素子５０Ａの自由層５４と第１の磁界発生体７０Ａの強磁性体部７２との相対的な位置関係がずれてしまい、その結果、第１の磁界発生体７０Ａによって第１のＭＲ素子５０Ａに印加される磁界の強度や方向が変化してしまうという問題が発生する。
【0131】
これに対し、本実施の形態では、複数の第１の磁界発生体７０Ａの各々の強磁性体部７２と反強磁性体部７１は、第１の傾斜面２０３ａと交差する方向に積層されている。これにより、本実施の形態によれば、製造ばらつきに起因して第１のＭＲ素子５０Ａと第１の磁界発生体７０Ａの少なくとも一方が設計上の位置からずれてしまった場合において、第１のＭＲ素子５０Ａの自由層５４と第１の磁界発生体７０Ａの強磁性体部７２との相対的な位置関係が大きくずれることを抑制することができる。これにより、本実施の形態によれば、第１の磁界発生体７０Ａによって第１のＭＲ素子５０Ａに印加される磁界のばらつきを抑制することができる。
【0132】
上記の第１のＭＲ素子５０Ａおよび第１の磁界発生体７０Ａについての説明は、第２のＭＲ素子５０Ｂおよび第２の磁界発生体７０Ｂにも当てはまる。本実施の形態によれば、第２の磁界発生体７０Ｂによって第２のＭＲ素子５０Ｂに印加される磁界のばらつきを抑制することができる。
【0133】
また、本実施の形態では、自由層５４は、磁化固定層５２に対して、第３の方向Ｄ３の先に配置されている（図１６参照）。また、強磁性体部７２は、反強磁性体部７１に対して、第３の方向Ｄ３の先に配置されている（図１６参照）。従って、本実施の形態によれば、磁化固定層５２が自由層５４に対して第３の方向Ｄ３の先に配置されている場合に比べて、自由層５４を強磁性体部７２に近づけることができる。これにより、本実施の形態によれば、磁界発生体７０から自由層５４に印加される磁界の強度を大きくすることができる。
【0134】
【0135】
本実施の形態では、絶縁層２０３の凸面２０３ｃは、曲線形状（アーチ形状）をＸ方向に平行な方向に沿って移動してできる半円筒状の曲面である。従って、本実施の形態では、第１の傾斜面２０３ａは曲面になる。第１のＭＲ素子５０Ａは、曲面（第１の傾斜面２０３ａ）に沿って湾曲する。この場合であっても、便宜上、第１のＭＲ素子５０Ａの磁化固定層５２の磁化の方向は、直線的な方向として定義される。同様に、本実施の形態では、第２の傾斜面２０３ｂは曲面になる。第２のＭＲ素子５０Ｂは、曲面（第２の傾斜面２０３ｂ）に沿って湾曲する。この場合であっても、便宜上、第２のＭＲ素子５０Ｂの磁化固定層５２の磁化の方向は、直線的な方向として定義される。
【0136】
絶縁層２０３は、更に、複数の凸面２０３ｃの周囲に存在する平坦面を有している。複数の凸面２０３ｃは、平坦面からＺ方向に突出している。また、複数の凸面２０３ｃは、隣接する２つの凸面２０３ｃの間に平坦面が形成されるように、所定の間隔を開けて配置されている。
【0137】
図２０に示したように、第１の磁界発生体７０Ａでは、反強磁性体部７１と強磁性体部７２は、第１の傾斜面２０３ａと交差する方向に積層されている。この方向は、第１の傾斜面２０３ａのうち、第１の磁界発生体７０Ａの下方に存在する部分の法線方向であってもよい。また、第１のＭＲ素子５０Ａの下面は、第１の傾斜面２０３ａすなわち曲面に沿った形状を有している。第１の磁界発生体７０Ａの下面は、第１の傾斜面２０３ａ（曲面）に沿った形状であって、少なくとも一部が第１のＭＲ素子５０Ａの下面と実質的に同じ形状を有している。
【0138】
第２の磁界発生体７０Ｂでは、反強磁性体部７１と強磁性体部７２は、第２の傾斜面２０３ｂと交差する方向に積層されている。この方向は、第２の傾斜面２０３ｂのうち、第２の磁界発生体７０Ｂの下方に存在する部分の法線方向であってもよい。また、第２のＭＲ素子５０Ｂの下面は、第２の傾斜面２０３ｂすなわち曲面に沿った形状を有している。第２の磁界発生体７０Ｂの下面は、第２の傾斜面２０３ｂ（曲面）に沿った形状であって、少なくとも一部が第２のＭＲ素子５０Ｂの下面と実質的に同じ形状を有している。
【0139】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【0140】
【0141】
本実施の形態では、複数のＭＲ素子５０の各々は、複数の積層膜を含んでいる。複数の積層膜の各々の構成は、第１の実施の形態におけるＭＲ素子５０の構成と同様である。図２１に示した例では、ＭＲ素子５０は、２つの積層膜５０１，５０２を含んでいる。２つの積層膜５０１，５０２は、第１の方向Ｄ１に隣接した２つの磁界発生体７０の間に配置されている。また、２つの積層膜５０１，５０２は、下部電極６１と上部電極６２によって並列に接続されている。
【0142】
ここで、複数のＭＲ素子５０の各々に含まれる複数の積層膜のうち、第２の方向Ｄ２の端に位置する積層膜を第１の特定の積層膜と言い、第２の方向Ｄ２とは反対方向の端に位置する積層膜を第２の特定の積層膜と言う。第２の方向Ｄ２に平行な方向における磁界発生体７０の寸法は、第１の特定の積層膜の第２の方向Ｄ２の端部から第２の特定の積層膜の第２の方向Ｄ２とは反対方向の端部までの距離よりも大きい。
【0143】
図２１に示したＭＲ素子５０が第１のＭＲ素子５０Ａである場合、２つの積層膜５０１，５０２は、第１の傾斜面２０３ａ（図８および図１０参照）の長手方向（Ｘ方向）と交差する方向に沿って並ぶ。図２１に示したＭＲ素子５０が第２のＭＲ素子５０Ｂである場合、２つの積層膜５０１，５０２は、第２の傾斜面２０３ｂ（図８および図１０参照）の長手方向（Ｘ方向）と交差する方向に沿って並ぶ。
【0144】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１または第２の実施の形態と同様である。
【0145】
［第４の実施の形態］
次に、図２２および図２３を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。図２２は、本実施の形態におけるＭＲ素子５０および磁界発生体７０を示す側面図である。図２３は、本実施の形態におけるＭＲ素子５０および磁界発生体７０を示す平面図である。
次に、図２２および図２３を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。図２２は、本実施の形態におけるＭＲ素子５０および磁界発生体７０を示す側面図である。図２３は、本実施の形態におけるＭＲ素子５０および磁界発生体７０を示す平面図である。
【0146】
本実施の形態では、複数の磁界発生体７０は、ＭＲ素子５０の上方に配置されている。図２２に示した例では、複数の磁界発生体７０の一部は、上部電極６２に接している。しかし、複数の磁界発生体７０は、上部電極６２に接していなくてもよい。
【0147】
ＭＲ素子５０は、第１の方向において互いに離れた位置に配置された２つの特定の磁界発生体７０の間に配置されている。２つの特定の磁界発生体７０の間には、少なくとも１つの他の磁界発生体７０が配置されている。図２２および図２３に示した例では、他の磁界発生体７０の数は２つである。他の磁界発生体７０は、上方から見たときに、ＭＲ素子５０と重なっている。２つの特定の磁界発生体７０は、上方から見たときに、ＭＲ素子５０と重なっていてもよいし、重なっていなくてもよい。
【0148】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１ないし第３のいずれかの実施の形態と同様である。
【0149】
【0150】
本実施の形態では、第２の方向Ｄ２に平行な方向における磁界発生体７０の寸法は、第１の方向Ｄ１に平行な方向における磁界発生体７０の寸法よりも小さい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１ないし第４のいずれかの実施の形態と同様である。
【0151】
【0152】
本実施の形態では、複数のＭＲ素子５０の各々は、第２の方向Ｄ２において隣接する２つの磁界発生体７０の間に配置されている。第１の方向Ｄ１に平行な方向における磁界発生体７０の寸法は、第１の方向Ｄ１に平行な方向におけるＭＲ素子５０の寸法よりも大きい。
【0153】
図２５に示したＭＲ素子５０が第１のＭＲ素子５０Ａであり、図２５に示した磁界発生体７０が第１の磁界発生体７０Ａの場合、第２の方向Ｄ２に平行な方向において１つの第１のＭＲ素子５０Ａの両側に配置された２つの第１の磁界発生体７０Ａは、いずれも、１つの第１の傾斜面２０３ａの上方に配置されている（図８および図１１参照）。
【0154】
図２５に示したＭＲ素子５０が第２のＭＲ素子５０Ｂであり、図２５に示した磁界発生体７０が第２の磁界発生体７０Ｂの場合、第２の方向Ｄ２に平行な方向において１つの第２のＭＲ素子５０Ｂの両側に配置された２つの第２の磁界発生体７０Ｂは、いずれも、１つの第２の傾斜面２０３ｂの上方に配置されている（図８および図１１参照）。
【0155】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１または第２の実施の形態と同様である。
【0156】
【0157】
本実施の形態では、磁界発生体７０は、反強磁性体部７１および強磁性体部７２に加えて、強磁性体部７２の上面に接して強磁性体部７２と交換結合する反強磁性体部７３を含んでいる。反強磁性体部７３を形成する反強磁性材料としては、例えば、反強磁性体部７１と同じ反強磁性材料が用いられる。反強磁性体部７１と反強磁性体部７３は、同じ反強磁性材料によって形成されていてもよい。
【0158】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１ないし第６のいずれかの実施の形態と同様である。
【0159】
【0160】
本実施の形態に係る磁気センサ４０１は、導体を流れる検出対象電流の値を検出する電流センサとして用いられる。図２７には、検出対象電流が流れる導体がバスバー４０２である例を示している。磁気センサ４０１は、バスバー４０２の近傍に配置される。以下、検出対象電流を、対象電流Ｉｔｇと記す。バスバー４０２の周囲には、対象電流Ｉｔｇによって磁界４０３が発生する。磁気センサ４０１は、磁界４０３が印加される位置に配置されている。本実施の形態では、対象磁界は、磁界４０３である。
【0161】
【0162】
本実施の形態では特に、磁気センサ４０１は、磁界４０３のＹ方向の成分と磁界４０３のＺ方向の成分を検出できる位置に配置されている。磁気センサ４０１の構成は、第１の実施の形態における第１のチップ２の構成と同様である。
【0163】
なお、磁気センサ４０１の構成は、第１の実施の形態における第２のチップ３の構成と同様であってもよい。この場合、磁気センサ４０１は、磁界４０３のＸ方向の成分を検出できる位置に配置される。
【0164】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１ないし第７のいずれかの実施の形態と同様である。
【0165】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明の磁気センサは、複数のチップを一体化させたものであってもよい。
【0166】
以上説明したように、本発明の磁気センサは、基準平面に対して傾斜した少なくとも１つの傾斜面を有する支持部材と、少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に対象磁界を検出するように構成された少なくとも１つの磁気検出素子と、少なくとも１つの傾斜面の上に配置されると共に少なくとも１つの磁気検出素子に印加される磁界を発生する少なくとも１つの磁界発生体とを備えている。少なくとも１つの磁界発生体は、強磁性体部と、強磁性体部に接して強磁性体部と交換結合する反強磁性体部とを含んでいる。強磁性体部と反強磁性体部は、少なくとも１つの傾斜面と交差する方向に積層されている。
【0167】
本発明の磁気センサにおいて、強磁性体部と反強磁性体部の各々は、少なくとも１つの傾斜面に対向し且つ基準平面に対して傾斜した下面を有していてもよい。
【0168】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの磁気検出素子は、少なくとも１つの傾斜面と交差する方向に積層された複数の磁性層を含んでいてもよい。
【0169】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの磁気検出素子は、少なくとも１つの傾斜面に沿った形状を有する第１の下面を有していてもよい。少なくとも１つの磁界発生体は、少なくとも１つの傾斜面に沿った形状であって少なくとも一部が第１の下面と実質的に同じ形状を有する第２の下面を有していてもよい。
【0170】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの傾斜面は、基準平面に垂直な一方向から見て、基準平面に平行な方向に長い形状を有していてもよい。少なくとも１つの磁気検出素子は、少なくとも１つの傾斜面の長手方向に沿って長い形状を有していてもよい。少なくとも１つの磁気検出素子は、特定の磁気検出素子を含んでいてもよい。少なくとも１つの磁界発生体は、特定の磁気検出素子に対して特定の磁気検出素子の長手方向の両側に配置された２つの特定の磁界発生体を含んでいてもよい。少なくとも１つの磁界発生体は、少なくとも１つの傾斜面の長手方向に沿って配置された複数の磁界発生体を含んでいてもよい。
【0171】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの磁界発生体は、第１の磁界発生体と、第２の磁界発生体とを含んでいてもよい。第１の磁界発生体の強磁性体部は、第１の磁化を有していてもよい。第２の磁界発生体の強磁性体部は、第２の磁化を有していてもよい。第１の磁化は、第１の方向の成分を含んでいてもよい。第２の磁化は、第１の方向とは異なる第２の方向の成分を含んでいてもよい。第１の磁界発生体と第２の磁界発生体は、同じ平面の上には配置されていなくてもよい。
【0172】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの磁気検出素子は、第１の磁気検出素子と、第２の磁気検出素子とを含んでいてもよい。第１の磁気検出素子と第２の磁気検出素子は、同じ平面の上には配置されていなくてもよい。
【0173】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの磁気検出素子は、少なくとも１つの磁気抵抗効果素子であってもよい。少なくとも１つの磁気抵抗効果素子は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、対象磁界に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置されたギャップ層とを含んでいてもよい。磁化固定層は、少なくとも１つの傾斜面とギャップ層との間に配置されていてもよい。
【0174】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの傾斜面は、基準平面と基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた方向に向いた特定の傾斜面を含んでいてもよい。特定の傾斜面は、基準平面に垂直な一方向から見て、基準平面に平行な方向に長い形状を有していてもよい。少なくとも１つの磁気検出素子は、特定の傾斜面に配置され且つ特定の傾斜面の長手方向と交差する方向に沿って並んだ２つの積層膜を含んでいてもよい。
【0175】
また、本発明の磁気センサは、更に、電源端と、グランド端と、第１の出力端と、第２の出力端と、電源端と第１の出力端との間に設けられた第１の抵抗部と、グランド端と第１の出力端との間に設けられた第２の抵抗部と、グランド端と第２の出力端との間に設けられた第３の抵抗部と、電源端と第２の出力端との間に設けられた第４の抵抗部とを備えていてもよい。少なくとも１つの磁気検出素子は、第１の領域に配置され且つ第１の抵抗部を構成する複数の第１の磁気検出素子と、第２の領域に配置され且つ第２の抵抗部を構成する複数の第２の磁気検出素子と、第３の領域に配置され且つ第３の抵抗部を構成する複数の第３の磁気検出素子と、第４の領域に配置され且つ第４の抵抗部を構成する複数の第４の磁気検出素子とを含んでいてもよい。少なくとも１つの磁界発生体は、複数の磁界発生体であってもよい。複数の磁界発生体は、第１の領域、第２の領域、第３の領域および第４の領域に分割して配置されていてもよい。第１の領域、第２の領域、第３の領域および第４の領域のうち、２つの領域に配置された複数の磁界発生体の各々の強磁性体部は、第１の磁化を有していてもよい。第１の領域、第２の領域、第３の領域および第４の領域のうち、他の２つの領域に配置された複数の磁界発生体の各々の強磁性体部は、第２の磁化を有していてもよい。第１の磁化は、第１の方向の成分を含んでいてもよい。第２の磁化は、第１の方向とは反対の第２の方向の成分を含んでいてもよい。
【0176】
また、本発明の磁気センサにおいて、少なくとも１つの傾斜面は、それぞれ基準平面に垂直な一方向から見て基準平面に平行な方向に長い形状を有すると共に互いに異なる方向に向いた第１の傾斜面および第２の傾斜面を含んでいてもよい。少なくとも１つの磁気検出素子は、第１の傾斜面の上に配置された複数の第１の磁気検出素子と、第２の傾斜面の上に配置された複数の第２の磁気検出素子とを含んでいてもよい。少なくとも１つの磁界発生体は、第１の傾斜面の上に配置された複数の第１の磁界発生体と、第２の傾斜面の上に配置された複数の第２の磁界発生体とを含んでいてもよい。複数の第１の磁気検出素子は、対象磁界のうち、基準平面と基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた第１の方向の成分を検出して第１の検出信号を生成する第１の検出回路を構成してもよい。複数の第２の磁気検出素子は、対象磁界のうち、基準平面と基準平面に垂直な方向の各々に対して傾いた第２の方向の成分を検出して第２の検出信号を生成する第２の検出回路を構成してもよい。本発明の磁気センサは、更に、平坦面を有する他の支持部材と、平坦面の上に配置された複数の第３の磁気検出素子と、平坦面の上に配置されると共に複数の第３の磁気検出素子に印加される磁界を発生する複数の第３の磁界発生体とを備えていてもよい。複数の第３の磁気検出素子は、対象磁界のうち、基準平面に平行な第３の方向の成分を検出して第３の検出信号を生成する第３の検出回路を構成してもよい。対象磁界は、地磁気であってもよい。
【0177】
また、本発明の磁気センサにおいて、対象磁界は、導体を流れる検出対象電流によって発生する磁界であってもよい。
【符号の説明】
【0178】
１…磁気センサ、２…第１のチップ、３…第２のチップ、４…支持体、６，７…接着剤、１０…第１の検出回路、２０…第２の検出回路、３０…第３の検出回路、４０…プロセッサ、５０…ＭＲ素子、５０Ａ…第１のＭＲ素子、５０Ｂ…第２のＭＲ素子、５０Ｃ…第３のＭＲ素子、５１…反強磁性層、５２…磁化固定層、５３…ギャップ層、５４…自由層、６１，６１Ａ，６１Ａ，６１Ｂ…下部電極、６２，６２Ａ，６２Ａ，６２Ｂ…上部電極、７０…磁界発生体、７０Ａ…第１の磁界発生体、７０Ｂ…第２の磁界発生体、７０Ｃ…第３の磁界発生体、７１…反強磁性体部、７２…強磁性体部、１００…磁気センサ装置、２０１，３０１…基板、２０１ａ，３０１ａ…上面、２０２～２０７，３０２～３０６…絶縁層、２０３ａ…第１の傾斜面、２０３ｂ…第２の傾斜面、２０３ｃ…凸面。
【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】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】