JP2016186457A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

【課題】ヒステリシスを改善した磁気センサを提供する。【解決手段】磁気センサＳは、外部磁界の磁路を形成するように磁気検知体１０に沿って複数の軟磁性体１２が並べられている。これら複数の軟磁性体１２のうちの隣り合う２つの軟磁性体１２Ａ、１２Ｂが、磁気検知体１０に沿って帯状に延在するとともに平面視で磁気検知体１０の磁気検知部分ＤをＹ１−Ｙ２方向に挟み、互いの間を外部磁界が進行可能に対向して配置されて対をなす軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃ及び軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅを有している。そして、磁気検知部分Ｄが、軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２及び軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２の両方とＸ１−Ｘ２方向に間隔をあけて配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、磁気抵抗効果素子を有する磁気センサに関する。

磁気抵抗効果素子を有する磁気センサは、例えば、携帯電話等の携帯機器に組み込まれる地磁気を検知する地磁気センサとして使用されうる。

例えば、特許文献１に開示される磁気センサは、磁気抵抗効果を有する素子部に軟磁性体によって外部磁界を導く構成を有している。

特開２０１３−１６０６３９号公報

しかしながら、このような磁気センサでは、保磁力を超える外部磁界が軟磁性体に作用することによって、外部磁界の作用後の残留磁化状態（外部磁界を取り除いたあとの磁化状態）が初期の磁化状態から変動してしまうことがある。そのため、軟磁性体自身により生じる磁界も変動し、この変動が素子部に検知されて磁気センサの出力のヒステリシスとして現れることがあった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、ヒステリシスを改善した磁気センサを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、平面視で帯状に延在し、幅方向の感度軸を有する磁気検知部分が設けられた磁気検知体と、外部磁界の磁路を形成するように前記磁気検知体に沿って並べられた軟磁性材料からなる複数の磁路形成体とを有し、前記複数の磁路形成体のうちの隣り合う２つの磁路形成体が、前記磁気検知体に沿って帯状に延在するとともに平面視で前記磁気検知部分を前記幅方向に挟み、互いの間を前記外部磁界が進行可能に対向して配置される一対の磁界渡し部分を有し、前記磁気検知部分が、前記一対の磁界渡し部分のそれぞれの先端のうちの一方又は両方と前記磁気検知体の延在方向に間隔をあけて配置されていることを特徴とする磁気センサである。

本発明によれば、外部磁界の磁路を形成するように磁気検知体に沿って軟磁性材料からなる複数の磁路形成体が並べられている。これら複数の磁路形成体のうちの隣り合う２つの磁路形成体が、磁気検知体に沿って帯状に延在するとともに平面視で磁気検知体の磁気検知部分を幅方向に挟み、互いの間を外部磁界が進行可能に対向して配置される一対の磁界渡し部分を有している。そして、磁気検知部分が、一対の磁界渡し部分のそれぞれの先端のうちの一方又は両方と前記磁気検知体の延在方向に間隔をあけて配置されている。これにより、一対の磁界渡し部分は、帯状に延在していることから形状磁気異方性により先端に磁極が現れ、この先端から離れるにしたがって磁界の向きが延在方向に沿うように変化し、つまり、磁界における延在方向に直交する成分が小さくなりかつ延在方向に平行な成分が大きくなる。そのため、一対の磁界渡し部分の先端から離れて磁気検知部分を配置することで、磁路形成体に残留磁化が生じた場合であっても、磁気検知部分によって検知される当該残留磁化による磁界について当該磁気検知部分の感度軸方向の成分をより小さくすることができ、残留磁化の変化の影響を低減することができる。

また、本発明では、前記磁気検知部分が、前記一対の磁界渡し部分のそれぞれの延在方向中央部分のうちの一方又は両方と前記幅方向に対向して配置されていることが好ましい。これにより、磁気検知部分が、一対の磁界渡し部分の先端からより離れてその延在方向中央位置付近に配置されるので、磁気検知部分によって検知される磁路形成体の残留磁化による磁界について当該磁気検知部分の感度軸方向の成分をさらに小さくすることができ、残留磁化の変化の影響をさらに低減することができる。

また、本発明では、前記隣り合う２つの磁路形成体のそれぞれが、前記磁気検知体と交差して前記幅方向に延在する交差部分と、前記交差部分における前記幅方向の一端部から前記磁気検知体に沿って帯状に延在する第１磁界渡し部分と、前記交差部分における前記幅方向の他端部から前記磁気検知体に沿って前記第１磁界渡し部分と反対方向に帯状に延在する第２磁界渡し部分と、を有し、前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの一方の磁路形成体の前記第２磁界渡し部分と他方の磁路形成体の前記第１磁界渡し部分とで、前記一対の磁界渡し部分を構成することが好ましい。

また、本発明では、前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの一方の磁路形成体の前記第２磁界渡し部分がその前記第１磁界渡し部分より長く形成されていることが好ましい。

また、本発明では、前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの他方の磁路形成体の前記第１磁界渡し部分がその前記第２磁界渡し部分より長く形成されていることが好ましい。

また、本発明では、前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの一方又は両方における厚さが、３μｍ以上であることが好ましい。

本発明によれば、ヒステリシスを改善することができる。

本発明の一実施形態に係る磁気センサの概略図（平面図）である。 図１の磁気センサが有する第１の磁気抵抗効果素子及び第４の磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た磁気センサの部分拡大断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印方向から見た磁気センサの部分拡大断面図である。 図１の磁気センサが有する第２の磁気抵抗効果素子及び第３の磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。 本発明の比較例に係る磁気センサが有する第１の磁気抵抗効果素子及び第４磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。 本発明の比較例に係る磁気センサが有する第２の磁気抵抗効果素子及び第３磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。 棒磁石によって生じる磁界（磁力線）を模式的に示す図である。 本発明の実施例１、２の磁気センサが有する磁気抵抗効果素子の部分拡大平面図である。 本発明の実施例３の磁気センサが有する磁気抵抗効果素子の部分拡大平面図である。 本発明の比較例の磁気センサが有する磁気抵抗効果素子の部分拡大平面図である。 実施例及び比較例のヒステリシス量を示すグラフである。

以下に、本発明の一実施形態に係る磁気センサについて、図１〜図７を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る磁気センサの概略図（平面図）である。図２は、図１の磁気センサが有する第１の磁気抵抗効果素子及び第４の磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た磁気センサの部分拡大断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印方向から見た磁気センサの部分拡大断面図である。図５は、図１の磁気センサが有する第２の磁気抵抗効果素子及び第３の磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。図６は、本発明の比較例に係る磁気センサが有する第１の磁気抵抗効果素子及び第４磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。図７は、本発明の比較例に係る磁気センサが有する第２の磁気抵抗効果素子及び第３磁気抵抗効果素子の一部を拡大して示した磁気センサの部分拡大平面図である。図８は、棒磁石によって生じる磁界（磁力線）を模式的に示す図である。

各図に示すＸ１−Ｘ２方向、及びＹ１−Ｙ２方向は一平面内にて直交する２方向を示し、Ｚ方向は前記一平面に対して直交する方向を示している。

本実施形態における磁気センサＳは、磁気抵抗効果素子を有しており、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載される地磁気センサとして構成される。

磁気センサＳは、図１に示すように、矩形状の磁気抵抗効果素子の形成領域Ｋを有している。この形成領域Ｋには、その中心ＫｃからＸ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向に分割された４つの領域部分が設けられている。これら４つの領域部分内には、第１の磁気抵抗効果素子１、第２の磁気抵抗効果素子２、第３の磁気抵抗効果素子３、第４の磁気抵抗効果素子４が形成されている。図１では、各領域部分について、磁気抵抗効果素子１〜４の形状を省略して図示している。

第１の磁気抵抗効果素子１及び第３の磁気抵抗効果素子３は、入力端子５に接続されている。また、第２の磁気抵抗効果素子２及び第４の磁気抵抗効果素子４は、接地端子６に接続されている。また、第１の磁気抵抗効果素子１と第２の磁気抵抗効果素子２との間には、第１の出力端子７が接続されている。また、第３の磁気抵抗効果素子３と第４の磁気抵抗効果素子４との間には、第２の出力端子８が接続されている。このように第１の磁気抵抗効果素子１、第２の磁気抵抗効果素子２、第３の磁気抵抗効果素子３及び第４の磁気抵抗効果素子４によりブリッジ回路が構成されている。

第１の磁気抵抗効果素子１は、図２に示すように、磁気検知体１０と、磁気検知体１０と非接触に配置された複数の磁路形成体としての軟磁性体１２と、を備えている。なお、第４の磁気抵抗効果素子４についても、図２に示す構成を有している。

磁気検知体１０は、複数の素子部１１と、複数の電極部１６と、複数の接続部１７と、を有している。磁気検知体１０は、複数の素子部１１の端部が接続部１７によって接続されることにより互いに連なって帯状に形成されている。本実施形態の磁気検知体１０は、平面視でミアンダ形状（蛇腹形状）に形成されている。

複数の素子部１１は、図３に示すように、それぞれがＸ１−Ｘ２方向に直線帯状に延在して形成されており、Ｙ１−Ｙ２方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。各素子部１１の幅寸法（Ｙ１−Ｙ２方向への寸法）は、０．５〜５μｍ程度、各素子部１１の長さ寸法（Ｘ１−Ｘ２方向への寸法）は、２〜３００μｍ程度であり、各素子部１１のアスペクト比（長さ寸法／幅寸法）は、４〜６００程度となっている。

各素子部１１は、図３に示すように、基板１５表面の絶縁下地層１９上に形成される。

各素子部１１は、例えば、図３下方から順に積層された非磁性下地層６０、固定磁性層６１、非磁性材料層６２、フリー磁性層６３及び保護層６４を有している。各素子部１１を構成するこれら各層６０〜６４は、例えば、絶縁下地層１９上にスパッタリングにて順次成膜されて積層される。

固定磁性層６１は、第１磁性層６１ａ及び第２磁性層６１ｂと、これら第１磁性層６１ａ及び第２磁性層６１ｂ間に介在する非磁性中間層６１ｃとの積層フェリ構造を有している。第１磁性層６１ａ及び第２磁性層６１ｂは、ＣｏＦｅ合金（コバルト−鉄合金）などの軟磁性材料で形成されている。非磁性中間層６１ｃ、はＲｕ（ルテニウム）等である。非磁性材料層６２はＣｕ（銅）などの非磁性材料で形成されている。フリー磁性層６３は、ＮｉＦｅ合金（ニッケル−鉄合金）などの軟磁性材料で形成されている。保護層６４はＴａ（タンタル）などで形成されている。

本実施形態では、固定磁性層６１を積層フェリ構造として、第１磁性層６１ａと第２磁性層６１ｂとが反平行に磁化固定されたセルフピン止め型を採用している。このセルフピン止め型では、反強磁性層を用いず、よって磁場中熱処理を施すことなく固定磁性層６１を構成する第１磁性層６１ａと第２磁性層６１ｂとを磁化固定している。なお、第１磁性層６１ａと第２磁性層６１ｂとの磁化固定力は、外部磁界が作用したときでも磁化揺らぎが生じない程度の大きさであれば足りる。

もちろん、上述した素子部１１の構造は一例であって、素子部１１に他の構造を採用してもよい。例えば、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層、フリー磁性層及び保護層の順に積層された積層構造を有する構成とすることもできる。かかる構成では、反強磁性層と固定磁性層との間で交換結合磁界（Ｈｅｘ）を生じさせて固定磁性層の磁化方向を固定することが可能である。また、下からフリー磁性層６３、非磁性材料層６２、固定磁性層６１、及び保護層６４の順に積層された積層構造とされてもよい。また固定磁性層６１は、第１磁性層６１ａと第２磁性層６１ｂとの磁化の大きさが同じで磁化方向が反平行である構成にできる。

各素子部１１を構成する第２磁性層６１ｂの固定磁化方向（Ｐ；感度軸方向）はＹ２方向（即ち、素子部１１の幅方向）である（図２、図３参照）。この固定磁化方向（Ｐ）が固定磁性層６１の固定磁化方向である。

複数の電極部１６は、図２に示すように、一部が各素子部１１に接してＸ１−Ｘ２方向に間隔Ｔ１を空けて配置されている。

図３に示すように、上記一部の電極部１６の形成位置では、保護層６４の一部が削られており、それにより形成された凹み部６４ａ上に上記一部の電極部１６が形成されている。

電極部１６は、素子部１１（保護層６４）よりも電気抵抗値の低い非磁性導電材料で形成されている。電極部１６は、材質を特に限定するものでないが、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ等の非磁性導電材料の単層あるいは積層構造で形成される。例えば、電極部１６はＣｕとＡｌとの積層構造で形成される。なお、上述した複数の接続部１７も、電極部１６と同様に形成される。

図２に示すように、各電極部１６の幅寸法（Ｙ１−Ｙ２への寸法）は各素子部１１の幅寸法よりも大きく形成されており、これにより電極部１６の電気抵抗をより小さくでき、また各電極部１６を各素子部１１上に形成する際の位置合わせのマージンを広くとることが可能である。

なお上記したような保護層６４の一部の削り取り処理は、例えばエッチングにて行うことができる。保護層６４の一部を削り取る処理は、特に保護層６４表面の酸化層を削り取るためのものであり、これにより素子部１１と電極部１６間の導通性を良好にできる。

またエッチング等により保護層６４の表面を削る際、図３に示すように保護層６４の一部が残るように制御することが好ましい。これによりフリー磁性層６３はエッチングの影響を受けず削られない。

磁気検知体１０は、平面視で素子部１１と素子部１１に重ねられた電極部１６とがＸ１−Ｘ２方向に交互に並ぶ。即ち、磁気検知体１０は、素子部１１における電極部１６が重ねられていない部分と電極部１６が重ねられた部分とが交互に並んでいる。磁気検知体１０では、素子部１１における電極部１６が重ねられていない部分（後述するギャップＧの箇所）が磁気検知部分Ｄとして機能する。詳細については後述する。

複数の軟磁性体１２は、図２に示すように、素子部１１（即ち、磁気検知体１０）に沿ってＸ１−Ｘ２方向に並べて配置されている。各軟磁性体１２はＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＳｉＢやＣｏＺｒＮｂ等で形成される。

図２においてＸ１−Ｘ２方向にて隣り合う２つの軟磁性体１２のうち、Ｘ１側に配置された軟磁性体１２を第１の軟磁性体１２Ａ、Ｘ２側に配置された軟磁性体１２を第２の軟磁性体１２Ｂと定義する。図２には、一組の軟磁性体１２にのみ符号１２Ａ，１２Ｂを付した。なお、軟磁性体１２Ｂの一つ右隣の軟磁性体１２及び二つ右隣の軟磁性体１２に着目してこれら隣り合う２つの軟磁性体１２をペアと考えれば、これらうちの左側が軟磁性体１２Ａとなり、右側が軟磁性体１２Ｂとなる。Ｘ１−Ｘ２方向に間隔をあけて並べられた複数の軟磁性体１２は、最もＸ１側から２つずつペアとなってそれぞれが軟磁性体１２Ａ、軟磁性体１２Ｂとなるように設けられている。

第１の軟磁性体１２Ａは、磁気検知体１０と交差してＹ１−Ｙ２方向に延在する交差部分１２ａと、交差部分１２ａのＹ２側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の一端部）からＸ１方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ２側に配置される第１磁界渡し部分１２ｂと、交差部分１２ａのＹ１側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の他端部）からＸ２方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ１側に配置される第２磁界渡し部分１２ｃと、を有して構成される。第１の軟磁性体１２Ａは、平面視で、クランク形状に屈曲された帯状に形成されている。

第２の軟磁性体１２Ｂは、磁気検知体１０と交差してＹ１−Ｙ２方向に延在する交差部分１２ｄと、交差部分１２ｄのＹ２側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の一端部）からＸ１方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ２側に配置される第１磁界渡し部分１２ｅと、交差部分１２ｄのＹ１側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の他端部）からＸ２方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ１側に配置される第２磁界渡し部分１２ｆと、を有して構成される。第２の軟磁性体１２Ｂは、平面視で、クランク形状に屈曲された帯状に形成されている。

第１の軟磁性体１２Ａの交差部分１２ａ及び第２の軟磁性体１２Ｂの交差部分１２ｄは、各電極部１６とＺ方向に離間して（図３）電極部１６と平面視で交差する（図２）ように配置される。交差部分１２ａ、１２ｄと電極部１６との間には絶縁層２５が介在し、交差部分１２ａ、１２ｄと電極部１６とは電気的に非接触となっている。

第１の軟磁性体１２Ａは、第２磁界渡し部分１２ｃのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１２ｃが第１磁界渡し部分１２ｂのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１２ｂより長くなるように形成されている。第２の軟磁性体１２Ｂは、第１磁界渡し部分１２ｅのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１２ｅが第２磁界渡し部分１２ｆのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１２ｆより長くなるように形成されている。

本実施形態において、第１の軟磁性体１２Ａは、第１磁界渡し部分１２ｂの長さＬ１２ｂが４．５μｍとなり、第２磁界渡し部分１２ｃの長さＬ１２ｃが１０．４μｍとなるように形成され、交差部分１２ａ、第１磁界渡し部分１２ｂ及び第２磁界渡し部分１２ｃのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成されている。また、第２の軟磁性体１２Ｂは、第１磁界渡し部分１２ｅの長さＬ１２ｅが１０．４μｍとなり、第２磁界渡し部分１２ｆの長さＬ１２ｆが４．５μｍとなるように形成され、交差部分１２ｄ、第１磁界渡し部分１２ｅ及び第２磁界渡し部分１２ｆのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成されている。

図２で符号を付した隣り合う２つの第１の軟磁性体１２Ａ及び第２の軟磁性体１２Ｂを代表として着目すると、第１の軟磁性体１２Ａが有する第２磁界渡し部分１２ｃの延在方向中央位置１２ｃｃを含む中央部分１２ｃ１と、第２の軟磁性体１２Ｂが有する第１磁界渡し部分１２ｅの延在方向中央位置１２ｅｃを含む中央部分１２ｅ１とが、Ｙ１−Ｙ２方向にギャップＧを介して対向している。

図２に示すように、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃと、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅとがギャップＧを介して対向する位置（中央部分１２ｃ１及び中央部分１２ｅ１の対向箇所）には電極部１６が配置されていない。即ち、平面視にて、電極部１６間の間隔Ｔ１の位置に、ギャップＧが位置している。このギャップＧの箇所に、磁気検知体１０の素子部１１における電極部１６が重ねられていない部分（即ち、磁気検知部分Ｄ）が配置される。

この磁気検知部分Ｄは、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃと第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅとに平面視でＹ１−Ｙ２方向に挟まれて配置されている。また、磁気検知部分Ｄは、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２に対しＸ１向きにＴａ（Ｔａ＞０）だけ間隔をあけて配置され、かつ、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２に対してＸ２向きにＴｂ（Ｔｂ＞０）だけ間隔をあけて配置されている。

本実施形態において、第１の軟磁性体１２Ａ及び第２の軟磁性体１２Ｂは、Ｔａ＝Ｔｂ＝３．４５μｍとなるように配置されている。

図２に示すように、外部磁界Ｈ１がＸ２方向に向けて作用したとき、外部磁界Ｈ１は、各軟磁性体１２内、及び軟磁性体１２Ａ，１２Ｂ間を通る矢印の磁路Ｍ１を進む。このとき、図４に示すように、素子部１１に対して第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃから第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅとの間で、Ｙ２方向への外部磁界Ｈ２が漏れ、この外部磁界Ｈ２が素子部１１に作用する。即ち、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃと第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅとで一対の磁界渡し部分を構成する。

このように第１の磁気抵抗効果素子１及び第４の磁気抵抗効果素子４では、Ｘ２方向の外部磁界Ｈ１が軟磁性体１２により進行方向がＹ２方向に変換されて素子部１１に作用する。

素子部１１では、電極部１６が重ねられた部分において素子部１１よりも優先的に電極部１６に電流が流れ、この部分では素子部１１としての感度をもたない。これにより、素子部１１における電極部１６が重ねられてない部分である磁気検知部分Ｄのみ磁気抵抗効果素子として機能する。

そして、各素子部１１の感度軸方向（Ｐ）は、Ｙ２方向である。またフリー磁性層６３の磁化方向は素子部１１の形状異方性によりＸ１−Ｘ２方向である。各素子部１１にＹ２方向の外部磁界Ｈ２が作用することでフリー磁性層６３の磁化方向はＹ２方向を向く。この結果、固定磁性層６１の磁化方向とフリー磁性層６３の磁化方向が同方向となり、磁気検知部分Ｄの電気抵抗値は小さくなる。

図５は、本実施形態における第２の磁気抵抗効果素子２及び第３の磁気抵抗効果素子３の部分拡大平面図である。

図５に示す第２の磁気抵抗効果素子２は、図５に示すように、磁気検知体１０と、磁気検知体１０と非接触に配置された複数の磁路形成体としての軟磁性体１４と、を備えている。なお、第３の磁気抵抗効果素子３についても、図５に示す構成を有している。

第２の磁気抵抗効果素子２は、図２に示す第１の磁気抵抗効果素子１において複数の軟磁性体１２に代えて、複数の軟磁性体１４を有する以外は同一の構成を有している。即ち、図５に示す第２の磁気抵抗効果素子２と図２に示す第１の磁気抵抗効果素子１との間で磁気検知体１０（素子部１１及び電極部１６）の構成に違いはない。

複数の軟磁性体１４は、図５に示すように、素子部１１（即ち、磁気検知体１０）に沿ってＸ１−Ｘ２方向に並べて配置されている。各軟磁性体１４はＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＳｉＢやＣｏＺｒＮｂ等で形成される。

図５においてＸ１−Ｘ２方向にて隣り合う２つの軟磁性体１４のうち、Ｘ１側に配置された軟磁性体１４を第３の軟磁性体１４Ｃ、Ｘ２側に配置された軟磁性体１４を第４の軟磁性体１４Ｄと定義する。図５には、一組の軟磁性体１４にのみ符号１４Ｃ、１４Ｄを付した。なお、軟磁性体１４Ｄの一つ右隣の軟磁性体１４及び二つ右隣の軟磁性体１４に着目してこれら隣り合う２つの軟磁性体１４をペアと考えれば、これらうちの左側が軟磁性体１４Ｃとなり、右側が軟磁性体１４Ｄとなる。Ｘ１−Ｘ２方向に間隔をあけて並べられた複数の軟磁性体１４は、最もＸ１側から２つずつペアとなってそれぞれが軟磁性体１４Ｃ、軟磁性体１４Ｄとなるように設けられている。

第３の軟磁性体１４Ｃは、磁気検知体１０と交差してＹ１−Ｙ２方向に延在する交差部分１４ａと、交差部分１４ａのＹ１側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の一端部）からＸ１方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ１側に配置される第１磁界渡し部分１４ｂと、交差部分１４ａのＹ２側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の他端部）からＸ２方向に延出し平面視にて素子部１１のＹ２側に配置される第２磁界渡し部分１４ｃと、を有して構成される。第３の軟磁性体１４Ｃは、平面視で、クランク形状に屈曲された帯状に形成されている。

第４の軟磁性体１４Ｄは、磁気検知体１０と交差してＹ１−Ｙ２方向に延在する交差部分１４ｄと、交差部分１４ｄのＹ１側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の一端部）からＸ１方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ１側に配置される第１磁界渡し部分１４ｅと、交差部分１４ｄのＹ２側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の他端部）からＸ２方向に延出し平面視にて素子部１１のＹ２側に配置される第２磁界渡し部分１４ｆと、を有して構成される。第４の軟磁性体１４Ｄは、平面視で、クランク形状に屈曲された帯状に形成されている。

本実施形態において、図５に示す複数の軟磁性体１４（第３の軟磁性体１４Ｃ、第４の軟磁性体１４Ｄ）は、それぞれに対応する軟磁性体１２（図２の第１の軟磁性体１２Ａ、第２の軟磁性体１２Ｂ）を上下方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に反転させた形状と同一である。

第３の軟磁性体１４Ｃの交差部分１４ａ及び第４の軟磁性体１４Ｄの交差部分１４ｄは、各電極部１６とＺ方向に離間して電極部１６と平面視で交差するように配置される。交差部分１４ａ、１４ｄと電極部１６との間には絶縁層２５が介在し、交差部分１４ａ、１４ｄと電極部１６とは電気的に非接触となっている。

第３の軟磁性体１４Ｃは、第２磁界渡し部分１４ｃのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１４ｃが第１磁界渡し部分１４ｂのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１４ｂより長くなるように形成されている。第４の軟磁性体１４Ｄは、第１磁界渡し部分１４ｅのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１４ｅが第２磁界渡し部分１４ｆのＸ１−Ｘ２方向の長さＬ１４ｆより長くなるように形成されている。

本実施形態において、第３の軟磁性体１４Ｃは、第１磁界渡し部分１４ｂの長さＬ１４ｂが４．５μｍとなり、第２磁界渡し部分１４ｃの長さＬ１４ｃが１０．４μｍとなるように形成され、交差部分１４ａ、第１磁界渡し部分１４ｂ及び第２磁界渡し部分１４ｃのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成されている。また、第４の軟磁性体１４Ｄは、第１磁界渡し部分１４ｅの長さＬ１４ｅが１０．４μｍとなり、第２磁界渡し部分１４ｆの長さＬ１４ｆが４．５μｍとなるように形成され、交差部分１４ｄ、第１磁界渡し部分１４ｅ及び第２磁界渡し部分１４ｆのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成されている。

図５で符号を付した隣り合う２つの第３の軟磁性体１４Ｃと第４の軟磁性体１４Ｄを代表として着目すると、第３の軟磁性体１４Ｃが有する第２磁界渡し部分１４ｃの延在方向中央位置１４ｃｃを含む中央部分１４ｃ１と、第４の軟磁性体１４Ｄが有する第１磁界渡し部分１４ｅの延在方向中央位置１４ｅｃを含む中央部分１４ｅ１とが、Ｙ１−Ｙ２方向にギャップＧを介して対向している。

図５に示すように、第３の軟磁性体１４Ｃの第２磁界渡し部分１４ｃと、第４の軟磁性体１４Ｄの第１磁界渡し部分１４ｅとがギャップＧを介して対向する位置（中央部分１４ｃ１及び中央部分１４ｅ１の対向箇所）には電極部１６が配置されていない。即ち、平面視にて、電極部１６間の間隔Ｔ１の位置に、前記ギャップＧが位置している。このギャップＧの箇所に、磁気検知体１０の素子部１１における電極部１６が重ねられていない部分（即ち、磁気検知部分Ｄ）が配置される。

この磁気検知部分Ｄは、第３の軟磁性体１４Ｃの第２磁界渡し部分１４ｃと第４の軟磁性体１４Ｄの第１磁界渡し部分１４ｅとに平面視でＹ１−Ｙ２方向に挟まれて配置されている。また、磁気検知部分Ｄは、第３の軟磁性体１４Ｃの第２磁界渡し部分１４ｃの先端１４ｃ２に対してＸ１向きにＴｃ（Ｔｃ＞０）だけ間隔をあけて配置され、かつ、第４の軟磁性体１４Ｄの第１磁界渡し部分１４ｅの先端１４ｅ２に対してＸ２向きにＴｄ（Ｔｄ＞０）だけ間隔をあけて配置されている。

本実施形態において、第３の軟磁性体１４Ｃ及び第４の軟磁性体１４Ｄは、Ｔｃ＝Ｔｄ＝３．４５μｍとなるように配置されている。

図５に示すように、外部磁界Ｈ１がＸ２方向に向けて作用したとき、外部磁界Ｈ１は、各軟磁性体１４内、及び軟磁性体１４Ｃ，１４Ｄ間を通る矢印の磁路Ｍ２を進む。このとき、素子部１１に対して第３の軟磁性体１４Ｃの第２磁界渡し部分１４ｃから第４の軟磁性体１４Ｄの第１磁界渡し部分１４ｅとの間で、Ｙ１方向への外部磁界Ｈ３が漏れ、この外部磁界Ｈ３が素子部１１に作用する。即ち、第３の軟磁性体１４Ｃの第２磁界渡し部分１４ｃと第４の軟磁性体１４Ｄの第１磁界渡し部分１４ｅとで一対の磁界渡し部分を構成する。

このように第２の磁気抵抗効果素子２及び第３の磁気抵抗効果素子３では、Ｘ２方向の外部磁界Ｈ１が軟磁性体１４により進行方向がＹ１方向に変換されて素子部１１に作用する。

素子部１１では、電極部１６が重ねられた部分において素子部１１よりも優先的に電極部１６に電流が流れ、この部分では素子部１１としての感度をもたない。これにより、素子部１１における電極部１６が重ねられてない部分である磁気検知部分Ｄのみ磁気抵抗効果素子として機能する。

そして、各素子部１１の感度軸方向（Ｐ）は、Ｙ２方向である。またフリー磁性層６３の磁化方向は素子部１１の形状異方性によりＸ１−Ｘ２方向である。そして、各素子部１１にＹ１方向の外部磁界Ｈ３が作用することでフリー磁性層６３の磁化方向はＹ１方向を向く。この結果、固定磁性層６１の磁化方向とフリー磁性層６３の磁化方向が反対方向となり、磁気検知部分Ｄの電気抵抗値は大きくなる。

このように、磁気センサＳにＸ２方向の外部磁界Ｈ１が作用すると、第１の磁気抵抗効果素子１及び第４の磁気抵抗効果素子４の電気抵抗値が小さくなり、第２の磁気抵抗効果素子２及び第３の磁気抵抗効果素子３の電気抵抗値は大きくなり、図１に示すブリッジ回路により差動出力を得ることができる。

ここで比較例の磁気センサついて説明する。図６、図７は、比較例の磁気センサである。図６には第１の磁気抵抗効果素子及び第４の磁気抵抗効果素子を示す。図７には第２の磁気抵抗効果素子及び第３の磁気抵抗効果素子を示す。図６、図７に示す磁気検知体１０の構造は図２、図３と同じである。

比較例の磁気センサが有する複数の軟磁性体７２、７４は、上述した実施形態の複数の軟磁性体１２、１４と同様の構成を有している。

即ち、複数の軟磁性体７２は、図６に示すように、素子部１１（即ち、磁気検知体１０）に沿ってＸ１−Ｘ２方向に並べて配置されている。各軟磁性体７２はＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＳｉＢやＣｏＺｒＮｂ等で形成される。複数の軟磁性体７４についても同様である。

図６においてＸ１−Ｘ２方向にて隣り合う２つの軟磁性体７２のうち、Ｘ１側に配置された軟磁性体７２を第１の軟磁性体７２Ａ、Ｘ２側に配置された軟磁性体７２を第２の軟磁性体７２Ｂと定義する。図６には、一組の軟磁性体７２にのみ符号７２Ａ，７２Ｂを付した。なお、軟磁性体７２Ｂの一つ右隣の軟磁性体７２及び二つ右隣の軟磁性体７２に着目してこれら隣り合う２つの軟磁性体７２をペアと考えれば、これらうちの左側が軟磁性体７２Ａとなり、右側が軟磁性体７２Ｂとなる。Ｘ１−Ｘ２方向に間隔をあけて並べられた複数の軟磁性体７２は、最もＸ１側から２つずつペアとなってそれぞれが軟磁性体７２Ａ、軟磁性体７２Ｂとなるように設けられている。

第１の軟磁性体７２Ａは、磁気検知体１０と交差してＹ１−Ｙ２方向に延在する交差部分７２ａと、交差部分７２ａのＹ２側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の一端部）からＸ１方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ２側に配置される第１磁界渡し部分７２ｂと、交差部分７２ａのＹ１側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の他端部）からＸ２方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ１側に配置される第２磁界渡し部分７２ｃと、を有して構成される。第１の軟磁性体７２Ａは、平面視で、クランク形状に屈曲された帯状に形成されている。

第２の軟磁性体７２Ｂは、磁気検知体１０と交差してＹ１−Ｙ２方向に延在する交差部分７２ｄと、交差部分７２ｄのＹ２側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の一端部）からＸ１方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ２側に配置される第１磁界渡し部分７２ｅと、交差部分１２ｄのＹ１側端部（即ち、磁気検知体１０の幅方向の他端部）からＸ２方向に延出し、平面視にて素子部１１のＹ１側に配置される第２磁界渡し部分７２ｆと、を有して構成される。第２の軟磁性体７２Ｂは、平面視で、クランク形状に屈曲された帯状に形成されている。

図７に示す複数の軟磁性体７４（第３の軟磁性体７４Ｃ、第４の軟磁性体７４Ｄ）は、それぞれに対応する軟磁性体７２（図６の第１の軟磁性体７２Ａ、第２の軟磁性体７２Ｂ）を上下方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に反転させた形状と同一であるので、説明を省略する。

図６の比較例の第１の磁気抵抗効果素子及び第４の磁気抵抗効果素子において図２に示す本実施形態の第１の磁気抵抗効果素子及び第４の磁気抵抗効果素子と異なる点は、磁気検知体１０の磁気検知部分Ｄ（素子部１１における電極部１６が重ねられてない部分）と、第１の軟磁性体７２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃ及び第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅとの位置関係である。

具体的には、図２に示す本実施形態では、磁気検知部分Ｄが、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃと第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅとの間に挟まれて配置されるとともに、磁気検知部分Ｄが、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２に対してＸ１向きに間隔Ｔａをあけて配置されかつ第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２に対してＸ２向きに間隔Ｔｂをあけて配置されている。

一方、比較例では、磁気検知部分Ｄが、第１の軟磁性体７２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃと第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅとの間に挟まれて配置される点は同じであるが、磁気検知部分Ｄが、第１の軟磁性体７２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃの先端７２ｃ２とＹ１−Ｙ２方向に対向して配置され（即ち、先端７２ｃ２に対してＸ１向きではなく、反対のＸ２向きに間隔をあけている）かつ第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅの先端７２ｅ２とＹ１−Ｙ２方向に対向して配置されている（即ち、Ｘ２向きではなく、反対のＸ１向きに間隔をあけている）。

ここで、図８に、棒磁石によって生じる磁界方向（磁力線）を模式的に示す。図８に示すように棒磁石は長手方向両端部に磁極が生じ、平面視長辺（図８のＸ１−Ｘ２方向に延びる辺）を見ると、両端に近いほど磁界方向が長辺と直交する方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に向き、両端からはなれて長辺の長手方向中央に近づくほど磁界方向が長辺と平行に近づく。即ち、長尺形状の磁性体においては、形状磁気異方性により長手方向端部に磁極が生じやすく、この磁極が生じた端部から長手方向中央寄りに離れることで磁性体から生じる磁界における長手方向に直交する成分が比較的小さくなりかつ長手方向に平行な成分が比較的大きくなる。

そして、図６に示すように、比較例において、外部磁界Ｈ１がＸ２方向に向けて作用したとき、外部磁界Ｈ１は、軟磁性体７２内、及び軟磁性体７２Ａ，７２Ｂ間を通る矢印の磁路Ｍ３を進む。このとき、素子部１１に対して第１の軟磁性体７２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃから第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅとの間で、Ｙ２方向への外部磁界Ｈ２が漏れ、この外部磁界Ｈ２が素子部１１に作用する。

そのあと、外部磁界Ｈ１が取り除かれて複数の軟磁性体７２に残留磁化が生じた場合、形状磁気異方性により第１の軟磁性体７２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃの先端７２ｃ２及び第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅの先端７２ｅ２に磁極が現れる。そして、磁気検知部分Ｄが、これら先端７２ｃ２及び先端７２ｅ２とＹ１−Ｙ２方向に対向して配置されているので、磁気検知部分Ｄに対して、残留磁化による磁界におけるＹ１−Ｙ２方向の成分が比較的大きくなりかつＸ１−Ｘ２方向の成分が比較的小さくなり、そのため、磁気検知部分Ｄによって残留磁化による磁界（磁気）が検知されやすくなる。これにより、ヒステリシスの問題が生じる。

これに対して本実施形態では、磁気検知部分Ｄが、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２とＸ１方向にＴａ（Ｔａ＞０）だけ間隔をあけて配置され、かつ、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２とＸ２方向にＴｂ（Ｔｂ＞０）だけ間隔をあけて配置されているので、磁気検知部分Ｄに対して、残留磁化による磁界におけるＹ１−Ｙ２方向の成分が比較的小さくなりかつＸ１−Ｘ２方向の成分が比較的大きくなるため、磁気検知部分によって残留磁化による磁界（磁気）が検知されにくくなる。これにより、ヒステリシスの問題を改善できる。なお、図７の比較例の第２の磁気抵抗効果素子及び第３の磁気抵抗効果素子において図５に示す本実施形態の第２の磁気抵抗効果素子及び第３の磁気抵抗効果素子と異なる点についても同様であるので説明は省略する。

以上より、本実施形態によれば、外部磁界の磁路を形成するように磁気検知体１０に沿って並べられた複数の軟磁性体１２のうちの隣り合う２つの軟磁性体１２Ａ、１２Ｂが、磁気検知体１０に沿って帯状に延在するとともに平面視で磁気検知体１０の磁気検知部分ＤをＹ１−Ｙ２方向に挟み、互いの間を外部磁界が進行可能に対向して配置されて対をなす軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃ及び軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅ（即ち、一対の磁界渡し部分）を有している。そして、磁気検知部分Ｄが、軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２及び軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２の両方とＸ１−Ｘ２方向に間隔をあけて配置されている。これにより、対をなす軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃ及び軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅは、帯状に延在していることから形状磁気異方性により先端１２ｃ２及び先端１２ｅ２に磁極が現れ、これら先端１２ｃ２及び先端１２ｅ２から離れるにしたがって磁界の向きがＸ１−Ｘ２方向に沿うように変化し、つまり、磁界におけるＸ１−Ｘ２方向（延在方向）に直交する成分が小さくなりかつＸ１−Ｘ２方向に平行な成分が大きくなる。そのため、これら先端１２ｃ２及び先端１２ｅ２から離れて磁気検知部分Ｄを配置することで、軟磁性体１２に残留磁化が生じた場合であっても、磁気検知部分Ｄによって検知される軟磁性体１２Ａ、１２Ｂの残留磁化による磁界について当該磁気検知部分Ｄの感度軸方向（Ｙ１−Ｙ２方向）の成分をより小さくすることができる。複数の軟磁性体１４についても同様である。このことから、残留磁化の変化の影響を低減することができる。

また、本実施形態によれば、磁気検知部分Ｄが、一対の磁界渡し部分である軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃ及び軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅのそれぞれの延在方向中央部分の両方とＹ１−Ｙ２方向に対向して配置されている。これにより、磁気検知部分Ｄが、先端１２ｃ２及び先端１２ｅ２からより離れてその延在方向中央位置付近に配置されるので、磁気検知部分Ｄによって検知される軟磁性体１２Ａ、１２Ｂの残留磁化による磁界について当該磁気検知部分Ｄの感度軸方向の成分をさらに小さくすることができる。複数の軟磁性体１４についても同様である。このことから、残留磁化の変化の影響をさらに低減することができる。

また、本実施形態では、隣り合う２つの軟磁性体１２Ａ、１２Ｂのそれぞれが、磁気検知体１０と交差してＹ１−Ｙ２方向に延在する交差部分１２ａ、１２ｄと、交差部分１２ａ、１２ｄにおけるＹ２側端部からＸ１方向に沿って帯状に延在する第１磁界渡し部分１２ｂ、１２ｅと、交差部分１２ａ、１２ｄにおけるＹ１側端部からＸ２方向に沿って帯状に延在する第２磁界渡し部分１２ｃ、１２ｆと、を有している。そして、隣り合う２つの軟磁性体１２Ａ、１２Ｂのうちの一方の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃと他方の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅとで、一対の磁界渡し部分を構成している。複数の軟磁性体１４についても同様である。

また、本実施形態では、隣り合う２つの軟磁性体１２Ａ、１２Ｂのうちの一方の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃがその第１磁界渡し部分１２ｂより長く形成され、他方の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅがその第２磁界渡し部分１２ｆより長く形成されている。これにより、軟磁性体１２Ａ、１２Ｂについて、形状磁気異方性を維持したまま、一方の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃ及び他方の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅから漏れる磁界の影響を低減した。複数の軟磁性体１４についても同様である。

以上により、本実施形態では、比較例に示される従来の構成に比べてヒステリシスを効果的に改善することができる。

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の磁気センサは上記実施形態の構成に限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態では、磁気検知部分Ｄが、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２とＸ１向きにＴａ（Ｔａ＞０）だけ間隔をあけて配置され、かつ、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２とＸ２向きにＴｂ（Ｔｂ＞０）だけ間隔をあけて配置されている構成であったが、これに限定されるものではない。磁気検知部分Ｄが、上記先端１２ｃ２とのみＸ１向きに間隔をあけて配置され、先端１２ｅ２とＹ１−Ｙ２方向に対向して配置（即ち、Ｘ２向きに間隔をあけていない）された構成であってもよい。または、これとは逆に、磁気検知部分Ｄが、上記先端１２ｅ２とのみＸ２向きに間隔をあけて配置され、先端１２ｃ２とＹ１−Ｙ２方向に対向して配置（即ち、Ｘ１向きに間隔をあけていない）された構成であってもよい。磁気検知部分Ｄと、第３の軟磁性体１４Ｃ及び第４の軟磁性体１４Ｄとの位置関係についても同様である。

また、上述した実施形態では、軟磁性体１２の第１磁界渡し部分と第２磁界渡し部分とは長さが異なる構成であったが、これら第１磁界渡し部分と第２磁界渡し部分との長さを同一にしてもよい。軟磁性体１４についても同様である。

また、上述した実施形態では、複数の軟磁性体１２（及び軟磁性体１４）が、最もＸ１側から２つずつペアとなってそれぞれが軟磁性体１２Ａ、１２Ｂ（又は、軟磁性体１４Ｃ、１４Ｄ）となるように設けられ、これらペアの一方の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃと他方の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅとの間に磁気検知部分Ｄが設けられているものであったが、これに限定されるものではない。この他方の軟磁性体１２Ｂは、そのＸ２側の軟磁性体１２との関係で一方の軟磁性体１２Ａとなり、そのＸ２側の軟磁性体１２が他方の軟磁性体１２Ｂとなって、これらをペアとして一方の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃと他方の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅとの間に磁気検知部分Ｄが設けられているものであってもよい。軟磁性体１４についても同様である。

図９〜図１１に示す本発明の実施例及び比較例を用い、磁気検知部分Ｄと、複数の軟磁性体との位置関係、及び、軟磁性体の形状を変化させたときのヒステリシス量（中点ずれ）を求めた。

図９〜図１１は、本発明の実施例及び比較例における磁気抵抗効果素子の部分拡大平面図である。

実施例１では、図９に示すように、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの長さＬ１２ｃを、第１磁界渡し部分１２ｂの長さＬ１２ｂより長くし、かつ、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの長さＬ１２ｅを、第２磁界渡し部分１２ｆの長さＬ１２ｆより長くした。具体的には、第１の軟磁性体１２Ａは、第１磁界渡し部分１２ｂの長さＬ１２ｂが５．０μｍとなり、第２磁界渡し部分１２ｃの長さＬ１２ｃが１０．４μｍとなるように形成し、交差部分１２ａ、第１磁界渡し部分１２ｂ及び第２磁界渡し部分１２ｃのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成している。また、第２の軟磁性体１２Ｂは、第１磁界渡し部分１２ｅの長さＬ１２ｅが１０．４μｍとなり、第２磁界渡し部分１２ｆの長さＬ１２ｆが５．０μｍとなるように形成し、交差部分１２ｄ、第１磁界渡し部分１２ｅ及び第２磁界渡し部分１２ｆのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成している。長さＬ１２ｂと長さＬ１２ｆとは同じであり、長さＬ１２ｃと長さＬ１２ｅとは同じである。第１の軟磁性体１２Ａ及び第２の軟磁性体１２Ｂの厚さは、３μｍとした。また、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２から磁気検知部分ＤまでのＸ１向きの距離Ｔａを３．４５μｍとし、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２から磁気検知部分ＤまでのＸ２向きの距離Ｔｂを３．４５μｍとした。電極部１６間の間隔Ｔ１を２．５μｍとした。

実施例２では、平面視形状を実施例１と同一にし（図９）、第１の軟磁性体１２Ａ及び第２の軟磁性体１２Ｂの厚さを、２μｍとした。

実施例３では、図１０に示すように、第１の軟磁性体１２Ａの第１磁界渡し部分１２ｂの長さＬ１２ｂと第２磁界渡し部分１２ｃの長さＬ１２ｃとを同じ長さにし、かつ、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの長さＬ１２ｅと第２磁界渡し部分１２ｆの長さＬ１２ｆとを同じ長さとした。具体的には、第１の軟磁性体１２Ａは、第１磁界渡し部分１２ｂの長さＬ１２ｂ及び第２磁界渡し部分１２ｃの長さＬ１２ｃが共に８．４μｍとなるように形成し、交差部分１２ａ、第１磁界渡し部分１２ｂ及び第２磁界渡し部分１２ｃのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成している。また、第２の軟磁性体１２Ｂは、第１磁界渡し部分１２ｅの長さＬ１２ｅ及び第２磁界渡し部分１２ｆの長さＬ１２ｆが共に８．４μｍとなるように形成し、交差部分１２ｄ、第１磁界渡し部分１２ｅ及び第２磁界渡し部分１２ｆのいずれも幅が２．０μｍとなるように形成している。長さＬ１２ｂ、Ｌ１２ｃ、Ｌ１２ｅ、Ｌ１２ｆは全て同じ長さである。第１の軟磁性体１２Ａ及び第２の軟磁性体１２Ｂの厚さは、２μｍとした。また、第１の軟磁性体１２Ａの第２磁界渡し部分１２ｃの先端１２ｃ２から磁気検知部分ＤまでのＸ１向きの距離Ｔａを２．４５μｍとし、第２の軟磁性体１２Ｂの第１磁界渡し部分１２ｅの先端１２ｅ２から磁気検知部分ＤまでのＸ２向きの距離Ｔｂを２．４５μｍとした。電極部１６間の間隔Ｔ１を２．５μｍとした。

比較例では、図１１に示すように、第１の軟磁性体７２Ａの第１磁界渡し部分７２ｂの長さＬ７２ｂと第２磁界渡し部分７２ｃの長さＬ７２ｃとを同じ長さにし、かつ、第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅの長さＬ７２ｅと第２磁界渡し部分７２ｆの長さＬ７２ｆとを同じ長さとした。第１の軟磁性体７２Ａの平面視形状は、図１０に示す実施例３の第１の軟磁性体１２Ａと同一であり、第２の軟磁性体７２Ｂの形状は、図１０に示す実施例３の第２の軟磁性体１２Ｂと同一である。長さＬ７２ｂ、Ｌ７２ｃ、Ｌ７２ｅ、Ｌ７２ｆは全て同じ長さである。第１の軟磁性体７２Ａ及び第２の軟磁性体７２Ｂの厚さは、２μｍとした。また、第１の軟磁性体７２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃの先端７２ｃ２と磁気検知部分ＤがＹ１−Ｙ２方向に対向し、第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅの先端７２ｅ２と磁気検知部分ＤもＹ１−Ｙ２方向に対向して配置した。換言すると、第１の軟磁性体７２Ａの第２磁界渡し部分７２ｃの先端７２ｃ２から磁気検知部分ＤまでのＸ１向きの距離Ｔａを−０．５μｍとし、第２の軟磁性体７２Ｂの第１磁界渡し部分７２ｅの先端７２ｅ２から磁気検知部分ＤまでのＸ２向きの距離Ｔｂを−０．５μｍとした。電極部１６間の間隔Ｔ１を２．５μｍとした。

実施例１〜３の軟磁性体１２及び比較例の軟磁性体７２のＹ１−Ｙ２方向長さは同一に設定してある。

実験では、各実施例の磁気センサ及び比較例の磁気センサのサンプルを３つずつ作成し、それぞれの磁気センサに、同じ大きさのＸ１−Ｘ２方向を向く外部磁界を作用させ、ヒステリシスループを得てその際のヒステリシス量（外部磁界を与えていないときのゼロ点からのずれ量）を測定した。その実験結果のグラフを図１２に示す。

図１２において、ヒステリシス量はいずれも０（ｍＧ）に近いほうが好ましい。

図１２の実験結果に示すように、いずれも各実施例１〜３のほうが比較例に比べてヒステリシスを改善できたことがわかった。

本発明に係る磁気センサは、例えば、携帯電話等の携帯機器に組み込まれる地磁気を検知する地磁気センサとして好適に使用されうる。

１〜４ 磁気抵抗効果素子
１０ 磁気検知体
１１ 素子部
１２ 軟磁性体（磁路形成体）
１２Ａ 第１の軟磁性体
１２ａ 交差部分
１２ｂ 第１磁界渡し部分
１２ｃ 第２磁界渡し部分（一対の磁界渡し部分の一方）
１２ｃ２ 先端
１２Ｂ 第２の軟磁性体
１２ｄ 交差部分
１２ｅ 第１磁界渡し部分（一対の磁界渡し部分の他方）
１２ｅ２ 先端
１２ｆ 第２磁界渡し部分
１４ 軟磁性体（磁路形成体）
１４Ｃ 第３の軟磁性体
１４ａ 交差部分
１４ｂ 第１磁界渡し部分
１４ｃ 第２磁界渡し部分（一対の磁界渡し部分の一方）
１４ｃ２ 先端
１４Ｄ 第４の軟磁性体
１４ｄ 交差部分
１４ｅ 第１磁界渡し部分（一対の磁界渡し部分の他方）
１４ｅ２ 先端
１４ｆ 第２磁界渡し部分
６０ 非磁性下地層
６１ 固定磁性層
６２ 非磁性材料層
６３ フリー磁性層
６４ 保護層
Ｄ 磁気検知部分
Ｇ ギャップ
Ｈ１〜Ｈ３ 外部磁界
Ｍ１〜Ｍ３ 磁路
Ｓ 磁気センサ

Claims (6)

1. 平面視で帯状に延在し、幅方向の感度軸を有する磁気検知部分が設けられた磁気検知体と、
   外部磁界の磁路を形成するように前記磁気検知体に沿って並べられた軟磁性材料からなる複数の磁路形成体とを有し、
   前記複数の磁路形成体のうちの隣り合う２つの磁路形成体が、前記磁気検知体に沿って帯状に延在するとともに平面視で前記磁気検知部分を前記幅方向に挟み、互いの間を前記外部磁界が進行可能に対向して配置される一対の磁界渡し部分を有し、
   前記磁気検知部分が、前記一対の磁界渡し部分のそれぞれの先端のうちの一方又は両方と前記磁気検知体の延在方向に間隔をあけて配置されていることを特徴とする磁気センサ。
2. 前記磁気検知部分が、前記一対の磁界渡し部分のそれぞれの延在方向中央部分のうちの一方又は両方と前記幅方向に対向して配置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。
3. 前記隣り合う２つの磁路形成体のそれぞれが、前記磁気検知体と交差して前記幅方向に延在する交差部分と、前記交差部分における前記幅方向の一端部から前記磁気検知体に沿って帯状に延在する第１磁界渡し部分と、前記交差部分における前記幅方向の他端部から前記磁気検知体に沿って前記第１磁界渡し部分と反対方向に帯状に延在する第２磁界渡し部分と、を有し、
   前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの一方の磁路形成体の前記第２磁界渡し部分と他方の磁路形成体の前記第１磁界渡し部分とで、前記一対の磁界渡し部分を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気センサ。
4. 前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの一方の磁路形成体の前記第２磁界渡し部分がその前記第１磁界渡し部分より長く形成されていることを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ。
5. 前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの他方の磁路形成体の前記第１磁界渡し部分がその前記第２磁界渡し部分より長く形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気センサ。
6. 前記隣り合う２つの磁路形成体のうちの一方又は両方における厚さが、３μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気センサ。