JP2018046061A - 磁気抵抗素子、磁気検出装置、及び磁気抵抗素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁化方向が面内方向とは異なる方向に設定された固定層の着磁を安定的に行う。【解決手段】磁気抵抗素子１は、主面２１を有する基板２と、主面２１と平行な面内方向に電流を通流可能に主面２１に沿って形成された導電性部分であって主面２１と直交する面直方向における所定範囲に設けられた配線部４と、主面２１と非平行な第一の磁化容易軸方向に磁化方向が固定された強磁性体層であって面直方向にて占める範囲が所定範囲と重複するように主面２１に沿って設けられ且つ面内方向にて配線部４と所定間隔をおいて隣接配置された固定層３３と、第二の磁化容易軸方向を有し外部磁界に応じて磁化方向が可変な強磁性体層であって面直方向に基板２及び固定層３３と積層された自由層３５と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、磁気抵抗素子及びこれを備えた磁気検出装置、並びに磁気抵抗素子の製造方法に関する。

磁気抵抗素子は、基板と、磁化方向が固定された固定層と、磁化方向が外部磁界に応じて変化する自由層とを備えている。なお、固定層はピン層又は磁化固定層とも称され得る。また、自由層は磁化自由層とも称され得る。磁気抵抗素子は、磁気検出（即ち外部磁界の検出）に好適に用いられる。磁気抵抗素子において、固定層の磁化方向が面直方向に設定された構成が知られている（例えば特許文献１等参照）。ここで、「面直方向」とは、基板の面内方向に対して垂直な方向である。

特開２０１４−１５７９８５号公報

磁気抵抗素子において、所定の性能を安定的に発揮させるためには、固定層の着磁を安定的に行うことが肝要である。例えば、固定層の磁化方向が異なる複数の磁気抵抗素子を互いに電気的に接続したブリッジ回路を用いて、外部磁界を検出する場合があり得る。この場合、上記のような複数の磁気抵抗素子を一つの基板上に設けることが好ましい。しかしながら、固定層の磁化方向が面内方向ではない場合（即ち例えば面直方向に沿った方向である場合）、一つの基板上に形成された複数の磁気抵抗素子における各固定層の磁化方向を面直方向にて反転させた構成を、簡略な装置構成で良好に実現することは困難であった。本発明は、上記に例示した課題等に鑑みてなされたものである。

請求項１に係る磁気抵抗素子（１）は、主面（２１）を有する基板（２）と、前記主面と平行な第一面内方向（Ｙ）に電流を通流可能に前記主面に沿って形成された導電性部分であって前記主面と直交する面直方向（Ｚ）における所定範囲（Ｚ１）に設けられた配線部（４）と、前記主面と非平行な第一の磁化容易軸方向に磁化方向が固定された強磁性体層であって前記主面と平行で前記第一面内方向と直交する第二面内方向（Ｘ）にて前記配線部と所定間隔をおいて隣接配置された固定層（３３）と、第二の磁化容易軸方向を有し外部磁界に応じて磁化方向が可変な強磁性体層であって前記面直方向に前記基板及び前記固定層と積層された自由層（３５）とを備えている。前記固定層は、前記面直方向にて占める範囲が前記所定範囲と重複するように前記主面に沿って設けられている。

上記構成によれば、前記配線部にて前記第一面内方向に前記電流が通流すると、前記第二面内方向にて前記配線部と隣接する領域にて、前記主面と非平行な磁界が発生する。ここで、前記固定層は、前記第二面内方向にて前記配線部と前記所定間隔をおいて隣接配置され、且つ、前記面直方向にて占める範囲が前記所定範囲と重複するように設けられている。故に、上述の磁界によって、前記固定層は、前記主面と非平行な前記第一の磁化容易軸方向に良好に磁化される。したがって、上記構成によれば、磁化方向が面内方向（即ち前記主面と平行な任意の方向）とは異なる方向に設定された前記固定層の着磁を、安定的に行うことが可能になる。

請求項１２に係る磁気検出装置（７００）は、前記磁気抵抗素子と、前記磁気抵抗素子の出力に応じて前記配線部に制御電流を通流させるように前記磁気抵抗素子及び前記配線部と電気的に接続された制御部（７０５）とを備えている。

上記構成においては、外部磁界に応じた前記磁気抵抗素子の前記出力は、前記制御部に入力される。すると、前記制御部は、前記磁気抵抗素子の前記出力に応じて、前記配線部に前記制御電流を通流させる。これにより、前記主面と非平行な磁界が、前記第二面内方向にて前記配線部と隣接する領域にて発生する。この領域には前記固定層と前記自由層とが設けられている。故に、前記固定層の着磁用の前記配線部を、いわゆる磁気平衡式におけるフィードバックコイルとして用いることが可能となる。したがって、磁気平衡式の磁気検出が、簡略な装置構成によって良好に行われ得る。

請求項１３に係る製造方法は、前記基板上に前記配線部と前記固定層と前記自由層とを形成する工程と、前記配線部に前記電流を通流させることで前記固定層を前記第一の磁化容易軸方向に磁化させる工程とを含む。

上記製造方法においては、前記配線部にて前記第一面内方向に前記電流が通流すると、前記第二面内方向にて前記配線部と隣接する前記固定層に、前記面内方向と非平行な磁界が作用する。この磁界によって、前記固定層は、前記主面と非平行な前記第一の磁化容易軸方向に磁化される。したがって、上記製造方法によれば、磁化方向が前記面内方向とは異なる方向に設定された前記固定層の着磁を、安定的に行うことが可能になる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る磁気抵抗素子の概略構成を示す平面図である。 図１のII−II断面図である。 本発明の第２実施形態に係る磁気抵抗素子の概略構成を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る磁気抵抗素子の概略構成を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る磁気抵抗素子の概略構成を示す平面図である。 図５のVI−VI断面図である。 本発明の第５実施形態に係る磁気抵抗素子の概略構成を示す平面図である。 図７のVIII−VIII断面図である。 本発明の一実施形態に係る磁気検出装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態及びその変形例を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、複数の実施形態及び変形例の間で互いに同一又は均等である部分については、同一符号を付し、技術的に矛盾なき限り、先行する実施形態等における説明が適宜援用され得るものとする。

（第１実施形態の磁気抵抗素子の構成）
図１及び図２を参照すると、第１実施形態に係る磁気センサ１は、いわゆる磁気抵抗素子としての構成を有している。具体的には、磁気センサ１は、基板２と、信号発生部３と、配線部４と、絶縁層５と、端子群６とを備えている。

基板２は、均一な厚さを有する薄板材であって、例えばシリコンウエハ等を用いて形成されている。基板２は、厚さ方向と直交する平坦な表面である主面２１を有する。主面２１は、図中ＸＹ平面（即ち互いに直交するＸ軸とＹ軸とを含む平面）と平行に設けられているものとする。この場合、図中Ｚ軸方向は、主面２１の法線と平行な方向となり、これを以下「面直方向」と称する。これに対し、主面２１と平行な方向を、以下「面内方向」と称する。図中、Ｙ軸方向は「第一面内方向」に対応し、Ｘ軸方向は「第二面内方向」に対応する。以下、正負を特定しないＸ軸方向を「基板幅方向」と称し、正負を特定しないＹ軸方向を「基板長方向」と称する。また、図中Ｚ軸負方向に対象物（例えば磁気センサ１）を見ることを、以下「平面視」と称する。一方、面内方向と平行な方向に対象物を見ることを、以下「側面視」と称する。

信号発生部３は、主面２１上に形成されている。信号発生部３は、一対の素子部３０ａ，３０ｂを有している。本実施形態においては、一対の素子部３０ａ，３０ｂは、基板長方向に沿って配列されている。具体的には、素子部３０ａは、素子部３０ｂよりも図中Ｙ軸正方向に配置されている。図２は素子部３０ａの断面を示す。但し、素子部３０ａと素子部３０ｂとは同様の構成を有している。以下、素子部３０ａを主として参照しつつ、信号発生部３の内部構成について説明する。

本実施形態においては、信号発生部３を構成する素子部３０ａは、いわゆるトンネル磁気抵抗素子としての構成を有している。トンネル磁気抵抗素子はＴＭＲ素子とも称される。ＴＭＲはTunneling Magneto Resistanceの略である。具体的には、図２に示されているように、素子部３０ａは、下部絶縁層３１と、下部信号線層３２と、固定層３３と、中間層３４と、自由層３５と、上部信号線層３６とを備えている。下部絶縁層３１、下部信号線層３２、固定層３３、中間層３４、自由層３５、及び上部信号線層３６は、この順に主面２１から離隔する方向（即ち図中Ｚ軸正方向）に向かって配列された状態で積層されている。

下部絶縁層３１は、基板２と下部信号線層３２との間に設けられている。下部絶縁層３１及び下部信号線層３２は、素子部３０ａと素子部３０ｂとに跨るように設けられている。即ち、素子部３０ａと素子部３０ｂとは、下部信号線層３２を介して電気的に接続されている。下部信号線層３２は、良導体薄膜であって、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成されている。

固定層３３、中間層３４、自由層３５、及び上部信号線層３６は、素子部３０ａと素子部３０ｂとに、それぞれ個別に設けられている。即ち、素子部３０ａにおける固定層３３と、素子部３０ｂにおける固定層３３とは、互いに分離して設けられている。中間層３４及び自由層３５についても同様である。

固定層３３は、主面２１と非平行な磁化容易軸方向に磁化方向が固定された強磁性体層である。本実施形態においては、固定層３３は、面直方向に沿った（即ち具体的には面直方向と平行な）磁化容易軸方向を有している。このような垂直磁化膜である固定層３３は、例えば、以下に例示する公知の薄膜を用いて形成することが可能である。Ｃｏ／Ｐｔ多層膜、Ｃｏ／Ｐｄ多層膜、ＣｏＣｒ合金にＰｔ，Ｔａ，Ｂ，Ｎｂ等を添加した薄膜、Ｃｏ／（Ｐｔ又はＰｄ）多層膜とＣｏ−Ｘａ／（Ｐｔ又はＰｄ）多層膜層（ＸａはＣｒ，Ｂ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｖ）との積層磁性膜、Ｃｏ／（Ｐｔ又はＰｄ）多層膜とＣｏ／｛（Ｐｔ−Ｙａ）又は（Ｐｄ−Ｙａ）｝多層膜層（ＹａはＢ，Ｔａ，Ｒｕ，Ｒｅ，Ｉｒ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｎｂ）との積層磁性膜、ＣｏＣｒ合金膜とＣｏ／（Ｐｔ又はＰｄ）多層膜との積層磁性膜、ＦｅＰｔ合金、ＣｏＰｔ合金。

中間層３４は、固定層３３と自由層３５との間に設けられている。中間層３４は、ＭｇＯ、ＡｌＯ等の絶縁体によって形成されている。自由層３５は、面直方向に基板２及び固定層３３と積層されている。自由層３５は、外部磁界に応じて磁化方向が可変な強磁性体層であって、本実施形態においては固定層３３とは異なる磁化容易軸方向を有している。具体的には、自由層３５の磁化容易軸方向は、面内方向に沿った（即ち面内方向と平行な）方向である。このような面内磁化の自由層３５は、公知の材料（例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの少なくとも一つとＢとを含有するアモルファス状態の合金、等）を用いて形成することが可能である。

固定層３３と中間層３４と自由層３５との積層体によって形成されたＴＭＲ素子構造は、下部信号線層３２と上部信号線層３６の間に設けられている。即ち、素子部３０ａ及び３０ｂは、自由層３５に作用する磁界（例えば外部磁界）に応じて下部信号線層３２と上部信号線層３６の間の電気抵抗が変化するように構成されている。上部信号線層３６は、良導体薄膜であって、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成されている。

配線部４は、主面２１に沿って形成された導電性部分であって、図１にて矢印で示されているように、面内方向（即ち本実施形態においては基板長方向）に電流を通流可能に設けられている。具体的には、配線部４は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成されている。配線部４は、基板長方向にて素子部３０ａと素子部３０ｂとに跨るように設けられている。

本実施形態においては、配線部４は、第一配線４１と第二配線４２とを備えている。第一配線４１及び第二配線４２は、それぞれ、基板長方向に延びる直線状に形成されている。第一配線４１と信号発生部３と第二配線４２とは、基板幅方向に沿ってこの順に配列されている。即ち、素子部３０ａ及び３０ｂにおける固定層３３は、基板幅方向に沿って並ぶ第一配線４１と第二配線４２との間に配置されている。第一配線４１は、基板幅方向にて信号発生部３の一方側（即ち図中左側）に設けられている。同様に、第二配線４２は、基板幅方向にて信号発生部３の他方側（即ち図中右側）に設けられている。

第一配線４１及び第二配線４２は、面直方向における所定範囲（図２におけるＺ１参照）内に設けられている。第一配線４１及び第二配線４２の具体的な構成について以下説明する。絶縁層５には、貫通溝５１が形成されている。絶縁層５は、面内方向（即ち基板幅方向）にて信号発生部３と配線部４との間の絶縁性を確保するように、主面２１上に設けられている。絶縁層５は、下部絶縁層３１と同材料によって形成されている。貫通溝５１は、面直方向にて絶縁層５を貫通するように基板長方向に沿って形成されている。第一配線４１は、１本の導電線状に形成されていて、面直方向にて貫通溝５１を貫通するように設けられている。第二配線４２についても同様である。即ち、本実施形態においては、第一配線４１及び第二配線４２が設けられる所定範囲Ｚ１は、絶縁層５が設けられている範囲（即ち素子部３０ａ及び素子部３０ｂが設けられている範囲）と略同一に設定されている。

第一配線４１及び第二配線４２は、電流の通流により発生する磁界が固定層３３に作用するように、基板幅方向にて固定層３３に隣接配置されている。即ち、第一配線４１は、微小（例えば１００μｍ以下）なギャップを隔てて固定層３３と対向配置されている。第二配線４２も同様である。また、固定層３３は、面直方向にて占める範囲が、配線部４が設けられた範囲（即ち所定範囲Ｚ１）と重複するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、固定層３３は、面直方向にて第一配線４１及び第二配線４２が設けられた範囲内に設けられている。換言すれば、第一配線４１及び第二配線４２は、固定層３３よりも厚く形成されている。

端子群６は、磁気センサ１の最も上層側（即ち図中Ｚ軸正方向側）に設けられた複数の通電端子であって、ＣｕやＡｌ等の良導体金属の薄膜によって形成されている。本実施形態においては、端子群６は、第一入出力端子６１と、第二入出力端子６２と、第一通電端子６３と、第二通電端子６４と、第三通電端子６５と、第四通電端子６６とを有している。

第一入出力端子６１は、素子部３０ａにおける上部信号線層３６（即ち図１にて基板長方向に並ぶ一対の上部信号線層３６のうちの上側のもの）と同層に設けられていて、この上部信号線層３６と電気的に接続されている。具体的には、第一入出力端子６１は、素子部３０ａにおける上部信号線層３６と一体的に形成されている。第二入出力端子６２は、素子部３０ｂにおける上部信号線層３６（即ち図１における上述の一対の上部信号線層３６のうちの下側のもの）と同層に設けられていて、この上部信号線層３６と電気的に接続されている。具体的には、第二入出力端子６２は、素子部３０ｂにおける上部信号線層３６と一体的に形成されている。

第一通電端子６３は、基板幅方向にて第一入出力端子６１と隣接配置されている。即ち、第一通電端子６３は、第一入出力端子６１よりも図中Ｘ軸負方向に配置されている。第一通電端子６３は、第一配線４１の一端部（即ち図１における上端部）と電気的に接続されている。具体的には、第一通電端子６３は、第一配線４１と一体的に形成されている。

第二通電端子６４は、基板幅方向にて第二入出力端子６２と隣接配置されている。即ち、第二通電端子６４は、第二入出力端子６２よりも図中Ｘ軸負方向に配置されている。第二通電端子６４は、第一配線４１の他端部（即ち図１における下端部）と電気的に接続されている。具体的には、第二通電端子６４は、第一配線４１と一体的に形成されている。

第三通電端子６５は、基板幅方向にて第二入出力端子６２と隣接配置されている。即ち、第三通電端子６５は、第二入出力端子６２よりも図中Ｘ軸正方向に配置されている。第二通電端子６４と、第二入出力端子６２と、第三通電端子６５とは、この順に図中Ｘ軸正方向に配列されている。第三通電端子６５は、第二配線４２の一端部（即ち図１における下端部）と電気的に接続されている。具体的には、第三通電端子６５は、第二配線４２と一体的に形成されている。

第四通電端子６６は、基板幅方向にて第一入出力端子６１と隣接配置されている。即ち、第四通電端子６６は、第一入出力端子６１よりも図中Ｘ軸負方向に配置されている。第一通電端子６３と、第一入出力端子６１と、第四通電端子６６とは、この順に図中Ｘ軸正方向に配列されている。第四通電端子６６は、第二配線４２の他端部（即ち図１における上端部）と電気的に接続されている。具体的には、第四通電端子６６は、第二配線４２と一体的に形成されている。

（製造方法）
以下、本実施形態に係る磁気センサ１の製造方法について、図１及び図２を参照しつつ説明する。最初に、基板２上に、上述の構成の信号発生部３、配線部４、絶縁層５、及び端子群６が形成される。この段階においては、信号発生部３における固定層３３は未磁化状態（即ち着磁前の状態）である。

その後、第一通電端子６３、第二通電端子６４、第三通電端子６５、及び第四通電端子６６が、着磁用電源と接続される。そして、第一通電端子６３から第一配線４１を介して第二通電端子６４に達するような着磁用電流が印加されるとともに、第三通電端子６５から第二配線４２を介して第四通電端子６６に達するような着磁用電流が印加される。具体的には、例えば、第一通電端子６３が着磁用電源の正極と接続されるとともに、第四通電端子６６が着磁用電源の負極と接続される。また、第二通電端子６４と第三通電端子６５とが短絡される。この状態で、第一通電端子６３から第四通電端子６６に向かう着磁用電流が印加される。

これにより、第一配線４１にて図中Ｙ軸負方向に着磁用電流が通流するとともに、第二配線４２にて図中Ｙ軸正方向に着磁用電流が通流する。即ち、第一配線４１と第二配線４２とに、互いに逆方向の電流が通流する。すると、第一配線４１と第二配線４２との間にて、図中Ｚ軸正方向の磁界が発生する。この磁界を用いることで、固定層３３が図中Ｚ軸正方向に磁化される。このようにして、固定層３３の着磁が行われる。

（効果）
上記構成によれば、配線部４における第一配線４１及び第二配線４２にて基板長方向に着磁用電流が通流すると、基板幅方向にて第一配線４１及び第二配線４２と隣接する領域にて、主面２１と非平行な磁界が発生する。ここで、固定層３３は、基板幅方向にて第一配線４１及び第二配線４２と所定間隔（例えば１００μｍ以下の微小ギャップ）をおいて隣接配置されており、且つ、面直方向にて占める範囲が所定範囲Ｚ１（即ち面直方向にて第一配線４１及び第二配線４２が設けられる範囲）と重複するように設けられている。故に、上述の磁界によって、固定層３３は、主面２１と非平行な面直方向に良好に磁化される。したがって、上記構成によれば、磁化方向が面内方向とは異なる方向に設定された固定層３３の着磁を、安定的に行うことが可能になる。

上記構成においては、配線部４への通電により、信号発生部３の位置にて面直方向に沿った磁界が発生する。この磁界は、いわゆる磁気平衡式におけるキャンセル磁界（即ち外部磁界を打ち消すための磁界）として利用することが可能である。即ち、配線部４は、固定層３３の着磁後（即ち磁気センサ１の製造工程終了後）も、機能的要素（即ち磁気平衡式におけるフィードバックコイル）として利用され得る。したがって、本実施形態によれば、磁気平衡式の磁気検出が、簡略な装置構成によって良好に行われ得る。なお、磁気平衡式の磁気検出のための回路構成の具体例については後述する。

上記構成においては、固定層３３の磁化方向は、面直方向に沿った方向（即ち面直方向と平行な方向、又は面直方向とのなす角度が小さくなるような方向）である。また、このような垂直磁化の固定層３３よりも外側（即ち外部磁場側）に配置された自由層３５の磁化方向は、面内方向に沿った方向（即ち面内方向と平行な方向、又は面内方向とのなす角度が小さくなるような方向）である。自由層３５の磁化困難軸方向である面直方向の外部磁界の検出に際して、自由層３５の磁化反転は緩やかである。故に、上記構成によれば、面直方向の外部磁界の検出に際して、広い磁界範囲での磁界強度の検出が可能となる。

上記構成においては、配線部４は、電流の通流により発生する磁界が固定層３３に作用するように、基板幅方向にて固定層３３に近接配置されている。また、固定層３３は、面直方向にて配線部４が設けられた所定範囲Ｚ１内に設けられている。換言すれば、配線部４における第一配線４１及び第二配線４２は、固定層３３よりも厚く形成されている。さらに、固定層３３は、面直方向にて占める範囲が第一配線４１及び第二配線４２と重複するように設けられている。換言すれば、固定層３３は、側面視にて、第一配線４１及び第二配線４２と重なるように配置されている。上記構成によれば、所定範囲Ｚ１内の面直方向に発生する磁界は、所定範囲Ｚ１外の面直方向に発生する磁界と比較し、面直方向の角度ばらつきが小さくなる。したがって、固定層３３が所定範囲Ｚ１内に設けられることで、着磁時の面直方向の角度ばらつきが小さくなり、安定した着磁が可能となる。

（第２実施形態）
配線部４即ち第一配線４１及び第二配線４２が、基板長方向に延びる直線状に形成されている場合、上述のように、複数の素子部３０ａ等を配線部４に沿って設けることで、複数の素子部３０ａ等における固定層３３の着磁が同時に行われ得る。よって、信号発生部３における素子部３０ａ等の数は、上記の第１実施形態のような２個に限定されない。即ち、信号発生部３における素子部３０ａ等の数は、３個以上であってもよい。

例えば、図３に示されている第２実施形態においては、信号発生部３には、４つの素子部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，及び３０ｄが設けられている。図２及び図３を参照すると、本実施形態においては、素子部３０ｂにおける上部信号線層３６と素子部３０ｃにおける上部信号線層３６とは一体化されている。素子部３０ｃにおける下部信号線層３２と素子部３０ｄにおける下部信号線層３２とは一体化されている。素子部３０ｄにおける上部信号線層３６は、第二入出力端子６２と接続されている。本実施形態の構成によれば、配線部４への通電により、４つの素子部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，及び３０ｄにおける固定層３３が同時に着磁され得るため、製造時間の短縮によるコストダウンが可能となる。

（第３実施形態）
図４を参照すると、第３実施形態の磁気センサ１においては、信号発生部３には、一対の素子部３０ａ及び３０ｂが設けられている。一対の素子部３０ａ，３０ｂは、基板長方向に配列されている。具体的には、素子部３０ａは、素子部３０ｂよりも図中Ｙ軸正方向に配置されている。素子部３０ａ及び３０ｂは、第１実施形態における図２に示された構成と同様の構成を有している。

配線部４には、素子部３０ａに対応して、第一配線４１０が設けられている。第一配線４１０は、上層接続部４１１と、下層接続部４１２と、囲繞部４１３と、下層接続部４１４と、上層接続部４１５とを有している。また、本実施形態においては、第一通電端子６３及び第二通電端子６４は、基板幅方向にて第一入出力端子６１と隣接配置されている。即ち、第一通電端子６３と、第一入出力端子６１と、第二通電端子６４とが、素子部３０ａよりも図中Ｙ軸正方向側にて、この順に図中Ｘ軸正方向に配列されている。

上層接続部４１１及び下層接続部４１２は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成された良導体薄膜である。上層接続部４１１は、第一通電端子６３から基板長方向に延びるように設けられている。下層接続部４１２は、上層接続部４１１よりも下層側（即ち図中Ｚ軸負方向側）にて、基板幅方向に延びるように設けられている。下層接続部４１２の基端部（即ち図中左端部）は、平面視にて、上層接続部４１１の先端部（即ち図中下端部）と重なるように配置されている。下層接続部４１２の基端部と、上層接続部４１１の先端部とは、周知の層間接続技術によって互いに電気的に接続されている。

囲繞部４１３は、素子部３０ａの周囲を取り囲むように設けられた良導体部分であって、平面視にて図中Ｙ軸正方向に開口する略Ｃ字状又は略Ｕ字状に形成されている。囲繞部４１３は、面直方向にて占める範囲が、素子部３０ａにおける固定層３３（図２参照）の面直方向にて占める範囲と重複するように設けられている。囲繞部４１３の平面視における一端部（即ち図中左上側の端部）は、下層接続部４１２の先端部（即ち図中右端部）と周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。囲繞部４１３の平面視における他端部（即ち図中右上側の端部）は、下層接続部４１４の基端部（即ち図中左端部）と周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。

下層接続部４１４及び上層接続部４１５は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成された良導体薄膜である。下層接続部４１４は、囲繞部４１３の平面視における上述の他端部から基板幅方向に延びるように、下層接続部４１２と同層に設けられている。上層接続部４１５は、第二通電端子６４から基板長方向に延びるように、下層接続部４１４よりも上層（即ち図中Ｚ軸正方向）側に設けられている。下層接続部４１４の先端部（図中右端部）は、平面視にて、上層接続部４１５の先端部と重なるように配置されている。下層接続部４１４の先端部と、上層接続部４１５の先端部とは、周知の層間接続技術によって互いに電気的に接続されている。

同様に、配線部４には、素子部３０ｂに対応して、第二配線４２０が設けられている。第二配線４２０は、上層接続部４２１と、下層接続部４２２と、囲繞部４２３と、下層接続部４２４と、上層接続部４２５とを有している。また、第三通電端子６５及び第四通電端子６６は、基板幅方向にて第二入出力端子６２と隣接配置されている。即ち、第四通電端子６６と、第二入出力端子６２と、第三通電端子６５とが、素子部３０ｂよりも図中Ｙ軸負方向側にて、この順に図中Ｘ軸正方向に配列されている。

上層接続部４２１及び下層接続部４２２は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成された良導体薄膜である。上層接続部４２１は、第三通電端子６５から基板長方向に延びるように設けられている。下層接続部４２２は、上層接続部４２１よりも下層側にて、基板幅方向に延びるように設けられている。下層接続部４２２の基端部（図中右端部）は、平面視にて、上層接続部４２１の先端部と重なるように配置されている。下層接続部４２２の基端部と、上層接続部４２１の先端部とは、周知の層間接続技術によって互いに電気的に接続されている。

囲繞部４２３は、素子部３０ｂの周囲を取り囲むように設けられた良導体部分であって、平面視にて図中Ｙ軸負方向に開口する略Ｃ字状又は略Ｕ字状に形成されている。囲繞部４２３は、面直方向にて占める範囲が、素子部３０ｂにおける固定層３３（図２参照）の面直方向にて占める範囲と重複するように設けられている。囲繞部４２３の平面視における一端部（即ち図中右下側の端部）は、下層接続部４２２の先端部（即ち図中左端部）と周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。囲繞部４２３の平面視における他端部（即ち図中左下側の端部）は、下層接続部４２４の基端部（即ち図中右端部）と周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。

下層接続部４２４及び上層接続部４２５は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成された良導体薄膜である。下層接続部４２４は、囲繞部４２３の上述の他端部から基板幅方向に延びるように、下層接続部４２２と同層に設けられている。上層接続部４２５は、第四通電端子６６から基板長方向に延びるように、下層接続部４２４よりも上層側に設けられている。下層接続部４２４の先端部（図中左端部）は、平面視にて、上層接続部４２５の先端部と重なるように配置されている。下層接続部４２４の上述の一端部と、上層接続部４２５の先端部とは、周知の層間接続技術によって互いに電気的に接続されている。

上述のように、磁気センサ１の基板長方向における一方側（即ち図４における上側）には、素子部３０ａ及びこれに対応する第一配線４１０が配置されている。同様に、磁気センサ１の基板長方向における他方側（即ち図４における下側）には、素子部３０ｂ及びこれに対応する第二配線４２０が配置されている。

本実施形態の構成においては、第一通電端子６３が着磁用電源の正極と接続されるとともに、第二通電端子６４が着磁用電源の負極と接続される。この状態で、第一通電端子６３から第一配線４１０を介して第二通電端子６４に達するような着磁用電流が印加される。すると、着磁用電流は、第一配線４１０における囲繞部４１３にて、図中反時計回りに通流する。これにより、囲繞部４１３に取り囲まれた素子部３０ａにおける固定層３３（図２参照）が、図中Ｚ軸正方向に磁化される。

同様に、第三通電端子６５が着磁用電源の正極と接続されるとともに、第四通電端子６６が着磁用電源の負極と接続される。この状態で、第三通電端子６５から第二配線４２０を介して第四通電端子６６に達するような着磁用電流が印加される。すると、着磁用電流は、第二配線４２０における囲繞部４２３にて、図中時計回りに通流する。これにより、囲繞部４２３に取り囲まれた素子部３０ｂにおける固定層３３（図２参照）が、図中Ｚ軸正方向に磁化される。

本実施形態によれば、上述の各実施形態による効果の他、以下の効果が奏される。即ち、素子部３０ａは、第一配線４１０における囲繞部４１３に取り囲まれている。同様に、素子部３０ｂは、第二配線４２０における囲繞部４２３に取り囲まれている。故に、素子部３０ａ及び３０ｂは囲繞部４１３及び４２３からの距離が一定であるため、素子部３０ａ及び３０ｂにおける固定層３３（図２参照）に作用する着磁用磁界が均一化される。したがって、本実施形態によれば、素子部３０ａ及び３０ｂにおける垂直磁化膜の着磁時の印加磁界ばらつきが低減し、着磁が良好に行われ得る。

（第４実施形態）
図５及び図６を参照しつつ、第４実施形態について説明する。本実施形態においては、信号発生部３は、第１実施形態と同一の構成を有している。即ち、信号発生部３は、基板長方向に並ぶ一対の素子部３０ａ，３０ｂを有している。

一方、本実施形態における配線部４及び端子群６は、第１実施形態とは異なる構成を有している。具体的には、配線部４は、平面視にて素子部３０ａ及び３０ｂを取り囲むように設けられている。これに対応して、端子群６は、第一入出力端子６１と、第二入出力端子６２と、第一通電端子６３と、第二通電端子６４とを有している。即ち、第４実施形態においては、第１実施形態における第三通電端子６５及び第四通電端子６６（図１参照）は設けられていない。第一通電端子６３及び第二通電端子６４は、基板幅方向にて第一入出力端子６１と隣接配置されている。即ち、第一通電端子６３と、第一入出力端子６１と、第二通電端子６４とは、素子部３０ａ及び３０ｂよりも図中Ｙ軸正方向側にて、この順に図中Ｘ軸正方向に配列されている。

配線部４は、流入側接続層４３１と、Ｙ軸配線層４３２と、Ｘ軸配線層４３３と、Ｙ軸配線層４３４と、Ｘ軸配線層４３５と、Ｙ軸配線層４３６と、流出側接続層４３７と、絶縁層４３９とを備えている。流入側接続層４３１、Ｙ軸配線層４３２、Ｘ軸配線層４３３、Ｙ軸配線層４３４、Ｘ軸配線層４３５、Ｙ軸配線層４３６、及び流出側接続層４３７は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成された良導体薄膜であって、平面視にて略直線状に形成されている。

流入側接続層４３１は、第一通電端子６３から図中Ｙ軸負方向に延びるように設けられている。Ｙ軸配線層４３２は、平面視における流入側接続層４３１の延長線上にて、基板長方向に延びるように設けられている。流入側接続層４３１の先端部は、Ｙ軸配線層４３２と一体的に接続されている。具体的には、第一通電端子６３と流入側接続層４３１とＹ軸配線層４３２とは、継ぎ目無く一体に形成されている。Ｙ軸配線層４３２は、基板長方向にて素子部３０ａ及び３０ｂに跨るように設けられている。即ち、Ｙ軸配線層４３２の先端部（即ち図中下端部）は、素子部３０ｂよりも図中Ｙ軸負方向側に配置されている。

Ｘ軸配線層４３３は、基板幅方向に延びるように設けられている。本実施形態においては、複数のＸ軸配線層４３３が、絶縁層４３９を挟んで面直方向に積層されている。最上層のＸ軸配線層４３３は、Ｙ軸配線層４３２よりも下層側に配置されている。最上層のＸ軸配線層４３３の基端部（即ち図中左端部）は、平面視にて、Ｙ軸配線層４３２の先端部と重なるように設けられている。最上層のＸ軸配線層４３３の基端部は、Ｙ軸配線層４３２の先端部と、周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。

Ｙ軸配線層４３４は、平面視にて、信号発生部３を挟んでＹ軸配線層４３２と反対側に設けられている。また、Ｙ軸配線層４３４は、Ｙ軸配線層４３２よりも下層側に配置されている。Ｙ軸配線層４３４は、Ｘ軸配線層４３３の先端部（即ち図中右端部）から図中Ｙ軸正方向に延びるように設けられている。Ｙ軸配線層４３４は、基板長方向にて素子部３０ａ及び３０ｂに跨るように設けられている。即ち、Ｙ軸配線層４３４の先端部（即ち図中上端部）は、素子部３０ａよりも図中Ｙ軸正方向側に配置されている。また、Ｙ軸配線層４３４の基端部（即ち図中下端部）は、素子部３０ｂよりも図中Ｙ軸負方向側に配置されている。本実施形態においては、複数のＹ軸配線層４３４が、絶縁層４３９を挟んで面直方向に積層されている。Ｙ軸配線層４３４は、これと対応する（即ち電気的に接続される）Ｘ軸配線層４３３と同層に配置されている。即ち、同層のＸ軸配線層４３３及びＹ軸配線層４３４は、継ぎ目無く一体に形成されている。換言すれば、Ｘ軸配線層４３３とＹ軸配線層４３４とによって形成された平面視略Ｌ字形の導電膜が、絶縁層４３９を挟んで複数層積層されている。

Ｘ軸配線層４３５は、基板幅方向に延びるように設けられている。本実施形態においては、複数のＸ軸配線層４３５が、絶縁層４３９を挟んで面直方向に積層されている。複数のＸ軸配線層４３５は、複数のＸ軸配線層４３３と面直方向にて互い違いに配置されている。即ち、Ｘ軸配線層４３５は、これと対応するＹ軸配線層４３４よりも下層側に配置されている。Ｘ軸配線層４３５の基端部（即ち図中右端部）は、これとＺ軸正方向にて隣接するＹ軸配線層４３４の先端部（即ち図中上端部）と、周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。

Ｘ軸配線層４３５の先端部（即ち図中左端部）は、Ｙ軸配線層４３６の基端部と同層にて一体的に接続されている。Ｙ軸配線層４３６は、平面視にてＹ軸配線層４３２と全体的に重なるように、Ｙ軸配線層４３２よりも下層側に配置されている。即ち、Ｙ軸配線層４３２とＹ軸配線層４３６とは、絶縁層４３９を挟んで面直方向に積層されている。Ｙ軸配線層４３６は、基板長方向にて素子部３０ａ及び３０ｂに跨るように設けられている。即ち、Ｙ軸配線層４３６の基端部（即ち図中上端部）は、素子部３０ａよりも図中Ｙ軸正方向側に配置されている。また、Ｙ軸配線層４３６の先端部（即ち図中下端部）は、素子部３０ｂよりも図中Ｙ軸負方向側に配置されている。Ｙ軸配線層４３２と同様に、Ｙ軸配線層４３６は、これとＺ軸負方向にて隣接するＸ軸配線層４３３と周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。Ｙ軸配線層４３６は、複数層設けられ得る。

流出側接続層４３７は、最下層のＹ軸配線層４３４と同層にて一体的に接続されている。即ち、流出側接続層４３７は、最下層のＹ軸配線層４３４と継ぎ目無く一体に形成されている。流出側接続層４３７は、平面視にて第二通電端子６４に向かって図中Ｙ軸正方向に延びるように設けられている。流出側接続層４３７の先端部（図中上端部）と第二通電端子６４とは、周知の層間接続技術によって互いに電気的に接続されている。

本実施形態においては、所定範囲Ｚ１は、面直方向にて、Ｙ軸配線層４３２、Ｘ軸配線層４３３、Ｙ軸配線層４３４、Ｘ軸配線層４３５、及びＹ軸配線層４３６が設けられている範囲となる。具体的には、本実施形態においては、所定範囲Ｚ１は、最上層に位置するＹ軸配線層４３２の上面から、最下層のＹ軸配線層４３４の下面までの範囲となる。固定層３３は、かかる範囲内に配置されている。

本実施形態の構成においては、第一通電端子６３が着磁用電源の正極と接続されるとともに、第二通電端子６４が着磁用電源の負極と接続される。この状態で、第一通電端子６３から配線部４を介して第二通電端子６４に達するような着磁用電流が印加される。

すると、着磁用電流は、Ｙ軸配線層４３２、Ｘ軸配線層４３３、Ｙ軸配線層４３４、Ｘ軸配線層４３５、及びＹ軸配線層４３６によって形成されたコイルを通流する。即ち、図５に示されているように、平面視にて反時計回りの着磁用電流が、素子部３０ａ及び３０ｂを取り囲むように通流する。この着磁用電流により、図中Ｚ軸正方向の着磁用磁界が、上述のコイルの内側にて発生する。この着磁用磁界により、素子部３０ａ及び３０ｂにおける固定層３３は、図中Ｚ軸正方向に磁化される。

本実施形態によれば、上述の実施形態１〜３と同様の効果が奏される。特に、本実施形態においては、素子部３０ａ及び３０ｂは、Ｙ軸配線層４３２、Ｘ軸配線層４３３、Ｙ軸配線層４３４、Ｘ軸配線層４３５、及びＹ軸配線層４３６によって形成されたコイルに取り囲まれている。さらに、Ｙ軸配線層４３２、Ｘ軸配線層４３３、Ｙ軸配線層４３４、Ｘ軸配線層４３５、及びＹ軸配線層４３６によるコイル状の多層配線が設けられた、面直方向における所定範囲Ｚ１内に、素子部３０ａ及び３０ｂにおける固定層３３が配置されている。本実施形態によれば、アンペールの法則より、素子部３０ａ及び３０ｂに印加される磁界の大きさはＨ＝ｎＩとなるため、同じ電流量であれば、コイルの巻き数を増加させることで、大きな磁場を発生させることができる。したがって、本実施形態によれば、素子部３０ａ及び３０ｂにおける垂直磁化膜である固定層３３の着磁が良好に行われ得る。

（第５実施形態）
図７及び図８を参照しつつ、第５実施形態について説明する。本実施形態においては、信号発生部３は、第１実施形態と同一の構成を有している。即ち、信号発生部３は、基板長方向に並ぶ一対の素子部３０ａ，３０ｂを有している。

一方、本実施形態における配線部４及び端子群６は、第１実施形態とは一部異なる構成を有している。即ち、第１実施形態と同様に、第一配線４１は、基板幅方向にて信号発生部３の片側に設けられている。また、第二配線４２も、基板幅方向にて信号発生部３の片側に設けられている。但し、第一配線４１及び第二配線４２は、それぞれ、複数の配線層を有する多層構造を有している。これに対応して、端子群６には、第一通電端子６３、第二通電端子６４、第三通電端子６５、及び第四通電端子６６が、それぞれ複数設けられている。本実施形態においては、第一通電端子６３、第二通電端子６４、第三通電端子６５、及び第四通電端子６６は、同数設けられている。

第一配線４１は、第一配線層４４１と、絶縁層４４２と、流入側接続層４４３と、内部接続層４４４と、内部接続層４４５と、流出側接続層４４６とを備えている。第一配線層４４１、絶縁層４４２、流入側接続層４４３、内部接続層４４４、内部接続層４４５、及び流出側接続層４４６は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成された良導体薄膜であって、平面視にて略直線状に形成されている。

第一配線層４４１は、基板長方向にて素子部３０ａと素子部３０ｂとに跨るように、基板長方向に沿って設けられている。また、第一配線層４４１は、基板幅方向にて素子部３０ａ及び素子部３０ｂと所定間隔（例えば１００μｍ以下）をおいて隣接配置されている。本実施形態においては、複数の第一配線層４４１が、絶縁層４４２を挟んで面直方向に積層されている。複数の第一配線層４４１の層数は、複数の第一通電端子６３の設置数と同一である。

流入側接続層４４３は、複数の第一通電端子６３の各々からＹ軸負方向に延びるように、磁気センサ１における最上層側に設けられている。即ち、複数の流入側接続層４４３が、複数の第一配線層４４１の層数と同数形成されている。最上層の第一配線層４４１は、これに対応する流入側接続層４４３（即ち図７の例では基板幅方向に配列した複数の流入側接続層４４３のうち平面視にて最も信号発生部３に近接するもの）と継ぎ目無く一体的に接続されている。他の第一配線層４４１は、これに対応する流入側接続層４４３と、内部接続層４４４を介して電気的に接続されている。複数の内部接続層４４４が、絶縁層４４２を挟んで面直方向に積層されている。複数の内部接続層４４４の層数は、複数の第一配線層４４１の層数と同一である。

内部接続層４４４の基端部（即ち図７における左端部）は、平面視にて、流入側接続層４４３の先端部と重なるように設けられている。かかる基端部にて、内部接続層４４４は、これと対応する流入側接続層４４３と、周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。内部接続層４４４は、これと対応する第一配線層４４１と同層に配置されている。即ち、内部接続層４４４の先端部（即ち図７における右端部）は、これと対応する第一配線層４４１と継ぎ目無く一体的に接続されている。

内部接続層４４５は、これと対応する内部接続層４４４と同層に設けられている。即ち、複数の内部接続層４４５が、絶縁層４４２を挟んで面直方向に積層されている。内部接続層４４５の基端部（即ち図７における右端部）は、これと対応する第一配線層４４１と同層に配置されている。即ち、第一配線層４４１と、これと対応する内部接続層４４４及び内部接続層４４５とは、平面視にて図中Ｘ軸負方向に開口する略Ｕ字又は略Ｃ字形状に、継ぎ目無く一体的に形成されている。

流出側接続層４４６は、複数の第二通電端子６４の各々からＹ軸正方向に延びるように、磁気センサ１における最上層側に設けられている。即ち、複数の流出側接続層４４６が、複数の第一配線層４４１の層数と同数形成されている。

最上層の第一配線層４４１は、これに対応する流出側接続層４４６（即ち図７の例では基板幅方向に配列した複数の流出側接続層４４６のうち平面視にて最も信号発生部３に近接するもの）と継ぎ目無く一体的に接続されている。他の第一配線層４４１は、これに対応する流出側接続層４４６と、内部接続層４４５を介して電気的に接続されている。即ち、内部接続層４４５の先端部（即ち図７における左端部）は、平面視にて、流出側接続層４４６の先端部と重なるように設けられている。かかる先端部にて、内部接続層４４５は、これと対応する流出側接続層４４６と、周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。

第二配線４２は、第二配線層４５１と、絶縁層４５２と、流入側接続層４５３と、内部接続層４５４と、内部接続層４５５と、流出側接続層４５６とを備えている。第二配線層４５１、絶縁層４５２、流入側接続層４５３、内部接続層４５４、内部接続層４５５、及び流出側接続層４５６は、ＣｕやＡｌ等の良導体金属によって形成された良導体薄膜であって、平面視にて略直線状に形成されている。

第二配線層４５１は、基板長方向にて素子部３０ａと素子部３０ｂとに跨るように、基板長方向に沿って設けられている。また、第二配線層４５１は、基板幅方向にて素子部３０ａ及び素子部３０ｂと所定間隔（例えば１００μｍ以下）をおいて隣接配置されている。本実施形態においては、複数の第二配線層４５１が、絶縁層４５２を挟んで面直方向に積層されている。複数の第二配線層４５１の層数は、複数の第三通電端子６５の設置数と同一である。

流入側接続層４５３は、複数の第三通電端子６５の各々からＹ軸正方向に延びるように、磁気センサ１における最上層側に設けられている。即ち、複数の流入側接続層４５３が、複数の第二配線層４５１の層数と同数形成されている。最上層の第二配線層４５１は、これに対応する流入側接続層４５３（即ち図７の例では基板幅方向に配列した複数の流入側接続層４５３のうち平面視にて最も信号発生部３に近接するもの）と継ぎ目無く一体的に接続されている。他の第二配線層４５１は、これに対応する流入側接続層４５３と、内部接続層４５４を介して電気的に接続されている。複数の内部接続層４５４が、絶縁層４５２を挟んで面直方向に積層されている。複数の内部接続層４５４の層数は、複数の第二配線層４５１の層数と同一である。

内部接続層４５４の基端部（即ち図７における右端部）は、平面視にて、流入側接続層４５３の先端部と重なるように設けられている。かかる基端部にて、内部接続層４５４は、これと対応する流入側接続層４５３と、周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。内部接続層４５４は、これと対応する第二配線層４５１と同層に配置されている。即ち、内部接続層４５４の先端部（即ち図７における左端部）は、これと対応する第二配線層４５１と継ぎ目無く一体的に接続されている。

内部接続層４５５は、これと対応する内部接続層４５４と同層に設けられている。即ち、複数の内部接続層４５５が、絶縁層４５２を挟んで面直方向に積層されている。内部接続層４５５の基端部（即ち図７における左端部）は、これと対応する第二配線層４５１と同層に配置されている。即ち、第二配線層４５１と、これと対応する内部接続層４５４及び内部接続層４５５とは、平面視にて図中Ｘ軸正方向に開口する略Ｕ字又は略Ｃ字形状に、継ぎ目無く一体的に形成されている。

流出側接続層４５６は、複数の第四通電端子６６の各々からＹ軸負方向に延びるように、磁気センサ１における最上層側に設けられている。即ち、複数の流出側接続層４５６が、複数の第二配線層４５１の層数と同数形成されている。

最上層の第二配線層４５１は、これに対応する流出側接続層４５６（即ち図７の例では基板幅方向に配列した複数の流出側接続層４５６のうち平面視にて最も信号発生部３に近接するもの）と継ぎ目無く一体的に接続されている。他の第二配線層４５１は、これに対応する流出側接続層４５６と、内部接続層４５５を介して電気的に接続されている。即ち、内部接続層４５５の先端部（即ち図７における右端部）は、平面視にて、流出側接続層４５６の先端部と重なるように設けられている。かかる先端部にて、内部接続層４５５は、これと対応する流出側接続層４５６と、周知の層間接続技術によって電気的に接続されている。

本実施形態においては、所定範囲Ｚ１は、第一配線層４４１及び第二配線層４５１が設けられている範囲となる。具体的には、本実施形態においては、所定範囲Ｚ１は、最上層の第一配線層４４１の上面から最下層の第一配線層４４１の下面までの範囲となる。同様に、所定範囲Ｚ１は、最上層の第二配線層４５１の上面から最下層の第二配線層４５１の下面までの範囲となる。固定層３３は、かかる範囲内に配置されている。本実施形態においては、固定層３３は、面直方向にて、隣り合う２層の第一配線層４４１の間の位置に配置されている。換言すれば、本実施形態においては、固定層３３は、第一配線層４４１及び第二配線層４５１が設けられている所定範囲Ｚ１とは重なるものの、第一配線層４４１及び第二配線層４５１とは同層には配置されていない。

本実施形態の構成においては、素子部３０ａと素子部３０ｂにおける固定層３３の着磁は、第１実施形態と同様に行われる。よって、本実施形態によれば、上述の実施形態１と同様の効果が奏される。また、本実施形態の構成においては、配線部４は、面直方向に積層された複数の第一配線層４４１及び第二配線層４５１を有している。そして、複数の第一配線層４４１及び第二配線層４５１によって形成された多層配線が設けられた、面直方向における所定範囲Ｚ１内に、素子部３０ａ及び３０ｂにおける固定層３３が配置されている。故に、第４実施形態と同様に、本実施形態によれば、アンペールの法則より、素子部３０ａ及び３０ｂに印加される磁界大きさはＨ＝ｎＩとなるため、同じ電流量であれば、コイルの巻き数を増加させることで、大きな磁場を発生させることができる。したがって、本実施形態によれば、素子部３０ａ及び３０ｂにおける垂直磁化膜である固定層３３の着磁が良好に行われ得る。さらに、本実施形態の構成においては、面直方向に積層された複数の第一配線層４４１と、面直方向に積層された複数の第二配線層４５１とが、互いに独立して設けられている。故に、第一配線層４４１と第二配線層４５１とを内部的に接続する必要が無くなり、製造方法が容易となる。

（磁気検出装置の実施形態）
図９を参照しつつ、一実施形態に係る磁気検出装置７００の構成及び動作について説明する。磁気検出装置７００を構成する磁気センサ１には、第一センサ部７０１と、第二センサ部７０２と、第三センサ部７０３と、第四センサ部７０４とが設けられている。

本実施形態においては、第一センサ部７０１は、図５及び図６に示された第４実施形態の磁気センサ１と同様の構成を有する磁気抵抗素子である。第二センサ部７０２は、固定層３３（図６参照）の磁化方向を逆転させた以外は、第一センサ部７０１と同様の構成を有する磁気抵抗素子である。即ち、第一センサ部７０１と第二センサ部７０２とでは、固定層３３（図６参照）の磁化方向が異なる。具体的には、第一センサ部７０１における固定層３３（図６参照）の磁化方向と、第二センサ部７０２における固定層３３（図６参照）の磁化方向とは、反平行であり且つ面直方向に沿った方向である。

第三センサ部７０３は、第二センサ部７０２と同様の構成を有する磁気抵抗素子である。即ち、第二センサ部７０２と第三センサ部７０３とで、固定層３３（図６参照）の磁化方向が同一である。第四センサ部７０４は、第一センサ部７０１と同様の構成を有する磁気抵抗素子である。即ち、第一センサ部７０１と第四センサ部７０４とで、固定層３３（図６参照）の磁化方向が同一である。

第一センサ部７０１と、第二センサ部７０２と、第三センサ部７０３と、第四センサ部７０４とは、共通の基板２の上に形成されている。即ち、本実施形態においては、図６に示された配線部４と固定層３３と自由層３５とを備えた磁気抵抗素子部が、共通の基板２の上に設けられている。

第一センサ部７０１と第二センサ部７０２とは、電源電圧端子間（即ち図中Ｖcc−ＧＮＤ間）にて直列接続されている。第三センサ部７０３と第四センサ部７０４とは、電源電圧端子間にて直列接続されている。第一センサ部７０１と第二センサ部７０２との直列接続体と、第三センサ部７０３と第四センサ部７０４との直列接続体とは、電源電圧端子間にて並列接続されている。即ち、第一センサ部７０１と、第二センサ部７０２と、第三センサ部７０３と、第四センサ部７０４とにより、いわゆるフルブリッジ回路又はホイートストンブリッジ回路が形成されている。

磁気検出装置７００は、上述の構成を有する磁気センサ１の他に、制御部７０５を備えている。制御部７０５は、上述のブリッジ回路における入出力端子と電気的に接続されている。即ち、制御部７０５は、外部磁界に応じて第一センサ部７０１〜第四センサ部７０４における第一入出力端子６１−第二入出力端子６２間（図５参照）に発生した電気出力（例えば電圧）を取得するように設けられている。また、制御部７０５は、第一センサ部７０１〜第四センサ部７０４における配線部４と電気的に接続されている。即ち、制御部７０５は、上述のブリッジ回路における入出力端子から取得した電気出力に応じて第一センサ部７０１〜第四センサ部７０４における配線部４に制御電流を通流させることで、磁気平衡式の磁気検出を実行可能に設けられている。

かかる構成の磁気検出装置７００においては、第一センサ部７０１と第二センサ部７０２との接続部分における端子電位Ｖ０１と、第三センサ部７０３と第四センサ部７０４との接続部分における端子電位Ｖ０２との電位差に基づいて、磁界検出が行われる。かかる構成の磁気検出装置７００によれば、磁気平衡式の磁界検出時の外乱（例えば温度）の影響が、可及的に抑制され得る。また、かかる構成の磁気検出装置７００は、第一センサ部７０１〜第四センサ部７０４における着磁用電流の印加状態（即ち通流方向）を適宜調整することで、良好に実現され得る。

（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対しては適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的に矛盾しない限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。

各図においては、いわゆる磁気抵抗素子としての主要な構成が図示されている。即ち、ＴＭＲ素子等の実際の素子構成に必要な細部（例えば、保護層、下地層、等）については、各図において図示が省略されている。

基板２は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。信号発生部３を構成する各層も、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。

図１及び図２に示された第１実施形態の構成において、素子部３０ｂは省略され得る。即ち、磁気センサ１には、１つの素子部３０ａのみが設けられていてもよい。他の実施形態についても同様である。

素子部３０ａにおける固定層３３と、素子部３０ｂにおける固定層３３とは、一体的に形成されていてもよい。即ち、１つの固定層３３が、素子部３０ａと素子部３０ｂとの間に跨るように設けられていてもよい。

固定層３３の磁化方向は、面直方向と完全に平行（即ち互いのなす角度が完全に０）であるとは限らない。即ち、固定層３３の磁化方向は、少なくとも面直方向成分を有していればよい。但し、本発明は面直方向成分がより大きい程、より効果的に適用され得る。したがって、固定層３３の磁化方向は、面直方向に沿った方向であることが好適である。

信号発生部３の構成は、いわゆるＴＭＲ素子に限定されない。即ち、中間層３４は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ等の導電体によって形成され得る。この場合、磁気センサ１は、巨大磁気抵抗素子としての構成を有している。巨大磁気抵抗素子はＧＭＲ素子とも称される。ＧＭＲはGiant Magneto Resistanceの略である。また、この場合、信号発生部３における信号線層の構成は、上記の実施形態のものから適宜変更され得る。

自由層３５の磁化方向は、面内方向と完全に平行であるとは限らない。但し、面直方向成分を有する外部磁界を良好に検出する観点からは、自由層３５の磁化方向は、面内方向に沿った方向であることが好適である。

図１及び図２に示された第１実施形態の構成において、第一配線４１又は第二配線４２のうちの一方のみが設けられていてもよい。他の実施形態についても同様である。

図３に示された第２実施形態において、素子部３０ｂにおける上部信号線層３６と、素子部３０ｃにおける上部信号線層３６とは、互いに分離していてもよい。

図５及び図６に示された第４実施形態において、基板幅方向における一方側のＹ軸配線層４３２及び４３６と、基板幅方向における他方側のＹ軸配線層４３４とは、面直方向にて互い違いに設けられていた。しかしながら、本発明は、かかる構造に限定されない。即ち、基板幅方向における一方側のＹ軸配線層４３２及び４３６と、基板幅方向における他方側のＹ軸配線層４３４とは、互いに同層であってもよい。

図７及び図８に示された第５実施形態において、固定層３３は、第一配線層４４１又は第二配線層４５１と同層に配置されていてもよい。即ち、固定層３３は、面直方向にて第一配線層４４１又は第二配線層４５１が設けられた範囲内に設けられてもよい。第一配線層４４１と第二配線層４５１とは、面直方向にて互い違いに設けられていてもよい。

面直方向にて、固定層３３の一部は、所定範囲Ｚ１外に位置していてもよい。

図９における第三センサ部７０３及び第四センサ部７０４は、省略され得る。即ち、図９に示された磁気センサ１は、複数の磁気抵抗素子によるハーフブリッジ回路であってもよい。あるいは、図９における第二センサ部７０２〜第四センサ部７０４は、省略され得る。即ち、第１〜第５実施形態のいずれか１つに係る磁気センサ１と制御部７０５とを接続することで、磁気検出装置７００が構成され得る。

上述のブリッジ回路を構成する各センサ部（即ち第一センサ部７０１等）は、図５及び図６に示された第４実施形態の磁気センサ１と同様の構成に限定されない。即ち、上述のブリッジ回路を構成する各センサ部（即ち第一センサ部７０１等）は、他の実施形態の磁気センサ１と同様の構成を有する磁気抵抗素子によっても実現され得る。

変形例は、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。

１ 磁気センサ
２ 基板
２１ 主面
３３ 固定層
３５ 自由層
４ 配線部

Claims (13)

1. 主面（２１）を有する基板（２）と、
   前記主面と平行な第一面内方向（Ｙ）に電流を通流可能に前記主面に沿って形成された導電性部分であって、前記主面と直交する面直方向（Ｚ）における所定範囲（Ｚ１）に設けられた配線部（４）と、
   前記主面と非平行な第一の磁化容易軸方向に磁化方向が固定された強磁性体層であって、前記面直方向にて占める範囲が前記所定範囲と重複するように前記主面に沿って設けられ、前記主面と平行で前記第一面内方向と直交する第二面内方向（Ｘ）にて前記配線部と所定間隔をおいて隣接配置された固定層（３３）と、
   第二の磁化容易軸方向を有し外部磁界に応じて磁化方向が可変な強磁性体層であって、前記面直方向に前記基板及び前記固定層と積層された自由層（３５）と、
   を備えた磁気抵抗素子（１）。
2. 前記第一の磁化容易軸方向は前記面直方向に沿った方向である、請求項１に記載の磁気抵抗素子。
3. 前記第二の磁化容易軸方向は前記主面と平行な面内方向に沿った方向である、請求項１又は２に記載の磁気抵抗素子。
4. 前記配線部は、前記電流の通流により発生する磁界が前記固定層に作用するように配置された、請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気抵抗素子。
5. 前記固定層は、前記面直方向にて前記配線部が設けられた範囲内に設けられた、請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気抵抗素子。
6. 前記配線部は、前記第一面内方向に延びる直線状に形成され、
   前記配線部と前記固定層とは、前記第二面内方向に沿って並ぶように配列された、
   請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気抵抗素子。
7. 前記固定層は、前記第二面内方向に沿って並ぶように配列された一対の前記配線部の間に配置された、請求項６に記載の磁気抵抗素子。
8. 前記配線部は、前記面直方向に並ぶように配列された複数の配線層（４３２〜４３６；４４１、４４２）を有する、請求項７に記載の磁気抵抗素子。
9. 前記配線部は、前記面直方向に沿って見た場合に、前記固定層を取り囲むように設けられた、請求項１〜８のいずれか１つに記載の磁気抵抗素子。
10. 前記基板には、前記配線部と前記固定層と前記自由層とを備えたセンサ部（７０１〜７０４）が複数設けられ、
    複数の前記センサ部のうちの一つである第一センサ部（７０１）における前記固定層と、複数の前記センサ部のうちの他の一つである第二センサ部（７０２）における前記固定層とで、磁化方向が異なる、請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気抵抗素子。
11. 複数の前記センサ部がブリッジ回路を形成している、請求項１０に記載の磁気抵抗素子。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載の磁気抵抗素子と、
    前記磁気抵抗素子の出力に応じて前記配線部に制御電流を通流させるように、前記磁気抵抗素子及び前記配線部と電気的に接続された制御部（７０５）と、
    を備えた磁気検出装置（７００）。
13. 磁気抵抗素子（１）の製造方法であって、
    主面（２１）を有する基板（２）上に、
    前記主面と平行な第一面内方向（Ｙ）に電流を通流可能に前記主面に沿って形成された導電性部分であって、前記主面と直交する面直方向（Ｚ）における所定範囲（Ｚ１）内に設けられた配線部（４）と、
    前記主面と非平行な第一の磁化容易軸方向に磁化方向が固定された強磁性体層であって、前記面直方向にて占める範囲が前記所定範囲と重複するように前記主面に沿って設けられ、前記主面と平行で前記第一面内方向と直交する第二面内方向（Ｘ）にて前記配線部と所定間隔をおいて隣接配置された固定層（３３）と、
    第二の磁化容易軸方向を有し外部磁界に応じて磁化方向が可変な強磁性体層であって、前記面直方向に前記基板及び前記固定層と積層された自由層（３５）と、
    を形成し、
    前記配線部に前記電流を通流させることで、前記固定層を前記第一の磁化容易軸方向に磁化させる、
    磁気抵抗素子の製造方法。

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