磁传感器制造技术

在磁传感器(10)中，钉扎层(15)具有从相对于布线层(14)与基板(11)相反的一侧覆盖布线层(14)且截面弯曲状的弯曲部(15A)。自由层(17a、17b)被配置在相对于钉扎层(15)与基板(11)相反的一侧。自由层(17a、17b)的面方向的尺寸被设定为比钉扎层(15)的面方向的尺寸小的尺寸。来自钉扎层(15)的泄露磁场能够在基板(11)侧、即相对于钉扎层(15)与自由层(17a、17b)相反的一侧形成闭环。从而，能够抑制来自钉扎层(15)的泄露磁场给予自由层(17a、17b)的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁传感器关联申请的交叉引用本申请基于2012年7月5日申请的日本申请号2012 - 151499号以及2013年6月13日申请的日本申请号2013 - 124820，在此引用其记载内容。
本申请涉及用于测定外部磁场的施加方向的磁传感器。
技术介绍
以往，作为TMR元件、GMR元件这样的多层膜磁器件I,存在由磁化方向Ha追随外部磁场H发生变化的自由层la、磁化方向Hb被固定的钉扎(pin)层lb、以及被插入自由层Ia和钉扎层Ib之间的中间层Ic构成的多层膜磁器件(参照图27)。另外，在TMR元件的情况下，中间层Ic为隧道(Tunnel)膜，在GMR元件的情况下，中间层Ic为非磁性膜。 在此，若对多层膜磁器件I施加外部磁场H，则根据自由层Ia和钉扎层Ib的自旋(spin)状态而自由层Ia和钉扎层Ib之间的电阻值发生变化。即，根据自由层Ia的磁化方向Ha和钉扎层Ib的磁化方向Hb之间的角度而自由层Ia和钉扎层Ib之间的电阻值发生变化。因此，通过计测流过自由层Ia和钉扎层Ib之间的中间层Ic的电流值，能够计测外部磁场H的施加方向(施加角度)。 在图27中，在自由层Ia的磁化方向Ha与钉扎层Ib的磁化方向Hb朝向相互相反方向时，将施加角度设为零度，在磁化方向Ha、Hb朝向相互相同方向时，将施加角度设为+180deg、一 180deg。在施加角度为零deg时，电阻值成为最大,在施加角度为+180deg、一180deg时，电阻值成为最小。 多层膜磁器件I的钉扎层Ib由于需要磁化方向相对于外部磁场H被固定,所以需要选择顽磁力大的材料。但是，若将例如NdFeB或SmCo等永磁铁材料直接应用于钉扎层Ib,则从磁铁端面产生由磁化极化引起的泄露磁场(参照图28中箭头MFl)。若泄露磁场对自由层Ia产生影响则自由层Ia的磁化方向Ha从理想的方向(虚线箭头的方向、即外部磁场H的方向)偏离(例如向实线箭头Ha的方向)，因此成为检测角度误差(参照图28)。 为了避免该情况，如图29所示，一般(在磁头、磁传感器等中)在钉扎层Ib中，使用由反强磁性层3d和层叠亚铁层2构成的构造。层叠亚铁层2设为以两个磁性膜3a、3b夹着非磁性膜3c的构造。因此，在层叠亚铁层2中，产生磁交换相互作用，磁性膜3a、3b的磁化方向Hcl、Hc2以180deg反转的状态稳定。反强磁性体3d具有将膜界面的磁化固定为一个方向的效果。像这样，通过利用反强磁性体3d以及层叠亚铁层2的两个效果，顽磁力被提高，钉扎层Ib相对于外部磁场H稳定。此外，已知若使层叠亚铁层2的两个磁性膜3a、3b的磁化为相同程度，则从层叠亚铁层2的端面泄露的磁场被消除(参照箭头MF2)。因此，管理两个磁性膜3a、3b的膜厚，使双方的膜厚成为相同程度是不可欠缺的。 但是，层叠亚铁层2的磁性膜3a、3b的膜厚分别为几nm级，非常薄。此外，已知非磁性膜3c的膜厚为更薄的子nm级。因此，如上述那样，管理磁性膜3a、3b的膜厚而使磁性膜3b、3c的磁化同等、以及控制性好地形成非磁性膜3c的膜厚，在工艺管理上是非常困难的。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:(日本)特开2009 - 180604号公报
技术实现思路
本申请鉴于上述方面，其目的在于，提供一种磁传感器，对磁化固定层的形状进行改进，抑制来自磁化固定层的泄露磁场对强磁性层造成影响。 用于解决课题的手段 根据本申请的第一方式，一种磁传感器的特征在于，具备:磁化固定层，被搭载在基板的一面侧，磁化方向被固定为相对于基板的面方向平行；强磁性层，被配置在相对于磁化固定层与基板相反的一侧，磁化方向追随外部磁场发生变化；以及非磁性中间层，被夹在磁化固定层和强磁性层之间，电阻值根据磁化固定层的磁化方向和强磁性层的磁化方向之间的角度发生变化；所述磁传感器基于磁化固定层和强磁性层之间的电阻值来测定外部磁场的施加角度，磁化固定层具有在平面部的面方向上的第一端部以及第二端部分别弯曲的截面弯曲状的弯曲部，所述平面部相对于基板的面方向平行地具有面方向。 根据上述，磁化固定层具有平面部的面方向上的第一端部和第二端部分别弯曲的截面弯曲状的弯曲部。因此，来自磁化固定层的泄露磁场能够避开强磁性层而形成闭环。从而，能够抑制来自磁化固定层的泄露磁场给予强磁性层的影响。 根据本申请的第二方式，一种磁传感器的特征在于，具备:磁化固定层，被搭载在基板的一面侧，磁化方向被固定为相对于基板的面方向平行；强磁性层，被配置在相对于磁化固定层与基板相反的一侧，磁化方向追随外部磁场发生变化；以及非磁性中间层，被夹在磁化固定层和强磁性层之间，电阻值根据磁化固定层的磁化方向和强磁性层的磁化方向之间的角度发生变化；所述磁传感器基于磁化固定层和强磁性层之间的电阻值来测定外部磁场的施加角度，在将具有相互对置的第一边、第二边的长方形的第一边的两侧端部之间的尺寸设为La，且将长方形的第二边的两侧端部之间的尺寸设为Lb时，磁化固定层的截面形状成为对长方形进行变形以满足La > Lb而得到的形状。 根据上述，在将长方形的第二边的两侧端部之间的尺寸设为Lb时，磁化固定层的截面形状成为对长方形进行变形以满足La > Lb而得到的形状。因此，来自磁化固定层的泄露磁场能够避开强磁性层而形成闭环。从而，能够抑制来自磁化固定层的泄露磁场给予强磁性层的影响。 根据本申请的第三方式，一种磁传感器的特征在于，具备:圆柱状的基材；磁化固定层，被设置在基材的外周侧，具有截面环状，磁化方向被固定为以基材的轴线为中心的圆周方向；强磁性层，相对于磁化固定层被配置在其外周侧，磁化方向追随外部磁场发生变化；以及非磁性中间层，被夹在磁化固定层和强磁性层之间，电阻值根据磁化固定层的磁化方向和强磁性层的磁化方向之间的角度发生变化；基于磁化固定层和强磁性层之间的电阻值来测定外部磁场的施加角度。 根据上述，磁化固定层形成为截面环状。因此，在磁化固定层内磁场能够形成闭环。从而，能够抑制来自磁化固定层的泄露磁场给予强磁性层的影响。 本申请的第三方式，一种磁传感器的特征在于，具备:圆筒状的基材；磁化固定层，被设置在基材的外周侧，具有截面环状，磁化方向被固定为以基材的轴线为中心的圆周方向；强磁性层，相对于磁化固定层被配置在其外周侧，磁化方向追随外部磁场发生变化；以及非磁性中间层，被夹在磁化固定层和强磁性层之间，电阻值根据磁化固定层的磁化方向和强磁性层的磁化方向之间的角度发生变化；基于磁化固定层和强磁性层之间的电阻值来测定外部磁场的施加角度。 根据上述，磁化固定层形成为截面环状。因此，在磁化固定层内磁场能够形成闭环。从而，能够抑制来自磁化固定层的泄露磁场给予强磁性层的影响。 【附图说明】 本申请的上述目的以及其他目的、特征或优点通过一边参照附图一边进行下述的详细记述而变得更为明确。其附图如下: 图1中(a)是表示本申请的第一实施方式中的磁传感器的截面结构的图，(b)是(a)的IB部分的放大截面图。 图2是第一实施方式中的磁传感器的俯视图。 图3是表不第一实施方式中的磁传感器的详细的截面结构的图。 图4是表示第一实施方式中的磁传感器的等价电路的图。 图5中(a)?(e)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁传感器，其特征在于，具备：磁化固定层(15、15X)，被设置在基板(11)的一面侧，磁化方向被固定为相对于所述基板的面方向平行；强磁性层(17a、17b)，被配置在相对于所述磁化固定层与所述基板相反的一侧，磁化方向追随外部磁场发生变化；以及非磁性中间层(16)，被夹在所述磁化固定层和所述强磁性层之间，电阻值根据所述磁化固定层的磁化方向和所述强磁性层的磁化方向之间的角度发生变化；所述磁传感器基于所述磁化固定层和所述强磁性层之间的电阻值来测定所述外部磁场的施加角度，所述磁化固定层具有在平面部(15a)的面方向上的第一端部以及第二端部分别弯曲的截面弯曲状的弯曲部，该平面部相对于所述基板的面方向平行地具有面方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.05 JP 2012-151499;2013.06.13 JP 2013-124821.一种磁传感器，其特征在于，具备: 磁化固定层(1535^)，被设置在基板(11)的一面侧，磁化方向被固定为相对于所述基板的面方向平行； 强磁性层(17^1713)，被配置在相对于所述磁化固定层与所述基板相反的一侧，磁化方向追随外部磁场发生变化；以及 非磁性中间层(16),被夹在所述磁化固定层和所述强磁性层之间，电阻值根据所述磁化固定层的磁化方向和所述强磁性层的磁化方向之间的角度发生变化； 所述磁传感器基于所述磁化固定层和所述强磁性层之间的电阻值来测定所述外部磁场的施加角度， 所述磁化固定层具有在平面部(154的面方向上的第一端部以及第二端部分别弯曲的截面弯曲状的弯曲部，该平面部相对于所述基板的面方向平行地具有面方向。2.—种磁传感器，其特征在于，具备: 磁化固定层(1535^)，被设置在基板(11)的一面侧，磁化方向被固定为相对于所述基板的面方向平行； 强磁性层(17^1713)，被配置在相对于所述磁化固定层与所述基板相反的一侧，磁化方向追随外部磁场发生变化；以及 非磁性中间层(16),被夹在所述磁化固定层和所述强磁性层之间，电阻值根据所述磁化固定层的磁化方向和所述强磁性层的磁化方向之间的角度发生变化； 所述磁传感器基于所述磁化固定层和所述强磁性层之间的电阻值来测定所述外部磁场的施加角度， 在将具有相互对置的第一边、第二边(101102)的长方形的所述第一边的两侧端部之间的尺寸设为匕，且将所述长方形的所述第二边的两侧端部之间的尺寸设为03时，所述磁化固定层具有对所述长方形进行变形以满足匕 ? “而得到的形状的截面形状。3.如权利要求1或2所述的磁传感器，其特征在于， 所述强磁性层的面方向的尺寸被设定为与所述磁化固定层的该面方向的尺寸相同的尺寸、或比所述磁化固定层的该面方向的尺寸小的尺寸。4.如权利要求1至3的任一项所述的磁传感器，其特征在于， 所述磁化固定层具备: 层叠亚铁构造(156)，具备第一、第二磁性体层(151153和被夹在所述第一、第二磁性体层之间的非磁性体层(1510 ；以及 反强磁性体层(15(1)，被配置在所述基板和所述层叠亚铁构造之间。5.如权利要求1至3的任一项所述的磁传感器，其特征在于， 所述磁化固定层(15?由具有比所述强磁性层高的顽磁力的材料构成。6.如权利要求1至5的任一项所述的磁传感器，其特征在于， 在所述基板，形成了向其板厚方向凹陷的凹部(116), 所述磁化固定层的所述弯曲部沿所述凹部的内面被设置。7.如权利要求1至5的任一项所述的磁传感器，其特征在于， 在所述基板的一面侧，形成了具有向其板厚方向凹陷的凹部(12幻的绝缘层(12), 所述磁化固定层的所述弯曲部沿所述凹部的内面被设置。8.如权利要求1至5的任一项所述的磁传感器， 在所述基板的一面侧，设置了形成为向其板厚方向突出的截面凸状的突起部(13), 所述磁化固定层的所述弯曲部沿所述突起部被设置。9.如权利要求8所述的磁传感器，其特征在于， 所述突起部...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野敏史，古市乔干，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP