磁传感器的制作方法

本发明涉及设置成使用磁检测元件而能够检测磁检测元件具有灵敏度的方向以外的方向的磁场的磁传感器。

背景技术：

近年来，对于手机等移动通信设备来说，有时候会纳入地磁传感器。对于这样的用途的地磁传感器来说，要求小型能够检测外部磁场的三维方向。这样的地磁传感器例如可使用磁传感器来实现。作为磁传感器，已知有使用了被设置于基板上的多个磁检测元件的磁传感器。作为磁检测元件，例如磁阻效应元件可被使用。

被设置于基板上的磁检测元件经常是以检测平行于基板的面的方向的磁场的方式被构成。在使用磁传感器来实现地磁传感器的情况下，需要能够检测垂直于基板的面的方向的磁场的磁传感器。

在日本专利国际公开第2011/068146号中记载有设置成使用检测平行于基板的面的方向的磁场的磁阻效应元件而能够检测垂直于基板的面的方向的磁场的磁传感器。该磁传感器具备将垂直于基板的面的方向的垂直磁场分量转换成平行于基板的面的方向的水平磁场分量并且将该水平磁场分量给予磁阻效应元件的软磁性体。

可是，在具备磁阻效应元件的磁传感器中，需要用于使电流流到磁阻效应元件的电流通路。

一直以来，如日本专利国际公开第2011/068146号所记载的磁传感器那样，在具备了磁阻效应元件和将垂直磁场分量转换成水平磁场分量的软磁性体的磁传感器中，软磁性体相对于磁阻效应元件以及电流通路被绝缘。在这样的结构的磁传感器中，为了做成软磁性体相对于磁阻效应元件以及电流通路被绝缘的结构，存在构成会变得复杂并且会有用于制造的工序变多的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/068146号

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种使用通过被通电来检测磁场的磁检测元件，能够检测磁检测元件具有灵敏度的方向以外的方向的磁场，并且能够使结构简单的磁传感器。

本发明的磁传感器具备由软磁性体构成的至少1个磁轭、至少1个磁检测元件和用于使电流流到至少1个磁检测元件的电流通路。至少1个磁轭接受包含平行于第1假想直线的方向的输入磁场分量的输入磁场并产生输出磁场。输出磁场包含根据输入磁场分量变化的输出磁场分量，其中该输出磁场分量是平行于与第1假想直线相交叉的第2假想直线的方向的输出磁场分量。至少1个磁检测元件由电流通路通电，并且接受输出磁场而生成对应于输出磁场分量的检测值，至少1个磁轭导通于至少1个磁检测元件。

在本发明的磁传感器中，第2假想直线也可以正交于第1假想直线。

另外，在本发明的磁传感器中，至少1个磁轭也可以构成电流通路的至少一部分。另外，至少1个磁轭也可以接触于至少1个磁检测元件。

另外，本发明的磁传感器也可以进一步具备由非磁性导电材料构成并连接至少1个磁轭和至少1个磁检测元件的至少1个导电层。

另外，在本发明的磁传感器中，至少1个磁检测元件也可以是至少1个磁阻效应元件。至少1个磁阻效应元件也可以包含具有方向被固定的磁化的磁化固定层、具有方向能够变化的磁化的自由层、被配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层。磁化固定层、间隙层以及自由层也可以在平行于第1假想直线的方向上被层叠。在至少1个磁阻效应元件中，电流也可以至少通过自由层。或者，电流也可以通过磁化固定层、间隙层以及自由层。在此情况下，至少1个磁轭的一部分也可以兼作至少1个磁阻效应元件的自由层。

另外，本发明的磁传感器也可以进一步具备电源端口、接地端口、输出端口。另外，至少1个磁轭也可以是第1磁轭和第2磁轭，至少1个磁检测元件也可以是至少1个第1磁阻效应元件和至少1个第2磁阻效应元件。至少1个第1磁阻效应元件被设置于电源端口与输出端口之间。至少1个第2磁阻效应元件被设置于接地端口与输出端口之间。电流通路包含连接电源端口和至少1个第1磁阻效应元件的第1部分、以及连接接地端口和至少1个第2磁阻效应元件的第2部分。

第1磁轭产生包含第1方向的第1输出磁场分量的第1输出磁场。第2磁轭产生包含与第1方向相反的第2方向的第2输出磁场分量的第2输出磁场。至少1个第1磁阻效应元件接受第1输出磁场并生成作为对应于第1输出磁场分量的检测值的第1电阻值。至少1个第2磁阻效应元件接受第2输出磁场并生成作为对应于第2输出磁场分量的检测值的第2电阻值。在输入磁场分量发生变化时，第1电阻值和第2电阻值中的一方增加，且另一方减少。输出端口的电位依存于输入磁场分量。

至少1个第1磁阻效应元件和至少1个第2磁阻效应元件各自也可以包含具有方向被固定的磁化的磁化固定层、具有方向能够变化的磁化的自由层、以及被配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层。磁化固定层、间隙层以及自由层也可以在平行于第1假想直线的方向上被层叠。

至少1个第1磁阻效应元件和至少1个第2磁阻效应元件也可以被互相连接。另外，在至少1个第1磁阻效应元件和至少1个第2磁阻效应元件的各自中，电流也可至少通过自由层。

或者，在至少1个第1磁阻效应元件和至少1个第2磁阻效应元件的各自中，电流也可以通过磁化固定层、间隙层以及自由层。

另外，第1磁轭也可以构成电流通路的第1部分的至少一部分，第2磁轭也可以构成电流通路的第2部分的至少一部分。

另外，第1磁轭也可以接触于至少1个第1磁阻效应元件，第2磁轭也可以接触于至少1个第2磁阻效应元件。

另外，电流通路的第1部分也可以包含由非磁性导电材料构成的第1导电层，电流通路的第2部分也可以包含由非磁性导电材料构成的第2导电层。

在本发明的磁传感器中，因为至少1个磁轭导通于至少1个磁检测元件，所以没有必要做成至少1个磁轭相对于至少1个磁检测元件被绝缘的结构。因此，根据本发明的磁传感器，可以使用通过通电而检测磁场的磁检测元件，来检测磁检测元件具有灵敏度的方向以外的方向的磁场。

本发明的其它目的和特征以及优点将由以下说明就会变得充分明了。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器的截面图。

图3是表示的第1实施方式中的第1～第3磁轭和第1以及第2磁阻效应元件的平面图。

图4是表示本发明的第1实施方式中的第1磁阻效应元件的一部分的截面图。

图5是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器的电路结构的电路图。

图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器的制造方法中的一个工序的截面图。

图7是表示图6所表示的工序的平面图。

图8是表示继图6所表示的工序之后的工序的截面图。

图9是表示图8所表示的平面图。

图10是表示继图8所表示的工序之后的工序的截面图。

图11是表示图10所表示的工序的平面图。

图12是表示继图10所表示的工序之后的工序的截面图。

图13是表示图12所表示的工序的平面图。

图14是表示继图12所表示的工序之后的工序的截面图。

图15是表示图14所表示的工序的平面图。

图16是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器的动作的说明图。

图17是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器的动作的说明图。

图18是表示本发明的第2实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

图19是表示本发明的第2实施方式所涉及的磁传感器的截面图。

图20是表示的第2实施方式中的第1～第3磁轭、第1以及第2磁阻效应元件、以及第1以及第2导电层的平面图。

图21是表示本发明的第2实施方式所涉及的磁传感器的制造方法中的一个工序的截面图。

图22是表示图21所表示的工序的平面图。

图23是表示本发明的第3实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

图24是表示本发明的第3实施方式所涉及的磁传感器的截面图。

图25是表示本发明的第3实施方式中的第1磁阻效应元件的截面图。

图26是表示本发明的第4实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

图27是表示本发明的第4实施方式所涉及的磁传感器的截面图。

图28是表示本发明的第4实施方式中的第1磁阻效应元件以及其附近部分的截面图。

图29是表示本发明的第5实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

图30是表示本发明的第5实施方式所涉及的磁传感器的截面图。

图31是表示本发明的第5实施方式中的第1磁阻效应元件以及其附近部分的截面图。

图32是表示本发明的第6实施方式所涉及的磁传感器的截面图。

图33是表示本发明的第7实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

图34是表示本发明的第7实施方式中的第1元件列的一部分的平面图。

图35是表示本发明的第8实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下参照附图并就本发明的实施方式进行详细说明。首先，参照图1～图3并就本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器的结构进行说明。图1是表示磁传感器1的立体图。图2是磁传感器1的截面图。

图3是表示本实施方式中的第1～第3磁轭和第1以及第2磁阻效应元件的平面图。磁传感器1具备由软磁性体构成的至少1个磁轭、至少1个磁检测元件、以及用于使电流流到至少1个磁检测元件的电流通路30。

在此，如图1所示，定义x方向、y方向以及z方向。x方向、y方向以及z方向互相正交。另外，将与x方向相反的方向设定为-x方向，将与y方向相反的方向设定为-y方向，将与z方向相反的方向设定为-z方向。另外，以下将相对于基准位置处于z方向的前方的位置称作为“上方”，将相对于基准位置处于与“上方”相反侧的位置称作为“下方”。另外，关于磁传感器1的结构要素，将位于z方向一端的面称作“上表面”，将处于-z方向的一端的面称作“下表面”。

另外，如以下所述定义第1假想直线lz、第2假想直线lx以及第3假想直线ly。如图1以及图2所示，第1假想直线lz为平行于z方向的直线。第2假想直线lx为与第1假想直线lz相交叉的直线。如图1以及图2所示，在本实施方式中，第2假想直线lx是正交于第1假想直线lz并且平行于x方向的直线。如图1以及图3所示，第3假想直线ly为平行于y方向的直线。

平行于第1假想直线lz的方向包含z方向和-z方向。平行于第2假想直线lx的平行方向包含x方向和-x方向。平行于第3假想直线ly的方向包含y方向和-y方向。

至少1个磁轭接受包含平行于第1假想直线lz的方向的输入磁场分量的输入磁场并产生输出磁场。输出磁场包含根据输入磁场分量进行变化的输出磁场分量，并且该输出磁场分量是平行于第2假想直线lx的方向的输出磁场分量。另外，至少1个磁轭导通于至少1个磁检测元件。

在本实施方式中，特别是至少1个磁轭为第1磁轭11和第2磁轭12。第1磁轭11接受输入磁场并产生包含平行于第2假想直线lx的第1方向的第1输出磁场分量的第1输出磁场。第2磁轭12接受输入磁场并产生包含与第1方向相反的第2方向的第2输出磁场分量的第2输出磁场。第1以及第2磁轭11、12例如具有长方体形状。

磁传感器1进一步具备由软磁性体构成的第3磁轭13。第1输出磁场分量产生于第1磁轭11与第3磁轭13之间。第2输出磁场分量产生于第2磁轭12与第3磁轭13之间。第3磁轭13例如具有长方体形状。另外，第3磁轭13不是磁传感器1的必需的结构要素，也可以不设置。

至少1个磁检测元件由电流通路30而被通电并且接受输出磁场，从而生成对应于输出磁场分量的输出值。在本实施方式中，特别是至少1个磁检测元件为第1磁阻效应元件21和第2磁阻效应元件22。在后面将做详细说明的是，第1以及第2磁阻效应元件21、22各自包含层叠的多个层。磁传感器1具备包含上述多个层的层叠体20。另外，第1以及第2磁阻效应元件21、22被互相连接。在图1～图3中，以虚线表示第1磁阻效应元件21和第2磁阻效应元件22的边界。

第1～第3磁轭11～13按第1磁轭11、第3磁轭13、第2磁轭12的顺序在-x方向上进行排列。另外，第1以及第2磁轭11、12被配置于层叠体20之上。第3磁轭13被配置于层叠体20之下。第1磁阻效应元件21以与通过第1磁轭11和第3磁轭13之间的yz平面相交叉的形式配置。第2磁阻效应元件22以与通过第2磁轭12和第3磁轭13之间的yz平面相交叉的形式配置。

第1磁阻效应元件21接受第1输出磁场而生成对应于第1输出磁场分量的检测值即第1电阻值。第2磁阻效应元件22接受第2输出磁场而生成对应于第2输出磁场分量的检测值即第2电阻值。

磁传感器1进一步具备由非磁性导电材料构成的导电层34以及端子41、42、43、由非磁性材料构成的基板51、以及由绝缘材料构成的绝缘层52、53、54、55。绝缘层52被配置于基板51之上。第3磁轭13被配置于绝缘层52之上。绝缘层53在绝缘层52之上被配置于第3磁轭13的周围。层叠体20被配置于第3磁轭13以及绝缘层53之上。第3磁轭13在层叠体20中的第1磁阻效应元件21与第2磁阻效应元件22的边界附近接触于第1磁阻效应元件21和第2磁阻效应元件22。绝缘层54在第3磁轭13以及绝缘层53之上被配置于层叠体20的周围。

第1磁轭11被配置于第1磁阻效应元件21以及绝缘层54之上。第1磁轭11在位于第1磁阻效应元件21上的与第2磁阻效应元件22的边界相反侧的端部附近，接触于第1磁阻效应元件21。

第2磁轭12被配置于第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上。第2磁轭12在位于第2磁阻效应元件22上的与第1磁阻效应元件21的边界相反侧的端部附近，接触于第2磁阻效应元件22。

导电层34被配置于第1磁阻效应元件21、第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上。导电层34在层叠体20中的第1磁阻效应元件21与第2磁阻效应元件22的边界的附近，接触于第1磁阻效应元件21和第2磁阻效应元件22。导电层34具有例如长方体形状。

绝缘层55在层叠体20以及绝缘层54之上被配置于第1磁轭11、第2磁轭12以及导电层34的周围。端子41被配置于第1磁轭11以及绝缘层55之上，并接触于第1磁轭11。端子42被配置于第2磁轭12以及绝缘层55之上，并接触于第2磁轭12。端子43被配置于导电层34以及绝缘层55之上，并接触于导电层34。

在此，参照图5并就磁传感器1的电路结构进行说明。图5是表示磁传感器1的电路结构的电路图。磁传感器1具备电源端口v、接地端口g和输出端口e。图1以及图2所表示的端子41、42、43分别对应于电源端口v、接地端口g以及输出端口e。第1磁阻效应元件21被设置于电源端口v与输出端口e之间。第2磁阻效应元件22被设置于接地端口g与输出端口e之间。

磁传感器1进一步具备将第1磁阻效应元件21和第2磁阻效应元件22的连接点连接于输出端口e的信号线路33。在本实施方式中，信号线路33是由导电层34(参照图1以及图2)构成。

接着，参照图1、图2以及图5并就电流通路30的结构进行详细说明。如图5所示，电流通路30包含连接电源端口v和第1磁阻效应元件21的第1部分31、和连接接地端口g和第2磁阻效应元件22的第2部分32。

第1磁轭11导通于第1磁阻效应元件21并构成第1部分31的至少一部分。如图1以及图2所示，在本实施方式中，第1磁轭11接触于第1磁阻效应元件21和端子41，并构成第1部分31的整体。

第2磁轭12导通于第2磁阻效应元件22并构成第2部分32的至少一部分。如图1以及图2所示，在本实施方式中，第2磁轭12接触于第2磁阻效应元件22和端子42，并构成第2部分32的整体。

接下来，参照图1～图5并就第1以及第2磁阻效应元件21、22的结构进行详细说明。如图3所示，第1磁阻效应元件21包含被串联连接的第1检测部分21a以及第2检测部分21b。第1以及第2检测部分21a、21b是由第1磁阻效应元件21中的不接触于第1磁轭11、第3磁轭13以及导电层34的任何一个的部分构成。第1以及第2检测部分21a、21b各自具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。第1检测部分21a的一端被电连接于电源端口v，第1检测部分21a的另一端被电连接于第2检测部分21b的一端。第2检测部分21b的另一端被电连接于输出端口e。

如图3所示，第2磁阻效应元件22包含被串联连接的第3检测部分22a以及第4检测部分22b。第3以及第4检测部分22a、22b是由第2磁阻效应元件22中的不接触于第2磁轭12、第3磁轭13以及导电层34的任何一个的部分构成。第3以及第4检测部分22a、22b各自具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。第3检测部分22a的一端被电连接于接地端口g，第3检测部分22a的另一端被电连接于第4检测部分22b的一端。第4检测部分22b的另一端被电连接于输出端口e。

第1～第3磁轭11～13各自具有位于y方向的一端的第1端面、位于-y方向的一端的第2端面。在本实施方式中，第1～第3磁轭11～13各自的第1端面处于平行于xz平面的相同的第1虚拟平面上，第1～第3磁轭11～13各自的第2端面处于平行于xz平面的相同的第2虚拟平面上。第1～第4检测部分21a、21b、22a、22b被配置于第1虚拟平面与第2虚拟平面之间。

图4是表示第1磁阻效应元件21的一部分即第1检测部分21a的截面图。第1检测部分21a包含具有方向被固定的磁化的磁化固定层202、具有方向能够变化的磁化的自由层204、被配置于磁化固定层202与自由层204之间的间隙层203。

在图4所表示的例子中，第1检测部分21a进一步包含反铁磁性层201以及保护层205。反铁磁性层201、磁化固定层202、间隙层203、自由层204以及保护层205从基板51(参照图2)按该顺序在平行于第1假想直线lz的方向上被层叠。反铁磁性层201由反铁磁性材料构成，并且在与磁化固定层202之间发生交换耦合，从而固定磁化固定层202的磁化的方向。保护层205是用于保护其下的自由层204的层。

第2～第4检测部分21b、22a、22b的结构与第1检测部分21a的结构相同。因此，在以下说明中，对于第2～第4检测部分21b、22a、22b的结构要素使用与第1检测部分21a的结构要素相同的符号。还有，因为第1以及第2检测部分21a、21b是第1磁阻效应元件21的一部分并且第3以及第4检测部分22a、22b是第2磁阻效应元件22的一部分，所以也可以说第1以及第2磁阻效应元件21、22各自包含反铁磁性层201、磁化固定层202、间隙层203、自由层204以及保护层205。

在本实施方式中，第1以及第2磁阻效应元件21、22为gmr(巨磁阻效应)元件，特别是在相对于构成gmr元件的各层的面大致平行的方向上使电流流动的cip(电流沿膜面，currentinplane)型gmr元件。分别在第1以及第2磁阻效应元件21、22中，电流至少通过自由层204。另外，在本实施方式中，间隙层203为非磁性导电层。

第1磁阻效应元件21的第1电阻值依赖于第1以及第2检测部分21a、21b各自的电阻值而变化。另外，第2磁阻效应元件22的第2电阻值依赖于第3以及第4检测部分22a、22b各自的电阻值而变化。第1～第4检测部分21a、21b、22a、22b各自的电阻值根据自由层204的磁化的方向相对于磁化固定层202的磁化的方向所成的角度而变化，在该角度为0°时电阻值成为最小值，当角度为180°时电阻值成为最大值。

第1磁阻效应元件21内的磁化固定层202的磁化的方向与第2磁阻效应元件22内的磁化固定层202的磁化的方向相同。在本实施方式中，上述磁化的方向为-x方向。另外，上述磁化的方向被表示于在后面说明的图16以及图17中。

如前面所述，第1以及第2检测部分21a、21b的各自具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。由此，第1以及第2检测部分21a、21b的各自的自由层204具有易磁化轴方向成为平行于第3假想直线ly的方向的形状各向异性。因此，在不存在第1输出磁场分量的状态下，自由层204的磁化的方向成为平行于第3假想直线ly的方向。在存在第1输出磁场分量的情况下，自由层204的磁化的方向根据第1输出磁场分量的方向以及强度进行变化。因此，自由层204的磁化的方向相对于磁化固定层202的磁化的方向所成的角度是由第1以及第2检测部分21a、21b各自所接受的第1输出磁场分量的方向以及强度而发生变化。因此，第1以及第2检测部分21a、21b各自的电阻值以及第1磁阻效应元件21的第1电阻值成为对应于第1输出磁场分量的电阻值。

同样，第3以及第4检测部分22a、22b各自具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。由此，第3以及第4检测部分22a、22b各自的自由层204具有易磁化轴方向成为平行于第3假想直线ly的方向的形状各向异性。因此，在不存在第2输出磁场分量的状态下，自由层204的磁化的方向成为平行于第3假想直线ly的方向。在存在第2输出磁场分量的情况下，自由层204的磁化的方向根据第2输出磁场分量的方向以及强度而变化。因此，自由层204的磁化的方向相对于磁化固定层202的磁化的方向所成的角度由第3以及第4检测部分22a、22b各自所接受的第2输出磁场分量的方向以及强度而发生变化。因此，第3以及第4检测部分22a、22b各自的电阻值以及第2磁阻效应元件22的第2电阻值成为对应于第2输出磁场分量的电阻值。

接下来，参照图6～图15并针对本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法进行说明。图6以及图7表示本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法中的一个工序。在该工序中，将绝缘层52形成于基板51之上。

图8以及图9表示以下工序。在该工序中，首先由例如电镀法来形成第3磁轭13。接着，以覆盖第3磁轭13的形式形成绝缘层53。接着，例如由化学机械研磨(以下记作cmp)研磨绝缘层53直至第3磁轭13露出为止。

图10以及图11表示下一个工序。在该工序中，在第3磁轭13以及绝缘层53之上，之后通过图案形成来形成成为层叠体20的层叠膜20p。层叠膜20p是由构成层叠体20的被层叠的多个层形成。

图12以及图13表示下一个工序。在该工序中，首先将没有图示的掩膜形成于层叠膜20p之上。该掩膜具有对应于层叠体20的平面形状的平面形状。接着，将该掩膜作为蚀刻掩膜来使用，蚀刻层叠膜20p。由此，层叠膜20p成为层叠体20，第1以及第2磁阻效应元件21、22完成了。接下来，除去掩膜。接着，以覆盖层叠体20的形式形成绝缘层54。接下来，例如由cmp研磨绝缘层54直至层叠体20露出为止。

图14以及图15表示下一个工序。在该工序中，首先例如通过电镀法将第1磁轭11形成于第1磁阻效应元件21以及绝缘层54之上，将第2磁轭12形成于第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上，并将导电层34形成于第1磁阻效应元件21和第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上。接着，以覆盖第1磁轭11和第2磁轭12以及导电层34的形式形成绝缘层55。接着，例如由cmp研磨绝缘层55直至第1磁轭11和第2磁轭12以及导电层34露出为止。接下来，例如由电镀法来形成图1以及图2所示的端子41、42、43。由此，磁传感器1完成。

接着，参照图16以及图17并就磁传感器1的动作进行说明。图16以及图17是用于说明磁传感器1的动作的说明图。图16表示输入磁场分量的方向为-z方向的情况，图17表示输入磁场分量的方向为z方向的情况。在图16以及图17中，标注有符号81的箭头表示根据输入磁场分量在第1磁轭11内生成的磁场的方向，标注有符号82的箭头表示根据输入磁场分量在第2磁轭12内生成的磁场的方向。另外，标注有符号83的箭头表示第1输出磁场分量的方向即第1方向，标注有符号84的箭头表示第2输出磁场分量的方向即第2方向。另外，标注有符号85的箭头表示根据输入磁场分量在第3磁轭13内生成的磁场的方向。另外，标注有符号91的箭头表示第1磁阻效应元件21内的磁化固定层202的磁化的方向，标注有符号92的箭头表示第2磁阻效应元件22内的磁化固定层202的磁化的方向。

在本实施方式中，在不存在第1以及第2输出磁场分量的状态下，第1以及第2磁阻效应元件21、22内的自由层204的磁化的方向成为平行于第3假想直线ly(参照图1以及图3)的方向。在输入磁场分量的方向为-z方向的情况下，如图16所示，第1输出磁场分量的第1方向(参照符号83)成为-x方向，第2输出磁场分量的第2方向(参照符号84)成为x方向。在此情况下，第1磁阻效应元件21内的自由层204的磁化的方向从平行于第3假想直线ly的方向朝向-x方向倾斜，第2磁阻效应元件22内的自由层204的磁化的方向从平行于第3假想直线ly的方向朝向x方向倾斜。其结果与不存在第1以及第2输出磁场分量的状态相比，第1磁阻效应元件21的第1电阻值减少，第2磁阻效应元件22的第2电阻值增加。

在输入磁场分量的方向为z方向的情况下，如图17所示，第1输出磁场分量的第1方向(参照符号83)成为x方向，第2输出磁场分量的第2方向(参照符号84)成为-x方向。在此情况下，第1磁阻效应元件21内的自由层204的磁化的方向从平行于第3假想直线ly的方向朝向x方向倾斜，第2磁阻效应元件22内的自由层204的磁化的方向从平行于第3假想直线ly的方向朝向-x方向倾斜。其结果与不存在第1以及第2输出磁场分量的状态相比，第1磁阻效应元件21的第1电阻值增加，第2磁阻效应元件22的第2电阻值减少。

将不存在第1以及第2输出磁场分量的状态作为基准的第1以及第2电阻值的变化量依存于第1以及第2磁阻效应元件21、22所接受到的第1以及第2输出磁场分量的强度。如果第1以及第2输出磁场分量的强度变大，则第1以及第2电阻值在其增加量或者其减少量分别变大的方向上变化。如果第1以及第2输出磁场分量的强度变小，则第1以及第2电阻值在其增加量或者其减少量分别变小的方向上变化。第1以及第2输出磁场分量的强度依存于输入磁场分量的强度。

图5所示的输出端口e的电位依存于输入磁场分量。即，如果输入磁场分量的方向和强度发生变化，则如以上所述，第1电阻值和第2电阻值中的一方增加，另一方减少。由此，输出端口e的电位发生变化。磁传感器1将依存于输出端口e的电位的信号作为输出信号来生成。

另外，在本实施方式中，第1磁轭11和第3磁轭13以及导电层34接触于第1磁阻效应元件21。以下将第1磁阻效应元件21中第1磁轭11、第3磁轭13、导电层34中的任意一个进行接触的部分称为第1接触部分，将第1接触部分以外的部分称为第1非接触部分。第1非接触部分包含第1以及第2检测部分21a、21b。电流流到第1非接触部分，但是基本上不流到第1接触部分。因此，第1非接触部分的电阻值的变化量实质上成为第1电阻值的变化量，第1接触部分无助于第1电阻值的变化。

同样，在本实施方式中，第2磁轭12和第3磁轭13以及导电层34接触于第2磁阻效应元件22。以下将第2磁阻效应元件22中第2磁轭12、第3磁轭13、导电层34中的任意一个进行接触的部分称为第2接触部分，将第2接触部分以外的部分称为第2非接触部分。第2非接触部分包含第3以及第4检测部分22a、22b。电流流到第2非接触部分，但是基本上不流到第2接触部分。因此，第2非接触部分的电阻值的变化量实质上成为第2电阻值的变化量，第2接触部分无助于第2电阻值的变化。

接下来，针对本实施方式所涉及的磁传感器1的效果进行说明。本实施方式所涉及的磁传感器1中，至少作为1个磁轭具备第1以及第2磁轭11、12。第1磁轭11接受包含平行于第1假想直线lz的方向的输入磁场分量的输入磁场并产生包含平行于第2假想直线lx的第1方向的第1输出磁场分量的第1输出磁场。第2磁轭12接受包含平行于第1假想直线lz的方向的输入磁场分量的输入磁场并产生包含与第1方向相反的第2方向的第2输出磁场分量的第2输出磁场。第1磁阻效应元件21接受第1输出磁场并生成对应于第1输出磁场分量的检测值即第1电阻值。第2磁阻效应元件22接受第2输出磁场并生成对应于第2输出磁场分量的检测值即第2电阻值。根据本实施方式，由如此结构以及作用，通过使用在平行于第2假想直线lx的方向上具有灵敏度的第1以及第2磁阻效应元件21、22，从而能够检测出平行于第1假想直线lz的方向的磁场。

另外，在本实施方式中，第1磁轭11导通于第1磁阻效应元件21，第2磁轭12导通于第2磁阻效应元件22。因此，在本实施方式中，没有必要做成第1以及第2磁轭11、12相对于第1以及第2磁阻效应元件21、22被绝缘的结构。由此，根据本实施方式，不需要用于将第1以及第2磁轭11、12从第1以及第2磁阻效应元件21、22隔开的绝缘层，其结果，能够简单地制作出磁传感器1的结构。

另外，在本实施方式中，第1磁轭11构成电流通路30的第1部分31的至少一部分，第2磁轭12构成电流通路30的第2部分32的至少一部分。在本实施方式中，特别是第1磁轭11构成第1部分31整体，第2磁轭12构成第2部分32整体。由此，根据本实施方式，则与第1以及第2磁轭11、12、电流通路各自分开来被设置的情况相比，能够使磁传感器1的结构更简单。

[第2实施方式]

接下来，针对本发明的第2实施方式进行说明。首先，参照图18～图20，并针对本实施方式所涉及的磁传感器的结构进行说明。图18是表示本实施方式所涉及的磁传感器的立体图。图19是表示本实施方式所涉及的磁传感器的截面图。图20是表示本实施方式中的第1～第3磁轭、第1以及第2磁阻效应元件和第1以及第2导电层的平面图。

本实施方式所涉及的磁传感器1在以下所述方面与第1实施方式不同。第1磁磁轭11不接触于第1磁阻效应元件21。电流通路30的第1部分31包含由非磁性材料构成的第1导电层35。第1导电层35在位于第1磁阻效应元件21上的与第2磁阻效应元件22的边界相反侧的端部附近，接触于第1磁阻效应元件21的上表面并且接触于第1磁轭11的下表面。由此，第1导电层35连接第1磁轭11和第1磁阻效应元件21。另外，第1导电层35具有在平行于第2假想直线lx的方向上较长的形状。

另外，第2磁轭12不接触于第2磁阻效应元件22。电流通路30的第2部分32包含由非磁性导电材料构成的第2导电层36。第2导电层36在位于第2磁阻效应元件22上的与第1磁阻效应元件21的边界相反侧的端部附近，接触于第2磁阻效应元件22的上表面并且接触于第2磁轭12的下表面。由此，第2导电层36连接第2磁轭12和第2磁阻效应元件22。另外，第2导电层36具有在平行于第2假想直线lx的方向上较长的形状。

另外，导电层34相对于第1以及第2磁阻效应元件21、22被配置于-y方向的前方，并且不接触于第1以及第2磁阻效应元件21、22。本实施方式所涉及的磁传感器1具备由非磁性导电材料构成的导电层37。导电层37具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。导电层37的长边方向的一端的附近的部分在层叠体20中的第1磁阻效应元件21与第2磁阻效应元件22的边界附近，接触于第1磁阻效应元件21和第2磁阻效应元件22各自的上表面。导电层37的长边方向的另一端的附近的部分接触于导电层34的下表面。由此，导电层37连接导电层34和第1以及第2磁阻效应元件21、22。本实施方式中的信号线33是由导电层34、37构成。

本实施方式所涉及的磁传感器1进一步具备由非磁性导电性材料构成的导电层38、39。导电层38相对于第1磁轭11被配置于x方向的前方，并连接端子41和第1导电层35。导电层35、38构成本实施方式中的电流通路30的第1部分31。

导电层39相对于第2磁轭12被设置于-x方向的前方，并连接端子42和第2导电层36。导电层36、39构成本实施方式中的电流通路30的第2部分32。

另外，本实施方式所涉及的磁传感器1具备由绝缘材料构成的绝缘层56、57来代替第1实施方式中的绝缘层55。第1导电层35被配置于第1磁阻效应元件21以及绝缘层54之上。第2导电层36被配置于第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上。导电层37被配置于第1磁阻效应元件21、第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上。绝缘层56在层叠体20以及绝缘层54之上被配置于导电层35、36、37的周围。

第1磁轭11被配置于第1导电层35以及绝缘层56之上。第2磁轭12被配置于第2导电层36以及绝缘层56之上。导电层34被配置于导电层37之上。导电层38被配置于第1导电层35之上。导电层39被配置于第2导电层36之上。绝缘层57在导电层35、36、37以及绝缘层56之上被配置于第1磁轭11、第2磁轭12以及导电层34、38、39的周围。端子41被配置于导电层38以及绝缘层57之上。端子42被配置于导电层39以及绝缘层57之上。端子43被配置于导电层34以及绝缘层57之上。

接下来，参照图21以及图22并就本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法进行说明。图21以及图22表示本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法中的一个工序。本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法直至研磨绝缘层54的工序为止都与第1实施方式相同。图21以及图22表示下一个工序。在该工序中，例如由电镀法来将第1导电层35形成于第1磁阻效应元件21以及绝缘层54之上，将第2导电层36形成于第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上，并将导电层37形成于第1磁阻效应元件21、第2磁阻效应元件22以及绝缘层54之上。接着，以覆盖导电层35、36、37的形式形成绝缘层56。接着，例如由cmp研磨绝缘层56直至导电层35、36、37露出为止。

接着，参照图19并就比图21以及图22所表示的工序更后面的工序进行说明。在该工序中，首先例如由电镀法来将第1磁轭11形成于第1导电层35以及绝缘层56之上，将第2磁轭12形成于第2导电层36以及绝缘层56之上，将导电层34形成于导电层37之上，将导电层38形成于第1导电层35之上，将导电层39形成于第2导电层36之上。接着，以覆盖第1磁轭11、第2磁轭12以及导电层34、38、39的形式形成绝缘层57。接着，例如由cmp研磨绝缘层57直至导电层34、38、39露出为止。接下来，例如由电镀法来形成端子41、42、43。由此，完成磁传感器1。

另外，就本实施方式而言，不能够获得在第1实施方式中已作了说明的由第1磁轭11构成电流通路30的第1部分31的整体并且第2磁轭12构成电流通路30的第2部分32的整体所产生的效果。本实施方式中的其它结构和作用以及效果与第1实施方式相同。

[第3实施方式]

接着，就本发明的第3实施方式进行说明。首先，参照图23以及图24并就本实施方式所涉及的磁传感器的结构进行说明。图23是表示本实施方式所涉及的磁传感器的立体图。图24是表示本实施方式所涉及的磁传感器的截面图。本实施方式所涉及的传感器1在以下所述方面与第1实施方式不同。本实施方式所涉及的磁传感器1具备第1以及第2磁阻效应元件23a、23b来代替第1实施方式中的第1以及第2磁阻效应元件21、22。

第1磁阻效应元件23a以与通过第1磁轭11与第3磁轭13之间的yz平面相交叉的形式被配置。第2磁阻效应元件23b以与通过第2磁轭12与第3磁轭13之间的yz平面相交叉的形式被配置。

在本实施方式中，包含第3磁轭13的上表面的xy平面位于包含第1以及第2磁轭11、12各自的下表面的xy平面的下方。第1以及第2磁阻效应元件23a、23b被配置于从包含第3磁轭13的上表面的xy平面到包含第1以及第2磁轭11、12各自的下表面的xy平面为止的空间范围内。

第1磁阻效应元件23a接受从第1磁轭11产生的第1输出磁场并生成对应于第1输出磁场分量的检测值即第1电阻值。第2磁阻效应元件23b接受从第2磁轭12产生的第2输出磁场并生成对应于第2输出磁场分量的检测值即第2电阻值。

在本实施方式中，电流通路30的第1部分31包含由非磁性导电材料构成的第1导电层61。第1导电层61接触于第1磁轭11的下表面和第1磁阻效应元件23a的上表面，并连接第1磁轭11和第1磁阻效应元件23a。第1导电层61和第1磁轭11构成了本实施方式中的第1部分31。即，第1磁轭11构成第1部分31的一部分。第1磁轭11导通于第1磁阻效应元件23a。

另外，电流通路30的第2部分32包含由非磁性导电材料构成的第2导电层62。第2导电层62接触于第2磁轭12的下表面和第2磁阻效应元件23b的上表面，并连接第2磁轭12和第2磁阻效应元件23b。第2导电层62和第2磁轭12构成了本实施方式中的第2部分32。即，第2磁轭12构成第2部分32的一部分。第2磁轭12导通于第2磁阻效应元件23b。

另外，在本实施方式中，电流通路30包含连接第1磁阻效应元件23a和第2磁阻效应元件23b的第3部分133。第3部分133包含由非磁性导电材料构成的第3导电层63。第3导体层63接触于第1磁阻效应元件23a的下表面和第2磁阻效应元件23b的上表面，并连接第1磁阻效应元件23a和第2磁阻效应元件23b。

另外，本实施方式所涉及的磁传感器1具备分别由非磁性导电材料构成的导电层64、65来代替第1实施方式中的导电层34。导电层64、65在第1磁阻效应元件23a与第2磁阻效应元件23b之间被配置于导电层63之上。导电层65被配置于导电层64之上。本实施方式中的信号线路33是由导电层64、65构成。

第3导电层63被配置于第3磁轭13以及绝缘层53之上。在本实施方式中，绝缘层54在第3磁轭13以及绝缘层53之上被配置于第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b以及导电层63、64的周围。第1导电层61被配置于第1磁阻效应元件23a以及绝缘层54之上。第2导电层62被配置于第2磁阻效应元件23b以及绝缘层54之上。第1磁轭11被配置于第1导体层61之上。第2磁轭12被配置于第2导电层62之上。导电层65被配置于导电层64之上。绝缘层55在绝缘层54之上被配置于第1磁轭11、第2磁轭12以及导电层61、62、65的周围。端子43被配置于导电层65以及绝缘层55之上。

接着，就第1以及第2磁阻效应元件23a、23b进行详细说明。首先，参照图25并就第1磁阻效应元件23a的结构进行说明。图25是表示第1磁阻效应元件23a的截面图。第1磁阻效应元件23a包含具有方向被固定的磁化的磁化固定层232、具有方向能够变化的磁化的自由层234、被配置于磁化固定层232与自由层234之间的间隙层233。

在图25所表示的例子中，第1磁阻效应元件23a进一步包含反铁磁性层231以及保护层235。反铁磁性层231、磁化固定层232、间隙层233、自由层234以及保护层235从基板51(参照图24)侧按此顺序在平行于第1假想直线lz的方向上被层叠。反铁磁性层231是由反铁磁性材料构成，并且在与磁化固定层232之间发生交换耦合，从而固定磁化固定层232的磁化的方向。保护层235是用于保护其下的自由层234的层。

第2磁阻效应元件23b的结构与第1磁阻效应元件23a的结构相同。因此，在以下说明中，对于第2磁阻效应元件23b的结构要素使用与第1磁阻效应元件23a的结构要素相同的符号。

在本实施方式中，第1以及第2磁阻效应元件23a、23b为tmr(隧道磁阻效应)元件。分别在第1以及第2磁阻效应元件23a、23b上，电流通过磁化固定层232、间隙层233以及自由层234。另外，在本实施方式中，间隙层233为隧道势垒(tunnelbarrier)层。

第1磁阻效应元件23a的第1电阻值和第2磁阻效应元件23b的第2电阻值根据自由层234的磁化的方向相对于磁化固定层232的磁化的方向所成的角度进行变化，在该角度为0°的时候第1以及第2电阻值成为最小值，在角度为180°的时候第1以及第2电阻值成为最大值。

第1磁阻效应元件23a的磁化固定层232的磁化的方向和第2磁阻效应元件23b的磁化固定层232的磁化的方向为相同方向。在本实施方式中，上述磁化的方向为-x方向。

如图23所示，第1磁阻效应元件23a具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。由此，第1磁阻效应元件23a的自由层234具有易磁化轴方向成为平行于第3假想直线ly的方向的形状各向异性。因此，在不存在第1输出磁场分量的状态下，自由层234的磁化的方向成为平行于第3假想直线ly的方向。在存在第1输出磁场分量的情况下，自由层234的磁化的方向根据第1输出磁场分量的方向以及强度进行变化。因此，自由层234的磁化的方向相对于磁化固定层232的磁化的方向所成的角度由第1磁阻效应元件23a所接受的第1输出磁场分量的方向以及强度而发生变化。因此，第1磁阻效应元件23a的第1电阻值成为对应于第1输出磁场分量的电阻值。

同样，第2磁阻效应元件23b具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。由此，第2磁阻效应元件23b的自由层234具有易磁化轴方向成为平行于第3假想直线ly的方向的形状各向异性。因此，在不存在第2输出磁场分量的状态下，自由层234的磁化的方向成为平行于第3假想直线ly的方向。在存在第2输出磁场分量的情况下，自由层234的磁化的方向根据第2输出磁场分量的方向以及强度而进行变化。因此，自由层234的磁化的方向相对于磁化固定层232的磁化的方向所成的角度由第2磁阻效应元件23b所接受的第2输出磁场分量的方向以及强度而发生变化。因此，第2磁阻效应元件23b的第2电阻值成为对应于第2输出磁场分量的电阻值。

输入磁场分量、第1输出磁场分量以及第2输出磁场分量的方向和第1磁阻效应元件23a的第1电阻值以及第2磁阻效应元件23b的第2电阻值的关系与在第1实施方式中已经作了说明的输入磁场分量、第1输出磁场分量以及第2输出磁场分量的方向和第1磁阻效应元件21的第1电阻值以及第2磁阻效应元件22的第2电阻值的关系相同。

还有，第1以及第2磁阻效应元件23a、23b也可以是在相对于构成第1以及第2磁阻效应元件23a、23b的各层的面基本上垂直的方向上流过电流的cpp(电流垂直于膜面，currentperpendiculartoplane)型gmr元件。在此情况下，间隙层233为非磁性导电层。

接下来，参照图24并就本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法进行说明。本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法中直至研磨绝缘层53的工序为止都与第1实施方式相同。在本实施方式中，接下去例如由电镀法在第3磁轭13以及绝缘层53之上形成导电层63。接着，在导电层63之上形成第1以及第2磁阻效应元件23a、23b和导电层64。导电层64例如是由电镀法来形成。接着，以覆盖第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b以及导电层64的形式形成绝缘层54。接下来，例如由cmp研磨绝缘层54直至第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b以及导电层64露出为止。

接下来，例如由电镀法来在第1磁阻效应元件23a以及绝缘层54之上形成第1导电层61，并在第2磁阻效应元件23b以及绝缘层54之上形成第2导电层62。接着，例如由电镀法在第1导电层61之上形成第1磁轭11，在第2导电层62之上形成第2磁轭12，在导电层64之上形成导电层65。接下来，以覆盖第1磁轭11、第2磁轭12以及导电层61、62、65的形式形成绝缘层55。接着，例如由cmp研磨绝缘层55直至第1磁轭11、第2磁轭12以及导电层65露出为止。接下来，例如由电镀法来形成端子41、42、43。由此，就完成了磁传感器1。

本实施方式中的其它结构和作用以及效果与第1实施方式相同。

[第4实施方式]

接下来，针对本发明的第4实施方式进行说明。首先，参照图26～图28并就本实施方式所涉及的磁传感器的结构进行说明。图26是表示本实施方式所涉及的磁传感器的立体图。图27是表示本实施方式所涉及的磁传感器的截面图。图28是表示本实施方式中的第1磁阻效应元件以及其附近部分的截面图。本实施方式所涉及的磁传感器1在以下所述方面与第3实施方式不同。在本实施方式中，也可以不设置第3实施方式中的第1导电层61、第2导电层62以及第3导电层63。

在本实施方式中，第1以及第2磁阻效应元件23a、23b被配置于第3磁轭13以及绝缘层53之上。如图26～图28所示，第3磁轭13在第1磁阻效应元件23a上的位于-x方向一端的端部附近接触于第1磁阻效应元件23a的下表面即反铁磁性层231的下表面。另外，第3磁轭13在第2磁阻效应元件23b上的位于x方向一端的端部附近接触于第2磁阻效应元件23b的下表面即反铁磁性层231的下表面。另外，第3磁轭13连接第1磁阻效应元件23a和第2磁阻磁阻效应元件23b，构成本实施方式中的电流通路30的第3部分133。

另外，第1磁轭11被配置于第1磁阻效应元件23a以及绝缘层54之上，并接触于第1磁阻效应元件23a。如图26～图28所示，第1磁轭11在第1磁阻效应元件23a上的位于x方向的一端的端部附近接触于第1磁阻效应元件23a的上表面即保护层235的上表面。另外，第1磁轭11构成本实施方式中的电流通路30的第1部分31的整体。

另外，第2磁轭12被配置于第2磁阻效应元件23b以及绝缘层54之上，并且接触于第2磁阻效应元件23b。如图26以及图27所示，第2磁轭12在第2磁阻效应元件23b上的位于-x方向一端的端部附近接触于第2磁阻效应元件23b的上表面即保护层235的上表面。另外，第2磁轭12构成本实施方式中的电流通路30的第2部分32的整体。

另外，在本实施方式中，导电层64在第1磁阻效应元件23a与第2磁阻效应元件23b之间被配置于第3磁轭13之上。本实施方式中的信号线路33由导电层64、65构成。

接下来，针对本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法进行简单说明。本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法除了不形成导电层61、62、63这一点之外，其余均与第3实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法相同。在本实施方式中，在第3磁轭13以及绝缘层53之上形成第1以及第2磁阻效应元件23a、23b。在第3磁轭13之上形成导电层64。在第1磁阻效应元件23a以及绝缘层54之上形成第1磁轭11。在第2磁阻效应元件23b以及绝缘层54之上形成第2磁轭12。

本实施方式中的其它结构和作用以及效果与第3实施方式相同。

[第5实施方式]

接下来，针对本发明的第5实施方式进行说明。首先，参照图29～图31并就本实施方式所涉及的磁传感器的结构进行说明。图29是表示本实施方式所涉及的磁传感器的立体图。图30是表示本实施方式所涉及的磁传感器的截面图。图31是表示本实施方式中的第1磁阻效应元件以及其附近部分的截面图。本实施方式所涉及的磁传感器1在以下所述方面与第4实施方式不同。本实施方式所涉及的磁传感器1具备第1以及第2磁阻效应元件24a、24b来代替第4实施方式中的第1以及第2磁阻效应元件23a、23b。

如图31所示，第1磁阻效应元件24a包含具有方向被固定的磁化的磁化固定层242和间隙层243。在图31所表示的例子中，第1磁阻效应元件24a进一步包含反铁磁性层241。反铁磁性层241、磁化固定层242以及间隙层243从基板51(参照图30)侧就按此顺序在平行于第1假想直线lz的方向上被层叠。反铁磁性层241以及磁化固定层242是以与通过第1磁轭11和第3磁轭13之间的yz平面相交叉的形式被配置。间隙层243也可以仅被配置于在磁化固定层242的上表面当中位于第1磁轭11的下方的一部分之上。反铁磁性层241由反铁磁性材料构成，并且在与磁化固定层242之间发生交换耦合，从而固定磁化固定层242的磁化的方向。

第2磁阻效应元件24b的结构与第1磁阻效应元件24a的结构相同。因此，在以下说明过程中对于第2磁阻效应元件24b的结构要素使用与第1磁阻效应元件24a的结构要素相同的符号。第2磁阻效应元件24b的反铁磁性层241以及磁化固定层242是以与通过第2磁轭12和第3磁轭13之间的yz平面相交叉的形式被配置。第2磁阻效应元件24b的间隙层243也可以只被配置于在磁化固定层242的上表面中位于第2磁轭12的下方的一部分之上。

第1磁阻效应元件24a的反铁磁性层241和第2磁阻效应元件24b的反铁磁性层241被配置于第3磁轭13以及绝缘层53之上。如图29～图31所示，第3磁轭13在第1磁阻效应元件24a的反铁磁性层241上的位于-x方向一端的端部附近接触于第1磁阻效应元件24a的反铁磁性层241。另外，第3磁轭13在第2磁阻效应元件24b的反铁磁性层241上的位于x方向一端的端部附近接触于第2磁阻效应元件24b的反铁磁性层241。绝缘层54在第3磁轭13以及绝缘层53之上被配置于第1以及第2磁阻效应元件24a、24b的反铁磁性层241、磁化固定层242以及间隙层243的周围。

在本实施方式中，第1磁轭11被配置于第1磁阻效应元件24a的间隙层243以及绝缘层54之上，并接触于间隙层243。第1磁阻效应元件24a进一步包含具有方向能够变化的磁化的自由层。第1磁轭11中具有接触于间隙层243的面的一部分11f兼作第1磁阻效应元件24a的自由层。以下将该部分11f称为自由层相当部分11f。

另外，在本实施方式中，第2磁轭12接触于第2磁阻效应元件24b的间隙层243，第2磁阻效应元件24b进一步包含具有方向能够变化的磁化的自由层。第2磁轭12中的具有接触于间隙层243的面的一部分12f兼作第2磁阻效应元件24b的自由层。以下将该部分12f称为自由层相当部分12f。

以下，就第1以及第2磁阻效应元件24a、24b进行更加详细的说明。第1磁阻效应元件24a接受第1磁轭11所产生的第1输出磁场并生成对应于第1输出磁场分量的检测值即第1电阻值。在本实施方式中，第1输出磁场包含根据输入磁场在自由层相当部分11f内产生的磁场。第1输出磁场分量为在自由层相当部分11f内产生的磁场中的平行于第2假想直线lx的方向的分量。

同样，第2磁阻效应元件24b接受第2磁轭12所产生的第2输出磁场并生成对应于第2输出磁场分量的检测值即第2电阻值。在本实施方式中，第2输出磁场包含根据输入磁场在自由层相当部分12f内产生的磁场。第2输出磁场分量为在自由层相当部分12f内产生的磁场中的平行于第2假想直线lx的方向的分量。

在本实施方式中，第1以及第2磁阻效应元件24a、24b为tmr(隧道磁阻效应)元件。在第1磁阻效应元件24a上，电流通过磁化固定层242和间隙层243以及自由层相当部分11f。在第2磁阻效应元件24b上，电流通过磁化固定层242、间隙层243以及自由层相当部分12f。另外，在本实施方式中，间隙层243为隧道势垒层。

第1磁阻效应元件24a的第1电阻值根据自由层相当部分11f的磁化的方向相对于磁化固定层242的磁化的方向所成的角度而进行变化，在该角度为0°的时候第1电阻值成为最小值，在角度为180°的时候第1电阻值成为最大值。

第2磁阻效应元件24b的第2电阻值根据自由层相当部分12f的磁化的方向相对于磁化固定层242的磁化的方向所成的角度进行变化，在该角度为0°的时候第2电阻值成为最小值，在角度为180°的时候第2电阻值成为最大值。

第1磁阻效应元件24a的磁化固定层242的磁化的方向和第2磁阻效应元件24b的磁化固定层242的磁化的方向为相同方向。在本实施方式中，上述磁化的方向为-x方向。

如图29所示，第1磁轭11具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。由此，包含自由层相当部分11f的第1磁轭11具有易磁化轴方向成为平行于第3假想直线ly的方向的形状各向异性。因此，在不存在第1输出磁场分量的状态下，自由层相当部分11f的磁化的方向成为平行于第3假想直线ly的方向。在存在第1输出磁场分量的情况下，自由层相当部分11f的磁化的方向根据第1输出磁场分量的方向以及强度进行变化。因此，自由层相当部分11f的磁化的方向相对于磁化固定层242的磁化的方向所成的角度由第1磁阻效应元件24a所接受的第1输出磁场分量的方向以及强度而发生变化。因此，第1磁阻效应元件24a的第1电阻值成为对应于第1输出磁场分量的电阻值。

同样，第2磁轭12具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。由此，包含自由层相当部分12f的第2磁轭12具有易磁化轴方向成为平行于第3假想直线ly的方向的形状各向异性。因此，在不存在第2输出磁场分量的状态下，自由层相当部分12f的磁化的方向成为平行于第3假想直线ly的方向。在存在第2输出磁场分量的情况下，自由层相当部分12f的磁化的方向根据第2输出磁场分量的方向以及强度而变化。因此，自由层相当部分12f的磁化的方向相对于磁化固定层242的磁化的方向所成的角度因第2磁阻效应元件24b所接受的第2输出磁场分量的方向以及强度而发生变化。因此，第2磁阻效应元件24b的第2电阻值成为对应于第2输出磁场分量的电阻值。

输入磁场分量和第1输出磁场分量以及第2输出磁场分量的方向和第1磁阻效应元件24a的第1电阻值以及第2磁阻效应元件24b的第2电阻值的关系与在第4实施方式中已经作了说明的输入磁场分量、第1输出磁场分量以及第2输出磁场分量的方向和第1磁阻效应元件23a的第1电阻值以及第2磁阻效应元件23b的第2电阻值的关系相同。

另外，第1以及第2磁阻效应元件24a、24b也可以是在相对于构成第1以及第2磁阻效应元件24a、24b的各层的面基本上垂直的方向上流过电流的cpp型gmr元件。在此情况下，间隙层243为非磁性导电层。

接下来，就本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法进行简单说明。本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法中，除了替代第1以及第2磁阻效应元件23a、23b而形成第1以及第2磁阻效应元件24a、24b的反铁磁性层241、磁化固定层242以及间隙层243这一点之外，其余均与第4实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法相同。在第1磁阻效应元件24a的间隙层243以及绝缘层54之上形成第1磁轭11。在第2磁阻效应元件24b的间隙层243以及绝缘层54之上形成第2磁轭12。

本实施方式中的其它结构和作用以及效果与第4实施方式相同。

[第6实施方式]

接下来，就本发明的第6实施方式进行说明。首先，参照图32并就本实施方式所涉及的磁传感器的结构进行说明。图32是表示本实施方式所涉及的磁传感器的截面图。本实施方式所涉及的磁传感器1在以下所述方面与第3实施方式不同。在本实施方式中，电流通路30的第1部分31包含第1导电层71来代替第3实施方式中的第1导电层61。另外，电流通路30的第2部分32包含第2导电层72来代替第3实施方式中的第2导电层62。第1以及第2导电层71、72被配置于绝缘层53之上。

第1导电层71接触于第1磁轭11的下表面和第1磁阻效应元件23a的下表面，并连接第1磁轭11和第1磁阻效应元件23a。第1导电层71和第1磁轭11构成本实施方式中的第1部分31。在本实施方式中，第1磁轭11包含被层叠于第1导电层71之上的第1层11a以及第2层11b。

第2导电层72接触于第2磁轭12的下表面和第2磁阻效应元件23b的下表面，并连接第2磁轭12和第2磁阻效应元件23b。第2导电层72和第2磁轭12构成本实施方式中的第2部分32。在本实施方式中，第2磁轭12包含被层叠于第2导电层72之上的第1层12a以及第2层12b。

另外，在本实施方式中，第3磁轭13包含被层叠于绝缘层52之上的第1层13a以及第2层13b。绝缘层54在绝缘层53之上被配置于第1磁轭11的第1层11a、第2磁轭12的第1层12a、第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b、第3磁轭13的第2层13b、第1导电层71以及第2导电层72的周围。

另外，在本实施方式中，电流通路30的第3部分133包含由非磁性导电材料构成的第3导电层73来代替第3实施方式中的第3导电层63。第3导电层73被配置于第3磁轭13的第2层13b、第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b以及绝缘层54之上。由此，第3导电层73接触于第1磁阻效应元件23a的上表面和第2磁阻效应元件23b的上表面，并且连接第1磁阻效应元件23a和第2磁阻效应元件23b。

导电层65被配置于第3导电层73之上。本实施方式中的信号线路33是由导电层65构成。绝缘层55在绝缘层54之上被配置于第1磁轭11的第2层11b、第2磁轭12的第2层12b以及导电层65、73的周围。另外，在本实施方式中，不设置第3实施方式中的导电层64。

接下来，参照图32并就本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法进行说明。本实施方式所涉及的磁传感器1的制造方法直至形成绝缘层52的工序为止与第1实施方式相同。在本实施方式中，接下来，例如由电镀法来在绝缘层52之上形成第3磁轭13的第1层13a。接下来，以覆盖第1层13a的形式形成绝缘层53。接下来，例如由cmp研磨绝缘层53直至第1层13a露出为止。

接着，例如由电镀法来将第1导电层71和第2导电层72形成于绝缘层53之上。接着，在第1导电层71之上形成第1磁阻效应元件23a和第1磁轭11的第1层11a，并在第2导电层72之上形成第2磁阻效应元件23b和第2磁轭12的第1层12a，在第3磁轭13的第1层13a之上形成第3磁轭13的第2层13b。第1层11a、12a以及第2层13b例如是由电镀法来形成。

接着，以覆盖第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b、第1层11a、12a以及第2层13b的形式形成绝缘层54。接下来，例如用cmp研磨绝缘层54直至第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b、第1层11a、12a以及第2层13b露出为止。接下来，例如用电镀法来在第1磁阻效应元件23a、第2磁阻效应元件23b、第2层13b以及绝缘层54之上形成导电层73。接着，例如用电镀法在第1层11a之上形成第1磁轭11的第2层11b，在第1层12a之上形成第2磁轭12的第2层12b，并在导电层73之上形成导电层65。之后的工序与第3实施方式相同。

在本实施方式中，第1以及第2磁阻效应元件23a、23b位于包含第1以及第2磁轭11、12各自的下表面的xy平面上。在图32所表示的结构中，第3磁轭13的上表面位于上述xy平面的上方，并接触于第3导电层73的下表面。第3磁轭13也可以不包含第2层13b。另外，第3磁轭13的上表面也可以不接触于第3导体层73的下表面。在此情况下，第3磁轭13的上表面既可以位于上述xy平面的上方或者下方也可以位于上述xy平面上。另外，也可以以被施加于磁阻效应元件23a的第1输出磁场分量和被施加于磁阻效应元件23b的第2输出磁场分量变大的形式调整第3磁轭13的上表面的z方向的位置。

本实施方式中的其它结构和作用以及效果与第3实施方式相同。

[第7实施方式]

接下来，就本发明的第7实施方式进行说明。图33是表示本实施方式所涉及的磁传感器的立体图。图34是表示本实施方式中的第1元件列的一部分以及其附近部分的平面图。

本实施方式所涉及的磁传感器1在以下所述方面与第3实施方式不同。在本实施方式中，具备第1元件列25a来代替第3实施方式中的1个第1磁阻效应元件23a；具备第2元件列25b来代替第3实施方式中的1个第2磁阻效应元件23b。第1元件列25a被设置于电源端口v与输出端口e之间。第2元件列25b被设置于接地端口g与输出端口e之间。

另外，在本实施方式中，具备分别由非磁性导电材料构成的第1导电层161、第2导电层162以及第3导电层163来代替第3实施方式中的第1导体层61、第2导体层62以及第3导体层63。

第1导体层161的上表面接触于第1磁轭11的下表面。第2导体层162的上表面接触于第2磁轭12的下表面。第3导电层163的上表面接触于导电层34的下表面。

第1元件列25a包含多个磁阻效应元件26a、以该多个磁阻效应元件26a被串联连接的形式连接在电路结构上邻接的2个磁阻效应元件26a的1个以上的第1连接层。同样，第2元件列25b包含多个磁阻效应元件26b、以该多个磁阻效应元件26b被串联连接的形式连接在电路结构上邻接的2个磁阻效应元件26b的1个以上第2连接层。1个以上的第1连接层和1个以上的第2连接层分别由非磁性导电材料构成。

多个磁阻效应元件26a对应于本发明中的至少1个第1磁阻效应元件。多个磁阻效应元件26b对应于本发明中的至少1个第2磁阻效应元件。

多个磁阻效应元件26a和多个磁阻效应元件26b分别具有与图25所表示的磁阻效应元件23a相同的结构，并且具有在平行于第3假想直线ly的方向上较长的形状。

多个磁阻效应元件26a各自接受从第1磁轭11产生的第1输出磁场并生成对应于第1输出磁场分量的检测值即第1电阻值。多个磁阻效应元件26b各自接受从第2磁轭12产生的第2输出磁场并生成对应于第2输出磁场分量的检测值即第2电阻值。

在图33中表示了第1元件列25a包含8个磁阻效应元件26a并且第2元件列25b包含8个磁阻效应元件26b的例子。在该例子中，第1元件列25a包含作为1个以上第1连接层的4个下部连接层27a和3个上部连接层28a。另外，第2元件列25b包含作为1个以上第2连接层的4个下部连接层27b和3个上部连接层28b。

在此，以电路结构上接近于电源端口v的顺序将8个磁阻效应元件26a称作为第1～第8磁阻效应元件26a。第1～第4磁阻效应元件26a就以该顺序在-y方向上排列成一列。第5～第8磁阻效应元件26a就以该顺序在y方向上排列成一列。第5～第8磁阻效应元件26a的列相对于第1～第4磁阻效应元件26a的列是被配置于-x方向的前方。

另外，以电路结构上接近于接地端口g的顺序将8个磁阻效应元件26b称作为第1～第8磁阻效应元件26b。第1～第4磁阻效应元件26b就以该顺序在-y方向上排列成一列。第5～第8磁阻效应元件26b就以该顺序在y方向上排列成一列。第5～第8磁阻效应元件26b的列相对于第1～第4磁阻效应元件26b的列是被配置于x方向的前方。

图34是表示第1元件列25a的一部分的平面图。如图34所示，1个下部连接层27a接触于在电路结构上邻接的2个磁阻效应元件26a各自的下表面，并电连接该2个磁阻效应元件26a。1个上部连接层28a接触于在电路结构上邻接的2个磁阻效应元件26a(也即接触于互相不同的下部连接层27a的2个磁阻效应元件26a)的各自的上表面，并电连接该2个磁阻效应元件26a。第2元件列25b的结构与第1元件列25a相同。

第1磁阻效应元件26a的上表面接触于第1导体层161的下表面，第1磁阻效应元件26a的下表面接触于1个下部连接层27a的上表面。第8磁阻效应元件26a的上表面接触于第3导电层163的下表面，第8磁阻效应元件26a的下表面接触于另外1个下部连接层27a的上表面。

第1磁阻效应元件26b的上表面接触于第2导体层162的下表面，第1磁阻效应元件26b的下表面接触于1个下部连接层27b的上表面。第8磁阻效应元件26b的上表面接触于第3导电层163的下表面，第8磁阻效应元件26b的下表面接触于另外1个下部连接层27b的上表面。

在本实施方式中，包含第3磁轭13的上表面的xy平面位于包含第1以及第2磁轭11、12各自的下表面的xy平面下方。多个磁阻效应元件26a、26b被配置于从包含第3磁轭13的上表面的xy平面到包含第1以及第2磁轭11、12各自的下表面的xy平面为止的空间范围内。

第1磁轭11和第1导电层161构成了电流通路30的第1部分31。第2磁轭12和第2导电层162构成了电流通路30的第2部分32。第3导电层163构成了电流通路30的第3部分133。第3部分133连接第1元件列25a和第2元件列25b。

另外，本实施方式中的电流通路30具备包含于第1元件列25a的1个以上的第1连接层、包含于第2元件列25b的1个以上的第2连接层。

本实施方式中的其它结构和作用以及效果与第3实施方式相同。

[第8实施方式]

接下来，针对本发明的第8实施方式进行说明。图35是表示本实施方式所涉及的磁传感器的立体图。

本实施方式所涉及的磁传感器1在以下所述方面与第7实施方式不同。在本实施方式中，第1元件列25a包含作为1个以上的第1连接层的3个下部连接层27a和4个上部连接层28a。另外，第2元件列25b包含作为1个以上第2连接层的3个下部连接层27b和4个上部连接层28b。

在本实施方式中，第1磁阻效应元件26a的下表面接触于第1导电层161的上表面，第1磁阻效应元件26a的上表面接触于1个上部连接层28a的下表面。第8磁阻效应元件26a的下表面接触于第3导电层163的上表面，第8磁阻效应元件26a的上表面接触于另1个上部连接层28a的下表面。

另外，第1磁阻效应元件26b的下表面接触于第2导电层162的上表面，第1磁阻效应元件26b的上表面接触于1个上部连接层28b的下表面。第8磁阻效应元件26b的下表面接触于第3导电层163的上表面，第8磁阻效应元件26b的上表面接触于另1个上部连接层28b的下表面。

在本实施方式中，多个磁阻效应元件26a、26b位于包含第1以及第2磁轭11、12的各自的下表面的xy平面上。第3磁轭13的上表面既可以接触于第3导电层163的下表面也可以不接触。另外，也可以以被施加于多个磁阻效应元件26a的第1输出磁场分量和被施加于多个磁阻效应元件26b的第2输出磁场分量变大的形式调整第3磁轭13的上表面的z方向的位置。

本实施方式中的其它结构、作用以及效果与第7实施方式相同。

另外，本发明并不限定于上述各个实施方式，可以进行各种各样的变更。例如，只要满足权利要求范围的主要条件，至少1个磁轭以及至少1个磁检测元件的数目和形状以及配置不限于各个实施方式所表示的例子，可以是任意的。例如，磁传感器1既可以具备作为至少1个磁检测元件的1个磁阻效应元件，又可以具备3个以上磁阻效应元件。

另外，磁阻效应元件也可以是不包含反铁磁性层的结构。该结构也可以是例如替代反铁磁性层以及磁化固定层而具备包含2个铁磁性层和被配置于该2个铁磁性层之间的非磁性金属层的人工反铁磁性构造的磁化固定层的结构。

另外，第1以及第2实施方式中的第1～第4检测部分21a、21b、22a、22b各自、或第3、第4以及第6～第8实施方式中的多个磁阻效应元件各自也可以具备圆形等的不具有在特定方向上形状各向异性的平面形状。在此情况下，也可以相对于检测部分21a、21b、22a、22b各自或者磁阻效应元件各自施加平行于第3假想直线ly的方向的偏置磁场。具体而言，既可以设置施加上述偏置磁场的多个磁石又可以在第1以及第2磁轭11、12设定平行于第3假想直线ly的方向的磁化，并且也可以在自由层与保护层之间设置反铁磁性层。

另外，第1以及第2实施方式中的第1～第4检测部分21a、21b、22a、22b的各自的自由层204、第3、第4以及第6～第8实施方式中的多个磁阻效应元件各自的自由层234也可以由易磁化轴方向成为平行于第1假想直线lz的方向的垂直磁化膜来构成。

根据以上说明，很明显能够实施本发明的各种各样的形态或变形例。因此，在权利要求范围的均等范围内，即便是上述最佳方式以外的方式也能够实施本发明。