磁传感器的制作方法

本发明涉及磁传感器，特别涉及包含磁阻元件的磁传感器。

背景技术：

作为公开了磁传感器的结构的在先文献，有日本特开2013-44641号公报(专利文献1)以及国际公开第2016/013345号(专利文献2)。

在专利文献1记载的磁传感器具备传感器电路部。传感器电路部具备第一串联电路和第二串联电路。在第一串联电路中，第一磁阻元件和第三磁阻元件串联连接。在第二串联电路中，第二磁阻元件和第四磁阻元件串联连接。传感器电路部由并联连接了第一串联电路和第二串联电路的桥电路构成。

第一磁阻元件、第二磁阻元件、第三磁阻元件以及第四磁阻元件各自的表面被绝缘层覆盖。在第三磁阻元件以及第四磁阻元件各自的表面上，隔着绝缘层形成有由磁性材料构成的磁性体层。

在专利文献2记载的磁传感器具备第一磁阻元件以及电阻变化率比第一磁阻元件小的第二磁阻元件。作为所谓的感磁元件的第一磁阻元件包含配置为同心圆状的图案。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-44641号公报

专利文献2：国际公开第2016/013345号

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1记载的磁传感器中，被测定磁场被磁性体构件聚磁而使其磁场分布变得不均匀，因此存在能够抑制根据被测定磁场的方向的磁传感器的检测灵敏度的变动的余地。

在专利文献2记载的磁传感器中，通过磁阻元件的图案形状提高了磁场检测的各向同性，但是并未考虑设置了磁性体层的情况。

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种抑制了由对被测定磁场进行聚磁的磁性体构件产生的、根据被测定磁场的方向的检测灵敏度的变动的磁传感器。

用于解决课题的技术方案

基于本发明的第一方面的磁传感器具备第一磁阻元件、第二磁阻元件、绝缘层、和第一磁性体构件以及与第一磁性体构件不同的第二磁性体构件中的至少第一磁性体构件。第二磁阻元件与第一磁阻元件电连接而构成桥电路。绝缘层覆盖第一磁阻元件以及第二磁阻元件。第一磁性体构件以及第二磁性体构件位于绝缘层上。第一磁阻元件具有外周缘以及内周缘中的至少外周缘。第一磁性体构件从与绝缘层正交的方向观察位于比第一磁阻元件的外周缘靠内侧的区域。第二磁阻元件从与绝缘层正交的方向观察位于比第一磁阻元件的内周缘靠内侧的区域并被第一磁性体构件覆盖，或者位于比第一磁阻元件的外周缘靠外侧的区域并被第二磁性体构件覆盖。第一磁性体构件的形成数、或者第一磁性体构件的形成数与第二磁性体构件的形成数的合计为两个以上。第一磁阻元件包含：第一图案部，从与绝缘层正交的方向观察，位于被第一磁性体构件以及第二磁性体构件中的相邻地配置的磁性体构件彼此夹着的区域的内部；以及第二图案部，位于上述区域的外部。第一图案部以及第二图案部各自具有相互不同的图案形状，使得与第一图案部以及第二图案部各自具有相互相同的图案形状的情况相比较，第一磁阻元件中的检测灵敏度被均衡化。

基于本发明的第二方面的磁传感器具备第一磁阻元件、第二磁阻元件、绝缘层、以及两个以上的第一磁性体构件。第二磁阻元件与第一磁阻元件电连接而构成桥电路。绝缘层覆盖第一磁阻元件以及第二磁阻元件。第一磁性体构件位于绝缘层上。第一磁阻元件具有外周缘以及内周缘。第一磁性体构件从与绝缘层正交的方向观察位于比第一磁阻元件的外周缘靠内侧的区域。第二磁阻元件从与绝缘层正交的方向观察位于比第一磁阻元件的内周缘靠内侧的区域并被第一磁性体构件覆盖。第一磁阻元件包含：第一图案部，从与绝缘层正交的方向观察位于被相邻地配置的第一磁性体构件彼此夹着的区域的内部；以及第二图案部，位于上述区域的外部。第一图案部以及第二图案部各自具有相互不同的图案形状。

基于本发明的第三方面的磁传感器具备第一磁阻元件、第二磁阻元件、绝缘层、和至少一个第一磁性体构件以及至少一个第二磁性体构件。第二磁阻元件与第一磁阻元件电连接而构成桥电路。绝缘层覆盖第一磁阻元件以及第二磁阻元件。第一磁性体构件以及第二磁性体构件位于绝缘层上。第一磁阻元件具有外周缘。第一磁性体构件从与绝缘层正交的方向观察位于比第一磁阻元件的外周缘靠内侧的区域。第二磁阻元件位于比第一磁阻元件的外周缘靠外侧的区域并被第二磁性体构件覆盖。第一磁阻元件包含：第一图案部，从与绝缘层正交的方向观察，位于被第一磁性体构件以及第二磁性体构件中的相邻地配置的磁性体构件彼此夹着的区域的内部；以及第二图案部，位于上述区域的外部。第一图案部以及第二图案部各自具有相互不同的图案形状。

基于本发明的第四方面的磁传感豁具备第一磁阻元件、第二磁阻元件、绝缘层、以及至少两个磁性体构件。第二磁阻元件与第一磁阻元件电连接而构成桥电路。绝缘层覆盖第一磁阻元件以及第二磁阻元件。至少两个磁性体构件位于绝缘层上。第二磁阻元件从与绝缘层正交的方向观察被至少两个磁性体构件的至少一部分覆盖。第一磁阻元件包含：第一图案部，从与绝缘层正交的方向观察，位于被至少两个磁性体构件中的相邻地配置的磁性体构件彼此夹着的区域的内部；以及第二图案部，位于上述区域的外部。第一图案部以及第二图案部各自具有相互不同的图案形状，使得与第一图案部以及第二图案部各自具有相互相同的图案形状的情况相比较，第一磁阻元件中的检测灵敏度被均衡化。

在本发明的一个方式中，第一图案部和第二图案部的图案的线宽度相互不同。

在本发明的一个方式中，第一图案部和第二图案部的图案数相互不同。

发明效果

根据本发明，能够抑制由对被测定磁场进行聚磁的磁性体构件产生的、根据被测定磁场的方向的磁传感器的检测灵敏度的变动。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的结构的立体图。

图2是从箭头ii方向观察了图1的磁传感器的俯视图。

图3是本发明的实施方式1涉及的磁传感器的等效电路图。

图4是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的电路基板中的磁阻元件与布线的连接部的层叠构造的剖视图。

图5是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。

图6是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的第二磁阻元件的图案的俯视图。

图7是示出对将y轴方向的水平磁场施加于本发明的实施方式1涉及的磁传感器时的磁通量密度分布进行了仿真分析的结果的等高线图。

图8是示出本发明的实施方式2涉及的磁传感器的结构的俯视图。

图9是示出本发明的实施方式2涉及的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。

图10是示出本发明的实施方式3涉及的磁传感器的结构的立体图。

图11是从箭头xi方向观察了图10的磁传感器的俯视图。

图12是示出本发明的实施方式3涉及的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。

图13是示出本发明的实施方式4涉及的磁传感器的结构的俯视图。

图14是示出本发明的实施方式5涉及的磁传感器的结构的俯视图。

具体实施方式

以下，参照图对本发明的各实施方式涉及的磁传感器进行说明。在以下的实施方式的说明中，对图中的相同或相当部分标注相同附图标记，并不再重复其说明。

(实施方式1)

图1是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的结构的立体图。图2是从箭头ii方向观察了图1的磁传感器的俯视图。图3是本发明的实施方式1涉及的磁传感器的等效电路图。在图2中，用点线记载了后述的第一磁性体构件40的外缘。在图1中，将后述的电路基板100的宽度方向示为x轴方向，将电路基板100的长度方向示为y轴方向，将电路基板100的厚度方向示为z轴方向。另外，在图2中，省略了后述的差动放大器以及温度补偿电路等的图示。

如图1以及图2所示，本发明的实施方式1涉及的磁传感器1具备电路基板100和设置在电路基板100上的两个第一磁性体构件40。电路基板100包含半导体基板110。

如图2以及图3所示，在本发明的实施方式1涉及的磁传感器1的电路基板100设置有通过布线相互电连接而构成惠斯通桥型的桥电路的四个磁阻元件。四个磁阻元件由两组第一磁阻元件以及第二磁阻元件构成。具体地，磁传感器1包含第一磁阻元件120a以及第二磁阻元件130a和第一磁阻元件120b以及第二磁阻元件130b。第一磁阻元件120a以及第二磁阻元件130a构成一个组。第一磁阻元件120b以及第二磁阻元件130b构成一个组。

虽然在本实施方式中，磁传感器1包含两组第一磁阻元件以及第二磁阻元件，但是并不限于此，只要包含至少一组第一磁阻元件以及第二磁阻元件即可。在磁传感器1仅包含一组第一磁阻元件以及第二磁阻元件的情况下，在电路基板100构成半桥电路。

第一磁阻元件120a、120b以及第二磁阻元件130a、130b各自为amr(anisotropicmagnetoresistance，各向异性磁阻)元件。另外，第一磁阻元件120a、120b以及第二磁阻元件130a、130b各自也可以代替amr元件而为gmr(giantmagnetoresistance，巨磁阻)元件、tmr(tunnelmagnetoresistance，隧道磁阻)元件、bmr(ballisticmagnetoresistance，弹道磁阻)元件、或cmr(colossalmagnetoresistance，庞磁阻)元件等磁阻元件。

第二磁阻元件130a像后述的那样被第一磁性体构件40磁屏蔽，因此成为几乎不检测出z轴方向的磁场(垂直磁场)和x轴方向以及y轴方向的磁场(水平磁场)的所谓的固定电阻。第一磁阻元件120a为电阻值通过施加外部磁场而变化的所谓的感磁电阻。

同样地，第二磁阻元件130b像后述的那样被第一磁性体构件40磁屏蔽，因此成为几乎不检测出z轴方向的磁场(垂直磁场)和x轴方向以及y轴方向的磁场(水平磁场)的所谓的固定电阻。第一磁阻元件120b为电阻值通过施加外部磁场而变化的所谓的感磁电阻。

第一磁阻元件120a、120b以及第二磁阻元件130a、130b通过设置在半导体基板110上的布线相互电连接。具体地，第一磁阻元件120a和第二磁阻元件130a通过布线146串联地连接。第一磁阻元件120b和第二磁阻元件130b通过布线150串联地连接。

在电路基板100的半导体基板110上还设置有中点140、中点141、电源端子(vcc)142、接地端子(gnd)143以及输出端子(out)144。

第一磁阻元件120a以及第二磁阻元件130b各自与中点140连接。具体地，第一磁阻元件120a和中点140通过布线145连接，第二磁阻元件130b和中点140通过布线152连接。

第一磁阻元件120b以及第二磁阻元件130a各自与中点141连接。具体地，第一磁阻元件120b和中点141通过布线149连接，第二磁阻元件130a和中点141通过布线148连接。

布线146与输入电流的电源端子(vcc)142连接。布线150与接地端子(gnd)143连接。

如图3所示，磁传感器1还具备差动放大器160、温度补偿电路161、锁存及开关电路162、以及cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体)驱动器163。差动放大器160、温度补偿电路161、锁存及开关电路162、以及cmos驱动器163各自设置在半导体基板110。

差动放大器160的输入端与中点140以及中点141各自连接，输出端与温度补偿电路161连接。此外，差动放大器160与电源端子(vcc)142以及接地端子(gnd)143各自连接。

温度补偿电路161的输出端与锁存及开关电路162连接。此外，温度补偿电路161与电源端子(vcc)142以及接地端子(gnd)143各自连接。

锁存及开关电路162的输出端与cmos驱动器163连接。此外，锁存及开关电路162与电源端子(vcc)142以及接地端子(gnd)143各自连接。

cmos驱动器163的输出端与输出端子(out)144连接。此外，cmos驱动器163与电源端子(vcc)142以及接地端子(gnd)143各自连接。

磁传感器1通过具有上述的电路结构，从而在中点140与中点141之间产生依赖于外部磁场的强度的电位差。若该电位差超过预先设定的检测电平，则从输出端子(out)144输出信号。

图4是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的电路基板中的磁阻元件与布线的连接部的层叠构造的剖视图。在图4中，仅图示了作为磁阻元件发挥功能的区域r与作为布线发挥功能的区域l的连接部。

如图4所示，第一磁阻元件120a、120b以及第二磁阻元件130a、130b设置于在表面设置了sio2层或si3n4层等的由si等构成的半导体基板110上。第一磁阻元件120a、120b以及第二磁阻元件130a、130b通过利用离子铣削(ionmilling)法将设置在半导体基板110上的、由包含ni和fe的合金构成的磁性体层10进行图案化而形成。磁性体层10的厚度例如为0.04μm。

布线145、146、148、149、150、152通过利用湿式蚀刻将设置在半导体基板110上的、由au或al等构成的导电层20进行图案化而形成。导电层20在作为布线发挥功能的区域l中位于磁性体层10的正上方，未设置在作为磁阻元件发挥功能的区域r。因而，如图4所示，在作为磁阻元件发挥功能的区域r与作为布线发挥功能的区域l的连接部处，导电层20的端部位于磁性体层10的正上方。

中点140、中点141、电源端子(vcc)142、接地端子(gnd)143以及输出端子(out)144各自由位于半导体基板110的正上方的导电层20构成。即，中点140、中点141、电源端子(vcc)142、接地端子(gnd)143以及输出端子(out)144各自由设置在半导体基板110上的焊盘构成。

在导电层20的正上方设置有未图示的ti层。设置有由sio2等构成的绝缘层30，使得覆盖磁性体层10以及导电层20。即，绝缘层30覆盖第一磁阻元件120a、120b以及第二磁阻元件130a、130b。

图5是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。如图2以及图5所示，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁阻元件120a、120b的图案120包含配置为沿着假想圆c1的圆周在假想圆c1的径向上排列并相互连接的四个第一单位图案。另外，与绝缘层30正交的方向为z轴方向，与正交于半导体基板110的上表面的方向平行。

四个第一单位图案各自在假想圆c1的圆周上位于沿着布线146、148、150、152所位于的部分开放的假想c字形状c11的位置。四个第一单位图案各自为c字状图案121，该c字状图案121配置成同心圆状，使得沿着假想c字形状c11在假想圆c1的径向上排列。

四个c字状图案121从假想圆c1的中心侧起依次在一端和另一端处交替地相互连接。一端彼此连接的c字状图案121通过半圆弧状图案122相互连接。另一端彼此连接的c字状图案121通过半圆弧状图案123相互连接。

第一磁阻元件120a、120b的图案120包含两个半圆弧状图案122以及一个半圆弧状图案123。由此，四个c字状图案121串联地连接。半圆弧状图案122、123不包含直线状延伸部，仅由弯曲部构成。

四个c字状图案121中的从假想圆c1的中心起位于最外侧的c字状图案的、不与半圆弧状图案122连接的一侧的端部与由导电层20构成的布线145或布线149连接。同样地，四个c字状图案121中的从假想圆c1的中心起位于最内侧的c字状图案的、不与半圆弧状图案122连接的一侧的端部与由导电层20构成的布线146或布线150连接。

四个c字状图案121中的从假想圆c1的中心起位于最外侧的c字状图案121的外周缘成为第一磁阻元件120a、120b的外周缘。四个c字状图案121中的从假想圆c1的中心起位于最内侧的c字状图案121的内周缘成为第一磁阻元件120a、120b的内周缘。

如图2所示，第一磁阻元件120a和第一磁阻元件120b的周向的朝向不同，使得假想c字形状c11的朝向相互不同。即，第一磁阻元件120a和第一磁阻元件120b的图案120的周向的朝向不同，使得c字状图案121的朝向相互不同。

在本实施方式中，第一磁阻元件120a和第一磁阻元件120b的图案120的周向的朝向相差90°，使得c字状图案121的朝向相互相差90°。

图6是示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器的第二磁阻元件的图案的俯视图。如图2以及图6所示，第二磁阻元件130a从与绝缘层30正交的方向观察位于假想圆c1的中心侧，并被第一磁阻元件120a包围，第二磁阻元件130b从与绝缘层30正交的方向观察位于假想圆c1的中心侧，并被第一磁阻元件120b包围。即，第二磁阻元件130a从与绝缘层30正交的方向观察位于比第一磁阻元件120a的内周缘靠内侧，第二磁阻元件130b从与绝缘层30正交的方向观察位于比第一磁阻元件120b的内周缘靠内侧。

第二磁阻元件130a与从假想圆c1的中心侧起设置至假想圆c1的外侧的由导电层20构成的布线146、148连接。第二磁阻元件130b与从假想圆c1的中心侧起设置至假想圆c1的外侧的由导电层20构成的布线150、152连接。

从与绝缘层30正交的方向观察，第二磁阻元件130a、130b具有双重旋涡状图案130。双重旋涡状图案130包含作为两个第二单位图案中的一个的一方的旋涡状图案131、作为两个第二单位图案中的另一个的另一方的旋涡状图案132、以及将一方的旋涡状图案131和另一方的旋涡状图案132在双重旋涡状图案130的中央部处连接的反s字状图案133。反s字状图案133不包含直线状延伸部，仅由弯曲部构成。

如图2所示，第二磁阻元件130a和第二磁阻元件130b的双重旋涡状图案130的周向的朝向不同，使得反s字状图案133的朝向相互不同。

在本实施方式中，第二磁阻元件130a和第二磁阻元件130b的双重旋涡状图案130的周向的朝向相差90°，使得反s字状图案133的朝向相互相差90°。

在本实施方式涉及的磁传感器1中，第一磁阻元件120a、120b具有c字状图案121。c字状图案121由圆弧构成。相互相邻的c字状图案121彼此通过半圆弧状图案122或半圆弧状图案123相互连接。像这样，第一磁阻元件120a、120b不包含直线状延伸部，因此可降低磁场检测的各向异性。

进而，在本实施方式涉及的磁传感器1中，图案120的周向的朝向不同，使得第一磁阻元件120a的c字状图案121的朝向与第一磁阻元件120b的c字状图案121的朝向相互不同，由此，磁场检测的各向同性变高。

在本实施方式涉及的磁传感器1中，在第一磁阻元件120a、120b的内侧配置有第二磁阻元件130a、130b，因此能够使磁传感器1小型。此外，在磁传感器1中，无需以立体方式引绕对第一磁阻元件120a、120b和第二磁阻元件130a、130b进行连接的布线，因此能够以简易的制造工艺制造电路基板100。

在本实施方式涉及的磁传感器1中，在绝缘层30上设置有两个第一磁性体构件40，两个第一磁性体构件40在y轴方向上排列配置。第一磁性体构件40的厚度例如为10μm以上，优选为20μm以上且150μm以下。在第一磁性体构件40的厚度为10μm以上的情况下，能够通过第一磁阻元件120a、120b检测由于第一磁性体构件40而偏向为大致水平方向的垂直磁场。在第一磁性体构件40的厚度为20μm以上的情况下，能够通过第一磁性体构件40将垂直磁场更有效地偏向为大致水平方向，因此能够用第一磁阻元件120a、120b检测更微弱的垂直磁场。在第一磁性体构件40的厚度为150μm以下的情况下，能够抑制第一磁性体构件40的形成时间变长，能够维持磁传感器1的量产性。

如图2所示，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40具有圆形的外形，且位于比第一磁阻元件120a、120b的外周缘靠内侧的区域。另外，所谓比第一磁阻元件120a、120b的外周缘靠内侧的区域，是如下的区域，即，从与绝缘层30正交的方向观察，用假想直线连结了第一磁阻元件120a、120b的外周缘的两端时被包围的区域。优选从与绝缘层30正交的方向观察，比第一磁阻元件120a、120b的外周缘靠内侧的区域与第一磁性体构件40的一半以上重叠，更优选与第一磁性体构件40的2/3以上重叠。

在本实施方式中，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40位于比第一磁阻元件120a、120b的内周缘靠内侧的区域。另外，所谓比第一磁阻元件120a、120b的内周缘靠内侧的区域，是如下的区域，即，从与绝缘层30正交的方向观察，用假想直线连结了第一磁阻元件120a、120b的内周缘的两端时被包围的区域。也可以是，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40位于第一磁阻元件120a、120b的内周缘上以及包含比内周缘靠内侧的区域的区域。优选从与绝缘层30正交的方向观察，比第一磁阻元件120a、120b的内周缘靠内侧的区域与第一磁性体构件40的一半以上重叠，更优选与第一磁性体构件40的2/3以上重叠。

在本实施方式中，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40位于与第一磁阻元件120a、120b的外周缘同心状的位置。

在本实施方式中，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40仅覆盖第一磁阻元件120a、120b以及第二磁阻元件130a、130b中的第二磁阻元件130a、130b。因而，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40被第一磁阻元件120a、120b包围。

第一磁性体构件40由电磁钢、软铁钢、硅钢、坡莫合金、超坡莫合金、镍合金、铁合金或铁氧体等导磁率以及饱和磁通量密度高的磁性体材料构成。此外，这些磁性体材料优选顽磁力低。

在作为构成第一磁性体构件40的磁性体材料而使用了导磁率在高温下变大并在低温下变小的例如fe-78ni合金等的情况下，能够降低第一磁阻元件120a、120b的电阻变化率的温度依赖性。

第一磁性体构件40例如通过镀敷来形成。另外，也可以在绝缘层30与第一磁性体构件40之间设置有其它薄层。在第一磁性体构件40通过镀敷形成的情况下，也可以在绝缘层30与第一磁性体构件40之间形成有例如包含ti(钛)的密接层以及包含au(金)的电极反应层中的至少一者。

在此，说明对如下情况时的磁通量密度分布进行了仿真分析的结果，即，对如图1所示地两个第一磁性体构件40在y轴方向排列配置的磁传感器施加y轴方向的水平磁场。

作为仿真分析的条件，将第一磁性体构件40的外形设为直径为140μm、厚度为100μm的圆柱状。将第一磁性体构件40彼此的间隔，具体地，从与绝缘层30正交的方向观察第一磁性体构件40的中心彼此的间隔设为250μm。第一磁性体构件40由坡莫合金构成。施加的水平磁场的强度设为2.0mt。

图7是示出对将y轴方向的水平磁场施加于本发明的实施方式1涉及的磁传感器时的磁通量密度分布进行了仿真分析的结果的等高线图。在图7中，以与图2同样的俯视示出。

在图7中，用e1示出磁通量密度为0.4mt的线，用e2示出磁通量密度为0.8mt的线，用e3示出磁通量密度为1.2mt的线，用e4示出磁通量密度为1.6mt的线，用e5示出磁通量密度为2.0mt的线，用e6示出磁通量密度为2.4mt的线，用e7示出磁通量密度为2.8mt的线，用e8示出磁通量密度为3.2mt的线，用e9示出磁通量密度为3.6mt的线。

如图7所示，在被第一磁性体构件40彼此夹着的区域中，与位于第一磁性体构件40的周围的其它区域相比较，即使从第一磁性体构件40远离，磁通量密度也被维持得高。像这样，在具备磁性体构件的磁传感器中，磁场分布由于磁性体构件的影响而变得不均匀，因此处于磁传感器的检测灵敏度根据被测定磁场的方向而变动的倾向。

另外，磁性体构件的数目以及配置并不限于上述的数目以及配置。在上述的仿真分析结果中，在被第一磁性体构件40彼此夹着的区域中，成为磁通量密度被维持得高的倾向，但是根据多个磁性体构件的配置与被测定磁场的方向的关系，未必一定是被相邻的磁性体构件彼此夹着的区域的磁通量密度被维持得高，相反，还存在被相邻的磁性体构件彼此夹着的区域的磁通量密度比位于磁性体构件的周围的其它区域低的情况。

因此，在本实施方式涉及的磁传感器1中，如图2以及图5所示，第一磁阻元件120a、120b的图案120包含：第一图案部120t，从与绝缘层30正交的方向观察，位于被在y轴方向相邻地配置的第一磁性体构件40彼此夹着的区域t的内部；以及第二图案部120s，位于上述区域t的外部。第一图案部120t以及第二图案部120s各自具有相互不同的图案形状，使得与第一图案部120t以及第二图案部120s各自具有相互相同的图案形状的情况相比较，第一磁阻元件120a、120b中的检测灵敏度被均衡化。

在本实施方式中，第一图案部120t和第二图案部120s的图案的线宽度相互不同。具体地，第一图案部120t的线宽度比第二图案部120s的线宽度宽。由此，第一图案部120t对y轴方向的水平磁场的检测灵敏度变低，因此第一磁阻元件120a、120b中的检测灵敏度被均衡化。

另外，在施加了y轴方向的水平磁场时，在被相邻的第一磁性体构件40彼此夹着的区域t的磁通量密度变得比位于第一磁性体构件40的周围的其它区域低的情况下，使第一图案部120t的线宽度比第二图案部120s的线宽度窄。由此，第一图案部120t对y轴方向的水平磁场的检测灵敏度变高，因此第一磁阻元件120a、120b中的检测灵敏度被均衡化。

像上述的那样，本实施方式涉及的磁传感器1能够抑制由对被测定磁场进行聚磁的第一磁性体构件40产生的、根据被测定磁场的方向的磁传感器1的检测灵敏度的变动。

另外，虽然在本实施方式中，将第一图案部120t的线宽度一样地变更，但是并不限于该方式，例如，也可以使第一图案部120t的线宽度断续地变更，还可以使第一图案部120t的线宽度逐渐变化。

(实施方式2)

以下，参照图对本发明的实施方式2涉及的磁传感器进行说明。另外，本发明的实施方式2涉及的磁传感器主要是第一磁阻元件具有的图案与本发明的实施方式1涉及的磁传感器1不同，因此关于与本发明的实施方式1涉及的磁传感器1相同的结构，将不再重复说明。

图8是示出本发明的实施方式2涉及的磁传感器的结构的俯视图。图9是示出本发明的实施方式2涉及的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。如图8所示，本发明的实施方式2涉及的磁传感器2具备电路基板200和设置在电路基板200上的两个第一磁性体构件40。

如图8以及图9所示，本发明的实施方式2涉及的磁传感器2的第一磁阻元件220a、220b的图案220包含：从与绝缘层30正交的方向观察，位于被在y轴方向相邻地配置的第一磁性体构件40彼此夹着的区域t的内部的第一图案部220t；以及位于上述区域t的外部的第二图案部220s。第一图案部220t以及第二图案部220s各自具有相互不同的图案形状，使得与第一图案部220t以及第二图案部220s各自具有相互相同的图案形状的情况相比较，第一磁阻元件220a、220b中的检测灵敏度被均衡化。

在本实施方式中，第一图案部220t和第二图案部220s的图案数相互不同。具体地，第一图案部220t的图案数比第二图案部220s的图案数少。由此，第一图案部220t对y轴方向的水平磁场的检测灵敏度变低，因此第一磁阻元件220a、220b中的检测灵敏度被均衡化。

另外，在施加了y轴方向的水平磁场时，在被相邻的第一磁性体构件40彼此夹着的区域t的磁通量密度变得比位于第一磁性体构件40的周围的其它区域低的情况下，使第一图案部220t的图案数比第二图案部220s的图案数多。由此，第一图案部220t对y轴方向的水平磁场的检测灵敏度变高，因此第一磁阻元件220a、220b中的检测灵敏度被均衡化。

像上述的那样，本实施方式涉及的磁传感器2能够抑制由对被测定磁场进行聚磁的第一磁性体构件40产生的、根据被测定磁场的方向的磁传感器2的检测灵敏度的变动。

(实施方式3)

以下，参照图对本发明的实施方式3涉及的磁传感器进行说明。另外，本发明的实施方式3涉及的磁传感器与本发明的实施方式1涉及的磁传感器1的不同点主要在于，第一磁阻元件以及第二磁阻元件各自具有的图案、第二磁阻元件的配置、以及还具备第二磁性体构件，因此关于与本发明的实施方式1涉及的磁传感器1相同的结构，将不再重复说明。

图10是示出本发明的实施方式3涉及的磁传感器的结构的立体图。图11是从箭头xi方向观察了图10的磁传感器的俯视图。如图10以及图11所示，本发明的实施方式3涉及的磁传感器3具备电路基板300和设置在电路基板300上的两个第一磁性体构件40以及两个第二磁性体构件50。

在本发明的实施方式3涉及的磁传感器3的电路基板300，设置有通过布线相互电连接而构成惠斯通桥型的桥电路的四个磁阻元件。四个磁阻元件由两组第一磁阻元件以及第二磁阻元件构成。具体地，磁传感器3包含第一磁阻元件320a以及第二磁阻元件330a和第一磁阻元件320b以及第二磁阻元件330b。第一磁阻元件320a以及第二磁阻元件330a构成一个组。第一磁阻元件320b以及第二磁阻元件330b构成一个组。

图12是示出本发明的实施方式3涉及的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。如图11以及图12所示，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁阻元件320a、320b具有双重旋涡状图案320。双重旋涡状图案320包含两个第一单位图案，从与绝缘层30正交的方向观察，该两个第一单位图案配置为同心圆状并相互连接，使得沿着假想圆的圆周在假想圆的径向上排列。

双重旋涡状图案320包含作为第一单位图案的一方的旋涡状图案321、作为第一单位图案的另一方的旋涡状图案322、以及将一方的旋涡状图案321和另一方的旋涡状图案322在双重旋涡状图案320的中央部处连接的s字状图案323。s字状图案323不包含直线状延伸部，仅由弯曲部构成。

双重旋涡状图案320在一方的旋涡状图案321以及另一方的旋涡状图案322各自的端部具有双重旋涡状图案320的长度调整用冗长部324、325。长度调整用冗长部324、325将一方的旋涡状图案321以及另一方的旋涡状图案322各自的端部弯曲的同时折返而构成。设置在一方的旋涡状图案321的长度调整用冗长部324和设置在另一方的旋涡状图案322的长度调整用冗长部325在双重旋涡状图案320的径向上位于相互相反侧。长度调整用冗长部324、325各自不包含直线状延伸部，仅由弯曲部构成。

双重旋涡状图案320在长度调整用冗长部324、325与构成布线的导电层20连接。通过变更长度调整用冗长部324、325与导电层20的连接位置，从而能够调整第一磁阻元件320a、320b的电阻值。

如图11所示，第一磁阻元件320a和第一磁阻元件320b的双重旋涡状图案320的周向的朝向不同，使得s字状图案323的朝向相互不同。

在本实施方式中，第一磁阻元件320a和第一磁阻元件320b的双重旋涡状图案320的周向的朝向相差90°，使得s字状图案323的朝向相互相差90°。

另外，双重旋涡状图案320也可以反方向卷绕，在该情况下，双重旋涡状图案320的中央部由仅由弯曲部构成的反s字状图案构成。即，一方的旋涡状图案321和另一方的旋涡状图案322通过反s字状图案连接。

如图11所示，从与绝缘层30正交的方向观察，第二磁阻元件330a、330b位于比第一磁阻元件320a、320b的外周缘靠外侧。第二磁阻元件330a、330b具有如下的图案形状，即，具有多个曲部并折返。

在本实施方式涉及的磁传感器3中，在绝缘层30上配置有两个第一磁性体构件40和两个第二磁性体构件50。第一磁性体构件40以及第二磁性体构件50各自的厚度例如为10μm以上，优选为20μm以上且150μm以下。另外，它们的厚度也可以相互不同，但是在它们的厚度相互相同的情况下，能够在同一工序中形成两个第一磁性体构件40和两个第二磁性体构件50，能够容易地形成两个第一磁性体构件40以及两个第二磁性体构件50。

如图11所示，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40具有圆形的外形，且位于比第一磁阻元件320a、320b的外周缘靠内侧的区域。在本实施方式中，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40位于与第一磁阻元件320a、320b的外周缘同心状的位置。

在本实施方式中，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40仅覆盖第一磁阻元件320a、320b以及第二磁阻元件330a、330b中的第一磁阻元件320a、320b的中央部。因而，从与绝缘层30正交的方向观察，第一磁性体构件40被第一磁阻元件320a、320b的外周部包围。

从与绝缘层30正交的方向观察，第二磁性体构件50仅覆盖第一磁阻元件320a、320b以及第二磁阻元件330a、330b中的第二磁阻元件330a、330b。优选地，从与绝缘层30正交的方向观察，第二磁阻元件330a、330b位于从第二磁性体构件50的中心到从第二磁性体构件50的外周缘向内侧离开7μm的位置的区域。

第二磁性体构件50由电磁钢、软铁钢、硅钢、坡莫合金、超坡莫合金、镍合金、铁合金或铁氧体等导磁率以及饱和磁通量密度高的磁性体材料构成。此外，这些磁性体材料优选顽磁力低。

在本实施方式涉及的磁传感器3中，如图11以及图12所示，第一磁阻元件320a、320b的双重旋涡状图案320包含：第一图案部320t，从与绝缘层30正交的方向观察，位于被在大致y轴方向上相邻地配置的第一磁性体构件40彼此夹着的区域t1、被在x轴方向上相邻地配置的第一磁性体构件40和第二磁性体构件50夹着的区域t2、以及被在大致y轴方向上相邻地配置的第一磁性体构件40和第二磁性体构件50夹着的区域t3、各自的内部；以及第二图案部320s，位于上述区域t1～t3的外部。在上述区域t1～t3中，与未被磁性体构件彼此夹着的其它区域相比较，即使从第一磁性体构件40以及第二磁性体构件50各自远离，也可将磁通量密度维持得高。

第一图案部320t以及第二图案部320s各自具有相互不同的图案形状，使得与第一图案部320t以及第二图案部320s各自具有相互相同的图案形状的情况相比较，第一磁阻元件320a、320b中的检测灵敏度被均衡化。

在本实施方式中，第一图案部320t和第二图案部320s的图案的线宽度相互不同。具体地，第一图案部320t的线宽度比第二图案部320s的线宽度宽。由此，第一图案部320t对x轴方向以及y轴方向的水平磁场的检测灵敏度变低，因此第一磁阻元件320a、320b中的检测灵敏度被均衡化。

虽然在本实施方式中，在上述区域t1～t3中将第一图案部320t的线宽度同样地变更，但是并不限于该方式，也可以在上述区域t1～t3各自中使第一图案部320t的线宽度相互不同。

另外，在施加了y轴方向的水平磁场时，在被相邻的第一磁性体构件40彼此夹着的区域t1的磁通量密度变得比未被磁性体构件彼此夹着的其它区域低的情况下，使位于区域t1的内部的第一图案部320t的线宽度比第二图案部320s的线宽度窄。

在施加了x轴方向的水平磁场时，在被相邻的第一磁性体构件40和第二磁性体构件50夹着的区域t2的磁通量密度变得比未被磁性体构件彼此夹着的其它区域低的情况下，使位于区域t2的内部的第一图案部320t的线宽度比第二图案部320s的线宽度窄。

在施加了y轴方向的水平磁场时，在被相邻的第一磁性体构件40和第二磁性体构件50夹着的区域t3的磁通量密度变得比未被磁性体构件彼此夹着的其它区域低的情况下，使位于区域t3的内部的第一图案部320t的线宽度比第二图案部320s的线宽度窄。

根据上述三个方式的至少一个方式，第一图案部320t对x轴方向或y轴方向的水平磁场的检测灵敏度变高，因此第一磁阻元件320a、320b中的检测灵敏度被均衡化。

像上述的那样，本实施方式涉及的磁传感器3能够抑制由对被测定磁场进行聚磁的第一磁性体构件40以及第二磁性体构件50产生的、根据被测定磁场的方向的磁传感器3的检测灵敏度的变动。

另外，虽然在本实施方式中将第一图案部320t的线宽度一样的变更，但是并不限于该方式，例如，也可以使第一图案部320t的线宽度断续地变更，还可以使第一图案部320t的线宽度逐渐变化。

(实施方式4)

以下，参照图对本发明的实施方式4涉及的磁传感器进行说明。另外，本发明的实施方式4涉及的磁传感器与本发明的实施方式1涉及的磁传感器1的不同点主要在于，第一磁阻元件以及第二磁阻元件具有的图案以及不具备第一磁性体构件，因此关于与本发明的实施方式1涉及的磁传感器1相同的结构，将不再重复说明。

图13是示出本发明的实施方式4涉及的磁传感器的结构的俯视图。如图13所示，本发明的实施方式4涉及的磁传感器4具备电路基板400和设置在电路基板400上的两个第二磁性体构件50。

磁传感器4包含第一磁阻元件420a以及第二磁阻元件430a和第一磁阻元件420b以及第二磁阻元件430b。第一磁阻元件420a、420b以及第二磁阻元件430a、430b各自形成为交替地连接了长的长方形状图案和短的长方形状图案的曲折状。另外，磁阻元件的形状并不限于曲折状。

在第一磁阻元件420a、420b各自中，长的长方形状图案沿着x方向延伸。第一磁阻元件420a、420b各自在被施加了y方向的磁场时电阻值变得最小。

在第二磁阻元件430a、430b各自中，长的长方形状图案沿着y方向延伸。第二磁阻元件430a、430b各自在被施加了x方向的磁场时电阻值变得最小。

如图13所示，第一磁阻元件420a位于半导体基板110的左下方，第一磁阻元件420b位于半导体基板110的右上方，第二磁阻元件430a位于半导体基板110的左上方，第二磁阻元件430b位于半导体基板110的右下方。

在本实施方式涉及的磁传感器4中，在绝缘层30上，两个第二磁性体构件50在向x轴方向以及y轴方向各自倾斜了45°的方向上排列配置。第二磁性体构件50形成为覆盖第二磁阻元件430a、430b各自的整体。从与绝缘层30正交的方向观察，覆盖第二磁阻元件430a的部分的第二磁性体构件50为矩形。从与绝缘层30正交的方向观察，覆盖第二磁阻元件430b的部分的第二磁性体构件50为矩形。

另外，第二磁性体构件50的形成位置并不限于上述位置，只要从与绝缘层30正交的方向观察覆盖第二磁阻元件430a、430b的至少一部分即可。第二磁阻元件430a、430b只要从与绝缘层30正交的方向观察被至少两个第二磁性体构件50的至少一部分覆盖即可。

在本实施方式涉及的磁传感器4中，如图13所示，第一磁阻元件420a、420b的图案包含：第一图案部420t，从与绝缘层30正交的方向观察，位于被相邻地配置的第二磁性体构件50彼此夹着的区域t的内部；以及第二图案部420s，位于上述区域t的外部。

另外，在本实施方式中，所谓被相邻地配置的第二磁性体构件50彼此夹着的区域t，是如下的区域，即，在用假想直线将在两个矩形的第二磁性体构件50中位于相互相邻的两个边上的角部彼此连结时，被两条假想直线夹着的区域。

第一图案部420t以及第二图案部420s各自具有相互不同的图案形状，使得与第一图案部420t以及第二图案部420s各自具有相互相同的图案形状的情况相比较，第一磁阻元件420a、420b中的检测灵敏度被均衡化。

在本实施方式中，在第一磁阻元件420a、420b各自的图案中的沿着x方向延伸的长方形状图案中，随着从第二图案部420s侧向第一图案部420t侧行进，图案的线宽度逐渐变宽。由此，第一图案部420t对向x轴方向以及y轴方向各自倾斜了45°的方向的水平磁场的检测灵敏度变低，因此第一磁阻元件420a、420b中的检测灵敏度被均衡化。

另外，在施加了向x轴方向以及y轴方向各自倾斜了45°的方向的水平磁场时，在被相邻的第二磁性体构件50彼此夹着的区域t的磁通量密度变得比位于第二磁性体构件50的周围的其它区域低的情况下，在第一磁阻元件420a、420b各自的图案中的沿着x方向延伸的长方形状图案中，随着从第二图案部420s侧向第一图案部420t侧行进，使图案的线宽度逐渐变窄。由此，第一图案部420t对向x轴方向以及y轴方向各自倾斜了45°的方向的水平磁场的检测灵敏度变高，因此第一磁阻元件420a、420b中的检测灵敏度被均衡化。

像上述的那样，本实施方式涉及的磁传感器4能够抑制由对被测定磁场进行聚磁的第二磁性体构件50产生的、根据被测定磁场的方向的磁传感器4的检测灵敏度的变动。

(实施方式5)

以下，参照图对本发明的实施方式5涉及的磁传感器进行说明。另外，本发明的实施方式5涉及的磁传感器主要是第一磁阻元件具有的图案与本发明的实施方式4涉及的磁传感器4不同，因此关于与本发明的实施方式4涉及的磁传感器4相同的结构，将不再重复说明。

图14是示出本发明的实施方式5涉及的磁传感器的结构的俯视图。如图14所示，本发明的实施方式5涉及的磁传感器5具备电路基板500和设置在电路基板500上的两个第二磁性体构件50。

磁传感器5包含第一磁阻元件520a以及第二磁阻元件430a和第一磁阻元件520b以及第二磁阻元件430b。第一磁阻元件520a、520b以及第二磁阻元件430a、430b分别形成为交替地连接了长的长方形状图案和短的长方形状图案的曲折状。另外，磁阻元件的形状并不限于曲折状。

在第一磁阻元件520a、520b各自中，长的长方形状图案沿着x方向延伸。第一磁阻元件520a、520b各自在被施加了y方向的磁场时电阻值变得最小。

如图14所示，第一磁阻元件520a位于半导体基板110的左下方，第一磁阻元件520b位于半导体基板110的右上方，第二磁阻元件430a位于半导体基板110的左上方，第二磁阻元件430b位于半导体基板110的右下方。

在本实施方式涉及的磁传感器5中，如图14所示，第一磁阻元件520a、520b的图案包含：第一图案部520t，从与绝缘层30正交的方向观察，位于被相邻地配置的第二磁性体构件50彼此夹着的区域t的内部；以及第二图案部520s，位于上述区域t的外部。

第一图案部520t以及第二图案部520s各自具有相互不同的图案形状，使得与第一图案部520t以及第二图案部520s各自具有相互相同的图案形状的情况相比较，第一磁阻元件520a、520b中的检测灵敏度被均衡化。

在本实施方式中，在第一磁阻元件520a、520b各自的图案中的沿着x方向延伸的长方形状图案中，第一图案部520t和第二图案部520s的图案的线宽度相互不同。具体地，在沿着x方向延伸的长方形状图案中，第一图案部520t的线宽度比第二图案部520s的线宽度宽。另外，沿着x方向延伸的长方形状图案中的第一图案部520t的线宽度随着从第二图案部520s侧远离而变宽。

由此，第一图案部520t对向x轴方向以及y轴方向各自倾斜了45°的方向的水平磁场的检测灵敏度变低，因此第一磁阻元件520a、520b中的检测灵敏度被均衡化。

另外，在施加了向x轴方向以及y轴方向各自倾斜了45°的方向的水平磁场时，在被相邻的第二磁性体构件50彼此夹着的区域t的磁通量密度变得比位于第二磁性体构件50的周围的其它区域低的情况下，在第一磁阻元件520a、520b各自的图案中的沿着x方向延伸的长方形状图案中，使第一图案部520t的线宽度比第二图案部520s的线宽度窄。

由此，第一图案部520t对向x轴方向以及y轴方向各自倾斜了45°的方向的水平磁场的检测灵敏度变高，因此第一磁阻元件520a、520b中的检测灵敏度被均衡化。

像上述的那样，本实施方式涉及的磁传感器5能够抑制由对被测定磁场进行聚磁的第二磁性体构件50产生的、根据被测定磁场的方向的磁传感器5的检测灵敏度的变动。

另外，虽然在本实施方式中，在沿着x方向延伸的长方形状图案中使第一图案部520t的线宽度逐渐变化，但是并不限于该方式，例如，也可以使第一图案部520t的线宽度断续地变更，还可以使第一图案部520t的线宽度一样地变更。

在上述的实施方式的说明中，也可以将能够组合的结构相互组合。另外，在上述的实施方式中，只要第一磁性体构件的形成数、或第一磁性体构件的形成数与第二磁性体构件的形成数的合计为两个以上即可。

应认为，此次公开的实施方式在所有的方面均为例示，并不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明示出，而是由权利要求书示出，意图包含从与权利要求书等同的意思以及范围内的所有的变更。

附图标记说明

1、2、3、4、5：磁传感器，10：磁性体层，20：导电层，30：绝缘层，40：第一磁性体构件，50：第二磁性体构件，100、200、300、400、500：电路基板，110：半导体基板，120、220：图案，120s、220s、320s、420s、520s：第二图案部，120t、220t、320t、420t、520t：第一图案部，120a、120b、220a、220b、320a、320b、420a、420b、520a、520b：第一磁阻元件，121、133、323：c字状图案，122、123：半圆弧状图案，130、320：双重旋涡状图案，130a、130b、330a、330b、430a、430b：第二磁阻元件，131、132、321、322：旋涡状图案，140、141：中点，145、146、148、149、150、152：布线，160：差动放大器，161：温度补偿电路，162：开关电路，163：驱动器，324、325：长度调整用冗长部，c1：假想圆，c11：c字形状。