[发明专利]三轴磁传感器及其制造方法

说明书

本发明提供能够高精度地检测三轴方位的磁场的三轴磁传感器及其制造方法。三轴磁传感器(1)具备：具有第一面(21)及与其相对的第二面(22)的基板(2)、和设置于第一面(21)上的磁传感器元件组(3)。磁传感器元件组(3)包含X轴方向的磁力检测用的第一磁传感器元件(31)、Y轴方向的磁力检测用的第二磁传感器元件(32)和Z轴方向的磁力检测用的第三磁传感器元件(33)。第一～第三磁传感器元件(31～33)分别包含由至少含有磁化固定层(42)及自由层(44)的层叠体构成的第一～第三磁阻效应元件(4)，第一～第三磁阻效应元件(4)的各磁化固定层(42)的磁化方向M42被固定在相对于第一面(21)以规定的角度θ_M42倾斜的方向。

技术领域

本发明涉及一种三轴磁传感器及制造该三轴磁传感器的方法。

背景技术

一直以来，在车载型导航系统、手机等移动终端等上搭载有通过利用磁传感器元件检测地磁而测量方位的电子指南针。作为用于这种电子指南针的、用于检测相互正交的三轴(X轴、Y轴及Z轴)方位的磁场成分的三轴磁传感器，已知有将X轴用磁传感器元件、Y轴用磁传感器元件及Z轴用磁传感器元件这三个磁传感器元件安装于一个基板面上而成的装置。

在该三轴磁传感器中，为了通过三个磁传感器元件分别检测相互正交的三轴方位的磁场成分，需要使各磁传感器元件的磁场的感知方向正交。在作为磁传感器元件使用具有自由层和磁化固定层的层叠体，并且自由层的磁化方向根据外部磁场高灵敏度地变化且随之电阻发生变化的磁阻效应元件(例如TMR元件)的情况下，以各磁传感器元件的磁化固定层的磁化方向朝向各方位的方式配置各磁传感器元件。

例如，如图16所示，在具有第一面201及与其相对的第二面202的基板200的第一面201上层叠形成X轴用TMR元件301及Y轴用TMR元件302，并且在与第一面201正交的方向上层叠形成Z轴用TMR元件303。图16中，与各TMR元件301～303重合显示的箭头表示各TMR元件301～303的磁化固定层的磁化方向。在具有这种结构的三轴磁传感器中，能够使各TMR元件301～303的磁化固定层的磁化方向朝向三轴方位的各方位(参照非专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Development of Tunneling Magneto-resistive Sensors,Futoyoshi KOU,Ricoh Technical Report,No.31,2005

发明内容

发明所要解决的技术问题

在图16所示的三轴磁传感器中，X轴用TMR元件301及Y轴用TMR元件302可以通过同一工艺制作，因此，能够容易地使它们的特性一致。

但是，因为Z轴用TMR元件303的层叠方向与X轴用TMR元件301及Y轴用TMR元件302不同(正交)，所以通过与X轴用TMR元件301及Y轴用TMR元件302相同的工艺制作Z轴用TMR元件303极其困难。

因此，使X轴用TMR元件301及Y轴用TMR元件302、与Z轴用TMR元件303的特性一致是极其困难的，由此，存在三轴方位的磁场检测精度会降低的问题。

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够高精度地检测三轴方位的磁场的三轴磁传感器及其制造方法。

用于解决技术问题的手段