磁気デバイスの動作方法
【課題】磁界の印加角度に依存せずに磁気センサを動作させる。
【解決手段】互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気センサの動作方法であって、Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することにより当該磁気抵抗素子１１，１４の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧Ｖｘを測定する第１工程、Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することにより当該磁気抵抗素子１２，１３の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧Ｖｙを測定する第２工程、第１工程によるブリッジ電圧Ｖｘと第２工程によるブリッジ電圧Ｖｙとの和から磁気センサの出力を得る第３工程を行う。
【解決手段】互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気センサの動作方法であって、Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することにより当該磁気抵抗素子１１，１４の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧Ｖｘを測定する第１工程、Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することにより当該磁気抵抗素子１２，１３の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧Ｖｙを測定する第２工程、第１工程によるブリッジ電圧Ｖｘと第２工程によるブリッジ電圧Ｖｙとの和から磁気センサの出力を得る第３工程を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスの動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を用いた磁気スイッチでは、図１に示すように、Ｘ方向に感度を有する２つの素子１２，１３と、Ｙ方向に感度を有する２つの素子１１，１４とをブリッジ接続し、そのブリッジ電圧Ｖを図２に示すように比較器２１で判断し、ある設定電圧を超えたところでスイッチング動作（ＳＷ動作）を行ってきた（例えば特許文献１及び非特許文献１，２）。
【特許文献１】特許第２５５１３２号公報
【非特許文献１】“浜松光電株式会社 垂直タイプＭＲセンサ・テクニカルノート”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１７年５月５日、インターニックス株式会社、［平成１８年１１月２０日検索］、インターネット<URL: http://www.internix.co.jp/publish/newsletter/nl88_pdf/nl88hamamatsu.pdf>
【非特許文献２】“光デバイス−ＭＲセンサ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本電気株式会社、［平成１８年１１月２１日検索］、インターネット<URL: http://www.nec.co.jp/on/dd/products/mrsensor/index.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ＭＲ素子には、印加磁界の方向と、素子の磁化容易軸の方向に角度差θがあると、抵抗の変化量が異なるという性質がある。例えば、無磁界中の抵抗をＲ０、最大抵抗変化量をΔＲとおくと、角度差θの方向に磁界を印加したときの抵抗値Ｒは、次の式（１）で表される。
【０００４】
Ｒ＝Ｒ０＋ΔＲ・ｃｏｓ２θ ・・・・ （１）
【０００５】
このため、例えば図３に示すように磁界ＨがＸ方向ともＹ方向とも異なる方向で印加されたときのブリッジ電圧は、印加磁界をＸ方向とＹ方向のベクトル成分に分解して、Ｘ成分で印加されたときのブリッジ電圧と、Ｙ成分で印加されたときのブリッジ電圧とを合成した値となる。例えば、図４に、印加磁界の大きさとブリッジ電圧との関係の一例を示すが、同じ２０（Ｏｅ）の大きさの磁界を印加した場合でも、印加角度が９０°の場合はブリッジ電圧が＋６ｍＶ、印加角度が０°の場合はブリッジ電圧が−６ｍＶ、印加角度が６０°の場合はブリッジ電圧が＋２ｍＶを示している。
このように、磁界の印加によるブリッジ電圧の大きさは、印加磁界の大きさのみならず印加角度にも依存しているので、印加角度によっては期待の磁界の大きさでスイッチング動作を行わないことになる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁界の印加角度に依存せずに動作させることが可能な磁気デバイスの動作方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスの動作方法であって、
Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第１工程と、
Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第２工程と、
前記第１工程で得られたブリッジ電圧と前記第２工程で得られたブリッジ電圧との和から磁気デバイスの出力を得る第３工程と、
を有することを特徴とする磁気デバイスの動作方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスを、磁界の印加角度に依存せずに動作させることが可能になる。このため、角度依存性がなく、磁界の大きさに対して正確な動作を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
本発明に用いる磁気デバイスは、図５に示すように、互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなるものである。
【００１０】
磁気デバイスの基板は、非磁性の基板であれば特に限定されないが、例えばシリコン（Ｓｉ）等の半導体基板を用いると、素子の形成に一般的な半導体プロセスが使用できるので好ましい。
【００１１】
基板上には、４つの磁気抵抗素子が形成される。磁気抵抗素子は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄−ニッケル合金（ＦｅＮｉ）、鉄−ニッケル−コバルト合金（ＮｉＦｅＣｏ）等の強磁性体からなる磁性膜から構成することができる。本発明において、４つの磁気抵抗素子は、同じ材質の磁性体から形成されることが好ましい。これにより、４つの素子は温度に対する特性変動が同等となるので、磁気デバイスとしての温度特性が向上する。磁気抵抗素子の具体例としては、表１に示すものが挙げられる。例えば８２Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜では抵抗を小さな磁界で飽和させることができる（Δρ＝０．６μΩ・ｃｍ程度、膜厚４０μｍでρ＝２３．５μΩ・ｃｍ程度）。
【００１２】
【表１】
【００１３】
磁気抵抗素子を形成する方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法によるパターン形成工程と、メッキ法やスパッタリング法による成膜工程とを組み合わせた方法が挙げられる。磁気抵抗素子のパターンは、それぞれ所定の方向を向いて配置される。
【００１４】
例えば図５に示す磁気デバイスの場合、Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３は、Ｘ方向を長手方向として平行に配置された複数の磁性膜が設けられ、隣接する磁性膜を端部同士でつづら折り形状になるように導電膜等を介してＹ方向に電気的に接続したものである。また、Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４は、Ｙ方向を長手方向として平行に配置された複数の磁性膜が設けられ、隣接する磁性膜を端部同士でつづら折り形状になるように導電膜等を介してＸ方向に電気的に接続したものである。折り返し部分の導電膜としては、例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導体膜が挙げられる。
【００１５】
４つの磁気抵抗素子１１，１２，１３，１４は、互いに異なる方向を向いて配置された素子同士が隣接して、ブリッジ回路１０を構成するように配線を介して接続されている。配線は、例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導体膜から構成することができる。４つの磁気抵抗素子は、９０°ずつ向きを変えて配置されているほかは、材料、パターン形状や抵抗値が同じものであることが好ましい。
４つの磁気抵抗素子を配列する態様としては、例えば図５に示すように縦横２×２の配列が挙げられるが、磁気抵抗素子間を適当な配線で接続することにより、他の配列を採用することも可能である。
【００１６】
図２に示すように、ブリッジ回路１０の端子１５には電源電圧Ｖｃｃ、端子１６にはグランドレベルがそれぞれ接続され、かつ端子１７には比較器２１のプラス入力端子、端子１８には比較器２１のマイナス入力端子が、それぞれ接続される。ブリッジ回路１０が発した出力電圧の変動は、比較器（コンパレータ）２１やラッチ回路２２等にて構成された信号検知手段２０によって測定される。信号検知手段２０では、スイッチング動作のため、比較器２１により、プラス端子に入力される電圧値とマイナス端子に入力される電圧値との電位差（ブリッジ電圧ともいう。）を求める処理が行われる。その処理は例えば、電位差のレベルが設定電圧より低いと、比較器２１は出力端子からラッチ回路２２に対してハイレベルの信号を出力するが、電位差のレベルが設定電圧を超えると、比較器２１は出力端子からラッチ回路２２に対してローレベルの信号を出力するものである。
【００１７】
従来のデバイスにおいては、印加磁界の方向が磁気抵抗素子に対して一定の方向であれば、ブリッジ電圧が印加磁界の大きさに従って変動するので、適切な設定電圧によって期待の磁界の大きさでスイッチング動作を行わせることができる。しかしながら、上述したように、印加磁界の方向が磁気抵抗素子に対して角度をもつ場合、ブリッジ電圧が印加磁界の大きさのみならず印加角度にも依存して変化するもので、期待の磁界の大きさでスイッチング動作しないという問題があった。
【００１８】
この問題を解決するため、本発明においては、
（１）Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子１１，１４の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第１工程、
（２）Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子１２，１３の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第２工程、
（３）前記第１工程で得られたブリッジ電圧と前記第２工程で得られたブリッジ電圧との和から磁気デバイスの出力を得る第３工程、
を行う。これにより、磁界の印加角度に依存せずに磁気デバイスを動作させることが可能になる。
【００１９】
第１工程及び第２工程を実施するためには、Ｘ方向のバイアス磁界を、Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４のみに印加する手段と、Ｙ方向のバイアス磁界を、Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３のみに印加する手段とを設けることが必要である。このような手段としては、それぞれの磁気抵抗素子に対して、個別に所定の方向の磁界を印加できる手段が挙げられる。基板上に複数配置された磁気抵抗素子のうち１つの磁気抵抗素子のみに磁界を印加する方法としては、磁界を印加するための磁界印加装置を磁気抵抗素子に対応して同一チップ内に形成したり、例えばチップの外部からコイル等により特定の磁気抵抗素子に磁界を印加する方法が挙げられる。なお、同じ方向に向いて配置された磁気抵抗素子については、１つの磁界印加手段を用いて磁界を印加するようにしても良い。
【００２０】
第１工程においては、図５（ａ）に示すように、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４にはＸ方向のバイアス磁界（同図中、Ｘ方向を向いた矢印Ｈで表す。）が印加されているので、該磁気抵抗素子１１，１４は、印加磁界のＸ方向の成分とＸ方向のバイアス磁界とを感磁している。該磁気抵抗素子１１，１４は、Ｘ方向のバイアス磁界で飽和されているので、印加磁界のＸ方向の成分の大きさによらず（すなわち磁界の印加角度によらず）、一定の抵抗値を示す。よって、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３によって印加磁界のＹ方向の成分の大きさに応じたブリッジ電圧（本明細書ではこれを「Ｘ方向のブリッジ電圧」というものとする。）Ｖｘが得られる。
【００２１】
第２工程においては、図５（ｂ）に示すように、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３にはＹ方向のバイアス磁界（同図中、Ｙ方向を向いた矢印Ｈで表す。）が印加されているので、該磁気抵抗素子１２，１３は、印加磁界のＹ方向の成分とＹ方向のバイアス磁界とを感磁している。該磁気抵抗素子１２，１３は、Ｙ方向のバイアス磁界で飽和されているので、印加磁界のＹ方向の成分の大きさによらず（すなわち磁界の印加角度によらず）、一定の抵抗値を示す。よって、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４によって印加磁界のＸ方向の成分の大きさに応じたブリッジ電圧（本明細書ではこれを「Ｙ方向のブリッジ電圧」というものとする。）Ｖｙが得られる。
【００２２】
第３工程においては、Ｘ方向のブリッジ電圧ＶｘとＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙとの和をとる。これにより、磁界が角度を持って印加された場合でも、印加の角度に依存せず、印加磁界の大きさに応じたブリッジ電圧を得ることができる。従って、このブリッジ電圧の和を用いてスイッチング動作を行えば、角度依存性がなく、磁界の大きさに対して正確な動作を実現することができる。以下に、本発明の原理に基づいて詳しく説明する。
【００２３】
Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３の抵抗値をＲＡ、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４の抵抗値をＲＢ、ブリッジ回路の電位差をＥ（なお、Ｅ＝Ｖｃｃが成り立つ。）、ブリッジ電圧をＥ′とおくとき、Ｅ′は下記の式（２）で表される。
【００２４】
Ｅ′＝［（ＲＢ２−ＲＡ２）／（ＲＡ＋ＲＢ）２］Ｅ ・・・・ （２）
【００２５】
また、式（２）について、右辺の分数式をＲＡ＋ＲＢで約分すると、次のようにも変形できる。
【００２６】
Ｅ′＝［（ＲＢ−ＲＡ）／（ＲＡ＋ＲＢ）］Ｅ ・・・・ （２′）
【００２７】
外部磁界とＸ方向との成す角度をθとおくと、第１工程においては、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４は飽和されている。式（１）によれば、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４の抵抗値ＲＢ＝Ｒ０＋ΔＲ、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３の抵抗値ＲＡ＝Ｒ０＋ΔＲ・ｃｏｓ２θとなる。このとき、Ｘ方向のブリッジ電圧Ｖｘは、最大抵抗変化量ΔＲがＲ０に比べて無視できるほど小さいとき、Ｅ′＝Ｖｘに式（２）を適用して、Ｖｘ＝（ΔＲ・ｓｉｎ２θ）／（２Ｒ０）と求められる。
【００２８】
また、第２工程においては、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３は飽和されており、かつ外部磁界とＹ方向との成す角度は９０°−θである。式（１）によれば、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４の抵抗値ＲＢ＝Ｒ０＋ΔＲ・ｓｉｎ２θ、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３の抵抗値ＲＡ＝Ｒ０＋ΔＲとなる。このとき、Ｙ方向のブリッジ電圧Ｖｙは、最大抵抗変化量ΔＲがＲ０に比べて無視できるほど小さいとき、Ｅ′＝Ｖｙに式（２）を適用して、Ｖｙ＝（ΔＲ・ｃｏｓ２θ）／（２Ｒ０）と求められる。
【００２９】
第３工程において、ブリッジ電圧の和、Ｖｘ＋Ｖｙを求めると、恒等式ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ≡１により、Ｖｘ＋Ｖｙ＝ΔＲ／（２Ｒ０）となる。よって、外部磁界の方向θに依存することなく、外部磁界の大きさによって変化するΔＲに基づいて、外部磁界の大きさを測定することが可能となる。
【００３０】
本発明で用いる磁気デバイスにおいては、第３工程において第１工程のブリッジ電圧Ｖｘの値を使用するため、第１工程で測定したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘを記憶する手段（メモリー）を備えることが好ましい。この場合、第３工程においては、メモリーに記憶したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘと、第２工程でブリッジ回路１０を用いて測定したＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙとを用いて和を取ることができる。
【００３１】
さらに、本発明で用いる磁気デバイスは、第１工程で測定したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘを記憶する手段（第１のメモリー）とともに、第２工程で測定したＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙを記憶する手段（第２のメモリー）を備えても良い。この場合、第３工程においては、第１のメモリーに記憶したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘと、第２のメモリーに記憶したＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙとを用いて和を取ることができる。
【００３２】
本発明で用いる磁気デバイスは、磁気抵抗素子個別にバイアス磁界を印加するための複数の磁界印加手段とともに、これら複数の磁界印加手段に対して、所定の順序で所定の磁気抵抗素子に磁界を印加するように制御する制御手段を備えても良い。これにより、第１工程から第３工程までの動作を自動的に行うことができる。
【００３３】
なお、互いに直交した方向に２組ずつ、合計４つの磁気抵抗素子を備える磁気デバイスにおいて、Ｘ方向とＹ方向の決め方は、一方の磁気抵抗素子が配置される方向をＸ方向とし、他方の磁気抵抗素子が配置される方向をＹ方向とするように決めれば良い。例えば、図５では、図中の右から左に向かう方向をＸ方向としているが、その逆方向、すなわち図中の左から右に向かう方向をＸ方向と定義しても良い。また、図５の上から下に向かう方向をＹ方向としているが、その逆方向、すなわち図５の下から上に向かう方向をＹ方向と定義しても良い。また例えば、ＸとＹの方向を入れ替えて、図５の上から下に向かう方向又は下から上に向かう方向をＸ方向とし、右から左に向かう方向又は左から右に向かう方向をＹ方向とするのでも良い。
【００３４】
従って、本発明においては、磁気抵抗素子１１，１４の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第１工程と、磁気抵抗素子１２，１３の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第２工程との実施の順序は、どちらの工程が先であっても、同等の効果を奏するものである。
【００３５】
以上説明したように、本発明の磁気デバイスの動作方法によれば、４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスを、磁界の印加角度に依存せずに動作させることが可能になる。このため、角度依存性がなく、磁界の大きさに対して正確な動作を実現することができる。
【００３６】
本発明の磁気デバイスは、例えば物体の位置や回転量の変化を磁界の変化に変換するための磁石と組み合わることによって物体の位置検出や回転量検出等を行う磁気センサや、外部から印加された磁界の大きさに応じてスイッチング動作を行う磁気スイッチ等に利用することができる。また、出力信号に基づいて適宜の換算等を行うことにより印加磁界の大きさを出力するように構成すれば、磁界の大きさを測定する装置に応用することも可能となる。
【実施例】
【００３７】
本発明の磁気デバイスの動作方法を実施して、磁気デバイスの出力における角度依存性を確認した。その確認方法は、以下の（ａ）から（ｅ）のとおりである。
【００３８】
（ａ）基板上に、まず、磁気検知素子として例えばＦｅＮｉＣｏ等の強磁性体からなる磁性膜を成膜し、抵抗のパターンを形成する。基板は例えばＳｉ基板である。磁気検知素子の形成方法はフォトリソグラフィー法によるパターン形成と、メッキ法やスパッタリング法による成膜との組み合わせである。
【００３９】
（ｂ）次に、磁気検知素子と電気的な接触を取る配線層を形成する。配線層の材質は例えばアルミニウム（Ａｌ）などの良導電体であり、その形成方法はフォトリソグラフィー法によるパターン形成と、メッキ法やスパッタリング法による成膜との組み合わせである。
磁気検知素子と配線層の間に、磁気検知素子と配線層との間にコンタクトホールを持った絶縁層を形成しても良い。
また、配線層の上の層として、外部との接続用のコンタクトホールを持った絶縁層を形成しても良い。
【００４０】
（ｃ）次に、磁界印加装置を形成する。磁界印加装置は、半導体プロセスを用いて同一チップ内に形成しても良いし、例えばコイル等により外部から形成しても良い。
【００４１】
（ｄ）以上によって製造した磁気デバイスについて、ブリッジ電圧の角度依存性を調べるため、ブリッジ回路に例えば電圧を３Ｖ印加し、その際のブリッジ電圧を測定する。測定方法は以下の（ア）から（オ）のとおりである。
【００４２】
（ア）Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４のみＸ方向に、例えば５０（Ｏｅ）の磁界を印加する。これにより磁気抵抗素子１１，１４が磁気的に飽和し、磁気抵抗素子１１，１４の抵抗が一定となる。
（イ）ブリッジ電圧を測定し、その値を、Ｘ方向の磁界に対する出力Ｖｘとしてメモリーに記憶させる。
（ウ）Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３のみＹ方向に、例えば５０（Ｏｅ）の磁界を印加する。これにより磁気抵抗素子１２，１３が磁気的に飽和し、磁気抵抗素子１２，１３の抵抗が一定となる。
（エ）ブリッジ電圧を測定し、その値を、Ｙ方向の磁界に対する出力Ｖｙとしてメモリーに記憶させる。
（オ）Ｘ方向の磁界に対する出力Ｖｘと、Ｙ方向の磁界に対する出力Ｖｙとの和を比較器で判断し、設定した電圧値でスイッチング動作を行う。
【００４３】
（ｅ）無磁界中の抵抗Ｒ０＝１０００Ω、抵抗の最小値Ｒ０＋ΔＲ＝９９０Ω（すなわちΔＲ＝−１０Ω）、印加電圧３Ｖとしたときに、表２および図６に上記の方法を用い、磁界の大きさが一定で、角度を変化させた時のブリッジ電圧の変化を示す。ここで、抵抗変化は式（１）から求め、抵抗の変化量は、式（２）からＥ＝３Ｖとして求めた。
【００４４】
【表２】
【００４５】
以上により、磁界の印加方向の角度によらずブリッジ電圧が一定となり、角度依存性がないことが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、磁気センサや磁気スイッチ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来の磁気スイッチに用いられる磁気抵抗ブリッジを示す模式図である。
【図２】従来の磁気スイッチを示すブロック図である。
【図３】磁気抵抗ブリッジに斜めから磁界が印加される様子を示す模式図である。
【図４】従来の磁気スイッチによるブリッジ電圧の角度依存性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の方法の説明図であって、（ａ）は第１工程を、（ｂ）は第２工程を説明する模式図である。
【図６】本発明の磁気スイッチによるブリッジ電圧の角度依存性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０…ブリッジ回路、１１…Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、１２…Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、１３…Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、１４…Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、Ｖｘ…Ｘ方向のブリッジ電圧、Ｖｙ…Ｙ方向のブリッジ電圧。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスの動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を用いた磁気スイッチでは、図１に示すように、Ｘ方向に感度を有する２つの素子１２，１３と、Ｙ方向に感度を有する２つの素子１１，１４とをブリッジ接続し、そのブリッジ電圧Ｖを図２に示すように比較器２１で判断し、ある設定電圧を超えたところでスイッチング動作（ＳＷ動作）を行ってきた（例えば特許文献１及び非特許文献１，２）。
【特許文献１】特許第２５５１３２号公報
【非特許文献１】“浜松光電株式会社 垂直タイプＭＲセンサ・テクニカルノート”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１７年５月５日、インターニックス株式会社、［平成１８年１１月２０日検索］、インターネット<URL: http://www.internix.co.jp/publish/newsletter/nl88_pdf/nl88hamamatsu.pdf>
【非特許文献２】“光デバイス−ＭＲセンサ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本電気株式会社、［平成１８年１１月２１日検索］、インターネット<URL: http://www.nec.co.jp/on/dd/products/mrsensor/index.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ＭＲ素子には、印加磁界の方向と、素子の磁化容易軸の方向に角度差θがあると、抵抗の変化量が異なるという性質がある。例えば、無磁界中の抵抗をＲ０、最大抵抗変化量をΔＲとおくと、角度差θの方向に磁界を印加したときの抵抗値Ｒは、次の式（１）で表される。
【０００４】
Ｒ＝Ｒ０＋ΔＲ・ｃｏｓ２θ ・・・・ （１）
【０００５】
このため、例えば図３に示すように磁界ＨがＸ方向ともＹ方向とも異なる方向で印加されたときのブリッジ電圧は、印加磁界をＸ方向とＹ方向のベクトル成分に分解して、Ｘ成分で印加されたときのブリッジ電圧と、Ｙ成分で印加されたときのブリッジ電圧とを合成した値となる。例えば、図４に、印加磁界の大きさとブリッジ電圧との関係の一例を示すが、同じ２０（Ｏｅ）の大きさの磁界を印加した場合でも、印加角度が９０°の場合はブリッジ電圧が＋６ｍＶ、印加角度が０°の場合はブリッジ電圧が−６ｍＶ、印加角度が６０°の場合はブリッジ電圧が＋２ｍＶを示している。
このように、磁界の印加によるブリッジ電圧の大きさは、印加磁界の大きさのみならず印加角度にも依存しているので、印加角度によっては期待の磁界の大きさでスイッチング動作を行わないことになる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁界の印加角度に依存せずに動作させることが可能な磁気デバイスの動作方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスの動作方法であって、
Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第１工程と、
Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第２工程と、
前記第１工程で得られたブリッジ電圧と前記第２工程で得られたブリッジ電圧との和から磁気デバイスの出力を得る第３工程と、
を有することを特徴とする磁気デバイスの動作方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスを、磁界の印加角度に依存せずに動作させることが可能になる。このため、角度依存性がなく、磁界の大きさに対して正確な動作を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
本発明に用いる磁気デバイスは、図５に示すように、互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなるものである。
【００１０】
磁気デバイスの基板は、非磁性の基板であれば特に限定されないが、例えばシリコン（Ｓｉ）等の半導体基板を用いると、素子の形成に一般的な半導体プロセスが使用できるので好ましい。
【００１１】
基板上には、４つの磁気抵抗素子が形成される。磁気抵抗素子は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄−ニッケル合金（ＦｅＮｉ）、鉄−ニッケル−コバルト合金（ＮｉＦｅＣｏ）等の強磁性体からなる磁性膜から構成することができる。本発明において、４つの磁気抵抗素子は、同じ材質の磁性体から形成されることが好ましい。これにより、４つの素子は温度に対する特性変動が同等となるので、磁気デバイスとしての温度特性が向上する。磁気抵抗素子の具体例としては、表１に示すものが挙げられる。例えば８２Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜では抵抗を小さな磁界で飽和させることができる（Δρ＝０．６μΩ・ｃｍ程度、膜厚４０μｍでρ＝２３．５μΩ・ｃｍ程度）。
【００１２】
【表１】
【００１３】
磁気抵抗素子を形成する方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法によるパターン形成工程と、メッキ法やスパッタリング法による成膜工程とを組み合わせた方法が挙げられる。磁気抵抗素子のパターンは、それぞれ所定の方向を向いて配置される。
【００１４】
例えば図５に示す磁気デバイスの場合、Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３は、Ｘ方向を長手方向として平行に配置された複数の磁性膜が設けられ、隣接する磁性膜を端部同士でつづら折り形状になるように導電膜等を介してＹ方向に電気的に接続したものである。また、Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４は、Ｙ方向を長手方向として平行に配置された複数の磁性膜が設けられ、隣接する磁性膜を端部同士でつづら折り形状になるように導電膜等を介してＸ方向に電気的に接続したものである。折り返し部分の導電膜としては、例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導体膜が挙げられる。
【００１５】
４つの磁気抵抗素子１１，１２，１３，１４は、互いに異なる方向を向いて配置された素子同士が隣接して、ブリッジ回路１０を構成するように配線を介して接続されている。配線は、例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導体膜から構成することができる。４つの磁気抵抗素子は、９０°ずつ向きを変えて配置されているほかは、材料、パターン形状や抵抗値が同じものであることが好ましい。
４つの磁気抵抗素子を配列する態様としては、例えば図５に示すように縦横２×２の配列が挙げられるが、磁気抵抗素子間を適当な配線で接続することにより、他の配列を採用することも可能である。
【００１６】
図２に示すように、ブリッジ回路１０の端子１５には電源電圧Ｖｃｃ、端子１６にはグランドレベルがそれぞれ接続され、かつ端子１７には比較器２１のプラス入力端子、端子１８には比較器２１のマイナス入力端子が、それぞれ接続される。ブリッジ回路１０が発した出力電圧の変動は、比較器（コンパレータ）２１やラッチ回路２２等にて構成された信号検知手段２０によって測定される。信号検知手段２０では、スイッチング動作のため、比較器２１により、プラス端子に入力される電圧値とマイナス端子に入力される電圧値との電位差（ブリッジ電圧ともいう。）を求める処理が行われる。その処理は例えば、電位差のレベルが設定電圧より低いと、比較器２１は出力端子からラッチ回路２２に対してハイレベルの信号を出力するが、電位差のレベルが設定電圧を超えると、比較器２１は出力端子からラッチ回路２２に対してローレベルの信号を出力するものである。
【００１７】
従来のデバイスにおいては、印加磁界の方向が磁気抵抗素子に対して一定の方向であれば、ブリッジ電圧が印加磁界の大きさに従って変動するので、適切な設定電圧によって期待の磁界の大きさでスイッチング動作を行わせることができる。しかしながら、上述したように、印加磁界の方向が磁気抵抗素子に対して角度をもつ場合、ブリッジ電圧が印加磁界の大きさのみならず印加角度にも依存して変化するもので、期待の磁界の大きさでスイッチング動作しないという問題があった。
【００１８】
この問題を解決するため、本発明においては、
（１）Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子１１，１４の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第１工程、
（２）Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子１２，１３の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第２工程、
（３）前記第１工程で得られたブリッジ電圧と前記第２工程で得られたブリッジ電圧との和から磁気デバイスの出力を得る第３工程、
を行う。これにより、磁界の印加角度に依存せずに磁気デバイスを動作させることが可能になる。
【００１９】
第１工程及び第２工程を実施するためには、Ｘ方向のバイアス磁界を、Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１１，１４のみに印加する手段と、Ｙ方向のバイアス磁界を、Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子１２，１３のみに印加する手段とを設けることが必要である。このような手段としては、それぞれの磁気抵抗素子に対して、個別に所定の方向の磁界を印加できる手段が挙げられる。基板上に複数配置された磁気抵抗素子のうち１つの磁気抵抗素子のみに磁界を印加する方法としては、磁界を印加するための磁界印加装置を磁気抵抗素子に対応して同一チップ内に形成したり、例えばチップの外部からコイル等により特定の磁気抵抗素子に磁界を印加する方法が挙げられる。なお、同じ方向に向いて配置された磁気抵抗素子については、１つの磁界印加手段を用いて磁界を印加するようにしても良い。
【００２０】
第１工程においては、図５（ａ）に示すように、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４にはＸ方向のバイアス磁界（同図中、Ｘ方向を向いた矢印Ｈで表す。）が印加されているので、該磁気抵抗素子１１，１４は、印加磁界のＸ方向の成分とＸ方向のバイアス磁界とを感磁している。該磁気抵抗素子１１，１４は、Ｘ方向のバイアス磁界で飽和されているので、印加磁界のＸ方向の成分の大きさによらず（すなわち磁界の印加角度によらず）、一定の抵抗値を示す。よって、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３によって印加磁界のＹ方向の成分の大きさに応じたブリッジ電圧（本明細書ではこれを「Ｘ方向のブリッジ電圧」というものとする。）Ｖｘが得られる。
【００２１】
第２工程においては、図５（ｂ）に示すように、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３にはＹ方向のバイアス磁界（同図中、Ｙ方向を向いた矢印Ｈで表す。）が印加されているので、該磁気抵抗素子１２，１３は、印加磁界のＹ方向の成分とＹ方向のバイアス磁界とを感磁している。該磁気抵抗素子１２，１３は、Ｙ方向のバイアス磁界で飽和されているので、印加磁界のＹ方向の成分の大きさによらず（すなわち磁界の印加角度によらず）、一定の抵抗値を示す。よって、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４によって印加磁界のＸ方向の成分の大きさに応じたブリッジ電圧（本明細書ではこれを「Ｙ方向のブリッジ電圧」というものとする。）Ｖｙが得られる。
【００２２】
第３工程においては、Ｘ方向のブリッジ電圧ＶｘとＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙとの和をとる。これにより、磁界が角度を持って印加された場合でも、印加の角度に依存せず、印加磁界の大きさに応じたブリッジ電圧を得ることができる。従って、このブリッジ電圧の和を用いてスイッチング動作を行えば、角度依存性がなく、磁界の大きさに対して正確な動作を実現することができる。以下に、本発明の原理に基づいて詳しく説明する。
【００２３】
Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３の抵抗値をＲＡ、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４の抵抗値をＲＢ、ブリッジ回路の電位差をＥ（なお、Ｅ＝Ｖｃｃが成り立つ。）、ブリッジ電圧をＥ′とおくとき、Ｅ′は下記の式（２）で表される。
【００２４】
Ｅ′＝［（ＲＢ２−ＲＡ２）／（ＲＡ＋ＲＢ）２］Ｅ ・・・・ （２）
【００２５】
また、式（２）について、右辺の分数式をＲＡ＋ＲＢで約分すると、次のようにも変形できる。
【００２６】
Ｅ′＝［（ＲＢ−ＲＡ）／（ＲＡ＋ＲＢ）］Ｅ ・・・・ （２′）
【００２７】
外部磁界とＸ方向との成す角度をθとおくと、第１工程においては、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４は飽和されている。式（１）によれば、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４の抵抗値ＲＢ＝Ｒ０＋ΔＲ、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３の抵抗値ＲＡ＝Ｒ０＋ΔＲ・ｃｏｓ２θとなる。このとき、Ｘ方向のブリッジ電圧Ｖｘは、最大抵抗変化量ΔＲがＲ０に比べて無視できるほど小さいとき、Ｅ′＝Ｖｘに式（２）を適用して、Ｖｘ＝（ΔＲ・ｓｉｎ２θ）／（２Ｒ０）と求められる。
【００２８】
また、第２工程においては、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３は飽和されており、かつ外部磁界とＹ方向との成す角度は９０°−θである。式（１）によれば、Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４の抵抗値ＲＢ＝Ｒ０＋ΔＲ・ｓｉｎ２θ、Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３の抵抗値ＲＡ＝Ｒ０＋ΔＲとなる。このとき、Ｙ方向のブリッジ電圧Ｖｙは、最大抵抗変化量ΔＲがＲ０に比べて無視できるほど小さいとき、Ｅ′＝Ｖｙに式（２）を適用して、Ｖｙ＝（ΔＲ・ｃｏｓ２θ）／（２Ｒ０）と求められる。
【００２９】
第３工程において、ブリッジ電圧の和、Ｖｘ＋Ｖｙを求めると、恒等式ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ≡１により、Ｖｘ＋Ｖｙ＝ΔＲ／（２Ｒ０）となる。よって、外部磁界の方向θに依存することなく、外部磁界の大きさによって変化するΔＲに基づいて、外部磁界の大きさを測定することが可能となる。
【００３０】
本発明で用いる磁気デバイスにおいては、第３工程において第１工程のブリッジ電圧Ｖｘの値を使用するため、第１工程で測定したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘを記憶する手段（メモリー）を備えることが好ましい。この場合、第３工程においては、メモリーに記憶したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘと、第２工程でブリッジ回路１０を用いて測定したＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙとを用いて和を取ることができる。
【００３１】
さらに、本発明で用いる磁気デバイスは、第１工程で測定したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘを記憶する手段（第１のメモリー）とともに、第２工程で測定したＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙを記憶する手段（第２のメモリー）を備えても良い。この場合、第３工程においては、第１のメモリーに記憶したＸ方向のブリッジ電圧Ｖｘと、第２のメモリーに記憶したＹ方向のブリッジ電圧Ｖｙとを用いて和を取ることができる。
【００３２】
本発明で用いる磁気デバイスは、磁気抵抗素子個別にバイアス磁界を印加するための複数の磁界印加手段とともに、これら複数の磁界印加手段に対して、所定の順序で所定の磁気抵抗素子に磁界を印加するように制御する制御手段を備えても良い。これにより、第１工程から第３工程までの動作を自動的に行うことができる。
【００３３】
なお、互いに直交した方向に２組ずつ、合計４つの磁気抵抗素子を備える磁気デバイスにおいて、Ｘ方向とＹ方向の決め方は、一方の磁気抵抗素子が配置される方向をＸ方向とし、他方の磁気抵抗素子が配置される方向をＹ方向とするように決めれば良い。例えば、図５では、図中の右から左に向かう方向をＸ方向としているが、その逆方向、すなわち図中の左から右に向かう方向をＸ方向と定義しても良い。また、図５の上から下に向かう方向をＹ方向としているが、その逆方向、すなわち図５の下から上に向かう方向をＹ方向と定義しても良い。また例えば、ＸとＹの方向を入れ替えて、図５の上から下に向かう方向又は下から上に向かう方向をＸ方向とし、右から左に向かう方向又は左から右に向かう方向をＹ方向とするのでも良い。
【００３４】
従って、本発明においては、磁気抵抗素子１１，１４の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第１工程と、磁気抵抗素子１２，１３の抵抗を飽和させてからブリッジ回路１０のブリッジ電圧を測定する第２工程との実施の順序は、どちらの工程が先であっても、同等の効果を奏するものである。
【００３５】
以上説明したように、本発明の磁気デバイスの動作方法によれば、４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスを、磁界の印加角度に依存せずに動作させることが可能になる。このため、角度依存性がなく、磁界の大きさに対して正確な動作を実現することができる。
【００３６】
本発明の磁気デバイスは、例えば物体の位置や回転量の変化を磁界の変化に変換するための磁石と組み合わることによって物体の位置検出や回転量検出等を行う磁気センサや、外部から印加された磁界の大きさに応じてスイッチング動作を行う磁気スイッチ等に利用することができる。また、出力信号に基づいて適宜の換算等を行うことにより印加磁界の大きさを出力するように構成すれば、磁界の大きさを測定する装置に応用することも可能となる。
【実施例】
【００３７】
本発明の磁気デバイスの動作方法を実施して、磁気デバイスの出力における角度依存性を確認した。その確認方法は、以下の（ａ）から（ｅ）のとおりである。
【００３８】
（ａ）基板上に、まず、磁気検知素子として例えばＦｅＮｉＣｏ等の強磁性体からなる磁性膜を成膜し、抵抗のパターンを形成する。基板は例えばＳｉ基板である。磁気検知素子の形成方法はフォトリソグラフィー法によるパターン形成と、メッキ法やスパッタリング法による成膜との組み合わせである。
【００３９】
（ｂ）次に、磁気検知素子と電気的な接触を取る配線層を形成する。配線層の材質は例えばアルミニウム（Ａｌ）などの良導電体であり、その形成方法はフォトリソグラフィー法によるパターン形成と、メッキ法やスパッタリング法による成膜との組み合わせである。
磁気検知素子と配線層の間に、磁気検知素子と配線層との間にコンタクトホールを持った絶縁層を形成しても良い。
また、配線層の上の層として、外部との接続用のコンタクトホールを持った絶縁層を形成しても良い。
【００４０】
（ｃ）次に、磁界印加装置を形成する。磁界印加装置は、半導体プロセスを用いて同一チップ内に形成しても良いし、例えばコイル等により外部から形成しても良い。
【００４１】
（ｄ）以上によって製造した磁気デバイスについて、ブリッジ電圧の角度依存性を調べるため、ブリッジ回路に例えば電圧を３Ｖ印加し、その際のブリッジ電圧を測定する。測定方法は以下の（ア）から（オ）のとおりである。
【００４２】
（ア）Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１１，１４のみＸ方向に、例えば５０（Ｏｅ）の磁界を印加する。これにより磁気抵抗素子１１，１４が磁気的に飽和し、磁気抵抗素子１１，１４の抵抗が一定となる。
（イ）ブリッジ電圧を測定し、その値を、Ｘ方向の磁界に対する出力Ｖｘとしてメモリーに記憶させる。
（ウ）Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子１２，１３のみＹ方向に、例えば５０（Ｏｅ）の磁界を印加する。これにより磁気抵抗素子１２，１３が磁気的に飽和し、磁気抵抗素子１２，１３の抵抗が一定となる。
（エ）ブリッジ電圧を測定し、その値を、Ｙ方向の磁界に対する出力Ｖｙとしてメモリーに記憶させる。
（オ）Ｘ方向の磁界に対する出力Ｖｘと、Ｙ方向の磁界に対する出力Ｖｙとの和を比較器で判断し、設定した電圧値でスイッチング動作を行う。
【００４３】
（ｅ）無磁界中の抵抗Ｒ０＝１０００Ω、抵抗の最小値Ｒ０＋ΔＲ＝９９０Ω（すなわちΔＲ＝−１０Ω）、印加電圧３Ｖとしたときに、表２および図６に上記の方法を用い、磁界の大きさが一定で、角度を変化させた時のブリッジ電圧の変化を示す。ここで、抵抗変化は式（１）から求め、抵抗の変化量は、式（２）からＥ＝３Ｖとして求めた。
【００４４】
【表２】
【００４５】
以上により、磁界の印加方向の角度によらずブリッジ電圧が一定となり、角度依存性がないことが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、磁気センサや磁気スイッチ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来の磁気スイッチに用いられる磁気抵抗ブリッジを示す模式図である。
【図２】従来の磁気スイッチを示すブロック図である。
【図３】磁気抵抗ブリッジに斜めから磁界が印加される様子を示す模式図である。
【図４】従来の磁気スイッチによるブリッジ電圧の角度依存性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の方法の説明図であって、（ａ）は第１工程を、（ｂ）は第２工程を説明する模式図である。
【図６】本発明の磁気スイッチによるブリッジ電圧の角度依存性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０…ブリッジ回路、１１…Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、１２…Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、１３…Ｘ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、１４…Ｙ方向を向いて配置された磁気抵抗素子、Ｖｘ…Ｘ方向のブリッジ電圧、Ｖｙ…Ｙ方向のブリッジ電圧。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスの動作方法であって、
Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第１工程と、
Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第２工程と、
前記第１工程で得られたブリッジ電圧と前記第２工程で得られたブリッジ電圧との和から磁気デバイスの出力を得る第３工程と、
を有することを特徴とする磁気デバイスの動作方法。
【請求項１】
互いに直交するＸ方向及びＹ方向について、それぞれの方向を向いて配置された磁気抵抗素子を２つずつ備え、これら４つの磁気抵抗素子がブリッジ回路を構成してなる磁気デバイスの動作方法であって、
Ｙ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＸ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第１工程と、
Ｘ方向を向いて配置された２つの磁気抵抗素子に対してＹ方向にバイアス磁界を印加することによりこれら２つの磁気抵抗素子の抵抗を飽和させてから前記ブリッジ回路のブリッジ電圧を測定する第２工程と、
前記第１工程で得られたブリッジ電圧と前記第２工程で得られたブリッジ電圧との和から磁気デバイスの出力を得る第３工程と、
を有することを特徴とする磁気デバイスの動作方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１９０９５２（Ｐ２００８−１９０９５２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４５１２（Ｐ２００７−２４５１２）
【出願日】平成１９年２月２日（２００７．２．２）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２日（２００７．２．２）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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