磁传感器的制作方法

1.本发明涉及具备磁阻效应元件的磁传感器。


背景技术：

2.近年来，以各种用途利用使用了磁阻效应元件的磁传感器。在包含磁传感器的系统中，有时希望通过设置在基板上的磁阻效应元件检测包含与基板的面垂直的方向的分量的磁场。在此情况下，通过设置将与基板的面垂直的方向的磁场变换成与基板的面平行的方向的磁场的软磁性体，或将磁阻效应元件配置在形成于基板上的倾斜面上，能够检测包含与基板的面垂直的方向的分量的磁场。
3.中国发明专利申请公开第101142494a号说明书公开有，各自在基板上设置了x轴传感器、y轴传感器和z轴传感器的第1磁传感器和第2磁传感器。在第1磁传感器中，在基板上的厚膜形成有v字状的槽。在该槽的斜面的中央部分的平坦性良好的位置，设置有成为z轴传感器的巨磁阻元件的带状部。带状部是成为巨磁阻元件的主体的部分，具有细长的带状的平面形状。
4.在第2磁传感器中，在基板上的厚膜，形成有具有第一斜面和第二斜面的v字状的槽。第二斜面成为槽的斜面的下半部分。第二斜面与基板所成的角，大于第一斜面与基板所成的角。在第二斜面的中央部分的平坦性良好的位置，设置有成为z轴传感器的巨磁阻元件的带状部。带状部具有细长的带状的平面形状。
5.另外，中国发明专利申请公开第101142494a号说明书中记载有，斜面实际上在制造工艺上成为向外部稍微突出的弯曲面。
6.一般而言，磁阻效应元件通过离子铣(ion milling)或反应性离子蚀刻(ion etching)对成为磁阻效应元件的层叠膜进行蚀刻而形成。在该蚀刻中，使用光刻胶掩模(photoresist mask)。光刻胶掩模，使用光刻(photolithographiy)，形成在层叠膜之上的所希望的位置。此外，光刻胶掩模具有与磁阻效应元件的平面形状对应的平面形状。但是，因光刻的精度，光刻胶掩模的位置和尺寸可能产生偏差。
7.光刻胶掩模的位置和尺寸的偏差的影响，在弯曲面上形成磁阻效应元件的情况下变得显著。通常，在弯曲面上形成磁阻效应元件的情况下，使用磁控溅射装置这样的所谓的非正规的成膜装置，弯曲面状地形成层叠膜。因此，层叠膜的厚度(与弯曲面垂直的方向的尺寸)，随着弯曲面的倾斜角度变大而变小。
8.在突出的这样形状的弯曲面，弯曲面上的位置在水平方向上以规定间隔的量变化时的倾斜角度的变化量，随着远离弯曲面的顶部而变大。同样，层叠膜的厚度的变化量也随着远离弯曲面的顶部而变大。因此，当光刻胶掩模的位置或尺寸发生变化，位于弯曲面的顶部的相反侧的光刻胶掩模的壁面的位置发生变化时，在位于弯曲面的顶部的相反侧的磁阻效应元件的端部的附近部分，磁阻效应元件的厚度大幅度地发生变化。其结果是，产生不能得到希望的特性的问题。
9.在以下情况也产生上述的问题，即，在凹陷的这样形状的弯曲面形成磁阻效应元
件的情况。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种磁传感器，其能够抑制因制造工艺(process)的偏差而使得位于倾斜部分之上的磁阻效应元件的厚度发生变化。
11.本发明的磁传感器具备：电阻值根据外部磁场而发生变化的磁阻效应元件；和支撑磁阻效应元件的支撑构件。支撑构件具有：与磁阻效应元件相对的相对面；和由配置在相对面的相反侧的平面构成的下表面。相对面包含相对于下表面倾斜的倾斜部分。作为磁传感器的截面，在与下表面垂直的特定截面中，倾斜部分在倾斜部分上的第1位置相对于下表面形成第1角度而倾斜，并且倾斜部分在倾斜部分上的第2位置相对于下表面形成比第1角度小的第2角度而倾斜。
12.第1位置处的倾斜部分的曲率的绝对值小于第2位置处的倾斜部分的曲率的绝对值。磁阻效应元件，具有位于磁阻效应元件的宽度方向的两端的第1端部和第2端部，以在上述截面中第1端部位于第1位置的上方的方式配置在倾斜部分之上。
13.在本发明的磁传感器中，也可以为，磁阻效应元件，以在上述截面中第2端部位于第2位置的上方的方式，配置在倾斜部分之上。
14.此外，在本发明的磁传感器中，也可以为，第1位置和第2位置处于从在上述截面中最靠近下表面的倾斜部分上的第3位置至在上述截面中最远离下表面的倾斜部分上的第4位置的范围内。在此情况下，也可以为，倾斜部分，在从第1位置至第2位置的范围内，以第1角度成为最大且第2角度成为最小的方式，相对于下表面倾斜。此外，也可以为，倾斜部分的曲率的绝对值在从第1位置至第2位置的范围内，在第1位置成为最小，在除了第1位置以外的规定位置成为最大。
15.此外，在本发明的磁传感器中，也可以为，相对面包含向从下表面分离的方向突出的凸面。在此情况下，也可以为，倾斜部分是凸面的一部分。或者，也可以为，相对面包含向靠近下表面的方向凹陷的凹面。在此情况下，也可以为，倾斜部分是凹面的一部分。
16.此外，在本发明的磁传感器中，也可以为，磁阻效应元件包含：具有方向能够根据外部磁场而发生变化的磁化的磁性层。也可以为，磁性层具有第1面和配置在第1面的相反侧的第2面，并且具有作为与磁性层的第1面垂直的方向的尺寸的膜厚。也可以为，第1端部的膜厚小于第2端部的膜厚。此外，也可以为，膜厚随着从第2端部靠近第1端部而变小。此外，也可以为，第1面和第2面各自具有在与上述截面交叉的方向上长的形状。
17.在本发明的磁传感器中，支撑构件的相对面的倾斜部分在第1位置相对于下表面形成第1角度而倾斜，并且在第2位置相对于下表面形成比第1角度小的第2角度而倾斜。第1位置处的倾斜部分的曲率的绝对值，小于第2位置处的倾斜部分的曲率的绝对值。磁阻效应元件以第1端部位于第1位置的上方的方式配置在倾斜部分之上。由此，根据本发明，能够抑制因制造工艺的偏差而磁阻效应元件的厚度发生变化。
18.本发明的其他目的、特征和效果，通过以下的说明会变得充分清楚。
附图说明
19.图1是示出本发明的第1实施方式的磁传感器系统的概略结构的说明图。
20.图2是示出本发明的第1实施方式的磁传感器的电路结构的电路图。
21.图3是示出本发明的第1实施方式的磁传感器的一部分的示意图。
22.图4是示出本发明的第1实施方式的磁传感器的一部分的截面图。
23.图5是示出本发明的第1实施方式的磁传感器的一部分的俯视图。
24.图6是示出本发明的第1实施方式中的磁阻效应元件的截面图。
25.图7是用于说明本发明的第1实施方式中的倾斜部分的形状的说明图。
26.图8是示出本发明的第1实施方式的磁传感器的制造方法的一个工序的截面图。
27.图9是示出接着图8所示的工序的工序的截面图。
28.图10是示出接着图9所示的工序的工序的截面图。
29.图11是示出接着图10所示的工序的工序的截面图。
30.图12是示出接着图11所示的工序的工序的截面图。
31.图13是示出本发明的第1实施方式的支撑构件的相对面的形状和曲率的特性图。
32.图14是用于说明比较例的磁阻效应元件的磁荷的说明图。
33.图15是用于说明本发明的第1实施方式的磁阻效应元件的磁荷的说明图。
34.图16是示出本发明的第1实施方式的磁阻效应元件的变形例的截面图。
35.图17是示出本发明的第2实施方式的磁传感器的一个截面的截面图。
36.图18是用于说明本发明的第2实施方式的倾斜部分的形状的说明图。
具体实施方式
37.[第1实施方式]
[0038]
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。首先，参照图1，对包含本发明的第1实施方式的磁传感器的磁传感器系统的概略进行说明。本实施方式的磁传感器系统100具备：本实施方式的磁传感器1；和产生作为磁传感器1应当检测的磁场(检测对象磁场)的对象磁场mf的磁场产生器5。
[0039]
磁场产生器5能够以旋转轴c为中心进行旋转。磁场产生器5包含一对磁铁6a、6b。磁铁6a、6b配置在以包含旋转轴c的虚拟平面为中心而对称的位置。磁铁6a、6b各自具有n极和s极。磁铁6a、6b以磁铁6a的n极与磁铁6b的s极相对的姿态配置。磁场产生器5产生从磁铁6a的n极朝向磁铁6b的s极的方向的对象磁场mf。
[0040]
磁传感器1配置在能够检测规定的基准位置处的对象磁场mf的位置。基准位置处的对象磁场mf是磁铁6a、6b各自产生的磁场的一部分。基准位置也可以处于旋转轴c上。在以下的说明中，将基准位置设为在旋转轴c上。磁传感器1检测磁场产生器5所产生的对象磁场mf，并且生成检测值vs。检测值vs与磁场产生器5相对于磁传感器1的相对位置、特别是与旋转位置，具有对应关系。
[0041]
磁传感器系统100能够用作对具备可旋转的可动部的设备的可动部的旋转位置进行检测的装置。作为这样的设备，例如有工业用机器人的关节。图1示出在工业用机器人200中应用了磁传感器系统100的例子。
[0042]
图1所示的工业用机器人200具备：可动部201、以可使可动部201旋转的方式支撑该可动部201的支撑部202。可动部201与支撑部202的连结部分是关节。可动部201以旋转轴c为中心旋转。在将磁传感器系统100应用于工业用机器人200的关节的情况下，例如在支撑
部202固定磁传感器1，在可动部201固定磁铁6a、6b即可。
[0043]
在此，如图1所示，定义x方向、y方向、z方向。x方向、y方向、z方向彼此正交。在本实施方式中，将与旋转轴c平行的一个方向(在图1中从里头朝向前侧的方向)设为x方向。在图1中，将y方向表示为朝向右侧的方向，将z方向表示为朝向上侧的方向。此外，将x方向的相反方向设为-x方向，将y方向的相反方向设为-y方向，将z方向的相反方向设为-z方向。此外，以下，将相对于基准位置处于z方向的前方的位置称为“上方”，将相对于基准位置处于“上方”的相反侧的位置称为“下方”。
[0044]
在本实施方式中，基准位置处的对象磁场mf的方向表示为包含旋转轴c上的基准位置的yz平面内的方向。基准位置处的对象磁场mf的方向，在上述yz平面内以基准位置为中心旋转。
[0045]
磁传感器1具备电阻值根据外部磁场而发生变化的磁阻效应元件(以下，称为mr元件。)。在本实施方式中，mr元件的电阻值根据对象磁场mf的方向的变化而发生变化。磁传感器1生成与mr元件的电阻值对应的检测信号，并且基于该检测信号生成检测值vs。
[0046]
接着，对本实施方式的磁传感器1的结构进行说明。首先，参照图2，对磁传感器1的电路结构的一例进行说明。在图2所示的例中，磁传感器1具备：4个电阻部11、12、13、14；2个电源端v1、v2；2个接地端g1、g2；以及2个信号输出端e1、e2。
[0047]
电阻部11～14中的各个包含至少1个mr元件30。在电阻部11～14中的各个包含多个mr元件30的情况下，在电阻部11～14中的各个，多个mr元件30也可以串联连接。
[0048]
电阻部11设置在电源端v1与信号输出端e1之间。电阻部12设置在信号输出端e1与接地端g1之间。电阻部13设置在电源端v2与信号输出端e2之间。电阻部14设置在信号输出端e2与接地端g2之间。在电源端v1、v2施加规定大小的电源电压。接地端g1、g2接地。
[0049]
电阻部11与电阻部12的连接点的电位，依赖于电阻部11的至少1个mr元件30的电阻值和电阻部12的至少1个mr元件30的电阻值而变化。信号输出端e1将与电阻部11和电阻部12的连接点的电位相对应的信号作为检测信号s1输出。
[0050]
电阻部13与电阻部14的连接点的电位，依赖于电阻部13的至少1个mr元件30的电阻值和电阻部14的至少1个mr元件30的电阻值而变化。信号输出端e2将与电阻部13和电阻部14的连接点的电位相对应的信号作为检测信号s2输出。
[0051]
磁传感器1还具备基于检测信号s1、s2生成检测值vs的检测值生成电路21。检测值生成电路21例如由面向特定用途的集成电路(asic)或微型计算机构成。
[0052]
接着，着眼于1个mr元件30，对磁传感器1的结构进行更详细的说明。图3是示出磁传感器1的一部分的示意图。图4是示出磁传感器1的一部分的截面图。此外，图4示出与yz平面平行且与mr元件30交叉的截面。图5是示出磁传感器1的一部分的俯视图。
[0053]
磁传感器1还具备支撑构件60。支撑构件60支撑包含于电阻部11～14的所有mr元件30。如图3和图4所示，支撑构件60具有：一部分与mr元件30相对的相对面60a；由配置在相对面60a的相反侧的平面构成的下表面60b。相对面60a位于支撑构件60的z方向的端部。下表面60b位于支撑构件60的-z方向的端部。下表面60b与xy平面平行。磁传感器1例如也可以使下表面60b或与下表面60b相对应的面水平地制造。此外，磁传感器1例如也可以基于下表面60b或与下表面60b相对应的面的方向或倾斜而进行设置。这样，下表面60b也可以是成为磁传感器1的制造和设置中的至少一个的基准的面。
[0054]
支撑构件60的相对面60a包含相对于下表面60b倾斜的倾斜部分。在本实施方式中，相对面60a包含：与下表面60b平行的平面部分60a1、以及与下表面60b不平行的至少1个曲面部分60a2。如图4所示，曲面部分60a2是向从下表面60b分离的方向突出的凸面。上述的倾斜部分是凸面的一部分。曲面部分60a2在与yz平面平行的任意截面中，具有以在远离下表面60b的方向(z方向)上凸出的方式弯曲的曲线形状(拱形状)。在与yz平面平行的任意截面中，从下表面60b至曲面部分60a2的距离，在与y方向平行的方向上的曲面部分60a2的中央(以下，简称为曲面部分60a2的中央。)成为最大。
[0055]
曲面部分60a2沿x方向延伸。如图3所示，曲面部分60a2的整体形状，是将图4所示的曲线形状(拱形状)沿x方向移动而形成的半圆筒状的曲面。
[0056]
mr元件30配置在曲面部分60a2之上。在此，将曲面部分60a2中的、从位于曲面部分60a2的-y方向端的端部至曲面部分60a2的中央的部分称为第1倾斜部分，用附图标记sl1表示。此外，将曲面部分60a2中的、从位于曲面部分60a2的y方向端的端部至曲面部分60a2的中央的部分称为第2倾斜部分，用附图标记sl2表示。在图3中，用虚线表示第1倾斜部分sl1与第2倾斜部分sl2的边界。第1倾斜部分sl1、第2倾斜部分sl2均相对于下表面60b倾斜。在本实施方式中，mr元件30整体配置在第1倾斜部分sl1上或第2倾斜部分sl2上。图3和图4示出配置在第1倾斜部分sl1上的mr元件30。
[0057]
mr元件30具有在x方向上长的形状。在此，将mr元件30的短边方向称为mr元件30的宽度方向或简称为宽度方向。mr元件30的平面形状(从z方向观察的形状)也可以为，如矩形那样包含宽度方向的尺寸不依赖于x方向的位置而恒定或大致恒定的宽度恒定部分的形状，也可以，如椭圆形那样不包含宽度恒定部分的形状。作为包含宽度恒定部分的mr元件30的平面形状的例子，除了长边方向的两端为直线的矩形之外，还为长边方向的两端为半圆的形状、长边方向的两端为多边形的形状。在图3和图5中示出，mr元件30的平面形状为矩形的情况下的例子。在该例子中，mr元件30具有：与曲面部分60a2相对的下表面30a、位于下表面30a的相反侧的上表面30b、位于宽度方向的两端的第1端部30c和第2端部30d、以及位于长边方向的两端的第3端部30e和第4端部30f。mr元件30的宽度方向的尺寸不依赖于x方向的位置而恒定或大致恒定。
[0058]
支撑构件60包含基板61和配置在该基板61之上的绝缘层62。基板61例如是由si等半导体构成的半导体基板。基板61具有位于基板61的z方向的端部的上表面和位于基板61的-z方向的端部的下表面。支撑构件60的下表面60b由基板61的下表面构成。基板61的厚度(z方向的尺寸)是恒定的。
[0059]
绝缘层62例如由sio2等绝缘材料构成。绝缘层62具有位于z方向的端部的上表面。支撑构件60的相对面60a由绝缘层62的上表面构成。绝缘层62具有在相对面60a形成有曲面部分60a2的截面形状。具体而言，绝缘层62在与yz平面平行的任意截面中，具有向z方向突出的截面形状。
[0060]
磁传感器1还具备：下部电极41、上部电极42和绝缘层63、64、65。此外，在图3中，省略了下部电极41、上部电极42和绝缘层63～65。另外，在图5中，省略了绝缘层63～65。
[0061]
下部电极41配置在支撑构件60的相对面60a(绝缘层62的上表面)之上。绝缘层63在支撑构件60的相对面60a之上配置在下部电极41的周围。mr元件30配置在下部电极41之上。绝缘层64在下部电极41和绝缘层63之上配置在mr元件30的周围。上部电极42配置在mr
元件30和绝缘层64之上。绝缘层65在绝缘层64之上配置在上部电极42的周围。
[0062]
磁传感器1还具备：覆盖上部电极42和绝缘层65的未图示的绝缘层。下部电极41和上部电极42例如由cu等导电材料形成。绝缘层63～65和未图示的绝缘层，例如由sio2等绝缘材料形成。
[0063]
在此，将磁传感器1中的、基板61和层叠在基板61之上的部分合称为检测部。图4可以说是图示有检测部。图2所示的检测值生成电路21也可以与检测部一体化，也可以与检测部分体。
[0064]
在此，参照图6，对mr元件30的结构进行详细说明。在本实施方式中，特别地，mr元件30是自旋阀型的mr元件。如图6所示，mr元件30包含：具有方向固定的磁化的磁化固定层32、具有根据施加磁场的方向而方向能够变化的磁化的自由层34、以及配置于磁化固定层32和自由层34之间的间隙层33。mr元件30也可以是tmr(隧道磁阻效应)元件，也可以是gmr(巨磁阻效应)元件。在tmr元件中，间隙层33是隧道势垒层。在gmr元件中，间隙层33是非磁性导电层。在mr元件30中，根据自由层34的磁化的方向相对于磁化固定层32的磁化的方向所成的角度，电阻值变化，当该角度为0
°
时，电阻值成为最小值，当角度为180
°
时，电阻值成为最大值。
[0065]
磁化固定层32、间隙层33和自由层34，在从下部电极41朝向上部电极42的方向上，从下部电极41侧依次层叠。mr元件30还包含：介于磁化固定层32与下部电极41之间的基底层31、和介于自由层34与上部电极42之间的盖层35。此外，mr元件30的磁化固定层32、间隙层33和自由层34的配置，也可以与图6所示的配置上下相反。
[0066]
磁化固定层32的磁化方向优选是与mr元件30的长边方向正交的方向。在本实施方式中，mr元件30配置在相对于下表面60b倾斜的第1倾斜部分sl1或第2倾斜部分sl2之上。因此，磁化固定层32的磁化方向也相对于下表面60b倾斜。
[0067]
在本实施方式中，为了便于说明，将配置在第1倾斜部分sl1之上的磁化固定层32的磁化方向设为u方向或-u方向。u方向是从y方向朝向z方向旋转了规定角度的方向。-u方向是与u方向相反的方向。此外，在本实施方式中，为了便于说明，将配置在第2倾斜部分sl2之上的磁化固定层32的磁化方向设为v方向或-v方向。v方向是从y方向朝向-z方向旋转了规定角度的方向。-v方向是与v方向相反的方向。
[0068]
在图2中示出x方向、u方向和v方向。此外，在图2中，为了便于说明，用同一箭头示出u方向和v方向。在图2中，实心箭头表示电阻部11～14中的各个中包含的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向。磁传感器1也可以构成为，电阻部11、14的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为u方向，电阻部12、13的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为-u方向。或者，磁传感器1也可以构成为，电阻部11、14的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为v方向，电阻部12、13的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为-v方向。
[0069]
或者，磁传感器1也可以包含：各自包含电阻部11～14的第1电路部分和第2电路部分。在第1电路部分，也可以构成为，电阻部11、14的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为u方向，电阻部12、13的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为-u方向。在第2电路部分，也可以构成为，电阻部11、14的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为v方向，电阻部12、13的mr元件30的磁化固定层32的磁化方向成为-v方向。
[0070]
自由层34对应于本发明的磁性层。自由层34具有易磁化轴方向为与磁化固定层32
的磁化方向交叉的方向的形状磁各向异性。在本实施方式中，mr元件30被图案化为在x方向上长的形状。由此，自由层34具有易磁化轴方向为与x方向平行的方向的形状磁各向异性。
[0071]
到此为止，着眼于1个mr元件30，对磁传感器1的结构进行了说明。在本实施方式中，电阻部11～14中的各个包含至少1个mr元件30。因此，磁传感器1具备多个mr元件30、多个下部电极41和多个上部电极42。如图5所示，各个下部电极41具有细长的形状。在下部电极41的上表面上，在长边方向的一端的附近，配置有mr元件30。各个上部电极42具有细长的形状，将配置在2个下部电极41上并邻接的2个mr元件30电连接。
[0072]
支撑构件60的相对面60a的曲面部分60a2的数量也可以是1个，也可以是多个。在曲面部分60a2的数量为1个的情况下，在1个曲面部分60a2之上配置有多个mr元件30。在此情况下，多个mr元件30也可以仅配置于第1倾斜部分sl1和第2倾斜部分sl2中的任意方，也可以配置在第1倾斜部分sl1和第2倾斜部分sl2双方。
[0073]
在曲面部分60a2的数量为多个的情况下，在1个曲面部分60a2之上，也可以配置1个mr元件30，也可以配置多个mr元件30。另外，在此情况下，多个曲面部分60a2也可以以沿一个方向排列的方式配置，也可以以在x方向和y方向上分别排列多个的方式排列成多列。
[0074]
接着，参照图6和图7，对倾斜部分和mr元件30进行更详细的说明。在此，以第1倾斜部分sl1为例进行说明。图7是用于说明第1倾斜部分sl1的形状的说明图。此外，在图7中，省略mr元件30中的基底层31和盖层35。
[0075]
图7示出与mr元件30交叉且与支撑构件60的下表面60b垂直的特定的截面。以下，关于该截面，赋予附图标记s来表示。截面s与mr元件30的长边方向交叉。为了说明第1倾斜部分sl1的形状，对任意截面s中的第1倾斜部分sl1上的第1位置p1、第2位置p2、第3位置p3和第4位置p4进行定义。第1位置p1是第1倾斜部分sl1相对于下表面60b形成第1角度θ1而倾斜的位置。第2位置p2是第1倾斜部分sl1相对于下表面60b形成比第1角度θ1小的第2角度θ2而倾斜的位置。在本实施方式中，特别地，第1位置p1相比于第2位置p2更靠近下表面60b。此外，在以下的说明中设为，特定的面相对于下表面60b所成的角度以0
°
以上90
°
以下的角度表示。
[0076]
第3位置p3是在第1倾斜部分sl1中最靠近下表面60b的位置。如果具体地说明，则第3位置p3为第1倾斜部分sl1的-y方向的端部，处于曲面部分60a2与平面部分60a1的边界。第4位置p4为在第1倾斜部分sl1中最远离下表面60b的位置。如果具体地说明，则第4位置p4为第1倾斜部分sl1的y方向的端部，处于第1倾斜部分sl1与第2倾斜部分sl2的边界即曲面部分60a2的中央。第1位置p1和第2位置p2处于从第3位置p3至第4位置p4的范围内。
[0077]
在第3位置p3第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度、和在第4位置p4第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度，都是0
°
。第1角度θ1和第2角度θ2都大于0
°
且小于90
°
。在本实施方式中，特别地，第1倾斜部分sl1以在从第1位置p1至第2位置p2的范围内第1角度θ1成为最大且第2角度θ2成为最小的方式，相对于下表面60b倾斜。
[0078]
任意截面s中的第1倾斜部分sl1的轮廓，由具有彼此不同的曲率的多个曲线构成。第1位置p1处的第1倾斜部分sl1的曲率k1的绝对值小于第2位置p2处的第1倾斜部分sl1的曲率k2的绝对值。换言之，第1位置p1处的第1倾斜部分sl1相比于第2位置p2处的第1倾斜部分sl1更接近直线，为平缓的曲线。
[0079]
在图7中，附有符号c1的圆弧表示将第1位置p1处的第1倾斜部分sl1进行近似的圆
即第1曲率圆的一部分。另外，附有符号c2的圆弧表示将第2位置p2的第1倾斜部分sl1进行近似的圆即第2曲率圆的一部分。如图7所示，第1曲率圆(符号c1)的半径大于第2曲率圆(符号c2)的半径。
[0080]
在从第1位置p1至第2位置p2的范围内，第1倾斜部分sl1的曲率的绝对值，在除了第1位置p1以外的第1倾斜部分sl1上的规定位置成为最大。上述规定位置也可以是第2位置p2，也可以是第1、第2位置p1、p2以外的位置。另外，第1倾斜部分sl1的曲率的绝对值，从第1位置p1至第2位置p2，也可以是单调增加，也可以是重复增加和减少但整体上增加。
[0081]
此外，在图7所示的例子中，任意截面s中的第1倾斜部分sl1的轮廓，从第1位置p1至第2位置p2为平滑的曲线。但是，第1倾斜部分sl1的轮廓也可以包含曲率实质上成为无限大的点。在此情况下，第1倾斜部分sl1的轮廓，在曲率实质上成为无限大的点折弯。此外，在折弯点，第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度θb，如下所述地定义。将在折弯点的附近且比折弯点更靠下表面60b的第1倾斜部分sl1上的点，第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度设为θa。此外，将在折弯点的附近且比折弯点更远离下表面60b的第1倾斜部分sl1上的点，第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度设为θc。角度θb为小于角度θa、且大于角度θc的角度。角度θb也可以是角度θa和角度θc的平均值。
[0082]
mr元件30以在任意截面s中第1端部30c位于第1位置p1的上方的方式，配置在第1倾斜部分sl1之上。在本实施方式中，进一步，mr元件30以在任意截面s中第2端部30d位于第2位置p2的上方的方式，配置在第1倾斜部分sl1之上。因此，在本实施方式中，mr元件30配置在第1倾斜部分sl1中的、从第1位置p1至第2位置p2的区域之上。
[0083]
此外，如图6和图7所示，mr元件30的自由层34具有：第1面34a、第1面34a的相反侧的第2面34b、和连接第1面34a和第2面34b的外周面。第1面34a处于比第2面34b更远离支撑构件60的相对面60a的位置。第1面34a与盖层35接触。第2面34b与间隙层33接触。
[0084]
在本实施方式中，mr元件30图案化为在x方向上长的形状。因此，第1面34a、第2面34b各自具有在x方向上长的形状。第1面34a具有位于第1面34a的短边方向的两端的第1端部ed1和第2端部ed2。第1端部ed1位于mr元件30的第1端部30c。第2端部ed2位于mr元件30的第2端部30d。
[0085]
在此，将第1面34a相对于支撑构件60的下表面60b所成的角度称为倾斜角度，用符号表示。第1面34a以倾斜角度大于0
°
的方式，相对于支撑构件60的下表面60b倾斜。
[0086]
在此，将第1端部ed1的倾斜角度记为倾斜角度将第2端部ed2的倾斜角度记为倾斜角度在任意截面s中，第1端部ed1的倾斜角度大于第2端部ed2的倾斜角度在任意截面s中，也可以是，倾斜角度随着从第2端部ed2靠近第1端部ed1而变大。
[0087]
第1面34a上的任意位置的倾斜角度依赖于第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度θ而变化。具体而言，第1面34a上的任意位置的倾斜角度与该任意位置的下方的第1倾斜部分sl1上的位置的角度θ大致相等。因此，倾斜角度随着角度θ变大而变大。
[0088]
自由层34具有作为与第1面34a垂直的方向的尺寸的膜厚t。膜厚t也是与第1面34a垂直的方向上的第1面34a与第2面34b的间隔。在此，将第1端部ed1的膜厚t记为膜厚t1，将第2端部ed2的膜厚t记为膜厚t2。膜厚t1也是mr元件30的第1端部30c的膜厚t。膜厚t2也是mr元件30的第2端部30d的膜厚t。此外，关于膜厚t2，为了便于说明，假定将第2面34b沿曲面
部分60a2延长的虚拟的面，将与第1面34a垂直的方向上的第1面34a与虚拟的面的间隔设为膜厚t2。
[0089]
在任意的截面s中，第1端部ed1的膜厚t1小于第2端部ed2的膜厚t2。在任意截面s中，也可以是，膜厚t随着从第2端部ed2靠近第1端部ed1而变小。
[0090]
第1面34a上的任意位置的膜厚t依赖于角度θ而变化。具体而言，第1面34a上的任意位置的膜厚t，随着最靠近该任意位置的第1倾斜部分sl1上的位置的角度θ变大而变小。
[0091]
另外，根据倾斜角度与角度θ的关系、以及膜厚t与角度θ的关系，膜厚t随着倾斜角度变大而变小。
[0092]
到此为止，以第1倾斜部分sl1为例进行了说明。第1倾斜部分sl1和第2倾斜部分sl2具有以包含曲面部分60a2的中央的xz平面为中心而对称的形状或大致对称的形状。因此，对上述第1倾斜部分sl1的说明，也适用于第2倾斜部分sl2。此外，对上述mr元件30的说明，也适用于配置在第2倾斜部分sl2之上的mr元件30。
[0093]
接着，参照图8至图12，对本实施方式的磁传感器1的制造方法进行说明。磁传感器1的制造方法具备：形成磁传感器1中的图3至图5所示的部分即检测部的工序、和使用检测部完成磁传感器1的工序。图8至图12示出形成检测部的工序。此外，图8至图12着眼于形成在第1倾斜部分sl1之上的mr元件30。
[0094]
如图8所示，在形成检测部的工序中，首先，在基板61之上形成绝缘层62。绝缘层62也可以通过在基板61之上形成光刻胶掩模后形成绝缘膜而形成，也可以通过在基板61之上形成绝缘膜后对该绝缘膜的一部分进行蚀刻而形成。通过形成绝缘层62而完成支撑构件60。
[0095]
图9示出接下来的工序。在该工序中，在绝缘层62之上即支撑构件60之上，形成下部电极41和绝缘层63。下部电极41和绝缘层63例如以如下方式形成。首先，在绝缘层62之上形成金属膜。接着，在金属膜之上形成蚀刻掩模。蚀刻掩模也可以通过利用光刻对光刻胶层进行图案化而形成。接着，以金属膜成为下部电极41的方式，使用蚀刻掩模，对金属膜进行蚀刻。接着，保持残留蚀刻掩模，并形成绝缘层63。接着，去除蚀刻掩模。
[0096]
图10示出接下来的工序。在该工序中，依次形成之后构成mr元件30的各层，在下部电极41和绝缘层63之上形成之后成为mr元件30的层叠膜30p。接着，在层叠膜30p之上形成蚀刻掩模81。蚀刻掩模81通过利用光刻对光刻胶层进行图案化而形成。蚀刻掩模81具有与mr元件30的平面形状(从上方观察的形状)对应的平面形状。蚀刻掩模81具有：规定mr元件30的第1端部30c的位置的第1壁面81a、和规定mr元件30的第2端部30d的位置的第2壁面81b。
[0097]
图11示出接下来的工序。在该工序中，使用蚀刻掩模81，例如通过离子铣或反应性离子蚀刻对层叠膜30p进行蚀刻。由此，层叠膜30p成为mr元件30。
[0098]
图12示出接下来的工序。在该工序中，首先，保持残留蚀刻掩模81，并形成绝缘层64。接着，去除蚀刻掩模81。接着，在mr元件30和绝缘层64之上，形成上部电极42和绝缘层65。上部电极42和绝缘层65的形成方法，与下部电极41和绝缘层63的形成方法相同。
[0099]
接着，以覆盖上部电极42和绝缘层65的方式，形成未图示的绝缘层。接着，进行构成电源端v1、v2等的多个端子的形成等，完成磁传感器1的检测部。
[0100]
接着，参照图13，对支撑构件60的相对面60a的形状和曲率的一例进行说明。图13
是示出规定的截面s中的支撑构件60的相对面60a的形状和曲率的特性图。图13是通过使用原子力显微镜对实际制作的支撑构件60的相对面60a进行测定而得到的。在图13中，横轴表示与y方向平行的方向的位置。左侧的纵轴表示相对面60a的曲率。此外，图13所示的曲率定义为，在相对面60a为向从下表面60b分离的方向突出的凸面的情况下，曲率值为正值。右侧的纵轴表示相对面60a的高度。此外，在图13中，将与z方向平行的方向上的位置设为相对面60a的高度。此外，在图13中，将相对面60a的平面部分60a1的高度设为0。此外，附有附图标记71的实线表示相对面60a的曲率。附有附图标记72的粗实线表示相对面60a的高度。
[0101]
在图13中，附有符号p1l、p2l的点分别表示与配置在第1倾斜部分sl1上的mr元件30的第1端部30c及第2端部30d相对应的位置。该mr元件30配置在第1倾斜部分sl1中的、从点p1l至点p2l的区域之上。点p1l、p2l实质上表示第1倾斜部分sl1上的第1位置p1及第2位置p2。如图13所示，在点p1l相对面60a相对于下表面60b所成的角度，大于在点p2l相对面60a相对于下表面60b所成的角度。点p1l处的相对面60a的曲率的绝对值小于点p2l处的相对面60a的曲率的绝对值。在从点p1l至点p2l的范围内，相对面60a的曲率的绝对值在点p1l成为最小，在除了点p1l以外的规定位置成为最大。
[0102]
同样地，在图13中，附有符号p1r、p2r的点，分别表示与配置在第2倾斜部分sl2上的mr元件30的第1端部30c及第2端部30d相对应的位置。该mr元件30配置在第2倾斜部分sl2中的、从点p1r至点p2r的区域之上。点p1r、p2r实质上表示第2倾斜部分sl2上的第1位置p1及第2位置p1。如图13所示，在点p1r相对面60a相对于下表面60b所成的角度，大于在点p2r相对面60a相对于下表面60b所成的角度。点p1r处的相对面60a的曲率的绝对值小于点p2r处的相对面60a的曲率的绝对值。在从点p1r至点p2r的范围内，相对面60a的曲率的绝对值在点p1r成为最小，在除了点p1r以外的规定位置成为最大。
[0103]
接着，对本实施方式的磁传感器1的作用和效果进行说明。如图7所示，在本实施方式中，在任意截面s中，第1倾斜部分sl1在第1位置p1相对于下表面60b形成第1角度θ1而倾斜，并且在第2位置p2相对于下表面60b形成比第1角度θ1小的第2角度θ2而倾斜。第1位置p1处的第1倾斜部分sl1的曲率k1的绝对值，小于第2位置p2处的第1倾斜部分sl1的曲率k2的绝对值。
[0104]
配置在第1倾斜部分sl1之上的mr元件30，以在任意截面s中第1端部30c位于第1位置p1的上方的方式，配置在第1倾斜部分sl1之上。在本实施方式中，进一步，mr元件30以在任意截面s中第2端部30d位于第2位置p2的上方的方式，配置在第1倾斜部分sl1之上。
[0105]
如参照图8至图12而说明的那样，mr元件30通过对层叠膜30p进行蚀刻而形成。在该蚀刻中，使用蚀刻掩模81。蚀刻掩模81通过利用光刻对光刻胶层图案化而形成于层叠膜30p之上的期望的位置。
[0106]
蚀刻掩模81具有：规定mr元件30的第1端部30c的位置的第1壁面81a、和规定mr元件30的第2端部30d的位置的第2壁面81b。在设计上，第1壁面81a位于预先规定的第1位置p1的上方，第2壁面81b位于预先规定的第2位置p2的上方。但是，在实际的制造工艺中，因光刻的精度，蚀刻掩模81的位置和尺寸可能产生偏差。其结果是，第1壁面81a及第2壁面81b各自的位置发生变化，mr元件30的第1端部30c及第2端部30d各自的位置从设计上的位置偏离。
[0107]
在此，对第1倾斜部分sl1上的规定位置p处的、第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度的偏离量进行说明。在此，用符号θ表示在规定位置p处第1倾斜部分sl1相对于
下表面60b所成的角度，用符号k表示规定位置p处的第1倾斜部分sl1的曲率。此外，用符号δθ表示，使规定位置p在与y方向平行的方向上偏离了δy的量时的、第1倾斜部分sl1相对于下表面60b所成的角度的偏离量。在δy足够小的情况下，偏离量δθ能够通过下述的式(1)表示。此外，将曲率k设为不发生变化。
[0108]
δθ＝k*δy/cosθ
ꢀꢀꢀ…
(1)
[0109]
根据式(1)可知，曲率k越大，偏离量δθ变得越大。此外，角度θ越大，偏离量δθ变得越大。
[0110]
如前所述，mr元件30的自由层34的膜厚t依赖于角度θ而变化。因此，根据式(1)可以说，曲率k越大、膜厚t的变化量变得越大，并且角度θ越大、膜厚t的变化量变得越大。
[0111]
在本实施方式中，第1角度θ1大于第2角度θ2。因此，如果设为：第1倾斜部分sl1的轮廓例如如圆弧那样曲率k恒定且δy相同，则第1位置p1的附近的偏离量δθ大于第2位置p2的附近的偏离量δθ。其结果是，第1端部30c的膜厚t的变化量大于第2端部30d的膜厚t的变化量。
[0112]
与之相对，在本实施方式中，使第1位置p1处的第1倾斜部分sl1的曲率k1的绝对值小于第2位置p2处的第1倾斜部分sl1的曲率k2的绝对值。即，在本实施方式中，在自由层34的膜厚t的变化量相对地变大的位置，使第1倾斜部分sl1的曲率k相对地变小。由此，根据本实施方式，与第1倾斜部分sl1的曲率k为恒定的情况、或曲率k1的绝对值大于曲率k2的绝对值的情况相比，能够抑制因制造工艺的偏差而第1端部30c的附近的自由层34的膜厚t发生变化。
[0113]
此外，根据本实施方式，对于构成mr元件30的自由层34以外的层，也能够抑制因制造工艺的偏差而第1端部30c的附近的膜厚发生变化。其结果是，根据本实施方式，能够抑制因制造工艺的偏差而第1端部30c的附近的mr元件30的厚度(与第1倾斜部分sl1垂直的方向的尺寸)发生变化。
[0114]
此外，在本实施方式中，以第2端部30d位于自由层34的膜厚t的变化量相对地变小的第2位置p2的上方的方式，配置mr元件30。由此，根据本实施方式，能够抑制第2端部30d的附近的自由层34的膜厚t、和第2端部30d的附近的mr元件30的厚度因制造工艺的偏差而发生变化。其结果是，根据本实施方式，能够抑制自由层34整体的膜厚t和mr元件30整体的厚度发生变化。
[0115]
接着，对本实施方式的其他效果进行说明。在本实施方式中，第1面34a上的任意位置的自由层34的膜厚t，随着最靠近该任意位置的第1倾斜部分sl1上的位置的角度θ变大而变小。这样的膜厚t与角度θ的关系，能够通过使用磁控溅射装置这样的所谓非正规的成膜装置形成层叠膜30p而实现。
[0116]
在本实施方式中，特别地，在任意截面s中，第1端部ed1的膜厚t1小于第2端部ed2的膜厚t2。由此，根据本实施方式，能够抑制磁荷向自由层34中的第1端部ed1及其附近部分集中。
[0117]
以下，一边与比较例的mr元件230进行比较，一边对抑制磁荷的集中而带来的效果进行详细说明。首先，参照图14，对比较例的mr元件230进行说明。图14是用于说明比较例的mr元件230的磁荷的说明图。图14示出相当于截面s的截面。比较例的mr元件230，与本实施方式中的mr元件30同样地包含：磁化固定层232、间隙层233和自由层234、未图示的基底层
和盖层。
[0118]
比较例的mr元件230配置在与支撑构件60的下表面60b平行的平面之上。此外，mr元件230与本实施方式中的mr元件30同样地图案化为在x方向长的形状。由此，自由层234具有易磁化轴方向为与x方向平行的方向的形状磁各向异性。
[0119]
自由层234具有：位于z方向的端部的第1面234a、第1面234a的相反侧的第2面234b、和连接第1面234a和第2面234b的外周面。第1面234a及第2面234b都是与下表面60b平行的平面。第1面234a及第2面234b具有各自在x方向上长的形状。第1面234a具有位于第1面234a的短边方向即与y方向平行的方向的两端的第1端部ed11和第2端部ed12。在比较例中，特别地，第1端部ed11是位于第1面234a的-y方向端的端部，第2端部ed12是位于第1面234a的y方向端的端部。
[0120]
在对mr元件230施加有外部磁场的情况下，在自由层234，根据外部磁场的方向和强度，自由层234的内部的磁矩的方向旋转，其结果是，自由层234的磁化方向旋转。此外，在此情况下，在自由层234的外周面产生磁荷。
[0121]
在此，考虑对mr元件230施加y方向的外部磁场的情况。在施加有y方向的外部磁场的情况下，正的磁荷集中在自由层234的外周面中的第2端部ed12的附近部分，负的磁荷集中在自由层234的外周面中的第1端部ed11的附近部分。在图14中，“ ”的符号表示正的磁荷，
“‑”
的符号表示负的磁荷。因这些磁荷，在自由层234产生-y方向的反磁场。越靠近磁荷反磁场的强度越大。因此，在自由层234的第1端部ed11及第2端部ed12的附近部分反磁场的强度变大，在自由层234的中央部分反磁场的强度变小。
[0122]
在未施加外部磁场的情况下，自由层234的磁化方向和自由层234的内部的磁矩方向，朝向与x方向平行的方向。在外部磁场的强度较小的情况下，在自由层234的中央部分，磁矩的方向开始朝向y方向旋转。但是，在自由层234的第1端部ed11及第2端部ed12的附近部分，磁矩的方向不旋转或几乎不旋转。
[0123]
当外部磁场的强度变大至某个程度时，在自由层234的中央部分，磁矩的方向与y方向一致或几乎一致。另一方面，在自由层234的第1端部ed11及第2端部ed12的附近部分，磁矩的方向开始朝向y方向旋转。当外部磁场的强度进一步变大时，在自由层234的第1端部ed11及第2端部ed12的附近部分，磁矩的方向也与y方向一致、或几乎一致。
[0124]
这样，在比较例的mr元件230中，因反磁场而在自由层234整体磁矩的方向没有同样地变化。其结果是，自由层234的磁化相对于外部磁场的强度的变化非线性地变化。其结果是，具备比较例的mr元件230的磁传感器生成的检测信号，相对于外部磁场的强度的变化非线性地变化。
[0125]
接着，对本实施方式中的mr元件30的磁荷进行说明。图15是用于说明mr元件30中的磁荷的说明图。图15示出相当于截面s的截面。在图15中，“ ”的符号表示正的磁荷，
“‑”
的符号表示负的磁荷。
[0126]
在本实施方式的mr元件30中，第1端部ed1的膜厚t1小于第2端部ed2的膜厚t2。在此，考虑对mr元件30施加y方向的外部磁场的情况。在此情况下，与比较例同样地，正的磁荷集中在自由层34的外周面中的第2端部ed2的附近部分。另一方面，负的磁荷未集中在自由层34的外周面中的第1端部ed1的附近部分，还扩展分布至第1面34a。由此，自由层34的第1端部ed1的附近部分的反磁场的强度与自由层34的中央部分的反磁场的强度之差变小。随
着上述差变小，自由层34的第1端部ed1的附近部分的磁矩的方向变为以与自由层34的中央部分的磁矩相同的方式旋转。由此，根据本实施方式，能够抑制自由层34的磁化相对于外部磁场的强度的变化而非线性地变化。其结果是，根据本实施方式，能够扩大磁传感器1生成的检测信号线性地变化的范围。
[0127]
但是，为了抑制因制造工艺的偏差而引起的mr元件30的厚度的偏差，考虑在第1倾斜部分sl1的整体减小曲率k。但是，如果这样，则第1角度θ1与第2角度θ2之差变小，第1端部ed1的膜厚t1与第2端部ed2的膜厚t2之差也变小。特别地，当在第1倾斜部分sl1的整体使曲率k为0，即，使第1倾斜部分sl1的整体为平面时，第1角度θ1与第2角度θ2变得相同，第1端部ed1的膜厚t1与第2端部ed2的膜厚t2变得相同。其结果是，不能获得抑制磁荷向第1端部ed1及其附近部分集中的效果。
[0128]
与之相对，在本实施方式中，使角度θ相对地变小的第2位置p2的第1倾斜部分sl1的曲率k2的绝对值相对地变大。由此，根据本实施方式，增大第1角度θ1与第2角度θ2之差，并且增大第1端部ed1的膜厚t1与第2端部ed2的膜厚t2之差。由此，根据本实施方式，能够抑制因制造工艺的偏差而第1端部ed1的膜厚t1发生变化，并且抑制磁荷向自由层34中的第1端部ed1及其附近部分集中。
[0129]
此外，到此为止，以配置在第1倾斜部分sl1之上的mr元件30为例，对本实施方式的效果进行了说明。但是，因为第1倾斜部分sl1和第2倾斜部分sl2具有对称形状，上述的说明也能够适用于配置在第2倾斜部分sl2之上的mr元件30。
[0130]
[变形例]
[0131]
接着，参照图16，对本实施方式的变形例进行说明。在变形例中，mr元件30是amr(各向异性磁阻效应)元件。在变形例中，mr元件30包含设定为磁各向异性的磁性层36，来代替图6所示的磁化固定层32、间隙层33和自由层34。磁性层36具有方向能够根据外部磁场的方向而变化的磁化。如前所述，mr元件30图案化为在x方向上长的形状。由此，磁性层36具有易磁化轴方向为与x方向平行的方向的形状磁各向异性。
[0132]
磁性层36具有：在x方向长的形状的第1面36a、第1面36a的相反侧的第2面36b、和连接第1面36a和第2面36b的外周面。参照图6和图7说明的关于mr元件30的形状的说明，也适用于变形例。如果将关于mr元件30的形状的说明中的自由层34、第1面34a和第2面34b分别置换成磁性层36、第1面36a和第2面36b，则成为关于变形例的形状的说明。
[0133]
[第2实施方式]
[0134]
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。首先，参照图17对本实施方式的磁传感器的结构进行说明。图17是示出本实施方式的磁传感器的一部分的截面图。
[0135]
本实施方式的磁传感器101的结构，在以下点与第1实施方式的磁传感器1不同。本实施方式的磁传感器101，代替第1实施方式中的mr元件30而具备mr元件130。图17示出与yz平面平行且与mr元件130交叉的截面。
[0136]
支撑构件60的相对面60a，代替第1实施方式中的曲面部分60a2，而包含与下表面60b不平行的至少1个曲面部分60a3。如图17所示，曲面部分60a3是向靠近下表面60b的方向凹陷的凹面。如后所述，相对面60a包含作为上述的凹面(曲面部分60a3)的一部分的倾斜部分。曲面部分60a3在与yz平面平行的任意截面中，具有以向靠近下表面60b的方向(-z方向)凹陷的方式弯曲的曲线形状(拱形状)。在与yz平面平行的任意截面中，从下表面60b至曲面
部分60a3的距离，在与y方向平行的方向上的曲面部分60a3的中央(以下，简称为曲面部分60a3的中央。)成为最小。
[0137]
曲面部分60a3沿x方向延伸。曲面部分60a3的整体形状，是将图17所示的曲线形状沿x方向移动而形成的半圆筒状的曲面。此外，支撑构件60的绝缘层62具有如在相对面60a形成有曲面部分60a3那样的截面形状。具体而言，绝缘层62在与yz平面平行的任意截面中，具有向-z方向凹陷那样的截面形状。
[0138]
在此，将曲面部分60a3中的、从位于曲面部分60a3的y方向一端的端部至曲面部分60a3的中央的部分称为第1倾斜部分，用附图标记sl11表示。另外，将曲面部分60a3中的、从位于曲面部分60a3的-y方向端的端部至曲面部分60a3的中央的部分称为第2倾斜部分，用附图标记sl12表示。第1倾斜部分sl11及第2倾斜部分sl12都相对于下表面60b倾斜。在本实施方式中，mr元件130的整体配置在第1倾斜部分sl11上或第2倾斜部分sl12上。在图17中，示出配置在第1倾斜部分sl11上的mr元件130。
[0139]
mr元件130具有在x方向上长的形状。mr元件130的平面形状为矩形。在此，将mr元件130的短边方向称为mr元件130的宽度方向，或简称为宽度方向。mr元件130具有：与曲面部分60a3相对的下表面130a、位于下表面130a的相反侧的上表面130b、位于宽度方向的两端的第1端部130c和第2端部130d、和位于长边方向的两端的第3端部和第4端部。mr元件130的宽度方向的尺寸不依赖于x方向的位置而为恒定或大致恒定。
[0140]
mr元件130也可以是自旋阀型的mr元件，也可以是amr元件。以下，以mr元件130为自旋阀型的mr元件的情况为例进行说明。mr元件130，与第1实施方式中的图6所示的mr元件30同样地具有：基底层31、磁化固定层32、间隙层33、自由层34和盖层35。自由层34具有易磁化轴方向为与x方向平行的方向的形状磁各向异性。
[0141]
接着，参照图18，对倾斜部分和mr元件130进行详细说明。在此，以第1倾斜部分sl11为例进行说明。图18是用于说明第1倾斜部分sl11的形状的说明图。图18是将图17所示的截面的一部分放大的图。另外，在图18中，省略了mr元件130中的基底层31和盖层35。
[0142]
以下，对于与mr元件130交叉且与支撑构件60的下表面60b垂直的截面，赋予附图标记s来表示。为了说明第1倾斜部分sl11的形状，对任意截面s中的第1倾斜部分sl11上的第1位置p11、第2位置p12、第3位置p13和第4位置p14进行定义。第1位置p11是第1倾斜部分sl11相对于下表面60b形成第1角度θ11而倾斜的位置。第2位置p12是第1倾斜部分sl11相对于下表面60b形成比第1角度θ11小的第2角度θ12而倾斜的位置。在本实施方式中，特别地，第1位置p11比第2位置p12更远离下表面60b。
[0143]
第3位置p13是在第1倾斜部分sl11中最靠近下表面60b的位置。如果具体地说明，则第3位置p13处于第1倾斜部分sl11与第2倾斜部分sl12的边界即曲面部分60a3的中央。第4位置p14为在第1倾斜部分sl11中最远离下表面60b的位置。如果具体地说明，则第4位置p14位于曲面部分60a3与平面部分60a1的边界。第1位置p11和第2位置p12处于从第3位置p13至第4位置p14的范围内。
[0144]
在第3位置p3第1倾斜部分sl11相对于下表面60b所成的角度，和在第4位置p14第1倾斜部分sl11相对于下表面60b所成的角度，都为0
°
。第1角度θ1和第2角度θ2都大于0
°
且小于90
°
。
[0145]
任意截面s中的第1倾斜部分sl11的轮廓，包含具有彼此不同曲率的多个曲线。第1
位置p11处的第1倾斜部分sl11的曲率k11的绝对值小于第2位置p12处的第1倾斜部分sl11的曲率k12的绝对值。
[0146]
在图18中，附有符号c11的圆弧表示将第1位置p11处的第1倾斜部分sl11进行近似的圆即第1曲率圆的一部分。另外，附有符号c12的圆弧表示将第2位置p12处的第1倾斜部分sl11进行近似的圆即第2曲率圆的一部分。如图18所示，第1曲率圆(符号c11)的半径大于第2曲率圆(符号c12)的半径。
[0147]
mr元件130以在任意截面s中第1端部130c位于第1位置p11的上方的方式，配置在第1倾斜部分sl11之上。在本实施方式中，进一步，mr元件130以在任意截面s中第2端部130d位于第2位置p12的上方的方式，配置在第1倾斜部分sl11之上。
[0148]
如在第1实施方式中所说明的那样，自由层34具有：第1面34a、第2面34b和外周面，第1面34a具有位于第1面34a的短边方向的两端的第1端部ed1和第2端部ed2。第1端部ed1位于mr元件130的第1端部130c。第2端部ed2位于mr元件130的第2端部130d。
[0149]
任意截面s中的、第1端部ed1的倾斜角度与第2端部ed2的倾斜角度的关系，与第1实施方式相同。此外，任意截面s中的、第1端部ed1的膜厚t1与第2端部ed2的膜厚t2的关系，与第1实施方式相同。另外，关于膜厚t1，为了便于说明，假定将第2面34b沿曲面部分60a3延长了的虚拟的面，将与第1面34a垂直的方向上的第1面34a与虚拟的面的间隔设为膜厚t1。
[0150]
到此为止，以第1倾斜部分sl11为例进行了说明。第1倾斜部分sl11和第2倾斜部分sl12具有以包含曲面部分60a3的中央的xz平面为中心而对称的形状或大致对称的形状。因此，对上述的第1倾斜部分sl11的说明，也适用于第2倾斜部分sl12。此外，对上述的mr元件130的说明，也适用于配置在第2倾斜部分sl12之上的mr元件130。
[0151]
本实施方式中的其他结构、作用和效果，与第1实施方式是相同的。
[0152]
另外，本发明不限定于上述各实施方式，能够进行各种改变。例如，只要满足权利要求的要件，mr元件的数量及配置与曲面部分的数量及配置不限定于各实施方式所示的例子，是任意的。
[0153]
另外，本发明的自由层34的第1面34a及第2面34a、34b各自不限定于与x方向平行的方向，也可以具有在与任意截面s交叉的方向上长的形状。
[0154]
此外，本发明的mr元件的第2端部也可以配置在平面部分60a1或曲面部分中的、与下表面60b平行的部分之上。
[0155]
基于以上的说明，显而易见的是，能够实施本发明的各种方式、变形例。因此，在权利要求的范围相同的范围内，以除上述的最优的方式以外的方式也能够实施本发明。