JP7414703B2 - 磁気センサ及び検査装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気センサ及び検査装置に関する。

磁性層を用いた磁気センサがある。磁気センサを用いた検査装置がある。磁気センサにおいて、感度の向上が望まれる。

特開２０１８－１５５７１９号公報

本発明の実施形態は、感度の向上が可能な磁気センサ及び検査装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、磁気センサは、第１センサ部を含む。前記第１センサ部は、第１磁性部材と、第１対向磁性部材と、第１磁気素子と、を含む。前記第１磁性部材から前記第１対向磁性部材への方向は第１方向に沿う。前記第１磁気素子は、１または複数の第１延在部を含む。前記第１延在部の第１部分は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と重なる。前記第１延在部の第１対向部分は、前記第２方向において前記第１対向磁性部材と重なる。前記第１延在部の前記第１方向に沿う第１方向長さは、前記第１延在部の第３方向に沿う第３方向長さよりも長い。前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図２は、磁気センサの特性を例示するグラフ図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式図である。 図５（ａ）～図５（ｄ）は、第１実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示する模式図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示する模式図である。 図９（ａ）～図９（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。 図１０（ａ）～図１０（ｃ）、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１２は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１３は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１４（ａ）～図１４（ｃ）は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１５は、第３実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。 図１６は、第３実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。 図１７は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的斜視図である。 図１８は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的平面図である。 図１９は、第３実施形態に係る磁気センサ及び検査装置を示す模式図である。 図２０は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図１（ｂ）は、平面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０は、第１センサ部１０Ａを含む。第１センサ部１０Ａは、第１磁性部材５１、第１対向磁性部材５１Ａ、及び、第１磁気素子１１Ｅを含む。第１磁気素子１１Ｅは、例えば、磁気抵抗素子である。

第１磁性部材５１から第１対向磁性部材５１Ａへの方向は、第１方向に沿う。第１方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

第１磁気素子１１Ｅは、第１延在部１１ｘを含む。第１延在部１１ｘは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる。第１磁気素子１１Ｅは、１または複数の第１延在部１１ｘを含んでも良い。この例では、第１延在部１１ｘの数は、１である。複数の第１延在部１１ｘが設けられる場合の例については、後述する。

図１（ａ）に示すように、第１延在部１１ｘは、第１磁性層１１と、第１対向磁性層１１ｏと、第１非磁性層１１ｎと、を含む。第１非磁性層１１ｎは、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられる。

例えば、第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏの少なくともいずれかは、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの磁性層は、例えば強磁性層である。磁性層の材料の例については、後述する。第１非磁性層１１ｎは、例えば、導電性である。第１非磁性層１１ｎは、例えば、Ｃｕを含む。第１磁気素子１１Ｅは、例えば、ＧＭＲ（Giant magnetic resistance）素子である。

第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗は、第１磁気素子１１Ｅに印加される磁界に応じて変化する。検出対象の磁界が、第１磁気素子１１Ｅに印加されることで、第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏの少なくともいずれかの磁化の向きが変化する。これにより、第１磁性層１１の磁化の向きと、第１対向磁性層１１ｏの磁化の向きと、の間の角度が変化する。角度の変化に応じて、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗が変化する。電気抵抗の変化は、例えば、磁気抵抗効果に基づく。

図１（ａ）に示すように、第１延在部１１ｘは、第１部分ｐ１及び第１対向部分ｐＡ１を含む。第１部分ｐ１は、第２方向において、第１磁性部材５１と重なる。第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えば、Ｚ軸方向である。第１延在部１１ｘの第１対向部分ｐＡ１は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１対向磁性部材５１Ａと重なる。

例えば、検査対象の磁界は、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａにより集められる。集められた磁界が、第１磁気素子１１Ｅに効率的に印加される。これにより、高い感度が得られる。第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａは、例えば、ＭＦＣ（Magnetic Field Concentrator)として機能する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１延在部１１ｘは、第１部分ｐ１と第１対向部分ｐＡ１との間の第１中間部分ｐＭ１を含む。第１中間部分ｐＭ１は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１と第１対向磁性部材５１Ａとの間の領域６６ａと重なる。例えば、第１磁気素子１１Ｅ、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａの周りに絶縁部材６５が設けられても良い。領域６６ａは、絶縁部材６５の一部で良い。図１（ｂ）において、絶縁部材６５は省略されている。

図１（ｂ）に示すように、第１延在部１１ｘは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う第１方向長さＬ１を有する。第１延在部１１ｘは、第３方向に沿う第３方向長さＬ３を有する。第３方向は、第１方向及び第２方向を含む平面（例えばＸ－Ｚ平面）と交差する。第３方向は、例えば、Ｙ軸方向である。第１方向長さＬ１は、例えば、第１延在部１１ｘの長さである。第３方向長さＬ３は、例えば、第１延在部１１ｘの幅である。実施形態において、第１方向長さＬ１は、第３方向長さＬ３よりも長い。

例えば、Ｘ軸方向に沿って流れる電流が第１磁気素子１１Ｅに供給されて、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗が検出される。

例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１電極１５ａ及び第１対向電極１５ａＡをさらに含む。第１電極１５ａは、第１部分ｐ１と電気的に接続される。第１電極１５ａは、第２方向（Ｚ軸方向）において第１磁性部材５１と重なる。第１対向電極１５ａＡは、第１対向部分ｐＡ１と電気的に接続される。第１対向電極１５ａＡは、第２方向（Ｚ軸方向）において第１対向磁性部材５１Ａと重なる。第１電極１５ａから第１対向電極１５ａＡへの方向は、Ｘ軸方向に沿う。

図１（ｂ）に示すように、例えば、第１電極１５ａ及び第１対向電極１５ａＡが、素子電流回路７５に電気的に接続される。素子電流回路７５は、第１電極１５ａ及び第１対向電極１５ａＡを介して、第１磁気素子１１Ｅの第１延在部１１ｘに素子電流Ｉｄを供給可能である。素子電流Ｉｄにより、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗の変化が検出される。第１対向電極１５ａＡは、第１磁気素子１１Ｅの一端１１Ｅｅに対応する。第１電極１５ａは、第１磁気素子１１Ｅの他端１１Ｅｆに対応する。素子電流回路７５は、制御回路部７０に含まれても良い。

実施形態において、第１延在部１１ｘの第１中間部分ｐＭ１の電気抵抗が検出される。第１中間部分ｐＭ１に、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａで集められた磁界が効率良く印加される。さらに、電気抵抗の検出対象の外側の第１部分ｐ１及び第１対向部分ｐＡ１が、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａと重なることにより、第１延在部１１ｘの間の第１中間部分ｐＭ１の電気抵抗が、より効率的に変化する。実施形態によれば、感度の向上が可能な磁気センサを提供できる。

実施形態において、第１方向長さＬ１は、例えば、５μｍ以上１０００μｍ以下である。第３方向長さＬ３は、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下である。図１（ａ）に示すように、第１延在部１１ｘは、第２方向（Ｚ軸方向）に沿う第２方向長さＬ２を有する。第２方向長さＬ２は、例えば、厚さである。実施形態において、第２方向長さＬ２は、例えば、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下である。

第１磁性部材５１と第１対向磁性部材５１Ａとの間のＸ軸方向に沿う距離ｇ１は、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。

例えば、第１電極１５ａと第１対向電極１５ａＡとの間の距離ｄ１（図１（ａ）参照）は、距離ｇ１以上である。距離ｄ１が距離ｇ１以上である場合に、例えば、第１延在部１１ｘの電気抵抗の変化が大きくなる。高い効率が得易い。

例えば、第１電極１５ａ及び第１対向電極１５ａＡは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１と第１対向磁性部材５１Ａとの間の領域６６ａと重ならない。

第１部分ｐ１は、例えば、第２方向（Ｚ軸方向）において第１電極１５ａと重ならない部分を含んでも良い。第１対向部分ｐＡ１は、第２方向において第１対向電極１５ａＡと重ならない部分を含んでも良い。第１延在部１１ｘのＸ軸方向に沿う長さは、第１電極１５ａ及び第１対向電極１５ａＡが設けられる領域のＸ軸方向に沿う長さよりも長くても良い。第１延在部１１ｘが長いことで、例えば、第１中間部分ｐＭ１は第１部分ｐ１または第１対向部分ｐＡ１と連続する。第１中間部分ｐＭ１にＸ軸方向の端部が無いため、端部における磁区の発生の影響が生じない。これにより、第１中間部分ｐＭ１の電気抵抗の変化が安定し、ノイズが低減される。

図１（ａ）に示すように、１つの例において、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１部分ｐ１の少なくとも一部は、第１磁性部材５１と第１電極１５ａとの間にある。第２方向において、第１対向部分ｐＡ１の少なくとも一部は、第１対向磁性部材５１Ａと第１対向電極１５ａＡとの間にある。

以下、磁気センサの特性のシミュレーション結果の例について説明する。

図２は、磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図２には、上記の磁気センサ１１０の特性と、参考例の磁気センサ１１９の特性と、が例示されている。参考例の磁気センサ１１９においては、第１磁気素子１１Ｅの延在部は、Ｙ軸方向に沿う帯状である。磁気センサ１１９においては、ＧＭＲ素子にＹ軸方向に沿う電流が流れる。磁気センサ１１９においては、ＧＭＲ素子の幅（Ｘ軸方向に沿う長さ）の全体の領域に、Ｙ軸方向に沿う電流が流れる。磁気センサ１１９においては、Ｙ軸方向に沿う帯状の全体の領域に印加される磁束量により検出出力が決まる。磁気センサ１１９においては、Ｙ軸方向に沿って延びる延在部の領域で平均した磁束量が出力に対応する。

磁気センサ１１０においては、第１延在部１１ｘの第１部分ｐ１は、第１磁性部材５１と重なり、第１対向部分ｐＡ１は、第１対向磁性部材５１Ａと重なる。第１延在部１１ｘは、Ｘ軸方向に沿う帯状である。磁気センサ１１０においては、Ｘ軸方向に延びる第１延在部１１ｘのうちの２つの電極の間の領域に、電流が流れる。磁気センサ１１０においては、２つの電極の間の領域で平均した磁束量が出力に対応する。磁束量は感度に対応する。

図２に示すシミュレーションのモデルにおいて、第１磁性部材５１と第１対向磁性部材５１Ａとの間のＸ軸方向に沿う距離ｇ１は、５μｍである。磁気センサ１１０において、２つの電極の間のＸ軸方向に沿う距離ｄ１は、５μｍである。第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１ＡのそれぞれのＺ軸方向に沿う長さ（厚さ）は、５μｍである。第１磁性層１１、第１非磁性層１１ｎ及び第１対向磁性層１１ｏを含む積層体の比透磁率は、２０００である。第１磁性部材５１と第１磁性層１１との間のＺ軸方向に沿う距離ｄｚ（図１（ａ）参照）は、第１対向磁性部材５１Ａと第１磁性層１１との間のＺ軸方向に沿う距離と同じである。シミュレーションにおいては、距離ｄｚは、３００ｎｍ、６００ｎｍ、または、９００ｎｍである。

シミュレーションにおいて、磁気センサ１１０において、第１延在部１１ｘのＸ軸方向に沿う第１方向長さＬ１が変更される。磁気センサ１１９において、Ｙ軸方向に沿う延在部のＸ軸方向に沿う第１方向長さＬ１が変更される。磁気センサ１１９において、第１方向長さＬ１は、Ｘ軸方向に沿う幅に対応する。

図２の横軸は、第１方向長さＬ１である。図２の縦軸は、磁束量Ｂ１である。図２に示すように、第１方向長さＬ１が５μｍの場合は、磁気センサ１１０と磁気センサ１１９との間で、磁束量Ｂ１に明確な差はない。第１方向長さＬ１が１０μｍの場合は、磁気センサ１１０における磁束量Ｂ１は、磁気センサ１１９における磁束量Ｂ１よりも顕著に大きい。

磁気センサ１１９においては、第１方向長さＬ１が１０μｍを超えると磁束量Ｂ１は減少する。磁気センサ１１０においては、第１方向長さＬ１が２０μｍ以下の領域で、磁束量Ｂ１は明確に増大する。磁気センサ１１０においては、第１方向長さＬ１が２０μｍを越えた領域で、大きな磁束量Ｂ１が維持される。

図２に示すように、磁気センサ１１０における感度に対応する磁束量Ｂ１は、磁気センサ１１９における感度に対応する磁束量Ｂ１よりも大きい。このように、第１方向長さＬ１が距離ｇ１よりも長い場合に、高い感度が得られる。既に説明したように、磁気センサ１１０においては、第１中間部分ｐＭ１にＸ軸方向の端部が無いため、磁気ノイズが低減できる。距離ｄｚは、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。距離ｄｚが１０ｎｍ以上であることで、例えば、第１延在部１１ｘと第１磁性部材５１との間の電気的な絶縁が安定して得られる。距離ｄｚが１０００ｎｍ以下であることで、大きな磁束量Ｂ１が得やすい。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図３（ａ）は、図３（ｂ）のＢ１－Ｂ２線断面図である。図３（ｂ）は、平面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１１は、第１センサ部１０Ａを含む。第１センサ部１０Ａは、第１磁性部材５１、第１対向磁性部材５１Ａ、及び、第１磁気素子１１Ｅを含む。磁気センサ１１１において、第１磁気素子１１Ｅは、複数の第１延在部１１ｘを含む。磁気センサ１１１におけるこれ以外の構成は、磁気センサ１１０の構成と同様で良い。

複数の第１延在部１１ｘは、第３方向（Ｙ軸方向）に沿って並ぶ。複数の第１延在部１１ｘは、ミアンダ状に電気的に接続される。

複数の第１延在部１１ｘのそれぞれの第１部分ｐ１が、Ｚ軸方向において、第１磁性部材５１と重なる。複数の第１延在部１１ｘのそれぞれの第１対向部分ｐＡ１が、Ｚ軸方向において、第１対向磁性部材５１Ａと重なる。複数の第１延在部１１ｘのそれぞれの第１中間部分ｐＭ１における電気抵抗の変化が検出される。高い感度がさらに得易くなる。

ミアンダ状に電気的に接続された複数の第１延在部１１ｘが設けられる場合、ミアンダ状の導電領域の一方の端部（電極）が、第１磁気素子１１Ｅの一端１１Ｅｅとなる。ミアンダ状の導電領域の他方の端部（電極）が、第１磁気素子１１Ｅの他端１１Ｅｆとなる。

以下、第１延在部１１ｘのいくつかの例について説明する。

図４（ａ）～図４（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式図である。
図４（ａ）は、断面図である。図４（ｂ）は、第１対向磁性層１１ｏの平面図である。図４（ｃ）は、第１磁性層１１の平面図である。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、磁界が実質的に印加されていない状態において、第１対向磁性層１１ｏの磁化１１ｏＭ、及び、第１磁性層１１の磁化１１Ｍは、第３方向（Ｙ軸方向）に実質的に沿う。例えば、これらの磁性層に、第２方向（Ｘ軸方向）の成分を含む磁界が印加された場合、磁化１１ｏＭの向き、及び、磁化１１Ｍの向きは、磁界に応じて変化する。この例では、第１対向磁性層１１ｏ及び第１磁性層１１は、例えば、磁化自由層である。

第１非磁性層１１ｎは、例えば、Ｃｕを含む。第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏの少なくともいずれかは、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、及び、ＮｉＦｅよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏの少なくともいずれかは、例えば、交互に並ぶＮｉＦｅ膜及びＣｏＦｅ膜を含んでも良い。

第１磁性層１１がＣｏを含む場合、第１磁性層１１の第１非磁性層１１ｎの側の部分は、Ｃｏを含むことが好ましい。第１対向磁性層１１ｏがＣｏを含む場合、第１対向磁性層１１ｏの第１非磁性層１１ｎの側の部分は、Ｃｏを含むことが好ましい。

図４（ａ）に示すように、第１延在部１１ｘは、Ｃｏを含む第１磁性層１１と、Ｃｏを含む第１対向磁性層１１ｏと、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられＣｕを含む第１非磁性層１１ｎと、を含む。第１磁性層１１は、第１磁性領域ｒ１と第２磁性領域ｒ２とを含む。第１磁性領域ｒ１は、第１非磁性層１１ｎと第２磁性領域ｒ２との間にある。第１磁性領域ｒ１におけるＣｏの濃度は、第２磁性領域ｒ２におけるＣｏの濃度よりも高い。第１対向磁性層１１ｏは、第１対向磁性領域ｒｏ１と第２対向磁性領域ｒｏ２とを含む。第１対向磁性領域ｒｏ１は、第１非磁性層１１ｎと第２対向磁性領域ｒｏ２との間にある。第１対向磁性領域ｒｏ１におけるＣｏの濃度は、第２対向磁性領域ｒｏ２におけるＣｏの濃度よりも高い。このような構成により、高いＭＲ比が得られる。例えば、第１中間部分ｐＭ１の抵抗の変化率が高くなる。

図５（ａ）～図５（ｄ）は、第１実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、断面図である。図５（ｃ）は、第１対向磁性層１１ｏの平面図である。図５（ｄ）は、第１磁性層１１の平面図である。

図５（ａ）に示すように、この例では、第１延在部１１ｘは、第１磁性層１１と、第１層１１ｒと、第１対向磁性層１１ｏと、第１非磁性層１１ｎと、を含む。第１層１１ｒは、例えば、ＩｒＭｎ及びＰｔＭｎよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１層１１ｒは、例えば、反強磁性層である。第１対向磁性層１１ｏは、第１磁性層１１と第１層１１ｒとの間に設けられる。第１非磁性層１１ｎは、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられる。

この例では、第１延在部１１ｘは、第１磁性膜１１ｑ及び第１非磁性膜１１ｐをさらに含む。第１磁性膜１１ｑは、第１対向磁性層１１ｏと第１層１１ｒとの間に設けられる。第１非磁性膜１１ｐは、第１対向磁性層１１ｏと第１磁性膜１１ｑとの間に設けられる。第１磁性膜１１ｑは、第１非磁性膜１１ｐと合わせて、第１対向磁性層１１ｏの磁化固着力を高める機能を有しても良い。

この例において、第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｏ及び第１磁性膜１１ｑは、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１非磁性層１１ｎは、例えば、Ｃｕを含む。第１非磁性膜１１ｐは、Ｒｕを含む。

図５（ｂ）に示すように、磁性層の積層順（上下）は、図５（ａ）の例と逆でも良い。

図５（ａ）及び図５（ｂ）の例において、第１対向磁性層１１ｏ（または、第１対向磁性層１１ｏ、第１非磁性膜１１ｐ及び第１磁性膜１１ｑの組み）は、磁化参照層として機能する。例えば、図５（ｃ）に示すように、磁界が実質的に印加されていない状態において、第１対向磁性層１１ｏの磁化１１ｏＭは、第３方向（Ｙ軸方向）に実質的に沿う。磁界が印加された状態においても、磁化１１ｏＭは、第３方向（Ｙ軸方向）に実質的に沿う。

例えば、図５（ｄ）に示すように、磁界が実質的に印加されていない状態において、第１磁性層１１の磁化１１Ｍは、第３方向（Ｙ軸方向）に実質的に沿う。第２方向（Ｘ軸方向）の成分を含む磁界が印加された場合、磁化１１Ｍの向きは、磁界に応じて変化する。第１磁性層１１は、例えば、磁化自由層である。磁界が実質的に印加されていない状態において、第１磁性層１１の磁化１１Ｍの向きは、第１対向磁性層１１ｏの磁化１１ｏＭに対して、「並行」でも「反平行」でも良い。

例えば、図４（ａ）～図４（ｃ）、及び、図５（ａ）～図５（ｄ）に示した例において、第１磁気素子１１Ｅ（または第１延在部１１ｘ）の電気抵抗は、外部から印加される磁界に対して、実質的に偶関数である。偶関数の特性の例については、後述する。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図６（ａ）は、図６（ｂ）のＣ１－Ｃ２線断面図である。図６（ｂ）は、平面図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２において、第１センサ部１０Ａは、第１磁性部材５１、第１対向磁性部材５１Ａ、及び、第１磁気素子１１Ｅに加えて、第１導電部材２１をさらに含む。第１導電部材２１を除いて、磁気センサ１１２における構成は、磁気センサ１１０または磁気センサ１１１の構成と同様で良い。この例では、第１磁気素子１１Ｅは、複数の第１延在部１１ｘを含む。

図６（ａ）に示すように、第１導電部材２１の少なくとも一部は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１と第１対向磁性部材５１Ａとの間の領域６６ａと重なる。図６（ｂ）に示すように、交流成分を含む第１電流Ｉ１が第１導電部材２１に流れることが可能である。第１電流Ｉ１は、第３方向（Ｙ軸方向）に沿う。

磁気センサ１１２は、第１電流回路７１をさらに含んでも良い。第１電流回路７１は、第１電流Ｉ１を第１導電部材２１に供給可能である。

第１導電部材２１に供給される第１電流Ｉ１による磁界（電流磁界）が、第１磁気素子１１Ｅに印加される。この電流磁界は、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａにより集められ、第１延在部１１ｘに効率よく印加される。

偶関数の特性を有する第１磁気素子１１Ｅに、交流を含む第１電流Ｉ１に基づく交流磁界が印加されることで、後述するように、より高い感度での検出が可能になる。

以下、第１導電部材２１に電流が流れたときの第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗の変化の例について説明する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示する模式図である。
これらの図の横軸は、第１導電部材２１に流れる電流（例えば第１電流Ｉ１）の値に対応する。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅ（例えば、第１延在部１１ｘ）の電気抵抗Ｒｘである。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、実施形態において、電気抵抗Ｒｘは、電流（第１電流Ｉ１）の変化に対して偶関数の特性を示す。

例えば、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１導電部材２１に第１値電流Ｉａ１が供給されたときに第１値Ｒ１である。電気抵抗Ｒｘは、第１導電部材２１に第２値電流Ｉａ２が供給されたときに第２値Ｒ２である。電気抵抗Ｒｘは、第１導電部材２１に第３値電流Ｉａ３が供給されたときに第３値Ｒ３である。第１値電流Ｉａ１の絶対値は、第２値電流Ｉａ２の絶対値よりも小さく、第３値電流Ｉａ３の絶対値よりも小さい。第１値電流Ｉａ１は、例えば、実質的に０で良い。第２値電流Ｉａ２の向きは、第３値電流Ｉａ３の向きと逆である。

図７（ａ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも低く、第３値Ｒ３よりも低い。図７（ａ）の例では、電気抵抗Ｒｘは、「谷型」の特性を有する。第１値Ｒ１は、例えば、電気抵抗の最低値である。図７（ｂ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも高く、第３値Ｒ３よりも高い。図７（ｂ）の例では、電気抵抗Ｒｘは、「山型」の特性を有する。第１値Ｒ１は、例えば、電気抵抗の最高値である。

例えば、外部磁界が実質的に０のときに、第１磁性層１１の磁化と、第１対向磁性層１１ｏの磁化と、が「平行配列」であり、例えば、層間磁気結合が作用する場合に、「谷型」の特性が得られる。このとき、例えば、第１非磁性層１１ｎの厚さは２．５ｎｍ以上である。例えば、外部磁界が実質的に０のときに、第１磁性層１１の磁化と、第１対向磁性層１１ｏの磁化と、が「反平行配列」であり、例えば、層間磁気結合が作用する場合に「山型」の特性が得られる。この場合、第１非磁性層１１ｎの厚さは、例えば、１．９ｎｍ以上２．１ｎｍ以下である。

例えば、第１導電部材２１に電流が流れないときに、電気抵抗Ｒｘは、第４値Ｒ４である。例えば、第１値Ｒ１は、電流が流れないときの第４値Ｒ４と実質的に同じである。例えば、第１値Ｒ１と第４値Ｒ４との差の絶対値の第４値Ｒ４に対する比は、０．０１以下である。比は、０．００１以下でも良い。正負の電流に対して、実質的に偶関数の特性が得られる。

このような第１電流Ｉ１と電気抵抗Ｒｘとの間の関係は、第１電流Ｉ１による磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加され、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘが磁界の強さに応じて変化することに基づく。

第１磁気素子１１Ｅに外部磁界が印加されたときの電気抵抗Ｒｘも、図７（ａ）または図７（ｂ）に示した例と同様に偶関数の特性を示す。外部磁界は、例えば、Ｘ軸方向に沿う成分を含む。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示する模式図である。
これらの図の横軸は、第１磁気素子１１Ｅに印加される外部磁界Ｈｅｘの強度である。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。これらの図は、Ｒ－Ｈ特性に対応する。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに印加される磁界（外部磁界Ｈｅｘ、例えば、Ｘ軸方向の磁界）に対して偶関数の特性を有する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第１磁界Ｈｅｘ１が印加されたときに第１値Ｒ１である。電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第２磁界Ｈｅｘ２が印加されたときに第２値Ｒ２である。電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第３磁界Ｈｅｘ３が印加されたときに第３値Ｒ３である。第１磁界Ｈｅｘ１の絶対値は、第２磁界Ｈｅｘ２の絶対値よりも小さく、第３磁界Ｈｅｘ３の絶対値よりも小さい。第２磁界Ｈｅｘ２の向きは、第３磁界Ｈｅｘ３の向きと逆である。

図８（ａ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも低く、第３値Ｒ３よりも低い。図８（ｂ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも高く、第３値Ｒ３よりも高い。例えば、第１磁気素子１１Ｅに外部磁界が印加されないときに、電気抵抗Ｒｘは、第４値Ｒ４である。第１値Ｒ１は、外部磁界が印加されないときの第４値Ｒ４と実質的に同じである。例えば、第１値Ｒ１と第４値Ｒ４との差の絶対値の第４値Ｒ４に対する比は、０．０１以下である。比は、０．００１以下でも良い。正負の外部磁界に対して、実質的に偶関数の特性が得られる。

このような偶関数の特性を利用して、以下のように、高感度の検出が可能である。
以下では、第１電流Ｉ１は交流電流であり、直流成分を実質的に含まない場合の例について説明する。第１導電部材２１に第１電流Ｉ１（交流電流）が供給され、交流電流による交流磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される。このときの電気抵抗Ｒｘの変化の例について説明する。

図９（ａ）～図９（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図９（ａ）は、第１磁気素子１１Ｅに印加される信号磁界Ｈｓｉｇ（外部磁界）が０のときの特性を示す。図９（ｂ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが正のときの特性を示す。図９（ｃ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが負のときの特性を示す。これらの図は、磁界Ｈと抵抗Ｒ（電気抵抗Ｒｘに対応）との関係を示す。

図９（ａ）に示すように、信号磁界Ｈｓｉｇが０のときは、抵抗Ｒは、正負の磁界Ｈに対して対称な特性を示す。交流磁界Ｈａｃがゼロのときに、抵抗Ｒは、低抵抗Ｒｏである。例えば磁化自由層の磁化が、正負の磁界Ｈに対して実質的に同じように回転する。このため、対称な抵抗の変化が得られる。交流磁界Ｈａｃに対する抵抗Ｒの変動は、正負の極性で同じ値になる。抵抗Ｒの変化の周期は、交流磁界Ｈａｃの周期の１／２倍となる。抵抗Ｒの変化は、交流磁界Ｈａｃの周波数成分を実質的に有しない。

図９（ｂ）に示すように、正の信号磁界Ｈｓｉｇが加わると、抵抗Ｒの特性は、正の磁界Ｈの側にシフトする。正側の交流磁界Ｈａｃにおいて、例えば抵抗Ｒが高くなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは低くなる。

図９（ｃ）に示すように、負の信号磁界Ｈｓｉｇが加わると、抵抗Ｒの特性は、負の磁界Ｈの側にシフトする。正側の交流磁界Ｈａｃにおいて、例えば、抵抗Ｒが低くなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは高くなる。

所定の大きさの信号磁界Ｈｓｉｇが加わったときに、交流磁界Ｈａｃの正負に対して、互いに異なる抵抗Ｒの変動が生じる。交流磁界Ｈａｃの正負に対する抵抗Ｒの変動の周期は、交流磁界Ｈａｃの周期と同じである。信号磁界Ｈｓｉｇに応じた交流周波数成分の出力電圧が発生する。

信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化しない場合に上記の特性が得られる。信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化する場合は、以下となる。信号磁界Ｈｓｉｇの周波数を信号周波数ｆｓｉｇとする。交流磁界Ｈａｃの周波数を交流周波数ｆａｃとする。このとき、ｆａｃ±ｆｓｉｇの周波数において、信号磁界Ｈｓｉｇに応じた出力が発生する。

信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化する場合において、信号周波数ｆｓｉｇは、例えば、１ｋＨｚ以下である。一方、交流周波数ｆａｃは、信号周波数ｆｓｉｇよりも十分に高い。例えば、交流周波数ｆａｃは、信号周波数ｆｓｉｇの１０倍以上である。

例えば、交流磁界Ｈａｃの周期（周波数）と同じ周期（周波数）の成分（交流周波数成分）の出力電圧を抽出することで、信号磁界Ｈｓｉｇを高い精度で検出できる。実施形態に係る磁気センサ１１２においては、このような特性を利用して、検出対象である外部磁界Ｈｅｘ（信号磁界Ｈｓｉｇ）を高い感度で検出することができる。実施形態においては、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａにより、外部磁界Ｈｅｘ（信号磁界Ｈｓｉｇ）、及び、第１電流Ｉ１による交流磁界Ｈａｃを、効率良く第１磁気素子１１Ｅに印加できる。高い感度が得られる。

図１０（ａ）～図１０（ｃ）、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。
図１０（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０ａにおいては、第１電極１５ａは、Ｚ軸方向において、第１部分ｐ１と第１磁性部材５１との間にある。第１対向電極１５ａＡは、Ｚ軸方向において、第１対向部分ｐＡ１と第１対向磁性部材５１Ａとの間にある。磁気センサ１１０ａにおけるこの他の構成は、磁気センサ１１０と同様で良い。

図１０（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２ａにおいては、第１延在部１１ｘは、Ｚ軸方向において、第１導電部材２１と第１磁性部材５１との間、及び、第１導電部材２１と第１対向磁性部材５１Ａとの間、にある。第１電極１５ａは、Ｚ軸方向において、第１部分ｐ１と第１磁性部材５１との間にある。第１対向電極１５ａＡは、Ｚ軸方向において、第１対向部分ｐＡ１と第１対向磁性部材５１Ａとの間にある。磁気センサ１１２ａにおけるこの他の構成は、磁気センサ１１２と同様で良い。

図１０（ｃ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２ｂにおいては、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａは、Ｚ軸方向において、第１延在部１１ｘと第１導電部材２１との間にある。磁気センサ１１２ｂにおけるこの他の構成は、磁気センサ１１２と同様で良い。

磁気センサ１１０ａ、１１２ａ及び１１２ｂにおいても、高い感度が得られる。ノイズが低減できる。磁気センサ１１０ａ、１１２ａ及び１１２ｂにおける上記の構成は、以下に説明する任意の実施形態に適用されても良い。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図１１（ａ）は、図１１（ｂ）のＤ１－Ｄ２線断面図である。図１１（ｂ）は、平面図である。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１３において、第１センサ部１０Ａは、第１磁性部材５１、第１対向磁性部材５１Ａ、及び、第１磁気素子１１Ｅを含む。磁気センサ１１３においては、第１磁気素子１１Ｅの第１延在部１１ｘの幅が変化する。磁気センサ１１３におけるこれ以外の構成は、上記の磁気センサ（磁気センサ１１０～１１２）と同様で良い。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第１延在部１１ｘは、第１部分ｐ１、第１対向部分ｐＡ１、及び、第１中間部分ｐＭ１を含む。第１中間部分ｐＭ１は、第１部分ｐ１と第１対向部分ｐＡ１との間である。第１中間部分ｐＭ１は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１と第１対向磁性部材５１Ａとの間の領域６６ａと重なる。

第１中間部分ｐＭ１は、第３方向（Ｙ軸方向）に沿う長さＬｐＭ１を有する。第１部分ｐ１は、第３方向に沿う長さＬｐ１を有する。第１対向部分ｐＡ１は、第３方向に沿う長さＬｐＡ１を有する。これらの長さは、例えば、幅である。長さＬｐＭ１は、長さＬｐ１よりも短く、長さＬｐＡ１よりも短い。

例えば、第１電極１５ａは、第１部分ｐ１と電気的に接続される。第１対向電極１５ａＡは、第１対向部分ｐＡ１と電気的に接続される。電気抵抗の検出対象である第１中間部分ｐＭ１の幅が、第１部分ｐ１及び第１対向部分ｐＡ１の幅よりも狭い。例えば、第１磁性部材５１及び第１対向磁性部材５１Ａにより集められた磁界が、幅が広い第１部分ｐ１及び第１対向部分ｐＡ１を介して、第１延在部１１ｘに、より効率良く導入される。より高い感度が得易くなる。

（第２実施形態）
第２実施形態においては、複数のセンサ部が設けられる。複数のセンサ部が例えば、ブリッジ接続される。これにより、ノイズの影響をより低減できる。より高い感度の検出が可能になる。

図１２、図１３、図１４（ａ）～図１４（ｃ）は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図１２及び図１３は、平面図である。図１４（ａ）～図１４（ｃ）は、断面図である。

図１２に示すように、実施形態に係る磁気センサ１２０は、上記の第１センサ部１０Ａに加えて、第２センサ部１０Ｂ、第３センサ部１０Ｃ及び第４センサ部１０Ｄを含む。磁気センサ１２０は、素子電流回路７５、検出回路７３及び第１電流回路７１（図１３参照）を含んでも良い。素子電流回路７５、検出回路７３及び第１電流回路７１は、制御回路部７０に含まれても良い。

第２センサ部１０Ｂは、第２磁気素子１２Ｅを含む。第３センサ部１０Ｃは、第３磁気素子１３Ｅを含む。第４センサ部１０Ｄは、第４磁気素子１４Ｅを含む。第１センサ部１０Ａ、第２センサ部１０Ｂ、第３センサ部１０Ｃ及び第４センサ部１０Ｄは、電気的にブリッジ接続される。これらの磁気素子は、例えば、磁気抵抗素子である。

例えば、第１磁気素子１１Ｅの一端１１Ｅｅは、第３磁気素子１３Ｅの一端１３Ｅｅと電気的に接続される。第１磁気素子１１Ｅの他端１１Ｅｆは、第２磁気素子１２Ｅの一端１２Ｅｅと電気的に接続される。第３磁気素子１３Ｅの他端１３Ｅｆは、第４磁気素子１４Ｅの一端１４Ｅｅと電気的に接続される。第２磁気素子１２Ｅの他端１２Ｅｆは、第４磁気素子１４Ｅの他端１４Ｅｆと電気的に接続される。

素子電流回路７５は、第１磁気素子１１Ｅの一端１１Ｅｅと第３磁気素子１３Ｅの一端１３Ｅｅとの第１接続点ＣＰ１と、第２磁気素子１２Ｅの他端１２Ｅｆと第４磁気素子１４Ｅの他端１４Ｅｆとの第２接続点ＣＰ２と、の間に素子電流Ｉｄを供給可能である。

検出回路７３は、第１磁気素子１１Ｅの他端１１Ｅｆと第２磁気素子１２Ｅの一端１２Ｅｅとの第３接続点ＣＰ３と、第３磁気素子１３Ｅの他端１３Ｅｆと第４磁気素子１４Ｅの一端１４Ｅｅとの第４接続点ＣＰ４と、の間の電位の変化を検出可能である。

図１３に示すように、第１センサ部１０Ａは、第１導電部材２１を含む。第１導電部材２１の少なくとも一部は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１と第１対向磁性部材５１Ａとの間の領域６６ａと重なる（例えば、図６（ａ）参照）。

図１３に示すように、第２センサ部１０Ｂは、第２磁性部材５２、第２対向磁性部材５２Ａ、及び、第２導電部材２２を含む。図１４（ａ）に示すように、第２導電部材２２の少なくとも一部は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第２磁性部材５２と第２対向磁性部材５２Ａとの間の領域６６ｂと重なる。

図１３に示すように、第３センサ部１０Ｃは、第３磁性部材５３、第３対向磁性部材５３Ａ、及び、第３導電部材２３を含む。図１４（ｂ）に示すように、第３導電部材２３の少なくとも一部は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性部材５３と第３対向磁性部材５３Ａとの間の領域６６ｃと重なる。

図１３に示すように、第４センサ部１０Ｄは、第４磁性部材５４、第４対向磁性部材５４Ａ、及び、第４導電部材２４を含む。図１４（ｃ）に示すように、第４導電部材２４の少なくとも一部は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第４磁性部材５４と第４対向磁性部材５４Ａとの間の領域６６ｄと重なる。

図１３に示すように、例えば、第１導電部材２１の一端２１ｅは、第３導電部材２３の一端２３ｅと電気的に接続される。第１導電部材２１の他端２１ｆは、第２導電部材２２の一端２２ｅと電気的に接続される。第３導電部材２３の他端２３ｆは、第４導電部材２４の一端２４ｅと電気的に接続される。第２導電部材２２の他端２２ｆは、第４導電部材２４の他端２４ｆと電気的に接続される。

図１３に示すように、磁気センサ１２０は、第１電流回路７１を含んでも良い。第１電流回路７１は、第１導電部材２１の他端２１ｆと第２導電部材２２の一端２２ｅとの第５接続点ＣＰ５と、第３導電部材２３の他端２３ｆと第４導電部材２４の一端２４ｅとの第６接続点ＣＰ６と、の間に交流を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。

既に説明したように、第１磁気素子１１Ｅは、第１延在部１１ｘを含む。第１延在部１１ｘは、第１磁性層１１と、第１対向磁性層１１ｏと、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられた第１非磁性層１１ｎと、を含む。第１延在部１１ｘの第１部分ｐ１は、Ｚ軸方向において、第１磁性部材５１と重なる。第１延在部１１ｘの第１対向部分ｐＡ１は、Ｚ軸方向において、第１対向磁性部材５１Ａと重なる。

図１４（ａ）に示すように、第２磁気素子１２Ｅは、第２延在部１２ｘを含む。第２延在部１２ｘは、第２磁性層１２と、第２対向磁性層１２ｏと、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｏとの間に設けられた第２非磁性層１２ｎと、を含む。第２延在部１２ｘの第２部分ｐ２は、Ｚ軸方向において、第２磁性部材５２と重なる。第２延在部１２ｘの第２対向部分ｐＡ２は、Ｚ軸方向において、第２対向磁性部材５２Ａと重なる。例えば、第２部分ｐ２と電気的に接続された第２電極１５ｂ、及び、第２対向部分ｐＡ２と電気的に接続された第２対向電極１５ｂＡが設けられる。例えば、第２対向電極１５ｂＡは、第２磁気素子１２Ｅの一端１２Ｅｅとなっても良い。例えば、第２電極１５ｂは、第２磁気素子１２Ｅの他端１２Ｅｆとなっても良い。

図１４（ｂ）に示すように、第３磁気素子１３Ｅは、第３延在部１３ｘを含む。第３延在部１３ｘは、第３磁性層１３と、第３対向磁性層１３ｏと、第３磁性層１３と第３対向磁性層１３ｏとの間に設けられた第３非磁性層１３ｎと、を含む。第３延在部１３ｘの第３部分ｐ３は、Ｚ軸方向において、第３磁性部材５３と重なる。第３延在部１３ｘの第３対向部分ｐＡ３は、Ｚ軸方向において、第３対向磁性部材５３Ａと重なる。例えば、第３部分ｐ３と電気的に接続された第３電極１５ｃ、及び、第３対向部分ｐＡ３と電気的に接続された第３対向電極１５ｃＡが設けられる。例えば、第３対向電極１５ｃＡは、第３磁気素子１３Ｅの一端１３Ｅｅとなっても良い。例えば、第３電極１５ｃは、第３磁気素子１３Ｅの他端１３Ｅｆとなっても良い。

図１４（ｃ）に示すように、第４磁気素子１４Ｅは、第４延在部１４ｘを含む。第４延在部１４ｘは、第４磁性層１４と、第４対向磁性層１４ｏと、第４磁性層１４と第４対向磁性層１４ｏとの間に設けられた第４非磁性層１４ｎと、を含む。第４延在部１４ｘの第４部分ｐ４は、Ｚ軸方向において、第４磁性部材５４と重なる。第４延在部１４ｘの第４対向部分ｐＡ４は、Ｚ軸方向において、第４対向磁性部材５４Ａと重なる。例えば、第４部分ｐ４と電気的に接続された第４電極１５ｄ、及び、第４対向部分ｐＡ４と電気的に接続された第４対向電極１５ｄＡが設けられる。例えば、第４対向電極１５ｄＡは、第４磁気素子１４Ｅの一端１４Ｅｅとなっても良い。例えば、第４電極１５ｄは、第４磁気素子１４Ｅの他端１４Ｅｆとなっても良い。

磁気センサ１２０において、例えば、ノイズの影響をより低減できる。より高い感度の検出が可能になる。

（第３実施形態）
第３実施形態は、検査装置に係る。後述するように、検査装置は、診断装置を含んでも良い。

図１５は、第３実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１５に示すように、実施形態に係る検査装置５５０は、実施形態に係る磁気センサ（図１５の例では、磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。処理部７８は、磁気センサ１１０から得られる出力信号ＳｉｇＸを処理する。この例では、処理部７８は、センサ制御回路部７５ｃ、第１ロックインアンプ７５ａ、及び、第２ロックインアンプ７５ｂを含む。例えば、センサ制御回路部７５ｃにより、第１電流回路７１が制御され、第１電流回路７１から、交流成分を含む第１電流Ｉ１（図６（ｂ）などを参照）がセンサ部１０Ｓに供給される。第１電流Ｉ１の交流成分の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ以下である。素子電流回路７５から、素子電流Ｉｄがセンサ部１０Ｓに供給される。センサ部１０Ｓは、例えば、第１センサ部１０Ａなどを含む。センサ部１０Ｓは、第１～第４センサ部１０Ａ～１０Ｄなどを含んでも良い。検出回路７３により、センサ部１０Ｓにおける電位の変化が検出される。例えば、検出回路７３の出力が、出力信号ＳｉｇＸとなる。

この例では、検査装置５５０は、磁界印加部７６Ａを含む。磁界印加部７６Ａは、検出対象８０に磁界を印加可能である。検出対象８０は、例えば、検査対象である。検出対象８０は、少なくとも、金属などの検査導電部材８０ｃを含む。磁界印加部７６Ａによる磁界が検査導電部材８０ｃに印加されると、例えば、検査導電部材８０ｃにおいて渦電流が発生する。検査導電部材８０ｃに傷などがあると、渦電流の状態が変化する。渦電流による磁界が、磁気センサ（例えば磁気センサ１１０など）により検出されることで、検査導電部材８０ｃの状態（例えば傷など）が検査できる。磁界印加部７６Ａは、例えば、渦電流発生部である。

この例では、磁界印加部７６Ａは、印加制御回路部７６ａ、駆動アンプ７６ｂ及びコイル７６ｃを含む。印加制御回路部７６ａによる制御により、駆動アンプ７６ｂに電流が供給される。電流は、例えば、交流である。電流の周波数は、例えば、渦電流励起周波数である。渦電流励起周波数は、例えば、１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下である。渦電流励起周波数は、例えば、１００ｋＨｚ未満でも良い。

例えば、センサ制御回路部７５ｃから、第１電流Ｉ１の交流成分の周波数に関する情報（例えば信号でも良い）が、参照波（参照信号）として、第１ロックインアンプ７５ａに供給される。第１ロックインアンプ７５ａの出力が第２ロックインアンプ７５ｂに供給される。印加制御回路部７６ａから、渦電流励起周波数に関する情報（例えば信号でも良い）が、参照波（参照信号）として、第２ロックインアンプ７５ｂに供給される。第２ロックインアンプ７５ｂは、渦電流励起周波数に応じた信号成分を出力可能である。

このように、例えば、処理部７８は、第１ロックインアンプ７５ａを含む。第１ロックインアンプ７５ａには、磁気センサ１１０から得られる出力信号ＳｉｇＸと、第１電流Ｉ１に含まれる交流成分の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ１と、が入力される。第１ロックインアンプ７５ａは、第１電流Ｉ１に含まれる交流成分の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ１を参照波（参照信号）とした出力信号ＳｉｇＸ１を出力可能である。第１ロックインアンプ７５ａが設けられることで、ノイズを抑制して、高感度の検出が可能になる。

処理部７８は、第２ロックインアンプ７５ｂをさらに含んでも良い。第２ロックインアンプ７５ｂには、第１ロックインアンプ７５ａの出力信号ＳｉｇＸ１と、検出対象８０（検査対象）に向けて供給される供給信号（この例では磁界印加部７６Ａによる磁界）の周波数（渦電流励起周波数）に対応する信号ＳｉｇＲ２と、が入力される。第２ロックインアンプ７５ｂは、検出対象８０（検査対象）に向けて供給される供給信号の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ２を参照波（参照信号）とした出力信号ＳｉｇＸ２を出力可能である。第２ロックインアンプ７５ｂが設けられることで、ノイズをさらに抑制して、さらに高感度の検出が可能になる。

検査装置５５０により、検出対象８０の検査導電部材８０ｃの傷などの異常を検査できる。

図１６は、第３実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１６に示すように、実施形態に係る検査装置５５１は、実施形態に係る磁気センサ（例えば磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。検査装置５５１における、磁気センサ及び処理部７８の構成は、検査装置５５０におけるそれらの構成と同様で良い。この例においては、検査装置５５１は、検出対象駆動部７６Ｂを含む。検出対象駆動部７６Ｂは、検出対象８０に含まれる検査導電部材８０ｃに電流を供給可能である。検査導電部材８０ｃは、例えば、検出対象８０に含まれる配線である。検査導電部材８０ｃに流れる電流８０ｉによる磁界が磁気センサ１１０により検出される。磁気センサ１１０による検出結果による異常に基づいて、検査導電部材８０ｃを検査できる。検出対象８０は、例えば、半導体装置などの電子装置でも良い。検出対象８０は、例えば、電池などでも良い。

この例では、検出対象駆動部７６Ｂは、印加制御回路部７６ａ及び駆動アンプ７６ｂを含む。印加制御回路部７６ａによる制御により、駆動アンプ７６ｂが制御され、駆動アンプ７６ｂから、検査導電部材８０ｃに電流が供給される。電流は、例えば、交流である。電流の周波数は、例えば、検査導電部材８０ｃに交流電流を供給する。交流電流の周波数は、例えば、１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下である。周波数は、例えば、１００ｋＨｚ未満でも良い。この例においても、第１ロックインアンプ７５ａ及び第２ロックインアンプ７５ｂが設けられることで、例えば、ノイズを抑制して、高感度の検出が可能になる。検査装置５５１の１つの例において、複数の磁気センサ（例えば複数の磁気センサ１１０）が設けられても良い。複数の磁気センサは、例えば、センサアレイである。センサアレイにより、検査導電部材８０ｃを短時間で検査できる。検査装置５５１の１つの例において、磁気センサ（例えば磁気センサ１１０）がスキャンされて、検査導電部材８０ｃが検査されても良い。

図１７は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的斜視図である。
図１７に示すように、実施形態に係る検査装置７１０は、磁気センサ１５０ａと、処理部７７０と、を含む。磁気センサ１５０ａは、第１、第２実施形態のいずれかに係る磁気センサ及びその変形で良い。処理部７７０は、磁気センサ１５０ａから得られる出力信号を処理する。処理部７７０において、磁気センサ１５０ａから得られた信号と、基準値と、の比較などが行われても良い。処理部７７０は、処理結果に基づいて、検査結果を出力可能である。

例えば、検査装置７１０により、検査対象６８０が検査される。検査対象６８０は、例えば、電子装置（半導体回路などを含む）である。検査対象６８０は、例えば、電池６１０などでも良い。

例えば、実施形態に係る磁気センサ１５０ａは、電池６１０とともに用いられても良い。例えば、電池システム６００は、電池６１０及び磁気センサ１５０ａを含む。磁気センサ１５０ａは、電池６１０に流れる電流により生じる磁界を検出できる。

図１８は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的平面図である。
図１８に示すように、磁気センサ１５０ａは、例えば、実施形態に係る複数の磁気センサを含む。この例では、磁気センサ１５０ａは、複数の磁気センサ（例えば、磁気センサ１１０など）を含む。複数の磁気センサは、例えば、２つの方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿って並ぶ。複数の磁気センサ１１０は、例えば、基板の上に設けられる。

磁気センサ１５０ａは、検査対象６８０（例えば電池６１０でも良い）に流れる電流により生じる磁界を検出できる。例えば、電池６１０が異常な状態に近づくと、電池６１０に異常な電流が流れる場合がある。磁気センサ１５０ａにより異常な電流を検出することで、電池６１０の状態の変化を知ることができる。例えば、電池６１０に近づけて磁気センサ１５０ａが置かれた状態で、２つの方向のセンサ群駆動手段を用いて、電池６１０の全体を短時間で検査できる。磁気センサ１５０ａは、電池６１０の製造における、電池６１０の検査に用いられても良い。

実施形態に係る磁気センサは、例えば、診断装置などの検査装置７１０に応用できる。 図１９は、第３実施形態に係る磁気センサ及び検査装置を示す模式図である。
図１９に示すように、検査装置７１０の例である診断装置５００は、磁気センサ１５０を含む。磁気センサ１５０は、第１、第２実施形態に関して説明した磁気センサ、及び、それらの変形を含む。

診断装置５００において、磁気センサ１５０は、例えば、脳磁計である。脳磁計は、脳神経が発する磁界を検出する。磁気センサ１５０が脳磁計に用いられる場合、磁気センサ１５０に含まれる磁気素子のサイズは、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ未満である。このサイズは、例えば、ＭＦＣを含めた長さである。

図１９に示すように、磁気センサ１５０（脳磁計）は、例えば、人体の頭部に装着される。磁気センサ１５０（脳磁計）は、センサ部３０１を含む。磁気センサ１５０（脳磁計）は、複数のセンサ部３０１を含んでも良い。複数のセンサ部３０１の数は、例えば、約１００個（例えば５０個以上１５０個以下）である。複数のセンサ部３０１は、柔軟性を有する基体３０２に設けられる。

磁気センサ１５０は、例えば、差動検出などの回路を含んでも良い。磁気センサ１５０は、磁気センサとは別のセンサ（例えば、電位端子または加速度センサなど）を含んでも良い。

磁気センサ１５０のサイズは、従来のＳＱＵＩＤ磁気センサのサイズに比べて小さい。このため、複数のセンサ部３０１の設置が容易である。複数のセンサ部３０１と、他の回路と、の設置が容易である。複数のセンサ部３０１と、他のセンサと、の共存が容易である。

基体３０２は、例えばシリコーン樹脂などの弾性体を含んでも良い。基体３０２に、例えば、複数のセンサ部３０１が繋がって設けられる。基体３０２は、例えば、頭部に密着できる。

センサ部３０１の入出力コード３０３は、診断装置５００のセンサ駆動部５０６及び信号入出力部５０４と接続される。センサ駆動部５０６からの電力と、信号入出力部５０４からの制御信号と、に基づいて、センサ部３０１において、磁界測定が行われる。その結果は、信号入出力部５０４に入力される。信号入出力部５０４で得た信号は、信号処理部５０８に供給される。信号処理部５０８において、例えば、ノイズの除去、フィルタリング、増幅、及び、信号演算などの処理が行われる。信号処理部５０８で処理された信号が、信号解析部５１０に供給される。信号解析部５１０は、例えば、脳磁計測のための特定の信号を抽出する。信号解析部５１０において、例えば、信号位相を整合させる信号解析が行われる。

信号解析部５１０の出力（信号解析が終了したデータ）が、データ処理部５１２に供給される。データ処理部５１２では、データ解析が行われる。このデータ解析において、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging)などの画像データが取り入られることが可能である。このデータ解析においては、例えば、ＥＥＧ（Electroencephalogram)などの頭皮電位情報などが取り入れられることが可能である。例えば、ＭＲＩまたはＥＥＧなどのデータ部５１４がデータ処理部５１２と接続される。データ解析により、例えば、神経発火点解析、または、逆問題解析などが行われる。

データ解析の結果は、例えば、画像化診断部５１６に供給される。画像化診断部５１６において、画像化が行われる。画像化により、診断が支援される。

上記の一連の動作は、例えば、制御機構５０２によって制御される。例えば、一次信号データ、または、データ処理途中のメタデータなどの必要なデータは、データサーバに保存される。データサーバと制御機構とは、一体化されても良い。

実施形態に係る診断装置５００は、磁気センサ１５０と、磁気センサ１５０から得られる出力信号を処理する処理部と、を含む。この処理部は、例えば、信号処理部５０８及びデータ処理部５１２の少なくともいずれかを含む。処理部は、例えば、コンピュータなどを含む。

図１９に示す磁気センサ１５０では、センサ部３０１は、人体の頭部に設置されている。センサ部３０１は、人体の胸部に設置されても良い。これにより、心磁測定が可能となる。例えば、センサ部３０１を妊婦の腹部に設置しても良い。これにより、胎児の心拍検査を行うことができる。

被験者を含めた磁気センサ装置は、シールドルーム内に設置されるのが好ましい。これにより、例えば、地磁気または磁気ノイズの影響が抑制できる。

例えば、人体の測定部位、または、センサ部３０１を局所的にシールドする機構を設けても良い。例えば、センサ部３０１にシールド機構を設けても良い。例えば、信号解析またはデータ処理において、実効的なシールドを行っても良い。

実施形態において、基体３０２は、柔軟性を有しても良く、柔軟性を実質的に有しなくても良い。図１９に示す例では、基体３０２は、連続した膜を帽子状に加工したものである。基体３０２は、ネット状でも良い。これにより、例えば、良好な装着性が得られる。例えば、基体３０２の人体への密着性が向上する。基体３０２は、ヘルメット状で、硬質でも良い。

図２０は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式図である。
図２０は、磁計の一例である。図２０に示す例では、平板状の硬質の基体３０５上にセンサ部３０１が設けられる。

図２０に示した例において、センサ部３０１から得られる信号の入出力は、図１９に関して説明した入出力と同様である。図２０に示した例において、センサ部３０１から得られる信号の処理は、図１９に関して説明した処理と同様である。

生体から発生する磁界などの微弱な磁界を計測する装置として、SQUID (Superconducting Quantum Interference Device：超伝導量子干渉素子)磁気センサを用いる参考例がある。この参考例においては、超伝導を用いるため、装置が大きく、消費電力も大きい。測定対象(患者)の負担が大きい。

実施形態によれば、装置が小型にできる。消費電力を抑制できる。測定対象(患者)の負担が軽減できる。実施形態によれば、磁界検出のＳＮ比を向上できる。感度を向上できる。

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１磁性部材と、
第１対向磁性部材であって、前記第１磁性部材から前記第１対向磁性部材への方向は第１方向に沿う、前記第１対向磁性部材と、
１または複数の第１延在部を含む第１磁気素子と、
を含む第１センサ部を備え、
前記第１延在部の第１部分は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と重なり、
前記第１延在部の第１対向部分は、前記第２方向において前記第１対向磁性部材と重なり、
前記第１延在部の前記第１方向に沿う第１方向長さは、前記第１延在部の第３方向に沿う第３方向長さよりも長く、前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する、磁気センサ。

（構成２）
前記第１磁気素子は、第１電極及び第１対向電極をさらに含み、
前記第１電極は、前記第１部分と電気的に接続され、
前記第１電極は、前記第２方向において前記第１磁性部材と重なり、
前記第１対向電極は、前記第１対向部分と電気的に接続され、
前記第１対向電極は、前記第２方向において前記第１対向磁性部材と重なる、構成１記載の磁気センサ。

（構成３）
前記第１電極及び前記第１対向電極は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重ならない、構成２記載の磁気センサ。

（構成４）
前記複数の第１延在部が設けられ、
前記複数の第１延在部は、前記第３方向に沿って並び、
前記複数の第１延在部は、ミアンダ状に電気的に接続された、構成２または３に記載の磁気センサ。

（構成５）
前記第２方向において、前記第１部分の少なくとも一部は、前記第１磁性部材と前記第１電極との間にあり、
前記第２方向において、前記第１対向部分の少なくとも一部は、前記第１対向磁性部材と前記第１対向電極との間にある、構成２～４のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成６）
前記第１部分は、前記第２方向において前記第１電極と重ならない部分を含み、
前記第１対向部分は、前記第２方向において前記第１対向電極と重ならない部分を含む、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成７）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に印加される磁界に対して偶関数の特性を有する、構成１～６のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成８）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に第１磁界が印加されたときに第１値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第２磁界が印加されたときに第２値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第３磁界が印加されたときに第３値であり、
前記第１磁界の絶対値は、前記第２磁界の絶対値よりも小さく、前記第３磁界の絶対値よりも小さく、
前記第２磁界の向きは、前記第３磁界の向きと逆であり、
前記第１値は、前記第２値よりも高く、前記第３値よりも高い、構成１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成９）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に第１磁界が印加されたときに第１値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第２磁界が印加されたときに第２値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第３磁界が印加されたときに第３値であり、
前記第１磁界の絶対値は、前記第２磁界の絶対値よりも小さく、前記第３磁界の絶対値よりも小さく、
前記第２磁界の向きは、前記第３磁界の向きと逆であり、
前記第１値は、前記第２値よりも低く、前記第３値よりも低い、構成１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１０）
前記第１延在部は、
第１磁性層と、
第１対向磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
を含む、構成１～９のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１１）
前記第１延在部は、
Ｃｏを含む第１磁性層と、
Ｃｏを含む第１対向磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられＣｕを含む第１非磁性層と、
を含み、
前記第１磁性層は、第１磁性領域と第２磁性領域とを含み、前記第１磁性領域は前記第１非磁性層と前記第２磁性領域との間にあり、前記第１磁性領域におけるＣｏの濃度は、前記第２磁性領域におけるＣｏの濃度よりも高く、
前記第１対向磁性層は、第１対向磁性領域と第２対向磁性領域とを含み、前記第１対向磁性領域は前記第１非磁性層と前記第２対向磁性領域との間にあり、前記第１対向磁性領域におけるＣｏの濃度は、前記第２対向磁性領域におけるＣｏの濃度よりも高い、構成８記載の磁気センサ。

（構成１２）
前記第１延在部は、
第１磁性層と、
ＩｒＭｎ及びＰｔＭｎよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第１層と、
前記第１磁性層と前記第１層との間に設けられた第１対向磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
を含む、構成８または９に記載の磁気センサ。

（構成１３）
前記第１延在部は、
前記第１対向磁性層と前記第１層との間に設けられた第１磁性膜と、
前記第１対向磁性層と前記第１磁性膜との間に設けられた第１非磁性膜と、
を含む、構成１２記載の磁気センサ。

（構成１４）
前記第１センサ部は、第１導電部材を含み、
前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重なり、
交流成分を含む第１電流が前記第１導電部材に流れることが可能であり、
前記第１電流は、前記第３方向に沿う、構成１～１３のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１５）
前記第１電流を前記第１導電部材に供給可能な第１電流回路をさらに備えた、構成１４記載の磁気センサ。

（構成１６）
第２磁気素子を含む第２センサ部と、
第３磁気素子を含む第３センサ部と、
第４磁気素子を含む第４センサ部と、
素子電流回路と、
をさらに備え、
前記第１磁気素子の一端は、前記第３磁気素子の一端と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の他端は、前記第２磁気素子の一端と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端は、前記第４磁気素子の一端と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端は、前記第４磁気素子の他端と電気的に接続され、
前記素子電流回路は、前記第１磁気素子の前記一端と前記第３磁気素子の前記一端との第１接続点と、前記第２磁気素子の前記他端と前記第４磁気素子の前記他端との第２接続点と、の間に素子電流を供給可能である、構成１～１３のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１７）
検出回路をさらに備え、
前記検出回路は、前記第１磁気素子の前記他端と前記第２磁気素子の前記一端との第３接続点と、前記第３磁気素子の前記他端と前記第４磁気素子の前記一端との第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、構成１６記載の磁気センサ。

（構成１８）
第１電流回路をさらに備え、
前記第１センサ部は、第１導電部材を含み、
前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重なり、
前記第２センサ部は、第２磁性部材、第２対向磁性部材、及び、第２導電部材を含み、
前記第２導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第２磁性部材と前記第２対向磁性部材との間の領域と重なり、
前記第３センサ部は、第３磁性部材、第３対向磁性部材、及び、第３導電部材を含み、
前記第３導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第３磁性部材と前記第３対向磁性部材との間の領域と重なり、
前記第４センサ部は、第４磁性部材、第４対向磁性部材、及び、第４導電部材を含み、
前記第４導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第４磁性部材と前記第４対向磁性部材との間の領域と重なり、
前記第１導電部材の一端は、前記第３導電部材の一端と電気的に接続され、
前記第１導電部材の他端は、前記第２導電部材の一端と電気的に接続され、
前記第３導電部材の他端は、前記第４導電部材の一端と電気的に接続され、
前記第２導電部材の他端は、前記第４導電部材の他端と電気的に接続され、
前記第１電流回路は、前記第１導電部材の前記他端と前記第２導電部材の前記一端との第５接続点と、前記第３導電部材の前記他端と前記第４導電部材の前記一端との第６接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、構成１６または１７に記載の磁気センサ。

（構成１９）
前記第１延在部は、前記第１部分と前記第１対向部分との間の第１中間部分をさらに含み、
前記第１中間部分は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重なり、
前記第１中間部分の前記第３方向に沿う長さは、前記第１部分の前記第３方向に沿う長さよりも短く、前記第１対向部分の前記第３方向に沿う長さよりも短い、構成１～１８のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成２０）
構成１～１９のいずれか１つに記載の磁気センサと、
前記磁気センサから出力される信号を処理可能な処理部と、
を備えた検査装置。

実施形態によれば、感度の向上が可能な磁気センサ及び検査装置が提供できる。

本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気センサに含まれる磁気素子、磁性層、非磁性層、磁性部材、導電部材及び回路などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した磁気センサ及び検査装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気センサ及び検査装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０Ａ～１０Ｄ…第１～第４センサ部、 １０Ｓ…センサ部、 １１～１４…第１～第４磁性層、 １１Ｅ～１４Ｅ…第１～第４磁気素子、 １１Ｅｅ～１４Ｅｅ…一端、 １１Ｅｆ～１４Ｅｆ…他端、 １１Ｍ…磁化、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 １１ｏ～１４ｏ…第１～第４対向磁性層、 １１ｏＭ…磁化、 １１ｐ…第１非磁性膜、 １１ｑ…第１磁性膜、 １１ｒ…第１層、 １１ｘ～１４ｘ…第１～第４延在部、 １５ａ～１５ｄ…第１～第４電極、 １５ａＡ～１５ｄＡ…第１～第４対向電極、 ２１～２４…第１～第４導電部材、 ２１ｅ～２４ｅ…一端、 ２１ｆ～２４ｆ…他端、 ５１～５４…第１～第４磁性部材、 ５１Ａ～５４Ａ…第１～第４対向磁性部材、 ６５…絶縁部材、 ６６ａ～６６ｄ…領域、 ７０…制御回路部、 ７１…第１電流回路、 ７３…検出回路、 ７５…素子電流回路、 ７５ａ、７５ｂ…第１、第２ロックインアンプ、 ７５ｃ…センサ制御回路部、 ７６Ａ…磁界印加部、 ７６Ｂ…検出対象駆動部、 ７６ａ…印加制御回路部、 ７６ｂ…駆動アンプ、 ７６ｃ…コイル、 ７８…処理部、 ８０…検出対象、 ８０ｃ…検査導電部材、 ８０ｉ…電流、 １１０～１１３、１１０ａ、１１２ａ、１１２ｂ、１１９、１２０、１５０、１５０ａ…磁気センサ、 ３０１…センサ部、 ３０２…基体、 ３０３…入出力コード、 ３０５…基体、 ５００…診断装置、 ５０２…制御機構、 ５０４…信号入出力部、 ５０６…センサ駆動部、 ５０８…信号処理部、 ５１０…信号解析部、 ５１２…データ処理部、 ５１４…データ部、 ５１６…画像化診断部、 ５５０、５５１…検査装置、 ６００…電子システム、 ６１０…電池、 ６８０…検査対象、 ７１０…検査装置、 ７７０…処理部、 Ｂ１…磁束量、 ＣＰ１～ＣＰ６…第１～第６接続点、 Ｈ…磁界、 Ｈａｃ…交流磁界、 Ｈｅｘ…外部磁界、 Ｈｅｘ１～Ｈｅｘ３…第１～第３磁界、 Ｈｓｉｇ…信号磁界、 Ｉ１…第１電流、 Ｉａ１～Ｉａ３…第１～第３値電流、 Ｉｄ…素子電流、 Ｌ１～Ｌ３…第１～第３方向長さ、 Ｌｐ１、ＬｐＡ１、ＬｐＭ１…長さ、 Ｒ…抵抗、 Ｒ１～Ｒ４…第１～第４値、 Ｒｏ…抵抗、 Ｒｘ…電気抵抗、 ＳｉｇＲ１、ＳｉｇＲ２…信号、 ＳｉｇＸ、ＳｉｇＸ１、ＳｉｇＸ２…出力信号、 ｄ１、ｇ１、ｄｚ…距離、 ｐ１～ｐ４…第１～第４部分、 ｐＡ１～ｐＡ４…第１～第４対向部分、 ｐＭ１…第１中間部分、 ｒ１、ｒ２…第１、第２磁性領域、 ｒｏ１、ｒｏ２…第１、第２対向磁性領域

Claims (12)

1. 第１磁性部材と、
   第１対向磁性部材であって、前記第１磁性部材から前記第１対向磁性部材への方向は第１方向に沿う、前記第１対向磁性部材と、
   １または複数の第１延在部を含む第１磁気素子と、
   を含む第１センサ部を備え、
   前記第１延在部の第１部分は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と重なり、
   前記第１延在部の第１対向部分は、前記第２方向において前記第１対向磁性部材と重なり、
   前記第１延在部の前記第１方向に沿う第１方向長さは、前記第１延在部の第３方向に沿う第３方向長さよりも長く、前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差し、
   前記第１センサ部は、第１導電部材を含み、
   前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重なり、
   交流成分を含む第１電流が前記第１導電部材に流れることが可能であり、
   前記第１電流は、前記第３方向に沿う、磁気センサ。
2. 前記第１磁気素子は、第１電極及び第１対向電極をさらに含み、
   前記第１電極は、前記第１部分と電気的に接続され、
   前記第１電極は、前記第２方向において前記第１磁性部材と重なり、
   前記第１対向電極は、前記第１対向部分と電気的に接続され、
   前記第１対向電極は、前記第２方向において前記第１対向磁性部材と重なる、請求項１記載の磁気センサ。
3. 前記複数の第１延在部が設けられ、
   前記複数の第１延在部は、前記第３方向に沿って並び、
   前記複数の第１延在部は、ミアンダ状に電気的に接続された、請求項２記載の磁気センサ。
4. 前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に印加される磁界に対して偶関数の特性を有する、請求項１～３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
5. 前記第１延在部は、
   第１磁性層と、
   第１対向磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
   を含む、請求項１～４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
6. 第２磁気素子を含む第２センサ部と、
   第３磁気素子を含む第３センサ部と、
   第４磁気素子を含む第４センサ部と、
   素子電流回路と、
   をさらに備え、
   前記第１磁気素子の一端は、前記第３磁気素子の一端と電気的に接続され、
   前記第１磁気素子の他端は、前記第２磁気素子の一端と電気的に接続され、
   前記第３磁気素子の他端は、前記第４磁気素子の一端と電気的に接続され、
   前記第２磁気素子の他端は、前記第４磁気素子の他端と電気的に接続され、
   前記素子電流回路は、前記第１磁気素子の前記一端と前記第３磁気素子の前記一端との第１接続点と、前記第２磁気素子の前記他端と前記第４磁気素子の前記他端との第２接続点と、の間に素子電流を供給可能である、請求項１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
7. 検出回路をさらに備え、
   前記検出回路は、前記第１磁気素子の前記他端と前記第２磁気素子の前記一端との第３接続点と、前記第３磁気素子の前記他端と前記第４磁気素子の前記一端との第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、請求項６記載の磁気センサ。
8. 第１電流回路をさらに備え、
   前記第２センサ部は、第２磁性部材、第２対向磁性部材、及び、第２導電部材を含み、
   前記第２導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第２磁性部材と前記第２対向磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第３センサ部は、第３磁性部材、第３対向磁性部材、及び、第３導電部材を含み、
   前記第３導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第３磁性部材と前記第３対向磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第４センサ部は、第４磁性部材、第４対向磁性部材、及び、第４導電部材を含み、
   前記第４導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第４磁性部材と前記第４対向磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第１導電部材の一端は、前記第３導電部材の一端と電気的に接続され、
   前記第１導電部材の他端は、前記第２導電部材の一端と電気的に接続され、
   前記第３導電部材の他端は、前記第４導電部材の一端と電気的に接続され、
   前記第２導電部材の他端は、前記第４導電部材の他端と電気的に接続され、
   前記第１電流回路は、前記第１導電部材の前記他端と前記第２導電部材の前記一端との第５接続点と、前記第３導電部材の前記他端と前記第４導電部材の前記一端との第６接続点と、の間に交流を含む前記第１電流を供給可能である、請求項６または７に記載の磁気センサ。
9. 第１磁性部材と、
   第１対向磁性部材であって、前記第１磁性部材から前記第１対向磁性部材への方向は第１方向に沿う、前記第１対向磁性部材と、
   １または複数の第１延在部を含む第１磁気素子と、
   を含む第１センサ部を備え、
   前記第１延在部の第１部分は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と重なり、
   前記第１延在部の第１対向部分は、前記第２方向において前記第１対向磁性部材と重なり、
   前記第１延在部の前記第１方向に沿う第１方向長さは、前記第１延在部の第３方向に沿う第３方向長さよりも長く、前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差し、
   第２磁気素子を含む第２センサ部と、
   第３磁気素子を含む第３センサ部と、
   第４磁気素子を含む第４センサ部と、
   素子電流回路と、
   をさらに備え、
   前記第１磁気素子の一端は、前記第３磁気素子の一端と電気的に接続され、
   前記第１磁気素子の他端は、前記第２磁気素子の一端と電気的に接続され、
   前記第３磁気素子の他端は、前記第４磁気素子の一端と電気的に接続され、
   前記第２磁気素子の他端は、前記第４磁気素子の他端と電気的に接続され、
   前記素子電流回路は、前記第１磁気素子の前記一端と前記第３磁気素子の前記一端との第１接続点と、前記第２磁気素子の前記他端と前記第４磁気素子の前記他端との第２接続点と、の間に素子電流を供給可能であり、
   第１電流回路をさらに備え、
   前記第１センサ部は、第１導電部材を含み、
   前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第２センサ部は、第２磁性部材、第２対向磁性部材、及び、第２導電部材を含み、
   前記第２導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第２磁性部材と前記第２対向磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第３センサ部は、第３磁性部材、第３対向磁性部材、及び、第３導電部材を含み、
   前記第３導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第３磁性部材と前記第３対向磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第４センサ部は、第４磁性部材、第４対向磁性部材、及び、第４導電部材を含み、
   前記第４導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第４磁性部材と前記第４対向磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第１導電部材の一端は、前記第３導電部材の一端と電気的に接続され、
   前記第１導電部材の他端は、前記第２導電部材の一端と電気的に接続され、
   前記第３導電部材の他端は、前記第４導電部材の一端と電気的に接続され、
   前記第２導電部材の他端は、前記第４導電部材の他端と電気的に接続され、
   前記第１電流回路は、前記第１導電部材の前記他端と前記第２導電部材の前記一端との第５接続点と、前記第３導電部材の前記他端と前記第４導電部材の前記一端との第６接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、磁気センサ。
10. 前記第１延在部は、前記第１部分と前記第１対向部分との間の第１中間部分をさらに含み、
    前記第１中間部分は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重なり、
    前記第１中間部分の前記第３方向に沿う長さは、前記第１部分の前記第３方向に沿う長さよりも短く、前記第１対向部分の前記第３方向に沿う長さよりも短い、請求項１～９のいずれか１つに記載の磁気センサ。
11. 第１磁性部材と、
    第１対向磁性部材であって、前記第１磁性部材から前記第１対向磁性部材への方向は第１方向に沿う、前記第１対向磁性部材と、
    １または複数の第１延在部を含む第１磁気素子と、
    を含む第１センサ部を備え、
    前記第１延在部の第１部分は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と重なり、
    前記第１延在部の第１対向部分は、前記第２方向において前記第１対向磁性部材と重なり、
    前記第１延在部の前記第１方向に沿う第１方向長さは、前記第１延在部の第３方向に沿う第３方向長さよりも長く、前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差し、
    前記第１延在部は、前記第１部分と前記第１対向部分との間の第１中間部分をさらに含み、
    前記第１中間部分は、前記第２方向において、前記第１磁性部材と前記第１対向磁性部材との間の領域と重なり、
    前記第１中間部分の前記第３方向に沿う長さは、前記第１部分の前記第３方向に沿う長さよりも短く、前記第１対向部分の前記第３方向に沿う長さよりも短い、磁気センサ。
12. 請求項１～１１のいずれか１つに記載の磁気センサと、
    前記磁気センサから出力される信号を処理可能な処理部と、
    を備えた検査装置。

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