JP2000269567A - 半導体磁気抵抗素子 - Google Patents
半導体磁気抵抗素子Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/01—Manufacture or treatment
-
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
-
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無磁界抵抗値を変えるために、簡便で低コス
トな感磁層厚を制御する方法を採用しつつ、磁気抵抗素
子が得られ、感磁層の厚みが厚くても高いＲ B／Ｒ0を維
持することが出来る半導体磁気抵抗素子、およびその製
造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の半導体磁気抵抗素子は、半導体
感磁層に短絡電極が形成された半導体磁気抵抗素子にお
いて、短絡電極が半導体感磁層の両面に対向して形成さ
れていることを特徴とする。
トな感磁層厚を制御する方法を採用しつつ、磁気抵抗素
子が得られ、感磁層の厚みが厚くても高いＲ B／Ｒ0を維
持することが出来る半導体磁気抵抗素子、およびその製
造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の半導体磁気抵抗素子は、半導体
感磁層に短絡電極が形成された半導体磁気抵抗素子にお
いて、短絡電極が半導体感磁層の両面に対向して形成さ
れていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転、変位などの検出
に用いられる半導体磁気抵抗素子およびその製造方法に
関する。
に用いられる半導体磁気抵抗素子およびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体磁気抵抗素子の感磁層としては、
ＩｎＳｂやＩｎＡｓ等の移動度の高い半導体が好まし
く、通常、最も移動度の高いＩｎＳｂが用いられてい
る。ＩｎＳｂ感磁層は蒸着やスパッタ等の薄膜法また
は、単結晶インゴットを薄く切り出すかあるいは研磨す
ることによるバルク法で得られる。
ＩｎＳｂやＩｎＡｓ等の移動度の高い半導体が好まし
く、通常、最も移動度の高いＩｎＳｂが用いられてい
る。ＩｎＳｂ感磁層は蒸着やスパッタ等の薄膜法また
は、単結晶インゴットを薄く切り出すかあるいは研磨す
ることによるバルク法で得られる。
【０００３】ところで、このような半導体磁気抵抗素子
においては、抵抗変化ＲB／Ｒ0（Ｒ B：磁界印加中の抵
抗値、Ｒ0：無磁界抵抗値）の向上のために、感磁層の
上に短絡電極を形成している第１の構造（特開平10−70
323号、特開平10−209520号、特開平10−209523号、特
開平10−209524号）や、ＩｎＳｂ内部に導電率の低い針
状結晶が形成されている第２の構造（特開昭56−60078
号）になっている。上記第１の構造は、基本的には、通
常、図４に示すように、基板１０１の表面に形成した半
導体磁気抵抗膜１０２と、前記半導体磁気抵抗膜１０２
上に形成した短絡電極１０３及び電気信号取り出し用の
電極部１０４とを備えた構造である。
においては、抵抗変化ＲB／Ｒ0（Ｒ B：磁界印加中の抵
抗値、Ｒ0：無磁界抵抗値）の向上のために、感磁層の
上に短絡電極を形成している第１の構造（特開平10−70
323号、特開平10−209520号、特開平10−209523号、特
開平10−209524号）や、ＩｎＳｂ内部に導電率の低い針
状結晶が形成されている第２の構造（特開昭56−60078
号）になっている。上記第１の構造は、基本的には、通
常、図４に示すように、基板１０１の表面に形成した半
導体磁気抵抗膜１０２と、前記半導体磁気抵抗膜１０２
上に形成した短絡電極１０３及び電気信号取り出し用の
電極部１０４とを備えた構造である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁気抵抗素子の無磁界
抵抗値を変える必要がある場合、その手段は大別して感
磁層のパターン形状を変更する方法と感磁層の厚みを変
更する方法がある。
抵抗値を変える必要がある場合、その手段は大別して感
磁層のパターン形状を変更する方法と感磁層の厚みを変
更する方法がある。
【０００５】パターン設計の変更する方法は、例えばフ
ォトエッチングにより感磁層のパターニングを行う場合
には、全く別のフォトマスクを準備しなければならない
等の時間とコストがかかるという問題がある。
ォトエッチングにより感磁層のパターニングを行う場合
には、全く別のフォトマスクを準備しなければならない
等の時間とコストがかかるという問題がある。
【０００６】一方、感磁層の厚みを変更する方法は、上
記薄膜法では成膜時間を制御することにより調整でき、
また、バルク法では例えば研磨時間を制御することによ
り調整できるので簡便で且つ低コストで実現する。
記薄膜法では成膜時間を制御することにより調整でき、
また、バルク法では例えば研磨時間を制御することによ
り調整できるので簡便で且つ低コストで実現する。
【０００７】しかしながら、上記第１の構造では、無磁
界抵抗値を下げるために感磁層を厚くすると感磁層深部
では短絡電極の効果があらわれず、ＲB／Ｒ0低下とな
る。
界抵抗値を下げるために感磁層を厚くすると感磁層深部
では短絡電極の効果があらわれず、ＲB／Ｒ0低下とな
る。
【０００８】一方、上記第２の構造では、感磁層が厚く
なることによるＲB／Ｒ0低下はほとんど生じないが、針
状結晶を埋め込みながらＩｎＳｂ感磁層を結晶化する
と、結晶欠陥が生じ、高い移動度を有するＩｎＳｂ感磁
層が得られないという問題がある。そのため、十分なＲ
B／Ｒ0が得られない。
なることによるＲB／Ｒ0低下はほとんど生じないが、針
状結晶を埋め込みながらＩｎＳｂ感磁層を結晶化する
と、結晶欠陥が生じ、高い移動度を有するＩｎＳｂ感磁
層が得られないという問題がある。そのため、十分なＲ
B／Ｒ0が得られない。
【０００９】そこで、本発明は、無磁界抵抗値を変える
ために、簡便で低コストな感磁層厚を制御する方法を採
用しつつ、磁気抵抗素子が得られ、感磁層の厚みが厚く
ても高いＲB／Ｒ0を維持することが出来る半導体磁気抵
抗素子、およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
ために、簡便で低コストな感磁層厚を制御する方法を採
用しつつ、磁気抵抗素子が得られ、感磁層の厚みが厚く
ても高いＲB／Ｒ0を維持することが出来る半導体磁気抵
抗素子、およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】（１） 半導体感磁層に
短絡電極が形成された半導体磁気抵抗素子において、短
絡電極が半導体感磁層の両面に対向して形成されている
ことを特徴とする半導体磁気抵抗素子。 （２） 半導体感磁層がＩｎＳｂ、またはＩｎＡｓで形
成されている上記（１）記載の半導体磁気抵抗素子。 （３） 半導体感磁層が単結晶である上記（１）または
（２）記載の半導体磁気抵抗素子。 （４） 半導体感磁層面の短絡電極成部分に凹部が形成
されており、この凹部に短絡電極が形成されている上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の半導体磁気抵抗素
子。 （５） 半導体感磁層の厚みが１０〜５０μm である上
記（１）〜（４）のいずれかに記載の半導体磁気抵抗素
子。 （６） 半導体感磁層の基板側の面に保護膜が設けられ
ている上記（１）〜（５）のいずれかに記載の半導体磁
気抵抗素子。 （７） 前記基板がフェライト基板である上記（６）の
半導体磁気抵抗素子。 （８） 前記フェライトがＮｉ−Ｚｎ系フェライト基板
である上記（７）の半導体磁気抵抗素子。 （９） 上記（１）〜（６）のいずれかの半導体磁気抵
抗素子の製造方法であって、半導体感磁層の一方表面に
感光性樹脂を用いて短絡電極のネガパターン形状にパタ
ーンニングし、その後、金属薄膜を全面に付け、さらに
感光性樹脂が容易に溶解する溶液中に浸漬することによ
り感光性樹脂の上に付いている金属薄膜を除去し、短絡
電極を形成し、この後短絡電極形成面に保護膜を形成
し、この保護膜面で基板に半導体感磁層を接着し、つい
で半導体感磁層の他方の面に上記と同様にして短絡電極
を形成することを特徴とする半導体磁気抵抗素子の製造
方法。 （１０） 前記パターニングの後に、エッチングにより
短絡電極形成部分に凹部を形成し、その後金属薄膜を全
面に付ける上記（７）の半導体磁気抵抗素子の製造方
法。
短絡電極が形成された半導体磁気抵抗素子において、短
絡電極が半導体感磁層の両面に対向して形成されている
ことを特徴とする半導体磁気抵抗素子。 （２） 半導体感磁層がＩｎＳｂ、またはＩｎＡｓで形
成されている上記（１）記載の半導体磁気抵抗素子。 （３） 半導体感磁層が単結晶である上記（１）または
（２）記載の半導体磁気抵抗素子。 （４） 半導体感磁層面の短絡電極成部分に凹部が形成
されており、この凹部に短絡電極が形成されている上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の半導体磁気抵抗素
子。 （５） 半導体感磁層の厚みが１０〜５０μm である上
記（１）〜（４）のいずれかに記載の半導体磁気抵抗素
子。 （６） 半導体感磁層の基板側の面に保護膜が設けられ
ている上記（１）〜（５）のいずれかに記載の半導体磁
気抵抗素子。 （７） 前記基板がフェライト基板である上記（６）の
半導体磁気抵抗素子。 （８） 前記フェライトがＮｉ−Ｚｎ系フェライト基板
である上記（７）の半導体磁気抵抗素子。 （９） 上記（１）〜（６）のいずれかの半導体磁気抵
抗素子の製造方法であって、半導体感磁層の一方表面に
感光性樹脂を用いて短絡電極のネガパターン形状にパタ
ーンニングし、その後、金属薄膜を全面に付け、さらに
感光性樹脂が容易に溶解する溶液中に浸漬することによ
り感光性樹脂の上に付いている金属薄膜を除去し、短絡
電極を形成し、この後短絡電極形成面に保護膜を形成
し、この保護膜面で基板に半導体感磁層を接着し、つい
で半導体感磁層の他方の面に上記と同様にして短絡電極
を形成することを特徴とする半導体磁気抵抗素子の製造
方法。 （１０） 前記パターニングの後に、エッチングにより
短絡電極形成部分に凹部を形成し、その後金属薄膜を全
面に付ける上記（７）の半導体磁気抵抗素子の製造方
法。
【００１１】
【作用】感磁層の厚みが、比較的薄い場合には、単に感
磁層の両面に短絡電極を設けることにより、短絡させや
すくし、感磁層の厚みが比較的厚い場合においても、感
磁層の両面に感磁層に埋め込まれた短絡電極を設けるこ
とにより、感磁層深部（あるいは中間部）まで短絡電極
の効果が働き、高いＲB／Ｒ0を維持することが出来る。
磁層の両面に短絡電極を設けることにより、短絡させや
すくし、感磁層の厚みが比較的厚い場合においても、感
磁層の両面に感磁層に埋め込まれた短絡電極を設けるこ
とにより、感磁層深部（あるいは中間部）まで短絡電極
の効果が働き、高いＲB／Ｒ0を維持することが出来る。
【００１２】
【発明の実施の態様】図１は、本発明の半導体薄膜磁気
抵抗素子の構成の一例形態を示す。本発明の半導体磁気
抵抗素子１０は、基板１１の表面に形成した半導体感磁
層１２、この半導体感磁層１２上に形成した短絡電極１
３、および電気信号取り出し用の電極部１４を備えた構
造である。好ましくは短絡電極の基板接着面側に絶縁性
保護膜１５が設けられ、その面で基板１１に接着剤層１
６により貼り付けられているのがよい。
抵抗素子の構成の一例形態を示す。本発明の半導体磁気
抵抗素子１０は、基板１１の表面に形成した半導体感磁
層１２、この半導体感磁層１２上に形成した短絡電極１
３、および電気信号取り出し用の電極部１４を備えた構
造である。好ましくは短絡電極の基板接着面側に絶縁性
保護膜１５が設けられ、その面で基板１１に接着剤層１
６により貼り付けられているのがよい。
【００１３】上記基板１１は、磁界を半導体感磁層に集
束させる為のものであり、磁性体が好ましい。その中で
も、絶縁化処理したフェライトやそれ自体が絶縁体であ
るＮｉ−Ｚｎ系フェライト基板が好ましく、後者が最も
よい。フェライト基板の厚みは、０．２〜２mm、特に
０．３〜１mmが好ましい。
束させる為のものであり、磁性体が好ましい。その中で
も、絶縁化処理したフェライトやそれ自体が絶縁体であ
るＮｉ−Ｚｎ系フェライト基板が好ましく、後者が最も
よい。フェライト基板の厚みは、０．２〜２mm、特に
０．３〜１mmが好ましい。
【００１４】上記半導体感磁層２は、ＩｎＳｂ，ＩｎＡ
ｓ等のキャリヤ移動度が高い半導体で形成された磁気抵
抗膜であり、その膜厚は、０．１〜１００μｍ、特に１
〜５０μｍが好ましい。本発明では、この半導体感磁層
２の膜厚が１０μｍ以上である場合に特に効果を発揮す
る。
ｓ等のキャリヤ移動度が高い半導体で形成された磁気抵
抗膜であり、その膜厚は、０．１〜１００μｍ、特に１
〜５０μｍが好ましい。本発明では、この半導体感磁層
２の膜厚が１０μｍ以上である場合に特に効果を発揮す
る。
【００１５】上記短絡電極としては、抵抗率の低いＣ
ｕ、Ａｕ、Ａｌ等の層が用いられる。その膜厚は、目的
とするＲB／ＲO値によって異なるが、０．１〜１０μ
ｍ、特に０．４〜１μｍが好ましい。これにより１５〜
３０程度（１Ｔで測定）のＲB／ＲO値を達成することが
できる。但し、半導体感磁層２と短絡電極の密着性の向
上や相互拡散の防止の為に、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ等の層と
半導体感磁層２との間に中間層を入れる場合が多い。こ
の中間層の材料はＣｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ等のうちいずれ
か１種類、或いは２種類以上の組み合わせで用いられ
る。ここでの短絡電極１３とは中間層を含んだものを言
う。中間層の膜厚はＣｒ、Ｔｉ、Ｗは０．０１〜０．２
μm 程度、Ｎｉは０．１〜０．３μm 程度である。この
とき短絡長極の幅は１００μm、長さは５μm 、ピッチ
は５μm とした。
ｕ、Ａｕ、Ａｌ等の層が用いられる。その膜厚は、目的
とするＲB／ＲO値によって異なるが、０．１〜１０μ
ｍ、特に０．４〜１μｍが好ましい。これにより１５〜
３０程度（１Ｔで測定）のＲB／ＲO値を達成することが
できる。但し、半導体感磁層２と短絡電極の密着性の向
上や相互拡散の防止の為に、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ等の層と
半導体感磁層２との間に中間層を入れる場合が多い。こ
の中間層の材料はＣｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ等のうちいずれ
か１種類、或いは２種類以上の組み合わせで用いられ
る。ここでの短絡電極１３とは中間層を含んだものを言
う。中間層の膜厚はＣｒ、Ｔｉ、Ｗは０．０１〜０．２
μm 程度、Ｎｉは０．１〜０．３μm 程度である。この
とき短絡長極の幅は１００μm、長さは５μm 、ピッチ
は５μm とした。
【００１６】この短絡電極１３は、半導体感磁層１２の
厚みが厚い（１０μm 以上）の場合にはその両面に対向
して設けた一対の凹部１７ａ、１７ｂに埋め込まれたも
のであることが好ましい。凹部１７ａ、１７ｂの深さ
は、両者が同一であることが好ましいが、違っていても
良い。また、これらの凹部１７ａ、１７ｂは、短絡電極
１３の厚さと同一であってもよいが、違っていてもよ
い。違っている場合には、凹部１７ａ、１７ｂの深さの
方が大きい方がよい。短絡電極の形成を容易にするとと
もに対向する短絡電極間距離を短くすることができ、Ｒ
B／ＲOを大きくすることができるからである。
厚みが厚い（１０μm 以上）の場合にはその両面に対向
して設けた一対の凹部１７ａ、１７ｂに埋め込まれたも
のであることが好ましい。凹部１７ａ、１７ｂの深さ
は、両者が同一であることが好ましいが、違っていても
良い。また、これらの凹部１７ａ、１７ｂは、短絡電極
１３の厚さと同一であってもよいが、違っていてもよ
い。違っている場合には、凹部１７ａ、１７ｂの深さの
方が大きい方がよい。短絡電極の形成を容易にするとと
もに対向する短絡電極間距離を短くすることができ、Ｒ
B／ＲOを大きくすることができるからである。
【００１７】上記出力取り出し電極部４の材料および構
成は、上記の短絡電極のそれらと同じであることが好ま
しい。製造工程がが簡略化できるからである。
成は、上記の短絡電極のそれらと同じであることが好ま
しい。製造工程がが簡略化できるからである。
【００１８】上記保護膜１５は、Ａｌ2Ｏ3で形成されて
いることが好ましく、その厚みは、０．５〜１０μm 、
特に０．５〜２μm が好ましい。
いることが好ましく、その厚みは、０．５〜１０μm 、
特に０．５〜２μm が好ましい。
【００１９】上記接着層１６に用いる接着剤としては、
熱硬化型エポキシ系接着剤が好ましい。
熱硬化型エポキシ系接着剤が好ましい。
【００２０】次に、図２を参照して、本発明の半導体磁
気抵抗素子の製造方法について説明する。
気抵抗素子の製造方法について説明する。
【００２１】以下の説明においては、バルク法による方
法を説明する。まず、図２の（ａ）に示したように、感
磁部となる材料、例えばＩｎＳｂ単結晶インゴットをワ
イヤーソーにより目的とする感磁部の厚みにスライスし
てウェハー２０を形成する。ウェハー２０の片面をポリ
ッシングし、表面を鏡面状態に仕上げる．洗浄後、ウェ
ハー２０の上に鏡面上に２μm 以上の膜厚でフォトレジ
スト（すなわち感光性樹脂、例えば東京応化製 ＯＦＰ
Ｒ８００−１００ｃｐ等）を塗布しプリベークを行う。
アライナーで露光後、現像を行い、短絡電極３のネガパ
ターン（図２の（ｂ）参照）を得る。
法を説明する。まず、図２の（ａ）に示したように、感
磁部となる材料、例えばＩｎＳｂ単結晶インゴットをワ
イヤーソーにより目的とする感磁部の厚みにスライスし
てウェハー２０を形成する。ウェハー２０の片面をポリ
ッシングし、表面を鏡面状態に仕上げる．洗浄後、ウェ
ハー２０の上に鏡面上に２μm 以上の膜厚でフォトレジ
スト（すなわち感光性樹脂、例えば東京応化製 ＯＦＰ
Ｒ８００−１００ｃｐ等）を塗布しプリベークを行う。
アライナーで露光後、現像を行い、短絡電極３のネガパ
ターン（図２の（ｂ）参照）を得る。
【００２２】その後、上記半導体感磁層が容易に溶解す
る溶液、例えばフッ酸等に浸漬し、凹部１７ａを目的と
する深さにエッチングを行った後（図２の（ｃ）参
照）、スパッタリング等により全面にＮｉ膜２４を０．
１〜０．３μm 、Ｃｕ膜２６を０．３〜０．７μm 成膜
する（図２の（ｄ）参照）。Ｎｉ膜はＣｕ膜とＩｎＳｂ
の密着性を向上させるためであり、Ｎｉの代わりにＣ
ｒ、Ｗ、Ｔｉのいずれか、またはＮｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ
のうち２つ以上の組み合わせて形成させても良い。な
お、これらの金属膜はスパッタリングの他に蒸着、ＣＶ
Ｄ、メッキ等により形成しても良い。
る溶液、例えばフッ酸等に浸漬し、凹部１７ａを目的と
する深さにエッチングを行った後（図２の（ｃ）参
照）、スパッタリング等により全面にＮｉ膜２４を０．
１〜０．３μm 、Ｃｕ膜２６を０．３〜０．７μm 成膜
する（図２の（ｄ）参照）。Ｎｉ膜はＣｕ膜とＩｎＳｂ
の密着性を向上させるためであり、Ｎｉの代わりにＣ
ｒ、Ｗ、Ｔｉのいずれか、またはＮｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ
のうち２つ以上の組み合わせて形成させても良い。な
お、これらの金属膜はスパッタリングの他に蒸着、ＣＶ
Ｄ、メッキ等により形成しても良い。
【００２３】続いてアセトン等に浸漬し、フォトレジス
ト２２を除去する。これに伴ってフォトレジスト上のＮ
ｉ膜及びＣｕ膜が除去される（図２の（ｅ）参照）。そ
の後、保護膜１５として、例えばＡｌ2Ｏ3をスパッタリ
ング等により成膜し、短絡電極形成面とあらかじめ準備
しておいた基板１１を貼り合わせ、接着する（図２の
（ｆ）参照）。
ト２２を除去する。これに伴ってフォトレジスト上のＮ
ｉ膜及びＣｕ膜が除去される（図２の（ｅ）参照）。そ
の後、保護膜１５として、例えばＡｌ2Ｏ3をスパッタリ
ング等により成膜し、短絡電極形成面とあらかじめ準備
しておいた基板１１を貼り合わせ、接着する（図２の
（ｆ）参照）。
【００２４】ウエハー２０をラップ研磨した後、ポリッ
シングを行い鏡面仕上げにする。この後、ウエハー２０
の他面（図２の（ｆ）での上面）のウエハー２０の厚み
は感磁部の目的の厚みとする。以下、上記図２の（ｂ）
〜（ｅ）の行程を繰り返す。
シングを行い鏡面仕上げにする。この後、ウエハー２０
の他面（図２の（ｆ）での上面）のウエハー２０の厚み
は感磁部の目的の厚みとする。以下、上記図２の（ｂ）
〜（ｅ）の行程を繰り返す。
【００２５】すなわち洗浄後、フォトレジストを塗布し
プリベークを行う。アライナーで露光後、現像を行い、
短絡電極（今回は、電気信号取り出し用の電極部も含め
ることが好ましい。）のネガパターンを得る。このとき
のパターン方向は裏面と同一方向とする。
プリベークを行う。アライナーで露光後、現像を行い、
短絡電極（今回は、電気信号取り出し用の電極部も含め
ることが好ましい。）のネガパターンを得る。このとき
のパターン方向は裏面と同一方向とする。
【００２６】フッ酸等に浸漬し、１μm エッチングを行
った後、スパッタリングにより全面にＮｉ膜を０．１〜
０．３μm 、Ｃｕ膜を０．３〜０．７μm 成膜する。
った後、スパッタリングにより全面にＮｉ膜を０．１〜
０．３μm 、Ｃｕ膜を０．３〜０．７μm 成膜する。
【００２７】アセトンに浸漬し、フォトレジスト上のＮ
ｉ膜及びＣｕ膜を除去する。以上により、図２の（ｇ）
に示した状態が得られる。
ｉ膜及びＣｕ膜を除去する。以上により、図２の（ｇ）
に示した状態が得られる。
【００２８】この後、例えばサンドブラスト用ドライフ
ィルム（感光性樹脂）を表面に貼り付ける。次に、図示
していないが、アライナーでパターン露光し、現像を行
い、感磁層のパターン形状（図１に示した数示２に似た
パターン形状）を得、サンドブラストにより、ドライフ
ィルムで保渡されていないＩｎＳｂを削り取り、感磁層
パターンを得る。
ィルム（感光性樹脂）を表面に貼り付ける。次に、図示
していないが、アライナーでパターン露光し、現像を行
い、感磁層のパターン形状（図１に示した数示２に似た
パターン形状）を得、サンドブラストにより、ドライフ
ィルムで保渡されていないＩｎＳｂを削り取り、感磁層
パターンを得る。
【００２９】ドライフィルムを剥離し洗浄を行った後、
ダイシングソーにより切断、素子化する。以上により、
本発明の半導体磁気抵抗素子を製造することができる。
ダイシングソーにより切断、素子化する。以上により、
本発明の半導体磁気抵抗素子を製造することができる。
【００３０】
【実施例】図２に示した行程で以下に示すようにして実
施例の半導体抵抗素子のサンプルを作製した。
施例の半導体抵抗素子のサンプルを作製した。
【００３１】バルク法による方法をあげる。すなわち感
磁部となる材料であるＩｎＳｂ単結晶インゴットをワイ
ヤーソーにより０．２５mmの厚みにスライスした。ウェ
ハー片面をポリッシングし、表面を鏡面状態に仕上げ
た。
磁部となる材料であるＩｎＳｂ単結晶インゴットをワイ
ヤーソーにより０．２５mmの厚みにスライスした。ウェ
ハー片面をポリッシングし、表面を鏡面状態に仕上げ
た。
【００３２】洗浄後、フォトレジスト（感光性樹脂）で
ある東京応化製 ＯＦＰＲ８００−１００ｃｐを塗布し
プリベークを行った。アライナーで露光後、現像を行
い、短絡電極のネガパターンを得た。
ある東京応化製 ＯＦＰＲ８００−１００ｃｐを塗布し
プリベークを行った。アライナーで露光後、現像を行
い、短絡電極のネガパターンを得た。
【００３３】フッ酸に浸漬し、１μm エッチングを行っ
た後、スパッタリングにより全面にＮｉを０．２μm 、
Ｃｕを０．４５μm 成膜した。
た後、スパッタリングにより全面にＮｉを０．２μm 、
Ｃｕを０．４５μm 成膜した。
【００３４】アセトンに浸漬し、フォトレジスト上のＮ
ｉ及びＣｕを除去した。その後、保護膜としてＡｌ2Ｏ3
をスパッタリングにより成膜（１μm ）し、接着剤とし
て熱硬化型エポキシ系接着剤を用い短絡電極形成面とフ
ェライト基板を貼り合わせ、接着した。
ｉ及びＣｕを除去した。その後、保護膜としてＡｌ2Ｏ3
をスパッタリングにより成膜（１μm ）し、接着剤とし
て熱硬化型エポキシ系接着剤を用い短絡電極形成面とフ
ェライト基板を貼り合わせ、接着した。
【００３５】ＩｎＳｂをラップ研磨した後、ポリッシン
グを行い鏡面仕上げした。このときのＩｎＳｂの厚みは
２０μm とした。
グを行い鏡面仕上げした。このときのＩｎＳｂの厚みは
２０μm とした。
【００３６】洗浄後、フォトレジストを塗布しプリベー
クを行った後、アライナーで露光後、現像を行い、短絡
電極および電気信号取り出し用の電極部のネガパターン
を得る。このときのパターン方向は裏面と同一方向とし
た。
クを行った後、アライナーで露光後、現像を行い、短絡
電極および電気信号取り出し用の電極部のネガパターン
を得る。このときのパターン方向は裏面と同一方向とし
た。
【００３７】フッ酸に浸漬し、１μm エッチングを行っ
た後、スパッタリングにより全面にＮｉを０．２μm 、
Ｃｕを０．４５μm 成膜した。したがって各電極の厚み
は、０．６５μm となる。
た後、スパッタリングにより全面にＮｉを０．２μm 、
Ｃｕを０．４５μm 成膜した。したがって各電極の厚み
は、０．６５μm となる。
【００３８】アセトンに浸漬し、フォトレジスト上のＮ
ｉ及びＣｕを除去した。
ｉ及びＣｕを除去した。
【００３９】サンドブラスト用ドライフィルム（感光性
樹脂）である東京応化製ＢＦ４０５を表面に貼り付け
た。アライナーで露光し、現像を行い、感磁層のパター
ン形状を得た。
樹脂）である東京応化製ＢＦ４０５を表面に貼り付け
た。アライナーで露光し、現像を行い、感磁層のパター
ン形状を得た。
【００４０】サンドブラストにより、ドライフィルムで
保渡されていないＩｎＳｂを削り取り、ＩｎＳｂ感磁層
パターンを得た。
保渡されていないＩｎＳｂを削り取り、ＩｎＳｂ感磁層
パターンを得た。
【００４１】ドライフィルムを剥離し洗浄を行った後、
ダイシングソーにより切断、素子化してサンプルを得
た。
ダイシングソーにより切断、素子化してサンプルを得
た。
【００４２】得たサンプルの上記電極部間に電圧５Ｖを
印加し、このときの電流値を読みとり抵抗Ｒ0を算出し
た。次に磁界を１．２ｍＴまで順次印加し、それぞれの
電流値を読み取った。それぞれの電圧、電流値から抵抗
ＲBを算出した。
印加し、このときの電流値を読みとり抵抗Ｒ0を算出し
た。次に磁界を１．２ｍＴまで順次印加し、それぞれの
電流値を読み取った。それぞれの電圧、電流値から抵抗
ＲBを算出した。
【００４３】図３に磁束密度に対するＲB／Ｒ0のグラフ
を示した。
を示した。
【００４４】比較例として、感磁層の厚みは実施例と同
様２０μm としたが、図４のような片面短絡電極構造と
したサンプル（比較例１）、内部針状結晶型磁気抵抗素
子構造としたサンプル（比較例２）を作製し、上記実施
例と同様の測定を行った。結果を上記図３のグラフに示
した。
様２０μm としたが、図４のような片面短絡電極構造と
したサンプル（比較例１）、内部針状結晶型磁気抵抗素
子構造としたサンプル（比較例２）を作製し、上記実施
例と同様の測定を行った。結果を上記図３のグラフに示
した。
【００４５】図３のグラフから明らかなように、感磁層
の厚みが２０μm と比較的厚いため比較例１ではほとん
どＲB／Ｒ0の変化が見られない。また、比較例２は比較
例１よりはＲB／Ｒ0が大きくなるが、高移動度のＩｎＳ
ｂが得られないため実施例には及ばない。膜厚が厚くと
も、表裏両面に短絡電極を形成した磁気抵抗素子の方が
他に比べＲB／Ｒ0が優れていることが分かる。
の厚みが２０μm と比較的厚いため比較例１ではほとん
どＲB／Ｒ0の変化が見られない。また、比較例２は比較
例１よりはＲB／Ｒ0が大きくなるが、高移動度のＩｎＳ
ｂが得られないため実施例には及ばない。膜厚が厚くと
も、表裏両面に短絡電極を形成した磁気抵抗素子の方が
他に比べＲB／Ｒ0が優れていることが分かる。
【００４６】
【発明の効果】無磁界抵抗値Ｒ0を低くするために、簡
便で低コストな感磁層を厚くする方法を採用しても、感
磁層表裏両面に埋め込んだ短絡電極を有する磁気抵抗素
子が、従来の磁気抵抗素子に比べ高いＲB／Ｒ0を提供す
ることが出来る。
便で低コストな感磁層を厚くする方法を採用しても、感
磁層表裏両面に埋め込んだ短絡電極を有する磁気抵抗素
子が、従来の磁気抵抗素子に比べ高いＲB／Ｒ0を提供す
ることが出来る。
【図１】半発明の半導体磁気抵抗素子の感磁層の表裏両
面に短絡電極を形成した半導体磁気抵抗素子の１例を示
した斜視図である。
面に短絡電極を形成した半導体磁気抵抗素子の１例を示
した斜視図である。
【図２】本発明の半導体磁気抵抗素子の製造方法の１例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】半導体磁気抵抗素子の感度（ＲB／Ｒ0）曲線を
示すグラフ図である。
示すグラフ図である。
【図４】片面に短絡電極を形成した従来の半導体磁気抵
抗素子の構造を示した斜視図である。
抗素子の構造を示した斜視図である。
１０ 半導体磁気抵抗素子 １１ 基板 １２ 半導体感磁層 １３ 短絡電極 １４ 電極部 １７ａ、１７ｂ 凹部
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体感磁層に短絡電極が形成された半
導体磁気抵抗素子において、短絡電極が半導体感磁層の
両面に対向して形成されていることを特徴とする半導体
磁気抵抗素子。 - 【請求項２】 半導体感磁層がＩｎＳｂ、またはＩｎＡ
ｓで形成されている請求項１記載の半導体磁気抵抗素
子。 - 【請求項３】 半導体感磁層が単結晶である請求項１ま
たは２記載の半導体磁気抵抗素子。 - 【請求項４】 半導体感磁層面の短絡電極成部分に凹部
が形成されており、この凹部に短絡電極が形成されてい
る請求項１〜３のいずれかに記載の半導体磁気抵抗素
子。 - 【請求項５】 半導体感磁層の厚みが１０〜５０μm で
ある請求項１〜４のいずれかに記載の半導体磁気抵抗素
子。 - 【請求項６】 半導体感磁層の基板側の面に保護膜が設
けられている請求項１〜５のいずれかに記載の半導体磁
気抵抗素子。 - 【請求項７】 前記基板がフェライト基板である請求項
６の半導体磁気抵抗素子。 - 【請求項８】 前記フェライトがＮｉ−Ｚｎ系フェライ
ト基板である請求項７の半導体磁気抵抗素子。 - 【請求項９】 請求項１〜６のいずれかの半導体磁気抵
抗素子の製造方法であって、半導体感磁層の一方表面に
感光性樹脂を用いて短絡電極のネガパターン形状にパタ
ーンニングし、その後、金属薄膜を全面に付け、さらに
感光性樹脂が容易に溶解する溶液中に浸漬することによ
り感光性樹脂の上に付いている金属薄膜を除去し、短絡
電極を形成し、この後短絡電極形成面に保護膜を形成
し、この保護膜面で基板に半導体感磁層を接着し、つい
で半導体感磁層の他方の面に上記と同様にして短絡電極
を形成することを特徴とする半導体磁気抵抗素子の製造
方法。 - 【請求項１０】 前記パターニングの後に、エッチング
により短絡電極形成部分に凹部を形成し、その後金属薄
膜を全面に付ける請求項７の半導体磁気抵抗素子の製造
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074207A JP2000269567A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 半導体磁気抵抗素子 |
| EP00302078A EP1037289B1 (en) | 1999-03-18 | 2000-03-15 | Semiconductor magnetoresistance device, magnetic sensor, and production method thereof |
| DE60032653T DE60032653D1 (de) | 1999-03-18 | 2000-03-15 | Magnetoresistive Halbleiteranordnung, magnetischer Sensor und dazugehöriges Herstellungsverfahren |
| US09/527,808 US6335675B1 (en) | 1999-03-18 | 2000-03-17 | Semiconductor magnetoresistance device, making method and magnetic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074207A JP2000269567A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 半導体磁気抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000269567A true JP2000269567A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13540526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074207A Withdrawn JP2000269567A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 半導体磁気抵抗素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6335675B1 (ja) |
| EP (1) | EP1037289B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000269567A (ja) |
| DE (1) | DE60032653D1 (ja) |
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| CN106707644A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 短路棒结构及其制作方法以及薄膜晶体管基板 |
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| JPS5638880A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-14 | Hitachi Ltd | Substrate for magnetism-electricity converter element |
| JPS5660078A (en) | 1979-10-19 | 1981-05-23 | Masahide Oshita | Magnetic reluctance effect element |
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| JPH10209523A (ja) | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁電変換素子 |
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-
1999
- 1999-03-18 JP JP11074207A patent/JP2000269567A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-03-15 EP EP00302078A patent/EP1037289B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-15 DE DE60032653T patent/DE60032653D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-17 US US09/527,808 patent/US6335675B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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