JP2001332779A - Magnetic impedance effect element and its manufacturing method - Google Patents

Magnetic impedance effect element and its manufacturing method

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JP2001332779A
JP2001332779A JP2000151086A JP2000151086A JP2001332779A JP 2001332779 A JP2001332779 A JP 2001332779A JP 2000151086 A JP2000151086 A JP 2000151086A JP 2000151086 A JP2000151086 A JP 2000151086A JP 2001332779 A JP2001332779 A JP 2001332779A
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thin film
soft magnetic
magneto
impedance effect
effect element
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Application number
JP2000151086A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Nakabayashi
亮 中林
Takashi Hatauchi
隆史 畑内
Kiyoto Yamazawa
清人 山沢
Toshiro Sato
敏郎 佐藤
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve such problem of a conventional magnetic impedance effect element that the sensitivity in detection of a magnetic field drops if the aspect ratio of a magnetosensitive part is made small. SOLUTION: The sensitivity in detection of a magnetic field can be enhanced in case that the aspect ratio of a magnetosensitive part 12 is made small, by superposing direct current components Idcon drive AC currents Iac, and applying a DC bias field B in the width direction of the magnetosensitive part 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁界センサとして
利用できる磁気インピーダンス効果素子に係り、特に、
小型化を進めるときに磁界検出感度を向上させることの
できる磁気インピーダンス効果素子及びその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-impedance effect element usable as a magnetic field sensor.
The present invention relates to a magneto-impedance effect element capable of improving the magnetic field detection sensitivity when miniaturizing the device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報機器、計測機器、制御機器な
どの急速な発展に伴って、従来の磁束検出型のものより
更に小型、高感度且つ高速応答性(高周波動作)の磁界
センサが求められ、磁気インピーダンス効果(Magn
eto−Impedance−Effect)を有する
素子(磁気インピーダンス効果素子)が注目されるよう
になってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid development of information devices, measuring devices, control devices, and the like, there has been a demand for a magnetic field sensor having a smaller size, higher sensitivity, and faster response (high-frequency operation) than the conventional magnetic flux detection type. And the magneto-impedance effect (Magn
An element (magneto-impedance effect element) having eto-Impedance-Effect has been attracting attention.

【0003】磁気インピーダンス効果素子は、微小交流
電流をワイヤー状、リボン状、または薄膜状に形成され
た磁性線に印加することによって生じるインピーダンス
による出力電圧が外部印加磁界によって変化することを
基本原理としている素子である。
The basic principle of a magneto-impedance effect element is that an output voltage due to impedance generated by applying a small alternating current to a magnetic wire formed in a wire, ribbon, or thin film is changed by an externally applied magnetic field. Device.

【0004】外部磁界の印加による軟磁性材料からなる
感磁部のインピーダンスの変化は、磁性材料に交流電流
を通電したときに、交流電流がその表面近くを流れよう
とする「表皮効果」が、外部磁界によって変化するため
であることが知られている。
The change in the impedance of the magnetically sensitive portion made of a soft magnetic material due to the application of an external magnetic field is caused by the "skin effect" in which an alternating current flows near the surface when an alternating current is applied to the magnetic material. It is known that the change is caused by an external magnetic field.

【0005】磁気インピーダンス効果素子の感磁部に
は、当初アモルファスワイヤーが用いられていた。しか
し、アモルファスワイヤーは材料としての生産性には優
れているが、磁界センサへの応用には、不適当な特性を
多く有する。
[0005] An amorphous wire was initially used for the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element. However, the amorphous wire has excellent productivity as a material, but has many unsuitable characteristics for application to a magnetic field sensor.

【0006】たとえば、記録波長が数μm以下の記録媒
体に対して数十μm以下の円形の先端では、先端部にお
ける形状的損失により磁束を素子に吸収できないこと、
また、交流電流を流すための配線材を接続するための電
極部の形成が困難であること、数十μmの径のワイヤー
は、曲がりやすく、素子の位置合わせが困難であるこ
と、または、壊れやすいことといった問題点があった。
For example, at a circular tip of several tens μm or less for a recording medium having a recording wavelength of several μm or less, magnetic flux cannot be absorbed by the element due to a shape loss at the tip.
In addition, it is difficult to form an electrode portion for connecting a wiring member for passing an alternating current, and a wire having a diameter of several tens of μm is easily bent and difficult to align elements, or is broken. There was a problem that it was easy.

【0007】そこで、磁気インピーダンス効果素子の感
磁部を、軟磁性薄膜や軟磁性薄帯で構成することによ
り、前記感磁部を任意の厚さや幅、長さで形成すること
を可能にし、上記の問題点を解決することが提案されて
いる。
Therefore, by forming the magnetic sensing part of the magneto-impedance effect element with a soft magnetic thin film or a soft magnetic thin strip, it is possible to form the magnetic sensing part with an arbitrary thickness, width and length. It has been proposed to solve the above problems.

【0008】しかし、磁気インピーダンス効果素子の感
磁部の形状をワイヤーから薄膜あるいは薄帯に変更する
と、磁区構造などの磁気特性が変化し、磁気インピーダ
ンス効果特性も変化する。例えば、磁気インピーダンス
効果素子の感磁部を軟磁性薄膜として形成したときの、
磁界検出感度は、感磁部をワイヤーで形成したときに比
べて、十数分の一に低下する。
However, when the shape of the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element is changed from a wire to a thin film or a ribbon, the magnetic properties such as the magnetic domain structure change and the magneto-impedance effect properties also change. For example, when the magnetic sensing part of the magneto-impedance effect element is formed as a soft magnetic thin film,
The magnetic field detection sensitivity is reduced by a factor of ten as compared with the case where the magnetic sensing part is formed of a wire.

【0009】図13は、従来の磁気インピーダンス効果
素子の斜視図である。図13の磁気インピーダンス効果
素子Mは、アルミナチタンカーバイドなどの非磁性材料
からなる基板11上に、軟磁性材料をスパッタ法や蒸着
法などによって、薄膜形成することにより形成された感
磁部12、および感磁部12の両端部に接合されている
Cuなどの導電性材料により形成された電極部13,1
3によって構成されている。感磁部12は、略長方形状
または線状にパターン形成されている。
FIG. 13 is a perspective view of a conventional magneto-impedance effect element. The magneto-impedance effect element M shown in FIG. 13 has a magnetically sensitive portion 12 formed by forming a thin film of a soft magnetic material on a substrate 11 made of a non-magnetic material such as alumina titanium carbide by a sputtering method or a vapor deposition method. And electrode portions 13 and 1 formed of a conductive material such as Cu and joined to both ends of the magnetic sensing portion 12.
3. The magnetic sensing portion 12 is formed in a substantially rectangular or linear pattern.

【0010】なお、図13の感磁部12の素子長さを
L、素子幅をWとする。図14は、従来の磁気インピー
ダンス効果素子を用いて構成した磁界検出回路を示す回
路図である。図14に示す回路において、感磁部12に
電源EacからMHz帯域の交流電流Iacを印加して
いる状態で、感磁部12の素子長さ方向に外部磁界He
xが印加されると、感磁部12両端に素材固有のインピ
ーダンスによる出力電圧Emiが発生し、出力電圧Em
iの振幅が外部磁界Hexの強度に対応して数10%の
範囲で変化する。
The element length and the element width of the magnetosensitive portion 12 in FIG. FIG. 14 is a circuit diagram showing a magnetic field detection circuit configured using a conventional magneto-impedance effect element. In the circuit shown in FIG. 14, in a state where an alternating current Iac in the MHz band is applied to the magnetic sensing unit 12 from the power supply Eac, the external magnetic field He in the element length direction of the magnetic sensing unit 12
When x is applied, an output voltage Emi is generated at both ends of the magnetic sensing unit 12 due to the impedance inherent in the material, and the output voltage Em
The amplitude of i changes within a range of several tens of percent corresponding to the intensity of the external magnetic field Hex.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気インピーダ
ンス効果素子では、感磁部12の素子長手方向の透磁率
を向上させるために、感磁部12に素子幅方向が磁化容
易軸方向となるように、磁気異方性を付与していた。
In the conventional magneto-impedance effect element, in order to improve the magnetic permeability of the magneto-sensitive portion 12 in the longitudinal direction of the device, the magneto-sensitive portion 12 is arranged such that the width direction of the magneto-sensitive portion 12 is in the direction of the axis of easy magnetization. Had a magnetic anisotropy.

【0012】磁気インピーダンス効果素子の磁界検出感
度及び磁界検出分解能を向上させるためには、感磁部1
2のアスペクト比W/Lを小さくし、また感磁部12を
透磁率の大きい軟磁性材料によって形成する必要があ
る。
In order to improve the magnetic field detection sensitivity and the magnetic field detection resolution of the magneto-impedance effect element, the magnetic sensing unit 1
It is necessary to reduce the aspect ratio W / L of No. 2 and to form the magnetically sensitive portion 12 of a soft magnetic material having a high magnetic permeability.

【0013】しかし、感磁部12のアスペクト比W/L
を小さくしていくと、磁化方向を素子長手方向に向かせ
ようとする形状磁気異方性の寄与が大きくなり、また、
感磁部12を透磁率の大きい軟磁性材料によって形成す
ると、素子幅方向に強い誘導磁気異方性を付与すること
が困難になり、感磁部12に素子幅方向を磁化容易軸方
向する磁気異方性を付与することが困難になる傾向があ
った。したがって、感磁部12の磁化容易軸方向が、素
子幅方向以外の方向であっても、磁界検出感度を向上さ
せることのできる磁気インピーダンス効果素子が必要と
されてきた。
However, the aspect ratio W / L of the magnetic sensing part 12
When the value is reduced, the contribution of the shape magnetic anisotropy in which the magnetization direction is directed to the element longitudinal direction increases, and
When the magnetically sensitive portion 12 is formed of a soft magnetic material having a large magnetic permeability, it becomes difficult to impart strong induced magnetic anisotropy in the element width direction, and the magnetically sensitive portion 12 has a magnetic field in which the element width direction has an easy axis direction. It tends to be difficult to provide anisotropy. Therefore, there has been a need for a magneto-impedance effect element capable of improving the magnetic field detection sensitivity even when the direction of the easy axis of magnetization of the magneto-sensitive portion 12 is a direction other than the element width direction.

【0014】本発明は、上記従来の課題を解決するため
のものであり、磁気インピーダンス効果素子の感磁部に
素子幅方向の直流バイアス磁界を付与することによっ
て、感磁部12の磁化容易軸方向が素子幅方向以外の方
向であっても、磁界検出感度を向上させることのできる
磁気インピーダンス効果素子及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problem. By applying a DC bias magnetic field in the element width direction to the magneto-sensitive section of the magneto-impedance effect element, the axis of easy magnetization of the magneto-sensitive section 12 is improved. It is an object of the present invention to provide a magneto-impedance effect element capable of improving the magnetic field detection sensitivity even when the direction is other than the element width direction, and a method for manufacturing the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気インピー
ダンス効果を有する軟磁性体を含む略長方形状の感磁部
と、前記感磁部の素子長手方向の両端部に接続されて駆
動交流電流を与えるための電極部とを有する磁気インピ
ーダンス効果素子において、前記感磁部の素子幅方向
に、直流バイアス磁界が印加されることを特徴とするも
のである。
According to the present invention, there is provided a substantially rectangular magneto-sensitive portion including a soft magnetic material having a magneto-impedance effect, and a driving alternating current connected to both ends of the magneto-sensitive portion in the element longitudinal direction. And a DC bias magnetic field is applied in the element width direction of the magneto-sensitive section.

【0016】本発明では、前記感磁部のアスペクト比W
/Lを小さくし、また前記感磁部を透磁率の大きい軟磁
性材料を用いて形成した結果、前記感磁部の磁化容易軸
方向が素子長手方向を向いた場合でも、前記感磁部の素
子幅方向に、直流バイアス磁界が印加されるので、素子
幅方向と素子長手方向の磁気異方性エネルギーをつり合
わせることができ、前記感磁部の磁気異方性を全体とし
てほぼ等方的な状態にすることができる。
In the present invention, the aspect ratio W of the magneto-sensitive portion is
/ L is reduced, and the magnetically sensitive portion is formed using a soft magnetic material having a high magnetic permeability. As a result, even when the easy axis of magnetization of the magnetically sensitive portion is oriented in the element longitudinal direction, Since a DC bias magnetic field is applied in the element width direction, the magnetic anisotropy energy in the element width direction and the element longitudinal direction can be balanced, and the magnetic anisotropy of the magneto-sensitive portion is substantially isotropic as a whole. It can be in a state.

【0017】従って、前記感磁部の磁気モーメントがあ
る方向に固定されにくくなり、交流電流によって励磁さ
れたときに磁気モーメントの方向が変化しやすくなる。
Accordingly, it is difficult for the magnetic moment of the magnetic sensing portion to be fixed in a certain direction, and the direction of the magnetic moment tends to change when excited by an alternating current.

【0018】すなわち、本発明では、前記感磁部のアス
ペクト比W/Lを小さくすることによって、外部磁界の
変化に応じた前記感磁部におけるインピーダンスの変化
を大きくする一方で、前記感磁部の素子幅方向の透磁率
μの変化量の低下を抑えることができるので、磁気イン
ピーダンス効果素子の小型化を進めた場合でも、磁界検
出感度が向上する磁気インピーダンス効果素子を得るこ
とができる。
That is, in the present invention, while the aspect ratio W / L of the magnetically sensitive portion is reduced, the change in impedance in the magnetically sensitive portion according to the change in the external magnetic field is increased, while the magnetically sensitive portion is changed. Therefore, even if the miniaturization of the magneto-impedance effect element is advanced, it is possible to obtain a magneto-impedance effect element having improved magnetic field detection sensitivity.

【0019】本発明では、前記感磁部の素子長手方向に
流される前記駆動交流電流に直流電流成分が重畳され、
この直流電流成分から発生する磁界が、前記感磁部の磁
性体の素子幅方向から入り込み、前記直流バイアス磁界
として作用するものとすることができる。
In the present invention, a direct current component is superimposed on the drive alternating current flowing in the element longitudinal direction of the magneto-sensitive portion,
A magnetic field generated from this DC current component enters from the element width direction of the magnetic body of the magnetic sensing portion, and acts as the DC bias magnetic field.

【0020】また、本発明では、前記感磁部は、軟磁性
薄膜或いは薄帯により形成され、前記軟磁性薄膜或いは
薄帯の上層または下層に絶縁層を介して素子長手方向に
延びる導電層が形成されているものであり、前記軟磁性
薄膜或いは薄帯、及び前記導電層の素子長手方向の両端
部が前記電極部に接続され、前記電極部から与えられる
前記駆動交流電流には直流電流成分が重畳されており、
前記軟磁性薄膜或いは薄帯、及び/又は前記導電層を流
れる直流電流成分から発生する磁界が前記直流バイアス
磁界として作用するものとすることが好ましい。
Further, in the present invention, the magnetic sensing part is formed of a soft magnetic thin film or a thin strip, and a conductive layer extending in the longitudinal direction of the element via an insulating layer above or below the soft magnetic thin film or the thin strip. The soft magnetic thin film or the ribbon, and both ends of the conductive layer in the element longitudinal direction are connected to the electrode portion, and the driving AC current supplied from the electrode portion has a DC current component. Are superimposed,
It is preferable that a magnetic field generated from a DC current component flowing through the soft magnetic thin film or ribbon and / or the conductive layer acts as the DC bias magnetic field.

【0021】前記軟磁性薄膜或いは薄帯に前記絶縁層を
介して、前記導電層が積層されていると、直流電流成分
が重畳された前記駆動交流電流は、主に、磁界分布が一
定である前記導電層内を流れ、前記直流成分から発生す
る磁界(直流バイアス磁界)の大きさ及び方向が安定す
る。従って、前記軟磁性薄膜或いは薄帯の全体に一様な
直流バイアス磁界を与えることができる。
When the conductive layer is laminated on the soft magnetic thin film or the ribbon via the insulating layer, the drive AC current on which the DC current component is superimposed mainly has a constant magnetic field distribution. The magnitude and direction of a magnetic field (DC bias magnetic field) generated from the DC component flowing in the conductive layer are stabilized. Therefore, a uniform DC bias magnetic field can be applied to the entire soft magnetic thin film or ribbon.

【0022】あるいは、本発明では、前記感磁部は、前
記軟磁性薄膜或いは薄帯の上層または下層に絶縁層を介
して素子長手方向に延びる導電層が形成されたものであ
り、前記導電層の素子長手方向の両端部には導電層電極
部が接続され、前記導電層電極部から前記導電層に流さ
れる直流電流から発生する磁界が、前記軟磁性薄膜或い
は薄帯の素子幅方向から入り込み、前記直流バイアス磁
界として作用するものであることがより好ましい。
Alternatively, in the present invention, the magneto-sensitive portion is formed by forming a conductive layer extending in the element longitudinal direction on an upper layer or a lower layer of the soft magnetic thin film or the ribbon with an insulating layer interposed therebetween. A conductive layer electrode portion is connected to both ends in the device longitudinal direction, and a magnetic field generated from a DC current flowing from the conductive layer electrode portion to the conductive layer enters from the device width direction of the soft magnetic thin film or the ribbon. , And more preferably act as the DC bias magnetic field.

【0023】前記導電層が、前記軟磁性薄膜或いは薄帯
に駆動交流電流を供給するための前記電極部から独立し
た前記導電層電極部を有していると、前記導電層に直流
電流のみを流すことができるので、前記直流電流から発
生する磁界(直流バイアス磁界)の大きさ及び方向がよ
り安定する。従って、前記軟磁性薄膜或いは薄帯の全体
に、より一様な直流バイアス磁界を与えることができ
る。
When the conductive layer has the conductive layer electrode portion independent of the electrode portion for supplying a driving AC current to the soft magnetic thin film or the ribbon, only the DC current is applied to the conductive layer. Since the current can flow, the magnitude and direction of the magnetic field (DC bias magnetic field) generated from the DC current are more stable. Therefore, a more uniform DC bias magnetic field can be applied to the entire soft magnetic thin film or ribbon.

【0024】本発明では、前記軟磁性薄膜或いは薄帯の
素子長手方向が、磁化容易軸方向であることが好まし
い。
In the present invention, it is preferable that the element longitudinal direction of the soft magnetic thin film or the ribbon is the direction of the axis of easy magnetization.

【0025】さらに、本発明では、前記感磁部上に、絶
縁材料からなる保護層が形成され、前記電極部表面及び
/又は前記導電層電極部表面が前記保護層表面と同一平
面上に露出していることが好ましい。
Further, in the present invention, a protective layer made of an insulating material is formed on the magnetically sensitive portion, and the surface of the electrode portion and / or the surface of the conductive layer electrode portion is exposed on the same plane as the surface of the protective layer. Is preferred.

【0026】なお、前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜或
いは薄帯の素子幅方向に、印加される直流バイアス磁界
は、前記軟磁性薄膜或いは薄帯の素子幅方向に距離を置
いて設置された硬磁性体によって供給されてもよい。
The DC bias magnetic field applied in the width direction of the soft magnetic thin film or the ribbon included in the magnetic sensing portion is installed at a distance in the width direction of the soft magnetic thin film or the ribbon. It may be supplied by a hard magnetic material.

【0027】前記磁気インピーダンス効果素子の感磁部
は、軟磁気特性を備えた強磁性体の薄膜または薄帯を含
むことが必要である。また、1MHz〜数百MHzの高
周波領域において透磁率μが高くなくてはならない。さ
らに、外部磁界(放送電波の磁界成分)によって感磁部
に応力がかかって磁気特性が劣化しないように、磁歪定
数λが小さいことが好ましい。
The magneto-sensitive portion of the magneto-impedance effect element needs to include a ferromagnetic thin film or ribbon having soft magnetic properties. Further, the magnetic permeability μ must be high in a high frequency range of 1 MHz to several hundred MHz. Further, it is preferable that the magnetostriction constant λ is small so that a magnetic field is not stressed by an external magnetic field (a magnetic field component of a broadcast radio wave) to degrade the magnetic characteristics.

【0028】前記感磁部が、このような性質を備えた磁
性体として形成されるために、前記感磁部が以下に示す
ような微結晶軟磁性合金薄膜を含むものとして形成され
ることが好ましい。
Since the magnetically sensitive part is formed as a magnetic material having such properties, the magnetically sensitive part may be formed as including a microcrystalline soft magnetic alloy thin film as described below. preferable.

【0029】1.組成式が、Fehijで表され、ア
モルファス構造を主体とした微結晶軟磁性合金薄膜。
1. A microcrystalline soft magnetic alloy thin film whose composition formula is represented by Fe h M i O j and which mainly has an amorphous structure.

【0030】ただし、Mは、Ti、Zr、Hf、V、N
b、Ta、Wと希土類元素から選ばれる1種あるいは2
種以上の元素であり、h、i、jはat%で、45≦h
≦70、5≦i≦30、10≦j≦40、h+i+j=
100の関係を満足するもの。
Here, M is Ti, Zr, Hf, V, N
one or two selected from b, Ta, W and a rare earth element
H, i, j are at% and 45 ≦ h
≦ 70, 5 ≦ i ≦ 30, 10 ≦ j ≦ 40, h + i + j =
What satisfies 100 relationships.

【0031】Feは大きい飽和磁束密度Bsを得るため
のものであり平均結晶粒径30nm以下のbcc−Fe
の結晶粒を形成し、MはOと化合した状態でアモルファ
ス相中に存在して比抵抗ρを大きくするためのものであ
る。h、i、jが上記範囲であると、飽和磁束密度B
s、比抵抗ρ、透磁率μが大きい軟磁性合金を得ること
ができ、h、i、jが上記範囲を外れると、軟磁気特性
が劣化する。
Fe is for obtaining a large saturation magnetic flux density Bs, and is bcc-Fe having an average crystal grain size of 30 nm or less.
M is present in the amorphous phase in a state of being combined with O to increase the specific resistance ρ. When h, i, and j are within the above ranges, the saturation magnetic flux density B
A soft magnetic alloy having a large s, a specific resistance ρ, and a large magnetic permeability μ can be obtained. If h, i, and j are out of the above ranges, the soft magnetic properties are deteriorated.

【0032】なお、上記組成において元素Mが希土類元
素から選ばれる1種あるいは2種以上の元素である場合
には、h、jはat%で50≦h≦70、10≦j≦3
0であることがより好ましい。
When the element M is one or more elements selected from rare earth elements in the above composition, h and j are at% and 50 ≦ h ≦ 70 and 10 ≦ j ≦ 3.
More preferably, it is 0.

【0033】2.組成式が、(Co1-ccxyzw
で表される微結晶軟磁性合金薄膜。ただし、元素Tは、
Fe、Niのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素
であり、元素Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,T
a,Cr,Mo,Si,P,C,W,B,Al,Ga,
Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上の元
素であり、Xは、Au,Ag,Cu,Ru,Rh,O
s,Ir,Pt,Pdから選ばれる1種あるいは2種以
上の元素であり、組成比は、cが、0≦c≦0.7、
x,y,z,wは原子%で、3≦y≦30、0≦z≦2
0、7≦w≦40、20≦y+z+w≦60の関係を満
足し、残部がxであるもの。
2. Composition formula, (Co 1-c T c ) x M y X z O w
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film represented by Where the element T is
An element containing one or both of Fe and Ni, and the element M is composed of Ti, Zr, Hf, V, Nb, T
a, Cr, Mo, Si, P, C, W, B, Al, Ga,
X is one or more elements selected from Ge and rare earth elements, and X is Au, Ag, Cu, Ru, Rh, O
one or more elements selected from s, Ir, Pt, and Pd, and the composition ratio is such that c is 0 ≦ c ≦ 0.7,
x, y, z, w are atomic%, 3 ≦ y ≦ 30, 0 ≦ z ≦ 2
Those satisfying the relationship of 0, 7 ≦ w ≦ 40, 20 ≦ y + z + w ≦ 60, and the balance being x.

【0034】なお、軟磁性合金は、元素Mの酸化物を多
量に含むアモルファス相に、Coと元素Tを主体とする
平均結晶粒径30nm以下の微結晶相が混在し、さらに
微結晶相は、元素Mの酸化物を含んだ構造を有するもの
であるとより好ましい。
In the soft magnetic alloy, an amorphous phase containing a large amount of an oxide of the element M is mixed with a microcrystalline phase mainly composed of Co and the element T and having an average crystal grain size of 30 nm or less. It is more preferable to have a structure containing an oxide of the element M.

【0035】3.組成式が、T100-d-e-f-gdef
gで表され、bcc−Fe、bcc−FeCo、bcc
−Coの1種または2種以上の結晶粒と元素Mの炭化物
もしくは窒化物の結晶粒を主体とした平均結晶粒径30
nm以下の微結晶軟磁性合金薄膜。
3. Composition formula, T 100-defg X d M e Z f Q
g , bcc-Fe, bcc-FeCo, bcc
-An average crystal grain size 30 mainly composed of one or more crystal grains of Co and a crystal grain of carbide or nitride of the element M;
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film of nm or less.

【0036】ただし、元素Tは、Fe、Coのうちどち
らか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Xは、S
i、Alのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素で
あり、元素Mは、Ti、Zr、Hf,V,Nb,Ta,
Mo,Wから選ばれる1種または2種以上の元素であ
り、元素Zは、C、Nのうちどちらか一方あるいは両方
を含む元素であり、Qは、Cr,Re,Ru,Rh,N
i,Pd,Pt,Auから選ばれる1種または2種以上
の元素であり、d、e、f、gはat%で、0≦d≦2
5、1≦e≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の
関係を満足するもの。
The element T is an element containing one or both of Fe and Co, and the element X is S
i is an element containing one or both of Al, and the element M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta,
One or more elements selected from Mo and W, the element Z is an element containing one or both of C and N, and Q is Cr, Re, Ru, Rh, N
one or more elements selected from i, Pd, Pt, and Au, where d, e, f, and g are at% and 0 ≦ d ≦ 2
5, 1 ≦ e ≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 15, 0 ≦ g ≦ 10.

【0037】d、e、f、gが上記範囲内にあれば、透
磁率μが大きく、保磁力Hcも低く、磁歪定数λも小さ
い軟磁性合金薄膜を得ることができる。
When d, e, f, and g are within the above ranges, a soft magnetic alloy thin film having a large magnetic permeability μ, a low coercive force Hc, and a small magnetostriction constant λ can be obtained.

【0038】4.組成式が、T100-p-q-e-f-gSipAl
qefgで表され、bcc−Fe、bcc−FeC
o、bcc−Coの1種または2種以上の結晶粒と元素
Mの炭化物もしくは窒化物の結晶粒を主体とした平均結
晶粒径30nm以下の微結晶軟磁性合金薄膜。
4. The composition formula is T 100-pqefg Si p Al
represented by q M e Z f Q g, bcc-Fe, bcc-FeC
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film having an average crystal grain size of 30 nm or less mainly composed of one or more crystal grains of o, bcc-Co and a crystal grain of carbide or nitride of the element M.

【0039】ただし、元素Tは、Fe、Coのうちどち
らか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Mは、T
i、Zr、Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
る1種または2種以上の元素であり、元素Zは、C、N
のうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、Q
は、Cr,Re,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,Au
から選ばれる1種または2種以上の元素であり、p、
q、e、f、gはat%で、8≦p≦15、0≦q≦1
0、1≦e≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の
関係を満足するもの。
The element T is an element containing one or both of Fe and Co, and the element M is
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W are one or more elements selected from the group consisting of C, N
Element containing one or both of
Are Cr, Re, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, Au
One or more elements selected from the group consisting of p,
q, e, f, and g are at%, 8 ≦ p ≦ 15, 0 ≦ q ≦ 1
0, 1 ≦ e ≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 15, and 0 ≦ g ≦ 10.

【0040】p、q、e、f、gが上記範囲内にあれ
ば、透磁率μが大きく、保磁力Hcも低く、磁歪定数λ
も小さい軟磁性合金を得ることができる。
If p, q, e, f, and g are within the above ranges, the magnetic permeability μ is large, the coercive force Hc is low, and the magnetostriction constant λ
A soft magnetic alloy having a small size can be obtained.

【0041】また、前記感磁部が、以下に示すような非
晶質軟磁性合金薄膜または薄帯を含むものとして形成さ
れていてもよい。
Further, the magnetic sensing portion may be formed as including an amorphous soft magnetic alloy thin film or a ribbon as described below.

【0042】5.組成式が、(Fe1-aCoa100-x-y
(Si1-bbxyで示される非晶質軟磁性合金薄膜ま
たは薄帯。
5. The composition formula is (Fe 1-a Co a ) 100-xy
(Si 1-b B b) amorphous soft magnetic alloy thin film or ribbon represented by x M y.

【0043】ただし、MはCr、Ruのうちいずれか一
方、あるいは両方を含む元素であり、組成比を表すa、
bは0.05≦a≦0.1、0.2≦b≦0.8であ
り、x、yはat%で10≦x≦35、0≦y≦7の関
係を満足するもの。
Here, M is an element containing one or both of Cr and Ru, and a, which represents a composition ratio,
b satisfies the relationship of 0.05 ≦ a ≦ 0.1, 0.2 ≦ b ≦ 0.8, and x and y satisfy the relationship of 10 ≦ x ≦ 35 and 0 ≦ y ≦ 7 at%.

【0044】前記(Fe1-aCoa100-x-y(Si1-b
bxy系の軟磁性合金薄膜又は薄帯では、aが0.0
5≦a≦0.1の範囲を越えると、磁歪が大きくなるの
で好ましくない。また、bが0.2≦b≦0.8の範囲
を越えると、非晶質化が困難になり好ましくない。さら
に、xが10≦x≦35の範囲を越えると非晶質化が困
難になり好ましくない。また、x>35であると磁気特
性が劣化するので好ましくない。
The above (Fe 1-a Co a ) 100-xy (Si 1-b B
b) x in M y based soft magnetic alloy thin film or ribbons, a 0.0
Exceeding the range of 5 ≦ a ≦ 0.1 is not preferable because the magnetostriction increases. On the other hand, if b exceeds the range of 0.2 ≦ b ≦ 0.8, it becomes difficult to make the film amorphous, which is not preferable. Further, when x exceeds the range of 10 ≦ x ≦ 35, it becomes difficult to form an amorphous state, which is not preferable. If x> 35, the magnetic properties deteriorate, which is not preferable.

【0045】6.組成式が、ColTamHfnで表さ
れ、アモルファス構造を主体にした非晶質軟磁性合金薄
膜。
6 Composition formula, Co l Ta m expressed by Hf n, amorphous soft magnetic alloy thin film was amorphous structure mainly.

【0046】ただし、l、m、nはat%で、70≦l
≦90、5≦m≦21、6.6≦n≦15、1≦m/n
≦2.5の関係を満足するもの。
Here, l, m and n are at% and 70 ≦ l
≦ 90, 5 ≦ m ≦ 21, 6.6 ≦ n ≦ 15, 1 ≦ m / n
Those satisfying the relationship of ≦ 2.5.

【0047】前記ColTamHfn系の軟磁性合金薄膜
においては、飽和磁束密度BsはCoの含有量に依存し
ており、高い飽和磁束密度Bsを得るには、70≦lで
あることが必要である。しかし、l>90であると、比
抵抗ρが低くなるので好ましくない。
[0047] In the soft magnetic alloy thin film of the Co l Ta m Hf n system, the saturation magnetic flux density Bs is dependent on the content of Co, in order to obtain a high saturation magnetic flux density Bs, it is 70 ≦ l is necessary. However, if l> 90, the specific resistance ρ becomes low, which is not preferable.

【0048】TaおよびHfは軟磁気特性を得るための
元素であり、5≦m≦21、6.6≦n≦15とするこ
とにより、飽和磁束密度Bsが大きく、比抵抗ρも大き
い軟磁性材料を得ることができる。また、Hfは、Co
−Ta系において発生する負の磁歪定数λを解消するた
めの元素でもある。磁歪定数λは、Taの含有量とHf
の含有量の比に依存し、1≦m/n≦2.5の範囲内で
あると、磁歪定数λを良好に解消することができる。
Ta and Hf are elements for obtaining soft magnetic properties, and when 5 ≦ m ≦ 21 and 6.6 ≦ n ≦ 15, the soft magnetic property is such that the saturation magnetic flux density Bs is large and the specific resistance ρ is large. Material can be obtained. Hf is Co
It is also an element for eliminating the negative magnetostriction constant λ generated in the -Ta system. The magnetostriction constant λ is determined by the Ta content and Hf
Depends on the content ratio, and if it is within the range of 1 ≦ m / n ≦ 2.5, the magnetostriction constant λ can be satisfactorily eliminated.

【0049】7.組成式が、CoaZrbNbcで表され
るアモルファス構造を主体とした非晶質軟磁性合金薄
膜。
7. Composition formula, amorphous soft magnetic alloy thin film mainly composed of amorphous structure represented by Co a Zr b Nb c.

【0050】ただし、a、b、cはat%で、78≦a
≦91、0.5≦b/c≦0.8の関係を満足するも
の。
However, a, b and c are at%, and 78 ≦ a
≦ 91, 0.5 ≦ b / c ≦ 0.8.

【0051】飽和磁束密度BsはCoの濃度に依存し、
Bsを大きくするためには、78≦a≦91にする必要
がある。a>91であると、耐食性が低下すると共にア
モルファス構造になりにくくなり、結晶化し始めるので
好ましくない。また、a<78であると、Coどうしが
隣接する割合が減り、軟磁気特性を示しにくくなるので
好ましくない。透磁率μも、Coの濃度に依存し、78
≦a≦91の範囲で高い値を示す。
The saturation magnetic flux density Bs depends on the Co concentration.
In order to increase Bs, it is necessary to satisfy 78 ≦ a ≦ 91. When a> 91, the corrosion resistance is lowered and an amorphous structure is hardly formed, and crystallization starts, which is not preferable. Further, if a <78, the ratio of adjacent Cos decreases, and it becomes difficult to exhibit soft magnetic characteristics, which is not preferable. The magnetic permeability μ also depends on the Co concentration,
It shows a high value in the range of ≦ a ≦ 91.

【0052】なお希土類元素とは、ランタニド元素(L
a,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Ln)及びSc,
Yの17元素のことを示している。
The rare earth element is a lanthanide element (L
a, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, T
b, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ln) and Sc,
It shows 17 elements of Y.

【0053】また、本発明の磁気インピーダンス効果素
子の製造方法は、(a)非磁性材料からなる基板上に、
軟磁性薄膜を無磁場中又は回転磁場中で成膜する工程
と、(b)前記軟磁性薄膜を、略長方形にパターン形成
する工程と、(c)前記軟磁性薄膜上に絶縁材料からな
る絶縁層を成膜する工程と、(d)前記軟磁性薄膜の素
子長手方向の両端部に接続される電極部を形成する工程
と、(e)前記絶縁層上に、前記軟磁性薄膜の素子長手
方向に延び、両端部が前記電極部に接続される導電層を
形成する工程と、を有することを特徴とするものであ
る。
Further, the method for manufacturing a magneto-impedance effect element of the present invention comprises the steps of:
Forming a soft magnetic thin film in a no magnetic field or in a rotating magnetic field, (b) forming a pattern of the soft magnetic thin film in a substantially rectangular shape, and (c) insulating an insulating material on the soft magnetic thin film. Forming a layer; (d) forming electrode portions connected to both ends of the soft magnetic thin film in the device longitudinal direction; and (e) forming the device length of the soft magnetic thin film on the insulating layer. Forming a conductive layer extending in the direction, and having both ends connected to the electrode portion.

【0054】なお、前記(e)の工程の代わりに、
(f)前記電極部から独立した導電層電極部と、前記絶
縁層上に前記軟磁性薄膜の素子長手方向に延び、両端部
が前記導電層電極部に接続される導電層を形成する工程
を有することが好ましい。
Incidentally, instead of the above step (e),
(F) forming a conductive layer electrode part independent of the electrode part and a conductive layer on the insulating layer, the conductive layer extending in the element longitudinal direction of the soft magnetic thin film and both ends connected to the conductive layer electrode part; It is preferred to have.

【0055】本発明では、前記(d)の工程と前記
(e)の工程、又は、前記(d)の工程と前記(f)の
工程を同時に行なうことにより、磁気インピーダンス効
果素子の製造工程を簡易化できる。
In the present invention, the steps of (d) and (e), or the steps of (d) and (f) are performed simultaneously, so that the manufacturing process of the magneto-impedance effect element can be performed. Can be simplified.

【0056】また、本発明では、前記(d)及び/又は
前記(f)の工程において、前記電極部と前記導電層電
極部をその表面高さが、前記(e)又は前記(f)の工
程で形成される前記導電層の表面高さよりも高くなるよ
うに形成し、さらに、前記(e)又は前記(f)の工程
の後に、(g)前記導電層上に、絶縁材料からなる保護
層を形成する工程と、(h)前記保護層表面を研磨加工
して、前記電極部表面及び/又は前記導電層電極部表面
を前記保護層表面と同一平面上に露出させる工程を有す
ることが好ましい。
Further, in the present invention, in the step (d) and / or the step (f), the surface height of the electrode part and the conductive layer electrode part is the same as that of the above (e) or (f). Forming the conductive layer to be higher than the surface height of the conductive layer formed in the step, and (g) protecting the conductive layer from an insulating material after the step (e) or (f). Forming a layer, and (h) polishing the surface of the protective layer to expose the surface of the electrode part and / or the surface of the conductive layer electrode part on the same plane as the surface of the protective layer. preferable.

【0057】あるいは、本発明では、前記(a)及び
(b)の工程において、前記軟磁性薄膜を成膜プロセス
で形成する代りに、軟磁性材料の溶融合金を冷却ロール
上に射出させて接触急冷することにより軟磁性薄帯を形
成し、前記軟磁性薄帯を前記基板上に接着する工程を有
してもよい。
Alternatively, in the present invention, in the steps (a) and (b), instead of forming the soft magnetic thin film by a film forming process, a molten alloy of a soft magnetic material is injected onto a cooling roll to make contact. The method may include a step of forming a soft magnetic ribbon by quenching, and bonding the soft magnetic ribbon on the substrate.

【0058】磁気インピーダンス効果素子の感磁部とな
る軟磁性薄膜を、1MHz〜数百MHzの高周波領域に
おける透磁率μが高く、磁歪定数λが小さい軟磁気特性
を備えた強磁性体の薄膜として形成するために、前記
(a)の工程において、前記軟磁性薄膜を以下に示すよ
うな微結晶軟磁性合金薄膜として形成することが好まし
い。
The soft magnetic thin film serving as the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element is a ferromagnetic thin film having a high magnetic permeability μ and a small magnetostriction constant λ in a high frequency range of 1 MHz to several hundred MHz and having soft magnetic characteristics. In order to form the soft magnetic thin film, it is preferable to form the soft magnetic thin film as a microcrystalline soft magnetic alloy thin film as described below in the step (a).

【0059】1.組成式が、Fehijで表され、ア
モルファス構造を主体とした微結晶軟磁性合金薄膜。
1. A microcrystalline soft magnetic alloy thin film whose composition formula is represented by Fe h M i O j and which mainly has an amorphous structure.

【0060】ただし、Mは、Ti、Zr、Hf、V、N
b、Ta、Wと希土類元素から選ばれる1種あるいは2
種以上の元素であり、h、i、jはat%で、45≦h
≦70、5≦i≦30、10≦j≦40、h+i+j=
100の関係を満足するもの。
Where M is Ti, Zr, Hf, V, N
one or two selected from b, Ta, W and a rare earth element
H, i, j are at% and 45 ≦ h
≦ 70, 5 ≦ i ≦ 30, 10 ≦ j ≦ 40, h + i + j =
What satisfies 100 relationships.

【0061】Feは大きい飽和磁束密度Bsを得るため
のものであり平均結晶粒径30nm以下のbcc−Fe
の結晶粒を形成し、MはOと化合した状態でアモルファ
ス相中に存在して比抵抗ρを大きくするためのものであ
る。
Fe is for obtaining a large saturation magnetic flux density Bs, and is bcc-Fe having an average crystal grain size of 30 nm or less.
M is present in the amorphous phase in a state of being combined with O to increase the specific resistance ρ.

【0062】2.組成式が、(Co1-ccxyzw
で表される微結晶軟磁性合金薄膜。ただし、元素Tは、
Fe、Niのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素
であり、元素Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,T
a,Cr,Mo,Si,P,C,W,B,Al,Ga,
Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上の元
素であり、Xは、Au,Ag,Cu,Ru,Rh,O
s,Ir,Pt,Pdから選ばれる1種あるいは2種以
上の元素であり、組成比は、cが、0≦c≦0.7、
x,y,z,wは原子%で、3≦y≦30、0≦z≦2
0、7≦w≦40、20≦y+z+w≦60の関係を満
足し、残部がxであるもの。
[0062] 2. Composition formula, (Co 1-c T c ) x M y X z O w
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film represented by Where the element T is
An element containing one or both of Fe and Ni, and the element M is composed of Ti, Zr, Hf, V, Nb, T
a, Cr, Mo, Si, P, C, W, B, Al, Ga,
X is one or more elements selected from Ge and rare earth elements, and X is Au, Ag, Cu, Ru, Rh, O
one or more elements selected from s, Ir, Pt, and Pd, and the composition ratio is such that c is 0 ≦ c ≦ 0.7,
x, y, z, w are atomic%, 3 ≦ y ≦ 30, 0 ≦ z ≦ 2
Those satisfying the relationship of 0, 7 ≦ w ≦ 40, 20 ≦ y + z + w ≦ 60, and the balance being x.

【0063】なお、軟磁性合金は、元素Mの酸化物を多
量に含むアモルファス相に、Coと元素Tを主体とする
平均結晶粒径30nm以下の微結晶相が混在し、さらに
微結晶相は、元素Mの酸化物を含んだ構造を有するもの
であるとより好ましい。
In the soft magnetic alloy, an amorphous phase containing a large amount of an oxide of the element M is mixed with a microcrystalline phase mainly composed of Co and the element T and having an average crystal grain size of 30 nm or less. It is more preferable to have a structure containing an oxide of the element M.

【0064】3.組成式が、T100-d-e-f-gdef
gで表され、bcc−Fe、bcc−FeCo、bcc
−Coの1種または2種以上の結晶粒と元素Mの炭化物
もしくは窒化物の結晶粒を主体とした平均結晶粒径30
nm以下の微結晶軟磁性合金薄膜。
3. Composition formula, T 100-defg X d M e Z f Q
g , bcc-Fe, bcc-FeCo, bcc
-An average crystal grain size 30 mainly composed of one or more crystal grains of Co and a crystal grain of carbide or nitride of the element M;
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film of nm or less.

【0065】ただし、元素Tは、Fe、Coのうちどち
らか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Xは、S
i、Alのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素で
あり、元素Mは、Ti、Zr、Hf,V,Nb,Ta,
Mo,Wから選ばれる1種または2種以上の元素であ
り、元素Zは、C、Nのうちどちらか一方あるいは両方
を含む元素であり、Qは、Cr,Re,Ru,Rh,N
i,Pd,Pt,Auから選ばれる1種または2種以上
の元素であり、d、e、f、gはat%で、0≦d≦2
5、1≦e≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の
関係を満足するもの。
The element T is an element containing one or both of Fe and Co, and the element X is S
i is an element containing one or both of Al, and the element M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta,
One or more elements selected from Mo and W, the element Z is an element containing one or both of C and N, and Q is Cr, Re, Ru, Rh, N
one or more elements selected from i, Pd, Pt, and Au, where d, e, f, and g are at% and 0 ≦ d ≦ 2
5, 1 ≦ e ≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 15, 0 ≦ g ≦ 10.

【0066】4.組成式が、T100-p-q-e-f-gSipAl
qefgで表され、bcc−Fe、bcc−FeC
o、bcc−Coの1種または2種以上の結晶粒と元素
Mの炭化物もしくは窒化物の結晶粒を主体とした平均結
晶粒径30nm以下の微結晶軟磁性合金薄膜。
4. The composition formula is T 100-pqefg Si p Al
represented by q M e Z f Q g, bcc-Fe, bcc-FeC
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film having an average crystal grain size of 30 nm or less mainly composed of one or more crystal grains of o, bcc-Co and a crystal grain of carbide or nitride of the element M.

【0067】ただし、元素Tは、Fe、Coのうちどち
らか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Mは、T
i、Zr、Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
る1種または2種以上の元素であり、元素Zは、C、N
のうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、Q
は、Cr,Re,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,Au
から選ばれる1種または2種以上の元素であり、p、
q、e、f、gはat%で、8≦p≦15、0≦q≦1
0、1≦e≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の
関係を満足するもの。
However, the element T is an element containing one or both of Fe and Co, and the element M is
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W are one or more elements selected from the group consisting of C, N
Element containing one or both of
Are Cr, Re, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, Au
One or more elements selected from the group consisting of p,
q, e, f, and g are at%, 8 ≦ p ≦ 15, 0 ≦ q ≦ 1
0, 1 ≦ e ≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 15, and 0 ≦ g ≦ 10.

【0068】あるいは、前記(a)の工程において、前
記軟磁性薄膜または前記軟磁性薄帯を以下に示すような
非晶質軟磁性合金薄膜または薄帯として形成してもよ
い。
Alternatively, in the step (a), the soft magnetic thin film or the soft magnetic ribbon may be formed as an amorphous soft magnetic alloy thin film or a ribbon as described below.

【0069】5.組成式が、(Fe1-aCoa100-x-y
(Si1-bbxyで示される非晶質軟磁性合金薄膜ま
たは薄帯。
5. The composition formula is (Fe 1-a Co a ) 100-xy
(Si 1-b B b) amorphous soft magnetic alloy thin film or ribbon represented by x M y.

【0070】ただし、MはCr、Ruのうちいずれか一
方、あるいは両方を含む元素であり、組成比を表すa、
bは0.05≦a≦0.1、0.2≦b≦0.8であ
り、x、yはat%で10≦x≦35、0≦y≦7の関
係を満足するもの。
Here, M is an element containing one or both of Cr and Ru, and a, which represents a composition ratio,
b satisfies the relationship of 0.05 ≦ a ≦ 0.1, 0.2 ≦ b ≦ 0.8, and x and y satisfy the relationship of 10 ≦ x ≦ 35 and 0 ≦ y ≦ 7 at%.

【0071】6.組成式が、ColTamHfnで表さ
れ、アモルファス構造を主体にした非晶質軟磁性合金薄
膜。
6. Composition formula, Co l Ta m expressed by Hf n, amorphous soft magnetic alloy thin film was amorphous structure mainly.

【0072】ただし、l、m、nはat%で、70≦l
≦90、5≦m≦21、6.6≦n≦15、1≦m/n
≦2.5の関係を満足するもの。
Where l, m and n are at% and 70 ≦ l
≦ 90, 5 ≦ m ≦ 21, 6.6 ≦ n ≦ 15, 1 ≦ m / n
Those satisfying the relationship of ≦ 2.5.

【0073】7.組成式が、CoaZrbNbcで表され
るアモルファス構造を主体とした非晶質軟磁性合金薄
膜。
7. Composition formula, amorphous soft magnetic alloy thin film mainly composed of amorphous structure represented by Co a Zr b Nb c.

【0074】ただし、a、b、cはat%で、78≦a
≦91、0.5≦b/c≦0.8の関係を満足するも
の。
Here, a, b and c are at%, and 78 ≦ a
≦ 91, 0.5 ≦ b / c ≦ 0.8.

【0075】なお希土類元素とは、ランタニド元素(L
a,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Ln)及びSc,
Yの17元素のことを示している。
The rare earth element is a lanthanide element (L
a, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, T
b, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ln) and Sc,
It shows 17 elements of Y.

【0076】[0076]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態の磁気インピーダンス効果素子を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a magneto-impedance effect element according to a first embodiment of the present invention.

【0077】図1の磁気インピーダンス効果素子Mは、
図13に示された磁気インピーダンス効果素子Mと基本
的に同じ構造のものであり、素子幅方向(Y方向)に直
流バイアス磁界Bが印加されている。
The magneto-impedance effect element M shown in FIG.
It has basically the same structure as the magneto-impedance effect element M shown in FIG. 13, and a DC bias magnetic field B is applied in the element width direction (Y direction).

【0078】図1の磁気インピーダンス効果素子Mは、
アルミナチタンカーバイドなどの非磁性材料からなる基
板11上に軟磁性材料を用いてスパッタ法や蒸着法など
によって形成された薄膜状の軟磁性体である感磁部1
2、および感磁部12の両端部にCu、Ni、Ti、C
r、Alなどの導電性材料により形成された電極部1
3,13によって構成されている。感磁部12は、略長
方形状または線状にパターン形成されている。また、感
磁部12はU字形状またはジグザグ状に形成されてもよ
い。感磁部12の素子幅Wは30〜100μmで、素子
長さLは1〜4mmで形成した。
The magneto-impedance effect element M shown in FIG.
A magnetically sensitive part 1 which is a thin-film soft magnetic material formed on a substrate 11 made of a nonmagnetic material such as alumina titanium carbide by a sputtering method or a vapor deposition method using a soft magnetic material.
2, and Cu, Ni, Ti, C
Electrode portion 1 formed of a conductive material such as r or Al
3 and 13. The magnetic sensing portion 12 is formed in a substantially rectangular or linear pattern. Further, the magnetic sensing part 12 may be formed in a U-shape or a zigzag shape. The element width W of the magnetosensitive portion 12 was 30 to 100 μm, and the element length L was 1 to 4 mm.

【0079】なお、図1では、電極部13,13が感磁
部12の素子長手方向の両端部に形成されているが、電
極部13,13は、感磁部12の上面の両端部付近上に
Cuなどの導電性材料を積層して形成されてもよい。
In FIG. 1, the electrode portions 13 are formed at both ends of the magneto-sensitive portion 12 in the longitudinal direction of the element, but the electrode portions 13 are located near both end portions of the upper surface of the magneto-sensitive portion 12. A conductive material such as Cu may be stacked thereover.

【0080】また、感磁部12の磁化容易軸方向は、素
子長手方向(X方向)であり、前記駆動電流が流される
方向と平行な方向である。
The direction of the easy axis of magnetization of the magneto-sensitive portion 12 is the element longitudinal direction (X direction), and is parallel to the direction in which the drive current flows.

【0081】感磁部12となる軟磁性薄膜を成膜すると
きに、無磁場中で成膜するか、または回転磁場中で成膜
することにより、等方的な磁気異方性を有する軟磁性薄
膜を成膜する。等方的な磁気異方性を有する軟磁性薄膜
を、略長方形上にパターン形成して感磁部12を形成す
ると、形状磁気異方性により、感磁部12の素子長手方
向が磁化容易軸方向となる。
When the soft magnetic thin film serving as the magnetic sensing portion 12 is formed, the soft magnetic thin film having no isotropic or anisotropic magnetic anisotropy can be formed by forming the film in a no magnetic field or in a rotating magnetic field. A magnetic thin film is formed. When a soft magnetic thin film having an isotropic magnetic anisotropy is patterned on a substantially rectangular shape to form the magnetically sensitive portion 12, the element longitudinal direction of the magnetically sensitive portion 12 is easily magnetized due to the shape magnetic anisotropy. Direction.

【0082】感磁部12は、後述する軟磁性薄膜によっ
て形成される。なお、本実施の形態では、感磁部12は
単層の軟磁性薄膜であるが、感磁部12が絶縁層を介し
て複数層の軟磁性薄膜が積層されたものであってもよ
い。
The magnetic sensing part 12 is formed by a soft magnetic thin film described later. In the present embodiment, the magnetically sensitive part 12 is a single-layer soft magnetic thin film, but the magnetically sensitive part 12 may be formed by laminating a plurality of soft magnetic thin films via an insulating layer.

【0083】図1の磁気インピーダンス効果素子では、
感磁部12の磁化容易軸方向が素子長手方向を向いてい
る。しかし、感磁部12の素子幅方向(Y方向)に、直
流バイアス磁界Bが印加されるので、素子幅方向と素子
長手方向の磁気異方性エネルギーをつり合わせることが
でき、感磁部12の磁気異方性を全体としてほぼ等方的
な状態にすることができる。
In the magneto-impedance effect element shown in FIG.
The direction of the axis of easy magnetization of the magnetic sensing part 12 is oriented in the element longitudinal direction. However, since the DC bias magnetic field B is applied in the element width direction (Y direction) of the magnetic sensing unit 12, the magnetic anisotropic energy in the element width direction and the element longitudinal direction can be balanced, and the magnetic sensing unit 12 Can be made substantially isotropic as a whole.

【0084】従って、感磁部12の磁気モーメントがあ
る方向に固定されにくくなり、駆動交流電流によって励
磁されたときに磁気モーメントの方向が変化しやすくな
る。
Therefore, the magnetic moment of the magnetic sensing part 12 is hard to be fixed in a certain direction, and the direction of the magnetic moment tends to change when excited by the driving AC current.

【0085】つまり、外部磁界の変化に応じた前記感磁
部におけるインピーダンスの変化が大きくなり、磁界検
出感度が向上する。
That is, a change in impedance in the magneto-sensitive section according to a change in the external magnetic field is increased, and the magnetic field detection sensitivity is improved.

【0086】なお、感磁部12上に、後述する図3また
は図6に示された磁気インピーダンス効果素子のよう
に、絶縁材料からなる保護層が形成されてもよい。この
とき、電極部13,13表面が前記保護層表面と同一平
面上に露出していると、プリント基板上に磁気インピー
ダンス効果素子を接続するときに、電極部13,13を
プリントパターンに接続させることが容易になる。
Note that a protective layer made of an insulating material may be formed on the magnetic sensing portion 12 as in a magneto-impedance effect element shown in FIG. 3 or FIG. At this time, if the surfaces of the electrode portions 13 and 13 are exposed on the same plane as the surface of the protective layer, the electrode portions 13 and 13 are connected to the printed pattern when connecting the magneto-impedance effect element on the printed circuit board. It becomes easier.

【0087】図2は、図1の磁気インピーダンス効果素
子を用いて構成した磁界検出回路の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit constituted by using the magneto-impedance effect element of FIG.

【0088】図2では、交流電源Eacに直流電源Ed
cが直列に接続され、交流電源Eacから供給されるM
Hz帯域の駆動交流電流Iacに20〜50mAの直流
電流成分Idcが重畳されている。この直流電流成分I
dcが重畳された駆動交流電流Iacが、磁気インピー
ダンス効果素子Mの、電極部13,13を通じて、軟磁
性薄膜である感磁部12の素子長手方向に流されてい
る。なお、図2では、感磁部12を上方向から見ている
ものとする。
In FIG. 2, the DC power supply Ed is connected to the AC power supply Eac.
c are connected in series and M supplied from an AC power supply Eac
A DC current component Idc of 20 to 50 mA is superimposed on the driving AC current Iac in the Hz band. This DC current component I
The drive alternating current Iac on which dc is superimposed flows through the electrodes 13 of the magneto-impedance effect element M in the element longitudinal direction of the magneto-sensitive section 12 which is a soft magnetic thin film. In FIG. 2, it is assumed that the magnetic sensing unit 12 is viewed from above.

【0089】直流電流成分Idcは、図2に示されるよ
うに、感磁部12の周囲に右回りの磁界Cを発生する。
この磁界Cは、感磁部12の内部に入り込み、感磁部1
2の素子幅方向(Y方向)に印加される直流バイアス磁
界Bとなる。
The DC current component Idc generates a clockwise magnetic field C around the magnetic sensing part 12, as shown in FIG.
This magnetic field C enters the inside of the magnetic sensing part 12 and
2 is a DC bias magnetic field B applied in the element width direction (Y direction).

【0090】感磁部12が、駆動交流電流Iacによっ
て素子幅方向(Y方向)に励磁されている状態で、感磁
部12の素子長さ方向(X方向)に外部磁界Hexが印
加されると、感磁部12のインピーダンスが変化する。
感磁部12のインピーダンスの変化を、感磁部12の両
端に接続された電極部13,13間の出力電圧Emiの
振幅の変化として取り出す。
While the magnetic sensing part 12 is excited in the element width direction (Y direction) by the driving AC current Iac, an external magnetic field Hex is applied in the element length direction (X direction) of the magnetic sensing part 12. Then, the impedance of the magnetic sensing unit 12 changes.
A change in the impedance of the magnetic sensing unit 12 is extracted as a change in the amplitude of the output voltage Emi between the electrode units 13 connected to both ends of the magnetic sensing unit 12.

【0091】なお、直流電流成分が流れる方向を図2と
逆方向にしてもかまわない。直流電流成分Idcが流れ
る方向を逆方向にしたときには、直流バイアス磁界Bの
方向も図2と反対向きになる。
The direction in which the direct current component flows may be opposite to that in FIG. When the direction in which the DC current component Idc flows is reversed, the direction of the DC bias magnetic field B is also opposite to that in FIG.

【0092】図3は本発明の第2の実施の形態の磁気イ
ンピーダンス効果素子を示す斜視図であり、図4は図3
の磁気インピーダンス効果素子の4-4線における断面
図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a magneto-impedance effect element according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of the magneto-impedance effect element of FIG.

【0093】図3の磁気インピーダンス効果素子M1
は、基板21上に、軟磁性薄膜22、絶縁層23、及び
導電層24が順次積層されて形成された感磁部25、お
よび感磁部25の両端部に形成された電極部26,26
によって構成されている。また、感磁部25上に絶縁性
材料からなる保護層27が形成されているものである。
The magneto-impedance effect element M1 shown in FIG.
Is a magnetic sensing portion 25 formed by sequentially laminating a soft magnetic thin film 22, an insulating layer 23, and a conductive layer 24 on a substrate 21, and electrode portions 26, 26 formed at both ends of the magnetic sensing portion 25.
It is constituted by. Further, a protective layer 27 made of an insulating material is formed on the magneto-sensitive portion 25.

【0094】電極部26,26は、軟磁性薄膜22及び
導電層24の素子長手方向の両端部に接続されている。
感磁部25は、略長方形状または線状にパターン形成さ
れている。また、感磁部25はU字形状またはジグザグ
状に形成されてもよい。軟磁性薄膜22の素子幅Wは3
0〜100μmで、素子長さLは1〜4mmで形成し
た。
The electrodes 26 are connected to both ends of the soft magnetic thin film 22 and the conductive layer 24 in the element longitudinal direction.
The magnetic sensing portion 25 is formed in a substantially rectangular or linear pattern. Further, the magnetic sensing part 25 may be formed in a U-shape or a zigzag shape. The element width W of the soft magnetic thin film 22 is 3
The element length L was 1 to 4 mm.

【0095】なお、基板21はガラス、Si、Si
2、Al23などで形成され、絶縁層23及び保護層
27はポリイミド樹脂などの有機材料あるいはSi
2、Al2 3などの無機材料で形成されている。
The substrate 21 is made of glass, Si, Si
OTwo, AlTwoOThreeThe insulating layer 23 and the protective layer
27 is an organic material such as a polyimide resin or Si.
OTwo, AlTwoO ThreeAnd the like.

【0096】電極部26,26及び導電層24はCu、
Ni、Ti、Cr、Alなどの導電性材料からなる。
The electrode portions 26, 26 and the conductive layer 24 are made of Cu,
It is made of a conductive material such as Ni, Ti, Cr, and Al.

【0097】また、本実施の形態では、導電層24は、
メッキ法、スパッタ法、蒸着法によってパターン形成さ
れる。
In the present embodiment, the conductive layer 24
The pattern is formed by plating, sputtering, or vapor deposition.

【0098】なお、軟磁性薄膜22は、後述する軟磁性
薄膜によって形成される。なお、本実施の形態では、感
磁部25は単層の軟磁性薄膜22の上層に絶縁層23を
介して導電層24が形成されたものであるが、感磁部2
5が絶縁層を介して複数層の軟磁性薄膜が積層されたも
のの上層に絶縁層23を介して導電層24が形成された
ものであってもよい。また、導電層24が軟磁性薄膜2
2の下層に形成されていてもよい。
[0098] The soft magnetic thin film 22 is formed of a soft magnetic thin film described later. In the present embodiment, the magnetic sensing unit 25 is formed by forming the conductive layer 24 on the single-layer soft magnetic thin film 22 with the insulating layer 23 interposed therebetween.
5 may be a layer in which a plurality of soft magnetic thin films are stacked with an insulating layer interposed therebetween, and a conductive layer 24 is formed on an upper layer with an insulating layer 23 interposed therebetween. The conductive layer 24 is formed of the soft magnetic thin film 2.
2 may be formed in the lower layer.

【0099】本発明の磁気インピーダンス効果素子で
は、軟磁性薄膜22と絶縁層23をスパッタ法や蒸着法
などの薄膜プロセスで形成する。
In the magneto-impedance effect element according to the present invention, the soft magnetic thin film 22 and the insulating layer 23 are formed by a thin film process such as a sputtering method or a vapor deposition method.

【0100】また、軟磁性薄膜22の磁化容易軸方向
は、素子長手方向(X方向)であり、前記駆動電流が流
される方向と平行な方向である。
The direction of the axis of easy magnetization of the soft magnetic thin film 22 is the element longitudinal direction (X direction), and is parallel to the direction in which the drive current flows.

【0101】なお、感磁部25上には、絶縁材料からな
る保護層27が形成されるが、電極部26,26の表面
26aが保護層27の表面と同一平面上に露出している
と、プリント基板上に磁気インピーダンス効果素子を接
続するときに、電極部26,26をプリントパターンに
接続させることが容易になる。
Note that a protective layer 27 made of an insulating material is formed on the magneto-sensitive portion 25, but the surface 26a of the electrode portions 26, 26 is exposed on the same plane as the surface of the protective layer 27. Further, when connecting the magneto-impedance effect element on the printed board, it becomes easy to connect the electrode portions 26, 26 to the printed pattern.

【0102】図5は図3の磁気インピーダンス効果素子
を用いて形成された磁界検出回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit formed using the magneto-impedance effect element of FIG.

【0103】図5では、交流電源Eacに直流電源Ed
cが直列に接続され、交流電源Eacから供給されるM
Hz帯域の駆動交流電流Iacに20〜50mAの直流
電流成分Idcが重畳されている。この直流電流成分I
dcが重畳された駆動交流電流Iacが、電極部26,
26を通じて、軟磁性薄膜22及び導電層24の素子長
手方向に流されている。なお、図5では、軟磁性薄膜2
2及び導電層24を側面方向から見ている。
In FIG. 5, the DC power supply Ed is connected to the AC power supply Eac.
c are connected in series and M supplied from an AC power supply Eac
A DC current component Idc of 20 to 50 mA is superimposed on the driving AC current Iac in the Hz band. This DC current component I
The driving AC current Iac on which dc is superimposed is applied to the electrode portions 26,
26, the soft magnetic thin film 22 and the conductive layer 24 flow in the element longitudinal direction. In FIG. 5, the soft magnetic thin film 2
2 and the conductive layer 24 are viewed from the side.

【0104】直流電流成分Idcは、図5に示されるよ
うに、導電層24の周囲に右回りの磁界Cを発生する。
この磁界Cは、軟磁性薄膜22の内部に入り込み、軟磁
性薄膜22の素子幅方向に印加される直流バイアス磁界
Bとなる。
The DC current component Idc generates a clockwise magnetic field C around the conductive layer 24 as shown in FIG.
This magnetic field C enters the inside of the soft magnetic thin film 22 and becomes a DC bias magnetic field B applied in the element width direction of the soft magnetic thin film 22.

【0105】感磁部25が、駆動交流電流Iacによっ
て素子幅方向(Y方向)に励磁されている状態で、感磁
部25の素子長さ方向に外部磁界Hexが印加される
と、感磁部25のインピーダンスが変化する。感磁部2
5のインピーダンスの変化を、感磁部25の両端に接続
された電極部26,26間の出力電圧Emiの振幅の変
化として取り出す。
When an external magnetic field Hex is applied in the element length direction of the magnetic sensing section 25 in a state where the magnetic sensing section 25 is excited in the element width direction (Y direction) by the drive AC current Iac, the magnetic sensing section 25 The impedance of the unit 25 changes. Magnetic sensing part 2
5 is extracted as a change in the amplitude of the output voltage Emi between the electrode units 26, 26 connected to both ends of the magnetic sensing unit 25.

【0106】なお、直流電流成分Idcが流れる方向を
図5と逆にしてもかまわない。直流電流成分Idcが流
れる方向を逆にしたときには、直流バイアス磁界Bの方
向も図5の反対向きになる。
Note that the direction in which the DC current component Idc flows may be reversed from that in FIG. When the direction in which the DC current component Idc flows is reversed, the direction of the DC bias magnetic field B is also opposite to that in FIG.

【0107】図3の磁気インピーダンス効果素子では、
感磁部25を構成する軟磁性薄膜22の磁化容易軸方向
が素子長手方向を(X方向)向いている。しかし、軟磁
性薄膜22の素子幅方向(Y方向)に、直流バイアス磁
界が印加されるので、素子幅方向と素子長手方向の磁気
異方性エネルギーをつり合わせることができ、軟磁性薄
膜22の磁気異方性を全体としてほぼ等方的な状態にす
ることができる。
In the magneto-impedance effect element shown in FIG.
The direction of the axis of easy magnetization of the soft magnetic thin film 22 constituting the magnetic sensing portion 25 is oriented in the element longitudinal direction (X direction). However, since a DC bias magnetic field is applied to the soft magnetic thin film 22 in the element width direction (Y direction), the magnetic anisotropic energy in the element width direction and the element longitudinal direction can be balanced, and The magnetic anisotropy can be made almost isotropic as a whole.

【0108】従って、軟磁性薄膜22の磁気モーメント
がある方向に固定されにくくなり、駆動交流電流によっ
て励磁されたときに磁気モーメントの方向が変化しやす
くなる。
Therefore, the magnetic moment of the soft magnetic thin film 22 is less likely to be fixed in a certain direction, and the direction of the magnetic moment tends to change when excited by the driving alternating current.

【0109】つまり、外部磁界の変化に応じた感磁部2
5におけるインピーダンスの変化が大きくなり、磁界検
出感度が向上する。
That is, the magnetic sensing unit 2 according to the change of the external magnetic field
5, the change in impedance is increased, and the magnetic field detection sensitivity is improved.

【0110】本実施の形態のように、感磁部25が、軟
磁性薄膜22に絶縁層23を介して、導電層24が積層
されたものであると、直流電流成分Idcが重畳された
駆動交流電流Iacは、磁界分布が一定である導電層2
4内を主に流れ、前記直流電流成分から発生する磁界
(直流バイアス磁界B)の大きさ及び方向が安定する。
従って、軟磁性薄膜22の全体に一様な直流バイアス磁
界を与えることができる。軟磁性薄膜22の全体に一様
な直流バイアス磁界を与えることができると、直流バイ
アス磁界を発生する直流電流成分Idcの大きさを小さ
くできる。すなわち、低消費電力化が可能になる。
As in the present embodiment, when the magnetic sensing portion 25 is formed by laminating the conductive layer 24 on the soft magnetic thin film 22 via the insulating layer 23, the driving in which the DC current component Idc is superimposed is performed. The alternating current Iac is applied to the conductive layer 2 having a constant magnetic field distribution.
4, the magnitude and direction of the magnetic field (DC bias magnetic field B) generated from the DC current component are stabilized.
Therefore, a uniform DC bias magnetic field can be applied to the entire soft magnetic thin film 22. When a uniform DC bias magnetic field can be applied to the entire soft magnetic thin film 22, the magnitude of the DC current component Idc that generates the DC bias magnetic field can be reduced. That is, power consumption can be reduced.

【0111】図6は本発明の第3の実施の形態の磁気イ
ンピーダンス効果素子を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a magneto-impedance effect element according to a third embodiment of the present invention.

【0112】図6の磁気インピーダンス効果素子M2
は、基板31上に、軟磁性薄膜32、絶縁層33、及び
導電層34が順次積層されて形成された感磁部35、軟
磁性薄膜32の両端部に接続された電極部36,36、
及び導電層34の素子長手方向の両端部に接続された導
電層電極部37,37によって構成されている。また、
感磁部35上に絶縁性材料からなる保護層38が形成さ
れている。
The magneto-impedance effect element M2 shown in FIG.
A magnetic sensing part 35 formed by sequentially laminating a soft magnetic thin film 32, an insulating layer 33, and a conductive layer 34 on a substrate 31, electrodes 36, 36 connected to both ends of the soft magnetic thin film 32,
And conductive layer electrode portions 37, 37 connected to both ends of the conductive layer 34 in the element longitudinal direction. Also,
A protective layer 38 made of an insulating material is formed on the magnetic sensing part 35.

【0113】軟磁性薄膜32は、略長方形状または線状
にパターン形成されている。また、導電層34の軟磁性
薄膜32に重なる部分は、軟磁性薄膜32と同様の形状
で形成される。なお、軟磁性薄膜32は、U字形状また
はジグザグ状に形成されてもよい。軟磁性薄膜32の素
子幅Wは30〜100μmで、素子長さLは1〜4mm
で形成した。
The soft magnetic thin film 32 is formed in a substantially rectangular or linear pattern. The portion of the conductive layer 34 that overlaps the soft magnetic thin film 32 is formed in the same shape as the soft magnetic thin film 32. The soft magnetic thin film 32 may be formed in a U shape or a zigzag shape. The element width W of the soft magnetic thin film 32 is 30 to 100 μm, and the element length L is 1 to 4 mm.
Formed.

【0114】基板31はガラス、Si、SiO2、Al2
3などで形成され、絶縁層33及び保護層38はポリ
イミド樹脂などの有機材料あるいはSiO2、Al23
などの無機材料で形成されている。
The substrate 31 is made of glass, Si, SiO 2 , Al 2
O 3 is formed in such insulating layer 33 and the protective layer 38 or the SiO 2 organic material such as polyimide resin, Al 2 O 3
And the like.

【0115】電極部36,36、導電層34及び導電層
電極部37,37はCu、Ni、Ti、Cr、Alなど
の導電性材料からなる。
The electrode portions 36, 36, the conductive layer 34, and the conductive layer electrode portions 37, 37 are made of a conductive material such as Cu, Ni, Ti, Cr, or Al.

【0116】また、本実施の形態では、電極部36,3
6、導電層34及び導電層電極部37,37は、メッキ
法、スパッタ法、蒸着法によってパターン形成される。
In the present embodiment, the electrode portions 36, 3
6. The conductive layer 34 and the conductive layer electrode portions 37, 37 are patterned by plating, sputtering, or vapor deposition.

【0117】なお、軟磁性薄膜32は、後述する軟磁性
薄膜によって形成される。なお、本実施の形態では、感
磁部35は単層の軟磁性薄膜32の上層に絶縁層33を
介して導電層34が形成されたものであるが、感磁部3
5は絶縁層を介して複数層の軟磁性薄膜が積層されたも
のの上層に絶縁層33を介して導電層34が形成された
ものであってもよい。また、導電層34が軟磁性薄膜3
2の下層に形成されていてもよい。
The soft magnetic thin film 32 is formed by a soft magnetic thin film described later. In the present embodiment, the magnetic sensing unit 35 is formed by forming the conductive layer 34 on the single layer of the soft magnetic thin film 32 with the insulating layer 33 interposed therebetween.
5 may be formed by laminating a plurality of soft magnetic thin films with an insulating layer interposed therebetween and having a conductive layer 34 formed thereon with an insulating layer 33 interposed therebetween. The conductive layer 34 is formed of the soft magnetic thin film 3.
2 may be formed in the lower layer.

【0118】本実施の形態の磁気インピーダンス効果素
子では、軟磁性薄膜32と絶縁層33をスパッタ法や蒸
着法などの薄膜プロセスで形成する。
In the magneto-impedance effect element according to the present embodiment, the soft magnetic thin film 32 and the insulating layer 33 are formed by a thin film process such as a sputtering method or a vapor deposition method.

【0119】また、軟磁性薄膜32の磁化容易軸方向
は、素子長手方向(X方向)であり、前記駆動電流が流
される方向であると平行な方向である。
The direction of the easy axis of magnetization of the soft magnetic thin film 32 is the element longitudinal direction (X direction), and is parallel to the direction in which the drive current flows.

【0120】なお、感磁部35上には、図3の磁気イン
ピーダンス効果素子と同様に、絶縁材料からなる保護層
38が形成されるが、電極部36,36の表面36a,
36a及び導電層電極部37,37の表面37a,37
aが保護層38表面と同一平面上に露出していると、プ
リント基板上に磁気インピーダンス効果素子を接続する
ときに、電極部36,36及び導電層電極部37,37
をプリントパターンに接続させることが容易になる。
A protective layer 38 made of an insulating material is formed on the magnetic sensing portion 35, similarly to the magneto-impedance effect element of FIG.
36a and surfaces 37a, 37 of the conductive layer electrode portions 37, 37
If a is exposed on the same plane as the surface of the protective layer 38, the electrodes 36, 36 and the conductive layer electrodes 37, 37 will be connected when connecting the magneto-impedance effect element to the printed circuit board.
Can be easily connected to the print pattern.

【0121】図7は図6の磁気インピーダンス効果素子
を用いて形成された磁界検出回路の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit formed using the magneto-impedance effect element of FIG.

【0122】図7では、交流電源Eacが電極部36,
36に接続されて、軟磁性薄膜32にMHz帯域の駆動
交流電流Iacを供給している。また、直流電源Edc
が導電層電極部37,37に接続されて、導電層34に
20〜50mAの直流電流Idcが供給されている。な
お、図7では、軟磁性薄膜32及び導電層34を側面方
向から見ている。
In FIG. 7, the AC power supply Eac is connected to the electrode section 36,
36, a driving alternating current Iac in the MHz band is supplied to the soft magnetic thin film 32. DC power supply Edc
Are connected to the conductive layer electrode portions 37, 37, and a DC current Idc of 20 to 50 mA is supplied to the conductive layer 34. In FIG. 7, the soft magnetic thin film 32 and the conductive layer 34 are viewed from the side.

【0123】直流電流Idcは、図7に示されるよう
に、導電層34の周囲に右回りの磁界Cを発生する。こ
の磁界Cは、軟磁性薄膜32の内部に入り込み、軟磁性
薄膜32の素子幅方向(Y方向)に印加される直流バイ
アス磁界Bとなる。
As shown in FIG. 7, the DC current Idc generates a clockwise magnetic field C around the conductive layer 34. This magnetic field C enters the inside of the soft magnetic thin film 32 and becomes a DC bias magnetic field B applied in the element width direction (Y direction) of the soft magnetic thin film 32.

【0124】軟磁性薄膜32が、駆動交流電流Iacに
よって素子幅方向(Y方向)に励磁されている状態で、
軟磁性薄膜32の素子長さ方向に外部磁界Hexが印加
されると、軟磁性薄膜32のインピーダンスが変化す
る。軟磁性薄膜32のインピーダンスの変化を、軟磁性
薄膜32の両端に接続された電極部36,36間の出力
電圧Emiの振幅の変化として取り出す。
In the state where the soft magnetic thin film 32 is excited in the element width direction (Y direction) by the driving AC current Iac,
When an external magnetic field Hex is applied in the element length direction of the soft magnetic thin film 32, the impedance of the soft magnetic thin film 32 changes. The change in the impedance of the soft magnetic thin film 32 is extracted as the change in the amplitude of the output voltage Emi between the electrodes 36 connected to both ends of the soft magnetic thin film 32.

【0125】なお、直流電流成分が流れる方向を図7と
逆にしてもかまわない。直流電流成分Idcが流れる方
向を逆にしたときには、直流バイアス磁界Bの方向も図
7と反対向きになる。
Note that the direction in which the DC current component flows may be reversed from that in FIG. When the direction in which the DC current component Idc flows is reversed, the direction of the DC bias magnetic field B is also opposite to that in FIG.

【0126】図6の磁気インピーダンス効果素子では、
感磁部35を構成する軟磁性薄膜32の磁化容易軸方向
が素子長手方向(X方向)を向いている。しかし、軟磁
性薄膜22の素子幅方向(Y方向)に、直流バイアス磁
界Bが印加されるので、素子幅方向と素子長手方向の磁
気異方性エネルギーをつり合わせることができ、軟磁性
薄膜32の磁気異方性を全体としてほぼ等方的な状態に
することができる。
In the magneto-impedance effect element shown in FIG.
The direction of the easy axis of magnetization of the soft magnetic thin film 32 constituting the magnetic sensing portion 35 is oriented in the element longitudinal direction (X direction). However, since the DC bias magnetic field B is applied in the element width direction (Y direction) of the soft magnetic thin film 22, the magnetic anisotropic energy in the element width direction and the element longitudinal direction can be balanced, and the soft magnetic thin film 32 Can be made substantially isotropic as a whole.

【0127】従って、軟磁性薄膜32の磁気モーメント
がある方向に固定されにくくなり、駆動交流電流によっ
て励磁されたときに磁気モーメントの方向が変化しやす
くなる。
Therefore, it is difficult for the magnetic moment of the soft magnetic thin film 32 to be fixed in a certain direction, and the direction of the magnetic moment tends to change when excited by the driving alternating current.

【0128】つまり、外部磁界の変化に応じた前記感磁
部におけるインピーダンスの変化が大きくなり、磁界検
出感度が向上する。
That is, a change in impedance in the magneto-sensitive portion according to a change in the external magnetic field is increased, and the magnetic field detection sensitivity is improved.

【0129】本実施の形態のように、感磁部35が、軟
磁性薄膜32に絶縁層33を介して、導電層34が積層
され、さらに、導電層34にのみ直流電流Idcが供給
されているものであると、直流電流Idcから発生する
磁界(直流バイアス磁界)の大きさ及び方向が安定す
る。従って、軟磁性薄膜32の全体に一様な直流バイア
ス磁界を与えることができるので、直流バイアス磁界を
発生する直流電流Idcの大きさを小さく設定すること
ができる。すなわち、低消費電力化が可能になる。
As in the present embodiment, the magnetic sensing part 35 is formed by laminating the conductive layer 34 on the soft magnetic thin film 32 via the insulating layer 33, and the DC current Idc is supplied only to the conductive layer 34. In this case, the magnitude and direction of the magnetic field (DC bias magnetic field) generated from the DC current Idc are stable. Therefore, since a uniform DC bias magnetic field can be applied to the entire soft magnetic thin film 32, the magnitude of the DC current Idc that generates the DC bias magnetic field can be set small. That is, power consumption can be reduced.

【0130】前述の感磁部12、軟磁性薄膜22、及び
軟磁性薄膜32は、例えば、組成式がFe71.4Al5.8
Si13.1Hf3.34.5Ru1.9(at%)で表される、
bcc−Feの結晶粒を主体とし、bcc−Feの周囲
にHfCの結晶粒が存在する結晶粒径5〜30nmの微
結晶軟磁性合金薄膜である。
The magnetic sensing part 12, the soft magnetic thin film 22, and the soft magnetic thin film 32 have, for example, a composition formula of Fe 71.4 Al 5.8.
Represented by Si 13.1 Hf 3.3 C 4.5 Ru 1.9 (at%),
This is a microcrystalline soft magnetic alloy thin film having a crystal grain size of 5 to 30 nm mainly composed of bcc-Fe crystal grains and having HfC crystal grains around bcc-Fe.

【0131】この組成以外の以下に示す軟磁性合金を用
いることもできる。T―X―M―Z―Q系(元素Tは、
Fe、Coのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素
であり、元素Xは、Si、Alの内どちらか一方あるい
は両方を含む元素であり、元素Mは、Ti、Zr、H
f,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる1種または
2種以上の元素であり、元素Zは、C、Nのうちどちら
か一方あるいは両方を含む元素であり、Qは、Cr,R
e,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,Auから選ばれる
1種または2種以上の元素)の平均結晶粒径30nm以
下のbcc−Fe、bcc−FeCo、bcc−Coな
どの結晶粒と元素Mの炭化物もしくは窒化物の結晶粒を
主体とする微結晶軟磁性合金薄膜。
The following soft magnetic alloys other than this composition can also be used. T-X-M-Z-Q system (element T is
The element X is an element containing either or both of Si and Al, and the element M is an element containing either or both of Fe and Co.
f, V, Nb, Ta, Mo, and W are one or more elements selected from the group consisting of C and N, and Q is Cr, R
e, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, Au) or other crystal grains and elements having an average crystal grain size of 30 nm or less, such as bcc-Fe, bcc-FeCo, and bcc-Co. A microcrystalline soft magnetic alloy thin film mainly composed of M carbide or nitride crystal grains.

【0132】または、Co−T−M−X―O系(元素T
は、Fe、Niのうちどちらか一方あるいは両方を含む
元素であり、元素Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,
Ta,Cr,Mo,Si,P,C,W,B,Al,G
a,Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上
の元素であり、Xは、Au,Ag,Cu,Ru,Rh,
Os,Ir,Pt,Pdから選ばれる1種あるいは2種
以上の元素)の組成を有し、bcc−Fe、bcc−F
eCo、bcc−Co等からなる結晶粒径10〜30n
mの結晶相とMの酸化物を含む非晶質相からなる微結晶
軟磁性合金薄膜。
Alternatively, a Co—T—M—X—O system (element T
Is an element containing one or both of Fe and Ni, and the element M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
Ta, Cr, Mo, Si, P, C, W, B, Al, G
a, Ge and one or more elements selected from rare earth elements, and X is Au, Ag, Cu, Ru, Rh,
One or two or more elements selected from Os, Ir, Pt, and Pd), and bcc-Fe, bcc-F
Crystal grain diameter of 10-30 n made of eCo, bcc-Co, etc.
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film comprising a crystalline phase of m and an amorphous phase containing an oxide of M.

【0133】あるいは、Fe―M―O系(Mは、Ti、
Zr、Hf、V、Nb、Ta、Wと希土類元素から選ば
れる1種あるいは2種以上の元素)の組成を有し、bc
c−Feを主体とする結晶粒径10〜30nmの結晶相
とMの酸化物を含む非晶質相からなる微結晶軟磁性合金
薄膜。
Alternatively, Fe--MO--M (M is Ti,
Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, and one or more elements selected from rare earth elements), and bc
A microcrystalline soft magnetic alloy thin film comprising a crystal phase mainly composed of c-Fe and having a crystal grain size of 10 to 30 nm and an amorphous phase containing an oxide of M.

【0134】なお希土類元素とは、ランタニド元素(L
a,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Ln)及びSc,
Yの17元素のことを示している。
The rare earth element is a lanthanide element (L
a, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, T
b, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ln) and Sc,
It shows 17 elements of Y.

【0135】さらに、Fe−Co−Si−B―M系(M
は、Cr,Ruのうちいずれか一方あるいは両方を含む
元素)の非晶質軟磁性合金薄膜や、Co―Ta―Hf系
の非晶質軟磁性合金薄膜や、Co−Zr−Nb系の非晶
質軟磁性合金薄膜として、感磁部12、軟磁性薄膜22
及び軟磁性薄膜32が形成されてもよい。
Further, a Fe—Co—Si—BM system (M
Is an element containing one or both of Cr and Ru), a Co—Ta—Hf based amorphous soft magnetic alloy thin film, and a Co—Zr—Nb based non- Magnetic sensitive part 12, soft magnetic thin film 22 as a crystalline soft magnetic alloy thin film
And a soft magnetic thin film 32 may be formed.

【0136】なお、感磁部12、軟磁性薄膜22及び軟
磁性薄膜32は、1MHzの透磁率が1000以上であ
る軟磁性薄膜によって形成されることが好ましい。
The magnetic sensing part 12, the soft magnetic thin film 22, and the soft magnetic thin film 32 are preferably formed of a soft magnetic thin film having a magnetic permeability of 1 MHz at 1000 or more.

【0137】図3に示された磁気インピーダンス効果素
子の製造方法を説明する。まず、非磁性材料からなる基
板21上に、軟磁性薄膜22を成膜し、軟磁性薄膜22
を、略長方形にパターン形成する。軟磁性薄膜22の素
子幅Wは30〜100μmで、素子長さLは1〜4mm
で形成する。
A method for manufacturing the magneto-impedance effect element shown in FIG. 3 will be described. First, a soft magnetic thin film 22 is formed on a substrate 21 made of a non-magnetic material.
Is formed into a substantially rectangular pattern. The element width W of the soft magnetic thin film 22 is 30 to 100 μm, and the element length L is 1 to 4 mm.
Formed.

【0138】本発明の磁気インピーダンス効果素子の製
造方法においては、軟磁性薄膜22に磁気異方性を誘導
しない。軟磁性薄膜22の成膜は、無磁場中又は回転磁
場中で行われる。成膜された軟磁性薄膜を略長方形にパ
ターン形成すると、形状磁気異方性によって、軟磁性薄
膜22の素子長手方向が磁化容易軸方向になる。
In the method of manufacturing a magneto-impedance effect element according to the present invention, no magnetic anisotropy is induced in the soft magnetic thin film 22. The soft magnetic thin film 22 is formed without a magnetic field or in a rotating magnetic field. When the formed soft magnetic thin film is formed into a substantially rectangular pattern, the element longitudinal direction of the soft magnetic thin film 22 becomes the easy axis direction due to the shape magnetic anisotropy.

【0139】さらに、軟磁性薄膜22上に絶縁材料から
なる絶縁層23をスパッタ法などを用いて成膜する。次
に、絶縁層23上に積層される導電層24と軟磁性薄膜
22の素子長手方向の両端部に接続される電極部26,
26とを、同時に、導電性材料を用いて、メッキ法、ス
パッタ法、または蒸着法によって形成する。
Further, an insulating layer 23 made of an insulating material is formed on the soft magnetic thin film 22 by using a sputtering method or the like. Next, electrode portions 26 connected to both ends of the conductive layer 24 and the soft magnetic thin film 22 laminated on the insulating layer 23 in the device longitudinal direction,
26 are simultaneously formed using a conductive material by a plating method, a sputtering method, or an evaporation method.

【0140】また、電極層26,26及び導電層24を
形成するときに電極層26,26の基板21からの表面
高さが、導電層24の表面高さよりも高くなるように形
成した後、導電層24上に、絶縁材料からなる保護層2
7を形成し、保護層27の表面を研磨加工することによ
り、電極部26,26の表面26a,26aを保護層2
7表面と同一平面上に露出させることができる。
When the electrode layers 26 and 26 and the conductive layer 24 are formed so that the surface height of the electrode layers 26 and 26 from the substrate 21 is higher than the surface height of the conductive layer 24, The protective layer 2 made of an insulating material is formed on the conductive layer 24.
7 is formed, and the surface of the protective layer 27 is polished, so that the surfaces 26a, 26a of the electrode portions 26, 26 are protected.
7 can be exposed on the same plane as the surface.

【0141】なお、基板21はガラス、Si、Si
2、Al23などで形成され、絶縁層23及び保護層
27はポリイミド樹脂などの有機材料あるいはSi
2、Al2 3などの無機材料で形成されている。
The substrate 21 is made of glass, Si, Si
OTwo, AlTwoOThreeThe insulating layer 23 and the protective layer
27 is an organic material such as a polyimide resin or Si.
OTwo, AlTwoO ThreeAnd the like.

【0142】電極部26及び導電層24はCu、Al、
Ni、Ti、Crなどの導電性材料からなる。
The electrode section 26 and the conductive layer 24 are made of Cu, Al,
It is made of a conductive material such as Ni, Ti, and Cr.

【0143】なお、軟磁性薄膜22は、後述する軟磁性
薄膜もしくは薄帯によって形成される。
The soft magnetic thin film 22 is formed by a soft magnetic thin film or a ribbon as described later.

【0144】次に、図6に示された磁気インピーダンス
効果素子の製造方法を説明する。まず、非磁性材料から
なる基板31上に、軟磁性薄膜32を成膜し、軟磁性薄
膜32を、略長方形にパターン形成する。
Next, a method of manufacturing the magneto-impedance effect element shown in FIG. 6 will be described. First, a soft magnetic thin film 32 is formed on a substrate 31 made of a nonmagnetic material, and the soft magnetic thin film 32 is formed into a substantially rectangular pattern.

【0145】本発明の磁気インピーダンス効果素子の製
造方法においては、軟磁性薄膜に磁気異方性を誘導しな
い。軟磁性薄膜の成膜は、無磁場中又は回転磁場中で行
われる。成膜された軟磁性薄膜を略長方形にパターン形
成すると、形状磁気異方性によって、軟磁性薄膜32の
素子長手方向が磁化容易軸方向になる。軟磁性薄膜32
の素子幅Wは30〜100μmで、素子長さLは1〜4
μmで形成する。
In the method of manufacturing a magneto-impedance effect element according to the present invention, no magnetic anisotropy is induced in the soft magnetic thin film. The soft magnetic thin film is formed in a non-magnetic field or a rotating magnetic field. When the formed soft magnetic thin film is formed into a substantially rectangular pattern, the element longitudinal direction of the soft magnetic thin film 32 becomes the easy axis direction due to the shape magnetic anisotropy. Soft magnetic thin film 32
Has an element width W of 30 to 100 μm and an element length L of 1 to 4
Formed in μm.

【0146】さらに、軟磁性薄膜32上に絶縁材料から
なる絶縁層33をスパッタ法などを用いて成膜する。次
に、絶縁層33上に積層される導電層34と、導電層3
4の素子長手方向の両端部に接続される導電層電極部3
7,37と、軟磁性薄膜32の素子長手方向の両端部に
接続される電極部36,36とを、同時に、導電性材料
を用いて、メッキ法、スパッタ法、または蒸着法によっ
て形成する。
Further, an insulating layer 33 made of an insulating material is formed on the soft magnetic thin film 32 by using a sputtering method or the like. Next, the conductive layer 34 laminated on the insulating layer 33 and the conductive layer 3
A conductive layer electrode part 3 connected to both ends in the element longitudinal direction of the element 4
The electrodes 7, 37 and the electrodes 36, 36 connected to both ends of the soft magnetic thin film 32 in the element longitudinal direction are simultaneously formed by a plating method, a sputtering method, or a vapor deposition method using a conductive material.

【0147】また、電極部36,36、導電層電極部3
7,37及び導電層34を形成するときに、電極部3
6,36及び導電層電極部37,37の基板31からの
表面高さが、導電層34の表面高さよりも高くなるよう
に形成した後、導電層34上に、絶縁材料からなる保護
層38を形成し、保護層38表面を研磨加工することに
より、電極部36,36の表面36a,36a及び導電
層電極部37,37の表面37a,37aを保護層38
表面と同一平面上に露出させることができる。
The electrode portions 36, 36, the conductive layer electrode portion 3
7 and 37 and the conductive layer 34, the electrode portion 3
6, 36 and the conductive layer electrode portions 37, 37 are formed such that the surface height from the substrate 31 is higher than the surface height of the conductive layer 34, and then a protective layer 38 made of an insulating material is formed on the conductive layer 34. Is formed, and the surfaces 36a, 36a of the electrode portions 36, 36 and the surfaces 37a, 37a of the conductive layer electrode portions 37, 37 are polished by polishing the surface of the protective layer 38.
It can be exposed flush with the surface.

【0148】基板31はガラス、Si、SiO2、Al2
3などで形成され、絶縁層33及び保護層38はポリ
イミド樹脂などの有機材料あるいはSiO2、Al23
などの無機材料で形成されている。
The substrate 31 is made of glass, Si, SiO 2 , Al 2
O 3 is formed in such insulating layer 33 and the protective layer 38 or the SiO 2 organic material such as polyimide resin, Al 2 O 3
And the like.

【0149】電極部36,36、導電層電極部37,3
7及び導電層34はCu、Al、Ni、Ti、Crなど
の導電性材料からなる。
The electrode portions 36, 36, the conductive layer electrode portions 37, 3
7 and the conductive layer 34 are made of a conductive material such as Cu, Al, Ni, Ti, and Cr.

【0150】なお、軟磁性薄膜32は、後述する軟磁性
薄膜もしくは薄帯によって形成される。
The soft magnetic thin film 32 is formed of a soft magnetic thin film or a ribbon described later.

【0151】軟磁性薄膜22、及び32は、例えば、組
成式がFe71.4Al5.8Si13.1Hf3.34.5Ru1.9
表される、bcc−Feの結晶粒とHfCの結晶粒を主
体とした微結晶軟磁性合金薄膜である。
The soft magnetic thin films 22 and 32 are, for example, composed mainly of bcc-Fe crystal grains and HfC crystal grains represented by a composition formula of Fe 71.4 Al 5.8 Si 13.1 Hf 3.3 C 4.5 Ru 1.9. It is a crystalline soft magnetic alloy thin film.

【0152】ただし、この組成以外のT―X―M―Z―
Q系(元素Tは、Fe、Coのうちどちらか一方あるい
は両方を含む元素であり、元素Xは、Si、Alの内ど
ちらか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Mは、
Ti、Zr、Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ば
れる1種または2種以上の元素であり、元素Zは、C、
Nのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、
Qは、Cr,Re,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,A
uから選ばれる1種または2種以上の元素)の平均結晶
粒径30nm以下のbcc−Fe、bcc−FeCo、
bcc−Coなどの結晶粒と元素Mの炭化物もしくは窒
化物の結晶粒を主体とする微結晶軟磁性合金薄膜であっ
てもよい。
However, TX—M—Z— other than this composition
Q-based (element T is an element containing one or both of Fe and Co, element X is an element containing one or both of Si and Al, and element M is
One or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W;
Element containing one or both of N,
Q is Cr, Re, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, A
bcc-Fe, bcc-FeCo having an average crystal grain size of 30 nm or less of one or more elements selected from u);
It may be a microcrystalline soft magnetic alloy thin film mainly composed of crystal grains of bcc-Co or the like and crystal grains of carbide or nitride of the element M.

【0153】また、Co−T−M−X―O系(元素T
は、Fe、Niのうちどちらか一方あるいは両方を含む
元素であり、元素Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,
Ta,Cr,Mo,Si,P,C,W,B,Al,G
a,Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上
の元素であり、Xは、Au,Ag,Cu,Ru,Rh,
Os,Ir,Pt,Pdから選ばれる1種あるいは2種
以上の元素)の組成を有し、bcc−Fe、bcc−F
eCo、bcc−Co等からなる結晶粒径10〜30n
mの結晶相とMの酸化物を含む非晶質相からなる微結晶
軟磁性合金薄膜や、Fe―M―O系(Mは、Ti、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Wと希土類元素から選ばれ
る1種あるいは2種以上の元素)の組成を有し、bcc
−Feを主体とする結晶粒径10〜30nmの結晶相と
Mの酸化物を含む非晶質相からなる微結晶軟磁性合金薄
膜として、軟磁性薄膜22及び軟磁性薄膜32を形成し
てもよい。
Further, a Co—T—M—X—O system (element T
Is an element containing one or both of Fe and Ni, and the element M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
Ta, Cr, Mo, Si, P, C, W, B, Al, G
a, Ge and one or more elements selected from rare earth elements, and X is Au, Ag, Cu, Ru, Rh,
One or two or more elements selected from Os, Ir, Pt, and Pd), and bcc-Fe, bcc-F
Crystal grain diameter of 10-30 n made of eCo, bcc-Co, etc.
a microcrystalline soft magnetic alloy thin film composed of a crystalline phase of m and an amorphous phase containing an oxide of M, and a Fe-MO system (M is Ti, Z
r, Hf, V, Nb, Ta, W, and one or two or more elements selected from rare earth elements).
The soft magnetic thin film 22 and the soft magnetic thin film 32 may be formed as a microcrystalline soft magnetic alloy thin film composed of a crystalline phase mainly composed of Fe and having a crystal grain size of 10 to 30 nm and an amorphous phase containing an oxide of M. Good.

【0154】なお希土類元素とは、ランタニド元素(L
a,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Ln)及びSc,
Yの17元素のことを示している。
The rare earth element is a lanthanide element (L
a, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, T
b, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ln) and Sc,
It shows 17 elements of Y.

【0155】あるいは、Fe−Co−Si−B−M系
(Mは、Cr,Ruのうちいずれか一方あるいは両方を
含む元素)の非晶質軟磁性合金薄膜や、Co―Ta―H
f系の非晶質軟磁性合金薄膜や、Co−Zr−Nb系の
非晶質軟磁性合金薄膜として、軟磁性薄膜22及び軟磁
性薄膜32を形成してもよい。軟磁性薄膜22及び軟磁
性薄膜32は、1MHzでの透磁率が1000以上の軟
磁性薄膜によって形成されることが好ましい。
Alternatively, an Fe—Co—Si—B—M (M is an element containing one or both of Cr and Ru) amorphous soft magnetic alloy thin film, Co—Ta—H
The soft magnetic thin film 22 and the soft magnetic thin film 32 may be formed as an f-based amorphous soft magnetic alloy thin film or a Co-Zr-Nb-based amorphous soft magnetic alloy thin film. The soft magnetic thin film 22 and the soft magnetic thin film 32 are preferably formed of a soft magnetic thin film having a magnetic permeability at 1 MHz of 1,000 or more.

【0156】なお、本実施の形態では、軟磁性薄膜22
及び32の成膜をRFマグネトロンスパッタ装置を用い
て以下の条件で行った。
In the present embodiment, the soft magnetic thin film 22
And 32 were formed under the following conditions using an RF magnetron sputtering apparatus.

【0157】 高周波電力:200〜400(W) Arガス圧:50(sccm) 成膜時圧力:3〜7(mTorr) 成膜時静磁場強度:800以上(A/m) 成膜速度:10〜33.5(nm/分)High frequency power: 200 to 400 (W) Ar gas pressure: 50 (sccm) Pressure during film formation: 3 to 7 (mTorr) Static magnetic field strength during film formation: 800 or more (A / m) Film formation speed: 10 3333.5 (nm / min)

【0158】なお、標準条件は、高周波電力が400
(W)、Arガス圧が50(sccm)、成膜時圧力が
7(mTorr)、成膜時静磁場強度が4800(A/
m)、成膜速度が33.5(nm/分)である。また、
基板の冷却は間接冷却によって行った。
The standard condition is that the high frequency power is 400
(W), an Ar gas pressure of 50 (sccm), a film forming pressure of 7 (mTorr), and a film forming static magnetic field strength of 4800 (A /
m), and the film formation rate is 33.5 (nm / min). Also,
The substrate was cooled by indirect cooling.

【0159】なお、図3の磁気インピーダンス効果素子
の軟磁性薄膜22、図6の磁気インピーダンス効果素子
の軟磁性薄膜32の代わりとして、さらに図1の磁気イ
ンピーダンス効果素子の感磁部12として、軟磁性薄帯
を用いてもよい。この場合には、軟磁性材料の溶融合金
を冷却ロール上に射出させて接触急冷することにより軟
磁性薄帯を形成し、前記軟磁性薄帯を基板上に接着すれ
ばよい。
The soft magnetic thin film 22 of the magneto-impedance effect element shown in FIG. 3 and the soft magnetic thin film 32 of the magneto-impedance effect element shown in FIG. A magnetic ribbon may be used. In this case, the soft magnetic thin ribbon may be formed by injecting a molten alloy of a soft magnetic material onto a cooling roll and rapidly cooling it by contact, and bonding the soft magnetic ribbon to a substrate.

【0160】また、用途によっては、図1の磁気インピ
ーダンス効果素子の感磁部12、図3の磁気インピーダ
ンス効果素子の軟磁性薄膜22、または図6の磁気イン
ピーダンス効果素子の軟磁性薄膜32の代わりとして、
同じく急冷法によって作られる軟磁性ワイヤーを用いて
もよい。
In some applications, the magnetic sensing part 12 of the magneto-impedance effect element shown in FIG. 1, the soft magnetic thin film 22 of the magneto-impedance effect element shown in FIG. 3, or the soft magnetic thin film 32 of the magneto-impedance effect element shown in FIG. As
Similarly, a soft magnetic wire made by a quenching method may be used.

【0161】図8は、磁気インピーダンス効果素子の感
磁部を構成する軟磁性薄膜のアスペクト比W/Lを変化
させたときの、前記軟磁性薄膜両端におけるインピーダ
ンス変化量との関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the soft magnetic thin film constituting the magnetosensitive portion of the magneto-impedance effect element and the impedance change at both ends of the soft magnetic thin film when the aspect ratio W / L is changed. is there.

【0162】本発明の磁気インピーダンス効果素子で
は、軟磁性薄膜のアスペクト比W/Lを小さくしていく
につれて、インピーダンス変化量が大きくなり、磁界検
出感度が向上する。しかし、従来の磁気インピーダンス
効果素子では、軟磁性薄膜のアスペクト比W/Lをある
程度以上小さくすると、逆にインピーダンス変化量が小
さくなる。
In the magneto-impedance effect element of the present invention, as the aspect ratio W / L of the soft magnetic thin film decreases, the amount of impedance change increases, and the magnetic field detection sensitivity improves. However, in the conventional magneto-impedance effect element, when the aspect ratio W / L of the soft magnetic thin film is reduced to a certain degree or more, the amount of change in impedance is reduced.

【0163】前記軟磁性薄膜は高周波数の交流電流によ
って励磁されるので、表皮効果が強く現れる。このと
き、前記軟磁性薄膜の素子幅W、素子長さL、比抵抗
ρ、励磁周波数ω、素子幅方向の透磁率μと軟磁性薄膜
のインピーダンスの大きさ|Z|との間には、次の(数
1)によって示される関係がある。
Since the soft magnetic thin film is excited by a high-frequency alternating current, a strong skin effect appears. At this time, between the element width W of the soft magnetic thin film, the element length L, the specific resistance ρ, the excitation frequency ω, the permeability μ in the element width direction, and the magnitude | Z | of the impedance of the soft magnetic thin film, There is a relationship represented by the following (Equation 1).

【0164】[0164]

【数1】 (Equation 1)

【0165】(数1)から、前記軟磁性薄膜の素子幅
W、素子長さL、比抵抗ρ、励磁周波数ωを一定とした
とき、前記軟磁性薄膜のインピーダンスの大きさ|Z|
は、素子幅方向の透磁率μの1/2乗に比例することが
わかる。
From equation (1), when the element width W, the element length L, the specific resistance ρ, and the excitation frequency ω of the soft magnetic thin film are fixed, the magnitude of the impedance | Z |
Is proportional to the half power of the magnetic permeability μ in the element width direction.

【0166】素子長手方向に交流電流が与えられ、素子
幅方向に励磁されている前記軟磁性薄膜の素子長手方向
に、外部磁界が印加されると、前記軟磁性薄膜の素子幅
方向の透磁率μが変化し、前記軟磁性薄膜のインピーダ
ンスの大きさ|Z|が変化する。前記軟磁性薄膜のイン
ピーダンスの大きさ|Z|の変化を測定することによ
り、前記感磁部に印加された外部磁界を検知する。
When an alternating current is applied in the element longitudinal direction and an external magnetic field is applied in the element longitudinal direction of the soft magnetic thin film excited in the element width direction, the magnetic permeability of the soft magnetic thin film in the element width direction is increased. and the magnitude | Z | of the impedance of the soft magnetic thin film changes. The external magnetic field applied to the magneto-sensitive portion is detected by measuring the change in the magnitude | Z | of the impedance of the soft magnetic thin film.

【0167】アスペクト比W/Lが小さくなると、素子
幅方向の透磁率μの変化に対するインピーダンスの大き
さ|Z|の変化率が大きくなる。すなわち、前記軟磁性
薄膜の両端から引き出される出力電圧の大きさの変化が
大きくなり、磁気インピーダンス効果素子の磁界検出感
度が向上する。
As the aspect ratio W / L decreases, the rate of change of the magnitude | Z | of the impedance with respect to the change of the magnetic permeability μ in the element width direction increases. That is, the change in the magnitude of the output voltage drawn from both ends of the soft magnetic thin film increases, and the magnetic field detection sensitivity of the magneto-impedance effect element improves.

【0168】ただし、アスペクト比W/Lが小さくなり
すぎると素子長手方向の形状磁気異方性が強くなり、前
記軟磁性薄膜の素子長手方向が磁化容易軸方向になり、
図9のように、軟磁性薄膜Sには、素子長手方向を磁化
方向とする磁区S1が形成される。軟磁性薄膜Sの内部
で素子長手方向を磁化方向とする磁区S1が支配的にな
ると、素子幅方向の透磁率μの変化率が低下し、磁界検
出感度が低下する。
However, if the aspect ratio W / L is too small, the shape magnetic anisotropy in the element longitudinal direction becomes strong, and the element longitudinal direction of the soft magnetic thin film becomes the easy axis of magnetization.
As shown in FIG. 9, a magnetic domain S1 having a magnetization direction in the element longitudinal direction is formed in the soft magnetic thin film S. When the magnetic domain S1 having the magnetization direction in the element longitudinal direction becomes dominant inside the soft magnetic thin film S, the rate of change of the magnetic permeability μ in the element width direction decreases, and the magnetic field detection sensitivity decreases.

【0169】また前記軟磁性薄膜が、透磁率の高い、例
えば1MHzでの透磁率1000以上の軟磁性薄膜をパ
ターン形成したものであると、前記軟磁性薄膜の素子長
手方向が磁化容易軸方向になる傾向が強まる。
When the soft magnetic thin film is formed by patterning a soft magnetic thin film having a high magnetic permeability, for example, a magnetic permeability of 1000 or more at 1 MHz, the element longitudinal direction of the soft magnetic thin film is in the direction of the axis of easy magnetization. The tendency becomes stronger.

【0170】本発明では、前記軟磁性薄膜を1MHzで
の透磁率1000以上の軟磁性薄膜をパターン形成した
ものとし、前記軟磁性薄膜のアスペクト比W/Lを、例
えば、0.0075〜0.1と小さくした結果、前記感
磁部の磁化容易軸方向が素子長手方向を向いた場合で
も、前記軟磁性薄膜の素子幅方向に直流バイアス磁界が
印加されるので、素子幅方向と素子長手方向の磁気異方
性エネルギーをつり合わせることができ、前記軟磁性薄
膜或いは薄帯の磁気異方性を全体としてほぼ等方的な状
態にすることができる。
In the present invention, the soft magnetic thin film is formed by patterning a soft magnetic thin film having a magnetic permeability of 1000 or more at 1 MHz, and the soft magnetic thin film has an aspect ratio W / L of, for example, 0.0075 to 0.1. As a result, a DC bias magnetic field is applied in the element width direction of the soft magnetic thin film even when the easy axis of magnetization of the magneto-sensitive portion is oriented in the element longitudinal direction. Can be balanced, and the magnetic anisotropy of the soft magnetic thin film or ribbon can be made substantially isotropic as a whole.

【0171】すなわち、図10のように、素子長手方向
を磁化方向とする磁区S1の総面積の値と、素子幅方向
を磁化方向とする磁区S2の総面積の値が拮抗し、素子
幅方向と素子長手方向の磁気異方性エネルギーがつり合
う。
That is, as shown in FIG. 10, the value of the total area of the magnetic domain S1 whose magnetization direction is in the element longitudinal direction and the value of the total area of the magnetic domain S2 whose magnetization direction is in the element width direction antagonize, and And the magnetic anisotropic energy in the element longitudinal direction balance.

【0172】従って、前記軟磁性薄膜或いは薄帯の磁気
モーメントがある方向に固定されにくくなり、交流電流
によって励磁されたときに磁気モーメントの方向が変化
しやすくなる。
Therefore, the magnetic moment of the soft magnetic thin film or ribbon is less likely to be fixed in a certain direction, and the direction of the magnetic moment tends to change when excited by an alternating current.

【0173】すなわち、本発明では、前記軟磁性薄膜の
アスペクト比W/Lを小さくすることによって、外部磁
界の変化に応じた前記感磁部におけるインピーダンスの
変化を大きくする一方で、前記感磁部の素子幅方向の透
磁率μの変化率の低下を抑えることができるので、磁気
インピーダンス効果素子の小型化を進めた場合でも、磁
界検出感度が向上する磁気インピーダンス効果素子を得
ることができる。
That is, in the present invention, the aspect ratio W / L of the soft magnetic thin film is reduced, so that the impedance change in the magneto-sensitive portion according to the change in the external magnetic field is increased, while the magneto-sensitive portion is changed. Therefore, even if the miniaturization of the magneto-impedance effect element is advanced, a magneto-impedance effect element with improved magnetic field detection sensitivity can be obtained.

【0174】図11は、磁気インピーダンス効果素子に
印加する外部磁界と、出力電圧との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the external magnetic field applied to the magneto-impedance effect element and the output voltage.

【0175】図1の磁気インピーダンス効果素子を用い
て、図2の磁界検出回路を構成し、磁気インピーダンス
効果素子に直流電流成分Idcを重畳した駆動交流電流
Iacを供給した場合と、駆動交流電流Iacのみを供
給した場合における、外部磁界Hexと磁気インピーダ
ンス効果素子の出力電圧Emiを比較した。
The magnetic field detecting circuit shown in FIG. 2 is constituted by using the magneto-impedance effect element shown in FIG. 1, and a driving alternating current Iac in which a DC current component Idc is superimposed is supplied to the magneto-impedance effect element. When only the external magnetic field Hex was supplied, the output voltage Emi of the magneto-impedance effect element was compared.

【0176】図11から、磁気インピーダンス効果素子
に直流電流成分Idcを重畳した駆動交流電流Iacを
供給した場合のほうが、駆動交流電流Iacのみを供給
した場合より、感磁部12の両端からの出力電圧Emi
の最大値が大きくなり、さらに、外部磁界Hexの変化
に対する出力電圧Emiの変化率も大きくなり、磁界検
出感度が向上していることがわかる。
As shown in FIG. 11, the output from both ends of the magneto-sensitive section 12 is higher when the driving AC current Iac in which the DC current component Idc is superimposed is supplied to the magneto-impedance effect element than when only the driving AC current Iac is supplied. Voltage Emi
, The rate of change of the output voltage Emi with respect to the change of the external magnetic field Hex also increases, and the magnetic field detection sensitivity is improved.

【0177】なお、駆動交流電流に重畳させる直流電流
成分の適切な大きさは、磁気インピーダンス効果素子の
感磁部を形成する材料や感磁部の大きさなどによって異
なる。
The appropriate size of the DC current component to be superimposed on the driving AC current differs depending on the material forming the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element, the size of the magnetic sensing portion, and the like.

【0178】磁気インピーダンス効果素子の感磁部を形
成するための軟磁性薄膜のアスペクト比W/Lをある値
に固定したときに、駆動交流電流に重畳させる直流電流
成分の適切な大きさは次のように決めることができる。
When the aspect ratio W / L of the soft magnetic thin film for forming the magnetically sensitive portion of the magneto-impedance effect element is fixed to a certain value, the appropriate magnitude of the DC current component to be superimposed on the driving AC current is as follows. Can be decided as follows.

【0179】まず、一定の大きさの外部磁界Hexを磁
気インピーダンス効果素子に印加する。この状態で、一
定の実行値の駆動交流電流Iacを磁気インピーダンス
効果素子に供給する。さらに、駆動交流電流Iacに重
畳させる直流電流成分Idcの大きさを変化させなが
ら、磁気インピーダンス効果素子の出力電圧を測定し、
出力電圧が最も大きくなるときの直流電流成分Idcの
大きさを求める。
First, an external magnetic field Hex having a constant magnitude is applied to the magneto-impedance effect element. In this state, the drive alternating current Iac having a constant execution value is supplied to the magneto-impedance effect element. Further, the output voltage of the magneto-impedance effect element was measured while changing the magnitude of the DC current component Idc superimposed on the driving AC current Iac,
The magnitude of the DC current component Idc when the output voltage becomes maximum is determined.

【0180】なお、上述した本発明の実施の形態では、
前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜或いは薄帯の素子幅方
向に印加される直流バイアス磁界を、前記軟磁性薄膜或
いは薄帯の素子長手方向に沿って流れる直流電流成分か
ら生じる磁界を用いたが、図12に示されるように、軟
磁性薄膜或いは薄帯41の素子幅方向(Y方向)に距離
を置いて設置された硬磁性体H1、H2から発生する磁
界を直流バイアス磁界Bとして用いてもよい。
In the embodiment of the present invention described above,
A DC bias magnetic field applied in the element width direction of the soft magnetic thin film or the ribbon included in the magneto-sensitive portion is formed by using a magnetic field generated from a DC current component flowing along the longitudinal direction of the soft magnetic thin film or the ribbon. However, as shown in FIG. 12, the magnetic field generated from the hard magnetic materials H1 and H2 installed at a distance in the element width direction (Y direction) of the soft magnetic thin film or the thin ribbon 41 is used as the DC bias magnetic field B. You may.

【0181】[0181]

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によれば、磁
気インピーダンス効果素子の前記感磁部に含まれる軟磁
性薄膜或いは薄帯の素子幅方向に、直流バイアス磁界が
印加されることにより、前記軟磁性薄膜のアスペクト比
W/Lが小さくなって磁化容易軸方向が素子長手方向を
向いた場合でも、素子幅方向と素子長手方向の磁気異方
性エネルギーをつり合わせることができ、前記軟磁性薄
膜或いは薄帯の磁気異方性を全体としてほぼ等方的な状
態にすることができる。
According to the present invention described in detail above, a DC bias magnetic field is applied in the width direction of the soft magnetic thin film or ribbon included in the magneto-sensitive section of the magneto-impedance effect element, Even when the aspect ratio W / L of the soft magnetic thin film is reduced and the easy axis direction is oriented in the element longitudinal direction, the magnetic anisotropic energy in the element width direction and the element longitudinal direction can be balanced, and The magnetic anisotropy of the magnetic thin film or ribbon can be made almost isotropic as a whole.

【0182】従って、前記軟磁性薄膜或いは薄帯の磁気
モーメントがある方向に固定されにくくなり、交流電流
によって励磁されたときに磁気モーメントの方向が変化
しやすくなる。
Therefore, the magnetic moment of the soft magnetic thin film or ribbon is less likely to be fixed in a certain direction, and the direction of the magnetic moment tends to change when excited by an alternating current.

【0183】すなわち、磁気インピーダンス効果素子の
小型化を進めた場合でも、磁界検出感度が向上する磁気
インピーダンス効果素子を得ることができる。
That is, even when the size of the magneto-impedance effect element is reduced, a magneto-impedance effect element with improved magnetic field detection sensitivity can be obtained.

【0184】本発明では、例えば、前記感磁部の素子長
手方向に流される前記駆動交流電流に直流電流成分を重
畳し、この直流電流成分から発生する磁界を、前記直流
バイアス磁界とすることができる。
In the present invention, for example, a direct current component is superimposed on the drive alternating current flowing in the element longitudinal direction of the magneto-sensitive portion, and a magnetic field generated from the direct current component is used as the direct current bias magnetic field. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の磁気インピーダン
ス効果素子を示す斜視図、
FIG. 1 is a perspective view showing a magneto-impedance effect element according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1の磁気インピーダンス効果素子を用いて構
成した磁界検出回路の回路図、
FIG. 2 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit configured using the magneto-impedance effect element of FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態の磁気インピーダン
ス効果素子を示す斜視図、
FIG. 3 is a perspective view showing a magneto-impedance effect element according to a second embodiment of the present invention;

【図4】図3の磁気インピーダンス効果素子の断面図、FIG. 4 is a sectional view of the magneto-impedance effect element of FIG. 3,

【図5】図3の磁気インピーダンス効果素子を用いて構
成した磁界検出回路の回路図、
5 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit configured using the magneto-impedance effect element of FIG. 3,

【図6】本発明の第3の実施の形態の磁気インピーダン
ス効果素子を示す斜視図、
FIG. 6 is a perspective view showing a magneto-impedance effect element according to a third embodiment of the present invention;

【図7】図6の磁気インピーダンス効果素子を用いて構
成した磁界検出回路の回路図、
7 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit configured using the magneto-impedance effect element of FIG. 6,

【図8】磁気インピーダンス効果素子の軟磁性薄膜のア
スペクト比W/Lを変化させたときの、前記軟磁性薄膜
両端におけるインピーダンス変化量との関係を示すグラ
フ、
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the aspect ratio W / L of the soft magnetic thin film of the magneto-impedance effect element and the amount of impedance change at both ends of the soft magnetic thin film;

【図9】素子長手方向が磁化容易軸方向である軟磁性薄
膜の磁区構造を示す平面図、
FIG. 9 is a plan view showing a magnetic domain structure of a soft magnetic thin film in which a longitudinal direction of the element is an easy axis direction,

【図10】図9の軟磁性薄膜の素子幅方向に直流バイア
ス磁界を印加したときの磁区構造を示す平面図、
10 is a plan view showing a magnetic domain structure when a DC bias magnetic field is applied to the soft magnetic thin film of FIG. 9 in the element width direction,

【図11】磁気インピーダンス効果素子に印加する外部
磁界と、出力電圧との関係を示すグラフ、
FIG. 11 is a graph showing a relationship between an external magnetic field applied to a magneto-impedance effect element and an output voltage;

【図12】本発明の第4の実施の形態の磁気インピーダ
ンス効果素子を用いて構成した磁界検出回路の回路図、
FIG. 12 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit configured using the magneto-impedance effect element according to the fourth embodiment of the present invention;

【図13】従来の磁気インピーダンス効果素子を示す斜
視図、
FIG. 13 is a perspective view showing a conventional magneto-impedance effect element.

【図14】図13の磁気インピーダンス効果素子を用い
て構成された磁界検出回路の回路図、
14 is a circuit diagram of a magnetic field detection circuit configured using the magneto-impedance effect element of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、21、31 基板 12、25、35 感磁部 13、26、36 電極部 22、32 軟磁性薄膜 23、33 絶縁層 24、34 導電層 37 導電層電極部 B 直流バイアス磁界 11, 21, 31 Substrate 12, 25, 35 Magnetic sensing part 13, 26, 36 Electrode part 22, 32 Soft magnetic thin film 23, 33 Insulating layer 24, 34 Conductive layer 37 Conductive layer electrode part B DC bias magnetic field

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 10/06 H01F 10/16 10/14 41/18 10/16 G01R 33/06 R 41/18 H01F 1/14 C (72)発明者 佐藤 敏郎 長野県長野市若里186−1 グランドハイ ツ若里305号室 Fターム(参考) 2G017 AA02 AA03 AB07 AD55 BA04 CA20 CB02 CB12 CB24 CC04 CD04 5E041 AA11 AA14 AA19 BD03 CA01 HB07 NN01 5E049 AA01 AA04 AA09 AC00 BA11 BA16 EB01 GC04 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01F 10/06 H01F 10/16 10/14 41/18 10/16 G01R 33/06 R 41/18 H01F 1/14 C (72) Inventor Toshiro Sato 186-1 Wakasato, Nagano-shi, Nagano Pref. AC00 BA11 BA16 EB01 GC04

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気インピーダンス効果を有する軟磁性
体を含む略長方形状の感磁部と、前記感磁部の素子長手
方向の両端部に接続されて駆動交流電流を与えるための
電極部とを有する磁気インピーダンス効果素子におい
て、 前記感磁部の素子幅方向に、直流バイアス磁界が印加さ
れることを特徴とする磁気インピーダンス効果素子。
1. A substantially rectangular magnetic sensing portion including a soft magnetic material having a magneto-impedance effect, and an electrode portion connected to both ends of the magnetic sensing portion in a longitudinal direction of the element for applying a driving AC current. The magneto-impedance effect element having a direct-current bias magnetic field applied in the element width direction of the magneto-sensitive portion.
【請求項2】 前記感磁部の素子長手方向に流される前
記駆動交流電流に直流電流成分が重畳されており、この
直流電流成分から発生する磁界が前記直流バイアス磁界
として作用する請求項1に記載の磁気インピーダンス効
果素子。
2. The DC bias component according to claim 1, wherein a DC current component is superimposed on the drive AC current flowing in the element longitudinal direction of the magnetic sensing unit, and a magnetic field generated from the DC current component acts as the DC bias magnetic field. The magneto-impedance effect element as described in the above.
【請求項3】 前記感磁部は、軟磁性薄膜或いは薄帯に
より形成され、前記軟磁性合金薄膜あるいは薄帯の上層
または下層に絶縁層を介して素子長手方向に延びる導電
層が形成されているものであり、前記軟磁性薄膜或いは
薄帯、及び前記導電層の素子長手方向の両端部が前記電
極部に接続されている請求項2に記載の磁気インピーダ
ンス効果素子。
3. The magnetic sensing part is formed of a soft magnetic thin film or a thin strip, and a conductive layer extending in the element longitudinal direction is formed above or below the soft magnetic alloy thin film or the thin strip via an insulating layer. 3. The magneto-impedance effect element according to claim 2, wherein both ends of the soft magnetic thin film or ribbon and the conductive layer in the element longitudinal direction are connected to the electrode part.
【請求項4】 前記感磁部は、前記軟磁性薄膜或いは薄
帯の上層または下層に絶縁層を介して素子長手方向に延
びる導電層が形成されたものであり、前記導電層の素子
長手方向の両端部には導電層電極部が接続され、前記導
電層電極部から前記導電層に流される直流電流から発生
する磁界が前記直流バイアス磁界として作用する請求項
1に記載の磁気インピーダンス効果素子。
4. The magnetic sensing part is formed by forming a conductive layer extending in the element longitudinal direction via an insulating layer on an upper layer or a lower layer of the soft magnetic thin film or the thin strip. The magneto-impedance effect element according to claim 1, wherein a conductive layer electrode portion is connected to both ends of the conductive layer, and a magnetic field generated from a DC current flowing from the conductive layer electrode portion to the conductive layer acts as the DC bias magnetic field.
【請求項5】 前記軟磁性薄膜或いは薄帯の素子長手方
向が、磁化容易軸方向である請求項1ないし4のいずれ
かに記載の磁気インピーダンス効果素子。
5. The magneto-impedance effect element according to claim 1, wherein a longitudinal direction of the soft magnetic thin film or the ribbon is an easy axis direction.
【請求項6】 前記感磁部上に、絶縁材料からなる保護
層が形成され、前記電極部表面及び/又は前記導電層電
極部表面が前記保護層表面と同一平面上に露出している
請求項1ないし5のいずれかに記載の磁気インピーダン
ス効果素子。
6. A protection layer made of an insulating material is formed on the magneto-sensitive portion, and the surface of the electrode portion and / or the surface of the electrode portion of the conductive layer are exposed on the same plane as the surface of the protection layer. Item 6. A magneto-impedance effect element according to any one of Items 1 to 5.
【請求項7】 前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜が、組
成式がFehijで表され、アモルファス構造を主体
とした微結晶軟磁性合金薄膜として形成されている請求
項1ないし6のいずれかに記載の磁気インピーダンス効
果素子。ただし、Mは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、
Ta、Wと希土類元素から選ばれる1種あるいは2種以
上の元素であり、h、i、jはat%で、45≦h≦7
0、5≦i≦30、10≦j≦40、h+i+j=10
0の関係を満足するものである。
7. The soft magnetic thin film included in the magnetically sensitive part is formed as a microcrystalline soft magnetic alloy thin film having a composition formula represented by Fe h M i O j and having an amorphous structure as a main component. 7. The magneto-impedance effect element according to any one of items 6 to 6. Here, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
Ta, W and one or more elements selected from rare earth elements, and h, i and j are at% and 45 ≦ h ≦ 7
0, 5 ≦ i ≦ 30, 10 ≦ j ≦ 40, h + i + j = 10
0 is satisfied.
【請求項8】 前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜が、組
成式が(Co1-ccxyzwで表される微結晶軟磁
性合金薄膜として形成されている請求項1ないし6のい
ずれかに記載の磁気インピーダンス効果素子。ただし、
元素Tは、Fe、Niのうちどちらか一方あるいは両方
を含む元素であり、元素Mは、Ti,Zr,Hf,V,
Nb,Ta,Cr,Mo,Si,P,C,W,B,A
l,Ga,Geと希土類元素から選ばれる1種または2
種以上の元素であり、Xは、Au,Ag,Cu,Ru,
Rh,Os,Ir,Pt,Pdから選ばれる1種あるい
は2種以上の元素であり、組成比は、cが、0≦c≦
0.7、x,y,z,wは原子%で、3≦y≦30、0
≦z≦20、7≦w≦40、20≦y+z+w≦60の
関係を満足し、残部がxである。
8. A soft magnetic thin film included in the sensing section is formed as a microcrystalline soft magnetic alloy thin film having a composition formula of (Co 1-c T c) x M y X z O w The magneto-impedance effect element according to claim 1. However,
The element T is an element containing one or both of Fe and Ni, and the element M is Ti, Zr, Hf, V,
Nb, Ta, Cr, Mo, Si, P, C, W, B, A
one or two selected from l, Ga, Ge and rare earth elements
X is Au, Ag, Cu, Ru,
One or more elements selected from Rh, Os, Ir, Pt and Pd, and the composition ratio is such that c is 0 ≦ c ≦
0.7, x, y, z, w are atomic%, 3 ≦ y ≦ 30, 0
≤ z ≤ 20, 7 ≤ w ≤ 40, and 20 ≤ y + z + w ≤ 60, with the balance being x.
【請求項9】 前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜が、組
成式がT100-d-e-f- gdefgで表され、bcc−
Fe、bcc−FeCo、bcc−Coの1種または2
種以上の結晶粒を主体とした微結晶軟磁性合金薄膜とし
て形成されている請求項1ないし6のいずれかに記載の
磁気インピーダンス効果素子。ただし、元素Tは、F
e、Coのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素で
あり、元素Xは、Si、Alのうちどちらか一方あるい
は両方を含む元素であり、元素Mは、Ti、Zr、H
f,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる1種または
2種以上の元素であり、元素Zは、C、Nのうちどちら
か一方あるいは両方を含む元素であり、Qは、Cr,R
e,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,Auから選ばれる
1種または2種以上の元素であり、d、e、f、gはa
t%で、0≦d≦25、1≦e≦10、0.5≦f≦1
5、0≦g≦10の関係を満足するものである。
9. soft magnetic thin film included in the sensing section is represented by a compositional formula of T 100-def- g X d M e Z f Q g, bcc-
One or two of Fe, bcc-FeCo, and bcc-Co
7. The magneto-impedance effect element according to claim 1, wherein the magneto-impedance effect element is formed as a microcrystalline soft magnetic alloy thin film mainly composed of at least one kind of crystal grains. Where the element T is F
e, an element containing one or both of Co, the element X is an element containing one or both of Si and Al, and the element M is Ti, Zr, H
f, V, Nb, Ta, Mo, and W are one or more elements selected from the group consisting of C and N, and Q is Cr, R
e, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, Au is one or more elements selected from the group consisting of d, e, f, and g
At t%, 0 ≦ d ≦ 25, 1 ≦ e ≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 1
5, 0 ≦ g ≦ 10.
【請求項10】 前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜が、
組成式がT100-p-q- e-f-gSipAlqefgで表さ
れ、bcc−Fe、bcc−FeCo、bcc−Coの
1種または2種以上の結晶粒を主体とした微結晶軟磁性
合金薄膜として形成されている請求項1ないし6のいず
れかに記載の磁気インピーダンス効果素子。ただし、元
素Tは、Fe、Coのうちどちらか一方あるいは両方を
含む元素であり、元素Mは、Ti、Zr、Hf,V,N
b,Ta,Mo,Wから選ばれる1種または2種以上の
元素であり、元素Zは、C、Nのうちどちらか一方ある
いは両方を含む元素であり、Qは、Cr,Re,Ru,
Rh,Ni,Pd,Pt,Auから選ばれる1種または
2種以上の元素であり、p、q、e、f、gはat%
で、8≦p≦15、0≦q≦10、1≦e≦10、0.
5≦f≦15、0≦g≦10の関係を満足するものであ
る。
10. The soft magnetic thin film included in the magnetic sensing unit,
Represented by a compositional formula of T 100-pq- efg Si p Al q M e Z f Q g, bcc-Fe, bcc-FeCo, microcrystalline mainly containing one or more of crystal grains of the bcc-Co 7. The magneto-impedance effect element according to claim 1, wherein the magneto-impedance effect element is formed as a soft magnetic alloy thin film. Here, the element T is an element containing one or both of Fe and Co, and the element M is Ti, Zr, Hf, V, N
one or more elements selected from b, Ta, Mo, and W; the element Z is an element containing one or both of C and N; and Q is Cr, Re, Ru,
One or more elements selected from Rh, Ni, Pd, Pt, and Au, where p, q, e, f, and g are at%
Where 8 ≦ p ≦ 15, 0 ≦ q ≦ 10, 1 ≦ e ≦ 10, 0.
It satisfies the relationship of 5 ≦ f ≦ 15 and 0 ≦ g ≦ 10.
【請求項11】 前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜また
は薄帯が、組成式が(Fe1-aCoa100-x-y(Si1-b
bxyで示される非晶質軟磁性合金薄膜または薄帯
として形成されている請求項1ないし6のいずれかに記
載の磁気インピーダンス効果素子。ただし、MはCr、
Ruのうちいずれか一方、あるいは両方を含む元素であ
り、組成比を表すa、bは0.05≦a≦0.1、0.
2≦b≦0.8であり、x、yはat%で10≦x≦3
5、0≦y≦7の関係を満足するものである。
11. The soft magnetic thin film or ribbon included in the magnetically sensitive portion has a composition formula of (Fe 1-a Co a ) 100-xy (Si 1-b
B b) x M y in the amorphous soft magnetic alloy thin film or magnetic impedance effect element according to any one of claims 1 to 6 is formed as a thin strip shown. Where M is Cr,
Ru is an element containing one or both of Ru, and a and b representing the composition ratios are 0.05 ≦ a ≦ 0.1, 0.
2 ≦ b ≦ 0.8, and x and y are at% and 10 ≦ x ≦ 3
5, 0 ≦ y ≦ 7.
【請求項12】 前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜が、
組成式がColTamHfnで表され、アモルファス構造
を主体にした非晶質軟磁性合金薄膜として形成されてい
る請求項1ないし6のいずれかに記載の磁気インピーダ
ンス効果素子。ただし、l、m、nはat%で、70≦
l≦90、5≦m≦21、6.6≦n≦15、1≦m/
n≦2.5の関係を満足するものである。
12. The soft magnetic thin film included in the magnetic sensing unit,
Represented by a compositional formula of Co l Ta m Hf n, magneto-impedance effect element according to any one of claims 1 to 6 is formed as an amorphous soft magnetic alloy thin film was amorphous structure mainly. Here, l, m, and n are at% and 70 ≦
l ≦ 90, 5 ≦ m ≦ 21, 6.6 ≦ n ≦ 15, 1 ≦ m /
It satisfies the relationship of n ≦ 2.5.
【請求項13】 前記感磁部に含まれる軟磁性薄膜が、
組成式がCoaZrbNbcで表されるアモルファス構造
を主体とした非晶質軟磁性合金薄膜として形成されてい
る請求項1ないし6のいずれかに記載の磁気インピーダ
ンス効果素子。ただし、a、b、cはat%で、78≦
a≦91、0.5≦b/c≦0.8の関係を満足するも
のである。
13. The soft magnetic thin film included in the magnetic sensing part,
Magneto-impedance effect element according to any of the composition formula Co a Zr b Nb claims 1 are formed as amorphous soft magnetic alloy thin film mainly composed of amorphous structure represented by c 6. However, a, b, and c are at%, and 78 ≦
It satisfies the relationship of a ≦ 91 and 0.5 ≦ b / c ≦ 0.8.
【請求項14】 (a)非磁性材料からなる基板上に、
軟磁性薄膜を無磁場中又は回転磁場中で成膜する工程
と、 (b)前記軟磁性薄膜を、略長方形にパターン形成する
工程と、 (c)前記軟磁性薄膜上に絶縁材料からなる絶縁層を成
膜する工程と、 (d)前記軟磁性薄膜の素子長手方向の両端部に接続さ
れる電極部を形成する工程と、 (e)前記絶縁層上に、前記軟磁性薄膜の素子長手方向
に延び、両端部が前記電極部に接続される導電層を形成
する工程と、 を有することを特徴とする磁気インピーダンス効果素子
の製造方法。
14. (a) On a substrate made of a non-magnetic material,
(B) forming the soft magnetic thin film in a substantially rectangular pattern; and (c) insulating the soft magnetic thin film from an insulating material on the soft magnetic thin film. Forming a layer; (d) forming electrode portions connected to both ends of the soft magnetic thin film in the device longitudinal direction; and (e) forming the device length of the soft magnetic thin film on the insulating layer. Forming a conductive layer extending in the direction and having both end portions connected to the electrode portion.
【請求項15】 前記(e)の工程の代わりに、 (f)前記電極部から独立した導電層電極部と、前記絶
縁層上に前記軟磁性薄膜の素子長手方向に延び、両端部
が前記導電層電極部に接続される導電層を形成する工程
を有する請求項14に記載の磁気インピーダンス効果素
子の製造方法。
15. Instead of the step (e), (f) an electrode portion of a conductive layer independent of the electrode portion, and the soft magnetic thin film extends on the insulating layer in the element longitudinal direction, and both ends are formed by The method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to claim 14, further comprising a step of forming a conductive layer connected to the conductive layer electrode portion.
【請求項16】 前記(d)の工程と前記(e)の工
程、又は、前記(d)の工程と前記(f)の工程を同時
に行なう請求項14または15に記載の磁気インピーダ
ンス効果素子の製造方法。
16. The magneto-impedance effect element according to claim 14, wherein the step (d) and the step (e), or the step (d) and the step (f) are performed simultaneously. Production method.
【請求項17】 前記(d)及び/又は前記(f)の工
程において、前記電極部と前記導電層電極部をその表面
高さが、前記(e)又は前記(f)の工程で形成される
前記導電層の表面高さよりも高くなるように形成し、さ
らに、前記(e)又は前記(f)の工程の後に、 (g)前記導電層上に、絶縁材料からなる保護層を形成
する工程と、 (h)前記保護層表面を研磨加工して、前記電極部表面
及び/又は前記導電層電極部表面を前記保護層表面と同
一平面上に露出させる工程を有する請求項14ないし1
6のいずれかに記載の磁気インピーダンス効果素子の製
造方法。
17. In the step (d) and / or the step (f), a surface height of the electrode part and the conductive layer electrode part is formed in the step (e) or the step (f). (G) forming a protective layer made of an insulating material on the conductive layer after the step (e) or (f). And (h) polishing the surface of the protective layer to expose the surface of the electrode portion and / or the surface of the electrode portion of the conductive layer on the same plane as the surface of the protective layer.
7. The method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to any one of 6.
【請求項18】 前記(a)及び(b)の工程におい
て、前記軟磁性薄膜を成膜プロセスで形成する代りに、
軟磁性材料の溶融合金を冷却ロール上に射出させて接触
急冷することにより軟磁性薄帯を形成し、前記軟磁性薄
帯を前記基板上に接着する工程を有する請求項14ない
し17のいずれかに記載の磁気インピーダンス効果素子
の製造方法。
18. In the steps (a) and (b), instead of forming the soft magnetic thin film by a film forming process,
18. The method according to claim 14, further comprising a step of injecting a molten alloy of a soft magnetic material onto a cooling roll and contact-quenching to form a soft magnetic ribbon, and bonding the soft magnetic ribbon to the substrate. 3. The method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to 1.
【請求項19】 前記(a)の工程において、前記軟磁
性薄膜を、組成式がFehijで表され、アモルファ
ス構造を主体とした微結晶軟磁性合金薄膜として形成す
る請求項14ないし17のいずれかに記載の磁気インピ
ーダンス効果素子の製造方法。ただし、Mは、Ti、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Wと希土類元素から選ばれ
る1種あるいは2種以上の元素であり、h、i、jはa
t%で、45≦h≦70、5≦i≦30、10≦j≦4
0、h+i+j=100の関係を満足するものである。
19. The method according to claim 14, wherein in the step (a), the soft magnetic thin film is formed as a microcrystalline soft magnetic alloy thin film having a composition formula of Fe h M i O j and having an amorphous structure as a main component. 18. The method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to any one of items 17 to 17. Where M is Ti, Z
r, Hf, V, Nb, Ta, W, and one or more elements selected from rare earth elements, and h, i, and j are a
At t%, 45 ≦ h ≦ 70, 5 ≦ i ≦ 30, 10 ≦ j ≦ 4
0, h + i + j = 100.
【請求項20】 前記(a)の工程において、前記軟磁
性薄膜を、組成式が(Co1-ccxyzwで表され
る微結晶軟磁性合金薄膜として形成する請求項14ない
し17のいずれかに記載の磁気インピーダンス効果素子
の製造方法。ただし、元素Tは、Fe、Niのうちどち
らか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Mは、T
i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Si,
P,C,W,B,Al,Ga,Geと希土類元素から選
ばれる1種または2種以上の元素であり、Xは、Au,
Ag,Cu,Ru,Rh,Os,Ir,Pt,Pdから
選ばれる1種あるいは2種以上の元素であり、組成比
は、cが、0≦c≦0.7、x,y,z,wは原子%
で、3≦y≦30、0≦z≦20、7≦w≦40、20
≦y+z+w≦60の関係を満足し、残部がxである。
20. The processes of the (a), a said soft magnetic thin film, a microcrystalline soft magnetic alloy thin film composition formula represented by (Co 1-c T c) x M y X z O w A method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to any one of claims 14 to 17. Here, the element T is an element containing one or both of Fe and Ni, and the element M is
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Si,
P, C, W, B, Al, Ga, Ge and one or more elements selected from rare earth elements, and X is Au,
Ag, Cu, Ru, Rh, Os, Ir, Pt, Pd, and at least one element selected from the group consisting of: 0 ≦ c ≦ 0.7, x, y, z, w is atomic%
Where 3 ≦ y ≦ 30, 0 ≦ z ≦ 20, 7 ≦ w ≦ 40, 20
<Y + z + w ≦ 60 is satisfied, and the balance is x.
【請求項21】 前記(a)の工程において、前記軟磁
性薄膜を、組成式がT100-d-e-f-gdefgで表さ
れ、bcc−Fe、bcc−FeCo、bcc−Coの
1種または2種以上の結晶粒を主体とした微結晶軟磁性
合金薄膜として形成する請求項14ないし17のいずれ
かに記載の磁気インピーダンス効果素子の製造方法。た
だし、元素Tは、Fe、Coのうちどちらか一方あるい
は両方を含む元素であり、元素Xは、Si、Alのうち
どちらか一方あるいは両方を含む元素であり、元素M
は、Ti、Zr、Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから
選ばれる1種または2種以上の元素であり、元素Zは、
C、Nのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であ
り、Qは、Cr,Re,Ru,Rh,Ni,Pd,P
t,Auから選ばれる1種または2種以上の元素であ
り、d、e、f、gはat%で、0≦d≦25、1≦e
≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の関係を満足
するものである。
21. The process of the (a), the soft magnetic thin film, the composition formula is represented by T 100-defg X d M e Z f Q g, bcc-Fe, bcc-FeCo, the bcc-Co 18. The method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to claim 14, wherein the thin film is formed as a microcrystalline soft magnetic alloy thin film mainly composed of one or more crystal grains. However, the element T is an element containing one or both of Fe and Co, the element X is an element containing one or both of Si and Al, and the element M
Is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, and the element Z is
C is an element containing one or both of C and N, and Q is Cr, Re, Ru, Rh, Ni, Pd, P
at least one element selected from t and Au, where d, e, f, and g are at% and 0 ≦ d ≦ 25, 1 ≦ e
≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 15, and 0 ≦ g ≦ 10.
【請求項22】 前記(a)の工程において、前記軟磁
性薄膜を、組成式がT100-p-q-e-f-gSipAlqef
gで表され、bcc−Fe、bcc−FeCo、bc
c−Coの1種または2種以上の結晶粒を主体とした微
結晶軟磁性合金薄膜として形成する請求項14ないし1
7のいずれかに記載の磁気インピーダンス効果素子の製
造方法。ただし、元素Tは、Fe、Coのうちどちらか
一方あるいは両方を含む元素であり、元素Mは、Ti、
Zr、Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる1
種または2種以上の元素であり、元素Zは、C、Nのう
ちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、Qは、
Cr,Re,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,Auから
選ばれる1種または2種以上の元素であり、p、q、
e、f、gはat%で、8≦p≦15、0≦q≦10、
1≦e≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の関係
を満足するものである。
22. A process for the (a), wherein the soft magnetic thin film, composition formula T 100-pqefg Si p Al q M e Z f
Represented by Q g, bcc-Fe, bcc -FeCo, bc
14. A microcrystalline soft magnetic alloy thin film mainly comprising one or more crystal grains of c-Co.
8. The method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to any one of 7. Here, the element T is an element containing one or both of Fe and Co, and the element M is Ti,
1 selected from Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W
A kind or two or more kinds of elements, the element Z is an element containing one or both of C and N, and Q is
One or more elements selected from the group consisting of Cr, Re, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, and Au;
e, f, and g are at%, 8 ≦ p ≦ 15, 0 ≦ q ≦ 10,
1 ≦ e ≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 15, and 0 ≦ g ≦ 10.
【請求項23】 前記(a)の工程において、前記軟磁
性薄膜または前記軟磁性薄帯を、組成式が(Fe1-a
a100-x-y(Si1-bbxyで示される非晶質軟磁
性合金薄膜または薄帯として形成する請求項14ないし
18のいずれかに記載の磁気インピーダンス効果素子の
製造方法。ただし、MはCr、Ruのうちいずれか一
方、あるいは両方を含む元素であり、組成比を表すa、
bは0.05≦a≦0.1、0.2≦b≦0.8であ
り、x、yはat%で10≦x≦35、0≦y≦7の関
係を満足するものである。
23. In the step (a), the soft magnetic thin film or the soft magnetic ribbon is represented by a composition formula (Fe 1-a C
preparation of o a) 100-xy (Si 1-b B b) x M magneto-impedance effect element according to any one of claims 14 to 18 formed as an amorphous soft magnetic alloy thin film or ribbon represented by y Method. Here, M is an element containing one or both of Cr and Ru, and a, which represents a composition ratio,
b satisfies the relationship of 0.05 ≦ a ≦ 0.1 and 0.2 ≦ b ≦ 0.8, and x and y satisfy the relationship of 10 ≦ x ≦ 35 and 0 ≦ y ≦ 7 in at%. .
【請求項24】 前記(a)の工程において、前記軟磁
性薄膜を、組成式がColTamHfnで表され、アモル
ファス構造を主体にした非晶質軟磁性合金薄膜として形
成する請求項14ないし17のいずれかに記載の磁気イ
ンピーダンス効果素子の製造方法。ただし、l、m、n
はat%で、70≦l≦90、5≦m≦21、6.6≦
n≦15、1≦m/n≦2.5の関係を満足するもので
ある。
24. A process for the (a), claims the soft magnetic thin film, the composition formula is represented by Co l Ta m Hf n, formed as an amorphous soft magnetic alloy thin film was amorphous structure mainly A method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to any one of items 14 to 17. Where l, m, n
Is at%, 70 ≦ l ≦ 90, 5 ≦ m ≦ 21, 6.6 ≦
It satisfies the relationship of n ≦ 15 and 1 ≦ m / n ≦ 2.5.
【請求項25】 前記(a)の工程において、前記軟磁
性薄膜を、組成式がCoaZrbNbcで表されるアモル
ファス構造を主体とした非晶質軟磁性合金薄膜として形
成する請求項14ないし17のいずれかに記載の磁気イ
ンピーダンス効果素子の製造方法。ただし、a、b、c
はat%で、78≦a≦91、0.5≦b/c≦0.8
の関係を満足するものである。
25. The process of the (a), claims the soft magnetic thin film, the composition formula is formed as an amorphous soft magnetic alloy thin film mainly composed of amorphous structure represented by Co a Zr b Nb c A method for manufacturing a magneto-impedance effect element according to any one of items 14 to 17. Where a, b, c
Is at%, 78 ≦ a ≦ 91, 0.5 ≦ b / c ≦ 0.8
It satisfies the relationship.
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