JP2006156661A - 薄膜磁気抵抗素子及びその製造方法並びに薄膜磁気抵抗素子を用いた磁気センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】薄膜磁気抵抗素子1Aを、絶縁基板2と、絶縁基板2上に形成され、一端が所要のギャップgを介して対向に配置された帯状の第1軟磁性膜3及び第2軟磁性膜4と、第1軟磁性膜3の上面のギャップg寄りの部分及び第2軟磁性膜4の上面のギャップg寄りの部分にそれぞれ形成された非磁性絶縁膜5と、ギャップg内の絶縁基板2上、ギャップgを臨む第1及び第2の軟磁性膜3,4の端面、並びにこれに続く非磁性絶縁膜5の端面と上面の一部に形成された巨大磁気抵抗薄膜6とから構成する。
【選択図】図2
Description
この式から明らかなように、ブリッジ回路の出力電圧Voutは、各素子の抵抗値R1,R2,R3,R4と入力電圧Vinとによってのみ定まり、且つ平衡状態においては出力電圧Voutが零になるので、電源電圧の変動それに検出器の入力インピーダンスや非直線性などに依存しない高精度の磁界検出が可能になり、実用性の高い磁気センサとすることができる。
2 絶縁基板
3 第1軟磁性膜
4 第1軟磁性膜
5 非磁性絶縁膜
6 巨大磁気抵抗薄膜
11 第3の軟磁性膜
21 磁気センサ
22 固定抵抗素子
23 端子
Claims (12)
- 巨大磁気抵抗薄膜と、当該巨大磁気抵抗薄膜を介して一端が電気的及び磁気的に接続された第1及び第2の軟磁性膜と、前記第1軟磁性膜及び前記第2軟磁性膜のうちの少なくとも一方と前記巨大磁気抵抗薄膜との間に介在する非磁性絶縁膜とを有し、前記非磁性絶縁膜は、前記巨大磁気抵抗薄膜と対面する前記軟磁性膜との接触面積を狭める位置にあって、前記巨大磁気抵抗薄膜を介して前記第1軟磁性膜から前記第2軟磁性膜に至る電路及び磁路を一方向に規制しており、前記第1及び第2の軟磁性膜に信号検出用の端子部を有することを特徴とする薄膜磁気抵抗素子。
- 前記第1及び第2の軟磁性膜の端面を所要のギャップを介して対向に配置し、かつ前記第1及び第2の軟磁性膜の上面にそれぞれ非磁性絶縁膜を形成すると共に、前記ギャップ内及びその周辺部分に前記巨大磁気抵抗薄膜を形成し、前記非磁性絶縁膜により前記巨大磁気抵抗薄膜を介して前記第1軟磁性膜から前記第2軟磁性膜に至る電路及び磁路を前記第1軟磁性膜と前記第2軟磁性膜の配列方向にのみ規制したことを特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気抵抗素子。
- 前記巨大磁気抵抗薄膜上に前記非磁性絶縁膜が端面を揃えて積層され、前記第1軟磁性膜が一方の前記端面と前記非磁性絶縁膜の一部を覆って形成され、前記第2軟磁性膜が他方の前記端面と前記非磁性絶縁膜の一部を覆って形成され、前記非磁性絶縁膜により、前記巨大磁気抵抗薄膜を介して前記第1軟磁性膜から前記第2軟磁性膜に至る電路及び磁路を、前記巨大磁気抵抗薄膜の積層面方向にのみ規制したことを特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気抵抗素子。
- 前記第1軟磁性膜の上面に前記非磁性絶縁膜を形成し、当該非磁性絶縁膜の上面及び端面並びに前記第1軟磁性膜の端面に前記巨大磁気抵抗薄膜を形成すると共に、一端が前記非磁性絶縁膜の端面及び前記第1軟磁性膜の端面に形成された前記巨大磁気抵抗薄膜と接するように前記第2軟磁性膜を形成し、前記非磁性絶縁膜により前記巨大磁気抵抗薄膜を介して前記第1軟磁性膜から前記第2軟磁性膜に至る電路及び磁路を前記第1軟磁性膜と前記第2軟磁性膜の配列方向にのみ規制したことを特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気抵抗素子。
- 前記第2軟磁性膜が、一端が前記巨大磁気抵抗薄膜に接するように形成された前記非磁性絶縁膜の上に積層されていることを特徴とする請求項4に記載の薄膜磁気抵抗素子。
- 前記第1軟磁性膜の上面の一部に前記巨大磁気抵抗薄膜を形成し、前記第1軟磁性膜の上面及び端面並びに前記巨大磁気抵抗薄膜の上面の外周部分及び端面に前記非磁性絶縁膜を形成すると共に、一端部の下面が前記非磁性絶縁膜より露出された前記巨大磁気抵抗薄膜と接するように前記第2軟磁性膜を形成し、前記非磁性絶縁膜により前記巨大磁気抵抗薄膜を介して前記第1軟磁性膜から前記第2軟磁性膜に至る電路及び磁路を前記巨大磁気抵抗薄膜の膜厚方向にのみ規制したことを特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気抵抗素子。
- 前記巨大磁気抵抗薄膜が、絶縁体マトリクス中に強磁性微粒子を分散してなるグラニュラー磁性膜をもって形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の薄膜磁気抵抗素子。
- 前記第1軟磁性膜と前記第2軟磁性膜との間に形成される前記巨大磁気抵抗薄膜の膜厚が0.05μm以上1.0μm未満であることを特徴とする薄膜磁気抵抗素子。
- 絶縁基板上に第1軟磁性膜と第2軟磁性膜とを所要のギャップを介して対向に形成する工程と、
前記第1軟磁性膜の上面及び前記第2軟磁性膜の上面にそれぞれ非磁性絶縁膜を形成する工程と、
前記ギャップ内並びに前記非磁性絶縁膜の上面及び端面に巨大磁気抵抗薄膜を形成する工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気抵抗素子の製造方法。 - 絶縁基板上に第1軟磁性膜を形成する工程と、
前記第1軟磁性膜の上面に非磁性絶縁膜を形成する工程と、
前記第1軟磁性膜の一端面並びにこれに続く前記非磁性絶縁膜の一端面及び上面並びに前記第1軟磁性膜の一端面に続く前記絶縁基板上に巨大磁気抵抗薄膜を形成する工程と、
前記絶縁基板上に、一端が前記非磁性絶縁膜の端面及び前記第1軟磁性膜の端面並びに前記絶縁基板上に形成された前記巨大磁気抵抗薄膜と接する第2軟磁性膜を形成する工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気抵抗素子の製造方法。 - 絶縁基板上に第1軟磁性膜を形成する工程と、
前記第1軟磁性膜の上面の一端寄りに巨大磁気抵抗薄膜を形成する工程と、
前記第1軟磁性膜の上面並びにこれに続く前記巨大磁気抵抗薄膜の端面及び上面の一部並びに前記第1軟磁性膜の一端面に非磁性絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁基板上に、一端が前記非磁性絶縁膜より露出された前記巨大磁気抵抗薄膜と接する第2軟磁性膜を形成する工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気抵抗素子の製造方法。 - 巨大磁気抵抗薄膜と、当該巨大磁気抵抗薄膜を介して一端が電気的及び磁気的に接続された第1及び第2の軟磁性膜と、少なくとも前記第1軟磁性膜の表面及び前記第2軟磁性膜の表面のいずれか一方に形成され、前記巨大磁気抵抗薄膜を介して前記第1軟磁性膜から前記第2軟磁性膜に至る電路及び磁路を一方向に規制する非磁性絶縁膜とを備え、前記第1及び第2の軟磁性膜に信号検出用の端子部を有する2個の薄膜磁気抵抗素子を対向する2辺に備え、他の対向する2辺に固定抵抗素子を備えたブリッジ回路からなることを特徴とする薄膜磁気抵抗素子を用いた磁気センサ。
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