JP2586680B2 - 磁気抵抗素子とその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗素子とその製造方法

Info

Publication number
JP2586680B2
JP2586680B2 JP2063260A JP6326090A JP2586680B2 JP 2586680 B2 JP2586680 B2 JP 2586680B2 JP 2063260 A JP2063260 A JP 2063260A JP 6326090 A JP6326090 A JP 6326090A JP 2586680 B2 JP2586680 B2 JP 2586680B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
film
magnetic
magnetoresistive element
adhesion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2063260A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03263886A (ja
Inventor
喜義 尾崎
みち子 遠藤
雄次 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2063260A priority Critical patent/JP2586680B2/ja
Publication of JPH03263886A publication Critical patent/JPH03263886A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2586680B2 publication Critical patent/JP2586680B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 バーバー・ポール型磁気抵抗素子とその製造方法に関
し、 磁気抵抗素子の特性を安定化し品質を向上せしめると
共に、信頼性を高めることを目的とし、 基板に設けられた絶縁層の上にパーマロイの薄帯から
なる磁性層が形成され、 該磁性層の上に約45度傾けた導電薄帯からなる導電層
が、タンタルモリブデンの薄帯にてなり膜抵抗値が約85
0〜900Ωである第1の密着層を介して形成され、 タンタルモリブデンの薄膜にてなる第2の密着層を上
面に形成した該導電層が、保護層に覆われてなることを
特徴とし、 さらに、前記保護層がシリコン系の熱硬化性樹脂層を
二酸化シリコン層で挟んだ3層構造であることを特徴と
し構成するおよび、 基板の表面に前記絶縁層を設け、該絶縁層の上に磁性
膜を被着し、該磁性膜の上に第1の密着膜を被着し、該
第1の密着膜の上に導電膜を被着し、該導電膜の上に第
2の密着膜を被着したのち、 前記磁性層と同一パターン形状である第1のマスクを
使用した第1のエッチング工程にて、該第2の密着膜,
導電膜,第1の密着膜,磁性膜をエッチングし、 次いで、前記導電層の形成されない磁性層の所定部に
対向し磁性層幅より広幅の窓があけられた第2のマスク
を使用した第2のエッチング工程にて、該第1のエッチ
ング工程により形成された第2の密着膜パターン,導電
膜パターン,第1の密着膜パターンをエッチングしたの
ち、 前記保護層を形成せし磁気抵抗素子を製造することを
特徴とし構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、バーバー・ポール型の磁気抵抗素子(磁気
検出器,磁気センサ)の構造と製造方法、特に磁気抵抗
素子の信頼性および品質の向上を図る改善に関する。
磁気検出用磁気抵抗素子には、強磁性金属の磁気抵抗
を利用したもの、半導体の磁気抵抗を利用したもの、半
導体のホール効果を利用したもの等がある。パーマロイ
等からなる強磁性金属の磁気抵抗を利用した磁気抵抗素
子は、温度変化に対し他のものより安定であり、微小磁
束の検出能力に優れるという特徴がある。
〔従来の技術〕
第5図は磁気抵抗素子のパターン形状、第6図は従来
の磁気抵抗素子の断面図であり、磁気センサとしては第
5図に示すようなパターンで第7図のようなブリッジを
構成したものが有効である。
第5図および第6図において、シリコンやパイレック
ス等にてなる基板1の表面に二酸化シリコン(SiO2)等
の酸化膜にてなる絶縁層2を被着し、絶縁層2の上に形
成されたバーバーポール(Barber Pole)状の磁気抵抗
素子パターンは、つづら折り状にパーマロイ等にて磁性
層3を形成し、その上にクロムやチタン等からなる密着
層4を介して、約45度傾けた一定間隔に金やアルミニウ
ム等の導電層5を形成してなり、磁気抵抗素子パターン
の一部であるリードパターン6の一部分を表呈せしめる
保護層7が形成されてなる。
第5図に示す如く、複数本の長軸18と短軸19をつづら
折り状に形成された磁性層3は、長軸18の長さ方向に一
軸磁気異方性(内部磁化)Mが付与されており、づつら
折り状に形成された磁性層3の往復両方向に導電層5を
斜めに配設し、磁性層3に電流iが流れる素子は、第7
図に示す如くブリッジに組み、両出力端子間の電位差を
測定することで高感度の磁気センサが得られる。
第8図(イ)〜(リ)は、本出願人が出願し昭和60年
12月16日付けで公開された特開昭60−254781号公報の方
法による前記磁気抵抗素子の製造方法の説明図であり、
(ロ)の断面図と(ハ)の平面図,(ニ)の断面図と
(ホ)の平面図,(ヘ)の断面図と(ト)の平面図,
(チ)の断面図と(リ)の平面図が対応する。
第8図(イ)に示す如く、絶縁層(図示せず)が被着
された基板1の上に磁性膜11,密着膜12,導電膜13を連続
して積層する。
次いで、第8図(ロ),(ハ)に示す如く磁性層3の
幅より広幅lのレジストマスク14を利用し、導電膜パタ
ーン5aを形成する。このとき、密着膜12も導電膜13と一
緒にエッチングし、密着膜パターン4aを形成する。
次いで、第8図(ニ),(ホ)に示す如き新たなレジ
ストマスク15を用い、磁性膜11をパターニングし磁性層
3を形成するが、マスク15の幅Wは磁性層3と同一幅で
あり、幅Wは幅lより狭いため、マスク15は厳密に位置
合わせを行う必要がない。
そして、マスク15よりはみ出したパターン5a,4aのは
み出し部は、磁性層3を形成する際に同時にエッチング
され、第8図(ヘ),(ト)に示す如く磁性層3と同幅
の密着層4,導電層5が形成される。
最後に、SiO2等にてなる保護層7が形成され、第8図
(チ),(リ)に示す素子が完成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記従来の磁気抵抗素子において、導電層5と保護層
7とは密着力が悪いため、保護層7が剥離し易いという
問題点があった。
また、導電膜13はイオンミーリングでエッチングし、
密着膜12はドライエッチングにてパターニングするが、
密着膜12が薄過ぎると導電膜13のエッチング時に磁性膜
11が傷付けられ磁気抵抗素子の磁気特性が不安定にな
り、密着膜12が厚過ぎると密着層4の電気抵抗によって
磁気抵抗素子の特性が低下するという問題点があった。
第9図(イ),(ロ)は前記従来方法で製造された磁
気抵抗素子の問題点の説明図であり、従来の磁気抵抗素
子、特に量産されたときの磁気抵抗素子はその製造過程
で、導電膜パターン5aのはみ出し部端面にはその形成時
に残滓20が被着され、該はみ出し部に沿って磁性膜11に
凹所17が形成され易く、該はみ出し部をエッチングした
とき、残滓20による線状突起16が形成され、かかる突起
16および凹所17によって、磁性層3の磁気特性が不安定
化されるという問題点があった。
本発明の目的は、前記各種の問題点をなくすことであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による磁気抵抗素子はその実施例を示す第1図
によれば、基板1に設けられた絶縁層2の上にパーマロ
イの薄帯からなる磁性層3が形成され、 磁性層3の上に約45度傾けた導電薄帯からなる導電層
5が、タンタルモリブデンの薄帯にてなり膜抵抗値が約
850〜900Ωである第1の密着層4を介して形成され、 タンタルモリブデンの薄膜にてなる第2の密着層22を
上面に形成された導電層5が、保護層7に覆われてなる
ことを特徴とする磁気抵抗素子21である。
また、磁気抵抗素子21の製造に際し適用した本発明方
法を示す第4図によれば、基板1の表面に絶縁層2を設
け、絶縁層2の上に磁性膜11を被着し、磁性膜11の上に
第1の密着膜12を被着し、第1の密着膜12の上に導電膜
13を被着し、導電膜13の上に第2の密着膜31を被着した
のち、 前記磁性層3と同一パターン形状である第1のマスク
32を使用した第1のエッチング工程にて、第2の密着膜
31,導電膜13,第1の密着膜12,磁性膜11をエッチング
し、 次いで、前記導電層5の形成されない磁性層3の所定
部に対向し磁性層幅Wより広幅Lの窓37があけられた第
2のマスク36を使用した第2のエッチング工程にて、該
第1のエッチング工程により形成さた第2の密着膜パタ
ーン35,導電膜パターン34,第1の密着膜パターン33をエ
ッチングしたのち、 前記保護層7を形成せしめることを特徴とする磁気抵
抗素子21の製造方法である。
〔作用〕
上記手段によれば、第1の密着膜を磁気抵抗素子の特
性から約850〜900Ωの抵抗値に設定したことによって磁
気抵抗素子の特性が安定化し、品質および信頼性が改善
され、 第2の密着層を設けたことによって保護層の密着性が
向上し、磁気抵抗素子の信頼性が改善されるようにな
り、 さらに、新規製造方法を提供したことによって、磁性
膜および密着膜をエッチングした残滓による線状突起が
形成されないため、磁気抵抗素子の量産性,特性の安定
化を実現し、品質および信頼性が改善される。
〔実施例〕
以下に、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例による磁気抵抗素子の断面
図(イ)とそのパターンの平面図(ロ)、第2図は本発
明の他の実施例による磁気抵抗素子の断面図、第3図は
タンタルモリブデン膜の厚さとその抵抗値との関係を示
す図である。
前出図と共通部分に同一符号を使用した第1図におい
て、磁気抵抗素子21は、シリコン(Si)にてなる基板1
の表面に二酸化シリコン(SiO2)にてなる絶縁層2を設
け、絶縁層2の上に形成されたバーバーポール(Barber
Pole)状の磁気抵抗素子パターンは、つづら折り状に
パーマロイの磁性層3を形成し、その上にタンタルモリ
ブデン(TaMo)にて形成された第1の密着層4を介し
て、約45度傾けた一定間隔に金の導電層5を形成し、導
電層5の上にTaMoにてなる第2の密着層22を形成してな
り、磁気抵抗素子パターンの一部であるリードパターン
6の一部分を表呈せしめる保護層7が形成されてなる。
密着層4の厚さは、横軸をTaMo膜の厚さÅ,縦軸をTa
Mo膜の抵抗値Ωとし測定値のプロットを実線で結んだ第
3図より、抵抗値を約850〜900Ω、即ち磁気抵抗素子パ
ターンの磁気特性を低下せしめる上限であるところの90
0Ω以下とし、かつ、抵抗値がなるべく低くなる(厚膜
となる)ように、さらに成膜技術上の容易性を考慮して
限定し、その結果、TaMo膜の厚さを500〜800Åとする。
かかる磁気抵抗素子21は従来のそれと同様に、例えば
第7図に示す如くブリッジに組み高感度の磁気センサと
して利用されるが、導電層5の上に密着層22を形成した
ことにより、保護層7の密着力が従来のものより改善さ
れる。
前出図と共通部分に同一符号を使用した第2図におい
て、磁気抵抗素子25は、シリコン(Si)にてなる基板1
の表面にSiO2にてなる絶縁層2を設け、絶縁層2の上に
形成されたバーバーポール(Barber Pole)状の磁気抵
抗素子パターンは、つづら折り状にパーマロイの磁性層
3を形成し、その上にTaMoにて厚さ500〜800Åに形成さ
れた第1の密着層4を介して、約45度傾けた一定間隔に
金の導電層5を形成し、導体層5の上にTaMoにてなる第
2の密着層22を形成してなり、磁気抵抗素子パターンの
一部であるリードパターン6の一部分を表呈せしめる保
護層26が形成されてなる。
保護層26はSiO2層27,28とシリコン系熱硬化性樹脂層2
9との3層構造、例えば、厚さ9500Å程度のSiO2層27と
厚さ3500Å程度のSiO2層28との間に、厚さ5000Å程度の
樹脂層29を挟む構成である。樹脂層29はSiO2層27の凹凸
を均らし、耐湿性を良くする効果がある。
かかる磁気抵抗素子25は従来のそれと同様に、例えば
第7図に示す如くブリッジに組み高感度の磁気センサと
して利用されるが、導電層5の上に密着層22を形成した
ことにより、保護層7の密着力が従来のものより改善さ
れ、保護層26が樹脂層を含む3層構造としたことによ
り、耐湿性が改善される。
第4図(イ)〜(ト)は本発明の実施例による磁気抵
抗素子の製造方法の説明図であり、(ハ)の断面図と
(ニ)の平面図,(ホ)の断面図と(ヘ)の平面図が対
応し、前出図と共通部分には同一符号を使用する。
第4図(イ)に示す如く、Si基板1の表面に設けたSi
O2絶縁層2の上に、パーマロイにてなり厚さが1000Å程
度である磁性膜11,TaMoにてなり厚さが500〜800Åであ
る第1の密着膜12,金にてなり厚さが500Å程度である導
電膜13,TaMoにてなり厚さが200Å程度である第2の密着
膜31を連続して積層する。
次いで、第4図(ロ)に示す如く密着膜31の上に、磁
性層3と同一パターン形状であり、従ってつづら折り状
長軸幅がWである第1のレジストマスク32を形成したの
ち、第4図(ハ),(ニ)に示す如くマスク32を使用し
た第1のエッチング工程では、密着膜31,導電膜13,密着
膜12,磁性膜11をエッチングする。すると、磁性膜11よ
り磁性層3が形成され、密着膜12より密着膜パターン33
が形成され、導電膜13より導電膜パターン34が形成さ
れ、密着膜31より密着膜パターン35が形成される。
次いで、第4図(ホ),(ヘ)に示す如く導電層5の
形成されない磁性層3に所定部に対向し貫通窓37のあけ
られ、窓37の幅Lが磁性層長軸幅Wより広い第2のレジ
ストマスク36を形成し、レジストマスク36をした第2の
エッチング工程では、第4図(ト)に示す如く密着膜パ
ターン35,導電膜パターン34,密着膜パターン33をエッチ
ングすると、密着膜パターン33より密着層4が形成さ
れ、導電膜パターン34より導電層5が形成され、密着膜
パターン35より密着層22が形成される。
そこで、密着層22を覆うように保護層7を形成せしめ
て第1図に示す磁気抵抗素子21が、密着層22を覆うよう
に保護層26を形成せしめて第2図に示す磁気抵抗素子25
が完成する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、第1の密着膜を
磁気抵抗素子の特性から約850〜900Ωの抵抗値に設定し
たことによって磁気抵抗素子の特性が安定化し、品質お
よび信頼性が改善され、 第2の密着層を設けたことによって保護層の密着性が
向上し、磁気抵抗素子の信頼性が改善され、 さらに、新規製造方法を提供したことによって、従来
の線状突起をなくし磁気抵抗素子の量産性,特性の安定
化を実現し、品質および信頼性が改善された効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による磁気抵抗素子、 第2図は本発明の他の実施例による磁気抵抗素子、 第3図はTaMo膜の厚さと抵抗値との関係を示す図、 第4図は本発明の実施例による磁気抵抗素子の製造方法
の説明図、 第5図は磁気抵抗素子のパターン形状、 第6図は従来の磁気抵抗素子、 第7図は磁気センサの検出回路、 第8図は従来の磁気抵抗素子の製造方法の説明図、 第9図は従来の製造方法の問題点の説明図、 である。 図中において、 1は基板(Si基板)、 2は絶縁層、 3はパーマロイの磁性層、 4はTaMoにてなる第1の密着層、 5は金の導電層、 7,26は保護層、 11は磁性膜、 12は第1の密着膜、 13は導電膜、 21,25は磁気抵抗素子、 22はTaMoにてなる第2の密着層、 27,28はSiO2層、 29はシリコン系熱硬化性樹脂層、 31は第2の密着膜、 32は第1のマスク、 33は第1の密着膜パターン、 34は導電膜パターン、 35は第2の密着膜パターン、 36は第2のマスク、 37は第2のマスクの窓、 Lは第2のマスクの窓の幅、 lは磁性層の長軸幅、 を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−21977(JP,A) 特開 昭60−263484(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板(1)に設けられた絶縁層(2)の上
    にパーマロイの薄帯からなる磁性層(3)が形成され、
    該磁性層(3)の上に約45度傾けた導電薄帯からなる導
    電層(5)が、タンタルモリブデンの薄帯にてなり膜抵
    抗値が約850〜900Ωである第1の密着層(4)を介して
    形成され、 タンタルモリブデンの薄帯にてなる第2の密着層(22)
    を上面に形成された該導電層(5)が、保護層(7,26)
    に覆われてなることを特徴とする磁気抵抗素子。
  2. 【請求項2】前記保護層(26)がシリコン系の熱硬化性
    樹脂層(29)を二酸化シリコン層(27,28)で挟んだ3
    層構造であることを特徴とする前記請求項1記載の磁気
    抵抗素子。
  3. 【請求項3】基板(1)の表面に前記絶縁層(2)を設
    け、該絶縁層(2)の上に磁性膜(11)を被着し、該磁
    性膜(11)の上に第1の密着膜(12)を被着し、該第1
    の密着膜(12)の上に導電膜(13)を被着し、該導電膜
    (13)の上に第2の密着膜(31)を被着したのち、前記
    磁性層(3)と同一パターン形状である第1のマスク
    (32)を使用した第1のエッチング工程にて、該第2の
    密着膜(31),導電膜(13),第1の密着膜(12),磁
    性膜(11)をエッチングし、 次いで、前記導電層(5)の形成されない磁性層(3)
    の所定部に対向し磁性層幅(W)より広幅(L)の窓
    (37)があけられた第2のマスク(36)を使用した第2
    のエッチング工程にて、該第1のエッチング工程により
    形成さた第2の密着膜パターン(35),導電膜パターン
    (34),第1の密着膜パターン(33)をエッチングした
    のち、 前記保護層(7,26)を形成せしめることを特徴とする磁
    気抵抗素子の製造方法。
JP2063260A 1990-03-14 1990-03-14 磁気抵抗素子とその製造方法 Expired - Lifetime JP2586680B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2063260A JP2586680B2 (ja) 1990-03-14 1990-03-14 磁気抵抗素子とその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2063260A JP2586680B2 (ja) 1990-03-14 1990-03-14 磁気抵抗素子とその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03263886A JPH03263886A (ja) 1991-11-25
JP2586680B2 true JP2586680B2 (ja) 1997-03-05

Family

ID=13224129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2063260A Expired - Lifetime JP2586680B2 (ja) 1990-03-14 1990-03-14 磁気抵抗素子とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2586680B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4739963B2 (ja) * 2006-01-18 2011-08-03 アルプス電気株式会社 車載用gmr角度センサ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263484A (ja) * 1984-06-11 1985-12-26 Nec Corp 磁気抵抗素子
JPS6421977A (en) * 1987-07-16 1989-01-25 Fujitsu Ltd Magnetoresistance element

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03263886A (ja) 1991-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040239320A1 (en) Thin film magnetic sensor and method of manufacturing the same
JP2694806B2 (ja) 磁気抵抗効果素子およびその製造方法
JP2004363157A (ja) 薄膜磁気センサ及びその製造方法
JP3260921B2 (ja) 可動体変位検出装置
JP3089828B2 (ja) 強磁性磁気抵抗素子
WO2006057379A1 (ja) 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
JPH09129944A (ja) 磁電変換素子
JP2586680B2 (ja) 磁気抵抗素子とその製造方法
EP1037289B1 (en) Semiconductor magnetoresistance device, magnetic sensor, and production method thereof
KR20050051655A (ko) 자기 저항 효과 소자, 이 제조 방법 및 사용 방법
JPH10125975A (ja) 磁気抵抗磁気センサの製造方法およびこの方法を用いて得られるセンサ
JP2610083B2 (ja) 強磁性体磁気抵抗素子
JPH10163545A (ja) 磁気抵抗効果素子及びその製造方法
JPS61248484A (ja) 強磁性磁気抵抗素子
JPS61248485A (ja) 強磁性磁気抵抗素子
WO2022190854A1 (ja) 磁気センサ及びその製造方法
JPS61248486A (ja) 強磁性磁気抵抗素子
KR100203612B1 (ko) 자기 저항 효과형 헤드 및 그 제작 방법
JPS61145720A (ja) 磁気ヘツド
JPH03219682A (ja) 磁気抵抗素子
JPS626421A (ja) 薄膜磁気ヘツド
JPH03219683A (ja) 磁気抵抗素子
JPH04255276A (ja) 磁気抵抗素子
JPH0756508B2 (ja) 磁気検出器
JPS6135976Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19961015