JP2610083B2 - 強磁性体磁気抵抗素子 - Google Patents
強磁性体磁気抵抗素子Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強磁性体磁気抵抗素子に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気抵抗素子の製法として、絶縁
性基板の上に真空蒸着、スパッタリングなどの方法で磁
気抵抗効果を有する強磁性体薄膜を形成した後、強磁性
体薄膜の所定の位置にめっきによって端子電極を形成
し、次にエッチング加工して磁気抵抗素子を作成するこ
とが試みられていた。従来のこのような方法で作られた
磁気抵抗素子を、感磁部がブリッジを構成している素子
を例として図７(A) , 図７(B) に示す。図７(A) は上面
図、図７(B) は図７のX-X 線に沿う断面図である。図に
おいて11は基板、13は強磁性体薄膜で、中央部の幅の狭
い領域13A,13B,13C,13D がブリッジを構成する感磁部エ
レメントパターンで、周縁の幅の広い領域は引きまわし
配線部となる。14A,14B,14C,14D は外部接続用の端子電
極、17A,17B,17C,17D はそれぞれ端子電極14A,14B,14C,
14D にはんだ15A,15B,15C,15D によって接続されたリー
ド線である。なお図７(A) , 図７(B) においては、保護
膜，モールド樹脂等の図示を省略してある。
性基板の上に真空蒸着、スパッタリングなどの方法で磁
気抵抗効果を有する強磁性体薄膜を形成した後、強磁性
体薄膜の所定の位置にめっきによって端子電極を形成
し、次にエッチング加工して磁気抵抗素子を作成するこ
とが試みられていた。従来のこのような方法で作られた
磁気抵抗素子を、感磁部がブリッジを構成している素子
を例として図７(A) , 図７(B) に示す。図７(A) は上面
図、図７(B) は図７のX-X 線に沿う断面図である。図に
おいて11は基板、13は強磁性体薄膜で、中央部の幅の狭
い領域13A,13B,13C,13D がブリッジを構成する感磁部エ
レメントパターンで、周縁の幅の広い領域は引きまわし
配線部となる。14A,14B,14C,14D は外部接続用の端子電
極、17A,17B,17C,17D はそれぞれ端子電極14A,14B,14C,
14D にはんだ15A,15B,15C,15D によって接続されたリー
ド線である。なお図７(A) , 図７(B) においては、保護
膜，モールド樹脂等の図示を省略してある。
【０００３】磁気抵抗素子の感磁部は極めて薄い金属膜
を使用するため、強磁性体薄膜のシート抵抗は極めて高
く、電解めっきの電極として機能し難いので、直接強磁
性体薄膜上にめっきで外部接続用の端子電極の形成を行
うことは極めて困難であった。また、強磁性体薄膜の膜
厚が極めて薄いため、めっき液によって強磁性体膜が腐
触されるという問題があった。さらにブリッジを構成す
る感磁部エレメントパターン13A ないし13D の抵抗が異
なると、ブリッジは非平衡となりオフセット電圧を生ず
るので、13A ないし13D の寸法を精度よく一致させなけ
ればならないが、感磁部エレメントパターンの幅は極め
て細いので、寸法の制御には限界があった。また強磁性
薄膜の引まわし配線部が薄いので抵抗値が大きく、その
ために感度低下を招いていた。しかも引きまわし配線部
上全体にAuなどをめっきして抵抗値を下げ、感度を上げ
ようとすると、素子として必要な保護膜との密着性が悪
く、また、工程上も上述したように配線部と感磁部との
境界をめっきする際にエッチングされるなど信頼性を損
なうという問題があった。このように従来の方法では抵
抗値の低い引きまわし配線の作製及び外部接続用の端子
電極を形成することが難しく、また信頼性と歩溜りの上
から強磁性体磁気抵抗素子の工業的生産は困難であっ
た。
を使用するため、強磁性体薄膜のシート抵抗は極めて高
く、電解めっきの電極として機能し難いので、直接強磁
性体薄膜上にめっきで外部接続用の端子電極の形成を行
うことは極めて困難であった。また、強磁性体薄膜の膜
厚が極めて薄いため、めっき液によって強磁性体膜が腐
触されるという問題があった。さらにブリッジを構成す
る感磁部エレメントパターン13A ないし13D の抵抗が異
なると、ブリッジは非平衡となりオフセット電圧を生ず
るので、13A ないし13D の寸法を精度よく一致させなけ
ればならないが、感磁部エレメントパターンの幅は極め
て細いので、寸法の制御には限界があった。また強磁性
薄膜の引まわし配線部が薄いので抵抗値が大きく、その
ために感度低下を招いていた。しかも引きまわし配線部
上全体にAuなどをめっきして抵抗値を下げ、感度を上げ
ようとすると、素子として必要な保護膜との密着性が悪
く、また、工程上も上述したように配線部と感磁部との
境界をめっきする際にエッチングされるなど信頼性を損
なうという問題があった。このように従来の方法では抵
抗値の低い引きまわし配線の作製及び外部接続用の端子
電極を形成することが難しく、また信頼性と歩溜りの上
から強磁性体磁気抵抗素子の工業的生産は困難であっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来のこのよ
うな欠点を解消し、オフセット電圧が小さく、感度が高
く、信頼性にすぐれ、さらに量産性に富んだ強磁性体磁
気抵抗素子を提供することを目的とする。
うな欠点を解消し、オフセット電圧が小さく、感度が高
く、信頼性にすぐれ、さらに量産性に富んだ強磁性体磁
気抵抗素子を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の強磁性体磁気抵抗素子は、強磁性体薄膜
から成る感磁部を有する強磁性体磁気抵抗素子におい
て、前記感磁部に電流を供給するための引きまわし配線
部はその厚さが前記感磁部の厚さよりも厚く、かつ幅が
前記感磁部の幅より大きく、該引きまわし配線部は感磁
部と同一組成の強磁性体材料からなる第１の層と前記感
磁部の形成と同時に前記第１の層上に形成された感磁部
と同一組成の強磁性体材料からなる第２の層との積層か
らなり、前記引きまわし配線部と前記感磁部との間には
前記第１の層の厚さに相当する段差が形成され、該段差
が５．０μｍ以下であり、前記引きまわし配線部の端部
上に前記配線部とは異なる金属導体材料を積層し、端子
電極としたことを特徴とする。
めに、本発明の強磁性体磁気抵抗素子は、強磁性体薄膜
から成る感磁部を有する強磁性体磁気抵抗素子におい
て、前記感磁部に電流を供給するための引きまわし配線
部はその厚さが前記感磁部の厚さよりも厚く、かつ幅が
前記感磁部の幅より大きく、該引きまわし配線部は感磁
部と同一組成の強磁性体材料からなる第１の層と前記感
磁部の形成と同時に前記第１の層上に形成された感磁部
と同一組成の強磁性体材料からなる第２の層との積層か
らなり、前記引きまわし配線部と前記感磁部との間には
前記第１の層の厚さに相当する段差が形成され、該段差
が５．０μｍ以下であり、前記引きまわし配線部の端部
上に前記配線部とは異なる金属導体材料を積層し、端子
電極としたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】配線薄膜の上に同一組成の強磁性体薄膜が形成
されるので、外部接続用の端子電極の形成工程におい
て、従来みられたような感磁部のエッチング等による信
頼性の低下がなく、製造工程の再現性と信頼性が高い。
また保護層との密着性が良いので素子の信頼性が高い。
また引きまわし配線は感磁部に比べて厚付けした薄膜が
用いられており、そのため引きまわし配線部の抵抗値を
低くすることができ、オフセット電圧を小さく抑えるこ
とができる。配線材料と感磁部を形成する材料が同一組
成なので、製造工程が簡素化され、また異種材料を用い
る場合のように、加熱による材料間の拡散、マイグレー
ション等の心配がないので後に感磁部を形成する強磁性
薄膜被着時に基板を高温に加熱できるので一層感度を高
くすることができる。さらに、外部接続用の端子電極を
形成しているので量産性に富んだワイヤボンディング等
も可能である。
されるので、外部接続用の端子電極の形成工程におい
て、従来みられたような感磁部のエッチング等による信
頼性の低下がなく、製造工程の再現性と信頼性が高い。
また保護層との密着性が良いので素子の信頼性が高い。
また引きまわし配線は感磁部に比べて厚付けした薄膜が
用いられており、そのため引きまわし配線部の抵抗値を
低くすることができ、オフセット電圧を小さく抑えるこ
とができる。配線材料と感磁部を形成する材料が同一組
成なので、製造工程が簡素化され、また異種材料を用い
る場合のように、加熱による材料間の拡散、マイグレー
ション等の心配がないので後に感磁部を形成する強磁性
薄膜被着時に基板を高温に加熱できるので一層感度を高
くすることができる。さらに、外部接続用の端子電極を
形成しているので量産性に富んだワイヤボンディング等
も可能である。
【０００７】
【実施例】以下に図面を参照して本発明を説明する。
【０００８】図１(A) は本発明による強磁性体磁気抵抗
素子の一実施例の上面図、図１(B)は図１(A) のA-A 線
に沿った断面図である。この例は図７に示した従来例と
同じブリッジ型の素子の例を示してある。
素子の一実施例の上面図、図１(B)は図１(A) のA-A 線
に沿った断面図である。この例は図７に示した従来例と
同じブリッジ型の素子の例を示してある。
【０００９】図１(A),(B) において1 は絶縁性基板、2
は基板1 上に形成された強磁性体からなる配線薄膜であ
る。配線薄膜２と同一組成の強磁性体薄膜が、基板１上
に一部が配線薄膜２上に重なる状態で設けられており、
図１(A) 上３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄで示された感磁部エ
レメントパターンが形成されている。幅の広い部分10は
引きまわし配線部である。配線薄膜２と感磁部3A〜3Dを
形成する強磁性材料３は同一組成なので、２段階の膜形
成の結果、強磁性材料は感磁部と配線部で段差をもつ一
層の膜を形成する。4A,4B,4C，4Dは図示されるように、
配線部の端部に形成された外部接続のための端子電極部
であり、各端子電極部にリード線7A,7B,7C,7D がはんだ
5A,5B,5C,5D を介して接続されている例を示してある。
感磁部および配線部は保護被膜6 で覆われ、リード線接
続部近傍は樹脂8 で覆われた構造となっている。ただし
図１(A) においては保護膜6,モールド樹脂8 の図示を省
略してある。
は基板1 上に形成された強磁性体からなる配線薄膜であ
る。配線薄膜２と同一組成の強磁性体薄膜が、基板１上
に一部が配線薄膜２上に重なる状態で設けられており、
図１(A) 上３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄで示された感磁部エ
レメントパターンが形成されている。幅の広い部分10は
引きまわし配線部である。配線薄膜２と感磁部3A〜3Dを
形成する強磁性材料３は同一組成なので、２段階の膜形
成の結果、強磁性材料は感磁部と配線部で段差をもつ一
層の膜を形成する。4A,4B,4C，4Dは図示されるように、
配線部の端部に形成された外部接続のための端子電極部
であり、各端子電極部にリード線7A,7B,7C,7D がはんだ
5A,5B,5C,5D を介して接続されている例を示してある。
感磁部および配線部は保護被膜6 で覆われ、リード線接
続部近傍は樹脂8 で覆われた構造となっている。ただし
図１(A) においては保護膜6,モールド樹脂8 の図示を省
略してある。
【００１０】通常、強磁性体磁気抵抗素子は、高感度、
高出力および低消費電力のため高抵抗を要求される。こ
のため感磁部の膜厚は薄く形成することが好ましい。従
って基板1 には、表面が凹凸の極めて少ない鏡面のもの
が用いられ、好ましくは100Å以下の表面粗さのものが
良い。また、基板は絶縁性または少なくとも表面が絶縁
性である必要がある。また、少なくとも 400℃までは安
定な材質のものがよい。従って、基板1 は、一般に半導
体素子の基板等に使われている絶縁性の基板でよいが、
特にガラス基板, セラミック基板、石英ガラス基板、サ
ファイア基板,酸化膜付シリコン基板等が好ましい材料
である。
高出力および低消費電力のため高抵抗を要求される。こ
のため感磁部の膜厚は薄く形成することが好ましい。従
って基板1 には、表面が凹凸の極めて少ない鏡面のもの
が用いられ、好ましくは100Å以下の表面粗さのものが
良い。また、基板は絶縁性または少なくとも表面が絶縁
性である必要がある。また、少なくとも 400℃までは安
定な材質のものがよい。従って、基板1 は、一般に半導
体素子の基板等に使われている絶縁性の基板でよいが、
特にガラス基板, セラミック基板、石英ガラス基板、サ
ファイア基板,酸化膜付シリコン基板等が好ましい材料
である。
【００１１】本発明の素子における配線薄膜は、引きま
わし配線を構成した際低抵抗であることが好ましい。従
って膜厚はできるだけ厚く形成することが好ましい。ま
た、強磁性体磁気抵抗素子は、オフセット電圧を少なく
する必要があるため、感磁部エレメントパターンの形状
精度を要求される。本発明による素子では、感磁部エレ
メントパターンを形成する時点で、感磁部エレメントパ
ターンが形成される部分と他の部分とでは、配線薄膜の
膜厚分だけの段差が形成された構造となっている。この
段差は、素子のオフセット電圧と深くかかわるため、後
に引きまわし配線を構成する配線部膜厚には本質的な上
限値が生ずる。即ちこの段差が大きすぎると、感磁部エ
レメントパターンの形状精度が悪くなり、オフセット電
圧が大きくなる。従って配線薄膜２の膜厚は一定の厚み
以下とする必要があり、配線薄膜の形状、抵抗率と許容
されるオフセット電圧の両者を考慮すると限界段差は5.
0μm 以下であり、好ましくは3.0 μm 以下、さらに好
ましくは1.0 μm 以下である。
わし配線を構成した際低抵抗であることが好ましい。従
って膜厚はできるだけ厚く形成することが好ましい。ま
た、強磁性体磁気抵抗素子は、オフセット電圧を少なく
する必要があるため、感磁部エレメントパターンの形状
精度を要求される。本発明による素子では、感磁部エレ
メントパターンを形成する時点で、感磁部エレメントパ
ターンが形成される部分と他の部分とでは、配線薄膜の
膜厚分だけの段差が形成された構造となっている。この
段差は、素子のオフセット電圧と深くかかわるため、後
に引きまわし配線を構成する配線部膜厚には本質的な上
限値が生ずる。即ちこの段差が大きすぎると、感磁部エ
レメントパターンの形状精度が悪くなり、オフセット電
圧が大きくなる。従って配線薄膜２の膜厚は一定の厚み
以下とする必要があり、配線薄膜の形状、抵抗率と許容
されるオフセット電圧の両者を考慮すると限界段差は5.
0μm 以下であり、好ましくは3.0 μm 以下、さらに好
ましくは1.0 μm 以下である。
【００１２】強磁性体薄膜3 の材質としては、保磁力の
小さい一般の強磁性体材料でよく、Fe,Co,Niまたはそれ
らの合金等は好ましいものであり、実用的には磁気抵抗
効果の大きなNi−Fe合金, Ni−Co合金がより好ましい。
また、強磁性体薄膜3 の厚みは好ましくは5000Å以下で
ある。これ以上では、素子が低抵抗となりパターン形状
との関係で、実用的な出力の素子の作製は不可能であ
る。従ってより好ましくは感磁部の強磁性体薄膜の厚さ
は2000Å以下であり、さらに好ましくは200 〜1000Åで
ある。
小さい一般の強磁性体材料でよく、Fe,Co,Niまたはそれ
らの合金等は好ましいものであり、実用的には磁気抵抗
効果の大きなNi−Fe合金, Ni−Co合金がより好ましい。
また、強磁性体薄膜3 の厚みは好ましくは5000Å以下で
ある。これ以上では、素子が低抵抗となりパターン形状
との関係で、実用的な出力の素子の作製は不可能であ
る。従ってより好ましくは感磁部の強磁性体薄膜の厚さ
は2000Å以下であり、さらに好ましくは200 〜1000Åで
ある。
【００１３】保護膜6 は、感磁部および配線部の汚染や
腐触を防ぐ役割りを果たしている。この保護膜6 の材質
は、一般に半導体素子で用いられている無機質の絶縁膜
でよく、 Al2O3 ，Si3N4 , SiO2 , りんガラスおよび
それらの多層膜等が好ましく用いられる。本実施例では
絶縁膜が1 〜15μm 程度の範囲で形成される。本実施例
では、本発明による素子を外部接続する１例として、端
子電極4 とリード線がはんだによりボンディングされて
いる例を示したが、他のボンディング方法、例えばワイ
ヤボンディングやリードボンディング等も等しく用いら
れる。
腐触を防ぐ役割りを果たしている。この保護膜6 の材質
は、一般に半導体素子で用いられている無機質の絶縁膜
でよく、 Al2O3 ，Si3N4 , SiO2 , りんガラスおよび
それらの多層膜等が好ましく用いられる。本実施例では
絶縁膜が1 〜15μm 程度の範囲で形成される。本実施例
では、本発明による素子を外部接続する１例として、端
子電極4 とリード線がはんだによりボンディングされて
いる例を示したが、他のボンディング方法、例えばワイ
ヤボンディングやリードボンディング等も等しく用いら
れる。
【００１４】本発明による素子は、必要に応じて樹脂モ
ールドされる場合もある。モールド樹脂8 の材質は、一
般にエポキシ樹脂等の耐熱性および耐湿性に富んだもの
が好ましい。また、素子全体がモールドされることもあ
り、一部のみがリード線の補強等でモールドされること
もある。
ールドされる場合もある。モールド樹脂8 の材質は、一
般にエポキシ樹脂等の耐熱性および耐湿性に富んだもの
が好ましい。また、素子全体がモールドされることもあ
り、一部のみがリード線の補強等でモールドされること
もある。
【００１５】次に本発明の強磁性体磁気抵抗素子の製造
法について、図２，図３, 図４を参照して述べる。図２
は工程図の一例、図３は各工程における素子の上面図、
図４は図３におけるB-B 線に沿った断面図である。
法について、図２，図３, 図４を参照して述べる。図２
は工程図の一例、図３は各工程における素子の上面図、
図４は図３におけるB-B 線に沿った断面図である。
【００１６】図２における配線薄膜を形成する工程は、
絶縁性の基板1 を所要の温度に加熱保持し、真空蒸着、
スパッター、めっき等の方法により強磁性体からなる配
線薄膜2 を被着形成する工程である。この工程後の素子
の状況を図３(A) 、図４(A)に示す。
絶縁性の基板1 を所要の温度に加熱保持し、真空蒸着、
スパッター、めっき等の方法により強磁性体からなる配
線薄膜2 を被着形成する工程である。この工程後の素子
の状況を図３(A) 、図４(A)に示す。
【００１７】次は、配線薄膜2 の所要の部位をエッチン
グする工程である。これは、後に感磁部が形成される部
分の配線薄膜をエッチング除去し、基板表面を露出させ
る感磁部を形成する部分の配線薄膜をエッチング除去す
る工程である。この工程により、素子は図３(B) , 図４
(B) に示す状態となる。
グする工程である。これは、後に感磁部が形成される部
分の配線薄膜をエッチング除去し、基板表面を露出させ
る感磁部を形成する部分の配線薄膜をエッチング除去す
る工程である。この工程により、素子は図３(B) , 図４
(B) に示す状態となる。
【００１８】強磁性体薄膜形成工程は、感磁部となる強
磁性体薄膜を付着形成する工程であって、基板1 を所要
の温度好ましくは250 ℃以上に加熱保持し、基板1 上に
磁気抵抗効果を有し配線材料と同一組成の強磁性体薄膜
3 を、真空蒸着,MBE，スパッター等の方法で全面に付着
形成する工程である。この工程によって、素子は図３
(C) , 図４(C) に示す状態となる。
磁性体薄膜を付着形成する工程であって、基板1 を所要
の温度好ましくは250 ℃以上に加熱保持し、基板1 上に
磁気抵抗効果を有し配線材料と同一組成の強磁性体薄膜
3 を、真空蒸着,MBE，スパッター等の方法で全面に付着
形成する工程である。この工程によって、素子は図３
(C) , 図４(C) に示す状態となる。
【００１９】感磁部エレメントパターン形成工程は、前
の工程で形成した強磁性体薄膜3 を所要の部位のみ残
し、エッチング除去する工程であって、設計により定め
られた感磁部エレメントパターンが図３(D),図４(D) に
示すように実質的に形成される工程である。
の工程で形成した強磁性体薄膜3 を所要の部位のみ残
し、エッチング除去する工程であって、設計により定め
られた感磁部エレメントパターンが図３(D),図４(D) に
示すように実質的に形成される工程である。
【００２０】次いで、通常の素子製作で行われている引
きまわし部のエッチングや、外部接続のための端子電極
パッド部の形成等の工程が続く。さらに感磁部や配線の
引きまわし部等の表面を絶縁性の保護膜6 で覆うため、
保護膜の形成工程が続き、通常の半導体の電子部品等で
行われているダイシングによるカット工程，ボンディン
グ，モールド等の工程が続いて行われ、本発明の強磁性
体磁気抵抗素子の製造は完了する。
きまわし部のエッチングや、外部接続のための端子電極
パッド部の形成等の工程が続く。さらに感磁部や配線の
引きまわし部等の表面を絶縁性の保護膜6 で覆うため、
保護膜の形成工程が続き、通常の半導体の電子部品等で
行われているダイシングによるカット工程，ボンディン
グ，モールド等の工程が続いて行われ、本発明の強磁性
体磁気抵抗素子の製造は完了する。
【００２１】本発明の素子は上述した構造としたので、
強磁性体からなる配線薄膜の形成後に薄い同一組成の感
磁部薄膜を形成することができる。このため電極パター
ンが再現性よく、高い信頼性で形成できる。また配線薄
膜の厚さを制御することによって、同一組成の強磁性材
料の薄膜からなる感磁部のパターンを精度よくエッチン
グすることができる。さらに引まわし配線部には抵抗値
が十分小さくなる厚さの薄膜を用い、高感度で低オフセ
ットの素子製作が可能である。また SiO2 などの保護層
との密着性のよい強磁性体薄膜を上層に設けるので、良
好な保護膜の形成が可能である。この保護膜は、素子の
感磁面の機械的摩擦からの保護も可能である。従って素
子の極めて高い信頼性が確保できると共に量産が容易で
ある。さらに感磁部と同一組成の配線材料の使用により
磁気抵抗効果を生ずる感磁部の強磁性体薄膜を高温で形
成できるので、強磁性体薄膜の結晶性と磁気異方性を改
善でき、高感度、高出力の磁気抵抗素子の製作が可能で
ある。
強磁性体からなる配線薄膜の形成後に薄い同一組成の感
磁部薄膜を形成することができる。このため電極パター
ンが再現性よく、高い信頼性で形成できる。また配線薄
膜の厚さを制御することによって、同一組成の強磁性材
料の薄膜からなる感磁部のパターンを精度よくエッチン
グすることができる。さらに引まわし配線部には抵抗値
が十分小さくなる厚さの薄膜を用い、高感度で低オフセ
ットの素子製作が可能である。また SiO2 などの保護層
との密着性のよい強磁性体薄膜を上層に設けるので、良
好な保護膜の形成が可能である。この保護膜は、素子の
感磁面の機械的摩擦からの保護も可能である。従って素
子の極めて高い信頼性が確保できると共に量産が容易で
ある。さらに感磁部と同一組成の配線材料の使用により
磁気抵抗効果を生ずる感磁部の強磁性体薄膜を高温で形
成できるので、強磁性体薄膜の結晶性と磁気異方性を改
善でき、高感度、高出力の磁気抵抗素子の製作が可能で
ある。
【００２２】さらに上述した製造工程によれば、強磁性
体薄膜の感磁部を損傷することなく素子製作が可能であ
り、かつ通常の半導体にはみられない10μm 以上の SiO
2 等の保護膜の形成も充分可能となり、感磁面を摩擦等
の機械的外力に対しても保護でき、かつ耐湿性等の長期
信頼性も大幅に向上した素子製作が可能である。
体薄膜の感磁部を損傷することなく素子製作が可能であ
り、かつ通常の半導体にはみられない10μm 以上の SiO
2 等の保護膜の形成も充分可能となり、感磁面を摩擦等
の機械的外力に対しても保護でき、かつ耐湿性等の長期
信頼性も大幅に向上した素子製作が可能である。
【００２３】以下に素子の具体的な製造例について述べ
る。
る。
【００２４】表面が鏡面研磨された２インチ角のガラス
基板を300 ℃に加熱保持し、厚さ0.2 μm の54％Ni−46
％Co合金薄膜をスパッターにより形成した。次に過硫酸
アンモニウム系の腐触液を用い、図３(B) に示したよう
に54％Ni−46％Co合金薄膜の一部、すなわち以降の工程
にて感磁部が形成される領域をエッチング除去した。次
いで基板を300 ℃に加熱保持し、基板上全面に、600 Å
の同一組成の合金薄膜をスパッターにより形成した。次
に過硫酸アンモニウム系の腐触液を用い図３(D) に示し
た如くエッチングにより感磁部エレメントパターンを形
成した。次いで、フォトレジスト( 東京応化工業（株）
製OFPR 800) を用い、所要の部位のみめっきするパター
ンめっき法により、0.2 μm のAu層を、硫酸Ni浴を用い
て 3μmのNi層を図１の4Aないし4Dにあたる部分に形成
し、外部接続用端子電極とした。次にフォトレジストを
エッチングマスクとし、引きまわし配線部のエッチング
を行い、磁気抵抗素子の4 つの端子電極部分を形成し
た。次にメタルマスクで図１の4Aないし4Dにあたる部分
を覆い、1.5 μm の SiO2 膜6 を形成した。その後、60
％Sn−40％Pb組成の溶融はんだ槽につけ、はんだ部5Aな
いし5Dを形成した。このような工程で、2 インチ角のガ
ラス基板上に、強磁性体磁気抵抗素子を約70個同時に形
成した。
基板を300 ℃に加熱保持し、厚さ0.2 μm の54％Ni−46
％Co合金薄膜をスパッターにより形成した。次に過硫酸
アンモニウム系の腐触液を用い、図３(B) に示したよう
に54％Ni−46％Co合金薄膜の一部、すなわち以降の工程
にて感磁部が形成される領域をエッチング除去した。次
いで基板を300 ℃に加熱保持し、基板上全面に、600 Å
の同一組成の合金薄膜をスパッターにより形成した。次
に過硫酸アンモニウム系の腐触液を用い図３(D) に示し
た如くエッチングにより感磁部エレメントパターンを形
成した。次いで、フォトレジスト( 東京応化工業（株）
製OFPR 800) を用い、所要の部位のみめっきするパター
ンめっき法により、0.2 μm のAu層を、硫酸Ni浴を用い
て 3μmのNi層を図１の4Aないし4Dにあたる部分に形成
し、外部接続用端子電極とした。次にフォトレジストを
エッチングマスクとし、引きまわし配線部のエッチング
を行い、磁気抵抗素子の4 つの端子電極部分を形成し
た。次にメタルマスクで図１の4Aないし4Dにあたる部分
を覆い、1.5 μm の SiO2 膜6 を形成した。その後、60
％Sn−40％Pb組成の溶融はんだ槽につけ、はんだ部5Aな
いし5Dを形成した。このような工程で、2 インチ角のガ
ラス基板上に、強磁性体磁気抵抗素子を約70個同時に形
成した。
【００２５】この基板をダイシングソーにより、4.3mm
×7.2mm の素子チップに切断した。その各素子チップに
４本のリード線をはんだボンディングした後、エポキシ
樹脂を図１の８で示したように塗布硬化し、図１(A),
(B) に示したような、同一組成で段差を有する感磁部と
配線部をもつ、本発明の強磁性体磁気抵抗素子を製作し
た。
×7.2mm の素子チップに切断した。その各素子チップに
４本のリード線をはんだボンディングした後、エポキシ
樹脂を図１の８で示したように塗布硬化し、図１(A),
(B) に示したような、同一組成で段差を有する感磁部と
配線部をもつ、本発明の強磁性体磁気抵抗素子を製作し
た。
【００２６】その素子特性は、表１に示した如くであ
る。比較のため従来例の値を同時に示したが、本実施例
の素子は明らかに従来のものと比較してオフセットが１
桁以上小さくまた、感度は約1.7 倍も高い。また、長期
信頼性評価の結果を表２に示してある。1000時間の長期
耐湿加温テストで全く特性変化がみられず、極めて良好
な信頼性を有することも明らかである。さらに、引きま
わし配線部と感磁部境界のエッチング等による劣化も全
くなく、外部接続用端子電極の形成の信頼度も高く、充
分な再現性も確認できた。
る。比較のため従来例の値を同時に示したが、本実施例
の素子は明らかに従来のものと比較してオフセットが１
桁以上小さくまた、感度は約1.7 倍も高い。また、長期
信頼性評価の結果を表２に示してある。1000時間の長期
耐湿加温テストで全く特性変化がみられず、極めて良好
な信頼性を有することも明らかである。さらに、引きま
わし配線部と感磁部境界のエッチング等による劣化も全
くなく、外部接続用端子電極の形成の信頼度も高く、充
分な再現性も確認できた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】また、これまでブリッジ型の素子について
説明してきたが、本発明を図５に示すような感磁部エレ
メントパターン9A,9B が互いに直交する型の強磁性体磁
気抵抗素子や図７に示すような感磁部エレメントパター
ン9Cをもち、３端子のブリッジを形成しない強磁性体磁
気抵抗素子にも適用できることは言うまでもない。な
お、図５, 図６において4E,4F,4Gは外部接続用端子電極
である。
説明してきたが、本発明を図５に示すような感磁部エレ
メントパターン9A,9B が互いに直交する型の強磁性体磁
気抵抗素子や図７に示すような感磁部エレメントパター
ン9Cをもち、３端子のブリッジを形成しない強磁性体磁
気抵抗素子にも適用できることは言うまでもない。な
お、図５, 図６において4E,4F,4Gは外部接続用端子電極
である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の素子は強
磁性体からなる配線薄膜の上に同一組成の強磁性体薄膜
が形成されるので、製造工程が簡素化され、配線形成工
程における再現性と信頼性が高く、保護層との密着性が
良いので素子の信頼性が高い。また引きまわし配線部に
は感磁部より厚く抵抗値の小さい薄膜を用いるので、オ
フセット電圧が小さく、感度が高い。さらに配線部と感
磁部に同一組成の強磁性体を用いているので強磁性薄膜
形成時に基板を高温に加熱できるので一層感度を高くす
ることができる。
磁性体からなる配線薄膜の上に同一組成の強磁性体薄膜
が形成されるので、製造工程が簡素化され、配線形成工
程における再現性と信頼性が高く、保護層との密着性が
良いので素子の信頼性が高い。また引きまわし配線部に
は感磁部より厚く抵抗値の小さい薄膜を用いるので、オ
フセット電圧が小さく、感度が高い。さらに配線部と感
磁部に同一組成の強磁性体を用いているので強磁性薄膜
形成時に基板を高温に加熱できるので一層感度を高くす
ることができる。
【図１】(A) は本発明による強磁性体磁気抵抗素子の一
実施例の上面図、(B) は図１(A) のA-A 線に沿った断面
図である。
実施例の上面図、(B) は図１(A) のA-A 線に沿った断面
図である。
【図２】本発明の強磁性体磁気抵抗素子の製造法の一例
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図３】(A) ないし(D) は各工程における強磁性体磁気
抵抗素子の上面図である。
抵抗素子の上面図である。
【図４】(A) ないし(D) はそれぞれ図３(A) ないし図３
(D) のB-B 線に沿った断面図である。
(D) のB-B 線に沿った断面図である。
【図５】本発明による強磁性体磁気抵抗素子の他の実施
例の感磁部エレメントパターンを示す上面図である。
例の感磁部エレメントパターンを示す上面図である。
【図６】本発明による強磁性体磁気抵抗素子のさらに他
の実施例の感磁部エレメントパターンを示す上面図であ
る。
の実施例の感磁部エレメントパターンを示す上面図であ
る。
【図７】(A) は従来の強磁性体磁気抵抗素子の上面図、
(B) は図７(A) のX-X 線に沿った断面図である。
(B) は図７(A) のX-X 線に沿った断面図である。
【符号の説明】 1,11 絶縁性基板 2 配線薄膜 3,13 強磁性体薄膜 3A,3B,3C,3D 感磁部エレメントパターン 4A,4B,4C,4D,4E,4F,4G,14A,14B,14C,14D 外部接続用端
子電極 5A,5B,5C,5D,15A,15B,15C,15D はんだ 6 保護膜 7A,7B,7C,7D,17A,17B,17C,17D リード線 8 モールド樹脂 9A,9B,9C 感磁部エレメントパターン 10 引きまわし配線
子電極 5A,5B,5C,5D,15A,15B,15C,15D はんだ 6 保護膜 7A,7B,7C,7D,17A,17B,17C,17D リード線 8 モールド樹脂 9A,9B,9C 感磁部エレメントパターン 10 引きまわし配線
Claims (1)
- 【請求項１】 強磁性体薄膜から成る感磁部を有する強
磁性体磁気抵抗素子において、前記感磁部に電流を供給
するための引きまわし配線部はその厚さが前記感磁部の
厚さよりも厚く、かつ幅が前記感磁部の幅より大きく、
該引きまわし配線部は感磁部と同一組成の強磁性体材料
からなる第１の層と前記感磁部の形成と同時に前記第１
の層上に形成された感磁部と同一組成の強磁性体材料か
らなる第２の層との積層からなり、前記引きまわし配線
部と前記感磁部との間には前記第１の層の厚さに相当す
る段差が形成され、該段差が５．０μｍ以下であり、前
記引きまわし配線部の端部上に前記配線部とは異なる金
属導体材料を積層し、端子電極としたことを特徴とする
強磁性体磁気抵抗素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271317A JPS62131589A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 強磁性体磁気抵抗素子の製造法 |
| JP4298273A JP2610083B2 (ja) | 1985-12-04 | 1992-11-09 | 強磁性体磁気抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271317A JPS62131589A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 強磁性体磁気抵抗素子の製造法 |
| JP4298273A JP2610083B2 (ja) | 1985-12-04 | 1992-11-09 | 強磁性体磁気抵抗素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60271317A Division JPS62131589A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 強磁性体磁気抵抗素子の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308162A JPH05308162A (ja) | 1993-11-19 |
| JP2610083B2 true JP2610083B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=26549648
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60271317A Granted JPS62131589A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 強磁性体磁気抵抗素子の製造法 |
| JP4298273A Expired - Fee Related JP2610083B2 (ja) | 1985-12-04 | 1992-11-09 | 強磁性体磁気抵抗素子 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60271317A Granted JPS62131589A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 強磁性体磁気抵抗素子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS62131589A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2586434B2 (ja) * | 1987-08-21 | 1997-02-26 | 株式会社デンソー | 磁気検出装置 |
| JP4855790B2 (ja) * | 2006-02-02 | 2012-01-18 | 鹿島建設株式会社 | 壁面緑化装置およびそれを用いる壁面緑化方法 |
| JP4893541B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2012-03-07 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気センサ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6034829B2 (ja) * | 1978-10-11 | 1985-08-10 | 旭化成株式会社 | 磁電変換素子とその製造法 |
| JPS55147766U (ja) * | 1979-04-12 | 1980-10-23 | ||
| JPS6040198B2 (ja) * | 1980-05-28 | 1985-09-10 | 旭化成株式会社 | 磁電変換素子及びその製造法 |
| JPS58106462A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転検出装置 |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP60271317A patent/JPS62131589A/ja active Granted
-
1992
- 1992-11-09 JP JP4298273A patent/JP2610083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05308162A (ja) | 1993-11-19 |
| JPS62131589A (ja) | 1987-06-13 |
| JPH0535584B2 (ja) | 1993-05-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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