JP2776314B2 - 集積化磁気センサの積層膜構造 - Google Patents
集積化磁気センサの積層膜構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気センサの積層膜
構造に関し、特に異方性磁気抵抗効果を有する磁気抵抗
効果素子薄膜とＩＣ（集積回路）とをシリコンウエハ上
に集積した形態を有する磁気センサに関する。
構造に関し、特に異方性磁気抵抗効果を有する磁気抵抗
効果素子薄膜とＩＣ（集積回路）とをシリコンウエハ上
に集積した形態を有する磁気センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の磁気センサを形成する磁
電変換素子、つまり磁気抵抗素子としては、連続的な折
返し構造を持つ強磁性体薄膜を接合部で直列に接続して
形成されるものがある。この磁電変換素子については、
特公昭５４−４１３３５号公報に詳述されている。
電変換素子、つまり磁気抵抗素子としては、連続的な折
返し構造を持つ強磁性体薄膜を接合部で直列に接続して
形成されるものがある。この磁電変換素子については、
特公昭５４−４１３３５号公報に詳述されている。
【０００３】上記の磁気抵抗素子に対して、例えば磁気
記録媒体からその磁気抵抗素子を飽和させるに十分な、
しかもその素子面内で回転するような磁界が発生する場
合、磁気抵抗素子が磁気記録媒体から有限の距離を隔て
て配置されると、磁気抵抗素子からは磁気記録媒体の磁
気信号によって接続部より電気信号が出力される。
記録媒体からその磁気抵抗素子を飽和させるに十分な、
しかもその素子面内で回転するような磁界が発生する場
合、磁気抵抗素子が磁気記録媒体から有限の距離を隔て
て配置されると、磁気抵抗素子からは磁気記録媒体の磁
気信号によって接続部より電気信号が出力される。
【０００４】上記の磁気抵抗素子を製造する場合、９１
〜３８重量％のニッケル（Ｎｉ）と９〜６２重量％のコ
バルト（Ｃｏ）とからなる合金薄膜を、ある蒸着基板の
温度や膜厚、及び熱処理温度等で成膜する方法がある。
この方法については、特開昭５８−１３５６８８号公報
に詳述されている。
〜３８重量％のニッケル（Ｎｉ）と９〜６２重量％のコ
バルト（Ｃｏ）とからなる合金薄膜を、ある蒸着基板の
温度や膜厚、及び熱処理温度等で成膜する方法がある。
この方法については、特開昭５８−１３５６８８号公報
に詳述されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の磁気セ
ンサでは、磁気抵抗素子薄膜が持つ磁歪特性が全く考慮
されておらず、磁気抵抗素子薄膜上に形成されるパッシ
ベーションが与える応力、あるいは通常パッケージング
で用いられるモールド成形の際に加わる圧縮や引張り等
の外的応力が全く考慮されていない。
ンサでは、磁気抵抗素子薄膜が持つ磁歪特性が全く考慮
されておらず、磁気抵抗素子薄膜上に形成されるパッシ
ベーションが与える応力、あるいは通常パッケージング
で用いられるモールド成形の際に加わる圧縮や引張り等
の外的応力が全く考慮されていない。
【０００６】そのため、それらの応力によって影響を受
ける磁気抵抗素子薄膜の磁歪特性が、最終的に磁電変換
処理やパルス信号への変換後の出力信号に影響を与える
こととなる。
ける磁気抵抗素子薄膜の磁歪特性が、最終的に磁電変換
処理やパルス信号への変換後の出力信号に影響を与える
こととなる。
【０００７】すなわち、磁歪という特性を有する磁気抵
抗素子薄膜に対して外的な応力が加わることで、異方性
あるいは飽和磁界等の対磁気特性が影響を受け、それら
が応力によって歪められるので、理想状態とは異なる磁
気抵抗素子の出力波形によって最終的にＩＣ部分から出
力される信号に影響がでる。具体的には気体や液体等の
流量を計測するための回転マグネットの回転数検出の際
にデューティのアンバランス等の現象として現れること
が多い。
抗素子薄膜に対して外的な応力が加わることで、異方性
あるいは飽和磁界等の対磁気特性が影響を受け、それら
が応力によって歪められるので、理想状態とは異なる磁
気抵抗素子の出力波形によって最終的にＩＣ部分から出
力される信号に影響がでる。具体的には気体や液体等の
流量を計測するための回転マグネットの回転数検出の際
にデューティのアンバランス等の現象として現れること
が多い。
【０００８】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、最終的にＩＣ部分から出力される信号の波形を任
意に制御することができる磁気センサの積層膜構造を提
供することにある。
消し、最終的にＩＣ部分から出力される信号の波形を任
意に制御することができる磁気センサの積層膜構造を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による磁気センサ
の積層膜構造は、チップ上に異方性磁気抵抗効果を有す
る磁気抵抗効果素子薄膜を形成し、前記磁気抵抗効果素
子薄膜上に導体膜を形成してなる磁気センサの積層膜構
造であって、前記磁気抵抗効果素子薄膜及び前記導体膜
上にパッシベーションとして形成されかつ前記磁気抵抗
効果素子薄膜の出力特性に応じて前記磁気抵抗効果素子
薄膜に圧縮応力を付与する工法及び前記磁気抵抗効果素
子薄膜に引張り応力を付与する工法のうちのいずれかの
工法で形成される保護膜を備えている。
の積層膜構造は、チップ上に異方性磁気抵抗効果を有す
る磁気抵抗効果素子薄膜を形成し、前記磁気抵抗効果素
子薄膜上に導体膜を形成してなる磁気センサの積層膜構
造であって、前記磁気抵抗効果素子薄膜及び前記導体膜
上にパッシベーションとして形成されかつ前記磁気抵抗
効果素子薄膜の出力特性に応じて前記磁気抵抗効果素子
薄膜に圧縮応力を付与する工法及び前記磁気抵抗効果素
子薄膜に引張り応力を付与する工法のうちのいずれかの
工法で形成される保護膜を備えている。
【００１０】
【発明の実施の形態】まず、本発明の作用について以下
に述べる。
に述べる。
【００１１】磁気抵抗素子薄膜の元来の外部磁界（Ｒ−
Ｈ）特性と磁気発生媒体との組合せとなるアプリケーシ
ョンにおいて望まれるパルス波形あるいは最適なパルス
波形を得るために、集積化磁気センサの積層膜の最終形
成膜であるパッシベーション膜の形成工法をスパッタリ
ング工法及び常圧ＣＶＤのうちから選択する。
Ｈ）特性と磁気発生媒体との組合せとなるアプリケーシ
ョンにおいて望まれるパルス波形あるいは最適なパルス
波形を得るために、集積化磁気センサの積層膜の最終形
成膜であるパッシベーション膜の形成工法をスパッタリ
ング工法及び常圧ＣＶＤのうちから選択する。
【００１２】これによって、強磁性体薄膜で生成される
磁気抵抗素子薄膜自体の成膜及び加工工程が終了した後
でも、最終製品形態の集積化磁気センサとしての外部交
番磁界、例えば羽根車状の磁気媒体が作り出す回転磁界
検出におけるＩＣ部分からの出力パルス波形（例えば、
デューティ比）を任意に制御可能となる。
磁気抵抗素子薄膜自体の成膜及び加工工程が終了した後
でも、最終製品形態の集積化磁気センサとしての外部交
番磁界、例えば羽根車状の磁気媒体が作り出す回転磁界
検出におけるＩＣ部分からの出力パルス波形（例えば、
デューティ比）を任意に制御可能となる。
【００１３】次に、本発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は本発明の一実施例の断面図であ
る。図において、本発明の一実施例による集積化磁気セ
ンサは拡散層１上にアルミニウム（Ａｌ）電極２と、ス
ピンオングラス（ＳＯＧ）３と、絶縁層４と、磁気抵抗
素子薄膜５と、導体膜６と、パッシベーション膜７とを
積層して構成されている。ここで、スピンオングラス３
は急峻な段差部を解消するために用いられている。
照して説明する。図１は本発明の一実施例の断面図であ
る。図において、本発明の一実施例による集積化磁気セ
ンサは拡散層１上にアルミニウム（Ａｌ）電極２と、ス
ピンオングラス（ＳＯＧ）３と、絶縁層４と、磁気抵抗
素子薄膜５と、導体膜６と、パッシベーション膜７とを
積層して構成されている。ここで、スピンオングラス３
は急峻な段差部を解消するために用いられている。
【００１４】磁気抵抗素子薄膜５はアルミニウム電極２
との間でオーミックコンタクト（Ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔ
ａｃｔ：オーム接触）が形成されている。磁気抵抗素子
薄膜５はＮｉ85Ｆｅ15の場合に磁歪定数として約−８×
１０-6程度の数値を、またＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の場合に
磁歪定数として約＋１．８×１０-6程度の数値を夫々示
す。
との間でオーミックコンタクト（Ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔ
ａｃｔ：オーム接触）が形成されている。磁気抵抗素子
薄膜５はＮｉ85Ｆｅ15の場合に磁歪定数として約−８×
１０-6程度の数値を、またＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の場合に
磁歪定数として約＋１．８×１０-6程度の数値を夫々示
す。
【００１５】パッシベーション膜７は、通常、ＳｉＯ2
等の無機質の薄膜が用いられ、磁気抵抗素子薄膜５や導
体膜６の上に積層される。パッシベーション膜７の形成
方法としてスパッタリング工法を用いた場合には磁気抵
抗素子薄膜５に圧縮応力が付加される。
等の無機質の薄膜が用いられ、磁気抵抗素子薄膜５や導
体膜６の上に積層される。パッシベーション膜７の形成
方法としてスパッタリング工法を用いた場合には磁気抵
抗素子薄膜５に圧縮応力が付加される。
【００１６】磁気抵抗素子薄膜５が正の磁歪定数を有す
るＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の場合にスパッタリング工法を用
いると、逆磁歪効果によって素子面法線方向に異方性が
分散され、その結果として外部磁界と抵抗値との関係を
示すＲ−Ｈ曲線において飽和電界が大きな方向に変化
し、特に低磁界側におけるＲ−Ｈ曲線がなだらかとな
る。つまり、磁界強度の変化に対応する抵抗値変化の割
合ΔＲ／ΔＨが小さい方向に変化する。
るＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の場合にスパッタリング工法を用
いると、逆磁歪効果によって素子面法線方向に異方性が
分散され、その結果として外部磁界と抵抗値との関係を
示すＲ−Ｈ曲線において飽和電界が大きな方向に変化
し、特に低磁界側におけるＲ−Ｈ曲線がなだらかとな
る。つまり、磁界強度の変化に対応する抵抗値変化の割
合ΔＲ／ΔＨが小さい方向に変化する。
【００１７】一方、パッシベーション膜７の形成方法と
して常圧ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）を用いた場合には磁
気抵抗素子薄膜５に引張り応力が付加される。この場合
には素子面内にて異方性が分散されるので、その結果と
して外部磁界と抵抗値との関係を示すＲ−Ｈ曲線におい
て磁界強度の変化に対応する抵抗値変化の割合ΔＲ／Δ
Ｈが若干大きな方向に変化する。
して常圧ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）を用いた場合には磁
気抵抗素子薄膜５に引張り応力が付加される。この場合
には素子面内にて異方性が分散されるので、その結果と
して外部磁界と抵抗値との関係を示すＲ−Ｈ曲線におい
て磁界強度の変化に対応する抵抗値変化の割合ΔＲ／Δ
Ｈが若干大きな方向に変化する。
【００１８】磁気抵抗素子薄膜５が負の磁歪定数を有す
るＮｉ85Ｆｅ15の場合には上記の関係が全く正反対の特
性を示すことになる。
るＮｉ85Ｆｅ15の場合には上記の関係が全く正反対の特
性を示すことになる。
【００１９】図２は図１の磁気抵抗素子薄膜５の出力変
動に及ぼす組成材料とパッシベーション膜７の形成工法
との組合せの対応関係を示す図である。図において、矢
印は磁界強度の変化に対応する抵抗値変化の割合ΔＲ／
ΔＨが変動する方向を示している。
動に及ぼす組成材料とパッシベーション膜７の形成工法
との組合せの対応関係を示す図である。図において、矢
印は磁界強度の変化に対応する抵抗値変化の割合ΔＲ／
ΔＨが変動する方向を示している。
【００２０】すなわち、Ｎｉ85Ｆｅ15の場合にはスパッ
タリング工法を用いると抵抗値変化の割合ΔＲ／ΔＨは
やや上方に変動するが、常圧ＣＶＤを用いると抵抗値変
化の割合ΔＲ／ΔＨは大きく下方に変動する。
タリング工法を用いると抵抗値変化の割合ΔＲ／ΔＨは
やや上方に変動するが、常圧ＣＶＤを用いると抵抗値変
化の割合ΔＲ／ΔＨは大きく下方に変動する。
【００２１】また、Ｎｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の場合にはスパ
ッタリング工法を用いると抵抗値変化の割合ΔＲ／ΔＨ
はやや下方に変動し、常圧ＣＶＤを用いると抵抗値変化
の割合ΔＲ／ΔＨはやや上方に変動する。
ッタリング工法を用いると抵抗値変化の割合ΔＲ／ΔＨ
はやや下方に変動し、常圧ＣＶＤを用いると抵抗値変化
の割合ΔＲ／ΔＨはやや上方に変動する。
【００２２】図３及び図４は図１の磁気抵抗素子薄膜５
の磁界と抵抗値との関係を示すＲ−Ｈ曲線に対する入力
交番磁界と出力信号との関係を示す図である。図３は磁
気抵抗素子薄膜５がＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の場合のＲ−Ｈ
曲線に対する入力交番磁界と出力信号との関係を示し、
図４は磁気抵抗素子薄膜５がＮｉ85Ｆｅ15の場合のＲ−
Ｈ曲線に対する入力交番磁界と出力信号との関係を示し
ている。
の磁界と抵抗値との関係を示すＲ−Ｈ曲線に対する入力
交番磁界と出力信号との関係を示す図である。図３は磁
気抵抗素子薄膜５がＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の場合のＲ−Ｈ
曲線に対する入力交番磁界と出力信号との関係を示し、
図４は磁気抵抗素子薄膜５がＮｉ85Ｆｅ15の場合のＲ−
Ｈ曲線に対する入力交番磁界と出力信号との関係を示し
ている。
【００２３】図３において、ＡはＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 に
対してスパッタリング工法によってパッシベーション膜
７を形成した時のＲ−Ｈ曲線を示し、ＢはＮｉ82Ｆｅ12
Ｃｏ6 に対して常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜
７を形成した時のＲ−Ｈ曲線を示している。これらＲ−
Ｈ曲線ＡとＲ−Ｈ曲線Ｂとの差は大きい箇所において数
十％程度となる。
対してスパッタリング工法によってパッシベーション膜
７を形成した時のＲ−Ｈ曲線を示し、ＢはＮｉ82Ｆｅ12
Ｃｏ6 に対して常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜
７を形成した時のＲ−Ｈ曲線を示している。これらＲ−
Ｈ曲線ＡとＲ−Ｈ曲線Ｂとの差は大きい箇所において数
十％程度となる。
【００２４】また、Ｐは磁界Ｈが０〜３０［Ｏｅ］の範
囲の交番磁界の入力波形を示し、ａ，ｂは夫々Ｒ−Ｈ曲
線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂに対応する磁気抵抗素子からの出
力波形を示している。ここで、出力波形ａは出力波形ｂ
に対して２０〜３０％程度出力が小さい。
囲の交番磁界の入力波形を示し、ａ，ｂは夫々Ｒ−Ｈ曲
線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂに対応する磁気抵抗素子からの出
力波形を示している。ここで、出力波形ａは出力波形ｂ
に対して２０〜３０％程度出力が小さい。
【００２５】Ｏは磁界Ｈが０〜１０［Ｏｅ］の範囲、つ
まり低磁界側の交番磁界の入力波形を示し、ａ′，ｂ′
は夫々Ｒ−Ｈ曲線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂに対応する磁気抵
抗素子からの出力波形を示している。
まり低磁界側の交番磁界の入力波形を示し、ａ′，ｂ′
は夫々Ｒ−Ｈ曲線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂに対応する磁気抵
抗素子からの出力波形を示している。
【００２６】磁気抵抗素子のＲ−Ｈ曲線が変化すると、
磁気抵抗素子の出力波形に変化が生ずることは上記のＲ
−Ｈ曲線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂ各々に対応する磁気抵抗素
子からの出力波形の違いからも明らかであるが、そのＲ
−Ｈ曲線の変化によってコンパレータ［ヒステリシス付
きオペアンプ（ｏｐ−ａｍｐ）］からの出力波形の形
状、いわゆるデューティ比が変動する原因となる。
磁気抵抗素子の出力波形に変化が生ずることは上記のＲ
−Ｈ曲線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂ各々に対応する磁気抵抗素
子からの出力波形の違いからも明らかであるが、そのＲ
−Ｈ曲線の変化によってコンパレータ［ヒステリシス付
きオペアンプ（ｏｐ−ａｍｐ）］からの出力波形の形
状、いわゆるデューティ比が変動する原因となる。
【００２７】図４において、ＣはＮｉ85Ｆｅ15に対して
スパッタリング工法によってパッシベーション膜７を形
成した時のＲ−Ｈ曲線を示し、ＤはＮｉ85Ｆｅ15に対し
て常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜７を形成した
時のＲ−Ｈ曲線を示している。
スパッタリング工法によってパッシベーション膜７を形
成した時のＲ−Ｈ曲線を示し、ＤはＮｉ85Ｆｅ15に対し
て常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜７を形成した
時のＲ−Ｈ曲線を示している。
【００２８】これらＲ−Ｈ曲線Ｃ及びＲ−Ｈ曲線ＤはＲ
−Ｈ曲線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂに比べて磁界強度の変化に
対応する抵抗値変化の割合ΔＲ／ΔＨが緩やかであるの
は材料特性そのものの違いによるものであり、一般的に
Ｎｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の出力はＮｉ85Ｆｅ15の出力に比べ
て数十％程度大きいとされている。但し、この一般的な
説には外部応力による逆磁歪効果等は考慮されていな
い。
−Ｈ曲線Ａ及びＲ−Ｈ曲線Ｂに比べて磁界強度の変化に
対応する抵抗値変化の割合ΔＲ／ΔＨが緩やかであるの
は材料特性そのものの違いによるものであり、一般的に
Ｎｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 の出力はＮｉ85Ｆｅ15の出力に比べ
て数十％程度大きいとされている。但し、この一般的な
説には外部応力による逆磁歪効果等は考慮されていな
い。
【００２９】Ｑは磁界Ｈが０〜３０［Ｏｅ］の範囲の交
番磁界の入力波形を示し、ｃ，ｄは夫々Ｒ−Ｈ曲線Ｃ及
びＲ−Ｈ曲線Ｄに対応する磁気抵抗素子からの出力波形
を示している。
番磁界の入力波形を示し、ｃ，ｄは夫々Ｒ−Ｈ曲線Ｃ及
びＲ−Ｈ曲線Ｄに対応する磁気抵抗素子からの出力波形
を示している。
【００３０】図５は本発明の一実施例による集積化磁気
センサの回路構成例を示す図である。図５（ａ）は磁気
抵抗素子のみによるブリッジ回路の構成例を示し、図５
（ｂ）及び図５（ｃ）は磁気抵抗素子とトランジスタと
を組合せた回路の構成例を示している。
センサの回路構成例を示す図である。図５（ａ）は磁気
抵抗素子のみによるブリッジ回路の構成例を示し、図５
（ｂ）及び図５（ｃ）は磁気抵抗素子とトランジスタと
を組合せた回路の構成例を示している。
【００３１】図５（ａ）において、１１は入力端子を、
１２はグランド端子を、１３〜１６は磁気抵抗素子を、
１７はオペアンプ（ｏｐ−ａｍｐ）を、１８は拡散抵抗
あるいはイオン注入抵抗によるヒステリシス形成用帰還
抵抗を、１９はＩＣ部の出力端子を、１０ａ，１０ｂは
磁気抵抗素子ブリッジの出力端子を夫々示している。
１２はグランド端子を、１３〜１６は磁気抵抗素子を、
１７はオペアンプ（ｏｐ−ａｍｐ）を、１８は拡散抵抗
あるいはイオン注入抵抗によるヒステリシス形成用帰還
抵抗を、１９はＩＣ部の出力端子を、１０ａ，１０ｂは
磁気抵抗素子ブリッジの出力端子を夫々示している。
【００３２】図５（ｂ）において、２１は入力端子を、
２２はグランド端子を、２３，２４は磁気抵抗素子を、
２５〜２７はトランジスタを夫々示している。図５
（ｃ）において、３１は入力端子を、３２はグランド端
子を、３３〜３６は磁気抵抗素子を、３７〜３９はトラ
ンジスタを夫々示している。
２２はグランド端子を、２３，２４は磁気抵抗素子を、
２５〜２７はトランジスタを夫々示している。図５
（ｃ）において、３１は入力端子を、３２はグランド端
子を、３３〜３６は磁気抵抗素子を、３７〜３９はトラ
ンジスタを夫々示している。
【００３３】上記のように、磁気抵抗素子１３〜１６の
みによるブリッジ回路［図５（ａ）参照］でも、また磁
気抵抗素子２３，２４，３３〜３６にトランジスタ２５
〜２７，３７〜３９を組合せた回路［図５（ｂ）及び図
５（ｃ）参照］でも、同様の機能を持つ回路を構成する
ことが可能となる。
みによるブリッジ回路［図５（ａ）参照］でも、また磁
気抵抗素子２３，２４，３３〜３６にトランジスタ２５
〜２７，３７〜３９を組合せた回路［図５（ｂ）及び図
５（ｃ）参照］でも、同様の機能を持つ回路を構成する
ことが可能となる。
【００３４】図６〜図９は本発明の一実施例による集積
化磁気センサの回転磁界に対する出力例を示す図であ
る。図６（ａ）はＮｉ85Ｆｅ15に対して常圧ＣＶＤによ
ってパッシベーション膜７を形成した場合に、モールド
パッケージされた集積化磁気センサ４１が羽根車状の磁
気媒体４０による交番磁界を検出する状態を示し、図６
（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化磁気センサ４
１の回転磁界に対する出力パルス波形４２を示してい
る。
化磁気センサの回転磁界に対する出力例を示す図であ
る。図６（ａ）はＮｉ85Ｆｅ15に対して常圧ＣＶＤによ
ってパッシベーション膜７を形成した場合に、モールド
パッケージされた集積化磁気センサ４１が羽根車状の磁
気媒体４０による交番磁界を検出する状態を示し、図６
（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化磁気センサ４
１の回転磁界に対する出力パルス波形４２を示してい
る。
【００３５】尚、羽根車状の磁気媒体４０は、例えば気
体や液体等の流体の流量を検出するための検知に用いら
れており、集積化磁気センサ４１は羽根車状の磁気媒体
４０による交番磁界を検出することで羽根車状の磁気媒
体４０の回転数を計数するために用いられている。
体や液体等の流体の流量を検出するための検知に用いら
れており、集積化磁気センサ４１は羽根車状の磁気媒体
４０による交番磁界を検出することで羽根車状の磁気媒
体４０の回転数を計数するために用いられている。
【００３６】図７（ａ）はＮｉ85Ｆｅ15に対して常圧Ｃ
ＶＤによってパッシベーション膜７を形成し、ギャップ
を離した時の集積化磁気センサ４３が羽根車状の磁気媒
体４０による交番磁界を検出する状態を示し、図７
（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化磁気センサ４
３の回転磁界に対する出力パルス波形４４を示してい
る。
ＶＤによってパッシベーション膜７を形成し、ギャップ
を離した時の集積化磁気センサ４３が羽根車状の磁気媒
体４０による交番磁界を検出する状態を示し、図７
（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化磁気センサ４
３の回転磁界に対する出力パルス波形４４を示してい
る。
【００３７】図８（ａ）はＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 に対して
常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜７を形成した時
の集積化磁気センサ４５が羽根車状の磁気媒体４０によ
る交番磁界を検出する状態を示し、図８（ｂ）は（ａ）
の検出状態における集積化磁気センサ４５の回転磁界に
対する出力パルス波形４６を示している。
常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜７を形成した時
の集積化磁気センサ４５が羽根車状の磁気媒体４０によ
る交番磁界を検出する状態を示し、図８（ｂ）は（ａ）
の検出状態における集積化磁気センサ４５の回転磁界に
対する出力パルス波形４６を示している。
【００３８】図９（ａ）はＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6 に対して
常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜７を形成し、ギ
ャップを離した時の集積化磁気センサ４７が羽根車状の
磁気媒体４０による交番磁界を検出する状態を示し、図
９（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化磁気センサ
４７の回転磁界に対する出力パルス波形４８を示してい
る。
常圧ＣＶＤによってパッシベーション膜７を形成し、ギ
ャップを離した時の集積化磁気センサ４７が羽根車状の
磁気媒体４０による交番磁界を検出する状態を示し、図
９（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化磁気センサ
４７の回転磁界に対する出力パルス波形４８を示してい
る。
【００３９】このように、磁気抵抗素子薄膜５の元来の
外部磁界（Ｒ−Ｈ）特性と磁気発生媒体との組合せとな
るアプリケーションにおいて望まれるパルス波形あるい
は最適なパルス波形を得るために、集積化磁気センサ４
１，４３，４５，４７の積層膜の最終形成膜であるパッ
シベーション膜７の形成工法をスパッタリング工法及び
常圧ＣＶＤのうちから選択することによって、強磁性体
薄膜で生成される磁気抵抗素子薄膜５自体の成膜及び加
工工程が終了した後でも、最終製品形態の集積化磁気セ
ンサとしての外部交番磁界、例えば羽根車状の磁気媒体
４０が作り出す回転磁界検出におけるＩＣ部分からの出
力パルス波形（例えば、デューティ比）を任意に制御す
ることが可能となる。
外部磁界（Ｒ−Ｈ）特性と磁気発生媒体との組合せとな
るアプリケーションにおいて望まれるパルス波形あるい
は最適なパルス波形を得るために、集積化磁気センサ４
１，４３，４５，４７の積層膜の最終形成膜であるパッ
シベーション膜７の形成工法をスパッタリング工法及び
常圧ＣＶＤのうちから選択することによって、強磁性体
薄膜で生成される磁気抵抗素子薄膜５自体の成膜及び加
工工程が終了した後でも、最終製品形態の集積化磁気セ
ンサとしての外部交番磁界、例えば羽根車状の磁気媒体
４０が作り出す回転磁界検出におけるＩＣ部分からの出
力パルス波形（例えば、デューティ比）を任意に制御す
ることが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、チ
ップ上に異方性磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果素子
薄膜を形成してなる磁気センサの積層膜構造において、
チップ上にパッシベーションとして形成されかつ磁気抵
抗効果素子薄膜の出力特性に応じて磁気抵抗効果素子薄
膜に圧縮応力を付与する工法及び磁気抵抗効果素子薄膜
に引張り応力を付与する工法のうちのいずれかの工法で
形成される保護膜を備えることによって、最終的にＩＣ
部分から出力される信号の波形を任意に制御することが
できるという効果がある。
ップ上に異方性磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果素子
薄膜を形成してなる磁気センサの積層膜構造において、
チップ上にパッシベーションとして形成されかつ磁気抵
抗効果素子薄膜の出力特性に応じて磁気抵抗効果素子薄
膜に圧縮応力を付与する工法及び磁気抵抗効果素子薄膜
に引張り応力を付与する工法のうちのいずれかの工法で
形成される保護膜を備えることによって、最終的にＩＣ
部分から出力される信号の波形を任意に制御することが
できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】図１の磁気抵抗素子薄膜の出力変動に及ぼす組
成材料とパッシベーション膜の形成工法との組合せの対
応関係を示す図である。
成材料とパッシベーション膜の形成工法との組合せの対
応関係を示す図である。
【図３】図１の磁気抵抗素子薄膜がＮｉ82Ｆｅ12Ｃｏ6
の場合のＲ−Ｈ曲線に対する入力交番磁界と出力信号と
の関係を示す図である。
の場合のＲ−Ｈ曲線に対する入力交番磁界と出力信号と
の関係を示す図である。
【図４】図１の磁気抵抗素子薄膜がＮｉ85Ｆｅ15の場合
のＲ−Ｈ曲線に対する入力交番磁界と出力信号との関係
を示す図である。
のＲ−Ｈ曲線に対する入力交番磁界と出力信号との関係
を示す図である。
【図５】（ａ）は磁気抵抗素子のみによるブリッジ回路
の構成例を示す図、（ｂ）及び（ｃ）は磁気抵抗素子と
トランジスタとを組合せた回路の構成例を示す図であ
る。
の構成例を示す図、（ｂ）及び（ｃ）は磁気抵抗素子と
トランジスタとを組合せた回路の構成例を示す図であ
る。
【図６】（ａ）は本発明の一実施例による集積化磁気セ
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
【図７】（ａ）は本発明の一実施例による集積化磁気セ
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
【図８】（ａ）は本発明の一実施例による集積化磁気セ
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
【図９】（ａ）は本発明の一実施例による集積化磁気セ
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
ンサが羽根車状の磁気媒体による交番磁界を検出する状
態を示す図、（ｂ）は（ａ）の検出状態における集積化
磁気センサの回転磁界に対する出力パルス波形を示す図
である。
１ 拡散層 ２ アルミニウム電極 ３ スピンオングラス ４ 絶縁膜 ５ 磁気抵抗素子薄膜 ６ 導体層 ７ パッシベーション層
Claims (4)
- 【請求項１】 チップ上に異方性磁気抵抗効果を有する
磁気抵抗効果素子薄膜を形成し、前記磁気抵抗効果素子
薄膜上に導体膜を形成してなる磁気センサの積層膜構造
であって、前記磁気抵抗効果素子薄膜及び前記導体膜上
にパッシベーションとして形成されかつ前記磁気抵抗効
果素子薄膜の出力特性に応じて前記磁気抵抗効果素子薄
膜に圧縮応力を付与する工法及び前記磁気抵抗効果素子
薄膜に引張り応力を付与する工法のうちのいずれかの工
法で形成される保護膜を有することを特徴とする積層膜
構造。 - 【請求項２】 前記保護膜をスパッタリング工法で形成
して前記磁気抵抗効果素子薄膜に圧縮応力を付与し、前
記保護膜を常圧化学気相成長法で形成して前記磁気抵抗
効果素子薄膜に引張り応力を付与するよう構成したこと
を特徴とする請求項１記載の積層膜構造。 - 【請求項３】 前記磁気抵抗効果素子薄膜は、正の磁歪
定数及び負の磁歪定数のいずれかを有する組成物質から
なることを特徴とする請求項１または請求項２記載の積
層膜構造。 - 【請求項４】 前記正の磁歪定数を有する組成物質とし
てＮｉＦｅを用い、前記負の磁歪定数を有する組成物質
としてＮｉＦｅＣｏを用いることを特徴とする請求項３
記載の積層膜構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213872A JP2776314B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 集積化磁気センサの積層膜構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213872A JP2776314B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 集積化磁気センサの積層膜構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963843A JPH0963843A (ja) | 1997-03-07 |
| JP2776314B2 true JP2776314B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=16646421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7213872A Expired - Lifetime JP2776314B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 集積化磁気センサの積層膜構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776314B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100590211B1 (ko) | 2002-11-21 | 2006-06-15 | 가부시키가이샤 덴소 | 자기 임피던스 소자, 그를 이용한 센서 장치 및 그 제조방법 |
| JP4890891B2 (ja) | 2006-03-10 | 2012-03-07 | 山梨日本電気株式会社 | 磁気センサ、その製造方法および電子機器 |
| JP2012173206A (ja) | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Yamanashi Nippon Denki Kk | 磁気センサ及びその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064484A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | Hitachi Ltd | 強磁性磁気抵抗効果合金膜 |
| JPS63246806A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜デバイス |
| JP2551321B2 (ja) * | 1993-04-21 | 1996-11-06 | 日本電気株式会社 | 集積化磁気抵抗効果センサ |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP7213872A patent/JP2776314B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0963843A (ja) | 1997-03-07 |
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