JP5392108B2 - 薄膜磁気センサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)AMRセンサに比べて電気比抵抗の変化率の最大値(すなわち、MR比=△ρ/ρ0(△ρ=ρH−ρ0:ρHは、外部磁界Hにおける電気比抵抗、ρ0は、外部磁界ゼロにおける電気比抵抗))が極めて大きい、
(2)ホールセンサに比べて抵抗値の温度変化が小さい、
(3)GMR効果を有する材料が薄膜材料であるために、マイクロ化に適している、
等の利点がある。そのため、GMRセンサは、コンピュータ、電力、自動車、家電、携帯機器等に用いられる高感度マイクロ磁気センサとしての応用が期待されている。
(1)その組成を最適化すれば、室温において10%を越える高いMR比を示す、
(2)電気比抵抗ρが桁違いに高いので、磁気センサの超小型化と低消費電力化が同時に実現可能である、
(3)耐熱性の悪い反強磁性膜を含むスピンバルブ膜と異なり、高温環境下でも使用可能である、
等の利点がある。しかしながら、金属−絶縁体系ナノグラニュラー材料は、低磁界における磁界感度が非常に小さいという問題がある。そのため、このような場合には、GMR膜の両端に軟磁性材料からなるヨークを配置し、GMR膜の磁界感度を上げることが行われる。
例えば、特許文献1には、
(1)基板表面に突起を形成し、
(2)突起の両側に薄膜ヨークを形成し、
(3)突起先端面及びこれに隣接する薄膜ヨークの表面にGMR膜を形成する
薄膜磁気センサの製造方法が開示されている。
同文献には、このような方法により、
(a)ギャップ長間に、均一な膜厚を有するGMR膜を形成できる点、及び、
(b)薄膜磁気センサの電気的及び磁気的特性が安定化する点、
が記載されている。
同文献には、GMR膜と基板の間にバリア層を設けると、アニール処理後のGMR膜の電気抵抗Rの変化率及び磁気抵抗変化率のアニールによる変化が、GMR膜単独の場合とほぼ同等になる点が記載されている。
同文献には、硬磁性薄膜を用いて軟磁性薄膜にバイアス磁界を印加すると、外部磁界の大きさ及び極性を同時に検出できる点が記載されている。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、製造中又は使用中に高温に曝されてもヒステリシスの増大が少ない薄膜磁気センサ及びその製造方法を提供することにある。
さらに、本発明が解決しようとする他の課題は、GMR膜がナノグラニュラー材料からなる場合であっても、感度低下やヒステリシスの増大が少ない薄膜磁気センサ及びその製造方法を提供することにある。
(1)前記薄膜磁気センサは、
巨大磁気抵抗効果を有するGMR膜と、
前記GMR膜の両端に電気的に接続された軟磁性材料からなる薄膜ヨークと
を備えている。
(2)前記薄膜ヨークは、
前記GMR膜に対して外側に設けられた第1の軟磁性材料からなる外側ヨークと、
前記GMR膜と前記外側ヨークとの間に設けられた第2の軟磁性材料からなる内側ヨークと
を備えている。
(3)前記第1の軟磁性材料は、結晶系又は微結晶系の軟磁性材料からなり、
前記薄膜磁気センサは、
(a)前記外側ヨーク、前記GMR膜、及び、前記内側ヨークの順に成膜し、
(b)前記GMR膜を成膜する前に、前記外側ヨークの軟磁気特性を向上させるための熱処理を行うことにより得られるものからなる。
(4)前記内側ヨークの長さL2は、それぞれ、次の(a)式及び(b)式を満たす。
L2/t1≧1 ・・・(a)
L2×100/(L1+L2)≦50 ・・・(b)
但し、t1は前記外側ヨークの厚さ、L1は前記外側ヨークの長さ。
(1)基板表面に、前記薄膜ヨークの一部を構成する内側ヨークの長さL2がそれぞれ(a)式及び(b)式の関係を満たすように、第1の軟磁性材料からなる一対の外側ヨークを形成する外側ヨーク形成工程。
L2/t1≧1 ・・・(a)
L2×100/(L1+L2)≦50 ・・・(b)
但し、t1は前記外側ヨークの厚さ、L1は前記外側ヨークの長さ。
「前記第1の軟磁性材料」とは、結晶系又は微結晶系の軟磁性材料をいう。
(2)前記外側ヨークを加熱し、前記外側ヨークの軟磁気特性を向上させる熱処理工程。
(3)一対の前記外側ヨークの間に前記GMR膜を形成するGMR膜形成工程。
(4)一対の前記外側ヨークと前記GMR膜との間に、それぞれ、第2の軟磁性材料からなる前記内側ヨークを形成する内側ヨーク形成工程。
さらに、外側ヨークの材料として、結晶系又は微結晶系の軟磁性材料(第1の軟磁性材料)を用い、外側ヨークの成膜後かつGMR膜の成膜前に熱処理すると、GMR膜を破壊することなく、薄膜ヨークの軟磁気特性を高めることができる。また、製造中又は使用中に磁気センサが高温に曝されても、ヒステリシスが増大することもない。
[1. 薄膜磁気センサ]
図1に、本発明に係る薄膜磁気センサの平面図を示す。図1において、薄膜磁気センサ10は、巨大磁気抵抗効果を有するGMR膜12と、GMR膜12の両端に電気的に接続された軟磁性材料からなる薄膜ヨーク14a、14bとを備えている。
[1.1.1. 材料]
GMR膜12は、外部磁界の変化を電気抵抗Rの変化として感じ、結果的に電圧の変化として検出するためのものであり、巨大磁気抵抗(GMR)効果を有する材料からなる。外部磁界の変化を高い感度で検出するためには、GMR膜12のMR比の絶対値は、大きいほど良い。GMR膜12のMR比の絶対値は、具体的には、5%以上が好ましく、さらに好ましくは、10%以上である。
(1)Co−Y2O3系ナノグラニュラー合金、Co−Al2O3系ナノグラニュラー合金、Co−Sm2O3系ナノグラニュラー合金、Co−Dy2O3系ナノグラニュラー合金、FeCo−Y2O3系ナノグラニュラー合金等の酸化物系ナノグラニュラー合金、
(2)Fe−MgF2、FeCo−MgF2、Fe−CaF2、FeCo−AlF3等のフッ化物系ナノグラニュラー合金、
などがある。
GMR膜12の形状及び寸法は、特に限定されるものではなく、目的とする磁界感度が得られるように定める。一般に、抵抗値は抵抗体の長さに比例し、断面積に反比例する。そのため、GMR膜12の長さLGを長くし、その膜厚(図1の紙面に対して垂直方向の長さ)を薄くし、あるいはその横幅Wを狭くするほど、電気抵抗Rを大きくすることができる。この電気抵抗Rを大きくすることにより、デバイスの消費電力を下げることができる。しかし、GMR膜12の電気抵抗Rが高くなりすぎると、増幅器との間でインピーダンス不良を起こす場合がある。
[1.2.1. 構成]
薄膜ヨーク14a、14bは、ギャップを介して対向しており、GMR膜12は、ギャップ内又はその近傍において、薄膜ヨークと電気的に接続される。
ここで、「ギャップ近傍」とは、薄膜ヨーク14a、14b先端に発生する増幅された大きな磁界の影響を受ける領域をいう。薄膜ヨーク14a、14b間に発生する磁界は、ギャップ内が最も大きくなるので、GMR膜12は、ギャップ内に形成するのが最も好ましいが、GMR膜12に作用する磁界が実用上十分な大きさであるときは、その全部又は一部がギャップ外(例えば、薄膜ヨーク14a、14bの上面側又は下面側)にあっても良いことを意味する。
なお、「感磁方向」とは、GMR膜12の磁界感度が最大となるときの外部磁界印加方向をいう。
薄膜ヨーク14a、14bは、GMR膜12の磁界感度を高めるためのものであり、軟磁性材料からなる。弱磁界に対する高い磁界感度を得るためには、薄膜ヨーク14a、14bには、透磁率μ及び/又は飽和磁化Msの高い材料を用いるのが好ましい。具体的には、その透磁率μは、100以上が好ましく、さらに好ましくは、1000以上である。また、その飽和磁化Msは、5(kGauss)以上が好ましく、さらに好ましくは、10(kGauss)以上である。
本発明において、薄膜ヨーク14a、14bは、感磁方向に沿って2分割されているので、それらの材料には、上記の条件に加えて、以下の条件を備えている必要がある。
外側ヨーク16a、16bを構成する第1の軟磁性材料は、結晶系又は微結晶系の軟磁性材料からなる。結晶系又は微結晶系の軟磁性材料は、一般に、成膜直後には良好な軟磁気特性が得られない(透磁率が低い、保磁力が大きいなど)。軟磁気特性を向上させるためには、成膜後に熱処理を行う必要がある。一方、GMR膜12をある臨界温度以上に加熱すると、GMR膜12のMR特性が低下する。結晶系又は微結晶系の軟磁性材料の磁気特性を向上させるための熱処理温度は、一般に、GMR膜12の特性が劣化し始める臨界温度より高い。
そのため、本発明に係る薄膜磁気センサ10は、後述するように、
(a)外側ヨーク16a、16b、GMR膜12、及び、内側ヨーク18a、18bの順に成膜し、
(b)GMR膜12を成膜する前に、外側ヨーク16a、16bの軟磁気特性を向上させるための熱処理を行う、
ことにより得られる。
(a)40〜90%Ni−Fe合金、Fe74Si9Al17、Fe12Ni82Nb6、Fe75.6Si13.2B8.5Nb1.9Cu0.8、Fe83Hf6C11、Fe85Zr10B5合金、Fe93Si3N4合金、Fe71B11N18合金、
(b)40〜90%Ni−Fe合金/SiO2多層膜、
(c)Fe71.3Nd9.6O19.1ナノグラニュラー合金、Co70Al10O20ナノグラニュラー合金、Co65Fe5Al10O20ナノグラニュラー合金、
(d)Co35Fe35Mg10F20ナノグラニュラー合金
などが好適である。
外側ヨーク16a、16bは、これらのいずれか1種の材料からなっていても良く、あるいは、2種以上の材料からなっていても良い。
内側ヨーク18a、18bを構成する第2の軟磁性材料は、特に限定されるものではなく、結晶系又は微結晶系の軟磁性材料、あるいは、アモルファス系の軟磁性材料のいずれであっても良い。
(a)40〜90%Ni−Fe合金、Fe74Si9Al17、Fe12Ni82Nb6、Fe75.6Si13.2B8.5Nb1.9Cu0.8、Fe83Hf6C11、Fe85Zr10B5合金、Fe93Si3N4合金、Fe71B11N18合金、
(b)40〜90%Ni−Fe合金/SiO2多層膜、
(c)Fe71.3Nd9.6O19.1ナノグラニュラー合金、Co70Al10O20ナノグラニュラー合金、Co65Fe5Al10O20ナノグラニュラー合金、
(d)Co35Fe35Mg10F20ナノグラニュラー合金、
(e)(Co94Fe6)70Si15B15アモルファス合金、Co88Nb6Zr6アモルファス合金、
などが好適である。
内側ヨーク18a、18bは、これらのいずれか1種の材料からなっていても良く、あるいは、2種以上の材料からなっていても良い。
これらの中でも、(Co94Fe6)70Si15B15、Co88Nb6Zr6などのアモルファス系の軟磁性材料は、室温で成膜するだけで高い特性が得られるので、内側ヨーク18a、18bを構成する材料として好適である。
内側ヨーク18a、18bの長さL2は、それぞれ、次の(a)式及び(b)式を満たしている必要がある。
L2/t1≧1 ・・・(a)
L2×100/(L1+L2)≦50 ・・・(b)
但し、t1は外側ヨーク16a、16bの厚さ、
L1は外側ヨーク16a、16bの長さ。
一方、L2が長くなりすぎると、薄膜ヨーク14a、14b全体の特性が内側ヨーク18a、18bの特性に支配される傾向が強くなる。そのため、薄膜ヨーク14a、14b全体の軟磁気特性が低下し、あるいは、製造中又は使用中にヒステリシスが増大するおそれがある。従って、薄膜ヨーク14a、14aの全長に対する内側ヨーク18a、18bの長さの割合(=L2×100/(L1+L2))は、50%以下である必要がある。内側ヨーク18a、18bの長さの割合は、さらに好ましくは40%以下、さらに好ましくは30%以下である。
L2×100/(L1+L2)≦20 ・・・(b')
(b')式を満たしている場合、薄膜ヨーク14a、14b全体の特性は、ほぼ外側ヨーク16a、16bの特性に支配される。そのため、第1の軟磁性材料として上述した材料を用い、かつ外側ヨーク16a、16bに対して適切な熱処理を施すと、内側ヨーク18a、18bの材質によらず、薄膜ヨーク14a、14b全体の軟磁気特性が向上し、しかも製造中又は使用中にヒステリシスが増大するおそれも少ない。
例えば、薄膜ヨーク14a、14bは、両端からGMR膜12に向かって、幅Wが連続的又は段階的に減少していても良い。薄膜ヨーク14a、14bの幅を連続的又は段階的に減少させると、より多くの磁束をGMR膜12に集めることができるので、磁界感度が向上するという利点がある。
薄膜ヨーク14a、14bの厚さ(すなわち、外側ヨーク16a、16bの厚さt1及び内側ヨーク18a、18bの厚さt2)も特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。
さらに、薄膜ヨーク14a、14bの形状は、左右対称であることが望ましいが、上述の条件を満たす限りにおいて左右非対称であっても良い。
図2に、本発明に係る薄膜磁気センサの製造方法の工程図を示す。図2において、薄膜磁気センサの製造方法は、外側ヨーク形成工程と、熱処理工程と、GMR膜形成工程と、内側ヨーク形成工程とを備えている。
外側ヨーク形成工程は、基板20表面に、内側ヨーク18a、18bの長さL2がそれぞれ(a)式及び(b)式の関係を満たすように、第1の軟磁性材料からなる一対の外側ヨーク16a、16bを形成する工程である(図2(a))。
L2/t1≧1 ・・・(a)
L2×100/(L1+L2)≦50 ・・・(b)
但し、t1は外側ヨーク16a、16bの厚さ、L1は外側ヨーク16a、16bの長さ。
2t1+LG≦LY≦2L1+LG ・・・(c)
但し、t1は外側ヨーク16a、16bの厚さ、
L1は外側ヨーク16a、16bの長さ、
LGは一対の外側ヨーク16a、16bの間に形成されるGMR膜12の長さ。
LY=2L2+LG ・・・(d)
L2×100/(L1+L2)≦20 ・・・(b')
2t1+LG≦LY≦2(L1/4)+LG ・・・(c')
基板20の材料としては、具体的には、
(a)ガラス、アルミナ、MgO、石英、サファイア、
(b)表面にSiO2膜が形成されたシリコン、表面にアルミナ膜が形成されたアルミナ・チタンカーバイド、
(c)表面に非磁性絶縁材料からなる薄膜が形成された非磁性金属材料、
などがある。
外側ヨーク16a、16bの形成方法は特に限定されるものではなく、種々の薄膜形成方法を用いることができる。第1の軟磁性材料の詳細については、上述した通りであるので、説明を省略する。
熱処理工程は、外側ヨーク16a、16bを加熱し、外側ヨーク16a、16bの軟磁気特性を向上させる工程である(図2(b))。
外側ヨーク16a、16bの熱処理温度は、第1の軟磁性材料の種類に応じて最適な温度を選択する。熱処理温度は、通常、300〜1200℃である。
例えば、GMR膜12がナノグラニュラー材料からなる場合、GMR膜12をこの温度域で加熱すると、電気比抵抗ρが増大し、MR比が低下する。これは、ナノグラニュラー粒子が粗大化し、粒子界面の絶縁膜の厚さが厚くなるためと考えられる。ナノグラニュラー材料以外のGMR膜(例えば、多層膜)においても層間の原子拡散により、ある臨界温度以上に加熱すると、GMR膜の特性が劣化する。
GMR膜形成工程は、一対の外側ヨーク16a、16bの間にGMR膜12を形成する工程である(図2(c))。
GMR膜12の形成方法は、特に限定されるものではなく、種々の薄膜形成方法を用いることができる。GMR膜12の詳細については、上述した通りであるので、説明を省略する。
内側ヨーク形成工程は、一対の外側ヨーク16a、16aとGMR膜12との間に、それぞれ、第2の軟磁性材料からなる内側ヨーク18a、18bを形成する工程である。
内側ヨーク18a、18bの形成方法は、特に限定されるものではなく、種々の薄膜形成方法を用いることができる。
図2に示す例において、内側ヨーク18a、18bは、
(a)基板20の表面全面に、第2の軟磁性材料からなる薄膜18'を形成し(図2(d))、
(b)薄膜18'の不要部分をエッチングにより除去する(図2(e))、
ことにより形成される。
第2の軟磁性材料の詳細については、上述した通りであるので、説明を省略する。
GMR膜の両端を薄膜ヨークで挟んだ磁気センサにおいて、その感度は、主に薄膜ヨークの形状と磁気特性により決定される。薄膜ヨークには、従来、アモルファス系の軟磁性材料が用いられている。これは、アモルファス軟磁性材料は室温で成膜するだけで所望の性能が得られ、軟磁気特性を向上させるための熱処理を施す必要がないためである。
アモルファス軟磁性材料を薄膜ヨークに用いた従来の薄膜磁気センサは、図3に示すように、
(a)基板表面にGMR膜を形成し(図3(a))、
(b)基板表面全面に、アモルファス軟磁性膜を形成し(図3(b))、
(c)アモルファス軟磁性膜の不要部分をエッチングにより除去し、薄膜ヨークを形成する(図3(c))
ことにより製造されている。この方法により、GMR膜と薄膜ヨークとの間の良好な電気的及び磁気的コンタクトを容易に得ることができるので、薄膜磁気センサをバラツキなく良好に製造することができる。
しかしながら、アモルファスは準安定構造であり、結晶のような安定構造ではないので、熱に対しては不安定ある。そのため、ある程度の高温に曝されると結晶化が進行し、所定の特性が得られなくなるという問題がある。特に、保磁力については、高温に曝されることによって極端に高くなる。
磁気センサを実際に使用する場合、実装時に半田リフローなどで高温(通常、250℃程度)に曝されたり、100℃程度の温度で長時間使用することがある。このような状況では、図4(b)に示すように、アモルファスの結晶化が進行し、ヒステリシスが増大する。
しかしながら、結晶系や微結晶系の軟磁性膜をスパッタなどのドライ成膜法で作製した場合、成膜直後の軟磁性膜は、軟磁気特性が低い(透磁率が低く、保磁力が大きい)。良好な軟磁気特性を得るためには、成膜後に高温の熱処理が必要となる。この時の熱処理温度は、一般にGMR膜の特性が劣化し始める臨界温度より高い。そのため、GMR膜及び薄膜ヨークをこの順で形成する場合において、薄膜ヨークの軟磁気特性を上げるためにセンサの熱処理を行うと、GMR膜が壊れ、正常なセンサを作ることができない。
[1. 試料の作製]
図2に示す手順に従い、図1に示す薄膜磁気センサ10を作製した。基板20には熱酸化膜(SiO2)を形成したシリコンを用い、外側ヨーク16a、16bには、Ni80Fe20を用いた。また、GMR膜12にはFeCo−MgF2ナノグラニュラー合金、内側ヨーク18a、18bには、アモルファス合金(Co94Fe6)70Si15B15を用いた。
L1及びL2は、それぞれ、0〜270μm及び10〜300μmの範囲で変化させた。Wは、20μm又は100μmとした。さらに、外側ヨーク16a、16aの厚さt1、及び、内側ヨーク18a、18bの厚さt2は、いずれも1μmとした。
得られた薄膜磁気センサを200℃×60分で加熱する前及び加熱した後において、それぞれ、MR特性を評価した。測定されたMR波形から、ヒステリシス量を求めた。図5に示すように、同一MR比におけるFowardとBackwardの磁界Hの差ΔHを逐次求め、その最大値ΔHmaxをヒステリシス量と定義した。
表1に、その結果を示す。なお、表1には、各センサの履歴も併せて示した。表1より、以下のことがわかる。
(1)L1=0である場合、すなわち、薄膜ヨーク全体がアモルファス系材料からなる場合、加熱前のヒステリシス量ΔHmaxは小さいが、加熱によりヒステリシス量ΔHmaxが著しく増大する。
(2)内側ヨークの長さの割合(=L2×100/(L1+L2))が50%以下になると、加熱前後におけるヒステリシス量ΔHmaxの差が小さくなる。
(3)内側ヨークの長さの割合が20%以下になると、加熱前後におけるヒステリシス量ΔHmaxの差がほぼゼロになる。
(4)ヨークの幅W及びヨークの全長(L1+L2)によらず、上記(1)〜(3)の傾向が認められる。
[1. 試料の作製]
図2に示す手順に従い、図1に示す薄膜磁気センサ10を作製した。外側ヨーク16a、16bには、後述する種々の材料を用いた。また、内側ヨーク18a、18bには、アモルファス合金(Co94Fe6)70Si15B15を用いた。基板20とGMR膜12は、実施例1と同様の材料を使用した。
各部の寸法は、L1=80μm、L2=20μm、W=20μm、t1=t2=1μmとした。
[2. 試験方法]
実施例1と同様の手順に従い、200℃×60分加熱前後におけるヒステリシス量ΔHmaxを求めた。
表2に、その結果を示す。なお、表2には使用した外側ヨークの材料も併せて示した。表2より、以下のことがわかる。
(1)外側ヨークの材料としてアモルファス系の軟磁性材料を用いた場合(試料No.21)、加熱前のヒステリシス量ΔHmaxは小さいが、加熱によってヒステリシス量ΔHmaxが著しく増大する。
(2)外側ヨークの材料として、熱処理が施された結晶系又は微結晶系の軟磁性材料を用いた場合(試料No.22〜29)、外側ヨークの材料によらず、加熱前後におけるヒステリシス量の差ΔHmaxがほぼゼロになる。
また、GMR膜とその両端に配置された薄膜ヨークを備えた磁気抵抗素子は、磁気センサとして特に好適であるが、磁気抵抗素子の用途は、これに限定されるものではなく、磁気メモリ、磁気ヘッド等としても用いることができる。
12GMR膜
14a、14b 薄膜ヨーク
16a、16b 外側ヨーク
18a、18b 内側ヨーク
Claims (6)
- 以下の構成を備えた薄膜磁気センサ。
(1)前記薄膜磁気センサは、
巨大磁気抵抗効果を有するGMR膜と、
前記GMR膜の両端に電気的に接続された軟磁性材料からなる薄膜ヨークと
を備えている。
(2)前記薄膜ヨークは、
前記GMR膜に対して外側に設けられた第1の軟磁性材料からなる外側ヨークと、
前記GMR膜と前記外側ヨークとの間に設けられた第2の軟磁性材料からなる内側ヨークと
を備えている。
(3)前記第1の軟磁性材料は、結晶系又は微結晶系の軟磁性材料からなり、
前記薄膜磁気センサは、
(a)前記外側ヨーク、前記GMR膜、及び、前記内側ヨークの順に成膜し、
(b)前記GMR膜を成膜する前に、前記外側ヨークの軟磁気特性を向上させるための熱処理を行うことにより得られるものからなる。
(4)前記内側ヨークの長さL2は、それぞれ、次の(a)式及び(b)式を満たす。
L2/t1≧1 ・・・(a)
L2×100/(L1+L2)≦50 ・・・(b)
但し、t1は前記外側ヨークの厚さ、L1は前記外側ヨークの長さ。 - 前記内側ヨークの長さL2は、それぞれ、さらに次の(b')式を満たす請求項1に記載の薄膜磁気センサ。
L2×100/(L1+L2)≦20 ・・・(b') - 前記第1の軟磁性材料は、
(a)40〜90%Ni−Fe合金、Fe74Si9Al17、Fe12Ni82Nb6、Fe75.6Si13.2B8.5Nb1.9Cu0.8、Fe83Hf6C11、Fe85Zr10B5合金、Fe93Si3N4合金、Fe71B11N18合金、
(b)40〜90%Ni−Fe合金/SiO2多層膜、
(c)Fe71.3Nd9.6O19.1ナノグラニュラー合金、Co70Al10O20ナノグラニュラー合金、Co65Fe5Al10O20ナノグラニュラー合金、及び、
(d)Co35Fe35Mg10F20ナノグラニュラー合金
から選ばれるいずれか1以上である請求項1又は2に記載の薄膜磁気センサ。 - 前記第2の軟磁性材料は、アモルファス系の軟磁性材料からなる請求項1から3までのいずれかに記載の薄膜磁気センサ。
- 巨大磁気抵抗効果を有するGMR膜と、前記GMR膜の両端に電気的に接続された薄膜ヨークとを備えた薄膜磁気センサの製造方法であって、以下の工程を備えた薄膜磁気センサの製造方法。
(1)基板表面に、前記薄膜ヨークの一部を構成する内側ヨークの長さL2がそれぞれ(a)式及び(b)式の関係を満たすように、第1の軟磁性材料からなる一対の外側ヨークを形成する外側ヨーク形成工程。
L2/t1≧1 ・・・(a)
L2×100/(L1+L2)≦50 ・・・(b)
但し、t1は前記外側ヨークの厚さ、L1は前記外側ヨークの長さ。
「前記第1の軟磁性材料」とは、結晶系又は微結晶系の軟磁性材料をいう。
(2)前記外側ヨークを加熱し、前記外側ヨークの軟磁気特性を向上させる熱処理工程。
(3)一対の前記外側ヨークの間に前記GMR膜を形成するGMR膜形成工程。
(4)一対の前記外側ヨークと前記GMR膜との間に、それぞれ、第2の軟磁性材料からなる前記内側ヨークを形成する内側ヨーク形成工程。 - 前記内側ヨークの長さL2は、それぞれ、さらに次の(b')式を満たす請求項5に記載の薄膜磁気センサの製造方法。
L2×100/(L1+L2)≦20 ・・・(b')
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