JPH03240203A - 磁気抵抗素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 強磁気性薄膜からなる磁気抵抗素子に関し、耐食性に優
れた磁気抵抗素子を提供することを目的とし、 所定のパターンの強磁性薄膜と抵抗調整用パターンの強
磁性薄膜とが第１の保護層で被覆されるとともに、少な
くとも抵抗調整用パターンの強磁性薄膜の部分において
該第１の保護層の上に第２の保護層が形成される構成と
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は所定のパターンの強磁性薄膜からなる磁気抵抗
素子に関する。

磁気抵抗素子は磁界の強さに応じてその抵抗値が変化す
る素子であり、パーマロイ等の強磁性薄膜をシリコン等
の基板上に取りつけた構造を有する。強磁性薄膜は所定
のパターンで形成され、保護層で被覆されている。この
保護層は強磁性薄膜を摩擦等から保護するとともに、外
部の水分等によって性能が低下しないようになっている
。

〔従来の技術〕

強磁性薄膜を例えばバーバーポールパターンと呼ばれる
パターンで形成した磁気抵抗素子が公知である。バーバ
ーポールパターンの強磁性薄膜を有する磁気抵抗素子は
、印加磁界ｊこ対して直線的に変化する出力抵抗を得る
ことができ、角度センサや加速度センサ等のアナログ出
力を得たい場合に適している。しかし、磁気抵抗素子を
量産するためには、全ての磁気抵抗素子がバラツキのな
い特性をもつことが必要であり、このためにはバーバー
ポールパターンを形成した後で抵抗特性を微調整できろ
うようにすることが必要である。このような抵抗特性の
微調整ができるように、バーバーポールパターンの強磁
性薄膜と連続する抵抗調整用パターンの強磁性薄膜を設
けることがある。

この抵抗調整用パターンはトリミングパターンと呼ばれ
、梯子状のパターン形状を有し、梯子の段に相当する複
数の並列的な短絡部を備えている。

このトリミングパターンの短絡部の幾つかをレーザー）
　ＩＪママ−切断することによって、抵抗特性の微調整
をすることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕 これらのバーバーポールパターンの強磁性薄膜とトリミ
ングパターンの強磁性薄膜は共通の基板上に隣接するよ
うに配置され、他部品との摩擦や外部からの水分の進入
等に対する保護のために酸化珪素や窒化珪素等の保護層
ｊこよって被覆されている。しかし、トリミングパター
ンの強磁性薄膜の短絡部の切断作業は、この酸化珪素等
の保護層を形成した後でこの保護層の上からレーザーを
当てることによって実施されていた。そのために、トリ
ミングパターンの強磁性薄膜の短絡部を切断するときに
同時にこの保護層も部分的に切断されていた。従ってト
リミングパターンの強磁性薄膜が保護層の除去された部
分から外部に露出することになり、使用時に水分等が進
入し、強磁性薄膜が腐食して耐久性が低下するという問
題があった。

なお、このような構造の磁気抵抗素子は、さらにリード
フレームに搭載され、エポキシ樹脂等によってモールド
されて完成品になるが、この場合にもモールド樹脂と磁
気抵抗素子の基板との間に微小な隙間ができることがあ
り、このような隙間を介して水分等がトリミングパター
ンの強磁性薄膜の上記露出部に進入することがあり、や
はり強磁性薄膜が腐食するという問題があった。

本発明の目的は、さらに保護層を設けることによって耐
食性に優れた磁気抵抗素子を提供することである。

〔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、所定のパターンの強磁性
薄膜と、該所定のパターンの強磁性薄膜と連続する抵抗
調整用パターンの強磁性薄膜とが基板に形成され、該所
定のパターンの強磁性薄膜ど該抵抗調整用パターンの強
磁性薄膜を覆う第１の保護層が設けられ、さらに該第１
の保護層の上で少なくとも該抵抗調整用パターンの強磁
性薄膜の部分を覆う第２の保護層が形成されていること
を特徴とするものである。

〔作　用〕

上記構成においては、所定のパターンの強磁性薄膜が主
として所望の抵抗特性を備え、後で抵抗調整用パターン
の一部を切断することによって抵抗をｉｉ！！！調整す
ることができる。第１の保護層は所定のパターン及びト
リミングパターンの全表面に設けられ、抵抗調整用パタ
ーンの切断は第１の保護層の上からレーザーを当てるこ
とによって実施される。従って、抵抗調整用パターンを
切断するときに同時に第１の保護層も部分的に切断され
る。

第２の保護層はこの抵抗調整用パターンの切断後に第１
の保護層の上に設けられ、第１の保護層の切断部分から
露出した抵抗調整用パターンを完全に被覆する。従って
、所定のパターン及び抵抗調整用パターンからなる全て
の強磁性薄膜が第１の保護層及び第２の保護層によって
被覆され、耐久性よく保護される。

〔実施例〕

第１図及び第２図を参照すると、本発明による磁気抵抗
素子１０は、表面に酸化珪素１２ａを形成したシリコン
基板１２上にパーマロイ　（ＮｉＦｅ）からなる第１の
強磁性薄膜１４及び第２の強磁性薄膜１６を設けたもの
であり、基板１２の四隅に金の電極１８が設けられる。

これらの強磁性薄膜１４．１６は各電極１８（Ａ、Ｂ、
Ｃ・Ｄ）に対して第４図の４個の抵抗部分ａ、ｂ、ｃ、
ｄと等しい構成でブリッジを形成するように配置された
ものである。

第２図に示されるように、第１の強磁性薄膜１４は領域
Ｘ内にバーバーポールパターンと呼ばれる構成で設けら
れ、一方、第２の強磁性薄膜１６はトリミングパターン
と呼ばれる構成で領域Ｙ内に設けられる。バーバーポー
ルパターンの強磁性薄膜１４は４個の抵抗成分からなり
、そのうちの２個ずつが領域Ｘ内の中央に延びる導体２
０の両側に配置される（この導体２０は電極１８−Ｃに
通じる）。第３図は導体２０の片側の２個の抵抗成分ｃ
、ｄを拡大して示しており、これらの抵抗成分ｃ、ｄは
相互に入れ千秋に曲がりくねって配置されている。

第３図の２個の抵抗成分ｃ、ｄはほぼ第４図の抵抗成分
ｃ、ｄにそれぞれ対応する。導体２０の反対側の２個の
抵抗成分についても同様であり、これらはほぼ第４図の
抵抗成分ａ、ｂにそれぞれ対応する。

第２図に示されるように、トリミングパターンの強磁性
薄膜１６は２つの抵抗成分からなる。第３図に示される
ように、トリミングパターンの一方の抵抗成分ｐの一端
はバーバーポールパターンの強磁性薄膜１４の抵抗成分
ｄに連続し、他端は電極１８−Ａに通じるようになって
いる。トリミングパターンの強磁性薄膜１６の他方の抵
抗成分の一端は電極１８−Ａに通じく第２図）、且つ他
端はバーバーポールパターンの強磁性薄膜１４の電極１
８−Ｂに通じる抵抗成分に連続する。従って、第４図の
抵抗成分ａ、ｄの中にはトリミングパターンの強磁性薄
膜１４の抵抗成分が含まれることになり、このトリミン
グパターンの強磁性薄膜１４の抵抗成分の抵抗値を調整
することによって全体の出力電圧を調整することができ
る。例えば、第４図において、印加磁界が０のときに、
電極１８−Ａと電極１８−Ｃの間に一定の電圧をかけて
おき、電極１８−Ｂと電極↓８−Ｄの間の電圧が０とな
るようにトリミングパターンの強磁性薄膜１４の抵抗値
を調整する。

第２図及び第３図を参照すると、Ｉ−ＩＪ　ミングパタ
ーンの強磁性薄膜１６の抵抗成分ｐ（及び他方の抵抗成
分）は梯子状のパターン形状に形成され、梯子の段に相
当する複数の並列的な短絡部２２を備えている。抵抗値
の調整は、トリミングパターンの強磁性薄膜１６の短絡
部２２をレーザー）　ＩＪママ−切断しながら、上記し
たように電極１８−Ｂと電極１８−Ｄの間の電圧が０と
なるようにする。また、このトリミングパターンの強磁
性薄膜１６の表面には間隔を開けて断続的に金の層２４
が設けられている。このような金の層２４はバーバーポ
ールパターンの強磁性薄膜１４にも設けられることがで
きる。

第１図はトリミングパターンの強磁性薄膜１６の部分を
示す磁気抵抗素子１０の断面図であり、１つの短絡部２
２が既に切断された状態を示している。

第１図においては、トリミングパターンの強磁性薄膜１
６の上には酸化珪素、又は窒化珪素からなる第１の保護
層２６がスパッタ又はＰ−ＣＶＤ法によって設けられ、
さらにその上に有機樹脂、例えばポリイミド樹脂からな
る第２の保護層２８が設けられている。第１図及び第２
図に示す実施例においては、第１の保護層２６及び第２
の保護層２８はともにバーバーポールパターンの強磁性
薄膜１４及びトリミングパターンの強磁性薄膜１６の全
表面を覆うように形成される。

第５図に示す他の実施例においては、第１の保護層２６
はバーバーポールパターンの強磁性薄膜１４及びトリミ
ングパターンの強磁性薄膜１６の全表面を覆うように形
成されるが、第２の保護層２８は領域Ｙで示したトリミ
ングパターンの強磁性薄膜１６の部分のみを覆うように
形成されている。これによって、第２の保護層２８がバ
ーバーポールパターンの強磁性薄膜１４の上にないので
、そのような第２の保護層２８がバーバーポールパター
ンの強磁性薄膜１４の上にある場合に発生する被覆によ
る応力によるバーバーポールパターンの強磁性薄膜１４
への影響をなくすことができる。

第１図を参照すると、第１の保護層２６はバーバーポー
ルパターンの強磁性薄膜１４及びトリミングパターンの
強磁性薄膜１６の形成後に、トリミングパターンの強磁
性薄膜１６の短絡部２２の切断の前に形成されたもので
ある。従って、その後で第１の保護層２６の上からレー
ザ゛−を当てることによってトリミングパターンの強磁
性薄膜１６の短絡部２２を切断すると、第１図に示され
るように、トリミングパターンの強磁性薄膜１６も切断
される。本発明においては、第２の保護層２８はトリミ
ングパターンの強磁性薄膜１６の短絡部２２の切断の後
に形成される。従って、第２の保護層２８はトリミング
パターンの強磁性薄膜１６を覆うとともに、トリミング
パターンの強磁性薄膜１６の短絡部２２及び第１の保護
層２６の切断跡の窪みに入り込み、切ｌｆｒ部を含むト
リミングパターンの強磁性薄膜１６を完全に保護する。

次に第２の保護層２８の形成方法について説明する。ト
リミングパターンの強磁性薄膜上６の短絡部２２の切断
を完了するど、ポリイミド樹脂を第１の保護層２６の上
から電極１８を含む全表面に塗布し、９０〜１００℃で
プリベータを行う。その上にＩ／シストを塗布し、マス
クを用いて露光を行う。このときに、電極１８の形状、
並びにバーバーポールパターンの強磁性薄膜１４及びト
リミングパターンの強磁性薄膜１６の所望の領域ｊこ応
じた露光を行う。次に現像を行い、酢酸ブチルでレジス
）・を除去する。

これによって、電極１８が次のボンディング工程のため
に露出し、且つバーバーポールパターンの強磁性薄膜１
４及び）・リミングパターンの強磁性薄膜１６の所望の
領域にポリイミド樹脂の第２の保護層２８が形成される
。最後に形成されたポリイミド樹脂の第２の保護層２８
に２６０〜２８０℃でポストベークを行う。これによっ
て、耐食性に優れた磁気抵抗素子１０を得ることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、所定のパターン
の強磁性薄膜と抵抗調整用パターンの強磁性薄膜を覆う
第１の保護層と、第１の保護層の上で少なくとも抵抗調
整用パターンの強磁性薄膜の部分を覆う第２の保護層が
形成されているので、耐久性及び耐食性の優れた磁気抵
抗素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気抵抗素子の要部断面図、第２図は
本発明の磁気抵抗素子の平面図、第３図は第２図の磁気
抵抗素子の部分拡大図、第４図は第２図の磁気抵抗素子
の等価回路図、第５図は本発明の他の実施例を示す平面
図である。 １２・・・基板、　　　　　　１４・・・第１の強磁性
薄膜、１６・・・第２の強磁性薄膜、 １８・・・電極、　　　　　　２６・・・第１の保護層
、２８・・・第２の保護層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定のパターンの強磁性薄膜（１４）と、該所定のパ
   ターンの強磁性薄膜（１４）と連続する抵抗調整用パタ
   ーンの強磁性薄膜（１６）とが基板（１２）に形成され
   、該所定のパターンの強磁性薄膜（１４）と該抵抗調整
   用パターンの強磁性薄膜（１６）を覆う第１の保護層（
   ２６）が設けられ、さらに該第１の保護層（２６）の上
   で少なくとも該抵抗調整用パターンの強磁性薄膜（１６
   ）の部分を覆う第２の保護層（２８）が形成されている
   ことを特徴とする磁気抵抗素子。