JPH0442978A - 磁気抵抗素子とその製造方法 - 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】 〔概要〕 強磁性金属の磁気抵抗を利用しバーバー・ボール型と呼
ばれる磁気抵抗素子とそ゛の製造方法に関し、 磁気抵抗素子の信軌性および品質の向上を目的とし、 基板上に形成した磁気抵抗素子パターンが、磁性薄膜よ
り形成した帯状磁性層と、導電薄膜より形成し該帯状磁
性層の上で約４５度傾けた縞状である導電層にてなり、 該磁気抵抗素子パターンの抵抗値トリミングパターンが
、該導電層の一部であって、該磁性層の形成されない領
域に形成されてなり、 該磁気抵抗素子パターンを覆う保護層が形成されてなる
ことを特徴とする磁気抵抗構成、ならびに、基板の上面
に磁性薄膜を被着し、該磁性薄膜の不要部を除去して前
記磁性層を形成し、 該磁性層を覆う導電薄膜を被着し、 該導電薄膜の不要部を除去して前記導電層を形成し、 前記磁気抵抗素子パターンの保護層を形成することを特
徴とし構成する磁気抵抗素子の製造方法である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、強磁性金属の磁気抵抗を利用しバーバー・ポ
ール型と呼ばれる磁気抵抗素子（磁気検出器、磁気セン
サ）とその製造方法、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
体のホール硬化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７図は従来の磁気抵抗素子の基本構成図、第８図は第
７図に示す磁気抵抗素子の主要製造工程説明図、第９図
は第７図に示す磁気抵抗素子の抵抗値を調整するトリミ
ングの説明図である。

第７図において、（イ）は磁気抵抗素子の模式断面図、
（［１）は磁気抵抗素子パターンの平面図である。

第７図（イ）において、磁気抵抗素子１は絶縁基板２の
表面に磁性層３を形成し、磁性層３に重ねて導電層４を
形成し、それらを保護層５で覆った構成である。

第７図（ロ）において、一般にパーマロイにてなる磁性
層３と金やアルミニウムにてなる導電層４とで構成され
る磁気抵抗素子パターン６は、長軸と短軸とを接続した
つづら折りの帯状である磁気検出部６ａ、外部接続端子
６ｂと６ｃ＋抵抗値調整用のトリミングパターン６ｄに
て構成され、磁性層３がそれら各部の全域に形成されの
に対し導電層４は、磁気検出部６ａにおいて約４５度傾
けた縞状である。

トリミングパターン６ｄは、複数本（図は９本）の横桟
の両端を縦桟に接続した梯子形状であり、磁気抵抗素子
パターン６の抵抗値調整は、該横桟の何本かを中央部で
切断する。

磁性層３は、磁気検出部６ａの長軸方向（第７図（ｔｌ
）の上下方向）に−軸磁気異方性が付与されている。

第８図（イ）〜（ニ）において、絶縁基板２の表面に磁
性薄膜１０．導電薄膜１１を被着したのち、導電薄膜１
１の不要部を除去して導電層４を形成する。次いで、磁
性薄膜１０の不要部を除去して磁性層３を形成し、磁気
抵抗素子パターン６の外部接続端子６ｂ、６ｃを表呈せ
しめる保護層５をＳｉｎｇ等にて形成し、磁気抵抗素子
１が完成する。

第９図において、（イ）は抵抗値トリミング済み磁気抵
抗構成工の平面図、（ｒＪ）はそのＡ−Ａ断面図であり
、磁気抵抗素子１の磁気抵抗素子パターン６を所定抵抗
値にするトリミングは、トリミングパターン６ｄの横桟
の一部（図は３本）を切断するスリット１２を形成する
。

従って、スリ７）１２内には第９図（ロ）に示す如く、
該横桟を構成する磁性層３と導電層４の切断面が表呈す
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１において、抵抗値トリミング
パターン６ｄは磁性層３に導電層４を積層した構成であ
る。従って、磁気抵抗素子１の抵抗値トリミングでは、
所定部における保護層５゜導電層４．磁性層３を切断す
るスリット１２をレーザカット等により形成したのち、
該切断に伴う飛散物を除く洗浄が必要である。

そして、完成後の磁気抵抗素子１は高温・高温雰囲気中
における負荷試験（信顧性試験）を行うが、前記洗浄時
の洗浄液（一般に水）がスリット１２の内面から磁性層
３と保護層５等の眉間に浸透して残留し、該洗浄液によ
って磁性層３は前記負荷試験および経時的に酸化し、磁
気抵抗素子１の磁気特性が劣化されるという問題点があ
った。

本発明の目的は、抵抗値トリミング後の洗浄液による磁
気特性の劣化をなくし、磁気抵抗素子の信鯨性および品
質を向上せしめることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は本発明の基本図である第１図および第２図に
よれば、 基板２上に形成した磁気抵抗素子パターンが２４、磁性
薄膜１０より形成した帯状磁性層２２と、導電薄膜１１
より形成し帯状磁性層２２の上で約４５度傾けた縞状で
ある導電層２３にてなり、 磁気抵抗素子パターン２４の抵抗値トリミングパターン
２４ｄが、導電層２３の一部２３ｄであって、磁性層２
２の形成されない領域に形成されてなり、磁気抵抗素子
パターン２４を覆う保護層５が形成されてなることを特
徴とする磁気抵抗素子、ならびに、基板２の上面に磁性
薄膜１０を被着し、磁性薄膜１０の不要部を除去して磁
性層２２を形成し、 磁性層２２を覆う導電薄膜１１を被着し、導電薄膜１１
の不要部を除去して導電層２３を形成し、 磁気抵抗素子パターン２４の保護層５を形成することを
特徴とする磁気抵抗素子の製造方法である。

〔作用〕

上記手段によれば、抵抗値トリミングパターンの一部を
切断するスリットを設けたとき、該スリットの内面には
、導電層より酸化され易く、酸化によって磁気抵抗素子
の磁気特性を劣化させる磁性層の切断面が形成されない
。

従って、該スリットを設けたのちの洗浄によってスリッ
ト内に洗浄液が残留しても、磁気抵抗素子の磁気特性は
安定化される。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は本発明による
製造方法の基本工程説明図、第３図は本発明の一実施例
による磁気抵抗素子の模式断面図、第４図は本発明の他
の実施例による磁気抵抗素子の模式断面図、第５図は第
３図、第４図に示す磁気抵抗素子の製造方法の主要工程
説明図、第６図は本発明の実施例によりブリッジ構成し
た磁気抵抗素子の回路図である。

第１図において、（イ）は磁気抵抗素子の模式断面図、
（ＩＩ＋）は磁気抵抗素子パターンの平面図、（ハ）は
抵抗値トリミング済み磁気抵抗素子の平面図、（ニ）は
（ハ）図のＢ−Ｂ断面図、（ネ）は磁性層の平面図であ
る。

第１図（イ）において、磁気抵抗素子２１は、ガラス等
にてなる絶縁基板２の表面に磁性層２２を形成し、所定
部が磁性層２２に重なり所要に分散される導電層２３を
形成し、それらを保護層５で覆った構成である。保護層
５には磁気抵抗素子パターンの外部接続端子２４ｂと２
４ｃを表呈せしめる一対の透孔５ａ、５ｂが開口する。

第１図（ロ）において、パーマロイ等の強磁性金属にて
なる磁性層２２と、金やアルミニウム等にてなる導電層
２３とで構成される磁気抵抗素子パターン２４は、従来
の磁気抵抗素子パターン６と同じ平面形状であり、磁気
検出部２４ａ、外部接続端子２４ｂと２４ｃ、抵抗値調
整用のトリミングパターン２４ｄを連結した構成される
。

磁性層２２は第１図（幻に示す如く、長軸２２ａと短軸
２２ｂとを接続したつづら折りの帯状であり、磁気検出
部２４ａに対応し形成され、長軸２２ａの長さ方向に一
軸磁気異方性が付与される。

導電層２３は、磁性層２２の上に約４５度傾けた縞状に
形成した縞状部分２３ａ、縞状部分２３ａの一端より磁
性層２２の形成されない領域に延在せしめて形成しトリ
ミングパターン２４ｄを構成する部分２３ｄ、ｍトリミ
ングパターン構成部分より延在せしめて形成し接続端子
２４ｂを構成する部分２３ｂ、縞状部分２３ａの他端よ
り延在せしめて形成し接続部分２４ｃを構成する部分２
３ｃにてなる。

第１図（ハ）において、磁気抵抗素子２１は保護層５に
設けた透孔５ａ、５ｂ内に外部接続端子２４ｂ（導電層
部分２３ｂ）または２４Ｃ（導電層部分２３Ｃ）が表呈
し、トリミングパターン２４ｄの一部を切断するスリッ
ト１２は、保護層５を貫通して形成されるようになる。

以上説明したように、本発明による磁気抵抗素子２１に
おいてトリミングパターン２４ｄは、導電層２３だけで
構成するため、第１図（ＩＰ）に示す如くスリット１２
は磁性層２２を切断しない。

第２図（イ）〜（ネ）において、絶縁基板２の表面に磁
性薄膜１０を被着し、磁性薄膜１０の不要部を除去して
磁性層２２を形成する。次いで、導電薄膜１１を被着し
その不要部を除去して導電層２３を形成したのち、保護
層５を形成して磁気抵抗素子２１が完成する。

第３図において、磁気抵抗素子３１は、シリコン基板３
２の上面にＳｉｎｇ等にてなる絶縁層３３を形成してな
る絶縁基板２の表面に、磁気抵抗素子パターン（２４）
に対応する磁性層２２と、該磁気抵抗素子パターンの一
対の外部接続端子２４ｂ、２４Ｃのそれぞれに対応する
磁性層３７．３８を形成し、縞状部が磁性層２２に重な
る導電層２３を形成し、それらを保護層５で覆った構成
である。

ただし、導電層２３はＴａ　Ｍｏにてなる密着層３４゜
Ａｕにてなる導電層３５．　Ｔａ　Ｍｏにてなる密着層
３６の３層構成であり、保護層５には磁気抵抗素子パタ
ーンの外部接続端子２４ｂまたは２４ｃを表呈せしめる
一対の透孔５ａと５ｂが開口する。

第４図において、磁気抵抗素子４１は、シリコン基板３
２の上面にＳｉｎ、にてなる絶縁層３３を形成してなる
絶縁基板２の表面に磁性層２２，３７．３８を形成し、
縞状部が磁性層２２に重なる導電層２３を形成し、それ
らを保護層５で覆った構成である。

ただし、導電層２３はＴａＭｏにてなる密着層３４゜Ａ
ｕにてなる導電層３５．　Ｔａ　Ｍｏにてなる密着層３
６の３層構成であり、保護層５には磁気抵抗素子パター
ンの外部接続端子２４ｂまたは２４ｃを表呈せしめる一
対の透孔５ａと５ｂおよび、トリミングパターン２４ｄ
の被トリミング部（前記複数の横桟の各中央部）を表呈
せしめる透孔５Ｃが開口する。

透孔５ａ、５ｂにおいて、密着層３６の表呈部は除去す
る。

第５図（イ）〜（ニ）において、シリコン基板３２の上
面にＳｉＯ□絶縁層３３を約５０００人の厚さに形成し
た絶縁基板２の表面に、パーマロイの磁性薄膜１０を厚
さ約１０００人に被着し、磁性薄膜１０の不要部を除去
して磁性層２２．３７．３８を形成する。次いで、厚さ
が約５００人のＴａＭｏ薄膜３９．厚さが約５０００人
のＡｕ″”ｆＲ膜４０．厚さが約５００人のＴａ　Ｍｏ
　ｌ膜３９°を順次被着してなる導電薄膜１１を被着し
、導電薄膜１１の不要部を除去して導電層２３を形成す
る。

しかるのち、第３図に示す如く透孔５ａ、５ｂが開口す
る保護層５を形成して磁気抵抗素子３１が完成し、第４
図に示す如く透孔５ａ、５ｂ、５ｃが開口する保護層５
を形成して磁気抵抗素子４１が完成する。

第６図において、磁気抵抗素子５１は４個の磁気検出部
５２，５３，５４．５５をフルブリッジに接続し、プラ
ス入力端子５６．マイナス入力端子５７．一対の出力端
子５８を設け、磁気検出部５２．５３，５４．５５は第
１図（ロ）の磁気検出部２４ａと同一構成であり、磁気
検出部５２，５３，５４．５５の抵抗値バランス調整用
のため入力端子５６の接続側に設けたトリミングパター
ン５９は、第１図（０）のトリミングパターン２４ｄと
同様に、導電層（または密着層を含む導電層）にて形成
する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、抵抗値トリミング
スリットを設けたとき、該スリットの内には磁性層の切
断面が形成されない構成および、そのための製造方法を
提供したことにより、磁気抵抗素子の磁気特性が高信頼
、安定化された効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、 第２図は本発明による製造方法の基本工程説明図、 第３図は本発明の一実施例による磁気抵抗素子、第４図
は本発明の他の実施例による磁気抵抗素子、 第５図は第３図、第４図に示す磁気抵抗素子の製造方法
の主要工程説明図、 第６図は本発明に係わるブリッジ構成の磁気抵抗素子、 第７図は従来の磁気抵抗素子の基本構成図、第８図は第
７図に示す磁気抵抗素子の主要製造工程説明図、 第９図は第７図に示す磁気抵抗素子の抵抗値トリミング
の説明図、 である。 図中において、 ２は絶縁基板、 ５は保護層、 ５ａ、５ｂ、５ｃは保護層の透孔、 １０は磁性薄膜、 １１は導電薄膜、 ２１．３１．４１は磁気抵抗素子、 ２２は磁性層、 ２３は導電層、 ２３ｄは導電層のトリミングパターン構成部、２４は磁
気抵抗素子パターン、 ２４ｄはトリミングパターン、 （ｃｆ′） 水忙唱／）１本楕成匠８月図 ｖＪ１図（イ／）１） １ス Ｇ→ （、ｔ） 瓜緊唱０基第４１伐説明図 １１’、７図（そ／）２） （ホ） コ 水杷明により製黄つ法Ｏ蟇本二程脆＝ｇ図のＩＲ逅力Ｘ
／）ｉ妾工程説帆図 １！、５図 水炎−日月１つ一医光例りこよコ１扛ｄＲｖし紮壬垢３
図 ’１１詠九↑へ抗庸子 木完明ｎ化の寅禿例１（よる１旅仇抵抗を手５］蟇九葛
九事千 木屍釦月ｔ”Ｃｆ；Ｆ−わニブ′ノッシ゛、オ簿、ｄ！
０石五化蕃４九赤手第６図 圓 第７図１（ホす磁死ｔａｉ六Ａ４− ｆ）王学髪遣工捏貌明図 従来ｎｍ九１氏狛−！＝、−１／）；腹水精成じ〕Ｖ！
、８Ｍ 一〜９ （■ ＄７０１て示ず沫仇抵仇案弄Ｏ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板（２）上に形成した磁気抵抗素子パターン（
   ２４）が、磁性薄膜（１０）より形成した帯状磁性層（
   ２２）と、導電薄膜（１１）より形成し該帯状磁性層（
   ２２）の上で約４５度傾けた縞状である導電層（２３）
   にてなり、 該磁気抵抗素子パターン（２４）の抵抗値トリミングパ
   ターン（２４ｄ）が、該導電層（２３）の一部（２３ｄ
   ）であって、該磁性層（２２）の形成されない領域に形
   成されてなり、 該磁気抵抗素子パターン（２４）を覆う保護層（５）が
   形成されてなることを特徴とする磁気抵抗素子。
2. （２）前記磁気抵抗素子パターン（２４）を保護する保
   護層（５）には、前記抵抗値トリミングパターン（２４
   ｄ）の所定部を表呈せしめる透孔（５ｃ）が設けられて
   な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. （３）基板（２）の上面に磁性薄膜（１０）を被着し、
   該磁性薄膜（１０）の不要部を除去して前記磁性層（２
   ２）を形成し、 該磁性層（２２）を覆う導電薄膜（１１）を被着し、該
   導電薄膜（１１）の不要部を除去して前記導電層（２３
   ）を形成し、 前記磁気抵抗素子パターン（２４）の保護層（５）を形
   成することを特徴とする磁気抵抗素子の製造方法。
4. （４）前記請求項３記載の保護層（５）には、前記トリ
   ミングパターン（２４ｄ）の所定部を表呈せしめる透孔
   （５ｃ）を設けることを特徴とする磁気抵抗素子の製造
   方法。