JPH07245433A

JPH07245433A - 磁気抵抗効果素子およびそのための基板

Info

Publication number: JPH07245433A
Application number: JP7003201A
Authority: JP
Inventors: Teruya Shinjo; 輝也新庄
Original assignee: Research Institute for Production Development
Current assignee: Research Institute for Production Development
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【構成】磁気抵抗効果素子は、基板および基板上に積
層された少なくとも１層の磁性膜層を有して成る磁気抵
抗効果素子であって、磁性層膜を積層する側の基板表面
は、複数の畝を形成する三角波形状であり、三角波形状
表面の真上から磁性膜層が形成されているか、あるいは
個々の畝を形成する２つの斜面の同じ側の斜面上に磁性
膜層が積層されていることを特徴とする。【効果】電流の横滑りが防止され、大きな磁気抵抗変
化率が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気媒体等において、
磁界強度を信号として読みとるための磁気抵抗効果素子
およびそれを作製するための基板に関する。実用性の高
い磁気抵抗効果素子は、小さい外部磁場で、抵抗変化率
が大きいことが要求される。本発明の磁気抵抗効果素子
は、室温で１０ガウスの磁場変化に対し１５％の抵抗変
化を示すという優れた実用性を有している。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気センサーの高感度化及び磁気
記録における高密度化が進められており、これに伴い、
磁気抵抗効果型磁気センサー(以下、ＭＲセンサーとい
う。)及び磁気抵抗効果型磁気ヘッド(以下、ＭＲヘッド
という。)の開発が盛んに進められている。

【０００３】ＭＲセンサーもＭＲヘッドも、磁性材料か
らなる読み取りセンサー部の抵抗変化により、外部磁界
信号を読み出すのであるが、ＭＲセンサー及びＭＲヘッ
ドは、記録媒体との相対速度が再生出力に依存しないこ
とから、ＭＲセンサーでは高感度が、ＭＲヘッドでは高
密度磁気記録においても高い出力が得られるという特長
を有している。

【０００４】しかし、従来の異方性磁気抵抗効果による
磁性体Ｎi_0.8Ｆe_0.2等を利用したＭＲセンサーでは、抵
抗変化率△Ｒ／Ｒ(後に定義する。)がせいぜい２〜５％
であることから、さらに抵抗変化率の大きなＭＲ素子が
求められてきた。

【０００５】このような抵抗変化率の大きい磁気抵抗効
果素子としては、例えば特開平５ー１７５５７１号公報
などに開示されているものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの特許公報など
に記載されている磁気抵抗効果素子は、いずれも、平坦
な基板の表面上に磁性膜や非磁性膜などが複数積層され
た形態を有する。磁気抵抗効果は、本来、膜面に対して
垂直な方向に移動する電子が磁性層と非磁性層との界面
で散乱されるために生じるものであり、従来技術のよう
に平坦な薄膜が積層された構造において膜面に対して平
行な方向の電流を対象としている限り、磁気抵抗変化率
の最大値には限界がある。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、上述の従来の磁
気抵抗効果素子において磁性材料や非磁性材料を積層す
る基板の構造を変えることにより、膜面に対して垂直な
方向の電流に対して磁気抵抗効果を観測しようとするも
ので、その結果、従来よりも大きな磁気抵抗変化率を発
現させようとするものである。

【０００８】従って、第１の要旨において、本発明は、
基板および基板上に積層された少なくとも１層の磁性膜
層を有して成る磁気抵抗効果素子であって、磁性層膜を
積層する側の基板表面は、複数の畝を形成する三角波形
状であり、基板上に積層された磁性膜層の形状は基板表
面の形状に対応する三角波形状であることを特徴とする
磁気抵抗効果素子を提供する。

【０００９】また、第２の要旨において、本発明は、基
板および基板上に積層された少なくとも１層の磁性膜層
を有して成る磁気抵抗効果素子であって、磁性層膜を積
層する側の基板表面は、複数の畝を形成する三角波形状
であり、個々の畝を形成する２つの斜面の同じ側の斜面
上に磁性膜層が積層されていることを特徴とする磁気抵
抗効果素子を提供するものである。

【００１０】更に、第３の要旨において、本発明は、上
述のような磁気抵抗効果素子を作製する場合に使用する
基板を提供する。従って、本発明の磁気抵抗効果素子
は、その基板の形状に必須の重要な特徴がある。

【００１１】以下、添付図面を参照して本発明の基板の
特徴を説明する。図１は、本発明の磁気抵抗効果素子に
使用する基板１１の一部分の斜視図を拡大して模式的に
示す。図１から明らかなように、基板１１の磁性膜層を
付着する上側の面１３は、側面１５に対して平行な断面
を想定した場合、三角形の辺１７および辺１９が構成単
位となって、この２辺の組が複数連続的に接続されて三
角波を形成するようになっている。従って、基板の上面
１３には、（破線にて示す）仮想的な平坦な基板の上側
平面２１の上に三角柱２３が複数個並べられた状態、従
って、２つの交差する斜面（辺１７を含む面および辺１
９を含む面）で規定される畝が並んだ状態になってい
る。

【００１２】従って、本発明において、「三角波形状」
とは、基板上に磁性層などを積層する面（面１３または
面２１）に対して垂直な方向の基板の断面において、三
角形を構成するいずれかの２辺（例えば辺１７および１
９）が繰り返し単位となって、この２辺の組が連続的に
接続されて形成される折れ線が基板の上側表面（即ち、
磁性層膜を付着する側の面）の輪郭線を形成する基板の
形状を意味する。

【００１３】先に説明したように、本発明の素子におい
て、基板の三角波形状表面は、あたかも平坦な基板上に
三角柱を並べた形状を有し、この三角柱の底面は、全て
の三角柱について一般的に同じ三角形であっても、異な
る三角形であってもよい。しかしながら、このような表
面形状を形成する場合の容易性を考慮した場合、いずれ
の三角形も実質的に同じであるのが好ましいが、必ずし
も同じである必要はない。三角形の辺は、折れ線（辺１
７および１９））を形成する三角形が二等辺三角形とな
る場合が形成が最も容易であり、三角形の辺の長さは、
一般的に０．１〜１０ミクロン程度である。

【００１４】このように同じ三角形を底面とする三角柱
２３を平面に並べた形状とする場合、三角形の頂点の角
度（θ）はいずれの角度であってもよいが、例えばＳｉ
（００１）面を利用すると、θ＝約７１°を容易に形成
できる。三角柱の長さ（矢印５３の方向の長さまたは高
さ）、従って、基板の矢印５３の方向の長さは、特に限
定されるものではなく、短くても、あるいは長くてもよ
いが、一般的には数ミリメートル、例えば１〜１０ミリ
メートル程度であってよい。また、その基板上の磁性層
の矢印５３の方向の長さは、例えば、１０ミクロン〜１
ミリメートル程度としてよく、例えば外部との接続のた
めの領域が基板上で確保される。

【００１５】このような三角波形状の基板の表面に磁性
層膜などの薄層を形成する。本発明の第１の要旨におい
て、薄層の形成は、基板の仮想上側面２１に対して実質
的に垂直な方向（矢印２５の方向）から例えば蒸着のよ
うな付着方法により行い、少なくとも１つの磁性層膜、
好ましくは保磁力の異なる種々の磁性膜層（非磁性膜層
を含む）を形成する。この薄層の形成に際しては、薄層
の最下端が畝の頂点より上方に存在するように、即ち、
層全体としての厚さｔ（図５参照）が畝の高さｈ（図４
参照、即ち、三角波の頂点と仮想上側面との距離、従っ
て、三角波の高さ）より大きい、好ましくは十分に大き
くなるように薄層を積層する。好ましくはｔ／ｈは少な
くとも２、より好ましくは少なくとも４となるように積
層する。

【００１６】上述のθ＝７１°の場合には、ｈ＝約０．
７ｄ（ｄは三角波の隣合う谷底（または頂点）間の距
離、図４を参照）であることを考慮すると、ｔがｄの好
ましくは少なくとも約１．５倍、より好ましくは約３倍
となるように薄層を積層する。このようにして６つの薄
層を基板１１の三角波形状表面上に形成した状態を模式
的に図５に示している。

【００１７】本発明の第２の要旨において、薄層の形成
に際して、（第１の要旨のように）矢印２５により示す
ような基板の上面の正面の方向からではなく、例えば矢
印２７により示すように、辺１９の傾きに実質的に等し
い斜め方向（即ち、１９を含む面に平行な方向）から薄
層を構成する分子を例えば付着により辺１７を含む斜面
に付着させる。この場合、三角形の隣り合う２辺の双方
に蒸着されることがなく、付着される辺（辺１７を含む
斜面）と付着されない辺（辺１９を含む斜面）が交互に
なる。

【００１８】本発明の第２の要旨の素子においては、こ
のように付着される辺と付着されない辺が交互になるよ
うに付着方向を選択する。即ち、付着方向は、付着され
るべきでない辺（辺１９）に付着される分子が当たらな
いように選択する必要がある。最も好ましい付着方向
は、上述のように付着されない辺（図１の場合では例え
ば１９）と平行となる方向であり、また、一般的にはそ
の方向より上述の仮想上面２１に近づく例えば破線の矢
印２９により示すような方向（基板の仮想上側面に対す
る角度が小さくなる方向）である。

【００１９】本発明の素子に使用する基板は、半導体加
工の技術として確立されている技術（いわゆるリソグラ
フィー）を用いて、例えば以下のような手順で製造する
ことができる：最初に、所定の基板を選択する必要があ
るが、磁気抵抗効果素子の基板として一般的に使用され
ているものを選択すればよい。具体的には、加工の容易
性を考慮して例えばＳｉ単結晶基板、ＧａＡｓ単結晶基
板などを基板材料として使用できる。

【００２０】例えば、シリコン（Ｓｉ）単結晶基板を使
用する場合、その（００１）面をウェットエッチングす
ることにより三角波形状表面を基板に設けることができ
る。最初に、基板１１のＳｉ（００１）表面に厚さ約１
０００オングストロームの酸化シリコン層を形成し、次
にレジスト（例えばコダック社製フォトレジスト７４
７）を付着し、その上に適当な縞模様のパターンを載せ
た後、光感光または電子ビーム感光により、レジストの
縞模様３３（例えば縞の幅１ミクロン、縞と縞との間隔
１ミクロン）を基板表面３１上に残す。この状態を基板
の拡大側面図にて図２に模式的に示す。すなわち、表面
にはレジスト層と、レジスト層が除去されたために酸化
シリコン層が露出した部分とが交互に現れた縞状模様が
できる。

【００２１】まず、フッ酸溶液を用いて酸化シリコン層
を取り除くと下地のＳｉ（００１）面が露出する。一
方、レジスト層はフッ酸とは反応しない。次に、アセト
ンを用いてレジスト層を除去する。この結果、表面はシ
リコンと酸化シリコンが交互になった縞模様が残る。次
に、ＫＯＨ溶液（例えば１０％ＫＯＨ水溶液）によりウ
エットエッチングを行うとＳｉ（００１）面は徐々に侵
食されていくが、Ｓｉ（１１１）面は化学的に安定であ
るため、次第にＳｉ（１１１）面が残されるようにエッ
チングが進行し、その結果、断面が三角形の溝３５が形
成される。この状態を図３に示す。ウェットエッチング
を更に継続すると、酸化シリコン層に覆われていた部分
の下側へも侵食が進み、最終的には隣り合う三角形断面
の溝が溝の最上部でつながるとともに、その過程で表面
に残っていた酸化シリコン部分は自然に除去される。即
ち、三角形の２辺（辺１７および１９）が連続的に接続
された三角波形状断面の溝がＳｉ基板表面上に形成され
る。この状態を図４に示す。

【００２２】三角波の谷底と谷底との間隔（ｄ）は、レ
ジストの感光に使用する手段により種々変えることがで
きる。例えば、光感光の場合では、最小約１ミクロン程
度の間隔とすることができ、また、電子ビーム感光の場
合では、最小約０.１ミクロン程度の間隔とすることが
できる。

【００２３】上述のように形成した基板表面上に磁性
層、非磁性層および他の必要な薄層を例えば蒸着により
形成する。基板上の薄層の形成方法は、これまでに十分
に確立されており、改めて説明する必要はないが、例え
ば、真空中で電子ビーム加熱法を用いて磁性体と非磁性
体とを交互に繰り返し蒸着し、多層膜を基板表面上に順
次形成する。

【００２４】基板上に形成する薄層としては、磁性膜
層、非磁性膜層、基板表面を改質して種々の層の積層を
助長するための下地層など磁気抵抗効果素子に使用され
る層であれば、その素子の目的に応じていずれの層を所
望の順序および所望の数で形成してもよい。重要である
のは、積層の際に、先に説明したように、第１の要旨で
は、基板の真上方向から付着させることであり、第２の
要旨では、基板の真上方向からではなく、斜め方向から
層を付着させ、三角形の２辺の内の一方側（即ち、一方
側の斜面）だけに層が積層されていくように層を重ねる
ことである。

【００２５】第２の要旨における積層の途中段階を図６
に示す。図６に示した態様では、矢印４１に示す辺１９
に対して平行な方向から基板上の辺１７上に３つの層が
積層されている。この場合、矢印４３に示すように基板
表面に近づく方向で層を積層してもよいが、その場合に
は、三角波の頂上部分が一部分の分子を遮断することに
なるので、無駄が生じ得る。

【００２６】この層の積層に際して、隣り合う積層され
た層が電気的に接続されるまで蒸着を繰り返すことが巨
大抵抗を有する磁気抵抗効果素子として機能するために
必要である。即ち、図６の状態では隣り合う積層された
層が電気的に接続されておらず、巨大磁気抵抗効果を有
する磁気抵抗効果素子としての機能を果たすことができ
ない。従って、図７に模式的に示すように、隣接する積
層された層が電気的に接続されるまで積層を継続する必
要がある。図７の態様では、上部の２層が隣の積層され
た層の下部の２層と電気的に接続されている。

【００２７】本発明の磁気抵抗効果素子に例えば磁性薄
膜を用いる場合、磁性体の種類は特に制限されないが、
具体的には、Ｆe、Ｎi、Ｃo、Ｍn、Ｃr、Ｄy、Ｅr、Ｎ
d、Ｔb、Ｔm、Ｃe、Ｇd等が好ましい。また、これらの
元素を含む合金や化合物としては、例えばＦe−Ｓi、Ｆ
e−Ｎi、Ｆe−Ｃo、Ｆe−Ｇd、Ｆe−Ａl−Ｓi(センダス
ト)、Ｆe−Ｙ、Ｆe−Ｍn、Ｃr−Ｓb、Ｃo系アモルファ
ス合金、Ｃo−Ｐt、Ｆe−Ａl、Ｆe−Ｃ、Ｍn−Ｓb、Ｎi
−Ｍn、Ｃo−Ｏ、Ｎi−Ｏ、Ｆe−Ｏ、Ｎi−Ｆ、フェラ
イト等が好ましい。

【００２８】本発明の磁気抵抗効果素子において、上述
の磁性体から保磁力の異なる２種またはそれ以上を選択
して磁性薄膜を形成してよい。さらに１種またはそれ以
上の磁性層界面には、抵抗変化率が大きくなるように他
の金属を薄く積層した磁性薄膜を形成してよい。この界
面金属層の種類は特に制限されないが、具体的にはＦ
e、Ｎi、Ｃo、Ｍn、Ｃr、Ｃu、Ａu、Ａg、Ｐt、Ｄy、Ｅ
r、Ｎd、Ｔb、Ｔm、Ｃe、Ｇd等が好ましい。また、これ
らの元素を含む合金や化合物としては、例えばＦe−Ｓ
i、Ｆe−Ｎi、Ｆe−Ｃo、Ｆe−Ｇd、Ｆe−Ａl−Ｓi(セ
ンダスト)、Ｆe−Ｙ、Ｆe−Ｍn、Ｃr−Ｓb、Ｃo系アモ
ルファス合金、Ｃo−Ｐt、Ｆe−Ａl、Ｆe−Ｃ、Ｍn−Ｓ
b、Ｎi−Ｍn、Ｃo−Ｏ、Ｎi−Ｏ、Ｆe−Ｏ、Ｎi−Ｆ、
フェライト等が好ましい。

【００２９】各磁性薄膜層の膜厚の上限は特に限定され
るものではないが、例えば２００オングストロームであ
る。磁性薄膜の厚さの下限も特に限定されるものではな
いが、４オングストローム以下ではキュリー点が室温よ
り低くなって実用性がなくなる。また、厚さを４オング
ストローム以上とすれば、膜厚を均一に保つことが容易
となり、膜厚も良好となる。また、飽和磁化の大きさが
小さくなりすぎることもない。一般的に膜厚を５０オン
グストローム以上としても膜厚の増加にともなって効果
が増大することもなく、膜の作製上無駄が多く、不経済
である。

【００３０】各磁性膜の保磁力は、適用される素子にお
ける外部磁界強度や要求される抵抗変化率等に応じて、
例えば約１（Ｏe）〜約１０（kＯe）の範囲から適宜選
択すればよい。また、二種類の磁性体を含む場合には、
一方の磁性体の保磁力は、できるだけ大きいことが望ま
しく、他方は目的に応じて適当に選択すればよい。

【００３１】非磁性薄膜層は、保磁力の異なる磁性薄膜
層間の磁気相互作用を弱める役割をはたす材料であり、
その種類に特に制限はなく、各種金属ないし半金属非磁
性体及び非金属非磁性体から適宜選択すればよい。

【００３２】金属非磁性体としては、Ａu,Ａg,Ｃu,Ｐt,
Ａl,Ｍg,Ｍo,Ｚn,Ｎb,Ｔa,Ｖ,Ｈf,Ｓb,Ｚr,Ｇa,Ｔi,Ｓ
n,Ｐb等及びこれらの合金が好ましい。半金属非磁性体
としては、Ｓi,Ｇe,Ｃ,Ｂ等及びこれらに別の元素を添
加したものが好ましい。非金属非磁性体としては、Ｓi
Ｏ₂,ＳiＯ,ＳiＮ,Ａl₂Ｏ₃,ＺnＯ,ＭgＯ,ＴiＮ等及びこ
れらに別の元素を添加したものが好ましい。

【００３３】非磁性薄膜の厚さは、一般的に２００オン
グストローム以下が望ましい。一般に膜厚が２００オン
グストロームを超えると、非磁性薄膜層により抵抗が決
まってしまい、スピンに依存する散乱効果が相対的に小
さくなってしまい、その結果、磁気抵抗変化率が小さく
なってしまう。一方、膜厚が４オングストローム以下に
なると、磁性薄膜層間の磁気相互作用が大きくなり過
ぎ、又、磁気的な直接接触状態（ピンホール）の発生が
避けられないことから、両磁性薄膜の磁化方向が相異な
る状態が生じにくくなる。

【００３４】下地層の厚さは、特に限定されないが、通
常２００オングストローム以下、好ましくは、２０〜１
５０オングストローム、特に３０〜１００オングストロ
ームである。２００オングストローム以下であれば、Ｍ
Ｒ比はほとんど劣化しない。

【００３５】金属薄膜、もしくは磁性又は非磁性薄膜の
膜厚は、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、オージ
ェ電子分光分析等により測定することができる。また、
薄膜の結晶構造は、Ｘ線回折や高速電子線回折等により
確認することができる。

【００３６】本発明の磁気抵抗効果素子において、人工
格子膜を繰返し積層してもよく、その繰り返し積層回数
ｎに特に制限はない。目的とする磁気抵抗変化率等に応
じて適宜選定すればよいが、十分な磁気抵抗変化率を得
るためには、ｎを３以上にするのが好ましい。例えばｎ
＝５０〜５００とすることができる。

【００３７】以上の説明では、磁性薄膜として保磁力の
異なる２種類の磁性薄膜だけを用いているが、保磁力が
それぞれ異なる３種以上の磁性薄膜を用いることによ
り、磁化方向が逆転する外部磁界を２箇所以上設定で
き、動作磁界強度の範囲を拡大することができる。

【００３８】なお、最上層の磁性薄膜の表面には、窒化
けい素や酸化けい素等の酸化防止膜が設けれられてもよ
く、電極引出のための金属導電層が設けられてもよい。

【００３９】製膜は、常套の方法、例えば蒸着法、スパ
ッタリング法、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）等の方
法で行うことができる。

【００４０】より具体的には、本発明において基板上に
積層する膜としては、例えば（１）（磁性層／非磁性層）×ｎ磁性層は、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉならびにその合金の厚
さ１０〜３０Åの層であり、非磁性層は、Ａｕ、Ｃｕ、
Ａｇ、Ｐｔ、ＣｒおよびＲｈの厚さ１０〜５０Åの層で
あり、ｎ＝５〜５００である。（２）（磁性層Ｉ／非磁性層／磁性層II／非磁性層）×
ｎ磁性層ＩおよびIIならびに非磁性層は上記（１）と同様
であり、ｎ＝５〜５００である。

【００４１】

【発明の作用および効果】上述のように、三角波形状の
基板表面に磁性薄層を積層し、積層した層全体の厚さが
三角波の高さより大きいようにすることにより、第１の
要旨の磁気抵抗効果素子では、電流が方向５１（図１）
に沿って流れるに際して、磁性薄層を何度も横切ること
が可能となり、大きな磁気抵抗変化率が達成される。ま
た、第２の要旨の磁気抵抗効果素子では、電流が個々の
三角形の辺の積層方向に（即ち、上の層から下の層に、
あるいはその逆に）確実に流れ、その後、隣の積層部分
に流れこみ、その積層部分においても、同様に積層方向
に確実に流れる。このような流れを繰り返すので、従来
の素子の場合と比べると、磁気抵抗効果と関係無く流れ
る電流成分が減るために大きな磁気抵抗変化率が達成さ
れる。

【００４２】このような大きな磁気抵抗変化率は、三角
波状表面を有する基板を使用し、その上に磁性薄層を積
層することにより達成されるものである。本発明の特に
好ましい態様では、上述のようにして形成された磁気抵
抗効果素子の、畝の長手方向に垂直な方向（図１の矢印
５１で示す方向）で積層した層をドライエッチングする
ことにより、積層された層が該方向に沿って間隔を隔て
て離れて並ぶ縞模様にする。この場合、畝方向（図１の
矢印５３で示す方向）に流れる電流成分は無視できるの
で更に大きな磁気抵抗変化率が付加される。

【００４３】

【実施例】実施例１本発明の第１の要旨の磁気抵抗効果素子を作製した。最
初に、約１５００Åの酸化ケイ素膜を被覆したシリコン
基板上にフォトレジストを塗布し（厚さ：約１μｍ）、
紫外線露光によりパターニングした後にフォトレジスト
を除去し、その後、フッ酸処理して酸化ケイ素膜を除去
してからＫＯＨを用いてエッチングすることにより、三
角波形状の表面を有する基板を作製した。得られた基板
は、図５に示すようなものであり、以下の寸法を有し
た：ｄ＝２μｍ、ｈ＝１．４μｍ、θ＝７１°

【００４４】次に、三角波形状の基板表面に、以下の種
類の磁性薄層を真空蒸着法により積層した（但し、層の
厚さは、矢印２５の方向の長さである）：（下から第１層目）Ｃｕ厚さ１００Å （下から第２層目）Ｃｏ厚さ２０Å （下から第３層目）Ｃｕ厚さ１００Å （下から第４層目）Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀合金（パーマロイ）厚さ２０Å この４層の組を１８０回繰り返して積層した。従って、
ｔ＝４．３μｍであった。

【００４５】得られた磁気抵抗効果素子のＭＲ曲線（磁
気抵抗変化率曲線）および磁化曲線（Ｍ）を求めた。こ
の測定に際しては、ＭＲ曲線については、以下のように
して測定した：最初に、電磁石またはヘルムホルツコイ
ルに規定の静磁界になるように電流の制御を行う。その
後、Ｋeisley２２０定電流電源で試料に電流を１×１０
^-4Ａ流し、Ｋeisley１８１ナノボルトメーターで電圧を
測定し、更に電流を流す方向を反転して測定した電圧の
平均をとり、電流値で割ることで抵抗値を求める。更
に、磁場コントロール、抵抗測定を繰り返すことでＭＲ
曲線を求める。これらの全ての制御は、ＧＰ−ＩＢイン
ターファイス経由でＰＣ９８００パーソナルコンピュー
ターで実施する。ＭＲの測定は±５００Ｏｅまたは±
３ｋＯｅの磁場範囲で実施する。また、Ｍ曲線について
は、東英工業社製振動試料式磁力計ＶＳＭ−５−１５型
を用いて測定した。

【００４６】それぞれの測定結果を図８およびず９に示
す。図８において、実線はＣＡＰ方向（方向５１）の磁
気抵抗変化率（ＭＲ比、％）であり、破線はＣＩＰ方向
（方向５３）の磁気抵抗変化率を示す。図８から明らか
なように、本発明の磁気抵抗効果素子では、ＣＡＰ方向
で磁気抵抗変化率が大きい。

【００４７】実施例２ｄ＝４μｍとなるように基板を作製した以外は、実施例
１を繰り返して、本発明の磁気抵抗効果素子を得た。同
様にして、磁気抵抗変化率を測定した。結果を図１０に
示す。実施例１の場合と同様に、実線はＣＡＰ方向（方
向５１）の磁気抵抗変化率であり、破線はＣＩＰ方向
（方向５３）の磁気抵抗変化率を示すが、ＣＡＰ方向で
磁気抵抗変化率が大きいことが分かる。また、図８およ
び図１０を比較すると、図８の方が抵抗変化率が大きい
が、これは、実施例１ではｄが小さいので、電流が磁性
層を通過する回数が増加するためであると考えられる。
即ち、実施例１では、ｔ／ｄが約３であるのに対して、
実施例２ではｔ／ｄが約１．５であるため、実施例２に
おける抵抗変化率が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気抵抗効果素子の基板の表面状態
を模式的に示す拡大斜視図である。

【図２】本発明の磁気抵抗効果素子の基板の製造方法
において、レジストの縞模様を付けた状態の模式側面図
である。

【図３】本発明の磁気抵抗効果素子の基板の製造方法
において、エッチングを開始した状態を模式的に示す側
面図である。

【図４】本発明の磁気抵抗効果素子の基板の製造方法
において、エッチングを継続してレジストが消滅して、
三角波形状表面が基板上面に形成された状態を模式的に
示す。

【図５】本発明の第１の要旨の磁気抵抗効果素子を模
式的に示す。

【図６】本発明の第２の要旨の磁気抵抗効果素子を製
造する方法において、基板表面に層を積層する途中の状
態の模式的に示す。

【図７】本発明の第２の要旨の磁気抵抗効果素子の基
板表面部分の側面図を拡大して模式的に示す。

【図８】実施例１において得られた磁気抵抗効果素子
の磁気抵抗変化率の測定結果を示すグラフである。

【図９】実施例１において得られた磁気抵抗効果素子
の磁化曲線を示すグラフである。

【図１０】実施例２において得られた磁気抵抗効果素
子の磁気抵抗変化率の測定結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１１…基板、１３…基板上面、１５…基板側面、１７，
１９…辺、２１…仮想上面、２３…三角柱底面、２５…
正面方向、２７，２９…斜め方向、３１…基板表面、３
３…縞模様レジスト、３５…溝部分、４１…辺１９に平
行な方向、４３…辺１９より表面に近い方向、５５…底
面、５７…三角柱側面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板および基板上に積層された少なくと
も１層の磁性膜層を有して成る磁気抵抗効果素子であっ
て、磁性層膜を積層する側の基板表面は、複数の畝を形
成する三角波形状であり、基板上に積層された磁性膜層
の形状は基板表面の形状に対応する三角波形状であり、
積層磁性膜層の全体の厚さは三角波の高さより大きいこ
とを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】基板および基板上に積層された少なくと
も１層の磁性膜層を有して成る磁気抵抗効果素子であっ
て、磁性層膜を積層する側の基板表面は、複数の畝を形
成する三角波形状であり、個々の畝を形成する２つの斜
面の同じ側の斜面上に磁性膜層が積層されていることを
特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項３】少なくとも１層の磁性膜層が積層される
磁気抵抗効果素子用の基板であって、磁性層膜を積層す
る側の表面は、複数の畝を形成する三角波形状であるこ
とを特徴とする基板。