JPH07302939A - 磁電変換素子及びその製造方法 - Google Patents

磁電変換素子及びその製造方法

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JPH07302939A
JPH07302939A JP6094283A JP9428394A JPH07302939A JP H07302939 A JPH07302939 A JP H07302939A JP 6094283 A JP6094283 A JP 6094283A JP 9428394 A JP9428394 A JP 9428394A JP H07302939 A JPH07302939 A JP H07302939A
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JP
Japan
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film
magnetoelectric conversion
substrate
conversion element
magnetoresistive element
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JP6094283A
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English (en)
Inventor
育史 ▲吉▼田
Ikushi Yoshida
Toshikazu Takeda
敏和 竹田
Atsuo Senda
厚生 千田
Yoshifumi Ogiso
美文 小木曽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】磁性体基板上に半導体からなる磁電変換素子パ
タ−ンが形成された磁電変換素子において、ホ−ル移動
度の大きい半導体薄膜を得るための製造方法を提供す
る。 【構成】本発明にかかる磁電変換素子20の製造方法
は、ショ−ト効果を得るための電極膜4aをあらかじめ
形成した基板1に、磁気抵抗効果を持つInSb薄膜8
を形成し、パタ−ン化することを特徴とする。上記のよ
うにあらかじめ電極膜を形成した部分に形成されたIn
Sb薄膜はホ−ル移動度が小さくなるので、大きなショ
−ト効果が得られ、磁気抵抗効果が大きくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば磁気抵抗素子
のような磁電変換素子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりInSb化合物半導体などを用
いて磁電変換素子が構成されている。図15〜図21は
従来例に関し、図15の断面図において磁電変換素子は
マイカ基板9と、磁気抵抗素子パタ−ン2と電極膜4
a、4aと、前記電極膜4a、4aの端面のみを露出す
るように形成された磁気抵抗素子パタ−ン2と電極膜4
a、4aとを保護するための保護膜5と、前記保護膜5
に樹脂層7を介して接着された磁性体基板1と、前記電
極膜4a、4aの端面に接続された外部接続用電極6、
6とを有する構造となっている。
【0003】従来例磁電変換素子の製造方法を、工程順
に図16〜図21を参照して説明する。なお現実には多
数の素子をまとめて加工し適当な段階で分離し完成品と
するが、説明の都合上一つの素子のみ図示する。本願発
明に関する記述についても同様である。
【0004】まず、図16に示すように第1工程で、マ
イカ基板9にInSb薄膜層8を三温度法により、基板
温度370〜480℃、真空度0.7〜2.0×10-6
Torrの成膜条件により蒸着して形成する。次に、図
17に示すように第2工程で、マイカ基板9にガラス基
板10を樹脂層7aを介して接着する。この樹脂層7a
の材料はたとえばエポキシ樹脂でその硬化温度は100
〜150℃である。次に、図18に示すように第3工程
で、フォトリソグラフィ−によりInSb薄膜層8をミ
アンダライン状にパタ−ン化し、磁気抵抗素子パタ−ン
2および電極膜4a、4aに形成する。次に図19に示
すように第4工程で、基板9表面の全面にCuを上層、
Tiを下層とする金属膜を真空蒸着法により成膜し、こ
れを接続電極4bと電気良導性薄膜として作用するショ
−トバ−4sに、フォトリソグラフィ−により同時にパ
タ−ン形成する。次に、図20に示すように第5工程
で、磁気抵抗素子パタ−ン2の形成面側に保護膜5を設
けたうえで樹脂層7を介して磁性体基板1を接着する。
この樹脂層7の材料はたとえばエポキシ樹脂でその硬化
温度は100〜150℃である。次に図21に示すよう
に第6工程で、マイカ基板9を一部残してガラス基板1
0を剥離する。残したマイカ基板9は保護膜として機能
する。次に接続電極4b、4bの連結部分をダイシング
ソ−により各チップごとに切り離す。この切断加工によ
りチップ内部に形成された接続電極4b、4bの端がチ
ップの端面に露出する。次に、第7工程でチップの端面
に露出した接続電極4b、4bに接続するように三元マ
グネトロンスパッタ法によりAg/モネル/Ni・Cr
の三層からなる外部接続用電極6、6を形成する。以上
の工程により図15に示す断面構造を持つ磁電変換素子
が得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の磁電変換素子においては、次のような問題があっ
た。すなわちInSb薄膜層が全体に渡って均質に形成
されるため、ショ−トバ−と二層に形成されたInSb
薄膜層と、ショ−トバ−が形成されていない部分に形成
されたInSb薄膜層とが共にほぼ同じ値のホ−ル移動
度を示す。したがって別に形成された電極膜によるショ
−トバ−だけで短絡効果を得るので短絡効果が小さなも
のとなる。また磁気抵抗素子パタ−ンの上面の全面にC
u、Tiの二層構造を持つ電極膜を蒸着などにより形成
したあと、フォトリソグラフィ−によりショ−トバ−に
形成するため磁気抵抗素子パタ−ンを損傷することがあ
る。本発明の目的は、大きな短絡効果を示すショ−トバ
−を持つ磁電変換素子及びその製造方法を提供するもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の磁電変換素子
は、磁気抵抗素子膜と、この磁気抵抗素子膜に流れる電
流方向と交差する方向に伸びて前記磁気抵抗素子膜とで
層状部分を構成する電極膜とを基板に設けた磁電変換素
子において、基板と磁気抵抗素子膜との間に電極膜を配
置した部分を有しこの部分のホ−ル移動度を他の部分よ
り小さくした事を特徴とする。
【0007】また本発明の磁電変換素子の製造方法は、
磁気抵抗素子膜と、この磁気抵抗素子膜に流れる電流方
向と交差する方向に伸びて前記磁気抵抗素子膜とで層状
部分を構成する電極膜とを基板に設けた磁電変換素子の
製造方法において、あらかじめ電極膜が形成された基板
上に磁気抵抗素子膜を形成することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明による磁電変換素子の製造方法は、あら
かじめショ−トバ−として働く電極膜が形成された基板
に、磁気抵抗素子パタ−ンを形成するため、基板上のシ
ョ−トバ−と二層に形成されたInSb薄膜層と、ショ
−トバ−が形成されていない部分のInSb薄膜層とで
ホ−ル移動度が異なるので従来よりも大きな短絡効果が
得られる。また電極膜を形成した後に磁気抵抗素子パタ
−ンを形成するので、従来の製造方法のように電極膜を
フォトリソグラフィ−により形成するときに磁気抵抗素
子パタ−ンを損傷することがなくなる。
【0009】
【実施例】本発明の実施例に係る磁電変換素子20の構
造を図1〜図3を用いて説明する。図1は磁電変換素子
20の外観斜視図、図2は磁電変換素子20を構成する
磁気抵抗素子パタ−ンの平面図、図3は磁電変換素子2
0の垂直断面図である。
【0010】磁電変換素子20は、マイカ基板9に磁気
抵抗素子パタ−ン2が形成され、前記磁気抵抗素子パタ
−ン2の形成面にシリカなどからなる保護膜5が形成さ
れ、樹脂層7により磁性体基板1が接着され、前記磁気
抵抗素子パタ−ン2を構成する接続電極4bと電気的に
接続する外部接続用電極6,6が前記磁気抵抗素子20
の端面に形成されるという構造となっている。
【0011】この構造の磁電変換素子20の製造方法を
工程順に図4〜図9を参照して説明する。
【0012】まず、図4に示すように第1工程で、マイ
カなどからなる基板9にCu/Tiの2層からなる金属
膜3を真空蒸着法により成膜し、次に図5に示すように
第2工程で、接続電極4bと電気良導性薄膜として作用
するショ−トバ−4sに、フォトリソグラフィ−により
同時にパタ−ン形成する。次に図6に示すように第3工
程で、InSb薄膜層8を三温度法により、基板温度3
70〜480℃、真空度0.7〜2.0×10-6Tor
rの成膜条件で、前記基板9の接続電極4b、4bおよ
びショ−トバ−4sを形成した面の全面に形成する。次
に図7に示すように第4工程で、前記InSb薄膜層8
を、フォトリソグラフィ−によりミアンダライン状にパ
タ−ン化し、磁気抵抗素子パタ−ン2および電極膜4
a、4aを形成する。次に図8に示すように第5工程
で、磁気抵抗素子パタ−ン2および電極膜4a、4aを
保護するために、SiOもしくはSiO2 からなる保護
膜5をスピンオングラス法もしくは反応性スパッタリン
グなどにより前記磁気抵抗素子パタ−ン2および電極膜
4a、4aの上面に形成する。次に図9に示すように第
6工程で、保護膜5の上層に樹脂層7を介して磁性体基
板1を接着する。この樹脂材料はたとえばエポキシ樹脂
でその硬化温度は100〜150℃である。
【0013】以上の工程までで形成された磁電変換素子
20は接続電極4b、4bで相互に連結するように複数
個形成されている。次に接続電極4b、4bの連結部分
をダイシングソ−により各チップごとに切り離す。この
切断加工によりチップ内部に形成された接続電極4b、
4bの端がチップの端面に露出する。次に、図3の断面
図に示すように第7工程でチップの端面に露出した接続
電極4b、4bに接続するように三元マグネトロンスパ
ッタ法によりAg/モネル/Ni・Crの三層からなる
外部接続用電極6、6を形成し磁電変換素子20を完成
する。
【0014】なお前記磁電変換素子を構成する材料とし
ては、上で説明したように磁気抵抗素子パタ−ン2を形
成する基板9にはマイカ基板を、金属膜3にはCu/T
iの二層を、保護膜5にはSiOもしくはSiO2 を、
最上面には磁性体基板1を用いた一実施例について述べ
たが、これらの材料に限定はしない。
【0015】すなわち基板9は、シリコン基板、ガラス
基板、アルミナ基板、フェライト基板など一般的に基板
として使用できるものなら何でもよい。また金属膜3の
接着強度を向上させるためにあらかじめInSb薄膜を
蒸着しておいてもよい。
【0016】また金属膜3はAl/Tiの二層構造でも
よいし、Al、Auなどの単一材料の一層構造でも、あ
るいはCr・Cuの合金からなる一層構造でもよい。
【0017】また図10に示すように、磁性体基板1を
接着するための樹脂層7の材料を用いて保護膜5aを形
成することも可能であるし、図11に示すようにマイカ
基板9の下面側に樹脂層7bを介して磁性体基板1aを
接着する構造でも良い。
【0018】なお以上の実施例に示したように外部接続
用電極6、6は磁気抵抗効果素子20の端面に露出した
接続電極4b、4bと電気的に接続されていれば良いの
で、図12の断面図に示すように端面の全面に形成され
ていてもよいし、図13の断面図に示すように、上面の
マイカ基板9の端面と下面の磁性体基板1にまたがって
形成されていてもよい。さらには図14に示すように、
外部接続用電極6、6に変えて金属製の外部接続用端子
11、11を取り付けた構造としても良い。
【0019】なお本発明の構造の磁電変換素子において
磁気抵抗変化率を測定したところ、感度が10%上昇し
た事が確認できた。
【0020】
【発明の効果】この発明の磁電変換素子は、磁気抵抗素
子膜と、この磁気抵抗素子膜に流れる電流方向と交差す
る方向に伸びて前記磁気抵抗素子膜とで層状部分を構成
する電極膜とを基板に設けた磁電変換素子において、基
板と磁気抵抗素子膜との間に電極膜を配置した部分を有
しこの部分のホ−ル移動度を他の部分より小さくしたの
で短絡効果が大きくなり、高感度の磁電変換素子が得ら
れる。
【0021】また本発明の磁電変換素子の製造方法は、
磁気抵抗素子膜と、この磁気抵抗素子膜に流れる電流方
向と交差する方向に伸びて前記磁気抵抗素子膜とで層状
部分を構成する電極膜とを基板に設けた磁電変換素子の
製造方法において、あらかじめ電極膜が形成された基板
上に磁気抵抗素子膜を形成する。その結果電極膜上の磁
気抵抗素子膜は多結晶で粒子径の小さな構造となり、基
板上の磁気抵抗素子膜は粒子が成長し単結晶に近い構造
となるため、短絡効果が大きくなり、高感度の磁電変換
素子が得られる。
【0022】さらに電極膜を形成した後に磁気抵抗素子
膜を形成するので、従来の製造方法のように電極膜を形
成するときに磁気抵抗素子膜を損傷することがなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁電変換素子の実施例に係る外観斜視
図である。
【図2】本発明の一実施例磁電変換素子を構成する磁気
抵抗素子パタ−ンの平面図である。
【図3】本発明の一実施例磁電変換素子の垂直断面図で
ある。
【図4】本発明の一実施例磁電変換素子の製造方法にお
ける第1工程の状態を示す図である。
【図5】本発明の一実施例磁電変換素子の製造方法にお
ける第2工程の状態を示す図である。
【図6】本発明の一実施例磁電変換素子の製造方法にお
ける第3工程の状態を示す図である。
【図7】本発明の一実施例磁電変換素子の製造方法にお
ける第4工程の状態を示す図である。
【図8】本発明の一実施例磁電変換素子の製造方法にお
ける第5工程の状態を示す図である。
【図9】本発明の一実施例磁電変換素子の製造方法にお
ける第6工程の状態を示す図である。
【図10】本発明の別の実施例磁電変換素子の断面図で
ある。
【図11】本発明の別の実施例磁電変換素子の断面図で
ある。
【図12】本発明の別の実施例磁電変換素子の断面図で
ある。
【図13】本発明の別の実施例磁電変換素子の断面図で
ある。
【図14】本発明の別の実施例磁電変換素子の断面図で
ある。
【図15】従来の磁電変換素子の断面図である。
【図16】従来の磁電変換素子の製造方法における第1
工程の状態を示す図である。
【図17】従来の磁電変換素子の製造方法における第2
工程の状態を示す図である。
【図18】従来の磁電変換素子の製造方法における第3
工程の状態を示す図である。
【図19】従来の磁電変換素子の製造方法における第4
工程の状態を示す図である。
【図20】従来の磁電変換素子の製造方法における第5
工程の状態を示す図である。
【図21】従来の磁電変換素子の製造方法における第6
工程の状態を示す図である。
【符号の説明】
1、1a 磁性体基板 2 磁気抵抗素子パタ−ン 3 金属膜 4a 電極膜 4b 接続電極 4s ショ−トバ− 5、5a 保護膜 6 外部接続用電極 7、7a、7b 樹脂層 8 InSb薄膜層 9 マイカ基板 10 ガラス基板 11 外部接続用端子 20 磁電変換素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小木曽 美文 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気抵抗素子膜と、この磁気抵抗素子膜に
    流れる電流方向と交差する方向に伸びて前記磁気抵抗素
    子膜とで層状部分を構成する電極膜とを基板に設けた磁
    電変換素子において、基板と磁気抵抗素子膜との間に電
    極膜を配置した部分を有しこの部分のホ−ル移動度を他
    の部分より小さくした事を特徴とする磁電変換素子。
  2. 【請求項2】磁気抵抗素子膜と、この磁気抵抗素子膜に
    流れる電流方向と交差する方向に伸びて前記磁気抵抗素
    子膜とで層状部分を構成する電極膜とを基板に設けた磁
    電変換素子の製造方法において、あらかじめ電極膜が形
    成された基板上に磁気抵抗素子膜を形成することを特徴
    とする磁電変換素子の製造方法。
JP6094283A 1994-05-06 1994-05-06 磁電変換素子及びその製造方法 Pending JPH07302939A (ja)

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