JPH0883939A - Magnetoresistance element - Google Patents

Magnetoresistance element

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Publication number
JPH0883939A
JPH0883939A JP6216353A JP21635394A JPH0883939A JP H0883939 A JPH0883939 A JP H0883939A JP 6216353 A JP6216353 A JP 6216353A JP 21635394 A JP21635394 A JP 21635394A JP H0883939 A JPH0883939 A JP H0883939A
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JP
Japan
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film
alloy film
ferromagnetic material
magnetic field
stripe
Prior art date
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Pending
Application number
JP6216353A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Maeda
篤志 前田
Satoru Oikawa
悟 及川
Minoru Kume
実 久米
Kazuhiko Kuroki
和彦 黒木
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Priority to US08/524,751 priority patent/US5818323A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/0036Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
    • H01F1/0045Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
    • H01F1/0063Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use in a non-magnetic matrix, e.g. granular solids

Abstract

PURPOSE: To obtain a magnetoresistance element which exhibits a larger MR ratio and has a magnetoresistance effect film having high magnetic field sensitivity by providing shape anisotropy in the grains of a ferromagnetic material. CONSTITUTION: A board 1 is coated with a mask film 2, and stripelike grooves 2a are formed on the film 2 by an electron beam lithography method. Then, when a Co-Ag alloy film is deposited by an RF sputtering method, an alloy film 3b is formed on the film 2, and an alloy film 3a is formed in the grooves 2a. Since the Co is solid insoluble in Ag, Co forms grains. Since the grains of the ferromagnetic material has shape anisotropy, the magnetoresistance change rate is increased in the specific magnetic field direction. Accordingly, a magnetic field is applied in such a direction to detect the change of the electric resistance, thereby enhancing the magnetic field sensitivity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果型ヘッド
(MRヘッド)及び磁気センサ(MRセンサ)などに用
いられる磁気抵抗素子(MR素子)に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive element (MR element) used for a magnetoresistive effect type head (MR head), a magnetic sensor (MR sensor) and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】MR素子は、磁場印加による磁性膜の電
気抵抗の変化を検出することにより、磁界強度及びその
変化を測定するための素子である。従って、MR素子に
おいては、一般に磁気抵抗変化率(MR比)の大きいこ
とが要求される。従来、MR素子に用いる磁性材料とし
てはFe−Ni(パーマロイ)合金が一般に用いられて
いる。しかしながら、Fe−Ni合金は、磁気抵抗変化
率が2〜3%と非常に小さいため、MR素子に用いる磁
性材料としては充分満足し得るものではなかった。
2. Description of the Related Art An MR element is an element for measuring a magnetic field strength and its change by detecting a change in electric resistance of a magnetic film due to application of a magnetic field. Therefore, the MR element is generally required to have a large magnetoresistance change rate (MR ratio). Conventionally, a Fe-Ni (permalloy) alloy is generally used as a magnetic material used for MR elements. However, the Fe-Ni alloy has a very small magnetoresistance change rate of 2 to 3%, and is not sufficiently satisfactory as a magnetic material used for an MR element.

【0003】近年、磁性薄膜の間に非磁性薄膜を介在さ
せる磁性多層膜が提案されている。例えば、非磁性膜と
してCu膜を用い、磁性薄膜としてのCo膜と交互に複
数ユニット積層させたような磁性多層膜が知られてい
る。このような磁性多層膜においては、Co−Co層間
に反強磁性結合が形成されており、一般に人工格子型と
呼ばれている。
In recent years, a magnetic multilayer film has been proposed in which a non-magnetic thin film is interposed between magnetic thin films. For example, there is known a magnetic multilayer film in which a Cu film is used as a non-magnetic film and a plurality of units are alternately laminated with a Co film as a magnetic thin film. In such a magnetic multilayer film, antiferromagnetic coupling is formed between Co-Co layers, and it is generally called an artificial lattice type.

【0004】また、非磁性薄膜としてCu膜を用い、そ
の両側に異なる保磁力の磁性膜、例えばCo膜とFe膜
を両側に設けサンドイッチ構造にしたものが知られてい
る。このような磁性多層膜は、一般にスピンバルブ型と
呼ばれている。
It is also known that a Cu film is used as the non-magnetic thin film and magnetic films having different coercive forces are provided on both sides of the Cu film, for example, a Co film and an Fe film are provided on both sides to form a sandwich structure. Such a magnetic multilayer film is generally called a spin valve type.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
磁気記録媒体の高密度記録化が望まれており、このよう
な高密度化に対応するためには、さらに大きなMR比を
有し、磁界感度の高いMR素子が望まれている。
However, in recent years,
High density recording of magnetic recording media is desired, and in order to cope with such high density recording, an MR element having a larger MR ratio and high magnetic field sensitivity is desired.

【0006】本発明の目的は、このような要望を満た
し、より大きなMR比を示し磁界感度が高い磁気抵抗効
果膜の新規な構造を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a novel structure of a magnetoresistive film which satisfies such demands and has a larger MR ratio and a high magnetic field sensitivity.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の局面に従
う磁気抵抗素子は、強磁性体と、該強磁性体と非固溶ま
たは共晶の関係にある非磁性体とからなり、強磁性体が
非磁性体層中でグレインを形成している合金膜を備えて
おり、強磁性体のグレインが形状異方性を有することを
特徴としている。
A magnetoresistive element according to a first aspect of the present invention comprises a ferromagnetic material and a nonmagnetic material which is in a non-solid solution or eutectic relationship with the ferromagnetic material. The magnetic substance is provided with an alloy film forming grains in the non-magnetic substance layer, and the grains of the ferromagnetic substance are characterized by having shape anisotropy.

【0008】すなわち、磁性体のグレインが形状異方性
を有するとは、強磁性体のグレインが真球状ではなく、
特定の方向に対して歪んだ形状を有していることを意味
している。例えば、特定の2次元方向に広がった扁平化
した形態、あるいは特定の1次元方向に延びたラグビー
ボール状の形態などである。このような異方性は、例え
ば短い方の径を1とすると長い方の径が1.3〜3程度
であることが好ましい。
That is, that the grains of the magnetic substance have shape anisotropy means that the grains of the ferromagnetic substance are not spherical.
It means having a distorted shape in a specific direction. For example, it may be a flattened shape that spreads in a specific two-dimensional direction, or a rugby ball shape that extends in a specific one-dimensional direction. With respect to such anisotropy, for example, when the shorter diameter is 1, the longer diameter is preferably about 1.3 to 3.

【0009】本発明の第2の局面に従う磁気抵抗素子
は、強磁性体と該強磁性体と非固溶または共晶の関係に
ある非磁性体とからなり、強磁性体が非磁性体中でグレ
インを形成している合金膜を備え、合金膜の一方向の幅
が1μm以下であることを特徴としている。
A magnetoresistive element according to a second aspect of the present invention comprises a ferromagnetic material and a nonmagnetic material which is in a non-solid solution or eutectic relationship with the ferromagnetic material. It is characterized in that it has an alloy film which forms grains and the width in one direction of the alloy film is 1 μm or less.

【0010】第2の局面に従う好ましい実施態様の1つ
では、合金膜がストライプ状に形成されており、ストラ
イプの幅が1μm以下となるように形成されている。ま
た、本実施態様において、合金膜の一方向の幅は、膜厚
であってもよい。従って、合金膜の膜厚が1μm以下に
形成されていてもよい。
In one of the preferred embodiments according to the second aspect, the alloy film is formed in a stripe shape and the width of the stripe is 1 μm or less. Further, in this embodiment, the width of the alloy film in one direction may be the film thickness. Therefore, the thickness of the alloy film may be 1 μm or less.

【0011】第2の局面において、合金膜の一方向の幅
は、より好ましくは50nm以下であり、最も好ましく
は20nm以下である。本発明の第1の局面及び第2の
局面において、非磁性体層は導電性を有しており、金属
または合金から形成される。
In the second aspect, the width of the alloy film in one direction is more preferably 50 nm or less, and most preferably 20 nm or less. In the first aspect and the second aspect of the present invention, the nonmagnetic layer has conductivity and is formed of a metal or an alloy.

【0012】本発明の製造方法は、上記本発明の第2の
局面に従う磁気抵抗素子を製造することができる方法で
あり、基板上に幅1μm以下のストライプ状の溝が形成
されたマスク膜を形成する工程と、ストライプ状の溝内
の基板上及びマスク膜上に合金膜を形成する工程と、マ
スク膜を基板上から除去することによりマスク膜のスト
ライプ状溝内の合金膜のみを基板上に残しストライプ状
合金膜とする工程とを備えている。
The manufacturing method of the present invention is a method capable of manufacturing the magnetoresistive element according to the second aspect of the present invention, in which a mask film having stripe-shaped grooves with a width of 1 μm or less is formed on a substrate. Forming step, forming an alloy film on the substrate in the stripe-shaped groove and on the mask film, and removing the mask film from the substrate so that only the alloy film in the stripe-shaped groove of the mask film is formed on the substrate And a step of forming a striped alloy film.

【0013】本発明の製造方法において、マスク膜に幅
1μm以下のストライプ状の溝を形成する方法は、一般
に半導体の製造工程において採用されているような電子
線リソグラフィ法あるいはフォトリソグラフィ法により
パターニングして形成することができる。またストライ
プ状の溝は、最終的に形成する合金膜のストライプの幅
に対応して適宜設定することができ、上記第2の局面の
ように、その幅は、より好ましくは50nm以下であ
り、最も好ましくは20nm以下である。
In the manufacturing method of the present invention, a method of forming a stripe-shaped groove having a width of 1 μm or less on the mask film is performed by patterning by an electron beam lithography method or a photolithography method which is generally adopted in a semiconductor manufacturing process. Can be formed. Further, the stripe-shaped groove can be appropriately set in accordance with the width of the stripe of the finally formed alloy film, and as in the second aspect, the width is more preferably 50 nm or less, Most preferably, it is 20 nm or less.

【0014】また、本発明の製造方法において、合金膜
の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば真
空蒸着法やRFスパッタリング法などにより形成するこ
とができる。
In the manufacturing method of the present invention, the method of forming the alloy film is not particularly limited, but the alloy film can be formed by, for example, a vacuum vapor deposition method or an RF sputtering method.

【0015】また、マスク膜の除去は、一般に半導体の
製造工程においてマスク膜の除去に用いられている方法
を採用することができる。上記本発明の各局面において
は、強磁性体と、該強磁性体と非固溶または共晶の関係
にある非磁性体との合金膜が磁気抵抗効果膜として用い
られている。強磁性体としてCoを用いる場合、このC
oと共晶の関係にある非磁性体としては、例えばCuを
挙げることができる。従って、CoCu合金膜を用いる
ことができる。
For removing the mask film, a method generally used for removing the mask film in the semiconductor manufacturing process can be adopted. In each of the above aspects of the present invention, an alloy film of a ferromagnetic material and a nonmagnetic material that is in a non-solid solution or eutectic relationship with the ferromagnetic material is used as the magnetoresistive film. When Co is used as the ferromagnetic material, this C
Examples of the non-magnetic material having a eutectic relationship with o include Cu. Therefore, a CoCu alloy film can be used.

【0016】また強磁性体としてCoを用いる場合、C
oと非固溶の関係にある非磁性体としては、Agまたは
Pbを用いることができる。従って、CoAg合金膜、
及びCoPb合金膜を用いることができる。これらの合
金のCoの強磁性体には、V、Cr、またはMnを添加
することができる。
When Co is used as the ferromagnetic material, C
As the non-magnetic material having a non-solid solution relationship with o, Ag or Pb can be used. Therefore, the CoAg alloy film,
And a CoPb alloy film can be used. V, Cr, or Mn can be added to the Co ferromagnetic material of these alloys.

【0017】強磁性体がFeである場合には、該強磁性
体と非固溶の磁性体として、Ag、Bi、MgまたはP
bなどを用いることができる。従って、FeAg合金
膜、FeBi合金膜、FeMg合金膜、FePb合金膜
を用いることができる。これらの合金のFeからなる強
磁性体にはさらにCo、Ni、Cu、またはZnを添加
することができる。
When the ferromagnetic material is Fe, Ag, Bi, Mg or P is used as a non-solid-solution magnetic material with the ferromagnetic material.
b or the like can be used. Therefore, the FeAg alloy film, the FeBi alloy film, the FeMg alloy film, and the FePb alloy film can be used. Co, Ni, Cu, or Zn can be further added to the ferromagnetic material of Fe of these alloys.

【0018】強磁性体としてNiを用いる場合には、N
iと非固溶の関係にある非磁性体としてAgを用いるこ
とができる。従って、NiAg合金膜を用いることがで
きる。またこれらの合金膜のNiからなる強磁性体に
は、V、Cr、またはMnを添加することができる。
When Ni is used as the ferromagnetic material, N
Ag can be used as a non-magnetic material having a non-solid solution relationship with i. Therefore, the NiAg alloy film can be used. Further, V, Cr, or Mn can be added to the ferromagnetic body made of Ni of these alloy films.

【0019】これらの合金膜は真空蒸着やRFスパッタ
リング法等により薄膜形成することにより、強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成しているような合金膜とし
て形成することができる。
These alloy films can be formed as an alloy film in which a ferromagnetic substance forms grains in a non-magnetic substance by forming a thin film by vacuum vapor deposition, RF sputtering or the like.

【0020】[0020]

【作用】本発明に従う第1の局面では、合金膜の非磁性
体中に強磁性体がグレインを形成しており、この強磁性
体のグレインが形状異方性を有している。このような強
磁性体のグレインを分散して含有する合金膜において
は、グレインの磁化状態は、印加磁場の増加とともにラ
ンダム配列から強磁性配列へと変化し、強磁性体のグレ
インの周りを囲む非磁性体のマトリクスでは、伝導電子
の散乱状態がグレインの磁化状態により大きく変化す
る。この結果、合金膜の磁気抵抗変化率が大きなものと
なる。このような強磁性体のグレインを含有した合金膜
において、強磁性体のグレインが形状異方性を有するこ
とにより、特定の磁場方向に対して磁気抵抗変化率がさ
らに大きくなる。従って、このような方向において磁場
を印加し電気抵抗の変化を検出することにより、磁界感
度をさらに高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, the ferromagnetic substance forms grains in the non-magnetic substance of the alloy film, and the grains of the ferromagnetic substance have shape anisotropy. In such an alloy film containing dispersed ferromagnetic grains, the magnetization state of the grains changes from a random arrangement to a ferromagnetic arrangement as the applied magnetic field increases, and surrounds the grains of the ferromagnetic material. In a non-magnetic matrix, the scattering state of conduction electrons largely changes depending on the magnetization state of grains. As a result, the magnetoresistive change rate of the alloy film becomes large. In such an alloy film containing grains of a ferromagnetic substance, since the grains of the ferromagnetic substance have shape anisotropy, the magnetoresistance change rate is further increased in a specific magnetic field direction. Therefore, the magnetic field sensitivity can be further increased by applying a magnetic field in such a direction and detecting a change in electric resistance.

【0021】本発明に従う第2の局面では、合金膜の一
方向の幅を1μm以下としている。本発明者らは、この
ように1μmの狭い幅となるように合金膜を形成するこ
とにより、特定の方向に対して合金膜の磁気抵抗変化率
が大きくなることを見い出している。このように狭い幅
となるように合金膜を形成することにより、合金膜中に
おいてグレインが形成される際、形状異方性を有するグ
レインが形成されるものと推測される。第2の局面の磁
気抵抗素子では、特定の方向に対して磁気抵抗変化率が
大きくなるので、この方向で磁場を印加し電気抵抗の変
化を測定することにより磁界感度を高めることができ
る。
In the second aspect of the present invention, the width of the alloy film in one direction is 1 μm or less. The inventors have found that by forming the alloy film so as to have a narrow width of 1 μm, the magnetoresistance change rate of the alloy film increases in a specific direction. By forming the alloy film to have such a narrow width, it is presumed that when grains are formed in the alloy film, grains having shape anisotropy are formed. In the magnetoresistive element of the second aspect, the rate of change in magnetoresistance increases in a specific direction. Therefore, magnetic field sensitivity can be increased by applying a magnetic field in this direction and measuring the change in electrical resistance.

【0022】本発明の製造方法に従えば、上記本発明の
第2の局面の磁気抵抗素子を簡易な工程で、かつ所望の
幅の合金膜を有するように製造することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the magnetoresistive element according to the second aspect of the present invention can be manufactured in a simple process and with an alloy film having a desired width.

【0023】[0023]

【実施例】実施例1 図1は、本発明に従う一実施例の製造工程を示す概略断
面図である。図1(a)を参照して、ガラスなどの基板
1上に、レジスト材料等からなるマスク膜2(膜厚1μ
m)を塗布する。次に、図1(b)を参照して、電子線
リソグラフィ法により、マスク膜2にストライプ状の溝
2aを形成する。本実施例では、ストライプ状の溝2a
の幅を5000Å(0.5μm)としており、ストライ
プ状のマスク膜の幅も5000Åとしている。
EXAMPLE 1 FIG. 1 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of an example according to the present invention. Referring to FIG. 1A, a mask film 2 (having a film thickness of 1 μm) made of a resist material or the like is formed on a substrate 1 such as glass.
m) is applied. Next, referring to FIG. 1B, a stripe-shaped groove 2a is formed in the mask film 2 by an electron beam lithography method. In this embodiment, the stripe-shaped groove 2a
Is set to 5000 Å (0.5 μm), and the width of the stripe-shaped mask film is also set to 5000 Å.

【0024】次に、図1(c)を参照して、RFスパッ
タリング法によりCoAg合金膜を蒸着した。マスク膜
2の上には合金膜3bが形成され、マスク膜2のストラ
イプ状溝2a内には合金膜3aが形成される。合金膜3
a及び3bの膜厚は、500Åとなるように形成した。
Next, referring to FIG. 1C, a CoAg alloy film was deposited by RF sputtering. An alloy film 3b is formed on the mask film 2, and an alloy film 3a is formed in the stripe-shaped groove 2a of the mask film 2. Alloy film 3
The film thicknesses of a and 3b were formed to be 500 Å.

【0025】次に、図1(d)を参照して、マスク膜2
をリフトオフすることにより、マスク膜2のストライプ
状溝2a内の合金膜3aのみを基板1上に残した。これ
により、幅5000Åのストライプ状の合金膜3aが、
基板1上に形成された。
Next, referring to FIG. 1D, the mask film 2
Was lifted off to leave only the alloy film 3a in the stripe-shaped groove 2a of the mask film 2 on the substrate 1. As a result, the striped alloy film 3a having a width of 5000 Å becomes
It was formed on the substrate 1.

【0026】図2は、以上のようにして得られたストラ
イプ状の合金膜3aの両端部に、Cu電極4及び5(厚
み1000Å)を形成した状態を示している。以上の実
施例のCoAg合金膜においては、Coを20原子%、
Agを80原子%としている。
FIG. 2 shows a state in which Cu electrodes 4 and 5 (thickness 1000Å) are formed on both ends of the striped alloy film 3a obtained as described above. In the CoAg alloy films of the above examples, Co is 20 atom%,
Ag is set to 80 atom%.

【0027】Coは、Agに対し非固溶の関係であるの
で、CoAg合金膜においては、Coがグレインを形成
している。また、CoAg合金膜形成の際、非常に幅の
狭いマスク膜の溝内で形成されているので、このような
溝内で形成されたグレインは、ストライプ状の延びる方
向に広がった扁平な形状、あるいはラグビーボール状の
形状を有しているものと推測される。
Since Co has a non-solid solution relationship with Ag, Co forms grains in the CoAg alloy film. Further, since the CoAg alloy film is formed in the groove of the mask film having a very narrow width, the grains formed in such a groove have a flat shape that spreads in the stripe-shaped extending direction, Alternatively, it is assumed to have a rugby ball shape.

【0028】以上のようにして得られた磁気抵抗素子に
ついて、MR比及び動作磁界を測定した。また、比較と
して、図1の製造工程においてマスク膜を形成せず、基
板1の上に直接CoAg合金膜を実施例と同様の膜厚で
形成し、この磁気抵抗効果膜に電極を形成した比較例の
磁気抵抗素子を作製し、同様にしてMR比及び動作磁界
を測定した。これらの結果を表1に示す。
The MR ratio and operating magnetic field of the magnetoresistive element obtained as described above were measured. For comparison, a CoAg alloy film was formed directly on the substrate 1 with the same film thickness as in the example without forming a mask film in the manufacturing process of FIG. 1, and an electrode was formed on this magnetoresistive film. The magnetoresistive element of the example was produced, and the MR ratio and the operating magnetic field were measured in the same manner. Table 1 shows the results.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1から明らかなように、本発明に従いス
トライプ状に合金膜を形成した磁気抵抗素子は、高いM
R比を示し、動作磁界が小さく磁界感度が高いことがわ
かる。
As is clear from Table 1, the magnetoresistive element in which the alloy film is formed in stripes according to the present invention has a high M.
The R ratio is shown, which shows that the operating magnetic field is small and the magnetic field sensitivity is high.

【0031】図3は、実施例1及び比較例1のMR比の
磁場依存性を示す図である。図3からも明らかなよう
に、本発明に従う実施例1は、非常に高いMR比を示
す。なお、本実施例において、ストライプの延びる方向
と垂直方向に磁場を印加し磁気特性を測定したところ、
比較例1とほぼ同様の磁気特性であった。
FIG. 3 is a diagram showing the magnetic field dependence of the MR ratio of Example 1 and Comparative Example 1. As is clear from FIG. 3, Example 1 according to the present invention exhibits a very high MR ratio. In this example, when a magnetic field was measured by applying a magnetic field in a direction perpendicular to the stripe extending direction,
The magnetic properties were almost the same as in Comparative Example 1.

【0032】実施例2 上記実施例において、CoAg合金膜に代えて、NiF
eAg合金膜とする以外は、上記実施例1と同様にして
ストライプ状の合金膜を形成した。なお、合金膜の組成
は、(Ni80Fe20)20Ag80の組成(数字は
原子%を表す。)とした。ここで、NiFeが強磁性体
のグレインとなり、Agが非磁性体となる。
Example 2 In the above example, instead of the CoAg alloy film, NiF was used.
A striped alloy film was formed in the same manner as in Example 1 except that the eAg alloy film was used. The composition of the alloy film was (Ni80Fe20) 20Ag80 (the numbers represent atomic%). Here, NiFe becomes a grain of a ferromagnetic substance and Ag becomes a non-magnetic substance.

【0033】上記実施例と同様にして得られた磁気抵抗
素子のMR比及び動作磁界を測定した。また、上記実施
例1と同様にしてストライプ状ではない通常の合金膜を
基板上に形成し、比較例2の磁気抵抗素子とした。結果
を表2に示す。
The MR ratio and operating magnetic field of the magnetoresistive element obtained in the same manner as in the above example were measured. Further, a normal alloy film having no stripe shape was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 to obtain a magnetoresistive element of Comparative Example 2. Table 2 shows the results.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】表2から明らかなように、本発明に従う実
施例2は、実施例1と同様に、高いMR比を示し高い磁
界感度を示している。図4は、実施例2及び比較例2の
MR比の磁場依存性を示す図である。図4からも明らか
なように、実施例2の磁気抵抗素子は、高いMR比を示
している。
As is clear from Table 2, the second embodiment according to the present invention exhibits a high MR ratio and a high magnetic field sensitivity, like the first embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the magnetic field dependence of the MR ratio of Example 2 and Comparative Example 2. As is clear from FIG. 4, the magnetoresistive element of Example 2 exhibits a high MR ratio.

【0036】本発明における合金膜の強磁性体及び非磁
性体は、非固溶または共晶の関係にあるものであればよ
く、上記実施例のものに限定されるものではない。ま
た、合金膜を所定の幅のストライプ状に形成する方法
は、上記実施例のものに限定されるものではなく、スト
ライプ状になるように合金膜を形成し得る方法であれば
よい。
The ferromagnetic material and the non-magnetic material of the alloy film in the present invention are not limited to those in the above-mentioned embodiment, as long as they have a non-solid solution or eutectic relationship. Further, the method of forming the alloy film in a stripe shape having a predetermined width is not limited to that in the above-mentioned embodiment, and any method capable of forming the alloy film in a stripe shape may be used.

【0037】また、本発明に従う第1の局面において
は、強磁性体のグレインが形状異方性を有するものであ
れば、上記ストライプ状の合金膜の形成に限定されるも
のではなく、その他の方法で形状異方性を付与してもよ
い。
Further, in the first aspect according to the present invention, as long as the grains of the ferromagnetic material have shape anisotropy, the formation of the above-mentioned striped alloy film is not limited, and other Shape anisotropy may be imparted by a method.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の第1の局面及び第2の局面に従
えば、高いMR比を有し、動作磁界の小さい、すなわち
磁界感度の高い磁気抵抗素子とすることができる。
According to the first and second aspects of the present invention, a magnetoresistive element having a high MR ratio and a small operating magnetic field, that is, a high magnetic field sensitivity can be obtained.

【0039】本発明の製造方法に従えば、本発明の第1
の局面及び第2の局面に従う合金膜を簡易な工程で製造
することができる。
According to the manufacturing method of the present invention,
The alloy film according to the first aspect and the second aspect can be manufactured by a simple process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に従う一実施例の製造工程を示す概略断
面図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of an embodiment according to the present invention.

【図2】図1の製造工程で得られた磁性合金膜に電極を
設けたときの状態を示す平面図。
2 is a plan view showing a state in which electrodes are provided on the magnetic alloy film obtained in the manufacturing process of FIG.

【図3】本発明に従う実施例1におけるMR比の磁場依
存性を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the magnetic field dependence of the MR ratio in Example 1 according to the present invention.

【図4】本発明に従う実施例2におけるMR比の磁場依
存性を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the magnetic field dependence of the MR ratio in Example 2 according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…マスク膜 2a…マスク膜のストライプ状溝 3a…マスク膜のストライプ状溝内の合金膜 3b…マスク膜の上の合金膜 4,5…電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Mask film 2a ... Mask film stripe-shaped groove 3a ... Alloy film in stripe groove of mask film 3b ... Alloy film on mask film 4, 5 ... Electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 43/12 (72)発明者 黒木 和彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location H01L 43/12 (72) Inventor Kazuhiko Kuroki 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Within Yo Denki Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 強磁性体と、該強磁性体と非固溶または
共晶の関係にある非磁性体とからなり、前記強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成している合金膜を備える磁
気抵抗素子であって、 前記強磁性体のグレインが形状異方性を有することを特
徴とする磁気抵抗素子。
1. An alloy film comprising a ferromagnetic material and a non-magnetic material in a non-solid solution or eutectic relationship with the ferromagnetic material, the ferromagnetic material forming grains in the non-magnetic material. A magnetoresistive element comprising: a grain of the ferromagnetic material having shape anisotropy.
【請求項2】 強磁性体と、該強磁性体と非固溶または
共晶の関係にある非磁性体とからなり、前記強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成している合金膜を備える磁
気抵抗素子であって、 前記合金膜の一方向の幅が1μm以下である磁気抵抗素
子。
2. An alloy film comprising a ferromagnetic material and a non-magnetic material which is in a non-solid solution or eutectic relationship with the ferromagnetic material, the ferromagnetic material forming grains in the non-magnetic material. A magnetoresistive element having a width in one direction of the alloy film of 1 μm or less.
【請求項3】 前記合金膜がストライプ状に形成されて
おり、ストライプの幅が1μm以下である請求項2に記
載の磁気抵抗素子。
3. The magnetoresistive element according to claim 2, wherein the alloy film is formed in a stripe shape and the width of the stripe is 1 μm or less.
【請求項4】 強磁性体と、該強磁性体と非固溶または
共晶の関係にある非磁性体とからなり、前記強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成している合金膜を備える磁
気抵抗素子を製造する方法であって、 基板上に幅1μm以下のストライプ状の溝が形成された
マスク膜を形成する工程と、 前記ストライプ状の溝内の基板上及び前記マスク膜上に
前記合金膜を形成する工程と、 前記マスク膜を前記基板上から除去することにより、マ
スク膜のストライプ状溝内の合金膜を基板上に残しスト
ライプ状合金膜とする工程とを備える磁気抵抗素子の製
造方法。
4. An alloy film comprising a ferromagnetic material and a non-magnetic material which is in a non-solid solution or eutectic relationship with the ferromagnetic material, the ferromagnetic material forming grains in the non-magnetic material. A method of manufacturing a magnetoresistive element, comprising: forming a mask film in which a stripe-shaped groove having a width of 1 μm or less is formed on a substrate; and a substrate in the stripe-shaped groove and on the mask film. And a step of removing the mask film from the substrate to leave the alloy film in the stripe-shaped grooves of the mask film on the substrate to form a stripe-shaped alloy film. Device manufacturing method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1069435C (en) * 1996-07-31 2001-08-08 南京大学 Granular membrane huge magnetic resistance effect sensor material
CN109599484A (en) * 2018-10-26 2019-04-09 西安科汇电子科技有限公司 A kind of sensor structure and preparation method thereof based on amr effect

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