JPH1090380A - 磁気検出素子及びその製造方法 - Google Patents
磁気検出素子及びその製造方法Info
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- JPH1090380A JPH1090380A JP8244860A JP24486096A JPH1090380A JP H1090380 A JPH1090380 A JP H1090380A JP 8244860 A JP8244860 A JP 8244860A JP 24486096 A JP24486096 A JP 24486096A JP H1090380 A JPH1090380 A JP H1090380A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/3268—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
- H01F10/3281—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn only by use of asymmetry of the magnetic film pair itself, i.e. so-called pseudospin valve [PSV] structure, e.g. NiFe/Cu/Co
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より高感度の検出素子を実現でき，渦電流損
失が低減でき，高周波帯域での磁気特性が改善され，大
きなインピ一ダンス変化率を有する磁気検出素子を提供
すること。 【解決手段】 磁性層１０と導体層２０とを備えた磁気
検出素子において，前記磁性層１０は，８０−８７ａｔ
％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１〜６ａｔ％ＺｒのＣ
ｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含む。この磁気検出素子を製造す
るには，第１の磁性膜１１上に第１の絶縁膜３１を形成
し，前記絶縁膜３１上に導体層２０を形成し，前記導体
層２０を両端部を残して覆うように，第２の絶縁膜３２
で覆い，前記第２の絶縁膜３２を前記第１の磁性膜１１
と閉磁路を構成するように，第２の磁性膜１２で覆う。
失が低減でき，高周波帯域での磁気特性が改善され，大
きなインピ一ダンス変化率を有する磁気検出素子を提供
すること。 【解決手段】 磁性層１０と導体層２０とを備えた磁気
検出素子において，前記磁性層１０は，８０−８７ａｔ
％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１〜６ａｔ％ＺｒのＣ
ｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含む。この磁気検出素子を製造す
るには，第１の磁性膜１１上に第１の絶縁膜３１を形成
し，前記絶縁膜３１上に導体層２０を形成し，前記導体
層２０を両端部を残して覆うように，第２の絶縁膜３２
で覆い，前記第２の絶縁膜３２を前記第１の磁性膜１１
と閉磁路を構成するように，第２の磁性膜１２で覆う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は外部磁気に応じたイ
ンピーダンスを呈する磁気検出素子に関するもので，特
に各種磁気ヘッド，磁気センサ一として有用な磁気検出
素子に関する。
ンピーダンスを呈する磁気検出素子に関するもので，特
に各種磁気ヘッド，磁気センサ一として有用な磁気検出
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年，電予機器の小型・高性能化が急速
に進み，特にコンピューター関連機器ではハードディス
クの小型・大容量化に伴って従来の磁束密度の変化を用
いたヘッドに代わり，磁気抵抗効果を利用したヘッド
（ＭＲヘッド）が読みとりに使用されつつある。しか
し，さらなる記録密度の増大にはこのＭＲヘッドでも十
分ではなく，外部磁界の変化に対してさらに電気特性の
変化の大きいヘッド用の素子が望まれている。
に進み，特にコンピューター関連機器ではハードディス
クの小型・大容量化に伴って従来の磁束密度の変化を用
いたヘッドに代わり，磁気抵抗効果を利用したヘッド
（ＭＲヘッド）が読みとりに使用されつつある。しか
し，さらなる記録密度の増大にはこのＭＲヘッドでも十
分ではなく，外部磁界の変化に対してさらに電気特性の
変化の大きいヘッド用の素子が望まれている。
【０００３】また，地磁気の測定，脳内磁界の測定等，
微小磁界の測定・検出を行なう場合にもＭＲヘッドでは
十分ではない。
微小磁界の測定・検出を行なう場合にもＭＲヘッドでは
十分ではない。
【０００４】このような点に鑑みて，軟磁性線に高周波
電流を通電し，外部磁界の変動に応じた軟磁性線の抵
抗，及びインダクタンスの変化，すなわちインピーダン
スの変化として捕らえる磁気検出素子（「磁気インピー
ダンス素子」ともいわれる。）が提案されている（特開
平６−１７６９３０，特開平７−２４８３６５，電気学
会論文誌Ｅ１１６巻１号ｐ７（１９９６）など）。この
ような磁気検出素子は，外部磁界の変化に伴うインピー
ダンスの変化が大きく，センサー，ヘッドとして優れた
特徴を持つているが，磁界変化に伴うインピーダンスの
変化率（すなわち磁界感度）は１０％／Ｏｅの程度にと
どまるという欠点がある。
電流を通電し，外部磁界の変動に応じた軟磁性線の抵
抗，及びインダクタンスの変化，すなわちインピーダン
スの変化として捕らえる磁気検出素子（「磁気インピー
ダンス素子」ともいわれる。）が提案されている（特開
平６−１７６９３０，特開平７−２４８３６５，電気学
会論文誌Ｅ１１６巻１号ｐ７（１９９６）など）。この
ような磁気検出素子は，外部磁界の変化に伴うインピー
ダンスの変化が大きく，センサー，ヘッドとして優れた
特徴を持つているが，磁界変化に伴うインピーダンスの
変化率（すなわち磁界感度）は１０％／Ｏｅの程度にと
どまるという欠点がある。
【０００５】このような欠点を改善するために，トラン
ジスタと軟磁性線を組み合わせて発振回路を構成し，Ｌ
Ｃ共振を利用することによって検出感度を向上させよう
とすることが提案されている（日本応用磁気学会誌，第
１９巻，４６９（１９９５）など）。しかし，この提案
による磁気検出素子は，能動部品を必要とするばかりで
なく，いくつかの抵抗器，コンデンサー，ダイオードな
どを必要とする。したがって，素子自体のコストアップ
は避けられないという欠点がある。
ジスタと軟磁性線を組み合わせて発振回路を構成し，Ｌ
Ｃ共振を利用することによって検出感度を向上させよう
とすることが提案されている（日本応用磁気学会誌，第
１９巻，４６９（１９９５）など）。しかし，この提案
による磁気検出素子は，能動部品を必要とするばかりで
なく，いくつかの抵抗器，コンデンサー，ダイオードな
どを必要とする。したがって，素子自体のコストアップ
は避けられないという欠点がある。
【０００６】他方で，アモルファス金属磁性単層膜を磁
気検出素子として用いることが検討されている（内山
ほか，電気学会論文誌，１１５−Ａ，９４９（１９９
５））。このような磁気検出素子では，磁性膜に直接通
電を行うことにより外部磁界によりインピーダンスが変
化する小型の磁気センサを実現できる。しかしながらア
モルファス金属磁性膜はＣｕ，Ａｌ，Ａｇなど，導体線
路として−般に用いられる金属に比べ，電気抵抗が大き
いため，励磁が効率よく行えず，かつインピーダンス変
化率が小さくなるという欠点を有する。
気検出素子として用いることが検討されている（内山
ほか，電気学会論文誌，１１５−Ａ，９４９（１９９
５））。このような磁気検出素子では，磁性膜に直接通
電を行うことにより外部磁界によりインピーダンスが変
化する小型の磁気センサを実現できる。しかしながらア
モルファス金属磁性膜はＣｕ，Ａｌ，Ａｇなど，導体線
路として−般に用いられる金属に比べ，電気抵抗が大き
いため，励磁が効率よく行えず，かつインピーダンス変
化率が小さくなるという欠点を有する。
【０００７】また，Ｃｕ膜を内包したストライプ状のパ
ーマロイスパッタ膜を磁気インピーダンス素子として用
いることが提案されている（千田他，電気学会マグネテ
ィックス研究会資料，ＭＡＧ−９５−１２６，９１（１
９９５）。さらに，−軸異方性を付与されたＣｏＳｉＢ
膜の間にＣｕ導電体層を挟んだ構造の磁気検出素子も提
案されている（森川他，日本応用磁気学会誌，２０，５
５３（１９９６））。これらの磁気検出素子では，その
インピーダンスの変化率が−５０〜＋１２０％程度を呈
するようなす外部印加磁界の変化範囲があるが，磁界感
度は−５〜＋１０％／Ｏｅ程度に留まり，また，磁気異
方性を制御しにくいという欠点がある。
ーマロイスパッタ膜を磁気インピーダンス素子として用
いることが提案されている（千田他，電気学会マグネテ
ィックス研究会資料，ＭＡＧ−９５−１２６，９１（１
９９５）。さらに，−軸異方性を付与されたＣｏＳｉＢ
膜の間にＣｕ導電体層を挟んだ構造の磁気検出素子も提
案されている（森川他，日本応用磁気学会誌，２０，５
５３（１９９６））。これらの磁気検出素子では，その
インピーダンスの変化率が−５０〜＋１２０％程度を呈
するようなす外部印加磁界の変化範囲があるが，磁界感
度は−５〜＋１０％／Ｏｅ程度に留まり，また，磁気異
方性を制御しにくいという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上に述べた磁気検出素
子の等価回路は図１のような２端子回路となり，もっぱ
ら磁界の変化分をＺ＝Ｒ＋ｊωＬ（ωは素子に流す交流
電流の角周波数）の形のインピーダンスの変化として検
出している。このような磁気検出素子では数ＭＨｚ程度
の周波数帯域においては比透磁率がほとんど１に近いた
め，外部磁界に対するインダクタンス分Ｌの変化は小さ
い。しかし，外部磁界が異方性磁界の大きさと同じにな
るとき比透磁率が最大をとるという性質を利用して，外
部磁界の変化に対するインピーダンス変化分を大きくで
きる。ところが，数１０〜数１００ＭＨｚ程度の周波数
帯域では表皮効果の影響，及び渦電流損失の増大のため
に，素子自体のインピーダンスが増大し，相対的に外部
磁界の変化に対するインピーダンス変化分が小さくなる
という欠点がある。
子の等価回路は図１のような２端子回路となり，もっぱ
ら磁界の変化分をＺ＝Ｒ＋ｊωＬ（ωは素子に流す交流
電流の角周波数）の形のインピーダンスの変化として検
出している。このような磁気検出素子では数ＭＨｚ程度
の周波数帯域においては比透磁率がほとんど１に近いた
め，外部磁界に対するインダクタンス分Ｌの変化は小さ
い。しかし，外部磁界が異方性磁界の大きさと同じにな
るとき比透磁率が最大をとるという性質を利用して，外
部磁界の変化に対するインピーダンス変化分を大きくで
きる。ところが，数１０〜数１００ＭＨｚ程度の周波数
帯域では表皮効果の影響，及び渦電流損失の増大のため
に，素子自体のインピーダンスが増大し，相対的に外部
磁界の変化に対するインピーダンス変化分が小さくなる
という欠点がある。
【０００９】さらに，従来提案されてきた上記の軟磁性
線，または軟磁性薄膜を用いた磁気検出素子では接地導
体を持たないため，素子周辺に存在する他の回路要素や
配線等との間に種々の浮遊容量が発生するために動作が
不安定になりがちてあるという欠点がある。
線，または軟磁性薄膜を用いた磁気検出素子では接地導
体を持たないため，素子周辺に存在する他の回路要素や
配線等との間に種々の浮遊容量が発生するために動作が
不安定になりがちてあるという欠点がある。
【００１０】さらには通電電流により発生される電界が
素子外部に存在する導体，あるいは誘電体のために乱さ
れやすく，動作が不安定になりがちであるという欠点が
ある。
素子外部に存在する導体，あるいは誘電体のために乱さ
れやすく，動作が不安定になりがちであるという欠点が
ある。
【００１１】そこで，本発明の第１の技術的課題は，磁
性金属層，または磁性金属線に導体金属の役割を兼用さ
せるような構造の検出素子に比べ，直流電気抵抗を低減
させることができるため，より高感度の検出素子を実現
できる磁気検出素子及びその製造方法を提供することに
ある。
性金属層，または磁性金属線に導体金属の役割を兼用さ
せるような構造の検出素子に比べ，直流電気抵抗を低減
させることができるため，より高感度の検出素子を実現
できる磁気検出素子及びその製造方法を提供することに
ある。
【００１２】また，本発明の第２の技術的課題は，渦電
流損失が低減でき，高周波帯域での磁気特性が改善され
る磁気検出素子及びその製造方法を提供することにあ
る。
流損失が低減でき，高周波帯域での磁気特性が改善され
る磁気検出素子及びその製造方法を提供することにあ
る。
【００１３】更に，本発明の第３の技術的課題は，大き
なインピ一ダンス変化率を有する磁気検出素子及びその
製造方法を提供することにある。
なインピ一ダンス変化率を有する磁気検出素子及びその
製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは，ガラスセ
ラミック絶縁層を介しつつ，導電体層を内包し，かつＣ
ｏＮｂＺｒ膜，及びガラスセラミックス層と積層構造を
持たせたＣｏＮｂＺｒは磁気異方性を制御しやすく，か
つ磁歪が零近傍の膜を容易に得られることから，この種
の磁気検出素子として用いた場合，上記問題点の解決が
図れることを見出した。この磁気異方性の制御について
は，回転磁界中熱処理，あるいは静磁界中熱処理を施す
ことによって膜面内で等方的な異方性をもたせたり，あ
るいは一軸異方性をもたせることが容易にできる。
ラミック絶縁層を介しつつ，導電体層を内包し，かつＣ
ｏＮｂＺｒ膜，及びガラスセラミックス層と積層構造を
持たせたＣｏＮｂＺｒは磁気異方性を制御しやすく，か
つ磁歪が零近傍の膜を容易に得られることから，この種
の磁気検出素子として用いた場合，上記問題点の解決が
図れることを見出した。この磁気異方性の制御について
は，回転磁界中熱処理，あるいは静磁界中熱処理を施す
ことによって膜面内で等方的な異方性をもたせたり，あ
るいは一軸異方性をもたせることが容易にできる。
【００１５】本発明によれば，磁性層とこれに隣接した
導電層とを備えた磁気検出素子において，前記磁性層
は，８０−８７ａｔ％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１
〜６ａｔ％ＺｒのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含むことを特
徴とする磁気検出素子が得られる。
導電層とを備えた磁気検出素子において，前記磁性層
は，８０−８７ａｔ％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１
〜６ａｔ％ＺｒのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含むことを特
徴とする磁気検出素子が得られる。
【００１６】また，本発明によれば，前記磁気検出素子
において導体層を含み，前記導体層は，Ｃｕ，Ａｇ，Ａ
ｌ，Ａｕの内の少なくとも一種から実質的になり，前記
Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜と，前記導体層とは，絶縁層を介
して互いに絶縁されていることを特徴とする磁気検出素
子が得られる。
において導体層を含み，前記導体層は，Ｃｕ，Ａｇ，Ａ
ｌ，Ａｕの内の少なくとも一種から実質的になり，前記
Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜と，前記導体層とは，絶縁層を介
して互いに絶縁されていることを特徴とする磁気検出素
子が得られる。
【００１７】また，本発明によれば，前記いずれかの磁
気検出素子において，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−
Ｚｒ薄膜を複数絶縁膜を介して積層したものであること
を特徴とする磁気検出素子が得られる。
気検出素子において，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−
Ｚｒ薄膜を複数絶縁膜を介して積層したものであること
を特徴とする磁気検出素子が得られる。
【００１８】また，本発明によれば，前記いずれかの磁
気検出素子において，前記磁性層に，前記絶縁層を積層
してなり，前記絶縁層及び前記絶縁膜は，ＳｉＯ2 ，Ｓ
ｉ3Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮのうち少なくとも一種か
らなることを特徴とする磁気検出素子が得られる。
気検出素子において，前記磁性層に，前記絶縁層を積層
してなり，前記絶縁層及び前記絶縁膜は，ＳｉＯ2 ，Ｓ
ｉ3Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮのうち少なくとも一種か
らなることを特徴とする磁気検出素子が得られる。
【００１９】また，本発明によれば，導体層の周囲を絶
縁層を介して磁性層にて覆った磁気検出素子であって，
前記磁性層は，８０−８７ａｔ％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ
％Ｎｂ−１〜６ａｔ％ＺｒのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含
むことを特徴とする磁気検出素子が得られる。
縁層を介して磁性層にて覆った磁気検出素子であって，
前記磁性層は，８０−８７ａｔ％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ
％Ｎｂ−１〜６ａｔ％ＺｒのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含
むことを特徴とする磁気検出素子が得られる。
【００２０】また，本発明によれば，前記磁気検出素子
において，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を
複数絶縁膜を介して積層したものであることを特徴とす
る磁気検出素子が得られる。
において，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を
複数絶縁膜を介して積層したものであることを特徴とす
る磁気検出素子が得られる。
【００２１】また，本発明によれば，前記いずれかの磁
気検出素子において，前記導体層は，Ｃｕ，Ａｇ，Ａ
ｌ，Ａｕの内の少なくとも一種から実質的になり，前記
絶縁層及び絶縁膜は，ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＡｌＮのうち少なくとも一種から実質的になること
を特徴とする磁気検出素子が得られる。
気検出素子において，前記導体層は，Ｃｕ，Ａｇ，Ａ
ｌ，Ａｕの内の少なくとも一種から実質的になり，前記
絶縁層及び絶縁膜は，ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＡｌＮのうち少なくとも一種から実質的になること
を特徴とする磁気検出素子が得られる。
【００２２】また，本発明によれば，第１の磁性膜上に
第１の絶縁膜を形成し，前記絶縁膜上に導体層を形成
し，前記導体層を両端部を残して覆うように，第２の絶
縁膜で覆い，前記第２の絶縁膜を前記第１の磁性膜と閉
磁路を構成するように，第２の磁性膜で覆うことを含
み，前記第１及び第２の磁性膜は，８０−８７ａｔ％Ｃ
ｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１〜６ａｔ％ＺｒのＣｏ−
Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含むことを特徴とする磁気検出素子の
製造方法が得られる。
第１の絶縁膜を形成し，前記絶縁膜上に導体層を形成
し，前記導体層を両端部を残して覆うように，第２の絶
縁膜で覆い，前記第２の絶縁膜を前記第１の磁性膜と閉
磁路を構成するように，第２の磁性膜で覆うことを含
み，前記第１及び第２の磁性膜は，８０−８７ａｔ％Ｃ
ｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１〜６ａｔ％ＺｒのＣｏ−
Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含むことを特徴とする磁気検出素子の
製造方法が得られる。
【００２３】また，本発明によれば，前記磁気検出素子
の製造方法において，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−
Ｚｒ薄膜を複数の第３の絶縁膜を介して積層したもので
あることを特徴とする磁気検出素子の製造方法が得られ
る。
の製造方法において，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−
Ｚｒ薄膜を複数の第３の絶縁膜を介して積層したもので
あることを特徴とする磁気検出素子の製造方法が得られ
る。
【００２４】さらに，本発明によれば，前記磁気検出素
子の製造方法において，前記第１乃至第３の絶縁膜は，
夫々ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮのうち
少なくとも一種からなり，前記導体層はＣｕ，Ａｇ，Ａ
ｌの内の少なくとも一種から実質的になることを特徴と
する磁気検出素子の製造方法が得られる。
子の製造方法において，前記第１乃至第３の絶縁膜は，
夫々ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮのうち
少なくとも一種からなり，前記導体層はＣｕ，Ａｇ，Ａ
ｌの内の少なくとも一種から実質的になることを特徴と
する磁気検出素子の製造方法が得られる。
【００２５】ここで，本発明の組成の限定理由について
述べる。Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜の組成について，Ｃｏは
８７ａｔ％を越えると飽和磁化が大きくなる反面，磁歪
が大きくなり，軟磁気特性が劣化することから外部磁界
の変動に伴うインピーダンス変化率が小さくなり，さら
には非晶質の膜が得られにくくなるという弊害がある。
８０ａｔ％を下回ると飽和磁化が小さくなり，外部磁界
の変動に伴うインピーダンス変化率が小さくなる。Ｚｒ
はＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜を非晶質化する効果があり，概ね
１ａｔ％以上であることが必要である。しかし，６ａｔ
％を越えると磁歪が大きくなり，軟磁気特性の劣化を招
くので好ましくない。Ｎｂ量については１０〜１６ａｔ
％のときに零磁歪となるので最も好ましく，１０ａｔ％
を下回ると正の磁歪が大きくなり，軟磁気特性の劣化，
すなわちインピーダンス変化率劣化を招き，１６ａｔ％
を越えると飽和磁化の低下を招くので好ましくない。
述べる。Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜の組成について，Ｃｏは
８７ａｔ％を越えると飽和磁化が大きくなる反面，磁歪
が大きくなり，軟磁気特性が劣化することから外部磁界
の変動に伴うインピーダンス変化率が小さくなり，さら
には非晶質の膜が得られにくくなるという弊害がある。
８０ａｔ％を下回ると飽和磁化が小さくなり，外部磁界
の変動に伴うインピーダンス変化率が小さくなる。Ｚｒ
はＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜を非晶質化する効果があり，概ね
１ａｔ％以上であることが必要である。しかし，６ａｔ
％を越えると磁歪が大きくなり，軟磁気特性の劣化を招
くので好ましくない。Ｎｂ量については１０〜１６ａｔ
％のときに零磁歪となるので最も好ましく，１０ａｔ％
を下回ると正の磁歪が大きくなり，軟磁気特性の劣化，
すなわちインピーダンス変化率劣化を招き，１６ａｔ％
を越えると飽和磁化の低下を招くので好ましくない。
【００２６】このように，本発明においては，薄膜技術
を用いているため，微細加工が容易にできる点において
は，他の薄膜磁気検出素子と同様，線材を用いた磁気検
出素子よりも優れている。
を用いているため，微細加工が容易にできる点において
は，他の薄膜磁気検出素子と同様，線材を用いた磁気検
出素子よりも優れている。
【００２７】さらには，本発明においては，導電体層と
磁性体層とが電気的に絶縁されているため，渦電流損失
を低減することができるため，高周波帯域での特性に優
れる。
磁性体層とが電気的に絶縁されているため，渦電流損失
を低減することができるため，高周波帯域での特性に優
れる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００２９】図１は本発明の実施の形態による磁気検出
素子を示す斜視図である。また，図２は図１の磁気検出
素子の横断面図，図３は図１の磁気検出素子の縦断面図
である。図１乃至図３を参照すると，磁気検出素子１
は，ガラス基板２上に形成された外郭をなす厚さ１μｍ
のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜からなる磁性層１０と，中心部に
設けられた厚さ１μｍのＣｕ膜からなる導体層２０と，
磁性層１０及び導体層２０との間に介在する厚さ０．５
μｍのＳｉＯ2 膜からなる絶縁層３０とから構成されて
いる。磁性層１０は，ガラス基板２上の第１の磁性膜１
１と，上方に形成された第２の磁性膜からなる。絶縁層
３０は導体層２０と第１の磁性膜１１との間に介在する
第１の絶縁層３１と，導体層２０と第２の磁性膜１２と
の間に介在する第２の絶縁膜３２とからなり，第１の絶
縁膜３１と第２の絶縁膜３２とは，両側部分において，
密着している。
素子を示す斜視図である。また，図２は図１の磁気検出
素子の横断面図，図３は図１の磁気検出素子の縦断面図
である。図１乃至図３を参照すると，磁気検出素子１
は，ガラス基板２上に形成された外郭をなす厚さ１μｍ
のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜からなる磁性層１０と，中心部に
設けられた厚さ１μｍのＣｕ膜からなる導体層２０と，
磁性層１０及び導体層２０との間に介在する厚さ０．５
μｍのＳｉＯ2 膜からなる絶縁層３０とから構成されて
いる。磁性層１０は，ガラス基板２上の第１の磁性膜１
１と，上方に形成された第２の磁性膜からなる。絶縁層
３０は導体層２０と第１の磁性膜１１との間に介在する
第１の絶縁層３１と，導体層２０と第２の磁性膜１２と
の間に介在する第２の絶縁膜３２とからなり，第１の絶
縁膜３１と第２の絶縁膜３２とは，両側部分において，
密着している。
【００３０】次に本発明の実施の形態による磁気検出素
子の製造の具体例について説明する。
子の製造の具体例について説明する。
【００３１】（本発明試料１〜１０，及び比較試料１〜
５）図４は本発明の実施の形態による磁気検出素子の製
造工程を順に示す図である。図４を参照して，高周波マ
グネトロンスパッタリング等により図１乃至図３に示す
構造の磁気検出素子を厚さ１ｍｍのガラス基板上に作製
した。作製手順は次の通りである。なお，Ｃｏ−Ｎｂ−
Ｚｒ膜の製膜にあたっては種々の組成のＣｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ薄膜を得るために数種類の組成のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ合
金ターゲット，ならびにＮｂペレット，Ｚｒペレットを
用いた。Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜の組成はすべてＥＰＭＡで
分析した。
５）図４は本発明の実施の形態による磁気検出素子の製
造工程を順に示す図である。図４を参照して，高周波マ
グネトロンスパッタリング等により図１乃至図３に示す
構造の磁気検出素子を厚さ１ｍｍのガラス基板上に作製
した。作製手順は次の通りである。なお，Ｃｏ−Ｎｂ−
Ｚｒ膜の製膜にあたっては種々の組成のＣｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ薄膜を得るために数種類の組成のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ合
金ターゲット，ならびにＮｂペレット，Ｚｒペレットを
用いた。Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜の組成はすべてＥＰＭＡで
分析した。
【００３２】まず，図４（ａ）に示すような，縦横が１
０ｍｍ×２０ｍｍのガラス基板２上に，マスクを施し，
図４（ｂ）に示すように，幅４ｍｍ，長さ１４ｍｍ，厚
さ１μｍＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜の第１の磁性膜１１をスパ
ッタにより製膜した。
０ｍｍ×２０ｍｍのガラス基板２上に，マスクを施し，
図４（ｂ）に示すように，幅４ｍｍ，長さ１４ｍｍ，厚
さ１μｍＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜の第１の磁性膜１１をスパ
ッタにより製膜した。
【００３３】次に，図４（ｃ）に示すように，マスクを
用いて，幅３ｍｍ，長さ１６ｍｍ，厚さ０．５μｍのＳ
ｉＯ2 膜の第１の絶縁膜３１をＲＦマグネトロンスパッ
タリングにより製膜した。更に，図４（ｄ）に示すよう
に，第１の絶縁膜３１上に，第１の絶縁膜３１の両端よ
りもさらに長さ方向に延在して，幅２ｍｍ，長さ２０ｍ
ｍで，厚さ１μｍのＣｕ膜からなる導体層２０を製膜し
た。次に，図４（ｅ）に示すように，導体層２０の中央
部を覆い，第１の絶縁膜３１と重なるように，幅３ｍ
ｍ，長さ１６ｍｍ，厚さ０．５μｍのＳｉＯ2 膜からな
る第２の絶縁膜３２を製膜した。続いて，図４（ｆ）に
示すように，第２の絶縁膜を覆うように，幅４ｍｍ，長
さ１４ｍｍ，厚さ１μｍのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜からなる
第２の磁性膜１２を製膜し，磁気検出素子を得た。試作
した磁気検出素子１の大きさはＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜の長
手方向で１４ｍｍ，幅が４ｍｍ，電極Ｃｕの長手方向で
２０ｍｍ，幅で２ｍｍである。この素子を５．０×10-6
Ｔｏｒｒ以下，Ｈex＝５００Ｏｅの真空・回転磁界中で
４００℃，２時間熱処理し，製膜中に導入された異方性
を緩和した後，同条件の真空・静磁界中で熱処理し，素
子の幅方向一軸磁気異方性を導入した。
用いて，幅３ｍｍ，長さ１６ｍｍ，厚さ０．５μｍのＳ
ｉＯ2 膜の第１の絶縁膜３１をＲＦマグネトロンスパッ
タリングにより製膜した。更に，図４（ｄ）に示すよう
に，第１の絶縁膜３１上に，第１の絶縁膜３１の両端よ
りもさらに長さ方向に延在して，幅２ｍｍ，長さ２０ｍ
ｍで，厚さ１μｍのＣｕ膜からなる導体層２０を製膜し
た。次に，図４（ｅ）に示すように，導体層２０の中央
部を覆い，第１の絶縁膜３１と重なるように，幅３ｍ
ｍ，長さ１６ｍｍ，厚さ０．５μｍのＳｉＯ2 膜からな
る第２の絶縁膜３２を製膜した。続いて，図４（ｆ）に
示すように，第２の絶縁膜を覆うように，幅４ｍｍ，長
さ１４ｍｍ，厚さ１μｍのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜からなる
第２の磁性膜１２を製膜し，磁気検出素子を得た。試作
した磁気検出素子１の大きさはＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜の長
手方向で１４ｍｍ，幅が４ｍｍ，電極Ｃｕの長手方向で
２０ｍｍ，幅で２ｍｍである。この素子を５．０×10-6
Ｔｏｒｒ以下，Ｈex＝５００Ｏｅの真空・回転磁界中で
４００℃，２時間熱処理し，製膜中に導入された異方性
を緩和した後，同条件の真空・静磁界中で熱処理し，素
子の幅方向一軸磁気異方性を導入した。
【００３４】次いで，この素子の導体層２０の両端部を
端子として，１０ＭＨｚの通電電流を流したときのイン
ピーダンスのバイアス磁界依存性を測定した。また，イ
ンダクタンス変化率，ならびにＥＰＭＡによる組成分析
の結果を下記表１に示す。下記表１の試料１の場合のバ
イアス磁界依存性のグラフを一例として図５に示す。下
記表１でＮｏ．１〜１０の試料は本発明の請求範囲内の
組成である。また，Ｎｏ．１１〜１５の試料は本発明の
範囲外の組成で比較例である。
端子として，１０ＭＨｚの通電電流を流したときのイン
ピーダンスのバイアス磁界依存性を測定した。また，イ
ンダクタンス変化率，ならびにＥＰＭＡによる組成分析
の結果を下記表１に示す。下記表１の試料１の場合のバ
イアス磁界依存性のグラフを一例として図５に示す。下
記表１でＮｏ．１〜１０の試料は本発明の請求範囲内の
組成である。また，Ｎｏ．１１〜１５の試料は本発明の
範囲外の組成で比較例である。
【００３５】（比較試料６）比較試料６として，厚さ１
ｍｍのガラス基板上に膜厚２μｍ，長手方向１４ｍｍ，
幅４ｍｍのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜のみを製膜した。さらに
本発明試料１〜１０と同様の方法で磁場中熱処理を施
し，磁気検出素子とした。この素子に１０ＭＨｚの電流
を直接流したときのインピーダンスのバイアス磁界依存
性を測定したところ，インピーダンス変化率は３０％／
７Ｏｅ，磁界感度は４．３％／Ｏｅであった。また，膜
組成は８３．８ａｔ％Ｃｏ−１３．３ａｔ％Ｎｂ−２．
９ａｔ％Ｚｒであった。この場合と，本発明試料２とを
比較すれば，図１の構造のように磁性層とは別に導体層
を持つ磁気検出素子の優位性は明らかである。
ｍｍのガラス基板上に膜厚２μｍ，長手方向１４ｍｍ，
幅４ｍｍのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜のみを製膜した。さらに
本発明試料１〜１０と同様の方法で磁場中熱処理を施
し，磁気検出素子とした。この素子に１０ＭＨｚの電流
を直接流したときのインピーダンスのバイアス磁界依存
性を測定したところ，インピーダンス変化率は３０％／
７Ｏｅ，磁界感度は４．３％／Ｏｅであった。また，膜
組成は８３．８ａｔ％Ｃｏ−１３．３ａｔ％Ｎｂ−２．
９ａｔ％Ｚｒであった。この場合と，本発明試料２とを
比較すれば，図１の構造のように磁性層とは別に導体層
を持つ磁気検出素子の優位性は明らかである。
【００３６】（比較試料７）比較試料７として図１乃至
図３に示した構造の磁気検出素子のＳｉＯ2 膜からなる
絶縁層３０を除き，ガラス基板上にＣｕの導体層２０，
Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜からなる磁性層１０のみを製膜した
磁気検出素子を得た。さらに，本発明試料１〜１０と同
様の方法で磁場中熱処理を施した。この試料に本発明試
料１〜１０と同様に，１０ＭＨｚの通電電流を流したと
きのインピーダンスの磁界依存性を調べたところ，イン
ピーダンス変化率は，５０％／９Ｏｅ，磁界感度は約６
％／Ｏｅであった。また，膜組成は８３．３ａｔ％Ｃｏ
−１３．８ａｔ％Ｎｂ−２．９ａｔ％Ｚｒであった。こ
の場合と本発明試料３とを比較すれば，図１乃至図３の
構造のように磁性層と導体層との間に絶縁体層を持つ磁
気検出素子の優位性は明らかである。
図３に示した構造の磁気検出素子のＳｉＯ2 膜からなる
絶縁層３０を除き，ガラス基板上にＣｕの導体層２０，
Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ膜からなる磁性層１０のみを製膜した
磁気検出素子を得た。さらに，本発明試料１〜１０と同
様の方法で磁場中熱処理を施した。この試料に本発明試
料１〜１０と同様に，１０ＭＨｚの通電電流を流したと
きのインピーダンスの磁界依存性を調べたところ，イン
ピーダンス変化率は，５０％／９Ｏｅ，磁界感度は約６
％／Ｏｅであった。また，膜組成は８３．３ａｔ％Ｃｏ
−１３．８ａｔ％Ｎｂ−２．９ａｔ％Ｚｒであった。こ
の場合と本発明試料３とを比較すれば，図１乃至図３の
構造のように磁性層と導体層との間に絶縁体層を持つ磁
気検出素子の優位性は明らかである。
【００３７】（比較試料８）比較試料８として，図１乃
至図３に示した構造の磁気検出素子のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ
からなる磁性層に代え，磁性層としてパーマロイを製膜
したものの磁気インピーダンス特性を調べた。本発明試
料１〜１０と同様，10ＭＨｚの通電電流を流したときの
インピーダンスの磁界依存性を測定したところ，インピ
ーダンス変化率は４５％／９０ｅ，磁界感度は５％／Ｏ
ｅであった。
至図３に示した構造の磁気検出素子のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ
からなる磁性層に代え，磁性層としてパーマロイを製膜
したものの磁気インピーダンス特性を調べた。本発明試
料１〜１０と同様，10ＭＨｚの通電電流を流したときの
インピーダンスの磁界依存性を測定したところ，インピ
ーダンス変化率は４５％／９０ｅ，磁界感度は５％／Ｏ
ｅであった。
【００３８】（本発明試料１１）第２の実施の形態とし
て，図１乃至図３に示す構造を有する磁気検出素子で，
本発明試料１のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ単層膜である第１の磁
性膜１１及び第２の磁性膜１２に代え，図６に示すよう
に，厚さ０．１μｍのＳｉＯ2 からなる第３の絶縁膜３
３を間に挟みながら厚さ０．２５μｍのＣｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ膜からなる第３の磁性膜１３を４層積層した第１の磁
性膜１４及び第２の磁性膜からなる磁性層を備えた磁気
インピーダンス素子を得た。さらに，本発明試料１〜１
０と同様の方法で磁場中熱処理を施した。この導体層２
０に４０ＭＨｚの通電電流を流したときのインピーダン
ス，インダクタンス，抵抗の磁界依存性を測定したとこ
ろ，図６に示すようなインピーダンス，インダクタン
ス，抵抗の変化が見られた。このときのインビーダンス
変化率は１２％／８Ｏｅ，磁界感度は１５％／Ｏｅ，膜
組成は８４ａｔ％Ｃｏ−１２．８ｓｔ％Ｎｂ−３．２ａ
ｔ％Ｚｒであった。後に述する比較試料９と比べると高
周波域での特性に優れていることがわかる。
て，図１乃至図３に示す構造を有する磁気検出素子で，
本発明試料１のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ単層膜である第１の磁
性膜１１及び第２の磁性膜１２に代え，図６に示すよう
に，厚さ０．１μｍのＳｉＯ2 からなる第３の絶縁膜３
３を間に挟みながら厚さ０．２５μｍのＣｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ膜からなる第３の磁性膜１３を４層積層した第１の磁
性膜１４及び第２の磁性膜からなる磁性層を備えた磁気
インピーダンス素子を得た。さらに，本発明試料１〜１
０と同様の方法で磁場中熱処理を施した。この導体層２
０に４０ＭＨｚの通電電流を流したときのインピーダン
ス，インダクタンス，抵抗の磁界依存性を測定したとこ
ろ，図６に示すようなインピーダンス，インダクタン
ス，抵抗の変化が見られた。このときのインビーダンス
変化率は１２％／８Ｏｅ，磁界感度は１５％／Ｏｅ，膜
組成は８４ａｔ％Ｃｏ−１２．８ｓｔ％Ｎｂ−３．２ａ
ｔ％Ｚｒであった。後に述する比較試料９と比べると高
周波域での特性に優れていることがわかる。
【００３９】（比較試料９）本発明試料１に記載の磁気
検出素子に，本発明試料１１と同様，４０ＭＨｚの通電
電流を流したときのインピーダンス磁界依存性を測定し
たところ，インピーダンス変化率は８０％／８Ｏｅ，磁
界感度は１０％／Ｏｅであった。
検出素子に，本発明試料１１と同様，４０ＭＨｚの通電
電流を流したときのインピーダンス磁界依存性を測定し
たところ，インピーダンス変化率は８０％／８Ｏｅ，磁
界感度は１０％／Ｏｅであった。
【００４０】（本発明試料１２）図１に示す構造の磁気
検出素子で，ＳｉＯ2 絶縁層に代え，Ｓｉ3 Ｎ4 を絶縁
層として同様の素子を得た。さらに，本発明試料１〜１
０と同様の方法で磁場中熱処理を施し，１０ＭＨｚの通
電電流を流したときのインピーダンス変化率を調べたと
ころ，１１０％／６．５Ｏｅ，磁界感度は１６．９／Ｏ
ｅであった。
検出素子で，ＳｉＯ2 絶縁層に代え，Ｓｉ3 Ｎ4 を絶縁
層として同様の素子を得た。さらに，本発明試料１〜１
０と同様の方法で磁場中熱処理を施し，１０ＭＨｚの通
電電流を流したときのインピーダンス変化率を調べたと
ころ，１１０％／６．５Ｏｅ，磁界感度は１６．９／Ｏ
ｅであった。
【００４１】（本発明試料１３）図１に示す構造の磁気
検出素子で，ＳｉＯ2 絶縁層に代え，Ａｌ2 Ｏ3 膜を絶
縁層として同様の素子を得た。さらに，本発明試料１〜
１０と同様の方法で磁場中熱処理を施し，１０ＭＨｚの
通電電流を流したときのインピーダンス変化率を調べた
ところ，１１３％／６．７Ｏｅ，磁界感度は１６．９％
／Ｏｅであった。
検出素子で，ＳｉＯ2 絶縁層に代え，Ａｌ2 Ｏ3 膜を絶
縁層として同様の素子を得た。さらに，本発明試料１〜
１０と同様の方法で磁場中熱処理を施し，１０ＭＨｚの
通電電流を流したときのインピーダンス変化率を調べた
ところ，１１３％／６．７Ｏｅ，磁界感度は１６．９％
／Ｏｅであった。
【００４２】（本発明試料１４）図１に示す構造の磁気
検出素子で，ＳｉＯ2 の絶縁層３０に代え，ＡｌＮ膜を
絶縁層として用いて同様の構造の素子を得た。さらに，
本発明試料１〜１０と同様の方法で磁場中熱処理を施
し，10ＭＨｚの通電電流を流したときのインピーダンス
変化率を調べたところ，１０３％／６．３Ｏｅ，磁界感
度は１６．３％／Ｏｅであった。
検出素子で，ＳｉＯ2 の絶縁層３０に代え，ＡｌＮ膜を
絶縁層として用いて同様の構造の素子を得た。さらに，
本発明試料１〜１０と同様の方法で磁場中熱処理を施
し，10ＭＨｚの通電電流を流したときのインピーダンス
変化率を調べたところ，１０３％／６．３Ｏｅ，磁界感
度は１６．３％／Ｏｅであった。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【発明の効果】以上，説明したように，本発明において
は，導体金属層を内包したＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒアモルファ
ス金属磁性薄膜を磁気検出素子として，用いることによ
り，従来見られたような磁性金属層，または磁性金属線
に導体金属の役割を兼用させるような構造の検出素子に
比べ，直流電気抵抗を低減させることができるため，よ
り高感度の検出素子を実現できる。
は，導体金属層を内包したＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒアモルファ
ス金属磁性薄膜を磁気検出素子として，用いることによ
り，従来見られたような磁性金属層，または磁性金属線
に導体金属の役割を兼用させるような構造の検出素子に
比べ，直流電気抵抗を低減させることができるため，よ
り高感度の検出素子を実現できる。
【００４５】また，本発明においては，導体金属層とＣ
ｏ−Ｎｂ−Ｚｒアモルファス金属磁性薄膜との間にガラ
スセラミック絶縁層を持たせることにより，アモルフア
ス金属磁性薄膜にはバイアス磁界印加のための直流は流
れないので，渦電流損失が低減でき，絶縁層を持たない
場合よりも高周波帯域での磁気特性が改善される。
ｏ−Ｎｂ−Ｚｒアモルファス金属磁性薄膜との間にガラ
スセラミック絶縁層を持たせることにより，アモルフア
ス金属磁性薄膜にはバイアス磁界印加のための直流は流
れないので，渦電流損失が低減でき，絶縁層を持たない
場合よりも高周波帯域での磁気特性が改善される。
【００４６】また，本発明においては，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ層を単層膜ではなく，ガラスセラミック層を介した積
層構造にすることにより，なお一層の高周波帯域化が可
能である。
ｒ層を単層膜ではなく，ガラスセラミック層を介した積
層構造にすることにより，なお一層の高周波帯域化が可
能である。
【００４７】さらには，本発明においては，アモルファ
スＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ磁性金属層の組成を適切にすること
により，従来用いられてきたパーマロイ薄膜，Ｃｏ−Ｓ
ｉ−Ｂ薄膜などを用いた場合よりも大きなインピ一ダン
ス変化率を有する磁気検出素子を得ることができる。
スＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ磁性金属層の組成を適切にすること
により，従来用いられてきたパーマロイ薄膜，Ｃｏ−Ｓ
ｉ−Ｂ薄膜などを用いた場合よりも大きなインピ一ダン
ス変化率を有する磁気検出素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による磁気検出素子を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１の磁気検出素子の横断面図である。
【図３】図１の磁気検出素子の縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は図１の磁気検出素子の製造工
程を示す平面図である。
程を示す平面図である。
【図５】図１の磁気検出素子のインピーダンスの磁界依
存性を示す図である。
存性を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態による磁気検出素子を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】図６の磁気検出素子（本発明試料１１）のＺ，
Ｌ，Ｒのバイアス磁場依存性を示す図である。
Ｌ，Ｒのバイアス磁場依存性を示す図である。
１ 磁気検出素子 ２ ガラス基板 １０ 磁性層 １１，１４ 第１の磁性膜 １２ 第２の磁性膜 １３ 第３の磁性膜 ２０ 導体層 ３０ 絶縁層 ３１ 第１の絶縁膜 ３２ 第２の絶縁膜 ３３ 第３の絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 43/10 Ｈ０１Ｌ 43/10
Claims (10)
- 【請求項１】 磁性層とこれに隣接した導電層とを備え
た磁気検出素子において，前記磁性層は，８０−８７ａ
ｔ％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１〜６ａｔ％Ｚｒの
Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含むことを特徴とする磁気検出
素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の磁気検出素子において導
体層を含み，前記導体層は，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕの
内の少なくとも一種から実質的になり，前記Ｃｏ−Ｎｂ
−Ｚｒ薄膜と，前記導体層とは，絶縁層を介して互いに
絶縁されていることを特徴とする磁気検出素子。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の磁気検出素子にお
いて，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を複数
絶縁膜を介して積層したものであることを特徴とする磁
気検出素子。 - 【請求項４】 請求項２又は３記載の磁気検出素子にお
いて，前記磁性層に，前記絶縁層を積層してなり，前記
絶縁層及び前記絶縁膜は，ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3Ｎ4 ，Ａｌ
2 Ｏ3 ，ＡｌＮのうち少なくとも一種からなることを特
徴とする磁気検出素子。 - 【請求項５】 導体層の周囲を絶縁層を介して磁性層に
て覆った磁気検出素子であって，前記磁性層は，８０−
８７ａｔ％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ％Ｎｂ−１〜６ａｔ％
ＺｒのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含むことを特徴とする磁
気検出素子。 - 【請求項６】 請求項５記載の磁気検出素子において，
前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を複数絶縁膜
を介して積層したものであることを特徴とする磁気検出
素子。 - 【請求項７】 請求項５又は６記載の磁気検出素子にお
いて，前記導体層は，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌの内の少なくと
も一種から実質的になり，前記絶縁層及び絶縁膜は，Ｓ
ｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮのうち少なく
とも一種から実質的になることを特徴とする磁気検出素
子。 - 【請求項８】 第１の磁性膜上に第１の絶縁膜を形成
し，前記絶縁膜上に導体層を形成し，前記導体層を両端
部を残して覆うように，第２の絶縁膜で覆い，前記第２
の絶縁膜を前記第１の磁性膜と閉磁路を構成するよう
に，第２の磁性膜で覆うことを含み，前記第１及び第２
の磁性膜は，８０−８７ａｔ％Ｃｏ−１０〜１７ａｔ％
Ｎｂ−１〜６ａｔ％ＺｒのＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を含む
ことを特徴とする磁気検出素子の製造方法。 - 【請求項９】 請求項８記載の磁気検出素子の製造方法
において，前記磁性層は，前記Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ薄膜を
複数の第３の絶縁膜を介して積層したものであることを
特徴とする磁気検出素子の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項８又は９記載の磁気検出素子の
製造方法において，前記第１乃至第３の絶縁膜は，夫々
ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮのうち少な
くとも一種からなり，前記導体層はＣｕ，Ａｇ，Ａｌ，
Ａｕの内の少なくとも一種から実質的になることを特徴
とする磁気検出素子の製造方法。
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270919A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 積層型磁界検出素子 |
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1996
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|---|---|---|---|---|
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| JP2019067869A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 昭和電工株式会社 | 磁気センサの製造方法及び磁気センサ集合体 |
| TWI702596B (zh) * | 2017-09-29 | 2020-08-21 | 日商昭和電工股份有限公司 | 磁強計之製造方法及磁強計集合體 |
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