JPH1187799A - 磁気抵抗素子とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶性シリコン上に形成されたインジウムと
アンチモンを含む半導体膜を感磁部とする半導体薄膜磁
気抵抗素子において、約１００℃を越える高温状態にな
るとＳｉの比抵抗が急激に低下し、Ｓｉ基板側にも電流
が流れるようになり磁気感度が低下していた。本発明
は、この半導体磁気抵抗素子の高温時における磁気感度
を向上させることを目的とする。 【解決手段】 絶縁性基板１上に２００μｍ以下の厚み
の結晶性Ｓｉ層２を設け、この上に半導体膜３、短絡電
極４、保護膜５で構成された磁気抵抗素子を形成するこ
とにより、Ｓｉ層のシート抵抗が高くなり高温状態での
Ｓｉ層への電流の漏れを低減することができるため、半
導体磁気抵抗素子の高温動作時の感度の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に結晶性シリコ
ン上に形成されたインジウムとアンチモンを含む半導体
膜を感磁部とする磁気抵抗素子とその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような磁気抵抗素子は特開平
５−１４７４２２号公報に記載されたものが知られてい
る。図７は、従来の半導体薄膜磁気抵抗素子の構造を示
しており、インジウム（以下、Ｉｎと記す。）とアンチ
モン（以下、Ｓｂと記す。）を含む半導体薄膜３が、シ
リコン（以下、Ｓｉと記す。）基板２（厚み約６００μ
ｍ）上にこれを配向基板として直接ヘテロエポタキシャ
ル成長されている。この半導体薄膜磁気抵抗素子は、安
価でかつ、単結晶ＩｎＳｂを用いた高価な磁気抵抗素子
に比肩する磁気感度を有し、これにより、増幅回路が不
要であるという点で有用である。なお、図中４は電極
膜、５は保護膜である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体磁気抵抗素子においては、単結晶ＩｎＳｂを
用いたものに近い磁気感度を有するという点で有用であ
るが、半導体膜を成長させる基板にＳｉを使用している
ために、約１００℃を越える高温状態になるとＳｉの比
抵抗が急激に低下し、このため電流が半導体膜だけでな
くＳｉ基板側にも流れるようになり磁気感度が低下する
欠点があった。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であり、この半導体磁気抵抗素子の高温時における磁気
感度を向上させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、磁気抵抗素子を絶縁性基板と、前記絶縁性
基板上に設けられた結晶性Ｓｉ層と、前記結晶性Ｓｉ層
上に設けられた少なくともＩｎとＳｂとを含む半導体薄
膜とを有し、前記結晶性Ｓｉ層を２００μｍ以下の厚み
で構成するようにしたものである。

【０００６】この構成により、Ｓｉ層を薄くすることで
Ｓｉ層のシート抵抗を高くすることができ、前述のよう
にこの半導体磁気抵抗素子は高温環境下での動作時にお
いて、電流がＳｉ基板側にも流れてしまい磁気感度が低
下していたが、本発明のようにＳｉ基板のシート抵抗を
高くすることによりＳｉ基板側を流れる電流を減少させ
ることができ、半導体磁気抵抗素子の高温動作時の感度
の向上が図れるようになる。そのため本発明によれば高
温時でも磁気感度の高い半導体薄膜磁気抵抗素子が得ら
れることとなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に設けられた結晶
性Ｓｉ層と、前記結晶性Ｓｉ層上に設けられた少なくと
もＩｎとＳｂとを含む半導体薄膜とを有し、前記結晶性
Ｓｉ層を２００μｍ以下の厚みで構成したことを特徴と
する磁気抵抗素子である。この構成において、Ｓｉ層を
薄くしこのシート抵抗を高くすることにより、高温環境
下でのＳｉ層側に流れる電流を減らし感度の低下を防止
することができる。

【０００８】本発明の請求項２に記載の発明は、絶縁性
基板と結晶性Ｓｉ層との貼り合わせが直接接合により行
われたことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗素子で
ある。この構成では、Ｓｉ層の下部に絶縁性基板を設け
る方法として直接接合を用いることにより、Ｓｉ層と絶
縁性基板の間に他の物質を介さない原子レベルでの緊密
な接合を得ることができる。これにより、素子を駆動し
た際に発生する熱をスムーズに逃がすことができ、また
耐湿性などの耐環境信頼性も高いものが得られる。

【０００９】本発明の請求項３に記載の発明は、絶縁性
基板と結晶性Ｓｉ層との貼り合わせが接着性樹脂層によ
り行われていることを特徴とする請求項１記載の磁気抵
抗素子である。結晶性Ｓｉ板と絶縁性基板の膨張係数の
違いが大きくかつ使用温度範囲が大きい場合には、両者
の熱膨張量の違いにより界面で応力が発生し基板が破壊
したり、素子特性に悪影響が出てしまうことがあるが、
本構成では、樹脂が持つ柔軟性によりこの応力を緩和し
基板の破壊を防ぐことができる。また、絶縁性基板が直
接接合できない材料の場合でも使用できる。

【００１０】本発明の請求項４に記載の発明は、接着性
樹脂層に高熱伝導性の樹脂を用いた請求項３記載の磁気
抵抗素子であり、このような樹脂を用いることにより、
素子駆動の際に発生した熱をよりスムーズに逃がすこと
ができるようにしたものである。

【００１１】本発明の請求項５に記載の発明は、接着性
樹脂層にポリイミド系の樹脂を用いた請求項３記載の磁
気抵抗素子である。ポリイミド系の樹脂は樹脂の中でも
耐熱性、耐湿性が優れており、このような樹脂を用いる
ことにより貼り合わせ部分の耐環境信頼性を向上させる
ことができる。また、ポリイミド系の樹脂は樹脂の中で
も熱膨張係数が低く、Ｓｉと熱膨張係数が近いものが作
成できる。このような樹脂を用いて貼り合わせることに
より、素子に対し温度変化があった場合でも、結晶性Ｓ
ｉ板に応力が余りかからないようにしたものである。

【００１２】本発明の請求項６に記載の発明は、絶縁性
基板にＳｉと熱膨張係数が近い材料を使用した請求項１
記載の磁気抵抗素子であり、素子に対し温度変化があっ
た場合でも結晶性Ｓｉ板と絶縁性基板の接合界面に応力
が発生しないようにし、温度変化による素子の破壊を防
ぐようにしたものである。

【００１３】本発明の請求項７に記載の発明は、絶縁性
基板として表面に絶縁膜を形成したＳｉ板を使用した請
求項６記載の磁気抵抗素子であり、素子に対し温度変化
があった場合でも結晶性Ｓｉ板と貼り合わせる絶縁性基
板の主材料がＳｉであるため、両者の接合界面に応力が
発生しない構成となる。また、Ｓｉは熱伝導性が良い材
料なので、良好な放熱性を得ることができることとな
る。

【００１４】本発明の請求項８に記載の発明は、絶縁性
基板と結晶性Ｓｉ板を貼り合わせた後、この基板の結晶
性Ｓｉ板側から結晶性Ｓｉ板の厚みが２００μｍ以下に
なるよう研磨し、該結晶性Ｓｉ層上に少なくともＩｎと
Ｓｂとを含む半導体薄膜を形成した磁気抵抗素子の製造
方法である。この製造方法では、結晶性Ｓｉ板と絶縁性
基板の接着の時点で、両基板の表面にはまだ何も形成し
ていない状態のため、基板表面を清浄化しやすく直接接
合が行いやすくなる。また素子形成前に結晶性Ｓｉ板の
研磨を行うため、表面に凹凸がないため研磨厚の制御が
しやすくなる。

【００１５】本発明の請求項９に記載の発明は、結晶性
Ｓｉ基板の一方の面に少なくともＩｎとＳｂとを含む半
導体薄膜を形成して磁気抵抗素子を構成した後、前記結
晶性Ｓｉ基板の他方の面を研磨して結晶性Ｓｉ基板の厚
みを２００μｍ以下とし、該結晶性Ｓｉ基板の研磨面と
高熱伝導性の材料からなる絶縁性基板と貼り合わせた磁
気抵抗素子の製造方法である。この製造方法では、結晶
性Ｓｉ基板上に磁気抵抗素子を構成した後に、これを研
磨し絶縁性基板と貼り合わせるため、磁気抵抗素子の構
成までは従来の工程がそのまま変更無く使用できること
となる。また、本製造方法の半導体膜の形成工程では、
結晶性Ｓｉの単板上に成膜するため、基板表面処理や成
膜温度などの制御がしやすく良質の膜が得やすい。

【００１６】本発明の請求項１０に記載の発明は、結晶
性Ｓｉ板と絶縁性基板の貼り合わせを直接接合により行
う請求項８または９記載の磁気抵抗素子の製造方法であ
る。この製造方法で行うことにより、請求項２と同様の
効果が得られる。

【００１７】本発明の請求項１１に記載の発明は、結晶
性Ｓｉ板と絶縁性基板の貼り合わせを接着性樹脂層によ
り行う請求項８または９記載の磁気抵抗素子の製造方法
である。この製造方法で行うことにより、請求項３と同
様の効果が得られる。

【００１８】本発明の請求項１２に記載の発明は、接着
性樹脂層に高熱伝導性の樹脂を用いる請求項８または９
記載の磁気抵抗素子の製造方法である。この製造方法で
行うことにより、請求項４と同様の効果が得られる。

【００１９】本発明の請求項１３に記載の発明は、絶縁
性基板にＳｉと熱膨張係数が近い材料を使用した請求項
８または９記載の磁気抵抗素子の製造方法である。この
製造方法で行うことにより、請求項５と同様の効果が得
られる。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について、説明
する。 （実施の形態１）図１に本発明の第１の実施の形態の磁
気抵抗素子を説明するための断面図を示す。絶縁性基板
１上に、厚さ２００μｍ以下の結晶性Ｓｉ層２を設け、
この結晶性Ｓｉ層２上にＩｎＳｂ薄膜３を形成してあ
る。結晶性Ｓｉ層２上に形成されたＩｎＳｂ薄膜３上に
は多数の短絡電極４を備え、この素子部を覆う形で保護
膜５を備えた構成を有する。

【００２１】ここで、絶縁性基板１には、アルミナなど
のセラミック材料やサファイアなどの結晶性材料やガラ
ス、もしくは表面に絶縁性の皮膜を形成したＳｉ基板や
金属板を用いる。素子動作時においては半導体薄膜から
熱の発生があり、上記構成のようにＳｉ基板を薄くした
場合は基板の熱容量が低下するため、基板温度が上昇し
前述の理由で感度が低下しやすくなる。このため、この
絶縁性基板１にはアルミナやＳｉなどの高熱伝導性の材
料を用いるのがより良好である。特に表面に絶縁膜を形
成したシリコン板は、放熱性の良さに加えて、上層の結
晶性Ｓｉ層２との熱膨張係数の差がないため界面で応力
が発生しないため良好な特性を有する。

【００２２】短絡電極４は、Ｃｕ／Ｃｒ積層電極、もし
くは、Ｃｕ／Ｔｉ／Ｃｒないし、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｃｒ積層
電極など、いずれも最上層はＣｕからなるものである。
厚さ１００μｍの結晶性Ｓｉ層２の形成は、研磨により
薄くしたＳｉウエハーを絶縁性基板１と貼り合わせるこ
とにより行った。なお、さらに結晶性Ｓｉ層２を薄く形
成する場合は、絶縁性基板１にサファイアなどの結晶性
材料や、表面に絶縁性酸化皮膜を形成したＳｉ基板や金
属板を用い、ＣＶＤなどの方法で形成を行ってもよい。

【００２３】従来例のような磁気抵抗素子では、１００
℃を越える高温時においてはＳｉの比抵抗が大幅に低下
するため、Ｓｉ基板側に電流が漏れ半導体膜を流れる電
流が減少し磁気感度が低下していた。上記のような構成
を採ることにより、ＩｎＳｂ薄膜３を形成するＳｉ基板
シート抵抗が増大し、高温動作時における磁気感度を向
上させることができることとなる。磁気感度に対する本
実施の形態の効果を図２に示す。図２は１５０℃におけ
る結晶性Ｓｉ層の厚みと本実施の形態の磁気抵抗素子の
磁気感度の変化を示す図である。このように、本発明に
より、磁気抵抗素子の高温時の感度が大幅に改善できる
ことが確認できた。

【００２４】（実施の形態２）図１を用いて本発明の第
２の実施の形態を説明する。絶縁性基板１上に、厚さ２
００μｍ以下の結晶性Ｓｉ層２を設け、この結晶性Ｓｉ
層２上にＩｎＳｂ薄膜３を形成してある。結晶性Ｓｉ層
２上に形成されたＩｎＳｂ薄膜３上には多数の短絡電極
４を備え、この素子部を覆う形で保護膜５を備えた構成
を有する。ここで絶縁性基板１には、Ｓｉと熱膨張係数
が近い材料を使用し、結晶性Ｓｉ層２との貼り付けには
直接接合を用いる。本実施の形態では、絶縁性基板１に
Ｓｉと熱膨張係数が近いガラス板を使用している。この
構成を採ることにより、結晶性Ｓｉ層２と絶縁性基板１
の間に他の物質を介さない原子レベルでの緊密な接合を
得ることができる。これにより、素子を駆動した際に発
生する熱をスムーズに逃がすことができ、また耐湿性な
どの耐環境信頼性も高いものが得られることとなる。

【００２５】結晶性Ｓｉ層２とガラス板を介在物なしに
貼り付ける方法としては、ほかに陽極接合もあるが、本
実施の形態で直接接合を用いたのは、接合時の温度が陽
極接合では４００℃以上の温度が必要になるのに対し、
直接接合では１５０〜２００℃程度と比較的低温で接合
可能なためである。１５０〜２００℃程度の温度で接合
できることにより素子への影響を小さくすることがで
き、結晶性Ｓｉ層２と絶縁性基板１の界面に発生する応
力を小さくすることができる。

【００２６】（実施の形態３）図３に本発明の第３の実
施の形態の磁気抵抗素子を説明するための断面図を示
す。絶縁性基板１上に接着性樹脂層６を介し、厚さ２０
０μｍ以下の結晶性Ｓｉ層２を設け、この結晶性Ｓｉ層
２上にＩｎＳｂ薄膜３を形成してある。結晶性Ｓｉ層２
と絶縁性基板１の貼り合わせは接着性樹脂層６により行
っている。結晶性Ｓｉ層２上に形成されたＩｎＳｂ薄膜
３上には多数の短絡電極４を備え、この素子部を覆う形
で保護膜５を備えた構成を有する。ここで、絶縁性基板
１には、アルミナなどのセラミック材料やサファイアな
どの結晶性材料やガラス、もしくは表面に絶縁性の皮膜
を形成したＳｉ基板や金属板を用いる。

【００２７】結晶性Ｓｉ層２と絶縁性基板１の膨張係数
の違いが大きく、この両者を直接接合のようにリジッド
に貼り合わせた構成を採った場合、使用温度範囲が大き
いと熱膨張量の違いにより界面で応力が発生し基板が破
壊したり素子特性に悪影響が出てしまうことがある。こ
れに対し本構成では、樹脂が持つ柔軟性により、結晶性
Ｓｉ層２と絶縁性基板１の膨張係数の違いが大きい場合
でも両者間の応力を緩和し基板の破壊を防ぐことができ
る。また、直接接合ができない絶縁性基板１でも用いる
ことができる。従って、絶縁性基板の選択の幅が広がる
こととなる。

【００２８】接着性樹脂層６としては、耐熱性、耐湿
性、柔軟性を有するシリコン樹脂を使用した。樹脂層の
厚みは素子の放熱のために５０μｍ以下程度にできるだ
け薄くし、樹脂材料も熱伝導性の良いものが望ましい。
また、さらに樹脂の熱伝導性を上げ放熱性を良くするた
めには、セラミック材料や金属材料を配合した樹脂を使
用した。また、高度の耐環境信頼性や、使用温度域が広
いなどで結晶性Ｓｉ層２へかかる応力が問題になる場合
には、接着性樹脂層６に耐熱性、耐湿性に優れ、熱膨張
係数がＳｉに近いものが作成できるポリイミド系の樹脂
を用いた。

【００２９】（実施の形態４）図４に本発明の第４の実
施の形態の磁気抵抗素子の製造方法を説明するための断
面図を示す。本製造方法を図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）の
順で説明を行う。まず、（ａ）のように絶縁性基板１と
結晶性Ｓｉ層２を貼り合わせる。本実施の形態では直接
接合を用いて貼り付けたが、樹脂による接着を行っても
良い。次に、（ｂ）のように結晶性Ｓｉ層２を厚みが２
００μｍ以下になるよう研磨を行う。この研磨は最初バ
ックグラインダーで粗研磨を行い、仕上げはラップとポ
リッシュを行った。これは研磨した結晶性Ｓｉ層２上に
ＩｎＳｂ薄膜３を成膜するためである。この後、（ｃ）
のように研磨された結晶性Ｓｉ層２上にＩｎＳｂ薄膜
３、短絡電膜４を形成し、パターン加工を行った後、保
護膜５を形成する。

【００３０】この製造方法では、（ａ）の結晶性Ｓｉ層
２と絶縁性基板１の接着の段階で、両基板の表面にはま
だ何も形成していない状態のため基板表面を清浄化しや
すく、直接接合、樹脂接合の両方式において接合率、接
合信頼性が向上する。また、素子形成前に結晶性Ｓｉ層
２の研磨を行い表面に凹凸がないため、研磨厚の制御が
しやすいという利点がある。また、薄くした状態の結晶
性Ｓｉ層２を、単独で（絶縁性基板１のような補強なし
で）、扱うことがないために、強度的な面で基板の取り
扱いが容易になる。

【００３１】（実施の形態５）図５に本発明の第５の実
施の形態の磁気抵抗素子の製造方法を説明するための断
面図を示す。本製造方法を図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）の
順で説明を行う。まず、（ａ）のように結晶性Ｓｉ層２
上に従来と同じ方法でＩｎＳｂ薄膜３、短絡電極膜４を
形成し、パターン加工を行った後、保護膜５を形成し磁
気抵抗素子を構成する。次に、（ｂ）のように磁気抵抗
素子を構成したＳｉ基板の裏面から結晶性Ｓｉ層２の厚
みが２００μｍ以下になるよう研磨を行う。この研磨は
バックグラインダーのみで粗研磨（＃２０００程度）を
行った。この研磨は研磨面に成膜を行わないためラップ
やポリッシュの必要はなく、粗研磨のみで良いため比較
的短時間で加工を行うことができる。

【００３２】この後、（ｃ）のように基板の研磨面と絶
縁性基板１を貼り合わせる。この製造方法は、結晶性Ｓ
ｉ層２上に磁気抵抗素子を形成した後、研磨、貼り合わ
せを行うために、磁気抵抗素子の形成には従来の工程が
そのまま使えるという利点がある。また、結晶性Ｓｉ層
２の研磨はこの研磨面に成膜をしないためポリッシュな
どの必要が無く粗研磨のみなので、１枚当たり数分で処
理可能で加工時間が大幅に短縮できることとなる。

【００３３】（ｂ）のように研磨した基板は薄くなって
いるので強度的に弱くなっており、そのままで扱うのは
困難になる。このため本製造方法では、研磨の前に結晶
性Ｓｉ層の素子形成面に支持基板をワックスで固定し、
この後（ｂ）の研磨を行った。この支持基板の固定には
真空に引きながら加圧、加熱を行い、ワックス中に気泡
が残らないようにした。この支持基板は（ｃ）の絶縁性
基板１を結晶性Ｓｉ層の研磨面に貼り付けた後に除去し
た。また、上記の方式は、結晶性Ｓｉ層を支持板と完全
に固定するために５０μｍ以下の厚みでも研磨が可能で
あるが大幅な工数増となってしまう。このため５０μｍ
程度の厚みまでの研磨の場合は、以下のような方法で行
った。

【００３４】基板の固定は、ダイシングでの基板固定の
ように、結晶性Ｓｉ層の周囲に環状のフレームを置き両
者を粘着テープに固定した。結晶性Ｓｉ層は、素子形成
面を粘着テープに貼り付けた。従って、基板の周囲を環
状のフレームが支持している形態となる。このフレーム
と基板を貼り付けた粘着テープを、バックグラインダー
のステージ上に真空吸着し研磨を行った。研磨後は研磨
されたＳｉ基板がフレームによって支持された状態のま
ま（ｃ）の絶縁性基板との貼り合わせを行い、この後フ
レームおよび粘着テープの除去を行った。ワックスでの
固定に比べ粘着テープでの固定は、工数が少なく簡便に
なるため大幅に処理時間の短縮が図れることとなる。

【００３５】（実施の形態６）図６（ａ），（ｂ）に本
発明の第６の実施の形態の磁気抵抗素子を説明するため
の断面図を示す。表面に磁気抵抗素子を形成し、厚みが
２００μｍ以下まで研磨された結晶性Ｓｉ層２が、素子
形成されている面で、接着性樹脂層６を介して、絶縁性
基板１上に貼り付けられる構成となっている。前記結晶
性Ｓｉ層２の厚みは２００μｍ以下であり、この表面に
はＩｎＳｂ薄膜３、短絡電極４が形成され、この素子部
を覆う形で保護膜５が構成されている。図６（ａ）の構
成では、外部への電極の取り出しのために、短絡電極４
に接続した外部電極７をこの積層構成の端面に形成して
いる。図６（ｂ）の構成では、結晶性Ｓｉ層のスルーホ
ールを形成し外部電極７を結晶性Ｓｉ層の研磨面に形成
している。

【００３６】絶縁性基板１には、アルミナなどのセラミ
ック材料やサファイアなどの結晶性材料やガラス、もし
くは表面に絶縁性の皮膜を形成したＳｉ基板や金属板を
用いる。実施の形態１で説明した理由で、この絶縁性基
板にはアルミナやＳｉなどの高熱伝導性の材料を用いる
のがより良好である。特に表面に絶縁膜を形成したシリ
コン板は、放熱性の良さに加えて、磁気抵抗素子を表面
に形成している結晶性Ｓｉ層との熱膨張係数の差がない
ため、応力が発生しないため好適である。

【００３７】短絡電極４は、Ｃｕ／Ｃｒ積層電極、もし
くは、Ｃｕ／Ｔｉ／Ｃｒないし、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｃｒ積層
電極など、いずれも最上層はＣｕからなるものである。
外部電極７は、真空成膜または印刷法またはその両者の
組み合わせで形成されている。（ａ），（ｂ）いずれの
方式とも外部電極印刷時には電気的な接続を良くするた
めに、減圧雰囲気中で行うか、もしくは印刷後に真空脱
泡を行う。

【００３８】接着性樹脂層６は、耐熱性、耐湿性、柔軟
性を有するシリコン樹脂を使用した。樹脂層の厚みは素
子の放熱のために５０μｍ以下程度にできるだけ薄く
し、樹脂材料も熱伝導性の良いものが望ましい。また、
さらに樹脂の熱伝導性を上げ放熱性を良くするために
は、セラミック材料や金属材料を配合した樹脂を使用し
た。また、高度の耐環境信頼性や、使用温度域が広いな
どで結晶性Ｓｉ層へかかる応力が問題になる場合には、
接着性樹脂層に耐熱性、耐湿性に優れ、熱膨張係数がＳ
ｉに近いものが作成できるポリイミド系の樹脂を用い
た。

【００３９】この構成を採ることにより、結晶性Ｓｉ層
２上に磁気抵抗素子を構成した後に、この素子構成面側
を絶縁性基板と貼り合わせるため、磁気抵抗素子の構成
までは従来の工程が変更なく使用できるようになり、同
時に、両者を貼り合わせた後に研磨を行うため、薄くな
ったＳｉ基板を補強なしに単独で扱うことがなくなり取
り扱いも容易にできることとなる。また、実施の形態３
と同様に、結晶性Ｓｉ層２の研磨面は、後に成膜や直接
接合を行う面ではないので、精密研磨である必要はない
ため、この研磨はバックグラインダーのみの粗研磨（＃
２０００程度）程度でよく、短時間で研磨を行うことが
できる。また、貼り合わせる絶縁性基板１も樹脂での接
着のため直接接合のように限定されることなく、結晶性
Ｓｉ層２と絶縁性基板１との熱膨張係数の差が大きい場
合でも樹脂層の柔軟性により応力を緩和することがで
き、その前処理工程も比較的簡単なものにすることがで
きる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気抵抗
素子を、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に設けられた
結晶性シリコン層と、前記結晶性シリコン層上に設けら
れた少なくともインジウムとアンチモンとを含む半導体
薄膜とを有し、前記結晶性シリコン層を２００μｍ以下
の厚みで構成することにより、高温時でも磁気感度の高
い半導体薄膜磁気抵抗素子を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の実施の形態による磁
気抵抗素子を示す断面図

【図２】本発明の第１の実施の形態による磁気抵抗素子
のＳｉ層厚みと磁気感度の関係を示す図

【図３】本発明の第３の実施の形態による磁気抵抗素子
を示す断面図

【図４】本発明の第４の実施の形態による磁気抵抗素子
の製造方法を示す断面図

【図５】本発明の第５の実施の形態による磁気抵抗素子
の製造方法を示す断面図

【図６】本発明の第６の実施の形態による磁気抵抗素子
を示す断面図

【図７】従来の薄膜磁気抵抗素子を示す断面図

【符号の説明】

１ 絶縁性基板 ２ 結晶性Ｓｉ層 ３ ＩｎＳｂ薄膜 ４ 短絡電極 ５ 保護膜 ６ 接着性樹脂層 ７ 外部電極

フロントページの続き (72)発明者 川崎 哲生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に設け
   られた結晶性シリコン層と、前記結晶性シリコン層上に
   設けられた少なくともインジウムとアンチモンとを含む
   半導体薄膜とを有し、前記結晶性シリコン層を２００μ
   ｍ以下の厚みで構成したことを特徴とする磁気抵抗素
   子。
2. 【請求項２】 絶縁性基板と結晶性シリコン層との貼り
   合わせが直接接合により行われていることを特徴とする
   請求項１記載の磁気抵抗素子。
3. 【請求項３】 絶縁性基板と結晶性シリコン層との貼り
   合わせが接着性樹脂層により行われていることを特徴と
   する請求項１記載の磁気抵抗素子。
4. 【請求項４】 接着性樹脂層に高熱伝導性の樹脂を用い
   た請求項３記載の磁気抵抗素子。
5. 【請求項５】 接着性樹脂層にポリイミド系樹脂を用い
   た請求項３記載の磁気抵抗素子。
6. 【請求項６】 絶縁性基板にシリコンと熱膨張係数が近
   い材料を使用した請求項１記載の磁気抵抗素子。
7. 【請求項７】 絶縁性基板として、表面に絶縁膜を形成
   したシリコン板を使用した請求項６記載の磁気抵抗素
   子。
8. 【請求項８】 高熱伝導性の材料からなる絶縁性基板と
   結晶性シリコン板を貼り合わせた後、この基板の結晶性
   シリコン板側を結晶性シリコン板の厚みが２００μｍ以
   下になるよう研磨し、該結晶性シリコン層上に少なくと
   もインジウムとアンチモンとを含む半導体薄膜を形成し
   た磁気抵抗素子の製造方法。
9. 【請求項９】 結晶性シリコン基板の一方の面に少なく
   ともインジウムとアンチモンとを含む半導体薄膜を形成
   して磁気抵抗素子を構成した後、前記結晶性シリコン基
   板の他方の面を研磨して結晶性シリコン基板の厚みを２
   ００μｍ以下とし、該結晶性シリコン基板の研磨面と絶
   縁性基板と貼り合わせた磁気抵抗素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 結晶性シリコン板と絶縁性基板の貼り
    合わせを直接接合により行う請求項８または９記載の磁
    気抵抗素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 結晶性シリコン板と絶縁性基板の貼り
    合わせを接着性樹脂層により行う請求項８または９記載
    の磁気抵抗素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 接着性樹脂層に高熱伝導性の樹脂を用
    いる請求項８または９記載の磁気抵抗素子の製造方法。
13. 【請求項１３】 絶縁性基板にシリコンと熱膨張係数が
    近い材料を使用した請求項８または９記載の磁気抵抗素
    子の製造方法。