JPS6034830B2 - 磁気抵抗効果素子のバイアス磁界印加方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁界の変化に応答して電気抵抗値が変わる磁気
抵抗効果を利用した磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と
称す）に対して最適バイアス磁界を印加するためのＭＲ
素子のバイアス印力ｏ方法に関するものである。

従来一般にＭ旧素子の磁界バイアス機構としては高抗磁
力強磁性体膜（以下ハード膜と称す）を用いて永久磁界
を印加する構造が、加工上の簡便さ及びバイアス磁界を
発生するために電流を流す必要がないという電気回路上
の簡略化等の観点より、広く採用されており、適当なバ
イアス磁界が印加されたＭＲ素子は信号磁界に対して良
好な応答特性を呈するため、種々のタイプのハード膜付
Ｍ町素子が開発されつつ利用されている。

ハード膜をバイアス磁界印加手段として用いたＭＲ素子
に於いては、バイアス磁界強度は、ハード膜の磁気特性
、膜厚及びハード膜とＭＲ素子との膜間距離を決定する
ことにより設定されていた。従って、ＭＲ素子を搭載し
た基板上にハード膜を固着させ、ハード膜とＭＲ素子と
の膜間距離を一定値に固定した場合、加工成形後のバイ
アス磁界強度の再調整が不可能となり、ハ−ド膜作製時
に於ける膜厚の不均一性、ハード膜自体の磁界特性の不
均一性、ＭＲ素子との間に介在するスベーサとしての絶
縁膜の不均一性等の要因が重なって生じた最適バイアス
磁界からのバイアス磁界強度のずれを補正して最適バイ
アス磁界状態を確立することは困難であった。またハー
ド膜とＭＲ素子間の膜間距離を調整し得る機構を付設し
た場合、バイアス磁界強度を調整することはある程度可
能となるが、このためには機械的可動機構を必要とし、
構造が非常に繁雑となり、スペースフオクターに関して
も不利となる。本発明は上記問題点に鑑み、ハード膜付
ＭＲ素子に最適バイアス磁界以上のバイアス磁界強度が
印加されるように予め選定されたハード膜材料及び素子
構造を使用し、ＭＲ素子加工後のハード膜着磁工程に於
いて、印加磁界のハード膜に対する方向を変化させるこ
とにより、バイアス磁界のバイアス方向成分の強度を制
御し、最適バイアス磁界強度を精密にかつ容易に得るこ
とのできるＭ旧素子のバイアス磁界印加方法を提供する
ことを目的とするものである。

以下、本発明を実施例とともに図面を参照しながら詳説
する。

第１図は本発明の基本原理の説明に供するＭＲ素子のバ
イアス磁界印加用ハード膜の斜視図である。

ハード膜１の互いに対向する端面ａ，ｂに生じた滋満が
空間に作る磁界を利用してＭＲ素子にバイアス磁界を印
加する。

一方、ハード膜１内の残留磁化の向きは、抗磁力が自己
減磁力に比較して充分に大きくかつハード膜１に印加し
た磁界の大きさが抗磁力に対して充分に大きいという条
件が満たされていれば、着磁方向に合致すると考えられ
る。ここで上面Ｃに平行な面内に於いて、端面ａ，ｂの
法線ｘに対して８の角度をもって磁界日を付与しハード
膜１を磁化させた場合、端面ａ，ｂに生じる磁荷の大き
さは、全磁荷の端面ａ，ｂと垂直な方向の成分によって
決定される。即ち端面ａ，ｂに対する法綾ｘ方向に磁化
させた時の面磁荷を。ｙとする時、任意の角度８を有す
る方向に対して。＝。ｙｃｏｓａの滋荷。が発生する。
法線ｘ方向に対応するバイアス磁界強度ＨＢは〇に比例
するので結局ハード膜１着磁の際の印加磁界の角度ａ‘
こよってバイアス磁界強度ＨＢを制御することが可能と
なる。第２図は本発明の１実施例の説明に供するＭＲ素
子の断面図である。

また第３図は第２図に示すＭ旧素子の要部平面図である
。Ｃｏ（コバルト）−Ｐ（リン）から成るスパッタ膜で
ガラス基板２上に幅１０仏肌、厚さ８００Ａのバイアス
磁界用ハード膜パターン３を形成し、スベーサ兼絶縁層
として膜厚３０００ＡのＳｉＱ膜４をスパッタリング法
によりハード膜パターン３上に積層する。

更にＳｊ０２膜上にストライプ幅５仏ののＭＲ素子５を
形成する。ＭＲ素子５はその両端部でリード線６と接続
される。上記構成から成るハード膜付ＭＲ素子に於いて
、第３図に示す如く、ハード膜パターン３の長手方向と
垂直方向に対し角度０を有する方向に磁界を印加してハ
ード膜パターン３を着磁し、Ｍ旧素子５の静特性（外磁
場に対する比抵抗変化率）測定を行ない、ＭＲ素子５に
加わっているバイアス磁界ＨＢを求める。

ＨＢをＷこ対してプロットした時の１例を第４図にデー
タとして示す。機軸はｃｏｓａ、縦軸はバイアス磁界Ｈ
Ｂを表わす。８＝０の時のＨＢをＨＢ′とするとＨＢは
ＨＢ＝ＨＢ′ＣＯＳＯに従って変化することが認められ
る。

即ち、バイアス磁界強度ＨＢはハード膜３の磁界強度測
定値より着滋方向が決定されるため、０〜ＨＢ′の範囲
で任意に調整することが可能となり、従ってＭＲ素子５
に対する最適バイアス磁界強度を得ることができる。例
えばａを約３０度に設定した時、バイアス磁界強度４０
ェルステッドが得られた。尚、最適バイアス磁界を得る
ためには、ハード膜パターン３着磁方向の磁界強度を強
くしてバイアス磁界ＨＢを調整し得る角度８の決定範囲
を広くすることが望ましい。以上詳説した如く、本発明
によれば、ＭＲ素子の加工成形後ハード膜に対する着磁
方向を決定することにより、容易にかつ正確に最適バイ
アス磁界強度を得ることができ、信号磁界の変化に対し
て良好な応答特性を有するＭＲ素子が作製される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本原理の説明に供するハード膜の斜
視図である。 第２図及び第３図及び第４図は本発明の一実施例の説明
に供するハード膜付Ｍ旧素子の断面図及び姿部平面図及
び特性図である。１・・・・・・ハード膜、２…・・・
ガラス基板、３・・・・・・ハード膜パターン、４……
Ｓｉ０２膜、５……ＭＲ素子。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気抵抗効果素子に印加されるハード膜からの磁界
   強度を測定し、該ハード膜を前記磁気抵抗効果素子に対
   するバイアス磁界方向と前記磁界強度の測定値より決定
   される角度を有する方向に着磁せしめ、前記ハード膜か
   らの磁界の前記バイアス磁界方向成分の強度を制御する
   ことを特徴とする磁気抵抗効果素子のバイアス磁界印加
   方法。