JPS62104083A - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
- Publication number
- JPS62104083A JPS62104083A JP60241723A JP24172385A JPS62104083A JP S62104083 A JPS62104083 A JP S62104083A JP 60241723 A JP60241723 A JP 60241723A JP 24172385 A JP24172385 A JP 24172385A JP S62104083 A JPS62104083 A JP S62104083A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- magnetization
- magnetic
- region
- implanted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
磁気抵抗素子であって、磁性薄帯に対し略４５度方向に
磁気異方性を付与する手段としてイオン注入を行ない、
高抗磁力又は非磁性領域を周期的に形成し、外部磁界に
比例した出力を得ることを可能とする。
磁気異方性を付与する手段としてイオン注入を行ない、
高抗磁力又は非磁性領域を周期的に形成し、外部磁界に
比例した出力を得ることを可能とする。
本発明は強磁性磁気抵抗素子に関するもので、さらに詳
しく言えば、磁性薄帯にイオン注入部を周期的に作るこ
とによって外部磁界に比例した出力が得られるようにし
た磁気抵抗素子に関するものである。
しく言えば、磁性薄帯にイオン注入部を周期的に作るこ
とによって外部磁界に比例した出力が得られるようにし
た磁気抵抗素子に関するものである。
強磁性抵抗素子は半導体素子を用いたホール素子ととも
に磁気検出器として一般に用いられている。
に磁気検出器として一般に用いられている。
従来外部磁界に比例した出力を得ることを目的とした磁
気抵抗素子には、磁性薄帯に異方性を与える方式として
、（イ）第５図のようにマグネット１．１’を用い、磁
性薄帯２に対し略４５度の方向にバイアスを加える方式
、（ロ）磁界中熱処理等によって斜め方向に異方性を与
える方式、（ハ）第６図のように磁性薄帯２上に導電性
のパターン３を形成して電流の流れる方向を斜めにする
方式、（ニ）第７図ａの平面図及びｂの断面図に示すよ
うに下地４に一定周期の凹凸面を作り、その上に磁性薄
帯２を形成し形状異方性により斜め方向に異方性を与え
る方式等があった。
気抵抗素子には、磁性薄帯に異方性を与える方式として
、（イ）第５図のようにマグネット１．１’を用い、磁
性薄帯２に対し略４５度の方向にバイアスを加える方式
、（ロ）磁界中熱処理等によって斜め方向に異方性を与
える方式、（ハ）第６図のように磁性薄帯２上に導電性
のパターン３を形成して電流の流れる方向を斜めにする
方式、（ニ）第７図ａの平面図及びｂの断面図に示すよ
うに下地４に一定周期の凹凸面を作り、その上に磁性薄
帯２を形成し形状異方性により斜め方向に異方性を与え
る方式等があった。
上記従来方式において、（イ）はマグネット１゜１′が
大きく設定の誤差が大きい欠点があり、（ロ）は大きい
異方性を付与することがむずかしい問題があり、（ハ）
は工程が増えるという問題があり、（ニ）は凹凸の形成
がむずかしく、凹凸エツジでの電流信頼性が劣るという
欠点があった。
大きく設定の誤差が大きい欠点があり、（ロ）は大きい
異方性を付与することがむずかしい問題があり、（ハ）
は工程が増えるという問題があり、（ニ）は凹凸の形成
がむずかしく、凹凸エツジでの電流信頼性が劣るという
欠点があった。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、工程
を簡略して作製を容易にした磁気抵抗素子を提供するこ
とを目的としている。
を簡略して作製を容易にした磁気抵抗素子を提供するこ
とを目的としている。
このため本発明においては、導電性の磁性薄帯ｌＯの上
にイオン注入領域１１と非イオン注入領域１２とが交互
に、且つ該磁性薄帯１０の長手方向に対して斜に形成さ
れたことを特徴としている。
にイオン注入領域１１と非イオン注入領域１２とが交互
に、且つ該磁性薄帯１０の長手方向に対して斜に形成さ
れたことを特徴としている。
第１図は本発明の詳細な説明するための図である。
同図において、１０は強磁性薄膜から成るパターンであ
る。この薄帯上に成る間隔で約４５度傾いた部分１１だ
けＡｒ＋やＮｅ９等のイオンを注入する。イオンを注入
された領域１１はイオン注入による歪によって軟磁性的
な性質が失われ、磁化は外部磁界に影響されなくなる。
る。この薄帯上に成る間隔で約４５度傾いた部分１１だ
けＡｒ＋やＮｅ９等のイオンを注入する。イオンを注入
された領域１１はイオン注入による歪によって軟磁性的
な性質が失われ、磁化は外部磁界に影響されなくなる。
数ＫＯｅの磁界を４５度の方向に加え、イオン注入領域
１１の磁化Ｍ、を一定の方向にそろえた後、逆方向に数
Ｏｅの磁界を印加すると形状異方性によって非イオン注
入領域１２の磁化Ｍｎは磁束が閉じる方向に安定に配列
される。従って外部から磁界が加わらない時、磁化Ｍｎ
と電流■の成す角θは４５度となる。磁気抵抗の変化△
ｐは磁気抵抗の最大変化（Δｐｍ）に対し、△ｐ＝Δｐ
ｍ （１−ｓｉｎ”θ）で表わされるので、外部磁界に
対し第２図の如く直線性の良い出力（磁気抵抗の変化Δ
ｐ）を得ることが可能となる。
１１の磁化Ｍ、を一定の方向にそろえた後、逆方向に数
Ｏｅの磁界を印加すると形状異方性によって非イオン注
入領域１２の磁化Ｍｎは磁束が閉じる方向に安定に配列
される。従って外部から磁界が加わらない時、磁化Ｍｎ
と電流■の成す角θは４５度となる。磁気抵抗の変化△
ｐは磁気抵抗の最大変化（Δｐｍ）に対し、△ｐ＝Δｐ
ｍ （１−ｓｉｎ”θ）で表わされるので、外部磁界に
対し第２図の如く直線性の良い出力（磁気抵抗の変化Δ
ｐ）を得ることが可能となる。
第３図は本発明の実施例を示す図である。
本実施例は、第３図に示すように絶縁層２０を形成した
シリコン基板２１上に蒸着法またはスパッタ法によって
約５００人のパーマロイ１ｌｉ２２を作製する。次にレ
ジストを用いてイオン注入しない部分２３をマスクし、
イオン注入する部分２４にＮｅ゛イオンを加速エネルギ
ー１００ｅ Ｖで〜１ｏ＋ａ〜１Ｑ１９個ドーズする。
シリコン基板２１上に蒸着法またはスパッタ法によって
約５００人のパーマロイ１ｌｉ２２を作製する。次にレ
ジストを用いてイオン注入しない部分２３をマスクし、
イオン注入する部分２４にＮｅ゛イオンを加速エネルギ
ー１００ｅ Ｖで〜１ｏ＋ａ〜１Ｑ１９個ドーズする。
その後レジストを除去し、次いでＳｉ０ｇ絶縁［２５を
スパッタし、Ｃｒ−Ａｕの電極パターン２６を付着形成
する。最後に保護層となる５ｉｏｔ層２７をスパッタし
、外部と導通をはかるための窓あけ２８を行なって完成
する。なおＮｅ” イオンの代わりにＡｒ＋イオンを用
いればドーズ量は少なくても良い。またイオン種、注入
条件等は上記の実施例に限定されない。
スパッタし、Ｃｒ−Ａｕの電極パターン２６を付着形成
する。最後に保護層となる５ｉｏｔ層２７をスパッタし
、外部と導通をはかるための窓あけ２８を行なって完成
する。なおＮｅ” イオンの代わりにＡｒ＋イオンを用
いればドーズ量は少なくても良い。またイオン種、注入
条件等は上記の実施例に限定されない。
このように構成された本実施例は、その製造工程は簡略
であり、しかも容易に斜め方向に磁気異方性を持たすこ
とが出来、第１図及び第２図で説明したと同様に外部磁
界に対し直線性の良い出力を得ることができる。
であり、しかも容易に斜め方向に磁気異方性を持たすこ
とが出来、第１図及び第２図で説明したと同様に外部磁
界に対し直線性の良い出力を得ることができる。
第４図は本発明の他の実施例を示す図であり、ａは平面
図、ｂは断面図である。同図において、３０はシリコン
基板、３１は絶縁層、３２はパーマロイ膜、３３は非磁
性金属パターン、３４は絶縁層、３５は電極パターン、
３６は保８ｉｔ層である。
図、ｂは断面図である。同図において、３０はシリコン
基板、３１は絶縁層、３２はパーマロイ膜、３３は非磁
性金属パターン、３４は絶縁層、３５は電極パターン、
３６は保８ｉｔ層である。
本実施例は第４図に示すように、帯状のパーマロイ膜３
２の上に略４５°傾けてＣｒ、Ｃｕ等の非磁性金属のパ
ターン３３（厚さ３００〜５００人）を蒸着し、さらに
全体にＡｒイオンを約１００ＫｅＶで〜１０１６〜１０
”イオン注入したものである。
２の上に略４５°傾けてＣｒ、Ｃｕ等の非磁性金属のパ
ターン３３（厚さ３００〜５００人）を蒸着し、さらに
全体にＡｒイオンを約１００ＫｅＶで〜１０１６〜１０
”イオン注入したものである。
このように形成された本実施例は、イオン注入によりＣ
ｒやＣｕの非磁性金属がイオンから運動エネルギーを得
てパーマロイ中に混入して非磁性部を形成している。非
磁性金属パターンのない領域は不活性イオンが混入又は
通過しても適当な条件を選択することによって磁気的な
特性をそのまま保持している。従って表面に非磁性金属
パターンが形成された部分のみ磁気的に変化し非磁性な
領域を形成しているので、形状異方性により長軸に対し
略４５度の異方性を有することになり、前実施例と同様
に外部磁界に対し直線性の良い出力を得ることができる
。
ｒやＣｕの非磁性金属がイオンから運動エネルギーを得
てパーマロイ中に混入して非磁性部を形成している。非
磁性金属パターンのない領域は不活性イオンが混入又は
通過しても適当な条件を選択することによって磁気的な
特性をそのまま保持している。従って表面に非磁性金属
パターンが形成された部分のみ磁気的に変化し非磁性な
領域を形成しているので、形状異方性により長軸に対し
略４５度の異方性を有することになり、前実施例と同様
に外部磁界に対し直線性の良い出力を得ることができる
。
なお本実施例において注入イオン種はＡｒイオンとした
が、これはＮｅ、Ａｒ等の不活性ガスに限らずＨや金属
イオンでも同様の効果を出しうる。
が、これはＮｅ、Ａｒ等の不活性ガスに限らずＨや金属
イオンでも同様の効果を出しうる。
以上、述べてきたように、本発明によれば、極めて簡略
化した工程で製造でき、しかも直線性の良い出力が得ら
れる磁気抵抗素子が提供でき、実用的には極めて有用で
ある。
化した工程で製造でき、しかも直線性の良い出力が得ら
れる磁気抵抗素子が提供でき、実用的には極めて有用で
ある。
第１図は本発明の磁気抵抗素子の原理を説明するための
図 第２図は本発明の磁気抵抗素子の出力特性を示す図、 第３図は本発明の実施例を示す図、 第４図は本発明の他の実施例を示す図、第５図、第６図
、第７図は従来の磁気抵抗素子をそれぞれ示す図である
。 第１図、第３図、第４図において、 １０は強磁性薄膜パターン、 １１．２４はイオン注入領域、 １２．２３は非イオン注入領域、 ２０．２５，３１．３４は絶縁層、 ２１．３０はシリコン基板、 ２２．３２はパーマロイ膜、 ２６．３５は電極パターン、 ３３は非磁性金属パターンである。
図 第２図は本発明の磁気抵抗素子の出力特性を示す図、 第３図は本発明の実施例を示す図、 第４図は本発明の他の実施例を示す図、第５図、第６図
、第７図は従来の磁気抵抗素子をそれぞれ示す図である
。 第１図、第３図、第４図において、 １０は強磁性薄膜パターン、 １１．２４はイオン注入領域、 １２．２３は非イオン注入領域、 ２０．２５，３１．３４は絶縁層、 ２１．３０はシリコン基板、 ２２．３２はパーマロイ膜、 ２６．３５は電極パターン、 ３３は非磁性金属パターンである。
Claims (1)
- １． 導電性の磁性薄帯（１０）の上にイオン注入領域
（１１）と非イオン注入領域（１２）とが交互に、且つ
該磁性薄帯（１０）の長手方向に対して斜に形成された
ことを特徴とする磁気抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241723A JPS62104083A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 磁気抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241723A JPS62104083A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 磁気抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104083A true JPS62104083A (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=17078576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60241723A Pending JPS62104083A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62104083A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109004087A (zh) * | 2017-06-07 | 2018-12-14 | 英飞凌科技股份有限公司 | 用于生成闭合通量磁化图案的磁阻传感器和方法 |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP60241723A patent/JPS62104083A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109004087A (zh) * | 2017-06-07 | 2018-12-14 | 英飞凌科技股份有限公司 | 用于生成闭合通量磁化图案的磁阻传感器和方法 |
| CN109004087B (zh) * | 2017-06-07 | 2022-08-26 | 英飞凌科技股份有限公司 | 用于生成闭合通量磁化图案的磁阻传感器和方法 |
| US11789097B2 (en) | 2017-06-07 | 2023-10-17 | Infineon Technologies Ag | Magnetoresistive sensors and methods for generating closed flux magnetization patterns |
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