JPS6224419A - 薄膜磁気センサ−の製造方法 - Google Patents
薄膜磁気センサ−の製造方法Info
- Publication number
- JPS6224419A JPS6224419A JP60164491A JP16449185A JPS6224419A JP S6224419 A JPS6224419 A JP S6224419A JP 60164491 A JP60164491 A JP 60164491A JP 16449185 A JP16449185 A JP 16449185A JP S6224419 A JPS6224419 A JP S6224419A
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- JP
- Japan
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- forming
- insulating layer
- layer
- substrate
- magnetic field
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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〕
本発明は磁気抵抗効果素子を利用した薄膜磁気センサー
の製造方法において、磁気抵抗効果素子を形成する下地
用層間絶縁層を、ターゲ・ノド面と平行である回転軸を
有する基板回転支持部を備えた垂直対向電極型スパッタ
リング装置により被着形成し、該下地用層間絶縁層上に
、更に眉間絶縁層形成時の基板回転方向と同方向の磁場
印加中で素子形成用磁性層を被着した後、該磁性層を、
当該磁気抵抗効果素子の長手方向を磁場印加方向とした
形でパターニングして形成した磁気センサーの構成とす
ることにより、透磁率の高い磁気抵抗効果素子が形成さ
れ、高感度の磁気抵抗効果型薄膜磁気センサーを容易に
得るようにしたもので、ある。
の製造方法において、磁気抵抗効果素子を形成する下地
用層間絶縁層を、ターゲ・ノド面と平行である回転軸を
有する基板回転支持部を備えた垂直対向電極型スパッタ
リング装置により被着形成し、該下地用層間絶縁層上に
、更に眉間絶縁層形成時の基板回転方向と同方向の磁場
印加中で素子形成用磁性層を被着した後、該磁性層を、
当該磁気抵抗効果素子の長手方向を磁場印加方向とした
形でパターニングして形成した磁気センサーの構成とす
ることにより、透磁率の高い磁気抵抗効果素子が形成さ
れ、高感度の磁気抵抗効果型薄膜磁気センサーを容易に
得るようにしたもので、ある。
本発明は磁気テープ装置、磁気ディスク装置の再生用磁
気ヘッド、或いは角度制御装置などのロータリーエンコ
ーダ等に用いられる薄膜磁気センサーの製造方法に係り
、特に磁界に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素
子を利用した感度の良好な磁気抵抗効果型薄膜磁気セン
サーの製造方法に関するものである。
気ヘッド、或いは角度制御装置などのロータリーエンコ
ーダ等に用いられる薄膜磁気センサーの製造方法に係り
、特に磁界に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素
子を利用した感度の良好な磁気抵抗効果型薄膜磁気セン
サーの製造方法に関するものである。
磁気抵抗効果型薄膜磁気センサー（以下ＭＲＲ膜磁気セ
ンサーと略称する）は、第４図の基本構成図に示すよう
にＣｕ、 ＩＵなどの非磁性導体からなるバイアス導体
層１とＮｉ−Ｆｅ 、、又はＮｉ−Ｃｏ等の強磁性体膜
からなる磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と略称する）
２が図示しない眉間絶縁層を介して平行配置した構成を
なし、これらバイアス導体層１とＭＲＲ子２のそれぞれ
の両導出端子に一定電流を供給する。
ンサーと略称する）は、第４図の基本構成図に示すよう
にＣｕ、 ＩＵなどの非磁性導体からなるバイアス導体
層１とＮｉ−Ｆｅ 、、又はＮｉ−Ｃｏ等の強磁性体膜
からなる磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と略称する）
２が図示しない眉間絶縁層を介して平行配置した構成を
なし、これらバイアス導体層１とＭＲＲ子２のそれぞれ
の両導出端子に一定電流を供給する。
この時、バイアス導体層１に流れる電流によって発生す
る磁界がＭＲＲ子２のバイアス磁界となり、このバイア
ス磁界１１ｂよって第５図のΔρ−Ｈ特性図に示すよう
にｌ素子２をΔρ−Ｈ曲線上の線形領域の適当なバイア
ス動作点Ｐに設定し、動作させて矢印の方向に移動する
例えば磁気記録媒体３の記録磁界に応じて増減する前記
ＭＲ素子２の電気抵抗の変化をその両導出端子間の電圧
変化として検出し、出力するものである。
る磁界がＭＲＲ子２のバイアス磁界となり、このバイア
ス磁界１１ｂよって第５図のΔρ−Ｈ特性図に示すよう
にｌ素子２をΔρ−Ｈ曲線上の線形領域の適当なバイア
ス動作点Ｐに設定し、動作させて矢印の方向に移動する
例えば磁気記録媒体３の記録磁界に応じて増減する前記
ＭＲ素子２の電気抵抗の変化をその両導出端子間の電圧
変化として検出し、出力するものである。
このようなＭＲＲ膜磁気センサーの感度は、一般に該素
子２の透磁率に依存しているが、該素子２の透磁率を単
に材料の選択により高める方法にはおのずから限界があ
り、これ以外の方法によりＭＲ棄吊子２透磁率を高める
ことにより、高感度なＭＲＲ膜磁気センサーを得ること
が要望されている。
子２の透磁率に依存しているが、該素子２の透磁率を単
に材料の選択により高める方法にはおのずから限界があ
り、これ以外の方法によりＭＲ棄吊子２透磁率を高める
ことにより、高感度なＭＲＲ膜磁気センサーを得ること
が要望されている。
上記した従来のＭＲＲ膜磁気センサーは、例えば基板上
に５ｉ０２などからなる眉間絶縁層を介してＣｕなどの
非磁性導体からなるバイアス導体層を被着形成し、この
バイアス導体層上に、同じ＜５ｉ０２などからなる眉間
絶縁層を介してＮｉ−Ｆｅ 、又はＮ１−Ｃ。
に５ｉ０２などからなる眉間絶縁層を介してＣｕなどの
非磁性導体からなるバイアス導体層を被着形成し、この
バイアス導体層上に、同じ＜５ｉ０２などからなる眉間
絶縁層を介してＮｉ−Ｆｅ 、又はＮ１−Ｃ。
等からなるＭＲＲ子形成用の強磁性体膜を被着し、この
強磁性体膜を所定素子パターンに選択的にパターニング
してＭＲ素子を形成する。
強磁性体膜を所定素子パターンに選択的にパターニング
してＭＲ素子を形成する。
次にそのｌ’ｌＲ素子上に５ｉ０２などからなる絶縁保
護層を被着形成した後、前記各層間絶縁層にスルホール
を設けて、バイアス導体層及びＭＲ素子に対する導出端
子膜をそれぞれ設けると共に、該ＭＲ素子の下面が露出
するように切削、平面研磨仕上げを行って磁気媒体対向
面を形成することにより完成させている。
護層を被着形成した後、前記各層間絶縁層にスルホール
を設けて、バイアス導体層及びＭＲ素子に対する導出端
子膜をそれぞれ設けると共に、該ＭＲ素子の下面が露出
するように切削、平面研磨仕上げを行って磁気媒体対向
面を形成することにより完成させている。
ところで、このような構成のＭＲＲ膜磁気センサーでの
ＭＲ素子の感度は、前記第５図に示すΔρ−Ｈ曲線上の
バイアス動作点Ｐの接線の傾き、即ち、抵抗率の変化分
ｇ（Δρ）／磁場の変化ａＨが大きい程良好である。
ＭＲ素子の感度は、前記第５図に示すΔρ−Ｈ曲線上の
バイアス動作点Ｐの接線の傾き、即ち、抵抗率の変化分
ｇ（Δρ）／磁場の変化ａＨが大きい程良好である。
またこの接線の傾きはＭＲ素子の透磁率に依存し、該透
磁率が高い程、急峻となり、ａ（Δρ）／８Ｈも大きく
なる。
磁率が高い程、急峻となり、ａ（Δρ）／８Ｈも大きく
なる。
ところが、従来のＭＲ￥！ｉ膜磁気センサーにおけるＭ
Ｒ素子の透磁率μは、単に素子形成用材料や、素子形成
条件のみならず、素子形成用下地絶縁層の成膜方法によ
っても影響を受けて、該素子の形成材料がＮｉ−Ｆｅか
らなる場合、μ＝ １６００程度であり、感度の高いＭ
Ｒ素子を形成することが困難であった。
Ｒ素子の透磁率μは、単に素子形成用材料や、素子形成
条件のみならず、素子形成用下地絶縁層の成膜方法によ
っても影響を受けて、該素子の形成材料がＮｉ−Ｆｅか
らなる場合、μ＝ １６００程度であり、感度の高いＭ
Ｒ素子を形成することが困難であった。
本発明はこのような従来の問題点に鑑み、素子形成用下
地絶縁層の成膜方法とＭＲ素子の形成条件との組合せ条
件により、透磁率を高いＭＲ素子を形成し得る新規なＭ
ＲＲ膜磁気センサーの製造方法を提供することを目的と
するものである。
地絶縁層の成膜方法とＭＲ素子の形成条件との組合せ条
件により、透磁率を高いＭＲ素子を形成し得る新規なＭ
ＲＲ膜磁気センサーの製造方法を提供することを目的と
するものである。
本発明は上記目的を達成するため、第１図に示すように
基板１１上に眉間絶縁層１２を介してバイアス導体層１
３を被着形成した後、該バイアス導体層１３上に素子形
成下地用の眉間絶縁Ｍ１４を形成する際に、第２図にて
示すようにバイアス導体層１３が形成された基板１１を
、ターゲット２１面と平行である回転軸２３を有する基
板回転支持体２２を備えた垂直対向電極型スパッタリン
グ装置における該基板回転支持体２２に取付けて、回転
した状態でスパッタリング法により素子形成下地用層間
絶縁層１４を形成する。
基板１１上に眉間絶縁層１２を介してバイアス導体層１
３を被着形成した後、該バイアス導体層１３上に素子形
成下地用の眉間絶縁Ｍ１４を形成する際に、第２図にて
示すようにバイアス導体層１３が形成された基板１１を
、ターゲット２１面と平行である回転軸２３を有する基
板回転支持体２２を備えた垂直対向電極型スパッタリン
グ装置における該基板回転支持体２２に取付けて、回転
した状態でスパッタリング法により素子形成下地用層間
絶縁層１４を形成する。
次に上記の如く形成した素子下地用層間絶縁層１４上に
素子形成用強磁性体膜を、前記層間絶縁層１４の形成時
の基板回転方向Ｒと同方向に磁場を印加した状態で被着
した後、該強磁性体膜を、形成すべきＭＲ素子の長手方
向を磁場印加方向Ｍとした形でパターニングしてＭＲＲ
子１５を形成し、このＭＲ棄壬子１５上更に絶縁保護層
１６を被着する方法によりＭＲＲ膜磁気センサーを得る
ようにする。
素子形成用強磁性体膜を、前記層間絶縁層１４の形成時
の基板回転方向Ｒと同方向に磁場を印加した状態で被着
した後、該強磁性体膜を、形成すべきＭＲ素子の長手方
向を磁場印加方向Ｍとした形でパターニングしてＭＲＲ
子１５を形成し、このＭＲ棄壬子１５上更に絶縁保護層
１６を被着する方法によりＭＲＲ膜磁気センサーを得る
ようにする。
このような形成方法によれば、透磁率の高いＭＲＲ子１
５が形成でき、高感度のＭＲＲ膜磁気センサーを得るこ
とが可能となる。
５が形成でき、高感度のＭＲＲ膜磁気センサーを得るこ
とが可能となる。
［実施例〕
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る薄膜磁気センサーの製造方法の一
実施例を説明するための要部断面図である。
実施例を説明するための要部断面図である。
図示のように、先ず基板１１上にＳｉＯ□などからなる
第一層間絶縁層１２を介してＣｕ、 Ａｌなどの非磁性
導体からなるバイアス導体層１３を被着形成し、所定パ
ターン形状にパターニングする。
第一層間絶縁層１２を介してＣｕ、 Ａｌなどの非磁性
導体からなるバイアス導体層１３を被着形成し、所定パ
ターン形状にパターニングする。
次にこのバイアス導体層１３上に、素子形成下地用の第
二層間絶縁層１４を被着形成する際に、該バイアス導体
層１３が形成された基板１１を、第２図に示すようにス
パッタ電源２２と接続されたターゲ・７ト２１面と平行
に配置された回転軸２４を有する基板回転支持体２３を
具備した垂直対向電極型スパッタリング装置における該
基板回転支持体２３に取付けて、回転機構２５により回
転した状態でスパッタリング法により同じ＜５ｉ０２な
どからなる上記層間絶縁層１４を形成する。
二層間絶縁層１４を被着形成する際に、該バイアス導体
層１３が形成された基板１１を、第２図に示すようにス
パッタ電源２２と接続されたターゲ・７ト２１面と平行
に配置された回転軸２４を有する基板回転支持体２３を
具備した垂直対向電極型スパッタリング装置における該
基板回転支持体２３に取付けて、回転機構２５により回
転した状態でスパッタリング法により同じ＜５ｉ０２な
どからなる上記層間絶縁層１４を形成する。
次に、第３図に示すように上記の方法により形成された
素子下地用層間絶縁層１４上に、磁石３１によって該絶
縁層１４形成時の基板回転方向Ｒと同方向に磁場を印加
した状態で：Ｎｉ−Ｆｅ、又はＮｉ−Ｃｏ等からなる素
子形成用の強磁性体膜を蒸着法、或いはスパッタリング
法等により被着形成し、該強磁性体膜を更に形成すべき
ＭＲ素子の長手方向が磁場印加力向Ｍとする形で選択的
にパターニングしてＭＲＲ子１５を形成する。
素子下地用層間絶縁層１４上に、磁石３１によって該絶
縁層１４形成時の基板回転方向Ｒと同方向に磁場を印加
した状態で：Ｎｉ−Ｆｅ、又はＮｉ−Ｃｏ等からなる素
子形成用の強磁性体膜を蒸着法、或いはスパッタリング
法等により被着形成し、該強磁性体膜を更に形成すべき
ＭＲ素子の長手方向が磁場印加力向Ｍとする形で選択的
にパターニングしてＭＲＲ子１５を形成する。
その後、該ＭＲＲ子１５上に５ｉ０２などからなる絶縁
保護層１６を被着形成した後、従来と同様に前記第一、
第二層間絶縁層１２．１４に図示しないスルホールを設
けて、バイアス導体層１３及びＭＲＲ子１５に対する導
出端子膜をそれぞれ設けると共に、該肝素子１５の下面
が露出するように切削、平面研暦仕上げを行って磁気媒
体１８に対する対向面１７を形成することにより完成さ
せる。
保護層１６を被着形成した後、従来と同様に前記第一、
第二層間絶縁層１２．１４に図示しないスルホールを設
けて、バイアス導体層１３及びＭＲＲ子１５に対する導
出端子膜をそれぞれ設けると共に、該肝素子１５の下面
が露出するように切削、平面研暦仕上げを行って磁気媒
体１８に対する対向面１７を形成することにより完成さ
せる。
このような製造方法により肝薄膜磁気センサーを形成す
ることにより、ＭＲＲ子１５の透磁率μが著しく高めら
れ、しかも感度も高くすることが可能となる。
ることにより、ＭＲＲ子１５の透磁率μが著しく高めら
れ、しかも感度も高くすることが可能となる。
因に、素子形成用下地絶縁層の成膜方法と素子形成用の
強磁性体膜の成膜方法とを種々に組み合わせで形成した
場合の各素子形成用強磁性体膜の透磁率μを測定した結
果は、 ■ ５ｉ０２からなる素子形成用下地絶縁層を、基板静
止対向電極型スパッタリング装置により形成し、該下地
絶縁層上に磁場印加中で形成された素子形成用強磁性体
膜の透磁率は、μｍ１６００、■５ｉ０２からなる素子
形成用下地絶縁層を、゛基板回転垂直対向電極型スパッ
タリング装置により形成し、該下地絶縁層上に絶縁層形
成時の基板回転方向と直交する方向に磁場を印加して形
成された素子形成用強磁性体膜の透磁率は、μｍ１００
０、■同じく素子形成用下地絶縁層を、基板回転垂直対
向電極型スパッタリング装置により形成し、該下地絶縁
層上に絶縁層形成時の基板回転方向に磁場を印加して形
成された素子形成用性ｖＡ性体１会の透磁率は、μｍ
２２００、 となり、上記■の本発明の形成方法で得られた素子形成
用強磁性体膜の透磁率μが最大値となることが判明し、
確認することができた。
強磁性体膜の成膜方法とを種々に組み合わせで形成した
場合の各素子形成用強磁性体膜の透磁率μを測定した結
果は、 ■ ５ｉ０２からなる素子形成用下地絶縁層を、基板静
止対向電極型スパッタリング装置により形成し、該下地
絶縁層上に磁場印加中で形成された素子形成用強磁性体
膜の透磁率は、μｍ１６００、■５ｉ０２からなる素子
形成用下地絶縁層を、゛基板回転垂直対向電極型スパッ
タリング装置により形成し、該下地絶縁層上に絶縁層形
成時の基板回転方向と直交する方向に磁場を印加して形
成された素子形成用強磁性体膜の透磁率は、μｍ１００
０、■同じく素子形成用下地絶縁層を、基板回転垂直対
向電極型スパッタリング装置により形成し、該下地絶縁
層上に絶縁層形成時の基板回転方向に磁場を印加して形
成された素子形成用性ｖＡ性体１会の透磁率は、μｍ
２２００、 となり、上記■の本発明の形成方法で得られた素子形成
用強磁性体膜の透磁率μが最大値となることが判明し、
確認することができた。
以上の説明から明らかなように、本発明に係る薄膜磁気
センサーの製造方法によれば、磁気抵抗効果素子形成用
のＮｉ−Ｆｅからなる強磁性体膜の透磁率を高くするこ
とが可能となり、感度の良い磁気抵抗効果型薄膜磁気セ
ンサーを容易に得ることができる優れた利点を有する。
センサーの製造方法によれば、磁気抵抗効果素子形成用
のＮｉ−Ｆｅからなる強磁性体膜の透磁率を高くするこ
とが可能となり、感度の良い磁気抵抗効果型薄膜磁気セ
ンサーを容易に得ることができる優れた利点を有する。
第１図は本発明に係る薄膜磁気センサーの製造方法の一
実施例を工程順に説明するた めの要部断面図、 第２図は本発明の製造方法に用いる基板回転垂直対向電
極型スパッタリング装置の一 例を示す概略構成図、 第３図は素子形成用強磁性体膜の形成工程を説明するた
めの図、 第４図は磁気抵抗効果型薄膜磁気センサーの基本構成図
、 第５図は磁気抵抗効果素子の感度を説明するためのΔρ
−Ｈ特性図である。 第１図及び第２図において、 １１は基板、１２は第一層間絶縁層、１３はバイアス導
体層、１４は素子形成下地用第二層間絶縁層、１５はＭ
Ｒ素子、１６は絶縁保護層、２１はターゲラ１−１２３
は基板回転支持体、２４は回転軸、Ｒは基板回転方向、
Ｍは磁場印加方向をそれぞれ示す。 Ｍｄｌ＠ＥＸｌ”ＦＩｉｔｚ）ｔｎｚｉｈｍＡ’Ｉｎｎ
ＬＥ’）’ｆｆｊ！Ｊｆ：Ｍ３ 図 ＭＦ？薄Ｒ灯１Ａｔ ＞ｖ−ｔｙｒ羞奎摸Ａ°ｒｎ第
４ 図 暉傳靜禮気−ｔ’＞７−の△Ｊ’−Ｈ符手を図第５図
実施例を工程順に説明するた めの要部断面図、 第２図は本発明の製造方法に用いる基板回転垂直対向電
極型スパッタリング装置の一 例を示す概略構成図、 第３図は素子形成用強磁性体膜の形成工程を説明するた
めの図、 第４図は磁気抵抗効果型薄膜磁気センサーの基本構成図
、 第５図は磁気抵抗効果素子の感度を説明するためのΔρ
−Ｈ特性図である。 第１図及び第２図において、 １１は基板、１２は第一層間絶縁層、１３はバイアス導
体層、１４は素子形成下地用第二層間絶縁層、１５はＭ
Ｒ素子、１６は絶縁保護層、２１はターゲラ１−１２３
は基板回転支持体、２４は回転軸、Ｒは基板回転方向、
Ｍは磁場印加方向をそれぞれ示す。 Ｍｄｌ＠ＥＸｌ”ＦＩｉｔｚ）ｔｎｚｉｈｍＡ’Ｉｎｎ
ＬＥ’）’ｆｆｊ！Ｊｆ：Ｍ３ 図 ＭＦ？薄Ｒ灯１Ａｔ ＞ｖ−ｔｙｒ羞奎摸Ａ°ｒｎ第
４ 図 暉傳靜禮気−ｔ’＞７−の△Ｊ’−Ｈ符手を図第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板（１１）上にバイアス導体層（１３）と磁気抵抗
効果素子（１５）とを、それぞれ層間絶縁層（１２、１
４）を介して積層形成し、その上面に絶縁保護層（１６
）を被着形成する薄膜磁気センサーの製造方法であって
、 上記バイアス導体層（１３）と、磁気抵抗効果素子（１
５）間の素子下地用層間絶縁層（１４）を、ターゲット
面と平行である回転軸を有する基板回転支持部を備えた
垂直対向電極型スパッタリング装置により被着形成し、
前記磁気抵抗効果素子（１５）は、前記の如く形成した
素子下地用層間絶縁層（１４）上に同素子形成用磁性層
を、前記層間絶縁層（１４）形成時の基板（１１）の回
転方向と同方向の磁場印加中で被着した後、該磁性層を
、当該磁気抵抗効果素子（１５）の長手方向を磁場印加
方向とした形でパターニングして形成することを特徴と
する薄膜磁気センサーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60164491A JPS6224419A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 薄膜磁気センサ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60164491A JPS6224419A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 薄膜磁気センサ−の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224419A true JPS6224419A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=15794165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60164491A Pending JPS6224419A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 薄膜磁気センサ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224419A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05344942A (ja) * | 1992-06-17 | 1993-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60164491A patent/JPS6224419A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05344942A (ja) * | 1992-06-17 | 1993-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
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