NL192232C

NL192232C - Werkwijze voor het vervaardigen van een magnetoresistief element.

Info

Publication number: NL192232C
Application number: NL8800046A
Authority: NL
Original assignee: Asahi Chemical Ind
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1997-03-04
Also published as: DE3800243C2; NL192232B; US4835510A; KR910002314B1; FR2609576B1; DE3800243A1; KR880009414A; NL8800046A; JP2587822B2; FR2609576A1; JPS63170981A

Description

1 192232

Werkwijze voor het vervaardigen van een magnetoresistief element

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een magnetoresistief element van het type dat omvat: een veelvoud van longitudinaal gerichte, magnetisch gevoelige organen, waarbij elk 5 magnetisch gevoelige orgaan een laag omvat van een materiaal met een magnetoresistief effect en rs voorzien van twee bevestigingsuiteinden, waarbij elk bevestigingsuiteinde een breedte heeft die groter is dan de breedte van het resterende gedeelte van dat magnetisch gevoelige orgaan; aansluitorganen voor uitwendige bevestiging, en tussen genoemde magnetisch gevoelige organen en genoemde aansluitorganen geplaatste bedradingsorganen, waarbij elk bedradingsorgaan een eerste bedradingsbevestigingsgedeelte 10 heeft dat is bevestigd aan een bevestigingsuiteinde van een magnetisch gevoelig orgaan, en een tweede bedradingsbevestigingsgedeelte heeft dat is bevestigd aan een aansluitorgaan, waarbij althans bij de aansluiting van een bedradingsorgaan op een magnetisch gevoelig orgaan, de breedte van het eerste bedradingsbevestigingsgedeelte van dat bedradingsorgaan groter is dan de breedte van het bevestigings-uiteinde van dat magnetisch gevoelig orgaan, terwijl het eerste bedradingsbevestigingsgedeelte van dat 15 bedradingsorgaan in dwarsrichting aan twee zijden uitsteekt buiten het bevestigingsuiteinde van dat magnetisotv gevoelig orgaan.........______________ _________________________ _____________ _

Een dergelijk magnetoresistief element, evenals een werkwijze voor het vervaardigen daarvan, is bekend uit de Japanse octrooiaanvrage 61.027.691, en is een element waarvan de elektrische weerstand varieert in afhankelijkheid van de hoek tussen enerzijds de richting van een door het element passerende elektrische 20 stroom en anderzijds de magnetisatierichting van de magnetisch gevoelige organen bij plaatsing in een magneetveld. Typische voorbeelden van materialen die een magnetoresistief effect vertonen, zijn Ni-Fe-legeringen, Ni-Co-legeringen en andere ferromagnetische materialen.

De gevoeligheid van een magnetoresistief element wordt aangeduid als AR/R, waarbij AR de verandering van de weerstandswaarde aanduidt en R de weerstandswaarde van het gehele element aanduidt. Men 25 streeft er naar de gevoeligheid zo groot mogelijk te maken. Voor het verhogen van de gevoeligheid kan men het element zodanig ontwerpen, dat de waarde van R toeneemt en/of de waarde van R afneemt.

Volgens een conventioneel ontwerp zijn de magnetisch gevoelige organen en de bedradingsorganen gemaakt van hetzelfde materiaal en hebben zij dezelfde dikte. Teneinde de bijdrage van de bedradingsorganen aan de weerstandswaarde R klein te houden, is dan de breedte van de bedradingsorganen groter 30 gekozen dan de breedte van de magnetisch gevoelige organen. Hieraan zijn enkele nadelen verbonden. In de eerste plaats is het moeilijk een dergelijk ontwerp te miniaturiseren. In de tweede plaats is de op deze wijze haalbare verlaging van de totale weerstandwaarde beperkt, zodat een bepaalde gewenste gevoeligheid vaak niet realiseerbaar is. In de derde plaats is het mogelijk, dat de weerstandwaarde van de bedradingsgedeelten een onbalans vertoont, waardoor het element bij zijn uitgang een offsetspanning 35 genereert die op zijn beurt een nadelige invloed heeft op de eigenschappen van het element. In de vierde plaats kan de oppervlakteweerstand van de bedradingsgedeelten te groot zijn voor het vormen van een betrouwbare elektrische verbinding.

In een alternatief ontwerp is de dikte van de bedradingsgedeelten groter dan die van de magnetisch gevoelige organen.

40 Volgens een andere benadering wordt voor de bedradingsgedeelten een materiaal gekozen dat een groter geleidingsvermogen heeft dan het materiaal van de magnetisch gevoelige organen, zoals het geval is bij de genoemde publicatie. Bij een dergelijke benadering doen zich echter problemen voor die te maken hebben met het feit dat twee verschillende materialen in twee verschillende vervaardigingsstappen worden aangebracht, zoals bijvoorbeeld het effect van overgangsweerstanden tussen de verschillende onderdelen, 45 en het effect dat mis-uitlijning een offsetspanning kan veroorzaken. Om deze problemen te verminderen, worden volgens genoemde publicatie sommige van de bedradingsdelen van de bekende inrichting opgebouwd uit een eerste laag en een tweede laag met daartussen een isolatielaag, waarbij doorgaande gaten worden gevormd zijn voor het vormen van een verbinding.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van een magnetoresistief 50 element, waarbij een eventuele misuitlijning van de verschillende onderdelen in hoofdzaak geen offsetspanning zal veroorzaken. Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding een werkwijze te verschaffen die eenvoudiger is dan de uit genoemde publicatie bekende werkwijze.

Daartoe heeft een werkwijze van het bovengenoemde type volgens de uitvinding het kenmerk, dat in een eerste stap op een substraat een eerste laag die ten minste één laag van een geleidend materiaal omvat, 55 wordt aangebracht in een eerste gedeelte van het substraat waar bedradingsorganen gedefinieerd moeten worden volgens een patroon van bedradingsorganen, en dat vervolgens in een tweede stap een tweede laag van een magnetogevoelig materiaal wordt aangebracht op het substraat, in een tweede gedeelte van 192232 2 het substraat waar magnetisch gevoelige organen gedefinieerd moeten worden volgens een voorafbepaald patroon, en ook over genoemde bedradingsorganen, zodat elk bedradingsorgaan wordt geconfigureerd als een laminatie die genoemde eerste laag omvat welke althans gedeeltelijk is bedekt met genoemde tweede laag, waarbij de oppervlakteweerstand van de eerste laag minder is dan die van de op de eerste laag 5 gevormde tweede laag, waarbij genoemde magnetisch gevoelige organen dezelfde samenstelling en dezelfde dikte hebben als genoemde tweede laag van genoemde bedradingsorganen, en waarbij de oppervlakteweerstand wordt gedefinieerd als de soortgelijke weerstand van het laagmateriaal gedeeld door de dikte daarvan.

10 Nadere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt door bespreking van voorkeursuitvoeringsvormen onder verwijzing naar de tekening; hierin toont respectievelijk tonen: figuur 1A een bovenaanzicht van een voorbeeld van een conventioneel magnetoresistief element; figuur 1B een doorsnede daarvan over de lijn A-A' van figuur 1A; 15 figuur 2A een bovenaanzicht van een ander voorbeeld van een conventioneel magnetoresistief element; _______________figuur 2B een doorsnede daarvan over de lijnA-A' van fiauur 2A:--------------------------------- figuren 3A en 4A schema’s van conventionele ontwerppatronen van de gedeelten, welke een magnetisch gevoelig onderdeel met een bedradingsgedeelte verbinden; figuren 3B en 4B respectievelijk schema’s van patronen van de verbonden gedeelten bij de conventio-20 nele uitvoeringsvormen; figuur 5 een bovenaanzicht van een ander voorbeeld van een conventioneel magnetoresistief element; figuur 6 het vervangingsschema van een magnetoresistief element van een ferromagnetisch materiaal, voorzien van vier aansluitingen; figuren 7, 8 en 9 bovenaanzichten van uitvoeringsvormen van de magnetoresistieve elementen 25 vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding; figuren 10A, 10B; figuren 11A, 11B; en figuren 12A, 12B respectievelijk andere uitvoeringsvormen van de magnetoresistieve elementen vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de figuren 10A, 11A en 12A bovenaanzichten en figuren 10B, 11B en 12B doorsneden daarvan over de lijn A-A' van de respectieve figuren 10A, 11A en 12A zijn; 30 figuur 13 - figuur 17 bovenaanzichten van weer andere uitvoeringsvormen van de magnetoresistieve elementen vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding; figuren 18,19A, 19B, 20A, 20B, 21 en 22 vergrote aanzichten van de verbindingsgedeelten van uitvoeringsvormen van de magnetoresistieve elementen vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding; figuren 23A en 23B tot figuren 29A en 29B schema’s ter illustratie van weikwijzen voor het vervaardigen 35 van het magnetoresistieve element vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding; figuur 23A tot figuur 29A bovenaanzichten van het element tijdens de vervaardiging overeenkomstig elk van de methoden, waarbij de figuren 23B tot 29B doorsneden daarvan zijn; figuren 30A en 30B tot figuren 35A en 35B schema’s ter illustratie van andere werkwijzen voor het vervaardigen van het magnetoresistieve element volgens de uitvinding, waarbij de figuren 30A tot 35A 40 bovenaanzichten van het element tijdens de vervaardiging overeenkomstig elk van de werkwijzèn is, terwijl de figuren 30B tot 35B doorsneden daarvan zijn; en figuren 36A en 36B tot figuren 42A en 42B schema’s ter illustratie van weer andere werkwijzen voor de vervaardiging van het magnetoresistieve element vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de figuren 36A tot 42A bovenaanzichten van het element tijdens de vervaardiging overeenkomstig 45 elk van de werkwijzen en de figuren 36B tot 42B doorsneden daarvan zijn.

Een typerend voorbeeld van een dergelijk magnetoresistief elément van ferromagnetisch materiaal is weergegeven in figuren 1A en 1B, waarbij figuur 1A een bovenaanzicht is van een magnetoresistief element van ferromagnetisch materiaal in figuur 1B een doorsnede is van het element, beschouwd over de lijn A-A' 50 van figuur 1A. In de figuren is een magnetoresistief element afgebeeld, dat in het algemeen is aangegeven met de verwijzing 0. Het element 0 omvat een magnetisch gevoelig onderdeel 1, gevormd volgens een patroon van smalle lijnen; bedradingsgedeelten 2, welke zodanig zijn gevormd, dat deze breedten van niet minder dan enige honderden micron hebben; eindgedeelten 3 voor een uitwendige aansluiting; en een substraat 4. De gevoeligheid van een dergelijk magnetoresistief element wordt bepaald door AR/R, waarbij 55 AR de grootte van verandering in weerstand van het magnetisch gevoelige onderdeel 1 is, welke wordt waargenomen wanneer aan het element een magnetisch veld wordt aangelegd en R de weerstand van het gehele element voorstelt. Teneinde de gevoeligheid van het magnetoresistieve element te verbeteren, is het 3 192232 nodig de waarde van AR veel groter te maken en het percentage van de weerstand van het bedradings-gedeelte 2 te reduceren. Voor dit doel is het wanneer het filmmateriaal, dat voor de bedradingsgedeelten 2 wordt gebruikt hetzelfde materiaal is als dat van het magnetisch gevoelige onderdeel 1, gebruikelijk de filmdikte van de bedradingsgedeelten 2 gelijk te maken aan die van het magnetisch gevoelige onderdeel 1, 5 terwijl de breedte daatvan wordt vergroot, zoals ter wille van de eenvoud in figuren 1A en 1B is weergegeven.

Een dergelijke methode heeft het voordeel, dat het patroon van een element op een eenvoudige wijze kan worden gevormd. De werkwijze vertoont evenwel ook een aantal inherente problemen. In de eerste plaats is het lastig het element te miniaturiseren omdat de oppervlakteweerstand van dunne films groot is en 10 derhalve een groot substraatoppervlak nodig is om de elektrische weerstand van de bedradingsgedeelten te reduceren. In de tweede plaats kan dikwijls geen gewenste gevoeligheid worden verkregen aangezien het onmogelijk is de weerstand van de bedradingsgedeelten voldoende te verlagen (waarbij de weerstand van de bedradingsgedeelten gewoonlijk 5-10% van de gehele weerstand bedraagt). In de derde plaats kan de weerstandswaarde van de bedradingsgedeelten ongebalanceerd worden, dat wil zeggen, dat aan de 15 uitgangszijde van het magnetoresistieve element zelfs wanneer daaraan geen magnetisch veld wordt --------------aanqeleod eeivverschuiyinqsspanning wordt opgewekt, welke op zijn beurt een schadelijke invloed op de eigenschappen van het element heeft. Deze conventionele methode vertoont ook die problemen,'daf iridieri een dunne film met dezelfde dikte en van hetzelfde materiaal als die van het magnetisch gevoelige onderdeel 1 wordt gebruikt voor het vormen van de bedradingsgedeelten 2, de oppervlakteweerstand 20 daarvan groot wordt. In dergelijke gevallen is het niet mogelijk voor een voldoende betrouwbaarheid te zorgen aangezien de uitwendige elektrische verbinding niet zonder moeilijkheden kan worden verkregen.

Er is nog een methode voorgesteld, waarbij de filmdikte van het bedradingsgedeelte 2 groter is dan die van het magnetisch gevoelige onderdeel 1. Bij weer een ander voorgestelde methode wordt voor de bedradingsgedeelten 2 gebruik gemaakt van materialen met een grotere geleiding dan die van het 25 magnetische gevoelige onderdeel 1. Door deze methoden kunnen de afmetingen van het magnetoresistieve element tot een minimum worden teruggebracht. De figuren 2A en 2B tonen een dergelijk conventioneel magnetoresistief element, waarbij figuur 2A een bovenaanzicht en figuur 2B een doorsnede, beschouwd over de lijn A-A' van figuur 2A is. In deze figuren stelt 22 een deel van het bedradingsgedeelte 2 voor, dat gelijktijdig met het magnetisch gevoelige onderdeel 1 uit hetzelfde materiaal als dit laatste wordt gevormd, 30 en stelt 21 een bedradingsonderdeel voor, dat op het deel 22 is gevormd. In dit geval verschillen de gevoelige onderdeelgedeelten 1 van het magnetisch gevoelige element en de bedradingsgedeelten 2 van het magnetoresistieve element ten opzichte van elkaar wat betreft de filmdikte. Een dergelijke constructie voorziet in het voordeel, dat het bedradingsgedeelte een geringe oppervlakteweerstand vertoont.

Aangezien bij deze methode evenwel de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten 35 afzonderlijk worden gevormd, is de centrering van de verbindingen daartussen lastig. Bij de conventionele elementen bezitten één of beide van de buitenranden van het magnetisch gevoelige onderdeel in het algemeen een geringe breedte en verloopt ten minste één van de buitenranden van het bedradingsgedeelte langs een rechte lijn. Bij een dergelijke constructie treedt evenwel dikwijls een verschuivingsspanning op ten gevolge van een kleine discrepantie in de centrering bij de verbindingen tussen de magnetisch gevoelige 40 onderdelen en de bedradingsgedeelten, welke discrepantie tijdens de vervaardiging van het magnetoresistieve element onvermijdelijk ontstaat.

Figuur 3A toont een voorbeeld van een ontworpen patroon voor de verbindingen tussen de magnetisch gevoelige onderdelen 1 en de bedradingsgedeelten 2, waarbij de filmbreedten aan elkaar gelijk zijn. In de praktijk worden de magnetisch gevoelige onderdelen 1 en de bedradingsgedeelten 2 niet gelijktijdig 45 gevormd en derhalve kan gemakkelijk een discrepantie ten aanzien van de centrering optreden, als weergegeven in figuur 3B. Dientengevolge bestaat de neiging, dat de bedrading breekt bij de begrenzingen tussen het magnetisch gevoelige onderdeel 1 en het bedradingsgedeelte 2, waardoor het gevormde element onbetrouwbaar is. Bovendien wordt de verschuivingsspanning groot ten gevolge van de discrepantie in de centrering, zoals boven is besproken.

50 Figuur 4A toont een voorbeeld van een ontworpen patroon van verbindingen tussen magnetisch gevoelige onderdelen 1 en bedradingsgedeelten 2, welke bij slechts één zijde daarvan ten opzichte van het magnetisch gevoelige onderdeel 1 zijn verbreed. Ook hier treedt weer een discrepantie ten aanzien van de centrering op, als aangegeven in figuur 4B, en bestaat een kans op breuk van de bedrading bij de begrenzingen tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten. In een dergelijk 55 geval wordt de verschuivingsspanning groot en derhalve is het element niet betrouwbaar. Indien derhalve het magnetoresistieve element zodanig is ontworpen, dat alle magnetisch gevoelige onderdelen dezelfde weerstandswaarde hebben, doet zich in de weerstandswaarde tussen de magnetisch gevoelige onderdelen 192232 4 onvermijdelijk een discrepantie voor ten gevolge van de discrepantie in het patroon van de verbindingen tussen de magnetisch gevoelige onderdelen 1 en de bedradingsgedeelten 2 tijdens de vervaardiging van het magnetoresistieve element.

Figuur 5 is een bovenaanzicht van een ander magnetoresistief element, dat op dezelfde wijze is 5 vervaardigd als is aangegeven in de figuren 2A en 2B. Ofschoon dit voorbeeld afwijkt ten aanzien van de opstelling van de magnetisch gevoelige onderdelen ten opzichte van die, weergegeven in de figuren 2A en 2B, is de vorm van de verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten gelijk aan die bij het in de figuren 2A en 2B afgebeelde conventionele vooibeeld en derhalve doen zich bij dit voorbeeld dezelfde problemen voor als die, welke boven zijn toegelicht.

10 Thans zal het verschuivingsspanningsverschijnsel van een magnetoresistief element in het kort worden toegelicht.

Figuur 6 is een vervangingsschema van het in figuur 2A afgebeelde magnetoresistieve element. De verschuivingsspanning betekent een spanning, welke aan de uitgangsklem optreedt zelfs wanneer aan het magnetoresistieve element geen magnetisch veld wordt aangelegd, en de waarde daarvan wordt uitgedrukt 15 als een spanningsverschil tussen de beoogde spanning aan de uitgangsklem en de waargenomen spanning. Bij het vervangingsschema, weergegeven in figuur 6, wordt de verschuivingsspanning Volt als __________ ---------------votgrbepaald: = V24 - V'24 waafbijlïet beoogde spanningsverschil tussen de aansluitelektroden 3-2 en 3-4, wordt aangeduid met V24 en het waargenomen spanningsverschil wordt aangeduid met V24 en zich voordoet wanneer tussen de aansluitelektroden 3-1 en 3-3 een ingangsspanning Vin wordt aangelegd.

20 In figuur 6 zijn R1f R2, R3 en R4 weerstandswaarden van de respectieve bedradingsgedeelten 2-1, 2-2, 2-3 en 2-4, weergegeven in figuur 2A, en zijn R12, R^, R^ en R14 de weerstandswaarden van de magnetisch gevoelige onderdelen 1, gevormd tussen respectievelijk de bedradingsgedeelten 2-1 en 2-2, de bedradingsgedeelten 2-2 en 2-3, de bedradingsgedeelten 2-3 en 2-4 en de bedradingsgedeelten 2-1 en 2—4.

25 Voorts stellen r14, ΐ14, r*. r^, r^, r12, K12, respectievelijk de gecombineerde weerstandswaarden van een deel van het bedradingsgedeelte 2 en het verbindingsgedeelte voor. In dit verband is het essentieel, dat R1( R2, R3, R4 en r14, r^, r^, f23, r12 en χ"ΛΖ klein zijn om de waarde van AR/R groot te maken. Bovendien treedt indien de waarden van r14, Κ14, rM, r^, r23, r^, r12 en Κ12 van elkaar verschillen een verstrooiing in de beoogde weerstandswaarden op in een brugketen, welke de magnetisch gevoelige 30 onderdelen omvat en derhalve wordt een verschuivingsspanning opgewekt. In het geval van de constructie van het in figuur 3A en figuur 4A afgebeeld verbindingsgedeelte en indien de centrering tussen de magnetisch gevoelige onderdelen 1 en de bedradingsgedeelten 2 slechts iets afwijkt van de gewenste centrering, treedt een verstrooiing op tussen de waarden r12 tot r14 en de waarden van r'^ tot r'14, welke leidt tot het opwekken van de verschuivingsspanning. Deze verschuivingsspanning degradeert de eigen-35 schappen van het element en er treedt een geringe opbrengst bij de vervaardiging van de elementen op.

Zoals boven is toegelicht kunnen zich bij de conventionele magnetoresistieve elementen en de pogingen tot een verbetering daarvan, ernstige problemen voordoen, doordat een verschuivingsspanning wordt opgewekt ten gevolge van de discrepantie in het patroon van verbindingen tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten, een grote weerstandswaarde van de bedradingsgedeelten, of 40 dergelijke.

Derhalve beoogt de uitvinding de bovengenoemde problemen, welke zich bij het vervaardigen van het magnetoresistieve element voordoen te elimineren en derhalve te voorzien in een magnetoresistief element van een ferromagnetisch materiaal met een grote gevoeligheid, waarin geen verschuivingsspanning wordt opgewekt ten gevolge van de discrepantie in de patronen van de verbindingen tussen de magnetisch 45 gevoelige elementen en de bedradingsgedeelten, welke discrepantie anders kan optreden tijdens de vervaardiging van het magnetoresistieve element. Met andere woorden is het doel van de werkwijze het verschaffen van een magnetoresistief element waarvan de elektrische symmetrie behouden blijft zelfs na een ongewenste geringe translatie ten opzichte van de gewenste centrering bij de verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten, welke onvermijdelijk tijdens het 50 vervaardigingsproces kan optreden.

Teneinde de bovengenoemde problemen, die zich bij het magnetoresistieve element voordoen, op te lossen zijn studies uitgevoerd ten aanzien van de vormen van de verbindingen tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten. Ais gevolg daarvan is gebleken, dat er een vorm bestaat, welke een zeer geringe verandering in weerstand vertoont vergeleken met die van de conventionele vorm 55 van de verbindingsgedeelten, waardoor derhalve het opwekken van verschuivingsspanning aanzienlijk wordt onderdrukt vergeleken bij de conventionele elementen zelfs indien een discrepantie tussen de posities van de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten aanwezig is, welke discrepantie zich 5 192232 onvermijdelijk tijdens de vervaardigingsprocessen voordoet. Bovendien is een vorm van patronen van het magnetoresistieve element gevonden met een structuur, waarbij de symmetrie en de beoogde elektrische weerstand van elk magnetisch gevoelig onderdeel in het magnetoresistieve element niet wordt gewijzigd zelfs indien de posities van de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten geen 5 breedterichting, de lengterichting van het magnetisch gevoelige onderdeel of dergelijke worden verschoven en welke derhalve niet leidt tot het optrekken van een verschuivingsspanning.

De onderhavige aanvrage omvat de vervaardiging van een magnetoresistief element van ferromagnetisch materiaal met een aantal magnetisch gevoelige onderdelen, elk bestaande uit een film van ferromagnetisch materiaal met een magnetoresistief effect, en bedradingsgedeelten, bestaande uit een metallische film met 10 een oppervlakteweerstand, welke kleiner is dan die van de dunne film van de magnetisch gevoelige onderdelen, waarbij de bedradingsgedeelten met elk van de magnetisch gevoelige onderdelen bij een verbindingsgedeelte zijn verbonden en aan beide zijden van elk van de magnetisch gevoelige onderdelen beide verbindingsgedeelten zijn verbreed.

Voorts kan de breedte van het deel van het magnetisch gevoelige onderdeel in de nabijheid van de 15 verbindingsgedeelten groter zijn dan die van het andere deel van het onderdeel.

_______________Elk van de verbindingsgedeelten kan een geometrisch symmetrische configuratie hebben.

De verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten, bij de begrenzing daarvan, kunnen zijn gelegen op een rechte lijn of op twee evenwijdige rechte lijnen, zodat de magnetisch gevoelige onderdelen op een zelf-centrerende wijze met de bedradingsgedeelten kunnen 20 worden verbonden.

De onderhavige aanvrage omvat een werkwijze voor het vormen van een verbeterd magnetoresistief element op een substraat, waarbij het element van het type is, dat voorzien is van magnetoresistieve onderdelen, die door een bedrading met elkaar zijn verbonden, de stappen van het op de substraat vormen van een eerste laag van geleidend materiaal volgens een bedradingspatroon met met de onderdelen 25 verbonden gedeelten, die langs een rechte lijn zijn gelegen, het op de substraat vormen van een tweede laag van geleidend materiaal volgens een onderdeelpatroon met één of meer bedradingsvetbindings-gedeelten, elk met een voorafbepaalde breedte langs de rechte lijn, waarbij de stap van het vormen van de eerste laag de stap van het zich over een grotere afstand dan de voorafbepaalde breedte laten uitstrekken van het geleidende materiaal omvat, en waarbij een stap voor het vormen van de tweede laag de stap van 30 het positioneren van bedradingsverbindingsgedeelten langs de rechte lijn omvat, welke contact maken binnen de met de onderdelen verbindende gedeelten langs de rechte lijn, waardoor elk met de onderdelen verbindende gedeelte zich gedeeltelijk aan beide zijden van het respectieve contacterende bedradings-verbindingsgedeelte langs de rechte lijn uitstrekt.

Figuur 7 toont een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van het magnetoresistieve element vervaar-35 digd met de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij voor het gemak onderdelen, welke analoog zijn aan onderdelen van het element 0 volgens de figuren 1-5 zijn voorzien van een verwijzing in de 100-reeks.

Deze uitvoeringsvorm is een voorbeeld van een dergelijk element, dat voorzien is van 4 aansluitingen. In figuur 7 stelt 100 het totale magnetoresistieve element voor, 101 een magnetisch gevoelig onderdeel en 102 een bedradingsgedeelte. In dit verband is elk bedradingsgedeelte voorzien van een respectieve verbindings-40 aansluiting 103 (103-1, 103-2,103-3 of 103-4). Het bedradingsgedeelte 102 is zodanig ontworpen, dat de oppervlakteweerstand daarvan voldoende klein is.

Er bestaat een nauwe relatie tussen de weerstand van de bedradingsgedeelten en de gevoeligheid van het magnetoresistieve element. Bij het in de figuren 1A en 1B afgebeelde conventionele element varieert de weerstandswaarde van het bedradingsgedeelte gewoonlijk van 5-10% van de totale weerstand van het 45 magnetoresistieve element. Aangezien de gevoeligheid van het magnetoresistieve element wordt gegeven door AR/R, zoals boven reeds is vermeld, is indien de weerstand van het bedradingsgedeelte bijvoorbeeld 10% bedraagt, de praktische waarde van AR/R van het magnetoresistieve element van de orde van slechts 2,7% zelfs wanneer de weerstand van het magnetisch gevoelige onderdeel met 3% wordt gewijzigd. Bij het onderhavige magnetoresistieve element is de reductie in de gevoeligheid, AR/R, klein aangezien de 50 oppervlakteweerstand van het bedradingsgedeelte is beperkt tot een laag niveau vergeleken met dat van het magnetisch gevoelige onderdeel. Indien bijvoorbeeld het bedradingsgedeelte zodanig is ontworpen, dat de oppervlakteweerstand daarvan gelijk is aan 1/5 maal die van het magnetisch gevoelige onderdeel, ligt de weerstand van het bedradingsgedeelte in het gebied van 1-2% zelfs indien het bedradingsgedeelte zodanig is ontworpen, dat dit hetzelfde patroon heeft als dat van het conventionele element, en derhalve is de 55 reductie en de gevoeligheid bijzonder gering aangezien de praktische waarde van AR/R binnen het gebied van 2,94 tot 2,97% valt wanneer wordt aangenomen, dat de verandering in weerstand van het magnetisch gevoelige onderdeel gelijk is aan 3%.

192232 6

Bovendien is het, aangezien r12-r14 en tot r'14 in het in figuur 6 afgebeelde vervangingsschema tot een laag niveau kan worden begrensd, mogelijk de absolute waarde van de verstrooiing van deze waarden te vetlagen en derhalve kan de verschuivingsspanning tot een minimum worden teruggebracht.

Bij een andere uitvoeringsvorm is de breedte van het randgedeelte (de verwijzing 120 in de figuren 5 19A-B) van de bedradingsgedeelten groter dan die van het randgedeelte (de verwijzing 110 in de figuren) van het magnetisch gevoelige onderdeel bij de verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten, en steken de bedradingsgedeelten derhalve in dwarsrichting buiten de beide zijden van het magnetisch gevoelige onderdeel uit.

Bij de beschouwde uitvoeringsvorm bezit het magnetisch gevoelige onderdeel een zelf-centrerende 10 constructie, waathij de verbindingsgedeelten automatisch worden bepaald door de bedradingsgedeelten en derhalve wordt de discrepantie in posities tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten tot een minimum teruggebracht. Bovendien treedt wanneer de verbindingsgedeelten zodanig worden ontworpen, dat zij een dergelijke constructie hebben, geen verandering in de weerstand van het verbindingsgedeelte op, zelfs indien een centreerdiscrepantie aanwezig is tussen het magnetisch gevoelige 15 onderdeel en de bedradingsgedeelten. Derhalve is er geen resterende verandering in de weerstanden bij het in figuur 6 afgebeelde vervangingsschema en wordt geen verschuivingsspanning opgewekt.____ ~ Bij een verdere uitvoeringsvorm zijn zowel het magnetisch gevoelige onderdeel als het bedradings- gedeelte, bij de voornaamste gedeelten daarvan, volgens een geometrisch symmetrische configuratie uitgevoerd. Wanneer nu wordt verwezen naar de magnetisch gevoelige onderdelen en de nabijheid 20 daarvan, weergegeven in figuur 7, namelijk het gebied, dat in de figuur door een stippellijn is omgeven, staan de verbindingen van vier magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten in symmetrische relaties en derhalve worden de symmetrische eigenschappen van de weerstanden daarvan niet op schadelijke wijze beïnvloed zelfs indien tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten een centreerdiscrepantie aanwezig is. Bij deze uitvoeringsvorm zijn die gedeelten, welke geen 25 symmetrie vertonen, slechts de aan zowel de rechter- als linkerzijde gelegen bedradingsgedeelten. Deze gedeelten hebben evenwel een geringe oppeivlakteweerstand, zoals boven is toegelicht, waardoor zij geen invloed uitoefenen op de symmetrie van de weerstanden. Derhalve maakt de hier beschouwde uitvoeringsvorm het mogelijk de waarde van de verschuivingsspanning ten gevolge van een discrepantie in de centrering aanzienlijk te verminderen.

30 Bij weer een andere uitvoeringsvorm hebben de onderdeelranden 110 bij de verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten een grotere breedte dan de andere onderdeelgedeelten. In verband hiermede kunnen de schadelijke effecten, welke een gevolg zijn van de centreerdiscrepantie, verder worden gereduceerd. Details van en werkwijzen voor het vervaardigen van een dergelijk magnetoresistief element zullen verder later worden toegelicht.

35 Een andere uitvoeringsvorm, aangegeven met 100' van het magnetoresistieve element vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 8. Bij deze uitvoeringsvorm is de symmetrie van de vorm van de bedradingsgedeelten verder verbeterd vergeleken met de in figuur 7 afgebeelde uitvoeringsvorm, en derhalve is de verschuivingsspanning, welke wordt opgewekt ten gevolge van een eventuele centreerdiscrepantie tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten in 40 principe bij benadering gelijk aan 0.

Figuur 9 toont weer een andere uitvoeringsvorm 100" van het magnetoresistieve element vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding. Terwijl bij de in de figuren 7 en 8 afgebeelde uitvoeringsvormen de magnetisch gevoelige onderdelen, twee aan twee, zijn verbonden met de tegenover de onderdelen gelegen bedradingsgedeelten en de verbindingsgedeelten zich langs twee evenwijdige rechte lijnen, 130,132, (figuur 45 7) en 130', 132' (figuur 8) bevinden, zijn bij deze uitvoeringsvorm vier magnetisch gevoelige onderdelen zodanig met de bedradingsgedeelten verbonden, dat zij op een enkele rechte lijn 132" ten opzichte van deze laatste zijn gelegen. Bij deze uitvoeringsvorm wordt de oppervlakteweerstand van het bedradings-gedeelte eveneens beperkt tot een voldoend laag niveau vergeleken met dat van het magnetisch gevoelige onderdeel en de structuur van de verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de 50 bedradingsgedeelten is dezelfde als die bij de in figuur 7 afgebeelde uitvoeringsvorm. Elk verbindingsgedeelte tussen het magnetisch gevoelige onderdeel en het bedradingsgedeelte heeft een symmetrische vorm en de voimen van de bedradingsgedeelten, welke in de figuur door de stippellijn zijn omgeven, zijn eveneens in hoofdzaak symmetrisch. Derhalve bezit het magnetoresistieve element bij deze uitvoeringsvorm ook een grote waarde van AR/R en derhalve een grote gevoeligheid, terwijl verder bijna geen verschuivings-55 spanning ten gevolge van de centreerdiscrepantie wordt opgewekt.

De figuren 10A en 10B tonen een andere uitvoeringsvorm (200) van het van drie aansluitingen voorziene magnetoresistieve element vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij figuur 10A een

7 192232 I

bovenaanzicht daarvan is en figuur 10B een doorsnede daarvan is beschouwd over de lijn A-A' van figuur I

10A. In deze figuur stelt 201 een magnetisch gevoelig onderdeel voor, 210 de onderdeelrand in de nabijheid I

van het bedradingsgedeelte 202, waarbij het bedradingsgedeelte is opgebouwd uit een gedeelte 221, dat I

dik is en een kleine oppervlakteweerstand heeft, en een gedeelte 222, dat daarop is gevormd uit hetzelfde I

5 materiaal als dat van het magnetisch gevoelige onderdeel 201, en dat een dikte heeft, gelijk aan die van dit I

laatste onderdeel. Voorts zijn met de verwijzingen 203-1, 203-2 en 203-3 aansluitingen aangegeven. Op I

een soortgelijke wijze bezit bij deze uitvoeringsvorm het bedradingsgedeelte ook een geringe oppervlakte- I

weerstand en een grote AR/R en derhalve Is het element zeer gevoelig. Voorts is de breedte van de I

bedradingsgedeelterand 220 langs de dwarslijn 232 groter dan die van het magnetisch gevoelige onderdeel I

10 bij de verbindingsgedeelten tussen twee magnetisch gevoelige onderdelen en het bedradingsgedeelte, en I

de vorm van de verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradings- I

gedeelten is symmetrisch. Derhalve wordt geen verstrooiing van de weerstanden ten gevolge van een I

centreerdiscrepantie veroorzaakt en derhalve wordt in het geheel geen verschuivingsspanning opgewekt. I

De reden waarom bij deze uitvoeringsvorm geen verschuivingsspanning wordt opgewekt zelfs inden een I

15 discrepantie aanwezig is tussen de posities van de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradings* I

gedeelten7 zaThièma~wórden toegeticht: --------------------------- ---------------------------

De figuren 11A, 11B en de figuren 12A, 12B tonen een dergelijk geval, waarin een discrepantie aanwezig is, waarbij de figuren 11A en 12A bovenaanzichten daarvan zijn en de figuren 11B en 12B doorsneden daarvan zijn, beschouwd over de lijn A-A' in respectievelijk de figuren 11A en 12A.

20 Zelfs indien de bedradingsgedeelten een verschuiving naar de linkerzijde tijdens de vorming van de patronen veroorzaken, beschouwd ten opzichte van het geval, aangegeven in de figuren 10A en 10B, als weergegeven in figuren 11A en 11B, verzekeren de magnetisch gevoelige onderdelen de verbinding met de bedradingsgedeelten over de gehele breedte van de verbinding aangezien de breedte van de bedradingsgedeelten in dwarsrichting groter is dan die van het magnetisch gevoelige onderdeel bij het verbindings-25 gedeelte. Derhalve wordt de symmetrie van de weerstanden van de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten in hoofdzaak onderhouden en derhalve wordt geen verschuivingsspanning ten gevolge van de verschuiving in de posities daarvan opgewekt. Daarentegen tonen de figuren 12A en 12B een geval, waarin de magnetisch gevoelige onderdelen een verschuiving naar boven vertonen. In dit geval worcft ook de symmetrie van de weerstanden van de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten 30 onderhouden en derhalve wordt geen verschuivingsspanning ten gevolge van de discrepantie in de posities opgewekt.

Andere uitvoeringsvormen van het magnetoresistieve element, welke zijn voorzien van twee magnetisch gevoelige onderdelen en drie aansluitingen, zijn weergegeven in de figuren 13 tot 17. Bij de in figuur 13 afgebeelde uitvoeringsvorm 300 zijn twee rechte magnetisch gevoelige onderdelen 301 aan beide zijden 35 van het centrale bedradingsgedeelte aanwezig. Bij de uitvoeringsvorm 300', weergegeven in figuur 14 zijn bij het centrale gedeelte twee gebogen magnetisch gevoelige onderdelen 301' aanwezig. Bij de uitvoeringsvorm 300", weergegeven in figuur 15, zijn bij het centrale gedeelte twee rechte magnetisch gevoelige onderdelen 301" aanwezig. Bij de in figuur 16 afgebeelde uitvoeringsvorm 300"' zijn aan één zijde van één bedradingsgedeelte twee rechte magnetisch gevoelige onderdelen 301'" aanwezig. Bij de in figuur 17 40 afgebeelde uitvoeringsvorm 301"" zijn bij het centrale gedeelte twee rechte magnetisch gevoelige onderdelen 301"" aanwezig en de twee onderdelen zijn bij één eindgedeelte verbonden. Bij alle uitvoeringsvormen is de oppervlakteweerstand van de bedradingsgedeelten aanzienlijk lager dan die van het magnetisch gevoelige onderdeel. Bovendien is, zoals uit elk van deze figuren blijkt, bij alle uitvoeringsvormen de breedte van de bedradingsgedeelten in dwarsrichting beschouwd groter dan die van het magnetisch gevoelige 45 onderdeel bij de verbindingsgedeelten daartussen en hebben de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten respectievelijk geometrisch symmetrische vormen. Derhalve wordt in het geheel geen opwekken van een verschuivingsspanning waargenomen zelfs indien een discrepantie aanwezig is tussen het magnetisch gevoelige onderdeel en de bedradingsgedeelten.

De breedte en de vorm van de randen van de magnetisch gevoelige onderdelen bij het veibindings-50 gedeelte met de bedradingsgedeelten zal nu hierna worden toegelicht.

Figuur 18 is een schema ter illustratie van een grondvorm van de verbindingsgedeelten tussen de magnetisch gevoelige onderdelen en de bedradingsgedeelten bij het magnetoresistieve element vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding. Zoals uit deze figuur blijkt, heeft het magnetisch gevoelige onderdeel 401 tot de rand 410 daarvan een uniforme breedte. Met de verwijzing 420 is de rand van het 55 bedradingsgedeelte aangegeven, waarvan de breedte in dwarsrichting aanzienlijk groter is dan die van het magnetisch gevoelige onderdeel 401, en steekt deze aan beide zijden van de rand 410 van het magnetisch gevoelige onderdeel uit. Derhalve blijft zelfs indien er een discrepantie in de centrering tussen het magne- 192232 8 tisch gevoelige onderdeel 401 en het bedradingsgedeelte 420 aanwezig is, de weerstand van het verbindingsgedeelte in hoofdzaak ongewijzigd.

Figuur 19A is een vergroot schema ter illustratie van het verbindingsgedeelte van de in figuur 7 afgebeelde uitvoeringsvorm. Het randgedeelte 110 van het magnetisch gevoelige onderdeel 101 heeft een 5 breedte, welke groter is dan die van de gedeelten, welke verschillen van de randen. Indien de breedte van de randen wordt vergroot als aangegeven in figuur 19A, of de randen worden veibreed, teneinde een vorm te hebben, weergegeven in figuur 20A of figuur 21, of een andere vorm, zou het mogelijk zijn voordelen te verkrijgen, zoals later zal worden toegelicht. Dat wil zeggen, dat zelfs indien bij de centrering van de bedradingsgedeelten met de magnetisch gevoelige onderdelen met een brede rand en een vorm als 10 aangegeven in figuur 19A of figuur 20A, de posities van de bedradingsgedeelten 120 of 520 zodanig verschuiven, dat de randen van het magnetisch gevoelige onderdeel het bedradingsgedeelte zijn gelegen op respectievelijk rechte transversale lijnen 132 en 532, als aangegeven in de figuren 19B en 20B, de rest van de weerstanden in hoofdzaak wordt onderhouden en geen verschuivingsspanning wordt opgewekt. Zelfs wanneer de bedradingsgedeelten een verdere verschuiving veroorzaken, zodat het magnetisch gevoelige 15 onderdeel iets in dwarsrichting buiten het bedradingsgedeelte verschuift, worden de weerstandswaarden ____door een dergeliike verschuiving slechts iets beïnvloed^aanoezien de breedte ^an-het-randoedeette------- bijvoorbeeld een gedeelte 510 van het magnetisch gevoelige onderdeel 501 in figuur 20 voldoende groot is. Dit geldt ook in het geval, dat de breedte van de onderdeelrand, welke contact maakt met het bedradingsgedeelte 320, aan beide zijden van de gedeelten wordt verbreed, als aangegeven bij de rand 310 van figuur 20 21. Indien verder de breedte van de onderdeelrand van het magnetisch gevoelige onderdeel zodanig wordt uitgevoerd, dat deze groter is dan die van de gedeelten, welke verschillen van de onderdelen van 610, als weergegeven in figuur 22, wordt de weerstand van de rand kleiner dan die van de andere gedeelten, behalve wat betreft de rand en derhalve vomit de rand 610 in hoofdzaak een deel van het bedradingsgedeelte 620. Indien derhalve de breedte van de rand 610 van het magnetisch gevoelige onderdeel gelijk is 25 aan die van het bedradingsgedeelte 620, zoals blijkt uit figuur 22, dient de onderdeelrand 610 als de rand 620 van het bedradingsgedeelte. Derhalve komt dit in hoofdzaak overeen met de in figuur 18 afgebeelde uitvoeringsvorm.

Thans zal hierna een praktische werkwijze voor het vervaardigen van het magnetoresistieve element volgens de uitvinding en de eigenschappen daarvan worden toegelicht.

30

Vervaardigingsvoorbeeld I:

Een vervaardigingsvoorbeeld van het magnetoresistieve element volgens de uitvinding zal worden toegelicht onder verwijzing naar de figuren 23A en 23B tot figuren 29A en 29B. Bij dit voorbeeld werd het magnetoresistieve element voorzien van vier aansluitingen, als weergegeven in figuur 9, vervaardigd. Elk van de 35 figuren 23A tot 29A is een bovenaanzicht ter illustratie van het element tijdens elke vervaardigingsstap en elk van de figuren 23B tot 29B is de overeenkomstige doorsnede, beschouwd over de lijn A-A' van elk van de figuren 23A tot 29A.

Zoals uit de figuren 23A en 23B blijkt, werd over het gehele oppervlak van een glazen substraat 104" in de vorm van een vierkant met een zijde van 5 cm, welk substraat aan een spiegelpolijsting is onderworpen, 40 een dunne film 121" van een Ni-Co-legering met een dikte van 3.00 nm en een geringe oppervlakte- weerstand (niet meer dan 0,5 Ω) door een gelijkstroom spettermethode gevormd, waarbij de substraat door verhitting op 300°C werd gehouden. Daarna werd een deel van de dunne film 121" van de Ni-Co-legering door etsen via een fotolakmasker verwijderd met een etsmiddel, verkregen door menging van 63 g/l ammoniumpersulfaatoplossing en 2% zwavelzuur, als aangegeven in de figuren 24A en 24B. Vervolgens 45 werd een dunne film 122" van een Ni-Co-legering (waarvan de oppervlakteweerstand van de orde van 2,5 Ω was) met een samenstelling, gelijk aan die van de dunne film 121" en een dikte van 60 nm op het vrijliggende oppervlak van de substraat en de Ni-Co-legeringsfilm 121" neergeslagen, waarbij het gehele oppervlak van de substraat werd verhit, als aangegeven in de figuren 25A en 25B. Vervolgens werd, als aangegeven in de figuren 26A en 26B, een magnetisch gevoelig onderdeer 101" (met een breedte van 9 pm 50 en een lengte van 2 mm) overeenkomstig een ionenwalsmethode onder gebruik van een fotolakmasker gevormd. Verder werden Ni-lagen en Au-lagen gevormd overeenkomstig een werkwijze, waarbij slechts gewenste gedeelten kunnen worden geplateerd, zoals een patroonplateermethode of dergelijke teneinde de aansluitingsgedeelten 103" voor een uitwendige verbinding te verkrijgen, als aangegeven in de figuren 27A en 27B. Vervolgens werd een deel van de films 121" en 122" van de ferromagnetische legering geëtst voor 55 het vormen van de bedradingsgedeelten 102" en werd derhalve het magnetoresistieve element van ferromagnetisch materiaal, voorzien van vier aansluitingen, als aangegeven in figuur 28A en 28B, verkregen. De breedte van de bedradingsgedeelten bedroeg in de nabijheid van de aansluitingen 700 pm.

11 192232 van de substraat werd verhit. Zoals aangegeven in de figuren 33A en 33B werden daarna patronen van magnetoresistieve elementen 701 door een ionenwalsmethode onder gebruik van een fotolakmasker gevormd. Vervolgens werd een deel van de dunne film 722 van de Ni-Co-legering, overeenkomende met de aansluitgedeelten, verwijderd door de film te etsen met hetzelfde etsmiddel als het etsmiddel, dat bij het 5 vervaardigingsvoorbeeld I werd gebruikt, teneinde Au-lichaamsgedeelten te vormen, zoals aangegeven in de figuren 34A en 34B. Daarna werd daarop en passiveringsfilm 705, bestaande uit Si02, gevormd teneinde elementen volgens de uitvinding te voltooien, als aangegeven in de figuren 35A en 35B.

De eigenschappen van het op deze wijze vervaardigde element zijn aangegeven in tabel C. In tabel C werden de verschuivingsspanning en de gevoeligheid AR/R op dezelfde wijze bepaald als bij 10 vervaardigingsvoorbeeld II.

TABEL C

Verschuivingswaarde AR/R (%) 15 (mV)

Eigenschappen van het element 1,03±1,8 3,21 ±0,21______________ 20 Derhalve is het zelfs indien een andere methode wordt gebruikt dan die, welke is beschreven bij de vervaardigingsvoorbeelden I en II, voor het vervaardigen van het element, mogelijk elementen met een zeer geringe verschuivingsspanning en een grote gevoeligheid, AR/R te vervaardigen.

Vervaardigingsvoorbeeld IV: 25 Hierna zal nog een vervaardigingsvoorbeeld namelijk dat van het magnetoresistieve element 700' (figuur 42A) vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding worden toegelicht onder verwijzing naar de figuren 36A en 36B tot de figuren 42A en 42B, waarbij elk van de figuren 36A tot 42A een bovenaanzicht van het element tijdens elk vervaardigingsproces is en elk van de figuren 36B tot 42B een doorsnede daarvan is, beschouwd over de lijn A-A' in de overeenkomstige figuren 36A tot 42A.

30 Zoals aangegeven in de figuren 36A en 36B werd een dunne film 721' van een Ni-Co-legering met een dikte van 3.00 mm over het gehele oppervlak van een glazen substraat 704' in de vorm van een vierkant met een zijde van 5 cm, welke substraat aan een spiegelpolijstbehandeling was onderworpen, neergeslagen door gelijkstroom spetteren, waarbij de glazen substraat op 300°C werd gehouden door deze te verhitten.

Zoals aangegeven in de figuren 37A en 37B werden daarna ongewenste gedeelten van de dunne film 721' 35 van de Ni-Co-legering verwijderd door de film te etsen met eeryetsmiddel van het ammoniumpersulfaattype, overeenkomende met het etsmiddel, dat gebruikt werd bij het Vervaardigingsvoorbeeld I, onder gebruik van een fotolakmasker. Vervolgens werd een dunne film 722' van een Ni-Co-legering met een dikte van 60 mm en dezelfde samenstelling als die van de film 72T over het gehele oppervlak van de substraat gevormd, dat wil zeggen over de resterende Ni-Co-legeringsfilm 721' en het vrijliggende oppervlak van de substraat, en 40 wel overeenkomstig een gelijkstroom spettermethode, als aangegeven in de figuren 38A en 38B. Vervolgens werden patronen van magnetoresistieve elementen voorzien van magnetisch gevoelige onderdelen 701' en bedradingsgedeelten 722' via een fotolakmasker door een ionenwalsmethode gevormd, als aangegeven in de figuren 39A en 39B. Daarna werd een film 705' van Si02 over het gehele oppervlak van de substraat, dat wil zeggen over de resterende Ni-Co-legeringsfilm 722' en het vrijliggende oppervlak van 45 de substraat bij een dikte van ongeveer 2 pm neergeslagen en vervolgens werden delen van de Si02-film, overeenkomende met de aansluitgedeelten, verwijderd door de film te etsen met een etsmiddel van het HF-type onder gebruik van een fotolakmasker, als aangegeven in de figuren 40A en 40B. Daarna werd een Ni-film 708' over het gehele oppervlak van de vrijliggende Ni-Co-legeringsfilm 722' en de resterende Si02-film 705' door gelijkstroom spetteren neergeslagen, als aangegeven in de figuren 41A en 41B.

50 Vervolgens werd Au 707' op de aansluitgedeelten geplateerd en werd de Ni-film, welke vrij was van de Au-platering, verwijderd door etsen, als aangegeven in de figuren 42A en 42B teneinde het element vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding te voltooien.

Eigenschappen van het op deze wijze vervaardigde element zijn aangegeven in tabel D. In dit geval werden de verschuivingsspanning en de gevoeligheid AR/R weer overeenkomstig dezelfde procedures als 55 bij het vervaardigingsvoorbeeld II bepaald.

Claims

25 Derhalve kunnen de magnetoresistieve elementen vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding gemakkelijk met een grote opbrengst worden vervaardigd zonder dat een ongerechtvaardigd nauwkeurige maskercentrering noodzakelijk is. De uitvinding is bijzonder geschikt bij de massaproductie van magnetoresistieve elementen aangezien de uitvinding het mogelijk maakt elementen met meer in het bijzonder grote gevoeligheid en een grote betrouwbaarheid gemakkelijk te vervaardigen. 30

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een magnetoresistief element van het type dat omvat: 35. een veelvoud van longitudinaal gerichte, magnetisch gevoelige organen, waarbij elk magnetisch gevoelige orgaan een laag omvat van een materiaal met een magnetoresistief effect en is voorzien van twee bevestigingsuiteinden, waarbij elk bevestigingsuiteinde een breedte heeft die groter is dan de breedte van het resterende gedeelte van dat magnetisch gevoelige orgaan; - aansluitorganen voor uitwendige bevestiging, en tussen genoemde magnetisch gevoelige organen en 40 genoemde aansluitorganen geplaatste bedradingsorganen, waarbij elk bedradingsorgaan een eerste bedradingsbevestigingsgedeelte heeft dat is bevestigd aan een bevestigingsuiteinde van een magnetisch gevoelig orgaan, en een tweede bedradingsbevestigingsgedeelte heeft dat is bevestigd aan een aansluitorgaan, waarbij althans bij de aansluiting van een bedradingsorgaan op een magnetisch gevoelig orgaan, de breedte van het eerste bedradingsbevestigingsgedeelte van dat bedradingsorgaan groter is 45 dan de breedte van het bevestigingsuiteinde van dat magnetisch gevoelig orgaan, terwijl het eerste bedradingsbevestigingsgedeelte van dat bedradingsorgaan in dwarsrichting aan twee zijden uitsteekt buiten het bevestigingsuiteinde van dat magnetisch gevoelig orgaan, met het kenmerk, dat in een eerste stap op een substraat een eerste laag die ten minste één laag van een geleidend materiaal omvat, wordt aangebracht in een eerste gedeelte van het substraat waar bedradings-50 organen gedefinieerd moeten worden volgens een patroon van bedradingsorganen, en dat vervolgens in een tweede stap een tweede laag van een magnetogevoelig materiaal wordt aangebracht op het substraat, in een tweede gedeelte van het substraat waar magnetisch gevoelige organen gedefinieerd moeten worden volgens een voorafbepaald patroon, en ook over genoemde bedradingsorganen, zodat elk bedradingsorgaan wordt geconfigureerd als een laminatie die genoemde eerste laag omvat welke althans gedeeltelijk 55 is bedekt met genoemde tweede laag, waarbij de oppervlakteweerstand van de eerste laag minder is dan die van de op de eerste laag gevormde tweede laag, waarbij genoemde magnetisch gevoelige organen dezelfde samenstelling en dezelfde dikte hebben als genoemde tweede laag van genoemde bedradings- 13 192232 organen, en waarbij de oppervlakteweerstand wordt gedefinieerd als de soortelijke weerstand van het laagmateriaal gedeeld door de dikte daarvan.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk aansluitorgaan wordt aangebracht op de tweede laag van een tweede bedradingsbevestigingsgedeelte van een bedradingsorgaan.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de eerste laag groter wordt gemaakt dan die van de tweede laag.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de eerste laag ten minste drie maai zo groot wordt gemaakt als die van de tweede laag.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de soortelijke weerstand van de eerste laag kleiner 10 is dan die van de tweede laag.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oppervlakteweerstand van de bedradings-organen hoogstens 1/5 is van die van de magnetisch gevoelige organen.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door een stap van het vormen van een derde laag van een passiveringsmateriaal, welke derde laag in hoofdzaak de gehele eerste en tweede lagen bedekt.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van genoemde magnetisch gevoelige organen _____ en elk van genoemde eerste bedradingsbevestigingsgedeelten op een dusdanige manier worden gevormd, dat zij een geometrische vorm hebben met een rotatiesymmetrie ten opzichte van de as die hercentfOKf van de magnetisch gevoelige organen verticaal kruist, of met een spiegelsymmetrie ten opzichte van de lijn evenwijdig aan de magnetisch gevoelige organen.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde eerste laag dezelfde samenstelling heeft als die van dé magnetisch gevoelige organen.

10. Wetkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat na genoemde eerste en tweede stappen, magnetisch gevoelige organen worden gevormd in genoemd tweede gedeelte volgens genoemd voorafbepaalde patroon van magnetisch gevoelige organen door het verwijderen van gedeelten van genoemde 25 tweede laag, bijvoorbeeld door etsen, en dat bedradingsorganen worden gevormd in genoemd eerste gedeelte volgens genoemd voorafbepaalde patroon van bedradingsorganen door het verwijderen van gedeelten van genoemde lamlnatie van eerste en tweede lagen, bijvoorbeeld door etsen.

11. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat na genoemde eerste stap, bedradingsorganen worden gevormd in genoemd eerste gedeelte volgens genoemd voorafbepaalde patroon van bedradings- 30 organen door het verwijderen van gedeelten van genoemde eerste laag, bijvoorbeeld door etsen, en dat vervolgens genoemde tweede stap wordt uitgevoerd.

12. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste laag van de bedradingsorganen wordt gevormd als een laminatie die genoemde laag van het geleidende materiaal omvat, en aan onderlaag van een ander geleidend materiaal; en dat genoemde eerste stap twee substappen omvat, waarbij in een eerste 35 substap de onderlaag van het andere geleidende materiaal wordt gevormd op het substraat en waarbij in een tweede substap de genoemde laag van geleidend materiaal wordt gevormd op de onderlaag. Hierbij 31 bladen tekening