JP2587822B2 - 強磁性体磁気抵抗素子 - Google Patents

強磁性体磁気抵抗素子

Info

Publication number
JP2587822B2
JP2587822B2 JP62001808A JP180887A JP2587822B2 JP 2587822 B2 JP2587822 B2 JP 2587822B2 JP 62001808 A JP62001808 A JP 62001808A JP 180887 A JP180887 A JP 180887A JP 2587822 B2 JP2587822 B2 JP 2587822B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magneto
wiring
sensitive element
wiring portion
sensitive
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62001808A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63170981A (ja
Inventor
一郎 柴▲崎▼
善保 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP62001808A priority Critical patent/JP2587822B2/ja
Priority to US07/139,843 priority patent/US4835510A/en
Priority to KR1019880000020A priority patent/KR910002314B1/ko
Priority to FR8800092A priority patent/FR2609576B1/fr
Priority to DE3800243A priority patent/DE3800243A1/de
Priority to NL8800046A priority patent/NL192232C/nl
Publication of JPS63170981A publication Critical patent/JPS63170981A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2587822B2 publication Critical patent/JP2587822B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01Manufacture or treatment
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10Magnetoresistive devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49082Resistor making

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、強磁性体磁気抵抗素子に関する。
〔従来の技術〕
近年、強磁性体磁気抵抗素子を回転位置検出装置,磁
気センサ等に適用することが急速に進展している。強磁
性体磁気抵抗素子は、強磁性体金属を磁界中に置いたと
き、強磁性体の磁化方向と電流の流れる方向とのなす角
によって電気抵抗が変化する現象を利用したものであ
る。
強磁性体磁気抵抗素子の一般的な例を第18図(A)お
よび(B)に示す。ここで第18図(A)は強磁性体磁気
抵抗素子の上面図であり、同図(B)は図(A)のA−
A′線に沿った断面図である。図において、1は幅10μ
m程度の細線パターンで形成された感磁エレメント,2は
数百μm以上の幅で形成された配線部,3は外部接続用の
端子部である。4は基板である。ところで、磁気抵抗素
子の感度は、ΔR/Rによって決定される。ここで、ΔR
は磁界印加時の抵抗変化分、すなわち細線パターンで形
成された感磁エレメントの抵抗値の変化分であり、Rは
全抵抗値である。磁気抵抗素子の感度を高めるには、Δ
Rを大きくすること及び、全抵抗値に占める配線部2の
抵抗値を小さくする必要がある。このため、従来は第18
図に示すように配線部2の膜厚は感磁エレメント部の膜
厚と等しくし、幅を広くする方法がとられていた。
このような従来方法では、素子のパターン形成は容易
にできる利点はあるが、薄膜のシート抵抗が大きいため
磁気抵抗素子の感磁エレメントパターンと配線部パター
ンの基板面上でのとり合いが生じ、素子を小型化するこ
とが難しいとか、または十分に配線部の抵抗値を小さく
することができず(通常配線部の抵抗値は全抵抗値の5
〜10%である)必要な感度が得られないとか、更には配
線部分の抵抗値がアンバランスとなり、このため磁気抵
抗素子の出力側に、磁界がない場合でも電圧が生ずる、
即ちオフセット電圧が生じ素子特性を悪くする、という
根本的な問題を含んでおり、その解決策が望まれてい
た。また配線部分に感磁エレメントと同一の厚さと材質
を有する薄膜を用いるとシート抵抗値が大きく信頼性が
十分確保できないとか、外部への電気的接続が難しく、
素子の信頼性を損なう等の問題があった。
従来の他の方法として、配線部2の膜厚を感磁エレメ
ント1の膜厚よりも厚くするか、配線部2の材料として
感磁エレメント1よりも導電率の高い材料を用いる方法
がある。第19図は、このような場合の従来の磁気抵抗素
子の例である。ここで第19図(A)は磁気抵抗素子の上
面図であり、同図(B)は図(A)のA−A′線に添っ
た断面図である。図において22は感磁エレメント1と同
一材料で感磁エレメントの形成時に同時に形成され配線
部2の一部をなすものであり、21はその上に形成された
配線部材である。この場合、磁気抵抗素子の感磁エレメ
ント部分と配線部分とは、その膜厚が大きく異なってお
り、配線部分は低いシート抵抗が得られる構造であり、
かつ感磁エレメント部分は配線部分と無関係に高いシー
ト抵抗で形成できる利点を有している。
しかしこの方法は、感磁エレメント部と配線部を別々
に形成するので、その接続部の位置合わせ(アラインメ
ント)が問題になる。第19図(C)および(D)は感磁
エレメントと配線部の拡大図で、一般に従来の素子にお
いては、幅の狭い感磁エレメントの外縁部の一方または
双方が、配線部の外縁の一方または双方と一直線をなす
ように構成されている。しかしこのような従来の素子の
接続部の構造では磁気抵抗素子の製造時に必然的に発生
する微小な感磁エレメントと配線部との接続のアライメ
ントずれによって、磁気抵抗素子の出力端子にオフセッ
ト電圧が生ずる。例えば磁気抵抗素子の感磁エレメント
の抵抗値をすべて同一に設計しても、実際の素子製造時
において感磁エレメントと配線部の接続パターンのずれ
による各感磁エレメント間の抵抗値のずれが必然的に発
生する。
第20図は第19図の例と同様な方法で作られる従来の他
の磁気抵抗素子の上面図である。この例は感磁エレメン
トの配列が第19図に示した例と異なっているが、感磁エ
レメントと配線部との接続部の形状は第19図の従来例と
同様であり、従って同様の問題点を有している。
ここで磁気抵抗素子のオフセット電圧について簡単に
説明する。第21図は20図に示した磁気抵抗素子の等価回
路図である。オフセット電圧とは、磁気抵抗素子の出力
端に磁界を印加しないときでも現れる電圧で、その値は
出力端子の設計上の電位と実際の電位との差で表わされ
る。第21図の等価回路図において、オフセット電圧Voff
は入力電圧Vinを端子電極3−1,3−3間に加えたとき、
端子電極3−2,3−4間に生ずる実際の電位差をV24,設
計上の電位差をV′24とした時、Voff=V24−V′24
与えられる。
第21図において、R1,R2,R3およびR4はそれぞれ第20図
の配線部2−1,2−2,2−3および2−4の抵抗値,R12,R
23,R34およびR14はそれぞれ配線部2−1と2−2,配線
部2−2と2−3,配線部2−3と2−4および配線部2
−1と2−4の間に形成されている感磁エレメント部の
抵抗値である。r14,r′14,r34,r′34,r23,r′23,r12,
r′12は一部の配線部抵抗と接続部の抵抗値を合せた抵
抗値を示している。ここで、R1,R2,R3,R4,及びr14,r′
14,r34,r′34,r23,r′23,r12,r′12が小さいことがΔR/
Rを大きくとるために必須である。またr14,r′14,r34,
r′34,r23,r′23,r12,r′12の値がそれぞれちがうと感
磁エレメントを含むブリッジ回路内の設計上の抵抗値に
実質的にばらつきを与えることになり、オフセット電圧
が生ずる。第19図(C)または(D)の接続部の構造で
は、感磁エレメント部と配線部のアラインメントが僅か
でも狂うと、r12ないしr14およびr′12ないしr′14
ばらつきが生じ、オフセット電圧が生ずることになる。
このオフセット電圧は素子の特性を低下させ、また製造
上の歩留りを低下させる原因となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上説明したように従来の磁気抵抗素子やそれを改良
する試みでは、感磁エレメントと配線部との接続パター
ンのずれや配線部分の抵抗値が大きい等に起因するオフ
セット電圧が発生するという大きな問題点を有してい
た。
そこで、本発明の目的とする所は、このような磁気抵
抗素子の問題点を解消し、特に素子製造時に感磁エレメ
ント部分と配線部との接続パターンのずれに起因するオ
フセット電圧が発生しない高感度の強磁性体磁気抵抗素
子を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、上記の如き磁気抵抗素子の問題点解決
のため、感磁エレメント部と配線部分の接続形状の検討
を行ない、製造工程から必然的に生ずる配線部分と感磁
エレメント部分の位置ずれが生じても、この接続部分の
抵抗値変化が従来に比較して極めて少く、従ってオフセ
ット電圧の発生が従来に比較して極めて少くなる感磁エ
レメントと配線部分の接続部の形状をみいだした。また
感磁エレメント部と配線部の位置が左右または上下等に
ずれたとしても、磁気抵抗素子の各感磁エレメントの設
計上の電気抵抗値の対称性が変化なく、従って位置ずれ
によるオフセットの発生につながらない構造の磁気抵抗
素子パターンの形状をみいだした。
本発明は磁気抵抗効果を有する強磁性体膜からなる複
数の感磁エレメントと、該感磁エレメントに接続しかつ
該感磁エレメントを形成している薄膜と比較して低いシ
ート抵抗を有する金属薄膜からなる複数の配線部とを具
備する強磁性体磁気抵抗素子において、前記各接続部に
おける配線部の幅が感磁エレメントの幅よりも大きく、
かつ該感磁エレメントの両側に拡幅され、前記感磁エレ
メントの幅が前記配線部との接続部近傍の端部において
他の部分より広いことを特徴とする。
〔作用〕
本発明によれば、配線部のシート抵抗値を小さくして
あるので磁気抵抗素子の感度を高くでき、感磁エレメン
トと配線部との接続部の形状が、位置ずれによる抵抗変
化が極めて少く、かつ平行移動ずれによって磁気抵抗素
子の各感磁エレメント間の電気抵抗値の対称性が変化し
ないようになっているので、オフセット電圧の発生を原
理的に極めて小さくすることができる。
〔実施例〕
以下図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。し
かしながら、本発明の技術的範囲は以下の例によって何
等制限されない。
第1図に本発明の磁気抵抗素子の実施例の上面図を示
す。本例は4端子素子の例である。図において1は感磁
エレメント,2は配線部で各配線部2にはそれぞれ接続端
子3−1,3−2,3−3および3−4が設けられている。配
線部2は感磁エレメント1よりシート抵抗が十分低くな
るようにされている。
配線部の抵抗値は、磁気抵抗素子の感度に深く関わっ
ている。第18図に示したような従来の素子では、通常配
線部の抵抗値が全抵抗値に対し5〜10%程度存在する。
磁気抵抗素子の感度は先に述べたようにΔR/Rで与えら
れるので、感磁エレメント部の抵抗が3%変化したとし
ても配線部の抵抗が10%も存在すると実際の磁気抵抗素
子のΔR/Rは2.7%にしかならない。本発明の素子の場
合、感磁エレメントのシート抵抗に比較して配線部のシ
ート抵抗を小さくしているため、感度ΔR/Rの低下は少
ない。例えば、配線部のシート抵抗を感磁エレメントの
シート抵抗に比べ1/5に設計すれば、従来例と同等のパ
ターンを設計したとしても配線部の抵抗値は1〜2%と
なり、感磁エレメント部の抵抗変化を3%と設計した場
合、実際のΔR/Rは2.94〜2.97%となり感度の低下は非
常に少ない。
また第21図に示した等価回路図におけるr12ないしr14
およびr′12ないしr′14を小さくできるので、それら
のばらつきの絶対値を小さくし、従ってオフセット電圧
を小さくすることができる。
本実施例の他の特徴点は、感磁エレメントと配線部と
の接続部において、配線部の幅が感磁エレメントの端部
(図示の10)の幅より広く、かつその両側に拡幅されて
いることである。
本実施例においては、感磁エレンメントは、その配線
部との接続部位が、配線部によって自動的に決定される
自己整合的な構成となっているので、感磁エレメントと
配線部との位置ずれの発生は少ない。しかも接続部をこ
のような構造にすると、配線部分と感磁エレメントのア
ライメントずれが何らかの原因で発生したとしてもこの
部分の抵抗変化は生じない。従って第21図の等価回路に
おける抵抗値のバランスに変化はなく、オフセット電圧
を生ずることはない。
本実施例の他の特徴は、感磁エレメントと配線部との
関係が、主要な部分において幾何学的に対称な図形で配
設されている点である。第1図における感磁エレメント
およびその近傍、すなわち図の点線で囲んだ部分につい
て見ると4個の感磁エレメントとその配線部との接続関
係は対称な関係にあり、感磁エレメントと配線部とのア
ライメントがずれても、抵抗値の対称性は失われない。
本実施例で対称性が損われているのは、左右の配線部の
形状のみである。しかしこの部分は先に説明したように
シート抵抗値を小さくしてあるので、抵抗値の対称性に
及ぼす影響は極めて小さい。従って本実施例によれば、
アラインメントずれによるオフセット電圧を極めて小さ
くすることができる。
本実施例のさらに他の特徴は、感磁エレメントの配線
部との接続部に近い端部10の幅が、それ以外の部分より
広いことである。このようにすると、アラインメントず
れの悪影響を一層小さくすることができる。この点につ
いては後に詳しく述べる。
またこのような磁気抵抗素子の製造法についても後に
詳細に説明する。
第2図に本発明にかかる磁気抵抗素子の他の実施例を
示す。本例においては、配線部の形状の対称性が第1図
の例より改善されており、感磁エレメントと配線部との
アラインメントずれによるオフセットの発生は原理的に
0に近い。
第3図は本発明のさらに他の実施例を示す。第1図お
よび第2図に示した実施例が、それぞれ2個ずつの感磁
エレメントが対向する配線部に接続され、接続部位は平
行な二本の直線上に位置しているのに対し、本実施例に
おいては4個の感磁エレメントは配線部に対して一直線
上において接続されている。本実施例においても配線部
のシート抵抗値は感磁エレメントのそれより十分小さく
されており、感磁エレメントと配線部の接続構造も第1
図の例と全く同様である。各感磁エレメントと配線部の
接続部の形状は対称的な形状をなし、また図の点線内に
おける配線部の形状もかなりの対称性を保っている。従
って本実施例の磁気抵抗素子をΔR/Rが大きく感度が高
く、またアライメントずれに起因するオフセット電圧の
発生がほとんどない。
第4図に本発明にかかる3端子の磁気抵抗素子の実施
例を示す。第4図(A)は上面図、同図(B)は図
(A)におけるA−A′線に沿った断面図である。図に
おいて1は感磁エレメント,10はその接続部に近い端部,
2は配線部で、配線部2は厚くシート抵抗値の小さい部
分21と、その上に設けられた感磁エレメント1と同一材
料で同じ厚さの部分22とからなっている。本実施例にお
いても、配線部のシート抵抗値が小さくΔR/Rが大きく
感度が高い。また2個の感磁エレメントの配線部との接
続部において、配線部の端部20の幅は感磁エレメントの
幅より拡幅されており、かつ感磁エレメントと配線部と
の接続部における形状は対称的になっているので、アラ
インメントずれによる抵抗値の非平衡が生ぜず、オフセ
ット電圧を発生しない。
本実施例によって感磁エレメント部と配線部に位置ず
れが生じてもオフセット電圧が発生しない理由を説明す
る。位置ずれが生じた場合の例を第5図および第6図に
示す。両図において、それぞれ図(A)は上面図、図
(B)は図(A)のA−A′線に沿った断面図である。
第5図のように、パターン形成時に配線部が第4図の
場合よりも左側にずれたとしても、配線部の幅を感磁エ
レメントの接続部における幅より広くしてあるので、感
磁エレメントはその後続部における全幅において配線部
との接続を保っている。従って感磁部および配線部の抵
抗値の対称性は実質的にくずれないので、位置ずれによ
るオフセット電圧の発生はない。第6図は、感磁部が上
側にずれた場合であるが、この場合も感磁部と配線部の
抵抗の対称性は保たれ、位置ずれによるオフセット電圧
の発生はない。
3端子の磁気抵抗素子の他の実施例を第7図ないし第
11図に示す。全ての実施例において、配線部のシート抵
抗値は感磁エレメントのそれより十分に小さくしてあ
る。また各図において見られるように、全実施例とも、
感磁エレメントと配線部との接続部において、配線部の
幅は感磁エレメントの幅より広く、かつ感磁エレメント
および接続部の形状は幾何学的に対称の形状をしている
ので、感磁エレメントと配線部との位置合せにずれが生
じても、アラインメントずれによるオフセット電圧を生
ずることはない。
次に感磁エレメントの配線部との接続端部の幅および
形状について説明する。
第12図は本発明の磁気抵抗素子における感磁エレメン
トと配線部との接続部の基本的な形状を示すものであ
る。図において感磁エレメント1はその端部10まで一様
な幅をもっている。20は配線部の接続端部で、その幅は
感磁エレメント1の幅より十分に広く、かつ感磁エレメ
ントの端部10の両側に拡幅されている。従って感磁エレ
メント1と配線部20とのアラインメントずれがあって
も、接続部における抵抗値は実質的に変化しない。
第13図は第1図に示した実施例の接続部の拡大図であ
る。感磁エレメントの端部10は端部以外の部分より幅が
広くなっている。端部の幅を第13図に示したように、ま
たは第14図,第15図に示すような他の形状で広くすると
以下に説明するような利点がある。すなわち第14図の端
部形状をもつ感磁エレメントと配線との位置合せにおい
て、配線部の位置が動き感磁エレメントの端縁と配線部
の端縁が一直線をなすようになっても、抵抗値のバラン
スは実質的にくずれず、オフセット電圧は発生しない。
配線部がさらにずれて感磁エレメントが僅かに配線部の
外方へずれても、感磁エレメントの端部10の幅が広いの
で、抵抗値に与える影響は極めて僅かである。これは第
15図に示したような、端部10の幅が端部以外の部分の両
側にわたって広くなっている場合も同様である。さらに
第16図に示すように、感磁エレメント1の端部10を端部
以外より十分に広い幅とすれば、端部10のシート抵抗値
は端部以外のシート抵抗値より小さくなり、実質的に配
線部20の一部となる。従って、感磁エレメントの端部10
の幅が第16図に示すように、配線部の端部20と等しい場
合は、端部10は配線部の端部20として機能するので、実
質的に第12図に示す形状の例と同じになる。
次に本発明にかかる磁気抵抗素子の実際の作製例およ
び特性について説明する。
作製例1 第17図(A)ないし(G)を参照して本発明の磁気抵
抗素子の作製例を説明する。本例は第3図に示した4端
子の磁気抵抗素子の作製例である。第17図(A)ないし
(G)において、左側の図は上面図、右側の図は各上面
図におけるA−A′線に沿った断面図である。
表面を鏡面研磨された2インチ角のガラス基板4を30
0℃に加熱保持し、厚さ3000Åでシート抵抗値の小さい
(0.1Ω/□以下)Ni−Co合金薄膜21をDCスパッタによ
り、第17図(A)に示したように基板全面に形成した。
次に、63g/lの過硫酸アンモニウム溶液に2%の硫酸を
混合したエッチング液を用い、第17図(B)に示したよ
うにNi−Co合金薄膜の一部をフォトレジストをマスクに
してエッチング除去した。次いで基板全面を加熱保持
し、第17図(C)に示したように基板上全面に厚さ600
Åの同一組成のNi−Co合金薄膜22(シート抵抗2.5Ω/
□程度)を形成した。次に、イオンミリング法により、
第17図(D)に示したようにフォトレジストをマスクと
して感磁エレメント1(幅9μm,長さ2mm)を形成し
た。次いで所要の部位のみメッキするパターンメッキ法
等により、Ni層およびAu層を第17図(E)のように形成
し、外部接続用の端子部3とした。次に強磁性体合金膜
21,22の一部をエッチングして配線部2を形成し、第17
図(F)に示したような4端子構成の強磁性体磁気抵抗
素子を作製した。配線部の幅は端子部付近で700μmと
した。感磁エレメントの形状は簡略化して示している
が、第3図に示した実施例の形状と全く同じである。次
に第17図(G)に示すように、酸化膜のパッシベーショ
ン膜5を形成し、本発明の素子を製作した。
図に示すように、本作製法によれば、配線部用材料膜
に窓が開けられ、その窓の一辺が感磁エレメントとの接
続部位となる。感磁エレメントはその窓内に設けられ、
しかもその一部を延長して配線部材上を覆うようにされ
ている。従って感磁エレメントと配線部との接合部は、
配線部に対して自己整合的に位置ぎめされる。しかもす
でに説明したように、感磁エレメントと配線部の接合部
の形状は、アラインメントずれが生じても、抵抗値のア
ンバランスを生じないようになっている。
比較のために従来の磁気抵抗素子のうち、本実施例と
比較的形状の類似している第20図に示した磁気抵抗素子
を作製して比較例とした。比較例の寸法は実施例と同様
で、外形は横4mm,縦5mmであり、感磁エレメントの長さ
は2mm,幅は9μmであり、配線部の幅は端子部付近で70
0μmとした。
また実施例,比較例とも、設計上ではオフセット電圧
の発生しない形状としてある。具体的には、第21図の等
価回路図において、R12=R23=R34=R14とし、かつr′
12+R12+r12=r′23+R23+r23およびr14+R14+r′
14=r34+R34+r′34となるように設計してある。
このようにして作製した実施例および比較例の素子の
オフセット値と感度(ΔR/R)を第1表に示す。オフセ
ット電圧は第1図および第20図における端子3−1と3
−3間に5V印加した時に端子3−2と3−4の間に無磁
界で発生する電位差とし、ΔR/Rは200 Oeの静磁場中に
おける値とした。オフセット電圧およびΔR/Rとも100個
の素子の平均と、ばらつきを示してある。
第1表に示すように本発明の素子は、従来の素子と比
較してオフセット電圧が非常に少く、ばらつきも小さ
い。素子使用上、オフセット電圧は通常絶対値で10mV以
内が望まれる。従って本発明の素子は製造上の歩留りも
非常に高い。また素子感度ΔR/Rも、本発明の素子の方
が、従来の素子に比べ優れている。
作製例2 作製例1で示したものと全く同様の工程で、第4図に
示した3端子の実施例,および比較例として従来の類似
の形状の3端子素子を作製した。作製した実施例および
比較例の外形は、横3mm,縦4mmであり、感磁エレメント
の長さは1.5mm,幅は9μmであり、配線部の幅は端子部
付近で600μmとし、設計上ではオフセット電圧の発生
しない構造となっている。この場合のオフセット電圧と
は、第4図の素子の端子部3−1と3−3の間に入力を
加えたときの、外部磁界が0における端子3−2の電位
と設計上の電位との差で表わされる。
各感磁エレメントの抵抗値R12とR23および配線部の抵
抗値R1とR2が等しくなるように素子を設計すれば、磁界
0における3−2端子の中点電位は入力電圧のちょうど
半分となる。本試作例においてもR12=R23,R1=R3とな
るように素子設計をした。
このような方法によって作製した素子のオフセット値
及びΔR/Rを第2表に示す。作製例1の場合と同様にオ
フセット値は5V入力時の値とし、ΔR/Rは200 Oeの静磁
場中に於ける値とした。
上の結果は、作製例1と同様で本発明の素子は従来の
素子と比較してオフセット電圧が非常に小さいと共にば
らつきも小さい。また素子感度ΔR/Rも本発明の素子の
方が従来の素子よりも優れている。
〔従来の効果〕
以上説明したように本発明によれば、配線部のシート
抵抗値を小さくしてあるので磁気抵抗素子の感度を高く
でき、感磁エレメントと配線部との接続部の形状が、位
置ずれによる抵抗変化が極めて少く、かつ平行移動ずれ
によって磁気抵抗素子の各感磁エレメント間の電気抵抗
値の対称性が変化しないようになっているので、オフセ
ット電圧の発生を原理的に極めて小さくすることができ
る。
さらに本発明の磁気抵抗素子は感磁エレメントが自己
整合的に配線部に接続される構造となっている。
従って、素子の製造上の歩留りが高く、マスクアライ
ンメントに高い精度を要求することなく容易に作製する
ことができる。特に感度と信頼性の高い素子を容易に作
製することができるので、量産する場合非常に有利であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図および第3図はそれぞれ本発明の実施例
の上面図、 第4図,第5図および第6図はそれぞれ本発明の他の実
施例を示し、第4図ないし第6図において(A)は上面
図、(B)は図(A)のA−A′線に沿った断面図、第
7図ないし第11図はそれぞれ本発明のさらに他の実施例
の上面図、 第12図ないし第16図はそれぞれ本発明の実施例における
接続部の拡大図、 第17図(A)ないし(G)はそれぞれ本発明の強磁性体
磁気抵抗素子を作製する方法を説明するための各工程に
おける上面図と断面図、 第18図(A)は従来の磁気抵抗素子の一例の上面図、同
図(B)は図(A)のA−A′線に沿った断面図、 第19図(A)は従来の素子の他の例の上面図、同図
(B)は図(A)のA−A′線に沿った断面図、同図
(C)および(D)はそれぞれ接続部の拡大図、 第20図は従来の素子の他の例の上面図、 第21図は4端子の強磁性体磁気抵抗素子の等価回路図で
ある。 1……感磁エレメント、 2,21,22……配線部、 10……感磁エレメント端部、 20……配線部の感磁エレメントとの境界近辺の部分、 3,3−1,3−2,3−3,3−4……端子部、 4……絶縁性基板、 5……保護膜。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気抵抗効果を有する強磁性体膜からなる
    複数の感磁エレメントと、該感磁エレメントに接続しか
    つ該感磁エレメントを形成している薄膜と比較して低い
    シート抵抗を有する金属薄膜からなる複数の配線部とを
    具備する強磁性体磁気抵抗素子において、前記各接続部
    における配線部の幅が感磁エレメントの幅よりも大き
    く、かつ該感磁エレメントの両側に拡幅され、前記感磁
    エレメントの幅が前記配線部との接続部近傍の端部にお
    いて他の部分より広いことを特徴とする強磁性体磁気抵
    抗素子。
  2. 【請求項2】前記各接触部は少なくとも一つの幾何学的
    に対称な形状をなしていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の強磁性体磁気抵抗素子。
  3. 【請求項3】前記複数の感磁エレメントと前記配線部と
    の接続部は、その境界が一直線または平行な二つの直線
    上にあって、前記複数の感磁エレメントが前記配線部に
    対して自己整合的に接続されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項または第2項に記載の強磁性体磁気
    抵抗素子。
JP62001808A 1987-01-09 1987-01-09 強磁性体磁気抵抗素子 Expired - Lifetime JP2587822B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62001808A JP2587822B2 (ja) 1987-01-09 1987-01-09 強磁性体磁気抵抗素子
US07/139,843 US4835510A (en) 1987-01-09 1987-12-30 Magnetoresistive element of ferromagnetic material and method of forming thereof
KR1019880000020A KR910002314B1 (ko) 1987-01-09 1988-01-06 강자성체 자기 저항 소자 및 그 제조 방법
FR8800092A FR2609576B1 (fr) 1987-01-09 1988-01-07 Element a magnetoresistance et procede de fabrication
DE3800243A DE3800243A1 (de) 1987-01-09 1988-01-07 Magnetoresistives element aus ferromagnetischem material und verfahren zu seiner herstellung
NL8800046A NL192232C (nl) 1987-01-09 1988-01-08 Werkwijze voor het vervaardigen van een magnetoresistief element.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62001808A JP2587822B2 (ja) 1987-01-09 1987-01-09 強磁性体磁気抵抗素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63170981A JPS63170981A (ja) 1988-07-14
JP2587822B2 true JP2587822B2 (ja) 1997-03-05

Family

ID=11511870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62001808A Expired - Lifetime JP2587822B2 (ja) 1987-01-09 1987-01-09 強磁性体磁気抵抗素子

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4835510A (ja)
JP (1) JP2587822B2 (ja)
KR (1) KR910002314B1 (ja)
DE (1) DE3800243A1 (ja)
FR (1) FR2609576B1 (ja)
NL (1) NL192232C (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02231586A (ja) * 1989-03-06 1990-09-13 Japan Servo Co Ltd 磁気センサ
US5155643A (en) * 1990-10-30 1992-10-13 Mars Incorporated Unshielded horizontal magnetoresistive head and method of fabricating same
JP2581421Y2 (ja) * 1991-06-17 1998-09-21 株式会社村田製作所 磁気センサ
US5617071A (en) * 1992-11-16 1997-04-01 Nonvolatile Electronics, Incorporated Magnetoresistive structure comprising ferromagnetic thin films and intermediate alloy layer having magnetic concentrator and shielding permeable masses
DE4436876A1 (de) * 1994-10-15 1996-04-18 Lust Antriebstechnik Gmbh Sensorchip
US5784772A (en) * 1995-12-21 1998-07-28 Storage Technology Corporation Method of simultaneously forming MR sensors in a dual element MR head
DE19608730C2 (de) * 1996-03-06 1998-05-28 Siemens Ag Magnetfeldempfindlicher Sensor mit einem Dünnschichtaufbau und Verwendung des Sensors
US20050260331A1 (en) * 2002-01-22 2005-11-24 Xingwu Wang Process for coating a substrate
JP2009194143A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Elpida Memory Inc 半導体装置
JP2012173206A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Yamanashi Nippon Denki Kk 磁気センサ及びその製造方法
CN103954927B (zh) * 2014-05-21 2016-03-23 常州天合光能有限公司 体积电阻与方块电阻转换校准装置及其校准方法
EP4117034A4 (en) * 2020-03-05 2023-11-22 TDK Corporation MAGNETIC RECORDING ARRAY, NEUROMORPHIC DEVICE AND CONTROL METHOD FOR MAGNETIC RECORDING ARRAY
JP7173104B2 (ja) 2020-07-21 2022-11-16 Tdk株式会社 磁気センサ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56172901U (ja) * 1980-05-23 1981-12-21
JPS57171219A (en) * 1981-04-14 1982-10-21 Ishida Scales Mfg Co Ltd Computer scale
CA1209260A (en) * 1982-10-29 1986-08-05 Tetsuo Sekiya Magnetic transducer head using magnetroresistance effect
US4725776A (en) * 1984-01-25 1988-02-16 Matsushita Electric Industry Co., Ltd. Magnetic position detector using a thin film magnetoresistor element inclined relative to a moving object
JPS60194557A (ja) * 1984-03-16 1985-10-03 Nec Corp 混成集積回路
JPS6122677A (ja) * 1984-07-10 1986-01-31 Sanyo Electric Co Ltd 磁気センサの製造方法
JPH0728060B2 (ja) * 1984-07-18 1995-03-29 株式会社日立製作所 磁気低抗素子
JPS6218077A (ja) * 1985-07-16 1987-01-27 Dai Ichi Seiko Co Ltd 磁気抵抗素子

Also Published As

Publication number Publication date
NL192232B (nl) 1996-11-01
KR910002314B1 (ko) 1991-04-11
DE3800243C2 (ja) 1993-07-29
FR2609576A1 (fr) 1988-07-15
JPS63170981A (ja) 1988-07-14
FR2609576B1 (fr) 1994-07-08
KR880009414A (ko) 1988-09-15
US4835510A (en) 1989-05-30
DE3800243A1 (de) 1988-07-21
NL8800046A (nl) 1988-08-01
NL192232C (nl) 1997-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2587822B2 (ja) 強磁性体磁気抵抗素子
JPH11194161A (ja) 磁気抵抗式センサ素子により外部磁界の方向を検出するためのセンサ装置
EP1407282A1 (en) Barber pole structure for magnetorestrictive sensors
JP3456204B2 (ja) 磁気式エンコーダー
US4845456A (en) Magnetic sensor
KR20050051655A (ko) 자기 저항 효과 소자, 이 제조 방법 및 사용 방법
JP3004926B2 (ja) 磁気エンコーダ
JP3969002B2 (ja) 磁気センサ
JP2663460B2 (ja) 磁気方位センサ
JPS6159553B2 (ja)
JPH08130338A (ja) 薄膜磁気センサ
JPH04255276A (ja) 磁気抵抗素子
JPH01227482A (ja) 磁気抵抗素子
JPH10160511A (ja) 磁気エンコーダ
JP3047607B2 (ja) 強磁性磁気抵抗素子
JPH0278913A (ja) 磁気センサ
JPS635256Y2 (ja)
JP3456247B2 (ja) 磁気抵抗素子の製造方法
KR0149992B1 (ko) 주파수 발생 센서
JPS61234084A (ja) 磁気抵抗素子
JPH01208882A (ja) 半導体磁気抵抗素子
JPS63101709A (ja) 磁気エンコ−ダ用磁気抵抗センサ
JPH11148841A (ja) 磁気抵抗センサ
JPS643076B2 (ja)
JPH03215768A (ja) 磁気センサ

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term