JPS5946079A - 磁気抵抗効果素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発＋＋＋ｌＩＩ、イ）１（気ＩＪｔ；抗特性がより
安定して設定ネれる。Ｌつ改良しまた磁気抵抗う；内果
素子に関する７、 磁電変１（ハ素−ｒの中で、磁気抵抗効果を利用した磁
気抵抗効果素子は、比較的安定した磁気−電気変換する
ことで知られている。この磁気抵抗効果素子は、磁界を
印加することで電気抵抗が変化する固体素子で構成する
ものであり、その材料とし又はＮ１−Ｃｏ系あるいはＮ
１−Ｆｅ糸の強磁性材料が用いられる。

すなわち、絶縁性基板の主面に対して、」二記強磁性材
料でなる薄膜を蒸着等により形成し、この蒸着薄膜をホ
トレゾストとエツチング技法を利用して、ｌｌｒ定の磁
界に交差する直線部を有する回路・やターンを形成する
ことに７しって構成される。この回路ｉ９ターンｄ１、
印加された磁界の強さに対応して抵抗値の変化する磁気
抵抗効果を有するものであり、その抵抗回路の両端に対
応して形成される電流取り出し用電極を介して、磁界方
向に感知した電気的用カイｉ＜号を＋＋Ｖり出すように
なるものである。

この場合、」二記電流取り出し用の電極は、磁気抵抗体
となる強磁性材料でなる薄膜回路・Ｐターンと同様に、
絶縁性基板の主面上に蒸着によシ形成されるものであり
、電（版と回路パターンとの接続部は、薄膜回路・やタ
ーン蒸着層と、電極蒸着層とが積層形成される状態とな
る。ここで、電極材料としては、例えにじアルミニウム
が使用されるものであり、したがってオーミック性改善
の７に−めに回路・やターンと電本恢との積層部が熱処
理づれた場合、その積層部においてＮ１−Ａ／＝　系金
属間化合物が生成される。このため、磁気抵抗３回路・
ぞターンとツバ。出ｆ＋３．４仮との接続部分は脆くな
るものであｐ１凍だこの部分の抵抗値が増大して磁気抵
抗効果特性の低下現象を起すようになる１、 この発明ｔよ上記のような点に鑑みなされたもので、オ
ーミック性改善等のだめに熱処理を施した場合でも、猶
に磁気抵抗回路／’Ｐクーンと電イ報材料との間に不要
な合金あるいは金属間化合物が生ずることなく、磁気］
１（抗効里上ＣＪ：もとより機械的強匣においても不帰
な間ｈ′■が発生しないようにする、安定した磁気［１
（抗！１’！Ｊ’性の設定し得る磁気抵抗効果素子を提
供しようとするものである。

すなわち、この発明に係る磁気抵抗効果素子は、絶縁性
基板上に形成される強磁性月別でなる薄膜回路・９ター
ンと、この回路・２ターンに対応して形成される”アル
ミニウム基金４でなる導電体回路パターンとの間に、両
回路・ギターンの材料相互で合金あるいは金属間化合物
を生成し離い高融点金属薄膜層を介在形成゛する１うに
したものでるる。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を酸、明する。

第１図は磁気抵抗効果素子の（ｒｒ＜気抵抗効果を有す
る回路・ぞターンの状態余水すもので、それぞれ直交す
る第１および第２の方向に延びる複数の直線部を折り返
し接続する構造の第１および第２の回路］９ターンＩｌ
ａ、Ｉｌｂが基板１２上に平面的に配置されるように設
定される。そして、この第１および第２の回路ノＰター
ン１１１Ｌ、１１ｂの一端部は、電極１３ａで共通に接
続され、寸だ回路パターンｌｌａ、ｌｌｂのそれぞれ他
端部には電４＆　Ｊ　３　ｂ　、　１３ｃが接続形成さ
れるようになっている２、 第２図は第１図のＡ　−Ａ　＋Ｉｉ！およびｎ−ｎ紳に
対応する断面構法を示゛１ものび、シリコンウ′「−バ
ーでなる基板１２の一方の−１：而には、ｒＲ化シリコ
ン（Ｓ　１０２）による絶縁層１４を全面にわたり形成
Ｊ−る。そして、この絶縁層Ｉ４」にｒ）Ｉ・ミニラム
蒸着によって導電体回路・Ｐターン１　、ｌｉ　６形成
する。この回路ノ４ターン７５　ｉｔ：第１図（１−示
した電ｗ１．１３ａ〜１３Ｃに対Ｉ、）１、し７、さＣ
）に第１および第２の回路・ぞターンＩｌａ、ｌｌｂの
、それぞれ斜線で示す折り返し＋’ｉｌ（にｉｔ　ＩＦ
、、［７てμシ′Ｉト′される。そして、この導電体回
１１１′マ・Ｐターン７５上に、高融点の例えシ１：チ
タン（Ｔｉ）による金属薄膜Ｍ１６を形成４°る。そし
て、この金属薄膜層Ｉ６を含む絶縁層１４上に、イ１，
１図に第１１−・よび第２の回路・！ターンＩＩ＾、Ｉ
ｌｂとして示しだように、Ｎ１−Ｃｏｆ￥金による強磁
性体でなる簿ｌ１ｇ回路・ぞターン１７ケ蒸着形１１ν
する。−ア：　ｌ、、　ｆ　。

回路ノＰり・−ン１７」−を、酸化シリコン（Ｓｉｒ）
２）による保護層１８で被覆して、磁気抵抗効果素子を
完成する。

この場合、第２図の（Ｒ）に取り出して示すように、導
出電極１　、？　ａ〜１３ｂに対応する部分においては
、アルミニウムによる回路ノ９ターン１５を他の回路・
母ターン部から突出Ｈψ定するノー共に、保獲層１８に
回路パターン１５を露出１イ）開口１９を形成して、電
極導出部とする。

すなわち、Ｅ　Ｆｅのように構成される磁気抵抗効果素
子におい−Ｇ、？７１．電休回路・Ｐターン１．５１ｒ
よ強磁性薄膜回路１７の導出電極として作用−するもの
であり、また強磁性体薄膜回路・Ｐり・−ン１７の直線
部分を接続する折り返し７部な短Ａ’ｉｉ　シで、直線
部Ｑて交差する磁界の検１］冒時性が効果的に設定され
るようにし、−１いる。

そして、金属薄膜層１６Ｃ」１、Ｎｉ−Ｃｏ合金でなる
強磁性薄膜回路・やターフ１７と、アルミニウムでなる
導電体回路／Ｐターン１５との間に、Ｎ１−Ａｔ金属間
化合物生成防止用の薄膜回路・ぐターンとして作用する
ものである。

上記実施例では、基板１２の絶縁Ｈ４１４１・に導電体
・やターン１５を寸ず形成するように（／ンが、第３図
に示すように絶れ層１４七に寸ず強磁性薄膜回Ｈ，ｖ、
　、ｅ　、ｐ　　７１７１）ｔ’、；Ｉ＋’ｊ　Ｌ−１
と（１）　回路・？ターン１７の′［１イ、掩形成部、
式ら（ｒ−折り１反（７１σ絡部に対応してｐＨｈｆｆ
−の金属ｔ’ｑ膜層１６を形成（２て、この金属′Ｒ膜
層１６＋にｉＩ、伜を含むフｆｆ　γ打５体回路ノやタ
ーン１５を形成する、１．う（・〆二し７てもよｌ、／
１　、、この場合、これら回路・Ｐり・−ンＷけ、ホト
１７．ノストとエツヂング技ン井を・１史Ｉｆｆ　ｊ、
て形成ずｔｌ（１よいもので、その他このような化学エ
ツチング（ｉ化工て、デラズマドライエツチノグト〃て
等適ｎ使用できるものである。

尚、この第３図では保８隻層ｔ１、省略しで示している
もので、２Ｐ、２図で示ｌ−たと回（〕′；にｒ（ｌｏ
ｇ等による保時層で波榎することＱｌも１．ろんで才・
ろ。

ここで、Ｎ１−八を金属間化含物牛成防１１一層として
作用する全屈薄膜層１５とし−て１１１−１′−ζ／ｌ
ｉｉ　ｇｌｌで示したＴ１の仙に、タンタノｉ（’「ｒ
ｔｌ、モリグフ゛ン（１１：＋　）タングステン（４）
等のニラ々Ｉ１．　（ＬＪｉ　）とアルミ７ウノ、（Ａ
Ｚ）との合金あるいは金１・＋（間化合！吻を生１ｉ！
、　ｌ−。

難い高融点金属が適宜選定される０、 すなわち、Ｎｌ系の強磁性ドＩ膜回路・Ｐターン１７と
Ａｔ系の導電体回路・マター７１５との間に、′「ｌ、
Ｔａ、　Ｍｏ、　Ｗ等の高融点金属薄膜層を介在させる
ことによって、オーミック性改善の熱処理に際してＮｉ
−Ａｔ系金属間化合物１１！成を７１θ゛実に防１Ｆで
きるものであり、回路・Ｐターン１７と１５との接合部
における強度、磁気抵抗効果４．．１１性が効果的に改
善できる。第１表ｔまＮｉ−Ｃｏ合金とＡｔとを直接積
層した場合と、Ｎ１−Ｃｏ、　Ｔ”ｌ、ＡｔのＥ層構造
とした場合を対比して示−す。

以」二のようにこの発明によれば、Ｉ［￥に強磁性薄膜
回路・やターンと、電極を含むＡｔ導電体薄膜回路・ｋ
ターンとの接合部において、その強度を約５倍にも高め
ることができ、まだ磁気抵抗効果を３０チ程度も向上さ
せ／、？−とのできるイ、のであり、非常に安５１！シ
たｌｈ’　ＰＩのイ１゛６【気、　［１１，抗グ１１甲
、卓子を構成うることの′ＣきるもＴ７１−０で１７）
２．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の＝ＴノＩＩｉ　Ｉ’ｌｌ　ｉτ−（
、Ｙる（１（２気坤４′１″１効果素子を示４゛１′向
図、第２１・７つ−２）（＾）　ｍ）Ｉｒ１、ぞ江そ′
れｔＰ、１図のＡ−Ａ糾およびＢ−Ｂ純にｒｉ’、１つ
断面図、第３図ｔ」、この発ｊｊ１１の他の′Ｊ′ｂｊ
噸１イク１１５−示す１１１１而図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁性基板の主面に形成される磁気抵抗効果を有する強
   磁性材料でなる薄膜回路パターンと、この回路・Ｐター
   ンの一部に対応して形成され導出電極としても使用しイ
   （ｊるように形成したアルミニウム系導電体薄膜回路パ
   ターンと、この導電体簿膜回路・？ターンと」ユ記強磁
   性薄膜回路・！ターンとの間にＡ−（層する状態で介在
   して形成された上記磁性側石および導１１５月料と０合
   金あるいＯよ金属間化合物が形成し幡い高融点金石薄膜
   とを具（Ｉｉ＋＋　Ｌ　／ｒことを特徴とする磁気抵抗
   効！′ｆ：素子。