JPH01208882A - 半導体磁気抵抗素子 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、半導体の磁気抵抗効果を利用して磁界の変化
を検出する各種センサ、例えば１回転センサ、位置検出
セｙす等に用いられる半導体磁気抵抗素子に関するもの
である。

従来の技術 従来、半導体に磁界を加えると抵抗が増加する現象は磁
気抵抗効果として知られておシ、この性質を利用した半
導体磁気抵抗素子は１位置検出。

歯車の回転検出センナ等に用いられている。従来の半導
体磁気抵抗素子を第４図に示す。第４図で１は基板であ
シ、アルミナ等の基材が用いられる。

２は半導体磁気抵抗膜であシ、電子移動度が高い。

という理由からＩｎＳｂが一役に用いられる。３は短絡
電標、４は端子電極である。３．４の電極材料としては
Ｃｕ　、ム１等が用いられる。前記短絡電極３は、磁気
抵抗効果の効率を高めるために必要であり、前記短絡電
極３で区切られた半導体の寸法ｌとＷの比Ｗ　／　ＡＦ
は大きいほうがよく、一般にはｗ／Ｊ＝１ｏが用いられ
る。第６図は第４図の磁気抵抗素子をＢ　−Ｂ’で切っ
たときの断面図である。第４図に示した磁気抵抗素子は
、一般【は第６図に示すように蛇行形状化した、２つの
磁気抵抗素子を直列接続して端子６−７間に電圧を印加
して、６−６間に発生する電圧を出力として取り出す。

つまシ、セ／すとして用いる場合、第６図の点線で囲ま
れた部分が感知部となる。

第４図及び第６図の半導体磁気抵抗素子の製造方法を第
７図に基づいて以下に示す。まず、基板１全面上に半導
体磁気抵抗膜２としてＩｎＳｂの薄膜を形成する（第７
図ａ）。薄膜としてはＩｎＳｂの単結晶を研摩して薄片
化したもの又は、　　ＩｎＳｂの蒸着膜が用いられる。

次に端子電極及び短絡電極用の金・、４膜８を蒸着又は
、メツキ法で成膜する（第７図ｂ）。次てフォトリソグ
ラフィ技術及び、エツチング技術を用いて所望の電極パ
ターンの短絡電極３．端子電極４を形成する（第７図０
）。

最後にフォトリソグラフィ技術及びエツチング技術を用
いて、不要部分のＩｎＳｂを取シ除いて所望の磁気抵抗
素子のパターンを形成する（第７図ｄ）。

前記エツチングにはエツチング液を用いる湿式法が用い
られる。以上が従来の半導体磁気抵抗素子及びその製造
法である。

発明が解決しようとする課題 ところで、前述のとうり、短絡電極によって区切られた
半導体の形状は、その長さｌと：嘔Ｗの比Ｗ／ｌが大き
いほうが、高い磁気抵抗効果を得られる。従って、ｌは
小さいことが望ましい。又、位置検出センサ及び回転セ
ンサ等に対する近年の要望は、微少変位の検出の傾向が
強まっており、第６図に示した感知部の面積は縮小化す
る必要がある。これに伴い第６図に示した蛇行形状の半
導体磁気抵抗の幅、つまり胃は小さくする必要が生じ、
最終的に前記ｌも小さくする必要がある。例えば、前記
磁気抵抗の；［Ｗ＝１００ミクロンのとき１＝１ｏミク
ロンにしなくてはならない。ｌを決定するのは前記短絡
電極の加工精度であるからこの部分の精度をいかにして
高くするかが問題となる。ところが前述のとうり、短絡
電極の加工は湿式法によるエツチングで行っているので
あるが。

一般に知られているとうり湿式法によるエツチングには
サイドエツチング及び局部電池反応だよるエツチングの
局部的進行などの問題があるためて１０ミクロンといっ
た微細寸法を安定して出すことには限界がある。その結
果磁気抵抗素子としての特性も、ばらつきが多くなって
いた。以上のように、従来の構造を持つ半導体磁気抵抗
素子では。

素子の小型化に伴い高い磁気特性を安定して取り出せな
いと言う問題があった。

本発明ば、前記問題点に鑑みて、磁気抵抗素子の小型化
に対しても高Ａ磁気抵抗効果を安定して取シ出せる半導
体磁気抵抗素子を提供するものである。

課題を解決するための手段 そのために本発明では、複数個の短絡電極を半導体磁気
抵抗膜を形成する絶縁基板上、及び前記半導体磁気抵抗
膜上に形成したものである。また前記絶縁基板上に形成
した短絡電極の真上には。

半導体磁気抵抗膜上に形成した短絡電極が存在しないよ
うな構造にしである。

作用 本発明の構造では、複数個の短絡電極を、従来の構造の
物に加えて、絶縁基板上にも形成している。しかも従来
の構造での短絡電極の間にも電極が存在する事になるの
で、前述した磁気抵抗膜の長さを従来の物に比べて短く
出来る。従って、磁気抵抗効果も大きくなる。更に、絶
縁基板上の複数個の短絡電極の間隔、及び、半導体磁気
抵抗膜上の複数個の短絡ｔｒｉの間隔は従来と変わる事
は無いので、エツチングによる制約は問題にならない。

依って、素子の形状を小さくしても良好な磁気抵抗効果
を安定して得ることが出来る。以上のように１本発明の
構造にすることにょシ、素子形状を小さくしても、高い
磁気抵抗効果を安定して得る事が可能となる。

実施例 以下１本発明による一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例【よシ作成した半導体磁気抵
抗素子の上面図である。第１図で１１は絶縁基板であり
１本実施例ではアルミナ基板を用いた。１２は半導体磁
気抵抗膜であり、Ｉｎ５ｂの蒸着膜をもちいた。１３！
５１３ｂは短絡電極である。１４は端子電極である。１
３ａ。

１３ｂ及び１４にはＣｕの蒸着膜を用いている。

第２図は第１図のムー五′で切った時の断面図である。

本実施例では、半導体磁気抵抗膜２上の短絡電極１３２
Ｌは、アルミナ基板上に形成した短絡電標１３ｂ間のほ
ぼ中央上に形成した。又、短絡電極の備は約１０ミクロ
ンであり１間隔は約２０ミクロンとしている。

次て、本実施例の半導体磁気抵抗素子の製造方法を第３
図に基づき説明する。まず、アルミナの総置基板１１上
１ｃｃｕを蒸着したのち、フォトリソグラフィ及びエツ
チング技術を用いてＣｕを所望のパターンに形成して短
絡電極１３ｂを設ける（第３図２Ｌ）。次にＩｎＳｂの
半導体磁気抵抗膜１２を蒸着して、更Ｋ　Ｃｕ　１６を
蒸着する（第３図ｂ）。

次に第３図＆の工程と同様にして、Ｃｕ　　を所望の端
子室１１３ａ及び短絡電極１４のパターンに形成する。

最後に、フォトリソ技術及びエツチング技術を用いてＩ
ｎＳｂを所望の形状に形成して、磁気抵抗素子の製造工
程は終了する。

以上が本発明による一実施例である。なお１本実施列で
は、電極材料としてＣｕを用いたが、他の材料１例えば
ムｌを用いてもよい。

発明の効果 本発明の構造をとることにより、エツチング等の条件は
従来と変わる事なく、シかも、短絡電極間の距離を短く
出来るので、半導体磁気抵抗素子を高密度化したときで
も、従来の構造の物に比べて、高い磁気抵抗効果を安定
して取り出す事が可能となシ、その結果、ばらつきの少
ない素子が得られるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体磁気抵抗素子の
上面図、第２図は第１図のム一ににおける断面図、第３
図は本発明の一実施例の製造工程を示す断面図、第４図
および第６図は従来の半導体磁気抵抗素子の上面図、第
６図は第４図のＢ　−Ｂ′における断面図、第７図は従
来の半導体磁気抵抗素子の製造工程を示す断面図である
。 １１・・・・・・絶縁基板、１２・・・・・・半導体磁
気抵抗膜。 １３２Ｌ、１３ｂ・・・・・・短絡電極、１４・・・・
・・端子電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 １３図 １Ｊｂ　　　ｌＩ　　ｌど 第７図 （の （（／Ｊ 顕さ−き、−＼ 一１ ＮＮＸきびく ノーＭ しＸｖママ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板に複数個の短絡電極を有する半導体磁気
   抵抗を形成し、前記短絡電極を半導体磁気抵抗を形成す
   る絶縁基板上及び前記半導体磁気抵抗上に形成したこと
   を特徴とする半導体磁気抵抗素子。
2. （２）絶縁基板上に形成した短絡電極の真上には、半導
   体磁気抵抗上に形成した短絡電極が存在しないことを特
   徴とする請求項１に記載の半導体磁気抵抗素子。