JPH0140511B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0140511B2 JPH0140511B2 JP56010235A JP1023581A JPH0140511B2 JP H0140511 B2 JPH0140511 B2 JP H0140511B2 JP 56010235 A JP56010235 A JP 56010235A JP 1023581 A JP1023581 A JP 1023581A JP H0140511 B2 JPH0140511 B2 JP H0140511B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- permalloy
- conductor
- thickness
- magnetoresistive element
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Adjustable Resistors (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄膜磁気抵抗素子に関する。
薄膜磁気抵抗素子は例えば特開昭49−74522号
公報に示されるようなものである。従来、薄膜磁
気抵抗素子の磁気抵抗膜であるパーマロイ（Fe
−Ni合金）の電極および配線導体としてはAlあ
るいはAl合金が用いられてきたが、パーマロイ
膜とAlは200〜300℃以上に加熱すると相互に原
子の拡散を起こし反応する。このため、Al電極
の蒸着中あるいはその後の加熱処理においてパー
マロイ膜の磁気特性が著しく劣化する。本発明は
Alとパーマロイ膜の反応を抑制するために、Al
とパーマロイの間にMo、Cr、Ti、Ta、Nb、
Pt、Zrの高融点金属を反応抑制層として設けた
ことを特徴とする。上記高融点金属の拡散係数は
Al、パーマロイの成分であるFeおよびNiに比較
して非常に小さく、Alと上記高融点金属、パー
マロイと上記高融点金属の反応は極めて少ない。
この結果、Alとパーマロイ膜の反応は完全に抑
制され、パーマロイ磁気抵抗膜の磁気抵抗変化も
200〜300℃の加熱によつては全く変化しない。こ
の製造方法は配線材料としてAuやCuおよびこれ
らの合金を用いた場合にも同じ効果がある。
公報に示されるようなものである。従来、薄膜磁
気抵抗素子の磁気抵抗膜であるパーマロイ（Fe
−Ni合金）の電極および配線導体としてはAlあ
るいはAl合金が用いられてきたが、パーマロイ
膜とAlは200〜300℃以上に加熱すると相互に原
子の拡散を起こし反応する。このため、Al電極
の蒸着中あるいはその後の加熱処理においてパー
マロイ膜の磁気特性が著しく劣化する。本発明は
Alとパーマロイ膜の反応を抑制するために、Al
とパーマロイの間にMo、Cr、Ti、Ta、Nb、
Pt、Zrの高融点金属を反応抑制層として設けた
ことを特徴とする。上記高融点金属の拡散係数は
Al、パーマロイの成分であるFeおよびNiに比較
して非常に小さく、Alと上記高融点金属、パー
マロイと上記高融点金属の反応は極めて少ない。
この結果、Alとパーマロイ膜の反応は完全に抑
制され、パーマロイ磁気抵抗膜の磁気抵抗変化も
200〜300℃の加熱によつては全く変化しない。こ
の製造方法は配線材料としてAuやCuおよびこれ
らの合金を用いた場合にも同じ効果がある。
実施例 １
ガラス等の所望の基板上にパーマロイ磁気抵抗
膜、電極・導体膜および必要な絶縁膜等からなる
構造を有する磁気抵抗素子において、磁気抵抗用
パーマロイを形成した後、電極・導体用金属膜と
してMoを100〜3000Å蒸着し、しかるのちAlを
導体として必要な厚さだけ、例えば0.3〜1μｍ蒸
着する。このとき、Moの厚さを100Å以下とす
ると不連続な島状の膜となり、導体Alとパーマ
ロイ膜が接触し反応するので、障壁膜として役立
たない。したがつて、100Å以上のMo膜を形成
する。一方、Mo膜の厚さが3000Å以上になる
と、Mo膜自体の内部歪等のため膜に割れが生じ
たり、パーマロイ膜からはく離するのでMo膜の
厚さは3000Å以上とすることが望ましい。以上の
ごとくAl導体とパーマロイの間にMo障壁膜を設
けた構造の磁気抵抗素子では、パーマロイとAl
の反応が抑えられるためにパーマロイの磁気的特
性に劣化が起こらない。例えば、Mo障壁膜を設
けた構造の素子を300℃×1000hr加熱したときの
磁気抵抗変化量には劣化が見られないのに対し、
Mo障壁膜を設けない素子の磁気抵抗変化量は1/
２〜1/10に劣化する。したがつて、Mo障壁膜は
ほぼ完全といえる効果を示す。
膜、電極・導体膜および必要な絶縁膜等からなる
構造を有する磁気抵抗素子において、磁気抵抗用
パーマロイを形成した後、電極・導体用金属膜と
してMoを100〜3000Å蒸着し、しかるのちAlを
導体として必要な厚さだけ、例えば0.3〜1μｍ蒸
着する。このとき、Moの厚さを100Å以下とす
ると不連続な島状の膜となり、導体Alとパーマ
ロイ膜が接触し反応するので、障壁膜として役立
たない。したがつて、100Å以上のMo膜を形成
する。一方、Mo膜の厚さが3000Å以上になる
と、Mo膜自体の内部歪等のため膜に割れが生じ
たり、パーマロイ膜からはく離するのでMo膜の
厚さは3000Å以上とすることが望ましい。以上の
ごとくAl導体とパーマロイの間にMo障壁膜を設
けた構造の磁気抵抗素子では、パーマロイとAl
の反応が抑えられるためにパーマロイの磁気的特
性に劣化が起こらない。例えば、Mo障壁膜を設
けた構造の素子を300℃×1000hr加熱したときの
磁気抵抗変化量には劣化が見られないのに対し、
Mo障壁膜を設けない素子の磁気抵抗変化量は1/
２〜1/10に劣化する。したがつて、Mo障壁膜は
ほぼ完全といえる効果を示す。
実施例 ２
実施例１で示した構造を有する磁気抵抗素子に
おいて、電極・導体膜としてMoを100〜3000Å
形成し、しかるのちAl−４％Cu、Al−２％Mg、
Al−２％Ni等のエレクトロマイグレーシヨンの
少ない合金導体膜を形成した素子を300〜400℃に
加熱したときの磁気抵抗変化量には劣化は観測さ
れなかつた。
おいて、電極・導体膜としてMoを100〜3000Å
形成し、しかるのちAl−４％Cu、Al−２％Mg、
Al−２％Ni等のエレクトロマイグレーシヨンの
少ない合金導体膜を形成した素子を300〜400℃に
加熱したときの磁気抵抗変化量には劣化は観測さ
れなかつた。
実施例 ３
実施例１で示した構造を有する磁気抵抗素子に
おいて、電極導体膜としてMoを100〜3000Å形
成し、しかるのちCu、Cu−５％Al、Cu−２％
Be等の導体膜を形成した素子を300〜400℃に加
熱した後のパーマロイ膜の磁気抵抗変化量には劣
化がみられなかつた。
おいて、電極導体膜としてMoを100〜3000Å形
成し、しかるのちCu、Cu−５％Al、Cu−２％
Be等の導体膜を形成した素子を300〜400℃に加
熱した後のパーマロイ膜の磁気抵抗変化量には劣
化がみられなかつた。
実施例 ４
実施例１で示した構造を有する磁気抵抗素子に
おいて、電極・導体膜としてCrを100〜2000Å形
成し、しかるのちAl、Al−４％Cu、Al−２％
Ni、Cu、Cu−２％Be、Cu−５％Al等の導体膜
を形成した素子を300〜400℃に加熱した後のパー
マロイ膜の磁気抵抗変化量には全く劣化がみられ
なかつた。Crを障壁膜として使用する場合、膜
厚の下限はMoと同様100Åであるが、2000Å以
上になると膜にクラツクが生ずることがあり、
2000Å以下が望ましい。
おいて、電極・導体膜としてCrを100〜2000Å形
成し、しかるのちAl、Al−４％Cu、Al−２％
Ni、Cu、Cu−２％Be、Cu−５％Al等の導体膜
を形成した素子を300〜400℃に加熱した後のパー
マロイ膜の磁気抵抗変化量には全く劣化がみられ
なかつた。Crを障壁膜として使用する場合、膜
厚の下限はMoと同様100Åであるが、2000Å以
上になると膜にクラツクが生ずることがあり、
2000Å以下が望ましい。
実施例 ５
実施例１で示した構造を有する磁気抵抗素子に
おいて、電極・導体膜としてTaを100〜3000Å形
成し、しかるのちAl、Al−４％Cu、Al−２％
Ni、Cu、Cu−２％Be、Cu−５％Al等の導体膜
を形成した素子を300〜400℃に加熱した後のパー
マロイ膜の磁気抵抗変化量には全く劣化が観測さ
れなかつた。Ta膜の厚さは上記実施例と同じ理
由で100〜3000Åが望ましい。
おいて、電極・導体膜としてTaを100〜3000Å形
成し、しかるのちAl、Al−４％Cu、Al−２％
Ni、Cu、Cu−２％Be、Cu−５％Al等の導体膜
を形成した素子を300〜400℃に加熱した後のパー
マロイ膜の磁気抵抗変化量には全く劣化が観測さ
れなかつた。Ta膜の厚さは上記実施例と同じ理
由で100〜3000Åが望ましい。
実施例 ６
実施例１で示した構造を有する磁気抵抗素子の
障壁膜としてNbを形成した素子の加熱による劣
化には劣化が見られなかつた。Nbの膜厚は100〜
3000Åが望ましい。
障壁膜としてNbを形成した素子の加熱による劣
化には劣化が見られなかつた。Nbの膜厚は100〜
3000Åが望ましい。
実施例 ７
実施例１で示した構造を有する磁気抵抗素子の
障壁膜としてTiおよびZrを形成した素子を加熱
した後の磁気抵抗変化量には劣化がみられなかつ
た。
障壁膜としてTiおよびZrを形成した素子を加熱
した後の磁気抵抗変化量には劣化がみられなかつ
た。
実施例 ８
実施例１で示した構造を有する磁気抵抗素子の
電極・導体膜としてMo、Cr、Ta、Nb、Ti、
Pt、Zrを100〜3000Å形成し、しかるのち導体膜
としてAuを0.3〜1μｍ形成した素子を300〜400℃
に加熱した後の素子の磁気抵抗変化量には全く劣
化がみられなかつた。
電極・導体膜としてMo、Cr、Ta、Nb、Ti、
Pt、Zrを100〜3000Å形成し、しかるのち導体膜
としてAuを0.3〜1μｍ形成した素子を300〜400℃
に加熱した後の素子の磁気抵抗変化量には全く劣
化がみられなかつた。
Claims (1)
- １ 所望の絶縁物基板上にパーマロイ磁気抵抗膜
と当該パーマロイ膜に電流を流すために必要な電
極・導体膜、および絶縁膜を備えた構造を有する
磁気抵抗素子において、電極として上記パーマロ
イ膜上にMo、Cr、Ti、Ta、Nb、Pt、Zrから選
択された少なくとも一つの薄膜を形成し、該薄膜
上にAl、Cu、Auおよびこれらの合金膜から選ば
れた少なくとも一つの膜を導体として形成してな
ることを特徴とする磁気抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56010235A JPS57126187A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Reluctance element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56010235A JPS57126187A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Reluctance element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57126187A JPS57126187A (en) | 1982-08-05 |
| JPH0140511B2 true JPH0140511B2 (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=11744628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56010235A Granted JPS57126187A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Reluctance element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57126187A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946079A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Nippon Denso Co Ltd | 磁気抵抗効果素子 |
| JPS6484408A (en) * | 1987-09-26 | 1989-03-29 | Sony Corp | Magneto-resistance effect type magnetic head |
| WO1993011569A1 (fr) * | 1991-12-03 | 1993-06-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Element magnetoresistant et son procede de fabrication |
| EP0701247B1 (en) * | 1994-09-08 | 2000-05-17 | Sony Corporation | Magneto-resistive head |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592965B2 (ja) * | 1975-12-17 | 1984-01-21 | 株式会社東芝 | ジキテイコウハクマクヘツドノ セイゾウホウホウ |
| JPS52113216A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic head |
| JPS54148577A (en) * | 1978-04-18 | 1979-11-20 | Nec Corp | Magnetic-field-detecting element |
| JPS55123183A (en) * | 1979-03-15 | 1980-09-22 | Nec Corp | Magnetic detector |
-
1981
- 1981-01-28 JP JP56010235A patent/JPS57126187A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57126187A (en) | 1982-08-05 |
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