JPH0321087A - Manufacturing method for laminated type magnetoresistance component - Google Patents

Manufacturing method for laminated type magnetoresistance component

Info

Publication number
JPH0321087A
JPH0321087A JP1156321A JP15632189A JPH0321087A JP H0321087 A JPH0321087 A JP H0321087A JP 1156321 A JP1156321 A JP 1156321A JP 15632189 A JP15632189 A JP 15632189A JP H0321087 A JPH0321087 A JP H0321087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
magnetoresistive
manufacturing
plasma
resist
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.)
Pending
Application number
JP1156321A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Murata
村田 一雄
Osamu Kitazawa
修 北沢
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.)
Nidec Precision Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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 Nidec Copal Corp filed Critical Nidec Copal Corp
Priority to JP1156321A priority Critical patent/JPH0321087A/en
Publication of JPH0321087A publication Critical patent/JPH0321087A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Heads (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a change in the magnetic characteristics of a magnetic resistor thin film by forming a magnetic resistor layer on a substrate, and a block layer and a resist layer thereupon. CONSTITUTION:A magnetic resistor layer 1 is formed all over a substrate 2. Then, a block layer 8 designed to cut off plasma is formed on the surface of the magnetic resistor layer 1. A photosensitive organic layer 9 is coated on the surface of the block layer 8. When to the resist used for selective sputter etching of the magnetic resistor layer 1 is carbonized and removed by radiating reactive plasma ions, the plasma block layer 8 exists between the upper resist layer 9 and the lower magnetic resistor layer 1 preventing the reactive plasma from penetrating into the lower magnetic resistor layer 1. Therefore, the magnetic resistor layer 1 does not change its magnetoresistance characteristics due to the reactive plasma.

Description

【発明の詳細な説明】 〔崖業上の利用分野〕 本発明は外部磁気の変化に応じて電気抵抗が変化するい
わゆる磁気抵抗効果を利用して外部磁場を検出する磁気
抵抗素子に関し、特に積層型磁気抵抗素子の製造方法に
関する。
[Detailed description of the invention] [Field of application in cliff industry] The present invention relates to a magnetoresistive element that detects an external magnetic field by using the so-called magnetoresistive effect in which electrical resistance changes according to changes in external magnetism, and in particular, The present invention relates to a method of manufacturing a type magnetoresistive element.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は積層型磁気抵抗素子の動作原理を説明する為の
模式図である。積層型磁気抵抗素子はその基本的構成要
素として、長尺形状にパタニングされた磁気抵抗体薄膜
1をn゛する。磁気抵抗体薄膜1はその薄膜平面に平j
jに口つ薄膜の長手方向に対して横切る様に印加される
外部磁場Hの強度に応して、その電気抵抗が変化する。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operating principle of the laminated magnetoresistive element. The basic component of the laminated magnetoresistive element is a magnetoresistive thin film 1 patterned into an elongated shape. The magnetoresistive thin film 1 is flat on its thin film plane.
The electrical resistance changes depending on the intensity of the external magnetic field H applied across the longitudinal direction of the thin film.

この電気]氏抗の変化は、磁気抵抗体薄膜1の長手方向
に沿って電流Iを流す事により、両端の電位差として検
出される。
This change in electrical resistance is detected as a potential difference between both ends by passing a current I along the longitudinal direction of the magnetoresistive thin film 1.

第4図は、第3図に示す磁気抵抗体薄膜1を用いた積層
型磁気抵抗素子の層構遣を示し、磁気抵抗体薄膜の長平
方向に垂直な平面で切断した断面図である。絶縁性の基
板2の表面に、所定のパタンを有する磁気抵抗体薄膜1
か形成されている。
FIG. 4 shows the layer structure of a multilayer magnetoresistive element using the magnetoresistive thin film 1 shown in FIG. 3, and is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the magnetoresistive thin film. A magnetoresistive thin film 1 having a predetermined pattern is formed on the surface of an insulating substrate 2.
or is formed.

磁気抵抗体薄膜1の表面は絶縁膜3によって被覆され、
絶縁膜3の一部には開口又は窓が形成され磁気抵抗体薄
膜1の一部分が露出している。絶縁膜3の表面には開口
を埋める様に導電膜4が形成されている。導電膜4は所
定の形状にパタニングされ且つ磁気抵抗体薄膜1に電気
的に接続している。この導電膜4は磁気抵抗体薄膜1の
長手方向に沿って電流■を流す為に用いられる。
The surface of the magnetoresistive thin film 1 is covered with an insulating film 3,
An opening or window is formed in a part of the insulating film 3, and a part of the magnetoresistive thin film 1 is exposed. A conductive film 4 is formed on the surface of the insulating film 3 so as to fill the opening. The conductive film 4 is patterned into a predetermined shape and is electrically connected to the magnetoresistive thin film 1. This conductive film 4 is used to flow a current (2) along the longitudinal direction of the magnetoresistive thin film 1.

第5図は積層型磁気抵抗素子を磁気式ロータリーエンコ
ーダに組込んた応用例を示す斜視園−Qある。エンコー
ダの出力パルス数に応した数のN極及びS極を回転ドラ
ム6の外周に交互に着磁し、積層型磁気抵抗素子5を回
転ドラム6の外側に隣接して配置する。エンコーダ輔7
が矢印で示す様に回転する事により、積層型磁気抵抗素
子5を通過するN極及びSThの磁界を検出し電気信号
に変換する。磁気式ロータリーエンコーダは回転牛山の
速度制御や回転角位相制御に用いられる。
FIG. 5 is a perspective view showing an application example in which a multilayer magnetoresistive element is incorporated into a magnetic rotary encoder. A number of N poles and S poles corresponding to the number of output pulses of the encoder are alternately magnetized on the outer periphery of the rotary drum 6, and the laminated magnetoresistive element 5 is arranged adjacent to the outside of the rotary drum 6. Encoder 7
By rotating as shown by the arrow, the N-pole and STh magnetic fields passing through the multilayer magnetoresistive element 5 are detected and converted into electrical signals. Magnetic rotary encoders are used to control the speed and rotational angle phase of the rotating Ushiyama.

第6園は、第ε図に示す積層型磁気抵抗素子5の人出力
特性すなわち磁電変換特性を示す線図てある。横輔は外
部磁界Hの強度変化を示し、縦軸は磁気抵抗体薄膜の電
気抵抗変化を示す。第5図に示す様に、四転ドラム6の
回転により外部交流磁界Hが磁気抵抗素子5に印加され
その交流磁界変化に応答して交流電流信号Iを出力する
。交流電流信号■の周波数はエンコーダ軸の同転速度に
対応しその位相はエンコーダ軸の回転角度位置に対応し
ている。
The sixth plot is a diagram showing the human output characteristics, that is, the magnetoelectric conversion characteristics, of the multilayer magnetoresistive element 5 shown in FIG. ε. The horizontal axis shows the change in the intensity of the external magnetic field H, and the vertical axis shows the change in the electrical resistance of the magnetoresistive thin film. As shown in FIG. 5, an external alternating current magnetic field H is applied to the magnetoresistive element 5 by the rotation of the quad drum 6, and an alternating current signal I is output in response to the change in the alternating magnetic field. The frequency of the alternating current signal (■) corresponds to the rotational speed of the encoder shaft, and its phase corresponds to the rotational angular position of the encoder shaft.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来かかる積層型磁気抵抗素子はフォトリソグラフィー
を用いてパタニングされたレジスト膜及び況式の化学エ
ッチングにより製遺されていた。
Conventionally, such laminated magnetoresistive elements have been fabricated using a resist film patterned using photolithography and chemical etching.

しかしながら化学エッチングはエッチング戚の同り込み
等により薄膜層端面のサイドエッチが生じ微細な加工に
は不適当てある。従来の製進方法では、市場の要求する
微細lつ精密な積層型磁気抵抗素子を量産するのに不適
当てあるという問題点があった。又従来磁気抵抗体薄膜
をエッチングした後、レジスト膜を除去する為に、酸素
イオンを用いたプラズマ照射による灰化処理が行なわれ
ていたが、酸素イオンがパーマロイからなる磁気抵抗体
薄膜に直接当たり、その磁気特性が女化してしまうとい
う問題点があった。
However, chemical etching is unsuitable for fine processing because it causes side etching of the end face of the thin film layer due to entrainment of etching components. The conventional manufacturing method has a problem in that it is not suitable for mass producing the minute and precise laminated magnetoresistive elements required by the market. In addition, conventionally, after etching the magnetoresistive thin film, ashing treatment was performed by plasma irradiation using oxygen ions to remove the resist film, but oxygen ions directly hit the magnetoresistive thin film made of permalloy. However, there was a problem in that its magnetic properties tended to be feminine.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

上述した従来の製造方法の問題点に鑑み、本発明は微細
且つ精密な積層型磁気抵抗素子の量産に適した製造方法
を提供する事を目的とする。この目的を達成する為に、
本発明によれば各積塙は低温スパッタリング技術及び種
々の薄膜形成技術により順次形成及びエッチングされる
。特に磁気抵抗体薄膜層のスパッタエッチングに用いる
レジスト層を灰化する際下層の磁気抵抗薄膜の特性が劣
化する事を防止する為の工程を含む事を特徴とする・ 掬1図A乃至Dは本発明にかかる積層型磁気抵抗素子の
製造工程を示す工程図である。
In view of the problems of the conventional manufacturing method described above, an object of the present invention is to provide a manufacturing method suitable for mass production of fine and precise laminated magnetoresistive elements. In order to achieve this purpose,
According to the present invention, each stack is sequentially formed and etched using low temperature sputtering techniques and various thin film formation techniques. In particular, it is characterized by including a step for preventing the properties of the underlying magnetoresistive thin film from deteriorating when a resist layer used for sputter etching of the magnetoresistive thin film layer is ashed. FIG. 3 is a process diagram showing a manufacturing process of a multilayer magnetoresistive element according to the present invention.

第1図Aに示す工程において、基阪2の全面に磁気抵抗
体層1を形成する。次いて磁気抵抗体層1の表面にプラ
ズマを遮断する為の遮断脳8を形成する。そして遮断層
8の表面に感光性有機レジスト層9を塗布する。
In the step shown in FIG. 1A, a magnetoresistive layer 1 is formed on the entire surface of the base plate 2. Next, a shielding layer 8 for shielding plasma is formed on the surface of the magnetoresistive layer 1. A photosensitive organic resist layer 9 is then applied to the surface of the blocking layer 8.

第1図Bに示す工程において、最上層のレジスト層9は
フォトリソグラフィーを用いた露光及び現像処理により
所定の長尺状微細パタンに形成される。
In the step shown in FIG. 1B, the uppermost resist layer 9 is formed into a predetermined long fine pattern by exposure and development using photolithography.

第1図Cに示す工程において、スパッタエッチングによ
り該レジスト層9のパタン外に存在する遮断層8及び磁
気抵抗体層1の二重層を選択的に除去する。このスパッ
タエッチング工程により磁気抵抗体層1は所定のパタン
に従って精密に或?される。
In the step shown in FIG. 1C, the double layer of the blocking layer 8 and the magnetoresistive layer 1 existing outside the pattern of the resist layer 9 is selectively removed by sputter etching. Through this sputter etching process, the magnetoresistive layer 1 is formed precisely according to a predetermined pattern. be done.

第1図Dに示す工程において、反応性のブラスマをレジ
スト層9に照射し灰化して除去する。この際磁気抵抗体
層1の表面は残された遮断層8によって覆われている為
反応性のプラスマは下層の磁気抵抗体層1に到達せず完
全に巡断される。
In the step shown in FIG. 1D, the resist layer 9 is irradiated with reactive plasma and is incinerated and removed. At this time, since the surface of the magnetoresistive layer 1 is covered with the remaining blocking layer 8, the reactive plasma does not reach the underlying magnetoresistive layer 1 and is completely cut off.

好ましくは処断層8は二酸化硅素の真空蒸着膜により形
戊される。又、かかる二酸化硅素の真空蒸着膜は反応性
プラズマの粒子の侵入を完全に処断ずる為に膜厚100
0人以上に蒸着する事か好ましい。史にレジスト層9は
ポジ型の有機感光月料から形成され、反応性のプラズマ
は有機感光+A料と反応しこれを灰化する酸素イオンを
含んでいる。
Preferably, the treatment layer 8 is formed by a vacuum-deposited film of silicon dioxide. In addition, the vacuum-deposited silicon dioxide film has a thickness of 100 mm in order to completely prevent the invasion of reactive plasma particles.
It is preferable to evaporate on 0 or more people. Historically, the resist layer 9 is formed from a positive type organic photosensitive material, and the reactive plasma contains oxygen ions that react with the organic photosensitive +A material and ash it.

〔作  用〕[For production]

本発明によれば、磁気抵抗体層〕の選択的スパッタエッ
チングに用いるレジスト層9を反応性プラズマイオン照
射により灰化し除去する際、」一層のレジスト層と下雇
の磁気抵抗体j■■■の間にプラズマ遮断層が介7I:
シている為、反応性プラスマは下層の磁気抵抗体層に侵
入する事かない。従って磁気抵抗体層1は反応性プラズ
マによってその磁気抵抗特性か変化する事かない。
According to the present invention, when the resist layer 9 used for selective sputter etching of the magnetoresistive layer is incinerated and removed by reactive plasma ion irradiation, one resist layer and the lower magnetoresistive layer are removed. A plasma blocking layer is inserted between 7I:
The reactive plasma does not penetrate into the underlying magnetoresistive layer. Therefore, the magnetoresistive properties of the magnetoresistive layer 1 are not changed by the reactive plasma.

本発明の作用をより明確にする為に、遮断層を介在させ
る事なしに磁気抵抗体層の表面に直接レジスト層を形成
し且つ灰化処理を行った場合の磁気抵抗特性女化を調べ
た。狛2図Aは灰化処理を行う前の磁気抵抗特性を示す
線図である。横軸は外部磁界を示し縦軸は磁気抵抗体層
の抵抗変化率を示す。外部磁Wを正負双方向に掃引した
場合、磁気抵抗体層のヒステリシスにより抵抗変化率は
外部磁界の掃引方向に応じて2つの互いに接近したピー
ク値を有する。
In order to clarify the effect of the present invention, we investigated the feminization of magnetoresistive characteristics when a resist layer was formed directly on the surface of the magnetoresistive layer without intervening a blocking layer and an ashing treatment was performed. . Figure 2A is a diagram showing the magnetic resistance characteristics before the ashing process. The horizontal axis represents the external magnetic field, and the vertical axis represents the rate of change in resistance of the magnetoresistive layer. When the external magnetic field W is swept in both positive and negative directions, the resistance change rate has two peak values close to each other depending on the sweeping direction of the external magnetic field due to the hysteresis of the magnetoresistive layer.

第2図Bは反応性イオンプラズマによりレジスト層の灰
化処理を行った後の磁気抵抗特性を示す線図である。図
から明らかな様に、2つのピーク値は変動しており反応
性プラズマの影響により磁気抵抗体層の特性が劣化して
いる事が分かる。これに対し、本発明によれば反応性プ
ラズマの照射は介在する連1折層によって完全に越1折
されるので下層の磁気抵抗体層は影響を受けず製造上程
中において初期設定通りの磁気抵抗特性を維持する41
が可能である。
FIG. 2B is a diagram showing the magnetoresistive characteristics after the resist layer is ashed by reactive ion plasma. As is clear from the figure, the two peak values fluctuate, indicating that the characteristics of the magnetoresistive layer have deteriorated due to the influence of the reactive plasma. In contrast, according to the present invention, the reactive plasma irradiation is completely folded by the intervening continuous folding layer, so the underlying magnetoresistive layer is not affected and the magnetic field remains as initially set during the manufacturing process. Maintaining resistance characteristics 41
is possible.

〔実 施 例〕〔Example〕

次に添イ・j図面を参照して本発明にかかる債層型磁気
抵抗素子の製遣方法を詳細に説明する。第7図A乃至第
7図Jは本発明にかかる製造方法の実施例を示す工程図
である。
Next, a method for manufacturing a bonded layer type magnetoresistive element according to the present invention will be explained in detail with reference to attached drawings A and J. 7A to 7J are process diagrams showing an embodiment of the manufacturing method according to the present invention.

第71dAに示す工程において、越板2として半導体製
造に一般的に用いられるシリコンウェハを使う。ウェハ
の表面はあらかじめ二酸化シリコンの熱酸化層10によ
って覆われている。熱酸化層10の膜厚はおよそ1μで
ある。この裁板2の全面に亘って電子ビーム真空蒸着技
術を用いて積層を順次形戊する。始めに下地層11を蒸
着する。下地層{lは例えば二酸化硅素からなり蒸着膜
厚は例えば2000人である。次に磁気抵抗体層1を蒸
着する。
In the step shown in 71dA, a silicon wafer commonly used in semiconductor manufacturing is used as the overboard 2. The surface of the wafer is previously covered with a thermally oxidized layer 10 of silicon dioxide. The thickness of the thermal oxidation layer 10 is approximately 1 μ. Laminated layers are sequentially formed over the entire surface of the cutting board 2 using electron beam vacuum evaporation technology. First, a base layer 11 is deposited. The base layer {l is made of, for example, silicon dioxide, and the thickness of the deposited film is, for example, 2000 mm. Next, a magnetoresistive layer 1 is deposited.

磁気抵抗体層は例えばニッケルと鉄の強磁性合金である
パーマロイをfIJいる。特にニッケル83:鉄17の
組成を有するパーマロイは磁気1氏抗効果にヒステリシ
スか少く奸ましい。パーマロイ蒸着〆l目挽は300人
乃至500人の膜J¥゜を;h゛ずる。磁気抵抗体層1
の表面に遮断層8を蒸着する。遮断層8は二酸化硅素の
蒸着膜により構威されており、その膜厚はおよそ100
0人である。この二酸化硅素薄膜は真空蒸着により形戊
されている為ピンホールが多くプラズマ粒子を脊効に遮
断する為には少くともI000人の膜厚が必要である。
The magnetoresistive layer is made of permalloy, which is a ferromagnetic alloy of nickel and iron, for example. In particular, permalloy having a composition of 83 nickel and 17 iron has a little hysteresis in the magnetic 1 degree resistance effect. The permalloy deposition process requires 300 to 500 people to prepare a film. Magnetoresistive layer 1
A barrier layer 8 is deposited on the surface of the substrate. The blocking layer 8 is made of a vapor-deposited film of silicon dioxide, and the film thickness is approximately 100 mm.
There are 0 people. Since this silicon dioxide thin film is formed by vacuum evaporation, it has many pinholes and needs to be at least 1,000 mm thick in order to effectively block plasma particles.

しかしながらこの膜厚を必要以上に大きくすると、後の
スパッタエッチング工程に多大の時間を要し生産的では
ない。
However, if this film thickness is increased more than necessary, the subsequent sputter etching process will take a lot of time and will be unproductive.

遮断層8の上には表面層l2がやはり電子ビーム真空蒸
着により形成されている。表面層l2はレジスト層との
密着性を保つ為介在されたものであり例えばアルミナ蒸
着膜からなる。以上に説明した積層構造は全て電子ビー
ム真空蒸着により連続的にバッチ処理で形成する事がで
きる。
A surface layer l2 is also formed on the barrier layer 8 by electron beam vacuum deposition. The surface layer 12 is provided to maintain adhesion to the resist layer, and is made of, for example, an alumina vapor deposited film. All of the laminated structures described above can be formed continuously in a batch process by electron beam vacuum evaporation.

第7図Bに示す工程において、表面層l2の全曲に奥っ
てレジスト層9を塗布ずる。レジスト層9は感光性有機
月料からなり特にポジ型のレジスI・膜が好ましい。ポ
ジ型はネガ型に比べてパタニング粘度が優れておリスパ
ッタリング技術を用いたq ] 0 精密且つ微細な磁気抵抗素子の製遣に適している。
In the step shown in FIG. 7B, a resist layer 9 is applied to the entire surface layer 12. The resist layer 9 is made of a photosensitive organic material, and is particularly preferably a positive type resist I film. The positive type has better patterning viscosity than the negative type, and is suitable for manufacturing precise and minute magnetoresistive elements using re-sputtering technology.

第7図Cに示す工程において、レジスト層9は所定のパ
タンを有するマスクを用いて露光現像され長尺形状に形
成される。
In the step shown in FIG. 7C, the resist layer 9 is exposed and developed using a mask having a predetermined pattern, and is formed into a long shape.

第7図Dに示す工程において、スパッタエッチング技術
を用いパタニングされたレジスト層9に覆われていない
部分の積層を選択的に除夫ずる。
In the step shown in FIG. 7D, the portions of the stack that are not covered by the patterned resist layer 9 are selectively removed using a sputter etching technique.

スパッタエッチングは異方性に優れたスバッタ粒子を用
いてその衝撃力により積層の除大を行う2.)に極めて
エッチング精度が良く化学式の場合の様にサイドエッチ
ングの問題が生じない。
Sputter etching uses spatter particles with excellent anisotropy to reduce the size of the laminated layer by its impact force.2. ) has extremely high etching accuracy and does not suffer from the side etching problem that occurs with chemical formulas.

第8図に本発明にかかる製逍工程に用いるスパッタ装置
又はドライエッチング装置を示す。この装置は真空チャ
ンハ21を備えておりガスを内部に導入する為の吸入口
22及びガスを排出する為の排気口23を有する。真空
チャンバ21の天井壁はアノード電極24を横成し、そ
の内部にはアノード電極24に対向してカソード電極2
5か(liiiえられている。
FIG. 8 shows a sputtering device or dry etching device used in the manufacturing process according to the present invention. This device is equipped with a vacuum chamber 21, and has an inlet 22 for introducing gas into the interior and an exhaust port 23 for discharging the gas. The ceiling wall of the vacuum chamber 21 has an anode electrode 24 on its side, and a cathode electrode 2 is disposed inside the vacuum chamber 21 facing the anode electrode 24.
5?(liii)

カソード電極25はその内部か中空になっており冷却管
26を介して冷却水が導入される。又、カソ11 ド電極25にはマッチングホックス27を介して高周波
電源28か接続されている。加えてカソード電極25の
」一而には処即すべき基板2が多数個載置されている。
The inside of the cathode electrode 25 is hollow, and cooling water is introduced through a cooling pipe 26. Further, a high frequency power source 28 is connected to the cathode 11 electrode 25 via a matching hook 27. In addition, a large number of substrates 2 to be processed are placed on the cathode electrode 25.

第7図Dに示すスパッタエッチングを行うには、吸入口
22を介して真空チャンバ21に不活性のアルゴンガス
を導入する。アノード電極24とカソード電極25の間
に高周波電圧を印加しアルゴンガスをプラズマ化して基
板2に加速照射する。
To perform the sputter etching shown in FIG. 7D, inert argon gas is introduced into the vacuum chamber 21 through the suction port 22. A high-frequency voltage is applied between the anode electrode 24 and the cathode electrode 25 to turn argon gas into plasma, which is then irradiated onto the substrate 2 at an accelerated rate.

このプラズマ粒子の衝撃により真空蒸着積層は選択的に
除去される。このスパッタエッチング処理は低温で行う
事ができ温度に対して敏感なパーマロイ磁気抵抗薄膜に
悪影響を及ほす事かない。
The vacuum deposited stack is selectively removed by the bombardment of the plasma particles. This sputter etching process can be performed at low temperatures and will not adversely affect the permalloy magnetoresistive thin film, which is sensitive to temperature.

第7図Eに示す工程において、最上層に残されたレジス
ト層を灰化し除去する。灰化処理は第8図に示すスパッ
タ装置を用いて行う。槌って真空蒸着積層のスパッタエ
ッチング及びレジスト層9の灰化処理はバッチ処理によ
り連続的に行う事ができる。勿論エッチングと灰化処理
は別々の装置で行う事も可能である。灰化処理を行うに
は、吸入口22を介して反応性のガス例えば酸素を真空
] 2 チャンバ21内に導入する。アノード電極24及びカソ
ード電極25の間に高周波電圧を印加し導入された酸素
ガスをプラズマ化する。イオン化された酸素は加速され
レジスト層9の表面に衝突する。レジスト層9は有機制
料により構成されている為酸素ガスと反応し分鯉されて
灰化除去される。いわゆる反応性イオンエッチング処理
である。この時、酸素イオン粒子は二酸化硅素蒸着脱よ
りなる返断Im8によって実質的に完全に遮断され下j
ψの磁気抵抗体層1に到達する事がない。徒って磁気抵
抗体層1は反応性プラズマ粒子によって何ら変化を受け
ずヒステリシスの少いバーマロイの優れた磁気抵抗特性
は保存される。
In the step shown in FIG. 7E, the resist layer left on the uppermost layer is ashed and removed. The ashing process is performed using a sputtering apparatus shown in FIG. The sputter etching of the vacuum-deposited stack and the ashing treatment of the resist layer 9 can be performed continuously by batch processing. Of course, it is also possible to perform the etching and ashing processing using separate devices. To carry out the ashing process, a reactive gas such as oxygen is introduced into the vacuum chamber 21 via the inlet 22 . A high frequency voltage is applied between the anode electrode 24 and the cathode electrode 25 to turn the introduced oxygen gas into plasma. The ionized oxygen is accelerated and collides with the surface of the resist layer 9. Since the resist layer 9 is composed of an organic material, it reacts with oxygen gas, is separated, and is incinerated and removed. This is a so-called reactive ion etching process. At this time, the oxygen ion particles are substantially completely blocked by the return force Im8 formed by silicon dioxide vapor deposition and desorption.
It never reaches the magnetoresistive layer 1 of ψ. Unfortunately, the magnetoresistive layer 1 is not affected by the reactive plasma particles, and the excellent magnetoresistive properties of vermalloy with little hysteresis are preserved.

次いで第7図Fに示す工程において、マグネ1・ロンス
パッタ技術により、前工程で所定のパタンに形成された
真空蒸着積層及び凰板2の表面全体に亘って二酸化硅素
薄膜よりなる第一の絶縁層13を被覆する。この第一の
絶縁層l3は膜厚が約3μであり真空蒸着積層の表面は
もとよりその端部も完全に被覆する事ができる。
Next, in the step shown in FIG. 7F, a first insulating film made of a silicon dioxide thin film is formed over the entire surface of the vacuum-deposited laminated layer and the window plate 2 formed in a predetermined pattern in the previous step using the Magne 1 Ron sputtering technique. Apply layer 13. This first insulating layer l3 has a film thickness of about 3 μm and can completely cover not only the surface of the vacuum-deposited stack but also its edges.

昂7図Gに示す工程において、第一の絶縁層13は四フ
ッ化メタンガスを用いた反応性プラズマイオンエッチン
グによって選択的に処理され所定の位置に電気接続用又
はコンタクト用の開口が形戊される。この開門のエッチ
ングは表面層12及び遮断層8にまで及び下層の磁気批
抗体層1の表面を一部露出するまで行う。
In the step shown in Figure 7G, the first insulating layer 13 is selectively treated by reactive plasma ion etching using tetrafluoromethane gas to form openings for electrical connections or contacts at predetermined locations. Ru. This opening etching is performed until the surface layer 12 and the blocking layer 8 are exposed, and a portion of the surface of the underlying magnetic layer 1 is exposed.

第7図Hに示す工程において、基板2はスバツタ装置か
ら取出され真空蒸着装置に移される。電子ビーム真空蒸
着法を使用して第一の絶縁層13の表面及び開口部の内
部を塞ぐ様に導電層14を形成する。導電層14は例え
ば金属アルミニウムより474成される。
In the step shown in FIG. 7H, the substrate 2 is taken out from the sputtering apparatus and transferred to a vacuum evaporation apparatus. A conductive layer 14 is formed using an electron beam vacuum evaporation method so as to cover the surface of the first insulating layer 13 and the inside of the opening. The conductive layer 14 is made of metal aluminum, for example.

次いで第7図Iに示す様に、導電層14はフォトリソグ
ラフィーにより形成されたレジスト層(図示せず)を用
いて燐酸系のエッチング液により選択的に化学エッチン
グされ不必要な部分が除去される。最終的に残された導
電層l4は磁気抵抗層1を外部の駆動回路に電気的に接
続する為の配線パタンを形成する。
Next, as shown in FIG. 7I, the conductive layer 14 is selectively chemically etched using a phosphoric acid-based etching solution using a resist layer (not shown) formed by photolithography to remove unnecessary portions. . The finally remaining conductive layer l4 forms a wiring pattern for electrically connecting the magnetoresistive layer 1 to an external drive circuit.

13 14 ?後に第7図Jに示す様に、マグネトロンスパッタ法に
より妹二の絶縁層l5を導電層14を完全に被覆する様
に形成する。第二の絶縁層15も’2−の絶縁層14と
同様に二酸化硅素ガラス膜からなり膜厚はおよそ5μで
ある。火に弗酸系のエッチング波を用いて第二の絶縁層
15を選択的にエッチングし、所定の位置に窓部16を
形成し導電層14の一部を露出させる。露出された導電
j■■■14の部分はボンディングパッドを構成し外部
回路と金の細線を用いて電気的に接続される。
13 14? Later, as shown in FIG. 7J, a second insulating layer 15 is formed to completely cover the conductive layer 14 by magnetron sputtering. The second insulating layer 15 is also made of a silicon dioxide glass film and has a thickness of approximately 5 μm, like the insulating layer 14 of '2-. The second insulating layer 15 is selectively etched using a hydrofluoric acid-based etching wave to form a window 16 at a predetermined position and expose a portion of the conductive layer 14. The exposed conductive portion 14 constitutes a bonding pad and is electrically connected to an external circuit using a thin gold wire.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記に説明した碌に、本発明によれば、積層′)−(リ
磁気抵抗素子は基本的にスパッタエッチング技術を用い
て製逍される為磁気抵抗体薄膜を微細目つ精密に加工す
る事ができ小型で高性能の磁気センザーを提供できると
いう効果がある。更に磁気抵抗体薄膜をスパッタエッチ
ングする時に用いられる感光性有機レジスト脱の灰化処
理を行うに際して、上層のレジスト膜と下層の磁気1戊
抗体薄膜の間に遮断層が介在している為、酸素イオンか
らなる反応性プラズマ粒子は磁気抵抗体薄膜に到達する
事かなくその磁気特性に変化を生ぜしめす製逍工程にお
いて磁気抵抗体薄膜の固Hの特性を安定的に保存する事
かできるという効果がある。
As described above, according to the present invention, since the laminated magnetoresistive element is basically manufactured using sputter etching technology, the magnetoresistive thin film can be processed with fine precision. This has the effect of providing a compact and high-performance magnetic sensor.Furthermore, when performing the ashing process to remove the photosensitive organic resist used when sputter etching the magnetoresistive thin film, the upper resist film and the lower magnetic layer are removed. 1. Because a blocking layer is interposed between the antibody thin films, reactive plasma particles consisting of oxygen ions do not reach the magnetoresistive thin film and cause changes in its magnetic properties. This has the effect of stably preserving the solid H properties of the thin film.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図A乃至第1図Dは本発明にかかる積層型磁気抵抗
素子の製造工程を示す模式的な工程図、第2図Aは従来
の積層型磁気抵抗素子についてレジスト層の灰化処理前
における磁気批抗特性を示す図、第2図Bは同じく灰化
処理後における磁気抵抗特性を示す線図、第3図は磁気
抵抗素子の動作原理を説明する為の概念的斜視図、第4
図は従来の積層型磁気抵抗素子の層構造を示す断面図、
第5図は積層型磁気批抗素子を磁気式ロータリエンコー
ダに応用した例を示す斜視図、第6図はfi!ilW型
磁気批抗素子をロータリエンコーダに応川した場合にお
ける入出力特性を示す線図、第7図A乃至第7図Jは本
発明にかかる積層型磁気抵抗素子の製逍方法の好適な実
施例を示す工程図、及び第8図は本発明にかかる製逍方
法に用いられる15 1 6 スパッタ装置の構成を示す模式断曲図である。
1A to 1D are schematic process diagrams showing the manufacturing process of a multilayer magnetoresistive element according to the present invention, and FIG. 2A is a conventional multilayer magnetoresistive element before ashing treatment of the resist layer. FIG. 2B is a diagram showing the magnetic resistance characteristics after ashing treatment, FIG. 3 is a conceptual perspective view for explaining the operating principle of the magnetoresistive element, and FIG.
The figure is a cross-sectional view showing the layer structure of a conventional multilayer magnetoresistive element.
Fig. 5 is a perspective view showing an example in which a multilayer magnetic resistance element is applied to a magnetic rotary encoder, and Fig. 6 is a fi! Diagrams showing the input/output characteristics when an ILW type magnetic resistance element is applied to a rotary encoder, and FIGS. 7A to 7J are preferred implementations of the method for manufacturing a multilayer magnetoresistive element according to the present invention. A process diagram showing an example and FIG. 8 are schematic cross-sectional views showing the configuration of a 15 1 6 sputtering apparatus used in the manufacturing method according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板と基板上に形成された所定のパタンを有する磁
気抵抗体層からなる積層型磁気抵抗素子を製造する方法
において、 基板面に磁気抵抗体層を形成する工程と、 該磁気抵抗体層上にプラズマを遮断する為の遮断層を形
成する工程と、 該遮断層上に所定のパタンを有するレジスト層を形成す
る工程と、 スパッタエッチングにより該レジスト層のパタン外に存
する遮断層及び磁気抵抗体層の積層を選択的に除去する
工程と、 残された遮断層により反応性のプラズマを下層の磁気抵
抗体層から遮断しながらその照射によりレジスト層を灰
化し除去する工程とを有する事を特徴とする積層型磁気
抵抗素子の製造方法。 2、該遮断層は二酸化硅素の真空蒸着膜により形成され
る請求項1に記載の製造方法。 3、該二酸化硅素の真空蒸着膜は膜厚1000Å以上に
蒸着される請求項2に記載の製造方法。 4、該レジスト層は有機感光材料から形成され、該反応
性のプラズマは該有機感光材料と反応し灰化する酸素イ
オンを含んでいる請求項1に記載の製造方法。
[Claims] 1. A method for manufacturing a laminated magnetoresistive element consisting of a substrate and a magnetoresistive layer having a predetermined pattern formed on the substrate, comprising the steps of: forming a magnetoresistive layer on the substrate surface; , forming a blocking layer for blocking plasma on the magnetoresistive layer; forming a resist layer having a predetermined pattern on the blocking layer; and sputter etching outside the pattern of the resist layer. The remaining blocking layer blocks reactive plasma from the underlying magnetoresistive layer, and the resist layer is incinerated and removed by irradiation with the reactive plasma. 1. A method for manufacturing a multilayer magnetoresistive element, comprising the steps of: 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the barrier layer is formed of a vacuum-deposited film of silicon dioxide. 3. The manufacturing method according to claim 2, wherein the vacuum-deposited silicon dioxide film is deposited to a thickness of 1000 Å or more. 4. The manufacturing method according to claim 1, wherein the resist layer is formed from an organic photosensitive material, and the reactive plasma contains oxygen ions that react with and incinerate the organic photosensitive material.
JP1156321A 1989-06-19 1989-06-19 Manufacturing method for laminated type magnetoresistance component Pending JPH0321087A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1156321A JPH0321087A (en) 1989-06-19 1989-06-19 Manufacturing method for laminated type magnetoresistance component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1156321A JPH0321087A (en) 1989-06-19 1989-06-19 Manufacturing method for laminated type magnetoresistance component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0321087A true JPH0321087A (en) 1991-01-29

Family

ID=15625243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1156321A Pending JPH0321087A (en) 1989-06-19 1989-06-19 Manufacturing method for laminated type magnetoresistance component

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0321087A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009049191A (en) * 2007-08-20 2009-03-05 Tokai Rika Co Ltd Magnetoresistive element manufacturing method and magnetoresistive element
JP2009105208A (en) * 2007-10-23 2009-05-14 Tokai Rika Co Ltd Magnetoresistive element manufacturing method and magnetoresistive element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009049191A (en) * 2007-08-20 2009-03-05 Tokai Rika Co Ltd Magnetoresistive element manufacturing method and magnetoresistive element
JP2009105208A (en) * 2007-10-23 2009-05-14 Tokai Rika Co Ltd Magnetoresistive element manufacturing method and magnetoresistive element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4396458A (en) Method for forming planar metal/insulator structures
US4390404A (en) Process for manufacture of thin-film magnetic bubble domain detection device
EP0324996B1 (en) Method of manufacturing a thin film of an oxidic superconducting material in accordance with a pattern
JPH0321001A (en) Method of forming molybdenum resistor in superconductive integrated circuit
JPH0321087A (en) Manufacturing method for laminated type magnetoresistance component
JP2835850B2 (en) Manufacturing method of laminated magnetoresistive element
JPH01171246A (en) Formation of superconductor interconnection
CN115639506B (en) Low-noise high-sensitivity miniature planar laminated magnetic induction type magnetic sensor
JPS58123711A (en) Preparation of magnetic bubble memory element
JPH0494179A (en) Production of oxide superconducting thin film device
JPH0322576A (en) Manufacture of laminated type magnetoresistance element
JPH06347996A (en) Dry etching method for photomask
JPH0621351A (en) Manufacture of thin-film resistor
JPH0828538B2 (en) Method for forming superconducting thin film pattern
JPH0567026U (en) Through electrode of substrate
JPH01274430A (en) Thin film patterning method
CN121751971A (en) Preparation method and device of Josephson junction and electronic equipment
JPH0824116B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS60208874A (en) Manufacture of josephson junction element
JPH0570314B2 (en)
JPH038368A (en) Formation of thin film resistor
JPS60210886A (en) superconducting element
JPS60160676A (en) Dry type etching method of magnetoresistance effect element
JPS6083378A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH01303773A (en) Laminated element