JPH03268470A - 磁気抵抗素子の製造方法 - 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】 〔概要〕 調整用パターンにより抵抗輪の調整を行う磁気抵抗素子
の製造方法に関し、 容易かつ信頼性高くトリミングがなされ、耐食性を向上
させることを目的とし、 基板上に、強磁性薄膜よりなる所定形状の抵抗パターン
及び電気的抵抗値を調整する調整用パターンが所定数の
トリミング部を介して接合状態で形成されると共に、該
強磁性薄膜上にバーバーポール状の良導電金属が形成さ
れ、該トリミング部のいずれかを切断して該抵抗パター
ンの電気的抵抗値を調整する磁気抵抗素子の製造方法に
おいて、前記良導電金属を含む全体上に第１の保護膜を
形成する工程と、前記トリミング部上の該第１の保護膜
及び良導電金属を除去する工程と、該第１の保ｒＪＩＩ
及び良導電金属が除去されて表出した前記トリミング部
の強磁性薄膜を切断する工程とを含むように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は磁気抵抗素子の製造方法に係り、゛特に調整用
パターンにより抵抗値の調整を行う磁気抵抗素子の製造
方法に関する。

近年、バーバーポールパターンを用いた強磁性？Ｉｉ！
Ｉ！！磁気抵抗素子（以下ｒＭＲ素子」という）は、そ
の出力がある範囲の磁界内で直線的に変化することから
、角度センサ、加速度センサ等のアナログ出力をさせる
場合に使用される。このアナログ出力を得るためには、
印加磁界が零のときの出力が一定である必要があり、ば
らつきが少ないことが要求される。そのため、ＭＲ素子
パターン内にトリミング（調整）パターンを形成し、該
トリミングパターンを切断して特性を揃える必要がある
。

〔従来の技術〕

第５図に従来のＭＲ素子の模式断面図を示す。

ここで、第５図（Ａ）はトリミング前の模式断面図であ
り、第５図（Ｂ）はトリミング後の模式断面図である。

第５図（Ａ＞において、シリコンくｓｒ）基板１上に酸
化シリコン（Ｓ！　０２　）膜２が形成され、該酸化シ
リコン（Ｓｉ０２）膜２上に強磁性であるパーマロイ薄
１１３を形成する。そしてパーマロイ薄膜３上にバーバ
ーポール状のタンタル干すブデン（ＴａＭｏ＞１３及び
金（ＡＵ）１膜４を形成する。次にパーマロイ薄膜３を
所定のパターンに形成する。

更に、該金薄膜４及びパーマロイ薄膜３上には、保護膜
５としてＳ！　０２膜（又は５ｉＮｘ（窒化シリコン膜
））がスパッタ（又はＰ−ＣＶＤ　（プラズマ化学的気
相成長法））等により形成する。もちろん、パーマロイ
簿膜３を所定パターンに形成した後、ＴａＭｏ１３．金
薄膜４を設け、これらを所定のパターンに形成してもよ
い。

次に、上記トリミングパターン部（金薄膜４及びそのパ
ーマロイ１Ｊ１１ｓ３の部分）をレーザ光６で切断して
トリミングを行う。トリミングは、保護膜５上から行い
、該保護膜５も含めてパーマロイ薄膜３のパターンを切
断している。この場合の模式断面図が第５図（Ｂ）に示
される。

そして、このようなＭＲ素子チップをそのままリードフ
レームに搭載し、モールドしてＭＲ素子とするものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述のようにトリミングのために切断するトリ
ミングパターン部（パーマロイ薄膜３及び金４）は保護
膜５で覆われていることから、レーザ光の照射で切断す
るには保ｆｉｌ１５を飛散させて金薄膜４を飛散させな
ければならないと共に、金は反射係数が大きく飛散させ
ることが困難であるという問題がある。

また、トリミング後、切断されたパーマロイ薄膜３の切
断部分は断面で露出状態となることから、この露出部分
に水等が付着した場合にパーマロイ腐食の原因となり、
腐食部が周辺に拡大してＭＲ素子の不良の原因になると
いう問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、容易
かつ信頼性高くトリミングがなされ、耐食性を向上させ
る磁気抵抗素子の製造方法を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に本発明の原理説明図を示す。第１図において、
第１の工程では基板上にＭＲ素子パターンを形成する。

すなわち、基板トに、強磁性？１膜よりなる所定形状の
抵抗パターン及び電気的抵抗値を調整する調整用パター
ンが所定数のトリミング部を介して接合状態で形成され
ると共に、該強磁性薄膜上にバーバーポール状の良導電
金属が形成される。

また、第２の工程では、前記良導電金属を含む全体上に
第１の保護膜を形成する。第３の工程では、前記トリミ
ング部上の該第１の保護膜を除去する。そして、第４の
工程では、該第１の保護膜が除去されて表出した前記ト
リミング部の強磁性薄膜を切断し、前記抵抗パターンの
電気的抵抗値を調整する。

一方、上記第４の工程の後に、前記切断部分と前記第１
の保護膜及び良導電金属が除去された部分とを含む所定
部分に第２の保護膜を形成する（第５の工程）。

〔作用〕

第１図に示すように、トリミング部上の第１の保護膜及
び良導電金属を除去した後に、表出した該トリミング部
の強磁性薄膜を切断している。

従って、強磁性薄膜を切断するにあたって前記第１の保
護膜や良導電金属を飛散する必要はないことから、該強
磁性薄膜を容易かつ信頼性高く飛散させることができる
。例えば、切断手段としてレーザ光を使用した場合、反
射係数の大きな金などの良導電金属を飛散する必要がな
く、切断面が清らかとなる。

一方、強磁性薄膜を切断した後に、切断部分を含む所定
箇所に第２の保護膜を形成する。第２の保護膜は、切断
面が滑らかなことから均一に形成することができ、これ
により該トリミング部（切断部）における水分等の付着
が防止され、耐食性が向上される。

〔実施例〕

第２図に本発明の一実施例の工程図を示し、第３図に本
発明方法で製造されるＭＲ素子の模式平面図を示す。な
お、第５図と同一の構成部分には同一の符号を付す。

図において、まず、シリコン（Ｓｉ）基板１上に酸化シ
リコン（ＳｉＯ２）膜２が形成される（第２図（Ａ））
。ここで、例えば、基板にガラスを用いた場合にはＳｉ
　０２膜２の形成は不要である。この５ｉｎ２膜２上に
は強磁性薄膜である例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）３が
蒸着により形成される（第２図（Ｂ））。

つぎに、パーマロイ３上には、例えばタンタルモリブデ
ン（ＴａＭＯ）１３を介在させて良導電金属である金（
ＡＵ）４が蒸着される（第２図（Ｃ））、こｃｍｒ、Ｔ
ａ　Ｍｏ　１３１Ｉを形成するのは金４とパーマロイ３
との接合状態を良好ならしめるためである。そして、図
示しないがレジスト塗布、エツチングにより、該金４を
、例えば間隔３．５μのバーバーポール形状とする（第
２図（Ｄ））。

そしてパーマロイ膜３を露光、エツチングすることによ
り４組のつづら折り形状（第３図抵抗パターン１０）に
形成すると共に、トリミング部１１ａ、１１ｂを介して
、該つづら折り形状の抵抗パターン１０と接合状態で調
整用パターン１２が形成される（第２図（Ｅ））。また
、接続端子であるバッド１３ａ〜１３ｄも形成される。

ここで、トリミング部１１ａは微調用であり、トリミン
グ部１１ｂは粗調用である。なお、抵抗パターン１０に
ついては後述する。

続いて、金４を含む全体上に、第１の保護膜である例え
ば５１０２　（又は窒化シリコン（ＳＮｘ　））５を形
成する（第２図（Ｆ〉）。そして、パッド１３ａ〜１３
ｂと共に、所定箇所のトリミング部１１ａ、１１ｂ上の
第１の保護膜５をエツチングにより除去する〈第２図（
Ｇ））。その後、トリミング部１１ａ、１ｉｂ上の、該
第１の保護膜５及び金４を除去して表出したパーマロイ
３にレーザ光６を照射して切断する（第２図（＋１））
。

このトリミング部は、第３図における抵抗パターン１０
の電気的抵抗値が所望の値でないときに、切断しないト
リミング部を介在させて調整用パターン１２の抵抗値で
調整するために、適宜選択されるものである。

ここで、第３図に示すＭＲ素子は、いわゆるバ−バーボ
ール型磁気抵抗素子であり、４つの抵抗パターン１０を
ブリッジ接続させるフルブリッジ構成である。すなわち
、上記実施例はパッド１３ａ〜１３ｄにおける不平衡電
圧が零となるようにトリミング部１１ａ、１１ｂを適宜
切断するものである。そして、抵抗調整されたＭＲ素子
はリードフレーム上でボンディングされ、モールドされ
て製品化される。

このように、トリミング部１１ａ、１１ｂは容易かつ均
一に切断され、素子（抵抗パターン１０及び調整用パタ
ーン１２）に与える影響が小さく信頼性を向上させるこ
とができる。

次に、第４図に本発明の第２の実施例の模式断面図を示
す。第４図は、第２図（Ｄ）におけるトリミング部の切
断後に、例えばポリイミドなどの有機系の第２の保護膜
１５を形成したものである。

この第２の保護膜１５は、例えば、全面に塗布され、プ
リベーク（乾燥）した後にポジ型レジストにより、バッ
ド１３ａ〜１３ｂを開口しトリミング部１１ａ、１１ｂ
のみに形成される。これは、ＭＲ素子の抵抗パターン１
０及び調整用パターン１２上に第２の保護膜１５を形成
すると、その応力により該素子の特性に影響を及ぼすか
らである。

すなわち、ＭＲ素子の抵抗パターン１０及び調整用パタ
ーン１２の上層は、ＳｉＯ２（又は５Ｎｘ）！Ｉ！ｉＪ
（第１の保護膜５）のみにして、該保護膜の応力による
影響を少なくしている。

これにより、トリミングされたパーマロイ３が露出する
ことがないことから水等による腐食も発生せず、耐食性
を向上させることができる。

なお、上記第２の保護膜１５上に、再度、５１０２．８
ｉＮＸ等の保護膜を形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上にように本発明によれば、トリミング部を第１の保
護膜及び良導電金属を除去した後に強磁性薄膜を切断す
ることにより、容易かつ信頼性高くトリミングを行うこ
とができると共に、切断後に第２の保護膜を形成するこ
とにより、耐食性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例の工程図、 第３図は本発明方法により製造されるＭＲ素子の一例の
模式平面図、 第４図は本発明の第２の実施例の模式断面図、第５図は
従来のＭＲ素子の模式断面図である。 を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板（１）上に、強磁性薄膜（３）よりなる所定
   形状の抵抗パターン（１０）及び電気的抵抗値を調整す
   る調整用パターン（１２）が所定数のトリミング部（１
   １ａ、１１ｂ）を介して接合状態で形成されると共に、
   該強磁性薄膜（３）上にバーバーポール状の良導電金属
   （４）が形成され、該トリミング部（１１ａ、１１ｂ）
   のいずれかを切断して該抵抗パターン（１０）の電気的
   抵抗値を調整する磁気抵抗素子の製造方法において、前
   記良導電金属（４）を含む全体上に第１の保護膜（５）
   を形成する工程と、 前記トリミング部（１１ａ、１１ｂ）上の該第１の保護
   膜（５）及び良導電金属（４）を除去する工程と、 該第１の保護膜（５）及び良導電金属（４）が除去され
   て表出した前記トリミング部（１１ａ、１１ｂ）の強磁
   性薄膜（３）を切断する工程と、を含むことを特徴とす
   る磁気抵抗素子の製造方法。
2. （２）前記トリミング部（１１ａ、１１ｂ）の強磁性薄
   膜（３）を切断した後に、該切断部分と前記第１の保護
   膜（５）及び良導電金属（４）が除去された部分とを含
   む所定部分に第２の保護膜（１５）を形成することを特
   徴とする請求項（１）記載の磁気抵抗素子の製造方法。