JPH0462192B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0462192B2 JPH0462192B2 JP57139038A JP13903882A JPH0462192B2 JP H0462192 B2 JPH0462192 B2 JP H0462192B2 JP 57139038 A JP57139038 A JP 57139038A JP 13903882 A JP13903882 A JP 13903882A JP H0462192 B2 JPH0462192 B2 JP H0462192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- metal alkoxide
- magnetoresistive element
- hydrolyzate
- manufacturing
- 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
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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)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気センサー、磁気ヘツド等に使用さ
れる強磁性磁気抵抗効果素子の製造方法、特に前
記強磁性磁気抵抗効果素子を形成する基体の表面
処理法に関するものである。
れる強磁性磁気抵抗効果素子の製造方法、特に前
記強磁性磁気抵抗効果素子を形成する基体の表面
処理法に関するものである。
強磁性磁気抵抗効果素子（以下、MR素子と称
する）は、高感度化、低消費電力化が可能で、用
途に応じた形状に形成し易い等の多くの利点があ
り、近年、磁気センサー、高記録密度用磁気ヘツ
ドとしての開発が活発に進められている。
する）は、高感度化、低消費電力化が可能で、用
途に応じた形状に形成し易い等の多くの利点があ
り、近年、磁気センサー、高記録密度用磁気ヘツ
ドとしての開発が活発に進められている。
通常、この種のMR素子は絶縁性基体上にメツ
キ、蒸着あるいはスパツタリング等の薄膜形成技
術を用いて、数百乃至数千Åの厚みをもつ薄膜状
に形成され、フオトリソグラフイ技術を用いて、
任意の形状に加工される。ついでMR素子は電流
を導入すべく電気良導体が上述と同様の薄膜形成
技術及びフオトリソグラフイ技術を用いて形成さ
れる。
キ、蒸着あるいはスパツタリング等の薄膜形成技
術を用いて、数百乃至数千Åの厚みをもつ薄膜状
に形成され、フオトリソグラフイ技術を用いて、
任意の形状に加工される。ついでMR素子は電流
を導入すべく電気良導体が上述と同様の薄膜形成
技術及びフオトリソグラフイ技術を用いて形成さ
れる。
従来のこの種のMR素子は所用の特性を有する
に、被着される絶縁性基体を高度に鏡面研磨した
ものが使用されている。即ち、基体の表面粗さが
その高低差において数百Å以下、或いは数百Åの
膜厚を有するMR素子では数十Å以下か、又はそ
の高低のピツチがMR素子のグレインサイズより
充分大きい鏡面が必要とされる。こう言つた表面
粗さを極度に小さくする研磨工程はかなり高度な
技術が要求され、かつ長時間を要するものであ
り、量産性に乏しいものであつた。特に、MR素
子を磁気ヘツドとして応用する場合に多用される
セラミツクス、フエライト等の多結晶質基体で
は、基体中の粒子境界が選別的に研磨され、単な
る機械的研磨工程のみで基体の表面粗さを前述の
数百Å以下又は数十Å以下に加工するのは困難で
ある。更に、前述のセラミツクス、フエライト等
の多結晶質基体には導電性、あるいは磁性を有す
るものがMR素子の基体として使用されることが
多く、MR素子と電気的あるいは磁気的分離を行
うために、一般にスパツタリング等によりSiO2、
Al2O3等の絶縁物層を被着させた後にMR素子を
形成する必要がある。しかし、スパツタリングに
よつて絶縁物を形成する際は、基体表面で必然的
に生ずるリエミツシヨン現象、即ちスパツタ中に
おける基体表面に体するスパツタ雰囲気ガスイオ
ンの衝撃による基体表面でのスパツタリング現象
により基体表面の粒子境界あるいは傷が選別的に
スパツタされ、従つて被着した絶縁物層の表面は
基体の表面粗さ以上の粗さになることが多く、こ
の表面にMR素子を形成するには絶縁物層の表面
を再度鏡面研磨する必要があつた。したがつて基
体表面の処理に多大の工数がかかることになり完
成した磁気センサー、磁気ヘツドは必然的に高価
にならざるを得なかつた。
に、被着される絶縁性基体を高度に鏡面研磨した
ものが使用されている。即ち、基体の表面粗さが
その高低差において数百Å以下、或いは数百Åの
膜厚を有するMR素子では数十Å以下か、又はそ
の高低のピツチがMR素子のグレインサイズより
充分大きい鏡面が必要とされる。こう言つた表面
粗さを極度に小さくする研磨工程はかなり高度な
技術が要求され、かつ長時間を要するものであ
り、量産性に乏しいものであつた。特に、MR素
子を磁気ヘツドとして応用する場合に多用される
セラミツクス、フエライト等の多結晶質基体で
は、基体中の粒子境界が選別的に研磨され、単な
る機械的研磨工程のみで基体の表面粗さを前述の
数百Å以下又は数十Å以下に加工するのは困難で
ある。更に、前述のセラミツクス、フエライト等
の多結晶質基体には導電性、あるいは磁性を有す
るものがMR素子の基体として使用されることが
多く、MR素子と電気的あるいは磁気的分離を行
うために、一般にスパツタリング等によりSiO2、
Al2O3等の絶縁物層を被着させた後にMR素子を
形成する必要がある。しかし、スパツタリングに
よつて絶縁物を形成する際は、基体表面で必然的
に生ずるリエミツシヨン現象、即ちスパツタ中に
おける基体表面に体するスパツタ雰囲気ガスイオ
ンの衝撃による基体表面でのスパツタリング現象
により基体表面の粒子境界あるいは傷が選別的に
スパツタされ、従つて被着した絶縁物層の表面は
基体の表面粗さ以上の粗さになることが多く、こ
の表面にMR素子を形成するには絶縁物層の表面
を再度鏡面研磨する必要があつた。したがつて基
体表面の処理に多大の工数がかかることになり完
成した磁気センサー、磁気ヘツドは必然的に高価
にならざるを得なかつた。
本発明の目的は従来のMR素子の基体の表面処
理方法に関する欠点を解消し、簡便かつ安価な
MR素子の製造方法を提供することにある。
理方法に関する欠点を解消し、簡便かつ安価な
MR素子の製造方法を提供することにある。
本発明によれば磁気抵抗効果素子を形成する製
造方法において、基体表面に金属アルコキシドの
加水分解物を塗布する工程と、前記金属アルコキ
シドの加水分解物を加熱処理する工程後に磁気抵
抗効果素子を形成することを特徴とする磁気抵抗
効果素子の製造方法が得られる。
造方法において、基体表面に金属アルコキシドの
加水分解物を塗布する工程と、前記金属アルコキ
シドの加水分解物を加熱処理する工程後に磁気抵
抗効果素子を形成することを特徴とする磁気抵抗
効果素子の製造方法が得られる。
更に本発明によれば金属アルコキシドの金属
が、Ti、AlおよびSiのうちいずれかであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気抵
抗効果素子の製造方法が得られる。
が、Ti、AlおよびSiのうちいずれかであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気抵
抗効果素子の製造方法が得られる。
更に又、本発明によれば、金属アルコキシドの
加水分解物を加熱処理する工程の加熱処理温度が
前記磁気抵抗効果素子を形成する際の基体温度以
上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の磁気抵抗効果素子の製造方法
が得られる。
加水分解物を加熱処理する工程の加熱処理温度が
前記磁気抵抗効果素子を形成する際の基体温度以
上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の磁気抵抗効果素子の製造方法
が得られる。
次に本発明の実施例について図面を参照して詳
細に説明する。第１図は本発明の実施例における
製造工程を示す。第１図ａにおいて、基体１はセ
ラミツクス、フエライト等の部材であり、この基
体１上にはMR素子と磁気的又は電気的結合を防
ぐためのSiO2、Al2O3等の絶縁層２がスパツタリ
ングで形成される。この絶縁層２は例えば基体１
がAl2O3−TiC系セラミツクスであれば熱膨張係
数を揃えるためAl2O3が望ましい。この表面には
金属アルコキシドの加水分解物の溶液がスピン塗
布法を用いて、即ち基体１を回転させつつ該溶液
が吐出して塗布される。ここでいう金属アルコキ
シドとは下記の一般式で示される化合物である。
つまり Ｍ（ORa）n（Rb）o-n ここでｎは金属Ｍの原子価、ｍは１乃至ｎまでの
整数である。式中においてＭはTi、Al、Siなど
の金属または半金属を示す。Ra、Rbはメチル、
エチル、プロピル、ブチル、２エチルヘキシル、
ステアリル、クレミル、ノニル、セチル、グリコ
ール、イソプロピルヘキシレングリコール、ブチ
ルオレイル基等のアルキル基を表わし、ORaは一
般にアルコキシド基と呼ばれる基である。前記金
属アルコキシドは低級アルコールに可溶であり、
かつ水あるいはカルボン酸により容易に加水分解
されて、粘度の調整できる金属アルコキシドの加
水分解物溶液を形成することができる。
細に説明する。第１図は本発明の実施例における
製造工程を示す。第１図ａにおいて、基体１はセ
ラミツクス、フエライト等の部材であり、この基
体１上にはMR素子と磁気的又は電気的結合を防
ぐためのSiO2、Al2O3等の絶縁層２がスパツタリ
ングで形成される。この絶縁層２は例えば基体１
がAl2O3−TiC系セラミツクスであれば熱膨張係
数を揃えるためAl2O3が望ましい。この表面には
金属アルコキシドの加水分解物の溶液がスピン塗
布法を用いて、即ち基体１を回転させつつ該溶液
が吐出して塗布される。ここでいう金属アルコキ
シドとは下記の一般式で示される化合物である。
つまり Ｍ（ORa）n（Rb）o-n ここでｎは金属Ｍの原子価、ｍは１乃至ｎまでの
整数である。式中においてＭはTi、Al、Siなど
の金属または半金属を示す。Ra、Rbはメチル、
エチル、プロピル、ブチル、２エチルヘキシル、
ステアリル、クレミル、ノニル、セチル、グリコ
ール、イソプロピルヘキシレングリコール、ブチ
ルオレイル基等のアルキル基を表わし、ORaは一
般にアルコキシド基と呼ばれる基である。前記金
属アルコキシドは低級アルコールに可溶であり、
かつ水あるいはカルボン酸により容易に加水分解
されて、粘度の調整できる金属アルコキシドの加
水分解物溶液を形成することができる。
例えば、金属アルコキシドとしては、ＭがTi
の場合テトライソプロピルチタネート、テトラノ
ルマルブチルチタネート、ＭがAlの場合アルミ
ニウムイソプロピレート、ＭがSiの場合テトラア
ルコキシシラン等がある。
の場合テトライソプロピルチタネート、テトラノ
ルマルブチルチタネート、ＭがAlの場合アルミ
ニウムイソプロピレート、ＭがSiの場合テトラア
ルコキシシラン等がある。
このような金属アルコキシドの加水分解物溶液
は第１図ｂに示すように基体１上に塗布されると
基体表面（即ち、図では絶縁物層２）上の凹凸を
濡らしながら広がり、その高低差を軽減させる。
その後溶媒は加熱処理により蒸発させ硬化させる
と非晶質の重合物３が焼成される。この工程によ
る非晶質の重合物３の表面は第１図ａに示す絶縁
層２の表面粗さより数段改善され、かつ、その高
低のピツチがMR素子のグレインサイズより充分
大きい数ミクロンオーダの値が得られる。なお、
この非晶質の重合物は加熱する程、重合が進行し
て金属酸化物の硬い被膜を形成する。重合物３の
膜厚は絶縁層２あるいは基体１上に直接形成する
場合は基体１の表面粗さに応じて変更するのが望
ましい。金属酸化物３の膜厚は金属アルコキシド
の加水分解物をスピン塗布する際の回転速度を変
えるか又は、溶媒の濃度、即ち金属アルコキシド
の加水分解物の粘度を変えるか、更には数回の塗
布工程あるいは加熱処理工程を含めて繰返すこと
で容易に達成できる。又、金属アルコキシドの金
属Ｍは、基体１又は絶縁物層２の熱膨張係数に応
じて選択される。例えば基体１がAl2O3−TiC系
セラミツクスであれば金属ＭはAl、即ち前述の
アルミニウムイソプロピレート１重量％に例えば
イソプロプルアルコール99重量％加えた金属アル
コキシドの加水分解溶液が塗布される。更に、金
属アルコキシドの加水分解物を加熱処理する工程
の加熱処理温度は、その後の第３図ｃに示される
MR素子４を形成する際の基体の温度以上である
ことが望ましい。これにより、MR素子４を形成
する際の基体の温度によつて、非晶質の重合物３
が更に重合が進行し解離したガスがMR素子４と
反応することを防ぐことができる。例えばNi80
％−Fe20％の合金からなるMR素子を真空蒸着に
よつて被着する際は250度乃至350度の基体温度が
望ましいが、その際の金属アルコキシド加水分解
物の加熱処理温度は370度かそれ以上の温度であ
ることが望ましい。
は第１図ｂに示すように基体１上に塗布されると
基体表面（即ち、図では絶縁物層２）上の凹凸を
濡らしながら広がり、その高低差を軽減させる。
その後溶媒は加熱処理により蒸発させ硬化させる
と非晶質の重合物３が焼成される。この工程によ
る非晶質の重合物３の表面は第１図ａに示す絶縁
層２の表面粗さより数段改善され、かつ、その高
低のピツチがMR素子のグレインサイズより充分
大きい数ミクロンオーダの値が得られる。なお、
この非晶質の重合物は加熱する程、重合が進行し
て金属酸化物の硬い被膜を形成する。重合物３の
膜厚は絶縁層２あるいは基体１上に直接形成する
場合は基体１の表面粗さに応じて変更するのが望
ましい。金属酸化物３の膜厚は金属アルコキシド
の加水分解物をスピン塗布する際の回転速度を変
えるか又は、溶媒の濃度、即ち金属アルコキシド
の加水分解物の粘度を変えるか、更には数回の塗
布工程あるいは加熱処理工程を含めて繰返すこと
で容易に達成できる。又、金属アルコキシドの金
属Ｍは、基体１又は絶縁物層２の熱膨張係数に応
じて選択される。例えば基体１がAl2O3−TiC系
セラミツクスであれば金属ＭはAl、即ち前述の
アルミニウムイソプロピレート１重量％に例えば
イソプロプルアルコール99重量％加えた金属アル
コキシドの加水分解溶液が塗布される。更に、金
属アルコキシドの加水分解物を加熱処理する工程
の加熱処理温度は、その後の第３図ｃに示される
MR素子４を形成する際の基体の温度以上である
ことが望ましい。これにより、MR素子４を形成
する際の基体の温度によつて、非晶質の重合物３
が更に重合が進行し解離したガスがMR素子４と
反応することを防ぐことができる。例えばNi80
％−Fe20％の合金からなるMR素子を真空蒸着に
よつて被着する際は250度乃至350度の基体温度が
望ましいが、その際の金属アルコキシド加水分解
物の加熱処理温度は370度かそれ以上の温度であ
ることが望ましい。
又、本発明の実施例に用いられる金属アルコキ
シドの加水分解物は応力緩和剤を含んでいてもよ
い。応力緩和剤は例えばシランカツプリング剤
（例えば、ビニールトリクロルシラン、ビニール
トリエトキシシラン、ビニールトリス（ベーター
メトキシエトキシ）シラン等）が適する。またこ
の応力緩和剤は加熱処理工程で非晶質の重合物が
焼成する際の重合物のストレスを緩和する効果が
あり、従つて加熱処理工程で重合物に亀裂が生じ
たり、あるいは基体から剥離するのを防ぐことが
できる。以上、本発明は第１図ｄに示される工程
における金属アルコキシドの加水分解物を塗布す
ることにより基体のもつ表面粗さを解消し、前記
アルコキシドの加水分解物を加熱処理することに
より、その後に形成されるMR素子に何等化学的
に影響を与えない非晶質の重合物、即ち絶縁性の
金属酸化物を形成することができ、極めて簡単な
方法でMR素子を製造できるものである。
シドの加水分解物は応力緩和剤を含んでいてもよ
い。応力緩和剤は例えばシランカツプリング剤
（例えば、ビニールトリクロルシラン、ビニール
トリエトキシシラン、ビニールトリス（ベーター
メトキシエトキシ）シラン等）が適する。またこ
の応力緩和剤は加熱処理工程で非晶質の重合物が
焼成する際の重合物のストレスを緩和する効果が
あり、従つて加熱処理工程で重合物に亀裂が生じ
たり、あるいは基体から剥離するのを防ぐことが
できる。以上、本発明は第１図ｄに示される工程
における金属アルコキシドの加水分解物を塗布す
ることにより基体のもつ表面粗さを解消し、前記
アルコキシドの加水分解物を加熱処理することに
より、その後に形成されるMR素子に何等化学的
に影響を与えない非晶質の重合物、即ち絶縁性の
金属酸化物を形成することができ、極めて簡単な
方法でMR素子を製造できるものである。
尚、MR素子を磁気センサー及び磁気ヘツドと
して完成するには第２図に示すように周知の方法
で所用の形状にMR素子を加工し電気端子となる
べく電気良導体５を形成し、あるいは他の機能を
有する膜が形成され（図示せず）必要に応じて保
護膜６を形成すればよい。
して完成するには第２図に示すように周知の方法
で所用の形状にMR素子を加工し電気端子となる
べく電気良導体５を形成し、あるいは他の機能を
有する膜が形成され（図示せず）必要に応じて保
護膜６を形成すればよい。
本発明は以上述べたように、研磨工程を簡略化
し、あるいは高度の研磨技術を必要とせず、特に
基体がセラミツクス、フエライト等の多結晶質基
体である場合に粒子境界あるいは傷の影響を受け
ずに、基体の表面粗さを極めて簡単な方法で改善
でき、その後に形成されるMR素子の特性を損う
ことがなく、このことがMR素子の価格低下に大
きく貢献するものである。
し、あるいは高度の研磨技術を必要とせず、特に
基体がセラミツクス、フエライト等の多結晶質基
体である場合に粒子境界あるいは傷の影響を受け
ずに、基体の表面粗さを極めて簡単な方法で改善
でき、その後に形成されるMR素子の特性を損う
ことがなく、このことがMR素子の価格低下に大
きく貢献するものである。
第１図は本発明の実施例における製造工程を示
す図、第２図は本発明の実施例により製造された
MR素子を示す図である。 １……基体、２……絶縁物層、３……重合物、
４……MR素子、５……電気良導体、６……保護
膜。
す図、第２図は本発明の実施例により製造された
MR素子を示す図である。 １……基体、２……絶縁物層、３……重合物、
４……MR素子、５……電気良導体、６……保護
膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気抵抗効果素子を形成する製造方法におい
て、基体表面に金属アルコキシドの加水分解物を
塗布する工程と前記金属アルコキシドの加水分解
物を加熱処理する工程後に、磁気抵抗効果素子を
形成することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製
造方法。 ２ 金属アルコキシドの金属が、Ti、Alおよび
Siのうちのいずれかであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の磁気抵抗効果素子の製造
方法。 ３ 金属アルコキシドの加水分解物を加熱処理す
る工程の加熱処理温度が、前記磁気抵抗効果素子
を形成する際の基体温度以上であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁
気抵抗効果素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57139038A JPS5928395A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57139038A JPS5928395A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928395A JPS5928395A (ja) | 1984-02-15 |
| JPH0462192B2 true JPH0462192B2 (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=15236001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57139038A Granted JPS5928395A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928395A (ja) |
-
1982
- 1982-08-10 JP JP57139038A patent/JPS5928395A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5928395A (ja) | 1984-02-15 |
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