JPH0883939A - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
- Publication number
- JPH0883939A JPH0883939A JP6216353A JP21635394A JPH0883939A JP H0883939 A JPH0883939 A JP H0883939A JP 6216353 A JP6216353 A JP 6216353A JP 21635394 A JP21635394 A JP 21635394A JP H0883939 A JPH0883939 A JP H0883939A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- alloy film
- ferromagnetic material
- magnetic field
- stripe
- 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
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 73
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 13
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 11
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 8
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 9
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 100
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229910002520 CoCu Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150036540 Copb1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910002514 Co–Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005544 NiAg Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002772 conduction electron Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
- H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
- H01F1/0063—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use in a non-magnetic matrix, e.g. granular solids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 より大きなＭＲ比を示し磁界感度が高い磁気
抵抗効果膜を有する磁気抵抗素子を得る。 【構成】 例えばＣｏなどの強磁性体と、該強磁性体と
非固溶または共晶の関係にあるＡｇなどの非磁性体とか
らなり、強磁性体が非磁性体中でグレインを形成してい
る合金膜を備える磁気抵抗素子において、合金膜３ａを
１μｍ以下の幅のストライプ状に形成したことを特徴と
している。
抵抗効果膜を有する磁気抵抗素子を得る。 【構成】 例えばＣｏなどの強磁性体と、該強磁性体と
非固溶または共晶の関係にあるＡｇなどの非磁性体とか
らなり、強磁性体が非磁性体中でグレインを形成してい
る合金膜を備える磁気抵抗素子において、合金膜３ａを
１μｍ以下の幅のストライプ状に形成したことを特徴と
している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果型ヘッド
（ＭＲヘッド）及び磁気センサ（ＭＲセンサ）などに用
いられる磁気抵抗素子（ＭＲ素子）に関するものであ
る。
（ＭＲヘッド）及び磁気センサ（ＭＲセンサ）などに用
いられる磁気抵抗素子（ＭＲ素子）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲ素子は、磁場印加による磁性膜の電
気抵抗の変化を検出することにより、磁界強度及びその
変化を測定するための素子である。従って、ＭＲ素子に
おいては、一般に磁気抵抗変化率（ＭＲ比）の大きいこ
とが要求される。従来、ＭＲ素子に用いる磁性材料とし
てはＦｅ−Ｎｉ（パーマロイ）合金が一般に用いられて
いる。しかしながら、Ｆｅ−Ｎｉ合金は、磁気抵抗変化
率が２〜３％と非常に小さいため、ＭＲ素子に用いる磁
性材料としては充分満足し得るものではなかった。
気抵抗の変化を検出することにより、磁界強度及びその
変化を測定するための素子である。従って、ＭＲ素子に
おいては、一般に磁気抵抗変化率（ＭＲ比）の大きいこ
とが要求される。従来、ＭＲ素子に用いる磁性材料とし
てはＦｅ−Ｎｉ（パーマロイ）合金が一般に用いられて
いる。しかしながら、Ｆｅ−Ｎｉ合金は、磁気抵抗変化
率が２〜３％と非常に小さいため、ＭＲ素子に用いる磁
性材料としては充分満足し得るものではなかった。
【０００３】近年、磁性薄膜の間に非磁性薄膜を介在さ
せる磁性多層膜が提案されている。例えば、非磁性膜と
してＣｕ膜を用い、磁性薄膜としてのＣｏ膜と交互に複
数ユニット積層させたような磁性多層膜が知られてい
る。このような磁性多層膜においては、Ｃｏ−Ｃｏ層間
に反強磁性結合が形成されており、一般に人工格子型と
呼ばれている。
せる磁性多層膜が提案されている。例えば、非磁性膜と
してＣｕ膜を用い、磁性薄膜としてのＣｏ膜と交互に複
数ユニット積層させたような磁性多層膜が知られてい
る。このような磁性多層膜においては、Ｃｏ−Ｃｏ層間
に反強磁性結合が形成されており、一般に人工格子型と
呼ばれている。
【０００４】また、非磁性薄膜としてＣｕ膜を用い、そ
の両側に異なる保磁力の磁性膜、例えばＣｏ膜とＦｅ膜
を両側に設けサンドイッチ構造にしたものが知られてい
る。このような磁性多層膜は、一般にスピンバルブ型と
呼ばれている。
の両側に異なる保磁力の磁性膜、例えばＣｏ膜とＦｅ膜
を両側に設けサンドイッチ構造にしたものが知られてい
る。このような磁性多層膜は、一般にスピンバルブ型と
呼ばれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
磁気記録媒体の高密度記録化が望まれており、このよう
な高密度化に対応するためには、さらに大きなＭＲ比を
有し、磁界感度の高いＭＲ素子が望まれている。
磁気記録媒体の高密度記録化が望まれており、このよう
な高密度化に対応するためには、さらに大きなＭＲ比を
有し、磁界感度の高いＭＲ素子が望まれている。
【０００６】本発明の目的は、このような要望を満た
し、より大きなＭＲ比を示し磁界感度が高い磁気抵抗効
果膜の新規な構造を提供することにある。
し、より大きなＭＲ比を示し磁界感度が高い磁気抵抗効
果膜の新規な構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面に従
う磁気抵抗素子は、強磁性体と、該強磁性体と非固溶ま
たは共晶の関係にある非磁性体とからなり、強磁性体が
非磁性体層中でグレインを形成している合金膜を備えて
おり、強磁性体のグレインが形状異方性を有することを
特徴としている。
う磁気抵抗素子は、強磁性体と、該強磁性体と非固溶ま
たは共晶の関係にある非磁性体とからなり、強磁性体が
非磁性体層中でグレインを形成している合金膜を備えて
おり、強磁性体のグレインが形状異方性を有することを
特徴としている。
【０００８】すなわち、磁性体のグレインが形状異方性
を有するとは、強磁性体のグレインが真球状ではなく、
特定の方向に対して歪んだ形状を有していることを意味
している。例えば、特定の２次元方向に広がった扁平化
した形態、あるいは特定の１次元方向に延びたラグビー
ボール状の形態などである。このような異方性は、例え
ば短い方の径を１とすると長い方の径が１．３〜３程度
であることが好ましい。
を有するとは、強磁性体のグレインが真球状ではなく、
特定の方向に対して歪んだ形状を有していることを意味
している。例えば、特定の２次元方向に広がった扁平化
した形態、あるいは特定の１次元方向に延びたラグビー
ボール状の形態などである。このような異方性は、例え
ば短い方の径を１とすると長い方の径が１．３〜３程度
であることが好ましい。
【０００９】本発明の第２の局面に従う磁気抵抗素子
は、強磁性体と該強磁性体と非固溶または共晶の関係に
ある非磁性体とからなり、強磁性体が非磁性体中でグレ
インを形成している合金膜を備え、合金膜の一方向の幅
が１μｍ以下であることを特徴としている。
は、強磁性体と該強磁性体と非固溶または共晶の関係に
ある非磁性体とからなり、強磁性体が非磁性体中でグレ
インを形成している合金膜を備え、合金膜の一方向の幅
が１μｍ以下であることを特徴としている。
【００１０】第２の局面に従う好ましい実施態様の１つ
では、合金膜がストライプ状に形成されており、ストラ
イプの幅が１μｍ以下となるように形成されている。ま
た、本実施態様において、合金膜の一方向の幅は、膜厚
であってもよい。従って、合金膜の膜厚が１μｍ以下に
形成されていてもよい。
では、合金膜がストライプ状に形成されており、ストラ
イプの幅が１μｍ以下となるように形成されている。ま
た、本実施態様において、合金膜の一方向の幅は、膜厚
であってもよい。従って、合金膜の膜厚が１μｍ以下に
形成されていてもよい。
【００１１】第２の局面において、合金膜の一方向の幅
は、より好ましくは５０ｎｍ以下であり、最も好ましく
は２０ｎｍ以下である。本発明の第１の局面及び第２の
局面において、非磁性体層は導電性を有しており、金属
または合金から形成される。
は、より好ましくは５０ｎｍ以下であり、最も好ましく
は２０ｎｍ以下である。本発明の第１の局面及び第２の
局面において、非磁性体層は導電性を有しており、金属
または合金から形成される。
【００１２】本発明の製造方法は、上記本発明の第２の
局面に従う磁気抵抗素子を製造することができる方法で
あり、基板上に幅１μｍ以下のストライプ状の溝が形成
されたマスク膜を形成する工程と、ストライプ状の溝内
の基板上及びマスク膜上に合金膜を形成する工程と、マ
スク膜を基板上から除去することによりマスク膜のスト
ライプ状溝内の合金膜のみを基板上に残しストライプ状
合金膜とする工程とを備えている。
局面に従う磁気抵抗素子を製造することができる方法で
あり、基板上に幅１μｍ以下のストライプ状の溝が形成
されたマスク膜を形成する工程と、ストライプ状の溝内
の基板上及びマスク膜上に合金膜を形成する工程と、マ
スク膜を基板上から除去することによりマスク膜のスト
ライプ状溝内の合金膜のみを基板上に残しストライプ状
合金膜とする工程とを備えている。
【００１３】本発明の製造方法において、マスク膜に幅
１μｍ以下のストライプ状の溝を形成する方法は、一般
に半導体の製造工程において採用されているような電子
線リソグラフィ法あるいはフォトリソグラフィ法により
パターニングして形成することができる。またストライ
プ状の溝は、最終的に形成する合金膜のストライプの幅
に対応して適宜設定することができ、上記第２の局面の
ように、その幅は、より好ましくは５０ｎｍ以下であ
り、最も好ましくは２０ｎｍ以下である。
１μｍ以下のストライプ状の溝を形成する方法は、一般
に半導体の製造工程において採用されているような電子
線リソグラフィ法あるいはフォトリソグラフィ法により
パターニングして形成することができる。またストライ
プ状の溝は、最終的に形成する合金膜のストライプの幅
に対応して適宜設定することができ、上記第２の局面の
ように、その幅は、より好ましくは５０ｎｍ以下であ
り、最も好ましくは２０ｎｍ以下である。
【００１４】また、本発明の製造方法において、合金膜
の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば真
空蒸着法やＲＦスパッタリング法などにより形成するこ
とができる。
の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば真
空蒸着法やＲＦスパッタリング法などにより形成するこ
とができる。
【００１５】また、マスク膜の除去は、一般に半導体の
製造工程においてマスク膜の除去に用いられている方法
を採用することができる。上記本発明の各局面において
は、強磁性体と、該強磁性体と非固溶または共晶の関係
にある非磁性体との合金膜が磁気抵抗効果膜として用い
られている。強磁性体としてＣｏを用いる場合、このＣ
ｏと共晶の関係にある非磁性体としては、例えばＣｕを
挙げることができる。従って、ＣｏＣｕ合金膜を用いる
ことができる。
製造工程においてマスク膜の除去に用いられている方法
を採用することができる。上記本発明の各局面において
は、強磁性体と、該強磁性体と非固溶または共晶の関係
にある非磁性体との合金膜が磁気抵抗効果膜として用い
られている。強磁性体としてＣｏを用いる場合、このＣ
ｏと共晶の関係にある非磁性体としては、例えばＣｕを
挙げることができる。従って、ＣｏＣｕ合金膜を用いる
ことができる。
【００１６】また強磁性体としてＣｏを用いる場合、Ｃ
ｏと非固溶の関係にある非磁性体としては、Ａｇまたは
Ｐｂを用いることができる。従って、ＣｏＡｇ合金膜、
及びＣｏＰｂ合金膜を用いることができる。これらの合
金のＣｏの強磁性体には、Ｖ、Ｃｒ、またはＭｎを添加
することができる。
ｏと非固溶の関係にある非磁性体としては、Ａｇまたは
Ｐｂを用いることができる。従って、ＣｏＡｇ合金膜、
及びＣｏＰｂ合金膜を用いることができる。これらの合
金のＣｏの強磁性体には、Ｖ、Ｃｒ、またはＭｎを添加
することができる。
【００１７】強磁性体がＦｅである場合には、該強磁性
体と非固溶の磁性体として、Ａｇ、Ｂｉ、ＭｇまたはＰ
ｂなどを用いることができる。従って、ＦｅＡｇ合金
膜、ＦｅＢｉ合金膜、ＦｅＭｇ合金膜、ＦｅＰｂ合金膜
を用いることができる。これらの合金のＦｅからなる強
磁性体にはさらにＣｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、またはＺｎを添加
することができる。
体と非固溶の磁性体として、Ａｇ、Ｂｉ、ＭｇまたはＰ
ｂなどを用いることができる。従って、ＦｅＡｇ合金
膜、ＦｅＢｉ合金膜、ＦｅＭｇ合金膜、ＦｅＰｂ合金膜
を用いることができる。これらの合金のＦｅからなる強
磁性体にはさらにＣｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、またはＺｎを添加
することができる。
【００１８】強磁性体としてＮｉを用いる場合には、Ｎ
ｉと非固溶の関係にある非磁性体としてＡｇを用いるこ
とができる。従って、ＮｉＡｇ合金膜を用いることがで
きる。またこれらの合金膜のＮｉからなる強磁性体に
は、Ｖ、Ｃｒ、またはＭｎを添加することができる。
ｉと非固溶の関係にある非磁性体としてＡｇを用いるこ
とができる。従って、ＮｉＡｇ合金膜を用いることがで
きる。またこれらの合金膜のＮｉからなる強磁性体に
は、Ｖ、Ｃｒ、またはＭｎを添加することができる。
【００１９】これらの合金膜は真空蒸着やＲＦスパッタ
リング法等により薄膜形成することにより、強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成しているような合金膜とし
て形成することができる。
リング法等により薄膜形成することにより、強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成しているような合金膜とし
て形成することができる。
【００２０】
【作用】本発明に従う第１の局面では、合金膜の非磁性
体中に強磁性体がグレインを形成しており、この強磁性
体のグレインが形状異方性を有している。このような強
磁性体のグレインを分散して含有する合金膜において
は、グレインの磁化状態は、印加磁場の増加とともにラ
ンダム配列から強磁性配列へと変化し、強磁性体のグレ
インの周りを囲む非磁性体のマトリクスでは、伝導電子
の散乱状態がグレインの磁化状態により大きく変化す
る。この結果、合金膜の磁気抵抗変化率が大きなものと
なる。このような強磁性体のグレインを含有した合金膜
において、強磁性体のグレインが形状異方性を有するこ
とにより、特定の磁場方向に対して磁気抵抗変化率がさ
らに大きくなる。従って、このような方向において磁場
を印加し電気抵抗の変化を検出することにより、磁界感
度をさらに高めることができる。
体中に強磁性体がグレインを形成しており、この強磁性
体のグレインが形状異方性を有している。このような強
磁性体のグレインを分散して含有する合金膜において
は、グレインの磁化状態は、印加磁場の増加とともにラ
ンダム配列から強磁性配列へと変化し、強磁性体のグレ
インの周りを囲む非磁性体のマトリクスでは、伝導電子
の散乱状態がグレインの磁化状態により大きく変化す
る。この結果、合金膜の磁気抵抗変化率が大きなものと
なる。このような強磁性体のグレインを含有した合金膜
において、強磁性体のグレインが形状異方性を有するこ
とにより、特定の磁場方向に対して磁気抵抗変化率がさ
らに大きくなる。従って、このような方向において磁場
を印加し電気抵抗の変化を検出することにより、磁界感
度をさらに高めることができる。
【００２１】本発明に従う第２の局面では、合金膜の一
方向の幅を１μｍ以下としている。本発明者らは、この
ように１μｍの狭い幅となるように合金膜を形成するこ
とにより、特定の方向に対して合金膜の磁気抵抗変化率
が大きくなることを見い出している。このように狭い幅
となるように合金膜を形成することにより、合金膜中に
おいてグレインが形成される際、形状異方性を有するグ
レインが形成されるものと推測される。第２の局面の磁
気抵抗素子では、特定の方向に対して磁気抵抗変化率が
大きくなるので、この方向で磁場を印加し電気抵抗の変
化を測定することにより磁界感度を高めることができ
る。
方向の幅を１μｍ以下としている。本発明者らは、この
ように１μｍの狭い幅となるように合金膜を形成するこ
とにより、特定の方向に対して合金膜の磁気抵抗変化率
が大きくなることを見い出している。このように狭い幅
となるように合金膜を形成することにより、合金膜中に
おいてグレインが形成される際、形状異方性を有するグ
レインが形成されるものと推測される。第２の局面の磁
気抵抗素子では、特定の方向に対して磁気抵抗変化率が
大きくなるので、この方向で磁場を印加し電気抵抗の変
化を測定することにより磁界感度を高めることができ
る。
【００２２】本発明の製造方法に従えば、上記本発明の
第２の局面の磁気抵抗素子を簡易な工程で、かつ所望の
幅の合金膜を有するように製造することができる。
第２の局面の磁気抵抗素子を簡易な工程で、かつ所望の
幅の合金膜を有するように製造することができる。
【００２３】
【実施例】実施例１ 図１は、本発明に従う一実施例の製造工程を示す概略断
面図である。図１（ａ）を参照して、ガラスなどの基板
１上に、レジスト材料等からなるマスク膜２（膜厚１μ
ｍ）を塗布する。次に、図１（ｂ）を参照して、電子線
リソグラフィ法により、マスク膜２にストライプ状の溝
２ａを形成する。本実施例では、ストライプ状の溝２ａ
の幅を５０００Å（０．５μｍ）としており、ストライ
プ状のマスク膜の幅も５０００Åとしている。
面図である。図１（ａ）を参照して、ガラスなどの基板
１上に、レジスト材料等からなるマスク膜２（膜厚１μ
ｍ）を塗布する。次に、図１（ｂ）を参照して、電子線
リソグラフィ法により、マスク膜２にストライプ状の溝
２ａを形成する。本実施例では、ストライプ状の溝２ａ
の幅を５０００Å（０．５μｍ）としており、ストライ
プ状のマスク膜の幅も５０００Åとしている。
【００２４】次に、図１（ｃ）を参照して、ＲＦスパッ
タリング法によりＣｏＡｇ合金膜を蒸着した。マスク膜
２の上には合金膜３ｂが形成され、マスク膜２のストラ
イプ状溝２ａ内には合金膜３ａが形成される。合金膜３
ａ及び３ｂの膜厚は、５００Åとなるように形成した。
タリング法によりＣｏＡｇ合金膜を蒸着した。マスク膜
２の上には合金膜３ｂが形成され、マスク膜２のストラ
イプ状溝２ａ内には合金膜３ａが形成される。合金膜３
ａ及び３ｂの膜厚は、５００Åとなるように形成した。
【００２５】次に、図１（ｄ）を参照して、マスク膜２
をリフトオフすることにより、マスク膜２のストライプ
状溝２ａ内の合金膜３ａのみを基板１上に残した。これ
により、幅５０００Åのストライプ状の合金膜３ａが、
基板１上に形成された。
をリフトオフすることにより、マスク膜２のストライプ
状溝２ａ内の合金膜３ａのみを基板１上に残した。これ
により、幅５０００Åのストライプ状の合金膜３ａが、
基板１上に形成された。
【００２６】図２は、以上のようにして得られたストラ
イプ状の合金膜３ａの両端部に、Ｃｕ電極４及び５（厚
み１０００Å）を形成した状態を示している。以上の実
施例のＣｏＡｇ合金膜においては、Ｃｏを２０原子％、
Ａｇを８０原子％としている。
イプ状の合金膜３ａの両端部に、Ｃｕ電極４及び５（厚
み１０００Å）を形成した状態を示している。以上の実
施例のＣｏＡｇ合金膜においては、Ｃｏを２０原子％、
Ａｇを８０原子％としている。
【００２７】Ｃｏは、Ａｇに対し非固溶の関係であるの
で、ＣｏＡｇ合金膜においては、Ｃｏがグレインを形成
している。また、ＣｏＡｇ合金膜形成の際、非常に幅の
狭いマスク膜の溝内で形成されているので、このような
溝内で形成されたグレインは、ストライプ状の延びる方
向に広がった扁平な形状、あるいはラグビーボール状の
形状を有しているものと推測される。
で、ＣｏＡｇ合金膜においては、Ｃｏがグレインを形成
している。また、ＣｏＡｇ合金膜形成の際、非常に幅の
狭いマスク膜の溝内で形成されているので、このような
溝内で形成されたグレインは、ストライプ状の延びる方
向に広がった扁平な形状、あるいはラグビーボール状の
形状を有しているものと推測される。
【００２８】以上のようにして得られた磁気抵抗素子に
ついて、ＭＲ比及び動作磁界を測定した。また、比較と
して、図１の製造工程においてマスク膜を形成せず、基
板１の上に直接ＣｏＡｇ合金膜を実施例と同様の膜厚で
形成し、この磁気抵抗効果膜に電極を形成した比較例の
磁気抵抗素子を作製し、同様にしてＭＲ比及び動作磁界
を測定した。これらの結果を表１に示す。
ついて、ＭＲ比及び動作磁界を測定した。また、比較と
して、図１の製造工程においてマスク膜を形成せず、基
板１の上に直接ＣｏＡｇ合金膜を実施例と同様の膜厚で
形成し、この磁気抵抗効果膜に電極を形成した比較例の
磁気抵抗素子を作製し、同様にしてＭＲ比及び動作磁界
を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１から明らかなように、本発明に従いス
トライプ状に合金膜を形成した磁気抵抗素子は、高いＭ
Ｒ比を示し、動作磁界が小さく磁界感度が高いことがわ
かる。
トライプ状に合金膜を形成した磁気抵抗素子は、高いＭ
Ｒ比を示し、動作磁界が小さく磁界感度が高いことがわ
かる。
【００３１】図３は、実施例１及び比較例１のＭＲ比の
磁場依存性を示す図である。図３からも明らかなよう
に、本発明に従う実施例１は、非常に高いＭＲ比を示
す。なお、本実施例において、ストライプの延びる方向
と垂直方向に磁場を印加し磁気特性を測定したところ、
比較例１とほぼ同様の磁気特性であった。
磁場依存性を示す図である。図３からも明らかなよう
に、本発明に従う実施例１は、非常に高いＭＲ比を示
す。なお、本実施例において、ストライプの延びる方向
と垂直方向に磁場を印加し磁気特性を測定したところ、
比較例１とほぼ同様の磁気特性であった。
【００３２】実施例２ 上記実施例において、ＣｏＡｇ合金膜に代えて、ＮｉＦ
ｅＡｇ合金膜とする以外は、上記実施例１と同様にして
ストライプ状の合金膜を形成した。なお、合金膜の組成
は、（Ｎｉ８０Ｆｅ２０）２０Ａｇ８０の組成（数字は
原子％を表す。）とした。ここで、ＮｉＦｅが強磁性体
のグレインとなり、Ａｇが非磁性体となる。
ｅＡｇ合金膜とする以外は、上記実施例１と同様にして
ストライプ状の合金膜を形成した。なお、合金膜の組成
は、（Ｎｉ８０Ｆｅ２０）２０Ａｇ８０の組成（数字は
原子％を表す。）とした。ここで、ＮｉＦｅが強磁性体
のグレインとなり、Ａｇが非磁性体となる。
【００３３】上記実施例と同様にして得られた磁気抵抗
素子のＭＲ比及び動作磁界を測定した。また、上記実施
例１と同様にしてストライプ状ではない通常の合金膜を
基板上に形成し、比較例２の磁気抵抗素子とした。結果
を表２に示す。
素子のＭＲ比及び動作磁界を測定した。また、上記実施
例１と同様にしてストライプ状ではない通常の合金膜を
基板上に形成し、比較例２の磁気抵抗素子とした。結果
を表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】表２から明らかなように、本発明に従う実
施例２は、実施例１と同様に、高いＭＲ比を示し高い磁
界感度を示している。図４は、実施例２及び比較例２の
ＭＲ比の磁場依存性を示す図である。図４からも明らか
なように、実施例２の磁気抵抗素子は、高いＭＲ比を示
している。
施例２は、実施例１と同様に、高いＭＲ比を示し高い磁
界感度を示している。図４は、実施例２及び比較例２の
ＭＲ比の磁場依存性を示す図である。図４からも明らか
なように、実施例２の磁気抵抗素子は、高いＭＲ比を示
している。
【００３６】本発明における合金膜の強磁性体及び非磁
性体は、非固溶または共晶の関係にあるものであればよ
く、上記実施例のものに限定されるものではない。ま
た、合金膜を所定の幅のストライプ状に形成する方法
は、上記実施例のものに限定されるものではなく、スト
ライプ状になるように合金膜を形成し得る方法であれば
よい。
性体は、非固溶または共晶の関係にあるものであればよ
く、上記実施例のものに限定されるものではない。ま
た、合金膜を所定の幅のストライプ状に形成する方法
は、上記実施例のものに限定されるものではなく、スト
ライプ状になるように合金膜を形成し得る方法であれば
よい。
【００３７】また、本発明に従う第１の局面において
は、強磁性体のグレインが形状異方性を有するものであ
れば、上記ストライプ状の合金膜の形成に限定されるも
のではなく、その他の方法で形状異方性を付与してもよ
い。
は、強磁性体のグレインが形状異方性を有するものであ
れば、上記ストライプ状の合金膜の形成に限定されるも
のではなく、その他の方法で形状異方性を付与してもよ
い。
【００３８】
【発明の効果】本発明の第１の局面及び第２の局面に従
えば、高いＭＲ比を有し、動作磁界の小さい、すなわち
磁界感度の高い磁気抵抗素子とすることができる。
えば、高いＭＲ比を有し、動作磁界の小さい、すなわち
磁界感度の高い磁気抵抗素子とすることができる。
【００３９】本発明の製造方法に従えば、本発明の第１
の局面及び第２の局面に従う合金膜を簡易な工程で製造
することができる。
の局面及び第２の局面に従う合金膜を簡易な工程で製造
することができる。
【図１】本発明に従う一実施例の製造工程を示す概略断
面図。
面図。
【図２】図１の製造工程で得られた磁性合金膜に電極を
設けたときの状態を示す平面図。
設けたときの状態を示す平面図。
【図３】本発明に従う実施例１におけるＭＲ比の磁場依
存性を示す図。
存性を示す図。
【図４】本発明に従う実施例２におけるＭＲ比の磁場依
存性を示す図。
存性を示す図。
１…基板 ２…マスク膜 ２ａ…マスク膜のストライプ状溝 ３ａ…マスク膜のストライプ状溝内の合金膜 ３ｂ…マスク膜の上の合金膜 ４，５…電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 43/12 (72)発明者 黒木 和彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 強磁性体と、該強磁性体と非固溶または
共晶の関係にある非磁性体とからなり、前記強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成している合金膜を備える磁
気抵抗素子であって、 前記強磁性体のグレインが形状異方性を有することを特
徴とする磁気抵抗素子。 - 【請求項２】 強磁性体と、該強磁性体と非固溶または
共晶の関係にある非磁性体とからなり、前記強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成している合金膜を備える磁
気抵抗素子であって、 前記合金膜の一方向の幅が１μｍ以下である磁気抵抗素
子。 - 【請求項３】 前記合金膜がストライプ状に形成されて
おり、ストライプの幅が１μｍ以下である請求項２に記
載の磁気抵抗素子。 - 【請求項４】 強磁性体と、該強磁性体と非固溶または
共晶の関係にある非磁性体とからなり、前記強磁性体が
非磁性体中でグレインを形成している合金膜を備える磁
気抵抗素子を製造する方法であって、 基板上に幅１μｍ以下のストライプ状の溝が形成された
マスク膜を形成する工程と、 前記ストライプ状の溝内の基板上及び前記マスク膜上に
前記合金膜を形成する工程と、 前記マスク膜を前記基板上から除去することにより、マ
スク膜のストライプ状溝内の合金膜を基板上に残しスト
ライプ状合金膜とする工程とを備える磁気抵抗素子の製
造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216353A JPH0883939A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 磁気抵抗素子 |
| US08/524,751 US5818323A (en) | 1994-09-09 | 1995-09-07 | Magnetoresistive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216353A JPH0883939A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 磁気抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883939A true JPH0883939A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16687232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6216353A Pending JPH0883939A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0883939A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1069435C (zh) * | 1996-07-31 | 2001-08-08 | 南京大学 | 颗粒膜巨磁电阻效应传感器材料 |
| CN109599484A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-09 | 西安科汇电子科技有限公司 | 一种基于amr效应的传感器结构及其制作方法 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP6216353A patent/JPH0883939A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1069435C (zh) * | 1996-07-31 | 2001-08-08 | 南京大学 | 颗粒膜巨磁电阻效应传感器材料 |
| CN109599484A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-09 | 西安科汇电子科技有限公司 | 一种基于amr效应的传感器结构及其制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6352621B1 (en) | Method of manufacturing film laminate having exchange anisotropic magnetic field | |
| JP2690623B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子 | |
| JP3995555B2 (ja) | スピンバルブ型磁気抵抗効果再生ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP3184352B2 (ja) | メモリー素子 | |
| JP3219713B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子の製造方法 | |
| JPH11134620A (ja) | 強磁性トンネル接合素子センサ及びその製造方法 | |
| JP4837904B2 (ja) | Ｃｐｐスピンバルブ素子 | |
| JPH11509956A (ja) | 面垂直電流スピンバルブタイプ磁気抵抗トランスデューサ | |
| DE19936378B4 (de) | Magnetowiderstands-Dünnschichtelement vom Spin-Valve-Typ | |
| JPH11354859A (ja) | 磁気抵抗素子と磁気ヘッド | |
| US5818323A (en) | Magnetoresistive device | |
| US20010014001A1 (en) | Magnetoresistance effect magnetic head and magnetic effect reproducing apparatus | |
| JP2003324225A (ja) | 積層フェリ型磁性薄膜並びにそれを使用した磁気抵抗効果素子及び強磁性トンネル素子 | |
| US7158354B2 (en) | Dual-type magnetic detecting element in which free magnetic layer and pinned magnetic layer have suitably selected β values | |
| JP2629583B2 (ja) | 磁気抵抗効果膜およびその製造方法 | |
| JP3640230B2 (ja) | 薄膜磁界センサ | |
| EP0560350B1 (en) | Magneto-resistance effect element | |
| JP2961914B2 (ja) | 磁気抵抗効果材料およびその製造方法 | |
| JPH07221363A (ja) | 磁気抵抗素子 | |
| JP3323098B2 (ja) | 磁気抵抗効果多層膜 | |
| JP3527786B2 (ja) | 多層磁気抵抗効果膜および磁気ヘッド | |
| JPH0883939A (ja) | 磁気抵抗素子 | |
| JPH10198923A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| US5695858A (en) | Magnetoresistive element | |
| JPH0963021A (ja) | スピンバルブ構造を有する磁気抵抗効果素子及びその製造方法 |