JPS5927587A - 磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法 - Google Patents
磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法Info
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- JPS5927587A JPS5927587A JP57135650A JP13565082A JPS5927587A JP S5927587 A JPS5927587 A JP S5927587A JP 57135650 A JP57135650 A JP 57135650A JP 13565082 A JP13565082 A JP 13565082A JP S5927587 A JPS5927587 A JP S5927587A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法に関する
ものであり、特に本発明は、Ｎ１およびＯｏより主とし
てなる磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法に関するもの
である。
ものであり、特に本発明は、Ｎ１およびＯｏより主とし
てなる磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法に関するもの
である。
磁性薄膜を用いた磁気抵抗素子は磁気ヘッド−磁性薄膜
メモリの検出器、磁場センサーを磁気バブル検出器、マ
グネスケールの検出器、 ＶＴＲテープの頭出し検出器
、ロータリーエンコーダー川信号検出器−その他に広く
用いられている。これら各種センサーに用いられている
磁気抵抗素子用磁性薄膜としてはＮｉ−Ｆｅ薄膜とＮｉ
−Ｃｏ薄膜が用いられており、これらの薄膜は専ら真空
蒸着法に」二つて作製されているが、スパッタ法によっ
ても作製することができる。ところで真空蒸着法による
とスパッタ法によるよりも薄膜中の不純物含有量が少な
く、かつ薄膜の磁気抵抗効果ΔＲ／Ｒ（但しＲは素子の
抵抗、ΔＲは磁界による抵抗変化）が大きいという長所
があるため、磁気抵抗素子用磁性膜を作製するためには
従来専ら真空蒸着法が用いられている。
メモリの検出器、磁場センサーを磁気バブル検出器、マ
グネスケールの検出器、 ＶＴＲテープの頭出し検出器
、ロータリーエンコーダー川信号検出器−その他に広く
用いられている。これら各種センサーに用いられている
磁気抵抗素子用磁性薄膜としてはＮｉ−Ｆｅ薄膜とＮｉ
−Ｃｏ薄膜が用いられており、これらの薄膜は専ら真空
蒸着法に」二つて作製されているが、スパッタ法によっ
ても作製することができる。ところで真空蒸着法による
とスパッタ法によるよりも薄膜中の不純物含有量が少な
く、かつ薄膜の磁気抵抗効果ΔＲ／Ｒ（但しＲは素子の
抵抗、ΔＲは磁界による抵抗変化）が大きいという長所
があるため、磁気抵抗素子用磁性膜を作製するためには
従来専ら真空蒸着法が用いられている。
しかしながら、真空蒸着法にあってもスパッタ法に比し
Ｆ記（１） ？ （２） ＃ （３）の如き欠点のある
ことが知られている。
Ｆ記（１） ？ （２） ＃ （３）の如き欠点のある
ことが知られている。
・（１）膜厚の制御が困難である。
（２）膜＋１着強度が弱い。
（３）入射角効果がある。
（４）母合金からの組成ずれが大きい。
本発明は、真空蒸着法あるいはスパッタ法によって作製
された薄膜の有する前記諸欠点を除去−改善した磁気抵
抗素子用磁性薄膜の製造方法を提供することを目的とす
るものであり、特ｆｒ ＨＮ求の範囲記載の薄膜とその
製造方法を提供することによって前記目、的を達成する
ことができる。
された薄膜の有する前記諸欠点を除去−改善した磁気抵
抗素子用磁性薄膜の製造方法を提供することを目的とす
るものであり、特ｆｒ ＨＮ求の範囲記載の薄膜とその
製造方法を提供することによって前記目、的を達成する
ことができる。
すなわち本発明は、Ｏｏ ／（７−！ｆｏ Ｊｔｔｊ！
％−残部実質的にＮ１より１．Ｃる薄膜をスパッタ法に
より作製し、次いで前記薄膜に真空中、水素罪囲気中の
何れかの中で−００−１００℃の温度範囲内において焼
鈍を施すことを特徴とする磁気抵抗素子用磁性薄膜の製
造方法に関するものである。
％−残部実質的にＮ１より１．Ｃる薄膜をスパッタ法に
より作製し、次いで前記薄膜に真空中、水素罪囲気中の
何れかの中で−００−１００℃の温度範囲内において焼
鈍を施すことを特徴とする磁気抵抗素子用磁性薄膜の製
造方法に関するものである。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明者らは、真空蒸着法あるいはスパッタ法により作
製される薄膜のイｊする前記賭欠点を除去・改善すべく
種々研究を尽した結果、メ↓空蒸着法に比し種々の特性
において劣っているため従来顧みられなかったスパッタ
法により作１１１１１された薄膜の有する欠点を除去・
改善し、かつ真空蒸着法に、Ｌり作１四され１＝ Ｇ’
ｔｌｆ膜のイア ｉ″る欠点をも除去・改善した薄膜の
作製方法に想到した。
製される薄膜のイｊする前記賭欠点を除去・改善すべく
種々研究を尽した結果、メ↓空蒸着法に比し種々の特性
において劣っているため従来顧みられなかったスパッタ
法により作１１１１１された薄膜の有する欠点を除去・
改善し、かつ真空蒸着法に、Ｌり作１四され１＝ Ｇ’
ｔｌｆ膜のイア ｉ″る欠点をも除去・改善した薄膜の
作製方法に想到した。
本発明者らはスパッタ法によって作製したＮｉ−０ｏ磁
性薄膜の磁気抵抗効果が、真空中焼鈍あるいに１水素雰
囲気中焼鋪の何れかの焼鈍処理を前記薄膜に施すことに
より、著しく改善されて真空蒸着法によって作製された
Ｎｉ−０ｏ薄膜の磁気抵抗素子膜と同ｆ１，１度の磁気
抵抗効果を有し、かつ従来の真空蒸着法の有する膜ｊワ
制御の困難性、膜イ１着強度の弱小性、入射角効果の不
可避性などの欠点を有しない薄膜を得ることができるこ
とを新規に知見して本発明を完成した。
性薄膜の磁気抵抗効果が、真空中焼鈍あるいに１水素雰
囲気中焼鋪の何れかの焼鈍処理を前記薄膜に施すことに
より、著しく改善されて真空蒸着法によって作製された
Ｎｉ−０ｏ薄膜の磁気抵抗素子膜と同ｆ１，１度の磁気
抵抗効果を有し、かつ従来の真空蒸着法の有する膜ｊワ
制御の困難性、膜イ１着強度の弱小性、入射角効果の不
可避性などの欠点を有しない薄膜を得ることができるこ
とを新規に知見して本発明を完成した。
次に本発明を実験データについて１ｌＹｉ細に説明する
Ｏ ＊ ｂ’６ ＋１１．１ （／Ｊ実、。おい”Ｃ７１１
イ、１： ｘしく ７ ＃ ｆに、 Ｇ、：よ。
Ｏ ＊ ｂ’６ ＋１１．１ （／Ｊ実、。おい”Ｃ７１１
イ、１： ｘしく ７ ＃ ｆに、 Ｇ、：よ。
Ｎ１−Ｃｏ薄膜を次のようにして作製した。
スパッタＷｅ ｌｉｔは、一般的なＲＦ 、２極スパツ
タ装ばである。基板はコロ龍Ｘ ７４間×０．７闘の通
常のスライドガラスを３枚使用した。基板の歪除去とス
パッタ室内の脱ガスを目的として約３００°Ｃ２，２時
間加熱した俵、冷却して室温に戻した。り×１Ｏ−５Ｐ
ａ、まで排気した後通常のＡｒガスをｋ Ｘ １０−３
Ｐａ。
タ装ばである。基板はコロ龍Ｘ ７４間×０．７闘の通
常のスライドガラスを３枚使用した。基板の歪除去とス
パッタ室内の脱ガスを目的として約３００°Ｃ２，２時
間加熱した俵、冷却して室温に戻した。り×１Ｏ−５Ｐ
ａ、まで排気した後通常のＡｒガスをｋ Ｘ １０−３
Ｐａ。
ｔｔで導入し、高圧ガスパルプ（メインパルプ）により
コンダ〃りどスを調＃ Ｌ／ 、スパッタ室内の圧力を
一般定した。ターゲットと基板間隔距離は’ＩＡ闘であ
る。ターゲットけ／、２＆ｍｓ／のＯｏ （純度背、９
％）板上に−ＩＯ順Ｘｌ０ＬｌＩＩＩＩのＮｌ （純度
９９．９％）“片を並べた複合彰である。ターゲットの
不純物除去のため投入電力１００ Ｗで３０分間プレス
パツタを行ったのち成膜した。膜厚依存性を調べる実験
を除い′〔、スパッタ条件は第１表に示す通りである。
コンダ〃りどスを調＃ Ｌ／ 、スパッタ室内の圧力を
一般定した。ターゲットと基板間隔距離は’ＩＡ闘であ
る。ターゲットけ／、２＆ｍｓ／のＯｏ （純度背、９
％）板上に−ＩＯ順Ｘｌ０ＬｌＩＩＩＩのＮｌ （純度
９９．９％）“片を並べた複合彰である。ターゲットの
不純物除去のため投入電力１００ Ｗで３０分間プレス
パツタを行ったのち成膜した。膜厚依存性を調べる実験
を除い′〔、スパッタ条件は第１表に示す通りである。
第７表
同表中の基板温度ｕ１、シャッターを開りてス／＜ツタ
を開始後−０分経過した時のス・テンレス製抽板ホルダ
ーの湿１す、である０ 試ｔ１の組成じｌ ＥＰＭＡおＪ：び飽和ｎｕ化Ｍｅの
測定により求めに０試判の磁化曲線はＶＳＭ （試料振
動型磁力Ｍｌ）を用いて測定シ、た。膜１％Ｉは繰返し
反射干渉顕微鏡にて測定し、試料の比抵抗はｌ端子法お
よび次に述べる磁気抵抗効果（以下この効果をＭＲ効果
と称す）測定時に一端子法にて測定した。
を開始後−０分経過した時のス・テンレス製抽板ホルダ
ーの湿１す、である０ 試ｔ１の組成じｌ ＥＰＭＡおＪ：び飽和ｎｕ化Ｍｅの
測定により求めに０試判の磁化曲線はＶＳＭ （試料振
動型磁力Ｍｌ）を用いて測定シ、た。膜１％Ｉは繰返し
反射干渉顕微鏡にて測定し、試料の比抵抗はｌ端子法お
よび次に述べる磁気抵抗効果（以下この効果をＭＲ効果
と称す）測定時に一端子法にて測定した。
試料のＭＲ効果は第１図に回路図で示す装置、を作製し
、測定した。
、測定した。
以下にこの装置ａの概略を述べる。
、２組のへルムホルッコイルＩｉＯ／ ＋ １１０．２
は互いに直交して配置しである。これらのコイルに接続
しているＯ／ ｔ Ｒ／ ｌ Ｌ、２１ Ｒｊにより、
各コイルに流れる電流値を調節し、１１．０／ ｒ １
Ｉｏｊが常に同じ強さの磁界を発生し、両磁界の位相は
りθ０ずれるようになっている。つまり試料ステージ近
傍では、強さ一定の回転磁界が生じている。これにより
ＭＲ効果の縦、横の効果を同時に容易に測定が可能であ
り、測定磁界に対して試料電流の方向を変える必要は１
．ｒい。測定は、まず試料をセットし交流磁界を加えて
消磁し、電流を印加し、試料両端の電圧ＶをＤＭＭ （
ディジタルマルチメータ）で読みとる。次に回転磁界（
６θＩＩｚ）を加えて、ＭＲ効果による試料両端の１υ
、圧変化（／、２０ Ｈｚ ）をオシロスコープで読み
とる。この時試料のリード線等により誘起される？［ｆ
、圧（６ｏＩＩ＊）も加わるため、補ｍ ：’ イ／Ｉ
／ （Ｏｏｍｐｅ ０ｏｉｌ ）を設りて、このコイル
からの電圧（ＡθＨｚ ）と試料からの電圧（ＡＯＨｚ
＋／−〇Ｈｚ ）を差動構成にして誘導による電圧を打
ち消すようにしている。この時の電圧Δ■を測定しΔＶ
／Ｖ ＝ΔＲ／ＲとしてＭＲ効果を測定した。試料の形
状はｇ關×／θ朋であり形状による効果は無視できると
考えている。
は互いに直交して配置しである。これらのコイルに接続
しているＯ／ ｔ Ｒ／ ｌ Ｌ、２１ Ｒｊにより、
各コイルに流れる電流値を調節し、１１．０／ ｒ １
Ｉｏｊが常に同じ強さの磁界を発生し、両磁界の位相は
りθ０ずれるようになっている。つまり試料ステージ近
傍では、強さ一定の回転磁界が生じている。これにより
ＭＲ効果の縦、横の効果を同時に容易に測定が可能であ
り、測定磁界に対して試料電流の方向を変える必要は１
．ｒい。測定は、まず試料をセットし交流磁界を加えて
消磁し、電流を印加し、試料両端の電圧ＶをＤＭＭ （
ディジタルマルチメータ）で読みとる。次に回転磁界（
６θＩＩｚ）を加えて、ＭＲ効果による試料両端の１υ
、圧変化（／、２０ Ｈｚ ）をオシロスコープで読み
とる。この時試料のリード線等により誘起される？［ｆ
、圧（６ｏＩＩ＊）も加わるため、補ｍ ：’ イ／Ｉ
／ （Ｏｏｍｐｅ ０ｏｉｌ ）を設りて、このコイル
からの電圧（ＡθＨｚ ）と試料からの電圧（ＡＯＨｚ
＋／−〇Ｈｚ ）を差動構成にして誘導による電圧を打
ち消すようにしている。この時の電圧Δ■を測定しΔＶ
／Ｖ ＝ΔＲ／ＲとしてＭＲ効果を測定した。試料の形
状はｇ關×／θ朋であり形状による効果は無視できると
考えている。
Ｎｉ −Ｏｏ系薄膜であって真空蒸着法によって作製【
ノたものとスパッタ法によって作製したものとの特性を
比較ルーｇ査した。第、２図はＮｉ−Ｃｏ薄膜のＮｉ含
有ｗｔ％とＭＲ効果ΔＲ／Ｒとの関係を示１図であり、
曲線ａは真空蒸着法による薄膜（以Ｆ＊空蒸着薄膜と称
す）であって膜厚、２０００ Ａのものについて得られ
た関係を示し、曲１ｊＭ ｂはスパッタ法による簿膜（
以Ｆスパッタ薄膜と称す）について得られた関係を示す
。同図からＮ１が６θ〜７θｗｔ％（＝Ｊ近において曲
線ａはΔＲ／Ｒがコ、ｓ〜３．０％と比較的大きな値を
示し、組成依存性が顕著に現われているが、一方面ｍｂ
では前記Ｎ１含有箪範聞内Ｔ ハΔＲ／Ｒ！；Ｌ Ｏ，
ｇ −／、０％と組成依存性は比較的少なく ＭＲ効果
は５Ａ程度の値しか示さない。またこれら両種の薄膜の
比抵抗ｐは、２ｏ−，２ＡｌｌΩ（ｍであり、保磁力１
１ｏは１０〜３θＯ’ｅであった。
ノたものとスパッタ法によって作製したものとの特性を
比較ルーｇ査した。第、２図はＮｉ−Ｃｏ薄膜のＮｉ含
有ｗｔ％とＭＲ効果ΔＲ／Ｒとの関係を示１図であり、
曲線ａは真空蒸着法による薄膜（以Ｆ＊空蒸着薄膜と称
す）であって膜厚、２０００ Ａのものについて得られ
た関係を示し、曲１ｊＭ ｂはスパッタ法による簿膜（
以Ｆスパッタ薄膜と称す）について得られた関係を示す
。同図からＮ１が６θ〜７θｗｔ％（＝Ｊ近において曲
線ａはΔＲ／Ｒがコ、ｓ〜３．０％と比較的大きな値を
示し、組成依存性が顕著に現われているが、一方面ｍｂ
では前記Ｎ１含有箪範聞内Ｔ ハΔＲ／Ｒ！；Ｌ Ｏ，
ｇ −／、０％と組成依存性は比較的少なく ＭＲ効果
は５Ａ程度の値しか示さない。またこれら両種の薄膜の
比抵抗ｐは、２ｏ−，２ＡｌｌΩ（ｍであり、保磁力１
１ｏは１０〜３θＯ’ｅであった。
そこで本発明者等は、／、Ｊ’Ｘ １Ｏ−３Ｐａの真空
中、あるいは水素雰囲気中でスパッタ膜を焼鈍してＭＲ
効果を検討した。その結果真空蒸着薄膜と同程度の大き
なＭＲ効果を焼鈍したスパッタ膜が示すことを新規に知
見した。
中、あるいは水素雰囲気中でスパッタ膜を焼鈍してＭＲ
効果を検討した。その結果真空蒸着薄膜と同程度の大き
なＭＲ効果を焼鈍したスパッタ膜が示すことを新規に知
見した。
第３図は膜厚、２ｏｏｏ人のスパッタ膜について真空中
において焼鈍した場合曲線ａは焼鈍温度ＴａとＭＲ効果
ΔＲ／Ｒと関係を示し、曲線すは焼鈍温度Ｔａと比抵抗
ρとの関係を示ツ。なおこの場合の簿膜の成分組成はＮ
１１．！ｒ 、 Ｏｏ Ｊｋである。第一図について述
べた如＜−１上記組成はΔＲ／Ｒの値が最も大きい組成
領域に含まれている。この図の焼鈍温ｒＳＬＴ ａとＭ
Ｒ効果ΔＲ／Ｒとの関係を示す曲線ａから明らかなよう
にＴａが３ＯＯ″Ｃ（’Ｊ近でΔＲ／Ｒは最も大きい値
を示し、焼鈍前のΔＲ／Ｒの値の３倍以上になっている
ことが判る。一方、２ｏｏ”ｃ未満あるいはｑｏｏ℃よ
り高い焼鈍温度では焼鈍の効果が極めて小さいことが判
る。また比抵抗ρと焼鈍湿度Ｔ＆との関係を示す曲線す
によれば −Ｔａが３００’Ｃ’（＝Ｊ近でρは最も小
さくなつ゛〔おり、このρの値は焼鈍前の号程度に減少
しており、真空蒸着膜のρの値と同程度である。
において焼鈍した場合曲線ａは焼鈍温度ＴａとＭＲ効果
ΔＲ／Ｒと関係を示し、曲線すは焼鈍温度Ｔａと比抵抗
ρとの関係を示ツ。なおこの場合の簿膜の成分組成はＮ
１１．！ｒ 、 Ｏｏ Ｊｋである。第一図について述
べた如＜−１上記組成はΔＲ／Ｒの値が最も大きい組成
領域に含まれている。この図の焼鈍温ｒＳＬＴ ａとＭ
Ｒ効果ΔＲ／Ｒとの関係を示す曲線ａから明らかなよう
にＴａが３ＯＯ″Ｃ（’Ｊ近でΔＲ／Ｒは最も大きい値
を示し、焼鈍前のΔＲ／Ｒの値の３倍以上になっている
ことが判る。一方、２ｏｏ”ｃ未満あるいはｑｏｏ℃よ
り高い焼鈍温度では焼鈍の効果が極めて小さいことが判
る。また比抵抗ρと焼鈍湿度Ｔ＆との関係を示す曲線す
によれば −Ｔａが３００’Ｃ’（＝Ｊ近でρは最も小
さくなつ゛〔おり、このρの値は焼鈍前の号程度に減少
しており、真空蒸着膜のρの値と同程度である。
第１Ｉ図は焼鈍温度Ｔａと保磁力１（ｏとの関係を示す
図であり、焼鈍温度Ｔａが３０Ｏ″Ｃのとき保磁力Ｈａ
が最小であり、その値は焼鈍前のｙ５以下に減少してい
る。ＭＲ効果Δ騎が大きく、比抵抗ρならびに保磁力Ｈ
ｏが小さいことは、□何れも磁気センザー用磁気抵抗素
子とし゛Ｃ好適な特性であり、従来磁気抵抗素子として
特性上欠点があるため使用されなかったスパッタ膜にあ
っても本発明により焼鈍を施すことにより磁気抵抗素子
用の磁性薄膜となすことのできることを本発明者らは新
規に知見することができた。
図であり、焼鈍温度Ｔａが３０Ｏ″Ｃのとき保磁力Ｈａ
が最小であり、その値は焼鈍前のｙ５以下に減少してい
る。ＭＲ効果Δ騎が大きく、比抵抗ρならびに保磁力Ｈ
ｏが小さいことは、□何れも磁気センザー用磁気抵抗素
子とし゛Ｃ好適な特性であり、従来磁気抵抗素子として
特性上欠点があるため使用されなかったスパッタ膜にあ
っても本発明により焼鈍を施すことにより磁気抵抗素子
用の磁性薄膜となすことのできることを本発明者らは新
規に知見することができた。
ところで、上記実験におい°〔はＩ空度はハ３×／θ
Ｐａであり、焼−に時間は１時間であるが、真空度をさ
らに高度の真空度とすることにより、より良好なｉｄ？
気特１〈ｉ：を得ることができることが判った。
Ｐａであり、焼−に時間は１時間であるが、真空度をさ
らに高度の真空度とすることにより、より良好なｉｄ？
気特１〈ｉ：を得ることができることが判った。
なお、真空蒸着膜（Ｎｉ ７（１ｏｏ３０ ）の真空中
焼鈍によるＭＲ効果を調べたところ、第３図に示す如く
顕著な改善は紹められなかった。
焼鈍によるＭＲ効果を調べたところ、第３図に示す如く
顕著な改善は紹められなかった。
次に本発明者らは水素３！Ｊ！囲気中における焼鈍湿度
とＭＲ効果および比抵抗ρとの関係を調べた。
とＭＲ効果および比抵抗ρとの関係を調べた。
第６図は上記関係を示す図であり、薄膜の組成および膜
厚は第３および７図のものど同じくそれぞれＮｉ Ｃ
ｏ ＊ 、２００ＯＡであ・りた。第６図から明ら０
３０ かなように曲線ａで示されるＭＲ効果は水素中ｑθ０°
Ｃでの焼鈍により５％に達し、焼鈍前の３倍に上昇して
おり、真空蒸着膜について従来知られているＭｒＬ効果
の値と殆んど同程度の値を示すことが判った。また同図
曲線すで示される比抵抗ρは水素中ｔ、ｔｏｏ″Ｃでの
焼鈍により約１０μΩＣｒＡとなり、焼Ｉｆｆ前の値の
％以下に低下していることが判る。／θμΩｃｍといつ
比抵抗値は真空蒸着膜において得られる比抵抗値よりも
さらに小さくなっている。
厚は第３および７図のものど同じくそれぞれＮｉ Ｃ
ｏ ＊ 、２００ＯＡであ・りた。第６図から明ら０
３０ かなように曲線ａで示されるＭＲ効果は水素中ｑθ０°
Ｃでの焼鈍により５％に達し、焼鈍前の３倍に上昇して
おり、真空蒸着膜について従来知られているＭｒＬ効果
の値と殆んど同程度の値を示すことが判った。また同図
曲線すで示される比抵抗ρは水素中ｔ、ｔｏｏ″Ｃでの
焼鈍により約１０μΩＣｒＡとなり、焼Ｉｆｆ前の値の
％以下に低下していることが判る。／θμΩｃｍといつ
比抵抗値は真空蒸着膜において得られる比抵抗値よりも
さらに小さくなっている。
第７図は水素雰囲気中におりる焼鈍温度１°ａと保磁力
Ｈａとの関係を示ず図であり、保磁力Ｈａは焼鈍湿度３
００℃においてＪρも小さく、焼鈍前の％に減少してい
ることが判る。このように水素雰囲気中で、２ｇｏ −
ｓｏｏ℃の温度範囲内で焼鈍されたＮ１−−０ｏスパツ
タ膜は磁気抵抗素子用磁性膜とじて・真空中焼鈍された
スパッタ膜よりさらに優れており、真梨蒸着膜に優ると
も劣らない特性を有していることが明らかに４ＣつたＯ Ｎ１の含有、）ｆ、ｔを変えたＮｉ −Ｏｎスパッタ膜
について焼鈍をそれぞれ施した結果、ＭＲ効果とＮ１含
有１１（との関係はｔｒ冒図曲線ａとはｙ同様な傾向を
示すことが判った。
Ｈａとの関係を示ず図であり、保磁力Ｈａは焼鈍湿度３
００℃においてＪρも小さく、焼鈍前の％に減少してい
ることが判る。このように水素雰囲気中で、２ｇｏ −
ｓｏｏ℃の温度範囲内で焼鈍されたＮ１−−０ｏスパツ
タ膜は磁気抵抗素子用磁性膜とじて・真空中焼鈍された
スパッタ膜よりさらに優れており、真梨蒸着膜に優ると
も劣らない特性を有していることが明らかに４ＣつたＯ Ｎ１の含有、）ｆ、ｔを変えたＮｉ −Ｏｎスパッタ膜
について焼鈍をそれぞれ施した結果、ＭＲ効果とＮ１含
有１１（との関係はｔｒ冒図曲線ａとはｙ同様な傾向を
示すことが判った。
以上説明した如くスパッタ法により作製したＮＬ−Ｃｏ
薄膜に真空中あるいは水素雰囲気中で焼鈍を施゛づこと
によりＪ（空蒸着膜の有するＭＲ効果に近似あるいは同
程度のＭＲ効果を有することか明らかとなり、磁気セン
・リーとして適するＭＲ効果を保持さ・１ｊるためには
Ｎｉ４Ｊｊθ〜りθＷｂ％の範囲内にする必要があり、
真空中で焼鈍ｔする場合の焼鈍τｆ１ｉ ＋、（！：
＆；Ｊ 、２１７０〜グθθ°Ｃの範囲内にする必要が
あり、／、ｌ−かても、２Ｓθ〜３ＳＯ″ＣのとぎＭＲ
効果が大きく、比抵抗ρおよび保磁力１１ｏの低い素子
が得られる。また水素雰囲気中で焼鈍を施す場合にはコ
ｓｏ −ｓｏｏ″Ｃ１７）温度範囲内で磁気抵抗素子と
して１、Ｉ／、れた磁性膜が得られ、特にＪＯＯ〜ｇｏ
ｏ℃の範囲、内で焼鈍を施すとき最も優れた磁性膜が得
られる。
薄膜に真空中あるいは水素雰囲気中で焼鈍を施゛づこと
によりＪ（空蒸着膜の有するＭＲ効果に近似あるいは同
程度のＭＲ効果を有することか明らかとなり、磁気セン
・リーとして適するＭＲ効果を保持さ・１ｊるためには
Ｎｉ４Ｊｊθ〜りθＷｂ％の範囲内にする必要があり、
真空中で焼鈍ｔする場合の焼鈍τｆ１ｉ ＋、（！：
＆；Ｊ 、２１７０〜グθθ°Ｃの範囲内にする必要が
あり、／、ｌ−かても、２Ｓθ〜３ＳＯ″ＣのとぎＭＲ
効果が大きく、比抵抗ρおよび保磁力１１ｏの低い素子
が得られる。また水素雰囲気中で焼鈍を施す場合にはコ
ｓｏ −ｓｏｏ″Ｃ１７）温度範囲内で磁気抵抗素子と
して１、Ｉ／、れた磁性膜が得られ、特にＪＯＯ〜ｇｏ
ｏ℃の範囲、内で焼鈍を施すとき最も優れた磁性膜が得
られる。
次に本発明においで、薄膜の成分組成ならびに薄膜の焼
鈍温度を限定する理由を説明する。
鈍温度を限定する理由を説明する。
Ｃｏが７０１”（ＩＮ％より少ないか、あるいは３０重
凰％ｊ−り多いと、ＭＲ効界ΔＲ／Ｒが小さく（ｍ気抵
抗素子用に適する簿膜を製造することができないので、
Ｇｏは／θ〜Ｓθ爪爪％の範囲内にする必要がある。
凰％ｊ−り多いと、ＭＲ効界ΔＲ／Ｒが小さく（ｍ気抵
抗素子用に適する簿膜を製造することができないので、
Ｇｏは／θ〜Ｓθ爪爪％の範囲内にする必要がある。
また焼鈍温度がコθθ°Ｃより低いか、あるいは３００
°Ｃより高いと、薄膜のＭＲ効果、比抵抗、保磁力の点
で磁気抵抗素子用に適しなくなるので、焼鈍湿ｔ５Ｊ：
ＧＪ： 、ｔｏｏ〜！ｒθθ°Ｃの範囲、内にする必
要がある。
°Ｃより高いと、薄膜のＭＲ効果、比抵抗、保磁力の点
で磁気抵抗素子用に適しなくなるので、焼鈍湿ｔ５Ｊ：
ＧＪ： 、ｔｏｏ〜！ｒθθ°Ｃの範囲、内にする必
要がある。
次に本発明を実施例ならびに比較例について説明する。
実施例
成分組成Ｎｉ６５０ｏ３５・膜厚コθｏｏｉのスパッタ
膜を７１東空中ＪＯθ−℃、水素中ｑ、ｏｏ”ｃでそれ
ぞれ４０分間焼鈍した。かくして得られた薄膜の諸費性
を下記第２表に示す。
膜を７１東空中ＪＯθ−℃、水素中ｑ、ｏｏ”ｃでそれ
ぞれ４０分間焼鈍した。かくして得られた薄膜の諸費性
を下記第２表に示す。
第 λ 表
四水江、し
成分組成Ｎｉ７００ｏ３ｏｒ膜＋？’、 、２θＯＯ′
Ａの真空蒸着薄膜を真空中り００°Ｃで６Ｃ分間焼鈍し
た。かくして得られた薄膜と焼？（ｉ前の薄膜との諸費
性を第３表に示す。
Ａの真空蒸着薄膜を真空中り００°Ｃで６Ｃ分間焼鈍し
た。かくして得られた薄膜と焼？（ｉ前の薄膜との諸費
性を第３表に示す。
ｊｌｌＩＪ表
同表より判るようにＷＡ蒸着膜焼鈍処理はＭＲ効果を若
干増加させるが、軟磁気特性の大きな改善は期待されな
かった。
干増加させるが、軟磁気特性の大きな改善は期待されな
かった。
比較例２
成分組成Ｎ１６５００３５ ｒ膜ｙ１．．２ｏｏｏ ’
ｌｙのス′ゞツタ膜を作製した。その特性を上記第Ｖ表
に示す。
ｌｙのス′ゞツタ膜を作製した。その特性を上記第Ｖ表
に示す。
第 ダ 表
同表によれば、パーマロイ薄膜と比較して軟磁気特性な
らびにＭＲ効果の点で便れた点は關められないことが判
る。
らびにＭＲ効果の点で便れた点は關められないことが判
る。
、に配本発明の実験データη：らびに実施例、比較例か
ら次のことが明らかである。
ら次のことが明らかである。
（１） スパッタ膜のρは蒸着膜のそれと比べで約へ
−〜２．５倍程１５．Ｌ大きい。
−〜２．５倍程１５．Ｌ大きい。
（２ン 蒸着膜のｌ効果はコＪ−Ｊ、０％であり、ス
パッタ膜のそれはＯ０Ｃ〜八〇％へある。
パッタ膜のそれはＯ０Ｃ〜八〇％へある。
（３）蒸着膜を真空焼鈍するとＭＲ効果は３゜３％まで
増加し、スパッタ膜にあっては３．ｓ％まで増加する。
増加し、スパッタ膜にあっては３．ｓ％まで増加する。
（４） スパッタ膜について水素中焼鈍を施すと、Ｍ
Ｒ効果はＳ。７％に増加する。
Ｒ効果はＳ。７％に増加する。
以上本発明によれば従来の１′ｇ：空蒸着膜に匹敵する
ＭＲ効果を有し、かつ真空蒸着膜の有する間欠点を除去
、改善した各種の磁気セン・す°−川用性抵抗素子とし
て好適ｆ、（磁性膜を提供することができる。
ＭＲ効果を有し、かつ真空蒸着膜の有する間欠点を除去
、改善した各種の磁気セン・す°−川用性抵抗素子とし
て好適ｆ、（磁性膜を提供することができる。
ｌ 図面のｆｉｉｉ 、’ｌｔな説明
第１図け１４Ｒ効果測定装置淳の回路、図、第２図はＮ
ｉ−Ｃｏ薄膜のＮｉ含有量とＭＲ効果との関係を示す図
、第３図は薄膜の焼鈍温度＋１１ａとＭＲ効果、比抵抗
との関係をそれぞれ示す図、第９図は薄膜の焼鈍温度Ｔ
ａと保磁力ＨＯとの関係を示す図、第Ｓ図はビｌ空蒸着
膜の真空中焼鈍温度Ｔ＆とＭＲ効果、比抵抗との関係を
示す図、第を図はス・バッタ膜の水素雰囲気中焼鈍４．
一度１＋、とＭＲ効果。
ｉ−Ｃｏ薄膜のＮｉ含有量とＭＲ効果との関係を示す図
、第３図は薄膜の焼鈍温度＋１１ａとＭＲ効果、比抵抗
との関係をそれぞれ示す図、第９図は薄膜の焼鈍温度Ｔ
ａと保磁力ＨＯとの関係を示す図、第Ｓ図はビｌ空蒸着
膜の真空中焼鈍温度Ｔ＆とＭＲ効果、比抵抗との関係を
示す図、第を図はス・バッタ膜の水素雰囲気中焼鈍４．
一度１＋、とＭＲ効果。
比抵抗との関係をそれぞ１を示ｉ−図、第７図（まスノ
くツタ膜の水素雰囲気中焼鈍１度Ｔａとイ呆磁ブＪとの
関係を示１図である。
くツタ膜の水素雰囲気中焼鈍１度Ｔａとイ呆磁ブＪとの
関係を示１図である。
特−竹田願人 赤井電機株式会ネ！；
代理人弁理士 利 ［１１政 治１６図
第７［
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ・ Ｏｏ １Ｏ−ＡＯ爪爪％、残部実質的にＮ１より
なる薄膜をスパッタ法により作製し、次いで前記薄膜に
真空中を水素雰囲気中の何れかの中で２００−１００″
Ｃの温度範囲内で焼鈍を施ずことを許徴とする磁気抵抗
素子用磁性薄膜の製造方法。− ２０，真空中において１．ｘｏｏ −４１ｏｏ ’ｃの
温度範囲内で薄膜に焼鈍を施すことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ３、水素雰囲気中で、ｔ、ｇｏ −ｇｏθ°Ｃの温度範
囲内で薄膜に焼鈍を施すことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57135650A JPS5927587A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57135650A JPS5927587A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927587A true JPS5927587A (ja) | 1984-02-14 |
| JPS6412112B2 JPS6412112B2 (ja) | 1989-02-28 |
Family
ID=15156748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57135650A Granted JPS5927587A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 磁気抵抗素子用磁性薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927587A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144893A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 磁気抵抗素子 |
| JPH0223680A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Nec Corp | 磁気抵抗効果薄膜およびその製造方法 |
| DE19941046C1 (de) * | 1999-08-28 | 2001-01-11 | Bosch Gmbh Robert | Magnetisch sensitive Schichtanordnung mit GMR-Effekt und Verfahren zu deren Herstellung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135688A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-12 | Nippon Denso Co Ltd | 磁気抵抗素子の製造方法 |
-
1982
- 1982-08-05 JP JP57135650A patent/JPS5927587A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135688A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-12 | Nippon Denso Co Ltd | 磁気抵抗素子の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144893A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 磁気抵抗素子 |
| JPH0223680A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Nec Corp | 磁気抵抗効果薄膜およびその製造方法 |
| DE19941046C1 (de) * | 1999-08-28 | 2001-01-11 | Bosch Gmbh Robert | Magnetisch sensitive Schichtanordnung mit GMR-Effekt und Verfahren zu deren Herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6412112B2 (ja) | 1989-02-28 |
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