JPS5928395A - 磁気抵抗効果素子の製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果素子の製造方法Info
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- JPS5928395A JPS5928395A JP57139038A JP13903882A JPS5928395A JP S5928395 A JPS5928395 A JP S5928395A JP 57139038 A JP57139038 A JP 57139038A JP 13903882 A JP13903882 A JP 13903882A JP S5928395 A JPS5928395 A JP S5928395A
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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)
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】
本発明は磁気センサー、磁気ヘッ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。
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ッドとしての開発が活発に進め
られている。
、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ッ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ッキ、蒸着
あるいはスパッ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、フォトリ
リグラフィ技術を用いて、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ォトリリグラフィ技術を用いて
形成される。
あるいはスパッ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、フォトリ
リグラフィ技術を用いて、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ォトリリグラフィ技術を用いて
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以下が、又はその高低のピッチが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。こう言っ
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った。特に、ＭＲ素子を磁気ヘッド
として応用する場合に多用されるセラミックス、フェラ
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
雛である。
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以下が、又はその高低のピッチが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。こう言っ
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った。特に、ＭＲ素子を磁気ヘッド
として応用する場合に多用されるセラミックス、フェラ
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
雛である。
更に、前述のセラミックス、フェ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、一般にスパッタリング
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、スパッ
タリングによっ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ッション現象、即ちスパッタ中にお
ける基体表面に対するスパッタ雰囲気ガスイオンの衝撃
による基体表面でのスパッ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ッタされ、従って
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った。したが
っ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、磁気ヘッドは必然的に高価になら
ざるを得なかった。
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、一般にスパッタリング
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、スパッ
タリングによっ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ッション現象、即ちスパッタ中にお
ける基体表面に対するスパッタ雰囲気ガスイオンの衝撃
による基体表面でのスパッ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ッタされ、従って
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った。したが
っ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、磁気ヘッドは必然的に高価になら
ざるを得なかった。
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。
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。
おいて、基体表面に金属アルコ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。
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項及び第２項記載の磁気抵抗効
果素子の製造方法が得られる。
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項及び第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はセラミックス、フェ
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だめのＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏａ
等の絶縁層２がスパッ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系セラミック
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。
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はセラミックス、フェ
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だめのＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏａ
等の絶縁層２がスパッ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系セラミック
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）ｍ（Ｒｂ）ｎ−ｍ
ここでｎは金属Ｍの原子価、ｍはｌ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、プチル、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、プ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容であ
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。
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、プチル、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、プ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容であ
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、テトラノルマルプチルチ
タネート、ＭがＡｌの場合アルミニウムインプロピレー
ト、ＭがＳｉの場合テトラアルコキシシラン等がある。
トライソプロピルチタネート、テトラノルマルプチルチ
タネート、ＭがＡｌの場合アルミニウムインプロピレー
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。
（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、その高低のピッチが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ｌ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、容媒の
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を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−Ｔｉ
Ｃ系セラミックスであれば金属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％に例えばインプロ
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って、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って
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
。
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、その高低のピッチが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ｌ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、容媒の
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を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−Ｔｉ
Ｃ系セラミックスであれば金属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％に例えばインプロ
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って、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って
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
は例えばシランカップリング剤（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（ペ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台
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、従っ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）に示される行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。
水分解物は応力緩和剤を含んでいてもよい。応力緩和剤
は例えばシランカップリング剤（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（ペ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台
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、従っ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）に示される行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ッドとして完成
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。
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、特に基体がセラミッ
クス、フェ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。
いは高度の研磨技術を必要とせず、特に基体がセラミッ
クス、フェ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。 ｌ・・・・・・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。 代理人 弁理士 内 原 晋
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。 ｌ・・・・・・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。 代理人 弁理士 内 原 晋
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項及び第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 true JPS5928395A (ja) | 1984-02-15 |
| JPH0462192B2 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 |
|---|---|
| JPH0462192B2 (ja) | 1992-10-05 |
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