JPH02237086A - 磁気抵抗効果素子の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気検出部と電極部との接続方法に特徴を有
する磁気抵抗効果素子の製造方法に関す？． （従来の技術） 磁気抵抗効果素子の製造方法においてしばしば問題にな
るのは，磁気検出部と電極部との接続である．従来知ら
れている磁気検出部と電極部との接続構造として、磁気
検出部上に絶縁層を介して電極を形成し，絶縁層を貫通
した電極の一部を磁気検出部に接触させたものがある．
第６図，第７図はこの従来の磁気抵抗効果素子の例を示
す．第６図、第７図に゜おいて、ガラスなどの絶縁性の
基板１１上には所定のパターンの磁気検出部１２がフォ
トリソグラフィーの方法により形成される．磁気検出部
１２の上にはこれを溶液等による腐食から保護し、ある
いは傷等から保護するために絶ｉｉ［１６が形成される
。絶縁膜１６は，　ＳｉＯ■などの材料により化学蒸着
法（ＣＶＤ）などを用いて形成される．次に、フォトリ
ソグラフィー法などにより磁気検出部１２上の絶縁膜１
６の一部を除去してコンタクトホールを形成し、そのあ
とこのコンタクトホール形成部を含み、かつ，磁気検出
部１２を覆う上記絶縁膜１６上の一部にＡＩ等の膜を形
成してこれを電極部１３とする。電極部１３の一部は上
記コンタクトホールを埋め込んで磁気検出部１２と接触
し、磁気検出部１２と電極部１３とが電気的に接続され
る．電極部１３の一部を除く略全面にわたって保護膜１
４がフォトリソグラフィー法などにより形成される．フ
ォトリソグラフィー法は、所定のパターンを形成するた
めの技術であって、レジスト塗布一マスク合わせ・露光
一呪像一エッチングーレジスト除去、の各工程からなる
。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の磁気抵抗効果素子によれば、磁気検出部を保
護するための絶縁層を形成しなければならないため、製
造工程が複雑になる．また，電極材としては磁気検出部
とは異なるＡｌが一般に用いられる．しかるに，Ａｌの
みを選択的にエッチングするにはアルカリ系の液が用い
られるが，アルカリに強いフォトレジストがないためエ
ッチングの際にフォトレジストが侵され、所期のパター
ンが得られ難いと共に，磁気検出部の表面も悪影響を受
けるという問題がある． 以上述べた磁気検出部と電極との接続方法のほかに，磁
気検出部と同じ材料を用いて電極を形成する方法もある
。しかし、電極部の抵抗はなるべく小さくする必要があ
ることから，電極部のみ２回蒸着して電極部の膜厚を厚
くしたり、電極部の面積を大きくしたりする必要があり
，製造工程が面倒で磁気抵抗効果素子全体が大型化する
という問題がある． 本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので，磁気検出部と電極部とを簡単な工程で接
続することができ，また、磁気抵抗効果素子全体を小型
化することができ、信頼性の高い磁気抵抗効果素子を得
ることができる磁気抵抗効果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） 本発明は、磁気信号を検出する磁気検出部を基板上５に
形成する工程と、上記磁気検出部と電気的に接続される
電極部を形成するためにこの電極形成部以外の上記磁気
検出部を含む上記基板上にフォトレジスト膜を形成する
工程と、上記フォトレジスト膜を含む上記基板上全面に
電６極部となる膜を形成する工程と、上記フォトレジス
ト膜を除去する工程と、上記磁気検出部上及び上記電極
部上にこれら磁気検出部及び電極部を保護する保護膜を
形成する工程とを有することを特徴とする．（作用） フォトレジスト膜は，電極形成部以外の．磁気検出部を
含む基板上に形成されるため、その後基板上全面に電極
部となる膜を形成することにより、この膜の一部が磁気
検出部に電気的に接続された状態で形成される。その後
、フォトレジスト膜を除去すると、上記電極となる膜の
うち電極形成部の膜だけが残り、他の膜はフォトレジス
トと共に除去される． （実施例） 以下，第１図ないし第５図を参照しながら本発明にかか
る磁気抵抗効果素子の製造方法の実施例について説明す
る． 第１図は本発明にかかる磁気抵抗効果素子の製造方法の
実施例を示す工程図であって、（ａ）は磁気検出部を形
成する工程、（ｂ）はフォトレジスト膜を形成する工程
、（ｃ）は電極部となる膜を形成する工程，（ｄ）はフ
ォトレジスト膜を除去する工程、（６）は保護膜を形成
する工程をそれぞれ示す．以下，各工程について詳細に
説明する． （．）磁気検出部形成工程 磁気抵抗効果を有する強磁性材，例えばパーマロイから
なる薄膜をガラス等の絶縁材でなる基板１上の全面に蒸
着する。次に，フォトリソグラフィーの方法により磁気
抵抗効果を有する上記薄膜の不要な部分を除去してこの
薄膜を所定のパターンとし、磁気検出部２を形成する。

フォトリソグラフィーの方法とは、概略次の通りである
． ■レジスト塗布 磁気抵抗効果を有する薄膜の上全面にフォトレジストを
塗布する。

■マスク合わせ・露光 パターンを作成するためのマスクを上記フォトレジスト
上に載せ，光を照射して上記パターンを上記フォトレジ
スト上に焼き付ける．■現像 パターンを形成する上で不要となる部分のフォトレジス
トを除去する． ■エッチング フォトレジストが除去された部分の薄膜を除去する． ■レジスト除去 フォトレジスト全部を除去する． （ｂ）フォトレジスト膜形成工程 磁気検出部２が形成された基板１上全面にフォトレジス
トを塗布して乾燥させ、フォトレジスト膜５を形成する
．ここでは，フォトレジスト膜５の膜厚は３μ重程度に
する．その理由は次の通りである．即ち、後で詳細に述
べるように、電極部として残すためのＡｌ膜の不要な部
分をフオトレジスト膜５と共に除去する場合に，溶液が
フォトレジスト膜５に容易に浸透するようにする必要が
あるが、そのためには、フォトレジスト膜５の膜厚を，
電極部として残るＡＬ膜よりも何倍か厚くしてフォトレ
ジスト膜５とＡｌ膜との間に比較的大きな段差を設ける
必要がある．電極部として残るＡＬ膜の膜厚は１μ園程
度であるから、溶液をフォトレジスト膜５に容易に浸透
させるためにはフォトレジスト膜５の膜厚は３μ一程度
必要になるわけである．上記フォトレジスト膜５は、第
１図（ｂ）に示すように、磁気検出部２と電気的に接続
される電極部を形成するために，フォトリソグラフィー
の方法により，磁気検出部２を覆っている部分の一部を
除去し、電極部を形成すべき部分以外の部分のみにフォ
トレジスト膜５を形成する．フォトレジスト膜５の不要
部分はフォトリソグラフィー法で除去されるため、残さ
れたフォトレジスト膜５の端面は絶壁状となっている． （０）電極となる膜の形成工程 上記（ｂ）で形成されたフォトレジスト膜５を含む基板
１上の全面にＡｌ等の導電性の膜を蒸着により形成する
．上記のように、フォトレジスト膜５の膜厚は比較的厚
く、かつ、端面が絶壁状に形成されているため、上記Ａ
ｔ等の膜は基板１から磁気検出部２の一部の上面にわた
って形成された部分３とフォトレジスト膜５の上に形成
された部分３ａとからなると共に、これらの各部分３，
３ａが互いに断層状に形成される． （ｄ）フォトレジスト膜除去工程 次に、上記フォトレジスト膜５を専用の剥離液，例えば
アセトン液を用いて除去する．ここでは，剥離液の中で
超音波振動を加えながら工程を進める。こうすれば，剥
離液がフォトレジストＷＡ５の中に速く浸透し、能率的
に工程が進行する．フォトレジスト膜５の除去と共に同
フォトレジスト膜５上に形成されていたＡｌ膜３ａも除
去される．前に述べたように，電極部となるべきＡ１膜
３の膜厚が１μｍ程度であるのに対しフォトレジスト膜
５の膜厚を３μ腫程度にすることは、このフォトレジス
ト膜除去工程において重要となる。即ち，第４図に示す
ように、フォトレジスト膜５の膜厚を厚くすれば、電極
形成部上に形成されるＡｌ膜３とフォトレジスト膜５上
に形成されるＡｔ・膜３ａとの間に比較的大きな段差が
生じて双方のＡｌ膜３，３ａが不連続になり，フォトレ
ジスト膜５の端面が露出する．従って、フォトレジスト
膜５を除去しようとするとき、剥離液がフォトレジスト
膜５の端面から浸透し，所期のフォトレジスト膜除去工
程を進行することができる。これに対して、第４図に破
線３Ａで示すようにＡｌ膜３と３８とが連続していると
、上記剥離液がフォトレジスト膜５内に浸透することが
できず，所期のフォトレジスト膜除去工程を進めること
ができない．以上のことから、フォトレジスト膜５は電
極部となるべきＡ１膜３よりもある程度膜厚を厚くする
必要があるが，あまり厚くすると、フォトリソグラフィ
ーの解像度が悪くなり，不要な部分のフォトレジスト膜
５が残ってしまい、パターン形成がうまくいかないこと
がある． なお、フォトレジスト膜５が剥離液と直接的に確実に接
するようにするｋめに，第５図に示すように，フォトレ
ジスト膜５にその上部層が下部層よりも張り出した張出
し部５ａを設けて逆テーバ構造にしてもよい． これまで述べた（ｂ）ないし（ｄ）までの工程は電極部
となる膜３を形成するための工程であって、この一連の
工程はりフトオフ法による電極部の形成工程ということ
ができる．電極部を形成する膜３は，磁気検出部２と、
図示されない外部リード線とを電気的に接続するもので
ある。．（ａ）保護膜形成工程 次に、上記のようにしてフォトレジスト膜５が除去され
ることによって露出した磁気検出部２の全面及び電極部
となる膜３の一部上に保護膜４を形成する．この場合も
フォトリソグラフィーの方法により電極部となる膜３の
一部を除いて選択的に保護ＷＩ４を形成する．保護ｒＩ
Ａ４はＳｉｎ，等によって形成される．保護膜４は、磁
気検出部２が湿気によって腐食したり，取扱時などに磁
気検出部２に傷が付いたりすることを防止するために形
成される。

以上の各工程を経て磁気抵抗効果素子が完成する．第２
図，第３図は、上記のような工程を経て完成した磁気抵
抗効果素子の例を示すもので、これを第６図、第７図に
示した従来例と比較すると、本発明の方法によって得ら
れる磁気抵抗効果素子は，磁気検出部２が直接保護膜４
によって保護された形になっていて、従来例のように磁
気検出部と保護膜との間に絶縁膜が介在するものではな
い。

また，本発明によれば、磁気検出部２の上に直接電極と
なる膜３が形成されるため、従来例のように絶縁膜にコ
ンタクトホールを形成した後このコンタクトホールを通
して電極部を形成する必要はない。

本発明の実施例によれば，磁気検出部２とは別の材料の
抵抗の低い材料で電極部を形成することができるため、
抵抗を低くするために電極部を厚くするというようなこ
とは必要がなく、よって、磁気抵抗効果素子全体を小型
化することができる。

また，磁気検出部２の上に絶縁層を介在させることなく
直接電極部を形成することができるため，磁気抵抗効果
素子の製造工程が簡単になる．磁気検出部２と電極部は
、所定のパターンに形成した後は選択エッチングしない
ので、一旦形成した後の磁気検出部２にはエッチング液
が触れることはなく，磁気検出部２の変質や性能の低下
などを回避することができる． 磁気抵抗素子の製造工程の途中において磁気検出部２の
抵抗値を調整できれば、歩留まりが向上し、特性もよく
なるが，上記本発明の実施例によれば、電極部の形成後
，フォトレジスト膜５の除去工程を経ることにより磁気
検出部２が露出することになるため、電極部を通じて磁
気検出部２の抵抗値を測定しながら磁気検出部２をレー
ザ光等によりトリミングを施すことによって容易に磁気
検出部２の抵抗値を調整することができ，歩留まりと特
性の向上を図ることができるという効果もある． なお、本発明にかかる製造方法は、薄膜で作るセンサ全
般に利用することができる． （発明の効果） 本発明によれば、磁気検出部とは別の材料の抵抗の低い
材料で電極部を形成することができるため，抵抗を低く
するために電極部を厚くしたり幅を広くするというよう
なことは必要がなく，よって，磁気抵抗効果素子全体を
小型化することができる．また，磁気検出部の上に絶縁
層を介在させることなく直接電極部を形成することがで
き、磁気検出部と電極部との接続工程が簡単になる。さ
らに、磁気検出部と電極部は、所定のパターンに形成し
た後は選択エッチングする必要はないので、一旦形成し
た後の磁気検出部にはエッチング液が触れることはなく
，磁気検出部の変質や性能の低下などを回避することが
でき，信頼性の高い磁気抵抗効果素子を得ることができ
る．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる製造方法の実施例を示すもので
本発明にかかる方法で製造される磁気抵抗効果素子の例
を工程順に示す断面図、第２図は上記方法で製造される
磁気抵抗効果素子の例を示す正面図、第３図は第２図中
の線ｍ−ｍに沿う断面図、第４図は上記製造方法によっ
て得られる中間製品の一部分の拡大断面図、第５図は中
間製品の別の例を示す拡大断面図、第６図は従来の方法
によって得られる磁気抵抗効果素子の例を示す正面図、
第７図は第６図中の線■−■に沿う断面図である． １・・・基板，　２・・・磁気検出部，　３・・・電極
部となる膜、　４・・・保護膜，　　５・・・フォトレ
ジスト膜． 第５ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　磁気信号を検出する磁気検出部を基板上に形成する工
   程と、 上記磁気検出部と電気的に接続される電極部を形成する
   ためにこの電極形成部以外の上記磁気検出部を含む上記
   基板上にフォトレジスト膜を形成する工程と、 上記フォトレジスト膜を含む上記基板上全面に電極部と
   なる膜を形成する工程と、 上記フォトレジスト膜を除去する工程と、 上記磁気検出部上及び上記電極部上にこれら磁気検出部
   及び電極部を保護する保護膜を形成する工程とを有して
   なる磁気抵抗効果素子の製造方法。