(57)【要約】【課題】磁気特性の劣化が抑制された磁気抵抗素子を提供する。【解決手段】磁気抵抗素子は、シリコン基板１の上面全体に磁性膜３が形成され、磁性膜３の所定パターンを形成させるための所定パターンの第１絶縁膜４が等方性エッチングにより磁性膜３の上面に形成される第１工程と、異方性エッチングにより第１絶縁膜４の所定パターンに基づいて磁性膜３が所定パターンに形成される第２工程とによって製造される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面全体に磁性膜が形成され、同磁性膜の所定パターンを形成させるための所定パターンの第１絶縁膜が等方性エッチングにより同磁性膜の上面に形成される第１工程と、
異方性エッチング又は等方性エッチングにより前記第１絶縁膜の所定パターンに基づいて前記磁性膜が所定パターンに形成される第２工程とによって製造される
ことを特徴とする磁気抵抗素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気抵抗素子の製造方法において、
第２工程の後に、前記基板の表面及び第１絶縁膜の表面に第２絶縁膜が形成される第３工程が設けられる
ことを特徴とする磁気抵抗素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気抵抗素子の製造方法において、
前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜とを同一の材料とする
ことを特徴とする磁気抵抗素子の製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の磁気抵抗素子の製造方法において、
前記第１工程における前記基板と前記磁性膜との間に第３絶縁膜が形成され、
前記第３工程における第２絶縁膜は同第３絶縁膜の表面及び第１絶縁膜の表面に形成される
ことを特徴とする磁気抵抗素子の製造方法。
【請求項５】
基板の上面に形成された所定パターンの磁性膜と、側面がテーパ面であるとともに、同磁性膜の上面に形成された第１絶縁膜と、同基板の表面及び同第１絶縁膜の表面を覆うように形成された第２絶縁膜とを備える
ことを特徴とする磁気抵抗素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気抵抗素子の製造方法及び磁気抵抗素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気抵抗素子は、基板の上面に磁性膜を所定パターンに形成し、絶縁膜により覆った素子である。そして、同磁気抵抗素子にかかる磁界が変化すると、抵抗値の変化として検出することにより磁界の変化を検出するものである。
【０００３】
同磁気抵抗素子は、以下の方法で製造されている。
まず、図８に示されるように、シリコン基板１１の上面全体に形成された下地膜１２の上面全体に例えばＮｉＣｏを材質とする磁性膜１３が形成されている。そして、同磁性膜１３の上面に同磁性膜１３のパターンニングマスクとしてのレジスト１４が形成される。
【０００４】
次に、図９に示されるように、アルゴンガスを用いるスパッタエッチングが行われる。すなわち、アルゴンガスにより磁性膜３のレジスト１４に覆われていない部分の原子が弾き出されるとともに、雰囲気中に放出され、磁性膜１３のパターンが形成される。図１０に示されるように、この際、弾き出された磁性膜１３を構成した原子（ここでは、例えばＮｉＣｏである。）はアルゴンガスとの反応性が乏しいため、弾き出された磁性膜１３を構成した原子（ここでは、例えばＮｉＣｏである。）の一部はレジスト１４の側面に付着し、付着壁１５が形成される。
【０００５】
次に、図１１に示されるように、レジスト１４を除去するためにアッシング及び有機洗浄が行われる。すると、レジスト１４は除去されるが、前記付着壁１５は除去されず磁性膜１３の上面等に残ることとなる。
【０００６】
次に、図１２に示されるように、磁気抵抗素子の表層となるように下地膜１２及び磁性膜１３の上面に絶縁膜１６が形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の磁気抵抗素子の製造方法では、スパッタエッチング時に付着壁１５が形成され、同付着壁１５が洗浄等を行っても磁性膜１３の上面等に残るため、磁気抵抗素子の磁気特性が劣化するおそれがある。また、レジスト１４を除去するためのアッシング時に酸素ガスを用いるため、磁性膜１３が酸化し、磁気抵抗素子の磁気特性が劣化するおそれがある。そこで、付着壁１５が形成されないとともに、アッシングによる磁性膜１３の酸化が発生しない磁気抵抗素子の製造方法が求められていた。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気特性の劣化が抑制された磁気抵抗素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、基板の上面全体に磁性膜が形成され、同磁性膜の所定パターンを形成させるための所定パターンの第１絶縁膜が等方性エッチングにより同磁性膜の上面に形成される第１工程と、異方性エッチング又は等方性エッチングにより前記第１絶縁膜の所定パターンに基づいて前記磁性膜が所定パターンに形成される第２工程とによって製造されることを特徴とする磁気抵抗素子の製造方法であることをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、第１工程において第１絶縁膜が等方性エッチングにより磁性膜の上面に形成されるため、第１絶縁膜の側面は略４５度のテーパ面となる。このため、第２工程における異方性エッチング又は等方性エッチングにより弾き出された磁性膜を構成した原子は、同第１絶縁膜の側面には付着しにくく、付着したとしてもエッチングガスにより付着物自体が弾き出され、付着壁は形成されない。また、第１絶縁膜を所定パターンに形成させるためのエッチング後のアッシングにより磁性膜が酸化する。しかしながら、同磁性膜において、同アッシングにより酸化する部分は第２工程における異方性エッチングにより除去される部分なので磁気特性に影響はない。この結果、磁気特性の劣化が抑制された磁気抵抗素子を製造することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の磁気抵抗素子の製造方法において、第２工程の後に、前記基板の表面及び第１絶縁膜の表面に第２絶縁膜が形成される第３工程が設けられることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、第３工程において磁性膜の所定パターンを形成させるために用いた第１絶縁膜の表面に第２絶縁膜が形成されるため、磁性膜のパターンを形成させるためのレジストを形成させる必要がなく、それに伴いアッシングも必要ないため、磁性膜は酸化されない。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の磁気抵抗素子の製造方法において、前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜とを同一の材料とすることをその要旨としている。
同構成によれば、第１絶縁膜と第２絶縁膜とが同一材料であるため、磁性膜と導通を取るために第１絶縁膜と第２絶縁膜とにコンタクトホール（接続開口）を形成する際に、一度のエッチングで行うことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の磁気抵抗素子の製造方法において、前記第１工程における前記基板と前記磁性膜との間に第３絶縁膜が形成され、前記第３工程における第２絶縁膜は同第３絶縁膜の表面及び第１絶縁膜の表面に形成されることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、基板と磁性膜との間に第３絶縁膜が形成されるため、磁性膜の絶縁がより保たれ、磁気特性の変化が抑制された磁気抵抗素子を製造することができる。
請求項５に記載の発明は、基板の上面に形成された所定パターンの磁性膜と、側面がテーパ面であるとともに、同磁性膜の上面に形成された第１絶縁膜と、同基板の表面及び同第１絶縁膜の表面を覆うように形成された第２絶縁膜とを備えることを特徴とする磁気抵抗素子であることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、磁気特性の劣化が抑制された磁気抵抗素子とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、磁気特性の劣化が抑制された磁気抵抗素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。なお、図１〜図７は、磁気抵抗素子の断面を示している。
図７に示されるように、磁気抵抗素子は、シリコン基板１の上面に下地膜２が形成され、所定パターンの磁性膜３が形成され、同磁性膜３の上面に側面がテーパ面である第１絶縁膜４が形成され、同シリコン基板１の表面及び同第１絶縁膜４の表面を覆うように第２絶縁膜６が形成される。
【００１９】
本発明の磁気抵抗素子は以下の製造方法によって製造される。
＜第１工程＞
まず、図１に示されるように、シリコン基板１の上面全体に形成された例えばＳｉＯ２を材質とする第３絶縁膜としての下地膜２の上面全体に例えばＮｉＣｏを材質とする磁性膜３が形成されている。そして、同磁性膜３の上面全体に同磁性膜３のパターンニングマスクとしての例えばＳｉ３Ｎ４を材質とする第１絶縁膜４が形成される。
【００２０】
次に、図２に示されるように、第１絶縁膜４を磁性膜３の所定パターンに形成させるためのレジスト５が第１絶縁膜４の上面に所定パターンで形成される。なお、このレジスト５のパターンは、フォトリソグラフィによって形成される。
【００２１】
次に、図３に示されるように、例えばＣＦ４を用いる等方性エッチングが行われる。すなわち、エッチングが垂直方向だけでなく、水平方向にも進行し、レジスト５の下面に位置する第１絶縁膜４の側面は略４５度のテーパ面となる。
【００２２】
次に、図４に示されるように、アッシング及び有機洗浄によりレジスト５が除去される。この際、アッシングの酸素ガスにより磁性膜３の第１絶縁膜４に覆われていない部分が酸化されるが、この部分は後の工程で除去されるため、磁性膜３は酸化による磁気特性への影響はない。
【００２３】
＜第２工程＞
次に、図５に示されるように、例えばアルゴンガスを用いるスパッタエッチング（異方性エッチング）により磁性膜３のパターンエッチングが行われる。すなわち、アルゴンガスにより第１絶縁膜４に覆われていない部分の磁性膜３が弾き出され、雰囲気中に放出され、磁性膜３のパターンが形成される。この際、弾き出された磁性膜３を構成した原子は、第１絶縁膜４の側面がテーパ面になっているために付着しにくく、また付着したとしてもエッチングガスにより付着物自体が弾き出され、付着壁は形成されない。このエッチングにより、図６に示されるように、磁性膜３がパターンニングされる。
【００２４】
＜第３工程＞
次に、図７に示されるように、第１絶縁膜４と同一の材質である例えばＳｉ３Ｎ４を材質とする第２絶縁膜６により下地膜２及び第１絶縁膜４の表面全体を覆うように形成される。この際、第１絶縁膜４は磁気抵抗素子の絶縁膜として使用できるものなので、磁性膜３のパターンニングの後に除去する必要がなく、その表面に第２絶縁膜６を形成することができる。
【００２５】
上記工程の後、磁性膜３に導通するためのコンタクトホール（接続開口）が第１絶縁膜４及び第２絶縁膜６に形成される。この際、第１絶縁膜４及び第２絶縁膜６が同一の材質であるため、一度のエッチングで行うことができる。続いて、配線となる例えばアルミニウムを材質とする金属膜のパターンが形成される。さらに、これら第２絶縁膜６及び金属膜を覆うように保護膜が形成される。
【００２６】
以上により、磁気抵抗素子が製造される。
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）第１工程において第１絶縁膜４が等方性エッチングにより磁性膜３の上面に形成されるため、第１絶縁膜４の側面は略４５度のテーパ面となる。このため、第２工程における異方性エッチングにより弾き出された磁性膜３を構成した原子は、第１絶縁膜４の側面には付着しにくく、付着したとしてもエッチングガスにより付着物自体が弾き出され、付着壁は形成されない。また、第１絶縁膜４を所定パターンに形成させるためのエッチング後のアッシングにより磁性膜３が酸化する。しかしながら、同磁性膜３において、同アッシングにより酸化する部分は第２工程における異方性エッチングにより除去される部分なので磁気特性に影響はない。この結果、磁気特性の劣化が抑制された磁気抵抗素子とすることができる。
【００２７】
（２）第３工程において磁性膜３の所定パターンを形成させるために用いた第１絶縁膜４の表面に第２絶縁膜６が形成されるため、磁性膜３のパターンを形成させるためのレジスト５を形成させる必要がなく、それに伴いアッシングも必要ないため、磁性膜３は酸化されない。
【００２８】
（３）第１絶縁膜４と第２絶縁膜６とが同一材料であるため、磁性膜３と導通を取るために第１絶縁膜４と第２絶縁膜６とにコンタクトホール（接続開口）を形成する際に、一度のエッチングで行うことができる。
【００２９】
（４）シリコン基板１と磁性膜３との間に下地膜２が形成されるため、磁性膜３の絶縁がより保たれ、磁気特性の変化を抑制することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００３０】
・上記実施形態では、磁性膜３としてＮｉＣｏを材質としたが、ＮｉＦｅ等の他の材質を用いてもよい。
・上記実施形態では、下地膜２及び第１絶縁膜４の表面全体を覆うように第２絶縁膜６を形成する第３工程を設けるようにしたが、第２絶縁膜６を形成する第３工程を設けなくてもよい。
【００３１】
・上記実施形態では、第１工程においてシリコン基板１と磁性膜３との間に下地膜２を形成したが、絶縁が確保できるようであれば、下地膜２を形成しないようにしてもよい。すなわち、シリコン基板１の上面に磁性膜３を形成するようにする。
【００３２】
・上記実施形態では、第１絶縁膜４と第２絶縁膜６とを同一の材質にしたが、異なる材質のものを用いてもよい。すなわち、第１絶縁膜４と第２絶縁膜６とのそれぞれにＳｉ３Ｎ４やＳｉＯ２等の絶縁膜のうち異なるいずれかを用いるようにする。
【００３３】
・上記実施形態では、第２工程においてスパッタエッチング（異方性エッチング）を行うようにしたが、等方性エッチングを行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図２】磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図３】磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図４】磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図５】磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図６】磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図７】磁気抵抗素子の断面図。
【図８】従来の磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図９】従来の磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図１０】従来の磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図１１】従来の磁気抵抗素子の製造途中の断面図。
【図１２】従来の磁気抵抗素子の断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１…シリコン基板、２…下地膜、３…磁性膜、４…第１絶縁膜、５…レジスト、６…第２絶縁膜、１１…シリコン基板、１２…下地膜、１３…磁性膜、１４…レジスト、１５…付着壁、１６…絶縁膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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