(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された複数の第一配線と、
前記基板上に形成され、前記複数の第一配線の、各々の両端を支持する２つの第二樹脂部と、
前記複数の第一配線の、各々の配線の中央部を覆う第一樹脂部と、
前記第一樹脂部の上に形成された複数の第二配線と、
を有し、
前記複数の第一配線の各々の両端部と、前記複数の第二配線の各々の両端部とが、順次接合されることによって、前記第一樹脂部に螺旋状に巻き回されたコイル配線を備えたコイル配線素子であって、
前記複数の第一配線と前記複数の第二配線とが接合される接合部は、前記第二樹脂部の上面によって支持されていて、
前記２つの第二樹脂部の互いに対向する２つの側面が、前記複数の第一配線の中央部を挟むように、前記コイル配線の中心へ向かって前記基板の一方の面に対して傾斜したテーパー形状をなし、
前記複数の第一配線の両端部が、前記テーパー形状に追従するように、前記基板上から前記第二樹脂部の前記側面及び前記上面に延びていることを特徴とするコイル配線素子。
【請求項２】
前記テーパー形状をなす前記２つの第二樹脂部の前記側面と、前記基板の一方の面との、第二樹脂部側のなす角が１０〜８０度であることを特徴とする請求項１に記載のコイル配線素子。
【請求項３】
前記第一樹脂部に磁性体が内在されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル配線素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のコイル配線素子の製造方法であって、基板の一方の面上に前記テーパー形状をなす互いに対向する２つの第二樹脂部を形成する工程Ａと、前記基板上に形成され、その両端部が前記２つの第二樹脂部に支持され、前記テーパー形状に追従する第一配線を形成する工程Ｂと、前記第一配線の中央部を覆う第一樹脂部を形成する工程Ｃと、前記第一樹脂部上に、前記第一配線の両端部と接続する第二配線を形成する工程Ｄと、を有し、前記第二配線は、レジストをパターン加工するフォトリソグラフィ技術を用いて形成されることを特徴とするコイル配線素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル配線素子およびコイル配線素子の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、基板に導体層及び絶縁層が積層されてなるコイル配線素子、薄膜プロセスを用いた該コイル配線素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポータブルナビゲーションデバイスのみならず、携帯電話やゲームコントローラ等にも三軸の磁気センサを組み合わせた三軸電子方位計が搭載され始めている。特にナビゲーションシステムとしてのアプリケーションにおいては、位置情報だけでなく方角の情報が必要であるため、地磁気を検出するための磁気センサ素子が用いられている。
地磁気を検出可能な磁気センサ素子としては、磁気インピーダンス素子やフラックスゲート素子などが知られている。これらの素子は、外部磁界の変化に応じて起電力を発生するコイルが磁気コアの周囲に巻き回されたソレノイドコイル構造を有する。携帯機器等の小型化・薄型化に対応して磁気センサ素子を小型化・薄型化するために、薄膜プロセス（半導体プロセス）が適用されている。
【０００３】
従来のフラックスゲート型磁気センサ素子である特許文献１の磁気素子は、基板上に、複数の線状の導体パターンを有する第一配線層、その線状の導体パターンの両端部を残して他を覆う絶縁層、その両端部に接続された複数の線状の導体パターンを有する第二配線層、を順に積層した構造をなす。この磁気センサ素子が備えるコイルは、第一配線層の線状パターンの両端部と第二配線層の線状パターンの両端部とが接続されてなる。このとき、第一配線層は基板上に形成されており、基板と第一配線層との間に介在する樹脂層は存在しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の磁気センサ素子に用いられるコイル配線素子には、次のような問題があった。
従来のコイル配線素子の形成過程は、先ず、基板上に第一配線層を形成する。その後に絶縁層を介して第二配線層を形成するとともに、第一配線層と第二配線層とを各々の両端部において接合する。その時、第一配線層の表面が清浄でなかったり金属酸化物層が形成されていたりすると、第一配線層と第二配線層とを強固に接合することができない。このため、コイル配線素子が熱変形したり、コイル配線素子に落下衝撃が加わったりすると、第一配線層と第二配線層とが剥離し、電気的接続が損なわれる可能性があった。従来の磁気センサ素子において、第一配線層と第二配線層とが接合する接合部は、特に応力集中しやすい箇所であり、構造的な弱点であった。
【０００６】
また、従来の磁気センサ素子に用いられるコイル配線素子の製造方法には、次のような問題があった。以下に、図１１を参照して説明する。
従来のコイル配線素子の製造方法は、先ず、基板１０１上に第一配線層１０３、そして第一配線層１０３の中央領域を覆う絶縁層１０４を形成する（図１１（ｄ））。次に、第二配線層１０６を絶縁層１０４上に形成するとともに、第一配線層１０３の端部と第二配線層１０６の端部とを接続させる（図１１（ｆ））。第二配線層１０６を形成する手法としては、一般的なフォトリソグラフィ技術が用いられる。具体的には、まず第一配線層１０３および絶縁層１０４を被覆するレジスト１１２を形成する。次に、フォトマスクを使用してレジスト層１１２を露光し、レジスト層１１２に第二配線層１０６のパターンP’を転写する（図１１（ｅ））。次に、レジスト層１１２を現像処理し、第一配線層１０３および絶縁層１０４上に、パターンＰ’が加工されたレジスト層１１２を形成する。次に、パターン加工されたレジスト層１１２を利用して、その反転パターンの金属層を形成する。すると、この反転パターンの金属層が、第二配線層１０６となる（図１１（ｆ））。
【０００７】
前述したレジスト層１１２を露光するときには、絶縁層１０４上のレジスト層１１２と第一配線層１０３上のレジスト層１１２を一括で露光し、絶縁層１０４上と第一配線層１０３上にレジスト層１１２をパターン加工する必要がある。しかしながら、絶縁層１０４と第一配線層１０３との間には高低差があるため（矢印Ｄ２で示した段差があるため；図１１（ｅ））、露光する際には露光光源からの距離が各々の位置で異なることとなる。特に、焦点深度（露光深度）の浅い露光装置を用いた場合であれば、絶縁層１０４上と第一配線層１０３上の両方に焦点を結ぶことが困難となる。このため、絶縁層１０４上に形成するレジストパターンと、第一配線層１０３上に形成するレジストパターンとの加工精度が異なる。したがって、微細な第二配線層１０６を精度良く形成することが困難であり、その結果、高密度に巻き回されたコイル配線を形成することが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、構造的強度を高めたコイル配線素子の提供、及び配線間隔の微細化が可能なコイル配線素子の製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載のコイル配線素子は、基板上に形成された複数の第一配線と、前記基板上に形成され、前記複数の第一配線の、各々の両端を支持する２つの第二樹脂部と、前記複数の第一配線の、各々の配線の中央部を覆う第一樹脂部と、前記第一樹脂部の上に形成された複数の第二配線と、を有し、前記複数の第一配線の各々の両端部と、前記複数の第二配線の各々の両端部とが、順次接合されることによって、前記第一樹脂部に螺旋状に巻き回されたコイル配線を備えたコイル配線素子であって、前記複数の第一配線と前記複数の第二配線とが接合される接合部は、前記第二樹脂部の上面によって支持されていて、前記２つの第二樹脂部の互いに対向する２つの側面が、前記複数の第一配線の中央部を挟むように、前記コイル配線の中心へ向かって前記基板の一方の面に対して傾斜したテーパー形状をなし、前記複数の第一配線の両端部が、前記テーパー形状に追従するように、前記基板上から前記第二樹脂部の前記側面及び前記上面に延びていることを特徴とする。
このコイル配線素子によれば、第一配線の両端部と第二配線の両端部とが接合した接合部と、基板との間に第二樹脂部が設けられている。このため、接合部に応力が加わったとしても第二樹脂部がクッションの役割を果たし、接合部に加わる応力を抑制する。この結果、接合部を構成する第一配線と第二配線とが剥離する恐れが低減され、信頼性の高いコイル配線素子となる。
【００１０】
また、上記の構成によれば、第一配線の両端部をテーパー形状にできる。テーパー形状の両端部において、第二樹脂部を介して基板から応力が伝えられた際、第一配線の両端部が変形してその応力を吸収し易くできる。この結果、第一配線と第二配線とが接合部において破断する恐れが低減され、信頼性の高いコイル配線素子となる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載のコイル配線素子は、請求項１において、前記テーパー形状をなす前記２つの第二樹脂部の前記側面と、前記基板の一方の面との、第二樹脂部側のなす角が１０〜８０度であることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載のコイル配線素子は、請求項１又は２において、前記第一樹脂部に磁性体が内在されていることを特徴とする。
この構成であると、コイル配線内の磁性体を磁気コアとして備えた磁気センサ素子とすることができる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載のコイル配線素子の製造方法は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコイル配線素子の製造方法であって、基板の一方の面上に前記テーパー形状をなす互いに対向する２つの第二樹脂部を形成する工程Ａと、前記基板上に形成され、その両端部が前記２つの第二樹脂部に支持され、前記テーパー形状に追従する第一配線を形成する工程Ｂと、前記第一配線の中央部を覆う第一樹脂部を形成する工程Ｃと、前記第一樹脂部上に、前記第一配線の両端部と接続する第二配線を形成する工程Ｄと、を有し、前記第二配線は、レジストをパターン加工するフォトリソグラフィ技術を用いて形成されることを特徴とする。
このコイル配線素子の製造方法によれば、第一配線の両端部は第二樹脂部によって支持されているため、従来のコイル配線素子よりも第一配線の両端部と第一樹脂部の上面との段差（第一配線の両端部と第二配線の中央部との段差）が低減される。したがって、第二配線をフォトリソグラフィによって形成する際に、この段差を跨いだレジストパターンを容易に形成できるので、第一配線の両端部と第一樹脂部との間に亘って形成される第二配線を、容易に微細化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコイル配線素子によれば、第一配線の両端部と第二配線の両端部とが接合した接合部と、基板との間に第二樹脂部が設けられている。このため、接合部に応力が加わったとしても第二樹脂部がクッションの役割を果たし、接合部に加わる応力を抑制する。この結果、接合部を構成する第一配線と第二配線とが剥離する恐れが低減され、信頼性の高いコイル配線素子となる。
本発明のコイル配線素子の製造方法によれば、第一配線の両端部は第二樹脂部によって支持されているため、従来のコイル配線素子よりも第一配線の両端部と第一樹脂部の上面との間の高低差が軽減される。したがって、この高低差を跨いだレジストパターンを容易に形成できるので、第一配線の両端部と第一樹脂部の上面との間に亘って形成される第二配線を、容易に微細化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態のコイル配線素子１０を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態のコイル配線素子１０の第一樹脂部４が透明であるかのように上方から透視して図示した透視図である。
【図３】図２のＸ−Ｘで示す断面の模式図である。
【図４】従来のコイル配線素子１００における、図２のＸ−Ｘの断面に対応する模式図である。
【図５】図２のV−Vで示す模式的な断面図である。
【図６】図２のVI−VIで示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態のコイル配線素子１０における接合部Ｗを含む断面の拡大図である。
【図８】従来のコイル配線素子１００の接合部を含む断面の拡大図である。
【図９】図２のVII−VIIで示す模式的な断面図である。
【図１０】本発明にかかるコイル配線素子１０の製造方法を示す断面図である。
【図１１】従来のコイル配線素子１００の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
＜コイル配線素子＞
図１は、本発明の第一実施形態のコイル配線素子１０を示す分解斜視図であり、基板１、第二樹脂部２および第一配線３と、第一樹脂部４の一部４ａおよび磁性体（磁気コア）５と、第一樹脂部４の他部４ｂおよび第二配線６とをグループにし、その間が分離したかのように図示したものである。図２は、第一樹脂部４が透明であるかのように上方から透視して図示した透視図である。
【００１６】
コイル配線素子１０は、基板１上に形成された複数の第一配線３と、基板１上に形成され、複数の第一配線３の、各々の両端３ｂを支持する第二樹脂部２と、複数の第一配線３の、各々の配線の中央部３ａを覆う第一樹脂部４と、第一樹脂部４の上に形成された複数の第二配線６と、を有し、複数の第一配線３の各々の両端部３ａと、複数の第二配線６の各々の両端部６ｂとが、順次接合されることによって、第一樹脂部４に螺旋状に巻き回されたコイル配線を備えたコイル配線素子であって、複数の第一配線３と複数の第二配線６とが接合される接合部Ｗは、第二樹脂部２によって支持されている。
【００１７】
図１に示すように、第一配線３の両端部３ｂは、第二樹脂部２の上に延設されており、第二樹脂部２によって支持されている。該第二樹脂部２は、基板１と第一配線３の両端部３ｂとの間に介在し、該両端部３ｂを基板１側から支えている。第二配線６の両端部６ｂは、第一配線３の両端部３ｂの上に延設されている。また、第二樹脂部２上において、第一配線３の両端部３ｂと第二配線６の両端部６ｂとが接合されている。これにより、第一配線３の両端部３ｂと第二配線６の両端部とが接合された接合部Ｗは、第二樹脂部２によって支持されている。第一配線３の両端部３ｂと第二配線６の両端部６ｂとが順次接合されることにより、第一配線３及び第二配線６を順次連結し、第一樹脂部４に螺旋状に巻き回されたたコイル配線Ｃ１，Ｃ２となる。
【００１８】
本実施形態では、コイル配線素子１０は２つのコイル配線Ｃ１，Ｃ２を有する。この構成は図２を参照すると理解し易い。第一のコイル配線Ｃ１は、磁気コア５の中央領域に巻き回されている。第一のコイル配線Ｃ１の両端は、第一樹脂部４の上面に備えられた２つの電極パッド１１にそれぞれ接続されている。第二のコイル配線Ｃ２は、第一のコイル配線Ｃ１を両側から挟むように、磁気コア５に巻き回されている。そして、第一のコイル配線Ｃ１の両側に位置する第二コイル配線Ｃ２同士は、直列に接続されている。第二配線Ｃ２の両端は、第一樹脂部４の上面に備えられた２つの電極パッド７に接続されている。
この構成であると、第一のコイル配線Ｃ１をピックアップコイルとし、第二のコイル配線Ｃ２を励磁コイルとすることによって、コイル配線素子１０をフラックスゲート磁気センサ素子とすることができる。なお、第一のコイル配線Ｃ１および第二のコイル配線Ｃ２の巻き数や配線パターンは、その製造時においてフォトリソグラフィ等の周知の方法によって適宜調整される。
【００１９】
第一のコイル配線Ｃ１および第二のコイル配線Ｃ２は、何れも、第一配線３の両端部３ｂと第二配線６の両端部６ｂとが、第二樹脂部２の上で順次接合して、第一樹脂部４に螺旋状に巻き回されてなる。各コイル配線の基本構造は同じであるので、本明細書では特に言及しない限り、各コイル配線を区別せずに単に「コイル配線Ｃ」と呼ぶ。
【００２０】
以下に、本実施形態のコイル配線Ｃの構成をさらに詳細に説明する。図１に及び図２に示すように、基板１の一方の面上において、複数の第一配線３は、各々が略平行に同じ長さで等間隔に配されている。複数の第一配線３の両端部３ｂは、基板１上に設けられた第二樹脂部２の側面２ｃ上に延びて、さらに第二樹脂部２の上面２ｄに乗り上げて設けられている。第二樹脂部２の上面２ｄにおいて、第一配線３の両端部３ｂと上方から降りるように設けられている第二配線６の両端部６ｂとが接合されている。これにより、第一配線３の両端部３ｂと第二配線６の両端部６ｂとは、第二樹脂部２によって支持されている。
【００２１】
第二樹脂部２は、複数の第一配線３の中央部３ａの下には配されていないので、複数の第一配線３の中央部３ａは基板１の一方の面上に接している。なお、本実施形態の基板１はシリコン基板であるため、その表面にはＳｉＯ２やＳｉＮ等の絶縁膜が形成されている。本明細書においては、この絶縁膜は基板１の一部であるものとする。
【００２２】
第一樹脂部４の他部４ｂ上において、複数の第二配線６の中央部６ａは、各々が略平行に同じ長さで等間隔に配されている。複数の第二配線６の両端部６ｂは、第二樹脂部２の上面２ｄに配置された第一配線３の両端部３ａの上に配置されて接合されている。
【００２３】
図３は、図２のＸ−Ｘで示す断面の模式図である。基板１の一方の面１ａ上に第二樹脂部２が配されている。第二樹脂部２上において、第一配線３の両端部３ｂ、第二配線６の両端部６ｂ、の順に積層され、各両端部が接合されている。コイル配線Ｃのうち、各両端部が接合された部分を接合部Ｗと呼ぶ。第一配線３の両端部３ｂと基板１との間には、第二樹脂部２が配されている。第二樹脂部２は、第一配線３の両端部と第二配線６の両端部６ｂが積層され接合した接合部Ｗを支持している。
【００２４】
図４は、従来のコイル配線素子１００における、図２のＸ−Ｘの断面に対応する模式図である。基板１０１の一方の面１０１ａ上に第一配線１０３の両端部１０３ｂ、第二配線１０６の両端部１０６ｂの順に積層され、各両端部が接合されている。第一配線１０３の両端部１０３ｂは、基板１０１の一方の面１０１ａに接している。
【００２５】
図５は、図２のV−Vで示す模式的な断面図である。基板１の一方の面１ａ上に、第一配線３の中央部３ａ、第一樹脂部４、第二配線６の中央部６ａの順に配されている。また、第一配線３と第二配線６との間において、磁気コア５が備えられ、コイル配線Ｃの中心部に該磁気コア５が配置されている。つまり、第一樹脂部４に磁性体（磁気コア５）が内在されている。このため、本実施形態のコイル配線素子１０は、磁気コア５に集磁した磁束の変化を検知する磁気センサ素子として機能しうる。
【００２６】
図６は、図２のVI−VIで示す模式的な断面図である。第二樹脂部２の互いに対向する二つの側面２ｃは、複数の第一配線３の中央部３ａを挟むように、基板１の一方の面１ａとともにテーパー形状をなしている。側面２ｃが基板１の一方の面１ａとなす角θは約６０度である。側面２ｃの上に設けられた第一配線３の折れ角は、前記なす角θと同じ角度である。
【００２７】
本発明において、第二樹脂部２の高さ（厚さ）は特に制限されず、基板１の一方の面１ａと第二配線６の中央部６ａとの距離Ｈの１／１０〜９／１０が好ましく、１／４〜３／４がより好ましく、１／３〜２／３がさらに好ましい。
上記範囲であると、第一配線３の両端部３ｂを第二樹脂部２を介して基板１から充分に離すことができ、接合部Ｗへ加わる応力をより一層低減できる。
【００２８】
本発明において、前記なす角θ及び折れ角は特に制限されず、例えば１０〜８０度が好ましく、２０〜７０度がより好ましく、３０〜６０度がさらに好ましい。本実施形態では、前記なす角θは６０度である。
上記範囲であると、９０度である場合と比べて、第一配線３の屈曲部αにおける屈曲の程度が緩やかとなる。このため、第一配線３の屈曲部αおよび接合部Ｗの構造強度を高められる。つまり、基板１が変形して第一配線３の屈曲部αに応力が加わった場合でも、屈曲部αが基板の変形に追随して変形し易いので、第一配線３が屈曲部αにおいて破断したり、接合部Ｗが層間剥離して断線することを防止できる。
【００２９】
図７に、接合部Ｗを含む断面を拡大して示す。本発明にかかるコイル配線素子１０では、第二樹脂部２の側面２ｃおよび該側面２ｃ上の第一配線３が、コイル配線Ｃの中心へ向けて基板１の一方の面１ａに対して傾斜している。言い換えると、第二樹脂部２の側面２ｃおよび該側面２ｃ上にある第一配線３の端部３ｂが、コイル配線Ｃの中心軸に直交する直線Ｌ（該直線Ｌは、基板１の一方の面１ａの垂線である。）を基準として、該コイル配線Ｃの中心から離れる向きに傾斜している。ここで、第二樹脂部２の側面２ｃおよび該側面２ｃ上にある第一配線３の端部３ｂが、基板１の一方の面１ａに対してなす角はθである。この結果、コイル配線素子１０では、コイル配線Ｃの一巻きにおける配線長が、従来と比べて短くなっている。以下に、より詳しく説明する。
【００３０】
本発明にかかるコイル配線Ｃでは、第二配線６の中央部６ａから接合部Ｗへ降りてくる配線（端部６ｂ）が、基板１に達する前に、第二樹脂部２の上面２dにおいて第一配線３の両端部３ｂに接合している。この結果、コイル配線Ｃの経路は、接合部Ｗで中心側に屈曲して、第一配線３の中央部３ａへ降りている。この経路（図７の矢印で示した経路）であると、接合部Ｗで配線が向きを変更している分だけ近道となるので、配線長（経路長）が全体として短くなる。コイル配線の巻き数が多くなるほど、従来のコイル配線と比べて全体の配線長が格段に短くなる。配線長が短くなることによって、コイル配線を流れる電流によるジュール熱の発生量を低減できる。
【００３１】
従来のコイル配線素子１００の接合部を含む断面を拡大して図８に示す。第二配線１０６の中央部１０６ａから接合部へ降りてくる配線（両端部１０６ｂ）が、基板１に達して、第一配線１０３の両端部１０３ｂに接合し、基板１の表面に沿って折り返している。この経路（図８の矢印で示した経路）であると、第二配線１０６の傾斜している配線部分（端部１０６ｂ）が、コイル配線の中心から離れる方向に延びている分だけ遠回りとなるので、配線長（経路長）が全体として長くなる。
【００３２】
図９は、図２のVII−VIIで示す模式的な断面図である。磁気コア５は第一樹脂部４に内在している。第一樹脂部４の一部4ａは、対向する２つの第二樹脂部２に挟まれている。
【００３３】
本実施形態例においては、コイル配線Ｃ（ソレノイドコイル）に接続された電極１１および電極７が第一樹脂部４の上に設けられているので、これら電極７，１１への導通を確保する開口部を残すほかは、第一樹脂部４および第二配線６の上の所望の箇所に、任意に保護樹脂部（不図示）を形成してもよい。コイル配線Ｃの上側配線となる第二配線６を保護することによって、外部からコイル配線Ｃへ悪影響を与えることを防止できる。保護樹脂層は、例えばポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーンなどの樹脂によって形成できる。なお、図１では、第一樹脂部４は、接合部Ｗの周囲に開口部Ａを形成しているが、必ずしも開口部Ａが形成されている必要は無い。第一樹脂部４の接合部Ｗ周辺の形状は、該第一樹脂部４が、第一配線３の両端部３ｂと第二配線６の両端部６ｂとの接合を妨げる形状でなければ特に制限されない。
【００３４】
本発明において基板１の材料は特に制限されず、例えばシリコン等の半導体、石英ガラス等のガラス、セラミックス、プラスチック（樹脂）等が用いられる。また、硬質なプリント基板、あるいはフレキシブルプリント基板であってもよい。当該基板１の厚さは特に制限されない。コイル配線素子１０を磁気センサ素子として用いる場合、基板１は非磁性体であることが好ましい。
【００３５】
コイル配線Ｃ、導電層８、導体９を構成する材料は特に制限されず、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などの一般的な配線に用いられる金属が用いられる。また、コイル配線Ｃ用の電極パッド７,１１を構成する材料は特に制限されず、アルミニウム、ゲルマニウム等の一般的な材料が適用できる。
【００３６】
コイル配線Ｃの配線幅としては、例えば１．０μｍ〜５．０μｍとすることができる。
コイル配線Ｃの巻き数は、コイル配線素子の用途に応じて適宜設定される。その用途が磁気センサ素子である場合、巻き数が多いほどセンサ感度が向上しうるので、多いほど好ましく、例えばコイル配線素子のサイズや、コイル配線の線幅や配線間の距離を調整することで３０〜２００巻きとすることができる。また、コイル配線Ｃの配線長としては、例えば４００μｍ〜１６００μｍとすることができる。
【００３７】
基板１の一方の面１ａと第二配線６の中央部６ａとの距離Ｈは特に制限されず、例えば５μｍ〜２５μｍとすることができる。また、対向する第二樹脂部２間の距離（向かい合う第二樹脂部２の側面２ｃ間の距離）は特に制限されず、例えば１００μｍ〜３００μｍとすることができる。
【００３８】
本実施形態において、コイル配線素子１０の第一樹脂部４に、磁気コア５が内在された構成となっている。本発明にかかるコイル配線素素子を磁気センサ素子として用いる場合、コイル配線Ｃ内に配置する磁性体の形状は特に制限されず、公知の形状の磁気コアが用いられる。
【００３９】
磁気コア５としては、軟磁性体からなる薄膜に、一軸異方性を付与したものが好ましく用いられる。軟磁性体としては、例えばＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＴａＺｒ等に代表される零磁歪のＣｏ系アモルファス膜や、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金などが好ましい。
磁気コア５の厚さとしては、例えば０．５μｍ〜２．０μｍとすることができる。
【００４０】
＜コイル配線素子の製造方法＞
本発明のコイル配線素子の製造方法を、前述のコイル配線素子１０を例として説明する。
［工程Ａ］
工程Ａは、基板１の一方の面１ａ上に、第二樹脂部２を設ける工程である。基板１にはガラス基板、セラミックス基板、樹脂製のリジッド基板、フレキシブルプリント基板などを適用することができる。
まず、シリコン基板１の一方の面１ａにＳｉＯ２の絶縁膜をＣＶＤ法等によって形成する。あるいは、既にＳｉＯ２の絶縁膜が形成されたシリコン基板を用いても良い。その上に、スピンコート法等によりポリイミド等の感光性樹脂を塗布して、フォトリソグラフィによりパターン加工された第二樹脂部２を形成する（図１０(ａ)）。次に、第二樹脂部２をベーキングし、熱硬化させる。第二樹脂部２の側面２ｃは、一方の面１ａに対してなす角θとなるように傾斜させることができる。なす角θを調整する方法としては、前記ベーキングの時間を調整する方法、フォトリソグラフィにおける露光量や現像時間を調整する方法、第二樹脂部２の厚さを調整する方法などの公知の方法が用いられる。具体的な条件は、第二樹脂部の材料によって適宜調整される。
【００４１】
［工程Ｂ］
工程Ｂは、第一配線３の中央部３ａが基板１の一方の面１ａ上に配され、該第一配線３の両端部３ｂが第二樹脂部２上に配されるように、複数の第一配線３を設ける工程である。
工程Ａで得られた基板１の一方の面１ａ上、第二樹脂部２の側面２ｃ上、並びに第二樹脂部２の上面２ｄ上に、スパッタ法によりＴｉ、Ｃｒ、ＴｉＷ等のバリアメタルを成膜し、さらにＣｕをスパッタにより成膜する。つづいて、フォトリソグラフィにより、第一配線３となるレジストパターンを形成し（不図示）、ウェットエッチングにより配線パターンを形成する（図１０(ｂ)）。配線パターンを形成する別の方法として、スパッタ膜をシード層として、電解めっき法により第一配線３を形成してもよい。
【００４２】
第一配線３の厚さは特に制限されないが、後で形成する磁気コア５の設置箇所に第一配線３の凹凸が現れてしまうと、磁気コア５の機能に悪影響を与える恐れがある。これを避けるためには、第一配線３の厚さを例えば０．２μｍ〜２μｍとすればよい。
【００４３】
［工程Ｃ］
工程Ｃは、第一配線３の上に、第一樹脂部４を設ける工程である。ここでは、第一樹脂部４を一部４ａと他部４ｂとに分けて形成する方法を例示する。
第一配線３の中央部３ａ上及びこれらの配線間を充填するように、スピンコート法等により感光性樹脂を塗布し、熱硬化させることによって、第一樹脂部４の一部４ａを形成する（図１０(ｃ)）。
【００４４】
本例では、第一樹脂部４の一部４ａの厚さを第二樹脂部２の厚さと同じにして、第一配線３の両端部３ｂが第一樹脂部４の一部４ａによって覆われないようにしてあるが、必ずしもこの厚さで一部４ａを形成する必要はない。該厚さは、第一配線３の中央部３ａの凹凸が第一樹脂部４の一部４ａの表面に現れない程度の厚さとすればよく、例えば第一配線３の厚さの２倍以上の厚さにすればよい。
【００４５】
つぎに、磁気コア５となる軟磁性体膜をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィ及びエッチングによって所望の形状にパターニングする（図１０(ｄ)）。
【００４６】
軟磁性膜を構成する材料が、Ｃｏ系アモルファス膜、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金等のエッチングが比較的難しい金属である場合、レジストを形成した後に軟磁成膜をスパッタで形成し、前記レジストを除去することによって所望のパターンを形成するリフトオフ法が用いられる。また、レジストフレームを用いた電解めっき法により、ＮｉＦｅ合金やＣｏＦｅ合金を所望の形状を有する磁気コア５として成膜することができる。
【００４７】
磁気コア５となる軟磁性膜を成膜した後に、成膜時に付与された不均一な一軸異方性を除去して、均一な誘導磁気異方性を付与するための、回転磁場熱中処理又は静磁場中熱処理を行うことが好ましい。
【００４８】
続いて、磁気コア５、第一樹脂部４の一部４ａ、第一配線３の両端部３ｂ、及び第二樹脂部２の上面２ｄの上に、感光性樹脂をスピンコート法等により塗布し（図１０(ｅ)）、フォトリソグラフィ技術によってパターン加工、および熱硬化させることによって、第一樹脂部４の他部４ｂを形成する（図１０(ｆ)）。図１０（ｅ）における矢印は、感光性樹脂を感光させるための紫外線等による露光を表す。該露光において、フォトマスクを用いることにより、所望の領域のみを感光させることができる。
第一樹脂部４の他部４ｂの厚さは特に制限されない。この厚さを調整することによって、第一樹脂部４上に後で形成する第二配線６の中央部６ａと基板１の一方の面１ａとの距離Ｈを調整できる。
【００４９】
本例では、コイル配線素子１０を磁気センサ素子として機能させるために磁気コア５を形成しているが、コイル配線素子１０を他の用途に用いる場合は、磁気コア５を形成する必要はない。この場合、第一樹脂部４を一部４ａと他部４ｂとに分けて形成する必要は無いので、第一配線３の形成後、第一樹脂部４を所望の厚さで形成すればよい。
【００５０】
［工程Ｄ］
工程Dは、第一樹脂部４の上に、第一配線３の両端部３ｂと接続する第二配線６を形成する工程である。工程Ｄでは、第一配線３と第一樹脂部４とを覆うレジスト層１２を形成し、そのレジスト層１２をフォトリソグラフィ技術によりパターン加工する。そして、パターン加工されたレジスト層１２を利用して、その反転パターンの第二配線６を形成することができる。
【００５１】
第二配線６を形成するためのフォトリソグラフィ技術について、図１０（ｇ）を参照して、さらに詳述する。まず、第二配線６を形成する領域にレジスト層１２を形成し、フォトマスクを用いて該レジスト層１２を露光した後、これを現像して第二配線６に対応するパターンＰを形成する。パターンＰの底部には第一樹脂部４の上面が露出し、さらに第一配線３の両端部３ｂが露出されている。レジスト層１２内に第二配線６に対応するパターンＰを形成すると、レジスト層１２そのものは第二配線６の反転パターンとなる。
【００５２】
このパターンＰを形成するための露光は、第一樹脂部４の上面と第一配線３の両端部３ｂとの両方の深さにおいてレジストを感光させる必要がある。第一樹脂部４の上面と第一配線３の両端部３ｂの段差の距離はＤ１である。ここで、前記露光における段差Ｄ１を露光深度と呼ぶ。本発明の製造方法においては、第二樹脂部２が形成されているので、段差Ｄ１が従来よりも小さくなっており、要求される露光深度が比較的浅い。このため、パターンＰを従来よりも微細化することが可能となる。
【００５３】
次に、パターンＰを用いて第二配線６を形成する。例えば、スパッタ法等によりパターンＰの底面に露出した第一配線３の両端部３ｂおよび第一樹脂４の上面に、Ｔｉ，Ｃｒ，ＴｉＷ等のバリアメタルを形成し、続いてＣｕの電解めっき法等によりＣｕを成膜した後、レジスト層１２を除去することによって、パターンＰを有する第二配線６を形成できる。この際、第二配線６の両端部６ｂは第一配線３の両端部３ｂに順次接合されて、第一樹脂部４に巻き回されたコイル配線Ｃが形成される図１０（ｈ）。なお、ここではスパッタ法およびＣｕの電解めっき法を用いた場合を説明したが、公知の他の金属製膜法も、同様に適用できる。
【００５４】
このように、レジスト層１２を用いて第二配線６に対応するパターンＰを形成し、そのパターンＰを利用して第二配線６を形成することを、フォトリソグラフィ技術によって行うことができる。
【００５５】
本発明にかかるコイル配線素子の製造方法では、第二樹脂部２上に第一配線３の両端部３ｂが形成されているので、第一配線３と第一樹脂部４との間の高低差が比較的小さくなっている。このため、第一配線３上と第一樹脂部４上に、フォトリソグラフィ技術を用いて微細なレジストパターンを容易に形成することができる。したがって、第一配線３と第一樹脂部４との間に亘って、微細な第二配線６を容易に形成することができる。
最後に、第二配線６を形成した後、必要に応じて第二配線６を覆う保護樹脂部１３を形成する（図１０(ｈ)）。
【００５６】
＜従来のコイル配線の製造方法＞
従来の製造方法として、従来のコイル配線素子１００の製造方法を以下に説明する。
まず、シリコン基板１００の一方の面１０１ａにＳｉＯ２の絶縁膜をＣＶＤ法等によって形成する（不図示）。その上に、スパッタ法によりＴｉ、Ｃｒ、ＴｉＷ等のバリアメタルを成膜し、さらにＣｕをスパッタにより成膜する。つづいて、フォトリソグラフィにより、第一配線層１０３となるレジストパターンを形成し、ウェットエッチングにより配線パターンを形成する（図１１(ａ)）。
【００５７】
次に、第一配線層１０３及びこれらの配線間を充填するように、スピンコート法等により感光性樹脂を塗布し、熱硬化させることによって、絶縁層１０４の一部１０４ａを形成する。さらに、磁気コア１０５となる軟磁性体膜をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィ及びエッチング又はレジストを用いたリフトオフ法によって所望の形状にパターニングする（図１１(ｂ)）。
【００５８】
続いて、磁気コア１０５および絶縁層１０４の一部１０４ａの上に、感光性樹脂をスピンコート法等により塗布して、熱硬化させることによって、絶縁層１０４の他部１０４ｂを形成する（図１１(ｃ)）。
【００５９】
次に、基板１０１の一方の面１０１ａ側から、フォトマスクを用いて紫外線等で露光して、一方の面１０１ａ上に配された複数の第一配線層１０３の両端部１０３ｂの少なくとも一部分を露出させる（図１１(ｄ)）。なお、図１１の（ｃ）に描いた矢印は照射光を表す。
【００６０】
続いて、第二配線層１０６を形成する領域にレジスト層１１２を形成し、フォトマスクを用いて該レジスト層１１２を露光した後、これを現像して第二配線層１０６に対応するパターンＰ’を形成する。パターンＰ’の底部には絶縁層１０４の上面が露出し、さらに第一配線層１０３の両端部１０３ｂが露出されている。レジスト層１１２内に第二配線層１０６のパターンＰ’を形成すると、レジスト層１１２そのものは第二配線層１０６の反転パターンとなる。
【００６１】
このパターンＰ’を形成するための露光は、絶縁層１０４の上面と第一配線層１０３の両端部１０３ｂとの両方の深さにおいてレジストを感光させる必要がある。絶縁層１０４の上面と第一配線層１０３の両端部１０３ｂの段差の距離はＤ２である。ここで、前記露光における段差Ｄ２を露光深度と呼ぶ。従来の製造方法においては、段差Ｄ２が大きくなっており、要求される露光深度が比較的深い。このため、パターンＰ’を微細化することが困難である。
【００６２】
次に、パターンＰ’を用いて第二配線層１０６を形成する。例えば、スパッタ法及びＣｕの電解めっき法等によりＣｕを成膜した後、レジスト層１１２を除去することによって、パターンＰ’を有する第二配線層１０６を形成し、絶縁層１０４に螺旋状に巻き回されるコイル配線（ソレノイドコイル）を形成する（図１１（ｆ）。最後に、必要に応じて保護樹脂層１１３を設ける（図１１（ｇ）。
【００６３】
ここに示した従来の製造方法では、第一配線層１０３の両端部１０３ｂが基板１０１の一方の面１０１ａ上に形成されているので、露光深度Ｄ２が比較的深くなっている。このため、レジスト層１１２を用いる場合、第二配線層１０６を精度良く微細加工することが困難となる。露光深度Ｄ２を浅くするために、絶縁層１０４の一部１０４ａを薄くすれば、加工精度を向上させられるが、第一配線層１０３の凹凸が絶縁層１０４の一部１０４ａの上面に現れてしまい、磁気コア１０５の機能に悪影響を与える恐れがある。また、絶縁層１０４の他部１０４ｂを薄くすると、磁気コア１０５がコイル配線の中心から外れて第二配線層１０６（上側配線）に近づき過ぎるので、磁気センサ素子の機能に問題が生じうる。したがって、コイル配線素子１００が磁気コア１０５を備えた磁気センサ素子である場合、絶縁層１０４の厚さを薄くすることによって、露光深度Ｄ２を前述の露光深度Ｄ１に等しくすることは事実上不可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、磁気センサ素子に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…基板、１ａ…基板の一方の面、２…第二樹脂部、２ｃ…第二樹脂部の側面、２ｄ…第二樹脂部の上面、３…第一配線、３ａ…第一配線の中央部、３ｂ…第一配線の端部、４…第一樹脂部、４ａ…第一樹脂部の一部、４ｂ…第一樹脂部の他部、５…磁気コア、６…第二配線、６ａ…第二配線の中央部、６ｂ…第二配線の端部、Ａ…開口部、Ｃ…コイル配線、Ｃ１…第一のコイル配線、Ｃ２…第二のコイル配線、Ｈ…基板と第二配線の中央部との距離、Ｗ…接合部、α…屈曲部、７…磁気コア用の電極、１０…コイル配線素子、１１…コイル配線用の電極、１２…レジスト層、１３…保護樹脂部、１０１…基板、１０３…第一配線層、１０３ａ…第一配線層の中央部、１０３ｂ…第一配線層の端部、１０４…絶縁層、１０６…第二配線層、１０６ａ…第二配線層の中央部、１０６ｂ…第二配線層の端部、１１２…レジスト層、１１３…保護樹脂層
【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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