(57)【要約】【課題】薄膜センサの形成の対象となる基板が複雑な形状を有するとき、また、硬い材料であるとき等、表面の部材による平滑化に困難が伴うときであっても、従来と比較してその平滑化を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の薄膜センサ製造方法（１０ａ、又は２０ａ）は、（ａ）基板１１上の特定部分１０Ｂに第１膜（１２、又は１３）を形成するステップ（Ｓ１ａ、又はＳ２ａ）と、（ｂ）前記第１膜（１２、又は１３）の形成された特定部分１０Ｂが均一の厚さとなるように処理するステップ（Ｓ１ｂ、又はＳ２ｂ）と、（ｃ）前記均一の厚さとなるように処理される特定部分１０Ｂ上に複数の第２膜（１３〜１５、又は１４、１５）を形成することにより、薄膜センサを製造するステップ（Ｓ１ｃ〜Ｓ１ｅ、又はＳ２ｃ、Ｓ２ｄ）とを具備する。【選択図】　図５
2004109095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板上の特定部分に第１膜を形成するステップと、
（ｂ）前記第１膜の形成された特定部分が均一の厚さとなるように処理するステップと、
（ｃ）前記均一の厚さとなるように処理される特定部分上に複数の第２膜を形成することで、薄膜センサを製造するステップと
を具備する
薄膜センサ製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記特定部分は、凹凸形状部に含まれる凹部のうち、他の前記凹部と比較して大きな前記凹部を有し、前記第１膜は、絶縁膜であり、前記複数の第２膜は、センサ膜、保護膜の各々を含み、
前記（ａ）ステップは、前記特定部分に設定値以上の厚さで前記絶縁膜を形成し、前記設定値は、前記凹部が被覆される厚さであり、
前記（ｂ）ステップは、前記形成される絶縁膜をエッチングすることにより、前記絶縁膜が均一に前記設定値の厚さとなるように処理し、
前記（ｃ）ステップは、
（ｄ）前記絶縁膜の形成された基板上に前記センサ膜を形成するステップと、（ｅ）前記絶縁膜の形成された基板上に前記保護膜を形成することで、前記薄膜センサを製造するステップと
を含む
薄膜センサ製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記絶縁膜は、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の少なくともいずれかの混合物を含み、前記混合物は、フッ化水素酸と反応し、
前記（ｂ）ステップは、前記絶縁膜を、前記フッ化水素酸を用いてエッチングすることで、前記絶縁膜の厚さが前記設定値となるように処理する
薄膜センサ製造方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記特定部分は、平面形状以外の複雑形状で構成される複雑形状部を有し、前記複数の第２膜は、絶縁膜、センサ膜、保護膜の各々を含み、
前記（ａ）ステップは、前記特定部分に設定値以上の厚さで前記絶縁膜を形成し、前記設定値は、前記複雑形状部分が被覆される厚さであり、
前記（ｂ）ステップは、前記形成される絶縁膜を研磨すること、前記特定部分が均一の厚さとなるように処理し、
前記（ｃ）ステップは、
（ｆ）前記特定部分上に絶縁膜を形成するステップと、
（ｇ）前記絶縁膜の形成された特定部分上に前記センサ膜を形成するステップと、
（ｈ）前記絶縁膜の形成された基板上に前記保護膜を形成することで、前記薄膜センサを製造するステップと
を含む
薄膜センサ製造方法。
【請求項５】
（ｉ）基板上の特定部分に絶縁膜を形成するステップと、前記特定部分は、第１特定部分と、前記第１特定部分以外の第２特定部分とを含み、
（ｊ）前記第１特定部分を、第１金属材料を用いてマスキングするステップと、
（ｋ）前記第２特定部分上にセンサ膜を形成するステップと、
（ｌ）前記センサ膜の形成された第２特定部分上に保護膜を形成することで、薄膜センサを製造するステップと
を具備する
薄膜センサ製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１特定部分は、平面形状以外の複雑形状で構成され、
前記（ｉ）ステップは、前記複雑形状の第１特定部分を、前記第１金属材料と、前記第１金属材料を前記第１特定部分に密着することの可能な第２金属材料とを用いてマスキングする
薄膜センサ製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記第１金属材料は、磁化された金属であり、
前記（ｊ）ステップは、前記複雑形状の第１特定部分を、前記磁化された金属を用いてマスキングする
薄膜センサ製造方法。
【請求項８】
（ｉ）基板上の特定部分に絶縁膜を形成するステップと、前記特定部分は、第１特定部分と、前記第１特定部分以外の第２特定部分とを含み、
（ｊ）前記第１特定部分を、非金属材料を用いてマスキングするステップと、
（ｋ）前記第２特定部分上にセンサ膜を形成するステップと、
（ｌ）前記センサ膜の形成された第２特定部分上に保護膜を形成することで、薄膜センサを製造するステップと
を具備する
薄膜センサ製造方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記第１特定部分は、平面形状以外の複雑形状で構成され、
前記（ｉ）ステップは、前記複雑形状の第１特定部分を、前記非金属材料と、前記非金属材料を前記第１特定部分に密着することの可能な磁性材料とを用いてマスキングする
薄膜センサ製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の薄膜センサ製造方法を用いて製造される
薄膜センサ。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記薄膜センサは、前記特定部分の圧力、温度、歪みの少なくともいずれかを検出する
薄膜センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜センサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の薄膜センサに関する技術は、特許文献１に例示される。
【０００３】
特許文献１における薄膜センサは、（１）銅、マンガン、ニッケルの各々を含む合金、（２）クロム、金の合金のいずれかにより構成される。（１）のとき、銅の組成は８７．４〜８７．８ｗｔ％、マンガンの組成は８．７５〜９．６ｗｔ％、ニッケルの組成は３．０〜３．４５ｗｔ％である。（２）のとき、銅の組成は３．０〜４．４ｗｔ％であり、縦方向のゲージ率、横方向のゲージ率は各々、±０．３である。（１）、（２）において、任意の直交軸に対して一方向の長さと幅の比は、他方向の長さと幅の比と等しく、また、被測定対象物とセンサとの間に形成される絶縁膜は窒化物である。特許文献１に例示される薄膜センサの特性として、温度に対する抵抗率変化を、特許文献１の図１、図２、図６の各々に示す。
【０００４】
従来の薄膜センサの製造方法に関する技術は、特許文献２に例示される。
【０００５】
特許文献２における薄膜センサの製造方法は、被測定物に複数の絶縁薄膜層を積層して絶縁薄膜を形成し、該絶縁薄膜にセンサ膜を取り付けることによって、前記被測定物へ作用する応力や温度等の物理変化量を製造する方法（図１に示される）である。この製造方法は、形成された絶縁薄膜層（以下、「形成絶縁薄膜層」と記す）に対して更に絶縁薄膜層を積層する（以下、積層される絶縁薄膜層を「積層絶縁薄膜層」と記す）前に、形成絶縁薄膜層の表面を研磨する研磨工程を備えている。また、この製造方法は、研磨工程の後に、形成絶縁薄膜層を洗浄する洗浄工程を備えている。研磨工程においては、ダイヤモンド研磨剤を用いた研磨が行われる。この製造方法を用いて製造された薄膜センサは、特許文献２の図２に示される。
【０００６】
薄膜センサは、図８に示されるような基板１１（軸受等）上の特定部分１０Ｂに備えられ、絶縁膜、センサ膜、保護膜から構成され、基板１１上の温度、歪み（凹凸等）、圧力等を測定するために用いられる。実際の測定においては、薄膜センサのセンサ膜の形成される、特定部位１０Ｂａと特定部位１０Ｂｂとの間の電位差（抵抗変化）を検出することで、温度、圧力、歪み（凹凸）等の物理量の変化が検出される。この薄膜センサの製造工程（各々の膜の生成、及び積層）には、基板表面の粗さ（局所的なピンホールの形成、及び異物の付着等が原因となる）を極力少なくするための仕上げ工程、及び基板表面に付着した不純物を除去するための洗浄工程が含まれる。仕上げ工程は、基板が軸受鋼等の硬い材料であるとき、基板が軟らかい材料であるときのいずれにおいても必要である。また、基板表面に焼き入れ等の表面処理が施されているとき（薄い表面処理層が形成されていることがある）においても、仕上げ工程は必要となる。
【０００７】
パターニング工程は、基板が平面であるときには化学物質等を用いたエッチング処理によって行われることが多い。しかし、基板が凹凸面、曲面、歯車の歯面、転がり軸受等、平面形状以外の複雑な形状（以下、これらを総称するときには、「複雑形状」と記す）を含むときにおいては、このエッチング処理が困難であることが多い。従って、所定の厚さを有するＳＵＳ等を用いて基板１１の表面をマスキングし、そのマスキングされた基板１１の上部から各々の膜の材料（以下、「膜材料」と記す）をスパッタリングによって被覆する処理（以下、「スパッタリング処理」と記す）が行われる。
【０００８】
スパッタリング処理は、例えば、図９に示すようにして行われ、これによって各々の膜が被覆される。図９において、（ａ）は基板１１表面に絶縁膜１３が被覆された状態、（ａａ）は（ａ）における断面１９を示している。（ｂ）は（ａ）の状態で表面がマスキング材１８（絶縁膜１３の形成される部分が刳り抜かれて構成されている）によりマスキングされた状態、（ｂｂ）は（ｂ）における断面２０を示しており、センサ膜１４の材料がスパッタリング処理によって被覆されることを示している。（ｃ）はセンサ膜１４の材料がスパッタリング処理によって被覆され、絶縁膜１３上にセンサ膜１４が形成された状態、（ｃｃ）は（ｃ）における断面２２を示している。
【０００９】
基板が硬い材料であっても、基板表面の平滑化（粗さの除去）を効率よく行うことを可能とする薄膜センサの製造方法が望まれる。
【００１０】
基板表面に薄い表面処理層が形成されていても、基板表面の平滑化を効率よく行うことを可能とする薄膜センサの製造方法が望まれる。
【００１１】
基板表面に局所的なピンホール等の凹凸形状が存在していても、基板表面の平滑化を効率よく行うことを可能とする薄膜センサの製造方法が望まれる。
【００１２】
基板表面が複雑な形状を有するときであっても、薄膜センサの製造（各々の膜の成膜）を効率よく行うことを可能とする薄膜センサの製造方法が望まれる。
【特許文献１】
特開２００１−２８１０７６号公報（第２頁、第１図、第２図、第６図）
【特許文献２】
特開２０００−３１０５４８号公報（第２頁、第１図、第２図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、基板が硬い材料であっても、基板表面の平滑化（粗さの除去）を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、基板表面に薄い表面処理層が形成されていても、基板表面の平滑化を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の更に他の目的は、基板表面に局所的なピンホール等の凹凸形状が存在していても、基板表面の平滑化を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、基板表面が複雑な形状を有するときであっても、薄膜センサの製造（各々の膜の成膜）を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の更に他の目的は、上記の方法により製造された薄膜センサを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を括弧付で用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１９】
図５又は図６に示す本発明の薄膜センサ製造方法（１０ａ、又は２０ａ）は、（ａ）基板（１１）上の特定部分（１０Ｂ）に第１膜（１２、又は１３）を形成するステップ（Ｓ１ａ、又はＳ２ａ）と、（ｂ）前記第１膜（１２、又は１３）の形成された特定部分（１０Ｂ）が均一の厚さとなるように処理するステップ（Ｓ１ｂ、又はＳ２ｂ）と、（ｃ）前記均一の厚さとなるように処理される特定部分（１０Ｂ）上に複数の第２膜（１３〜１５、又は１４、１５）を形成することにより、薄膜センサ（１０−１、１０−２、及び２０のいずれか）を製造するステップ（Ｓ１ｃ〜Ｓ１ｅ、又はＳ２ｃ、Ｓ２ｄ）とを具備する。
【００２０】
図６に示す本発明の薄膜センサ製造方法（２０ａ）において、前記特定部分（１０Ｂ）は、凹凸形状部に含まれる凹部のうち、他の前記凹部と比較して大きな前記凹部を有している。前記第１膜（１３）は、絶縁膜（１３）であり、前記複数の第２膜（１４、１５）は、センサ膜（１４）、保護膜（１５）の各々を含んでいる。前記（ａ）ステップ（Ｓ２ａ）は、前記特定部分（１０Ｂ）に設定値（ＢＢ）以上の厚さで前記絶縁膜（１３）を形成する。前記設定値（ＢＢ）は、前記凹部が被覆される厚さである。前記（ｂ）ステップ（Ｓ２ｂ）は、前記形成される絶縁膜（１３）をエッチングすることにより、前記特定部分（１０Ｂ）が均一に前記設定値（ＢＢ）の厚さとなるように処理する。前記（ｃ）ステップ（Ｓ２ｃ、Ｓ２ｄ）は、（ｄ）前記絶縁膜（１３）の形成された基板（１１）上に前記センサ膜（１４）を形成するステップ（Ｓ２ｃ）と、（ｅ）前記センサ膜（１４）の形成された基板（１１）上に前記保護膜（１５）を形成することで、前記薄膜センサ（２０）を製造するステップ（Ｓ２ｄ）とを含んでいる。
【００２１】
本発明の薄膜センサ製造方法（２０ａ）において、前記絶縁膜（１３）は、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の少なくともいずれかの混合物を含んでおり、前記混合物は、フッ化水素酸と反応する。前記（ｂ）ステップ（Ｓ２ｂ）は、前記絶縁膜（１３）を、前記フッ化水素酸を用いてエッチングすることで、前記絶縁膜（１３）の厚さが前記設定値（ＢＢ）となるように処理する。尚、前記混合物は、必ずしもＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３には限定されず、セラミックス等の絶縁材料が使用されてもよい。
【００２２】
本発明の薄膜センサ製造方法（１０ａ）において、前記特定部分（１０Ｂ）は、複雑形状の複雑形状部を有しており、前記複数の第２膜（１３〜１５）は、絶縁膜（１３）、センサ膜（１４）、保護膜（１５）の各々を含んでいる。前記（ａ）ステップ（Ｓ１ａ）は、前記特定部分に設定値（ＡＡ）以上の厚さで前記第１膜（１２）を形成する。前記設定値（ＡＡ）は、前記複雑形状部が被覆される厚さである。前記（ｂ）ステップ（Ｓ１ｂ）は、前記形成される第１膜（１２）を研磨することにより、前記特定部分（１０Ｂ）が均一の厚さとなるように処理する。前記（ｃ）ステップ（Ｓ１ｃ〜Ｓ１ｅ）は、（ｆ）前記第１膜（１２）の形成された特定部分（１０Ｂ）上に絶縁膜（１３）を形成するステップ（Ｓ１ｃ）と、（ｇ）前記絶縁膜（１３）の形成された特定部分（１０Ｂ）上に前記センサ膜（１４）を形成するステップ（Ｓ１ｄ）と、（ｈ）前記センサ膜（１４）の形成された特定部分（１０Ｂ）上に前記保護膜（１５）を形成することで、前記薄膜センサ（１０−１、１０−２）を製造するステップ（Ｓ１ｅ）とを具備する。
【００２３】
図７に示す本発明の薄膜センサ製造方法（３０ａ）は、（ｉ）基板（１１）上の特定部分（１０Ｂ）に絶縁膜（１３）を形成するステップ（Ｓ３ａ）を具備している。前記特定部分（１０Ｂ）は、第１特定部分（１０Ｂｃ）と、前記第１特定部分（１０Ｂｃ）以外の第２特定部分（１０Ｂａ、１０Ｂｂ）とを含んでいる。本発明の薄膜センサ製造方法（３０ａ）は、（ｊ）前記第１特定部分（１０Ｂｃ）を、第１金属材料（１８）を用いてマスキングするステップ（Ｓ３ｂ）と、（ｋ）前記第２特定部分（１０Ｂａ、１０Ｂｂ）上にセンサ膜（１４）を形成するステップ（Ｓ３ｃ）と、（ｌ）前記センサ膜（１４）の形成された基板（１１）上に保護膜（１５）を形成することで、薄膜センサ（３０）を製造するステップ（Ｓ３ｄ）とを具備している。
【００２４】
本発明の薄膜センサ製造方法（３０ａ）において、前記第１特定部分（１０Ｂａ）は、平面形状以外の複雑形状を有している。前記（ｉ）ステップ（Ｓ３ｂ）は、前記複雑形状の第１特定部分（１０Ｂｃ）を、前記第１金属材料（１８）と、前記第１金属材料（１８）を前記第１特定部分（１０Ｂｃ）に密着することの可能な第２金属材料（１８Ａ）とを用いてマスキングする。
【００２５】
本発明の薄膜センサ製造方法（３０ａ）において、前記第１金属材料（１８）は、磁化された金属である。前記（ｊ）ステップ（Ｓ３ｂ）は、前記複雑形状の第１特定部分（１０Ｂａ）を、前記第１金属材料（１８）を用いてマスキングする。
【００２６】
図７に示す本発明の薄膜センサ製造方法（３０ａ）は、（ｉ）基板（１１）上の特定部分（１０Ｂ）に絶縁膜（１３）を形成するステップ（Ｓ３ａ）を具備している。前記特定部分（１０Ｂ）は、第１特定部分（１０Ｂｃ）と、前記第１特定部分（１０Ｂｃ）以外の第２特定部分（１０Ｂａ、１０Ｂｂ）とを含んでいる。本発明の薄膜センサ製造方法（３０ａ）は、（ｊ）前記第１特定部分（１０Ｂｃ）を、非金属材料（１８）を用いてマスキングするステップ（Ｓ３ｂ）と、（ｋ）前記第２特定部分（１０Ｂａ、１０Ｂｂ）上にセンサ膜（１４）を形成するステップ（Ｓ３ｃ）と、（ｌ）前記センサ膜（１４）の形成された基板（１１）上に保護膜（１５）を形成することで、薄膜センサ（３０）を製造するステップ（Ｓ３ｄ）とを具備している。
【００２７】
本発明の薄膜センサ製造方法（３０ａ）において、前記第１特定部分（１０Ｂａ）は、平面形状以外の複雑形状を有している。前記（ｉ）ステップ（Ｓ３ｂ）は、前記複雑形状の第１特定部分（１０Ｂｃ）を、前記非金属材料（１８）と、前記非金属材料（１８）を前記第１特定部分（１０Ｂｃ）に密着することの可能な磁性材料（１８Ａ）とを用いてマスキングする。ここで磁性材料（１８Ａ）の例として、マグネットが挙げられる。
【００２８】
本発明の薄膜センサ（１０−１、１０−２、２０、３０のいずれか）は、上記のいずれかの薄膜センサ製造方法（１０ａ、２０ａ、及び３０ａのいずれか）を用いて製造される。
【００２９】
本発明の薄膜センサ（１０、２０、３０）は、前記特定部分（１０Ｂ）の圧力、温度、歪みの少なくともいずれかを検出する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の薄膜センサ製造方法に係る実施の形態について説明する。本発明の薄膜センサ製造方法を用いて製造される薄膜センサには、図１〜図４に示されるように、薄膜センサ１０−１、１０−２、２０、３０が含まれる。
【００３１】
図１に薄膜センサ１０−１、図２に薄膜センサ１０−２を示す（いずれも基板１１上に形成されている）。薄膜センサ１０−１、１０−２は、絶縁膜１３、センサ膜１４、保護膜１５の各々を含んでおり、基板１１表面の粗さの原因である複雑形状（平面形状以外の形状であり、凹凸形状、又は歯型面等）を有する基板１１上に金属膜１２を介して形成される。図１に示される基板１１は、軸受鋼等の硬い材料で構成される。図２に示される基板１１は、焼き入れ等の表面処理が施されて薄い表面処理層１１Ａが形成されている材料で構成される。図３に、薄膜センサ２０（基板１１上に形成されている）を示す。薄膜センサ２０は、薄膜センサ１０−１、１０−２と同様に絶縁膜１３、センサ膜１４、保護膜１５の各々を含んでおり、不純物や突起等によって形成されたピンホール１０ＢＢ（基板１１上の凹凸形状に含まれる凹部のうち、他の凹部と比較して大きい部分）を有する基板１１上に形成される。図４に、表面１１Ｃが複雑形状の基板１１上に形成されている薄膜センサ３０を示す。薄膜センサ３０は、表面１１ｃが複雑形状部を有する基板１１（図４の例では上に凸の曲面）上に形成されている。薄膜センサ３０は、薄膜センサ１０−１、１０−２、２０と同様に絶縁膜１３、センサ膜１４、保護膜１５の各々を含んでいる。図１〜図４において、絶縁膜１３、保護膜１５の各々はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の少なくともいずれかを含む化合物等で構成され、センサ膜１４は、マンガニン（Ｃｕ：８０％以上、Ｍｎ：１２〜１８％、Ｎｉ：１．５〜４％）等で構成される。
【００３２】
薄膜センサ１０−１、１０−２における金属膜１２は、軟らかい金属等で構成され、また、その厚さは、基板１１の表面上に存在する複雑形状を形成する部分（以下、「複雑形状部」と記す）が十分に被覆される程度に設定される（以下、基板１１上に存在する複雑形状部分を被覆するのに必要な金属膜１２の最小の厚さを、「最小厚さＡＡ（図１、図２に示される）」と記す）。薄膜センサ１０−１、１０−２、２０のいずれにおいても、絶縁膜１３の厚さは、適正な設定値ＢＢ（ＢＢ＝１〜２μｍ程度。以下、「設定値ＢＢ」と記す）に収められている。これは、絶縁膜１３の厚さが設定値ＢＢ未満のときには、センサ膜１４において流れる電流の基板１１（又は、金属膜１２）への透過が限度を超えてしまい、逆に絶縁膜１３の厚さが設定値ＢＢを超えるときには、設定値ＢＢ以下のときと比較して絶縁膜１３が割れやすくなるためである。
【００３３】
金属膜１２が基板１１と絶縁膜１３との間にコーティングされることで、硬い基板１１上に形成される薄膜センサ１０−１、基板１１が表面処理層１１Ａを有する薄膜センサ１０−２のいずれにおいても、部材（切削部材等）による粗さの除去を行うことなく、基板１１表面が平滑化されている。一方、絶縁膜１３の厚さが適正な値に収められていることから、薄膜センサ１０−１、１０−２、２０のいずれにおいても、上記のような絶縁膜１３の破損、及び電流の透過（絶縁不良）の問題は殆ど発生しない。従って、薄膜センサ１０−１、１０−２、２０は、従来の薄膜センサと比較して、圧力、温度、歪み（凹凸）等（薄膜センサ１０−１、１０−２、２０の材質により、いずれを検出するかが予め設定される）の検出能力の高いことが期待される。
【００３４】
図５を用いて、薄膜センサ１０−１、１０−２の製造方法１０ａを説明する。（Ａ）〜（Ｅ）の各々は、基板１１上の薄膜センサ形成部分１０Ｂを示しており、（Ａ´）は断面１９Ａ、（Ｂ´）は断面１９Ｂ、（Ｃ´）は断面１９Ｃ、（Ｄ´）は断面１９Ｄ、（Ｅ´）は断面１９Ｅの各々を示している。
【００３５】
スパッタリングによって、金属膜１２の材料を、金属膜１２の厚さが最小厚さＡＡ以上になるように基板１１上へ被覆することで、薄膜センサ１０−１、１０−２の中間生成物Ａ´´を生成する（ステップＳ１ａ）。ラッピングやポリシング等で使用する遊離砥粒を、水や油等の研磨液に分散させて研磨剤を生成する。また、生成された研磨剤を用いて中間生成物Ａ´´に含まれる金属膜１２が最小厚さＡＡとなるように研磨することで、中間生成物Ｂ´´を生成する（ステップＳ１ｂ）。
【００３６】
ステップＳ１ａ、ステップＳ２ａの処理により、従来に必要とされた基板１１表面の平滑化の工程（仕上げ工程）を、切削部材等を用いて行う必要が無くなる。その結果、基板１１が硬い材料であるとき、複雑形状を有するとき、及び表面処理層１１Ａを有するときにおいても、基板１１表面の平滑化を確実に行うことが可能となる。
【００３７】
スパッタリングによって、絶縁膜１３の材料を、絶縁膜１３の厚さが設定値ＢＢの範囲内になるように中間生成物Ｂ´´へ被覆することで、基板１１上に金属膜１２と絶縁膜１３の各々が形成された、薄膜センサ１０−１、１０−２の中間生成物Ｃ´´を生成する（ステップＳ１ｃ）。中間生成物Ｃ´´の表面を、マスキング材１８を用いてマスキングし、マスキングされた中間生成物Ｃ´´に対してスパッタリングによってセンサ膜１４の材料を被覆することで、基板１１上に金属膜１２、絶縁膜１３、及びセンサ膜１４の各々が形成された、薄膜センサ１０−１、１０−２の中間生成物Ｄ´´を生成する（ステップＳ１ｄ）。中間生成物Ｄ´´の生成後、マスキング材１８を取り外す。スパッタリングによって、保護膜１５の材料を被覆することで、基板１１上に金属膜１２、絶縁膜１３、センサ膜１４、保護膜１５の各々が形成された、薄膜センサ１０−１、１０−２を生成する（ステップＳ１ｅ）。
【００３８】
ステップＳ１ｅの処理は、形成される保護膜１５の厚さが１〜２μｍになるように行われる。即ち、薄膜センサ１０−１、１０−２の厚さは、絶縁膜１３の厚さ（１〜２μｍ）と、保護膜１５の各々の厚さとを合計して、約３μｍ程度になるように調節される。薄膜センサ１０−１、１０−２の厚さを約３μｍ程度の薄い厚さに調節することで、例えば基板１１が転がり軸受であり、その上に転動体が接触して運動を行うときであっても、その運動に対する抵抗の考慮は不要となる。
【００３９】
図６を用いて、薄膜センサ２０の製造方法２０ａを説明する。（Ｆ）〜（Ｉ）の各々は、基板１１上の薄膜センサ形成部分１０Ｂを示しており、（Ｆ´）は断面１９Ｆ、（Ｇ´）は断面１９Ｇ、（Ｈ´）は断面１９Ｈ、（Ｉ´）は断面１９Ｉの各々を示している。
【００４０】
スパッタリングによって、絶縁膜１３の材料を、ピンホール１０ＢＢが塞がるように、また、絶縁膜１３の厚さが設定値ＢＢ以上（図５の例では３μｍ）になるように基板１１上へ被覆することで、基板１１上に絶縁膜１３の形成された、薄膜センサ２０の中間生成物Ｆ´´を生成する（ステップＳ２ａ）。絶縁膜１３（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３を含む）のエッチング剤としてフッ酸（ＨＦ水溶液）を用いて中間生成物Ｆ´´の表面をエッチングし、絶縁膜１３の厚さが設定値ＢＢ（＝１〜２μｍ）となるように処理する。この処理の結果、中間生成物Ｇ´´が生成する（ステップＳ２ｂ）。
【００４１】
ステップＳ２ａ、ステップＳ２ｂの処理により、従来に必要とされた基板１１表面の平滑化の工程（仕上げ工程）を、切削部材等を用いて行う必要が無くなる。その結果、基板１１がピンホール１０Ｂを有するときにおいても、基板１１表面の平滑化を確実に行うことが可能となる。また、絶縁膜１３の破損、及びセンサ膜１４から基板１１への電流の透過を最小限に抑制した薄膜センサ２０の生成が可能となる。
【００４２】
中間生成物Ｇ´´の表面を、マスキング材１８を用いてマスキングし、マスキングされた中間生成物Ｇ´´に対し、スパッタリングによってセンサ膜１４の材料を被覆することで、基板１１上に金属膜１２、絶縁膜１３、及びセンサ膜１４の各々が形成された、薄膜センサ２０の中間生成物Ｈ´´を生成する。中間生成物Ｈ´´の生成後、マスキング材１８を取り外す（ステップＳ２ｃ）。スパッタリングによって、保護膜１５の材料を被覆することで、基板１１上に金属膜１２、絶縁膜１３、センサ膜１４、保護膜１５の各々が形成された、薄膜センサ２０を生成する（ステップＳ２ｄ）。
【００４３】
図７を用いて、薄膜センサ３０の製造方法３０ａを説明する。（Ｊ）〜（Ｍ）の各々は、基板１１上の薄膜センサ形成部分１０Ｂを示しており、（Ｊ´）は断面１９Ｊ、（Ｋ´）は断面１９Ｋ、（Ｌ´）は断面１９Ｌ、（Ｍ´）は断面１９Ｍの各々を示している。
【００４４】
スパッタリングによって、絶縁膜１３の材料を、絶縁膜１３の厚さが設定値ＢＢ以上になるように基板１１上へ被覆することで、基板１１上に絶縁膜１３の形成された、薄膜センサ２０の中間生成物Ｊ´´を生成する（ステップＳ３ａ）。薄膜センサ３０の製造方法３０ａにおいて例に挙げられている基板１１は、その表面１１ｃが上に凸の曲面形状（この形状には限らず、図５に示される以外の凹凸形状、歯型形状等の複雑形状であっても構わない）を有し、また、マグネット１８Ａと密着可能な程度の磁力を有する磁性体材料である。
【００４５】
中間生成物Ｊ´´の表面を、マスキング材１８（フィルム等の非金属材料、又は金属材料）を用いてマスキングし、マスキング材１８の上部に伸縮可能なマグネット１８Ａ（マスキング材１８を基板１１に密着させるための手段として使用され、この密着が可能であれば、他の金属材料等であっても構わない）を設置することで、中間生成物Ｋ´´を形成する（ステップＳ３ｂ）。次に、マスキングされてマグネット１８Ａの設置された中間生成物Ｋ´´に対し、スパッタリングによってセンサ膜１４の材料を被覆することで、基板１１上に金属膜１２、絶縁膜１３、及びセンサ膜１４の各々が形成された、薄膜センサ３０の中間生成物Ｌ´´を生成する。中間生成物Ｌ´´の生成後、マスキング材１８とマグネット１８Ａとを取り外す（ステップＳ３ｃ）。
【００４６】
ステップＳ３ｂの処理により、ステップＳ３ｃにおいて、基板１１表面のとマスキング剤１８との間に隙間が生じない状態で、センサ膜１４の材料を被覆することが可能となる。これにより、基板１１上へのセンサ膜１４の確実な形成が可能となる。
【００４７】
スパッタリングによって、保護膜１５の材料を被覆することで、基板１１上に絶縁膜１３、センサ膜１４、保護膜１５の各々が形成された、薄膜センサ３０を生成する（ステップＳ３ｄ）。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の薄膜センサ製造方法により、基板が硬い材料であっても、基板表面の平滑化（粗さの除去）を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法が提供される。
【００４９】
本発明の薄膜センサ製造方法により、基板表面に薄い表面処理層が形成されていても、基板表面の平滑化を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法が提供される。
【００５０】
本発明の薄膜センサ製造方法により、基板表面に局所的なピンホール等の凹凸形状が存在していても、基板表面の平滑化を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法が提供される。
【００５１】
本発明の薄膜センサ製造方法により、基板表面が複雑な形状を有するときであっても、薄膜センサの製造（各々の膜の成膜）を効率よく行うことを可能とする、薄膜センサの製造方法が提供される。
【００５２】
本発明の薄膜センサは、上記の薄膜センサ製造方法により、製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜センサ製造方法１０ａを用いて製造される薄膜センサ１０−１を示す図である。
【図２】本発明の薄膜センサ製造方法１０ａを用いて製造される薄膜センサ１０−２を示す図である。
【図３】本発明の薄膜センサ製造方法２０ａを用いて製造される薄膜センサ２０を示す図である。
【図４】本発明の薄膜センサ製造方法３０ａを用いて製造される薄膜センサ３０を示す図である。
【図５】本発明の薄膜センサ製造方法１０ａの処理の過程を示す図である。
【図６】本発明の薄膜センサ製造方法２０ａの処理の過程を示す図である。
【図７】本発明の薄膜センサ製造方法３０ａの処理の過程を示す図である。
【図８】本発明の薄膜センサ製造方法１０ａ、２０ａ、３０ａに係る、表面に薄膜センサの形成された基板を示す図である。
【図９】本発明の薄膜センサ製造方法１０ａ、２０ａ、３０ａの従来の技術に係る、複雑形状を有する基板へのスパッタリング処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０：薄膜センサ
１０Ｂ：特定部分
１０Ｂａ、１０Ｂｂ、１０Ｂｃ：特定部位
１０ＢＢ：ピンホール
１１：基板
１１Ａ：表面処理層
１１ｃ：表面
１２：金属膜
１３：絶縁膜
１４：センサ膜
１５：保護膜
１８：マスキング材
１８Ａ：マグネット
１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ、１９Ｈ、１９Ｉ、１９Ｊ、１９Ｋ、１９Ｌ、１９Ｍ：断面
２０：薄膜センサ
２０ａ：薄膜センサ製造方法
３０：薄膜センサ
３０ａ：薄膜センサ製造方法
Ａ´´、Ｂ´´、Ｃ´´、Ｄ´´、Ｆ´´、Ｇ´´、Ｈ´´、Ｊ´´、Ｋ´´、Ｌ´´：中間生成物
ＡＡ：最小厚さ
ＢＢ：設定値
【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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