(57)【要約】【課題】導電膜パターンを周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することが可能な薄膜デバイスを提供する。【解決手段】絶縁基体１１と導電膜パターン１２とが互いに接触する領域の外側における絶縁基体１１に、その領域と隣接する窪み１１Ｓが設けられている。薄膜デバイス１０の製造過程において、被覆絶縁膜１３により被覆された状態の導電膜パターン１２を被覆するように樹脂絶縁膜１４が充填されやすくなるため、その導電膜パターン１２が周辺から十分に絶縁される。【選択図】図１
2007103510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基体と、その絶縁基体上に設けられた導電膜パターンと、その導電膜パターンを被覆する被覆絶縁膜と、を備え、
前記絶縁基体と前記導電膜パターンとが互いに接触する領域の外側における前記絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられている
ことを特徴とする薄膜デバイス。
【請求項２】
前記被覆絶縁膜が、前記導電膜パターンのうちの前記絶縁基体に近い側面部分を被覆する第１の被覆絶縁膜と、前記絶縁基体から遠い側面部分および上面部分を被覆する第２の被覆絶縁膜と、を含む
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイス。
【請求項３】
前記第２の被覆絶縁膜が、前記第１の被覆絶縁膜と部分的に重なっている
ことを特徴とする請求項２記載の薄膜デバイス。
【請求項４】
前記導電膜パターンの、膜面と直交する断面形状が、前記絶縁基体に近い端縁を短辺とし、かつ前記絶縁基体から遠い端縁を長辺とする形状である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の薄膜デバイス。
【請求項５】
前記第１の被覆絶縁膜が、前記導電膜パターンの側面部分から前記窪みまで連続的に被覆している
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の薄膜デバイス。
【請求項６】
さらに、前記被覆絶縁膜により被覆された状態の前記導電膜パターンを被覆する樹脂絶縁膜を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の薄膜デバイス。
【請求項７】
絶縁基体上に導電膜パターンを形成する第１の工程と、
前記絶縁基体をエッチングすることにより、その絶縁基体と前記導電膜パターンとが互いに接触する領域の外側における前記絶縁基体に、その領域と隣接するように窪みを設ける第２の工程と、
前記導電膜パターンを被覆するように被覆絶縁膜を形成する第３の工程と、を含む
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第３の工程が、
前記第２の工程において、前記絶縁基体をエッチングしながら、前記導電膜パターンのうちの前記絶縁基体に近い側面部分にその絶縁基体の飛散物を付着させることにより、その側面部分を被覆するように前記被覆絶縁膜の一部を構成する第１の被覆絶縁膜を形成する工程と、
前記導電膜パターンのうちの前記絶縁基体から遠い側面部分および上面部分を被覆するように前記被覆絶縁膜の他の一部を構成する第２の被覆絶縁膜を形成することにより、それらの第１の被覆絶縁膜および第２の被覆絶縁膜を含むように前記被覆絶縁膜を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする請求項７記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項９】
さらに、前記被覆絶縁膜により被覆された状態の前記導電膜パターンを被覆するように樹脂絶縁膜を形成する第４の工程を含む
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項１０】
絶縁基体と、その絶縁基体上に設けられたスパイラル状のコイルと、そのコイルを被覆する被覆絶縁膜と、を備え、
前記絶縁基体と前記コイルとが互いに接触する領域の外側における前記絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられている
ことを特徴とする薄膜インダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電膜パターンを備えた薄膜デバイスおよびその製造方法、ならびに薄膜インダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種用途のデバイス分野において、導電膜パターンを備えた薄膜デバイスが広く利用されている。この薄膜デバイスの一例としては、導電膜パターンとしてインダクタンス発生用のコイルを備えた薄膜インダクタが挙げられる。この薄膜インダクタは、主に、基板の一面に、絶縁膜により埋設されたスパイラル状のコイルと、インダクタンスを高める磁性膜とが設けられた構成を有している。
【０００３】
この種の薄膜デバイスの製造技術に関しては、既にいくつかの技術が提案されている。具体的には、エッチング時の再付着現象に起因して意図せずに突起が形成されることを回避するために、被ミリング膜の表面に逆台形状の断面形状を有するカバーを付着させたのち、そのカバーをマスクとしてイオンミリングで被ミリング膜をエッチングする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０７−０９０６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、薄膜デバイスの作動性能を確保するためには、電気的短絡（いわゆるショート）が発生することを防止するために、絶縁膜を利用して導電膜パターンを周辺から十分に絶縁しなければならない。しかしながら、従来の薄膜デバイスでは、導電膜パターンの立体形状や絶縁膜の形成手法によっては、製造過程において導電膜パターンを周辺から十分に絶縁することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、導電膜パターンを周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することが可能な薄膜デバイスおよびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の第２の目的は、コイルを周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することが可能な薄膜インダクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る薄膜デバイスは、絶縁基体と、その絶縁基体上に設けられた導電膜パターンと、その導電膜パターンを被覆する被覆絶縁膜とを備え、絶縁基体と導電膜パターンとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられているものである。
【０００８】
本発明に係る薄膜デバイスの製造方法は、絶縁基体上に導電膜パターンを形成する第１の工程と、絶縁基体をエッチングすることにより、その絶縁基体と導電膜パターンとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体に、その領域と隣接するように窪みを設ける第２の工程と、導電膜パターンを被覆するように被覆絶縁膜を形成する第３の工程とを含むものである。
【０００９】
本発明に係る薄膜デバイスまたはその製造方法では、絶縁基体と導電膜パターンとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられているため、例えば、導電膜パターンを被覆するように樹脂絶縁膜を充填する場合に、その樹脂絶縁膜が充填されやすくなる。
【００１０】
本発明に係る薄膜インダクタは、絶縁基体と、その絶縁基体上に設けられたスパイラル状のコイルと、そのコイルを被覆する被覆絶縁膜とを備え、絶縁基体とコイルとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられているものである。
【００１１】
本発明に係る薄膜インダクタでは、絶縁基体とコイルとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられているため、例えば、コイルを被覆するように樹脂絶縁膜を充填する場合に、その樹脂絶縁膜が充填されやすくなる。
【００１２】
本発明に係る薄膜デバイスでは、被覆絶縁膜が、導電膜パターンのうちの絶縁基体に近い側面部分を被覆する第１の被覆絶縁膜と、絶縁基体から遠い側面部分および上面部分を被覆する第２の被覆絶縁膜とを含んでいてもよい。この場合には、第２の被覆絶縁膜が第１の被覆絶縁膜と部分的に重なっているのが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る薄膜デバイスでは、導電膜パターンの膜面と直交する断面形状が、絶縁基体に近い端縁を短辺とし、かつ絶縁基体から遠い端縁を長辺とする形状であってもよい。この場合には、第１の被覆絶縁膜が導電膜パターンの側面部分から窪みまで連続的に被覆しているのが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る薄膜デバイスでは、さらに、被覆絶縁膜により被覆された状態の導電膜パターンを被覆する樹脂絶縁膜を備えていてもよい。
【００１５】
本発明に係る薄膜デバイスの製造方法では、第３の工程が、第２の工程において、絶縁基体をエッチングしながら導電膜パターンのうちの絶縁基体に近い側面部分にその絶縁基体の飛散物を付着させることにより、その側面部分を被覆するように被覆絶縁膜の一部を構成する第１の被覆絶縁膜を形成する工程と、導電膜パターンのうちの絶縁基体から遠い側面部分および上面部分を被覆するように被覆絶縁膜の他の一部を構成する第２の被覆絶縁膜を形成することにより、それらの第１の被覆絶縁膜および第２の被覆絶縁膜を含むように被覆絶縁膜を形成する工程とを含んでもよい。
【００１６】
また、本発明に係る薄膜デバイスの製造方法では、さらに、被覆絶縁膜により被覆された状態の導電膜パターンを被覆するように樹脂絶縁膜を形成する第４の工程を含んでもよい。
【００１７】
ここで、上記した「絶縁基体」とは、導電膜パターンまたはコイルが設けられる下地であり、各種基板であってもよいし、あるいは各種膜であってもよい。また、「絶縁基体の飛散物」とは、絶縁基体をエッチングする際に飛散するエッチング生成物であり、より具体的には絶縁基体の形成材料である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る薄膜デバイスまたはその製造方法によれば、絶縁基体と導電膜パターンとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられているので、導電膜パターンを周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することができる。
【００１９】
本発明に係る薄膜インダクタによれば、絶縁基体とコイルとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体に、その領域と隣接する窪みが設けられているので、コイルを周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの構成について説明する。図１は、薄膜デバイス１０の断面構成を表している。
【００２２】
この薄膜デバイス１０は、各種用途のデバイス分野において利用されるものであり、例えば、薄膜インダクタ、薄膜トランス、薄膜センサ、薄膜アクチュエータ、薄膜磁気ヘッドまたはＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）などである。具体的には、薄膜デバイス１０は、例えば、図１に示したように、絶縁基体１１と、その絶縁基体１１上に設けられた導電膜パターン１２と、その導電膜パターン１２を被覆する被覆絶縁膜１３と、その被覆絶縁膜１３により被覆された状態の導電膜パターン１２を被覆する樹脂絶縁膜１４とを備えている。
【００２３】
絶縁基体１１は、導電膜パターン１２が設けられる下地である。この絶縁基体１１は、各種基板であってもよいし、あるいは各種膜であってもよい。
【００２４】
絶縁基体１１と導電膜パターン１２とが互いに接触する領域（接触面）の外側における絶縁基体１１には、その領域と隣接する窪み１１Ｓが設けられている。すなわち、絶縁基体１１の厚さは、導電膜パターン１２と接触する領域において、その領域の周辺よりも厚くなっている。この窪み１１Ｓは、例えば、曲面を描きながら絶縁基体１１を掘り下げるように設けられている。
【００２５】
導電膜パターン１２は、導電性を利用して各種機能を実行する機能膜である。この導電膜パターン１２の、膜面と直交する断面形状は、例えば、絶縁基体１１に近い端縁（下端縁１２Ｅ１；幅Ｗ１）を短辺とし、かつ絶縁基体１１から遠い端縁（上端縁１２Ｅ２；幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１））を長辺とする形状である。
【００２６】
ここでは、導電膜パターン１２は、例えば、絶縁基体１１上に設けられたシード膜１２Ａと、そのシード膜１２Ａを使用して成長されためっき膜１２Ｂとを含んでいる。このめっき膜１２Ｂの、膜面と直交する断面形状は、例えば、絶縁基体１１に近い端縁（下端縁１２Ｅ３；幅Ｗ３）を短辺とし、かつ絶縁基体１１から遠い端縁（上端縁１２Ｅ２；幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ３））を長辺とする略台形状（いわゆる略逆台形状）である。シード膜１２Ａは、例えば、幅Ｗ１に等しい幅を有することにより、略矩形状の断面形状を有している。これにより、導電膜パターン１２は、例えば、全体として略おちょこ型の断面形状を有している。特に、導電膜パターン１２は、絶縁基体１１、被覆絶縁膜１３および樹脂絶縁膜１４により囲まれることにより、周辺から電気的に絶縁されている。
【００２７】
被覆絶縁膜１３は、導電膜パターン１２のうちの絶縁基体１１に近い側面部分１２Ｓを被覆する第１の被覆絶縁膜１３Ａと、絶縁基体１１から遠い側面部分１２Ｓおよび上面部分１２Ｔを被覆する第２の被覆絶縁膜１３Ｂとを含んでいる。この第１の被覆絶縁膜１３Ａは、例えば、導電膜パターン１２の側面部分１２Ｓから窪み１１Ｓまで連続的に被覆しており、そのシード膜１２Ａの構成元素を含んでいる。詳細には、第１の被覆絶縁膜１３Ａは、例えば、めっき膜１２Ｂの側面部分１２ＢＳからシード膜１２Ａの側面部分１２ＡＳを経由して窪み１１Ｓまで連続的に被覆している。なお、第２の被覆絶縁膜１３Ｂは、例えば、上記した側面部分１２Ｓおよび上面部分１２Ｔだけでなく、窪み１１Ｓ（第１の被覆絶縁膜１３Ａにより被覆されていない部分）も被覆している。特に、第２の被覆絶縁膜１３Ｂは、例えば、第１の被覆絶縁膜１３Ａと部分的に重なっている。
【００２８】
樹脂絶縁膜１４は、流動性および硬化性を示す樹脂により構成されている。
【００２９】
なお、薄膜デバイス１０の詳細な構成は、上記した一連の構成要素を備えている限り、自由に設定可能である。この場合において、各構成要素の構成材料は、絶縁基体１１、被覆絶縁膜１３および樹脂絶縁膜１４がいずれも絶縁性を有すると共に、導電膜パターン１２が導電性を有する限り、自由に設定可能である。
【００３０】
次に、図１〜図５を参照して、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法について説明する。図２〜図５は薄膜デバイス１０の製造工程を説明するためのものであり、いずれも図１に対応する断面構成を示している。
【００３１】
この薄膜デバイス１０を製造する際には、まず、図２に示したように、絶縁基体１１を準備したのち、その絶縁基体１１を覆うように、スパッタリング法などを使用して電解めっき用のシード膜１２Ａを形成する。この絶縁基体１１としては、例えば、各種基板を準備してもよいし、あるいは各種膜を準備してもよい。この場合には、後工程において窪み１１Ｓを設けるために、十分に大きな厚さ（例えば、約３μｍ以上）を有する絶縁基体１１を準備するのが好ましい。続いて、シード膜１２Ａの表面にフォトレジストを塗布することによりフォトレジスト膜を形成したのち、フォトリソグラフィ法を使用してフォトレジスト膜をパターニング（露光・現像）することにより、めっき成長用の開口２１Ｋを有するようにフォトレジストパターン２１を形成する。このフォトレジストパターン２１を形成する際には、開口２１Ｋがシード膜１２Ａに近づくにしたがって次第に狭まるようにする。続いて、電解めっき法を使用して、開口２１Ｋ内のシード膜１２Ａ上に、逆台形上の断面形状を有するようにめっき膜１２Ｂを選択的に成長させる。
【００３２】
続いて、使用済みのフォトレジストパターン２１を除去することにより、図３に示したように、めっき膜１２Ｂの周囲にシード膜１２Ａを露出させる。
【００３３】
続いて、イオンミリング法などを使用して絶縁基体１１をエッチングすることにより、図４に示したように、その絶縁基体１１に窪み１１Ｓを設ける。この窪み１１Ｓを設ける際には、例えば、めっき膜１２Ｂをマスクとしてシード膜１２Ａを選択的にエッチングし、そのシード膜１２Ａのうちの不要部分を除去することにより、エッチング済みのシード膜１２Ａおよびめっき膜１２Ｂを含むように導電膜パターン１２を形成する。特に、シード膜１２Ａをオーバーエッチングすることにより、絶縁基体１１と導電膜パターン１２とが互いに接触する領域の外側における絶縁基体１１に、その領域と隣接するように窪み１１Ｓを設ける。この場合には、例えば、アルゴンイオン（Ａｒ+ ）などのイオンビームを使用すると共に、絶縁基体１１およびシード膜１２Ａの垂線Ｐに対して傾いた方向からイオンビームを照射することによりエッチング（いわゆる斜めエッチング）する。
【００３４】
この絶縁基体１１がエッチングされる際には、導電膜パターン１２のうちの絶縁基体１１に近い側面部分１２Ｓに絶縁基体１１の飛散物が付着するため、その側面部分１２Ｓを被覆するように第１の被覆絶縁膜１３Ａが形成される。この「絶縁基体１１の飛散物」とは、絶縁基体１１をエッチングする際に飛散するエッチング生成物であり、より具体的には絶縁基体１１の形成材料である。この場合には、第１の被覆絶縁膜１３Ａにより、導電膜パターン１２の側面部分１２Ｓから窪み１１Ｓまで連続的に被覆され、詳細にはめっき膜１２Ｂの側面部分１２ＢＳからシード膜１２Ａの側面部分１２ＡＳを経由して窪み１１Ｓまで連続的に被覆される。特に、第１の被覆絶縁膜１３Ａが形成される際には、絶縁基体１１だけでなくシード膜１２Ａもエッチングされることに伴い、その絶縁基体１１の飛散物にシード膜１２Ａの飛散物が混入するため、第１の被覆絶縁膜１３Ａには絶縁基体１１の構成元素だけでなくシード膜１２Ａの構成元素も含まれる。
【００３５】
続いて、図５に示したように、スパッタリング法などの成膜手法を使用して、導電膜パターン１２のうちの絶縁基体１１から遠い側面部分１２Ｓおよび上面部分１２Ｔを被覆するように第２の被覆絶縁膜１３Ｂを形成する。この第２の被覆絶縁膜１３Ｂを形成する際には、第１の被覆絶縁膜１３Ａと部分的に重なるようにする。この場合には、第２の被覆絶縁膜１３Ｂにより、上記した側面部分１２Ｓおよび上面部分１２Ｔだけでなく、窪み１１Ｓ（第１の被覆絶縁膜１３Ａにより被覆されていない部分）も被覆される。これにより、第１の被覆絶縁膜１３Ａおよび第２の被覆絶縁膜１３Ｂを含むように被覆絶縁膜１３が形成される。
【００３６】
最後に、図１に示したように、被覆絶縁膜１３により被覆された状態の導電膜パターン１２を被覆するように樹脂（硬化前の流動性を示す樹脂）を充填したのち、その樹脂を硬化させることにより、樹脂絶縁膜１４を形成する。この樹脂として、例えば、熱硬化性の樹脂を使用する場合には、樹脂を充填したのち、その樹脂を加熱することにより熱硬化させる。これにより、薄膜デバイス１０が完成する。
【００３７】
本実施の形態に係る薄膜デバイスおよびその製造方法では、絶縁基体１１と導電膜パターン１２とが互いに接触する領域の外側における絶縁基体１１に、その領域と隣接する窪み１１Ｓが設けられているので、以下の理由により、導電膜パターン１２を周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することができる。
【００３８】
図６および図７は本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法に対する比較例としての薄膜デバイスの製造方法を説明するためのものであり、図８は比較例の薄膜デバイスの製造方法を使用して製造された薄膜デバイス３０を表している。これらの図６〜図８は、いずれも図１に対応する断面構成を示している。この比較例の薄膜デバイスの製造方法は、絶縁基体１１に窪み１１Ｓを設けないと共に、被覆絶縁膜１３として第２の被覆絶縁膜１３Ｂのみを形成する点を除き、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法と同様の手順を経るものである。すなわち、まず、図２および図３を参照して説明した手順を経ることによりシード膜１２Ａ上にめっき膜１２Ｂを形成したのち、イオンミリング法などを使用してめっき膜１２Ｂをマスクとしてシード膜１２Ａを選択的にエッチングすることにより、図６に示したように、導電膜パターン１２を形成する。続いて、図７に示したように、図５を参照して説明した手順を経ることにより、導電膜パターン１２のうちの絶縁基体１１から遠い側面部分１２Ｓおよび上面部分１２Ｔを被覆するように被覆絶縁膜１３（第２の被覆絶縁膜１３Ｂ）を形成する。この場合には、第２の被覆絶縁膜１２Ｂにより、上記した側面部分１２Ｓおよび上面部分１２Ｔだけでなく、導電膜パターン１２の周辺の絶縁基体１１も被覆される。最後に、図８に示したように、被覆絶縁膜１３により被覆された状態の導電膜パターン１２を被覆するように樹脂絶縁膜１４を形成する。これにより、薄膜デバイス３０が完成する。
【００３９】
比較例の薄膜デバイス３０では、図６に示したように、シード膜１２Ａをオーバーエッチングしていないため、その絶縁基体１１に窪み１１Ｓが設けられない。この場合には、図７および図８に示したように、被覆絶縁膜１３（第２の被覆絶縁膜１３Ｂ）を形成すると、導電膜パターン１２の周囲においてその導電膜パターン１２および第２の被覆絶縁膜１３Ｂにより囲まれる空間が相対的に狭くなるため、その空間に樹脂絶縁膜１４が充填されにくくなる。これにより、樹脂絶縁膜１４の充填不良が発生するおそれがあるため、導電膜パターン１２を周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することが困難である。
【００４０】
これに対して、本実施の形態の薄膜デバイス１０では、図３および図４に示したように、シード膜１２Ａをオーバーエッチングしているため、その絶縁基体１１に窪み１１Ｓが設けられる。この場合には、図１および図５に示したように、被覆絶縁膜１３（第１の被覆絶縁膜１３Ａおよび第２の被覆絶縁膜１３Ｂ）を形成すると、導電膜パターン１２の周囲において第１の被覆絶縁膜１３Ａおよび第２の被覆絶縁膜１３Ｂにより囲まれる空間が相対的に広くなるため、その空間に樹脂絶縁膜１４が充填されやすくなる。したがって、樹脂絶縁膜１４の充填不良が発生しにくいため、導電膜パターン１２を周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することができるのである。
【００４１】
また、本実施の形態では、以下の観点においても、薄膜デバイス１０の作動性能を確保することができる。
【００４２】
すなわち、比較例の薄膜デバイス３０では、図８に示したように、導電膜パターン１２が下端縁１２Ｅ１を短辺とし、かつ上端縁１２Ｅ２を長辺とする断面形状を有している場合に、その導電膜パターン１２が第２の被覆絶縁膜１３Ｂのみにより被覆されているため、絶縁基体１１に近い側面部分１２Ｓにおいて導電膜パターン１２が露出することにより、その導電膜パターン１２が樹脂絶縁膜１４に接触してしまう。なぜなら、スパッタリング法などの成膜手法を使用して第２の被覆絶縁膜１３Ｂが成膜される際には、絶縁基体１１に近い側面部分１２Ｓが影となる（成膜粒子が届きにくくなる）ため、その側面部分１２Ｓが第２の被覆絶縁膜１３Ｂにより被覆されないからである。この場合には、例えば、導電膜パターン１２および樹脂絶縁膜１４の構成材料がそれぞれ銅（Ｃｕ）およびポリイミドの組み合わせであると、銅元素がポリイミド中に拡散するため、ショートが発生しやすくなる。これにより、所望の抵抗値が得られないため、作動性能が劣化してしまう。
【００４３】
これに対して、本実施の形態の薄膜デバイス１０では、図１に示したように、導電膜パターン１２が第１の被覆絶縁膜１３Ａおよび第２の被覆絶縁膜１３により被覆されているため、その導電膜パターン１２が被覆絶縁膜１３を介して樹脂絶縁膜１４から離間される。なぜなら、導電膜パターン１２のうちの絶縁基体１１に近い側面部分１２Ｓは第２の被覆絶縁膜１３Ｂにより被覆されないが、その側面部分１２Ｓは第１の被覆絶縁膜１３Ａにより被覆されるからである。この場合には、例えば、導電膜パターン１２および樹脂絶縁膜１４の構成材料が上記した銅およびポリイミドの組み合わせであっても、銅元素がポリイミド中に拡散しないため、ショートが発生しにくくなる。したがって、所望の抵抗値が得られるため、作動性能を確保することができるのである。
【００４４】
この場合には、特に、図３および図４に示したように、シード膜１２Ａをオーバーエッチングすることにより絶縁基体１１に窪み１１Ｓを設けているので、１つのエッチング工程においてシード膜１２Ａのうちの不要部分が除去されると共に窪み１１Ｓが設けられる。したがって、シード膜１２Ａのうちの不要部分を除去すると共に窪み１１Ｓを設けるために２つのエッチング工程を要する場合と比較して、エッチングに要する工程数が減少するため、薄膜デバイス１０を容易に製造することができる。
【００４５】
また、絶縁基体１１をエッチングする際に生じる飛散物を付着させることにより第１の被覆絶縁膜１３Ａを形成しているので、１つのエッチング工程において窪み１１Ｓが設けられると共に第１の被覆絶縁膜１３Ａが形成される。したがって、窪み１１Ｓを設けると共に第１の被覆絶縁膜１３Ａを形成するために２つのエッチング工程を要する場合と比較して、エッチングに要する工程数が減少するため、この観点においても薄膜デバイス１０を容易に製造することができる。
【００４６】
ここで、本実施の形態の薄膜デバイス１０においてショートが発生しにくくなる点に関して補足しておく。すなわち、シード膜１２Ａをオーバーエッチングすることにより第１の被覆絶縁膜１３Ａを形成する場合には、上記したように、導電性を有するシード膜１２Ａの構成元素が第１の被覆絶縁膜１３Ａに含まれるため、その構成元素の存在に起因して第１の被覆絶縁膜１３Ａと樹脂絶縁膜１４との間で通電する可能性が考えられる。しかしながら、シード膜１２Ａの形成厚さは一般的に極めて薄いことから、絶縁基体１１の掘り下げ深さを十分に大きくすることにより、シード膜１２Ａの形成厚さに対して第１の被覆絶縁膜１３Ａの形成厚さを十分に大きくすれば、その第１の被覆絶縁膜１３Ａ中の占有割合は絶縁性成分よりも導電性成分において十分に大きくなる。これにより、第１の被覆絶縁膜１３Ａの絶縁性が確保されるため、第１の被覆絶縁膜１３Ａと樹脂絶縁膜１３Ｂとの間で通電しにくくなるのである。
【００４７】
また、本実施の形態では、図１に示したように、第２の被覆絶縁膜１３Ｂが第１の被覆絶縁膜１３Ａと部分的に重なっているので、第１の被覆絶縁膜１３Ａと第２の被覆絶縁膜１３Ｂとの間に隙間が生じない。したがって、導電膜パターン１２が確実に被覆絶縁膜１３を介して樹脂絶縁膜１４から離間されるため、この観点においても導電膜パターン１２を周辺から十分に絶縁することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、図１に示したように、第１の被覆絶縁膜１３Ａが導電膜パターン１２の側面部分１２Ｓから窪み１１Ｓまで連続的に被覆しているので、その第１の被覆絶縁膜１３Ａにより絶縁基体１１および導電膜パターン１２が互いに強固に固定される。したがって、絶縁基体１１に対する導電膜パターン１２の密着性を高めることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、図１に示したように、導電膜パターン１２が下端縁１２Ｅ１を短辺とし、かつ上端縁１２Ｅ２を長辺とする断面形状を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、その導電膜パターン１２の断面形状は自由に設定可能である。この導電膜パターン１２の断面形状は、比較例の薄膜デバイスの製造方法を挙げて説明したように、スパッタリング法などの成膜手法を使用して第２の被覆絶縁膜１３Ｂを成膜する場合に、その第２の被覆絶縁膜１３Ｂだけでは導電膜パターン１２を全体に渡って被覆し得ないような断面形状である。この種の断面形状としては、上記した略おちょこ型の形状の他に、例えば、略逆台形状や、大きなアスペクト比を有する略矩形状などが挙げられる。これらの場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、図３および図４に示したように、シード膜１２Ａをオーバーエッチングすることにより、１つのエッチング工程においてシード膜１２Ａの選択的除去および窪み１１Ｓの形成の双方を行うようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、別個のエッチング工程においてシード膜１２Ａの選択的除去および窪み１１Ｓの形成を行うようにしてもよい。この場合には、第１段階目のエッチング工程において、めっき膜１２Ｂにエッチング飛散物を付着させないようにシード膜１２Ａをエッチングしたのち、第２段階目のエッチング工程において、めっき膜１２Ｂにエッチング飛散物を付着させることにより第１の被覆絶縁膜１３Ａを形成しながら絶縁基体１１をエッチングするのが好ましい。この場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。この場合には、特に、第１の被覆絶縁膜１３Ａにシード膜１２Ａの構成元素が含まれないため、その構成元素の存在に起因して第１の被覆絶縁膜１３Ａと樹脂絶縁膜１４との間で通電することを回避することができる。
【００５１】
以上をもって、本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスおよびその製造方法についての説明を終了する。
【００５２】
次に、上記した薄膜デバイスの一例について説明する。図９〜図１１は薄膜デバイス１０（図１）の一例としての薄膜インダクタ１００の構成を表しており、図９は平面構成を示し、図１０は図９に示したＸ−Ｘ線に沿った断面構成を示し、図１１は図１０に示した主要部を拡大して示している。なお、以下の説明では、薄膜インダクタ１００のうちの一連の構成要素を説明する際に、薄膜デバイス１０のうちの一連の構成要素（図１参照）を随時引用する。
【００５３】
この薄膜インダクタ１００は、例えば、図９〜図１１に示したように、基板１０１の一面に、下部絶縁膜１０２と、下部磁性膜１０３と、下地絶縁膜１０４、被覆絶縁膜１０５および樹脂絶縁膜１０６により埋設されたコイル１０７と、上部絶縁膜１０８と、上部磁性膜１０９とがこの順に積層された構成を有している。
【００５４】
基板１０１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）などの各種基板であり、約７．６２ｃｍ（＝約３インチ）の直径を有している。下部絶縁膜１０２は、例えば、シリコン製の基板１０１の表層が酸化されることにより形成された酸化物膜（酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）膜）であり、約１μｍの厚さを有している。上部絶縁膜１０８は、例えば、酸化ケイ素などにより構成されている。
【００５５】
下部磁性膜１０３および上部磁性膜１０９は、インダクタンスを高めるものである。これらの下部磁性膜１０３および上部磁性膜１０９は、例えば、コバルトジルコニウムタンタル合金（ＣｏＺｒＴａ）などのコバルト（Ｃｏ）系アモルファス金属により構成されており、いずれも約５μｍの厚さを有している。
【００５６】
コイル１０７は、導電膜パターン１２（図１参照）に対応するものである。このコイル１０７は、一端１０７Ｔ１と他端１０７Ｔ２との間にインダクタンスを発生させるものであり、巻線が巻回されたスパイラル状の平面形状を有している。このコイル１０７の、膜面と直交する断面形状は、例えば、下地絶縁膜１０４に近い端縁（下端縁１０７Ｅ１；幅Ｗ１）を短辺とし、かつ下地絶縁膜１０４から遠い端縁（上端縁１０７Ｅ２；幅Ｗ２）を長辺とする形状である。
【００５７】
特に、コイル１０７は、シード膜１２Ａに対応するシード膜１０７Ａと、めっき膜１２Ｂに対応するめっき膜１０７Ｂとを含んでいる。シード膜１０７Ａは、例えば、チタン（Ｔｉ）、銅、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）およびニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つを含んでいる。このシード膜１０７Ａの具体的な構成としては、例えば、チタン（約５０ｎｍ厚）／銅（約２５０ｎｍ厚）の積層構造などが挙げられる。めっき膜１０７Ｂは、例えば、銅などにより構成されており、約１０μｍの厚さを有している。特に、めっき膜１０７Ｂの、膜面と直交する断面形状は、下地絶縁膜１０４に近い端縁（下端縁１０７Ｅ３；幅Ｗ３）を短辺とし、かつ下地絶縁膜１０４から遠い端縁（上端縁１０７Ｅ２）を長辺とする台形状である。
【００５８】
下地絶縁膜１０４、被覆絶縁膜１０５および樹脂絶縁膜１０６は、それぞれ絶縁基体１１、被覆絶縁膜１３および樹脂絶縁膜１４（図１参照）に対応するものである。下地絶縁膜１０４は、例えば、酸化ケイ素などの金属酸化物により構成されており、約３μｍの厚さを有している。被覆絶縁膜１０５は、例えば、酸化ケイ素などにより構成されている。樹脂絶縁膜１０６は、例えば、ポリイミドなどにより構成されている。特に、下地絶縁膜１０４は、窪み１１Ｓに対応する窪み１０４Ｓを有している。この窪み１０４Ｓは、下地絶縁膜１０４とコイル１０７とが互いに接触する領域の外側における下地絶縁膜１０４に、その領域と隣接するように設けられている。被覆絶縁膜１０５は、第１の被覆絶縁膜１３Ａに対応し、コイル１０７のうちの下地絶縁膜１０４に近い側面部分１０７Ｓを被覆する第１の被覆絶縁膜１０５Ａと、第２の被覆絶縁膜１３Ｂに対応し、コイル１０７のうちの下地絶縁膜１０４から遠い側面部分１０７Ｓおよび上面部分１０７Ｔを被覆する第２の被覆絶縁膜１０５Ｂとを含んでいる。この第１の被覆絶縁膜１０５Ａは、例えば、シード膜１０７Ａの構成元素として例示したチタン、クロムまたはニッケルなどを含んでいると共に、めっき膜１０７Ｂの側面部分１０７ＢＳからシード膜１０７Ａの側面部分１０７ＡＳを経由して窪み１０４Ｓまで連続的に被覆している。
【００５９】
この薄膜インダクタ１００は、上記した薄膜デバイスの製造方法を適用して、薄膜デバイス１０のうちの各構成要素に対応する一連の構成要素を形成することにより製造可能である。
【００６０】
この薄膜インダクタ１００では、下地絶縁膜１０４とコイル１０７とが互いに接触する領域の外側における下地絶縁膜１０４に、その領域と隣接する窪み１０４Ｓが設けられているので、上記した薄膜デバイス１０と同様の作用により、製造過程においてコイル１０７を被覆するように樹脂絶縁膜１０６が充填されやすくなる。したがって、コイル１０７を周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することができる。
【００６１】
なお、薄膜インダクタ１００に関する上記以外の構成、作用、効果および変形は、上記した薄膜デバイス１０と同様である。
【００６２】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、本発明の薄膜デバイスおよびその製造方法の構成および手順は、絶縁基体と導電膜パターンとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体にその領域と隣接する窪みを設けることにより、その導電膜パターンを周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することが可能な限り、自由に変更可能である。もちろん、本発明の薄膜インダクタの構成も同様に、絶縁基体とコイルとが互いに接触する領域の外側における絶縁基体にその領域と隣接する窪みを設けることにより、そのコイルを周辺から十分に絶縁することにより作動性能を確保することが可能な限り、自由に変更可能である。
【００６３】
特に、上記した実施の形態では、電解めっき法を使用してめっき膜を成長させることにより導電膜パターンまたはコイルを形成したが、必ずしもこれに限られるものではなく、電解めっき法以外の形成手法を使用して導電膜パターンまたはコイルを形成してもよい。この場合には、絶縁基体上に導電膜パターンまたはコイルを形成したのち、その絶縁基体のみをエッチングすることにより窪みを設ければよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る薄膜デバイスおよびその製造方法は、薄膜インダクタなどに応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの断面構成を表す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法のうちの一工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法に対する比較例としての薄膜デバイスの製造方法の一工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】比較例の薄膜デバイスの製造方法を使用して製造される薄膜デバイスの断面構成を表す断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの一例としての薄膜インダクタの平面構成を表す平面図である。
【図１０】図９に示した薄膜インダクタのうちのＸ−Ｘ線に沿った断面構成を表す断面図である。
【図１１】図１０に示した薄膜インダクタのうちの主要部を拡大して表す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…薄膜デバイス、１１…絶縁基体、１１Ｓ，１０４Ｓ…窪み、１２…導電膜パターン、１２Ａ，１０７Ａ…シード膜、１２Ｂ，１０７Ｂ…めっき膜、１２Ｅ１，１２Ｅ３，１０７Ｅ１，１０７３…下端縁、１２Ｅ２，１０７Ｅ２…上端縁、１２Ｓ，１２ＡＳ，１２ＢＳ，１０７Ｓ，１０７ＡＳ，１０７ＢＳ…側面部分、１２Ｔ，１０７Ｔ…上面部分、１３，１０５…被覆絶縁膜、１３Ａ，１０５Ａ…第１の被覆絶縁膜、１３Ｂ，１０５Ｂ…第２の被覆絶縁膜、１４，１０６…樹脂絶縁膜、２１…フォトレジストパターン、２１Ｋ…開口、１００…薄膜インダクタ、１０１…基板、１０２…下部絶縁膜、１０３…下部磁性膜、１０４…下地絶縁膜、１０７…コイル、１０８…上部絶縁膜、１０９…上部磁性膜、Ｐ…垂線、Ｗ１〜Ｗ３…幅。
【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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