(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層の上に磁性層が積層された下部積層磁性膜層と、この下部積層磁性膜層の上に絶縁層を介して積層されたコイル導電層と、このコイル導電層の上に積層されたポリイミドからなる樹脂層と、このポリイミドからなる樹脂層の上に積層された絶縁層と磁性層からなる上部積層磁性膜層と、を備えた薄膜磁気素子において、上記上部積層磁性膜層の絶縁層と上記ポリイミドからなる樹脂層の層間の少なくとも一部に窒化Ｓｉ層からなる緩衝層が挿入されていることを特徴とする薄膜磁気素子。
【請求項２】
上記絶縁層は、窒化Ａｌ層であることを更に特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば平面インダクタや平面トランス等の薄膜磁気素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器の小形化が盛んに進められているが、かかる電子機器の電源部の小形化は、それに比して遅れている。この為、当該電源部が機器全体に占める容積比率は増大する一方である。即ち、かかる電子機器の小形化は、各種回路のＬＳＩ化によるところが大きいが、その電源部に必須の構成要素であるインダクタやトランス等の磁気部品については、上記小形化や集積化が遅れており、これが容積比率増大の主因となっている。
【０００３】
このような課題を解決すべく、従来、平面コイルと平面形状の軟磁性材料を組み合わせた平面型磁気素子に関する種々の技術が提案され、その高性能化の検討が進められている。この平面型磁気素子は、古典的な磁気素子と異なり、その磁心が内鉄形に限定されないことを特徴としており、当該磁心の材料としては、例えば磁性薄膜や磁性箔等が採用されている。
【０００４】
一般に、高周波領域では、透磁率は主に回転磁化過程によって賄われる。従って、理想的な回転磁化過程を得るには、一様な面内一軸磁気異方性の下での磁化困難軸方向の励磁が必要であり、磁化困難軸方向の透磁率及び保磁力等が重要な物性値になる。そして、高周波複素透磁率は、試料の様々な物性と複雑に関連した量であるが、理想的で平坦な実数部周波数特性と十分小さい虚数部を得るには、内部応力や磁気異方性の分散が十分に低い事が必要である。
【０００５】
さらに、薄膜インダクタ等の薄膜磁気素子は、磁性膜の飽和磁化が高い程、扱える電力及び飽和電流の増大が期待できるので、高飽和磁化も薄膜磁気素子用の磁性膜にとって有用なものである。このように、高飽和磁化、軟磁性で面内一軸磁気異方性を有し、１ＭＨｚ以上の高周波数励磁において低損失である磁性膜が平面型の薄膜磁気素子には好適であるとされている。
【０００６】
かかる平面型の薄膜磁気素子では、磁性膜の物性も重要であるが、以下に示すように、磁性膜とその他のコイル層や絶縁層等との積層構造や積層界面等も、当該薄膜磁気素子の特性の観点からは重要である。
【０００７】
即ち、従来の薄膜磁気素子では、樹脂層と積層磁性膜層との積層界面が必ず必要となる。これは、コイル層のスペース部の埋め込みやコイル上面の絶縁、平坦化などに樹脂層が有効であることによる。特に、大電力・大電流を低損失で扱うには、平面型磁気素子と言えどもコイル部を厚くする必要があり、１０μｍを越える膜厚のコイル層のスペース部埋め込みには、例えばポリイミドに代表されるような樹脂材料が好適であるとされている。
【０００８】
ここで、積層磁性膜については、従来より種々の技術が提案されている。
【０００９】
例えば、特開平２−５６７５４号公報では、プラスチック基板上に緩衝層、下地保護膜をスパッタで形成し、その上に磁性膜を形成した光磁気ディスクに関する技術が開示されている。特開平４−１３４４６９号公報では、垂直磁気異方性を有する第１及び第２の磁性層の上部に磁化容易方向を持つ第３の磁性膜を積層した多層磁性膜に関する技術が開示されている。特開昭６３−１１３８３６号公報では、透明基板上に窒化シリコン、窒化アルミ層を形成、その表面を高周波エッチングと共にスパッタリング後、磁性膜を形成した光磁気記録媒体に関する技術が開示されている。特開昭６３−２１１１３８号公報では、プラスチック基板に窒化シリコン等の接着用誘電体層、非晶質磁性層を積層し、基板との接着力を向上させる積層磁性膜に関する技術が開示されている。
【００１０】
一例として、従来の積層磁性膜の構造を図１３に示す。
【００１１】
同図に示されるように、この積層磁性膜では、下地基板１０１の上に樹脂層１０２が堆積され、その上に絶縁層１０４，磁性層１０５，絶縁層１０６が堆積され、これらにより形成されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の薄膜磁気素子では、樹脂層は引張り応力に特に弱く、金属や単純な酸化物の薄膜に比較してクラック等が発生し易い。本願出願人は、これを考慮して、先に樹脂層下地上への成膜条件を決定し、所定の絶縁層と磁性層の積層膜のクラックフリー成膜を実現している。
【００１３】
しかし、これを、熱酸化Ｓｉ基板等の硬く平坦な基板上に作製した本来の積層磁性膜と比較すると、磁性膜の高周波磁気特性の劣化が存在し、これが、磁性層本来の特性を反映した高性能の薄膜磁気素子実現を妨げる要因となっている。これは、主に前述した局所異方性分散量の増加によるものと推定され、積層磁性膜第１層の絶縁層の成膜時に種々のダメージが、前記ポリイミドに代表される下地樹脂層に与えられるためと考えられる。ＡｌＮ層は磁性層との適合性、各種プロセスとの適合性から必須であり、従来の積層磁性膜構造を維持したまま、樹脂層へのダメージを低減する手法が求められている。
【００１４】
また、上述した先行例に係る従来技術では、いずれも磁性膜の上記高周波磁気特性の劣化については考慮されていなかった。
【００１５】
このように、樹脂下地上に成膜する積層磁性膜においても、平坦で剛性の高い下地基板上に成膜した場合に得られる材料本来の磁性膜特性を得る事のできる積層構造、即ち、絶縁層と磁性層より構成される従来の優れた積層磁性膜構造を踏襲しつつ、樹脂層へのダメージを低減する積層構造を有する、樹脂層まで含めた積層磁性薄膜及びこれを用いた薄膜磁気素子の実現が嘱望されている。
【００１６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、薄膜磁気素子の定損失化、即ち、所定の高飽和磁化・軟磁性膜の本来の特性を反映した、樹脂層上で磁性材料本来の特性を発揮する積層磁性膜を用いた薄膜磁気素子を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による薄膜磁気素子は、絶縁層の上に磁性層が積層された下部積層磁性膜層と、この下部積層磁性膜層の上に絶縁層を介して積層されたコイル導電層と、このコイル導電層の上に積層されたポリイミドかなる樹脂層と、このポリイミドからなる樹脂層の上に積層された絶縁層と磁性層からなる上部積層磁性膜層と、を備えた薄膜磁気素子において、上記上部積層磁性膜層の絶縁層と上記ポリイミドからなる樹脂層の層間の少なくとも一部に窒化Ｓｉ層からなる緩衝層が挿入されていることを特徴とする。
この態様において、上記絶縁層は、窒化Ａｌ層であることとしてもよい。
【００１８】
上記態様では、積層磁性膜と樹脂層の間に緩衝層が挿入されることで、樹脂層上の積層磁性膜の高周波磁気特性の劣化が回避される。また、樹脂層の前処理の簡素化が図られスループットも向上される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係る積層磁性膜の構造を示す図である。
【００２１】
尚、これは一例であり、その積層数や層厚等は限定されるものではない。
【００２２】
同図に示されるように、この実施の形態では、磁性層５と絶縁層６より成る積層磁性膜層（磁性層／ＡｌＮｘ絶縁層）と下地の樹脂層２の間に更に緩衝層３を挿入した構造となっている。即ち、上記磁性層５と絶縁層６、緩衝層３、樹脂層２により、本実施の形態に係る積層磁性膜７が構成される。上記緩衝層３には、窒化シリコンに代表される半金属の窒化物が好適である。更に、この緩衝層３は磁気素子の構造上、磁性層５とコイル導体層の間に位置することが好適であり、更に渦電流損失低減の観点から金属導体を採用するのは不適当である。
【００２３】
前述したように、従来の薄膜磁気素子では、樹脂層と積層磁性膜層との積層界面が必ず必要となるが、これは、コイル層のスペース部の埋め込みやコイル上面の絶縁、平坦化等に樹脂層が必要になる為であった。また、樹脂層の下地上に所定の絶縁層と磁性層よりなる積層磁性膜を直接形成すると、条件を最適化した場合でも、高周波磁気特性が劣化していた。本実施の形態によれば、上記緩衝層３を設けることにより、このような問題が解決される。
【００２４】
以下、図２を参照して、本実施の形態に係る積層磁性膜を通常の半導体薄膜プロセスを援用して製造する工程を説明する。
【００２５】
先ず、単結晶Ｓｉや熱酸化膜付きＳｉやアルミナやサファイヤやマグネシアやＮａＣｌや窒化アルミニウムやＧａＡｓやガラス等の基板上の全体、或いは、一部に下部積層磁性膜を生成する。このとき、下地基板１の平坦性が不十分な場合、又は基板の構成元素から磁性層へのコンタミネーションが問題になる場合には、下部積層磁性膜を形成する前に、樹脂層２による下地層を形成する。これが、本発明の第一の特徴部分である（図２（ａ）、（ｂ）参照）。
【００２６】
ここで、材料によっては、現在の技術レベルで十分な表面平坦化処理が可能な材料、不可能な材料があり、例えば、剛性などの観点から基板を選択する場合の自由度を確保するには、上記樹脂層２による平坦化下地が有効である。また、技術的に十分な表面平坦化処理が可能な材料よりなる基板でも、コストや納期の観点から、表面平坦化が不十分な状態の基板を選択する場合があり、樹脂層２による平坦化下地が有効である。
【００２７】
また、各種複数機能、複数素子のインテグレーションによりウエハ上に磁気素子を構成要素として含むシステムを一枚の基板上に形成する場合には、ウエハ内に薄膜磁気素子以外の素子も形成することになり、部分的に本来の基板下地を利用する場所と樹脂層下地を形成する場所が混在する場合もある。
【００２８】
以上のような状況下で樹脂層２下地上に窒化シリコンに代表される緩衝層３を成膜する。これにより、この上に形成する絶縁層４と磁性層５の積層よりなる積層磁性膜の成膜時の熱や荷電粒子ボンバードメント等の各種ダメージが、樹脂層２に及ぶのを阻止する。また、絶縁層６の発生する応力が界面を介して直接的に樹脂層２に作用するのを阻止する（図２（ｃ）参照）。
【００２９】
成膜後も各層の応力は接触力として互いに何らかの応力としての影響を与えるが、成膜時は、特に膜成長時の成長モード変化等に対応した応力変化、下地樹脂自身の温度の上昇による樹脂の軟化、成膜中と成膜後の温度変化に起因する所謂基板拘束応力効果等によって、樹脂層２へのクラック、局所的な凹凸や応力分散などが特に導入されやすい。
【００３０】
積層磁性膜の絶縁層４、６は、通常、磁性層５の保護層を兼ねている。そこで、上記磁性層５の性能を十分に発揮させるために、当該磁性層５の上下に絶縁層４，６をそれぞれ成膜し、必要に応じてこの積層成膜を繰り返す。最上層は、磁性層５を保護するために、絶縁層６とするのが一般的である。この段階で、下地の樹脂層２から積層磁性層最上層までにより積層磁性膜が構成される（図２（ｄ）乃至図２（ｆ）参照）。
【００３１】
次に図３及び図４を参照して、上記積層磁性膜を用いた薄膜磁気素子を製造する工程を詳細に説明する。
【００３２】
上記工程により下地基板１１上に積層磁性膜（例えば、FeCoBC/AlNx 積層磁性膜）１２を形成した後（図３（ａ）参照）、コイル導体層を形成することになるが、当該コイル導体層形成前に、磁気素子単位の分割や積層磁性膜１２の素子内分割等が磁性体エッチングＰＥＰ(Photo  Engraving  Proccess ）等で行われる。このとき、コイル導体層自身もパターニングプロセスを伴うことになる。
【００３３】
即ち、上記磁性体エッチングＰＥＰ、ウエットエッチングの後（図３（ｂ）参照）、例えば５μｍ−ＳｉＮスパッタによりＳｉＮスパッタ膜１３を形成し、Ｃｕ／ＮｂスパッタによりＣｕスパッタ膜１４を形成する（図３（ｃ）参照）。続いて、このＣｕスパッタ膜１４をコイル状にすべくエッチングＰＥＰを行い、ついでウエットエッチングを行い、ＰＥＰによりメッキレジストフレーム１６を形成し、Ｃｕ電解メッキ１５を形成する（図３（ｄ）参照）。そして、メッキレジストフレーム１６を剥離した後、Ｎｂ−ＣＤＥを行い（図４（ａ）参照）、コイル導電層を形成する。
【００３４】
このコイル導体形成後、ポリイミドを埋め込みによりコイルスペース部に充填し、続いて平坦化、エッチバックＣＤＥを行い、表面平坦化した後、再び樹脂層を形成する（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。この樹脂層の形成は、基板材質に依らず必要である。この表面平坦化樹脂層の上部に前述の下部積層磁性膜１２同様に、上部積層磁性膜１８を設ける。ここが、本発明の第２の特徴部分である。即ち、第１の特徴部分と同様に、樹脂層下地上に窒化シリコンに代表される緩衝層を成膜し、この上に絶縁層と磁性層の積層よりなる積層磁性膜１８を成膜する。続いて、パッド部穴開けＰＥＰ、パット部穴開けを行った後、Ａｌ／Ｍｏ膜１９を形成し、パッドメタルＰＥＰ、パッドメタルエッチングを行った後、磁界中熱処理／ダイシングを行う（図４（ｄ）参照）。
【００３５】
以上の構成により、樹脂層へのダメージ低減が得られるのは下部積層磁性膜の場合と同様である。この段階で、コイル上部の平坦化樹脂層から積層磁性層最上層までにより積層磁性膜が形成される。
【００３６】
以上の手法で製造される薄膜磁気素子では、窒化シリコンの緩衝層を所定位置に挿入した効果として、詳細は後述する、各種特性の改善が得られる。即ち、積層磁性膜自身としては、高周波透磁率実部の劣化回避と虚数部の増加抑制、即ち、品質係数Ｑ値の増加が得られる。薄膜磁気素子としては、インダクタンス素子としての使用周波数領域全域での品質係数Ｑ値の向上が得られる。
【００３７】
以上示したように、絶縁層と磁性層より成る積層磁性膜、及びこれを具備する薄膜型磁気素子において、該積層磁性膜の下地である樹脂層上に窒化シリコンに代表される半金属の窒化物の緩衝層を挿入することで、樹脂下地上に成膜する積層磁性膜においても、従来の樹脂層上の積層磁性膜の高周波磁気特性の劣化が回避でき、平坦で剛性の高い下地基板上に成膜した場合に得られる材料本来の磁性膜特性を獲得できる。
【００３８】
即ち、本発明の樹脂層と該緩衝層と該積層磁性膜の積層で構成される新たな大きな単位での積層磁性膜により、絶縁層と磁性層より構成される従来の優れた積層磁性膜構造を踏襲しつつ、従来の積層磁性膜の本質的な特性が発揮でき、最終的に優れた薄膜磁気素子が得られる。よって、従来の積層磁性膜と樹脂層の間にＳｉＮｘ層の挿入した構造を有する、より大きな単位としての積層磁性膜を高周波特性劣化を回避した磁性層、及び該磁性層を具備する薄膜磁気素子の実現することができる。
【００３９】
以下、本発明の前提となる第１の実施の形態に係る積層磁性膜の特性を第１乃至第３の比較例に係る積層磁性膜との対比において説明する。
【００４０】
ここで、第１の実施の形態、第１乃至第３の比較例に係る積層磁性膜としては、以下の成膜条件により、製造されたものを比較した。
【００４１】
即ち、第１の実施の形態、第１乃至第３の比較例は、共にＳｉウエハ上に樹脂層としてポリイミドをスピンコータにより塗布し、ポリイミド膜厚は、８μｍになるようスピンコータ回転数を調整し、これに３００℃以上で１時間の熱処理を施した。更に、第１の実施の形態では、この下地上に緩衝層として、所定の条件で０．５μｍ厚の窒化シリコンＳｉＮｘを反応性スパッタリングで成膜した。このとき、成膜後クラックの発生は認められなかった。
【００４２】
尚、得られた窒化シリコン膜にはＢｏｒｏｎがコンタミネーションとして存在するが、これは必須ではないことは勿論である。また、１％程度以下のコンタミネーションも通常、問題とはならないのは勿論である。
【００４３】
次に、第１の実施の形態では、このＳｉＮｘ下地上に所定のＦｅＣｏＢＣ積層磁性膜を成膜した。これに対して、第１乃至第３の比較例では、ＳｉＮｘ成膜未実施のポリイミド基板上に所定のＦｅＣｏＢＣ積層磁性膜を成膜した。後述するが、所定のＦｅＣｏＢＣ積層磁性膜の成膜条件は、ポリイミド樹脂層上の成膜条件として最適化済みの条件であり、これにより、第１乃至第３の比較例においても、窒化シリコン層未挿入の範囲で最良の磁性膜磁気特性が得られるものである。
【００４４】
また、第３と第２の比較例は、Ａｒスパッタによる下地樹脂層エッチングのＡｒ圧力が異なっており、第３の比較例は４．０Ｐａ、第２の比較例は０．３Ｐａである。また、第１の比較例は第２の比較例と同じく、低Ａｒガス圧による下地樹脂層エッチングを施しているが、その後、ＡｌＮ成膜前に樹脂層保護の観点から冷却過程を追加しているのが第２の比較例との相違点である。第１の実施の形態は、前述の窒化シリコン層挿入を除いては、第２の比較例と同等である。
【００４５】
以上の成膜を終了した試料に、所定の条件で磁場中熱処理を施した後、磁化曲線を振動試料型磁力計で測定した。最大印加磁場は１．６ＭＡ／ｍとした。磁場中熱処理の際、試料は劈開により１２０ｍｍ×２０ｍｍの短冊型に加工し、長手方向に磁場を印加した。磁気測定時には、更に１０ｍｍ×１０ｍｍの方形へ劈開で切り出した。正方形の形状の採用は、飽和磁場の方向毎の差により定義される異方性磁場への反磁場効果を回避するためである。
【００４６】
但し、飽和磁場自身には、反磁場効果が内包されている。また、試料の複素透磁率はインダクタンス法で測定した。そして、インピーダンスアライザとしてＨＰ４１９２ＡまたはＨＰ４１９１Ａを用いた。
【００４７】
この結果、振動試料型磁力計による静磁気特性は、第１の実施の形態及び第１乃至第３の比較例の全てで磁化困難方向保磁力が４０Ａ／ｍ以下の値が得られた。面内異方性磁場が１０００〜１２００Ａ／ｍの範囲内にあり、安定して磁性膜本来の静磁気特性と同様の値が得られていることが判った。
【００４８】
ここで、図５は第１の実施の形態に係る積層磁性膜の高周波複素透磁率と複素透磁率の実数部を虚数部で除した品質係数Ｑの周波数依存性を示す図であり、図６乃至図８には第１乃至第３の比較例の高周波複素透磁率と複素透磁率の実数部を虚数部で除した品質係数Ｑの周波数依存性を示す図である。
【００４９】
尚、同図において、四角の点により示したのは比透磁率実数部であり、丸の点により示したのは比透磁率虚数部であり、三角の点で示したのは品質係数Ｑであり、当該品質係数は比透磁率実数部を比透磁率虚数部の除算したもの、即ち両者の比率に相当する値である。
【００５０】
これらの図５乃至図８に示されるように、上記構成の第１の実施の形態は、第１乃至第３の比較例と比較して透磁率実数部が最大であり、且つ、平坦な周波数依存性を示した。また、これらの図より、上記第１の実施の形態は第１乃至第３の比較例と比較して透磁率虚数部がもっとも小であり、高周波損失が少ない事、そしてその結果、品質係数が優れることが判る。
【００５１】
上記第１の比較例は、前述したように、平坦なＳｉ基板上に付着層Ａｌを成膜した後、その下地上に第１の実施の形態と同一の条件で積層磁性膜を成膜し、さらに、実施の形態と同様の所定条件で磁場中熱処理を施したものである。
【００５２】
ここで、図９には第１の実施の形態と、第１の比較例の高周波複素透磁率を示し説明する。ここでも、四角の点は比透磁率実数部を示し、丸の点は、比透磁率虚数部を示している。
【００５３】
同図に示されるように、第１の実施の形態は、第１の比較例より優れるだけではなく、平坦で剛性の高い基板上に形成した積層磁性膜本来の高周波透磁率実数部特性を樹脂下地上に略再現していることが判る。尚、１０ＭＨｚ近傍では、第１の実施の形態の方が第１の比較例よりも透磁率虚数部、即ち損失が少ないが、これは第１の比較例には下地付着層Ａｌが存在し、このＡｌの渦電流損の効果で第１の比較例の側で損失が微増しているためと解釈できる。窒化シリコンに代表される本発明の緩衝層は渦電流損が発生し難い特徴を有する。
【００５４】
ところで、上記第２の比較例と第３の比較例では、第２の比較例の方が、透磁率虚数部の値が小であり、エッチング時のＡｒガス圧が高いと磁気特性が劣化すること、下地樹脂層の表面状態・ダメージの差が樹脂層上磁性膜の磁気特性に反映する。第１の比較例は、第２の比較例に、更に積層磁性膜成膜前の冷却過程を追加したものであり、第２の比較例よりも磁気特性は改善されるものの、第１の実施の形態の効果には及ばないものである。
【００５５】
次に、第５乃至第７の比較例に係る積層磁性膜では、第１の実施の形態と同様、Ｓｉ（１００）ウエハ上に樹脂層としてポリイミドをスピンコータにより塗布し、ポリイミド膜厚は８μｍになるようスピンコータ回転数を調整し、これに３００℃以上で１時間の熱処理を施した。更に、第５乃至第７の比較例では、この下地に緩衝層としてそれぞれＷ、ＳｉＯ２、Ｔａを０．５μｍ厚で成膜した。しかしながら、得られた緩衝層膜の表面には全てクラックが観察され、積層磁性膜緩衝層として実用に供する品質が得られなかった。
【００５６】
このように、電子材料として一般に用いられる幾つかの材料は緩衝材として不適当である。これに対して、第１の実施の形態に係る積層磁性膜では、窒化シリコン緩衝層ではこのようなクラックは観察されなかった。これは、第１の実施の形態に係る積層磁性膜の有効性を示すものである。
【００５７】
次に本発明に関わる第２の実施の形態に係る薄膜磁気素子の特性を第４の比較例に係る薄膜磁気素子との対比において説明する。
【００５８】
この第２の実施の形態は、第１の実施の形態の積層磁性膜の上にコイル導体を形成し、上部平坦化樹脂層を形成し、その上に更に所定条件の窒化シリコン膜を成膜し、更にその上に、第１の実施の形態と同様の条件で積層磁性層を形成した薄膜磁気素子である。
【００５９】
これに対して、第４の比較例は、上記第１乃至第３の比較例の中で最も優れた磁性膜磁気特性を示した第１の比較例の積層磁性膜の上にコイル導体を形成し、上部平坦化樹脂層を形成し、その上に上記第１の比較例の条件で積層磁性膜を形成した薄膜磁気素子である。尚、第２の実施の形態と第４の比較例の積層磁性膜パターン、コイルパターンは同一であり、その様子は、図１１，図１２にそれぞれ示される通りである。
【００６０】
ここで、図１０は第２の実施の形態と第４の比較例のインダクタンス値Ｌと品質係数Ｑの周波数特性を示す図である。尚、同図において、黒丸の点は第２の実施の形態に係る値であり、白抜きの点は第４の比較例に係る値である。
【００６１】
同図より、第２の実施の形態は、第４の比較例に比して、２以上のＱ値の向上が得られることが判る。更に、同図より、インダクタンス値Ｌについても、１０ＭＨｚ近傍で第２の実施の形態２が優位であることが判る。このように、第４の比較例に比して、第２の実施の形態は極めて有効なものである。尚、これに対して、前述した第４の比較例においては、樹脂層上の積層磁性膜において、高周波磁気特性の劣化が顕著であり、適用する薄膜磁気素子中において磁気特性劣化が生じ、磁性層本来の特性を反映した薄膜磁気素子が作製できない。
【００６２】
以上に示したように、第１の実施の形態に係る、絶縁層と磁性層より成る積層磁性膜と樹脂層（ポリイミド層）の間にＳｉＮｘ層が挿入された、新たに大きな単位としての積層磁性膜によれば、磁性層の高周波磁気特性の劣化を回避することができる。本材料は、その他のプロセスとの適合性や樹脂層、積層磁性膜との界面の付着力も十分である。これは、ＳｉＮの内部応力が小、成膜時の荷電粒子や熱が樹脂層に与えるダメージが小、ＡｌＮ層を越えて磁性膜に与える拡散等の悪影響が小さいからである。また、本構成からはポリイミドの前処理簡素化によるスループット向上効果も併せて得られる。
【００６３】
また、第２の実施の形態に係る、上記積層磁性膜を用いた薄膜磁気素子では、磁性薄膜本来の磁気特性がほぼ維持される。これにより、所定の磁性膜本来の良好な高周波複素透磁率を反映した良好な高周波インダクタンス値と低損失を磁気素子に与えつつ、かつ素子作製プロセスに対する適合性を維持する積層磁性膜、及びそれを用いた薄膜磁気素子を提供することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、所定の磁性膜本来の良好な高周波複素透磁率を反映した良好な高周波インダクタンス値と低損失を磁気素子に与えつつ、かつ素子作製プロセスに対する適合性を維持する積層磁性膜を用いた薄膜磁気素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の前提となる積層磁性膜の構造を示す図である。
【図２】  本発明の前提となる積層磁気膜の製造工程を示す図である。
【図３】  本発明の薄膜磁気素子の製造工程を示す図である。
【図４】  本発明の薄膜磁気素子の製造工程を示す図である。
【図５】  第１の実施の形態に係る積層磁性膜の高周波複素透磁率と品質係数の関係を示す図である。
【図６】  第１の比較例に係る積層磁性膜の高周波複素透磁率と品質係数の関係を示す図である。
【図７】  第２の比較例に係る積層磁性膜の高周波複素透磁率と品質係数の関係を示す図である。
【図８】  第３の比較例に係る積層磁性膜の高周波複素透磁率と品質係数の関係を示す図である。
【図９】  第１の比較例の高周波複素透磁率を示す図である。
【図１０】  第２の実施の形態に係る薄膜磁気素子と第４の比較例に係る薄膜磁気素子のインダクタンス値と品質係数の周波数特性の関係を示す図である。
【図１１】  第２の実施の形態と第４の比較例の積層磁性膜パターンを示す図である。
【図１２】  第２の実施の形態と第４の比較例のコイルパターンを示す図である。
【図１３】  従来技術に係る積層磁性膜の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  下地基板
２  樹脂層
３  緩衝層
４  絶縁層
５  磁性層
６  絶縁層
７  積層磁性膜
【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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【図１３】
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