JP2003178920A - Method of manufacturing thin film magnetic element - Google Patents

Method of manufacturing thin film magnetic element

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JP2003178920A
JP2003178920A JP2001376341A JP2001376341A JP2003178920A JP 2003178920 A JP2003178920 A JP 2003178920A JP 2001376341 A JP2001376341 A JP 2001376341A JP 2001376341 A JP2001376341 A JP 2001376341A JP 2003178920 A JP2003178920 A JP 2003178920A
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JP
Japan
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film
lift
plating layer
layer
resist pattern
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Application number
JP2001376341A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Kikata
邦宏 木方
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing thin film magnetic element by which a multilayered film formed by laminating soft magnetic films formed by the sputtering method upon another can be patterned with accuracy even when the thickness of the multilayered film increases, and can prevent the occurrence of eddy current losses or leakage magnetic fluxes caused by lowered patterning accuracy. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the thin film magnetic element having the multilayered film formed by laminating soft magnetic films formed by the sputtering method upon another includes a step of forming a resist pattern 12 on a substrate 10, a step of giving roundness 12i to the corners of the pattern 12 by post-baking the pattern 12, and a step of forming plated layers 13 for lift-off on the corners of the pattern 12 having the roundness 12i. The method also includes at least a step of removing the pattern 12, a step of forming the multilayered film by successively laminating the soft magnetic films on the portion of the substrate 10 from which the pattern 12 is removed by the sputtering method, and a step of removing the plated layers 13. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電源用薄膜インダ
クタ、トランスなどに用いられる薄膜磁気素子の製造方
法に関し、詳しくはスパッタ法で成膜した軟磁性膜を積
層した多層膜を用いた薄膜磁気素子の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thin film magnetic element used for a power source thin film inductor, a transformer and the like, and more particularly to a thin film magnetic film using a multilayer film formed by laminating soft magnetic films formed by a sputtering method. The present invention relates to a method of manufacturing an element.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯電話に代表される情報通信電子機器
は、小型軽量化により携帯性及び動作時間の長時間化の
実現により急速に普及している。情報通信電子機器の小
型化軽量化及び高性能化に伴い電力供給源である電源に
対する要求も増しており、スイッチング電源のエネルギ
ー蓄積素子である薄膜インダクタをより小型化及び高性
能化する要求が生じている。
2. Description of the Related Art Information and communication electronic devices represented by mobile phones have rapidly become widespread due to their small size and light weight, and their portability and long operating time. As the size and weight of information and communication electronic devices have become smaller and the performance has increased, the demand for power sources that are power supply sources has increased, and there has been a demand for smaller size and higher performance of thin film inductors, which are energy storage elements of switching power sources. ing.

【0003】薄膜インダクタを小型化及び高性能化する
ためには、薄膜インダクタに高透磁率で、高比抵抗のF
e−M−O系の軟磁性膜(Mは、希土類元素またはT
i、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Wのいずれかから選
択される1種または2種以上の元素)を用いている。図
8は、上記の高透磁率で高比抵抗の軟磁性膜を用いた従
来の薄膜インダクタの例を示す断面図である。図9はこ
の薄膜インダクタの第1の多層膜を示す平面図である。
図10はこの薄膜インダクタのコイル層を示す平面図で
ある。この薄膜インダクタは、基板30上に第1の多層
膜31が形成され、第1の多層膜31の上に第1の絶縁
層35を介して渦巻き状のコイル層40が形成され、さ
らにコイル層40の上に第2の絶縁層36を介して、第
2の多層膜51が形成され、さらに第2の多層膜51上
に第3の絶縁層37が形成されて構成されている。
In order to reduce the size and improve the performance of the thin film inductor, the thin film inductor has a high magnetic permeability and a high specific resistance.
e-MO soft magnetic film (M is a rare earth element or T
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, or W) is used. FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a conventional thin film inductor using the above-mentioned soft magnetic film having high magnetic permeability and high specific resistance. FIG. 9 is a plan view showing a first multilayer film of this thin film inductor.
FIG. 10 is a plan view showing a coil layer of this thin film inductor. In this thin film inductor, a first multilayer film 31 is formed on a substrate 30, a spiral coil layer 40 is formed on the first multilayer film 31 via a first insulating layer 35, and a coil layer is further formed. The second multilayer film 51 is formed on the second multilayer film 51 via the second insulating layer 36, and the third insulating layer 37 is further formed on the second multilayer film 51.

【0004】第1と第2の多層膜31、51は、上記の
Fe−M−O系の軟磁性膜と、高抵抗で非磁性の絶縁膜
が交互に複数積層されてなるものである。第1の多層膜
31は、図9に示すように4つに分割されており、隣接
する多層膜の間にスリット31aが形成されている。ま
た、第2の多層膜51も第1の多層膜31と同様に分割
されて、スリットが形成されている。第1と第2の多層
膜31と51にスリットが形成されているのは、上記軟
磁性膜中の渦電流損失を減らすためである。また、第1
の多層膜31は、コイル層40からの漏れ磁束を減らす
ことと、磁束がコイル層40を透過することに起因する
渦電流の発生を防ぐためにコイル層40よりも大きく形
成されており、すなわち、第1の多層膜31の内側部分
31dはコイル層40の内側の巻き始め部分40dより
内側位置まで形成され、第1の多層膜31の外側部分
(周辺部分)31eはコイル層40の外側の巻き終わり
部分(コイル層の外側部分)40eより外側位置まで形
成されている。
The first and second multilayer films 31 and 51 are formed by alternately stacking a plurality of Fe-M-O based soft magnetic films and high resistance non-magnetic insulating films. The first multilayer film 31 is divided into four as shown in FIG. 9, and a slit 31a is formed between adjacent multilayer films. The second multilayer film 51 is also divided into slits in the same manner as the first multilayer film 31. The slits are formed in the first and second multilayer films 31 and 51 to reduce the eddy current loss in the soft magnetic film. Also, the first
The multilayer film 31 is formed to be larger than the coil layer 40 in order to reduce the leakage magnetic flux from the coil layer 40 and to prevent the generation of an eddy current due to the magnetic flux passing through the coil layer 40, that is, The inner part 31d of the first multilayer film 31 is formed to a position inside the winding start part 40d inside the coil layer 40, and the outer part (peripheral part) 31e of the first multilayer film 31 is wound outside the coil layer 40. It is formed to an outer position from the end portion (outer portion of the coil layer) 40e.

【0005】また、第2の多層膜51も第1の多層膜3
1と同様の理由からコイル層40よりも大きく形成され
ている。第1の多層膜31や第2の多層膜51で、コイ
ル層40より大きくした部分をオーバーハング部と呼
ぶ。コイル層40の中心部40hは電極61を介して第
一の外部電極(図示略)に電気的に接続されており、コ
イル層40の外側部分の電極取出部40iは電極(図示
略)を介して第二の外部電極(図示略)に電気的に接続
されている。第1、第2、第3の絶縁層35、36、3
7は、熱硬化性のレジストなどの材料から構成されてい
る。
Further, the second multilayer film 51 is also the first multilayer film 3
For the same reason as in No. 1, the coil layer is formed larger than the coil layer 40. A portion of the first multilayer film 31 and the second multilayer film 51 that is larger than the coil layer 40 is called an overhang portion. The central portion 40h of the coil layer 40 is electrically connected to the first external electrode (not shown) via the electrode 61, and the electrode extraction portion 40i at the outer portion of the coil layer 40 is provided via the electrode (not shown). And is electrically connected to a second external electrode (not shown). First, second and third insulating layers 35, 36, 3
7 is made of a material such as a thermosetting resist.

【0006】ここで薄膜インダクタのインダクタンス
(L)の値は、鎖交磁束数とコイル層の導体長に依存す
るため、磁性層のある薄膜インダクタの場合は、鎖交磁
束の増加により、空心コイル(磁性層のないコイル)と
比較してコイル層の導体長を短くしても、同等のインダ
クタンスが得られることになる。従って、薄膜インダク
タンスの小型化が可能になる。また、比抵抗(ρ)が高
い磁性層を用いることにより、高周波領域における透磁
率の低下の一因である渦電流損失を防ぐことができるこ
とになる。従って、薄膜インダクタの高性能化が可能に
なる。
Since the value of the inductance (L) of the thin film inductor depends on the number of interlinkage magnetic fluxes and the conductor length of the coil layer, in the case of a thin film inductor having a magnetic layer, an increase in interlinkage magnetic flux results in an air-core coil. Even if the conductor length of the coil layer is shorter than that of the (coil without magnetic layer), the same inductance can be obtained. Therefore, the thin film inductance can be miniaturized. Further, by using the magnetic layer having a high specific resistance (ρ), it is possible to prevent the eddy current loss which is a cause of the decrease in the magnetic permeability in the high frequency region. Therefore, it is possible to improve the performance of the thin film inductor.

【0007】上記のような構成の薄膜インダクタの従来
の製造方法は、例えば、以下のような工程で行ってい
た。まず、図11に示すように基板30上にスパッタ法
によりFe−M−O系の軟磁性膜とSiO2絶縁膜を交
互に複数積層して多層膜31cを形成した後、この多層
膜31c上にレジストパターン38を形成しレジストパ
ターン38で覆われていない部分をエッチングする。こ
こで用いるエッチング液としては、Fe−M−O系の軟
磁性膜がHF以外の酸に溶けにくく、また、SiO2
がHF系の酸でないと溶けないために、HFとH22
混合溶液を使用している。
The conventional method of manufacturing a thin film inductor having the above-described structure has been carried out, for example, in the following steps. First, as shown in FIG. 11, a plurality of Fe—MO based soft magnetic films and SiO 2 insulating films are alternately laminated on a substrate 30 by a sputtering method to form a multilayer film 31c, and then, on the multilayer film 31c. A resist pattern 38 is formed on the substrate, and the portion not covered with the resist pattern 38 is etched. As the etching solution used here, the Fe-MO soft magnetic film is difficult to dissolve in acids other than HF, and SiO 2
Since it is not soluble unless it is an HF-based acid, a mixed solution of HF and H 2 O 2 is used.

【0008】ついでレジストパターンを除去し、スリッ
ト31aを有する第1の多層膜31を形成する。つい
で、基板30と第1の多層膜31を覆う第1の絶縁層3
5をスピンコート法等の手段により形成する。ついで、
第1の絶縁層35上にチタン膜(図示略)とコイル層と
同じ金属膜(図示略)からなる下地層をスパッタ法によ
り成膜した後、この下地層上にコイル層形成用のレジス
トパターンを形成し、この後上記下地層に電流を流すこ
とによりコイル形状にメッキを成長させるパターンめっ
き法によりコイル層40を形成する。ついで、上記コイ
ル層形成用のレジストパターンを剥離し、さらにコイル
層40の間に露出している余分な下地層をエッチングに
より除去する。ついで、コイル層40と第1の絶縁層3
5を覆う第2の絶縁層36を第1の絶縁膜35の形成方
法と同様にして形成する。ついで、第2の絶縁膜36上
に第2の多層膜51を第1の多層膜31の形成方法と同
様にして形成する。最後に、第2の絶縁層36と第2の
多層膜51を覆う第3の絶縁層37を第1の絶縁膜35
と同様にして形成すればよい。
Then, the resist pattern is removed to form a first multilayer film 31 having slits 31a. Then, the first insulating layer 3 that covers the substrate 30 and the first multilayer film 31.
5 is formed by means such as spin coating. Then,
After forming a base layer made of a titanium film (not shown) and the same metal film (not shown) as the coil layer on the first insulating layer 35 by a sputtering method, a resist pattern for forming a coil layer is formed on the base layer. Then, the coil layer 40 is formed by a pattern plating method in which a plating is grown in a coil shape by applying a current to the underlayer. Then, the resist pattern for forming the coil layer is peeled off, and the excess underlying layer exposed between the coil layers 40 is removed by etching. Then, the coil layer 40 and the first insulating layer 3
The second insulating layer 36 that covers 5 is formed in the same manner as the method for forming the first insulating film 35. Then, the second multilayer film 51 is formed on the second insulating film 36 in the same manner as the method for forming the first multilayer film 31. Finally, the third insulating layer 37 covering the second insulating layer 36 and the second multilayer film 51 is formed into the first insulating film 35.
It may be formed in the same manner as.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁性層を用
いた薄膜インダクタにおいては、磁性層の厚みを厚くす
ると、直流重畳特性を改善できることから、軟磁性膜と
絶縁膜を交互に積層した多層膜中の軟磁性膜の合計の厚
みを厚くしている。しかしながら上記多層膜の厚みが
4.5μm程度以上になると、第1の多層膜31の形成
工程で多層膜31cをウエットエッチングしたときに、
図12に示すように多層膜31cの上部部分31f(多
層膜31cをエッチングする際にレジストパターン38
に近い部分)のオーバーエッチが大きくなってしまい、
図8及び図12中の点線Aで示す設計値どうりの第1の
多層膜31の形状および寸法が得られない。このような
オーバーエッチは第2の多層膜51を形成する場合にお
いても同様に生じる。上記のようなオーバーエッチが多
層膜に生じていると、得られる第1や第2の多層膜3
1、51のオーバーハング部Oの幅が狭くなってしま
い、第1や第の多層膜が設計値どうりの形状及び寸法で
は図13に示すようにオーバーハング部Oで鎖交するは
ずの磁束が実際に得られるものでは図14に示すように
コイル層40を透過して渦電流が発生したり、磁束が外
に漏れてしまい、インダクタンスが低下してしまう。な
お、ここでのオーバーエッチは、サイドエッチと呼ばれ
ることもある。図13及び図14中、符号Mは鎖交磁
束、M1はコイル層を透過する磁束、M2は漏れ磁束を
示している。
By the way, in a thin film inductor using a magnetic layer, if the thickness of the magnetic layer is increased, the DC superposition characteristic can be improved. Therefore, a multilayer film in which a soft magnetic film and an insulating film are alternately laminated is provided. The total thickness of the soft magnetic film inside is increased. However, when the thickness of the multilayer film is about 4.5 μm or more, when the multilayer film 31c is wet-etched in the step of forming the first multilayer film 31,
As shown in FIG. 12, the upper portion 31f of the multilayer film 31c (when the multilayer film 31c is etched, the resist pattern 38
(The part close to) becomes too big,
The shape and dimensions of the first multilayer film 31 having the design values shown by the dotted line A in FIGS. 8 and 12 cannot be obtained. Such over-etching also occurs when forming the second multilayer film 51. When the above-described overetching occurs in the multilayer film, the obtained first and second multilayer films 3
The widths of the overhang portions O of Nos. 1 and 51 become narrow, and the magnetic fluxes that should be interlinked at the overhang portions O as shown in FIG. However, as shown in FIG. 14, an eddy current is actually generated, an eddy current is generated through the coil layer 40, or a magnetic flux leaks to the outside, resulting in a decrease in inductance. Note that the overetching here is sometimes called side etching. In FIG. 13 and FIG. 14, reference symbol M indicates an interlinkage magnetic flux, M1 indicates a magnetic flux passing through the coil layer, and M2 indicates a leakage magnetic flux.

【0010】また、多層膜31cの下部部分31g(多
層膜31をエッチングする際にレジストパターン38と
遠い部分)にサイドエッチが生じてしまい、図中の点線
Aで示す設計値どうりの第1の多層膜の形状およびサイ
ズが得られない。このようなサイドエッチは第2の多層
膜51を形成する場合においても同様に生じる。上記の
ようなサイドエッチが第1や第2の多層膜31、51に
生じていると、漏れ磁束が多くなり、薄膜インダクタの
特性が低下してしまう。また、多層膜31cをウエット
エッチングしたときに、エッチング液中のHFによりレ
ジストパターン38や多層膜31cの下地がダメージを
受けることがあり、その場合、上記多層膜31cのパタ
ーニング精度が低下し、得られる第1の多層膜31の寸
法精度が悪くなったり、薄膜インダクタの特性が低下し
てしまう。このような問題は第2の多層膜51を形成す
る場合においても同様に生じる。
Further, side etching occurs in a lower portion 31g of the multilayer film 31c (a portion far from the resist pattern 38 when the multilayer film 31 is etched), and thus the first design value shown by a dotted line A in FIG. The shape and size of the multilayer film cannot be obtained. Such side etching also occurs in the case of forming the second multilayer film 51. If the side etching as described above occurs in the first and second multilayer films 31 and 51, the leakage flux increases and the characteristics of the thin film inductor deteriorate. Further, when the multilayer film 31c is wet-etched, the resist pattern 38 and the underlying layer of the multilayer film 31c may be damaged by HF in the etching solution. In that case, the patterning accuracy of the multilayer film 31c is lowered and The dimensional accuracy of the obtained first multilayer film 31 is deteriorated, and the characteristics of the thin film inductor are deteriorated. Such a problem similarly occurs when the second multilayer film 51 is formed.

【0011】多層膜31cに上記のようなオーバーエッ
チやサイドエッチが生じるのは、エッチング液としてH
FとH22の混合溶液を使用しているために、Fe−M
−O系の軟磁性膜の方が絶縁膜よりも速くエッチングさ
れてしまうからである。また、上記のようなオーバーエ
ッチやサイドエッチが生じると第1の多層膜31間のス
リット31aの幅や第2の多層膜51間のスリット幅5
1aの幅が設計値より大きくなると、漏れ磁束が大きく
なり、薄膜インダクタの特性が低下してしまう。ここで
漏れ磁束が発生するのはスリットに軟磁性膜が形成され
ていないためであり、スリット幅が大きくなるほど漏れ
磁束も多くなる。なお、上記スリット31a、51a
は、先に述べたように軟磁性膜中の渦電流損失を減らす
ためのものであるため軟磁性膜が切れてさえいればよ
く、従って、スリット幅は狭い方がよいものである。な
お、第1、第2の多層膜31、51は、Fe−M−O系
の軟磁性膜の積層膜から構成されていてもよく、その場
合にも上記積層膜をパターニングする際にサイドエッチ
ングが生じたり、レジストパターンの劣化の問題が生じ
る。また、上記のFe−M−O系の軟磁性膜は、フレー
ムメッキにより形成することができず、スパッタ法や蒸
着法でしか成膜できないため、ウエットエッチングによ
りパターニングを行っており、このために上記のような
問題が生じる。
The above-mentioned over-etching and side-etching of the multilayer film 31c is caused by the etching solution H.
Since a mixed solution of F and H 2 O 2 is used, Fe-M
This is because the -O-based soft magnetic film is etched faster than the insulating film. Further, when the above-described over-etching or side-etching occurs, the width of the slit 31a between the first multilayer films 31 and the slit width 5 between the second multilayer films 51.
When the width of 1a is larger than the design value, the leakage magnetic flux becomes large and the characteristics of the thin film inductor deteriorate. The leak magnetic flux is generated here because the soft magnetic film is not formed in the slit, and the leak magnetic flux increases as the slit width increases. In addition, the slits 31a, 51a
As described above, since it is for reducing the eddy current loss in the soft magnetic film, it suffices that the soft magnetic film is cut. Therefore, the slit width is preferably narrow. The first and second multilayer films 31 and 51 may be composed of a laminated film of Fe-MO soft magnetic films, and in that case also, side etching is performed when patterning the laminated film. And the problem of resist pattern deterioration occurs. Further, since the above Fe-MO soft magnetic film cannot be formed by frame plating and can be formed only by a sputtering method or a vapor deposition method, patterning is performed by wet etching. The above problems occur.

【0012】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、スパッタ法により成膜した軟磁性膜を積層した多層
膜を用いた薄膜磁気素子の製造方法において、上記多層
膜の厚みが厚くなってもパターニングする際に精度良く
パターニングでき、パターニング精度の低下に起因する
渦電流損失や漏れ磁束の発生を改善でき、特性が優れた
薄膜磁気素子の製造方法を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a method of manufacturing a thin film magnetic element using a multilayer film in which soft magnetic films formed by a sputtering method are laminated, the thickness of the multilayer film is increased. However, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film magnetic element having excellent characteristics, which enables accurate patterning during patterning, can improve eddy current loss and leakage flux generation due to a decrease in patterning accuracy.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の薄膜磁
気素子の製造方法は、コイル層の上と下の少なくとも一
方に絶縁層を介してスパッタ法により成膜した軟磁性膜
を積層した多層膜が形成された薄膜磁気素子の製造方法
であって、上記多層膜の製造工程が、基体上にレジスト
パターンを形成する工程と、上記レジストパターンにポ
ストベークを施して該レジストパターンの角部に丸みを
形成する工程と、レジストパターン間の隙間および該隙
間の両側のレジストパターンの丸みを有する角部にリフ
トオフ用メッキ層を形成する工程と、上記レジストパタ
ーンを除去する工程と、レジストパターンが除去された
部分の基体上にスパッタ法により軟磁性膜を成膜、積層
して多層膜を形成する工程と、上記リフトオフ用メッキ
層を除去する工程を少なくとも備えることを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitutions. The method for producing a thin film magnetic element of the present invention is a method for producing a thin film magnetic element in which a multilayer film is formed on at least one of a coil layer and a coil layer, and a soft magnetic film formed by a sputtering method via an insulating layer. Then, the manufacturing process of the multilayer film includes a step of forming a resist pattern on a substrate, a step of post-baking the resist pattern to form roundness at corners of the resist pattern, a gap between the resist patterns, and A step of forming a lift-off plating layer on the rounded corners of the resist pattern on both sides of the gap, a step of removing the resist pattern, and a soft magnetic film on the substrate where the resist pattern is removed by sputtering. At least, and a step of removing the lift-off plating layer.

【0014】このような薄膜磁気素子の製造方法では、
基体上に形成したレジストパターンにポストベークを施
して該レジストパターンの角部に丸みを形成した後、こ
のレジストパターン間の隙間および該隙間の両側のレジ
ストパターンの丸みを有する角部にリフトオフ用メッキ
層を形成すると、このリフトオフ用メッキ層のうち各レ
ジストパターンの曲面を有する角部上に乗っている部分
がこのレジストパターンの曲面の輪郭に対応した曲面を
有する凹部となる。
In the method of manufacturing such a thin film magnetic element,
After post-baking the resist pattern formed on the substrate to form roundness at the corners of the resist pattern, lift-off plating is applied to the gaps between the resist patterns and the rounded corners of the resist pattern on both sides of the gap. When the layer is formed, a portion of the lift-off plating layer, which is on the corner portion having the curved surface of each resist pattern, becomes a concave portion having a curved surface corresponding to the contour of the curved surface of the resist pattern.

【0015】この後、上記レジストパターンを剥離して
除去すると、下部の両側に曲面を有する凹部を有するリ
フトオフ用メッキ層が得られ、レジストパターンが除去
された部分の基体上にスパッタ法により軟磁性膜を成
膜、積層して多層膜を形成すると、スパッタ粒子はリフ
トオフ用メッキ層の曲面を有する凹部の下側にも入り込
み、上記多層膜の端面は概ねこの凹部の形状に沿った形
状に形成されるので、精度良くパターニングでき、ま
た、ウエットエッチングを行っていないので多層膜にオ
ーバーエッチやサイドエッチが生じるのを改善でき、多
層膜の厚みを略均一に形成できる。この後リフトオフ用
メッキ層を除去するが、上記工程で形成された多層膜と
リフトオフ用メッキ層の凹部とは僅かに隙間が開いてい
るので、上記多層膜に損傷を与えることなくリフトオフ
用メッキ層を除去でき、上記多層膜間に精度良くスリッ
トを形成できる。
After that, when the resist pattern is peeled off and removed, a lift-off plating layer having concave portions having curved surfaces on both sides of the lower portion is obtained, and the portion of the substrate from which the resist pattern has been removed is sputtered to form a soft magnetic layer. When a film is formed and laminated to form a multilayer film, the sputtered particles also enter the underside of the recess having the curved surface of the lift-off plating layer, and the end face of the multilayer film is formed into a shape that generally conforms to the shape of this recess. Therefore, the patterning can be performed accurately, and since wet etching is not performed, the occurrence of over-etching and side-etching in the multilayer film can be improved, and the thickness of the multilayer film can be formed substantially uniform. After this, the lift-off plating layer is removed. However, since there is a slight gap between the multilayer film formed in the above step and the recess of the lift-off plating layer, the lift-off plating layer is not damaged. Can be removed, and the slits can be accurately formed between the multilayer films.

【0016】かかる薄膜磁気素子の製造方法によれば、
スパッタ法により成膜した軟磁性膜を積層した多層膜
は、ウエットエッチングによるパターニングにより得ら
れたものでなく、基体上に形成されたリフトオフ用メッ
キ層によるパターニングより得られたものであるので、
パターニングする際にサイドエッチやオーバーエッチが
生じるのを改善でき、上記多層膜を精度よくパターニン
グでき、上記多層膜間に形成するスリットの幅や、上記
多層膜のオーバーハング部の幅の寸法精度を向上でき、
サイドエッチやオーバーエッチに起因する渦電流や漏れ
磁束の発生を防止でき、インダクタンスの低下や損失増
大を防止できる。また、上記多層膜のパターニングは、
ウエットエッチングによるパターニングを用いないの
で、エッチング液によりレジストパターンや多層膜の下
地がダメージを受けることがなく、上記多層膜の寸法精
度の低下や薄膜磁気素子の品質の低下を防止できる。従
って、本発明の薄膜磁気素子の製造方法によれば、上記
スパッタ法により成膜した軟磁性膜を積層した多層膜の
厚みが厚くなっても、この多層膜を精度よくパターニン
グでき、低損失で、高いインダクタンスを有することが
可能で、特性が優れた薄膜磁気素子を製造できる。
According to the method of manufacturing such a thin film magnetic element,
Since the multilayer film in which the soft magnetic film formed by the sputtering method is laminated is not obtained by patterning by wet etching, it is obtained by patterning by the lift-off plating layer formed on the substrate,
It is possible to improve the occurrence of side etching and over etching during patterning, to accurately pattern the multilayer film, and to improve the dimensional accuracy of the width of the slit formed between the multilayer films and the width of the overhang portion of the multilayer film. Can improve
It is possible to prevent the generation of eddy currents and leakage magnetic flux due to side etching and over etching, and to prevent the inductance from decreasing and the loss from increasing. Further, the patterning of the multilayer film is
Since the patterning by wet etching is not used, the resist pattern and the underlying layer of the multilayer film are not damaged by the etching solution, and the dimensional accuracy of the multilayer film and the quality of the thin film magnetic element can be prevented. Therefore, according to the method for manufacturing a thin-film magnetic element of the present invention, even if the thickness of the multilayer film in which the soft magnetic films formed by the above-mentioned sputtering method are stacked is increased, the multilayer film can be accurately patterned and low loss occurs. It is possible to manufacture a thin film magnetic element which has a high inductance and has excellent characteristics.

【0017】上記レジストパターンに用いるレジストと
しては、ノボラック樹脂系のレジスト等を好適に用いら
れる。また、本発明の薄膜磁気素子の製造方法は、先に
記載の薄膜磁気素子の製造方法であって、上記レジスト
パターンの角部に丸み(曲面)を形成する工程における
ポストベークを150℃(423K)以下で、300秒
以下行うことが好ましく、より好ましくは120℃(3
93K)、30秒程度で行う。
As the resist used for the resist pattern, a novolac resin type resist or the like is preferably used. The method of manufacturing a thin-film magnetic element of the present invention is the method of manufacturing a thin-film magnetic element described above, wherein the post-baking in the step of forming roundness (curved surface) at the corner of the resist pattern is 150 ° C. (423K). ) Or less, and preferably 300 seconds or less, more preferably 120 ° C. (3
93K), about 30 seconds.

【0018】ここでポストベークを行う際、レジストパ
ターンが硬化し過ぎないことと、レジストパターンの角
部に丸みが付きすぎないことが好ましい。レジストパタ
ーンの硬化に関係するのはポストベーク時の温度であ
る。レジストパターンに用いるレジストがノボラック樹
脂系のレジストである場合、ポストベーク時の温度が1
50℃を越えると、ほぼ全てのレジストが硬化してしま
う。ここでのレジストパターンの硬化とは、硬化剤の入
った熱硬化性レジストを用いたレジストパターンのみで
はなく、硬化剤の入っていない通常のレジストを用いた
レジストパターンにおいてもレジストが変化してしまい
レジストパターンを基体から剥離するのが困難になって
しまうことである。
When the post-baking is performed here, it is preferable that the resist pattern is not excessively hardened and that the corners of the resist pattern are not too rounded. The temperature during post-baking is related to the hardening of the resist pattern. When the resist used for the resist pattern is a novolac resin-based resist, the temperature during post baking is 1
If the temperature exceeds 50 ° C, almost all the resist will be cured. The curing of the resist pattern here means not only a resist pattern using a thermosetting resist containing a curing agent, but also a resist pattern changing in a resist pattern using a normal resist containing no curing agent. It is difficult to peel the resist pattern from the substrate.

【0019】また、レジストパターンの角部に付ける丸
みは、ポストベーク時の温度と時間に関係しており、温
度が高いほどレジストの流動性が上がる(粘度が下が
る)ので短時間で丸みが付くため、ポストベーク時の時
間は温度に依存することになるが、時間が長くなるにつ
れてレジスト中の溶剤が蒸発して行くためレジストの粘
度は除々に高くなる。従って、極端に長時間のポストベ
ークを行ってもレジストの形状に変化は少なくなってく
るため、ポストベーク時間が300秒以上ではレジスト
パターン形状は殆ど変化しないため、経済的に不利であ
る。これらのことから上記レジストパターンの角部に丸
みを形成する工程におけるポストベークを150℃(4
23K)以下で、300秒以下行うことが好ましいとし
た。
Further, the roundness applied to the corners of the resist pattern is related to the temperature and time during the post-baking. The higher the temperature, the higher the fluidity of the resist (the lower the viscosity). Therefore, the time for post-baking depends on the temperature, but as the time increases, the solvent in the resist evaporates and the viscosity of the resist gradually increases. Therefore, even if the post-baking is performed for an extremely long time, the change in the resist shape is reduced. Therefore, when the post-baking time is 300 seconds or more, the resist pattern shape hardly changes, which is economically disadvantageous. From these, the post bake in the step of forming the roundness at the corners of the resist pattern is performed at 150 ° C. (4
23K) or less and 300 seconds or less are preferable.

【0020】また、本発明の薄膜磁気素子の製造方法
は、先に記載の薄膜磁気素子の製造方法であって、上記
基体上にレジストパターンを形成する工程においてレジ
ストパターンは基体上に形成された密着改善層と上記リ
フトオフ用メッキ層と同じ材料膜との積層膜上に形成
し、上記レジストパターンを除去する工程と多層膜を形
成する工程の間にレジストパターンが除去された部分の
密着改善層と上記リフトオフ用メッキ層と同じ材料膜と
の積層膜を除去する工程を備え、上記リフトオフ用メッ
キ層を除去する工程においてリフトオフ用メッキ層とこ
れの下側の密着改善層と上記リフトオフ用メッキ層と同
じ材料膜との積層膜を除去することを特徴とする。
The method of manufacturing a thin film magnetic element of the present invention is the method of manufacturing a thin film magnetic element described above, wherein the resist pattern is formed on the substrate in the step of forming the resist pattern on the substrate. The adhesion improving layer is formed on the laminated film of the adhesion improving layer and the same material film as the lift-off plating layer, and the resist pattern is removed between the step of removing the resist pattern and the step of forming the multilayer film. And a step of removing a laminated film of the lift-off plating layer and the same material film as the lift-off plating layer, and in the step of removing the lift-off plating layer, the lift-off plating layer, an adhesion improving layer thereunder, and the lift-off plating layer It is characterized in that the laminated film with the same material film as is removed.

【0021】上記密着改善層は、上記基体や、上記リフ
トオフ用メッキ層と同じ材料膜と密着性が良好なもので
ある。上記密着改善層としては、例えば、リフトオフ用
メッキ層と同じ材料膜がCu膜からなる場合(この場合
はリフトオフ用メッキ層がCuメッキ膜からなる。)、
チタン膜、タングステン膜、クロム膜、白金膜等のうち
から適宜選択して用いられる。ここで基体とレジストパ
ターンの間に密着改善層を形成したのは、この密着改善
層は上記基体や上記リリフトオフ用メッキ層と同じ材料
膜と密着性が良好で、この密着改善層と上記リフトオフ
用メッキ層と同じ材料膜との積層膜が基体から剥がれに
くくするためである。
The adhesion improving layer has good adhesion to the substrate and the same material film as the lift-off plating layer. As the adhesion improving layer, for example, when the same material film as the lift-off plating layer is a Cu film (in this case, the lift-off plating layer is a Cu plating film).
A titanium film, a tungsten film, a chromium film, a platinum film or the like is appropriately selected and used. Here, the adhesion improving layer is formed between the substrate and the resist pattern because the adhesion improving layer has good adhesiveness with the same material film as the substrate and the relift-off plating layer. This is because it is difficult for the laminated film including the plating layer and the same material film to peel off from the base.

【0022】また、上記リフトオフ用メッキ層と同じ材
料膜を形成したのは、リフトオフ用メッキ層の材料と同
じ材料からなるものをリフトオフ用メッキ層の下地とし
て形成しておくことで、密着改善層と上記リフトオフ用
メッキ層と同じ材料膜との積積層膜上にリフトオフ用メ
ッキ層が形成され易く、しかもこの積層膜とリフトオフ
用メッキ層の密着性を良好にできるからである。
Further, the same material film as that of the lift-off plating layer is formed because the same material as the material of the lift-off plating layer is formed as the base of the lift-off plating layer, thereby improving the adhesion improving layer. This is because the lift-off plating layer can be easily formed on the laminated film having the same material film as the lift-off plating layer, and the adhesion between the laminated film and the lift-off plating layer can be improved.

【0023】また、本発明の薄膜磁気素子の製造方法
は、先に記載の薄膜磁気素子の製造方法であって、前記
レジストパターンが除去された部分の上記密着改善層と
上記リフトオフ用メッキ層と同じ材料膜との積層膜を除
去する工程と、上記リフトオフ用メッキ層とこれの下側
の密着改善層と上記リフトオフ用メッキ層と同じ材料膜
との積層膜を除去する工程において、エッチング液とし
て塩化第二鉄もしくは硝酸を含む水溶液を用いることを
特徴とする。
The method of manufacturing a thin film magnetic element according to the present invention is the method of manufacturing a thin film magnetic element described above, wherein the adhesion improving layer and the lift-off plating layer in the portion where the resist pattern is removed are formed. In the step of removing the laminated film of the same material film and the step of removing the laminated film of the lift-off plating layer, the adhesion improving layer below the lift-off plating layer, and the lift-off plating layer and the same material film, as an etching solution, It is characterized by using an aqueous solution containing ferric chloride or nitric acid.

【0024】上記リフトオフ用メッキ層がCuメッキ層
である場合に、エッチング液として塩化第二鉄を含む水
溶液又は硝酸を含む水溶液を用いることにより、上記レ
ジストパターンが除去された部分の前記密着改善層と上
記リフトオフ用メッキ層と同じ材料膜との積層膜を除去
する工程において上記リフトオフ用メッキ層と同じ材料
膜を除去でき、また、上記リフトオフ用メッキ層とこれ
の下側の密着改善層と上記リフトオフ用メッキ層と同じ
材料膜との積層膜を除去する工程においてリフトオフ用
メッキ層と上記リフトオフ用メッキ層と同じ材料膜の両
方を除去できる。なお、上記レジストパターンが除去さ
れた部分の上記密着改善層と上記リフトオフ用メッキ層
と同じ材料膜との積層膜を除去する工程において上記密
着改善層は例えばドライエッチング等により除去し、ま
た、上記リフトオフ用メッキ層とこれの下側の密着改善
層と上記リフトオフ用メッキ層と同じ材料膜との積層膜
を除去する工程において上記密着改善層は例えばドライ
エッチング等により除去できる。
When the lift-off plating layer is a Cu plating layer, by using an aqueous solution containing ferric chloride or an aqueous solution containing nitric acid as an etching solution, the adhesion improving layer in the portion where the resist pattern is removed is used. In the step of removing the laminated film of the lift-off plating layer and the same material film as the lift-off plating layer, the same material film as the lift-off plating layer can be removed, and the lift-off plating layer and the adhesion improving layer below the lift-off plating layer In the step of removing the laminated film including the lift-off plating layer and the same material film, both the lift-off plating layer and the lift-off plating layer can be removed. Incidentally, in the step of removing the laminated film of the adhesion improving layer in the portion where the resist pattern is removed and the same material film as the lift-off plating layer, the adhesion improving layer is removed by dry etching or the like, and In the step of removing the laminated film of the lift-off plating layer, the adhesion improving layer below the lift-off plating layer, and the film of the same material as the lift-off plating layer, the adhesion improving layer can be removed by, for example, dry etching.

【0025】更に、本発明の薄膜磁気素子の製造方法
は、先に記載の薄膜磁気素子の製造方法であって、上記
多層膜を形成する工程において、スパッタ法により成膜
した軟磁性膜と、絶縁膜を交互に積層して多層膜を形成
することを特徴とする。
Further, the method of manufacturing a thin film magnetic element of the present invention is the method of manufacturing a thin film magnetic element described above, wherein in the step of forming the multilayer film, a soft magnetic film formed by a sputtering method, It is characterized in that insulating films are alternately laminated to form a multilayer film.

【0026】また、本発明の薄膜磁気素子の製造方法
は、先に記載の薄膜磁気素子の製造方法であって、上記
多層膜を形成する工程において成膜する軟磁性膜は、F
eを主成分とし、希土類元素またはTi,Zr,Hf,
V,Nb,Ta,Wのいずれかから選択される1種類ま
たは2種類以上の元素Mと、Oとから成る軟磁性合金か
らなることを特徴とする。このような組成の軟磁性膜
は、高透磁率で、高比抵抗であるので、このような組成
の軟磁性膜を積層した多層膜を用いて薄膜磁気素子を作
製すると、高周波領域における透磁率の低下の一因であ
る渦電流損失を防ぐことができ、高性能の薄膜磁気素子
を提供できる。
The method of manufacturing a thin film magnetic element of the present invention is the method of manufacturing a thin film magnetic element described above, wherein the soft magnetic film formed in the step of forming the multilayer film is F
e as a main component, rare earth element or Ti, Zr, Hf,
It is characterized by being composed of a soft magnetic alloy consisting of O and one or more elements M selected from any of V, Nb, Ta and W. A soft magnetic film having such a composition has a high magnetic permeability and a high specific resistance. Therefore, when a thin film magnetic element is manufactured using a multilayer film in which soft magnetic films having such a composition are laminated, the magnetic permeability in a high frequency region is high. It is possible to prevent the eddy current loss that is one of the causes of the decrease in the magnetic field, and to provide a high-performance thin film magnetic element.

【0027】また、本発明の薄膜磁気素子の製造方法
は、先に記載の薄膜磁気素子の製造方法であって、上記
多層膜を形成する工程において成膜する軟磁性膜は、C
oを主成分とし、Fe,Ni,Pd,Mn,Alのいず
れかから選択される1種類または2種類以上の元素Tを
主要成分とし、さらに希土類元素またはTi,Zr,H
f,Nb,Ta,Mo,W,Yのいずれかから選択され
る1種類または2種類以上の元素Mと、Oとから成る軟
磁性合金からなることを特徴とする。このような組成の
軟磁性膜は、高透磁率で、高比抵抗であるので、このよ
うな組成の軟磁性膜を積層した多層膜を用いて薄膜磁気
素子を作製すると、高周波領域における透磁率の低下の
一因である渦電流損失を防ぐことができ、高性能の薄膜
磁気素子を提供できる。
The method of manufacturing a thin film magnetic element of the present invention is the method of manufacturing a thin film magnetic element described above, wherein the soft magnetic film formed in the step of forming the multilayer film is C
o as a main component, one or more elements T selected from any of Fe, Ni, Pd, Mn, and Al as a main component, and further a rare earth element or Ti, Zr, H
It is characterized in that it is made of a soft magnetic alloy consisting of O and one or more elements M selected from f, Nb, Ta, Mo, W and Y. A soft magnetic film having such a composition has a high magnetic permeability and a high specific resistance. Therefore, when a thin film magnetic element is manufactured using a multilayer film in which soft magnetic films having such a composition are laminated, the magnetic permeability in a high frequency region is high. It is possible to prevent the eddy current loss that is one of the causes of the decrease in the magnetic field, and to provide a high-performance thin film magnetic element.

【0028】また、本発明の薄膜磁気素子の製造方法
は、先に記載の薄膜磁気素子の製造方法であって、上記
多層膜を形成工程において形成する多層膜の厚みを4.
5μm以上とすることを特徴とする。多層膜の厚みが
4.5μm以上とすることにより、多層膜中の軟磁性膜
の合計の厚みを厚くしており、これにより直流重畳特性
が向上した薄膜磁気素子が得られ、また、多層膜の厚み
が4.5μm以上と厚くしてもパターニングする際にウ
エットエッチングを行わないので、オーバーエッチやサ
イドエッチが生じるのを改善でき、オーバーエッチやサ
イドエッチに起因する渦電流や漏れ磁束の発生を防止で
き、インダクタンスの低下や損失増大を防止できるとい
う本発明の効果が顕著が得られる。
The method of manufacturing a thin film magnetic element according to the present invention is the method of manufacturing a thin film magnetic element described above, wherein the thickness of the multilayer film formed in the forming step is 4.
The feature is that the thickness is 5 μm or more. By setting the thickness of the multilayer film to 4.5 μm or more, the total thickness of the soft magnetic films in the multilayer film is increased, whereby a thin film magnetic element with improved DC superposition characteristics can be obtained. Wet etching is not performed at the time of patterning even if the thickness is 4.5 μm or more, it is possible to improve the occurrence of over-etching and side-etching, and the generation of eddy current and leakage flux due to over-etching and side-etching. And the effect of the present invention that the inductance can be prevented from decreasing and the loss from increasing can be prevented.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の薄膜磁気素子の製
造方法の実施の形態について図面を参照して説明する。
以下の実施の形態では、本発明を薄膜インダクタの製造
方法に適用した場合について説明する。図1は、本実施
形態の薄膜インダクタの製造方法で得られた薄膜インダ
クタを上側から見たときの平面である。また、図2は、
図1の薄膜インダクタのA−A’線断面図であり、図3
は図1の薄膜インダクタのB−B’線断面図である。ま
た、図4はこの薄膜インダクタの第1の多層膜を示す平
面図である。図5はこの薄膜インダクタのコイル層を示
す平面図である。この薄膜インダクタは、基板(基体)
10上に第1の多層膜11が形成され、第1の多層膜1
1の上に第1の絶縁層15を介して渦巻き状のコイル層
20が形成され、さらにコイル層20の上に第2の絶縁
層16を介して、第2の多層膜21が形成され、さらに
第2の多層膜21上に第3の絶縁層17が形成されて構
成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a method of manufacturing a thin film magnetic element according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the following embodiments, the case where the present invention is applied to a method for manufacturing a thin film inductor will be described. FIG. 1 is a plan view of a thin film inductor obtained by the method of manufacturing a thin film inductor according to the present embodiment when viewed from above. Also, in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the thin film inductor of FIG.
2 is a cross-sectional view of the thin film inductor of FIG. 1 taken along the line BB ′. FIG. 4 is a plan view showing the first multilayer film of this thin film inductor. FIG. 5 is a plan view showing a coil layer of this thin film inductor. This thin film inductor is a substrate (base)
The first multilayer film 11 is formed on the first multilayer film 1
1, the spiral coil layer 20 is formed via the first insulating layer 15, and the second multilayer film 21 is further formed on the coil layer 20 via the second insulating layer 16. Further, a third insulating layer 17 is formed on the second multilayer film 21 and configured.

【0030】基板10は、セラミック材料からなる基
板、樹脂基板などの非導電性基板からなる。セラミック
材料で基板10を構成する場合は、アルミナ、ジルコニ
ア、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、ステアタ
イト、ムライト、コージライト、フォルステライト、ス
ピネルなどの各種のものを適宜選択して用いることがで
きる。
The substrate 10 is a substrate made of a ceramic material or a non-conductive substrate such as a resin substrate. When the substrate 10 is made of a ceramic material, various materials such as alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, steatite, mullite, cordierite, forsterite, and spinel can be appropriately selected and used. .

【0031】第1と第2の多層膜11、21は、高透磁
率で高比抵抗の軟磁性膜と、高抵抗で非磁性のAl
23、SiO2等絶縁膜が交互に複数積層されてなるも
のである。このように多層膜を軟磁性膜と絶縁膜とで構
成するのは、軟磁性膜として渦電流が少ない比抵抗な
ものを使用しているため、多層膜の中間層として高抵抗
で、非磁性である特性を有するものを使用する必要があ
るからである。第1の多層膜11は、複数に分割されて
おり(図4では平面視台形状のものが4個形成されてい
る)、隣接する多層膜の間にスリット11aが形成され
ている。また、第2の多層膜21も第1の多層膜11と
同様に複数に分割されて、スリットが形成されている。
第1と第2の多層膜11と21にスリットが形成されて
いるのは、上記軟磁性膜中の渦電流損失を減らすためで
ある。
The first and second multilayer films 11 and 21 are a soft magnetic film having a high magnetic permeability and a high specific resistance, and a high resistance nonmagnetic Al film.
A plurality of insulating films such as 2 O 3 and SiO 2 are alternately laminated. Since the multilayer film is composed of the soft magnetic film and the insulating film as described above, since the soft magnetic film having a high specific resistance with a small eddy current is used, the intermediate layer of the multilayer film has a high resistance and a non-resistance. This is because it is necessary to use a material having magnetic properties. The first multilayer film 11 is divided into a plurality of parts (four trapezoids in plan view are formed in FIG. 4), and a slit 11a is formed between adjacent multilayer films. The second multilayer film 21 is also divided into a plurality of slits like the first multilayer film 11 to form slits.
The slits are formed in the first and second multilayer films 11 and 21 in order to reduce the eddy current loss in the soft magnetic film.

【0032】第1の多層膜11は、コイル層20からの
漏れ磁束を減らすことと、磁束がコイル層20を透過す
ることに起因する渦電流の発生を防ぐためにコイル層2
0よりも大きく形成されており、すなわち、第1の多層
膜11の内側部分11dはコイル層20の内側の巻き始
め部分20dより内側位置まで形成され、第1の多層膜
11の外側部分(周辺部分)11eはコイル層20の外
側の巻き終わり部分(コイル層の外側部分)20eより
外側位置まで形成されている。
The first multi-layer film 11 reduces the leakage magnetic flux from the coil layer 20 and prevents the generation of eddy current due to the magnetic flux passing through the coil layer 20.
It is formed to be larger than 0, that is, the inner part 11d of the first multilayer film 11 is formed to a position inside the winding start part 20d inside the coil layer 20, and the outer part (periphery) of the first multilayer film 11 The portion) 11e is formed up to a position outside the winding end portion (outer portion of the coil layer) 20e outside the coil layer 20.

【0033】この第1の多層膜11の内側部分11dの
コイル側の角部は僅かに丸み(曲面)11iを有してお
り、外側部分11eのコイル側の角部も同様に僅かに丸
み(曲面)11iを有しており、従って、この第1の多
層膜11の厚みは略均一となっており、略設計値どうり
の形状及び寸法が得られており、第1の多層膜11にオ
ーバーエッチやサイドエッチが生じておらず、オーバー
ハング部(コイル層より大きくした部分)Oの幅が狭く
なるのが改善されており、コイル層20からの磁束を鎖
交させることができる。また、スリット11aの幅は略
均一に形成されている。
The coil side corner of the inner portion 11d of the first multilayer film 11 has a slight roundness (curved surface) 11i, and the coil side corner of the outer portion 11e also has a slight roundness (curve). (Curved surface) 11i, and therefore the thickness of the first multilayer film 11 is substantially uniform, and the shape and dimensions are approximately the designed values. Overetching and side etching have not occurred, and the width of the overhang portion (a portion larger than the coil layer) O has been improved, and the magnetic flux from the coil layer 20 can be linked. Further, the width of the slit 11a is formed to be substantially uniform.

【0034】第2の多層膜21も第1の多層膜11と同
様の理由からコイル層20よりも大きく形成されてい
る。この第2の多層膜21の内側部分21dの内側部分
21dの上部側の角部は僅かに丸み(曲面)21iを有
しており、外側部分21eの上部側の角部も同様に僅か
に丸み(曲面)21iを有しており、従って、この第2
の多層膜21の厚みは略均一となっており、略設計値ど
うりの形状及び寸法が得られており、第1の多層膜21
にオーバーエッチやサイドエッチが生じておらず、オー
バーハング部O(コイル層より大きくした部分)の幅が
狭くなるのが改善されており、コイル層20からの磁束
を鎖交させることができる。また、第2の多層膜21間
のスリットの幅は略均一に形成されている。
The second multilayer film 21 is also formed larger than the coil layer 20 for the same reason as the first multilayer film 11. The corner portion on the upper side of the inner portion 21d of the inner portion 21d of the second multilayer film 21 has a slight roundness (curved surface) 21i, and the corner portion on the upper side of the outer portion 21e also has a slight roundness. (Curved surface) 21i, and therefore this second
The thickness of the multi-layer film 21 is substantially uniform, and the shape and dimensions are substantially the same as designed values.
No over-etching or side-etching occurs, and the width of the overhang portion O (the portion larger than the coil layer) is improved, and the magnetic flux from the coil layer 20 can be linked. In addition, the width of the slit between the second multilayer films 21 is formed to be substantially uniform.

【0035】各多層膜に用いる軟磁性膜は、以下の軟磁
性合金(1)又は(2)のものが好適に用いられる。軟
磁性合金(1)は、Feを主成分とし、希土類元素また
はTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Wのいずれかか
ら選択される1種類または2種類以上の元素Mと、Oと
から成るものである。この軟磁性合金(1)は、組成式
がFeab cで示され、50≦a≦70、5≦b≦3
0、10≦c≦30、a+b+c=100、となる関係
を満足するものであることが好ましい。
The soft magnetic film used for each multilayer film is the following soft magnetic film.
The alloy of the functional alloy (1) or (2) is preferably used. Soft
The magnetic alloy (1) contains Fe as a main component and contains rare earth elements or
Is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta or W
One or more elements M selected from O and O
It consists of This soft magnetic alloy (1) has a composition formula
Is FeaMbO cAnd 50 ≦ a ≦ 70, 5 ≦ b ≦ 3
0, 10 ≦ c ≦ 30, a + b + c = 100
It is preferable that the above is satisfied.

【0036】軟磁性合金(1)中にFeは主成分として
含まれており、またこのFeは磁性を担う元素である。
高飽和磁束密度を得るためにFeは多いほど好ましい
が、70原子%以上であると比抵抗が小さくなってしま
う。上記元素Mは希土類元素(すなわち、周期表の3A
族に属するSc,Yあるいはランタノイド)のうち1種
類か2種類以上の元素、またはTi,Zr,Hf,V,
Nb,Ta,Wをはじめとする周期表の4A族、5A
族、6A族のうち1種類か2種類以上の元素で構成され
ている。上記元素Mは、軟磁気特性(高飽和磁束密度、
低保磁力及び高比抵抗)を得るために必要なものであ
る。これらは酸素と結合することで酸化物を形成する。
この酸化物の含有量を調節することで比抵抗を高めるこ
とができる。上記比抵抗を高めることで渦電流が上記多
層膜に発生しにくくなり、高周波透磁率の低下が抑制さ
れる。好ましくは、bcc構造のFeの微結晶相と、上
記MとOを多量に含む非晶質相とが混在したもので、微
結晶相の比率が50%以下である。
Fe is contained as a main component in the soft magnetic alloy (1), and this Fe is an element responsible for magnetism.
In order to obtain a high saturation magnetic flux density, more Fe is more preferable, but if it is 70 atomic% or more, the specific resistance becomes small. The element M is a rare earth element (that is, 3A in the periodic table).
(Sc, Y or lanthanoids belonging to the family), one or more elements, or Ti, Zr, Hf, V,
Periodic table 4A group, 5A including Nb, Ta, W
It is composed of one or two or more elements of Group 6A. The element M has soft magnetic characteristics (high saturation magnetic flux density,
It is necessary to obtain low coercive force and high specific resistance. These combine with oxygen to form an oxide.
The specific resistance can be increased by adjusting the content of this oxide. By increasing the specific resistance, it becomes difficult for eddy currents to occur in the multilayer film, and a decrease in high frequency magnetic permeability is suppressed. Preferably, a Fe microcrystalline phase having a bcc structure and an amorphous phase containing a large amount of M and O are mixed, and the ratio of the microcrystalline phase is 50% or less.

【0037】上記軟磁性合金(2)は、Coを主成分と
し、Fe,Ni,Pd,Mn,Alのいずれかから選択
される1種類または2種類以上の元素Tを主要成分と
し、さらに希土類元素またはTi,Zr,Hf,Nb,
Ta,Mo,W,Yのいずれかから選択される1種類ま
たは2種類以上の元素MとOおよび元素Mの酸化物の少
なくとも一方と、Feと元素Tを含む強磁性の非晶質相
とを主体としてなるものである。この軟磁性合金(2)
は、組成式が(Co1-cc)xMyQzXwYsで示され、
0.05≦c≦0.5、y,z,w,aはat%で、3
≦y≦30,7≦z≦40,0≦w≦20,0≦s≦2
0、となる関係を満足するものであることが好ましい。
The soft magnetic alloy (2) contains Co as a main component, one or more elements T selected from any of Fe, Ni, Pd, Mn, and Al as a main component, and further contains a rare earth element. Element or Ti, Zr, Hf, Nb,
One or more elements M and at least one selected from Ta, Mo, W, and Y, and at least one of oxides of element M, and a ferromagnetic amorphous phase containing Fe and element T Is the main subject. This soft magnetic alloy (2)
Has a composition formula of (Co 1-c T c ) xMyQzXwYs,
0.05 ≦ c ≦ 0.5, y, z, w, and a are at% and 3
≦ y ≦ 30, 7 ≦ z ≦ 40, 0 ≦ w ≦ 20, 0 ≦ s ≦ 2
It is preferable that the relationship of 0 is satisfied.

【0038】上記軟磁性合金(2)中にCoとFe,N
i,Pd,Mn,Alから選ばれた1種類または2種類
以上の元素Tは主成分として含まれており、これらCo
とFeとNiは磁性を担う元素である。特に高飽和磁束
密度を得るためには、CoとFeの含有量は多いほど好
ましいが、CoとFeの含有量が少な過ぎると飽和磁束
密度が小さくなってしまう。上記元素MはTi,Zr,
Hf,Nb,Mo,Wと、希土類元素(すなわち、周期
表の3A族に属するSc,Yあるいはランタノイド)か
ら選ばれる1種類または2種類以上の元素で構成されて
いる。上記Mは、軟磁気特性を得るために必要なもので
ある。これらは、酸素と結合することで酸化物を形成す
る。この酸化物の含有量を調節することで比抵抗を高め
ることができる。
Co, Fe, N in the soft magnetic alloy (2)
One or more elements T selected from i, Pd, Mn, and Al are contained as main components.
And Fe and Ni are elements that play a role in magnetism. Particularly, in order to obtain a high saturation magnetic flux density, it is preferable that the contents of Co and Fe are large, but if the contents of Co and Fe are too small, the saturation magnetic flux density becomes small. The element M is Ti, Zr,
It is composed of Hf, Nb, Mo, W and one or more elements selected from rare earth elements (that is, Sc, Y or lanthanoids belonging to Group 3A of the periodic table). The above M is necessary for obtaining soft magnetic characteristics. These combine with oxygen to form an oxide. The specific resistance can be increased by adjusting the content of this oxide.

【0039】次に、元素T(Fe,Ni,Pd,Mn,
Alから選ばれた1種類または2種類以上の元素)は、
Coの面心立方構造(fcc構造)を安定化する、ある
いは、一軸異方性を大きくする作用のある元素である。
また、上記Y(Au,Agと白金族の元素(Ru,R
h,Pd,Os,Ir,Pt)のうち1種類または2種
類以上の元素)は、耐食性を向上させるが、その含有量
が20原子%(at%)を越えると軟磁気特性が低下す
る。上記QはO,N,C,Bから選ばれた1種類または
2種類以上の元素、XはSiもしくはCrのうち1種類
または2種類の元素で構成されている。また、より良い
軟磁気特性と高い飽和磁束密度を得るためには、at%
で5≦y≦20,10≦z≦30の範囲とすることが好
ましい。また、好ましくはfcc構造のCoを主成分と
する微結晶と、bcc構造のFeを主成分とする微結晶
からなる微結晶相と、上記MとOを多量に含む非晶質と
が混在したもので微結晶相の比率が50%以下である。
Next, the element T (Fe, Ni, Pd, Mn,
One or more elements selected from Al)
It is an element that stabilizes the face-centered cubic structure (fcc structure) of Co or increases uniaxial anisotropy.
In addition, Y (Au, Ag) and platinum group elements (Ru, R
One or more elements of h, Pd, Os, Ir, Pt) improve the corrosion resistance, but if the content exceeds 20 atomic% (at%), the soft magnetic properties deteriorate. The Q is composed of one or more elements selected from O, N, C and B, and the X is composed of one or two elements of Si or Cr. In order to obtain better soft magnetic characteristics and high saturation magnetic flux density, at%
It is preferable that the ranges of 5 ≦ y ≦ 20 and 10 ≦ z ≦ 30 are satisfied. Further, preferably, a microcrystal mainly composed of Co having an fcc structure, a microcrystalline phase composed of a microcrystal mainly composed of Fe having a bcc structure, and an amorphous material containing a large amount of M and O are mixed. The ratio of the microcrystalline phase is 50% or less.

【0040】第1と第2の多層膜11、21の厚みとし
ては、本実施形態の製造方法による効果が顕著に得られ
る点で4.5μm以上が好ましく、より好ましくは12
μm以上とすることが好ましく、さらに好ましくは15
μm以上である。第1と第2の多層膜の厚みをそれぞれ
4.5μm以上とすることにより、多層膜中の軟磁性膜
の合計の厚みを厚くしており、これにより直流重畳特性
が向上した薄膜インダクタが得られ、また、多層膜の厚
みが4.5μm以上と厚くしても後述するようにパター
ニングする際にウエットエッチングを行わないので、オ
ーバーエッチやサイドエッチが生じるのを改善でき、オ
ーバーエッチやサイドエッチに起因する渦電流や漏れ磁
束の発生を防止でき、インダクタンスの低下や損失増大
を防止できるという本発明の効果が顕著に得られる。コ
イル層20は、銅、銀、金、アルミニウムあるいはこれ
らの合金などの良導電性金属材料からなる。
The thickness of each of the first and second multilayer films 11 and 21 is preferably 4.5 μm or more, more preferably 12 because the effect of the manufacturing method of the present embodiment can be remarkably obtained.
It is preferably at least μm, more preferably 15
It is at least μm. By setting the thickness of each of the first and second multilayer films to be 4.5 μm or more, the total thickness of the soft magnetic films in the multilayer film is increased, thereby obtaining a thin film inductor with improved DC superposition characteristics. Moreover, even if the thickness of the multilayer film is as thick as 4.5 μm or more, wet etching is not performed at the time of patterning as will be described later, so that the occurrence of overetching or side etching can be improved. The effect of the present invention that the generation of the eddy current and the leakage magnetic flux due to the above can be prevented, and the reduction of the inductance and the increase of the loss can be prevented is remarkably obtained. The coil layer 20 is made of a highly conductive metal material such as copper, silver, gold, aluminum or an alloy thereof.

【0041】図1乃至図3に示すようにこのコイル層2
0の中心部20hには、第2、第3の絶縁層16、17
に形成されたコンタクトホール内及び第3の絶縁層16
の上面にメッキ法等により形成された電極23を介して
スパッタ法等により形成された第1の外部電極25に電
気的に接続されている。また、図1乃至図3に示すよう
にコイル層20の外側部分の電極取出部20iは第2、
第3の絶縁層16、17に形成されたコンタクトホール
内及び第3の絶縁層16の上面にメッキ法等により形成
された電極24を介してスパッタ法等により形成された
第2の外部電極26に電気的に接続されている。第1、
第2、第3の絶縁層15、16、17は、熱硬化性のレ
ジスト、感光性ポリイミドなどの材料から構成されてい
る。
This coil layer 2 as shown in FIGS.
In the central portion 20h of 0, the second and third insulating layers 16 and 17 are provided.
In the contact hole and the third insulating layer 16 formed in
Is electrically connected to a first external electrode 25 formed by a sputtering method or the like via an electrode 23 formed on the upper surface of the substrate by a plating method or the like. Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the electrode lead-out portion 20i on the outer side of the coil layer 20 is
A second external electrode 26 formed by a sputtering method or the like through a contact hole formed in the third insulating layers 16 and 17 and an electrode 24 formed by a plating method or the like on the upper surface of the third insulating layer 16. Electrically connected to. First,
The second and third insulating layers 15, 16 and 17 are made of materials such as thermosetting resist and photosensitive polyimide.

【0042】次に、図1乃至図5に示した薄膜インダク
タの製造方法の第1の実施形態について説明する。以下
に述べる製造方法では、基板上に多数の薄膜磁気素子を
形成し、最後の個々の薄膜磁気素子毎に切り出す場合に
ついて説明する。まず、図6のAに示すように基板(基
体)10上にスパッタ法によりTi膜(密着改善層)1
0a、後述のリフトオフ用Cuメッキ層13と同じ材料
のCu膜10bの順に形成し、Ti膜10aとCu膜1
0bとからなる積層膜10cを形成する。ここでTi膜
10aを形成したのは、このTi膜10aは基板10や
Cu膜との密着性が良好で、この積層膜10cが基板1
0から剥がれにくくするためである。また、Cu膜10
bを形成したのは、リフトオフ用Cuメッキ層13の材
料と同じ材料からなるものをリフトオフ用Cuメッキ層
13の下地層として形成しておくことで、積層膜10c
上にリフトオフ用Cuメッキ層13が形成され易く、し
かも積層膜10cとリフトオフ用Cuメッキ層13の密
着性を良好にできるからである。
Next, a first embodiment of the method of manufacturing the thin film inductor shown in FIGS. 1 to 5 will be described. In the manufacturing method described below, a case will be described in which a large number of thin film magnetic elements are formed on a substrate and cut out for each final thin film magnetic element. First, as shown in FIG. 6A, a Ti film (adhesion improving layer) 1 is formed on a substrate (base) 10 by a sputtering method.
0a, a Cu film 10b made of the same material as a lift-off Cu plating layer 13 described later are formed in this order, and a Ti film 10a and a Cu film 1 are formed.
0b and the laminated film 10c are formed. The Ti film 10a is formed here because the Ti film 10a has good adhesion to the substrate 10 and the Cu film, and the laminated film 10c is the substrate 1
This is because it is difficult to peel from 0. In addition, the Cu film 10
b is formed by forming the same material as the material of the lift-off Cu plating layer 13 as a base layer of the lift-off Cu plating layer 13 to form the laminated film 10c.
This is because the lift-off Cu plating layer 13 can be easily formed on the upper surface, and the adhesion between the laminated film 10c and the lift-off Cu plating layer 13 can be improved.

【0043】ついで、図6のBに示す下地層10c上に
ポジ型レジストパターン12を形成する。ここで形成す
るレジストパターン12の厚みが薄すぎると、後工程で
レジストパターン12の間にリフトオフ用Cuメッキ層
13を形成する際にCuメッキがパターンから溢れてし
まう。ここで用いるポジ型レジストとしては、第1の多
層膜11の厚みよりも厚く成膜でき、後述するポストベ
ークを行うと粘度が下がりレジストパターン12の角部
に丸みを形成できるものが使用され、例えば、ノボラッ
ク樹脂系レジスト等が用いられ、さらに具体的には信越
化学社製のSIPR−9351−10.0(商品名)、
JSR社製のTHB−611P等を挙げることができ
る。ここで形成したレジストパターン12は、第1の多
層膜11間に形成するスリット11aに応じたパターン
が形成されている。ついで、図6のCに示すようにレジ
ストパターン12にポストベークを施して角部に丸み
(曲面)12iを形成する。
Then, a positive resist pattern 12 is formed on the underlayer 10c shown in FIG. 6B. If the thickness of the resist pattern 12 formed here is too thin, Cu plating will overflow from the pattern when the lift-off Cu plating layer 13 is formed between the resist patterns 12 in a later step. As the positive resist used here, there is used a resist that can be formed thicker than the thickness of the first multilayer film 11 and can be rounded at the corners of the resist pattern 12 when the post-baking described later reduces the viscosity. For example, a novolac resin-based resist or the like is used, and more specifically, SIPR-9351-10.0 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.,
Examples thereof include THB-611P manufactured by JSR. The resist pattern 12 formed here has a pattern corresponding to the slits 11 a formed between the first multilayer films 11. Then, as shown in FIG. 6C, the resist pattern 12 is post-baked to form roundness (curved surface) 12i at the corner.

【0044】ここでのポストベークは150℃(423
K)以下で、300秒以下行うことが好ましく、より好
ましくは120℃(393K)、30秒程度である。レ
ジストパターン12がノボラック樹脂系のレジストであ
る場合、ポストベーク温度が150℃を越えると、ほぼ
全てのレジストが硬化してしまい、後工程でレジストパ
ターンを基板10から剥離するのが困難になってしま
う。また、ポストベーク時の時間は温度に依存するが、
時間が長くなるにつれてレジスト中の溶剤が蒸発して行
くためレジストの粘度は除々に高くなるので、ポストベ
ーク時間が300秒以上ではレジストパターン形状は殆
ど変化しないため、経済的に不利である。
The post bake here is 150 ° C. (423
K) or less, and preferably 300 seconds or less, more preferably 120 ° C. (393 K) and about 30 seconds. When the resist pattern 12 is a novolac resin-based resist, when the post-baking temperature exceeds 150 ° C., almost all the resist is cured, and it becomes difficult to peel the resist pattern from the substrate 10 in a later step. I will end up. Also, the time during post-baking depends on the temperature,
Since the solvent in the resist evaporates as the time becomes longer, the viscosity of the resist gradually increases, so that the resist pattern shape hardly changes when the post-baking time is 300 seconds or more, which is economically disadvantageous.

【0045】ついで、図6のDに示すようにレジストパ
ターン12間の隙間12aおよび該隙間12aの両側の
レジストパターン12の曲面12iを有する角部にかけ
てリフトオフ用Cuメッキ層13を形成する。このとき
リフトオフ用Cuメッキ層13のうち各レジストパター
ン12の曲面12iを有する角部上に乗っている部分が
曲面を有する凹部13aとなる。ここで形成するリフト
オフ用Cuメッキ層13は、以下のような式(1)で示
される条件を満たしていることが好ましい。 th<th1<th2 (1) (式中、thは第1の多層膜の厚さ、th2はリフトオ
フ用メッキ層の高さ、th1はリフトオフ用メッキ層の
端部の高さである。)
Next, as shown in FIG. 6D, the lift-off Cu plating layer 13 is formed on the gaps 12a between the resist patterns 12 and the corners having the curved surfaces 12i of the resist patterns 12 on both sides of the gaps 12a. At this time, the portion of the lift-off Cu plating layer 13 on the corner having the curved surface 12i of each resist pattern 12 becomes the concave portion 13a having the curved surface. The lift-off Cu plating layer 13 formed here preferably satisfies the condition represented by the following expression (1). th <th1 <th2 (1) (where, th is the thickness of the first multilayer film, th2 is the height of the lift-off plating layer, and th1 is the height of the end of the lift-off plating layer.)

【0046】リフトオフ用Cuメッキ層13が上記のよ
うな式(1)で示される条件を満たすものであれば、後
工程で成膜する第1の多層膜11よりも厚いメッキ層1
3を形成することができる。なお、th1<th<th
2の場合でも後工程で成膜する第1の多層膜11よりも
厚いメッキ層13を形成できる場合がある。それは、後
工程で第1の多層膜11を成膜する時にメッキ層13の
上にも磁性膜や絶縁膜が積層されるため、これによりリ
フトオフ用Cuメッキ層13の端部の高さth1やリフ
トオフ用Cuメッキ層13の高さth2が上乗せされた
ようになるからである。
If the lift-off Cu plating layer 13 satisfies the condition represented by the above equation (1), the plating layer 1 thicker than the first multilayer film 11 to be formed in a later step.
3 can be formed. Note that th1 <th <th
Even in the case of 2, it may be possible to form the plating layer 13 thicker than the first multilayer film 11 to be formed in a later step. This is because a magnetic film and an insulating film are laminated on the plating layer 13 when the first multilayer film 11 is formed in a later step, so that the height th1 of the end portion of the lift-off Cu plating layer 13 and This is because the height th2 of the lift-off Cu plating layer 13 seems to be added.

【0047】 この後、図7のAに示すようにリフトオフ
用Cuメッキ層13の両側のレジストパターン12を剥
離液あるいはアセトン等の溶剤を用いて剥離し、除去す
る。このようにすると下部の両側に曲面を有する凹部1
3aを有するリフトオフ用Cuメッキ層13が得られ
る。ついで、図7のBに示すようにリフトオフ用Cuメ
ッキ層13の両側の基板10上のCu膜10bをウエッ
トエッチングにより除去し、ついでTi膜10aをウエ
ットエッチングあるいはドライエッチングにより除去す
る。このようにするとリフトオフ用Cuメッキ層13の
両側の基板10面が露出する。ここでCu膜10bのエ
ッチング液としては、希硝酸又は塩化第二鉄水溶液が用
いられる。また、Ti膜10aのエッチング液として
は、HF溶液が用いられる。なお、ここではフトオフ用
Cuメッキ層13の両側の基板10上のTi膜10aを
除去したが、除去しなくても良く、その場合にはこのT
i膜10aは後工程で第1の多層膜を形成する際の密着
下地層として利用される。
[0047] After this, lift off as shown in A of FIG.
Strip the resist pattern 12 on both sides of the Cu plating layer 13
Peel off and remove with a solvent or solvent such as acetone.
It In this way, the concave portion 1 having curved surfaces on both sides of the lower portion
A lift-off Cu plating layer 13 having 3a is obtained.
It Then, as shown in B of FIG.
The Cu film 10b on the substrate 10 on both sides of the clear layer 13 is wetted.
Of the Ti film 10a, and then the Ti film 10a is removed.
Etching or dry etching
It In this way, the lift-off Cu plating layer 13
Both surfaces of the substrate 10 are exposed. Here, the Cu film 10b
Diluted nitric acid or ferric chloride aqueous solution is used as the etching solution.
Can be Further, as an etching solution for the Ti film 10a
Is a HF solution. In addition, here
Ti film 10a on the substrate 10 on both sides of the Cu plating layer 13
It was removed, but it is not necessary to remove it.
The i film 10a is adhered to when forming the first multilayer film in a later step.
Used as an underlayer.

【0048】ついで、図7のCに示すようにレジストパ
ターン12および積層膜10cが除去された部分の基板
10上、すなわち、リフトオフ用Cuメッキ層13の両
側の基板10上にスパッタ法により上記の軟磁性膜と絶
縁膜を交互に複数積層し、好ましくは厚みが4.5μm
以上、より好ましくは12μm以上の第1の多層膜11
を形成する。ここでスパッタにより軟磁性膜や絶縁膜を
形成する際は、スパッタ粒子はリフトオフ用Cuメッキ
層13の曲面を有する凹部13aの下側にも入り込むの
で、第1の多層膜11の端面は概ねこの凹部13aの形
状に沿った形状に形成されるので、精度良くパターニン
グでき、また、ウエットエッチングを行っていないので
第1の多層膜11にオーバーエッチやサイドエッチが生
じるのを改善でき、すなわち、第1の多層膜11の厚み
を略均一に形成できる。ここで形成された第1の多層膜
11とリフトオフ用Cuメッキ層13の凹部13aとは
僅かに隙間が開いている。
Then, as shown in FIG. 7C, the above-mentioned portion of the substrate 10 from which the resist pattern 12 and the laminated film 10c are removed, that is, the substrate 10 on both sides of the lift-off Cu plating layer 13 is sputtered. A plurality of soft magnetic films and insulating films are alternately laminated, preferably with a thickness of 4.5 μm
Above, more preferably 12 μm or more of the first multilayer film 11
To form. Here, when forming the soft magnetic film or the insulating film by sputtering, the sputtered particles also enter into the lower side of the concave portion 13a having the curved surface of the lift-off Cu plating layer 13, so that the end surface of the first multilayer film 11 is generally Since the recess 13a is formed in a shape that conforms to the shape of the recess 13a, patterning can be performed accurately, and since wet etching is not performed, occurrence of over-etching or side-etching in the first multilayer film 11 can be improved. The thickness of the multilayer film 11 can be formed to be substantially uniform. There is a slight gap between the first multilayer film 11 formed here and the recess 13a of the lift-off Cu plating layer 13.

【0049】ここでスパッタにより軟磁性膜や絶縁膜を
形成する際は、スパッタ粒子入射角度の最大値θSmax
は、以下のような式(2)で示される条件を満たしてい
ることが、リフトオフ用Cuメッキ層13の凹部13a
と第1の多層膜11とは僅かに隙間が開くように形成で
きる点で好ましい。 θ<θSmax (2) (式中、θはリフトオフ用メッキ層の形成角度、θSma
xは、スパッタを行う際のスパッタ粒子入射角度の最大
値である。) ここでの工程においては、リフトオフ用Cuメッキ層1
3上にも上記の磁性膜と絶縁膜を交互に複数積層した多
層膜11cが形成される。なお、ここでの工程において
用いるスパッタ法としては、イオンビームスパッタ法、
ロングスロースパッタ法、コリメーションスパッタ法の
いずれかまたはそれらを組み合わせたスパッタ法などに
よって好ましく行われる。また、第1の多層膜11を構
成する絶縁膜は、蒸着法でも成膜することが可能であ
る。
Here, when forming the soft magnetic film or the insulating film by sputtering, the maximum value θSmax of the incident angle of sputtered particles is obtained.
Satisfying the condition represented by the following equation (2) means that the recess 13a of the lift-off Cu plating layer 13 is
And the first multilayer film 11 are preferable in that they can be formed so that a gap is slightly opened. θ <θSmax (2) (where θ is the lift-off plating layer formation angle, θSma
x is the maximum value of the incident angle of sputtered particles when performing sputtering. ) In this step, the lift-off Cu plating layer 1 is used.
A multilayer film 11c in which a plurality of the above magnetic films and insulating films are alternately laminated is also formed on 3. The sputtering method used in this step is an ion beam sputtering method,
The long throw sputtering method, the collimation sputtering method, or a sputtering method combining them is preferably used. The insulating film forming the first multilayer film 11 can also be formed by a vapor deposition method.

【0050】ついで、図7のDに示すようにリフトオフ
用Cuメッキ層13とこれの下側のCu膜10bをウエ
ットエッチングにより除去した後、Ti膜10aをドラ
イエッチングにより除去する。ここでCuメッキ層13
とCu膜10bの除去に用いるエッチング液としては、
例えば、希硝酸又は塩化第二鉄水溶液が用いられる。こ
こでリフトオフ用Cuメッキ層13を除去するとき、先
に述べたように第1の多層膜11とリフトオフ用Cuメ
ッキ層13の間に僅かの隙間が開いていると、第1の多
層膜11に損傷を与えることなく、リフトオフ用Cuメ
ッキ層13を除去できる。上記のようにしてリフトオフ
用Cuメッキ層13を除去すると、第1の多層膜11間
に図4に示したような略均一幅のスリット11aが形成
される。
Then, as shown in FIG. 7D, the Cu plating layer 13 for lift-off and the Cu film 10b on the lower side thereof are removed by wet etching, and then the Ti film 10a is removed by dry etching. Here, the Cu plating layer 13
As an etching solution used for removing the Cu film 10b,
For example, dilute nitric acid or ferric chloride aqueous solution is used. Here, when the lift-off Cu plating layer 13 is removed, if there is a slight gap between the first multilayer film 11 and the lift-off Cu plating layer 13 as described above, the first multilayer film 11 is removed. The lift-off Cu plating layer 13 can be removed without damaging the. When the lift-off Cu plating layer 13 is removed as described above, the slits 11a having a substantially uniform width as shown in FIG. 4 are formed between the first multilayer films 11.

【0051】ついで、第1の多層膜11間に露出した基
板10と第1の多層膜11を覆う第1の絶縁層15をス
ピンコート法等の手段により形成する。ついで、第1の
絶縁層11上に密着改善層としてのTi膜(図示略)と
コイル層と同じ金属膜(図示略)からなる下地層をスパ
ッタ法により成膜した後、この下地層上にコイル層形成
用のレジストパターンを形成し、この後上記下地層に電
流を流すことによりコイル形状にメッキを成長させるパ
ターンめっき法によりコイル層20を形成する。つい
で、上記コイル層形成用のレジストパターンを剥離し、
さらにコイル層20の間に露出している余分な下地層を
エッチングにより除去する。
Next, the substrate 10 exposed between the first multilayer film 11 and the first insulating layer 15 covering the first multilayer film 11 are formed by means of spin coating or the like. Then, an underlayer made of a Ti film (not shown) as an adhesion improving layer and the same metal film (not shown) as the coil layer is formed on the first insulating layer 11 by a sputtering method, and then on the underlayer. A coil layer 20 is formed by a pattern plating method in which a resist pattern for forming a coil layer is formed, and then a current is passed through the underlayer to grow plating in a coil shape. Then, the resist pattern for forming the coil layer is peeled off,
Further, the excess underlayer exposed between the coil layers 20 is removed by etching.

【0052】ついで、コイル層20と第1の絶縁層15
を覆う第2の絶縁層16を第1の絶縁膜15の形成方法
と同様にして形成する。ついで、第2の絶縁膜16上に
第2の多層膜21を形成する。この第2の多層膜21の
形成方法は、基体が第2の絶縁膜16である以外は上記
の第1の多層膜11の形成方法と同様である。最後に、
第2の多層膜21間に露出した第2の絶縁層16と第2
の多層膜21を覆う第3の絶縁層17を第1の絶縁膜1
5と同様にして形成する。なお、上記の工程で第2の絶
縁層16、第3の絶縁層17を形成する際、図1乃至図
3に示したような電極23、24形成用の孔をパターニ
ングにより形成しておく。そして、これら孔内及び第3
の絶縁層17の表面にメッキ法等により電極23、24
を形成する。
Next, the coil layer 20 and the first insulating layer 15
A second insulating layer 16 covering the above is formed in the same manner as the method for forming the first insulating film 15. Then, the second multilayer film 21 is formed on the second insulating film 16. The method of forming the second multilayer film 21 is the same as the method of forming the first multilayer film 11 described above except that the base is the second insulating film 16. Finally,
The second insulating layer 16 exposed between the second multilayer films 21 and the second
The third insulating layer 17 covering the multilayer film 21 of the first insulating film 1
It is formed in the same manner as 5. When forming the second insulating layer 16 and the third insulating layer 17 in the above process, the holes for forming the electrodes 23 and 24 as shown in FIGS. 1 to 3 are formed by patterning. And in these holes and the third
The electrodes 23, 24 are formed on the surface of the insulating layer 17 by plating or the like.
To form.

【0053】ついで、上記のように多層膜11、21、
絶縁層15、16、17、コイル層20等が形成された
基板10を個々の薄膜インダクタ毎にカットし、つい
で、図1乃至図3に示したような第1と第2の外部電極
25、26をスパッタ法等により形成し、第1の外部電
極25と電極23と接続し、第2の外部電極26と電極
24を接続する。このようにすると図1乃至図5に示し
た薄膜インダクタが得られる。
Then, as described above, the multilayer films 11, 21,
The substrate 10 on which the insulating layers 15, 16, 17 and the coil layer 20 are formed is cut into individual thin film inductors, and then the first and second external electrodes 25 as shown in FIGS. 26 is formed by a sputtering method or the like, the first external electrode 25 and the electrode 23 are connected, and the second external electrode 26 and the electrode 24 are connected. In this way, the thin film inductor shown in FIGS. 1 to 5 is obtained.

【0054】本実施形態の薄膜インダクタの製造方法に
よれば、スパッタ法により成膜した軟磁性膜を積層した
第1と第2の多層膜11、21は、ウエットエッチング
によるパターニングにより得られたものでなく、基板1
0上に形成されたリフトオフ用Cuメッキ層13による
パターニングより得られたものであるので、パターニン
グする際にサイドエッチやオーバーエッチが生じること
がなく、上記多層膜を精度よくパターニングでき、上記
多層膜間に形成するスリットの幅や、上記多層膜のオー
バーハング部Oの幅の寸法精度を向上でき、サイドエッ
チやオーバーエッチに起因する渦電流や漏れ磁束の発生
を防止でき、インダクタンスの低下や損失増大を防止で
きる。
According to the method of manufacturing the thin film inductor of the present embodiment, the first and second multilayer films 11 and 21 in which the soft magnetic films formed by the sputtering method are laminated are obtained by patterning by wet etching. But not substrate 1
Since it is obtained by patterning with the lift-off Cu plating layer 13 formed on 0, side-etching or over-etching does not occur during patterning, and the multilayer film can be accurately patterned. The dimensional accuracy of the width of the slit formed between them and the width of the overhang portion O of the above-mentioned multilayer film can be improved, the generation of eddy currents and leakage magnetic flux due to side etching and overetching can be prevented, and the inductance is reduced and the loss is reduced. The increase can be prevented.

【0055】また、第1と第2の多層膜11、12のパ
ターニングは、ウエットエッチングによるパターニング
を用いないので、エッチング液によりレジストパターン
や多層膜の下地がダメージを受けることがなく、上記多
層膜の寸法精度の低下や薄膜インダクタの品質の低下を
防止できる。従って、本実施形態の薄膜インダクタの製
造方法によれば、上記スパッタ法により成膜した軟磁性
膜を積層した第1と第2の多層膜11、12の厚みが厚
くなっても、これら多層膜を精度よくパターニングで
き、低損失で、高いインダクタンスを有することが可能
で、特性が優れた薄膜磁気素子を製造できる。
Further, since patterning by wet etching is not used for patterning the first and second multilayer films 11 and 12, the resist pattern and the underlying layer of the multilayer film are not damaged by the etching solution, and the above-mentioned multilayer films are formed. It is possible to prevent a decrease in dimensional accuracy and a decrease in quality of the thin film inductor. Therefore, according to the method of manufacturing the thin film inductor of the present embodiment, even if the thickness of the first and second multilayer films 11 and 12 in which the soft magnetic films formed by the sputtering method are stacked is increased, It is possible to manufacture a thin film magnetic element having excellent characteristics, which can be patterned with high precision, can have low loss and can have high inductance.

【0056】なお、上記実施の形態においては、コイル
層の上下に形成する第1の多層膜11、第2の多層膜2
1を、上記の高透磁率で高比抵抗の軟磁性膜と、上記の
高抵抗で非磁性の絶縁膜を交互に積層して形成する場合
に本発明を適用して説明したが、スパッタ法により成膜
した軟磁性膜を複数積層した積層膜間に絶縁膜を介在さ
せて多層膜を形成する場合や、スパッタ法により成膜し
た軟磁性膜を複数積層して多層膜を形成する場合にも適
用できる。
In the above embodiment, the first multilayer film 11 and the second multilayer film 2 formed above and below the coil layer.
1 has been described by applying the present invention to the case where the above-mentioned high magnetic permeability and high specific resistance soft magnetic film and the above high resistance and non-magnetic insulating film are alternately laminated. When a multilayer film is formed by interposing an insulating film between the laminated films formed by laminating a plurality of soft magnetic films formed by, or when a multilayer film is formed by laminating a plurality of soft magnetic films formed by a sputtering method. Can also be applied.

【0057】また、上記実施の形態においては、コイル
層20の上下にスパッタ法により成膜した軟磁性を有す
る多層膜を設ける場合について説明したが、コイル層2
0の上側と下側のうちの一方にスパッタ法により成膜し
た軟磁性を有する多層膜を設ける場合にも適用できる。
また、上記実施の形態においては、図1乃至図3に示し
たように薄膜インダクタの上側から電極を取り出した
(電極23、24を薄膜インダクタの上面側に形成し
た)場合について説明したが、薄膜インダクタの下側か
ら電極を取り出すようにしてもよい。また、上記実施の
形態においては、本発明を薄膜インダクタの製造方法に
適用した場合について説明したが、渦巻き状の平面コイ
ルを並列的に複数設けたトランスの製造方法にも適用で
きる。
Further, in the above embodiment, the case where the multilayer film having soft magnetism formed by the sputtering method is provided above and below the coil layer 20 has been described.
It is also applicable to the case where a multilayer film having soft magnetism formed by the sputtering method is provided on one of the upper side and the lower side of 0.
Further, in the above embodiment, the case where the electrodes are taken out from the upper side of the thin film inductor (the electrodes 23 and 24 are formed on the upper surface side of the thin film inductor) as shown in FIGS. 1 to 3 has been described. The electrodes may be taken out from the lower side of the inductor. Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the method for manufacturing a thin film inductor has been described, but the present invention can also be applied to a method for manufacturing a transformer in which a plurality of spiral planar coils are provided in parallel.

【0058】(実験例)アルミナからなる基板上にスパ
ッタ法により厚さ500Å(0.05μm)のTi膜
(密着改善層)、厚さ1500Å(0.15μm)のC
u膜の順に形成して下地層としての積層膜を形成した。
ついで、この下地層上にノボラック樹脂系ポジ型レジス
ト(信越化学社製の商品名SIPR−9351−10.
0)からなるレジストパターンを形成する。このレジス
トパターンは、後述の多層膜間に形成するスリット(目
標スリット幅10μm)に応じたパターンが形成されて
いるものである。次に、レジストパターンに120℃、
30秒程度のポストベークを施して角部に丸み(曲面)
を形成した。ついで、レジストパターン間の隙間および
該隙間の両側のレジストパターンの曲面を有する角部に
かけてリフトオフ用Cuメッキ層を形成した。この後、
リフトオフ用Cuメッキ層の両側のレジストパターンを
剥離液を用いて除去した。このようにすると下部の両側
に曲面を有する凹部を有するリフトオフ用Cuメッキ層
が得られた。
(Experimental example) A Ti film (adhesion improving layer) having a thickness of 500 Å (0.05 μm) and a C film having a thickness of 1500 Å (0.15 μm) were formed on a substrate made of alumina by a sputtering method.
The u film was formed in this order to form a laminated film as a base layer.
Then, a novolac resin-based positive resist (trade name: SIPR-9351-10.
A resist pattern consisting of 0) is formed. This resist pattern has a pattern corresponding to a slit (target slit width 10 μm) formed between multilayer films described later. Next, apply 120 ° C to the resist pattern,
Post bake for about 30 seconds to round the corners (curved surface)
Was formed. Then, a lift-off Cu plating layer was formed on the gaps between the resist patterns and the corners of the resist patterns on both sides of the gaps having the curved surfaces. After this,
The resist pattern on both sides of the lift-off Cu plating layer was removed using a stripping solution. In this way, a lift-off Cu plating layer having concave portions having curved surfaces on both sides of the lower portion was obtained.

【0059】次に、リフトオフ用Cuメッキ層の両側の
基板上のCu膜を希硝酸を用いて除去した。次に、レジ
ストパターンおよびCu膜が除去された部分の基板上に
スパッタ法により上記のFe−M−O系の軟磁性膜とA
23絶縁膜を交互に複数積層して厚みが18μmの多
層膜(1μmの軟磁性膜12層、0.5μmの絶縁膜1
2層)を形成した。次に、リフトオフ用Cuメッキ層と
これの下側のCu膜を塩化第二鉄水溶液又は希硝酸を用
いてウエットエッチングにより除去し、この後Ti膜を
ドライエッチングにより除去し、多層膜にスリットが形
成された試料(実施例で作製した多層膜)を得た。ここ
で作製した試料の多層膜11は、図15に示すような平
面視三角形状のものをスリット11aを隔てて4個並べ
たものである。
Next, the Cu film on the substrate on both sides of the lift-off Cu plating layer was removed using dilute nitric acid. Then, the Fe-M-O-based soft magnetic film and A are sputtered on the substrate where the resist pattern and the Cu film are removed.
A multilayer film having a thickness of 18 μm by alternately laminating a plurality of l 2 O 3 insulating films (12 μm of soft magnetic film of 1 μm, insulating film of 0.5 μm 1
2 layers) were formed. Then, the lift-off Cu plating layer and the Cu film below the Cu plating layer are removed by wet etching using an aqueous solution of ferric chloride or diluted nitric acid, and then the Ti film is removed by dry etching to form a slit in the multilayer film. A formed sample (multilayer film manufactured in the example) was obtained. The multilayer film 11 of the sample manufactured here has four triangular films as shown in FIG. 15 arranged side by side with the slits 11a.

【0060】比較としてアルミナからなる基板上にスパ
ッタ法によりFe−M−O系の軟磁性膜とAl23絶縁
膜を交互に複数積層して厚みが18μmの多層膜(1μ
mの軟磁性膜12層、0.5μmの絶縁膜12層)を形
成した後、この多層膜上にノボラック樹脂系ポジ型レジ
スト(信越化学社製の商品名SIPR−9351−1
0.0)からなるポジ型レジストパターンを形成し、レ
ジストパターンで覆われていない部分をHFとH22
混合溶液を用いてエッチングした。このレジストパター
ンは、後述の多層膜に形成するスリット(目標スリット
幅10μm)に応じたパターンが形成されているもので
ある。ついでレジストパターンを除去し、多層膜にスリ
ットが形成された試料(比較例で作製した多層膜)を得
た。ここで作製した試料の多層膜は平面視三角形状のも
のをスリットを隔てて4個並べたものである。
For comparison, a Fe—MO type soft magnetic film and Al 2 O 3 insulating film are alternately laminated on a substrate made of alumina by a sputtering method to form a multilayer film (1 μm) having a thickness of 18 μm.
m soft magnetic film 12 layers, 0.5 μm insulating film 12 layers), and then a novolac resin-based positive resist (trade name SIPR-9351-1 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is formed on the multilayer film.
0.0) a positive resist pattern was formed, and the portion not covered with the resist pattern was etched using a mixed solution of HF and H 2 O 2 . This resist pattern has a pattern corresponding to a slit (target slit width 10 μm) formed in a multilayer film described later. Then, the resist pattern was removed to obtain a sample in which slits were formed in the multilayer film (the multilayer film manufactured in the comparative example). The multilayer film of the sample prepared here is four triangular films arranged in plan view with slits in between.

【0061】作製した実施例と比較例により作製した多
層膜の構造について光学顕微鏡により調べた。図16は
実施例により作製した多層膜の内側部分(図15の点線
Fで囲んだ中心部分)組織の構造を示す光学顕微鏡写真
であり、図17は比較例により作製した多層膜の内側部
分(中心部分)の組織の構造を示す光学顕微鏡写真であ
る。図16と図17の写真の倍率は200倍である。図
16と図17に示した結果から、ウエットエッチングに
より多層膜をパターニングしてスリットを形成する比較
例で作製したものは、オーバーエッチが大きく、また、
サイドエッチが生じていることがわかる。これに対して
リフトオフ用メッキ層によるパターニングにより多層膜
を形成する実施例により作製したものは、オーバーエッ
チやサイドエッチが改善されており、比較例のものに比
べて多層膜のパターニング精度が向上していることがわ
かる。
The structures of the multilayer films produced in the produced examples and comparative examples were examined by an optical microscope. FIG. 16 is an optical micrograph showing the structure of the inner part (the central part surrounded by the dotted line F in FIG. 15) of the multilayer film manufactured by the example, and FIG. 17 is the inner part (the center part of the multilayer film manufactured by the comparative example). It is an optical micrograph showing the structure of the tissue of the central portion). The magnification of the photographs in FIGS. 16 and 17 is 200 times. From the results shown in FIGS. 16 and 17, the comparative example in which the slits are formed by patterning the multilayer film by wet etching has a large overetch, and
It can be seen that side etching has occurred. On the other hand, the one manufactured by the example in which the multilayer film is formed by patterning with the lift-off plating layer has improved overetching and side etching, and the patterning accuracy of the multilayer film is improved as compared with the comparative example. You can see that

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、スパッ
タ法により成膜した軟磁性膜を積層した多層膜をリフト
オフ用メッキ層によるパターニングより形成しているの
で、上記多層膜の厚みが厚くなってもパターニングする
際にサイドエッチやオーバーエッチが改善でき、上記多
層膜を精度良くパターニングでき、上記多層膜間に形成
するスリットの幅や、上記多層膜のオーバーハング部の
幅の寸法精度を向上でき、パターニング精度の低下に起
因する渦電流や漏れ磁束の発生を防止でき、インダクタ
ンスの低下や損失増大を防止できる薄膜磁気素子の製造
方法を提供できる。
As described above, in the present invention, since the multilayer film in which the soft magnetic films formed by the sputtering method are laminated is formed by patterning with the lift-off plating layer, the thickness of the multilayer film becomes thick. Even when patterning, side etching and overetching can be improved, the multilayer film can be patterned accurately, and the dimensional accuracy of the width of the slit formed between the multilayer films and the width of the overhang portion of the multilayer film is improved. Therefore, it is possible to provide a method of manufacturing a thin film magnetic element, which can prevent generation of eddy currents and leakage magnetic flux due to deterioration of patterning accuracy, and can prevent decrease of inductance and increase of loss.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の薄膜インダクタの製造方法の実施形
態で得られた薄膜インダクタを上側から見たときの平面
図。
FIG. 1 is a plan view of a thin film inductor obtained in an embodiment of a method of manufacturing a thin film inductor according to the present invention, as viewed from above.

【図2】 図1の薄膜インダクタのA−A’線断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film inductor of FIG. 1 taken along the line A-A ′.

【図3】 図1の薄膜インダクタのB−B’線断面図。3 is a cross-sectional view of the thin film inductor of FIG. 1 taken along the line B-B ′.

【図4】 図1の薄膜インダクタの第1の多層膜を示す
平面図。
FIG. 4 is a plan view showing a first multilayer film of the thin film inductor of FIG.

【図5】 図1の薄膜インダクタのコイル層を示す平面
図。
5 is a plan view showing a coil layer of the thin film inductor of FIG. 1. FIG.

【図6】 本発明の薄膜インダクタの製造方法の実施形
態において第1の多層膜の製造工程を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of a first multilayer film in the embodiment of the method of manufacturing a thin film inductor of the present invention.

【図7】 本発明の薄膜インダクタの製造方法の実施形
態において第1の多層膜の製造工程を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of a first multilayer film in the embodiment of the method of manufacturing a thin film inductor of the present invention.

【図8】 高透磁率で高比抵抗の軟磁性膜を用いた従来
の薄膜インダクタの例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of a conventional thin film inductor using a soft magnetic film having a high magnetic permeability and a high specific resistance.

【図9】 図8の薄膜インダクタの基板上に形成された
第1の多層膜を示す平面図。
9 is a plan view showing a first multilayer film formed on a substrate of the thin film inductor shown in FIG.

【図10】 図8の薄膜インダクタのコイル層を示す平
面図。
FIG. 10 is a plan view showing a coil layer of the thin film inductor shown in FIG.

【図11】 従来の薄膜インダクタの製造方法において
軟磁性膜と絶縁膜からなる多層膜を形成する工程の説明
図。
FIG. 11 is an explanatory view of a process of forming a multilayer film including a soft magnetic film and an insulating film in a conventional method of manufacturing a thin film inductor.

【図12】 従来の薄膜インダクタの製造方法において
軟磁性膜と絶縁膜からなる多層膜のエッチング後の状態
を示した図。
FIG. 12 is a diagram showing a state after etching a multilayer film including a soft magnetic film and an insulating film in a conventional method for manufacturing a thin film inductor.

【図13】 設計値どうりの形状及び寸法の第1と第2
の多層膜が形成された場合の薄膜インダクタの磁束の経
路を示す図。
FIG. 13 First and second shapes and dimensions according to design values
FIG. 6 is a diagram showing a magnetic flux path of the thin film inductor when the multilayer film of FIG.

【図14】 オーバーエッチやサイドエッチが生じた第
1と第2の多層膜が形成された場合の薄膜インダクタの
磁束の経路を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a path of a magnetic flux of the thin film inductor when the first and second multilayer films having overetching and side etching are formed.

【図15】 実験例において実施例で作製した多層膜の
平面形状を示す模式図。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a planar shape of a multilayer film manufactured in Examples in Experimental Examples.

【図16】 実施例により作製した多層膜の中心部分の
組織の構造を示す光学顕微鏡写真。
FIG. 16 is an optical micrograph showing the structure of the structure of the central part of the multilayer film produced according to the example.

【図17】 比較例により作製した多層膜の中心部分の
組織の構造を示す光学顕微鏡写真。
FIG. 17 is an optical micrograph showing the structure of the structure of the central portion of the multilayer film produced according to the comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・基板(基体)、10a・・・Ti膜(密着改善
層)、10b・・・Cu膜、10c・・・積層膜(下地層)、
11・・・第1の多層膜、11a・・・スリット、11c・・・
多層膜、11d・・・内側部分、11e・・・外側部分(周辺
部分)、12・・・レジストパターン、12a・・・隙間、1
2i・・・曲面(丸み)、13・・・リフトオフ用Cuメッキ
層(リフトオフ用メッキ層)、13a・・・凹部、15・・・
第1の絶縁層、16・・・第2の絶縁層(基体)、17・・・
第3の絶縁層、20・・・コイル層、20d・・・巻き始め部
分、20e・・・外側部分(巻き外端部分)、20h・・・中
心部、20i・・・電極取出部、21・・・第2の多層膜、2
3、24・・・電極、25・・・第1の外部電極、26・・・第
2の外部電極、O・・・オーバーハング部。
10 ... Substrate (base), 10a ... Ti film (adhesion improving layer), 10b ... Cu film, 10c ... Laminated film (underlayer),
11 ... First multilayer film, 11a ... Slit, 11c ...
Multilayer film, 11d ... inner part, 11e ... outer part (peripheral part), 12 ... resist pattern, 12a ... gap, 1
2i ... Curved surface (roundness), 13 ... Cu plating layer for lift-off (plating layer for lift-off), 13a ... Recess, 15 ...
First insulating layer, 16 ... Second insulating layer (base), 17 ...
Third insulating layer, 20 ... Coil layer, 20d ... Winding start portion, 20e ... Outside portion (winding outer end portion), 20h ... Center portion, 20i ... Electrode extraction portion, 21 ... Second multilayer film, 2
3, 24 ... Electrode, 25 ... First external electrode, 26 ... Second external electrode, O ... Overhang portion.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイル層の上と下の少なくとも一方に絶
縁層を介してスパッタ法により成膜した軟磁性膜を積層
した多層膜が形成された薄膜磁気素子の製造方法であっ
て、 前記多層膜の製造工程が、 基体上にレジストパターンを形成する工程と、 上記レジストパターンにポストベークを施して該レジス
トパターンの角部に丸みを形成する工程と、 レジストパターン間の隙間および該隙間の両側のレジス
トパターンの丸みを有する角部にリフトオフ用メッキ層
を形成する工程と、 前記レジストパターンを除去する工程と、 レジストパターンが除去された部分の基体上にスパッタ
法により軟磁性膜を成膜、積層して多層膜を形成する工
程と、 前記リフトオフ用メッキ層を除去する工程を少なくとも
備えることを特徴とする薄膜磁気素子の製造方法。
1. A method of manufacturing a thin-film magnetic element, comprising a multilayer film formed by laminating a soft magnetic film formed by a sputtering method on at least one of a coil layer and an insulating layer, the method comprising: The manufacturing process includes a step of forming a resist pattern on a substrate, a step of post-baking the resist pattern to form roundness at the corners of the resist pattern, a gap between the resist patterns, and resist on both sides of the gap. A step of forming a lift-off plating layer at the corners having a rounded pattern, a step of removing the resist pattern, and a step of forming a soft magnetic film on the substrate where the resist pattern has been removed by a sputtering method Of a thin film magnetic element, the method including at least a step of forming a multilayer film by means of etching, and a step of removing the lift-off plating layer. Law.
【請求項2】 前記レジストパターンの角部に丸みを形
成する工程におけるポストベークを150℃以下で、3
00秒以下行うことを特徴とする請求項1記載の薄膜磁
気素子の製造方法。
2. Post-baking in the step of forming roundness at the corners of the resist pattern is performed at 150 ° C. or lower for 3 times.
The method for manufacturing a thin film magnetic element according to claim 1, wherein the method is performed for 00 seconds or less.
【請求項3】 前記基体上にレジストパターンを形成す
る工程においてレジストパターンは基体上に形成された
密着改善層と前記リフトオフ用メッキ層と同じ材料膜と
の積層膜上に形成し、前記レジストパターンを除去する
工程と多層膜を形成する工程の間に前記レジストパター
ンが除去された部分の密着改善層と前記リフトオフ用メ
ッキ層と同じ材料膜との積層膜を除去する工程を備え、
前記リフトオフ用メッキ層を除去する工程においてリフ
トオフ用メッキ層とこれの下側の密着改善層と前記リフ
トオフ用メッキ層と同じ材料膜との積層膜を除去するこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の薄膜磁気素子の製
造方法。
3. In the step of forming a resist pattern on the substrate, the resist pattern is formed on a laminated film of an adhesion improving layer formed on the substrate and the same material film as the lift-off plating layer, and the resist pattern is formed. Between the step of removing and the step of forming a multilayer film, a step of removing a laminated film of the adhesion improving layer in the portion where the resist pattern is removed and the lift-off plating layer and the same material film,
The step of removing the lift-off plating layer removes a laminated film of a lift-off plating layer, an adhesion improving layer below the lift-off plating layer, and the same material film as the lift-off plating layer. A method for manufacturing the thin-film magnetic element described.
【請求項4】 前記レジストパターンが除去された部分
の前記密着改善層と前記リフトオフ用メッキ層と同じ材
料膜との積層膜を除去する工程と、前記リフトオフ用メ
ッキ層とこれの下側の密着改善層と前記リフトオフ用メ
ッキ層と同じ材料膜との積層膜を除去する工程におい
て、エッチング液として塩化第二鉄もしくは硝酸を含む
水溶液を用いることを特徴とする請求項3記載の薄膜磁
気素子の製造方法。
4. A step of removing a laminated film of the adhesion improving layer and a film of the same material as the lift-off plating layer in a portion where the resist pattern is removed, and adhesion of the lift-off plating layer and a lower side thereof. The thin film magnetic element according to claim 3, wherein an aqueous solution containing ferric chloride or nitric acid is used as an etching solution in the step of removing the laminated film of the improvement layer and the film of the same material as the lift-off plating layer. Production method.
【請求項5】 前記多層膜を形成する工程において、ス
パッタ法により成膜した軟磁性膜と、絶縁膜を交互に積
層して多層膜を形成することを特徴とする請求項1乃至
4のいずれか一項に記載の薄膜磁気素子の製造方法。
5. The multilayer film is formed by alternately laminating a soft magnetic film formed by a sputtering method and an insulating film in the step of forming the multilayer film. 2. A method of manufacturing a thin film magnetic element according to item 1.
【請求項6】 前記多層膜を形成する工程において成膜
する軟磁性膜は、Feを主成分とし、希土類元素または
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Wのいずれかから
選択される1種類または2種類以上の元素Mと、Oとか
ら成る軟磁性合金からなることを特徴とする請求項1乃
至5のいずれか一項に記載の薄膜磁気素子の製造方法。
6. The soft magnetic film formed in the step of forming the multilayer film contains Fe as a main component and is selected from rare earth elements or Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta and W. 6. The method of manufacturing a thin film magnetic element according to claim 1, wherein the thin film magnetic element is made of a soft magnetic alloy containing one or more elements M and O.
【請求項7】 前記多層膜を形成する工程において成膜
する軟磁性膜は、Coを主成分とし、Fe,Ni,P
d,Mn,Alのいずれかから選択される1種類または
2種類以上の元素Tを主要成分とし、さらに希土類元素
またはTi,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Yの
いずれかから選択される1種類または2種類以上の元素
Mと、Oとから成る軟磁性合金からなることを特徴とす
る請求項1乃至5のいずれか一項に記載の薄膜磁気素子
の製造方法。
7. The soft magnetic film formed in the step of forming the multilayer film contains Co as a main component and Fe, Ni, P.
One or more elements T selected from any of d, Mn, and Al as a main component, and further selected from rare earth elements or Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, and Y 6. The method for manufacturing a thin film magnetic element according to claim 1, wherein the thin film magnetic element is made of a soft magnetic alloy containing one or two or more kinds of elements M and O.
【請求項8】 前記多層膜を形成工程において形成する
多層膜の厚みを4.5μm以上とすることを特徴とする
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の薄膜磁気素子の
製造方法。
8. The method for manufacturing a thin film magnetic element according to claim 1, wherein the thickness of the multilayer film formed in the forming step is 4.5 μm or more.
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JP2006287093A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inductance component and its manufacturing method

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