JP2017091624A - 磁気リードスイッチおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接点部分での低電気抵抗化を図るとともに、動作の信頼性を向上することができる磁気リードスイッチおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の磁気リードスイッチは、基板上の下地絶縁層を介して設けられた第１導電層および第２導電層と、第１導電層と接続された支持部、一端が支持部に接続された梁部、および、梁部の他端に接続され、基板に対し可動な可動電極部、を有する第１構造体と、第２導電層と接続され、第１構造体の可動電極部に対向するよう配置された第２構造体と、を備え、第１構造体および第２構造体の少なくとも一方の表面には、白金族元素を含む接触金属層が設けられたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気リードスイッチおよびその製造方法に関する。

特許文献１および特許文献２には、磁気リードスイッチとして機能する機構デバイスが記載されている。
特許文献１に記載された機構デバイスは、基板の上に下部電極と上部電極が固定されている。下部電極には下部電極磁性材料が設けられ、上部電極から延び出る梁の先部に梁部磁性材料が設けられて、梁部磁性材料が下部電極磁性材料の上方に隙間を介して対向している。外部磁界が与えられると、梁部磁性材料と下部電極磁性材料とが磁化されて互いに吸引されて接触し、下部電極と上部電極との間に電流が流れる。前記機構デバイスでは、上部電極と梁が金で形成されている。

特許文献１に記載された機構デバイスの製造方法は、基板上に下部電極磁性材料とこれを保護する金の保護層を形成した後に、保護層の上に犠牲層を形成する。その後、基板上に上部電極層を形成するとともに、前記犠牲層の上に上部電極層と連続する梁を形成して、梁の先部の上に梁部磁性材料を形成し、その後に犠牲層を除去する。

特許文献２に記載された機構デバイスは、基板の上に第１の銅箔と第２の銅箔が設けられ、第１の銅箔から片持ち梁部が延び出て、片持ち梁部の先部に上部電極が設けられている。前記片持ち梁部は金で形成され、前記上部電極は、磁性体であるニッケル層とその表面を覆う金で構成されている。下部電極は、前記第２の銅箔が金で覆われて形成されており、上部電極と下部電極が上下に対向している。この機構デバイスは、基板の下方に配置された磁石から磁場が発生すると、この磁場に上部電極が引き付けられ、上部電極が下部電極に接触して、両電極間に電流が流れる。

特許文献２に記載された機構デバイスの製造方法は、特許文献１の記載とほぼ同じであり、第２の銅箔の上に犠牲層を形成し、その上に片持ち梁部と上部電極を形成してから、犠牲層を除去している。

特開２００４−３３５２１６号公報 特開２００８−２７６９７１号公報

特許文献１と特許文献２に記載された機構デバイスは、いずれも上部電極に磁性材料が設けられているが、この磁性材料を支持する梁部が金で形成されている。しかし、金は軟質な材料であり剛性がきわめて低く、磁性材料を有する比較的質量の大きい上部電極を金で動作自在に支持するのは困難である。特に、特許文献１と特許文献２では、いずれも上部電極が上下に動くものであり、上下に動く上部電極を金の梁部で安定して支えることは難しい。

また、上記の構造デバイスにおいて、上部電極の動作で接触および非接触の状態を制御するスイッチを構成する場合、接点部分での電気抵抗の問題や、動作の信頼性を十分に確保できないという問題が生じる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、接点部分での低電気抵抗化を図るとともに、動作の信頼性を向上することができる磁気リードスイッチおよびその製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の磁気リードスイッチは、基板上の下地絶縁層を介して設けられた第１導電層および第２導電層と、第１導電層と接続された支持部、一端が支持部に接続された梁部、および、梁部の他端に接続され、基板に対し可動な可動電極部、を有する第１構造体と、第２導電層と接続され、第１構造体の可動電極部に対向するよう配置された第２構造体と、を備え、第１構造体および第２構造体の少なくとも一方の表面には、白金族元素を含む接触金属層が設けられたことを特徴とする。

このような構成によれば、第１構造体および第２構造体における接点となる部分に白金族元素を含む接触金属層が設けられているため、接点における低電気抵抗化およびスイッチ動作の信頼性向上を図ることができる。

本発明の磁気リードスイッチにおいて、接触金属層は、第１構造体および第２構造体の少なくとも一方の露出する全面に設けられていてもよい。これにより、接触金属層が設けられる部分での応力の偏りを抑制することができる。

本発明の磁気リードスイッチにおいて、第１構造体および第２構造体は、磁性材料を含んでいてもよい。これにより、第１構造体および第２構造体が磁気誘導層となり、外部磁界によって第１構造体および第２構造体の接触および非接触が制御される。

本発明の磁気リードスイッチにおいて、第１導電層と接続され、第２構造体に対し直線状に配置され、かつ、第１構造体の可動電極部に対向するよう配置され、磁性材料を含む第３構造体をさらに備えていてもよい。第３構造体は、第１構造体と一体的に形成されていてもよい。これにより、第１構造体を介して第２構造体と第３構造体との接触および非接触の状態によるスイッチが構成される。

本発明の磁気リードスイッチの製造方法は、基板上の第１絶縁層を介して第１導電層および第２導電層を形成する工程と、第１絶縁層の上に犠牲層を形成する工程と、第１導電層と接続される支持部、一端が前記支持部に接続され、犠牲層の上に形成される梁部、および梁部の他端に接続され、犠牲層の上に形成される可動電極部、を有する第１構造体を形成する工程と、第２導電層と接続され、第１構造体の可動電極部に対向するように配置される第２構造体を形成する工程と、犠牲層を除去する工程と、第１構造体および第２構造体の少なくとも一方の表面に、白金族元素を含む接触金属層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、第１構造体および第２構造体の少なくとも一方の表面に、白金族元素を含む接触金属層が形成された磁気リードスイッチが製造される。

本発明の磁気リードスイッチの製造方法において、接触金属層は、電解めっきによって形成されてもよい。これにより、第１構造体および第２構造体の必要な表面に電解めっきによる接触金属層が形成される。

本発明の磁気リードスイッチの製造方法において、接触金属層は、第１構造体および第２構造体の少なくとも一方の露出する全面に設けられていてもよい。これにより、接触金属層が設けられる部分での応力の偏りを抑制することができる。

本発明の磁気リードスイッチの製造方法において、第１構造体および第２構造体は、磁性材料を用いた電解めっきによって形成されてもよい。これにより、第１構造体および第２構造体が磁気誘導層となり、外部磁界によって第１構造体および第２構造体の接触および非接触が制御される磁気リードスイッチが製造される。

本発明の磁気リードスイッチの製造方法において、第１導電層および第２導電層を形成する工程は、第１導電層の上に第１パッド電極、第２導電層の上に第２パッド電極を形成する工程と、第１導電層の端部および第２導電層の端部のそれぞれにコモン接続配線を形成する工程と、第１パッド電極、第２パッド電極およびコモン接続配線の上に第２絶縁層を形成する工程と、を含み、接触金属層を形成した後、第２絶縁層の一部をエッチングによって除去し、第１パッド電極および第２パッド電極を露出させる工程と、コモン接続配線を除去する工程と、をさらに備えていてもよい。これにより、コモン接続配線を介して電解めっきによって第１構造体および第２構造体を形成することができる。

本発明の磁気リードスイッチの製造方法において、第１パッド電極および第２パッド電極を露出させる工程と、コモン接続配線を除去する工程とを、１度のエッチングで連続して行うようにしてもよい。これにより、コモン接続配線を介して電解めっきによって第１構造体および第２構造体を形成した後、コモン接続配線が除去され、第１パッド電極および第２パッド電極を利用して個々の磁気リードスイッチを独立して検査することができる。

本発明の磁気リードスイッチの製造方法において、前記エッチングは、第１導電層および第２導電層をエッチングせず、第２絶縁層およびコモン接続配線をエッチングする選択エッチングであってもよい。これにより、一度のエッチングによって、第１パッド電極および第２パッド電極の露出と、コモン接続配線の除去とを行うことができる。

本発明によれば、可動電極部を支持する梁部の剛性を高めて、安定した動作を実現できる磁気リードスイッチおよびその製造方法を提供することが可能になる。

磁気リードスイッチの概要を示した斜視図である。 （ａ）は磁気リードスイッチの平面図、（ｂ）および（ｃ）は磁気リードスイッチの断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、磁気リードスイッチの製造方法を説明する模式図である。 （ａ）〜（ｆ）は、磁気リードスイッチの製造方法を説明する模式図である。 （ａ）〜（ｆ）は、磁気リードスイッチの製造方法を説明する模式図である。 （ａ）〜（ｆ）は、磁気リードスイッチの製造方法を説明する模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、磁気リードスイッチの製造方法を説明する模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、磁気リードスイッチの製造方法を説明する模式図である。 磁気リードスイッチの製造方法を説明する平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（磁気リードスイッチの構成）
図１は、磁気リードスイッチの概要を示した斜視図である。
図２（ａ）は磁気リードスイッチの平面図、図２（ｂ）および（ｃ）は磁気リードスイッチの断面図である。図２（ｂ）には、図２（ａ）のＡ１−Ａ１線断面図が表され、図２（ｃ）には、図２（ａ）のＡ２−Ａ２線断面図が表される。

本実施形態に係る磁気リードスイッチ１は、基板１０上の下地絶縁層１１（第１絶縁層）を介して設けられた第１導電層２１および第２導電層２２と、第１導電層２１と導通する第１構造体３０と、第２導電層２２と導通する第２構造体４０と、接触金属層８０とを備える。本実施形態では、第３構造体５０、第１パッド電極６１および第２パッド電極６２がさらに設けられている。

基板１０は、ガラス基板やガラスエポキシ基板などである。基板１０として、シリコン（Ｓｉ）基板を使用することも可能である。下地絶縁層１１は、基板１０の第１面１０ａに形成される。下地絶縁層１１には、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）などが用いられる。基板１０がシリコン基板の場合、下地絶縁層１１として熱酸化膜を用いてもよい。

第１導電層２１および第２導電層２２は、下地絶縁層１１の上において互いに離間して設けられる。第１導電層２１および第２導電層２２には、例えばＮｉＦｅ合金（ニッケル−鉄合金）が用いられる。第１導電層２１および第２導電層２２は、所定の形状にパターニングされている。

第１構造体３０は、第１導電層２１と接続された支持部３１と、一端が支持部３１に接続された梁部３２と、梁部３２の他端に接続され、基板１０に対し可動な可動電極部３３とを有する。すなわち、第１構造体３０は、梁部３２から可動電極部３３にかけて浮いた片持ち状に設けられている。これにより、可動電極部３３は、基板１０上で動くことができるようになっている。

第２構造体４０は、第２導電層２２と接続され、第１構造体３０の可動電極部３３と対向するように配置される。すなわち、可動電極部３３の第２構造体４０側には第１接触面３３ａが設けられ、第２構造体４０の可動電極部３３側には第２接触面４０ａが設けられる。第１接触面３３ａと第２接触面４０ａとの間には僅かな隙間が設けられる。

第３構造体５０は、第１導電層２１と接続され、第２構造体４０に対して直線状に配置され、かつ、第１構造体３０の可動電極部３３と対向するように配置される。第３構造体５０の可動電極部３３側には第３接触面５０ａが設けられる。第１接触面３３ａと第３接触面５０ａとの間には僅かな隙間が設けられる。第３構造体５０は、第１構造体３０と一体的に形成されていてもよい。

第１パッド電極６１は第１導電層２１と導通し、第２パッド電極６２は第２導電層２２と導通する。第１パッド電極６１および第２パッド電極６２は、下地絶縁層１１から露出している。

本実施形態の磁気リードスイッチ１において、可動電極部３３が基板１０上で動くと、第１接触面３３ａと第２接触面４０ａとの接触／非接触の状態、および第１接触面３３ａと第３接触面５０ａとの接触／非接触の状態が変化する。例えば、可動電極部３３が第２構造体４０側および第３構造体５０側に動くことで第１接触面３３ａと第２接触面４０ａおよび第３接触面５０ａとが接触し、反対側に動く（または元の位置に戻る）ことで第１接触面３３ａと第２接触面４０ａおよび第３接触面５０ａとが非接触の状態になる。

第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０のそれぞれは磁性材料を含んでいる。磁性材料には、例えばＮｉＦｅ合金が用いられる。なお、磁性材料には、ＣｏＦｅ合金（コバルトー鉄合金）やＣｏＮｉＦｅ合金（コバルト−ニッケル−鉄合金）など、種々の軟磁性材料から選択することが可能である。

磁気リードスイッチ１において、第１構造体３０および第２構造体４０の少なくとも一方の表面には、接触金属層８０が設けられる。本実施形態に係る磁気リードスイッチ１では、第１構造体３０および第２構造体４０のそれぞれの表面に接触金属層８０が設けられる。さらに、第３構造体５０の表面にも接触金属層８０が設けられている。

第１構造体３０および第２構造体４０に含まれるＮｉＦｅ合金などの磁性材料は大気に露出していると表面に自然酸化膜が形成されやすい。このため、第１接触面３３ａと、第２接触面４０ａとの間で安定した電気的接触が得られないおそれがある。そこで、第１構造体３０および第２構造体４０の少なくとも一方の表面に、接触金属層８０を設けることで、自然酸化膜の形成が抑制され、可動電極部３３と第２構造体４０との接点における低電気抵抗化が達成される。

接触金属層８０は、白金族元素を含む。接触金属層８０に用いられる白金族元素としては、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）などである。酸化しづらく、機械的強度の高い白金族を接触金属層８０として形成することで、接点での導通を安定させることができる。

接触金属層８０は磁性材料を含む第１構造体３０などの表面に電解めっきやスパッタによって形成される。なお、白金族を電解めっきで形成する場合には、その応力を緩和するバッファ層として、磁性材料と接触金属層８０との間に金（Ａｕ）などの下地層を形成してもよい。

また、接触金属層８０は、第１構造体３０および第２構造体４０の少なくとも一方の露出する全面に設けられていることが好ましい。露出する表面の全体を接触金属層８０で被覆することにより、接触金属層８０が設けられる部分での応力の偏りを抑制することができる。すなわち。このような白金族元素を含む接触金属層８０が設けられることで、接点における低電気抵抗化が達成されるとともに、スイッチ動作の信頼性を向上させることができる。

次に、磁気リードスイッチ１の動作について説明する。
この磁気リードスイッチ１は、Ｙ１方向の外部磁場に敏感に反応しやすくなっている。図１に示すように、Ｙ１方向に向く外部磁界Ｂは、磁性材料を含む第１構造体３０の支持部３１に引き寄せられ、磁束Φはその磁性材料の内部を通過して、第３構造体５０から可動電極部３３を経て第２構造体４０まで導かれる。

第３構造体５０は、第２構造体４０と可動電極部３３との対向範囲Ｗ１よりもＹ２側においてＹ方向に細長く延びており、さらに、第３構造体５０と可動電極部３３との対向範囲Ｗ２よりもＹ２方向へ長く延びている。第３構造体５０と第２構造体４０とをＹ方向に細長く形成することで、磁性材料の磁気異方性によりＹ方向が磁気容易軸となる。

このため、第３構造体５０が磁気誘導層となり、第１構造体３０の支持部３１に引き寄せられた磁束Φが、第３構造体５０内を経て、第２構造体４０と可動電極部３３との対向範囲Ｗ１まで効果的に導かれる。磁気誘導層としての機能はＹ１方向に向く外部磁界ＢとＹ２方向に向く外部磁界Ｂの双方に対して発揮できる。

この磁束Φが可動電極部３３と第２構造体４０とにおいて互いに対向する磁性材料を通過することにより、可動電極部３３の磁性材料と第２構造体４０の磁性材料は、その対向部が逆の磁気磁極となる。これにより、可動電極部３３に第２構造体４０に向かう磁気吸引力Ｆが作用する。

また、可動電極部３３と第３構造体５０との対向部においても、それぞれの磁性材料が逆の磁気極性となるため吸引力を発揮し、可動電極部３３を第２構造体４０に向かわせる磁気吸引力Ｆが増強される。この磁気吸引力Ｆは、対向する磁性材料を通過する磁束Φの密度が高いほど強くなる。このように増強された磁気吸引力Ｆにより、梁部３２が弾性的に撓み、可動電極部３３が第２構造体４０に接触する。

基板１０には、下地絶縁層１１を介して第１導電層２１および第２導電層２２が設けられる。第１構造体３０および第３構造体５０は第１導電層２１と導通し、第２構造体４０は第２導電層２２と導通している。可動電極部３３と第２構造体４０とが接触すると、第１導電層２１と第２導電層２２との間に電流が流れ、スイッチがＯＮとなる。

なお、第２構造体４０と第３構造体５０との対向間隔の最小値よりも、第３構造体５０と可動電極部３３との対向間隔の最小値の方が小さいことが好ましい。同様に、第２構造体４０と第３構造体５０との対向間隔の最小値よりも、第２構造体４０と可動電極部３３との対向間隔の最小値の方が小さいことが好ましい。これにより、第３構造体５０内を通過する磁束Φが第２構造体４０よりも可動電極部３３に導かれやすくなり、磁束Φが磁気吸引力Ｆに寄与しやすくなる。これはＹ２方向に向く磁束Φが、第２構造体４０から可動電極部３３に向かうときも同じである。

この磁気リードスイッチ１は、第３構造体５０を形成する磁性材料が磁気誘導体として機能しているため、Ｙ１方向に向く外部磁界Ｂが、支持部３１に引き寄せられ、さらに第３構造体５０に導かれて、可動電極部３３を構成する磁性材料と第２構造体４０を構成する磁性材料に効果的に与えられる。よって、可動電極部３３と第２構造体４０に与えられる磁束Φの密度を高くでき、外部磁界Ｂが比較的小さくても動作できるようになり、動作感度を高くできる。

また、可動電極部３３が第２構造体４０と第３構造体５０の双方に対向しているため、第２構造体４０と第３構造体５０の双方で可動電極部３３を動作させるための磁気吸引力Ｆが発揮される。したがって、動作速度が速くなり動作応答性が良好になる。

この磁気リードスイッチ１では、第２構造体４０が、可動電極部３３との対向範囲Ｗ１よりもＹ１側に細長く延びており、第２構造体４０を形成する磁性材料も磁気誘導層として機能している。よって、Ｙ２方向に向く磁界も、第２構造体４０に引き寄せられ、Ｙ方向に細長く形成された第２構造体４０を通過して、可動電極部３３に効果的に導かれるようになる。したがって、Ｙ２方向に向く磁界に対しても、高い感度で動作できるようになる。

（磁気リードスイッチの製造方法）
次に、磁気リードスイッチ１の製造方法について説明する。
図３（ａ）〜図９は、磁気リードスイッチの製造方法を説明する模式図である。
図３（ａ）〜（ｃ）は断面図、図３（ｄ）〜（ｆ）は、図３（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに対応した平面図である。
図４（ａ）〜（ｃ）は断面図、図４（ｄ）〜（ｆ）は、図４（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに対応した平面図である。
図５（ａ）〜（ｃ）は断面図、図５（ｄ）〜（ｆ）は、図５（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに対応した平面図である。
図６（ａ）〜（ｃ）は断面図、図６（ｄ）〜（ｆ）は、図６（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに対応した平面図である。
図７（ａ）および（ｂ）は断面図、図７（ｃ）および（ｄ）は、図７（ａ）および（ｂ）のそれぞれに対応した平面図である。
図８（ａ）および（ｂ）は断面図、図８（ｃ）および（ｄ）は、図８（ａ）および（ｂ）のそれぞれに対応した平面図である。
図９は、基板全体の平面図である。
なお、図３〜図８における断面図は、対応する平面図に示す一点鎖線ＣＬでの断面を表している。

先ず、図３（ａ）および（ｄ）に示すように、基板１０の表面に下地絶縁層１１を形成する。本実施形態では、基板１０としてＳｉ基板を用いる。この場合、Ｓｉ基板を熱処理することで熱酸化膜から成る下地絶縁層１１を形成する。

次に、図３（ｂ）および（ｅ）に示すように、下地絶縁層１１の上に導電材料層２０を形成し、さらに導電材料層２０の上に第１パッド電極６１および第２パッド電極６２を形成する。導電材料層２０には、例えばＮｉＦｅ合金が用いられ、スパッタ等によって形成される。第１パッド電極６１および第２パッド電極６２には、例えばＡｕが用いられる。第１パッド電極６１および第２パッド電極６２は、フォトリソグラフィおよびエッチングによってパターニングされる。

次に、図３（ｃ）および（ｆ）に示すように、導電材料層２０をパターニングして第１導電層２１および第２導電層２２を形成する。このパターニングでは、図９に示すように、基板１０のダイシングラインＤＬに沿って導電材料層２０を残し、後のめっき工程で使用するコモン電極２５を形成しておく。

次に、図４（ａ）および（ｄ）に示すように、全面に第１保護絶縁層１２を形成する。第１保護絶縁層１２には、例えばＳｉＮ_ｘが用いられる。第１保護絶縁層１２の厚さは、例えば３００ｎｍ（ナノメートル）以上５００ｎｍ以下程度である。これにより、下地絶縁層１１の上、第１導電層２１および第２導電層２２の上、および第１パッド電極６１および第２パッド電極６２の上に第１保護絶縁層１２が形成される。

次に、図４（ｂ）および（ｅ）に示すように、第１保護絶縁層１２の一部を除去し、開口を形成し、第１パッド電極６１および第２パッド電極６２を露出させる。また、第１導電層２１および第２導電層２２のそれぞれの端部と、その外側にある第１保護絶縁層１２の一部も除去する。これにより、第１導電層２１および第２導電層２２のそれぞれの端部も露出する。

次に、図４（ｃ）および（ｆ）に示すように、先の工程で露出した第１導電層２１および第２導電層２２のそれぞれの端部と導通するようにコモン接続配線２３を形成する。コモン接続配線２３には、タンタル（Ｔａ）やチタン（Ｔｉ）など、後の工程で選択的にエッチングされる材料が用いられる。

コモン接続配線２３は、例えばリフトオフによって形成される。コモン接続配線２３は、ダイシングラインＤＬを跨ぐように形成される。これによって、コモン接続配線２３を介して第１導電層２１と、隣接する素子領域の第２導電層２２とが導通状態になる。また、コモン接続配線２３を介して第２導電層２２と、隣接する素子領域の第１導電層２１とが導通状態になる。

ダイシングラインＤＬにはコモン電極２５が形成されているため、このコモン電極２５およびコモン接続配線２３を介して、基板１０上の各素子領域の第１導電層２１および第２導電層２２が全て導通状態となる。

次に、図５（ａ）および（ｄ）に示すように、全面に第２保護絶縁層１３（第２絶縁層）を形成する。第２保護絶縁層１３には、例えばＳｉＮ_ｘが用いられる。第２保護絶縁層１３の厚さは、例えば３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度である。これにより、第１保護絶縁層１２の上、第１パッド電極６１および第２パッド電極６２の上、およびコモン接続配線２３の上に第２保護絶縁層１３が形成される。

なお、第１保護絶縁層１２の上に同じ材料の第２保護絶縁層１３が積層された場合、これらは一体となる。したがって、第２保護絶縁層１３のみが形成された部分（第１パッド電極６１の上、第２パッド電極６２の上、およびコモン接続配線２３の上）の絶縁層の厚さは、第１保護絶縁層１２と第２保護絶縁層１３とが積層された部分の絶縁層の厚さよりも薄くなる。

次に、図５（ｂ）および（ｅ）に示すように、第１導電層２１および第２導電層２２の上の第２保護絶縁層１３の一部を除去し、開口する。この開口が、第１導電層２１および第２導電層２２のコンタクトホールとなる。

次に、図５（ｃ）および（ｆ）に示すように、第１導電層２１と第２導電層２２との間の絶縁層（下地絶縁層１１、第１保護絶縁層１２および第２保護絶縁層１３が積層された部分）に犠牲層１５を形成する。犠牲層１５には、例えばレジストが用いられる。

次に、図６（ａ）および（ｄ）に示すように、全面にシード層２４を形成する。シード層２４は、後のめっき工程におけるめっき下地となる層である。シード層２４には、例えばＣｕが用いられる。

次に、図６（ｂ）および（ｅ）に示すように、シード層２４の一部を除去し、第１導電層２１および第２導電層２２の一部を露出させる。シード層２４は、例えばイオンミリングによって除去される。

次に、図６（ｃ）および（ｆ）に示すように、電解めっきによって第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０を形成する。ここでは、第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０を形成した領域以外にレジストを形成しておき、シード層２４を下地として電解めっきを行う。電解めっきとしては、磁性材料である例えばＮｉＦｅ合金を析出させる。第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０を形成した後は、レジストを除去する。

本実施形態では、基板１０上における各素子領域の第１導電層２１および第２導電層２２がこのコモン電極２５およびコモン接続配線２３を介して全て導通状態となっている。したがって、例えばコモン電極２５に通電することで、全ての素子領域において電解めっきで磁性材料を含む第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０を析出させることができる。

次に、図７（ａ）および（ｃ）に示すように、シード層２４のエッチングを行う。シード層２４としてＣｕを用いた場合、例えば塩化銅を用いたウェットエッチングによってシード層２４が除去される。

次に、図７（ｂ）および（ｄ）に示すように、犠牲層１５を除去する。犠牲層１５としてレジストを用いた場合、剥離剤によってレジストである犠牲層１５が除去される。犠牲層１５が除去されると、第１構造体３０の梁部３２および可動電極部３３と基板１０との間に空間が形成され、片持ちの形状が構成される。

次に、図８（ａ）および（ｃ）に示すように、第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０の露出する表面に接触金属層８０を形成する。接触金属層８０には、白金族元素（例えば、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ）が用いられる。接触金属層８０は、電解めっきによって形成される。なお、この電解めっきの下地として、Ａｕをめっき等によって形成してもよい。

本実施形態では、基板１０上における各素子領域の第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０が、第１導電層２１、第２導電層２２、コモン接続配線２３およびコモン電極２５を介して全て導通状態となっている。したがって、例えばコモン電極２５に通電することで、全ての素子領域において電解めっきで第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０の表面に白金族の接触金属層８０を析出させることができる。

次に、図８（ｂ）および（ｄ）に示すように、第２保護絶縁層１３の一部を除去する。ここでは、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）による選択エッチングを行う。このエッチングによって、第１構造体３０の梁部３２および可動電極部３３の下の第２保護絶縁層１３は残るものの、それ以外の部分は除去される。

第２保護絶縁層１３が除去されると、第１パッド電極６１および第２パッド電極６２、第１導電層２１および第２導電層２２のそれぞれの端部、コモン接続配線２３が露出する。さらに、エッチングを進めると、コモン接続配線２３が除去される。このエッチングでは、第１導電層２１および第２導電層２２の材料に対して、コモン接続配線２３の材料のエッチングレートが高くなっている。したがって、第１導電層２１および第２導電層２２のそれぞれの端部は残り、コモン接続配線２３は除去されることになる。

コモン接続配線２３が除去されると。基板１０上の各素子領域における第１導電層２１および第２導電層２２がコモン電極２５から切り離される。コモン接続配線２３が除去されると、１つの基板１０の上に複数の磁気リードスイッチ１が電気的に独立した状態で形成されていることになる。なお、この工程では、１度のエッチング処理によって第１パッド電極６１および第２パッド電極６２の露出と、コモン接続配線２３の除去とを行っているが、別々の処理でそれぞれ第２保護絶縁層１３を除去し、第１パッド電極６１および第２パッド電極６２の露出と、コモン接続配線２３の除去とを行ってもよい。

次に、各素子領域の第１パッド電極６１および第２パッド電極６２を用いて各磁気リードスイッチ１の動作検査を行う。本実施形態では、基板１０をダイシングラインＤＬで切断し、個々の磁気リードスイッチ１に分割しなくても、基板１０上の各磁気リードスイッチ１の動作を検査することができる。

磁気リードスイッチ１の動作を検査した後は、基板１０をダイシングラインＤＬで切断して、個々の磁気リードスイッチ１に分割する。

このように、本実施形態に係る磁気リードスイッチ１の製造方法では、第１構造体３０、第２構造体４０および第３構造体５０の表面に接触金属層８０をめっき処理で形成する際、レジストを用いてめっき不要部分をカバーする必要がない。

また、めっき処理で接触金属層８０を形成した後は、第１パッド電極６１および第２パッド電極６２の露出とともにコモン接続配線２３をエッチングで除去することができる。これにより、基板１０上の各磁気リードスイッチ１を電気的に独立させ、基板１０のダイシング前に各磁気リードスイッチ１の動作を検査することが可能になる。

したがって、基板１０をダイシングする前に、基板１０内での磁気リードスイッチ１の特性ばらつきを把握することができ、特性改善のためのデータとして利用することができる。また、個々の磁気リードスイッチ１に分割した後の不良排除などの品質管理を容易に行うことができる。

なお、上記に本実施形態およびその具体例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、可動電極部３３がＸ方向に可動する例を示したが、基板１０の第１面１０ａに直交する方向に可動する磁気リードスイッチであってもよい。また、前述の各実施形態またはその具体例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

１…磁気リードスイッチ
１０…基板
１０ａ…第１面
１１…下地絶縁層
１２…第１保護絶縁層
１３…第２保護絶縁層
１５…犠牲層
２０…導電材料層
２１…第１導電層
２２…第２導電層
２３…コモン接続配線
２４…シード層
２５…コモン電極
３０…第１構造体
３１…支持部
３２…梁部
３３…可動電極部
３３ａ…第１接触面
４０…第２構造体
４０ａ…第２接触面
５０…第３構造体
５０ａ…第３接触面
６１…第１パッド電極
６２…第２パッド電極
８０…接触金属層
Ｂ…外部磁界
ＤＬ…ダイシングライン
Ｆ…磁気吸引力
Ｗ１…対向範囲
Ｗ２…対向範囲
Φ…磁束

Claims (12)

1. 基板上の絶縁層を介して設けられた第１導電層および第２導電層と、
   前記第１導電層と接続された支持部、一端が前記支持部に接続された梁部、および、前記梁部の他端に接続され、前記基板に対し可動な可動電極部、を有する第１構造体と、
   前記第２導電層と接続され、前記第１構造体の前記可動電極部に対向するよう配置された第２構造体と、
   を備え、
   前記第１構造体および前記第２構造体の少なくとも一方の表面には、白金族元素を含む接触金属層が設けられたことを特徴とする磁気リードスイッチ。
2. 前記接触金属層は、前記第１構造体および前記第２構造体の少なくとも一方の露出する全面に設けられた、請求項１記載の磁気リードスイッチ。
3. 前記第１構造体および前記第２構造体は、磁性材料を含む、請求項１または２に記載の磁気リードスイッチ。
4. 前記第１導電層と接続され、前記第２構造体に対し直線状に配置され、かつ、前記第１構造体の前記可動電極部に対向するよう配置され、磁性材料を含む第３構造体をさらに備えた、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気リードスイッチ。
5. 前記第３構造体は、前記第１構造体と一体的に形成された、請求項４記載の磁気リードスイッチ。
6. 基板上の第１絶縁層を介して第１導電層および第２導電層を形成する工程と、
   前記第１絶縁層の上に犠牲層を形成する工程と、
   前記第１導電層と接続される支持部、一端が前記支持部に接続され、前記犠牲層の上に形成される梁部、および前記梁部の他端に接続され、前記犠牲層の上に形成される可動電極部、を有する第１構造体を形成する工程と、
   前記第２導電層と接続され、前記第１構造体の前記可動電極部に対向するように配置される第２構造体を形成する工程と、
   前記犠牲層を除去する工程と、
   前記第１構造体および前記第２構造体の少なくとも一方の表面に、白金族元素を含む接触金属層を形成する工程と、
   を備えたことを特徴とする磁気リードスイッチの製造方法。
7. 前記接触金属層は、電解めっきによって形成される、請求項６記載の磁気リードスイッチの製造方法。
8. 前記接触金属層は、前記第１構造体および前記第２構造体の少なくとも一方の露出する全面に設けられる、請求項６または７に記載の磁気リードスイッチの製造方法。
9. 前記第１構造体および前記第２構造体は、磁性材料を用いた電解めっきによって形成される、請求項６〜８のいずれか１項に記載の磁気リードスイッチの製造方法。
10. 前記第１導電層および前記第２導電層を形成する工程は、
    前記第１導電層の上に第１パッド電極、前記第２導電層の上に第２パッド電極を形成する工程と、
    前記第１導電層の端部および前記第２導電層の端部のそれぞれにコモン接続配線を形成する工程と、
    前記第１パッド電極、前記第２パッド電極および前記コモン接続配線の上に第２絶縁層を形成する工程と、を含み、
    前記接触金属層を形成した後、前記第２絶縁層の一部をエッチングによって除去し、前記第１パッド電極および前記第２パッド電極を露出させる工程と、
    前記コモン接続配線を除去する工程と、をさらに備えた、請求項６〜９のいずれか１項に記載の磁気リードスイッチの製造方法。
11. 前記第１パッド電極および前記第２パッド電極を露出させる工程と、前記コモン接続配線を除去する工程とを、前記エッチングによって連続して行う、請求項１０記載の磁気リードスイッチの製造方法。
12. 前記エッチングは、前記第１導電層および前記第２導電層をエッチングせず、前記第２絶縁層および前記コモン接続配線をエッチングする選択エッチングである、請求項１１記載の磁気リードスイッチの製造方法。
    

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