JPH0696952A - 薄膜積層形磁気誘導素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体チップ上に搭載する薄膜積層構造のイン
ダクタや変圧器等の磁気誘導素子の構造を簡単化しかつ
高周波領域内で高いＱ値を達成する。 【構成】磁気誘導素子20を１対の磁性薄膜21の相互間に
コイルに形成された薄膜導体22を挟み込んだ簡単な薄膜
積層構造とし、これを複数個の単位素子30に分割して各
単位素子30の外形サイズＤを磁性薄膜21の透磁率μおよ
び膜厚ｔ_M とそれらの相互間隔ｇとから決まる磁気回路
上の特性長より小さいめに形成して、半導体チップ10上
に作り込んだ多数の単位素子30を電気的に相互接続して
１個の磁気誘導素子20とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源のワン
チップ化等のため半導体製造技術を利用して集積回路装
置のチップに搭載するに適する薄膜積層形磁気誘導素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】チョッパ装置やスイッチング電源等の小
形の電子装置は従来からインダクタや変圧器等の受動素
子と個別半導体素子や集積回路等の能動素子とを組み合
わせて構成されて来たが、能動素子側の半導体技術の急
速な進歩に比べて受動素子側の技術進歩は立ち遅れぎみ
であり、とくにインダクタや変圧器等の磁気誘導素子は
集積回路装置と比べると体格が非常に大きくために電子
装置の小形化を図る上で最大の隘路になっている。この
ため、電子装置のチョッピングやスイッチングの動作周
波数を１ＭHz以上に高めて小形化をいわば側面から容易
にするとともに、磁気誘導素子自体の構造面でも種々の
試みがなされている。

【０００３】例えば、特開昭61-219114 号公報に開示さ
れた技術では磁性繊維を縦糸に極細銅線を横糸にして編
んだ織物構造でインダクタが構成される。特開平1-1512
11号公報の技術では磁気誘導素子がセラミックの積層構
造体から構成される。また、特開平2-275606号公報には
可撓性フィルムにコイルを担持させてそれを両側から磁
性シートで挟み込んだ構造の平面形のインダクタが開示
されている。さらに、特開平1-276708号公報には上述の
特開昭61-219114 号公報による織物構造のインダクタを
薄膜積層体で構成することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術から
もわかるように、磁気誘導素子の小形化には個別素子を
それに適した構造にする方向と, 能動素子用の半導体チ
ップ上に直接搭載ないし作り付ける方向とがあるが、電
子装置の全体構造を小形化しかつ面実装等の組み立ての
手間を極力省いて合理化できる点では後者の方向が明ら
かに有利であり、前述の特開昭61-219114 号公報および
特開平1-151211号公報の技術は個別素子を小形化する方
向なのであまり有利でない。特開平2-275606号公報の技
術は本質は個別素子であるがチップへの搭載に適すると
考えられる。しかし、数〜10mm角の小形チップに搭載で
きる程度までの小形化は実際には必ずしも容易でなく、
かつ個別素子である以上はチップと接続するための実装
作業が不可欠になる。特開平1-276708号公報の技術はこ
の点も解決し得るが、元来が織物構造なのでコイル用薄
膜導体と磁気回路用磁性薄膜を入り組ませる必要があ
り、実際にかかる構造の薄膜積層体を製造するのはかな
り厄介である。

【０００５】かかる問題に加えて、高周波領域内で磁気
誘導素子に高いＱ値を持たせるのが困難な問題がある。
すなわち、従来から磁気誘導素子を小形化するにはまず
電子装置の動作周波数を上げて小さなインダクタンス値
でも所定のリアクタンス値が得られるようにしている
が、１ＭHz以上の周波数領域では磁気回路やコイル内の
高周波損失のために磁気誘導素子のインダクタンス値が
飽和し抵抗値が増加するので、動作周波数を上げるとＱ
値が飽和ないしは逆に減少して来る。このため、動作周
波数を上げてもＱ値を所定レベルに維持するために磁気
誘導素子の体格を小さくできなくなって来る。このよう
な現状に立脚して、本発明は集積回路等の半導体装置の
チップ上に直接かつ容易に作り込むに適した薄膜積層構
造をもち、かつ高周波領域内でもＱ値を高く維持するこ
とができる磁気誘導素子を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気誘導素子に
よれば、所定の形状のコイルに形成された薄膜導体を１
対の磁性薄膜の相互間に挟み込んだ薄膜積層構造の磁気
誘導素子を複数の単位素子に分割し、各単位素子の平面
的外形サイズを磁性薄膜の導磁率および厚みと両磁性薄
膜の間隔とによって決まる磁気回路上の特性長より小さ
いめに設定し、これらの単位素子を電気的に相互接続し
て１個の磁気誘導素子を構成することによって上述の目
的が達成される。

【０００７】上記構成にいう薄膜導体には銅やアルミ等
の導電率が高い金属を用いてそれを数〜数十μｍの厚み
に成膜して、エッチングにより所定形状のコイルに形成
するのがよく、この際のコイル形状としては渦巻き状や
つづら折れ状がよく、とくに前者の形状が本発明では有
利である。磁性薄膜には軟磁性で高透磁率の強磁性体材
料を用いてこれを10〜数十μｍの膜厚に望ましくはスパ
ッタ法等により非晶質状態で成膜するのがよい。なお、
この磁性薄膜の透磁率をμ，１対の磁性薄膜の間隔を
ｇ，磁性薄膜の膜厚をｔ_M とすると、上記構成中の磁気
回路の特性長λは例えばλ＝（μｇｔ_M ／２)^1/2で与え
られる。１ＭHz以上の高周波領域における磁気誘導素子
のＱ値を極力高めるにはそれを構成する各単位素子の外
形サイズ，例えば直径をこの特性長λよりも小さいめに
設定し、さらにはその10分の１程度ないしはそれ以下に
設定するのがとくに望ましい。

【０００８】また、上述のように薄膜導体と上下１対の
磁性薄膜とを備える薄膜積層構造の磁気誘導素子の製造
する方法としては、下層側磁性薄膜を下層側絶縁膜で覆
い、下層側絶縁膜の上にターン間絶縁膜を付けて薄膜導
体のコイルのターン間隙間に対応するパターンにエッチ
ングし、下層側絶縁膜とターン間絶縁膜の上側に薄膜導
体をターン間絶縁膜と同程度ないしそれ以下の膜厚で成
膜した上でエッチングによりそのターン間絶縁膜上の部
分を選択的に除去し、かつ薄膜導体とターン間絶縁膜を
上層側絶縁膜で被覆した後にその上側に上層側磁性薄膜
を配設するのが有利である。なお、上記ターン間絶縁に
は下層側絶縁膜とは異なる材質のものを用いてエッチン
グ上の選択性をもたせるのがよく、さらにはそのエッチ
ングにはリアクティブイオンエッチング法を利用するの
が有利である。

【０００９】

【作用】本発明の磁気誘導素子では半導体チップの上に
半導体プロセス技術を利用して容易に作り込めるようコ
イル用の薄膜導体を磁気回路用の１対の磁性薄膜で両側
から挟み込んだ単純な薄膜積層構造とするとともに、こ
の構造ではその平面的な外形サイズを従来の常識より思
い切って縮小することによって高周波領域内でのＱ値を
高め得ることに着目して、磁気誘導素子を複数個の小形
でそれぞれＱ値が高い単位素子に分割して作り込んだ上
で、それらを電気的に相互接続して１個の磁気誘導素子
とすることにより高周波領域でも高いＱ値が得られるよ
うにする。以下、この原理を図１を参照して説明する。

【００１０】図１(a) は上下１対の磁性薄膜21の相互間
に渦巻き状コイルに形成された薄膜導体22を挟み込んだ
構造の磁気誘導素子20の断面を示し、この磁気誘導素子
20は外形サイズないし直径がＤの円形のインダクタとす
る。薄膜導体22の金属の電気抵抗率をρ, 膜厚をｔ_C と
し、それから形成された渦巻き状コイルの巻数をｎ,外
径をDo, 内径をDi, 各ターンの幅をｄ, ターン間の隙間
をｓとすると、コイルの直流電気抵抗Ｒは、 Ｒ＝ (πρ／ｔ_C ) ・Ｆ_R (1) となる。ただし、Ｆ_R はコイルの寸法と形状と巻数の関
数であり、ｐ＝ｄ＋ｓとすると、Ｆ_R ＝n(Do＋ｓ−np)
／ｄ, またはＦ_R ＝n(Di−ｓ＋np) ／ｄであり、さらに
コイルの平均直径をDmとするとＦ_R ＝n Dm／ｄである。

【００１１】一方、磁気回路の方では磁性薄膜21の透磁
率をμ，膜厚をｔ_M , 相互間隔をｇとすると、その特性
長λは前述のように例えば、 λ＝（μｇｔ_M ／２)^1/2 (2) で与えられ、図１(a) の磁気誘導素子20のインダクタン
スＬは、 Ｌ＝ (πμｔ_M ／２) ・Ｋ・Ｆ_L (3) で表せる。ただし、Ｋは特性長λと外径サイズＤとコイ
ルのターン幅ｄで決まる係数であって、 Ｋ＝ (λ／ｄ) ／sin(Ｄ／λ) (4) で与えられる。また、Ｆ_L は (1)式のＦ_R に対応する関
数であり、磁気回路側の特性長λ, コイル側の寸法と巻
数等に関係する双曲線関数を含むかなり複雑な式(例え
ばIEEE, Magn., MAG-27, No.6, pp.709, 1991 を参照)
となるが、煩雑を避けるためここでは簡単にＦ_R で表す
こととする。

【００１２】さて、上述の (3)式の (πμｔ_M ／２) の
項を除いてインダクタンスＬの値に対し最も支配的なの
は係数Ｋであり、本発明ではこの点に着目して係数Ｋを
大にするよう外径サイズＤを設定する。すなわち外径サ
イズＤを特性長λより小に,例えば10分の１以下に設定
したとすると、sin(Ｄ／λ) ＝Ｄ／λがほぼ成立するか
らＫ＝λ² ／ｄＤとなり、λよりＤを小さくすればする
ほどＫを大きくとれることがわかる。さらに、このよう
に外径サイズＤを特性長λより充分小さく設定した場合
はＫ・Ｆ_L ＝Ｆ_R の関係がほぼ成立するので、磁気誘導
素子20のＱ値は角周波数をω, 周波数をｆとして (1)式
と (3)式から次式で表される。

【００１３】 Ｑ＝ωＬ／Ｒ＝πｆ (μｔ_M )(ｔ_C ／ρ) (5) 実際に半導体チップ上に作り込む磁気誘導素子20では
(2)式中の磁性薄膜21の膜厚ｔ_M や相互間隔ｇは数十μ
ｍ以下なので透磁率μを10⁴ とすると特性長λは１mm程
度となり、従って (5)式は外径サイズＤが 100μｍ程度
以下で成立するが実用的には１mm以下でもほぼ成立す
る。 (5)式からわかるようにＱ値はコイルの巻数ｎやタ
ーン幅ｄに実質上依存せず、外径サイズＤを特性長λよ
り小さいめに設定する本発明の場合は、磁性薄膜21に透
磁率μの高い材料を用いて膜厚ｔ_M を厚くし、かつ薄膜
導体22に電気抵抗率ρの低い材料を用いて膜厚ｔ_C を厚
くすることによってＱ値を向上することができる。

【００１４】しかし、Ｑ値が高くても外径サイズＤが小
さいと充分なインダクタンス値Ｌやコイルの電流容量が
得られ難いので、本発明では図１(b) に示すように磁気
誘導素子20を複数個の単位素子30に分割して半導体チッ
プ10の上に作り込み、必要に応じて直列, 並列ないしは
直並列に相互接続する。なお、この図１(b) のように各
単位素子30の外形を配列上の面積効率のよい方形にして
も、容易に了解されるように図１(a) の円形の場合と同
様に本発明の利点が得られる。

【００１５】ところで、図１(a) の薄膜導体22のコイル
ではそのターン間の間隔ｓをできるだけ小さくして巻き
ピッチｐをターン幅ｄに近づけるのが有利になる。例え
ば、簡単化のためｐ＝ｄとし, かつコイルの内径Diを０
とすると、 (1)式中のＦ_R は前述のようにＦ_R ＝ｎ・Dm
／ｄで, コイルの平均直径DmはDm＝ｎｄであるから、Ｆ
_R ＝ｎ² となって抵抗Ｒがｎ² に比例する。一方、イン
ダクタンスＬも周知のようにコイルの巻数ｎの二乗であ
るｎ² に本質的に比例するから、結局のところＱ値はコ
イルの巻数ｎにほとんど依存しなくなって例えば (5)式
で表せるような高いＱ値を実現できる。このように、間
隙ｓは極力狭く, できれば薄膜導体22の膜厚ｔ_C の10分
の１以下にするのが望ましいが、通例のように薄膜導体
22をエッチングしてこれを明けると安定にエッチング可
能なアスペクト比ｔ_C ／ｓは１が限界なので間隙ｓが膜
厚ｔ_C と同程度以上になってしまう。

【００１６】本発明の磁気誘導素子の製造方法はこの点
を解決するもので、前項中の記載のように薄膜導体と上
下１対の磁性薄膜を備える磁気誘導素子を製造するに際
し、まず下層側磁性薄膜を下層側絶縁膜で覆った後に、
下層側絶縁膜の上にターン間絶縁膜を付けてこれに低い
アスペクト比でエッチングを施すことによりコイルのタ
ーン間の狭い隙間ｓに対応するパターンに形成してお
き、次に下層側絶縁膜とターン間絶縁膜の上にコイル用
の薄膜導体をターン間絶縁膜と同程度ないしそれ以下の
膜厚で成膜した上で、簡単なエッチングを施してターン
間絶縁膜の上から薄膜導体をいわゆるリフトオフ方式で
除去するようにしたものである。以降は、薄膜導体とタ
ーン間絶縁膜を上層側絶縁膜で被覆してその上に上層側
磁性薄膜を配設することでよい。この本発明方法によれ
ば隙間ｓを薄膜導体の膜厚ｔ_C より狭くでき、ターン間
絶縁膜をリアクティブイオンエッチング法によりエッチ
ングすればその10分の１以下に狭めることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図２と図３を参照して本発明の磁気誘
導素子の実施例を説明し、図４を参照してその製造方法
の実施例を説明する。図２は半導体チップ10の上に前述
の磁気誘導素子20を構成する単位素子30が２個並べて作
り込まれた状態を断面図で示すものである。半導体チッ
プ10は、図示のように例えばｐ形の半導体基体11を絶縁
膜12で覆い、その上側にアルミの配線膜13を単位素子30
を互いにこの例では直列接続するパターンで配設しかつ
絶縁膜12の要所に明けられた窓部内で半導体基体11の表
面に拡散されたｎ形層11ａと接続し、さらにその上を保
護膜15で被覆してなり、薄膜積層構造の単位素子30はこ
の保護膜15上に作り込まれる。なお、図の例では保護膜
15の下側に配線膜13による段差を解消するために平坦化
膜14が設けられている。

【００１８】各単位素子30は下層側磁性薄膜31と上層側
磁性薄膜36との相互間に渦巻き状のコイルに形成された
薄膜導体33を絶縁膜32と35を介し挟み込んでなり、コイ
ルのターン間のごく狭い隙間は図４で説明する方法で明
けられ、コイルの内径および外径側の端部は下層側磁性
薄膜31の窓ないし切り欠きと保護膜15の窓とを介して配
線膜13と接続される。また、上層側磁性薄膜36を覆うよ
うに窒化シリコン等の保護膜37が被覆される。なお、上
層側絶縁膜35の下側に下層側磁性薄膜31と薄膜導体33に
よる段差を埋めるため平坦化膜34が要所に設けられてい
る。

【００１９】１対の磁性薄膜31と36は例えば透磁率μが
8000程度の軟磁性の78パーマロイをスパッタ法により非
晶質状態で成膜したもので、例えばその膜厚ｔ_M が９μ
ｍ,相互間隔ｇが６μｍとされる。この場合の磁気回路
の前述の特性長λは 220μｍである。また、薄膜導体33
には電気抵抗率ρが３ｘ10^-8Ωｍの銅を用い、例えばそ
の膜厚ｔ_C は３μｍとされる。この実施例では各単位素
子30の外径サイズＤは特性長λの10分の１の22μｍに設
定され、これに応じコイルの外径Doは20μｍ,内径Diは
２μｍ, 巻数ｎは３, 巻きピッチｐは３μｍ, 隙間ｓは
0.8μｍにそれぞれ設定される。このような設定の単位
素子30を半導体チップ10上に図１(b) のように並べて作
り込んだ後に５ＭHzの周波数ｆで測定したところ、各単
位素子30あたりの直流抵抗Ｒは0.19Ω, インダクタンス
Ｌは 850nH, Ｑ値は140 であり、前述の諸式から予測さ
れる値との大体の一致が得られた。

【００２０】図３にこの単位素子30に対してインダクタ
ンスＬとＱ値を１〜10ＭHzの周波数範囲内で測定した結
果を示す。図からわかるように、インダクタンスＬは10
ＭHz付近で若干低下の傾向はあるがほぼ一定値であり、
Ｑ値は周波数ｆが高くなるにつれて次第に飽和する傾向
はあるが５ＭHz以上で 100以上の充分高い値を示す。な
お、この単位素子30は５ＭHzのＱ値を主眼にして設計さ
れたものである。このＱ値の周波数ｆに対する傾斜は前
述の (5)式からわかるように磁性薄膜31と36の透磁率μ
と薄膜導体33の電気抵抗率ρを一定とすると両者の膜厚
の積ｔ_M ｔ_C に依存し、この積の大なものは低周波用に
小なものは高周波用に適する。これから本発明の磁気誘
導素子は高周波用にとくに有利なことがわかる。

【００２１】ついで、図４を参照して本発明の磁気誘導
素子の製造方法の要点を図２の単位素子30用に薄膜導体
33のコイルを形成する過程を中心に説明する。単位素子
30は半導体チップ10がもちろんまだウエハの状態にある
間に作り込まれ、図４(a) のウエハ40には図２の下層側
磁性薄膜31が配設されていて図示の下層側絶縁膜32で覆
われているものとする。この下層側絶縁膜32には酸化シ
リコンとは別な例えば薄い窒化シリコンを用いるのがよ
い。この図４(a) の工程ではウエハ40の全面に酸化シリ
コン膜を成膜しフォトエッチングを施すことによりター
ン間絶縁35ａを前述の 0.8μｍの隙間ｓと同じ幅に形成
する。

【００２２】このターン間絶縁35ａ用の酸化シリコン膜
はウエハ40内にアルミの配線膜13がすでに作り込まれて
いるので350 ℃程度の低温下でシランと酸素との混合ガ
スのふん囲気内の減圧ＣＶＤ法により成膜するのがよ
い。また、本発明方法ではその膜厚は薄膜導体33と同程
度が若干厚めにされ、薄膜導体33の膜厚ｔ_C が３μｍの
とき例えば４μｍとされる。この酸化シリコン膜のエッ
チングはもちろんフォトレジスト膜をマスクとして施す
が、ターン間絶縁35ａの側面を図のように垂直にして狭
い幅ｓをねらいどおり正確にするためリアクティブイオ
ンエッチング法を利用するのが有利である。この際、異
方性エッチング条件とするためエッチングガスにはC₂H₆
とCHF₃の混合ガスを用い、そのふん囲気圧力は例えば 1
50Pa程度とするのがよい。本発明方法では、このターン
間絶縁膜35ａを狭い幅ｓで形成するためのエッチングを
図からわかるように１ないしそれに近いアスペクト比で
容易かつ正確に行なうことができる。

【００２３】次の図４(b) は薄膜導体33の成膜工程であ
り、ウエハ40の全面上にこの実施例では銅をスパッタ法
等によって３μｍの膜厚ｔ_C に成膜する。この際、ター
ン間絶縁35ａの上側にも図では33ａで示すように薄膜導
体が当然被着するが、金属の段差部の被覆性が悪いため
そのターン間絶縁35ａの上端部分と重なる付け根付近で
は膜厚が非常に薄くなる。続く図４(c) の工程では簡単
なエッチングによってターン間絶縁35ａの上の薄膜導体
部分33ａを除去する。このエッチングは例えば５％のふ
っ酸液の望ましくは超音波浴中にウエハ40をごく短時間
浸漬するだけでよく、これにより上述の薄膜導体部分33
ａの薄肉部からエッチング液が侵入してターン間絶縁35
ａの上端部分の酸化シリコンが溶解するので、その上の
薄膜導体部分33ａが剥離により選択的に除去されて図示
の状態になる。

【００２４】さらに図４(d) の工程では、ウエハ40の水
洗によりエッチング液を完全に除去した後、酸化シリコ
ン膜を前述と同様に低温のＣＶＤ法によりウエハ40の全
面に成膜して図示のようにターン間絶縁35ａと連続した
上層側絶縁膜35とする。これ以降は図２のように上層側
磁性薄膜36を配設しかつ窒化シリコン等の保護膜37によ
りそれを被覆して単位素子30ないしは磁気誘導素子20の
完成状態とすることでよい。以上説明した磁気誘導素子
の製造方法によれば、薄膜導体33から形成するコイルの
ターン間の隙間ｓを膜厚ｔ_C より充分狭く形成して、そ
の抵抗Ｒの値を低減して電流容量を増加させかつそのＱ
値を高めることができる。

【００２５】なお、以上の実施例では磁気誘導素子が単
一のコイルをもつインダクタとして説明したが、薄膜導
体から形成するコイルの数と形状を変えるだけで変圧器
にも本発明を適用できる。また、コイルについても実施
例の渦巻き状に限らず、薄膜導体から形成可能であれば
つづら折れ状等の種々な形状を採用できる。さらに、実
施例に示された具体的な寸法，形状，構造，配置等はあ
くまで例示であって、本発明の要旨内で適宜な変更ない
し変形が可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明の磁気誘導素子では、コイルに形
成された薄膜導体を１対の磁性薄膜の間に挟み込んだ薄
膜積層構造の磁気誘導素子を複数の単位素子に分割し、
各単位素子の外形サイズを磁気回路上の特性長より小さ
いめに設定し、単位素子を相互接続して磁気誘導素子と
することによって次の効果が得られる。 (a) 磁気誘導素子のＱ値の磁気回路の特性長との関連に
着目して特性長よりそれぞれ外形サイズが小さいめの複
数個の単位素子から磁気誘導素子を構成することにより
１ＭHz以上の高周波領域でも従来より高いＱ値を達成で
きる。 (b) 磁気誘導素子を構成する単位素子が従来より格段に
小形化されるので、集積回路の製造技術を利用して半導
体チップ上に容易に作り込むことができ、これにより能
動素子と受動素子を一体化した１チップ形のチョッパ装
置やスイッチング電源等の極小形の電子装置の開発が可
能になる。 (c) 複数個の単位素子の磁気誘導素子への接続の組み合
わせを変えることにより用途に合わせて種々なリアクタ
ンス値の磁気誘導素子を構成できる。 (d) 薄膜導体と磁性薄膜の膜厚の積により所望のＱ値を
持たせる周波数を容易に選択できるので種々な周波数特
性の磁気誘導素子を提供でき、さらに適用可能な周波数
を従来より高周波領域に延ばして一層の小形化を達成で
きる。

【００２７】さらに、本発明の磁気誘導素子の製造方法
では、下層側磁性薄膜を覆う下層側絶縁膜の上にターン
間絶縁膜を成膜してコイルのターン間の隙間用のパター
ンにエッチングし、次にその上に薄膜導体をターン間絶
縁と同程度ないしそれ以下の膜厚で成膜した上で、ごく
簡単なエッチングによってそのターン間絶縁上部分を選
択的に除去することにより、ターン間絶縁を小さなアス
ペクト比のエッチングにより薄膜導体の膜厚の数分の１
以下のごく狭い幅に形成して、磁気誘導素子のＱ値を向
上しかつその電流容量を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気誘導素子の原理を示し、同図
(a) はその断面図、同図(b) は半導体チップ上に作り込
まれたその一部の上面図である。

【図２】本発明の磁気誘導素子の実施例をその単位素子
を半導体チップ上に作り込んだ状態で示す一部拡大断面
図である。

【図３】本発明の磁気誘導素子のインダクタンスとＱ値
の周波数依存性を示す特性線図である。

【図４】本発明による磁気誘導素子の製造方法の実施例
を主な工程ごとの状態で示し、同図(a) はコイル用ター
ン間絶縁の形成工程, 同図(b) は薄膜導体の成膜工程,
同図(c) はそのエッチング工程, 同図(d) は上層側絶縁
膜の成膜工程後の状態をそれぞれ示すウエハの一部拡大
断面図である。

【符号の説明】

10 磁気誘導素子が作り込まれる半導体チップ 20 磁気誘導素子 21 磁性薄膜 22 薄膜導体 30 磁気誘導素子を構成する単位素子 31 下層側磁性薄膜 32 下層側絶縁膜 33 薄膜導体 35 上層側絶縁膜 35ａ ターン間絶縁 36 上層側磁性薄膜 40 半導体チップと磁気誘導素子が作り込まれるウ
エハ Ｄ 磁気誘導素子ないしは単位素子の外径サイズな
いしは直径 ｓ コイルのターン間の隙間ないしはターン間絶縁
の幅

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の形状のコイルに形成された薄膜導体
   を１対の磁性薄膜の相互間に挟み込んだ構造の薄膜積層
   形の磁気誘導素子であって、磁気誘導素子を複数個の単
   位素子に分割し、各単位素子の平面的な外形サイズを磁
   性薄膜の導磁率および厚みと両磁性薄膜の間隔から決ま
   る磁気回路上の特性長より小さいめに設定し、これら単
   位素子を電気的に相互接続して１個の磁気誘導素子を構
   成するようにしたことを特徴とする薄膜積層形磁気誘導
   素子。
2. 【請求項２】請求項１に記載の素子において、単位素子
   の外形サイズが磁気回路の特性長の10分の１程度ないし
   それ以下に設定されたことを特徴とする薄膜積層形磁気
   誘導素子。
3. 【請求項３】請求項１に記載の素子において、薄膜導体
   が渦巻き状コイルに形成されることを特徴とする薄膜積
   層形磁気誘導素子。
4. 【請求項４】所定の形状のコイルに形成された薄膜導体
   を１対の磁性薄膜の相互間に挟み込んだ構造の磁気誘導
   素子の製造方法であって、下層側磁性薄膜を下層側絶縁
   膜で被覆し、下層側絶縁膜上にターン間絶縁膜を付けか
   つ薄膜導体のコイルのターン間に対応するパターンにエ
   ッチングし、下層側絶縁膜とターン間絶縁膜の上に薄膜
   導体をターン間絶縁膜と同程度ないしはそれ以下の膜厚
   で成膜した上でエッチングによりそのターン間絶縁膜上
   の部分を選択的に除去し、薄膜導体とターン間絶縁膜を
   上層側絶縁膜で被覆してその上に上層側磁性薄膜を配設
   するようにしたことを特徴とする薄膜積層形磁気誘導素
   子の製造方法。
5. 【請求項５】請求項４に記載の方法において、ターン間
   絶縁膜に・・下層側絶縁膜と異なる材質のものを用い、
   リアクティブイオンエッチング法によりエッチングする
   ようにしたことを特徴とする薄膜積層形磁気誘導素子の
   製造方法。