JPH09270323A - 電子デバイス、電子デバイスの製造方法、および平面インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面インダクタ等の電子デバイスにおいて、
導体層の平坦化を適正な膜厚の絶縁材料層で実現すると
共に、絶縁材料層の体積収縮等による応力を緩和するこ
とが求められている。 【解決手段】 凹凸形状を有する導体層２と、この導体
層２の凸部２ａ間に埋め込まれつつ、導体層２の上部を
平坦化するように積層形成された絶縁材料層４とを具備
する電子デバイスにおいて、絶縁材料層４をその耐熱温
度より低いガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料３で構
成する。絶縁材料層４は、耐熱性絶縁材料３の塗布層に
対してガラス転移点より高い温度で熱処理を施すことに
よって、耐熱性絶縁材料３の軟化により平坦化された上
面４ａを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁材料による平
坦化を要する電子デバイスとその製造方法、およびそれ
を利用した平面インダクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種電子機器の小型化が盛んに進
められ、これに伴って各種電子デバイスは薄膜プロセス
を適用して作製されるようになってきている。例えば多
層積層構造配線を形成する際には、コイル、配線、電極
等を構成する導体層上に、さらに絶縁層を介して他の導
体層等を形成することが行われる。このような場合、ま
ず下側の導体層の凹部内に、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ａ
ｌＮ等の無機絶縁材料や、レジスト、ポリイミド樹脂等
の有機絶縁材料を埋め込み、導体層の凸部間の絶縁を確
保しつつ、このような絶縁材料を導体層上に積層形成
し、この絶縁材料層の上面を平坦化することが行われ
る。この絶縁材料層の平坦化は、その上部に積層形成さ
れる導体層等の信頼性や歩留りを向上させる上で重要と
なる。

【０００３】平面インダクタを例として具体的に説明す
ると、まず基板上に設けられた第１の磁性層上に、第１
の絶縁層を介してコイル導体層を形成する。次いで、こ
のコイル導体層を構成する各凸部間（凹部内）に、例え
ばレジストやポリイミド樹脂等の有機絶縁材料を埋め込
つつ、この有機絶縁材料層をコイル導体層上に積層形成
した後、有機絶縁材料層の上面を平坦化する。この後、
平坦化した有機絶縁材料層上に第２の磁性層を形成し
て、平面インダクタが完成する。

【０００４】従来、上記した有機絶縁材料層の上面の平
坦化は、 (1)気相法や液相法等によるエッチバック、
(2)ドライフィルムによる研磨、等により行われてき
た。しかし、これらの方法は、いずれも加工後の有機絶
縁材料層上面の平坦性を向上させるために、一旦表面が
平坦となるまで過剰な膜厚で有機絶縁材料層を形成する
必要があり、製造工数や製造コスト等の点で問題を有し
ていた。

【０００５】また、平面インダクタのようにコイル導体
層を厚くしなければならず、必然的に凹凸部の段差が大
きくなる場合には、特に凹部内に埋め込んだ有機絶縁材
料の溶媒蒸発や熱硬化等に伴う体積収縮の影響が大きく
なり、この体積収縮により大きな応力が発生し、さらに
はこの応力が凹状となった部分等に集中して加わること
から、基板側に反りが発生するという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、平面
インダクタのコイル導体層のように、導体層の凹凸段差
が大きい場合、従来の絶縁材料による埋め込み平坦化法
では、過剰な膜厚の絶縁材料層を形成する必要があるた
めに、製造工数や製造コスト等の増大を招くといった問
題や、溶媒蒸発や熱硬化等に伴う体積収縮により大きな
応力が発生すると共に応力集中が起こり、これらによっ
て基板側に反りが発生するという問題があった。

【０００７】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、導体層の平坦化を適正な膜厚の絶縁
材料層で実現すると共に、絶縁材料層の体積収縮による
応力を緩和した電子デバイスおよびその製造方法、さら
にはそれを適用して特性の向上および製造工数や製造コ
ストの低減を図った平面インダクタを提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電子デバイス
は、請求項１に記載したように、凹凸形状を有する導体
層と、前記導体層の凸部間に埋め込まれつつ、前記導体
層の上部を平坦化するように積層形成された絶縁層とを
具備する電子デバイスにおいて、前記絶縁層はその耐熱
温度より低いガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料から
なり、かつ軟化により平坦化された上面を有することを
特徴としている。

【０００９】本発明の電子デバイスは、さらに請求項２
に記載したように、凹凸形状を有する導体層と、前記導
体層の凸部間に埋め込まれつつ、前記導体層の上部を平
坦化するように積層形成された絶縁層とを具備する電子
デバイスにおいて、前記絶縁層はその耐熱温度より低い
ガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料からなると共に、
軟化により平坦化された上面を有する第１の絶縁材料層
と、第１の絶縁材料層上に設けられ、ガラス転移点を有
さないあるいは前記耐熱性絶縁材料より高いガラス転移
点を有する耐熱性絶縁材料からなる第２の絶縁材料層と
を有することを特徴としている。

【００１０】また、本発明の電子デバイスの製造方法
は、請求項３に記載したように、凹凸形状を有する導体
層上に、その耐熱温度より低いガラス転移点を有する耐
熱性絶縁材料を、前記導体層の凸部間に埋め込みつつ塗
布する工程と、前記ガラス転移点より高く、かつ前記耐
熱温度より低い温度で前記耐熱性絶縁材料に熱処理を施
し、前記耐熱性絶縁材料層の上面を平坦化する工程とを
有することを特徴としている。

【００１１】本発明の電子デバイスの製造方法は、さら
には請求項４に記載したように、前記耐熱性絶縁材料層
上に、さらにガラス転移点を有さないあるいは前記耐熱
性絶縁材料より高いガラス転移点を有する耐熱性絶縁材
料層を形成する工程を有することを特徴としている。

【００１２】さらに、本発明の平面インダクタは、請求
項５に記載したように、非晶質磁性体または結晶質磁性
体からなる磁性層と、前記磁性層に沿って形成されたコ
イル導体と、前記磁性層とコイル導体との間を電気的に
絶縁する絶縁層とを具備する平面インダクタにおいて、
前記コイル導体間およびその上方に設けられた前記絶縁
層は、前記非晶質磁性体の結晶化温度またはキュリー温
度、あるいは前記結晶質磁性体のキュリー温度、および
その耐熱温度より低いガラス転移点を有する耐熱性絶縁
材料からなり、かつ前記絶縁層の上方に位置する磁性層
は、前記耐熱性絶縁材料層の平坦化された上面上に配置
されていることを特徴としている。

【００１３】本発明の平面インダクタは、さらに請求項
６に記載したように、前記コイル導体の上方に位置する
磁性層と前記耐熱絶縁材料層との間に、さらにガラス転
移点を有さないあるいは前記耐熱性絶縁材料より高いガ
ラス転移点を有する耐熱性絶縁材料層が介在されている
ことを特徴としている。

【００１４】本発明においては、その耐熱温度より低い
ガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料により絶縁層を構
成しているため、このガラス転移点より高く、かつ耐熱
温度より低い温度による熱処理によって、絶縁材料とし
ての本来の機能を損うことなく、上面を軟化により効率
よく平坦化することができる。よって、適正な膜厚の耐
熱性絶縁材料層で平坦化が実現できると共に、耐熱性絶
縁材料は軟化して一旦応力が解放された後に固化した状
態となるため、体積収縮に伴う応力を大きく緩和するこ
とができる。

【００１５】また、上記した耐熱性絶縁材料層上に、さ
らにガラス転移点を有さないか、あるいはこの耐熱性絶
縁材料より高いガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料層
を形成することによって、その上に形成する機能材料層
が絶縁材料層の軟化に伴う変形等の影響を受けることが
なくなると共に、耐熱性絶縁材料層形成後の熱処理の温
度を、軟化により平坦化する耐熱性絶縁材料層のガラス
転移点を考慮することなく設定することが可能となる。
従って、プロセス上の自由度が広がる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。

【００１７】図１は、本発明の電子デバイスの製造方法
を平面型コイルの製造に適用した一実施形態の要部製造
工程を模式的に示す断面図である。

【００１８】まず、図１（ａ）に示すように、基板上に
設けられた絶縁層や絶縁性支持基板等の支持基体１上
に、Ｃｕ等の良導体からなるコイル導体層２を形成す
る。このコイル導体層２は凹凸形状を有しており、具体
的にはコイル導体となる各凸部２ａ間に、それらを分離
するようにスペース部（凹部）２ｂが設けられている。
なお、図示を省略したが、コイル導体層２の各凸部２ａ
表面は、絶縁材料との反応を抑制するために、予めＡｌ
膜等で覆われている。

【００１９】上記したようなコイル導体層２は、支持基
体１の全面に形成したＣｕ厚膜等をコイル導体形状（凸
部２ａ形状）となるようにエッチングしたり、あるいは
支持基体１上に形成したＣｕ薄膜のコイル導体（凸部２
ａ）だけをメッキ法等で厚膜化し、その後コイル導体
（凸部２ａ）間をエッチングする等によって得られる。
ここで、コイル導体層２を構成する凸部２ａの形状は限
定されるものではないか、凸部２ａの高さが20μm 以上
で、スペース部２ｂの幅が40μm 以下というように、表
面凹凸が大きい場合に本発明は特に効果的である。これ
は、大きい表面凹凸を有するコイル導体層２では前述し
たように、スペース部（凹部）２ｂに埋め込む絶縁材料
の体積収縮に起因して大きな応力が発生するためであ
り、本発明によればこのような応力を有効に緩和するこ
とができる。

【００２０】次に、図１（ｂ）に示すように、コイル導
体層２のスペース部２ｂ内に耐熱性絶縁材料３を埋め込
みつつ、コイル導体層２上に耐熱性絶縁材料３を塗布す
る。ここで、耐熱性絶縁材料３としては、ガラス転移点
を有し、かつこのガラス転移点がその耐熱温度より低い
絶縁材料、例えば有機絶縁材料が用いられる。具体的に
は、ポリアミド、ポリエステル等の無架橋無機ポリマ
ー、ポリエチレン、ポリアゾミン、フッ素系樹脂等を用
いることが好ましい。

【００２１】上記した耐熱性絶縁材料３の塗布にあたっ
て、耐熱性絶縁材料３を凹凸形状を有するコイル導体層
２上に厚塗りする場合、数10Pa程度の粘度が必要となる
ため、凸部２ａ上にも多くの耐熱性絶縁材料３が付着す
る。また、このために耐熱性絶縁材料３の上面３ａは、
図１（ｂ）に示したように、大きな凹凸を有することに
なる。耐熱性絶縁材料３の塗布厚は、後に詳述するよう
に、ベタ膜塗布条件に換算して凸部２ａの高さと同等以
上とすればよい。

【００２２】耐熱性絶縁材料３のガラス転移点温度は、
後述する熱処理の点からは低い方が好ましいが、後に詳
述する熱処理後の耐熱性絶縁材料層４上に他の機能材料
層を形成する場合には、熱処理が可能な温度範囲内にお
いて比較的高い値を有することが好ましい。これは、耐
熱性絶縁材料３のガラス転移点温度があまり低すぎる
と、耐熱性絶縁材料層４上に他の機能材料層を形成する
際に、耐熱性絶縁材料層４との間で拡散反応等が生じた
り、また上部の機能材料層が変形等の影響を受けやすく
なるためである。なお、後に詳述するように耐熱性絶縁
材料層４上に、さらにガラス転移点を有さないか、ある
いは耐熱性絶縁材料３より高いガラス転移点を有する第
２の絶縁材料層を形成する場合には、この限りではな
い。

【００２３】また、ここで言う耐熱性絶縁材料３の耐熱
性とは、後述する熱処理に耐え得るものを指し、具体的
には炭化開始温度（変質温度）等で表される耐熱温度が
473K以上であることが好ましい。この耐熱温度は熱処理
が可能な温度範囲を決定する一因となり、あまり低いと
熱処理による効果を十分に得ることができなくため、耐
熱温度は473K以上であることが好ましい。なお上記した
熱処理が可能な温度範囲とは、コイル導体層２および耐
熱性絶縁材料３だけでなく、これらを有する電子デバイ
ス全体の材料特性等に悪影響を及ぼさない温度範囲を示
すものである。この後、上述した耐熱性絶縁材料３に対
して、そのガラス転移点より高く、かつ耐熱温度より低
い温度で、さらには電子デバイス全体として熱処理が可
能な温度範囲内において熱処理を施す。このような温度
条件で耐熱性絶縁材料３に熱処理を施すことによって、
耐熱性絶縁材料３の本来の機能を損うことなく、耐熱性
絶縁材料３を軟化させることができる。そして、この耐
熱性絶縁材料３の軟化により粘度が低下するため、凸部
２ａ上に付着していた耐熱性絶縁材料３が凹状部に流れ
込み、耐熱性絶縁材料３の上面３ａが平坦化される。

【００２４】このようにして、図１（ｃ）に示すよう
に、上面４ａが平坦化された耐熱性絶縁材料層（絶縁
層）４が得られる。なお、図１（ｃ）は本発明の電子デ
バイスの一実施形態の要部を示すものであって、凹凸形
状を有するコイル導体層２と、このコイル導体層２のス
ペース部２ｂ内に埋め込まれつつ積層形成され、かつ上
面４ａが軟化により平坦化された耐熱性絶縁材料層４と
を具備すると共に、この耐熱性絶縁材料層４を上述した
ガラス転移点を有し、かつこのガラス転移点がその耐熱
温度より低い耐熱性絶縁材料３で構成した平面型コイル
を示している。

【００２５】上述した実施形態においては、ガラス転移
点がその耐熱温度より低い耐熱性絶縁材料３で絶縁層
（耐熱性絶縁材料層）４を構成しているため、塗布時の
粘度状態では凹部２ａ内に選択的に耐熱性絶縁材料３を
流し込めなかったものが、その後のガラス転移点より高
温での熱処理によって、耐熱性絶縁材料３が容易に軟化
して凹部２ａ内に入り込み、結果的に平坦化を効率よく
実現することができる。すなわち、上記実施形態では絶
縁層上面４ａの平坦面は、エッチバックやドライフィル
ムによる研磨等の研磨面ではなく、耐熱性絶縁材料３に
よる材料面で直接的に実現しているため、従来法のよう
に過剰な膜厚で絶縁材料層を形成する必要がなくなり、
製造工数や製造コスト等の低減を図ることができる。

【００２６】さらに、従来法では溶媒蒸発時に絶縁材料
の固形分量に対応した比率で体積収縮が起こり、さらに
熱硬化時に体積収縮が増大し、これら体積収縮に起因し
て支持基体１側に大きな応力が加わると共に、塗布時の
凹凸形状に起因して応力集中が起こっていたが、この実
施形態では耐熱性絶縁材料３をガラス転移点より高温で
の熱処理により再度軟化させ、一旦応力を解放すると共
に上面４ａ形状を平坦化した後に固化させているため、
体積収縮に伴う応力や形状に起因する応力集中を大きく
緩和することができ、最終的には材料の線熱膨張差に起
因した応力のみにまで応力を減少することができる。こ
れによって、支持基体１の反り等による特性低下を大幅
に抑制することが可能となる。この応力緩和効果は凸部
２ａの高さが20μm 以上の場合により効果的に得ること
ができる。

【００２７】本発明の電子デバイスおよびその製造方法
は、上述した耐熱性絶縁材料３のみで絶縁層を構成して
もよいが、耐熱性絶縁材料３のガラス転移点は比較的低
めに設定しているため、前述したようにその上に他の機
能材料層を形成する際に、絶縁層との間で拡散反応等が
生じたり、また上部の機能材料層が変形等の影響を受
け、各層の特性が低下するおそれがある。このような各
層の特性低下を防ぐためには図２に示すように、耐熱性
絶縁材料層４上に、さらにガラス転移点を有さないか、
あるいは耐熱性絶縁材料３より高いガラス転移点を有す
る耐熱性絶縁材料からなる第２の絶縁材料層５を形成す
ることが好ましい。

【００２８】すなわち、コイル導体となる凸部２ａとス
ペース部２ｂを有するコイル導体層２（図２（ａ））上
に、前述した実施形態と同様な工程を経て、熱処理によ
り上面４ａを平坦化した耐熱性絶縁材料層４を形成する
（図２（ｂ））。この耐熱性絶縁材料層４を第１の絶縁
材料層とする。次いで、この第１の絶縁材料層４上に、
ガラス転移点を有さないか、あるいは耐熱性絶縁材料３
より高いガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料を塗布
し、この塗布層を熱硬化させて第２の絶縁材料層５を形
成する（図２（ｃ））。

【００２９】第２の絶縁材料層５を構成する耐熱性絶縁
材料としては、一般的なポリイミド樹脂等を用いること
ができ、このような材料からなる第２の絶縁材料層５は
熱硬化層として使用される。この際、第１の絶縁材料層
４の上面４ａは平坦化されており、第２の絶縁材料層５
はこの平坦面にならうため、塗布厚が薄くても容易に平
坦化することができる。

【００３０】そして、上記したように第２の絶縁材料層
５を構成する耐熱性絶縁材料が硬化する温度で熱処理を
行った場合には、これ以降に第１の絶縁材料層４を構成
する耐熱性絶縁材料３のガラス転移点以上の温度で熱処
理を施しても、第２の絶縁材料層５は十分に硬化してお
り、かつ十分高いガラス転移点を有するか、あるいはガ
ラス転移点を有しないため、その上部に形成する機能材
料層に拡散反応や変形等の悪影響を及ぼすことがなくな
り、各層の特性低下等を抑制することができる。従っ
て、プロセス上の熱処理温度や材料選択等に対する自由
度が広がる。

【００３１】なお、上記した実施形態では、導体層とし
てコイル導体層を適用した場合の電子デバイスについて
説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるもので
はなく、電極や配線層等を構成する導体層についても適
用可能であり、特に例えば大電流を流す必要があり、そ
の高さを20μm 以上とするような場合に、より大きな効
果を発揮する。すなわち、本発明の電子デバイスは、少
なくとも凹凸を有する導体層と、この導体層の凹部内に
絶縁材料を埋め込みつつ、上面を平坦化した絶縁層とを
具備するものであれば、種々の電子デバイスに対して適
用可能である。次に、本発明の電子デバイスを平面イン
ダクタに適用した実施形態について、図３、図４および
図５を参照して説明する。

【００３２】図３は、この実施形態の平面インダクタ１
０の平面図であり、図４は図１に示した第１の実施形態
を適用した場合の平面インダクタ１０の断面図、図５は
図２に示した第２の実施形態を適用した場合の平面イン
ダクタ１０の断面図である。まず、図３および図４に示
す平面インダクタ１０について述べる。これらの図にお
いて、１１はＳｉ基板、Ａｌ₂ Ｏ₃ 基板等の基板であ
り、この基板１１上には第１の軟磁性層１２が設けられ
ている。この第１の軟磁性層１２には、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ
−Ｃ系等の非晶質磁性体やＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系等の結晶
質磁性体が用いられる。第１の軟磁性層１２上には、ス
パッタ法による窒化珪素膜や塗布法によるポリイミド膜
等からなる第１の絶縁層１３が設けられている。

【００３３】上記第１の絶縁層１３上には、第１の軟磁
性層１２に沿って、ダブルスパイラル型の平面型コイル
を構成するコイル導体層１４が形成されている。コイル
導体１４ａは、例えばコイル導体（凸部）１４ａの高さ
を40μm 、幅を50μm 、スペース部の幅を20μm とされ
ている。ここで、平面インダクタの場合、直流抵抗の低
減を図るために、上記したように高さ40μm というよう
にコイル導体（凸部）１４ａの高さを20μm 以上とする
ことが好ましく、前述したように従来法では大きな応力
が発生する。従って、本発明が効果的である。

【００３４】そして、コイル導体１４ａ間に、前述した
実施形態で示した耐熱温度より低いガラス転移点を有す
る耐熱性絶縁材料（３）が埋め込まれつつ、コイル導体
層１４上に熱処理により上面４ａが平坦化された耐熱性
絶縁材料層４が第２の絶縁層として形成されている。耐
熱性絶縁材料層４の熱処理により平坦化された上面４ａ
上には、第１の軟磁性層１２と同様な軟磁性材料からな
る第２の軟磁性層１５が形成されている。言い換える
と、このコイル導体層１４は、絶縁層１３、４を介し
て、第１および第２の軟磁性層１２、１５で挟み込まれ
ており、これらによって平面インダクタ１０が構成され
ている。

【００３５】ここで、耐熱性絶縁材料層４の構成材料は
前述した通りであるが、上述したような平面インダクタ
１０においては、軟磁性層１２、１５が非晶質磁性体か
らなる場合にはその結晶化温度またはキュリー温度を超
えた温度を経験すると、特性が大幅に低下してしまい、
また結晶質磁性体からなる場合にはそのキュリー温度を
を超えた温度を経験すると、特性が大幅に低下してしま
う。従って、耐熱性絶縁材料層４のガラス転移点は、上
記した結晶化温度またはキュリー温度より低い温度であ
ることが必要である。そして、耐熱性絶縁材料に対する
平坦化および応力緩和のための熱処理は、上記ガラス転
移点より高く、かつその耐熱温度および上記した結晶化
温度またはキュリー温度より低い温度で実施する。

【００３６】このような平面インダクタ１０において
は、コイル導体１４ａ間に埋め込み形成される第２の絶
縁層、すなわち耐熱性絶縁材料層４の平坦化を、前述し
たように効率よく実現でき、製造工数や製造コスト等の
低減を図ることが可能となると共に、耐熱性絶縁材料層
４の体積収縮に伴う応力や形状に起因する応力集中を大
きく緩和することができるため、基板１１の反り等によ
る特性低下や形状不良等の発生を大幅に抑制することが
できる。これらによって、平面インダクタ１０の製造工
数や製造コスト等の低減および特性向上を図ることが可
能となる。

【００３７】また、図５に示した平面インダクタ１０
は、耐熱性絶縁材料層４と第２の軟磁性層１５との間
に、さらに図２に示した第２の実施形態におけるガラス
転移点を有さないか、あるいは上記した耐熱性絶縁材料
より高いガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料層５を介
在させており、これら 2つの耐熱性絶縁材料層４、５に
より第２の絶縁層を形成している。

【００３８】このような構成の平面インダクタ１０にお
いては、十分に硬化され、かつ軟化温度も高い耐熱性絶
縁材料層５が第２の軟磁性層１５の形成部位となるた
め、第２の軟磁性層１５を形成する際や軟磁性層１２、
１５に磁場中熱処理等を施す際に、第２の軟磁性層１５
が絶縁層の変形や界面での拡散反応等の悪影響を受ける
おそれがなくなり、より一層特性やプロセス自由度の向
上を図ることができる。

【００３９】

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００４０】実施例１ まず、図１（ａ）に示したコイル導体層２において、コ
イル導体（凸部）２ａの高さを40μm 、幅を50μm 、ス
ペース部２ｂの幅を20μm として、Ｃｕコイル導体層を
作製した。なお、Ｃｕコイル導体の表面にはＡｌを被覆
した。

【００４１】このようなコイル導体層２に対して、耐熱
性絶縁材料としてガラス転移点温度が381K、耐熱温度が
743K(10%熱分解温度）のフッ素系樹脂サイトップ（商品
名、旭ガラス社製）を用いて、図１に示した工程でコイ
ル導体２ａ間への埋め込みおよび熱処理による表面平坦
化処理を実施した。この際の熱処理温度は596Kとした。
また、フッ素系樹脂サイトップの線膨張係数は74×10^-6
/Kである。

【００４２】上記工程において、フッ素系樹脂サイトッ
プの塗布厚（べタ膜塗布条件換算）を変化させ、その際
の塗布厚と応力および絶縁層表面の凹凸との関係を調べ
た。これらの結果を図６および図７に示す。

【００４３】また、本発明との比較例として、ガラス転
移点はなく、硬化（イミド化）温度が523Kであるポリイ
ミド樹脂CT-4150(商品名、東芝ケミカル社製）を絶縁材
料として用いる以外は、上記実施例と同様にして、コイ
ル導体２ａ間への埋め込みを実施した。このポリイミド
樹脂CT-4150 の熱硬化は、上記実施例と同様に596Kで行
った。なおポリイミド樹脂CT-4150 の線膨張係数は20×
10^-6/Kである。

【００４４】この比較例のポリイミド樹脂CT-4150 につ
いても、塗布厚（べタ膜塗布条件換算）を変化させ、そ
の際の塗布厚と応力および絶縁層表面の凹凸との関係を
調べた。これらの結果を図６および図７に併せて示す。

【００４５】上記したように、線膨張係数は比較例のポ
リイミド樹脂CT-4150 より実施例のフッ素系樹脂サイト
ップの方が大きいため、平面上にこれらの絶縁層を形成
した場合には実施例の方が発生する応力は大きくなる。
しかし、図６に示すように、段差の大きい凸部間（凹部
内）に埋め込む場合には、実施例のフッ素系樹脂サイト
ップの方が応力は小さいことが分かる。これは、ガラス
転移点以上の温度による熱処理により軟化させて一旦応
力を解放しているためである。

【００４６】また、図７に示すように、実施例のフッ素
系樹脂サイトップでは、凸部高さとほぼ同等の塗布膜厚
で平坦化された表面が得られているのに対して、比較例
のポリイミド樹脂CT-4150 では、塗布膜厚を凸部高さの
1.5倍以上の膜厚としなければ平坦化することができ
ず、製造工数や製造コスト等に対して実施例の方が有利
であることが分かる。

【００４７】実施例２ 上記実施例１において、フッ素系樹脂サイトップの塗布
厚（べタ膜塗布条件換算）を40μm で一定とした上で、
コイル導体の高さを種々変化（〜40μm ）させる以外
は、実施例１と同様にしてコイル導体間への埋め込みお
よび熱処理による表面平坦化処理を行った。この際のコ
イル導体の高さ（コイル凹凸）と応力との関係を図８に
示す。なお、図８におけるコイル凹凸=0μm は、平坦な
基板上に絶縁層を形成した場合の結果である。

【００４８】また、比較例１と同一のポリイミド樹脂CT
-4150 を用いて、上記実施例と同様にしてコイル導体の
高さ（コイル凹凸）と応力との関係を調べ、その結果を
図８に併せて示す。

【００４９】図８に示すように、コイル導体の高さが低
い場合には平面上に形成した場合とあまり差がないた
め、線膨張係数が小さい比較例のポリイミド樹脂CT-415
0 の方が応力が小さいが、コイル導体の高さが20μm を
超えるような条件になると、逆に熱処理による軟化およ
び平坦化の効果が発揮され、実施例のフッ素系樹脂サイ
トップの方が応力が小さくなることが分かる。この応力
緩和効果はコイル高さが高いほど顕著となる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子デバ
イスおよびその製造方法によれば、耐熱性絶縁材料を一
旦軟化させて平坦化しているため、適正な膜厚の絶縁材
料層で平坦化が実現できると共に、絶縁材料層の体積収
縮等に起因する応力を大幅に緩和することができる。従
って、凹凸形状を有する導体層の平坦化の低コスト化が
図れると共に、応力低減により基板側の反り等が抑制さ
れ、この変形に伴う問題を解消することが可能となる。
また、本発明の平面インダクタによれば、特性の向上や
製造コストの低減等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電子デバイスおよびその製造方法の
一実施形態を示す断面図である。

【図２】 本発明の電子デバイスおよびその製造方法の
他の実施形態の要部を示す断面図である。

【図３】 本発明の一実施形態による平面インダクタの
平面図である。

【図４】 図３に示す平面インダクタの一構成例の断面
図である。

【図５】 図３に示す平面インダクタの他の構成例の断
面図である。

【図６】 本発明の実施例における耐熱性絶縁材料の塗
布膜厚と応力との関係を比較例の結果と共に示す図であ
る。

【図７】 本発明の実施例における耐熱性絶縁材料の塗
布膜厚と耐熱性絶縁材料層の表面凹凸との関係を比較例
の結果と共に示す図である。

【図８】 本発明の実施例におけるコイル導体の凹凸と
応力との関係を比較例の結果と共に示す図である。

【符号の説明】

１………支持基体 ２、１４……コイル導体層 ２ａ、１４ａ……コイル導体となる凸部 ２ｂ……スペース部 ３………耐熱性絶縁材料 ４………耐熱性絶縁材料層（第１の絶縁材料層） ４ａ……平坦化された上面 ５………第２の絶縁材料層 １０……平面インダクタ １２、１５……軟磁性層 １３……絶縁層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹凸形状を有する導体層と、前記導体層
   の凸部間に埋め込まれつつ、前記導体層の上部を平坦化
   するように積層形成された絶縁層とを具備する電子デバ
   イスにおいて、 前記絶縁層は、その耐熱温度より低いガラス転移点を有
   する耐熱性絶縁材料からなり、かつ軟化により平坦化さ
   れた上面を有することを特徴とする電子デバイス。
2. 【請求項２】 凹凸形状を有する導体層と、前記導体層
   の凸部間に埋め込まれつつ、前記導体層の上部を平坦化
   するように積層形成された絶縁層とを具備する電子デバ
   イスにおいて、 前記絶縁層は、その耐熱温度より低いガラス転移点を有
   する耐熱性絶縁材料からなると共に、軟化により平坦化
   された上面を有する第１の絶縁材料層と、第１の絶縁材
   料層上に設けられ、ガラス転移点を有さないあるいは前
   記耐熱性絶縁材料より高いガラス転移点を有する耐熱性
   絶縁材料からなる第２の絶縁材料層とを有することを特
   徴とする電子デバイス。
3. 【請求項３】 凹凸形状を有する導体層上に、その耐熱
   温度より低いガラス転移点を有する耐熱性絶縁材料を、
   前記導体層の凸部間に埋め込みつつ塗布する工程と、 前記ガラス転移点より高く、かつ前記耐熱温度より低い
   温度で前記耐熱性絶縁材料に熱処理を施し、前記耐熱性
   絶縁材料層の上面を平坦化する工程とを有することを特
   徴とする電子デバイスの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電子デバイスの製造方法
   において、 前記耐熱性絶縁材料層上に、さらにガラス転移点を有さ
   ないあるいは前記耐熱性絶縁材料より高いガラス転移点
   を有する耐熱性絶縁材料層を形成する工程を有すること
   を特徴とする電子デバイスの製造方法。
5. 【請求項５】 非晶質磁性体または結晶質磁性体からな
   る磁性層と、前記磁性層に沿って形成されたコイル導体
   と、前記磁性層とコイル導体との間を電気的に絶縁する
   絶縁層とを具備する平面インダクタにおいて、 前記コイル導体間およびその上方に設けられた前記絶縁
   層は、前記非晶質磁性体の結晶化温度またはキュリー温
   度、あるいは前記結晶質磁性体のキュリー温度、および
   その耐熱温度より低いガラス転移点を有する耐熱性絶縁
   材料からなり、かつ前記絶縁層の上方に位置する磁性層
   は、前記耐熱性絶縁材料層の平坦化された上面上に配置
   されていることを特徴とする平面インダクタ。
6. 【請求項６】 請求項５記載の平面インダクタにおい
   て、 前記コイル導体の上方に位置する磁性層と前記耐熱性絶
   縁材料層との間に、さらにガラス転移点を有さないある
   いは前記耐熱性絶縁材料より高いガラス転移点を有する
   耐熱性絶縁材料層が介在されていることを特徴とする平
   面インダクタ。