JPS5935165B2 - 多層薄膜コイルの製法 - Google Patents
多層薄膜コイルの製法Info
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- JPS5935165B2 JPS5935165B2 JP15226179A JP15226179A JPS5935165B2 JP S5935165 B2 JPS5935165 B2 JP S5935165B2 JP 15226179 A JP15226179 A JP 15226179A JP 15226179 A JP15226179 A JP 15226179A JP S5935165 B2 JPS5935165 B2 JP S5935165B2
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- winding
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- thin film
- coil
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/041—Printed circuit coils
- H01F41/042—Printed circuit coils by thin film techniques
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、多層薄膜コイルの製法に関し、特に導電体
一絶縁体の多重積層を所望の巻回パターンにしたがつて
選択的にエッチして各導電体層毎に巻回部を形成すると
共にそれら巻回部間に所要の配線をなすことによつて製
造工程を大幅に簡略化したものである。
一絶縁体の多重積層を所望の巻回パターンにしたがつて
選択的にエッチして各導電体層毎に巻回部を形成すると
共にそれら巻回部間に所要の配線をなすことによつて製
造工程を大幅に簡略化したものである。
従来提案されている多層薄膜コイルの製法としては、第
１図に示すようなものが知られている。
１図に示すようなものが知られている。
すなわち、基板１０の表面に被着した絶縁膜１１上に１
層目の導電体層１２を形成した後、この導電体層１２を
所望の巻回パターンをもつようにホトリングラフィ技術
によりパターニングし、次に導電体層１２上に絶縁体層
１３を被着してからこの絶縁体層１３に導電体層１２の
接続部１２Ａを露呈させる孔を設け、次に絶縁体層１３
上に２層目の導電体層１４を形成してその一部１４Ａが
接続部１２Ａに接続されるようにし、この後、導電体層
１４を所望の巻回パターンをもつようにホトリソゲラフ
イ技術によりパターニングするものである。ところが、
このような従来法には、次のような欠点がある。
層目の導電体層１２を形成した後、この導電体層１２を
所望の巻回パターンをもつようにホトリングラフィ技術
によりパターニングし、次に導電体層１２上に絶縁体層
１３を被着してからこの絶縁体層１３に導電体層１２の
接続部１２Ａを露呈させる孔を設け、次に絶縁体層１３
上に２層目の導電体層１４を形成してその一部１４Ａが
接続部１２Ａに接続されるようにし、この後、導電体層
１４を所望の巻回パターンをもつようにホトリソゲラフ
イ技術によりパターニングするものである。ところが、
このような従来法には、次のような欠点がある。
（１）導電体層１２、１４を形成する都度巻回パターニ
ングを行なうので、コイルの層数が多くなればなるほど
パターニング工程数が増加し、工程が複雑化する。
ングを行なうので、コイルの層数が多くなればなるほど
パターニング工程数が増加し、工程が複雑化する。
（２）１層目の導電体層１２に巻回部を形成した後その
巻回部による凹凸を平坦化するように絶縁体層１３を厚
く形成する必要があり、絶縁体層１３を厚くすると、そ
の形成ないし加工（エッチングなど）に多大の時間を要
すると共に、コイルの全体厚さが増加する。
巻回部による凹凸を平坦化するように絶縁体層１３を厚
く形成する必要があり、絶縁体層１３を厚くすると、そ
の形成ないし加工（エッチングなど）に多大の時間を要
すると共に、コイルの全体厚さが増加する。
（３）そこで、絶縁体層１３をあまり厚くしないでおく
と、絶縁体層１３の表面が凹凸状になるため導電体層１
４も凹凸表面を呈するように形成される。
と、絶縁体層１３の表面が凹凸状になるため導電体層１
４も凹凸表面を呈するように形成される。
このため，導電体層１４をホトエツチングする際，微細
な巻回パターンになればなるほど，エツチングマスク形
成精度が低下する。従つて６微細な巻回パターン形成が
困難で、第１図に示す巻回間隔ｄをあまり小さくするこ
とかできず、このことによつてコイルの集積度の向上は
妨げられる。この発明の目的は、上記した従来技術の欠
点をなくした新規な多層薄膜コイルの製法を提供するこ
とにある。この発明による製法は６導電体一絶縁体の多
重積層を形成した後、１つの選択マスクを用いてその積
層の個々の層を選択エツチすることにより各導電体層毎
ｌこ巻回部を形成し．これら巻回部間に所要の配線を施
すことを特徴とするものであり６以下．添付図面に示す
実施例について詳述する。
な巻回パターンになればなるほど，エツチングマスク形
成精度が低下する。従つて６微細な巻回パターン形成が
困難で、第１図に示す巻回間隔ｄをあまり小さくするこ
とかできず、このことによつてコイルの集積度の向上は
妨げられる。この発明の目的は、上記した従来技術の欠
点をなくした新規な多層薄膜コイルの製法を提供するこ
とにある。この発明による製法は６導電体一絶縁体の多
重積層を形成した後、１つの選択マスクを用いてその積
層の個々の層を選択エツチすることにより各導電体層毎
ｌこ巻回部を形成し．これら巻回部間に所要の配線を施
すことを特徴とするものであり６以下．添付図面に示す
実施例について詳述する。
第２図及び第３図は６この発明の一実施例による各層３
ターンの３層薄膜コイルを示すもので、第２図が上面図
，第３図が第２図の−線に沿う断面図である。これらの
図において，２０は，例えばシリコン又はベリリウム等
の材料からなる基板であり．その表面にはＳｉＯ２等か
らなる絶縁膜２１が形成され．この絶縁膜２１上にコイ
ル部ＣＰが配置されている。コイル部ＣＰは６絶縁膜２
１上に形成された１層目の導電体層２２と，この導電体
層２２上に形成されたＩ層目の絶縁体層２３と，この絶
縁体層２３上に形成された２層目の導電体層２４と、こ
の導電体層２４上に形成された２層目の絶縁体層２５と
、この絶縁体層２５上に形成された３層目の導電体層２
６とを含んで成り６導電体層２２，２４，２６は各々の
巻回部がほぼ等しい幅で重なり合うようになつている。
ターンの３層薄膜コイルを示すもので、第２図が上面図
，第３図が第２図の−線に沿う断面図である。これらの
図において，２０は，例えばシリコン又はベリリウム等
の材料からなる基板であり．その表面にはＳｉＯ２等か
らなる絶縁膜２１が形成され．この絶縁膜２１上にコイ
ル部ＣＰが配置されている。コイル部ＣＰは６絶縁膜２
１上に形成された１層目の導電体層２２と，この導電体
層２２上に形成されたＩ層目の絶縁体層２３と，この絶
縁体層２３上に形成された２層目の導電体層２４と、こ
の導電体層２４上に形成された２層目の絶縁体層２５と
、この絶縁体層２５上に形成された３層目の導電体層２
６とを含んで成り６導電体層２２，２４，２６は各々の
巻回部がほぼ等しい幅で重なり合うようになつている。
ここで、導電体層２２，２４，２６の材料としてはＡｇ
，Ａｌ等が好適であり６層間絶縁用の絶縁体層２３，２
５の材料としてはＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ２Ｏ３ま
たは高抵抗率半導体薄膜等を適宜用いることができる。
コイル部ＣＰにおいて，内方端部には１層用のコンタク
ト部３０ａと．２層用のコンタクト部３１ａと、３層用
のコンタクト部３２ａとが３層目の導電体層２６とほぼ
共通の平面をなすように配置されており．外方端部には
１層用のコンタクト部２９ａと、２層用のコンタクト部
３０ｂと、３層用のコンタクト部３１ｂとが３層目の導
電体層２６とほぼ共通の平面をなすように配置されてい
るコイル部ＣＰは６例えばポリイミド系樹脂からなる保
護膜２８で被覆されており，保護膜２８はコイル部ＣＰ
の巻回間隙Ｇを埋めるように形成されている。
，Ａｌ等が好適であり６層間絶縁用の絶縁体層２３，２
５の材料としてはＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ２Ｏ３ま
たは高抵抗率半導体薄膜等を適宜用いることができる。
コイル部ＣＰにおいて，内方端部には１層用のコンタク
ト部３０ａと．２層用のコンタクト部３１ａと、３層用
のコンタクト部３２ａとが３層目の導電体層２６とほぼ
共通の平面をなすように配置されており．外方端部には
１層用のコンタクト部２９ａと、２層用のコンタクト部
３０ｂと、３層用のコンタクト部３１ｂとが３層目の導
電体層２６とほぼ共通の平面をなすように配置されてい
るコイル部ＣＰは６例えばポリイミド系樹脂からなる保
護膜２８で被覆されており，保護膜２８はコイル部ＣＰ
の巻回間隙Ｇを埋めるように形成されている。
そして，保護膜２８には，前述したコンタクト部２９ａ
，３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａをそれぞれ
露呈させるようなコンタクト孔が形成されると共に、保
護膜２８の上面にはそれらのコンタクト孔を介して所定
のコンタクト部に接続されるべく配線層２９，３０，３
１，３２が形成されている。すなわち６配線層２９はコ
イル部ＣＰの一方の端子となるべきもので．１層用の外
方コンタクト部２９ａに接続されており．配線層３０は
１層目の巻回部と２層目の巻回部とを巻回方向が同一に
なるようにして相互に直列接続するためのもので．一端
が１層用の内方コンタクト部３０ａに且つ他端が２層用
の外方コンタクト部３０ｂにそれぞれ接続されており６
配線層３１は２層目の巻回部と３層目の巻回部とを巻回
方向が同一になるようにして相互に直列接続するための
もので６一端が２層用の内方コンタクト部３１ａに且つ
他端が３層用の外方コンタクト部３１ｂにそれぞれ接続
されており，配線層３２はコイル部ＣＰの他方の端子と
なるべきもので６３層用の内方コンタクト部３２ａに接
続されている。次に、第４ａ図乃至第４ｃ図を参照して
，上記多層薄膜コイルの製法を説明する。なお．次の（
ａ）〜（ｃ）の各工程はそれぞれ第４ａ図〜第４ｃ図に
対応している。（ａ）基板２０上に絶縁膜２１を形成し
た後６絶縁膜２１上に蒸着法等により１層目の導電体層
２２を被着し，つづいて導電体層２２上に１層目の縁縁
体層２３を形成する。
，３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａをそれぞれ
露呈させるようなコンタクト孔が形成されると共に、保
護膜２８の上面にはそれらのコンタクト孔を介して所定
のコンタクト部に接続されるべく配線層２９，３０，３
１，３２が形成されている。すなわち６配線層２９はコ
イル部ＣＰの一方の端子となるべきもので．１層用の外
方コンタクト部２９ａに接続されており．配線層３０は
１層目の巻回部と２層目の巻回部とを巻回方向が同一に
なるようにして相互に直列接続するためのもので．一端
が１層用の内方コンタクト部３０ａに且つ他端が２層用
の外方コンタクト部３０ｂにそれぞれ接続されており６
配線層３１は２層目の巻回部と３層目の巻回部とを巻回
方向が同一になるようにして相互に直列接続するための
もので６一端が２層用の内方コンタクト部３１ａに且つ
他端が３層用の外方コンタクト部３１ｂにそれぞれ接続
されており，配線層３２はコイル部ＣＰの他方の端子と
なるべきもので６３層用の内方コンタクト部３２ａに接
続されている。次に、第４ａ図乃至第４ｃ図を参照して
，上記多層薄膜コイルの製法を説明する。なお．次の（
ａ）〜（ｃ）の各工程はそれぞれ第４ａ図〜第４ｃ図に
対応している。（ａ）基板２０上に絶縁膜２１を形成し
た後６絶縁膜２１上に蒸着法等により１層目の導電体層
２２を被着し，つづいて導電体層２２上に１層目の縁縁
体層２３を形成する。
そして、絶縁体層２３には６コンタクト形成用の孔２３
ａ，２３ｂを周知のホトエツチングにより形成する。（
ｂ）次ｌこ、絶縁体層２３上に２層目の導電体層２４を
被着し．さらにその上に２層目の絶縁体層２５を形成す
る。そして、この絶縁体層２５にもコンタクト形成用の
孔２５ａ，２５ｂを形成する。（ｃ）次に．絶縁体層２
５上に３層目の導電体層２６を被着し，その上に所望の
巻回パターン及びコンタクト形成パターンを有するマス
タ層２７を形成する。
ａ，２３ｂを周知のホトエツチングにより形成する。（
ｂ）次ｌこ、絶縁体層２３上に２層目の導電体層２４を
被着し．さらにその上に２層目の絶縁体層２５を形成す
る。そして、この絶縁体層２５にもコンタクト形成用の
孔２５ａ，２５ｂを形成する。（ｃ）次に．絶縁体層２
５上に３層目の導電体層２６を被着し，その上に所望の
巻回パターン及びコンタクト形成パターンを有するマス
タ層２７を形成する。
ここで，マスク層２７としては、ホトレジスト膜、無機
絶縁膜６金属（例６Ｔｉ）膜などを用いることができる
。この後、マスク層２７を用いてその下の積層を選択的
にエツチすべく液相又は気相中でエツチング処理を実施
し，マスク層２７におおわれない部分を破線に示す如く
選択的に除去し．それによつて第２図及び第３図につい
て前述したようなコイル部ＣＰを形成する。この場合，
巻回形成部とコンタクト形成部とではエツチ深さが異な
るが，これについては比較的パターンが微細である巻回
形成部を先にエツチングした後６比較的パターンが粗で
あるコンタクト形成部をエツチングするように６２回に
分けてエツチングを行なつてもよいし，あるいはエツチ
深さが深い部分においてよりもそれが浅い部分において
絶縁体層を厚く形成しておくか又はエツチ速度の小さい
材料で構成しておくなどして１回のエツチングですまし
てもよい。この後は，マスク層２７を除去してから第３
図に示すようにコイル部ＣＰをおおつて保護膜２８を形
成し、ついで保護膜２８に所要のコンタクト孔を形成し
、さらに保護膜２８上に所要の配線層２９〜３２を形成
すれば．目的とする多層薄膜コイルが得られる。
絶縁膜６金属（例６Ｔｉ）膜などを用いることができる
。この後、マスク層２７を用いてその下の積層を選択的
にエツチすべく液相又は気相中でエツチング処理を実施
し，マスク層２７におおわれない部分を破線に示す如く
選択的に除去し．それによつて第２図及び第３図につい
て前述したようなコイル部ＣＰを形成する。この場合，
巻回形成部とコンタクト形成部とではエツチ深さが異な
るが，これについては比較的パターンが微細である巻回
形成部を先にエツチングした後６比較的パターンが粗で
あるコンタクト形成部をエツチングするように６２回に
分けてエツチングを行なつてもよいし，あるいはエツチ
深さが深い部分においてよりもそれが浅い部分において
絶縁体層を厚く形成しておくか又はエツチ速度の小さい
材料で構成しておくなどして１回のエツチングですまし
てもよい。この後は，マスク層２７を除去してから第３
図に示すようにコイル部ＣＰをおおつて保護膜２８を形
成し、ついで保護膜２８に所要のコンタクト孔を形成し
、さらに保護膜２８上に所要の配線層２９〜３２を形成
すれば．目的とする多層薄膜コイルが得られる。
なお，マスク層２７として適当な絶縁膜を用いた場合に
は，これを除去せずに残しておいて保護膜として用いる
こともできる。以上に詳述したように，この発明の方法
によれば、次のような優れた作用効果が得られる。（１
）層数の大小にかかわらず．１つのマスクを用いて巻回
パターニングを行なうので，工程が大幅に簡略化される
。（２）層間絶縁用の絶縁体層は従来と異なり平坦化の
必要がないので薄くてよい。
は，これを除去せずに残しておいて保護膜として用いる
こともできる。以上に詳述したように，この発明の方法
によれば、次のような優れた作用効果が得られる。（１
）層数の大小にかかわらず．１つのマスクを用いて巻回
パターニングを行なうので，工程が大幅に簡略化される
。（２）層間絶縁用の絶縁体層は従来と異なり平坦化の
必要がないので薄くてよい。
従つて，絶縁体層の形成ないし加工（エツチングなど）
に要する時間は大幅に短縮されると共に、コイルの全体
厚さも大幅に低減される。（３）導電体一絶縁体の多重
積層の上面は凹凸がなく平坦に形成されるので，その上
にエツチングマスクを配置するにあたつてエツチングマ
スクの形成精度は十分高くすることができる。
に要する時間は大幅に短縮されると共に、コイルの全体
厚さも大幅に低減される。（３）導電体一絶縁体の多重
積層の上面は凹凸がなく平坦に形成されるので，その上
にエツチングマスクを配置するにあたつてエツチングマ
スクの形成精度は十分高くすることができる。
従つて６微細な巻回パターンの形成が可能になり，高集
精度の多層薄膜コイルを実現することができる。（４）
各巻回部毎にその両端部に対応するコンタクト部が導電
体一絶縁体の多重積層の上面とほぼ同一平面をなすよう
に形成されるので，コンタクト部のための配線層を平坦
面に形成することができる。
精度の多層薄膜コイルを実現することができる。（４）
各巻回部毎にその両端部に対応するコンタクト部が導電
体一絶縁体の多重積層の上面とほぼ同一平面をなすよう
に形成されるので，コンタクト部のための配線層を平坦
面に形成することができる。
従つて，段差による配線切れを未然に防止することがで
き，信頼性の高い多層薄膜コイルを実現することができ
る。なお６上記実施例の説明では，コイルパターンとし
て同心円を接続した形のものを例示したが，これは、ス
パイラル伏、多角形状等の他の形伏のものであつてもよ
いことは勿論である。
き，信頼性の高い多層薄膜コイルを実現することができ
る。なお６上記実施例の説明では，コイルパターンとし
て同心円を接続した形のものを例示したが，これは、ス
パイラル伏、多角形状等の他の形伏のものであつてもよ
いことは勿論である。
第１図は，従来の多層薄膜コイルを示す断面図，第２図
は，この発明の一実施例による多層薄膜コイルを示す上
面図，第３図は．第２図の−線に沿う断面図，第４ａ図
乃至第４ｃ図は．第２図のコイルの製造工程を示す断面
図である。 １０，２０・・・・・・基板，１１，２１・・・・・・
絶縁膜，１２，１４，２２，２４，２６・・・・・・導
電体層６１３，２３，２５・・・・・・絶縁体層６２７
・・・・・・マスク層．２９〜３２・・・・・・配線層
。
は，この発明の一実施例による多層薄膜コイルを示す上
面図，第３図は．第２図の−線に沿う断面図，第４ａ図
乃至第４ｃ図は．第２図のコイルの製造工程を示す断面
図である。 １０，２０・・・・・・基板，１１，２１・・・・・・
絶縁膜，１２，１４，２２，２４，２６・・・・・・導
電体層６１３，２３，２５・・・・・・絶縁体層６２７
・・・・・・マスク層．２９〜３２・・・・・・配線層
。
Claims (1)
- １ （ａ）少なくとも表面が絶縁性を有する基板を準備
する工程と、（ｂ）前記基板の前記表面上に複数の導電
体層をとなり合う層間に絶縁体層を介して積層する工程
であつて、各絶縁体層毎にその上下の導電体層を所定の
コンタクト形成位置にて相互に電気接触させるための孔
を形成せる工程を含むものと、（ｃ）前記コンタクト形
成位置に対応したコンタクト形成パターン及び所望の巻
回パターンを有するマスク層を前記複数の導電体層及び
前記絶縁体層を含む積層に重ねて配置する工程と、（ｄ
）前記マスク層を用いて前記積層を選択的にエッチする
ことにより各導電体層毎に前記巻回パターンにしたがつ
て巻回部を形成すると共に各巻回部毎にその両端部にそ
れぞれ対応する複数のコンタクト部を前記積層の上面と
ほぼ同一平面に達するように前記コンタクト形成パター
ンにしたがつて形成する工程と、（ｅ）前記コンタクト
部のための配線層を前記積層の上面側に形成する工程と
を含む多層薄膜コイルの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15226179A JPS5935165B2 (ja) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | 多層薄膜コイルの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15226179A JPS5935165B2 (ja) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | 多層薄膜コイルの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5674911A JPS5674911A (en) | 1981-06-20 |
| JPS5935165B2 true JPS5935165B2 (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=15536610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15226179A Expired JPS5935165B2 (ja) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | 多層薄膜コイルの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935165B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898906A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-13 | Omron Tateisi Electronics Co | 鉄心 |
| JP2615151B2 (ja) * | 1988-08-19 | 1997-05-28 | 株式会社村田製作所 | チップ型コイル及びその製造方法 |
| JP2009016504A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Shinko Electric Ind Co Ltd | インダクタ内蔵型多層配線基板 |
| JP5982653B2 (ja) * | 2012-06-20 | 2016-08-31 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 磁気素子及びその製造方法 |
-
1979
- 1979-11-24 JP JP15226179A patent/JPS5935165B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5674911A (en) | 1981-06-20 |
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