JP2024081972A - 磁気センサ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性体の溶解を防ぐことができる、磁気センサ素子の製造方法を提供すること。【解決手段】磁性体２と、磁性体２の周りに巻回されたコイル部３と、磁性体２の一部が電気的に接続されるパッド部４と、磁性体２とパッド部４とを電気的に接続する接続導体部５とを、基板１１上に形成してなる磁気センサ素子１を製造する方法であって、接続導体部５は、還元型の無電解メッキにて形成する、磁気センサ素子１の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、磁気センサ素子の製造方法に関する。

磁気を検出するための磁気センサ素子として、例えば、特許文献１には、磁性体と該磁性体の周りに巻回されたコイル部とを有するＭＩセンサ素子が開示されている。このＭＩセンサ素子においては、磁性体の両端部が、基板上に形成されたパッド部に電気的に接続される。また、特許文献１には、コイル部等の形成にあたり、メッキを行うことが記載されている。

特開２０１２－７８１９８号公報

しかしながら、特許文献１には、基板上に形成したパッド部と磁性体とを電気的に接続する接続導体部については、特に開示されておらず、まして、当該接続導体部の製造方法について、何らの記載もない。

発明者らは、接続導体部を電解メッキにより形成する際、磁性体の一部が局部的に溶解することがあることを見出した。かかる磁性体の溶解は、場合によっては、磁性体とパッド部との間の密着性、導電性、磁性体自体の品質低下等の問題を招くおそれがあり、ひいては、磁気センサ素子の品質低下につながるおそれが懸念される。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、磁性体の溶解を防ぐことができる、磁気センサ素子の製造方法を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、磁性体と、該磁性体の周りに巻回されたコイル部と、上記磁性体の一部が電気的に接続されるパッド部と、上記磁性体と上記パッド部とを電気的に接続する接続導体部とを、基板上に形成してなる磁気センサ素子を製造する方法であって、
上記接続導体部は、還元型の無電解メッキにて形成する、磁気センサ素子の製造方法にある。

上記磁気センサ素子の製造方法において、上記接続導体部は、還元型の無電解メッキにて形成する。これにより、磁気センサ素子の製造過程における磁性体の溶解を防ぐことができる。

以上のように、本発明によれば、磁性体の溶解を防ぐことができる、磁気センサ素子の製造方法を提供することができる。

実施形態１における、磁気センサ素子の斜視図。 実施形態１における、多数の磁気センサ素子が形成された半導体ウエハの平面図。 実施形態１における、磁気センサ素子の展開斜視図。 実施形態１における、磁気センサ素子の製造方法の概略フロー図。 実施形態１における、基板上に下側コイル部等を形成した状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のVｂ－Vｂ断面図、（ｃ）（ａ）のVｃ－Vｃ断面図。 実施形態１における、基板上にアモルファスワイヤを配置した状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のVIｂ－VIｂ断面図、（ｃ）（ａ）のVIｃ－VIｃ断面図。 実施形態１における、基板上にメッキレジストを塗布した状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のVIIｂ－VIIｂ断面図、（ｃ）（ａ）のVIIｃ－VIIｃ断面図、（ｄ）（ａ）のVIId－VIId断面図。 実施形態１における、メッキレジストを露光する工程を示すパッド部周辺の断面説明であって、（ａ）Ｘ方向に垂直な断面説明図、（ｂ）（ａ）のVIIId－VIIId断面説明図。 実施形態１における、メッキレジストを現像した状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のIXｂ－IXｂ断面図、（ｃ）（ａ）のIXｃ－IXｃ断面図、（ｄ）（ａ）のIXｄ－IXｄ断面図。 実施形態１における、ワークを触媒付与溶液に浸漬して、所定箇所に触媒を分散させる工程の説明図。 実施形態１における、（ａ）ワークを無電解メッキ液に浸漬した状態の説明図、（ｂ）無電解メッキにて接続導体部が形成される様子を示す説明図。 実施形態１における、無電解メッキにて接続導体部が形成された状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXIIｂ－XIIｂ断面図。 実施形態１における、メッキレジストが除去された状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXIIIｂ－XIIIｂ断面図、（ｃ）（ａ）のXIIIｃ－XIIIｃ断面図。 実施形態１における、上側絶縁層用の感光性樹脂を塗布した状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXIVｂ－XIVｂ断面図、（ｃ）（ａ）のXIVｃ－XIVｃ断面図。 実施形態１における、上側絶縁層が形成された状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXVｂ－XVｂ断面図、（ｃ）（ａ）のXVｃ－XVｃ断面図。 実施形態１における、シード層を成膜した状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXVIｂ－XVIｂ断面図、（ｃ）（ａ）のXVIｃ－XVIｃ断面図。 実施形態１における、上側コイル部を形成して磁気センサ素子が得られた状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXVIIｂ－XVIIｂ断面図、（ｃ）（ａ）のXVIIｃ－XVIIｃ断面図。 比較形態における、磁気センサ素子の製造方法の概略フロー図。 比較形態における、上側絶縁層用の感光性樹脂を塗布した状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXIXｂ－XIXｂ断面図、（ｃ）（ａ）のXIXｃ－XIXｃ断面図、（ｄ）（ａ）のXIXｄ－XIXｄ断面図。 比較形態における、上側絶縁層用の感光性樹脂を露光する工程を示すパッド部周辺の断面説明であって、（ａ）Ｘ方向に垂直な断面説明図、（ｂ）（ａ）のXXd－XXd断面説明図。 比較形態における、上側絶縁層が形成された状態を示す、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のXXIｂ－XXIｂ断面図、（ｃ）（ａ）のXXIｃ－XXIｃ断面図、（ｄ）（ａ）のXXIｄ－XXIｄ断面図。 比較形態における、シード層を成膜した状態を示す、（ａ）パッド部付近の断面図、（ｂ）（ａ）のXXIIｂ－XXIIｂ断面図。 比較形態における、ワークを電解メッキ液に浸漬した状態の説明図。 比較形態における、電解メッキにて接続導体部が形成された状態を示す、パッド部付近の断面図、（ｂ）（ａ）のXXIVｂ－XXIVｂ断面図。 比較形態における、残渣が生じた状態にてシード層を成膜した状態を示す、（ａ）パッド部付近の断面図、（ｂ）（ａ）のXXVｂ－XXVｂ断面図。 比較形態における、残渣が生じた状態にて電解メッキにて接続導体部が形成された状態を示す、パッド部付近の断面図。 （ａ）試料０のＸ方向断面画像、（ｂ）試料０のＹ方向断面画像。 （ａ）試料１のＸ方向断面画像、（ｂ）試料１のＹ方向断面画像。 比較形態の方法による、（ａ）電解メッキの前の状態のSＥＭ写真、（ｂ）電解メッキの後の状態のSＥＭ写真。 実験例２における、評価方法の説明図。 実験例２における、評価結果を示す線図。

上記磁気センサ素子は、上記磁性体と上記コイル部との間に、両者間の電気的絶縁を図るための絶縁層を有し、
上記コイル部は、上記基板に近い側に形成された下側コイル部と、該下側コイル部の上に形成された上側コイル部とを有し、
上記絶縁層は、上記下側コイル部と上記磁性体とを電気的に絶縁する下側絶縁層と、上記磁性体と上記上側コイル部とを電気的に絶縁する上側絶縁層とを有するものとすることができる。
そして、上記磁気センサ素子を製造するにあたっては、
上記基板上に、上記下側コイル部及び上記パッド部を形成し、
その後、上記下側コイル部の上に上記下側絶縁層を形成し、
その後、上記下側絶縁層の上に上記磁性体を配置すると共に固定し、
その後、上記接続導体部を形成し、
その後、上記磁性体の上に上記上側絶縁層を形成し、
その後、上側絶縁層の上に上記上側コイル部を形成し、
上記接続導体部の形成にあたっては、ネガ型のメッキレジストを塗布、露光、現像して、所定の箇所にレジストパターンを形成した後、還元型の無電解メッキを行う、ものとすることができる。この場合には、磁性体とパッド部との間にメッキレジストの残渣が生じることを防ぐことができる。それゆえ、磁性体とパッド部との間の接続信頼性を確保することができる。

また、上記接続導体部を介する上記パッド部と上記磁性体との間の距離は、１μｍ以下であるものとすることができる。この場合には、仮に電解メッキにて接続導体部を形成したとすると磁性体の溶解を招きやすいところ、接続導体部を還元型の無電解メッキにて形成することにより、磁性体の溶解を効果的に防止することができる。

（実施形態１）
磁気センサ素子の製造方法の実施形態につき、図１～図１７を参照して説明する。
本形態の磁気センサ素子の製造方法は、例えば図１に示すような磁気センサ素子１を製造する方法である。

磁気センサ素子１は、磁性体２と、コイル部３と、パッド部４と、接続導体部５とを、基板１１上に形成してなる。コイル部３は、磁性体２の周りに巻回されている。パッド部４は、磁性体２の一部が電気的に接続される。接続導体部５は、磁性体２とパッド部４とを電気的に接続する。そして、接続導体部５は、還元型の無電解メッキにて形成する。

本形態においては、磁気センサ素子１は、マグネトインピーダンスセンサ素子（以下において、適宜「ＭＩセンサ素子」ともいう。）である。磁気センサ素子１は、図１に示すごとく、シリコン（Ｓｉ）等の半導体ウエハからなる基板１１の主面に、上述した磁性体２と、コイル部３と、パッド部４と、接続導体部５とを、形成してなる。また、これら以外にも、磁性体２を外部の回路に接続するための端子１３１、コイル部３を外部の回路に接続するための端子１３２が、形成されている。なお、端子１３１とパッド部４との間、端子１３２とコイル部３との間にも、接続配線が形成されるが、図１、図３等においては、これらの図示を省略する。

本形態において、磁性体２はアモルファスワイヤである。以下において、磁性体２を、適宜、アモルファスワイヤ２として説明する。
本形態においては、図２に示すごとく、半導体ウエハ１１０（分割前の基板１１）上に、配線パターンを、フォトリソグラフィ及びメッキ等にて形成するとともに、アモルファスワイヤ２を配置することで、多数の磁気センサ素子１を得る。このとき、アモルファスワイヤ２は、複数の磁気センサ素子１にわたって連続するように配置する（図示略）。半導体ウエハ１１０上にアモルファスワイヤ２を配置、固定した後に、個別の磁気センサ素子１ごとのアモルファスワイヤ２の長さとなるように、アモルファスワイヤ２を切断する。また、コイル部３等の配線パターンを形成して、多数の磁気センサ素子１が半導体ウエハ１１０上に形成された後に、半導体ウエハ１１０をダイシングすることによって個々の磁気センサ素子１に分割する。

個々の磁気センサ素子１は、例えば、アモルファスワイヤ２の長手方向の長さが０．３～３０ｍｍ程度である。また、アモルファスワイヤ２の直径は、例えば、５～３０μｍ程度である。本形態の磁気センサ素子１は、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を利用して製造することができる。

図３の展開斜視図に示すごとく、磁気センサ素子１は、アモルファスワイヤ２とコイル部３との間に、両者間の電気的絶縁を図るための絶縁層１２１、１２２を有する。また、コイル部３は、基板１１に近い側に形成された下側コイル部３１と、下側コイル部３１の上に形成された上側コイル部３２とを有する。絶縁層は、下側絶縁層１２１と上側絶縁層１２２とを有する。下側絶縁層１２１は、下側コイル部３１とアモルファスワイヤ２とを電気的に絶縁する。上側絶縁層１２２は、アモルファスワイヤ２と上側コイル部３２とを電気的に絶縁する。ここで、「上」、「下」の表現は便宜的なものであり、コイル部３等を形成する基板１１の主面から遠い側を「上」、近い側を「下」と表現するものである。

図３、図４を参照しつつ、本形態の磁気センサ素子１の製造手順の概要を説明する。
まず、基板１１上に、下側コイル部３１及びパッド部４を形成する（ステップＳ１）。このとき、基板１１上には、端子１３１、１３２も形成する。
その後、下側コイル部３１の上から、下側コイル部３１の一部を覆うように下側絶縁層１２１を形成する（ステップＳ２）。
その後、下側絶縁層１２１の上からアモルファスワイヤ２を基板１１上に配置すると共に固定する（ステップＳ３）。
その後、アモルファスワイヤ２をパッド部４と接続するように、接続導体部５を形成する（ステップＳ４～Ｓ５）。
その後、アモルファスワイヤ２の上から、アモルファスワイヤ２の大部分を覆うように上側絶縁層１２２を形成する（ステップＳ６）。
その後、上側絶縁層１２２の上から上側コイル部３２を形成する（ステップＳ７）。

接続導体部５の形成にあたっては、後述するように、ネガ型のメッキレジストを塗布、露光、現像して、所定の箇所にレジストパターンを形成し、触媒付与した後、還元型の無電解メッキを行う（図４のステップＳ４～Ｓ５参照）。

アモルファスワイヤ２を下側絶縁層１２１の上に配置する際には、アモルファスワイヤ２の一部が、パッド部４の上に配置されるようにする。アモルファスワイヤ２を基板１１に樹脂（図示略）によって固定した後、アモルファスワイヤ２を所定の長さになるように、エッチングにより切断する。上側コイル部３２は、下側コイル部３１と部分的に重なる。これにより、下側コイル部３１と上側コイル部３２とが螺旋状に繋がることで、コイル部３が形成される。

以下において、具体的な本形態の磁気センサ素子１の製造方法の一例につき、図５～図１７を参照して、説明する。特にこれらの図及びこれらと同種の図は、工程を説明するための模式的な図である。例えば、後述する図１５（ｂ）において、上側絶縁層１２２は長方形に描かれているが、実際には、その上面の輪郭がアモルファスワイヤ２の形状に沿った略円弧状となると共に、左右の側面輪郭がやや末広がりの形状となる。また、以下においては、端子１３１、１３２を省略して、説明する。また、個別の磁気センサ素子１に着目した形で、製造工程を説明する。

まず、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、基板１１に、下側コイル部３１とパッド部４とを形成する。これらのパターン形成は、フォトリソグラフィと電解メッキとを用いて行う。電解メッキは、銅、ニッケル、金を順次成膜する。なお、図５（ａ）に示すごとく、便宜的に、２つのパッド部４の並び方向をＸ方向といい、基板１１の主面の法線方向から見てＸ方向に直交する方向を、Ｙ方向というものとする。

次いで、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、下側コイル部３１の上に、下側絶縁層１２１を形成すると共に、下側絶縁層１２１の上からアモルファスワイヤ２を配置する。下側絶縁層１２１は、下側絶縁層１２１からＹ方向における下側コイル部３１の両端部が露出するように形成する。また、パッド部４の上には、下側絶縁層１２１を形成しない。

次いで、図７～図１３に示すごとく、パッド部４とアモルファスワイヤ２の端部とを電気的に接続するための接続導体部５を形成すべく、メッキレジスト６１を塗布、露光、現像する。なお、接続導体部５は、アモルファスワイヤ２をパッド部４に対して物理的に固定する機能をも有する。すなわち、まず、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すごとく、基板１１の上面に、メッキレジスト６１を塗布する。このメッキレジスト６１は、前工程までに形成した、下側コイル部３１、パッド部４、下側絶縁層１２１、アモルファスワイヤ２を覆うように塗布する。そして、このメッキレジスト６１には、ネガ型レジストを用いる。ネガ型レジストとしては、感光した箇所が硬化し、感光しなかった個所が後の現像時に溶解する性質を有するレジストである。ネガ型レジストとしては、例えば、東京応化株式会社製 ＰＭＥＲ Ｎ－ＣＡ３０００ ＰＭを用いることができる。

メッキレジスト６１の塗布後、所定の箇所を選択的に露光する。つまり、図８（ａ）、（ｂ）に示すごとく、フォトマスクＭを利用して、パッド部４と重なる個所付近の所定箇所に選択的に、紫外光ＵＶを照射し、メッキレジスト６１を露光する。その後、現像することにより、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すごとく、パッド部４と重なる個所のメッキレジスト６１が除去され、他の箇所にメッキレジスト６１が残る状態が得られる。すなわち、レジストパターン６２が形成される。ここでは、レジストパターン６２は、パッド部４の上に開口部６２１を有するパターンとなる。なお、図９（ｃ）、（ｄ）に示す、パッド部４とアモルファスワイヤ２との間の距離Ｄは、１μｍ以下である。

次いで、メッキレジスト６１が除去された箇所に、無電解メッキ用の触媒としてのＰｄ（パラジウム）を付着させる。すなわち、図１０に示すごとく、メッキレジスト６１をパターン形成したワークを、触媒付与溶液ＣＳに浸漬することで、Ｐｄコロイドを、アモルファスワイヤ２及びパッド部４における所定の箇所に分散させる。

次いで、無電解Ｎｉ－Ｐメッキにて、接続導体部５を形成する。すなわち、上記のように所定箇所に触媒を付与したワークを、図１１（ａ）に示すごとく、メッキ液ＰＳに浸漬する。これにより、Ｐｄを付与した箇所において、化学反応を利用して金属を析出させる。このようにして、図１１（ｂ）に示すごとく、接続導体部５が形成される。本形態において、メッキ液としては、リン（Ｐ）を含有する硫酸ニッケルを用いる。より具体的には、メッキ液として、株式会社ワールドメタル社製リンデン３０３ＨＫを用いることができる。

アモルファスワイヤ２の表面においては、以下の化学反応が生じることにより、Ｎｉが析出する。初期段階においては、Ｐｄの触媒作用により、アモルファスワイヤ２の表面において下記の反応が生じる。
Ｈ₂ＰＯ₂ ^-＋Ｈ₂Ｏ → Ｈ₂ＰＯ₃ ^-＋２Ｈ⁺＋２ｅ^- ・・・（１）

これにより、アモルファスワイヤ２の表面に、メッキ液中のニッケルイオン（Ｎｉ²⁺）が引き付けられると共に電子を受け取って、Ｎｉ金属となって析出する（下記式（２）参照）。
Ｎｉ²⁺＋２ｅ^-→Ｎｉ ・・・（２）

また、Ｐｄを覆う程度にＮｉが析出した後は、Ｎｉ自体が触媒となり、上記式（１）と同様の化学反応が生じ、さらにＮｉ金属が析出する。これにより、図１２（ａ）、（ｂ）に示すごとく、パッド部４とアモルファスワイヤ２とを電気的に接続する接続導体部５が形成される。

その後、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、メッキレジスト６１を除去する。
次いで、上側絶縁層１２２を形成すべく、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、ワークの略全面に、上側絶縁層１２２を形成するための感光性樹脂１２２ａを塗布する。このとき、図１４（ｃ）に示すように、パッド部４とアモルファスワイヤ２との間には、既に接続導体部５の一部が配置されているため、感光性樹脂１２２ａがアモルファスワイヤ２の下に入り込むことはない。それゆえ、この感光性樹脂１２２ａは、ポジ型であっても、ネガ型であってもよい。

感光性樹脂１２２ａを露光、現像することにより、図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、両端部を除いてアモルファスワイヤ２を覆うように、上側絶縁層１２２が形成される。
次に、図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、ワークの上面の略全体にわたり、スパッタリングにより銅のシード層６３を形成する。

その後、フォトリソグラフィと電解メッキを用いて、上側コイル部３２を形成する。その後、上側コイル部３２を形成した箇所以外の箇所のシード層６３をエッチング除去する。これにより、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、下側コイル部３１と上側コイル部３２とが一体となって、アモルファスワイヤ２の周りに、絶縁層１２１、１２２を介して巻回された状態のコイル部３が形成される。
以上により、図１７に示すような磁気センサ素子１が得られる。なお、図１７（ｃ）に示す、接続導体部５を介するパッド部４とアモルファスワイヤ２との間の距離Ｄは、１μｍ以下である。

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記磁気センサ素子１の製造方法において、接続導体部５は、還元型の無電解メッキにて形成する。これにより、磁気センサ素子１の製造過程における磁性体（アモルファスワイヤ２）の溶解を防ぐことができる。この点については、比較形態の説明と共に、後述する。

また、接続導体部５の形成にあたっては、ネガ型のメッキレジスト６１を塗布、露光、現像して、所定の箇所にレジストパターン６２を形成した後、還元型の無電解メッキを行う（図７～図１３参照）。これにより、アモルファスワイヤ２とパッド部４との間にメッキレジスト６１の残渣が生じることを防ぐことができる。それゆえ、アモルファスワイヤ２とパッド部４との間の接続信頼性を確保することができる。

また、接続導体部５を介するパッド部４とアモルファスワイヤ２との間の距離Ｄは、１μｍ以下である。それゆえ、仮に下記の比較形態のように、電解メッキにて接続導体部５を形成したとするとアモルファスワイヤ２の溶解を招きやすいところ、上述のように、接続導体部５を還元型の無電解メッキにて形成することにより、アモルファスワイヤ２の溶解を効果的に防止することができる。

以上のように、本形態によれば、磁性体の溶解を防ぐことができる、磁気センサ素子の製造方法を提供することができる。

（比較形態）
本形態は、図１８～図２４に示すごとく、接続導体部５の形成にあたり、電解メッキを用いた、磁気センサ素子の製造方法の比較形態である。
なお、本形態以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本形態において得ようとする磁気センサ素子は、実施形態１において示した磁気センサ素子１と同様である。
本形態の磁気センサ素子の製造方法は、図１８のステップＳ０１～Ｓ０３に示すごとく、基板１１上にアモルファスワイヤ２を配置、固定するまで（図５、図６参照）は、実施形態１と同様である。

本形態においては、基板１１上にアモルファスワイヤ２を配置した後、上側絶縁層１２２を形成する（ステップＳ０４、図１９～図２１参照）。その後、接続導体部５を形成すべく、Ｃｕのシード層６９を形成する（ステップＳ０５、図２２参照）。その後、メッキレジストを塗布、露光、現像して、レジストパターンを形成する（ステップＳ０６、図２２参照）。次いで、電解メッキにより、接続導体部５を形成する（ステップＳ０７、図２３、図２４参照）。その後、上側コイル部３２を形成する（ステップＳ０８、図１７参照）。

本形態においては、上述のように、基板１１上にアモルファスワイヤ２を配置、固定した後、接続導体部５を形成する前に、上側絶縁層１２２を形成する（図１８のステップＳ０３～Ｓ０７参照）。
すなわち、図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すごとく、ワーク（アモルファスワイヤ２等を配置した基板１１の上に、上側絶縁層１２２を形成するための感光性樹脂１２２ａを塗布する。このとき、図１９（ｃ）、（ｄ）に示すごとく、アモルファスワイヤ２とパッド部４との間の空間にも、感光性樹脂１２２ａが入り込む。この感光性樹脂１２２ａは、ポジ型である。

次いで、図２０（ａ）、（ｂ）に示すごとく、所定の箇所に紫外光ＵＶを照射して、感光性樹脂１２２ａを露光する。
次いで、感光性樹脂１２２ａを現像することにより、図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すごとく、一部の所定箇所の感光性樹脂１２２ａが溶解するとともに、他の所定箇所の感光性樹脂１２２ａが残って上側絶縁層１２２となる。つまり、露光工程において、紫外光ＵＶが照射されなかった個所が、上側絶縁層１２２となって残る。ここで、アモルファスワイヤ２の下側の部分に入り込んでいた感光性樹脂１２２ａについては、露光工程において、紫外光ＵＶが充分に照射されていない場合、図２１（ｃ）、（ｄ）に示すごとく、残渣１２２ｂとして残ってしまうことが懸念される。

次に、スパッタリング、フォトリソグラフィ、電解メッキを用いて、接続導体部５を形成する。図２２には、電解メッキを施す前の状態の、パッド部４付近のワークの一部を示す。この状態において、パッド部４とアモルファスワイヤ２には、スパッタによる銅のシード層６９が形成されている。ただし、アモルファスワイヤ２の下面付近には、充分にシード層６９が形成されず、アモルファスワイヤ２が露出した部位も存在し得る。また、メッキレジスト６４が所定の箇所を覆うように形成されている。なお、図２２は、上述した残渣１２２ｂが残らなかった場合の状態を表している。

この状態のワークを、図２３に示すごとく、電解メッキ液ＥＰＳに浸漬して、電解メッキを行う。つまり、電解メッキ液ＥＰＳに浸漬したワークとアノード（図示略）との間に電圧を印加して、メッキ液中に所定の電流を流す。これにより、ワークの所定箇所に金属（Ｎｉ－Ｐ）を析出させる。本形態において、電解メッキ液ＥＰＳは、硫酸ニッケルメッキ液である。

電解メッキにおいては、電解メッキ液ＥＰＳが触れるシード層６９に、Ｎｉ－Ｐが析出する。これにより、図２４に示すごとく、接続導体部５が形成される。ただし、この電解メッキの際に、アモルファスワイヤ２の局部的な溶解が生じる可能性があることを、発明者らは見出した。そのメカニズムは、下記のように推測される。

シード層６９のＣｕの一部は、電解メッキ液ＥＰＳにおいて、銅イオンＣｕ²⁺となって溶出する。
すなわち、シード層６９においては、下記の式（３）に示す化学反応が生じる。
ＣｕＯ＋ＳＯ₄ ^2-＋２Ｈ₂Ｏ → ＣｕＳＯ^4＋３Ｈ₂Ｏ ・・・（３）

そして、下記の式（４）に示すように、液中のＣｕＳＯ₄は、銅イオンと硫酸イオンとになる。
ＣｕＳＯ₄＋ａｑ ＝ Ｃｕ²⁺＋ＳＯ₄ ²⁺ ・・・（４）

この銅イオンと、アモルファスワイヤ２の構成元素である鉄（Ｆｅ）との間で、酸化還元反応に由来する局部電池反応が生じる。つまり、アモルファスワイヤ２が局部電池反応のアノードとして機能し、シード層６９が局部電池反応のカソードとして機能する。各部における化学反応式を、下記の式（５）、（６）に示す。

Ｆｅ → Ｆｅ²⁺＋２ｅ^- （アノード） ・・・（５）
Ｃｕ²⁺＋２ｅ^- → Ｃｕ （カソード） ・・・（６）

なお、アモルファスワイヤ２の構成元素としては、Ｆｅの他にＣｏ（コバルト）も存在しており、このＣｏと銅イオンとの間で局部電池反応が生じることも考えられる。

以上のようなメカニズムにて、アモルファスワイヤ２が局部的に溶解する可能性が懸念される。

なお、電解メッキにて接続導体部５を形成した後は、実施形態１と同様に、スパッタ、フォトリソグラフィ、電解メッキを用いて、上側コイル部３２を形成して、磁気センサ素子１を完成させる（図１６、図１７参照）。

また、上述の図２１（ｃ）、（ｄ）に示すように、パッド部４とアモルファスワイヤ２との間に残渣１２２ｂが残ってしまった場合に、スパッタによるシード層６９を形成した状態を、図２５（ａ）、（ｂ）に示す。その後、電解メッキにて接続導体部５を形成した状態を、図２６に示す。このように、残渣１２２ｂが残った状態にて、接続導体部５を形成すると、パッド部４とアモルファスワイヤ２との間に樹脂の残渣１２２ｂが介在してしまうおそれがある。この場合、パッド部４とアモルファスワイヤ２との間の、電気的接続信頼性、物理的接続信頼性において、不利となるおそれが懸念される。

上述のように、本形態の場合には、アモルファスワイヤ２の溶解の可能性、及び、上側絶縁層１２２用の感光性樹脂１２２ａの残渣１２２ｂが残る可能性が、懸念される。いずれの現象も、磁気センサ素子１の性能に影響を及ぼす可能性がある。これに対して、上述のように、実施形態１の磁気センサ素子の製造方法によれば、いずれの課題も解決可能となる。

すなわち、実施形態１の方法によると、無電解メッキによって接続導体部５を形成するため、接続導体部５の形成にあたり、銅のシード層を形成する必要がない。それゆえ、上述した局部電池反応が生じる余地がなく、アモルファスワイヤ２の溶解を招くおそれがない。

また、実施形態１の方法においては、接続導体部５を形成する工程を、上側絶縁層１２２を形成する工程よりも先に行う。それゆえ、上側絶縁層１２２を形成する際には、既に、アモルファスワイヤ２とパッド部４との間の空間に接続導体部５が配置されている。それゆえ、当該空間に上側絶縁層１２２用の感光性樹脂１２２ａが入り込むことはなく、上述の残渣１２２ｂの問題は生じ得ない。また、接続導体部５を形成する際に用いるメッキレジスト６１を、ネガ型レジストとしているため、当該メッキレジスト６１が残渣として残ることも防ぐことができる。

（実験例１）
本例においては、比較形態の方法にて製造した磁気センサ素子（以下、適宜「試料０」という。）と、実施形態１の方法にて製造した磁気センサ素子（以下、適宜「試料１」という。）とにつき、接続導体部５付近の断面を観察した。

すなわち、各試料の接続導体部５付近につき、Ｘ方向に沿う断面（Ｙ方向に直交する断面）と、Ｙ方向に沿う断面（Ｘ方向に直交する断面）とを、光学顕微鏡にて観察した。その画像を、図２７、図２８に示す。これらの画像の倍率は、約５０倍である。

図２７（ａ）は、試料０のＸ方向断面画像であり、図２７（ｂ）は、試料０のＹ方向断面画像である。図２８（ａ）は、試料１のＸ方向断面画像であり、図２８（ｂ）は、試料１のＹ方向断面画像である。

図２７（ａ）、（ｂ）から分かるように、試料０においては、アモルファスワイヤ２の下部において、パッド部４との間の隙間が生じている。これは、上述した感光性樹脂１２２ａの残渣１２２ｂの影響と、アモルファスワイヤ２の局部溶解の影響との少なくとも一方と考えられる。

図２８（ａ）、（ｂ）から分かるように、試料１においては、アモルファスワイヤ２の下部に隙間はなく、メッキレジストの残渣も、アモルファスワイヤ２の局部溶解もない。

また、比較形態の製造方法の過程において、電解メッキの前後のワークの断面（Ｘ方向に沿った断面）を、電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。そのＳＥＭ画像を、図２９（ａ）、（ｂ）に示す。図２９（ａ）が電解メッキの前の状態、図２９（ｂ）が電解メッキの後の状態を示す。両者の違いから明らかなように、電解メッキ工程において、アモルファスワイヤ２の下部の一部に溶解が生じている。これらの画像の倍率は、約２０００倍である。

（実験例２）
本例においては、パッド部４に対するアモルファスワイヤ２の密着性を評価した。
密着評価試験は、以下のように行った。
本例の試験は、切断前の半導体ウエハ１１０（図２参照）の上に多数の磁気センサ素子１を形成する途中の段階において行った。すなわち、素子ごとの長さに切断する前のアモルファスワイヤ２が、半導体ウエハ１１０上に配置されるとともに、接続導体部５によってパッド部４に接続された状態のものを試料とする。

この状態の試料において、図３０（ａ）、（ｂ）に示すごとく、アモルファスワイヤ２の一端のみを残して、接続導体部５を半導体ウエハ１１０から強制的に外す。つまり、まず、アモルファスワイヤ２の一端のみが、パッド部４に接続固定された状態を作る。ただし、この間において、アモルファスワイヤ２の一端には負荷がかからないようにする。

この状態から、図３０（ｃ）に示すごとく、アモルファスワイヤ２の一端を、ピン治具にて、所定の力にてＹ方向（基板１１の主面に沿った方向であって、アモルファスワイヤ２の長手方向に直交する方向）に軽く押す。このとき、パッド部４からアモルファスワイヤ２が外れるか否かを確認した。この試験を、比較形態の方法にて製造した磁気センサ素子と、実施形態１の方法にて製造した磁気センサ素子とにおいて、それぞれ１００本ずつ実施した。そして、アモルファスワイヤ２が外れた本数の割合を、密着性の評価指標「外れにくさ」として、図３１のグラフに表した。

このグラフから分かるように、比較形態の方法にて製造した磁気センサ素子よりも、実施形態１の方法にて製造した磁気センサ素子の方が、アモルファスワイヤ２の外れにくいという結果が得られた。
本例の結果からも、実施形態１の方法にて製造した磁気センサ素子は、アモルファスワイヤ２とパッド部４との接合信頼性が高いことがわかる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

１ 磁気センサ素子
１１ 基板
２ 磁性体（アモルファスワイヤ）
３ コイル部
４ パッド部
５ 接続導体部

Claims (3)

1. 磁性体と、該磁性体の周りに巻回されたコイル部と、上記磁性体の一部が電気的に接続されるパッド部と、上記磁性体と上記パッド部とを電気的に接続する接続導体部とを、基板上に形成してなる磁気センサ素子を製造する方法であって、
   上記接続導体部は、還元型の無電解メッキにて形成する、磁気センサ素子の製造方法。
2. 上記磁気センサ素子は、上記磁性体と上記コイル部との間に、両者間の電気的絶縁を図るための絶縁層を有し、
   上記コイル部は、上記基板に近い側に形成された下側コイル部と、該下側コイル部の上に形成された上側コイル部とを有し、
   上記絶縁層は、上記下側コイル部と上記磁性体とを電気的に絶縁する下側絶縁層と、上記磁性体と上記上側コイル部とを電気的に絶縁する上側絶縁層とを有し、
   上記磁気センサ素子を製造するにあたっては、
   上記基板上に、上記下側コイル部及び上記パッド部を形成し、
   その後、上記下側コイル部の上に上記下側絶縁層を形成し、
   その後、上記下側絶縁層の上に上記磁性体を配置すると共に固定し、
   その後、上記接続導体部を形成し、
   その後、上記磁性体の上に上記上側絶縁層を形成し、
   その後、上側絶縁層の上に上記上側コイル部を形成し、
   上記接続導体部の形成にあたっては、ネガ型のメッキレジストを塗布、露光、現像して、所定の箇所にレジストパターンを形成した後、還元型の無電解メッキを行う、請求項１に記載の磁気センサ素子の製造方法。
3. 上記接続導体部を介する上記パッド部と上記磁性体との間の距離は、１μｍ以下である、請求項１又は２に記載の磁気センサ素子の製造方法。

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