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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024059043
(43)【公開日】2024-04-30
(54)【発明の名称】ＧＳＲ素子の製造方法
(51)【国際特許分類】
G01R 33/02 20060101AFI20240422BHJP
H10N 50/00 20230101ALI20240422BHJP
H10N 50/01 20230101ALI20240422BHJP
H10N 50/80 20230101ALI20240422BHJP
H01L 21/822 20060101ALI20240422BHJP
【ＦＩ】
G01R33/02 D
H10N50/00
H10N50/01
H10N50/80
H01L27/04 L
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022166551
(22)【出願日】2022-10-17
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-01-13
(71)【出願人】
【識別番号】713000630
【氏名又は名称】マグネデザイン株式会社
(72)【発明者】
【氏名】工藤 一恵
(72)【発明者】
【氏名】田辺 淳一
(72)【発明者】
【氏名】本蔵 義信
(72)【発明者】
【氏名】本蔵 晋平
(72)【発明者】
【氏名】菊池 永喜
【テーマコード（参考）】
2G017
5F038
5F092
【Ｆターム（参考）】
2G017AA02
2G017AB07
2G017AD02
5F038AZ04
5F038CA01
5F038CA16
5F038EZ01
5F038EZ14
5F038EZ15
5F038EZ17
5F038EZ20
5F092AA11
5F092AA12
5F092AB01
5F092AC01
5F092AC30
5F092BD20
5F092BD21
5F092CA25
5F092EA04
5F092EA06
5F092EA08
(57)【要約】 （修正有）
【課題】集積回路基板(ＡＳＩＣ)上にＧＳＲ素子を直接形成する際に、逆台形状溝の形成が必須であり、加えて高感度化に必要な３μｍ以下の微細コイル形成には視認性の高いアライメントマークを溝と同時に形成する必要がある。
【解決手段】ポジレジスト系の感光性樹脂をＡＳＩＣ基板６１全体に塗布、露光、現像後にキュア熱処理することにより逆台形状の溝６４Ｇを可能とし、溝６４Ｇとアライメントマーク部を感光性樹脂被膜上に同時に形成する。さらに、金属膜を成膜し、視認性の高い複数個のアライメントマークと下部コイルを形成することで合わせ精度の向上が可能となる。
【選択図】図６
【解決手段】ポジレジスト系の感光性樹脂をＡＳＩＣ基板６１全体に塗布、露光、現像後にキュア熱処理することにより逆台形状の溝６４Ｇを可能とし、溝６４Ｇとアライメントマーク部を感光性樹脂被膜上に同時に形成する。さらに、金属膜を成膜し、視認性の高い複数個のアライメントマークと下部コイルを形成することで合わせ精度の向上が可能となる。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁性ワイヤ、前記磁性ワイヤを周回する下部コイルと上部コイルよりなる１０μｍ以下のコイルピッチを有する検出コイル、および電極からなるＧＳＲ素子を特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）の基板上に直接製造する方法において、
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる素子の集合体を個片化する
ことを特徴とするＧＳＲ素子の製造方法。
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる素子の集合体を個片化する
ことを特徴とするＧＳＲ素子の製造方法。
【請求項2】
請求項１に記載されている工程（４）において、
前記下部コイルの上に前記磁性ワイヤに張力３０～１００ｋｇ／ｍｍ２を負荷して配置し、前記磁性ワイヤを樹脂により前記溝内に埋設し、２５０～３５０℃の温度にて張力熱処理して前記磁性ワイヤを固定すると同時にＧＳＲ特性を改善することを特徴とするＧＳＲ素子の製造方法。
前記下部コイルの上に前記磁性ワイヤに張力３０～１００ｋｇ／ｍｍ２を負荷して配置し、前記磁性ワイヤを樹脂により前記溝内に埋設し、２５０～３５０℃の温度にて張力熱処理して前記磁性ワイヤを固定すると同時にＧＳＲ特性を改善することを特徴とするＧＳＲ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁界検出素子と特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）を直接接合するＧＳＲ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
高感度磁気センサには、ホールセンサ、ＧＭＲセンサ、ＴＭＲセンサ、高周波キャリアセンサ、ＦＧセンサ、ＭＩセンサ、ＧＳＲセンサなどがある。これらのセンサのうち、ホールセンサ、ＧＭＲセンサ、ＴＭＲセンサ、キャリアセンサは素子とＡＳＩＣが一体化されて小型化、薄型化は実現されているが、検出感度の改善が課題となっている。
一方、ＦＧセンサ、ＭＩセンサ、ＧＳＲセンサは高い感度を有するが、素子とＡＳＩＣが別々に配置されてワイヤボンディングで接合されており、センサの薄型化・小型化が課題となっている。
一方、ＦＧセンサ、ＭＩセンサ、ＧＳＲセンサは高い感度を有するが、素子とＡＳＩＣが別々に配置されてワイヤボンディングで接合されており、センサの薄型化・小型化が課題となっている。
【0003】
この課題を解決するために、本発明者らは、ＧＳＲ素子をＡＳＩＣ表面の上に直接形成してＡＳＩＣとベアホールで接合する技術開発に取り組んだ結果、センサの小型化、薄型化を実現した（特許文献１）。
特許文献１にて、ＡＳＩＣ面上に絶縁性レジストを塗布し、そこに磁性ワイヤを配置する溝を形成し、磁性ワイヤと磁性ワイヤを周回する検出コイルおよび電極からなるＧＳＲ素子をＡＳＩＣ面上に一体形成した薄型高感度磁気センサが開示されている。
しかし、その製造方法についてその技術の詳細な公開されていない。さらにその製造技術に関しては現在に至るまで改良が続けられている。
特許文献１にて、ＡＳＩＣ面上に絶縁性レジストを塗布し、そこに磁性ワイヤを配置する溝を形成し、磁性ワイヤと磁性ワイヤを周回する検出コイルおよび電極からなるＧＳＲ素子をＡＳＩＣ面上に一体形成した薄型高感度磁気センサが開示されている。
しかし、その製造方法についてその技術の詳細な公開されていない。さらにその製造技術に関しては現在に至るまで改良が続けられている。
【0004】
一方、センサの高感度化のためには、微細ピッチコイルを形成してコイルの巻き数を増やす必要がある。しかし、コイルピッチを微細化するほど、ＡＳＩＣ基板（以下、基板という。）の位置とマスクの位置をさらに精度よく合わせることが求められる。その精度を実現するためには、基板上に視認性の高いアライメントマークを精度高く形成する必要がある。
【0005】
一般的には、アライメントマークは平坦な部分に作られたＳｉＯ２膜に形成するために、視認性に問題はなかった。またアライメントマークの形成方法は、特許文献２、特許文献３および特許文献４などに開示されているが、いずれも感光性樹脂の上にアライメントマークを形成するものではない。感光性樹脂上に視認性の高いアライメントマークを形成する技術の検討も課題の一つである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１９－１９１０１６号公報
【特許文献2】特開２００６－２２９１３２号公報
【特許文献3】特開２００９－００４７９３号公報
【特許文献4】特許第２０１６７７６号公報
【特許文献5】特許第５７４７２９４号公報
【特許文献6】特許第６４３８６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
Ｓｉ基板上にＧＳＲ素子を形成する場合には、Ｓｉ基板を加工して直接溝を形成する。Ｓｉ基板に通常１００ｎｍ程度の熱酸化膜が形成されている。まず、最初にこの熱酸化膜を削除するため、レジストを基板全体に塗布、ライン状のマスクを用いて露光、現像し、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で熱酸化膜を削除し、Ｓｉ面を露出させる。
【0008】
次に、アルカリ系のエッチング液（例えば水酸化カリウム溶液）に浸漬する。Ｓｉ基板はその方位によりエッチング速度が異なるため、結晶方位＜１００＞のＳｉ基板を用いることで、異方性エッチングにより図１に示すような逆台形状の溝１３を作ることができる。
ＧＳＲ素子では、逆台形型の溝に磁性ワイヤを挿置し、溝に沿って下コイルを形成し、ワイヤ上面に上コイルを形成して、両者を連結してコイルを形成する。逆台形型の溝を活用してコイルを形成することによって、コイルをワイヤの極近傍に形成することができている。
ＧＳＲ素子では、逆台形型の溝に磁性ワイヤを挿置し、溝に沿って下コイルを形成し、ワイヤ上面に上コイルを形成して、両者を連結してコイルを形成する。逆台形型の溝を活用してコイルを形成することによって、コイルをワイヤの極近傍に形成することができている。
【0009】
しかし、ＡＳＩＣ基板上にＧＳＲ素子を一体化形成する際には、ＡＳＩＣ基板面上には回路配線が存在するのでＡＳＩＣ基板上に溝を加工することはできない。
そこで、ＡＳＩＣ基板２１上にＳｉＯ２などの絶縁膜２３を成膜し、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で溝２４を作製したが、その形状は図２に示すように直方体形状となってしまい、逆台形状の溝を形成できないことが分かった（特許文献７）。
そこで、ＡＳＩＣ基板２１上にＳｉＯ２などの絶縁膜２３を成膜し、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で溝２４を作製したが、その形状は図２に示すように直方体形状となってしまい、逆台形状の溝を形成できないことが分かった（特許文献７）。
【特許文献7】特開２０１９－０２０３４６
【0010】
また、一般的に構造物として残す感光性樹脂としてはエポキシ系のネガタイプのレジスト（以下、ネガレジストという。）が知られている。ネガレジストの特徴はパターニング後のエッジ形状が急峻であり、図３に示すように、構造物として残すためのキュア熱処理後も直方体形状の溝３４となって形状変化が起こらない。
したがって、ネガレジストを用いて逆台形状の溝形状を作製するのは困難である。
したがって、ネガレジストを用いて逆台形状の溝形状を作製するのは困難である。
【0011】
一方、センサの高感度化には、コイルピッチを１０μｍ以下へと微細化しコイルの巻き数を増やす必要がある。しかし、コイルピッチを微細化するほど、ＡＳＩＣ基板（以下、基板という。）の位置と複数個のマスクの位置をさらに精度よく合わせることが求められる。その精度を実現するためには、前記溝形成時に同時に視認性の高いアライメントマークを形成することで、合わせ精度の向上が期待できる。
【0012】
本発明は、フォトリソグラフィーによる磁界検出素子と特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）を直接接合するプロセスにおいて、ＡＳＩＣ基板上の感光性樹脂の被膜を形成し、そこに磁性ワイヤを配置する逆台形状の溝とコントラスト性が高い、すなわち視認性に優れたアライメントマークを同時に形成し、ＧＳＲ素子をＡＳＩＣ基板上に直接形成し、ＧＳＲ素子とＡＳＩＣをベア接合して一体化する方法を開発するものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明者らは、樹脂膜に逆台形状の溝を形成するために、ポジレジスト系の感光性樹脂の特性に着目した。樹脂構造物を製作する場合、キュア処理後に形状が変化しないネガレジスト系の感光性樹脂が一般的に使われているが、これだと逆台形状の溝は形成できない。そこで、ポジレジスト系樹脂で研究をすることにした。
ポジレジスト系の感光性樹脂をＡＳＩＣ基板全体に塗布後、マスク材を通して露光、現像後に得られる直方体形状の溝４１４を、多数個基板全面に形成し、キュア熱処理することで、図４に示すように逆台形状の溝４２４に変化できることを見出した。
さらに、溝とアライメントマーク部を感光性樹脂の被膜上に同時に形成することにした。このキュア処理したポジレジスト系の感光性樹脂は、形状がやや変化するが、耐薬品性も良好であり、構造物として利用できることを確認した。
ポジレジスト系の感光性樹脂をＡＳＩＣ基板全体に塗布後、マスク材を通して露光、現像後に得られる直方体形状の溝４１４を、多数個基板全面に形成し、キュア熱処理することで、図４に示すように逆台形状の溝４２４に変化できることを見出した。
さらに、溝とアライメントマーク部を感光性樹脂の被膜上に同時に形成することにした。このキュア処理したポジレジスト系の感光性樹脂は、形状がやや変化するが、耐薬品性も良好であり、構造物として利用できることを確認した。
【0014】
すなわち、ＡＳＩＣ基板全面にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、マスク材を通して露光した後に現像することで、溝とアライメントマーク用凹部を同時に形成する。この時、溝の形状は直方体形状である。また、この時、ＡＳＩＣ基板の電極部が開口するパターンも同時に露光、現像することで、電極部上の樹脂被膜を除去しておく。
次に、キュア熱処理を行う。キュア熱処理をすると、熱処理時に発生する応力で、溝は直方体形状から逆台形状へと変化する。これがＳｉＯ２被膜やネガレジスト系の樹脂被膜に代えて、ポジレジスト系樹脂被膜を採用した効果である。欠点は、アライメントマーク凹部の形状も逆台形状となってしまい、マークの視認性が低下する。この問題はアライメントマーク部以外をレジストで保護し前記逆台形状となったアライメントマーク部自体をマスクとして、ＲＩＥ加工し、ＡＳＩＣ表面のＳｉＯ２を掘りこむことで、掘りこんだアライメントマークのエッジを急峻化させることで、解決できることを見いだした。
次に、キュア熱処理を行う。キュア熱処理をすると、熱処理時に発生する応力で、溝は直方体形状から逆台形状へと変化する。これがＳｉＯ２被膜やネガレジスト系の樹脂被膜に代えて、ポジレジスト系樹脂被膜を採用した効果である。欠点は、アライメントマーク凹部の形状も逆台形状となってしまい、マークの視認性が低下する。この問題はアライメントマーク部以外をレジストで保護し前記逆台形状となったアライメントマーク部自体をマスクとして、ＲＩＥ加工し、ＡＳＩＣ表面のＳｉＯ２を掘りこむことで、掘りこんだアライメントマークのエッジを急峻化させることで、解決できることを見いだした。
【0015】
次に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成する。
そして、逆台形状の溝とアライメントマーク凹部を形成したＡＳＩＣ基板全面に金属膜を成膜する。これにより、アライメントマーク用凹部が金属膜で覆われ、この膜が反射膜として機能するため、さらにアライメントマークの視認性を向上させることができることが分かった。そして、この金属膜は逆台形状の溝に沿って成膜されており、ここにレジスト塗布し、アライメントマークを使用して露光、現像することで、逆台形状の溝に沿って下部コイルのパターンを形成することができる。メッキ後、レジスト除去し、コイル部及び電極部以外の金属膜をウェットすることで溝部には、厚さ０．２～１．０μｍの下部コイルが形成される。溝部の底部にはＲ部が形成されており、線幅０．５～２μｍの微細配線でも下部コイルは断線することなく形成できる。
そして、逆台形状の溝とアライメントマーク凹部を形成したＡＳＩＣ基板全面に金属膜を成膜する。これにより、アライメントマーク用凹部が金属膜で覆われ、この膜が反射膜として機能するため、さらにアライメントマークの視認性を向上させることができることが分かった。そして、この金属膜は逆台形状の溝に沿って成膜されており、ここにレジスト塗布し、アライメントマークを使用して露光、現像することで、逆台形状の溝に沿って下部コイルのパターンを形成することができる。メッキ後、レジスト除去し、コイル部及び電極部以外の金属膜をウェットすることで溝部には、厚さ０．２～１．０μｍの下部コイルが形成される。溝部の底部にはＲ部が形成されており、線幅０．５～２μｍの微細配線でも下部コイルは断線することなく形成できる。
【0016】
次に、下部コイルが形成された溝に、張力５０～１００ｋｇ／ｍｍ２の張力を負荷して磁性ワイヤを配置する。この時、磁性ワイヤはその張力を維持するため、接着剤、テープ等で治具に固定される。その後、ネガレジスト系樹脂被膜を塗布し、磁性ワイヤの仮固定のため、90℃の熱処理を行う。そして、露光、ベーク、現像、キュア熱処理をすることで磁性ワイヤを溝内部に固定するとともに、ワイヤは張力を維持したまま熱処理されるため、ＧＳＲ特性が改善できる。ここで、キュア熱処理の温度は２５０～３５０℃である。
【0017】
溝内部に固定された磁性ワイヤにワイヤ端子（磁性ワイヤの両端部）を設けるために磁性ワイヤを被覆している絶縁性ガラスの一部をＣＦ４-ＲＩＥで除去する。
【0018】
次に、磁性ワイヤの上部にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、キュア熱処理を行う。これにより、溝と磁性ワイヤとの段差を解消することができる。
【0019】
そして、金属膜を成膜、レジスト塗布し、露光・現像して、ワイヤの上に沿って上部コイルを形成する。この時、前記アライメントマークを用いることで合わせ精度が向上し、微細なコイルピッチにおいても下部コイルとのずれなく上部コイルが形成できる。
メッキ後、レジスト除去し、コイル部及び電極部以外の金属膜をウェットすることで溝部には、厚さ０．２～１．０μｍの上部コイルが形成される。
メッキ後、レジスト除去し、コイル部及び電極部以外の金属膜をウェットすることで溝部には、厚さ０．２～１．０μｍの上部コイルが形成される。
【0020】
なお、基板上の逆台形状の溝に磁性ワイヤを整列して素子を形成する技術については、本発明者らにより特許文献５（特許第５７４７２９４号公報）、特許文献６（特許第６４３８６１６号公報）をはじめとして国際学会などの発表を通じて開示しており、また基板上に素子を形成する技術に関しては愛知製鋼（株）により特許公報で開示されて周知技術になっている。
そこで、開示技術や周知技術に関しては本発明では記載を簡素化している。
そこで、開示技術や周知技術に関しては本発明では記載を簡素化している。
【0021】
このようにＡＳＩＣ基板上のポジレジスト系樹脂被膜に逆台形状の溝と複数個のアライメントマークを同時に形成することで、複数個のマスクの合わせ精度が向上でき、１μｍ～10μm程度の微細なコイルピッチの形成が可能となる。
【発明の効果】
【0022】
本発明により、ＡＳＩＣ基板にダメージを与えることなく、磁性ワイヤを配置するための逆台形状の溝と視認性の高いアライメントマークを感光性樹脂被膜上に同時に形成することが可能となり、ＡＳＩＣ基板上に５μｍ以下、さらに３μｍ以下の微細なコイルピッチを有するＧＳＲ素子を一体化形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】Ｓｉ基板上に形成した逆台形状の溝を示す図である。
【図2】ＡＳＩＣ基板に被覆したＳｉＯ２膜に形成した直方体形状の溝を示す 図である。
【図3】ＡＳＩＣ基板に被覆したネガタイプのレジストを用いて、フォトリソし、キュア熱処理して形成された直方体形状の溝を示す図である。
【図4】ＡＳＩＣ基板に被覆したポジタイプのレジストを用いて、（ａ）フォトリソ処理後の直方体形状の溝、（ｂ）その溝をキュア処理して形成された逆台形状の溝を示す図である。
【図5】本発明の製造方法による製造されたＧＳＲ素子の断面図である。
【図6】本発明のＡＳＩＣ基板上の溝形成部とアライメントマーク形成部（ａ）平面図、（ｂ）Ａ１－Ａ２線の断面図である。
【図7】本発明のＡＳＩＣ基板上のポジタイプのレジストを用いた溝形成部とアライメントマーク形成部の形成フロー図（断面図）で、フォトリソ処理後の直方体形状の溝である。
【図8】本発明のＡＳＩＣ基板上のポジタイプのレジストを用いた溝形成部とアライメントマーク形成部の形成フロー図（断面図）で、キュア処理して形成された逆台形状の溝である。
【図9】本発明の溝形成部に形成した下部コイルとアライメント部に金属皮膜を成膜したアライメントマークと反射膜の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
ＧＳＲ素子の製造方法は、
磁性ワイヤ、前記磁性ワイヤを周回する下部コイルと上部コイルよりなる１０μｍ以下のコイルピッチを有する検出コイル、および電極からなるＧＳＲ素子を特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）の基板上に直接製造する方法において、
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる素子の集合体を個片化する
ことを特徴とする。
磁性ワイヤ、前記磁性ワイヤを周回する下部コイルと上部コイルよりなる１０μｍ以下のコイルピッチを有する検出コイル、および電極からなるＧＳＲ素子を特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）の基板上に直接製造する方法において、
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる素子の集合体を個片化する
ことを特徴とする。
【0025】
また、上記工程（４）において、
前記下部コイルの上に前記磁性ワイヤに張力３０～１００ｋｇ／ｍｍ２を負荷して配置し、前記磁性ワイヤを樹脂により前記溝内に埋設し、２５０～３５０℃の温度にて張力熱処理して前記磁性ワイヤを固定すると同時にＧＳＲ特性を改善することを特徴とする。
前記下部コイルの上に前記磁性ワイヤに張力３０～１００ｋｇ／ｍｍ２を負荷して配置し、前記磁性ワイヤを樹脂により前記溝内に埋設し、２５０～３５０℃の温度にて張力熱処理して前記磁性ワイヤを固定すると同時にＧＳＲ特性を改善することを特徴とする。
【0026】
本発明により製造されるＧＳＲ素子の構造の断面図を図５に示す。
本発明のＧＳＲ素子５は、ＡＳＩＣ基板５１、ＡＳＩＣ基板５１の上のＳｉＯ２保護被膜５２、ＳｉＯ２保護被膜５２の上に被覆されたポジレジスト５３、ポジレジスト５３に形成された逆台形状の溝５４、溝底部に配置され、底部のR形状を形成する樹脂被膜５０，逆台形状の溝５４の面およびポジレジスト５３の上面の一部に形成された下部コイル５５、下部コイルの上に配置された磁性ワイヤ５６、磁性ワイヤを固定する樹脂被膜５８，磁性ワイヤ５６と溝５４の段差を解消するためのポジレジスト系の樹脂被膜５９，樹脂被膜５９の上に形成され、下部コイル５５と接続する上部コイル５７とから構成されている。
なお、磁性ワイヤ５６は下部コイル５５と上部コイル５７とからなる検出コイルによって周回されており、検出コイルと磁性ワイヤの間隙は絶縁性樹脂５８，５９により埋められている。
本発明のＧＳＲ素子５は、ＡＳＩＣ基板５１、ＡＳＩＣ基板５１の上のＳｉＯ２保護被膜５２、ＳｉＯ２保護被膜５２の上に被覆されたポジレジスト５３、ポジレジスト５３に形成された逆台形状の溝５４、溝底部に配置され、底部のR形状を形成する樹脂被膜５０，逆台形状の溝５４の面およびポジレジスト５３の上面の一部に形成された下部コイル５５、下部コイルの上に配置された磁性ワイヤ５６、磁性ワイヤを固定する樹脂被膜５８，磁性ワイヤ５６と溝５４の段差を解消するためのポジレジスト系の樹脂被膜５９，樹脂被膜５９の上に形成され、下部コイル５５と接続する上部コイル５７とから構成されている。
なお、磁性ワイヤ５６は下部コイル５５と上部コイル５７とからなる検出コイルによって周回されており、検出コイルと磁性ワイヤの間隙は絶縁性樹脂５８，５９により埋められている。
【0027】
以下、ＧＳＲ素子の製造方法を詳細に説明する。
はじめに、図６により、本発明のプロセスの中間工程生成体であるＧＳＲ素子形成用基板６０について説明する。（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ１－Ａ２線における断面図である。
なお、ＧＳＲ素子の製造においては、１枚のＡＳＩＣ基板上に複数個のＧＳＲ素子を形成する。また、フォトリソ工程は複数回あるので、アライメントマークは複数個からなる。この図６は、１個のＧＳＲ素子のみを示して説明する。
はじめに、図６により、本発明のプロセスの中間工程生成体であるＧＳＲ素子形成用基板６０について説明する。（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ１－Ａ２線における断面図である。
なお、ＧＳＲ素子の製造においては、１枚のＡＳＩＣ基板上に複数個のＧＳＲ素子を形成する。また、フォトリソ工程は複数回あるので、アライメントマークは複数個からなる。この図６は、１個のＧＳＲ素子のみを示して説明する。
【0028】
ＡＳＩＣ基板６１の上のＧＳＲ素子を形成するための逆台形状の溝６４Ｇよりなる溝形成部６Ｇおよびアライメントマーク凹部６４Ａよりなるアライメントマーク部６ＡからなるＧＳＲ素子形成用基板６０の中間工程生成体が形成されている。
溝形成部６Ｇは、ポジレジスト６３Ｇと逆台形状の溝６４Ｇよりなる。アライメントマーク部６Ａは、複数個の＋マークのアライメント６ａにて、その断面がポジレジスト６３Ａとアライメントマーク凹部６４Ａよりなる。
溝形成部６Ｇは、ポジレジスト６３Ｇと逆台形状の溝６４Ｇよりなる。アライメントマーク部６Ａは、複数個の＋マークのアライメント６ａにて、その断面がポジレジスト６３Ａとアライメントマーク凹部６４Ａよりなる。
【0029】
次に、プロセスを図７（a）～（ｂ）のフロー図を用いて説明する。
ア）図７（ａ）に示すように、ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜（以下、ポジレジストという。）を厚さ３～１０μｍで塗布し、マスク材を通して露光、現像して樹脂被膜上に直径５～２０μｍの磁性ワイヤを配置するための深さ３～１０μｍの溝７４Ｇａと深さ３～１０μｍのアライメントマーク凹部７４Ａａを同時に形成し、直方体形状の溝７４Ｇａとアライメントマーク凹部７４Ａａを形成する。
ア）図７（ａ）に示すように、ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜（以下、ポジレジストという。）を厚さ３～１０μｍで塗布し、マスク材を通して露光、現像して樹脂被膜上に直径５～２０μｍの磁性ワイヤを配置するための深さ３～１０μｍの溝７４Ｇａと深さ３～１０μｍのアライメントマーク凹部７４Ａａを同時に形成し、直方体形状の溝７４Ｇａとアライメントマーク凹部７４Ａａを形成する。
【0030】
ポジレジスト７３Ｇａの厚さ３～１０μｍは、溝７４Ｇａの深さ３～１０μｍに相当し、溝深さは磁性ワイヤを溝内に安定して配置するためには磁性ワイヤの直径の半分以上必要であり、磁性ワイヤの直径と同等の樹脂被膜の厚さ以下が好ましい。磁性ワイヤの直径は5μｍ～２０μｍであることを考慮すると、好ましい範囲は３μｍ～１０μｍである。溝深さが磁性ワイヤの直径より厚い場合、上部コイル形成が困難となるためである。
【0031】
このプロセスにより、溝形成部７Ｇａとアライメントマーク部７Ａａからなる中間工程生成体１の７ａが形成される。
溝形成部７Ｇａは、ポジレジスト７３Ｇａと直方体形状の溝７３Ｇａよりなる。アライメントマーク部７Ａａは、ポジレジスト７３Ａａと細長い直方体形状の凹部７４Ａａよりなる。
溝形成部７Ｇａは、ポジレジスト７３Ｇａと直方体形状の溝７３Ｇａよりなる。アライメントマーク部７Ａａは、ポジレジスト７３Ａａと細長い直方体形状の凹部７４Ａａよりなる。
【0032】
イ）図７（ｂ）に示すように、中間工程生成体１をキュア熱処理し、中間工程生成体２を形成する。
キュア熱処理の温度は、２５０～３５０℃で行う。２５０℃以下では、硬化が不十分で、後工程で形状が変化する懸念があり、３５０℃を超えるとＡＳＩＣ回路に不具合が生じる懸念がある。
なお、キュア熱処理による収縮・変形を考慮すると上述のポジレジストの厚さは溝深さと同じか少し厚めの３μｍ～１５μｍ程度が好ましい。
キュア熱処理の温度は、２５０～３５０℃で行う。２５０℃以下では、硬化が不十分で、後工程で形状が変化する懸念があり、３５０℃を超えるとＡＳＩＣ回路に不具合が生じる懸念がある。
なお、キュア熱処理による収縮・変形を考慮すると上述のポジレジストの厚さは溝深さと同じか少し厚めの３μｍ～１５μｍ程度が好ましい。
【0033】
このプロセスにより、溝形成部７Ｇｂとアライメントマーク部７Ａｂからなる中間工程生成体２の７ｂが形成される。
溝形成部７Ｇｂは、キュア処理により硬化したポジレジスト７３Ｇｂと、キュア処理時に発生する応力により直方体形状から変化した逆台形状７４Ｇｂよりなる。
アライメントマーク部７Ａｂは、キュア熱処理により硬化したポジレジスト７３Ａｂと、逆台形状の凹部７４Ａｂよりなる。
溝形成部７Ｇｂは、キュア処理により硬化したポジレジスト７３Ｇｂと、キュア処理時に発生する応力により直方体形状から変化した逆台形状７４Ｇｂよりなる。
アライメントマーク部７Ａｂは、キュア熱処理により硬化したポジレジスト７３Ａｂと、逆台形状の凹部７４Ａｂよりなる。
【0034】
ウ）ここで、アライメントマーク凹部が逆台形状になることで、マークの視認性が低下する懸念がある。そこで、中間工程生成体２の樹脂を全面塗布した後、マスク露光・現像して、アライメント部以外を樹脂で保護し、アライメントマーク部のポジレジスト73Ａｃをマスクにして、ＲＩＥ加工をして、アライメントマークの底部に存在するＳｉＯ２膜を掘りこむことで、掘りこんだエッジを急峻にした中間工程生成体３を形成する。その後、アライメントマーク部以外を保護していた樹脂を除去する。
【0035】
このプロセスにより、溝形成部７Ｇｃとアライメントマーク部７Ａｃからなる中間工程生成体３の７ｃが形成される。
溝形成部７Ｇｃは、中間工程生成体２の溝形成部７Ｇｂと同一である。
アライメントマーク部７Ａｃは、低くなったポジレジスト７３Ａｃと、ＳｉＯ２膜７２の一部に急峻なエッジを形成した、逆台形状の凹部７４Ａcよりなる。
溝形成部７Ｇｃは、中間工程生成体２の溝形成部７Ｇｂと同一である。
アライメントマーク部７Ａｃは、低くなったポジレジスト７３Ａｃと、ＳｉＯ２膜７２の一部に急峻なエッジを形成した、逆台形状の凹部７４Ａcよりなる。
【0036】
エ）次に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、中間工程生成体３の全面に金属膜を成膜して中間工程生成体４を形成する。
溝形成部に成膜された金属膜は、下部コイル用に形成される。金属膜の厚みは０．２～１μｍ程度で、下部コイルの所定の厚みに対応して決められる。この時アライメントマーク部にも金属膜が形成されるので、アライメント用凹部の反射膜として活用し、視認性の高い複数個のアライメントマークを形成する。
溝形成部に成膜された金属膜は、下部コイル用に形成される。金属膜の厚みは０．２～１μｍ程度で、下部コイルの所定の厚みに対応して決められる。この時アライメントマーク部にも金属膜が形成されるので、アライメント用凹部の反射膜として活用し、視認性の高い複数個のアライメントマークを形成する。
【0037】
オ）図８に示すように、金属膜が成膜されている溝形成部とアライメントマーク形成部からなる中間工程生成体４を用いて、ＧＳＲ素子の下部コイルを形成する。
アライメントマーク８Ａと反射膜８Ｂを用いて、樹脂の塗布、露光、現像、メッキ、エッチング工程を経て、コイルを形成する樹脂を除去すると、逆台形状の溝８４の溝面に沿って下部コイル８５を形成する。
アライメントマーク８Ａと反射膜８Ｂを用いて、樹脂の塗布、露光、現像、メッキ、エッチング工程を経て、コイルを形成する樹脂を除去すると、逆台形状の溝８４の溝面に沿って下部コイル８５を形成する。
【0038】
カ）次に、下部コイル５５（７５）の上部に磁性ワイヤ５６を配置し、溝５４内に絶縁性樹脂で固定した後、再びアライメントマークを使って上部コイル５７を形成して、ＧＳＲ素子を製造する。
アライメントマークと複数個のマスクの位置合わせ精度は１μｍ以下好ましくは０．５μｍ以下とする。
アライメントマークと複数個のマスクの位置合わせ精度は１μｍ以下好ましくは０．５μｍ以下とする。
【0039】
また、下部コイル５５の上部に磁性ワイヤ５６を配置するにあたって、磁性ワイヤに張力３０～１００ｋｇ／ｍｍ２を負荷して配置し、磁性ワイヤを樹脂により溝内に埋設し、さらに２５０～３５０℃の温度にてキュア熱処理して磁性ワイヤを固定してもよい。磁性ワイヤ５６にこのような張力熱処理を施すことによってＧＳＲ特性の改善など磁気特性の向上が可能となる。ここで、ＧＳＲ特性とは、出力の磁界依存性において、正弦関数関係を示すこと、ヒステリシス特性を示さないことである。
【0040】
つまり、本発明は、ＡＳＩＣ基板上の樹脂被膜に磁性ワイヤを周回する１０μｍ以下のコイルピッチよりなるＧＳＲ素子をＡＳＩＣ基板に直接製造する方法である。
本発明によりＡＳＩＣ基板上に直接製造したＧＳＲ素子の概略図を図５に示している。
なお、本発明は、ＡＳＩＣ基板上に磁性ワイヤ、磁性ワイヤを周回するコイル、および電極配線からなる素子を直接製造するという汎用的な方法であることから、ＧＳＲ素子の製造方法に限定されるものではない。
本発明によりＡＳＩＣ基板上に直接製造したＧＳＲ素子の概略図を図５に示している。
なお、本発明は、ＡＳＩＣ基板上に磁性ワイヤ、磁性ワイヤを周回するコイル、および電極配線からなる素子を直接製造するという汎用的な方法であることから、ＧＳＲ素子の製造方法に限定されるものではない。
【実施例0041】
ＡＳＩＣ基板上の樹脂被膜に溝とアライメントマークを同時に形成するプロセスフローを説明する。
工程（ａ）：
まず、ＡＳＩＣ基板上に溝とアライメントマークを形成するため、ポジレジスト系樹脂被膜を膜厚１０μｍ塗布する。その後、溝と複数のアライメントマークのパターンが配置されたマスク材を用いて露光、現像を行って、図４（ａ）の中間工程生成体１を形成する。また、マスクには、ＡＳＩＣ基板の電極部も開口するようなパターンも配置されている。
この時、溝の形状は直方体形状である。
工程（ａ）：
まず、ＡＳＩＣ基板上に溝とアライメントマークを形成するため、ポジレジスト系樹脂被膜を膜厚１０μｍ塗布する。その後、溝と複数のアライメントマークのパターンが配置されたマスク材を用いて露光、現像を行って、図４（ａ）の中間工程生成体１を形成する。また、マスクには、ＡＳＩＣ基板の電極部も開口するようなパターンも配置されている。
この時、溝の形状は直方体形状である。
【0042】
工程（ｂ）:
次に ２８０℃、1時間のキュア熱処理を行い、樹脂被膜を硬化させて図４（ｂ）の中間工程生成体２を形成する。キュア処理後、溝は、キュア処理時に発生する応力で、図４（ｂ）に示すように直方体形状から逆台形状となる。
この時、溝深さは７μｍである。
次に ２８０℃、1時間のキュア熱処理を行い、樹脂被膜を硬化させて図４（ｂ）の中間工程生成体２を形成する。キュア処理後、溝は、キュア処理時に発生する応力で、図４（ｂ）に示すように直方体形状から逆台形状となる。
この時、溝深さは７μｍである。
【0043】
工程（ｃ）：
ここで、アライメントマークの形状を急峻化するために、樹脂を全面塗布した後、マスク露光・現像して、アライメント部以外をレジストで保護する。
ここで、アライメントマークの形状を急峻化するために、樹脂を全面塗布した後、マスク露光・現像して、アライメント部以外をレジストで保護する。
【0044】
工程（ｄ）：
工程（ａ）で形成したアライメント凹部自身をマスクしてＯ2-ＲＩＥを行い、次いでレジストを剥離して図４（ｃ）の中間工程生成体３に示すようにアライメントマークの形状を急峻にする。
工程（ａ）で形成したアライメント凹部自身をマスクしてＯ2-ＲＩＥを行い、次いでレジストを剥離して図４（ｃ）の中間工程生成体３に示すようにアライメントマークの形状を急峻にする。
【0045】
工程（ｅ）：
ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成した後、中間工程生成体３の全面に金属膜を０．２μｍ成膜する。
ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成した後、中間工程生成体３の全面に金属膜を０．２μｍ成膜する。
【0046】
工程（ｆ）：
金属膜を成膜したＡＳＩＣ基板の全体に樹脂を塗布し、溝部には下部コイルを形成するためのパターンを配置し、アライメントパターンを使って、露光現像を行う。この時、マスクにはアライメント部には保護するためのパターンが配置されている。
金属膜を成膜したＡＳＩＣ基板の全体に樹脂を塗布し、溝部には下部コイルを形成するためのパターンを配置し、アライメントパターンを使って、露光現像を行う。この時、マスクにはアライメント部には保護するためのパターンが配置されている。
【0047】
工程（ｇ）：
メッキ、樹脂被膜除去、下部コイル部以外の金属膜のエッチング工程を経て、溝形成部の金属膜は下部コイル５５を形成する。アライメントマーク部の金属膜８Ｂは反射膜として機能する。この状態を図８に示す。
メッキ、樹脂被膜除去、下部コイル部以外の金属膜のエッチング工程を経て、溝形成部の金属膜は下部コイル５５を形成する。アライメントマーク部の金属膜８Ｂは反射膜として機能する。この状態を図８に示す。
【0048】
工程（ｈ）：
溝５４にガラスで被覆された磁性ワイヤ５６を張力３０～１００ｋｇ／ｍｍ２を負荷して配置し、ワイヤは張力を維持したまま接着剤やテープで治具に仮止めする。その後、ネガレジスト系樹脂を塗布し、90℃でワイヤを溝に仮固定し、露光、ベーク、現像後、２８０℃で１時間キュア熱処理をして、溝内に固定する。この時、磁性ワイヤは張力を維持したまま熱処理されており、ＧＳＲ特性が改善できる。
溝５４にガラスで被覆された磁性ワイヤ５６を張力３０～１００ｋｇ／ｍｍ２を負荷して配置し、ワイヤは張力を維持したまま接着剤やテープで治具に仮止めする。その後、ネガレジスト系樹脂を塗布し、90℃でワイヤを溝に仮固定し、露光、ベーク、現像後、２８０℃で１時間キュア熱処理をして、溝内に固定する。この時、磁性ワイヤは張力を維持したまま熱処理されており、ＧＳＲ特性が改善できる。
【0049】
工程（ｉ）：
複数の工程(略)を経て、磁性５６を周回するコイルの上部側を形成するため、ＡＳＩＣ基板の全体に金属膜を０．２μｍ成膜する。
複数の工程(略)を経て、磁性５６を周回するコイルの上部側を形成するため、ＡＳＩＣ基板の全体に金属膜を０．２μｍ成膜する。
【0050】
工程（ｊ)：
さらに、ＡＳＩＣ基板の全体に樹脂を塗布し、溝部にコイルとワイヤ導通部の引出し線を形成するためのパターンを配置したマスクを用いて露光、現像を行い、上部コイル５７を作る。露光時に、アライメントマーク８Ａを使うことで、下部コイル５５との位置合わせは何の問題もなくできる。
さらに、ＡＳＩＣ基板の全体に樹脂を塗布し、溝部にコイルとワイヤ導通部の引出し線を形成するためのパターンを配置したマスクを用いて露光、現像を行い、上部コイル５７を作る。露光時に、アライメントマーク８Ａを使うことで、下部コイル５５との位置合わせは何の問題もなくできる。
【0051】
工程(ｋ)：
メッキ、樹脂被膜除去、上部コイル部以外の金属膜のエッチング工程を経て、溝形成部の金属膜は上部コイル５７として機能する。
メッキ、樹脂被膜除去、上部コイル部以外の金属膜のエッチング工程を経て、溝形成部の金属膜は上部コイル５７として機能する。
【0052】
以上のプロセスで、逆台形状の下部コイル形成用の溝とアライメントマーク凹部を樹脂被膜に同時に形成し、かつ樹脂被膜上に視認性の高いアライメントマークを形成できることから、ＡＳＩＣ基板上に微細ピッチコイルを有したＧＳＲ素子を一体化形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、ＧＳＲ素子とＡＳＩＣを一体化してＧＳＲセンサの超薄型化、超小型化を実現するもので、生体内のモーションデバイスのように超小型で高性能を要求される用途での使用が期待される。
また、自動車用あるいはウェアラブルコンピュータ用などの小型、高性能のＧＳＲセンサに応用可能である。
また、自動車用あるいはウェアラブルコンピュータ用などの小型、高性能のＧＳＲセンサに応用可能である。
【符号の説明】
【0054】
１：Ｓｉ基板の溝形成体
１１：Ｓｉ＜１００＞基板、１２：熱酸化膜、１３：逆台形状の溝
２：ＳｉＯ２絶縁膜の溝形成体
２１：ＡＳＩＣ基板、２２：保護被膜（ＳｉＯ２）、２３：ＳｉＯ２絶縁膜、２４：直方体形状の溝
３：ネガレジストの溝形成体
３１：ＡＳＩＣ基板、３２：保護被膜（ＳｉＯ２）、３３：ネガレジスト
４：直方体形状の溝
４１：ポジレジストの溝形成体（フォトリソ後）
４１１：ＡＳＩＣ基板、４１２：保護被膜（ＳｉＯ２）、４１３：ポジレジスト、４１４直方体形状の溝
４：直方体形状の溝
４２：ポジレジストの溝形成体（キュア処理後）
４２１：ＡＳＩＣ基板、４２２：保護被膜（ＳｉＯ２）、４２３：ポジレジスト、４２４逆台形状の溝
５：ＧＳＲ素子
５０：逆台形状溝の底部のR形状、５１：ＡＳＩＣ基板、５２：保護被膜（ＳｉＯ２）、５３：ポジレジスト、５４：逆台形状の溝、５５：下部コイル、５６：磁性ワイヤ、５７：上部コイル、５８：磁性ワイヤを溝内に固定するネガレジスト系樹脂被膜、５９：溝とワイヤの段差を解消するためのポジレジスト系樹脂被膜
６０：ＧＳＲ素子形成用基板（中間工程生成体）
６１：ＡＳＩＣ基板、６２：保護被膜（ＳｉＯ２）、６３：ポジレジスト、
６Ｇ：溝形成部、６３Ｇ：ポジレジスト、６４Ｇ：逆台形状の溝、
６Ａ：アライメント形成部、６ａ：アライメントマーク（＋マーク）、６３Ａ：ポジレジスト、６４Ａ：逆台形状の凹部
７ａ：中間形成体１
７１：ＡＳＩＣ基板、７２：保護被膜（ＳｉＯ２）、７３ａ：ポジレジスト、
７Ｇａ：溝形成部、７３Ｇａ：ポジレジスト、７４Ｇａ：直方体形状の溝、
７Ａａ：溝形成部、７３Ａａ：ポジレジスト、７４Ａａ：直方体形状の凹部
７ｂ：中間形成体２
７１：ＡＳＩＣ基板、７２：保護被膜（ＳｉＯ２）、７３ｂ：ポジレジスト、
７Ｇｂ：溝形成部、７３Ｇｂ：ポジレジスト、７４Ｇｂ：逆台形状の溝、
７Ａｂ：溝形成部、７３Ａｂ：ポジレジスト、７４Ａｂ：直方体形状の凹部
７ｃ：中間形成体３
７１：ＡＳＩＣ基板、７２：保護被膜（ＳｉＯ２）、７３ｃ：ポジレジスト、
７Ｇｃ：溝形成部、７３Ｇｃ：ポジレジスト、７４Ｇｃ：逆台形状の溝、
７Ａｃ：溝形成部、７３Ａｃ：ポジレジスト、７４Ａｃ：逆台形状の凹部
８：下部コイル形成体
８１：ＡＳＩＣ基板、８２：保護被膜（ＳｉＯ２）、８３：ポジレジスト、
８４：逆台形状の溝、８５：下部コイル、８６：磁性ワイヤを溝内に固定するネガレジスト系樹脂被膜
８Ａ：アライメントマーク、８Ｂ：反射膜
１１：Ｓｉ＜１００＞基板、１２：熱酸化膜、１３：逆台形状の溝
２：ＳｉＯ２絶縁膜の溝形成体
２１：ＡＳＩＣ基板、２２：保護被膜（ＳｉＯ２）、２３：ＳｉＯ２絶縁膜、２４：直方体形状の溝
３：ネガレジストの溝形成体
３１：ＡＳＩＣ基板、３２：保護被膜（ＳｉＯ２）、３３：ネガレジスト
４：直方体形状の溝
４１：ポジレジストの溝形成体（フォトリソ後）
４１１：ＡＳＩＣ基板、４１２：保護被膜（ＳｉＯ２）、４１３：ポジレジスト、４１４直方体形状の溝
４：直方体形状の溝
４２：ポジレジストの溝形成体（キュア処理後）
４２１：ＡＳＩＣ基板、４２２：保護被膜（ＳｉＯ２）、４２３：ポジレジスト、４２４逆台形状の溝
５：ＧＳＲ素子
５０：逆台形状溝の底部のR形状、５１：ＡＳＩＣ基板、５２：保護被膜（ＳｉＯ２）、５３：ポジレジスト、５４：逆台形状の溝、５５：下部コイル、５６：磁性ワイヤ、５７：上部コイル、５８：磁性ワイヤを溝内に固定するネガレジスト系樹脂被膜、５９：溝とワイヤの段差を解消するためのポジレジスト系樹脂被膜
６０：ＧＳＲ素子形成用基板（中間工程生成体）
６１：ＡＳＩＣ基板、６２：保護被膜（ＳｉＯ２）、６３：ポジレジスト、
６Ｇ：溝形成部、６３Ｇ：ポジレジスト、６４Ｇ：逆台形状の溝、
６Ａ：アライメント形成部、６ａ：アライメントマーク（＋マーク）、６３Ａ：ポジレジスト、６４Ａ：逆台形状の凹部
７ａ：中間形成体１
７１：ＡＳＩＣ基板、７２：保護被膜（ＳｉＯ２）、７３ａ：ポジレジスト、
７Ｇａ：溝形成部、７３Ｇａ：ポジレジスト、７４Ｇａ：直方体形状の溝、
７Ａａ：溝形成部、７３Ａａ：ポジレジスト、７４Ａａ：直方体形状の凹部
７ｂ：中間形成体２
７１：ＡＳＩＣ基板、７２：保護被膜（ＳｉＯ２）、７３ｂ：ポジレジスト、
７Ｇｂ：溝形成部、７３Ｇｂ：ポジレジスト、７４Ｇｂ：逆台形状の溝、
７Ａｂ：溝形成部、７３Ａｂ：ポジレジスト、７４Ａｂ：直方体形状の凹部
７ｃ：中間形成体３
７１：ＡＳＩＣ基板、７２：保護被膜（ＳｉＯ２）、７３ｃ：ポジレジスト、
７Ｇｃ：溝形成部、７３Ｇｃ：ポジレジスト、７４Ｇｃ：逆台形状の溝、
７Ａｃ：溝形成部、７３Ａｃ：ポジレジスト、７４Ａｃ：逆台形状の凹部
８：下部コイル形成体
８１：ＡＳＩＣ基板、８２：保護被膜（ＳｉＯ２）、８３：ポジレジスト、
８４：逆台形状の溝、８５：下部コイル、８６：磁性ワイヤを溝内に固定するネガレジスト系樹脂被膜
８Ａ：アライメントマーク、８Ｂ：反射膜
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2022-10-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項1】
磁性ワイヤ、前記磁性ワイヤを周回する下部コイルと上部コイルよりなる１０μｍ以下のコイルピッチを有する検出コイル、および電極からなるＧＳＲ素子を特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）の基板上に直接製造する方法において、
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる前記ＧＳＲ素子の集合体を個片化する
ことを特徴とするＧＳＲ素子の製造方法。
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる前記ＧＳＲ素子の集合体を個片化する
ことを特徴とするＧＳＲ素子の製造方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
しかし、ＡＳＩＣ基板上にＧＳＲ素子を一体化形成する際には、ＡＳＩＣ基板面上には回路配線が存在するのでＡＳＩＣ基板上に溝を加工することはできない。
そこで、ＡＳＩＣ基板２１上にＳｉＯ２などの絶縁膜２３を成膜し、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で溝２４を作製したが、その形状は図２に示すように直方体形状となってしまい、逆台形状の溝を形成できないことが分かった。
そこで、ＡＳＩＣ基板２１上にＳｉＯ２などの絶縁膜２３を成膜し、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で溝２４を作製したが、その形状は図２に示すように直方体形状となってしまい、逆台形状の溝を形成できないことが分かった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0024】
ＧＳＲ素子の製造方法は、
磁性ワイヤ、前記磁性ワイヤを周回する下部コイルと上部コイルよりなる１０μｍ以下のコイルピッチを有する検出コイル、および電極からなるＧＳＲ素子を特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）の基板上に直接製造する方法において、
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる前記ＧＳＲ素子の集合体を個片化する
ことを特徴とする。
磁性ワイヤ、前記磁性ワイヤを周回する下部コイルと上部コイルよりなる１０μｍ以下のコイルピッチを有する検出コイル、および電極からなるＧＳＲ素子を特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）の基板上に直接製造する方法において、
（１）前記ＡＳＩＣ基板上にポジレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記樹脂被膜に前記磁性ワイヤを設置するための溝と複数のアライメントマーク用凹部を同時に形成し、キュア熱処理して硬化し、逆台形状の溝とアライメントマーク用凹部を形成した後に、ネガレジスト系の樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記逆台形の溝部のみに樹脂被膜を残してキュア熱処理によって溝の底部にＲ形状を形成し、
（２）次に金属皮膜を成膜し、前記金属皮膜を前記アライメントマーク凹部の反射膜として使うことにより視認性の高いアライメントマークを形成し、
（３）前記アライメントマークと前記逆台形状の溝に被覆した前記金属皮膜を使って、前記逆台形状の溝面に沿って前記下部コイルを形成し、
（４）前記下部コイルを形成した逆台形状の溝に張力を付加したまま前記磁性ワイヤを配置して樹脂で仮固定し、その後キュア熱処理して固定し、
（５）前記ワイヤと電極配線を接合するためのワイヤ電極部にある前記ワイヤを被覆している絶縁性ガラスをＣＦ４-ＲＩＥにより除去し、
（６）基板全面にポジレジスト系樹脂被膜を塗布し、露光、現像して前記溝と磁性ワイヤ部のみにポジレジスト系樹脂被膜を残し、キュア熱処理して段差部を滑らかにし、
（７）前記上部コイルと電極を形成し、
（８）前記磁性ワイヤと前記検出コイルと前記電極からなる前記ＧＳＲ素子の集合体を個片化する
ことを特徴とする。