(57)【要約】【課題】アスペクト比が小さい埋め込み配線の場合においてもディッシングの発生を防止することで、ヒーターボードとしての機能を満足し、かつ、導電膜の成膜（メッキ）膜厚を薄くし、研磨時間（タクト）短縮と研磨プロセス数の単一化により、製造コストを削減する埋め込み配線の形成方法及びインクジェットヘッドのヒーターボードを提供する。【解決手段】絶縁膜に凹部を形成し、該凹部に導電膜を形成することにより埋め込み配線を形成する埋め込み配線の形成方法において、従来であれば余分に研磨する必要がある導電膜部分を予め研磨前に粘着剤に接着させて除去した後、導電膜を機械的研磨又は機械的化学的研磨により絶縁膜の凸面と面一になるように研磨することを特徴とする埋め込み配線の形成方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜に埋め込み配線を形成する方法において、
前記絶縁膜を成膜して、該絶縁膜の表面に凹部を形成し、該凹部の両側の凸面上に、後に積層する導電膜との密着力が前記絶縁膜との密着力に対して相対的に小さい低密着材層を積層した後、全面に導電膜を、前記凹部において前記絶縁膜の凸面を超えかつ前記低密着材層の上面以下となる厚みに形成した第１の基板を製造する工程と、
表面が平滑な基板の表面に粘着剤層を積層した第２の基板を製造する工程と、
前記第１の基板の前記凸面上の導電膜と、前記第２の基板の粘着剤層とを接合する工程と、
前記第１の基板と、前記第２の基板とを分離し、前記第１の基板の前記凸面上の導電膜を前記低密着材層の表面を境に剥離する工程と、
前記第１の基板の低密着材層を除去する工程と、
前記第１の基板の上に残存する導電膜を、機械的研磨又は機械的化学的研磨により、前記絶縁膜の凸面と面一になるように研磨する工程とを具備することを特徴とする埋め込み配線の形成方法。
【請求項２】
前記導電膜は、前記絶縁膜との接触界面にバリア層を有し、
前記第１の基板において低密着材層の上にバリア層及び導電膜の積層が形成され、
前記第２の基板を用いて前記凸面上の導電膜を剥離する際に、該バリア層と前記低密着材層との界面で剥離することを特徴とする請求項１に記載の埋め込み配線の形成方法。
【請求項３】
前記導電膜は、電気メッキ法により形成されるものであって、少なくともシード層を全面に形成した後、形成される請求項１又は２に記載の埋め込み配線の形成方法。
【請求項４】
前記低密着材層は、上面に離型剤層を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の埋め込み配線の形成方法。
【請求項５】
前記離型剤層は、
前記導電膜を積層する前に、
表面が平滑な基板に離型剤層を積層した第３の基板を前記第１の基板の低密着材層の少なくとも上面に接合し転写して形成したものである請求項４に記載の埋め込み配線の形成方法。
【請求項６】
前記低密着材層が、前記絶縁膜の表面に凹部を形成する際に用いるレジストであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の埋め込み配線の形成方法。
【請求項７】
前記導電膜の材料が、銅を主成分として含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の埋め込み配線の形成方法。
【請求項８】
埋め込み配線が形成された面の上にヒーターが形成されたインクジェットヘッドのヒーターボードであって、前記埋め込み配線が請求項１から７のいずれか１項の方法で形成されたものであるヒーターボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平滑な表面を有する埋め込み配線の形成方法に関し、詳しくは、サーマルインクジェットヘッドのヒーターボードに用いられる電源供給等を目的とした配線における、高密度かつ低抵抗な埋め込み配線の形成方法及び該埋め込み配線を用いたヒーターボードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイスや、それに類似する技術を用いて作られる電子デバイスは、回路の高速化とコストダウンが求められており、配線を絶縁体の中に形成する「埋め込み配線」は、これを実現する必須の技術の一つとなっている。
【０００３】
埋め込み配線は、配線の電気的抵抗を小さくすることにより回路を高速化し、かつ、１基板当たりの回路を高密度化してチップを小型化し、シリコンウエハ等の基板からの取り個数を増やすことにより製造コストを低くする要求に応えるものである。
【０００４】
半導体デバイスにおける埋め込み配線は、チップを小型化するために積層化された回路の、レイヤ（階層）の間に挟まれた絶縁層の中に形成（埋め込み）されており、互いのレイヤを電気的に接続する役割がある。
【０００５】
半導体デバイスにおける代表的な埋め込み配線として、近年、０．１〜０．２μｍ程度の幅に、深さ１μｍ程度の非常にアスペクト比の高い配線が多く用いられている。
【０００６】
その埋め込み配線の形成方法は、まず、あらかじめ形成されたレイヤの回路の上に、絶縁膜を形成し、スルーホールや溝をエッチングによりパターニングする。その後、スパッタリングやメッキなどの成膜方法により導電膜を形成し、絶縁体の表面（平坦なところ）が露出するまで、導電膜をスラリーなどによる、機械的又は機械的化学的研磨（ＣＭＰ）などの方式で研磨する。これにより、絶縁膜と導電膜の表面をおおよそ面一に仕上げる。続いて、絶縁膜をその上に成膜し、次のレイヤへ電気的に接続するスルーホールや配線を形成する（埋め込む）ための絶縁膜を成膜する、という工程を繰り返す。
【０００７】
一方、インクジェットヘッドのヒーターボードの回路においても、半導体デバイスと同様に、回路の高速化、高密度化、低コスト化が求められている。
【０００８】
さらに、インクを加熱して発泡させ、その発泡エネルギーによってインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、インクを発泡させるエネルギー変換素子（ヒーター）の高性能化と長寿命化も求められている。
【０００９】
従来例によると、インクジェットヘッドのヒーターボードに用いる埋め込み配線の形成方法は、まず、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法などの成膜方法を用いて絶縁層を数μｍ（埋め込み配線の深さ以上の厚さ）成膜する。その後、埋め込み配線用の溝部やスルーホールをウエット又はドライエッチング法によりパターニングし、その上に導電膜（主に金属膜）を形成し、機械的又は化学的機械的研磨方法で研磨することにより、埋め込み配線を形成する方法である。
【００１０】
ただし、ここで用いる金属膜の形成方法として、メッキ法を用いる場合は、溝部やスルーホールを形成した後、メッキ用の電極層（シード層）をあらかじめ薄く形成する必要がある。
【００１１】
また、金属層の材質によっては、その金属が絶縁層中に拡散しないように、バリア層を設ける場合もある。バリア層を形成する場合は、絶縁層に溝部やスルーホールを形成した後にバリア層を薄く形成する。
【００１２】
アスペクト比の大きな半導体デバイス用の埋め込み配線においては、金属（主にＣｕ）のメッキ工程におけるメッキ液の組成や、印加電力の供給方法を工夫することにより、スルーホール（又は溝）を平坦に埋めることが可能である。そのため、後工程である研磨（通常はＣＭＰ）工程において、ディッシングの少ない仕上げ面を形成することが可能である。
【００１３】
ところが、図１に示すように、アスペクト比が小さなインクジェットヘッドのヒーターボード用の埋め込み配線（図１（ａ）の、ｗ＝数１０〜数１００μｍ、ｄ＝２μｍ程度）においては、メッキプロセスでスルーホール（又は溝）を平坦に埋めることは非常に難しく、形成される金属膜の表面がスルーホール（又は溝）の断面形状を転写しやすい。
【００１４】
すなわち図１（ｂ）において、厚さａ、ｂ、ｄの関係は、（ａ−ｄ）＝ｂとなる。
【００１５】
仮に、厚さｂが厚さｄの２倍（研磨条件によって、この数値は異なる）未満の状態でこれを研磨すると、図１（ｃ）〜（ｄ）のように、厚さａとｂが等しくなる前に、厚さｂはｄと殆ど同じ厚さになる。その後、図１（ｅ）のように、絶縁層凸面の表面が露出したときの厚さｂはａよりも薄く、凹面の表面となる（これを「ディッシング」と呼ぶ）。
【００１６】
ディッシングは導電膜である導電膜の膜厚の減少、すなわち電気的抵抗の増加を意味し、設計値通りの配線抵抗を得ることができなくなる。
【００１７】
そのため、ヒーターを駆動する電源の負荷が増大し、ヒーターへの駆動波形が遅延するなどの障害が発生する場合がある。また、インクジェットヘッドとして要求される性能の一つである、インク吐出周波数の高速化が制限され、消費電力の低下が実現できず、そのために高負荷に耐えるドライバの使用を余儀なくされることから、コストアップなどが生じる場合がある。
【００１８】
ディッシングを防止する一つの方法としては、図２に示すように、まず図２（ｂ）の厚さｂを厚さｄの２倍以上になるように導電膜を形成する。次に、図２（ｃ）〜（ｅ）のように、研磨を継続するにつれて厚さａとｂが同じになるように（平坦化）して、図２（ｆ）のように、厚さａが厚さｄと等しくなったとき（絶縁層の凸面の表面が露出したとき）に研磨を終了させる。これにより、表面が平坦な（ディッシングのない）埋め込み配線を得るという方法がある。
【００１９】
しかし、この方法では、導電膜の膜厚を厚くするため、導電膜成膜（又はメッキ）時間が長くなり、また、除去すべき導電膜の厚さ（体積）が大きく、多くの研磨時間も浪費する。このため、ウエハ１枚に対して、タクトが長い、消耗材料の中でコストが高い研磨剤の消費量が多い、また、その他の消耗部品費が高い等の製造コストアップ要因が課題となる場合がある。
【００２０】
また、別のケースとして、図３に示すように、たとえば導電膜としてＣｕをメッキで形成する場合、そのメッキ電極層（シード層）の下地にＣｕの拡散防止のためのバリア層（Ｔｉ、ＴａＮ、ＴａＳｉＮなど）を形成する必要がある。
【００２１】
そこで、図３（ｂ）のように、導電膜の膜厚を図２の時と同様に厚く形成して研磨すると、図３（ｃ）〜（ｅ）のように、研磨を継続するにつれて厚さａとｂが同じになる。しかし、図３（ｅ）〜（ｆ）のように、バリア層が露出した後からはバリア層の研磨レートが導電膜より一般的には小さい（シード層は、一般的にはメッキする材料と同じ材質を用いるため、研磨レート差は生じない）ため、ディッシングが起きる。
【００２２】
そこで通常は、まず、導電膜の研磨レートがバリア層より大きい研磨剤を用いて、厚さａとｂが同一になるまで研磨する。次に、バリア層／導電膜／絶縁膜の３者の研磨レートの関係が、バリア層＞導電膜＞絶縁膜、である特性を有する研磨剤を別途用いて絶縁膜の表面が露出するまで研磨する方法が用いられている。
【００２３】
しかし、研磨プロセスにおいて２種類の研磨剤を使用するため、プロセスが２つに増えることにより、研磨装置台数も２台必要となる。仮に装置を１台としても、プラテン（研磨盤）と被研磨物（ウエハー）を保持するヘッド部、プラテンに固定する研磨パッドのドレッシングのためのドレッサー（砥石）等から構成される研磨ユニットは、少なくとも２ユニット必要である。
【００２４】
また、ディッシングを防ぐ他の方法としては、絶縁膜の凸面に導電膜よりも研磨レートが大きい材料の層を予め形成し、絶縁膜及び導電膜よりも研磨レートが大きい材料の層上に導電膜を形成する。その後、導電膜と、導電膜よりも研磨レートが大きい材料の層とを研磨することにより、前記絶縁膜の凸面を露出させ、表面を面一とする方法がある（特許文献１）。該方法では、導電膜よりも研磨レートが大きい材料の層の方が、導電膜よりも先に研磨されるため、絶縁膜の凸面が先に露出する。このため、その後導電膜を研磨することにより、ディッシングの発生を防ぐことができる。しかし、更なるタクト短縮による製造コストの削減が望まれる。
【特許文献１】特開２００２−３６７９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アスペクト比が小さい埋め込み配線の場合においてもディッシングの発生を防止することで、ヒーターボードとしての機能を満足し、かつ、導電膜の成膜（メッキ）膜厚を薄くし、研磨時間（タクト）短縮と研磨プロセス数の単一化により、製造コストを削減する埋め込み配線の形成方法及びインクジェットヘッドのヒーターボードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係る埋め込み配線の形成方法は、絶縁膜に埋め込み配線を形成する方法において、前記絶縁膜を成膜して、該絶縁膜の表面に凹部を形成し、該凹部の両側の凸面上に、後に積層する導電膜との密着力が前記絶縁膜との密着力に対して相対的に小さい低密着材層を積層した後、全面に導電膜を、前記凹部において前記絶縁膜の凸面を超えかつ前記低密着材層の上面以下となる厚みに形成した第１の基板を製造する工程と、表面が平滑な基板の表面に粘着剤層を積層した第２の基板を製造する工程と、前記第１の基板の前記凸面上の導電膜と、前記第２の基板の粘着剤層とを接合する工程と、前記第１の基板と、前記第２の基板とを分離し、前記第１の基板の前記凸面上の導電膜を前記低密着材層の表面を境に剥離する工程と、前記第１の基板の低密着材層を除去する工程と、前記第１の基板上に残存する導電膜を、機械的研磨又は機械的化学的研磨により、前記絶縁膜の凸面と面一になるように研磨する工程とを具備することを特徴とする。
【００２７】
また、前記導電膜は、前記絶縁膜との接触界面にバリア層を有し、前記第１の基板において低密着材層上にバリア層及び導電膜の積層が形成され、前記第２の基板を用いて前記凸面上の導電膜を剥離する際に、該バリア層と前記低密着材層との界面で剥離することを特徴とする。
【００２８】
また、前記導電膜は、電気メッキ法により形成されるものであって、少なくともシード層を全面に形成した後形成されることを特徴とする。
【００２９】
また、前記低密着材層は、上面に離型剤層を有することを特徴とする。
【００３０】
また、前記離型剤層は、前記導電膜を積層する前に、表面が平滑な基板に離型剤層を積層した第３の基板を前記第１の基板の低密着材層の少なくとも上面に接合し転写して形成したものであることを特徴とする。
【００３１】
また、前記低密着材層が、前記絶縁膜の表面に凹部を形成する際に用いるレジストであることを特徴とする。
【００３２】
また、前記導電膜の材料が、銅を主成分として含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明に係るインクジェットのヒーターボードは、埋め込み配線が形成された面の上にヒーターが形成されたインクジェットヘッドのヒーターボードであって、前記埋め込み配線が前記埋め込み配線の形成方法で形成されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、アスペクト比が小さい埋め込み配線の形成において、従来であれば余分に研磨する必要がある導電膜部分を研磨前に除去することにより、平坦化のための研磨時間の短縮及び研磨コストの大幅な削減を行うことができる。また、被研磨面における導電膜の表面の高さが絶縁膜表面の高さよりも高いことによって、導電膜と絶縁膜の表面とを面一に仕上げることが可能になり、ディッシングのない埋め込み配線の形成方法及びインクジェットヘッドのヒーターボードを提供することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、バリア層が形成されている場合においても、研磨前の絶縁膜の凸部の表面にはバリア層が存在しないため、従来であれば導電膜研磨とバリア層研磨の２つの工程を要していたところ、導電膜研磨の単一工程で行うことができる。このため、装置コストや研磨剤コストの面からも大幅なコストダウンを行うことができ、かつ、ディッシングのない埋め込み配線の形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
［第１の実施形態］
以下、本発明の好適な一実施形態である第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３７】
まず、Ｓｉウエハ等のウエハ上に絶縁膜１を形成する。
【００３８】
本実施形態で用いる絶縁膜１は、サーマルインクジェットヘッドのヒーターボードに用いられる電気的な絶縁効果と、熱エネルギーの蓄熱効果を併せ持つ膜であり、例えばＳｉＯ膜やＳｉＯ2膜等を用いることができる。絶縁膜１の膜厚は、絶縁膜１の下地層（ウエハ表面など）と、埋め込み配線の底面との間隙が所定の間隙になるようにする。絶縁膜１は、プラズマＣＶＤ方式の成膜装置等を用いて形成することができる。
【００３９】
次に、絶縁膜１上にレジスト２を膜厚が均一となるように形成し、所望のパターンに露光して現像した後、ドライエッチング法で露出している絶縁膜１を所望の深さにエッチングする（図４（ａ））。
【００４０】
レジスト２は、後に積層する導電膜３との密着力が前記絶縁膜との密着力に対して相対的に小さい低密着材層である。レジスト２の膜厚は、絶縁膜１のエッチングの際にパターン精度を満足する膜厚であることと、ドライエッチング時のアタックによる膜厚の減少に十分耐えうる膜厚であることと、後述する凹部の両側の凸面上の導電膜３をレジスト２の表面を境に分離する際に、レジスト２の側面の導電膜３の破断点が、図４（ｂ）に示すＢの範囲内に入ること、からなる三つの制約を満足する膜厚に設定する。また、エッチング深さｄは、後に形成する埋め込み配線の厚さにほぼ等しくなる。
【００４１】
次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト２を残したまま、パターニングされた絶縁膜１及びレジスト２の上に導電膜３を形成する。
【００４２】
導電膜３の材料としては、埋め込み配線のメリットを生かすため、電気的に比抵抗の小さな材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、銅、銀、金、Ｐｔやこれらの合金等を用いることができる。なお、導電膜の材料が絶縁膜１に拡散しやすい材料である場合は、後述するようにバリア層を形成することが好ましい。導電膜３の成膜方法としては、スパッタリング法等を用いることができる。導電膜３の膜厚は、後工程で凸面上の導電膜３をレジスト２の表面を境に剥離した後、残りの導電膜３の表面と絶縁膜１の表面が面一になるように研磨するための研磨しろとして、絶縁膜１の凸面の高さ（エッチング深さｄ）よりも厚くする必要がある。導電膜３の膜厚は、ｄより０．５μｍ以上厚くすることが好ましい。また、凹部に形成した導電膜３の膜厚がレジスト２の上面よりも高くなると、後工程で凸面上の導電膜３をレジスト２の表面を境に剥離することが困難となる。このため、凹部に形成した導電膜３の膜厚がレジスト２の上面以下となるように形成する。したがって、これを勘案してレジスト２の膜厚Ｒを選択することが好ましい。
【００４３】
次に、図４（ｃ）に示すように、表面が平滑な基板４に粘着剤層５を積層した粘着剤積層基板６（第２の基板）を作製する。
【００４４】
基板４は、導電膜３との接合を均一に行うために、粘着剤層５の表面が、平滑な表面性と良好な平面度を得ることができるものであればよい。例えば、表面を平面研磨したガラス基板等を用いることができる。粘着剤層５は、基板４及び導電膜３との密着性が良好で、基板４に容易にかつ均一に塗布することが可能なものを使用すればよい。例えば、エポキシ系の接着剤等を用いることができる。また、溶媒等で希釈して粘度を調節してもよい。粘着剤層５の塗布方法は、粘着剤層５の膜厚を均一に、かつ、膜厚の制御が容易な方法であればいかなる方法でもよい。例えば、スピンコート法等を用いることができる。
【００４５】
次に、図４（ｄ）のように、絶縁膜１、レジスト２及び導電膜３を形成している第１の基板と粘着剤積層基板６とを、凸面上の導電膜３と粘着剤層５が対面した状態で、接合する。
【００４６】
このとき、粘着剤層５が凸面上の導電膜３の全面に満遍なく接合するように、接合の際、導電膜３の凸部が粘着剤層５に埋まる程度の圧力をかけることが良好な接合を可能にする上で好ましい。粘着剤層５の膜厚は、上記のように圧力をかけて接合しても凹部の導電膜３に接触しない膜厚とする必要がある。
【００４７】
次に、図５（ｅ）に示すように、絶縁膜１、レジスト２及び導電膜３を形成している基板と粘着剤積層基板６とを分離する。このとき、導電膜３とレジスト２の表面との密着性は、導電膜３と粘着剤層５との接着力に対して小さく、導電膜３はレジスト２の表面を境に引き剥がすことができる。両基板を分離する際は、両基板の一方の端部から他方の端部に向かって順に導電膜３を剥離することが好ましい。なお、分離した粘着剤積層基板６は、粘着剤層５及びそれに付着している導電膜３を除去し、再利用することができる。
【００４８】
次に、図５（ｆ）に示すように、レジスト２を除去する。
【００４９】
レジスト２の除去方法は、剥離剤浸漬、ドライエッチング、プラズマアッシング等の公知の方法を用いることができるが、導電膜３へのダメージが極力小さい方法を選択することが好ましい。
【００５０】
最後に、図５（ｇ）に示すように、残存する導電膜３を、導電膜３を絶縁膜１の凸面と面一になるように、機械的研磨又は機械的化学的研磨（ＣＭＰ）を行うことにより、埋め込み配線を形成する。
【００５１】
使用する研磨剤としては、研磨レートの関係が、（導電膜３）＞（絶縁膜１）となる特性を有し、導電膜３及び絶縁膜１の表面粗さや傷の程度を所望の範囲内に納められるものであれば、いかなるものでも構わない。また、研磨に使用する研磨パッドの材質は、導電膜３の平坦化効果が高く、かつ、導電膜３及び絶縁膜１の表面に、スクラッチ（引っ掻きキズ）を発生させないものであれば、特に限定されない。
【００５２】
本実施形態による方法では、ディッシングが発生することなく、かつ、導電膜３と絶縁膜１の表面を面一にすることができる。
【００５３】
［第２の実施形態］
第２の実施形態として、絶縁膜１に拡散する特性をもつ導電膜３を、電気メッキ法により形成する方法を以下に記す。
【００５４】
まず、図６（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様に、絶縁膜１、レジスト２を形成し、絶縁膜１をエッチング後、絶縁膜１のパターニングに使用したレジスト２を残す。絶縁膜１のエッチング深さｄやレジスト２の膜厚は、第１の実施形態と同様に行うことができる。
【００５５】
次に、図６（ｂ）に示すように、絶縁膜１の凹面とレジスト２を覆うようにバリア層７、シード層８を順次積層し、さらに電気メッキ法により導電膜３を積層する。これにより、導電膜３と絶縁膜１の接触界面にバリア層７、シード層８が形成される。
【００５６】
前記バリア層７の材料としては、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＴａＳｉＮ等を用いることが、導電膜３の絶縁膜１に対する拡散防止効果が高いため好ましい。また、シード層８の材料としては、メッキされる導電膜３の材料と同一の材料を用いることができ、導電膜３のメッキの際に電気抵抗が小さく、メッキ膜厚ムラを最小限に抑えることができ、バリア層７との密着性が良好である材料が好ましい。後述するように、導電膜３の材料としては銅が好ましいため、シード層８の材料として銅を主成分とすることが好ましい。バリア層７及びシード層８の成膜方法としては、スパッタリング法等を用いることができる。導電膜３の形成は、本実施形態では電気メッキ法により行う。電気メッキ法は、例えば材料に銅を用いる場合には、硫酸銅系のメッキ浴を用いて銅をメッキ形成することできる。
【００５７】
次に、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すように、第１の実施形態と同様の方法で粘着剤層５が塗布された粘着剤積層基板６を作製し、導電膜３の凸面と粘着剤層５を接合し、両基板を加圧して導電膜３の凸面を満遍なく接合する。
【００５８】
次に、第１の実施形態と同様に、図７（ｅ）に示すように絶縁膜１、レジスト２、バリア層７、シード層８及び導電膜３を形成している基板と、粘着剤積層基板６とを分離する。このとき、バリア層７に対するレジスト２の表面の密着性は、粘着剤層５と導電膜３、導電膜３とシード層８、シード層８とバリア層７の各接着力に対して小さく、導電膜３、バリア層７及びシード層８はレジスト２との界面を境に分離する。両基板を分離する際は、第１の実施形態と同様に両基板の端部から順に剥離することが好ましい。また、分離した粘着剤積層基板６は、第１の実施形態と同様に再利用することができる。
【００５９】
そして、図７（ｆ）及び（ｇ）に示すように、第１の実施形態と同様に、レジスト２を剥離して、導電膜３の表面と絶縁膜１の凸面とが面一になるように研磨する。
【００６０】
本実施形態による方法では、ディッシングが発生することなく、かつ、導電膜３と絶縁膜１の表面を面一にすることができる。
【００６１】
本実施形態では、バリア層及びシード層を設け、その上に導電膜を電気メッキ法で形成する場合について説明したが、バリア層を設け、導電膜を他の方法で形成する場合には、シード層を設けずとも良い。
【００６２】
［第３の実施形態］
第３の実施形態として、レジスト２の表面に離型処理を施す工程を追加した方法を以下に記す。ここでは第１の実施形態の内容を基本に説明するが、第２の実施形態にも本実施形態は適用可能である。
【００６３】
まず、図８（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様に、絶縁膜１、レジスト２を形成し、絶縁膜１をエッチング後、絶縁膜１のパターニングに使用したレジスト２を残す。絶縁膜１のエッチング深さｄやレジスト２の膜厚は、第１の実施形態と同様とすることができる。
【００６４】
次に、図８（ｂ）に示すように、表面が平滑な基板１０に離型剤層１１を積層した離型剤積層基板１２（第３の基板）を作製した。基板１０は、離型剤層１１のレジスト２への転写を均一に行うために、離型剤層１１の表面が、平滑な表面性と良好な平面度を得ることができるものであればよい。例えば、表面を平面研磨したガラス基板等を用いることができる。離型剤層１１は、基板１０及びレジスト２との密着性が良好で、基板１０に容易にかつ均一に塗布することが可能なものを使用すればよい。例えば、シリコーン系の離型剤等を用いることができる。また、シリコーンオイル等の溶媒で希釈して粘度を調節してもよい。離型剤層１１の塗布方法は、離型剤層１１の膜厚を均一に、かつ、膜厚の制御が容易な方法であればいかなる方法でもよい。例えば、スピンコート法等を用いることができる。
【００６５】
次に、図８（ｃ）に示すように、絶縁膜１及びレジスト２を形成している基板と離型剤積層基板１２とを貼りあわせ、レジスト２の表面と離型剤層１１とを接合した。このとき、離型剤層１１がレジスト２の凸面の少なくとも上面に満遍なく接合するように、接合の際、レジスト２が離型剤層１１に埋まる程度の圧力をかけることが、良好な接合を可能にする上で好ましい。
【００６６】
次に、図８（ｄ）に示すように、絶縁膜１及びレジスト２を形成している基板と離型剤積層基板１２とを分離した。両基板を分離する際には、両基板の端部から順に分離することが好ましい。分離の際には離型剤層１１が半硬化状態であることが好ましく、両基板の分離と同時に、離型剤層１１の膜厚のうちのおよそ半分の離型剤層１１がレジスト２に転写することが好ましい。
【００６７】
その後、絶縁膜１、レジスト２及び一部の離型剤を形成している基板を加熱して、離型剤に含まれるシリコーンオイル等の溶媒を揮発させ、レジスト２の上面に転写離型剤層１３を形成する。なお、分離した離型剤積層基板１２は、転写せずに残った離型剤層１１を除去して再利用することができる。
【００６８】
続いて、図９（ｅ）〜（ｈ）では、第１の実施形式と同様に絶縁膜１及び転写離型剤層１３上に導電膜３を形成し、粘着剤積層基板６を貼りあわせた後加圧し、分離することにより、転写離型剤層１３の表面を境に導電膜３を剥離する。本実施形態では、予めレジスト２の表面に転写離型剤層１３を形成しておくことにより、粘着剤層５で導電膜３を剥離する際に、第１の実施形式の方法に比べより確実な分離を行うことができ、プロセス歩留りの向上が見込まれる。
【００６９】
続いて、図１０（ｉ）及び（ｊ）に示すように、転写離型剤層１３を除去した後、レジスト２を除去する。同時に除去しても良い。転写離型剤層１３は、プラズマアッシング法等により除去することができる。
【００７０】
最後に、図１０（ｋ）に示すように、第１の実施形式と同様に導電膜３を絶縁膜１の凸面と面一になるように、機械的研磨又は機械的化学的研磨（ＣＭＰ）して、埋め込み配線を得ることができる。
【００７１】
本実施形態による方法では、ディッシングが発生することなく、かつ、導電膜３と絶縁膜１の表面を面一にすることができる。
【００７２】
［インクジェットヘッドのヒーターボード］
本発明に係るインクジェットヘッドのヒーターボードの製造方法としては、まず、前記方法により埋め込み配線が形成された面の上に、ヒーター膜をスパッタリング法により形成する。該ヒーター膜には、ＴａＳｉＮ等の材料を用いることができ、膜厚は数１０ｎｍとすることができる。
【００７３】
次に、前記ヒーター膜を、埋め込み配線を覆うようにパターニングする。パターニングは、ヒーター膜上にレジストを均一に塗布し、埋め込み配線の幅より数μｍほど広めの幅に、マスクを用いてレジストを選択的に露光する。その後、レジストを現像し、露出したヒーター膜をドライエッチングなどのエッチング方法により、選択的に除去して行うことができる。
【００７４】
次に、保護膜と絶縁膜を兼ねたＳｉＮ膜を形成する。ＳｉＮ膜は３００ｎｍ程度の膜厚とすることができる。
【００７５】
次に、ＳｉＮ膜上に、耐キャビテーション膜としてＴａ膜を、ヒーター作用部を覆うように選択的に形成して、インクジェットヘッドのヒーターボードを作製することができる。
【実施例】
【００７６】
以下に本発明に係る埋め込み配線の形成方法の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００７７】
［実施例１］
まず、Ｓｉウエハ上にプラズマＣＶＤ方式の成膜装置を用いて絶縁膜１を形成した。絶縁膜１の膜厚は３μｍとした。
【００７８】
次に、絶縁層１上にレジスト２を、膜厚を均一に形成し、所望のパターンに露光し、現像した後、ドライエッチング法により露出している絶縁膜１をエッチングした。レジスト２の膜厚は、レジスト露光時の膜厚を２μｍとして、ドライエッチング後の膜厚を１μｍとした。また、絶縁膜１のエッチング深さｄは２μｍとした。
【００７９】
次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト２を残したまま、パターニングされた絶縁膜１及びレジスト２の上に導電膜３を形成した。導電膜３の材料にはアルミニウムを用い、スパッタリング法により膜厚を２．５μｍとして形成した。
【００８０】
次に、図４（ｃ）に示すように、表面が平滑な基板４に粘着剤層５を積層した粘着剤積層基板６を作製した。基板４には、厚さ１ｍｍのガラス基板を平面研磨したものを使用した。粘着剤層５にはエポキシ系の接着剤を用い、接着剤に対して質量比で２０％の有機溶剤を添加して粘度を下げ、スピンコート法を用いて、５グラム程度の接着剤を基板４に塗布した。その後、１０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させた後、５分程度放置して余分な有機溶剤を揮発させると同時に有効な接着力を発生させ、約２μｍの膜厚の粘着剤層５を形成した。
【００８１】
次に、図４（ｄ）に示すように、絶縁膜１、レジスト２及び導電膜３を形成している基板と粘着剤積層基板６とを、導電膜３の凸面と粘着剤層５が対面した状態で接合した。接合の際、粘着剤積層基板６に対し４９ｋＰａ（５００ｇ／ｃｍ2）の圧力をかけた。
【００８２】
次に、図５（ｅ）に示すように、絶縁膜１、レジスト２及び導電膜３を形成している基板と粘着剤積層基板６とを、専用の剥離装置（不図示）を用いて両基板の端部から順に剥離することで分離した。これにより、凸面上の導電膜３はレジスト２の表面を境に剥離された。なお、分離した粘着剤積層基板６は、約８０℃に加熱したアルカリ系の洗剤に浸漬して粘着剤を膨潤させながらブラシによるスクラブ洗浄を行った後、約６０℃の温純水によるスクラブ洗浄とエアブロー乾燥を行い、再利用した。
【００８３】
次に、図５（ｆ）に示すように、アルカリ系の剥離液に浸漬してレジスト２を除去した。
【００８４】
最後に、図５（ｇ）に示すように、導電膜３を絶縁膜１の凸面と面一になるように機械的化学的研磨（ＣＭＰ）を行い、埋め込み配線を形成した。研磨剤にはシリカ系の研磨剤（商品名：「ＲＤ９８０５２」、長瀬産業（株）製）を用い、研磨パッドには発泡ウレタン系の研磨パッド（商品名：「ＩＣ１０００」、ロデールニッタ（株）製）を使用した。これにより、絶縁膜１の凸面を殆ど除去することなく導電膜３の表面を研磨することができ、ディッシングがなく、導電膜３と絶縁膜１の表面を面一に仕上げることができた。
【００８５】
［実施例２］
図６（ａ）に示すように、実施例１と同様に、絶縁膜１、レジスト２を形成し、絶縁膜１をエッチング後、絶縁膜１のパターニングに使用したレジスト２を残した。
【００８６】
次に、図６（ｂ）に示すように、絶縁膜１の凹面とレジスト２を覆うようにバリア層７、シード層８を順次積層し、さらに導電膜３を積層した。バリア層７の材料にはＴａＮを用い、バリア層７の膜厚は５０ｎｍとした。また、シード層８の材料には銅を使用し、膜厚は１００ｎｍとした。バリア層７とシード層８は共にスパッタリング法により成膜した。導電膜３の形成は、硫酸銅系のメッキ浴を用いて銅をメッキ形成することにより行った。導電膜３の膜厚は２．５μｍ（実施例１と同じ膜厚）とした。
【００８７】
次に、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すように、実施例１と同様に粘着剤層５が塗布された粘着剤積層基板６を製作し、導電膜３の凸面と粘着剤層５を接合し、両基板を加圧して導電膜３の凸面を満遍なく接合した。
【００８８】
次に、実施例１と同様に、図７（ｅ）に示すように絶縁膜１、レジスト２、バリア層７、シード層８及び導電膜３を形成している基板と、粘着剤積層基板６とを分離した。これにより、導電膜３はレジスト２の表面を境に分離した。また、分離した粘着剤積層基板６は、実施例１と同様に再利用した。
【００８９】
次に、図７（ｆ）及び（ｇ）に示すように、実施例１と同様にレジスト２を剥離して、導電膜３の表面と絶縁膜１の凸面とが面一になるように機械的化学的研磨（ＣＭＰ）を行った。
【００９０】
本実施例により得られる埋め込み配線は、ディッシングがなく、導電膜３と絶縁膜１の表面を面一に仕上げることができた。
【００９１】
［実施例３］
図８（ａ）に示すように、実施例１と同様に、絶縁膜１、レジスト２を形成し、絶縁膜１をエッチング後、絶縁膜１のパターニングに使用したレジスト２を残した。
【００９２】
次に、図８（ｂ）に示すように、表面が平滑な基板１０に離型剤層１１を積層した離型剤積層基板１２を作製した。基板１０には、厚さ１ｍｍのガラス基板を平面研磨したものを使用した。離型剤層１１の形成には、シリコーン系の離型剤（商品名：「ＫＢＭ７８０３」、信越シリコーン社製）と、溶媒としてのシリコーンオイル（商品名：「ＳＨ２００」、東レダウコーニング社製）とを質量比１対１で混合した溶液を用いた。前記溶液を、基板１０の表面に５ｃｍ3滴下し、スピンコート法を用いて回転数１０００ｒｐｍで３０秒間回転して、厚さ約１μｍの均一な離型剤層１１を形成した。
【００９３】
次に、図８（ｃ）に示すように、絶縁膜１及びレジスト２を形成している基板と離型剤積層基板１２とを貼りあわせ、レジスト２の表面と離型剤層１１とを接合した。接合の際、離型剤積層基板１２に対し９．８ｋＰａ（１００ｇ／ｃｍ2）の圧力をかけた。
【００９４】
次に、図８（ｄ）に示すように、絶縁膜１及びレジスト２を形成している基板と離型剤積層基板１２とを、専用の剥離装置（不図示）を用いて両基板の端部から順に剥離することで分離した。分離の際、離型剤層１１は半硬化状態であり、離型剤積層基板１２の分離と同時に離型剤層１１の膜厚１μｍのうちのおよそ半分の０．５μｍの離型剤層１１をレジスト２に転写した。
【００９５】
その後、絶縁膜１、レジスト２及び一部の離型剤を形成している基板を８０℃で１０分間加熱して、離型剤に含まれるシリコーンオイルを揮発させ、レジスト２の表面に膜厚約０．３μｍの転写離型剤層１３を形成した。なお、分離した離型剤積層基板１２は、約６０℃に加熱したイソプロピルアルコールに浸漬しながら超音波振動することにより基板１０から離型剤層１１を除去した後、約６０℃の温純水によるリンス洗浄とエアブロー乾燥することにより再利用した。
【００９６】
次に、図９（ｅ）〜（ｈ）に示すように、実施例１と同様に絶縁膜１及び転写離型剤層１３上に導電膜３を形成し、粘着剤積層基板６を貼りあわせた後加圧し、両基板を端部から分離することにより、転写離型剤層１３の表面を境に導電膜３を剥離した。
【００９７】
次に、図１０（ｉ）及び（ｊ）に示すように、プラズマアッシング法により転写離型剤層１３を除去した後、アルカリ系の剥離液に浸漬してレジスト２を除去した。
【００９８】
最後に、図１０（ｋ）に示すように、実施例１と同様に導電膜３を絶縁膜１の凸面と面一になるように機械的化学的研磨（ＣＭＰ）を行い、埋め込み配線を得た。
【００９９】
本実施例により得られる埋め込み配線は、ディッシングがなく、導電膜３と絶縁膜１の表面が面一であった。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】従来の方法により埋め込み配線を形成するプロセスを示す図である。
【図２】導電膜の膜厚を厚く成膜して、従来の方法により埋め込み配線を形成するプロセスを示す図である。
【図３】従来の方法により、シードを有する埋め込み配線を形成するプロセスを示す図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態におけるレジストを残して形成した導電膜の凸面に粘着剤を貼りあわせるプロセスを示す図である。
【図５】本発明に係る第１の実施形態における導電膜の凸部を分離してディッシングのない研磨仕上げを行うプロセスを示す図である。
【図６】本発明に係る第２の実施形態における下地にバリア層が形成された導電膜の凸面に粘着剤を貼りあわせるプロセスを示す図である。
【図７】本発明に係る第２の実施形態における導電膜の凸部を分離してディッシングのない研磨仕上げを行うプロセスを示す図である。
【図８】本発明に係る第３の実施形態におけるレジストの表面に離型剤層を形成するプロセスを示す図である。
【図９】本発明に係る第３の実施形態における導電膜に粘着剤を貼りあわせて導電膜を分離するプロセスを示す図である。
【図１０】本発明に係る第３の実施形態における離型剤とレジストを除去してディッシングのない研磨仕上げを行うプロセスを示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１    絶縁膜
２    レジスト
３    導電膜
４    基板
５    粘着剤  層
６    粘着層積層基板
７    バリア層
８    シード層
１０  基板
１１  離型剤層
１２  離型剤積層基板
１３  転写離型剤層
１４  基準面
【図１】
2010147287.tif 000003
【図２】
2010147287.tif 000004
【図３】
2010147287.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010147287.tif 000008
【図７】
2010147287.tif 000009
【図８】
2010147287.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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