(57)【要約】【課題】抵抗が比較的小さく、信頼性が高い金属配線を形成する。【解決手段】第１の表面１０ａから反対側の第２の表面１０ｂに貫通する貫通穴１３と、第１の表面１０ａ上に形成されたアルミ電極１１と、第２の表面１０ｂと貫通穴１３の内周面とに跨って形成されアルミ電極１１に電気的に接続された金属配線１７とを有する。そして、金属配線１７は、貫通穴１３の内周面に形成された一部が、第２の表面１０ｂ側に形成された部分よりも厚くされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面から反対側の第２の表面に貫通する貫通穴と、前記第１の表面上に形成された電極と、前記第２の表面と前記貫通穴の内周面とに跨って形成され前記電極に電気的に接続された導電層とを有する半導体基板において、
前記導電層は、前記貫通穴の前記内周面に形成された一部が、前記第２の表面側に形成された部分よりも厚くされていることを特徴とする半導体基板。
【請求項２】
インクを吐出するための熱エネルギーを発生する複数の電気熱変換素子と、インクを供給するためのインク供給口と、前記導電層に電気的に接続され外部電極と電気的に接続するための接続端子とを有している請求項１に記載の半導体基板。
【請求項３】
前記導電層は金からなる請求項１に記載の半導体基板。
【請求項４】
第１の表面から反対側の第２の表面に貫通する貫通穴と、前記第１の表面上に形成された電極と、前記第２の表面と前記貫通穴の内周面とに跨って形成され前記電極に電気的に接続された導電層とを有する半導体基板の製造方法において、
前記第２の表面上および前記貫通穴の内周面上に第１の導電層を形成する第１の工程と、
前記第２の表面に形成された前記第１の導電層上に接続端子を形成するとともに、前記貫通穴の内周面に形成された前記第１の導電層上に第２の導電層を重ねて形成する第２の工程とを有する半導体基板の製造方法。
【請求項５】
前記導電層を形成する前記半導体基板には、あらかじめ前記電極が形成され、インクを吐出する吐出口を有するオリフィス基板に接合されている請求項４に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１の導電層、前記接続端子および前記第２の導電層を、ドライフィルムのレジストを用いることで、パターン状のめっき膜によって形成する請求項４または５に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項７】
前記接続端子および前記第２の導電層を形成する前記第２の工程で、前記ドライフィルムのレジストを、前記貫通穴の開口縁部の内側に突出させるように形成する請求項６に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１の導電層、前記接続端子および前記第２の導電層を金で形成する請求項４に記載の半導体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に設けられた貫通穴を介して、基板の表裏面の電気的な接続を行う貫通電極を備える半導体基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を構成する半導体基板の表裏面の間で電気的な接続を行う３次元実装の技術では、一般的に基板に貫通穴が形成され、この貫通穴を介して電気的な接続を行っている。そして、貫通穴の内周面上には、様々な手法で導電層が形成されており、この導電層が配線として用いられている。このような半導体装置の具体的な例としては、特許文献１に開示されている。半導体チップに貫通穴が設けられ、その貫通穴を介して半導体チップの表裏面を電気的に接続する導電層を形成することにおいて、めっき法で金属材を埋め込む手法が用いられている。
【０００３】
また、その他の具体的な例としては、特許文献２に開示されている。上述と同様に、半導体チップに貫通穴が設けられ、その貫通穴を介して半導体チップの表裏面を電気的に接続する導電層を形成することで、貫通穴の内周面にめっき法で導電膜が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−３４９５９３号公報
【特許文献２】特開２００５−０１９５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、半導体装置は、微細かつ複雑になってきており、非常に細かいパターンに配線を形成することが要求されている。特に、半導体基板に形成された貫通穴を利用し、その表裏面の導通をとる半導体装置では、導電パターンの高密度化に伴い、内径φ１００μｍ以下といった非常に微細な貫通穴が要求されている。そして、この貫通穴の内周面には、電気的な接続を行う金属配線としての導電層を形成する必要がある。このため、この微細な貫通穴の内周面および半導体基板の表裏面には、接続信頼性が高い導電層を形成することが要求されている。
【０００５】
そこで、上述した特許文献１に開示されている導電層形成方法を適用することが提案されている。しかしながら、更に微細な貫通穴では、めっき膜を埋め込む際に中心部に巣ができてしまい、後工程で高温処理した場合に破損してしまう恐れがある。
【０００６】
また、上述した半導体基板をインクジェット記録ヘッド用基板として用いるインクジェット記録ヘッドでは、インクジェット記録ヘッド用基板に埋め込み可能な銅材を使用して金属配線を形成した場合、インクにさらされたときに銅材が溶出してしまう問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている導電層形成方法を適用することも提案されている。しかしながら、更に微細な貫通穴では、貫通穴の底部近傍に形成される配線の膜厚が非常に薄くなってしまう。そのため、抵抗が比較的小さく信頼性が高い配線を形成することが非常に困難となる。
【０００８】
そこで、本発明は、抵抗が比較的小さく信頼性が高い導電層を形成することができる半導体基板およびその製造方法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】
【０００９】
上述した目的を達成するため、本発明に係る半導体基板は、第１の表面から反対側の第２の表面に貫通する貫通穴と、第１の表面上に形成された電極と、第２の表面と貫通穴の内周面とに跨って形成され電極に電気的に接続された導電層とを有する半導体基板において、
導電層は、貫通穴の内周面に形成された一部が、第２の表面側に形成された部分よりも厚くされている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、微細な貫通穴が設けられる構成であっても、第１の表面と第２の表面との電気的な接続を行うための接続信頼性が高い導電層を形成することができる。本発明では、工程を増やすことなく、抵抗が比較的小さい導電層が形成された貫通電極を含む半導体基板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】
【００１１】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板に形成された貫通電極の状態を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、インクジェット記録ヘッド用基板１０には、第１の表面１０ａ上にアルミ電極１１が形成されている。また、インクジェット記録ヘッド用基板１０の第１の表面１０ａ上には、インクを吐出するための吐出口（不図示）を有するノズル部材１２が接合されている。
【００１４】
また、インクジェット記録ヘッド用基板１０には、第２の表面１０ｂ側から、第１の表面１０ａ上のアルミ電極１１まで貫通穴１３が貫通されて設けられている。インクジェット記録ヘッド用基板１０の第２の表面１０ｂおよび貫通穴１３の内周壁にわたって形成された絶縁膜１４が形成されている。絶縁膜１４の表面と、貫通穴１３内に形成されたアルミ電極１１の表面とに跨ってバリア・シード層１５が形成されている。このバリア・シード層１５の表面には、導電層として、所望のパターン状をなす金属配線１７が形成されている。この金属配線１７の表面上には、接続端子としてパターン状のバンプ１９が形成されており、このバンプ１９を介して外部信号を供給するための部材（不図示）に接続されている。
【００１５】
また、金属配線１７は、インクジェット記録ヘッド用基板１０の第１の表面１０ａから反対側の第２の表面１０ｂへ電気的な接続を行うための貫通電極を構成している。そして、金属配線１７は、インクジェット記録ヘッド用基板１０の第２の表面１０ｂ上における膜厚ｔ１よりも貫通穴１３の内周側の一部の膜厚ｔ２の方が厚く形成されており、抵抗が比較的小さく接続信頼性が更に高い導電層として機能している。
【００１６】
また、図示しないが、インクジェット記録ヘッド用基板１０は、ノズル部材１２の吐出口からインクを吐出するための熱エネルギーを発生する複数の電気熱変換素子を有している。また、インクジェット記録ヘッド用基板１０は、ノズル部材１２側にインクを供給するための複数のインク供給口と、外部電極と電気的に接続するための接続端子とを有している。
【００１７】
図２は第１の実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板１０の製造工程を示す断面図である。まず、図２(ａ)に示すように、あらかじめノズル部材１２が形成されたアルミ電極１１を含むインクジェット記録ヘッド用基板１０を準備する。
【００１８】
続いて、図２(ｂ)に示すように、基板１０の第２の表面１０ｂから反対側の第１の表面１０ａ上に形成されたアルミ電極１１の表面まで、直径φ１０〜１００μｍ程度の貫通穴１３を形成する。貫通穴の加工方法としては、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma（誘導結合プラズマ）−Reactive Ion Etching（反応性イオンエッチング））が望ましい。
【００１９】
次に、図２（ｃ）に示すように、インクジェット記録ヘッド用基板１０の第２の表面１０ｂと、貫通穴１３の内周面とに跨って絶縁膜１４を形成する。この絶縁膜１４は、後工程で形成する導電層とシリコンとの電気的な絶縁を確保するためのものである。絶縁膜１４の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、蒸着重合法などで形成することが好ましいが、絶縁膜の材料、貫通穴の形状や、貫通穴のアスペクト比等を考慮して適宜選択することができる。
【００２０】
続いて、図２（ｄ）に示すように、図２（ｃ）に示した工程で形成された絶縁膜１４における貫通穴１３のボトム部、すなわちアルミ電極１１の表面上に成膜された絶縁膜１４の一部をエッチング加工によって除去する。その加工方法としては、ＲＩＥが望ましい。
【００２１】
次に、図３（ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド用基板１０の第２の表面１０ｂ側に形成された絶縁膜１４の表面および貫通穴１３の内周面にバリア・シード層１５を形成する。バリア・シード層１５は、後工程で形成する導電層と基板１０との密着性を向上させるものであり、その材料としては例えばチタン、クロム、銅、ニッケル、パラジウム、金、銀等を使用することができる。また、バリア・シード層１５は、後工程で形成する導電層の電気的な供給を行うためのものであり、その材料としては、例えば銅、ニッケル、パラジウム、金、銀等を使用することができる。バリア・シード層１５の形成方法としては、例えばイオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などを使用できる。
【００２２】
続いて、図３（ｂ）に示すように、基板１０の表面のバリア・シード層１５の表面にパターン状にレジスト１６を形成する。このレジスト１６のパターンは、後工程で形成される導電層のパターンによって決定され、フォトリソグラフィ工程によって形成される。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、電解めっき法によって、導電層として機能する第１の金属配線層１７ａを形成する。図３（ｂ）に示した工程で形成されたレジスト１６のパターンに沿って、貫通穴１３の内周面を含むバリア・シード層１５の表面にパターン状にめっきが形成される。この第１の金属配線層１７ａの材料としては、例えば銅、ニッケル、パラジウム、金、銀等が挙げられる。
【００２４】
続いて、図３（ｄ）に示すように、図３（ｂ）に示した工程で形成されたレジスト１６の剥離を行う。剥離材料はレジスト１６の材料によって選択される。
【００２５】
次に、図４（ａ）に示すように、基板１０の表面にパターン状にレジスト１８を形成する。このレジスト１８のパターンは後工程で形成されるバンプ１９のパターンによって決定され、バンプ１９を形成する部分および貫通穴１３の開口部を除いて形成される。
【００２６】
続いて、図４（ｂ）に示すように、電解めっき法によって、バンプ１９を形成するとともに、貫通穴１３の内周面に導電層として機能する第２の金属配線層１７ｂを形成する。バンプ１９および第２の金属配線層１７ｂの材料としては、図３（ｃ）で形成された第１の金属配線層１７ａの材料と同じものが好ましい。バンプ１９は外部信号を供給するための部材（不図示）と接続するために使用される。また、第２の金属配線層１７ｂは、図３（ｃ）に示した工程で形成された第１の金属配線層１７ａの上に重ねて形成されて、接続信頼性を向上するためのものである。
【００２７】
次に、図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）に示した工程で形成されたレジスト１８の剥離を行う。剥離材料は、レジスト１８の材料によって選択される。
【００２８】
続いて、図４（ｄ）に示すように、図３（ａ）に示した工程で形成されたバリア・シード層１５のエッチング加工を行う。その材料はバリア層およびシード層の材料によって適宜選択される。
【００２９】
以上の各工程を経て、貫通穴１３、絶縁膜１４、第１の金属配線層１７ａ、バンプ１９、第２の金属配線層１７ｂからなる、抵抗が比較的小さい抵抗配線が形成された貫通電極を含むインクジェット記録ヘッド用基板１０を容易に実現することができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板に形成された貫通電極の状態を示す断面図である。
【００３１】
図５に示すように、インクジェット記録ヘッド用基板２０には、第１の表面２０ａに、アルミ電極２１が形成されている。また、インクジェット記録ヘッド用基板２０の第１の表面２０ａには、インクを吐出するためのノズル部材２２が形成されている。インクジェット記録ヘッド用基板２０には、第２の表面２０ｂ側からアルミ電極２１の表面まで貫通穴２３が貫通して形成されている。インクジェット記録ヘッド用基板２０の第２の表面２０ｂおよび貫通穴２３の内周壁には、絶縁膜２４が形成されている。絶縁膜２４の表面および貫通穴２３のアルミ電極２１の表面には、バリア・シード層２５が形成されている。バリア・シード層２５の表面上には、パターン状の金属配線２７が形成されている。金属配線２７の表面には、パターン状のバンプ２９が形成されており、このバンプ２９を介して外部信号を供給するための部材（不図示）と電気的に接続されている。
【００３２】
基板２０の第１の表面２０ａから反対側の第２の表面２０ｂへ電気的な接続を行うための貫通電極を構成する金属配線２７は、基板２０の第２の表面２０ｂ上における膜厚ｔ３よりも貫通穴２３の内周面の一部分の膜厚ｔ４の方が厚くされている。本実施形態における金属配線２７は、第１の実施形態と比較しても、更に低い抵抗で接続信頼性が高い導電膜として機能している。
【００３３】
さらに、本実施形態では、貫通穴２３の開口部近傍の金属配線２７に突出部分が形成されていないので、バンプ２９を介して外部信号を供給するための部材（不図示）と電気的に接続する際に、突出部分によって接続不良が生じるのを防ぐことができる。
【００３４】
図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ａ）〜（ｄ）、および図６は、第２の実施形態の基板２０の製造工程を示す図である。
【００３５】
まず、図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ａ）〜（ｄ）に示した第１の実施形態における各工程と同様の工程を行う。
【００３６】
次に、図６（ａ）に示すように、基板２０の第２の表面２０ｂにパターン状にレジスト２８を形成する。このレジスト３８のパターンは、後工程で形成されるバンプ２９のパターンによって決定され、バンプ２９を形成する部分および貫通穴２３の開口部を除いて形成される。この際、貫通穴２３の開口部のレジスト２８の形状は、貫通穴２３の開口縁部に庇が設けられた形状に形成される。すなわち、レジスト２８は、貫通穴２３に対応する位置に、貫通穴２３よりも穴径が小さい穴２８ａが形成されている。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示すように、電解めっき法によって、バンプ２９、および貫通穴２３の内周面に導電層として機能する第２の金属配線層２７ｂを形成する。バンプ２９および第２の金属配線層２７ｂの材料としては、図３（ｃ）に示した工程で形成された第１の金属配線層２７ａの材料と同じものが好ましい。バンプ２９は、外部信号を供給するための部材（不図示）と電気的に接続するために使用される。また、第２の金属配線層２７ｂは、図３（ｃ）に示した工程で形成された第１の金属配線層２７ａの上に重ねて形成されて、接続信頼性を向上するためのものである。
【００３８】
次に、図６（ｃ）に示すように、図６（ａ）に示した工程で形成されたレジスト２８の剥離を行う。剥離材料はレジスト２８の材料によって選択される。
【００３９】
次に、図６（ｄ）に示すように、図３（ａ）に示した工程で形成されたバリア・シード層３５のエッチング加工を行う。その材料はバリア層およびシード層の材料によって選択される。
【００４０】
以上の工程により、貫通穴２３、絶縁膜２４、第１の金属配線層２７ａ、バンプ２９、第２の金属配線層２７ｂからなる、抵抗が比較的小さい金属配線２７が形成された貫通電極を含むインクジェット記録ヘッド用基板２０を容易に実現することができる。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
上述の第１の実施形態における具体的な実施例を順に説明する。まず図２(ａ)に対応する工程として、厚さ２００μｍの６インチのシリコン基板からなる、あらかじめノズル部材２２が形成されたアルミ電極２１を含むインクジェット記録ヘッド用基板２０を準備する。インクジェット記録ヘッド用基板２０にはあらかじめ半導体素子、インク供給口、配線が設けられており、アルミ電極２１以外は絶縁膜であるシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜等によって覆われている。
【００４２】
次に、図２（ｂ）に示した工程に対応する工程として、第２の表面２０ｂから反対側の第１の表面２０ａ上に形成されたアルミ電極２１にかけて貫通穴２３を形成した。貫通穴２３は、ＩＣＰ−ＲＩＥを使用して穴径５０μｍ程度に形成した。
【００４３】
続いて、図２（ｃ）に示した工程に対応する工程として、基板２０の第２の表面２０ｂおよび貫通穴２３の内周面に絶縁膜２４を形成した。絶縁膜２４は蒸着重合法によって形成され、厚さ２．０μｍのポリイミド膜が形成された。
【００４４】
次に、図２（ｄ）に示した工程に対応する工程として、図２（ｃ）に示した工程で形成された絶縁膜２４の貫通穴２３のボトム部をエッチングによって除去した。あらかじめ基板２０の貫通穴２３の開口部以外をレジストで覆い、酸素プラズマを使用して貫通穴２３のボトム部のみをエッチングした。
【００４５】
続いて、図３（ａ）に示した工程に対応する工程として、基板２０の表面の絶縁膜２４の表面および貫通穴２３の内周面にバリア・シード層２５を形成した。バリア・シード層２５の形成は、イオンプレーティング装置を使用して、真空度１．３３×1０-3Ｐａ、ＲＦバイアス４００Ｗ、ＤＣバイアス１００Ｖ、基板間距離４００ｍｍ、基板２０の回転速度２０ｒｐｍの加工条件で行った。これにより、バリア層としてチタンの薄膜を膜厚１５００Åで形成し、シード層として金の薄膜を膜厚３０００Åで成膜した。
【００４６】
次に、図３（ｂ）に示した工程に対応する工程として、レジスト２６のパターニングを行う。まず、ラミネーターによってネガ型ドライフィルム（ＡＲ３４０、東京応化社製）を基板２０の第２の表面２０ｂにラミネートした。続いて、パターニングに対応したマスクを用いて、アライナーで露光した後、現像液（１％−Ｎａ2ＣＯ3）で現像した。これにより、後工程で形成される導電層のパターン状にレジスト２６が形成された。
【００４７】
次に、図３（ｃ）に示した工程に対応する工程として、電解めっき法を用いて貫通穴２３内を含むバリア・シード層２５の表面にパターン状に第１の金属配線層２７ａを形成した。めっき液としては、非シアン金めっき液（Ａｕ３１０、ＥＥＪＡ社製）を使用し、基板２０の第２の表面２０ｂを電極に対して上向きにセットしたフェイスアップ方式のめっき装置を使用し、電極に正電極、基板２０に負電極を与えることで通電を行った。０．０５ＡＳＤ、１００分間の電界条件で、液温度を５０℃として、貫通穴２３内の液交換が円滑に行われるようにウエハを１２０ｒｐｍで回転させ、また常に液循環させながらめっきを行った。これにより、貫通穴２３内を含むバリア・シード層２５の表面に金めっき膜を膜厚２．０μｍで均一に析出させた。
【００４８】
アスペクト比が比較的大きな貫通穴が形成された被めっき物に電解めっきを行う場合、電流密度を高くしてめっきを行ったとき、貫通穴の開口部近傍にしかめっき膜が成長せずに、貫通穴のボトム付近まで配線を形成することができない。そこで、比較的低い電流密度で時間をかけてめっきを行うことで、貫通穴２３のボトムまで配線を形成することができた。しかし、この場合も、基板２０の第２の表面２０ｂに比べて貫通穴２３の内周面の膜厚は２／３程度である。
【００４９】
次に、図３（ｄ）に示した工程に対応する工程として、レジスト２６の剥離を行う。剥離液（５％−ＮａＯＨ）に５分間浸漬することによって、ドライフィルムを剥離した。
【００５０】
続いて、図４（ａ）に示した工程に対応する工程として、レジスト２８のパターニングを行う。まず、ラミネーターによって、ネガ型ドライフィルム（ＡＲ３４０、東京応化社製）を基板２０の第２の表面２０ｂにラミネートした。次に、パターニングに対応したマスクを用いて、アライナーで露光した後、現像液（１％−Ｎａ2ＣＯ3）で現像した。これにより、後工程で形成されるバンプの領域、および重ねられる厚付け用導電層が形成される貫通穴２３の開口部以外にレジスト２８が形成された。このとき、貫通穴２３の開口部のレジスト２８の形状は穴径と同等の大きさでパターニングされた。
【００５１】
次に、図４（ｂ）に示した工程に対応する工程として、電解めっき法を用いてバンプ２９および貫通穴２３の内周面に導電層として機能する第２の金属配線層２７ｂを形成した。めっき液としては、第１の金属配線層２７ａと同様に、非シアン金めっき液（Ａｕ３１０、ＥＥＪＡ社製）を使用し、基板２０の第２の表面２０ｂを電極に対して上向きにセットしたフェイスアップ方式のめっき装置を使用した。０．５ＡＳＤ、４０分間の電界条件で、液温度を５０℃として、貫通穴２３内の液交換が円滑に行われるようにウエハを１２０ｒｐｍで回転させ、また常に液循環させながらめっきを行った。これにより、基板２０の第２の表面２０ｂに２０μｍのバンプ２９を形成し、同時に貫通穴２３内の第１の金属配線層２７ｂの表面に第２の金属配線層２７ｂを２．０μｍ以下で形成した。
【００５２】
第２の金属配線層２７ｂは、第１の金属配線層２７ａと異なり、めっき処理がバンプの形成と同時であり、比較的低い電流密度におけるめっき処理ではないため、貫通穴２３の内周面に均一にめっきが析出されない。貫通穴２３の開口部近傍は、電流密度が集中して最も厚くなるので、盛り上がった形状になり、貫通穴２３のボトムにかけて徐々に薄くなるように形成されていく。しかし、すでに第１の金属配線層２７ａが貫通穴２３内に均一に形成されており、十分なシード層として機能するため、貫通穴２３の内周面全体をカバーすることは容易である。このように重ねられる厚付け用として機能する第２の金属配線層２７ｂによって、接続信頼性が高く、抵抗が比較的小さい抵抗配線を形成することができる。
【００５３】
次に、図４（ｃ）に示した工程に対応する工程として、レジスト２８の剥離を行う。剥離液（５％−ＮａＯＨ）に５分間浸漬することにより、ドライフィルムを剥離した。
【００５４】
続いて、図４（ｄ）に示した工程に対応する工程として、バリア・シード層２５のエッチング処理を行う。チタンで形成されたバリア層のエッチングはフッ化アンモニウムを用いて、また金で形成されたシード層のエッチングはヨウ素を用いた。
【００５５】
これにより、基板２０の貫通穴２３の内周面および第２の表面２０ｂに、非常に低い抵抗で接続信頼性が高い金属配線層が形成され、基板２０に設けられたアルミ電極２１と選択的に電気的な接続を行った。
【００５６】
（実施例２）
次に、第２の実施形態の具体的な実施例を順に説明する。まず、図２（ａ）〜（ｄ）および図３（ａ）〜（ｄ）までは実施例１と同様の工程を行う。
【００５７】
図６（ａ）に示した工程に対応する工程として、レジスト２８のパターニングを行う。まず、ラミネーターによってネガ型ドライフィルム（ＡＲ３４０、東京応化社製）を基板２０の第２の表面２０ｂにラミネートした。次に、パターニングに対応したマスクを用いて、アライナーで露光した後、現像液（１％−Ｎａ2ＣＯ3）で現像した。これにより、後工程で形成されるバンプの領域、および厚付け用導電層が形成される貫通穴２３の開口部以外にパターン状にレジスト２８が形成された。このとき、貫通穴２３の開口部のレジスト２８の形状は穴径よりも小さくしてパターニングを行い、貫通穴２３の開口縁部に庇状の突出部分が設けられた形状に形成した。
【００５８】
続いて、図６（b）に示した工程に対応する工程として、電解めっき法を用いてバンプ２９および貫通穴２３の内周面に導電層として機能する第２の金属配線層２７ｂを形成した。めっき液としては、第１の金属配線層２７ａと同様に、非シアン金めっき液（Ａｕ３１０、ＥＥＪＡ社製）を使用し、基板２０の第２の表面２０ｂを電極に対して上向きにセットしたフェイスアップ方式のめっき装置を使用した。０．５ＡＳＤ、４０分間の電界条件で、液温度を５０℃として、貫通穴２３内の液交換が容易に行われるようにウエハを１２０ｒｐｍで回転させ、また常に液循環させながらめっきを行った。これにより、基板２０の第２の表面２０ｂに２０μｍのバンプ２９を形成し、同時に貫通穴２３内の第１の金属配線層２７ａの表面上に第２の金属配線層２７ｂを３．０μｍ以下で形成した。
【００５９】
第２の金属配線層２７ｂは、第１の金属配線層２７ａと異なり、めっき処理がバンプの形成と同時であり、比較的低い電流密度におけるめっき処理ではないため、貫通穴２３の内周面にめっきが均一に析出されない。本来、貫通穴２３の開口部近傍は、電流密度が集中して最も厚くなるため、貫通穴２３の内側に盛り上がった形状になり、膜厚がボトムにかけて徐々に薄くなるように形成されていく。しかし、貫通穴２３の開口部にレジスト２８によって庇状の突出部分が形成されているため、電流が貫通穴２３の開口部に集中することなく、開口部近傍でめっき膜が盛り上がらない。そして、貫通穴２３の開口部に集中するはずの電流が貫通穴２３の内部にまで分布し、さらに第１の金属配線層２７ａが貫通穴２３内に均一に形成されており、十分なシードとして機能する。このため、実施例１と比較しても、更に厚い薄膜で貫通穴２３の内周面全体を均一に被覆することは容易である。この厚付け用として機能する金属配線層２７ｂにより、接続信頼性が高く、抵抗が比較的小さい金属配線２７を形成することができる。
【００６０】
さらに、この手法では貫通穴２３の開口部近傍に盛り上がりが生じないので、バンプ２９を介して外部信号を供給するための部材（不図示）と電気的に接続する際に、突出部分による接続不良が生じることを防ぐことができる。
【００６１】
次に、図６（ｃ）に示した工程に対応する工程として、レジスト２８の剥離を行う。剥離液（５％−ＮａＯＨ）に５分間浸漬することにより、ドライフィルムを剥離した。
【００６２】
続いて、図６（d）に示した工程に対応する工程として、バリア・シード層２５のエッチング処理を行う。チタンで形成されたバリア層のエッチング処理にはフッ化アンモニウムを用いて、また金で形成されたシード層のエッチング処理には、ヨウ素を用いた。
【００６３】
これにより、基板２０の貫通穴２３の内周面および第２の表面２０ｂに、非常に抵抗が低く接続信頼性が高い金属配線が形成され、基板２０に設けられたアルミ電極２１と選択的に電気的な接続を行った。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板の要部を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態の製造工程の一例を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態の製造工程の一例を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態の製造工程の一例を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板の要部を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態の製造工程の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  インクジェット記録ヘッド用基板
１１  アルミ電極
１２  ノズル部材
１３  貫通穴
１４  絶縁膜
１５  バリア・シード層
１６  レジスト
１７  金属配線
１７ａ  第１の金属配線層
１７ｂ  第２の金属配線層
１９  バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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