(57)【要約】      （修正有）【課題】  化学的に安定な材料をエッチングする場合、ドライエッチングを主に、部分的にリフトオフをすることで、フェンスを防止し、オーバーエッチングのないパターン形成をする。【解決手段】  難エッチング材料膜のパターン形成において、難エッチング材料膜を除去したい部位に、第１の犠牲層２をパターン形成し、そのパターン上に難エッチング材料膜を成膜する工程と、難エッチング材料膜を残したい部位に第２の犠牲層４を第１の犠牲層２のパターンの端部と第２の犠牲層４のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成する工程と、ドライエッチングを行い第１の犠牲層２上の難エッチング材料膜を除去する工程と、第２の犠牲層４、第１の犠牲層２を除去する工程を順次行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
難エッチング材料膜のパターン形成において、難エッチング材料膜を除去したい部位に、第１の犠牲層をパターン形成し、そのパターン上に難エッチング材料膜を成膜する工程と、難エッチング材料膜を残したい部位に第２の犠牲層を第１の犠牲層のパターンの端部と第２の犠牲層のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成する工程と、ドライエッチングを行い第１の犠牲層上の難エッチング材料膜を除去する工程と、第２の犠牲層、第１の犠牲層を除去する工程を順次行い、難エッチング材料膜のパターンを形成することを特徴とするパターン形成法。
【請求項２】
第１の犠牲層のパターン端部の断面が、逆テーパであることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成法。
【請求項３】
第１の犠牲層は基板側に同一エッチャントにおいてエッチングレートが速い層を有する２層以上の多層構造をなす金属、もしくは半導体の単体、化合物、混合物とその窒素、酸素の化合物からなることを特徴とする請求項２に記載のパターン形成法。
【請求項４】
金属、もしくは半導体がＡｌであることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成法。
【請求項５】
第１の犠牲層の下層の方が上層に比べ、酸化または窒化されているものであることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成法。
【請求項６】
難エッチング材料膜を２００℃以上で成膜することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のパターン形成法。
【請求項７】
インクに熱を与えるための複数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続された配線と、前記発熱抵抗体と前記配線とを保護するために前記発熱抵抗体と前記配線上に設けられた保護膜とを有する基板を具備したインクジェットヘッドであって、前記保護膜は第１の犠牲層をパターン形成し、そのパターン上に難エッチング材料膜を成膜する工程と、難エッチング材料膜を残したい部位に第２の犠牲層を第１の犠牲層のパターンの端部と第２の犠牲層のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成する工程と、ドライエッチングを行い第１の犠牲層上の難エッチング材料膜を除去する工程と、第２の犠牲層、第１の犠牲層を除去する工程を順次行い形成することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項８】
インクに熱を与えるための複数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続された配線と、前記発熱抵抗体と前記配線とを保護するために前記発熱抵抗体と前記配線上に設けられた保護膜とを有する基板を具備したインクジェットヘッドであって、前記保護膜は第１の犠牲層をパターン形成し、そのパターン上に難エッチング材料膜を成膜する工程と、難エッチング材料膜を残したい部位に第２の犠牲層を第１の犠牲層のパターンの端部と第２の犠牲層のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成する工程と、ドライエッチングを行い第１の犠牲層上の難エッチング材料膜を除去する工程と、第２の犠牲層、第１の犠牲層を除去する工程を順次行い形成することを特徴とするインクジェットヘッドを用いた形成法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス、エレクトロニクスデバイスなどに利用される金属薄膜の形成方法に関し、より詳しくは金属膜をエッチングする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、強誘電体不揮発性メモリを始め、多種の薄膜デバイスの研究が盛んになっている。薄膜の成長度合い、化学的安定性等複数の理由から、貴金属薄膜や高融点金属薄膜などの難エッチング材薄膜のパターン形成が必要となってきている。
【０００３】
難エッチング材料をパターン形成する場合、大きく分けてウェットエッチング法、リフトオフ法とドライエッチング法の３つに分類できる。難エッチング材料として貴金属で代表し、基板上に貴金属をパターン形成する例でそれぞれの原理手法と特徴を以下に記す。
【０００４】
ウェットエッチング法は、基板に貴金属膜を形成した後、エッチャントに不溶のレジスト層を形成し、貴金属膜を除去したい部分を開口するようにフォトリソ等でレジスト層をパターン形成して、レジスト層開口部でエッチャントに接した貴金属膜を溶かして除去する方法である。しかし貴金属の場合、化学的に安定なのでフォトレジストと基板を侵さず、貴金属のみをエッチングするようなエッチャントは現実的に存在しないため、製造工程で殆ど用いられていない。
【０００５】
リフトオフ法は基板に犠牲層となるレジスト層を塗布し、貴金属膜を形成したい部分を基板が開口するようにフォトリソ法等でレジスト層のパターン形成を行った後、貴金属膜を形成し、引き続きレジスト層を溶剤等で除去することでレジスト層上の貴金属膜を除去（リフトオフ）するものである。レジスト層の厚みは貴金属膜よりも厚く、かつ、端部の断面をオーバーハング形状や、逆テーパ形状にして基板上とレジスト層上の貴金属膜を不連続にする。貴金属膜と基板の間隙から入るエッチャントでレジスト層を溶かし、貴金属膜を剥離する。エッチャントが浸透するのはパターン端面のわずかな間隙からのみなため、除去面積が広い場合、レジスト層が溶けるのに時間がかかり、長時間浸漬する必要があるので下層部への浸透等の基板への影響がある。また、剥離した貴金属の破片が基板に再付着する等の問題があり、製造工程ではあまり用いられていない。
【０００６】
ドライエッチング法は現在最も用いられ、また、開発が行われているパターン形成法である。基板に貴金属膜を形成した後、レジスト層を形成し貴金属膜を除去したい部分を開口するようにフォトリソ等でレジスト層をパターン形成して、レジスト層開口部にてＡｒイオンにより貴金属膜をたたいて除去する方法（ミリング）が基本である。物理的な除去手段であるので、下地の基板もエッチングしてしまうオーバーエッチングがあること、また、Ａｒイオンによって飛散した貴金属の粒子がレジスト層の端部乃至被エッチング膜の端部に堆積するいわゆるフェンスと呼ばれているものがある。フェンスはパーティクルの発生、ショートの原因になる。そのため、例えばフッ素系、塩素系のガスを導入して、貴金属を化学的な作用によりエッチングレートを上げ、選択比を高めるとともに、反応生成物の揮発性を高めるようなガスの配合やスパッタ条件が数多く提案されている。
【０００７】
図５は、例としてシリコン基板に成膜した貴金属をドライエッチングでパターン形成する工程を順次示したものである。（ａ）がシリコン基板１１、（ｂ）がシリコン基板１１に貴金属膜１２を成膜したところ、（ｃ）が貴金属膜１２上にレジスト層１３をパターン形成したところ、（ｄ）が開口している部分の貴金属膜１２をドライエッチングで除去したところ、（ｅ）がアッシング等の手法でレジスト層１３を除去したところである。ここで図５（ｄ）に示すように、エッチングにおいて貴金属と下地との選択比がとれずオーバーエッチングを起こしたり、フェンス１４の発生、微量の再付着粒子が基板全体に存在し、パターンの漏れ電流の増加、耐電圧の低下を起こしていたり等の課題を持っている。
【０００８】
以上、説明してきたように、現在、難エッチング材料膜によるパターン形成法は、できあがりの信頼度の点で課題を持っており、仕様を満たしたものを使用しているのが現状である。
【０００９】
また、難エッチング材のパターン形成を必要とする用途の１つに、インクジェット記録装置がある。
【００１０】
インクジェット記録装置においては一般に、記録に用いられる液体としてのインクを吐出する記録ヘッドを備えている。インク（記録用液体等）を熱エネルギーを利用して吐出させるバブルジェット（Ｒ）方式は、高速高精細高画質の記録が可能で、インクジェット方式のプリンタの主流となっている。この方式にはインクに熱を作用させる発熱部が存在する。即ち、インク路に対応して発熱部を有する発熱抵抗体を設け、この発熱抵抗体から発生した熱エネルギーを利用してインクを急激に過熱して発泡させ、この発泡によってインクを吐出するものである。
【００１１】
発熱部にはインクの発泡と消泡の繰り返しによる機械的衝撃（キャビテーション）にさらされること、発熱部がインクに直接接しながら７００℃程度にさらされることから、発熱部に保護膜としてＴａ等からなる保護膜を設ける構造とし、使用環境から発熱部を保護するのが一般的である。
【００１２】
記録の高速化、高密度化が一層求められ、それに対応して小さなインク粒を多数回印字してひとつのドットを形成し階調印字を行うようになると、泡の大きさとそれに伴うキャビテーションは小さくなるが、吐出インク粒が小さくなる分、吐出回数は多くなり、発熱部が高温にさらされる時間が長くなる。そのため、腐食に対して耐性を持つことが必要になり、Ｔａの耐久性では充分な寿命を保証できないという問題があった。耐久性を上げるためには、高温で化学的にも安定であることが求められている。この要件に合致する材料として、貴金属系のイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の材料を挙げることができるが、パターン形成が困難であることから実施されていない。
【特許文献１】特開平０８−２６７７４９号公報
【特許文献２】特開平０９−１１８０１８号公報
【特許文献３】特開平１１−０４８４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以上述べてきたようなパターン形成法それぞれの手法の欠点を補完するため、ドライエッチングを主に、部分的にリフトオフをすることで、難エッチング材料においても再付着、オーバーエッチングの起きないパターン形成法を提供すること、また、そのパターン形成法を用いて高耐久のインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
犠牲層を２種形成し、それに応じた工程をとることによって、オーバーエッチングと再付着物の製品への残留を防ぐことができる。具体的には、難エッチング材料膜を除去したい部分に、第１の犠牲層をパターン形成し、全面に難エッチング材料膜を成膜後、難エッチング材料膜を残したい部分に第２の犠牲層を第１の犠牲層のパターンの端部と第２の犠牲層のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成し、ドライエッチングを行い第１の犠牲層上の難エッチング材料膜を除去した後、第２の犠牲層、第１の犠牲層を順次除去することによって難エッチング材料のパターンを形成することが可能になる。また、この手法を用いて、高温で化学的に安定な保護膜を形成して耐久性の高いインクジェットヘッドを得ることが出来る。
【００１５】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１６】
（１）難エッチング材料膜のパターン形成において、難エッチング材料膜を除去したい部位に、第１の犠牲層をパターン形成し、そのパターン上に難エッチング材料膜を成膜する工程と、難エッチング材料膜を残したい部位に第２の犠牲層を第１の犠牲層のパターンの端部と第２の犠牲層のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成する工程と、ドライエッチングを行い第１の犠牲層上の難エッチング材料膜を除去する工程と、第２の犠牲層、第１の犠牲層を除去する工程を順次行い、難エッチング材料膜のパターンを形成することを特徴とするパターン形成法。
【００１７】
（２）第１の犠牲層のパターン端部の断面が、逆テーパであることを特徴とする前記（１）に記載のパターン形成法。
【００１８】
（３）第１の犠牲層は基板側に同一エッチャントにおいてエッチングレートが速い層を有する２層以上の多層構造をなす金属、もしくは半導体の単体、化合物、混合物とその窒素、酸素の化合物からなることを特徴とする前記（２）に記載のパターン形成法。
【００１９】
（４）金属、もしくは半導体がＡｌであることを特徴とする前記（３）に記載のパターン形成法。
【００２０】
（５）第１の犠牲層の下層の方が上層に比べ、酸化または窒化されているものであることを特徴とする前記（４）に記載のパターン形成法。
【００２１】
（６）難エッチング材料膜を２００℃以上で成膜することを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載のパターン形成法。
【００２２】
（７）インクに熱を与えるための複数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続された配線と、前記発熱抵抗体と前記配線とを保護するために前記発熱抵抗体と前記配線上に設けられた保護膜とを有する基板を具備したインクジェットヘッドであって、前記保護膜は第１の犠牲層をパターン形成し、そのパターン上に難エッチング材料膜を成膜する工程と、難エッチング材料膜を残したい部位に第２の犠牲層を第１の犠牲層のパターンの端部と第２の犠牲層のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成する工程と、ドライエッチングを行い第１の犠牲層上の難エッチング材料膜を除去する工程と、第２の犠牲層、第１の犠牲層を除去する工程を順次行い形成することを特徴とするインクジェットヘッド。
【００２３】
（８）インクに熱を与えるための複数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続された配線と、前記発熱抵抗体と前記配線とを保護するために前記発熱抵抗体と前記配線上に設けられた保護膜とを有する基板を具備したインクジェットヘッドであって、前記保護膜は第１の犠牲層をパターン形成し、そのパターン上に難エッチング材料膜を成膜する工程と、難エッチング材料膜を残したい部位に第２の犠牲層を第１の犠牲層のパターンの端部と第２の犠牲層のパターンの端部がそれぞれ重なるように形成する工程と、ドライエッチングを行い第１の犠牲層上の難エッチング材料膜を除去する工程と、第２の犠牲層、第１の犠牲層を除去する工程を順次行い形成することを特徴とするインクジェットヘッドを用いた形成法。
【発明の効果】
【００２４】
以上、記してきたように、本工程は、犠牲層の形成と除去工程がそれぞれ増えるが、
１．基板をオーバーエッチングしないため、エンドポイントまで行った時、第１の犠牲層をエッチングすることになるので基板をオーバーエッチングすることがなく、基板にダメージがない。
２．フェンス等、再付着物は第１、もしくは第２の犠牲層に付着するので、犠牲層とともに除去できるため、コンタミの発生がない。
３．リフトオフ時の長時間エッチャント浸漬による基板ダメージがない。
という利点を持っており、下地に別の薄膜を形成していたり、残渣の影響が考えられる場合は有利である。
【００２５】
特に、インクジェットヘッドでは、表面に化学的に安定な膜が必要で、かつ、下層にＩＣを組み入れていたり、高効率化のためパッシベーション膜等をさらに薄くしていく場合、オーバーエッチングやエッチャントの浸入を原理的に起こさない構成であるため、非常に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用い説明する。
【実施例１】
【００２７】
難エッチング材として白金（Ｐｔ）のパターンをシリコン基板上に作成する例を示す。
【００２８】
Ｐｔなど貴金属は良質な膜を得るために、通常、基板を２００℃〜４００℃程度に加熱する。そのため第１の犠牲層として２００℃以上の成膜温度に耐える材料を選択しＡｌとＡｌの酸化物を用いる。ＡｌをＡｒガスに酸素を導入しながらリアクティブスパッタすると、混酸（リン酸：酢酸：硝酸：水＝１５：１：１：１）に対するエッチングレートが速くなることを利用して逆テーパを作成する。図１（ｂ）はシリコン基板１上に、下層としてＡｒに酸素を１０％導入したガスで全圧１ＰａでＡｌをリアクティブスパッタにより３００ｎｍ程度、上層にＡｒガスのみで１ＰａでＡｌを３００ｎｍ程度成膜し、レジストを１〜２μｍスピンコートで塗布、ベーク後パターン形成し、混酸中でＡｌをエッチング、目視にてＡｌ層がなくなってから６０秒オーバーエッチングを行い、純水洗浄後、規定のレジスト除去工程を通し、リンスシャワー乾燥機で洗浄乾燥して第１の犠牲層２を形成したものである。
【００２９】
図１（ｃ）は第１の犠牲層２を形成した基板１に成膜圧力０．５Ｐａ、基板温度３００℃、パワー３００Ｗで密着層としてチタン（Ｔｉ）を１０ｎｍ成膜し（不図示）、続いて成膜圧力０．７Ｐａ、基板温度３００℃、パワー１０００ＷでＰｔ膜３を２００ｎｍ成膜したものである。Ｐｔ膜３は第１の犠牲層２よりも薄く、かつ、第１の犠牲層２の端部が逆テーパ形状になっているので、シリコン基板に形成された３１と第１の犠牲層２に形成されたＰｔ膜３２に分けられ、不連続になっている。
【００３０】
さらに、図１（ｄ）に示すように、フォトレジストをスピンコートで塗布、ベーク後、総ての端部が第１の犠牲層と重なるようにパターン形成して、第２の犠牲層４とする。
【００３１】
続いて、エッチングガスＡｒ／Ｃｌ２＝９０／１０ｓｃｃｍ、全圧０．６Ｐａ、ＶＨＦ（１００ＭＨｚ）／Ｂｉａｓ（５００ｋＨｚ）＝９００Ｗ／４５０Ｗ、温度１００℃でＰｔ膜３２をＶＨＦプラズマでエッチングしたものが図１（ｅ）である。その際、オーバーエッチングは全て第１の犠牲層の内部で止まり基板に達さず影響を与えない。また、シリコン基板１は全て第１の犠牲層２と第２の犠牲層４で覆われているので、Ｐｔ膜３２のドライエッチングに由来する再付着物５は第２の犠牲層４、または第１の犠牲層２に全て付着する。その後、第２の犠牲層４をアッシング等で除去したものが図１（ｆ）である。フェンス等の再付着物５は、第２の犠牲層４の除去と同時にとれることもあるが、図１（ｆ）に示すように第１の犠牲層２に付着したままのものもある。
【００３２】
最後に、第１の犠牲層２を混酸等によるウェットエッチング、もしくはＣｌ２／ＢＣｌ３の混合ガス等によるドライエッチングで除去することによって、図１（ｇ）のようにＰｔ膜３１による所望のパターンを得ることが出来る。難エッチング材のエッチング時にオーバーエッチングが発生せず、再付着物も犠牲層にのみ付着し、犠牲層ともに除去され構成となっているために歩留まりの向上が達成できる。
【００３３】
なお、本例では、第１の犠牲層２を形成する際、リアクティブスパッタとして、酸素１０％を導入したが、５〜３０％程度までの範囲でＡｒのみのスパッタに対しエッチングレートがあがるため、その範囲の酸素を導入することが出来る。
【実施例２】
【００３４】
実施例１においては第１の犠牲層を作成するのに、下層にＡｌをＡｒガスに酸素を導入したリアクティブスパッタを用いたが、下層Ａｒに窒素１０〜２０％を混合したガスを用い、上層にＡｒガスのみで１ＰａでＡｌを３００ｎｍ程度成膜し、レジストを１〜２μｍスピンコートで塗布、ベーク後パターン形成し、混酸中でＡｌをエッチング、目視にてＡｌ層がなくなってから６０秒オーバーエッチングを行い、純水洗浄後、規定のレジスト除去工程を通し、リンスシャワー乾燥機で洗浄乾燥しても逆テーパ形状の第１の犠牲層２を得ることが出来、以降実施例１と同じ工程をとることで、難エッチング材料膜のパターン形成をすることができる。
【実施例３】
【００３５】
また、第１の犠牲層、第２の犠牲層は同一、または類似の材料で形成することも可能で、その場合は、第１、第２の犠牲層が同時に除去できる。その例を次に記す。実施例１において、Ｐｔ膜３を形成したあと、Ａｒに酸素を１０％導入したガスで全圧１ＰａでＡｌをリアクティブスパッタにより１μｍ程度成膜し、レジストを１〜２μｍスピンコートで塗布、ベーク後パターン形成し、混酸中でＡｌ酸化物をエッチングした後、レジスト剥離して、図１（ｄ）に示す構成のＡｌ酸化物による第２の犠牲層４を得ることが出来る。続いて、エッチングガスＡｒ／Ｃｌ２＝９０／１０ｓｃｃｍ、全圧０．６Ｐａ、ＶＨＦ（１００ＭＨｚ）／Ｂｉａｓ（５００ｋＨｚ）＝９００Ｗ／４５０Ｗ、温度１００℃でＰｔ膜３２をＶＨＦプラズマでエッチングし（図１（ｅ））、混酸等によるウェットエッチングをすると、第２の犠牲層４、第１の犠牲層２を同時に除去することが出来、図１（ｇ）のようにＰｔ膜３１による所望のパターンを得ることが出来る。
【００３６】
なお、上記の例では３００℃の高温成膜であるため、第１の犠牲層にＡｌとその酸化物を用いたが、同等の高温成膜に対して用いられる第１の犠牲層の材料候補として、Ｓｉ等の半導体、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属とその酸化物、窒化物を組み合わせて用いることが出来る。難エッチング材料の成膜が常温乃至１５０℃程度の場合には、公知の樹脂系レジストで直接逆テーパの断面を形成したものを使用することも出来る。
【００３７】
第１の犠牲層２の厚みはリフトオフする膜の膜厚に近いと膜がつながってしまうことがあり、除去できなくなる。また、あまり厚いとスパッタ時、基板に犠牲層の影になる部分が発生し端部の膜厚、膜質が悪くなるため１．５〜５倍程度が望ましい。この工程によるパターンの精度は、第１の犠牲層２のパターン精度と、第１の犠牲層２のオーバーハング量に依存するため、第１の犠牲層２と第２の犠牲層４の重なりの大きさは出来上がり精度には関係ない。重なっている部分は、第１の犠牲層２の上に難エッチング材料膜がエッチングされずに存在するため、第１の犠牲層２を除去する際に、間隙からエッチャントが入る時間を考慮して、工程としてのエッチング時間を決定することができる。
【００３８】
次に、この手法を用いて、インクジェットヘッドの作成する方法を説明する。
【００３９】
例として保護膜に、Ｐｔ膜３を用いる場合を図に基づいて本発明の実施例について説明する。
【００４０】
図２は、本発明の実施例に係るインクジェット記録ヘッドのインクを発泡させる発熱部の基板の平面図であり、図３は図２で示された基板をＸ１−Ｘ１′およびＸ２−Ｘ２′の一点鎖線に沿って基板面に垂直に切断したときの切断面の部分図である。さらに、図４は図２で示された基板をＹ１−Ｙ１′の一点鎖線で切断した時の切断面の部分図である。
【００４１】
最表面の保護膜のパターンとしては、まず、通電するための電極パッド１０４で独立して開口していることが最低限必要である。また、特開平１１−４８４８４号公報にあるように、複数の発熱抵抗体の流路を独立させるために必要な櫛歯状壁付き天板を固着する際に、櫛歯状の壁と基板と良好な嵌め合わせを可能とする深い溝を形成するためにエッチングする場合もある。
【００４２】
本実施例による発熱部の基板の作成はＳｉ基板（あるいはすでに駆動用のＩＣを作り込んだＳｉ基板）１０１などを用いる。その基板上には蓄熱層１０２を形成しておく。例えばＳｉ基板の場合は、熱酸化法、スパッタ法、ＣＶＤ法などによってＳｉ基板上にＳｉＯの蓄熱層を形成し、またＩＣを作り込んだ基板の場合も同様にその製造プロセス中でＳｉＯの蓄熱層１０２を形成しておく。
【００４３】
次にＡｌやＡｌ合金をスパッタリングすることよって配線材の層を形成する。次にフォトリソ法などによって配線パターンを形成し、ドライエッチング法などで配線材のエッチングを行う。そして、残された部分が配線パターン１０３及び電極パッド１０４となる。次に全体をＣＶＤ法などの方法によって、上層のＡｌと下層のＡｌ間の絶縁膜となる層間膜１０５を約１．４μｍの厚さに形成する。この層間膜はＳｉＯ、ＳｉＮ、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ等のいずれでもかまわない。次に下層のＡｌ配線と上層の配線を接続するために、層間膜１０５をフォトリソ法などによってスルーホール用パターンを形成し、ドライエッチング法などでエッチングを行いスルーホール部を形成する。その際電極パッド上の層間膜１０５はエッチングによって穴あけを行わない。次に反応性スパッタリング法等の方法によってＴａＮ等の発熱抵抗層１０６を形成する。さらに連続して上層の配線となるＡｌ１０７をスパッタリング法によって形成する。
【００４４】
次にフォトリソ法等によって上層の配線のパターンを形成し、エッチングを行い上層のＡｌ配線１０８を形成する。さらに、フォトリソ法等によって発熱抵抗体のパターンを形成し、エッチングを行い発熱抵抗体パターン１０９を形成する。次にＳｉＮ、ＳｉＯ等からなるパッシベーション膜１１０をプラズマＣＶＤ法等によって図２のように１．０μｍ形成する。その上にＡｒガスに酸素を１０％導入した反応性スパッタリング法によりＡｌ酸化膜を、さらにＡｒガスのみでＡｌをそれぞれ０．３μｍ形成する。フォトリソ法によりＡｌ酸化膜とＡｌをレジストでパターン形成を行い、混酸でエッチングを行い第１の犠牲層２を得る。その際、電極パッド１０４は層間膜１０５で覆われているためにエッチングされない。
【００４５】
さらに保護膜１１１を密着層（不図示）のＴｉ１０ｎｍを形成した後、Ｐｔをスパッタリング法によって０．２３μｍの厚さに形成する。次にレジスト塗布とフォトリソ法により、電極パッド用と櫛歯状の壁との嵌め合いのパターンを持つ第２の犠牲層４を形成したのち、保護膜１１１をＶＨＦプラズマなどで第１の犠牲層２に達するまでエッチングを行い、アッシングで第２の犠牲層４を除去する。その後、混酸によるウェットエッチングで、第１の犠牲層２を除去し、必要な保護膜１１１のパターンを得る。
【００４６】
最後に、フォトリソ法によって電極パッド用のパターンとを形成しドライエッチング法などで、パッシベーション膜、層間膜と連続してエッチングを行い、保護膜０．２μｍ、パッシベーション膜１μｍ、層間膜１．４μｍ計２．６μｍの溝１１２を形成する。この形状を図３に示す。さらにこのエッチング時に、層間膜の下地のＳｉＯも０．１〜０．３μｍ程度エッチングされるため深さは２．７〜２．９μｍ程度になる。またＡｌパッドを上層のＡｌで形成した場合、パッシベーション膜と層間膜の連続エッチングの際、Ａｌがダメージを受けるが、本発明では下層のＡｌをパッドとしているためＡｌのダメージが少なくてすむ。そして、このようにして形成した溝部１１２は図３で示すように流路の壁部分１１３と良好な嵌め合わせが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１に係る難エッチング材料膜パターン形成工程を示す説明図であり、（ａ）は、基板を表す説明図、（ｂ）は、基板上に端部断面が逆テーパ形状である第１の犠牲層を形成した状態を示す説明図、（ｃ）は、基板と第１の犠牲層上に難エッチング材料膜を成膜した状態を示す説明図、（ｄ）は、難エッチング材料膜を成膜した上に、第２の犠牲層を第１の犠牲層と端部が重なるようにパターン形成した状態を示す説明図、（ｅ）は、第２の犠牲層をレジストとしてドライエッチングで難エッチング材料膜を除去した状態で、第１の犠牲層がオーバーエッチングされていることと、フェンスが発生し、第２の犠牲層に付着していることを示す説明図、（ｆ）は、アッシング等により第２の犠牲層を除去した状態で、第１の犠牲層の上にフェンスが付着したままであることを示す説明図、（ｇ）は、ウェットエッチング等により第１の犠牲層を除去するとともにフェンスがなくなっている状態を示す説明図
【図２】本発明の実施例に係る平面図
【図３】図２をＸ１−Ｘ１′、Ｘ２−Ｘ２′の一点鎖線で切断した時の切断面
【図４】図２をＹ１−Ｙ１′の一点鎖線で切断した時の切断面
【図５】従来のドライエッチングによる難エッチング材料膜パターン形成工程を示す説明図であり、（ａ）は、基板を表す説明図、（ｂ）は、難エッチング材料膜を成膜した状態を示す説明図、（ｃ）は、難エッチング材料膜を成膜した上に、レジスト層をパターン形成した状態を示す説明図、（ｄ）は、ドライエッチングで難エッチング材料膜を除去した状態で、基板がオーバーエッチングされていることと、フェンスが発生し、レジストに付着していることを示す説明図、（ｅ）は、アッシング等によりレジスト層を除去した状態で、基板にフェンスが付着したままであることを示す説明図
【符号の説明】
【００４８】
１  シリコン基板
２  第１の犠牲層
３  Ｐｔ膜
４  第２の犠牲層
５  再付着物
１１  シリコン基板
１２  貴金属膜
１３  レジスト層
１４  フェンス
３１  基板上に形成されたＰｔ膜
３２  第１の犠牲層上に形成されたＰｔ膜
１０１  Ｓｉ基板
１０２  蓄熱層ＳｉＯ２
１０３  Ａｌ下層配線
１０４  Ａｌ下層による電極パッド
１０５  層間膜
１０６  発熱抵抗層
１０７  Ａｌ上層配線
１０８  Ａｌ上層配線
１０９  発熱抵抗部
１１０  保護膜
１１１  耐キャビテーション膜
１１２  溝部
１１３  流路の壁部分
【図１】
2005150286.tif 000003
【図２】
2005150286.tif 000004
【図３】
2005150286.tif 000005
【図４】
2005150286.tif 000006
【図５】
2005150286.tif 000007