JP2014236190A - 配線の形成方法、半導体装置の製造方法及び回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線部がＣＭＰにより形成される半導体装置及び回路基板において、低コストで、高い歩留りで製造することのできる配線の形成方法を提供する。
【解決手段】基板の上に、貫通する開口部と、表面に凹部と凸部を有する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層が形成されている面に、バリアメタル層を形成する工程と、前記バリアメタル層の上に金属層を形成する工程と、前記凹部において、前記バリアメタル層が露出するまで、前記金属層を研磨により除去する工程と、を有し、前記絶縁層を形成する工程において形成される前記開口部の周囲の絶縁膜には、前記凸部が形成されている配線の形成方法により上記課題を解決する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、配線の形成方法、半導体装置の製造方法及び回路基板の製造方法に関するものである。

配線等の形成されている回路基板や半導体装置を製造する際には、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等を用いて、基板厚方向の配線等を形成する方法がある。一例として、このような半導体装置の製造方法について、図１から図３に基づき説明する。

最初に、図１（ａ）に示すように、ＬＳＩ（large scale integration）等の半導体素子９１１が形成されている基板９１０の上に、フェノール系の感光性絶縁樹脂材料９２０ａを塗布する。基板９１０には、半導体素子９１１の上に、電極パッド９１２が形成されており、電極パッド９１２の周辺部及び周囲の半導体素子９１１の上には、絶縁体材料によりカバー膜９１３が形成されており、カバー膜９１３の上には絶縁膜９１４が形成されている。絶縁膜９１４には、電極パッド９１２の上に開口が形成されており、開口を埋め込むように、電極パッド９１２と電気的に接続されるＣｕプラグ９１５が形成されている。感光性絶縁樹脂９２０ａは、基板９１０の絶縁膜９１４及びＣｕプラグ９１５の上に、スピンコータ等を用いた塗布方法により塗布されている。尚、カバー層９１３は、ポリイミドやＳｉＮ等の絶縁体材料により形成されている。

次に、図１（ｂ）に示すように、感光性絶縁樹脂材料９２０ａにより、開口部９２１を有する絶縁層９２０を形成する。具体的には、露光装置等により、開口部９２１が形成される領域に光を照射することにより露光し、現像した後、キュアを行うことにより、開口部９２１を有する絶縁層９２０を形成する。感光性絶縁樹脂材料９２０ａは、光の照射された領域が、現像液に溶ける材料が用いられている。従って、開口部９２１が形成される領域における感光性絶縁樹脂材料９２０ａに、露光により光を照射した後、現像することにより、光が照射された領域における感光性絶縁樹脂材料９２０ａを除去することができる。この後、残存している感光性絶縁樹脂材料９２０ａをキュアにより硬化させることにより、絶縁層９２０を形成することができる。形成される開口部９２１は、ビアまたはトレンチであり、絶縁層９２０を貫通しており、Ｃｕプラグ９１５が形成されている領域の上にも形成される。露光装置等による露光において、例えば、ステッパーを用いる場合には、開口部９２１が形成される領域に対応した領域において光が透過するレチクルが用いられる。尚、感光性絶縁樹脂材料のキュアは、キュア温度が約２００℃、キュア時間が１時間の条件で行われる。

次に、図２（ａ）に示すように、開口部９２１及び絶縁層９２０の上に、バリアメタル層９３０及びメッキシード層９３１を形成する。具体的には、スパッタリングにより、絶縁層９２０等の上に、膜厚が約１００ｎｍのＴｉ膜を成膜することによりバリアメタル層９３０を形成し、バリアメタル層９３０の上に、膜厚が約１００ｎｍのＣｕ膜を成膜することによりメッキシード層９３１を形成する。尚、メッキシード層９３１は、Ｃｕの無電解メッキにより形成してもよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、メッキシード層９３１の上に、Ｃｕの電解メッキにより、厚さが約７μｍのＣｕメッキ層９３２を形成する。

次に、図３（ａ）に示すように、開口部９２１が形成されていない領域における絶縁層９２０の上のバリアメタル層９３０、メッキシード層９３１、Ｃｕメッキ層９３２をＣＭＰにより除去する。これにより、絶縁層９２０の開口部９２１に、バリアメタル層９３０、メッキシード層９３１、Ｃｕメッキ層９３２により配線部９４０を形成する。ＣＭＰにより配線部９４０を形成する際には、隣接する配線部９４０間、即ち、開口部９２１が形成されていない領域のバリアメタル層９３０、メッキシード層９３１、Ｃｕメッキ層９３２は完全に除去されていることが求められる。このため、ＣＭＰによるＣｕメッキ層９３２等の除去は、絶縁層９２０の上のバリアメタル層９３０が除去され、絶縁層９２０の表面が露出した状態で停止する。

特開２００１−２３０２５１号公報

ところで、ＣＭＰによりＣｕメッキ層９３２等を除去する場合、ＣＭＰによる研磨を行った後に、図３（ａ）に示すように、表面は均一で平坦になっていることが好ましい。しかしながら、実際は、図３（ｂ）に示すように、ＣＭＰによる研磨にはバラツキがあり、配線部９４０が密集している領域において、研磨の進行が所定よりも進んでいても、配線部９４０が形成されない領域においては、研磨の進行が所定よりも遅れており、バリアメタル層９３０が残存している場合がある。

よって、配線部９４０が形成されない領域において、絶縁層９２０の露出を目安にＣＭＰの研磨を停止した場合、配線部９４０が密集している領域における配線部９４０は、所望の研磨量よりも多く研磨され薄くなるため、配線抵抗が高くなり不良等を招きやすい。また、配線部９４０が密集している領域においては、配線部９４０が形成される位置や密集状況により、配線部９４０における研磨量にバラツキが生じやすく、歩留りの低下を招きやすい。尚、配線部９４０が形成されない領域において、絶縁層９２０の上にバリアメタル層９３０が残存している場合には、ショートによる配線不良となる。

このため、配線部がＣＭＰにより形成される半導体装置及び回路基板において、低コストで、高い歩留りで製造することのできる配線の形成方法が求められている。

本実施の形態の一観点によれば、基板の上に、貫通する開口部と、表面に凹部と凸部を有する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層が形成されている面に、バリアメタル層を形成する工程と、前記バリアメタル層の上に金属層を形成する工程と、前記凹部において、前記バリアメタル層が露出するまで、前記金属層を研磨により除去する工程と、を有し、前記絶縁層を形成する工程において形成される前記開口部の周囲の絶縁膜には、前記凸部が形成されている。

開示の配線の形成方法によれば、低コストで、高い歩留りで製造することができる。

従来の半導体装置の製造方法の工程図（１） 従来の半導体装置の製造方法の工程図（２） 従来の半導体装置の製造方法の工程図（３） 第１の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（１） 第１の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（２） 第１の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（３） 第１の実施の形態において形成される絶縁層の斜視図 図７に示される絶縁層を１回の露光で形成する際に用いられるレチクルの説明図 第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（１） 第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（２） 第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（３）

実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
図３（ｂ）に示されるように、配線部９４０が所望の研磨量よりも多く研磨されることや、研磨量にバラツキが生じることの原因の１つとしては、ＣＭＰによる研磨レートが、材料によって異なること等が考えられる。例えば、ＣｕのＣＭＰの場合では、Ｃｕの研磨レートは約２０ｎｍ／秒であり、Ｔｉの研磨レートは約１ｎｍ／秒であり、感光性絶縁樹脂材料により形成される絶縁層の研磨レートは約１ｎｍ／秒である。このため、ＣＭＰによる研磨の進行は、配線部９４０が形成されていない領域より、Ｃｕが多く存在している配線部９４０が密集している領域において早くなる。このため、配線部９４０が形成されていない領域における絶縁層９２０の露出を目安として、ＣＭＰによる研磨を停止した場合、配線部９４０が密集している領域における配線層９４０は、所定の研磨量よりも多く研磨されて薄くなり、不均一にもなりやすくなる。これにより、配線層９４０における配線抵抗が高くなる場合や、バラツキも生じやすくなる場合があるものと推察される。

（半導体装置の製造方法）
次に、第１の実施の形態における半導体装置の製造方法について、図４から図６に基づき説明する。本実施の形態においては、半導体装置の製造方法における配線の形成方法について詳細に説明する。

最初に、図４（ａ）に示すように、ＬＳＩ等の半導体素子１１が形成されている基板１０の上に、フェノール系の感光性絶縁樹脂材料２０ａを塗布する。基板１０には、半導体素子１１の上に、電極パッド１２が形成されており、電極パッド１２の周辺部及び周囲の半導体素子１１の上には、絶縁体材料によりカバー膜１３が形成されている。カバー膜１３の上には絶縁膜１４が形成されており、電極パッド１２の上の絶縁膜１４には、開口が形成されており、開口を埋め込むように、電極パッド１２と電気的に接続されるＣｕプラグ１５が形成されている。尚、カバー層１３を形成する絶縁体材料には、ポリイミドやＳｉＮ等が用いられている。また、Ｃｕプラグ１５は不図示のバリアメタルを形成した後に形成してもよい。感光性絶縁樹脂材料２０ａは、基板１０の絶縁膜１４及びＣｕプラグ１５の上に、スピンコータ等を用いた塗布方法により塗布される。本実施の形態においては、塗布により形成される感光性絶縁樹脂材料２０ａの厚さは、約８μｍである。尚、本実施の形態においては、感光性絶縁樹脂材料２０ａには、ポジ型感光性絶縁樹脂（ＷＰＲ−５１００、ＪＳＲ製）が用いられている。

次に、図４（ｂ）に示すように、感光性絶縁樹脂材料２０ａにより、開口部２１及び凹部２２ａを有する絶縁層２０を形成する。尚、本実施の形態においては、感光性絶縁樹脂材料２０ａは、光の照射された領域が、現像液に溶ける材料が用いられている。具体的には、最初に、開口部２１が形成される領域を露光装置等により光を照射することにより露光し、次に、凹部２２ａが形成される領域を露光装置等により光を照射することにより露光する。この後、感光性絶縁樹脂材料２０ａを現像することにより、光の照射され得た領域の感光性絶縁樹脂材料２０ａを除去し、キュアにより硬化させることにより、開口部２１及び凹部２２ａを有する絶縁層２０を形成する。

開口部２１を形成する際の露光及び凹部２２ａを形成する際の露光には、ステッパーを用いてもよい。この場合、開口部２１を形成する際の露光では、開口部２１が形成される領域に対応した領域において光を透過するレチクルが用いられ、貫通した開口部２１が形成されるように、強い光、または、長時間の露光が行われる。また、凹部２２ａを形成する際の露光では、凹部２２ａが形成される領域に対応した領域において光を透過するレチクルが用いられ、所望の深さの凹部２２ａが形成されるように、所定の弱い光、または、短時間の露光が行われる。尚、本実施の形態においては、開口部２１を形成する際の露光を第１の露光と記載し、凹部２２ａを形成する際の露光を第２の露光と記載する場合がある。

この後、現像により、光が照射された領域における感光性絶縁樹脂材料２０ａを除去し、キュアにより、残存している感光性絶縁樹脂材料２０ａを硬化させることにより、絶縁層２０を形成することができる。尚、感光性絶縁樹脂材料のキュアは、キュア温度が約２００℃、キュア時間が１時間の条件で行われる。

形成される開口部２１は、ビアまたはトレンチであり、絶縁層２０を貫通しており、Ｃｕプラグ１５が形成されている領域の上にも形成される。また、凹部２２ａは、開口部２１が形成されていない領域であって、開口部２１間の間隔が広い領域１Ａに形成される。また、絶縁層２０において、凹部２２ａが形成されていない領域が凸部２２ｂとなり、開口部２１の周囲の絶縁層２０には、凸部２２ｂが形成される。従って、開口部２１が密集している領域１Ｂにおいては、開口部２１間における絶縁層２０は、凸部２２ｂとなっている。

本実施の形態においては、絶縁層２０は、キュアにより縮むため、厚さが約７μｍとなり、凹部２２ａの深さは、約２μｍとなるように形成される。即ち、絶縁層２０には、厚さが約５μｍとなる凹部２２ａと、厚さが約７μｍの凸部２２ｂが形成される。尚、凸部２２ｂの幅は、開口部２１の幅と同程度以上であって、凹部２２ａの深さの５倍未満であることが好ましい。よって、開口部２１間の間隔が凹部２２ａの深さの５倍以上となる領域は、凹部２２ａが形成される開口部２１間の間隔が広い領域１Ａとなる。図７は、このように形成された絶縁層２０の斜視図であり、図７における一点鎖線７Ａ−７Ｂにおいて切断した断面図が図４（ｂ）となる。

次に、図５（ａ）に示すように、開口部２１及び絶縁層２０の上に、バリアメタル層３０及びメッキシード層３１を形成する。具体的には、スパッタリングにより、絶縁層２０等の上に、膜厚が約１００ｎｍのＴｉ膜を成膜することによりバリアメタル層３０を形成し、バリアメタル層３０の上に、膜厚が約１００ｎｍのＣｕ膜を成膜することによりメッキシード層３１を形成する。尚、メッキシード層３１は、Ｃｕの無電解メッキにより形成してもよい。

次に、図５（ｂ）に示すように、メッキシード層３１の上に、Ｃｕの電解メッキにより、厚さが約７μｍのＣｕメッキ層３２を形成する。本実施の形態においては、Ｃｕメッキ層３２を金属層と記載する場合がある。

次に、図６に示すように、開口部２１が形成されていない領域における絶縁層２０の上のメッキシード層３１の一部、Ｃｕメッキ層３２等をＣＭＰにより除去する。これにより、絶縁層２０の開口部２１に、バリアメタル層３０、メッキシード層３１、Ｃｕメッキ層３２により配線部４０を形成する。ＣＭＰによるＣｕメッキ層３２等の除去は、絶縁層２０の凹部２２ａにおいて、バリアメタル層３０の表面が露出した状態で停止する。即ち、絶縁層２０の凹部２２ａにおいては、ＣＭＰにより、Ｃｕメッキ層３２、メッキシード層３１が除去され、バリアメタル層３０が露出する。尚、本実施の形態においては、ＣＭＰにおけるＣｕスラリには、Ｃｕに対する研磨レートが約１μｍ／分のＨＳ−３Ｃ９３５−５（日立化成製）を用いており、ＣＭＰによる研磨を約３分間行うことにより、バリアメタル層３０が露出する。このＣＭＰにおいては、バリアメタル層３０及び絶縁層２０の研磨レートは、Ｃｕの研磨レートよりも遅い。

これにより、絶縁層２０の凸部２２ｂにおいては、ＣＭＰにより、Ｃｕメッキ層３２、メッキシード層３１、バリアメタル層３０、絶縁層２０が一部除去される。また、開口部２１においては、Ｃｕメッキ層３２が所定の厚さとなるまでＣＭＰにより除去される。本実施の形態においては、開口部２１が密集している領域１Ｂにおいては、隣接する開口部２１間には、絶縁層２０の凸部２２ｂが形成されている。絶縁層２０を形成している感光性絶縁樹脂材料は、ＣｕよりもＣＭＰによる研磨レートが遅いため、絶縁層２０の凸部２２ｂを形成することにより、開口部２１が密集している領域１ＢにおけるＣＭＰによる研磨の進行を遅くすることができる。即ち、開口部２１が密集している領域１Ｂにおいては、開口部２１の周囲に絶縁層２０の凸部２２ｂを形成することにより、研磨の進行を凹部２２ａが形成されている領域と同程度にすることができる。これにより、開口部２１におけるＣｕメッキ層３２をＣＭＰによる研磨により、所定量を均一に除去することができる。

従って、本実施の形態においては、開口部２１に形成される配線部４０の配線抵抗が高くなることを抑制することができ、配線抵抗を均一にすることができる。また、本実施の形態においては、露光工程が一回加わるだけであるため、低コストで歩留りを向上させることができる。

尚、本実施の形態においては、開口部２１の周囲の絶縁層２０には凸部が形成されており、凸部２２ｂの上に形成されたバリアメタル層３０は、ＣＭＰによる研磨の際に完全に除去される。このため、絶縁層２０の凹部２２ａにおいて、バリアメタル層３０が残存していても、バリアメタル層３０により、配線部４０同士が電気的に接続されることはない。

また、上記においては、第１の露光と第２の露光と２回露光を行う場合について説明したが、図８に示すようなレチクルを用いることにより、一回の露光で、図４（ａ）及び図７に示される絶縁層２０を形成することができる。これにより、より低コストで製造することができる。図８に示されるレチクル７０は、光を遮光する遮光部７１と、光を１００％透過する透過部７２と、光を２０％透過する部分透過部７３により形成されている。部分透過部７３では、例えば、微小な遮光部７３ａと透過部７３ｂとが市松模様となるように配置されており、微小な遮光部７３ａ及び透過部７３ｂの幅は、露光面において、露光光の波長よりも短くなるように形成されている。例えば、露光光としてｉ線（３６５ｎｍ）を用いた場合においては、等倍投影露光の場合には、微小な遮光部７３ａ及び透過部７３ｂの幅は約３００ｎｍとなるように形成されている。また、５倍の縮小投影露光の場合には、微小な遮光部７３ａ及び透過部７３ｂの幅は約１．５μｍとなるように形成されている。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態における回路基板の製造方法について、図９から図１１に基づき説明する。本実施の形態における回路基板とは、例えば、多層配線基板やインターポーザ等を含むものである。本実施の形態においては、回路基板の製造方法における配線の形成方法について詳細に説明する。

最初に、図９（ａ）に示すように、基板１１０の上に、フェノール系の感光性絶縁樹脂材料１２０ａを塗布する。基板１１０には、絶縁体基板１１１の上に電極パッド１１２が形成されており、絶縁体基板１１１及び電極パッド１１２の上には、絶縁膜１１４が形成されている。絶縁膜１１４では、電極パッド１１２の上に開口が形成されており、開口を埋め込むように、電極パッド１１２と電気的に接続されるＣｕプラグ１１５が形成されている。感光性絶縁樹脂材料１２０ａは、基板１１０の絶縁膜１１４及びＣｕプラグ１１５の上に、スピンコータ等を用いた塗布方法により塗布される。本実施の形態においては、塗布により形成される感光性絶縁樹脂材料１２０ａの厚さは、約８μｍである。尚、本実施の形態においては、感光性絶縁樹脂材料１２０ａには、ポジ型感光性絶縁樹脂（ＷＰＲ−５１００、ＪＳＲ製）が用いられている。尚、絶縁体基板１１１には、内部を貫通する配線等が形成されていてもよく、絶縁体基板１１１の裏面には、内部を貫通する配線等と接続される電極パッド等が形成されていてもよい。

次に、図９（ｂ）に示すように、感光性絶縁樹脂材料１２０ａにより、開口部１２１及び凹部１２２ａを有する絶縁層１２０を形成する。尚、本実施の形態においては、感光性絶縁樹脂材料１２０ａは、光の照射された領域が、現像液に溶ける材料が用いられている。具体的には、最初に、開口部１２１が形成される領域を露光装置等により光を照射することにより露光し、次に、凹部１２２ａが形成される領域を露光装置等により光を照射することにより露光する。この後、感光性絶縁樹脂材料１２０ａを現像することにより、光の照射され得た領域の感光性絶縁樹脂材料１２０ａを除去し、キュアにより硬化させることにより、開口部１２１及び凹部１２２ａを有する絶縁層１２０を形成する。

開口部１２１を形成する際の露光及び凹部１２２ａを形成する際の露光には、ステッパーを用いてもよい。この場合、開口部１２１を形成する際の露光では、開口部１２１が形成される領域に対応した領域において光を透過するレチクルが用いられ、貫通した開口部１２１が形成されるように、強い光、または、長時間の露光が行われる。また、凹部１２２ａを形成する際の露光では、凹部１２２ａが形成される領域に対応した領域において光を透過するレチクルが用いられ、所望の深さの凹部１２２ａが形成されるように、所定の弱い光、または、短時間の露光が行われる。尚、本実施の形態においては、開口部１２１を形成する際の露光を第１の露光と記載し、凹部１２２ａを形成する際の露光を第２の露光と記載する場合がある。

この後、現像により、光が照射された領域における感光性絶縁樹脂材料１２０ａを除去し、キュアにより、残存している感光性絶縁樹脂材料１２０ａを硬化させることにより、絶縁層１２０を形成することができる。尚、感光性絶縁樹脂材料のキュアは、キュア温度が約２００℃、キュア時間が１時間の条件で行われる。

形成される開口部１２１は、ビア及びトレンチであり、絶縁層１２０を貫通しており、Ｃｕプラグ１１５が形成されている領域の上にも形成される。また、凹部１２２ａは、開口部１２１が形成されていない領域であって、開口部１２１間の間隔が広い領域１Ａに形成される。また、絶縁層１２０において、凹部１２２ａが形成されていない領域が凸部１２２ｂとなり、開口部１２１の周囲の絶縁層１２０には、凸部１２２ｂが形成される。従って、開口部１２１が密集している領域１０１Ｂにおいては、開口部１２１間における絶縁層１２０は、凸部１２２ｂとなっている。

本実施の形態においては、絶縁層１２０は、キュアにより縮むため、厚さが約７μｍとなり、凹部１２２ａの深さは、約２μｍとなるように形成される。即ち、絶縁層１２０には、厚さが約５μｍとなる凹部１２２ａと、厚さが約７μｍの凸部１２２ｂが形成される。尚、凸部１２２ｂの幅は、開口部１２１の幅と同程度以上であって、凹部１２２ａの深さの５倍未満であることが好ましい。よって、開口部１２１間の間隔が凹部１２２ａの深さの５倍以上となる領域は、凹部１２２ａが形成される開口部１２１間の間隔が広い領域１０１Ａとなる。

次に、図１０（ａ）に示すように、開口部１２１及び絶縁層１２０の上に、バリアメタル層１３０及びメッキシード層１３１を形成する。具体的には、スパッタリングにより、絶縁層１２０等の上に、膜厚が約１００ｎｍのＴｉ膜を成膜することによりバリアメタル層１３０を形成し、バリアメタル層１３０の上に、膜厚が約１００ｎｍのＣｕ膜を成膜することによりメッキシード層１３１を形成する。尚、メッキシード層１３１は、Ｃｕの無電解メッキにより形成してもよい。

次に、図１０（ｂ）に示すように、メッキシード層１３１の上に、Ｃｕの電解メッキにより、厚さが約７μｍのＣｕメッキ層１３２を形成する。

次に、図１１に示すように、開口部１２１が形成されていない領域における絶縁層２０の上のメッキシード層１３１の一部、Ｃｕメッキ層１３２等をＣＭＰにより除去する。これにより、絶縁層１２０の開口部１２１に、バリアメタル層１３０、メッキシード層１３１、Ｃｕメッキ層１３２により配線部１４０を形成する。ＣＭＰによるＣｕメッキ層１３２等の除去は、絶縁層１２０の凹部１２２ａにおいて、バリアメタル層１３０の表面が露出した状態で停止する。即ち、絶縁層１２０の凹部１２２ａにおいては、ＣＭＰにより、Ｃｕメッキ層１３２、メッキシード層１３１が除去され、バリアメタル層１３０が露出する。尚、本実施の形態においては、ＣＭＰにおけるＣｕスラリには、Ｃｕに対する研磨レートが約１μｍ／分のＨＳ−３Ｃ９３５−５（日立化成製）を用いており、ＣＭＰによる研磨を約３分間行うことにより、バリアメタル層１３０が露出する。

これにより、絶縁層１２０の凸部１２２ｂにおいては、ＣＭＰにより、Ｃｕメッキ層１３２、メッキシード層１３１、バリアメタル層１３０、絶縁層１２０が一部除去される。また、開口部１２１においては、Ｃｕメッキ層１３２が所定の厚さとなるまでＣＭＰにより除去される。本実施の形態においては、開口部１２１が密集している領域１０１Ｂにおいては、隣接する開口部１２１間には、絶縁層１２０の凸部１２２ｂが形成されている。絶縁層１２０を形成している感光性絶縁樹脂材料は、ＣｕよりもＣＭＰによる研磨レートが遅いため、絶縁層１２０の凸部１２２ｂを形成することにより、開口部１２１が密集している領域１０１ＢにおけるＣＭＰによる研磨の進行を遅くすることができる。即ち、開口部１２１が密集している領域１０１Ｂにおいては、開口部１２１の周囲に絶縁層１２０の凸部１２２ｂを形成することにより、研磨の進行を凹部１２２ａが形成されている領域と同程度にすることができる。これにより、開口部１２１におけるＣｕメッキ層１３２をＣＭＰによる研磨により、所定量を均一に除去することができる。

従って、本実施の形態においては、開口部１２１に形成される配線部１４０の配線抵抗が高くなることを抑制することができ、配線抵抗を均一にすることができる。また、本実施の形態においては、露光工程が一回加わるだけであるため、低コストで歩留りを向上させることができる。

尚、本実施の形態においては、開口部１２１の周囲の絶縁層１２０には凸部が形成されており、凸部１２２ｂの上に形成されたバリアメタル層１３０は、ＣＭＰによる研磨の際に完全に除去される。このため、絶縁層１２０の凹部１２２ａにおいて、バリアメタル層１３０が残存していても、バリアメタル層１３０により、配線部１４０同士が電気的に接続されることはない。

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板の上に、貫通する開口部と、表面に凹部と凸部を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層が形成されている面に、バリアメタル層を形成する工程と、
前記バリアメタル層の上に金属層を形成する工程と、
前記凹部において、前記バリアメタル層が露出するまで、前記金属層を研磨により除去する工程と、
を有し、前記絶縁層を形成する工程において形成される前記開口部の周囲の絶縁膜には、前記凸部が形成されていることを特徴とする配線の形成方法。
（付記２）
前記絶縁層を形成する工程は、
前記基板の上に、感光性絶縁樹脂材料を塗布する工程と、
前記開口部が形成される領域の前記感光性絶縁樹脂材料に、光を照射する第１の露光工程と、
前記凹部が形成される領域の前記感光性絶縁樹脂材料に、前記第１の露光工程よりも光量の弱い光、または、照射時間が短い光を照射する第２の露光工程と、
前記第１の露光工程及び前記第２の露光工程を行った後、現像により光の照射された領域の感光性絶縁樹脂材料を除去する現像工程と、
前記現像工程の後、前記感光性絶縁樹脂材料を硬化させることにより絶縁層を形成する工程と、
を有することを特徴とする付記１に記載の配線の形成方法。
（付記３）
前記絶縁層を形成する工程は、
前記基板の上に、ネガ型感光性絶縁樹脂材料を塗布する工程と、
前記開口部と前記凹部が形成される領域を除外した領域の前記感光性絶縁樹脂材料に、光を照射する第１の露光工程と、
前記凹部が形成される領域の前記感光性絶縁樹脂材料に、前記第１の露光工程よりも光量の弱い光、または、照射時間が短い光を照射する第２の露光工程と、
前記第１の露光工程及び前記第２の露光工程を行った後、現像により光の照射されていない領域の感光性絶縁樹脂材料を除去する現像工程と、
前記現像工程の後、前記感光性絶縁樹脂材料を硬化させることにより絶縁層を形成する工程と、
を有することを特徴とする付記１に記載の配線の形成方法。
（付記４）
前記金属層は、Ｃｕを含むメッキ層であることを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の配線の形成方法。
（付記５）
前記バリアメタル層は、Ｔｉを含む材料により形成されていることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載の配線の形成方法。
（付記６）
前記金属層を研磨により除去する工程は、ＣＭＰにより行われるものであることを特徴とする付記１から５のいずれかに記載の配線の形成方法。
（付記７）
前記ＣＭＰでは、前記バリアメタル層及び前記絶縁層の研磨レートは、前記金属層の研磨レートよりも遅いことを特徴とする付記１から６のいずれかに記載の配線の形成方法。
（付記８）
前記基板には、半導体素子が形成されており、
付記１から７のいずれかに記載の配線の形成方法を行うことにより、半導体装置を作製することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記９）
前記基板は、絶縁体基板を含むものであって、
付記１から７のいずれかに記載の配線の形成方法を行うことにより、回路基板を作製することを特徴とする回路基板の製造方法。

１０ 基板
１１ 半導体素子
１２ 電極パッド
１３ カバー膜
１４ 絶縁膜
１５ Ｃｕプラグ
２０ 絶縁層
２０ａ 感光性絶縁樹脂材料
２１ 開口部
２２ａ 凹部
２２ｂ 凸部
３０ バリアメタル層
３１ メッキシード層
３２ Ｃｕメッキ層
４０ 配線部
１１０ 基板
１１１ 絶縁体基板
１１２ 電極パッド
１１４ 絶縁膜
１１５ Ｃｕプラグ
１２０ 絶縁層
１２０ａ 感光性絶縁樹脂材料
１２１ 開口部
１２２ａ 凹部
１２２ｂ 凸部
１３０ バリアメタル層
１３１ メッキシード層
１３２ Ｃｕメッキ層
１４０ 配線部

Claims (5)

1. 基板の上に、貫通する開口部と、表面に凹部と凸部を有する絶縁層を形成する工程と、
   前記絶縁層が形成されている面に、バリアメタル層を形成する工程と、
   前記バリアメタル層の上に金属層を形成する工程と、
   前記凹部において、前記バリアメタル層が露出するまで、前記金属層を研磨により除去する工程と、
   を有し、前記絶縁層を形成する工程において形成される前記開口部の周囲の絶縁膜には、前記凸部が形成されていることを特徴とする配線の形成方法。
2. 前記絶縁層を形成する工程は、
   前記基板の上に、感光性絶縁樹脂材料を塗布する工程と、
   前記開口部が形成される領域の前記感光性絶縁樹脂材料に、光を照射する第１の露光工程と、
   前記凹部が形成される領域の前記感光性絶縁樹脂材料に、前記第１の露光工程よりも光量の弱い光、または、照射時間が短い光を照射する第２の露光工程と、
   前記第１の露光工程及び前記第２の露光工程を行った後、現像により光の照射された領域の感光性絶縁樹脂材料を除去する現像工程と、
   前記現像工程の後、前記感光性絶縁樹脂材料を硬化させることにより絶縁層を形成する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の配線の形成方法。
3. 前記金属層を研磨により除去する工程は、ＣＭＰにより行われるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の配線の形成方法。
4. 前記基板には、半導体素子が形成されており、
   請求項１から３のいずれかに記載の配線の形成方法を行うことにより、半導体装置を作製することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 前記基板は、絶縁体基板を含むものであって、
   請求項１から３のいずれかに記載の配線の形成方法を行うことにより、回路基板を作製することを特徴とする回路基板の製造方法。