(57)【要約】【課題】インクジェット素子を多数個取りするインクジェット記録ヘッドの製造方法において、ウエハー表面端部まで均一に被覆樹脂材料を塗布できるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】被覆樹脂材料を塗布する工程において、ウエハー１外周端部に接してウエハーを保持するリング状のウエハー保持部１１を有し、かつウエハーを取り付けたときにウエハー保持部の上面の高さが型材表面と同じかそれよりも高い冶具１０を用いて、被覆樹脂材料５をウエハー保持部の上面まで塗布する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出エネルギー発生素子を有する基板上にインク流路を形成するための型材を形成し、前記型材上に被覆樹脂材料を塗布し、前記被覆樹脂材料を硬化した後に前記型材を溶解除去してインクジェット素子を形成し、前記基板であるウエハーから前記インクジェット素子を多数個取りするインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記被覆樹脂材料を塗布する工程は、
前記ウエハー外周端部に接して前記ウエハーを保持するリング状のウエハー保持部を有し、かつ前記ウエハーを取り付けたときに前記ウエハー保持部の上面の高さが前記型材表面と同じかそれよりも高い冶具を用い、
前記被覆樹脂材料を前記ウエハー保持部の上面まで塗布することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記塗布は、スピンコート法またはダイレクトコート法により行われることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記ウエハー保持部のうち前記ウエハーと接する部分の形状は、前記ウエハー外周端部の面取り形状に密着する形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出口から噴射して画像を形成するインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク等の記録液を吐出して記録を行うインクジェット記録方式（液体吐出記録方式）に適用されるインクジェット記録ヘッドは、一般にインク流路、インク吐出エネルギー発生部、インク吐出口を備えている。インク吐出エネルギー発生部はインク流路の一部に設けられ、また、インク吐出口はインク流路の液体をインク吐出エネルギー発生部の熱エネルギーによってインクを吐出できる位置に配置されている。
【０００３】
従来、このようなインクジェット記録ヘッドを作製する方法としては、例えば、特許文献１に示される方法がある。特許文献１では、まず、インク吐出エネルギー発生素子を形成した基板上に、感光性材料をパターニングしてインク流路の型材を形成する。次いで、型材を被覆するように前記基板上に被覆樹脂層を塗布形成し、該被覆樹脂層に前記インク流路の型に連通するインク吐出口を形成した後、型材を除去し、インクジェット素子を製造している。
【０００４】
以下、図２を参照に、前記インクジェット素子の製法の一例を具体的に説明する。
【０００５】
まず、インク吐出エネルギー発生素子２を形成した基板１上に、型材３として溶解可能な樹脂（例えばＯＤＵＲ（東京応化製）などのポジ型レジスト）をスピンコートにて塗布する（図２（ａ））。そして、マスク４を用いてパターン露光し（図２（ｂ））、現像を行うことにより、インク流路の型となる型材３を形成する（図２（ｃ））。
【０００６】
次に、基板１及び型材３上に、ノズル壁及びオリフィスプレートとなる被覆樹脂層５をスピンコートやダイレクトコートなどのソルベントコートにて形成する（図２ｄ）。被覆樹脂材料としては例えばネガ型のレジスト溶液を使用することができる。
【０００７】
次いで、インク吐出口のパターンが描かれたマスクを介して、露光・ＰＥＢ、現像を行うことで、吐出口７を形成する（図２ｅ）。
【０００８】
さらに、型材３を除去し、インク流路を形成する（図２ｆ）。
【０００９】
この製法によると、半導体分野のフォトリソグラフィー工程にてインク流路、吐出口等を形成するので高精度で微細な加工が可能である。また、インク吐出エネルギー発生素子からオリフィスまでの距離（以下、ＯＨと省略する）を高い精度で短く且つ再現性良く設定可能であり、小液滴・高精度な印字が可能である。
【特許文献１】特開平６−２８６１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常、インク吐出エネルギー発生素子２を形成する基板１として、シリコンウエハー等の汎用の基板上に、多数個のインクジェット素子を形成し、インクジェット素子形成後に個々のチップに切断する方法が採られている。上記の方法では被覆樹脂をスピンコートやダイレクトコートなどのソルベントコートにて基板１及び型材３上に形成しているが、この場合、ウエハーの端部において被覆樹脂層の形状が一定にならないことがある。より具体的には、上記製法において被覆樹脂材料をスピンコートやダイレクトコートなどのソルベントコートによって塗布する際に、ウエハーの表面端部において被覆樹脂材料がへこむことがある（図３参照）。被覆樹脂層の膜厚の精度は吐出性能に大きく影響しており、被覆樹脂層が変形すると、インクジェット記録ヘッドの吐出性能が不良となる。そのため、上記製法では、ウエハー表面端部に位置するインクジェット素子を不良品とするか、インクジェット素子を基板端部から離れた位置に配置させる必要が生じる。これらは歩留まりの低下やウエハーからの取り個数の減少に繋がり、インクジェット素子のコストを増大させることになる。
【００１１】
そこで、本発明は、インクジェット素子を多数個取りするインクジェット記録ヘッドの製造方法において、ウエハー表面端部まで均一に被覆樹脂材料を塗布できるインクジェット記録ヘッド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】
【００１２】
本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インク吐出エネルギー発生素子を有する基板上にインク流路を形成するための型材を形成し、前記型材上に被覆樹脂材料を塗布し、前記被覆樹脂材料を硬化した後に前記型材を溶解除去してインクジェット素子を形成し、前記基板であるウエハーから前記インクジェット素子を多数個取りするインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記被覆樹脂材料を塗布する工程は、前記ウエハー外周端部に接して前記ウエハーを保持するリング状のウエハー保持部を有し、かつ前記ウエハーを取り付けたときに前記ウエハー保持部の上面の高さが前記型材表面と同じかそれよりも高い冶具を用い、前記被覆樹脂材料を前記ウエハー保持部の上面まで塗布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る治具を用いることにより、ウエハー端部も含むパターニング全領域において均一な膜厚で被覆樹脂層を形成することができるため、ウエハー表面端部に位置するインクジェット素子の吐出性能を満たすことができ、歩留まりが高く、コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インク吐出エネルギー発生素子を有する基板上にインク流路を形成するための型材を形成し、前記型材上に被覆樹脂材料を塗布し、前記被覆樹脂材料を硬化した後に前記型材を溶解除去してインクジェット素子を形成し、前記基板であるウエハーから前記インクジェット素子を多数個取りするインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記被覆樹脂材料を塗布する工程は、前記ウエハー外周端部に接して前記ウエハーを保持するリング状のウエハー保持部を有し、かつ前記ウエハーを取り付けたときに前記ウエハー保持部の上面の高さが前記型材表面と同じかそれよりも高い冶具を用い、前記被覆樹脂材料を前記ウエハー保持部の上面まで塗布することを特徴とする。
【００１５】
本発明により、ウエハー表面端部を含むパターニング全領域において均一な膜厚で被覆樹脂層を形成することができる。なお、本明細書において、ウエハー表面端部はウエハーの表面であって端の部分を指し、ウエハー外周端部はウエハーの側面のことを指す。また、ウエハー端部はウエハー表面端部及びウエハー外周端部を含む概念として記載する。
【００１６】
従来の方法では、インク吐出エネルギー発生素子が形成されているチップ（基板）が配列された例えば６インチのウエハー（図１）上にインクジェット素子が形成される。しかし、上述のようにスピンコートやダイレクトコートなどのソルベントコートによって形成された被覆樹脂層はウエハー表面端部においてへこむことがある。
【００１７】
被覆樹脂材料を塗布する際のウエハー表面端部のへこみについて図３を用いてより詳細に説明する。図３は、ウエハー端部における断面図であって、インクジェット素子の工程図を表す。上述のように、まずウエハーに溶解可能な樹脂を塗布し（図３（ａ））、パターニングしてインク流路の型材３を形成する（図３（ｂ））。次に、被覆樹脂材料をスピンコートやダイレクトコートなどのソルベントコートによって塗布するが、この際に図３（ｃ）に示すように、ウエハー表面端部において被覆樹脂材料のへこみが発生してしまう場合がある。被覆樹脂層が変形したインクジェット素子（図３（ｄ））を用いたインクジェット記録ヘッドは吐出性能が低下してしまう。
【００１８】
そこで、被覆樹脂材料の塗布工程において所定の治具を用いることにより、ウエハー表面端部付近において生じる被覆樹脂層の不均一な塗布状況を解消する。
【００１９】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態について図４を参照にして説明する
まず、インク吐出エネルギー発生素子が形成されているチップが配列された６インチウエハー上に溶解可能な樹脂としてＯＤＵＲ（東京応化製）などのポジ型レジストを用い、スピンコートにて塗布する（図４（ａ））。続いて露光、現像を行うことにより、インク流路の型となる型材３を形成する（図４ｂ）。型材パターンの表面高さ（層厚）は、ヘッドの仕様にもよるが例えば５〜３０μｍであり、１０〜２５μｍが好ましい。
【００２０】
次に、ウエハー外周端部に接してウエハーを保持するリング状のウエハー保持部１１を有し、かつ該ウエハー保持部の上面の高さが前記型材表面と同じかそれよりも高い冶具１０を、ウエハーに取り付ける。そして、基板１及び型材３上に被覆樹脂材料をスピンコート法やダイレクトコート法などのソルベントコートにて塗布し、ノズル壁及びオリフィルプレートとなる被覆樹脂層５を形成する（図４ｃ）。この塗布の際、被覆樹脂材料を前記治具のウエハー保持部の上面まで塗布する。前記治具を用いて被覆樹脂材料を塗布することにより、ウエハー表面端部において被覆樹脂材料のへこみがなくなり、ウエハー表面端部まで均一に被覆樹脂材料を塗布することが可能となる。
【００２１】
次いで、インク吐出口のパターンが描かれたマスクを介して、露光・ＰＥＢ、現像を行うことで、吐出口７を形成する。
【００２２】
さらに、前記型材３を溶解除去し、インク流路を形成する（図４ｄ）。
【００２３】
本実施形態により、ウエハー表面端部付近においてもウエハー中央付近と同等の性能を有するインクジェット素子を作製することができる。これにより、歩留まりやウエハーからの取り個数を改善することができる。
【００２４】
ここで、本発明に用いる治具について説明する。図５及び図６に本発明に用いる治具の概略図を示す。本発明に用いる治具１０は、少なくともウエハー保持部１１を有する。該ウエハー保持部は、リング状であり、ウエハー外周端部に接してウエハーを保持する。また、該ウエハー保持部の上面の高さは、ウエハーを取り付けたときに、前記型材表面の高さと同じかそれよりも高い。
【００２５】
また、保持部の上面は、型材上面より０〜１００μｍ程度高いことが好ましく、１５〜６０ｕｍ程度高いことがより好ましい。また、保持部の長さ（リングの幅）は５ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。例えば、Φ１５０ｍｍウエハを用いる場合は、リング幅が２５ｍｍであると、装置はΦ２００ｍｍウエハ用の規格で対応でき、市販装置を改造せずに使用できるため好ましい。同様にΦ２００ｍｍウエハを用いる際はリング幅を５０ｍｍにすると装置側はΦ３００ｍｍウエハ用の規格で対応できるので好ましい。
【００２６】
（実施形態２）
また、通常のウエハーの外周端部は、カケを防ぐため、角を落とした面取り形状、あるいは角を丸めたラウンド形状となっている。ウエハー外周端部とウエハー外周保持部の形状に差があると、被覆樹脂材料が隙間に入り込み、形成される被覆樹脂層の形状が変形する原因となる場合がある。そこで、本発明に用いる治具のウエハー保持部におけるウエハー外周端部と接する部分（ウエハー外周保持部）の形状は、ウエハー外周端部の面取り形状又はラウンド形状に密着する形状とすることが好ましい（図６（ｅ）参照）。本実施形態の治具を用いることにより、被覆樹脂材料をウエハー表面端部までより均一に塗布することができる。
【００２７】
また、治具は、２つ以上の部材で構成され、ウエハーを保持する際にウエハーを外側から挟み込む構成であることが好ましい。また、磁石でお互いに固定できるような構成であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ウエハー上に形成されるインクジェット素子の概略図である。
【図２】従来のインクジェット素子の製造方法を説明する概略工程図である。
【図３】従来のインクジェット素子の製造方法において、被覆樹脂材料の塗布時におけるへこみの発生を説明する概略工程図である。
【図４】本実施形態において、ウエハー表面端部まで均一に被覆樹脂材料を塗布した状態を表す概略工程図である。
【図５】本発明に用いる治具について説明する概略図である。
【図６】本発明に用いる治具について説明する概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ウエハー（基板）
２  エネルギー発生素子
３  型材
４  マスク
５  被覆樹脂層
７  吐出口
１０  治具
１１  ウエハー保持部
１２  ウエハー外周保持部
【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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