(57)【要約】【課題】本発明は、パターニング領域端部までより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。【解決手段】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、前記ウエハーは、前記インクジェット素子が形成されるパターニング領域と、前記ウエハーの外周であって前記インクジェット素子が形成されない基板外周領域と、を有し、該基板外周領域は、前記パターニング領域に連続して下方向に設けられた傾斜面であることを特徴とする。【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、
前記ウエハーは、前記インクジェット素子が形成されるパターニング領域と、前記ウエハーの外周であって前記インクジェット素子が形成されない基板外周領域と、を有し、
該基板外周領域は、前記パターニング領域に連続して下方向に設けられた傾斜面であ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】
前記被覆樹脂材料を塗布する際、前記傾斜面まで前記被覆樹脂材料を塗布す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素子、インク吐出口を備えている。インク吐出エネルギー発生素子は、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中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２（ｄ））。被覆樹脂材料としては例えばネガ型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２（ｅ））。
【０００８】
さらに、型材３を除去し、インク流路を形成する（図２（ｆ））。
【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。
【００１０】
一方、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。しかしながら、上記の方法では、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層の膜厚が厚くなる部分（盛り上がり部）や薄くなる部分が形成されることがある（図３）。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、インクジェット素子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とするか、インクジェット素子をウエハー表面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、特許文献２では、基板の外周領域の表面高さをパターニング領域の表面高さよりも段差を設けて低くすることで、パターニング領域端部において発生する盛り上がり部を低減する方法が開示されている。この方法により、被覆樹脂材料の盛り上がりを低減することができる。
【００１２】
【特許文献１】特開平６−２８６１４９号公報
【特許文献２】特開２００５−１２３５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献２の技術では、従来の方法よりは被覆樹脂材料の塗布状態が改善されるものの、パターニング領域端部において若干膜厚が厚い部分や薄い部分が発生してしまう場合がある。より具体的に説明すると、基板外周領域をパターニング領域の表面より段差を設けて低くしたことにより、スピンコートした際に外周領域の段差部に被覆樹脂材料が落ち込むことになる。基板外周領域に形成した段差部に被覆樹脂材料が落ち込むと、さらにパターニング領域の被覆樹脂材料が段差部に引き込まれ、パターニング領域端部では新たに被覆樹脂材料の膜厚の厚い部分や薄い部分が発生してしまう場合がある。
【００１４】
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、パターニング領域端部までより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】
【００１５】
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、前記ウエハーは、前記インクジェット素子が形成されるパターニング領域と、前記ウエハーの外周であって前記インクジェット素子が形成されない基板外周領域と、を有し、該基板外周領域は、前記パターニング領域に連続して下方向に設けられた傾斜面であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明において、ウエハー表面端部にパターニング面よりも低い方向への傾斜面を設けたウエハーを用いることで、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よって、被覆樹脂材料をパターニング領域端部における膜厚を一定にして塗布することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
上述のように、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、前記ウエハーは、前記インクジェット素子が形成されるパターニング領域と、前記ウエハーの外周であって前記インクジェット素子が形成されない基板外周領域と、を有し、該基板外周領域は、前記パターニング領域に連続して下方向に設けられた傾斜面であることを特徴とする。
【００１８】
本発明により、パターニング領域端部における被覆樹脂材料の盛り上がりをより低減することができるため、より端部側までインクジェット素子を配置して作製することができる。
【００１９】
以下、本発明について説明する。なお、本明細書において、基板外周領域は傾斜面を設ける領域を指し、パターニング領域はウエハー表面（基板）であって傾斜面以外の水平な部分を指す。このパターニング領域にインクジェット素子が形成される。また、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す。
【００２０】
まず、図１にウエハー上に形成されるインクジェット素子の全体概略図を示す。また、図３に、特許文献２に記載の基板１にレジスト等の被覆樹脂材料５’をスピンコート法により塗布した場合のウエハー断面図を示す。図３において、９はパターニング領域を示し、１０は段差部を示す。段差部１０はパターニング領域表面との段差ｅを有し、幅ｆである。パターニング領域端部では、図に示すように、被覆樹脂材料の若干のうねりが発生してしまう場合がある。
【００２１】
そこで、本発明では、段差形状ではなく傾斜形状を用いることで、パターニング領域端部におけるうねりをさらに低減させることを可能とした。本発明では、図４に示すように、基板外周領域に傾斜面１１を設ける。例えば、傾斜面１１は、パターニング領域９の表面と傾斜面の最下点との差ｅを有し、幅ｆである。従来技術の段差を設けた基板とは異なり、パターニング領域と連続して傾斜面を設けている。上記形状の基板に被覆樹脂材料をスピンコートした場合、図４に示すように、パターニング領域端部における被覆樹脂材料の盛り上がりを低減することができる。したがって、よりパターニング領域の端部側までインクジェット素子を配置させることができる。
【００２２】
また、図５は、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明する概略工程図である。まず、基板外周領域に傾斜面を有する基板に型材３を形成し、被覆樹脂材料５’を塗布する（図５（ａ））。塗布はスピンコート法又はダイレクトコート法等を用いることができる。特にスピンコート法を好ましく用いることができる。次に、被覆樹脂材料をパターニングして被覆樹脂層５を形成し、吐出口７およびインク供給口６を形成する（図５（ｂ））。次に、型材３を溶解除去し、インク流路８を形成する。
【実施例】
【００２３】
本発明について実施例によりさらに具体的に説明する。
【００２４】
（参考例１）
粘度１２０ｍＰａ・ｓのレジストを被覆樹脂材料として型材上に基板中央部において膜厚が２５μｍ厚になるように基板外周部を加工していない基板単体にスピンコートにより塗布する。その基板パターン面上のレジスト膜厚と基板外周の盛り上がり高さ（図６のａ）、盛り上がりの幅ｃ（型材３から被覆樹脂層の端までの距離、図６参照）を測定する。その後、盛り上がり部の形状について概算した結果、使用したフォトレジストの外周部盛り上がり高さａは４０μｍ、幅ｃは７０００μｍ、断面積ｄは１４００００μｍ2程度であった。
【００２５】
（実施例１）
参考例と同様のスピンコート条件で、基板パターニング面より傾斜面１１の位置ｅを８０μｍ下げた傾斜幅ｆ３５００μｍをウエハー端面研磨装置またはドライエッチ等により加工した基板上にスピンコートにより塗布した。このとき傾斜部を設けることにより、基板面から除かれた部分の断面積は、参考例の外周盛り上がり部の段面積ｄと同等となる。これによりパターニング領域端部の被覆樹脂材料の盛り上がりを傾斜部の幅ｆの領域で吸収することができ、基板パターニング面上のレジスト膜厚と基板外周部の平坦化がおこなえた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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、塗布時における被覆樹脂材料のうねりを説明する概略図である。
【図４】本発明に係る方法により被覆樹脂材料を塗布した状態を表す概略図である。
【図５】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明する概略工程図である。
【図６】参考例における盛り上がり部を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  基板
２  吐出エネルギー発生素子
３  型材
４  マスク
５  被覆樹脂層（５’；被覆樹脂材料）
６  インク供給口
７  吐出口
８  インク流路
９  パターニング領域
１０  段差部
１１  傾斜面
【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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