(57)【要約】【課題】高精度印字記録が可能で、且つ信頼性の高いインクジェット記録ヘッド、及びその製造方法を提供する。【解決手段】インクジェット記録ヘッドは、表面にインク吐出エネルギー発生素子１が形成されたシリコンからなる素子基板２と、インク吐出エネルギー発生素子１の垂直上方に対応する部分にインク吐出口６が形成された薄く平坦な無機基板４を有する。さらに、素子基板１と無機基板４を接着するとともに、インク吐出エネルギー発生素子１を含んでインク吐出口６に連通するインク流路１４を形成する壁となる感光性材料層３とを備えている。無機基板４は感光性材料層３が形成された素子基板１に貼り合わされた後、インク吐出口６が形成される。【選択図】図１
2006168345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出して記録を行う液体吐出ヘッドの製造方法であって、
液体を吐出するためのエネルギーを発生する液体吐出エネルギー発生素子を有する第１の基板上に第１の感光性材料からなる層を形成する第１感光性材料層形成工程と、
前記第１感光性材料層にパターン露光を行い、流路パターンの潜像を形成する潜像形成工程と、
前記潜像が形成された感光性材料層上に、無機材料からなる平坦な第２の基板を貼り合わせる第２基板貼り合わせ工程と、
前記第２の基板に、吐出口を形成する吐出口形成工程と、
前記潜像形成工程で形成した流路となるパターンを現像し、流路を形成する流路形成工程と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記吐出口形成工程は、
前記第２の基板上に第２の感光性材料層を形成する第２感光性材料層形成工程と、
前記第２感光性材料層に露光、現像を行い、吐出口パターンを形成する吐出口パターン形成工程と、
前記吐出口パターンを用いて前記第２の基板をエッチングするエッチング工程と、
を備える、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１の基板には位置あわせマークが形成されており、
前記吐出口形成工程で、前記位置合わせマークを用いて吐出口を形成する位置を決定する、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第２の基板は前記第１の基板よりも小さく、前記第２基板貼り合わせ工程後も前記位置あわせマークが露出する、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第２基板貼り合わせ工程後、前記第２の基板に貫通あるいは切断加工を行うことで、前記位置あわせマークを露出させる、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記位置あわせマークを、赤外線を用いて前記第２の基板を介して検知する、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
液体を吐出して記録を行う液体吐出ヘッドの製造方法であって、
液体を吐出するためのエネルギーを発生する液体吐出エネルギー発生素子を有する第１の基板上にインク流路の型となる第２の感光性樹脂層を形成後、露光、現像を行い、インク流路の一部となる型を形成する型形成工程と、
前記インク流路の型が形成された第１の基板上に、第１の感光性材料からなる層を形成する第１感光性材料層形成工程と、
前記第１感光性材料層にパターン露光を行い、流路の一部となる潜像パターンを形成する潜像形成工程と、
前記潜像が形成された感光性材料層上に、無機材料からなる平坦な第２の基板を貼り合わせる第２基板貼り合わせ工程と、
前記第２の基板に、吐出口を形成する吐出口形成工程と、
前記潜像形成工程で形成した流路の一部となる潜像パターンを現像し、前記型形成工程で形成された型とともに除去し、流路を形成する流路形成工程と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法によって製造された液体吐出ヘッドであって、
表面にインク吐出エネルギー発生素子が形成された無機材料の第１基板と、
前記第１基板と対向して設けられるとともに、前記インク吐出エネルギー発生素子に対応する部分にインク吐出口が形成された平坦な無機材料の第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板を接着するとともに、前記インク吐出エネルギー発生素子を通って前記インク吐出口に連通するインク流路を形成する壁となる樹脂層と、を有する液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法、及び液体吐出ヘッドに関する。特に、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド、および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】
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドとして、発熱抵抗体などのインク吐出エネルギー発生素子が形成された基板に対して、垂直方向にインク液滴が吐出する構成（「サイドシュータ型記録ヘッド」と称する）が知られている。
【０００３】
このようなサイドシュータ型記録ヘッドの製造方法としては、以下のような方法が知られている。
【０００４】
特許文献１は、以下のような工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法を開示する。まず、インク吐出エネルギー発生素子が形成された基板上に、溶解可能な樹脂にてインク流路パターンを形成する。ついで、常温にて固体状のエポキシ樹脂を含む被覆樹脂を溶媒に溶解して、これを溶解可能な樹脂層上にソルベントコートすることによって、溶解可能な樹脂層上にインク流路壁となる被覆樹脂層を形成する。そして、インク吐出圧力発生素子上方の被覆樹脂層にインク吐出口を形成し、溶解可能な樹脂層を溶出する。
【０００５】
また、特許文献２は、以下のような工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法を開示する。まず、インク吐出エネルギー発生素子が形成された基板上に、インク路形成用第１感光性材料層を設けて該第１感光性材料層にインク路形成用パターン露光を行う。次いで前記第１感光性材料層上に更に第２感光性材料層を設けて該第２感光性材料層にインク吐出口及びインク供給口形成用パターン露光を行う。その後、前記第１及び第２の感光性材料層の現像を行う。
【０００６】
一方、特許文献３では、インク吐出エネルギー発生素子が形成された基板と一体化したインク流路壁を構成する部材上に、オリフィスプレート部材を貼り合わせるインクジェット記録ヘッドの製造方法を開示している。オリフィスプレート部材はフレキシブル回路基板材料からなり、インク流路壁との貼り合わせには熱硬化性接着剤などが用いられる。
【特許文献１】米国特許第５４７８６０６号明細書
【特許文献２】米国特許第５３３１３４４号明細書
【特許文献３】米国特許第５２７８５８４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のインクジェット記録ヘッドでは、それぞれ以下のような課題があった。
【０００８】
すなわち、特許文献１に開示の方法では、インク流路パターンが形成された基板上にインク流路壁となる被覆樹脂層をソルベントコートなどにより塗布するため、塗布される被覆樹脂層はインク流路パターンに沿ってしまう。そのため、この方法で製造されたインクジェット記録ヘッドは、オリフィスプレートの膜厚に厚い部分と薄い部分とのばらつきが生じ、使用条件によってはオリフィスプレートの膜厚の薄い部分での信頼性に問題が発生する恐れがある。
【０００９】
特許文献２に開示の方法の場合、上述した膜厚のばらつきは発生しないが、第１感光性材料層の潜像パターン上層部と第２感光性材料層との境界面で各材料間の相溶層が発生する恐れがある。この相溶層は、第１及び第２の感光性材料層の現像後も残るため、インクジェット記録ヘッドとしての吐出制御自体に悪影響を与えてしまう恐れがある。
【００１０】
一方、特許文献３に開示の方法の場合、上述のような膜厚のばらつき、および相溶層による問題は発生しない。しかしながら、インク吐出口が形成されたオリフィスプレート部材を、インク流路壁を構成する部材上に貼り合わせるため、この際の位置合わせ精度の点で問題が発生する恐れがある。このずれが発生してしまった場合には、インク液滴の吐出方向が所望の方向とずれてしまうことにより、高精度印字記録を行うことが困難となる。近年は、インクジェット記録ヘッドに対して、写真画質を実現するために吐出量を少なく、吐出口の配列密度を大きくすることが求められており、特許文献３に開示の方法では、このような要求を満足することが困難であった。
【００１１】
本発明は上記の諸問題に鑑みて成されたものである。本発明の目的は、オリフィスプレートを平坦に形成することと、インク吐出口を基板に対して位置精度良く形成することと、を両立し、高精度印字記録が可能で、且つ信頼性の高いインクジェット記録ヘッド、及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するために、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出するためのエネルギーを発生する液体吐出エネルギー発生素子を有する第１の基板上に第１の感光性材料からなる層を形成する第１感光性材料層形成工程と、前記第１感光性材料層にパターン露光を行い、流路パターンの潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像が形成された感光性材料層上に、無機材料からなる平坦な第２の基板を貼り合わせる第２基板貼り合わせ工程と、前記第２の基板に、吐出口を形成する吐出口形成工程と、前記潜像形成工程で形成した流路となるパターンを現像し、流路を形成する流路形成工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出するためのエネルギーを発生する液体吐出エネルギー発生素子を有する第１の基板上にインク流路の型となる第２の感光性樹脂層を形成後、露光、現像を行い、インク流路の一部となる型を形成する型形成工程と、前記インク流路の型が形成された第１の基板上に、第１の感光性材料からなる層を形成する第１感光性材料層形成工程と、前記第１感光性材料層にパターン露光を行い、流路の一部となる潜像パターンを形成する潜像形成工程と、前記潜像が形成された感光性材料層上に、無機材料からなる平坦な第２の基板を貼り合わせる第２基板貼り合わせ工程と、前記第２の基板に、吐出口を形成する吐出口形成工程と、前記潜像形成工程で形成した流路の一部となる潜像パターンを現像し、前記型形成工程で形成された型とともに除去し、流路を形成する流路形成工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下のような効果を挙げることができる。
【００１５】
１）無機基板からなる平坦なオリフィスプレートを形成することにより、オリフィスプレート表面と発熱抵抗体間の距離が一定に保たれ、インクジェット記録ヘッドのインク液滴吐出特性が非常に良好なものとなる。
【００１６】
２）インク吐出口の形成を、オリフィスプレート貼り合わせ後にフォトリソグラフィーを用いた位置合わせ精度にて形成可能なため、貼り合わせ前にインク吐出口を形成する方法に比べ、インク吐出性能が飛躍的に向上した記録ヘッドを提供可能である。
【００１７】
３）オリフィスプレートにシリコンなどの無機基板を用いることにより、インクジェット記録ヘッドとして使用中に懸念される、インク液による樹脂膨潤が発生せず、長期間にわたる使用に対しても、信頼性の高い記録ヘッドを提供できる。
【００１８】
４）発熱抵抗体が形成された基板と、オリフィスプレートとなる基板との間に、樹脂（感光性材料）からなるインク流路が構成されるため、この樹脂が前記二つの基板間の接着層を兼ね、ノズル部材内には他に専用の接着剤層を必要としない。従って、記録ヘッドの製造コスト低減可能な製造方法を提供できる。
【００１９】
５）オリフィスプレートに無機基板を用いることで、従来の樹脂製オリフィスプレートで採用していたような、特別な撥インク層を形成する必要がない。
【００２０】
６）インク流路を樹脂にて構成することにより、無機基板のみで構成する場合に比べ形状設計、製作の自由度が飛躍的に向上するため、インク液滴の吐出性能コントロールが容易に可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る実施態様例を詳細に説明する。
【００２２】
なお、以下の説明において、同一の機能を有する部位には同一の符号を付与し、その説明を省略する。また、以下の説明では、インクを噴射し飛翔液滴を形成して記録を行うインクジェット記録ヘッドについて説明を行っているが、記録を行うものだけに限定されるものではない。例えば電気配線の作成や、カラーフィルタの製造、ＤＮＡチップの作成など、液体を吐出する液体吐出ヘッドに適用可能である。
【００２３】
（第１の実施形態）
まず、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法について、図１を用いて説明する。図１（ａ）〜（ｈ）は、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的断面図である。なお、図１（ａ）〜図１（ｈ）は、図３のＡ−Ａ’断面を模式的に示したものである。
【００２４】
初めに本態様においては、図１（ａ）に示される基板２上に発熱抵抗体（電気熱変換素子）等のインク吐出エネルギー発生素子１が所望の個数配置される。そして基板２上に、感光性材料層３を形成する。感光性材料層３の形成は、例えばドライフィルムのラミネート、レジストのスピンコート等による塗布などにて形成する。
【００２５】
次に、図１（ｂ）にあるように、感光性材料層３に対して、フォトマスク１１を用い、紫外線、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光などによる露光などにより、インク流路となる潜像パターン３０を形成する。
【００２６】
ここでオリフィスプレートとなる、薄化加工したシリコン基板（薄シリコン基板４）を、感光性材料層３上に貼り合わせる（図１（ｃ））。この時、その薄シリコン基板４は、バックグラインド、ＣＭＰ、スピンエッチングなど、機械的あるいは化学的研削、研磨などにより所望の厚さに加工したシリコン基板を用いる。なお、前記オリフィスプレートとなる基板はシリコンに限られず、無機材料の基板（無機基板）であればよい。
【００２７】
次いで、薄シリコン基板４の、インク吐出エネルギー発生素子１の垂直上方に位置する部分に、インク吐出口６を形成する。まず図１（ｄ）に示すように、薄シリコン基板４上に感光性材料層であるフォトレジスト層５を形成し、次に図１（ｅ）のようにフォトマスク１２を用い、紫外線などの露光、現像等の工程により、インク吐出口６に対応するパターンを形成する。この露光工程の際には、インク吐出口の位置あわせのために、基板２上に準備された位置合わせのためのアライメントマークを利用する。位置合わせには、赤外線によるアライメント方式を採用した露光機を用いる方法、あるいは予め基板２上のアライメントマークに対応する部分よりも広い領域に対して、薄シリコン基板４に貫通口（図４（ｂ）の２３）を設けておく方法などがある。あるいは、薄シリコン基板４として図４（ｃ）に示すような、切断加工パターン２４を促した基板を用いて、アライメントマークを観察可能とすることもできる。また、アライメントマークを基板２の外周近傍に設け、基板２より小さい薄シリコン基板４を用意すれば、基板２上のアライメントマークを観察可能である。なお、前記アライメントのための貫通口、その他アライメントマーク観察可能な形状の形成は、薄シリコン基板４の貼り合わせの前に加工しておいても、あるいは、インク吐出口６の形成方法と同様の手段を講じることで、貼り合わせ後に加工しても構わない。
【００２８】
そして、図１（ｆ）に示すように、ドライエッチング加工により、薄シリコン基板４にインク吐出口６を形成する。ドライエッチングには、ＥＣＲ、ＩＣＰなどのＲＩＥ装置を用いればよい。
【００２９】
その後、図１（ｇ）にあるように、フォトレジスト５の剥離、インク供給口７の形成を行う。インク供給口７の形成手段は、例えば基板２としてシリコンを用いた場合には、サンドブラストなどによる機械的加工、あるいは結晶異方性エッチングによる化学的加工などを行えばよい。
【００３０】
更に、先の図１（ｂ）に示す工程で形成した潜像パターン３０を現像、溶出することでインク流路１５を形成する（図１（ｈ））。
【００３１】
以上の工程によりノズル部が作製された基板２を、ダイシングソーなどにより分離切断、チップ化する。そしてインク吐出エネルギー発生素子１を駆動するための電気的接合（図示せず）を行った後、インク供給のためのチップタンク部材を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
【００３２】
上記に説明した工程によれば、オリフィスプレートとなる基板の貼り合わせ後に、インク吐出口を形成することから、アライナーなどを用いて、高精度な位置に、インク吐出口の形成が可能となる。
【００３３】
また、オリフィスプレートとなる基板にシリコンを用いることで、インクによる膨潤、剥がれなどの影響を受けないばかりでなく、インク吐出に大きな影響を与えるオリフィスプレート表面の撥液性能も兼ね備えたものとなる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の他の液体吐出ヘッドの製造方法について、図５を用いて説明する。図５（ａ）〜（ｌ）は、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的断面図である。
【００３５】
初めに本態様においては、図５（ａ）に示される基板２上にはインク吐出エネルギー発生素子１が所望の個数配置される。そして基板２上に、感光性材料層４１を形成する。
【００３６】
次に図５（ｂ）にあるように、前記感光性材料層４１に対して、フォトマスク５１を用い、紫外線、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光などによる露光及び現像などにより、インク流路となるパターン４１を形成する（図５（ｃ））。
【００３７】
続いて図５（ｄ）のように、インク流路パターン４１上に、感光性材料層３を形成する。
【００３８】
そして前記感光性材料層３に対して、図５（ｅ）に示すように、フォトマスク１１を介して紫外線、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光などによる露光などを行い、インク流路の一部となるパターンの潜像３０を形成する。
【００３９】
ここでオリフィスプレートとなる、薄化加工したシリコン基板４を、感光性材料層３上に貼り合わせる（図５（ｆ））。
【００４０】
次いで、前記薄シリコン基板４上であって、インク吐出エネルギー発生素子１の垂直上方の対応する部分に、インク吐出口６を形成する。インク吐出口６の形成のためには、まず図５（ｇ）に示すように、薄シリコン基板４上に感光性材料層５を形成する。次に図５（ｈ）のようにフォトマスク１２を用い、紫外線などの露光、現像等の工程により、インク吐出口６に対応するパターンを形成する。この露光工程の際には、基板２上に準備された位置合わせのためのアライメントマークを利用する。
【００４１】
そして、図５（ｉ）に示すように、ドライエッチング加工により、薄シリコン基板４にインク吐出口６を形成する。その後図５（ｊ）にあるように、感光性材料層５の剥離、インク供給口７の形成を行う。ここで、インク吐出口６を形成した側の面に保護膜層５２を形成した場合には、前記感光性材料層５の剥離は、インク供給口７の形成工程前に行っても良く、あるいはインク供給口７の形成後、前記保護膜層５２の剥離と同時の工程にて行っても良い（図５（ｋ））。
【００４２】
更に先の図５（ｅ）に示す工程で形成した潜像パターン３０、図５（ｃ）に示す工程にて形成したインク流路パターン４１を現像、溶出することで、インク流路を形成する（図５（ｌ））。そして以上の工程によりノズル部が作製された基板２を、ダイシングソーなどにより分離切断、チップ化する。そしてインク吐出エネルギー発生素子１を駆動するための電気的接合（図示せず）を行った後、インク供給のためのチップタンク部材を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
【００４３】
上記に説明した工程によれば、第１実施形態の効果に加え、インク流路を三次元構造にて形成可能なため、従来の構成のインクジェット記録ヘッドに比べ、インク液滴の吐出効率の向上した記録ヘッドを提供可能となる。
【実施例】
【００４４】
以下、各実施形態につき２つの実施例を挙げ、本発明を更に具体的に説明する。
【００４５】
（実施例１）
本実施例１においては、前述の図１（ａ）〜図１（ｈ）に示した手順に従ってインクジェット記録ヘッドを作製した。ここでインク吐出エネルギー発生素子１としては窒化タンタルからなる発熱抵抗体を、基板２としてはシリコン基板を用いた。
【００４６】
また、図１（ｂ）における感光性材料層３には、無水メタクリル酸のラジカル重合物を用い、２０μｍ厚にソルベントコートした。次にフォトマスク１１を用い、ウシオ電機製アライナー「型式番号ＵＸ−３０００」のＤｅｅｐ−ＵＶ光にて４００００ｍＪ／ｃｍ2の照射を行い、インク流路となる潜像パターン３０を形成した（図１（ｃ））。
【００４７】
次に、図１（ｄ）のように、薄化加工した薄シリコン基板４を感光性材料層３上に貼り合わせる。この薄シリコン基板４は、バックグラインド装置により約１００μｍの厚さに薄加工した後、ケミカルエッチングにて破砕層を除去し、５０μｍ厚に加工する。この時の薄シリコン基板４の膜厚分布は、レンジで３μｍ以内であった。
【００４８】
続いて、シリコン基板２に対して、薄シリコン基板４上にインク吐出口６を形成する際に必要なアライメントを行う。具体的には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、シリコン基板２に形成したアライメントマーク２１を観察可能な貫通口（アライメントマーク観察窓）２３を、薄シリコン基板４に設ける。
【００４９】
この貫通口２３の形成方法は、後述するインク吐出口６の形成方法に準ずる。即ち薄シリコン基板４上にフォトレジスト５（東京応化工業製ＯＦＰＲ−８００）を１μｍ厚に形成する。そして、キヤノン製露光装置「型式番号ＭＰＡ−６００Ｓｕｐｅｒ」にてアライメントマーク観察用の窓となる貫通口２３のパターンを１００ｍＪ／ｃｍ2の露光、現像工程にて形成する。この貫通口パターンは、基板２にアライメントマーク２２が形成された領域２１に対して狭く、且つ基板２のアライメントマーク２２よりも広く開口するパターンにて、且つアライナーのメカプリアライメント精度にて形成すれば十分である。更にアルカテル製ＩＣＰドライエッチャーである「Ａｌｃａｔｅｌ Ｍｉｃｒｏ Ｍａｃｉｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ２００」を用いて、シリコンのドライエッチングを行い、図４（ｂ）に示すアライメントマーク観察用窓となる貫通口２３を形成する。
【００５０】
そして図１（ｅ）のように、上述のフォトレジスト５を形成後、フォトマスク１２を用いて、キヤノン製露光装置「ＭＰＡ−６００Ｓｕｐｅｒ」にて露光、現像する。これにより、インク吐出口６に相当するパターンを、薄シリコン基板４の、発熱抵抗体１の垂直上方に対応する部分に形成する。
【００５１】
ここで上述の「Ａｌｃａｔｅｌ Ｍｉｃｒｏ Ｍａｃｉｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ２００」を用いて、図１（ｆ）に示すようにシリコンのドライエッチングを行い、インク吐出口６を形成する。このシリコンのドライエッチングを行う際には、エッチングとデポジションを繰り返すプロセスにより、ほぼ垂直な断面形状を得ることができる。またこの際、ドライエッチングのオーバーエッチングにより感光性樹脂層３のインク吐出口６下方の部分が影響を受けても、後の工程にて、溶出される部分であるため問題ない。
【００５２】
更に、耐エッチングマスクであるフォトレジスト５を剥離するとともに、薄シリコン基板４上に耐アルカリ性の保護部材（不図示）を形成した後、図１（ｇ）のようにアルカリ溶液の結晶異方性エッチングにより、インク供給口７を形成する。
【００５３】
続いて、メチルイソブチルケトンにて感光性材料層３の潜像パターン３０を現像、溶出することにより、図１（ｈ）のようなインク流路１５を形成する。
【００５４】
そして、２５０℃オーブンにて感光性材料層３を６０分間熱硬化し、ノズル部材が形成された基板が完成する。
【００５５】
最後に、以上の工程によりノズル部が作製された基板２を、ダイシングソーなどにより分離切断、チップ化する。そして発熱抵抗体１を駆動するための電気的接合（図示せず）を行った後、インク供給のためのチップタンク部材を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
【００５６】
本実施例１において作製したインクジェット記録ヘッドにより、インク液滴を吐出し、印字記録を行った結果、非常に高品位な印字が得られた。
【００５７】
更にまた、本実施例１の記録ヘッドをＡ４用紙１枚あたり７．５％ｄｕｔｙ相当の印字記録を行ったところ、印字枚数が８０００枚を越えても吐出特性の悪化は全く見られず、良好な印字記録を得ることができた。
【００５８】
（実施例２）
本実施例２においては、図２（ａ）〜図２（ｈ）に示した手順に従ってインクジェット記録ヘッドを作製した。図２（ａ）〜図２（ｈ）においては、感光性材料層３として、下記表１の組成からなるネガ型レジストを用いた。
【００５９】
【表１】
2006168345.tif 000003
【００６０】
また最終工程においては、２００℃オーブンにて６０分間の熱硬化を行った。
【００６１】
本実施例２において作製したインクジェット記録ヘッドにより、インク液滴を吐出し、印字記録を行ったところ、非常に高品位な印字が得られた。
【００６２】
更にまた、本実施例２の記録ヘッドをＡ４用紙１枚あたり７．５％ｄｕｔｙ相当の印字記録を行ったところ、印字枚数が８０００枚を越えても吐出特性の悪化は全く見られず、良好な印字記録を得ることができた。
【００６３】
（実施例３）
本実施例３においては、前述の図５（ａ）〜（ｌ）に示した手順に従ってインクジェット記録ヘッドを作製した。ここでインク吐出エネルギー発生素子１としては窒化タンタルからなる発熱抵抗体を、基板２としてはシリコン基板を用いた。
【００６４】
また図５（ｂ）における感光性材料層４１には、東京応化工業製ＯＤＵＲ−１０１０を用い、１０μｍ厚にスピンコートした。次にフォトマスク５１を用い、ウシオ電機製アライナーＵＸ−３０００のＤｅｅｐ−ＵＶ光にて１５０００ｍＪ／ｃｍ2の照射を行い、更にメチルイソブチルケトンにて現像を行い、インク流路パターン４１を形成した（図５（ｃ））。
【００６５】
続いてインク流路パターン４１上に、表２の組成からなる感光性材料層３をソルベントコートする（図５（ｄ））。
【００６６】
【表２】
2006168345.tif 000004
【００６７】
この時の膜厚は、前記インク流路パターン４１上に５μｍ、合計の膜厚が１５μｍとなる膜厚にて形成する。そして図５（ｅ）に示すように、フォトマスク１１を用い、キヤノン製ＭＰＡ−６００Ｓｕｐｅｒにて１０００ｍＪ／ｃｍ2露光、ＰＥＢ（ＰｏｓｔＥｘｐｏｓｕｒｅＢａｋｅ）を９０℃にて行うことで、インク流路の一部となる潜像パターン３０を形成する。
【００６８】
次に図５（ｆ）のように、シリコン基板４を感光性材料層３上に貼り合わせる。シリコン基板４は、バックグラインド装置により約５０μｍの厚さに薄化加工した後、ケミカルエッチングにて破砕層の除去を兼ねた薄化加工をし、１０μｍ厚に加工する。
【００６９】
続いて、シリコン基板２に対して、薄シリコン基板４上にインク吐出口６を形成する際に必要なアライメントを行う。このために、図４（ａ）に示すように、シリコン基板２に形成したアライメントマーク２１を観察可能な貫通口（アライメントマーク観察窓）２３を、薄シリコン基板４に設ける。この貫通口２３の形成方法は、後述するインク吐出口６の形成方法に準ずる。即ち薄シリコン基板４上に感光性材料５（東京応化工業製ＯＦＰＲ−８００）を１μｍ厚に形成し、キヤノン製ＭＰＡ−６００Ｓｕｐｅｒにてアライメントマーク観察用の窓となる貫通口パターン２３を１００ｍＪ／ｃｍ2露光、現像工程にて形成する。この貫通口パターンは、基板２にアライメントマークが形成された領域２１に対して狭く、且つ基板２のアライメントマーク２２よりも広く開口するパターンにて、且つアライナーのメカプリアライメント精度にて形成すれば十分である。更にアルカテル製ＩＣＰドライエッチャーであるＡｌｃａｔｅｌ Ｍｉｃｒｏ Ｍａｃｉｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ２００を用いて、シリコンのドライエッチングを行い、図４ｂに示すアライメントマーク観察用窓２３を形成する。
【００７０】
そして図５（ｇ）のように、上述の感光性材料層５を形成後、フォトマスク１２を用いて、ＭＰＡ−６００Ｓｕｐｅｒにて露光、現像し、インク吐出口６に相当するパターンを、発熱抵抗体１の垂直上方の対応する部分に形成する（図５（ｈ））。
【００７１】
ここで上述のＡｌｃａｔｅｌ Ｍｉｃｒｏ Ｍａｃｉｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ２００を用いて、図５（ｉ）に示すようにシリコンのドライエッチングを行い、インク吐出口６を形成する。この際、ドライエッチングのオーバーエッチングにより感光性樹脂層３のインク吐出口６下方の部分が影響を受けても、後の工程にて、溶出される部分であるため問題ない。
【００７２】
更に図５（ｊ）に示すように、耐エッチングマスクである感光性材料層５を剥離するとともに、薄シリコン基板４上に耐アルカリ性の保護部材５２を形成した後、アルカリ溶液の結晶異方性エッチングにより、インク供給口７を形成する。
【００７３】
続いて耐アルカリ性保護部材５２を剥離（図５（ｋ））後、メチルイソブチルケトンにて感光性材料層３の潜像部分３０を現像、溶出させる。更にウシオ電機製ＣＥ−６０００のＤｅｅｐ−ＵＶ光にて３００００ｍＪ／ｃｍ2の照射を行った後、メチルイソブチルケトンにて現像、溶出することにより、図５（ｌ）のようなインク流路を形成する。
【００７４】
そして最後に２００℃オーブンにて６０分間熱硬化し、ノズル部材が形成された基板が完成する。更に以上の工程によりノズル部が作製された基板２を、ダイシングソーなどにより分離切断、チップ化する。そして発熱抵抗体１を駆動するための電気的接合（図示せず）を行った後、インク供給のためのチップタンク部材を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
【００７５】
本実施例３において作製したインクジェット記録ヘッドにより、インク液滴を吐出し、印字記録を行った結果、非常に高品位な印字が得られた。
【００７６】
更にまた、本実施例１の記録ヘッドをＡ４用紙１枚あたり７．５％ｄｕｔｙ相当の印字記録を行ったところ、印字枚数が８０００枚を越えても吐出特性の悪化は全く見られず、良好な印字記録を得ることができた。
【００７７】
（実施例４）
本実施例４においては、図６（ａ）〜（ｏ）に示した手順に従ってインクジェット記録ヘッドを作製した。
【００７８】
まず図６（ａ）において感光性材料層４１として、東京応化工業製ＯＤＵＲ−１０１０を７μｍの膜厚にてスピンコートする。
【００７９】
続いて図６（ｂ）において感光性材料層４２として、無水メタクリル酸のラジカル重合物をジエチレングリコールジメチルエーテル溶媒に溶解したものを用い、３μｍ厚にスピンコートした。
【００８０】
次にフォトマスク５３を用い、ウシオ電機製アライナーＵＸ−３０００のＤｅｅｐ−ＵＶ光に、２６０ｎｍ以上の波長の光をカットする光学フィルターを使用し、４０００ｍＪ／ｃｍ2の照射を行う（図６（ｃ））。続けて下記組成からなる現像液にて現像することにより、インク流路の一部となるパターン４２を形成した（図６（ｄ））。
ジエチレングリコールモノブチルエーテル      ６０ｖｏｌ％
エタノールアミン                              ５ｖｏｌ％
モルフォリン                                ２０ｖｏｌ％
イオン交換水                                １５ｖｏｌ％
更に図６（ｅ）に示すように、フォトマスク５１を用い、上述のＵＸ−３０００のＤｅｅｐ−ＵＶ光に、２６０ｎｍ以下の波長の光をカットする光学フィルターを使用し、２００００ｍＪ／ｃｍ2の照射を行う。続けてメチルイソブチルケトンにて現像することで、インク流路パターン４１を形成する（図６（ｆ））。
【００８１】
その後、感光性材料層３（実施例１に記載の感光性材料層３と同組成のもの）の形成（図６（ｇ））、露光による潜像パターン３０の形成（図６（ｈ））を行い、薄シリコン基板４を用いてインク吐出口６を形成（図６（ｊ）〜（ｌ））する。またインク供給口７の形成（図６（ｍ））、潜像パターン３０及び感光性材料層４１、４２を溶出（図２（ｎ）〜（ｏ））も同様に行うことで、インク流路パターンが完成する。
【００８２】
そして最後に２００℃のオーブンにて６０分間の加熱硬化、チップ切断、電気的接合などにより、本実施例４のインクジェット記録ヘッドが完成する。
【００８３】
本実施例４において作製したインクジェット記録ヘッドにより、インク液滴を吐出し、印字記録を行った結果、非常に高品位な印字が得られた。
【００８４】
更にまた、本実施例４の記録ヘッドをＡ４用紙１枚あたり７．５％ｄｕｔｙ相当の印字記録を行ったところ、印字枚数が８０００枚を越えても吐出特性の悪化は全く見られず、良好な印字記録を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の実施例１によるインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の実施例２によるインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の製法を適用したインクジェット記録ヘッドの模式的斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の製法におけるインク吐出口形成時のアライメントを説明するための説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の実施例３によるインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｏ）は、本発明の実施例４によるインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１    インク吐出エネルギー発生素子（発熱抵抗体）
２    基板
３，４１    感光性材料層
４    シリコン基板（無機基板）
５    フォトレジスト層（感光性材料層）
６    インク吐出口
７    インク供給口
１１，１２，５１    フォトマスク
【図１】
2006168345.tif 000005
【図２】
2006168345.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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