(57)【要約】【課題】簡易な手法で、耐久性とオリフィス面における平坦性とに優れ、多種多様なインクに対応可能な液体吐出ヘッドを製造する方法の提供。【解決手段】吐出口及び流路を有するノズル層と、エネルギー発生素子及び液体供給口を有する基板とを有する液体吐出ヘッドの製造方法であり、第一の面及び第二の面を有する無機膜と、該無機膜の第一の面上に配される第一の基板とを有するノズル形成用基板を用意する工程と、該無機膜に該第二の面に開口する流路を形成する工程と、該無機膜に該流路に連通しかつ該無機膜の第一の面に貫通する吐出口を形成する工程と、エネルギー発生素子が配された第二の基板に液体供給口を形成する工程と、得られたノズル形成用基板と得られた第二の基板とを接合し、該流路と該液体供給口とを連通させる接合工程と、該第一の基板を除去する除去工程とを有する液体吐出ヘッドの製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口、および、該吐出口に連通する流路を有するノズル層と、
該吐出口から液体を吐出するためのエネルギー発生素子、および、該流路に連通する液体供給口を有する基板と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第一の面および該第一の面に対向する第二の面を有する無機膜と、該無機膜の第一の面上に配される第一の基板とを有するノズル形成用基板を用意する工程と、
該無機膜に、該無機膜の第二の面に開口する流路を形成する工程と、
該無機膜に、該流路に連通しかつ該無機膜の第一の面に貫通する吐出口を形成する工程と、
エネルギー発生素子が配された第二の基板に、該第二の基板を貫通する液体供給口を形成する工程と、
該吐出口および該流路が形成されたノズル形成用基板と、該液体供給口が形成された第二の基板とを接合し、該流路と該液体供給口とを連通させる接合工程と、
該無機膜の第一の面上に配される第一の基板を除去する除去工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記無機膜が、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯおよびＳｉＮから選択される材料を含む、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記ノズル形成用基板が、前記第一の基板と、前記無機膜との間に、中間層を有し、
前記除去工程が、該中間層を除去することにより、該第一の基板と、該無機膜とを分離する工程である、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記中間層が、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ−ＳｉおよびＡｌ−Ｃｕから選択される材料を含む、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記除去工程が、ウェットエッチングにより行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記接合工程より前に、第二の基板上に、密着性向上層を形成する工程を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記接合工程が、前記吐出口および前記流路が形成されたノズル形成用基板と、前記液体供給口が形成された第二の基板とが、密着性向上層を介して接合される工程である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記密着性向上層が、エポキシ系樹脂、ポリイミドおよびポリエーテルアミドから選択される材料を含む、請求項６または７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記第一の基板が、無機材料で構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記無機材料が、Ｓｉを含む、請求項９に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記除去工程より後に、前記無機膜の第一の面上に撥液層を形成する工程を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドの代表例としては、インクを被記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。このような液体吐出ヘッドは、通常、液体を吐出する吐出口及び前記吐出口に連通する流路を有するノズル層と、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子及び前記流路に連通する液体供給口を有する基板とを備えている。
【０００３】
これまで、ノズル層には、微細な吐出口や流路の複雑なパターンを形成するために、ポジ型・ネガ型レジストなどの感光性樹脂膜などが用いられてきた。
【０００４】
しかしながら、従来の感光性樹脂膜などによってノズル層が形成された液体吐出ヘッドは、近年の産業分野での印刷技術に要求される高耐久性や多種多様なインクに対して対応し切れない場合があった。
具体的には、近年のインクジェット記録装置に見られるインクの多様化及び複雑化によって、液体吐出ヘッドの構成部材における、膨潤、変形又は剥れなどに対応することが難しくなってきていた。
【０００５】
また、同時に、産業分野で望まれるように、広範囲を高速で記録するために、液体吐出ヘッドを作製するためのチップ単体の大型化や、チップをライン状に並べたラインヘッドなどが求められてきた。従って、吐出口が開口するノズル層表面（オリフィス面）の高い平坦性と、使用環境においての高い耐久性（例えば、耐熱性）とを両立させた、多種多様な液体（インク）に対応可能な液体吐出ヘッドの開発が急務であった。さらに、このような液体吐出ヘッドを高い技術を必要とせず簡易な方法で得ることが求められている。
【０００６】
このように、記録技術の多様化に伴う産業分野への進出などの背景から、ノズル層の少なくとも一部（特に吐出口部分）が、平坦性や耐久性に優れる無機膜によって形成される液体吐出ヘッドが望まれてきている。
【０００７】
特許文献１には、以下のインクジェット記録ヘッドの製造方法が開示されている。すなわち、まず、第１の基板上に、感光性材料により形成される流路となる潜像パターンと、ドライエッチングのストップ層及びウェットエッチングの犠牲層の機能を兼ね備える犠牲層パターンと、をこの順に形成する。そして、この犠牲層パターンが形成された第１の基板上に、Ｓｉからなる第２の基板を貼り合わせ、該第２の基板をドライエッチングし、その後にウェットエッチングして、テーパー形状の吐出口を形成する。次いで、潜像パターンを溶出することにより、流路を形成し、インクジェット記録ヘッドを作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１２５７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、吐出口部分の形成に用いられる無機膜（特許文献１における第２の基板）の種類が限定されていた。このため、耐久性やオリフィス面の平坦性、多種多様なインクに対する対応が不十分な場合があった。
【００１０】
従って、本発明は、簡易な手法で、耐久性と、オリフィス面における平坦性とに優れ、多種多様なインクに対応可能な液体吐出ヘッドを製造する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】
【００１１】
本発明は、液体を吐出する吐出口、および、該吐出口に連通する流路を有するノズル層と、該吐出口から液体を吐出するためのエネルギー発生素子、および、該流路に連通する液体供給口を有する基板と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第一の面および該第一の面に対向する第二の面を有する無機膜と、該無機膜の第一の面上に配される第一の基板とを有するノズル形成用基板を用意する工程と、該無機膜に、該無機膜の第二の面に開口する流路を形成する工程と、該無機膜に、該流路に連通しかつ該無機膜の第一の面に貫通する吐出口を形成する工程と、エネルギー発生素子が配された第二の基板に、該第二の基板を貫通する液体供給口を形成する工程と、該吐出口および該流路が形成されたノズル形成用基板と、該液体供給口が形成された第二の基板とを接合し、該流路と該液体供給口とを連通させる接合工程と、該無機膜の第一の面上に配される第一の基板を除去する除去工程とを有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な手法で、耐久性と、オリフィス面における平坦性とに優れ、多種多様なインクに対応可能な液体吐出ヘッドを製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明より得られる液体吐出ヘッドの一例を示す、模式的な断面図である。
【図２】本発明における、ノズル形成用基板に対し、流路及び吐出口を形成するための各工程を説明するための、模式的な断面工程図である。
【図３】本発明における、第二の基板に対し、液体供給口を形成する工程を説明するための、模式的な断面工程図である。
【図４】本発明における、接合工程と除去工程との一例を説明するための、模式的な断面工程図である。
【図５】本発明における、無機膜の第一の面上に撥液層を形成する工程を説明するための、模式的な断面工程図である。
【図６】本発明における除去工程の他の例を説明するための、模式的な断面工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明では、上記特許文献１に記載の方法とは異なり、ノズル層（特に吐出口部分）を、Ｓｉウェハなどの第一の基板に成膜が可能な多種多様な無機膜を用いて、所望の膜厚で形成することができる。さらに、本発明では、無機膜上に配された第一の基板を容易に除去（分離）させることができる。このため、求められるオリフィス面の平坦性及び高耐久性を十分に確保することができ、多種多様なインクに対応可能な無機膜オリフィスを有する液体吐出ヘッドを簡易な製造方法で得ることができる。
【００１５】
＜液体吐出ヘッド＞
本発明より得られる液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、更には、各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。
【００１６】
なお、本発明より得られる液体吐出ヘッドは、吐出口（例えばインク吐出口）及び流路（例えばインク流路）を有するノズル層と、エネルギー発生素子及び液体供給口（例えばインク供給口）を有する基板とを含む。
【００１７】
以下に、本発明より得られる液体吐出ヘッドについて、図を用いて詳しく説明する。
図１は、本発明より得られる液体吐出ヘッドの一例を示す模式的な断面図である。
図１では、液体を吐出する吐出口２を紙面上側に、液体を（吐出口及び流路に）供給する液体供給口９を紙面下側に記載している。
【００１８】
図１に示す液体吐出ヘッド１は、エネルギー発生素子７及び液体供給口９を有する基板（素子基板）１ｂと、吐出口２及び流路３を有するノズル層１ａとが、密着性向上層８を介して接合されている。この密着性向上層は、ノズル層１ａと素子基板１ｂとの接着力（密着力）を高めるために使用される。密着性向上層は、素子基板１ｂと、ノズル層１ａとの間の少なくとも一部に配されることができる。
【００１９】
密着性向上層を構成する材料は適宜選択することができるが、密着性を確保しやすい点から、エポキシ系樹脂、ポリイミド及びポリエーテルアミドから選択される（感光性を有する）材料を含むことが好ましく、これらの材料からなることができる。なお、エポキシ系樹脂（エポキシ樹脂）は、樹脂構造中に、少なくともエポキシ基に由来する構造を有していればよく、液体吐出ヘッドの分野で公知のもの（接着剤等）を適宜使用することができる。また、同様に、ポリイミドは構造中にイミド結合を有していればよく、ポリエーテルアミドは構造中にエーテル結合及びアミド結合を有していればよい。これらについても、液体吐出ヘッドの分野で公知のものをそれぞれ適宜使用することができる。例えば、エポキシ系樹脂としては、ＨＬ１２００（商品名、日立化成（株）製）を用いることができる。
密着性向上層の厚みは、例えば１μｍ以上３μｍ以下とすることができる。
【００２０】
また、図１に示す液体吐出ヘッド１では、ノズル層１ａのおもて面（図１に示す紙面上側の面）に撥液層４が形成されており、素子基板１ｂの裏面（図１に示す紙面下側の面）にＳｉＯ２膜１０が形成されている。
【００２１】
（素子基板）
素子基板１ｂに用いる第二の基板６としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板を用いることができる。エネルギー発生素子７は、液体吐出ヘッドの吐出口２から液体（例えば、インク等の記録液）を吐出するためのエネルギーを発生できるものであればよい。エネルギー発生素子７としては、例えば、液体を沸騰させる電気熱変換素子（発熱抵抗体素子、ヒータ素子）や、体積変化や振動により液体に圧力を与える素子（ピエゾ素子、圧電素子）などを用いることができる。なお、エネルギー発生素子７の数や配置は、作製する液体吐出ヘッドの構造に応じて適宜選択することができ、例えば、この素子を複数、所定のピッチで２列に並べて、素子基板のおもて面（図１に示す紙面上側の面）に設けることができる。
【００２２】
また、素子基板１ｂは、流路３と連通しかつ液体を供給するための液体供給口９を有する。図１に示す液体吐出ヘッドでは、このヘッドの長手方向（紙面に対して垂直方向）に沿って吐出口を等間隔に配置することにより形成した吐出口列を２列配置しており、この吐出口列の間に液体供給口９が設けられている。なお、この液体供給口９は、素子基板（第二の基板６及びＳｉＯ２膜１０）を、基板面に対して垂直な方向に貫通しており、素子基板のおもて面及び裏面において開口している。また、図１に示すように、このヘッドの長手方向に対して垂直に切断した際の切断面において、液体供給口９は台形の形状を有する。
【００２３】
さらに、素子基板１ｂ上には、例えば、以下のものを有することもできる。すなわち、エネルギー発生素子によって発生する熱を蓄熱するための蓄熱層（不図示）、ドライバ（不図示）、ロジック回路（不図示）及びこれらを被覆し保護するためのパッシベーション層（不図示）などを有することもできる。
蓄熱層は、例えば、ＳｉＯから構成されることができ、パッシベーション層は、例えば、ＳｉＮから構成されることができる。
さらに、図１に示すように、素子基板の裏面には、液体供給口９を形成する際のマスクとして使用することができるＳｉＯ２膜１０を有することができる。
【００２４】
（ノズル層）
ノズル層１ａに用いる無機膜５を構成する材料は、用いる液体や作製する液体吐出ヘッドの特性等に応じて適宜設定することができる。この無機膜を構成する材料の好適な例としては、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯ及びＳｉＮから選択される材料が挙げられ、該無機膜はこれらの材料を含むことができる。
【００２５】
ノズル層１ａが有する吐出口２は、液体を吐出するためのものであり、例えば、図１に示すように、エネルギー発生素子７の上方（紙面上方）部分に形成することができ、通常、１つの液体吐出ヘッドに複数形成される。
【００２６】
ノズル層１ａが有する流路３は、吐出口２及び液体供給口９に連通しており、この流路の一部に吐出エネルギー発生部（例えば、発泡室）を有することができる。この吐出エネルギー発生部で発生したエネルギーにより、吐出口から液体が吐出される。
【００２７】
また、ノズル層１ａのおもて面には、撥液層（例えば、撥水層）４を有することができ、この撥液層は、例えば、フッ素を含む樹脂で形成することができる。このフッ素を含む樹脂としては、フッ素含有加水分解性シランの縮合物を好適な例として挙げることができる。また、液体吐出ヘッドが撥液層を有することにより、液体をより安定して吐出することができる。このフッ素含有加水分解性シランの縮合物としては、例えば、特開２０１３−２３７２５９号公報に記載される縮合物を用いることができる。撥液層の厚みは適宜設定することができる。
【００２８】
なお、ノズル層（より具体的には無機膜５）は、単層（１つの層）で構成されてもよいし、複数の層で構成されてもよい。例えば、ノズル層（無機膜）は、吐出口が形成されたオリフィスプレート（第一の無機膜）と、流路を形成するための流路壁部材（第二の無機膜）とから構成することができる。以下では、無機膜が単層により構成されるノズル層に着目した説明が行われるが、本発明はこの形態に限定されるものではない。
【００２９】
＜液体吐出ヘッドの使用方法＞
本発明より得られる液体吐出ヘッドを用いて、紙等の被記録媒体に記録を行う場合、このヘッドの吐出口が形成された面（オリフィス面）を被記録媒体の記録面に対面するように配置する。そして、液体供給口を介して発泡室を含む流路内に充填された液体（例えばインク）が、エネルギー発生素子から発生するエネルギーによって、吐出口から液滴として吐出され、被記録媒体にこの液滴が付着することにより印字（記録）を行うことができる。
【００３０】
＜液体吐出ヘッドの製造方法＞
本発明の製造方法は、以下の工程を有する。
第一の面および該第一の面に対向する第二の面を有する無機膜と、該無機膜の第一の面上に配される第一の基板とを有するノズル形成用基板を用意する工程（ノズル形成用基板用意工程）。
前記無機膜に、該無機膜の第二の面に開口する流路を形成する工程（流路形成工程）。
前記無機膜に、前記流路に連通しかつ該無機膜の第一の面に貫通する吐出口を形成する工程（吐出口形成工程）。
エネルギー発生素子が配された第二の基板に、該第二の基板を貫通する液体供給口を形成する工程（液体供給口形成工程）。
前記吐出口及び前記流路が形成されたノズル形成用基板と、前記液体供給口が形成された第二の基板とを接合し、該流路と該液体供給口を連通させる接合工程。
前記無機膜の第一の面上に配される第一の基板を除去する除去工程。
【００３１】
なお、本発明の製造方法には、これらの工程以外に、例えば、以下に示す工程を有することもできる。
エネルギー発生素子が配された第二の基板を用意する工程（第二の基板用意工程）。
第二の基板上に、密着性向上層を形成する工程（密着性向上層形成工程）。
前記無機膜の第一の面上に撥液層を形成する工程（撥液層形成工程）。
なお、これらの各工程の順序は特に限定されず、順次行ってもよいし、複数の工程を並行して（同時に）行ってもよい。しかしながら、上記密着性向上層形成工程については、少なくとも上記接合工程より前に行うようにし、上記撥液層形成工程については、上記除去工程より後に行うようにする。
【００３２】
以下に、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法について、図２〜図６を用いて詳細に説明する。なお、本発明は、下記に説明する実施形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用することができる。
【００３３】
図２〜図６はいずれも、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法における各工程を説明するための模式的な断面工程図である。
【００３４】
まず、図２（ａ）に示すように、第一の面１３ａ及び該第一の面に対向する第二の面１３ｂを有する無機膜１３と、無機膜１３の第一の面上（図２では、第一の面１３ａの紙面下側）に配される第一の基板１１とを有するノズル形成用基板１４を用意する（ノズル形成用基板用意工程）。
【００３５】
この第一の基板１１を構成する材料は、無機膜１３を成膜できる材料から適宜設定することができる。第一の基板１１は、無機材料から構成されることが好ましく、Ｓｉ（シリコン）を含むことがより好ましい。第一の基板の厚みは適宜設定することができる。しかしながら、後の工程で溶解除去したり、分離したりすること、さらには基板としての強度を踏まえて、第一の基板の厚みは、１００μｍ以上、５００μｍ以下とすることが好ましい。
【００３６】
無機膜１３については、上述した材料を好ましく用いることができる。無機膜１３の厚みは、作製するノズル層の厚み（吐出口及び流路の高さ）等に応じて適宜設定することができるが、１０μｍ以上、１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００３７】
なお、図２（ａ）に示すように、ノズル形成用基板１４は、第一の基板１１と、無機膜１３との間に中間層１２を有することができる。本発明では、第一の基板１１を無機膜表面から除去（分離）させる除去工程を有するが、この中間層を除去することにより、第一の基板１１と無機膜１３とを容易に分離させることができる。
【００３８】
この中間層１２を構成する材料は、除去工程の際に除去し易い材料から適宜設定することができる。しかしながら、中間層１２は、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ−Ｓｉ及びＡｌ−Ｃｕから選択される材料を含むことが好ましく、これらの材料からなることができる。
また、中間層の厚みは、０．１μｍ以上３μｍ以下とすることが好ましい。
【００３９】
ノズル形成用基板１４の作製方法は特に限定されず、液体吐出ヘッドの分野で既知の方法を適宜用いることができる。例えば、図２（ａ）に示すノズル形成用基板１４は、以下の方法により作製することができる。
まず、第一の基板（例えばシリコン基板）１１のおもて面（図２に示す紙面上側の面）に、（例えばＳｉＯからなる）中間層１２を所望の膜厚で、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、成膜する。続いて、中間層１２上に、ノズル層となる（例えばＳｉＣからなる）無機膜１３を所望の膜厚で、例えばスパッタ法を用いて成膜し、ノズル形成用基板１４を作製する。
【００４０】
続いて、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、無機膜１３に、無機膜の第二の面１３ｂに開口する（発泡室を含む）流路１６を形成する（流路形成工程）。
流路１６の形成方法は、用いる無機膜の材料に応じて適宜選択することができるが、例えば、以下の方法により形成することができる。
【００４１】
まず、図２（ｂ）に示すように、無機膜の第二の面１３ｂに、レジストをスピンコート法等により塗布し、このレジストを露光、現像し、レジストパターン１５を作製する。なお、用いるレジストに応じて、プリベークなどの温度は適宜設定することができるが、レジストのプリベーク温度は９０℃が好ましい。レジストとしては、例えば、商品名：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７００（東京応化工業（株）製）等のポジ型レジストを用いることができる。
そして、このレジストパターン１５をマスクに反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）やケミカルドライエッチング（ＣＤＥ）等により、流路となる部分１６ａのエッチングを行う。最後に、レジスト剥離液（例えば、ローム社製、商品名：リムーバ１１１２Ａ）などでレジストパターン１５を除去し、図２（ｃ）に示す流路１６を有するレジスト形成用基板を得る。
【００４２】
次に、図２（ｄ）及び（ｅ）に示すように、無機膜に、流路１６に連通しかつ無機膜の第一の面１３ａに貫通する吐出口１８を形成する（吐出口形成工程）。
吐出口１８の形成方法は、用いる無機膜の材料に応じて適宜選択することができるが、例えば、以下の方法により形成することができる。
まず、図２（ｄ）に示すように、無機膜の表面（第二の面１３ｂ及び流路１６の表面）に、レジスト（例えば、商品名：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７００（東京応化工業（株）製）等のポジ型レジスト）をスプレーコート法等により塗布する。そして、このレジストを露光、現像し、レジストパターン１７を作製する。そして、このレジストパターン１７をマスクにＲＩＥ等により、吐出口となる部分１８ａのエッチングを行い、第一の面１３ａに貫通する吐出口１８を形成する。次いで、レジスト剥離液（例えば、ローム社製、商品名：リムーバ１１１２Ａ）などによってレジストパターン１７を除去し、図２（ｅ）に示す、吐出口１８及び流路１６が形成されたノズル形成用基板を得る。
【００４３】
続いて、図３（ａ）に示すように、エネルギー発生素子２３が配された第二の基板（例えばシリコン基板）２１を用意する（第二の基板用意工程）。この第二の基板の作製方法は特に限定されず、液体吐出ヘッドの分野で既知の方法を適宜使用することができるが、例えば、通常の半導体デバイスと同じように、第二の基板２１上に、以下のものを形成することができる。すなわち、第二の基板のおもて面（図３に示す紙面上側の面）に、エネルギー発生素子（例えば、ヒータ素子）２３、ドライバ（不図示）及びロジック回路（不図示）を複数個配置し、さらに、これらを被覆するパッシベーション層（不図示）、蓄熱層（不図示）、エッチング犠牲層２４及びエッチングストップ層（不図示）を形成する。これらの形成は、例えば、フォトリソグラフィを用いた多層配線技術等を用いて行うことができる。エッチング犠牲層２４は、例えば、Ａｌ-Ｓｉから構成されることができる。また、エッチングストップ層は、例えば、ＳｉＮから構成されることができる。
また、第二の基板の裏面（図３に示す紙面下側の面）に、液体供給口を形成する際のマスクとなるＳｉＯ２膜２２を形成することができる。
【００４４】
次に、図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、このエネルギー発生素子２３が配された第二の基板２１に、第二の基板を基板面に対して垂直方向に貫通する液体供給口２７を形成する（液体供給口形成工程）。この液体供給口の形成方法は特に限定されないが、例えば、以下の方法により形成することができる。
まず、図３（ｂ）に示すように、レジスト（例えば、商品名：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７００（東京応化工業（株）製））２５をスピンコート法などにより第二の基板の両面（具体的には、第二の基板２１のおもて面とＳｉＯ２膜２２の表面）に塗布する。続いて、ＳｉＯ２膜２２の表面に塗布したレジストを露光、現像し、レジストパターン２５ａを作製する。そして、このレジストパターン２５ａをマスクに、ＣＤＥ等により、液体供給口に対応する開口部分２２ａのエッチングを行い、液体供給口を形成する際のマスク２２ｂを作製する。最後に、レジスト剥離液（例えば、ローム社製、商品名：リムーバ１１１２Ａ）等によって、第二の基板の両面に形成されたレジスト２５及びレジストパターン２５ａを除去し、図３（ｃ）に示す第二の基板を得る。
【００４５】
続いて、図３（ｄ）に示すように、保護材を、第二の基板２１のおもて面に、スピンコート法等にて塗布し、液体供給口を形成する際の保護膜２６を形成する。この保護材としては、例えば、東京応化工業（株）製、商品名：ＯＢＣを用いることができる。なお、図３では、１つのチップに着目した記載がされているが、実際には、１つの基板（Ｓｉウェハ）上に多数個のチップを形成する。このため、上記保護材を塗布する際には、このＳｉウェハの側面を覆うように、保護材を塗布するようにする。
【００４６】
次に、ウェットエッチングなどにより、マスク２２ｂに基づき、液体供給口となる部分２７ａのエッチングを行い、液体供給口２７を形成する。具体的には、適温（例えば８０℃）に加熱温調した結晶異方性エッチング液（例えば、関東化学（株）製、商品名：ＴＭＡＨ−２２）を用いて、第二の基板（シリコン基板）の裏面から＜１１１＞面に沿って、第二の基板のおもて面のエッチング犠牲層２４が除去されるまでエッチングを行う。ここで、エッチング時間の算出は、第二の基板の厚み（μｍ）÷エッチングレート（ｍｉｎ）により算出することができる。また、エッチング犠牲層に接する蓄熱層（不図示）部分やエッチングストップ層（不図示）部分は、ウェットエッチングやドライエッチングなどを適宜用いて除去することができる。そして、保護膜２６を例えばキシレンを用いて除去して、図３（ｅ）に示す液体供給口２７を有する第二の基板を得る。
【００４７】
次に、第二の基板上、具体的には、第二の基板のおもて面に、密着性向上層２８を形成する（密着性向上層形成工程）。なお、図２〜図６に示す実施形態では、第二の基板上に密着性向上層を形成し、後の工程でノズル形成用基板と接合することにより、液体吐出ヘッドを形成する。しかしながら、本発明では、第一の基板上（具体的には、第一の基板の第二の面１３ｂ）に密着性向上層を形成し、図３（ｅ）に示す第二の基板と接合することにより、液体吐出ヘッドを形成してもよい。上述したように、この密着性向上層形成工程は、少なくとも後述する接合工程より前に行われればよい。
【００４８】
密着性向上層２８の形成方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法を用いることができる。すなわち、まず、第二の基板のおもて面に、感光性材料（例えば、エポキシ系樹脂）をスピンコート法などにより塗布する。そして、この感光性材料に対して、フォトマスク（レチクル）を介して露光、及び現像を行い、図３（ｆ）に示すように、第二の基板のおもて面の一部に配された密着性向上層２８を形成する。
【００４９】
続いて、図４（ａ）に示すように、吐出口１８及び流路１６が形成されたノズル形成用基板１４と、液体供給口２７が形成された第二の基板２１とを、密着性向上層２８を介して接合する。具体的には、これらの基板を、大判接合装置などを用いて、所望の位置で接合させ、オーブン炉にて（例えば、２００℃で６０分間）ベークすることで密着性向上層２８を硬化させ、接合を完了する。これにより、ノズル形成用基板１４が有する流路１６と、第二の基板２１が有する液体供給口２７とが連通する。
なお、密着性向上層２８を用いずに、ノズル形成用基板と第二の基板とを接合することもできるが、接合しやすさの観点から、密着性向上層を介した接合を行うことが好ましい。
【００５０】
次に、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、無機膜１３の第一の面上に配される第一の基板１１を、ウェットエッチングなどにより除去（分離）する（除去工程）。
具体的には、接合が完了したこれらの基板をウェットエッチング液（例えば、界面活性剤入りバッファードフッ酸（ＢＨＦ−Ｕ）液）２９に、第一の基板１１及び中間層１２が浸かる状態で浸漬処理を行い、中間層１２を溶解及び除去させる。これにより、第一の基板１１と、無機膜１３とを分離させる。なお、図４（ｂ）には、一部が溶解除去された中間層１２ａが記載されている。これにより、図４（ｄ）に示す基板を得ることができる。
【００５１】
なお、図４には、中間層を除去することにより、第一の基板を分離させる形態が記載されている。しかし、本発明の製造方法では、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第一の基板４１と、無機膜４２との間に中間層を形成せずに除去工程を行ってもよい。すなわち、ウェットエッチングなどにより、無機膜の第一の面上に配される第一の基板４１自体を溶解及び除去させることによって、第一の基板４１を無機膜４２から分離させてもよい。なお、図６（ｂ）には、一部が溶解除去された第一の基板４１ａおよびウェットエッチング液（例えば、関東化学（株）製、商品名：ＴＭＡＨ−２２）４３が記載されている。
ここで、中間層を用いずに除去工程を行う場合は、除去工程において除去される第一の基板４１の厚みを出来るだけ薄くすることが好ましい。しかしながら、本発明では、中間層を用いた除去工程を行うことが好ましい。
【００５２】
続いて、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一の基板を除去することにより表面に露出した無機膜１３の第一の面（オリフィス面）上に、ドライフィルムラミネーター３１等を用いて、撥液層３０を形成する（撥液層形成工程）。なお、図５（ａ）には、形成途中の撥液層３０ａが記載されている。そして、最後に撥液層３０を密着させ、撥液性を発現させるために、オーブンで（例えば、１４０℃で６０分間）熱キュアを行い、図５（ｂ）に示す液体吐出ヘッドを作製することができる。この撥液層形成工程は、露出された無機膜の第一の面に形成するため、上述した除去工程より後に行うことができる。
【００５３】
このように、本発明の製造方法では、ノズル層（特に吐出口部分）を、用いる液体（インク）や使用環境（例えば、使用温度）に合わせて、多種多様な無機膜を用いて形成することができる。従って、本発明の製造方法では、オリフィス面の平坦性に優れるとともに、多種多様な液体に対応可能な高耐久性（例えば、高耐熱性）を有する液体吐出ヘッドを容易に得ることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を用いて本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれらの例により限定されるものではない。なお、以下の例では、１つのチップに着目した説明を行っている。
【００５５】
（実施例１）
実施例１では、ヘッド駆動周波数：２０ｋＨｚ、インク吐出口間ピッチ（着弾するインク液滴のドット密度を用いて表して）：６００ｄｐｉ及びインク吐出量：５ｐｌのインクジェット記録ヘッドを作製した。
【００５６】
まず、図２（ａ）に示すように、第一の基板１１であるシリコンウェハのおもて面に、ＳｉＯからなる中間層１２を、０．１μｍの厚みでＣＶＤ法にて成膜した。続いて、この中間層１２上に、ＳｉＣからなる無機膜１３を膜厚１０μｍで、スパッタ法にて成膜した。これにより、図２（ａ）に示すノズル形成用基板１４を得た（ノズル形成用基板用意工程）。
【００５７】
続いて、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、無機膜の第二の面１３ｂに開口する流路１６を形成した（流路形成工程）。具体的には、まず、無機膜の第二の面１３ｂに、ポジ型レジスト（商品名：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７００、東京応化工業（株）製）をスピンコートにより５μｍの厚みで塗布し、このレジストを温度９０℃でプリベークした。続いて、フォトマスク（不図示）を介して、ｉｈｇ線の投影露光装置（不図示）にて、このポジ型レジスト表面を一括露光し、現像液（商品名：ＮＭＤ−３、東京応化工業（株）製）にて現像し、レジストパターン１５を作製した。その後、表面に露出した部分の無機膜１３を、ケミカルドライエッチング方式にて、レジストパターン１５を介して５μｍの深さまで（符号１６ａに示す部分を）エッチングした。最後に、レジスト剥離液（ローム社製、商品名：リムーバ１１１２Ａ）にて、レジストパターン１５を除去し、図２（ｃ）に示す流路１６を形成した。
【００５８】
次に、図２（ｄ）及び（ｅ）に示すように、第一の基板の無機膜１３に形成した流路１６内に開口し、第一の面１３ａに貫通する吐出口１８を形成した（吐出口形成工程）。具体的には、まず、第二の面１３ｂ及び流路１６の表面の全面に、ポジ型レジスト（商品名：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７００、東京応化工業（株）製）をスプレーコート法により２μｍの厚みで塗布した。次に、ｉ線ステッパー（不図示）で、フォトマスク（不図示）を用いて、このレジスト表面を高精度に露光し、現像液（商品名：ＮＭＤ−３、東京応化工業（株）製）にて現像し、レジストパターン１７を作製した。その後、表面に露出した部分の無機膜１３を、ＲＩＥ方式にて、レジストパターン１７を介して、中間層１２の表面が露出するまで（符号１８ａの部分を）ドライエッチングした。最後に、レジスト剥離液（ローム社製、商品名：リムーバ１１１２Ａ）によって、レジストパターン１７を除去して、図２（ｅ）に示す吐出口１８を形成した。これにより、レジスト形成用基板１４の前処理が完了した。
【００５９】
続いて、図３（ａ）に示す第二の基板（シリコン基板）２１を用意した（第二の基板用意工程）。この第二の基板上には、ＴａＳｉＮを含むエネルギー発生素子２３、ドライバ（不図示）及びロジック回路（不図示）が複数個配置された。さらに、それらの上に、ＳｉＯからなる蓄熱層（不図示）、Ａｌ-Ｓｉからなるエッチング犠牲層２４及びＳｉＮからなるエッチングストップ層（不図示）が配されていた。また、第二の基板の裏面には、ＳｉＯ２膜２２が配されていた。第二の基板上又は裏面に配される各部材及び層は、液体吐出ヘッドの分野で既知の技術（例えば、フォトリソグラフィ等の多層配線技術）を用いて作製した。
【００６０】
次に、図３（ｂ）に示すように、第二の基板の裏面に形成されたＳｉＯ２膜２２に、液体供給口を形成する際のマスクとなる開口部を形成した。具体的には、第二の基板のおもて面及びＳｉＯ２膜２２の表面（裏面）に、ポジ型レジスト（商品名：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７００、東京応化工業（株）製）をスピンコートにより５μｍの厚みで塗布した。続いて、このＳｉＯ２膜２２の裏面に塗布されたポジ型レジストの表面全面を、フォトマスク（不図示）を用いて、ｉｈｇ線の投影露光装置（不図示）にて一括露光した。そして、現像液（商品名：ＮＭＤ-３、東京応化工業（株）製）にて現像し、レジストパターン２５ａを形成した。そして、表面に露出した部分のＳｉＯ２膜２２をケミカルドライエッチング方式にて、第二の基板の裏面が露出するまで（符号２２ａの部分を）エッチングし、図３（ｃ）に示す、液体供給口を形成する際のマスク２２ｂを作製した。最後に、レジスト剥離液（ローム社製、商品名：リムーバ１１１２Ａ）によって、レジスト２５及びレジストパターン２５ａを除去した。
【００６１】
そして、図３（ｄ）に示すように、第二の基板のおもて面に、東京応化工業（株）製、商品名：ＯＢＣからなる保護材をスピンコートにて４０μｍの厚みで塗布し、保護膜２６を形成した。
【００６２】
次に、図３（ｅ）に示すように、８０℃に加熱温調した異方性エッチング液（関東化学（株）製、商品名：ＴＭＡＨ−２２）を用いて、液体供給口２７を形成した（液体供給口形成工程）。具体的には、この異方性エッチング液を用いて、第二の基板の裏面から、＜１１１＞面に沿って、第二の基板のおもて面のエッチング犠牲層２４に到達し、エッチング犠牲層２４が除去されるまで、エッチングを行った。そして、第二の基板の裏面より、ＢＨＦ−Ｕ液にて、エッチング犠牲層２４に連通している蓄熱層（不図示）を除去し、更に、ケミカルドライエッチングにてエッチング犠牲層２４に連通しているエッチングストップ層（不図示）を除去した。そして、キシレンを用いて、保護膜２６を除去して、液体供給口２７を有する第二の基板を得た。
【００６３】
次に、第二の基板のおもて面に、感光性のエポキシ系樹脂（商品名：ＨＬ１２００、日立化成（株）製）をスピンコートにて１μｍの厚みで塗布し、９０℃でプリベークした。そして、ｉ線ステッパー（不図示）で、フォトマスク（不図示）を用いて、高精度露光を行い、現像液にて現像を行った。これにより、図３（ｆ）に示すように、密着性向上層２８を有する第二の基板を得た（密着性向上層形成工程）。以上より、第二の基板の前処理が完了した。
【００６４】
続いて、図４（ａ）に示すように、吐出口及び流路が形成されたノズル形成用基板と、液体供給口が形成された第二の基板とを、大判接合装置（不図示）にて、所定の位置で接合させた。そして、得られた基板を、オーブン炉にて２００℃で６０分間ベークすることで、密着性向上層２８を硬化させ、ノズル形成用基板と第二の基板との接合を完了した（接合工程）。
【００６５】
次に、図４（ｂ）に示すように、接合が完了したこれらの基板を、ＢＨＦ−Ｕ液に、第一の基板１１と、中間層１２とが浸かる状態で浸漬処理を行い、ＢＨＦ−Ｕ液で中間層１２を溶解及び除去させた。これにより、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、第一の基板１１を無機膜１３から容易に分離させた（除去工程）。
【００６６】
そして、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、表面に露出した無機膜１３のオリフィス面に、フッ素含有加水分解性シランの縮合物を含む撥液層３０ａを、ドライフィルムラミネーター３１により、０．５μｍの厚みで転写した。
【００６７】
最後に、撥液層３０ａを密着及び発現させるために、オーブン炉で１４０℃で６０分間の熱キュアを行い、撥液層３０を形成した（撥液層形成工程）。これにより、第二の基板上に無機膜オリフィスを有するインクジェット記録ヘッドが作製された。
【００６８】
作製したインクジェット記録ヘッドについて、以下の部分の高さを、任意の１０点において計測した。すなわち、図１に示す、素子基板１ｂ（より具体的には、第二の基板６）の表面（紙面上側の面）から、ノズル層１ａ（より具体的には、撥液層４）の表面（紙面上側の面）までの、基板面に対して垂直方向（図１に示す紙面上下方向）の高さを計測した。この結果、高さのばらつきは０．１％以内であり、得られたインクジェット記録ヘッドのオリフィス面の平坦性が高いことを確認できた。
【００６９】
（実施例２）
中間層を形成せずに、第一の基板自体を溶解除去することにより、除去工程を行った以外は、実施例１と同様にして、インクジェット記録ヘッドを作製した。具体的には、中間層を形成しない以外は、実施例１の方法と同様に作製した、図６（ａ）に示す接合が完了した基板に対し、エッチング処理を行った。このエッチング処理は、８０℃に加熱温調した異方性エッチング液（関東化学（株）製、商品名：ＴＭＡＨ−２２）に、第一の基板４１が全面浸かる状態で行った。これにより、第一の基板自体を溶解及び除去した。そして、第一の基板を除去することにより、表面に露出した無機膜表面に、実施例１と同じ方法で、撥水剤（フッ素含有加水分解性シランの縮合物）を含む撥液層を形成することにより、インクジェット記録ヘッドを作製した。
【００７０】
作製したインクジェット記録ヘッドについて、素子基板１ｂの表面からノズル層１ａの表面までの基板面に対して垂直方向の高さを、任意の１０点において計測した。この結果、高さのばらつきは０．１％以内であり、得られたインクジェット記録ヘッドのオリフィス面の平坦性が高いことを確認できた。
【符号の説明】
【００７１】
１：液体吐出ヘッド
１ａ：ノズル層
１ｂ：基板（素子基板）
２、１８：吐出口
３、１６：流路
４、３０、３０ａ：撥液層
５、１３、４２：無機膜
６、２１：第二の基板
７、２３：エネルギー発生素子
８、２８：密着性向上層
９、２７：液体供給口
１１、４１：第一の基板
１２：中間層
１３ａ：第一の面
１３ｂ：第二の面
１４：ノズル形成用基板
【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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