(57)【要約】      （修正有）【課題】液滴吐出ヘッドにおいて、アクチュエータ基板を駆動する駆動回路と接続するために封止基板表面に、スパッタによる下地膜と、その上に低温成膜プロセスであるＡｕめっきを重ねて構成される金属配線の膜厚ムラの発生を抑制する。【解決手段】基板１に開口部Ｋが設けられ、基板１の第１面４１ａに形成された下地膜Ｓ上にめっき膜６が積層して設けられる。下地膜Ｓと開口部Ｋとの間に、頂面が下地膜Ｓの表面よりも突出する隔壁４２が設けられる。【選択図】図１
2008221474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に開口部が設けられ、前記基板の第１面に形成された下地膜上にめっき膜が積層して設けられた電子基板であって、
前記下地膜と前記開口部との間に、頂面が前記下地膜の表面よりも突出する隔壁が設けられることを特徴とする電子基板。
【請求項２】
請求項１記載の電子基板において、
前記基板の表面は前記第１面であり、
前記隔壁は、前記基板の表面に突設されることを特徴とする電子基板。
【請求項３】
請求項１記載の電子基板において、
前記隔壁は、前記基板に設けられた凹部と前記開口部との間に形成され、
前記下地膜及び前記めっき膜は、前記凹部内に設けられることを特徴とする電子基板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電子基板において、
前記隔壁は、前記第１面と直交する面に対して傾斜する側面を有することを特徴とする電子基板。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電子基板において、
前記下地膜が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ含有合金、Ｃｒ含有合金、ＴｉＷ合金またはこれらのうち２種以上の組み合わせで形成されていることを特徴とする電子基板。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電子基板において、
前記めっき膜が、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも１つで形成されていることを特徴とする電子基板。
【請求項７】
配線パターンが形成された電子基板を有し、前記配線パターンを介して供給される信号に基づいて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドであって、
前記電子基板として、請求項１から６のいずれか一項に記載の電子基板が用いられることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電子基板を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
基板に開口部が設けられ、前記基板の第１面に形成された下地膜上にめっき膜が積層して設けられた電子基板の製造方法であって、
前記下地膜と前記開口部との間に、頂面が前記下地膜の表面よりも突出する隔壁を設ける工程を有することを特徴とする電子基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の電子基板の製造方法において、
前記基板の表面は前記第１面であり、
前記基板の表面に前記隔壁を突設することを特徴とする電子基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項９記載の電子基板の製造方法において、
前記基板に凹部を設ける工程と、
前記凹部内の前記第１面に前記下地膜を成膜する工程と、
前記下地膜上にめっき処理により前記めっき膜を成膜する工程とを有することを特徴とする電子基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の電子基板の製造方法において、
異方性エッチング処理により、前記隔壁に前記第１面と直交する面に対して傾斜する側面を形成することを特徴とする電子基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子基板とその製造方法及び液滴吐出ヘッド並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）においては、アクチュエータ基板を駆動する駆動回路と接続するために、封止基板表面にスパッタ等により金属配線を設けている（例えば特許文献１〜３参照）。封止基板上への配線形成方法としては、まずＮｉ−Ｃｒ合金を基板全面にスパッタし、続いて、ＡｕをＮｉ−Ｃｒ膜上にスパッタする。その後、レジストパターニングを行い、残ったレジストをマスクとしてＡｕ及びＮｉ−Ｃｒをエッチングする。最後に例えばＯ２プラズマアッシング等の方法によりレジストを剥離除去することにより、基板上に配線パターン（薄膜）が形成される。
【０００３】
上記のスパッタ配線は、スパッタ時の加熱により、積層されたスパッタ膜（Ａｕ／Ｎｉ−Ｃｒ）中の下地膜（Ｎｉ−Ｃｒ）の拡散が起こり、配線（Ａｕ）抵抗上昇や応力発生により基板（ウエハ）が反るという問題が生じる。
そこで、プロセス耐性があるスパッタ下地膜（Ｎｉ−Ｃｒ）を配線に用い、その上に低温成膜プロセスであるめっきによりＡｕ配線を厚膜化することで低抵抗化及び応力低減を図っている。
【特許文献１】特開２０００−１２７３７９号公報
【特許文献２】特開２０００−１３５７９０号公報
【特許文献３】特開２０００−２９６６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
Ａｕめっきは、めっき析出速度が遅く、めっき槽内で液流が生じると液流の速い部分はめっき析出が抑制されるため、局部的に膜厚ムラが発生してしまう。この場合、膜厚の薄い配線は、膜抵抗（電気抵抗）が上昇し、電圧降下を招くという問題を生じさせる。
【０００５】
そのため、めっき処理中にはめっき液を静止させる必要があるが、熱対流により生じる液流は抑えることが極めて困難である。特に、封止基板用ウエハには多数の開口部が形成されており、開口部近傍には複雑な液流が発生するため、ウエハ全面で一様な流れを作り出すことは困難である。このように、液流が生じた状態でめっき処理を行った場合、開口部近傍に位置するスパッタ膜に対しては、めっき膜の形成が抑制され膜厚が薄くなる。そのため、最低膜厚を確保しようとした場合、他の位置にある配線の膜厚が大きくなり、後工程での不具合の発生、めっき材料の使用量増加、プロセス時間の増加によるコストアップ等の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、膜厚ムラの発生を抑制できる電子基板とその製造方法及び液滴吐出ヘッド並びに電子機器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】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の電子基板は、基板に開口部が設けられ、前記基板の第１面に形成された下地膜上にめっき膜が積層して設けられた電子基板であって、前記下地膜と前記開口部との間に、頂面が前記下地膜の表面よりも突出する隔壁が設けられることを特徴とするものである。
従って、本発明の電子基板では、基板をめっき液に浸漬してめっき膜を形成する際に開口部近傍に液流が発生した場合でも、隔壁により下地膜近傍の液流、特に一面に沿った方向の液流が抑制されるため、開口部近傍に位置する下地膜上に成膜されるめっき膜が他の位置のめっき膜と比較して薄くなることを防止できる。そのため、本発明ではめっき膜の膜厚ムラが抑制されることから最低限の膜厚でめっき膜を形成することが可能になるため、処理時間を短縮でき、スループットを向上させることができるとともに、めっき液の使用量も減らすことができ、地球環境保護にも貢献できる。
なお、本発明に係る開口部とは、基板を貫通するものはもちろんのこと、基板の周辺部外側も含むものである。
【０００８】
また、本発明では、前記基板の表面が前記第１面であり、前記隔壁は、前記基板の表面に突設される構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、例えばレジスト等を基板の表面に塗布し、フォトリソ工程などでパターニングすることにより、容易に隔壁を形成することが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、前記隔壁が、前記基板に設けられた凹部と前記開口部との間に形成され、前記下地膜及び前記めっき膜は、前記凹部内に設けられる構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、基板をめっき液に浸漬してめっき膜を形成する際に開口部近傍に液流が発生した場合でも、隔壁により凹部内の液流、すなわち開口部近傍に位置する下地膜周辺の液流が抑制されるため、開口部近傍に位置する下地膜上に成膜されるめっき膜が他の位置のめっき膜と比較して薄くなることを防止できる。
【００１０】
前記隔壁としては、前記第１面と直交する面に対して傾斜する側面を有する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、めっき処理工程で隔壁の側面に気泡が付着した場合でも、円滑に除去することが可能になる。
【００１１】
また、本発明では、前記下地膜が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ含有合金、Ｃｒ含有合金、ＴｉＷ合金またはこれらのうち２種以上の組み合わせで形成されている構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ含有合金、Ｃｒ含有合金、ＴｉＷ合金またはこれらのうち２種以上の組み合わせで下地膜を形成することで、例えば配線パターンの構成部材として良好に用いることができる。
【００１２】
また、本発明では、前記めっき膜が、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも１つで形成されている構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも１つで下地膜上のめっき膜を形成することで、例えば配線パターンの構成部材として良好に用いることができる。
【００１３】
そして、本発明の液滴吐出ヘッドは、配線パターンが形成された電子基板を有し、前記配線パターンを介して供給される信号に基づいて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドであって、前記電子基板として、先に記載の電子基板が用いられることを特徴とするものである。
これにより、本発明の液滴吐出ヘッドでは、配線パターンの形成工程に係る処理時間を短縮でき、スループットを向上させることができるとともに、めっき液の使用量も減らすことができ、地球環境保護にも貢献できる。
【００１４】
また、本発明に係る電子機器は、先に記載の電子基板を備えることを特徴とするものである。
これにより、本発明の電子機器では、スループットの向上及び、めっき液の使用量も減らすことができ、地球環境保護にも貢献できる。
【００１５】
一方、本発明の電子基板の製造方法は、基板に開口部が設けられ、前記基板の第１面に形成された下地膜上にめっき膜が積層して設けられた電子基板の製造方法であって、前記下地膜と前記開口部との間に、頂面が前記下地膜の表面よりも突出する隔壁を設ける工程を有することを特徴とするものである。
これにより、本発明では、基板をめっき液に浸漬してめっき膜を形成する際に開口部近傍に液流が発生した場合でも、隔壁により下地膜近傍の液流、特に一面に沿った方向の液流が抑制されるため、開口部近傍に位置する下地膜上に成膜されるめっき膜が他の位置のめっき膜と比較して薄くなることを防止できる。そのため、本発明ではめっき膜の膜厚ムラが抑制されることから最低限の膜厚でめっき膜を形成することが可能になるため、処理時間を短縮でき、スループットを向上させることができるとともに、めっき液の使用量も減らすことができ、地球環境保護にも貢献できる。
【００１６】
上記の場合、前記基板の表面は前記第１面であり、前記基板の表面に前記隔壁を突設する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、例えばレジスト等を基板の表面に塗布し、フォトリソ工程などでパターニングすることにより、容易に隔壁を形成することが可能になる。
【００１７】
また、本発明では、前記基板に凹部を設ける工程と、前記凹部内の前記第１面に前記下地膜を成膜する工程と、前記下地膜上にめっき処理により前記めっき膜を成膜する工程とを有する手順も好適に採用できる。
従って、本発明では、基板をめっき液に浸漬してめっき膜を形成する際に開口部近傍に液流が発生した場合でも、隔壁により凹部内の液流、すなわち開口部近傍に位置する下地膜周辺の液流が抑制されるため、開口部近傍に位置する下地膜上に成膜されるめっき膜が他の位置のめっき膜と比較して薄くなることを防止できる。
【００１８】
また、本発明では、異方性エッチング処理により、前記隔壁に前記第１面と直交する面に対して傾斜する側面を形成する手順も好適に採用できる。
従って、本発明では、めっき処理工程で隔壁の側面に気泡が付着した場合でも、円滑に除去することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の電子基板とその製造方法及び液滴吐出ヘッド並びに電子機器の実施の形態を、図１ないし図８を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２０】
（電子基板；第１実施形態）
まず、電子基板の第１実施形態について説明する。
図１は、電子基板ＤＶの断面図である。
電子基板ＤＶには、開口部Ｋを有するシリコン基板（基板）１の表面１ａに、開口部Ｋと離間した位置に複数（ここでは３つ）の凹部４１が設けられ、各凹部４１内の底面（第１面）４１ａには配線パターン７が複数（本実施形態では３つ）設けられている。すなわち、電子基板ＤＶは、開口部Ｋと凹部４１との間、及びシリコン基板１の周辺部外側と凹部４１との間に頂面が表面１ａとされる隔壁４２が形成される。
【００２１】
配線パターン７は、凹部４１の底面４１ａ上に順次積層されたＮｉＣｒ膜（下側金属膜）２及びＡｕ膜（上側金属膜）３からなる下地膜Ｓと、この下地膜Ｓ上に成膜されたＡｕめっき膜（めっき膜）６とから構成されるものである。本実施形態では、ＮｉＣｒ膜２及びＡｕ膜３は、スパッタ（または真空蒸着法等）で成膜され、Ａｕめっき膜６は無電解めっきで成膜されている。
【００２２】
（電子基板の製造方法）
続いて、上記電子基板ＤＶの製造方法について、図２乃至図４を参照して説明する。
図２（ａ）に示すように、まず、開口部Ｋを有し熱酸化したシリコン基板１の表面（一面）１ａに対して、異方性エッチングにより約２μｍの深さで凹部４１を形成する。この凹部４１の形成により、凹部４１と開口部Ｋとの間（及びシリコン基板１の周辺部外側と凹部４１との間）に隔壁４２が形成される。この隔壁４２の高さは、頂面が後述する下地膜Ｓの表面よりも突出する値に設定されている。
【００２３】
次に、図２（ｂ）に示すように、シリコン基板１上に、Ｎｉ−Ｃｒ合金（Ｃｒ２０％）をスパッタによりＮｉＣｒ膜（下側金属膜）２を形成し、該ＮｉＣｒ膜２上にＡｕ膜（上側金属膜）３を積層する。ここで、前記ＮｉＣｒ膜２の膜厚としては０．０３〜０．２μｍ程度が好ましく、本実施形態では０．１μｍとした。また、前記Ａｕ膜３の膜厚としては０．１〜０．３μｍ程度が好ましく、本実施形態では０．２μｍとした。これらＮｉＣｒ膜（下側金属膜）２及びＡｕ膜（上側金属膜）３により、下地膜Ｓが構成される。これにより、シリコン基板１上の底面４１ａ及び表面１ａにＮｉＣｒ膜２及びＡｕ膜３が成膜される。
なお、下地膜Ｓを構成するＮｉＣｒ膜２及びＡｕ膜３は、スパッタ法に限らず、蒸着法などによって形成されてもよい。
【００２４】
次に、パターニング工程を行う。ここでは、下地膜Ｓが形成されたシリコン基板１上にレジストを塗布し、これを露光、現像してパターニングすることで、図３（ａ）に示すようにレジストパターン４を形成する。このとき、レジストパターン４の開口形状は、配線パターン７を形成しない非形成領域に対応した位置の下地膜Ｓが露出すると共に、配線パターン７を形成する形成領域に対応した位置の下地膜Ｓがレジストパターン４で被覆されるような形状となっている。
この場合、例えば点状のレジストパターン４を形成することにより、例えばパッドとして用いられる配線パターンを形成することが可能になり、線状のレジストパターン４を形成することにより、配線として用いられる配線パターン７を形成できる。
【００２５】
そして、レジストパターン４をマスクとしてウェットエッチング処理をシリコン基板１のＡｕ膜３に施す。このとき使用するエッチャントとしては、例えばＩ（ヨウ素）とＫＩ（ヨウ化カリウム）とをベースとしたエッチャントが挙げられる。このウェットエッチング処理により、レジストパターン４で被覆されていない非形成領域に位置するＡｕ膜３がエッチングされる。
【００２６】
さらに、レジストパターン４をマスクとしてウェットエッチング処理をＮｉＣｒ膜２に施す。このとき使用するエッチャントとしては、例えばＨＮＯ３（硝酸）とＣｅ（ＮＨ４）２（ＮＯ３）６（硝酸第二セリウムアンモニウム）とをベースとしたエッチャントが挙げられる。このウェットエッチング処理により、レジストパターン４で被覆されていない非形成領域に位置するＮｉＣｒ膜２がエッチングされる（図３（ｂ））。
【００２７】
その後、バレルアッシャーを使用したＯ２プラズマアッシング等のプラズマ処理により、前記Ａｕ膜３上のレジストパターン４を剥離する。これにより、図３（ｃ）に示すように、シリコン基板１における凹部４１の底面４１ａ上に、形成すべき配線パターンに応じ、隔壁４２の頂面１ａよりも低い高さでＮｉＣｒ膜２及びＡｕ膜３が露出する。なお、レジストパターン４の除去には、シリコン基板１を剥離液に１０分程度浸漬させ、レジストパターン４を除去する方法を用いてもよい。
【００２８】
この後、前記Ａｕ膜３に対しめっき処理を行う前処理として、前記Ａｕ膜３の表面に対して活性化処理を行う。
具体的に、このような表面活性化処理としては、例えば酸素プラズマ等の乾式方式や硫酸過水等の湿式方法を採用することで、前記Ａｕ膜３の表面に付着している有機物の除去を行うことができ、また希硫酸等の湿式法を採用することで、前記Ａｕ膜３の表面に形成された酸化物などの不活性部分を除去することができる。
このような前処理を行うことで、露出するＡｕ膜３の表面に形成された不純物（有機物、酸化物）等を除去しつつ、後のめっき処理時において、めっきとＡｕ膜３との間の密着性を高めることができる。
【００２９】
この後、薄膜形成装置である、図４に示されるめっき装置５１を用いて、図１に示したように、前記Ａｕ膜３に対してＡｕめっき膜６を析出させる。
このめっき装置５１は、めっき液Ｌが貯溜されるめっき槽５２と、シリコン基板１を支持してめっき液Ｌに浸漬されるめっき治具（図示せず）とから構成されるものである。
【００３０】
上記のめっき装置５１を用いてシリコン基板１に対して無電解めっき処理を行う際には、図４に示すように、めっき治具で支持したシリコン基板１を複数（ここでは２つ）めっき槽５２内のめっき液Ｌに浸漬させる。ここでは、４５〜６５℃に加温した自己触媒還元無電解Ａｕめっき浴中にシリコン基板１を１〜５時間浸漬し、下地膜Ｓを構成するＡｕ膜３上にＡｕからなるＡｕめっき膜６を析出させる。ここで、Ａｕめっき膜６の層厚は、例えば０．７〜１．０μｍとなっている。
【００３１】
ここで、予めレジストパターン４が除去されており、まためっきは等方成長するため、Ａｕめっき膜６はＡｕ膜３の側面及び上面を覆うようにして成膜される。また、このとき、シリコン基板１における開口部Ｋの近傍では、例えば図４に二点鎖線で示すように、開口部Ｋの近傍にめっき液Ｌの液流が生じる場合があり、また同様にシリコン基板１の周辺外側においてもめっき液Ｌの液流が生じる場合があるが、図１に示したように、下地膜Ｓと開口部Ｋとの間、及び下地膜Ｓと基板１の周縁部との間に隔壁４２が立設されているため、下地膜Ｓ周辺ではめっき液Ｌの液流が抑制される。
【００３２】
そして、本実施形態では、めっき処理を無電解めっきとしているので、Ａｕめっき形成時の温度上昇を抑制することが可能となり、シリコン基板１の反り発生を防止することができる。なお、上記の化学処理と化学処理との間では、純水による洗浄を３〜５分間行っている。
このようにして、シリコン基板１には、ＮｉＣｒ膜２、Ａｕ膜３が積層され、前記Ａｕ膜３の上面及び側面がＡｕめっき膜６によって覆われてなる配線パターン７が形成される。
【００３３】
このように、本実施形態では、隔壁４２により開口部Ｋの周辺に位置する下地膜Ｓ近傍のめっき液Ｌの液流（特にシリコン基板１の表面１ａに沿った方向（図１では左右方向、図４では上下方向））が抑制されるため、複数の下地膜Ｓに対して略同一のめっき処理条件でＡｕめっき膜６を成膜することができる。結果として、本実施形態では、シリコン基板１に形成されるＡｕめっき膜６の膜厚むら、より詳細には、開口部Ｋの近傍に位置する下地膜Ｓに形成されるＡｕめっき膜６と、他の領域の下地膜Ｓに形成されるＡｕめっき膜６との間で膜厚に差が生じることを抑制できる。
また、本実施形態では、めっき膜の膜厚ムラが抑制されることから最低限の膜厚で薄膜を形成することが可能になるため、処理時間を短縮でき、タクトタイムを短くしてスループットを向上させることができるとともに、処理液の使用量も減らすことができ、地球環境保護にも貢献できる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、シリコン基板１に対して凹部４１を設けることにより隔壁４２を形成しているため、シリコン基板１の厚型化を防止できるとともに、容易に隔壁４２を形成することが可能になる。
また、本実施形態における配線パターン７の電気特性は、スパッタで形成した配線に比べて低温成膜プロセスであり、Ｎｉ−Ｃｒの拡散が少なくＡｕの成長粒子が大きいため抵抗値は小さく、また配線パターン７が形成されたシリコン基板（ウエハ）１においては、低温成膜プロセスを用いたためパターン形成後の反りを半減させることが可能になる。
【００３５】
（電子基板；第２実施形態）
続いて、電子基板の第１実施形態について、図５を参照して説明する。
この図において、図１乃至図４に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図５に示すように、本実施形態の電子デバイスＤＶにおいては、隔壁４２の凹部４１に臨む側面４２ａは、表面１ａと直交する面に対して傾斜して形成されている。この傾斜する側面４２ａは凹部４１を形成する際に、表面１ａ（１００面）を異方性エッチングすることにより、表面１ａに対して５４．７４°の角度をもった（１１１）面を得ることができる。
【００３７】
本実施形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、隔壁４２の側面４２ａが傾斜して設けられているため、図４に示しためっき槽５２を用いてめっき液Ｌにシリコン基板１を鉛直方向に沿って浸漬させた際に、側面４２ａに気泡が付着した場合でも、側面４２ａが上下方向成分を有するため、気泡が離脱しやすくなり、気泡に起因するめっき不良を抑制することが可能になる。
【００３８】
（電子基板；第３実施形態）
続いて、電子基板の第３実施形態について、図６を参照して説明する。
この図において、図１乃至図４に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
上記第１、第２実施形態では、シリコン基板１の表面に凹部４１を形成することで、当該凹部４１と開口部Ｋとの間に隔壁４２が形成されたが、本実施形態では、図６に示すように、シリコン基板１の表面（第１面）１ａ上に配線パターン７（下地膜Ｓ及びＡｕめっき膜６）と隔壁４２とが設けられている。本実施形態における隔壁４２としては、例えばレジスト材や、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂等の高分子材料で構成される有機系感光性材料で形成される。
【００４０】
上記構成の電子基板ＤＶにおいて、有機系感光性材料で隔壁４２を形成するには、まず図２（ａ）〜（ｂ）、図３（ａ）〜（ｃ）と同様の手順でシリコン基板１の表面１ａ上に、ＮｉＣｒ膜２及びＡｕ膜３からなる下地膜Ｓをパターニングして形成した後に、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、シリコン基板１上に隔壁４２の高さに合わせて有機系感光性材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、隔壁４２の形状に合わせてマスクを施しレジストを露光・現像することにより、隔壁４２の形状に合わせたレジストを残す。最後にエッチング処理によりマスク以外の部分の有機系感光性材料を除去する。これにより、隔壁４２が形成される。なお、上記リソグラフィ法の他、印刷法等で隔壁４２を形成してもよい。
さらに、レジストのみを塗布、エッチングしてパターニングすることにより、レジスト材で隔壁４２を構成することも可能である。
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
また、第２実施形態で示したように、本実施形態における隔壁４２も側面を、表面１ａと直交する面に対して傾斜して形成してもよい。
【００４１】
（液滴吐出ヘッド）
次に、上記薄膜形成方法により、配線パターン（導電膜パターン）が形成された基板を有するデバイスによって構成された液滴吐出ヘッドについて図７を参照して説明する。図７は、液滴吐出ヘッド（液体噴射ヘッド）Ｈの断面構成図である。
【００４２】
本実施形態の液滴吐出ヘッドＨは、インク（機能液）を液滴状にしてノズルから吐出するものである。図７に示すように、液滴吐出ヘッドＨは、液滴が吐出されるノズル開口１５を備えたノズル基板１６と、ノズル基板１６の上面（＋Ｚ側）に接続されてインク流路を形成する流路形成基板１０と、流路形成基板１０の上面に接続されて圧電素子（駆動素子）３００の駆動によって変位する振動板４００と、振動板４００の上面に接続されてリザーバ１００を形成するリザーバ形成基板（保護基板）２０と、リザーバ形成基板２０上に設けられた前記圧電素子３００を駆動するための駆動回路部（ドライバＩＣ）２００Ａ〜２００Ｂと、駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂと接続された複数の配線パターン（膜パターン）３４とを備えて構成されている。
【００４３】
液滴吐出ヘッドＨの動作は、各駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂに接続された図示略の外部コントローラによって制御される。流路形成基板１０には、複数の平面視略櫛歯状の開口領域が区画形成されており、これらの開口領域は、ノズル基板１６と振動板４００とにより囲まれて圧力発生室１２を形成する。また、上記平面視略櫛歯状の開口領域のうち、リザーバ形成基板２０と流路形成基板１０とにより囲まれた部分がリザーバ１００を形成している。
【００４４】
流路形成基板１０の図示下面側（−Ｚ側）は開口しており、その開口を覆うようにノズル基板１６が流路形成基板１０の下面に接続されている。流路形成基板１０の下面とノズル基板１６とは、例えば接着剤や熱溶着フィルム等を介して固定されている。ノズル基板１６には、液滴を吐出する複数のノズル開口１５が設けられている。具体的には、ノズル基板１６に設けられた複数（例えば７２０個程度）のノズル開口１５はＹ軸方向（紙面と直交する方向）に配列されている。
【００４５】
圧力発生室１２とノズル開口１５とは、各々対応して設けられている。すなわち、圧力発生室１２は、複数のノズル開口１５に対応するように、Ｙ軸方向に複数並んで設けられている。圧力発生室１２は、Ｘ軸方向に関して互いに対向するように配置されており、それらの間には隔壁１０Ｋが形成されている。
【００４６】
複数の圧力発生室１２の基板中央部側の端部は上述した隔壁１０Ｋによって閉塞されているが、基板外縁部側の端部は互いに接続するように集合され、リザーバ１００と接続されている。リザーバ１００は、機能液導入口２５と圧力発生室１２との間で機能液を一時的に保持するものであって、リザーバ形成基板２０にＹ軸方向に延びる平面視矩形状に形成されたリザーバ部２１と、流路形成基板１０に形成された連通部１３とから構成されている。そして、連通部１３において各圧力発生室１２と接続され、複数の圧力発生室１２の共通の機能液保持室（インク室）を形成している。図７に示す機能液の経路をみると、ヘッド外端上面に開口する機能液導入口２５より導入された機能液が、導入路２６を経てリザーバ１００に流れ込み、供給路１４を経て、複数の圧力発生室１２のそれぞれに供給されるようになっている。
【００４７】
流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０との間に配置された振動板４００は、流路形成基板１０側から順に弾性膜５０と下電極膜６０とを積層した構造を備えている。流路形成基板１０側に配される弾性膜５０は、例えば１〜２μｍ程度の厚さの酸化シリコン膜からなるものであり、弾性膜５０上に形成される下電極膜６０は、例えば０．２μｍ程度の厚さの金属膜からなるものである。本実施形態において、下電極膜６０は、流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０との間に配される複数の圧電素子３００の共通電極としても機能するようになっている。
【００４８】
振動板４００を変形させるための圧電素子３００は、下電極膜６０側から順に圧電体膜７０と、上電極膜８０とを積層した構造を備えている。圧電体膜７０の厚さは例えば１μｍ程度、上電極膜８０の厚さは例えば０．１μｍ程度である。
なお、圧電素子３００の概念としては、圧電体膜７０及び上電極膜８０に加えて、下電極膜６０を含むものであってもよい。下電極膜６０は圧電素子３００として機能する一方、振動板４００としても機能するからである。本実施形態では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板４００として機能する構成を採用しているが、弾性膜５０を省略して下電極膜６０が弾性膜５０を兼ねる構成とすることもできる。
【００４９】
圧電素子３００（圧電体膜７０及び上電極膜８０）は、複数のノズル開口１５及び圧力発生室１２のそれぞれに対応するように複数設けられている。
圧電素子３００を含む振動板４００上の領域を覆って、リザーバ形成基板２０が設けられており、リザーバ形成基板２０の上面（流路形成基板１０と反対側面）には、封止膜３１と固定板３２とを積層した構造のコンプライアンス基板３０が接合されている。このコンプライアンス基板３０において、内側に配される封止膜３１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さ６μｍ程度のポリフェニレンスルフィドフィルム）からなり、この封止膜３１によってリザーバ部２１の上部が封止されている。他方、外側に配される固定板３２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さ３０μｍ程度のステンレス鋼）からなる板状部材である。
この固定板３２には、リザーバ１００に対応する平面領域を切り欠いてなる開口部３３が形成されており、この構成によりリザーバ１００の上部は、可撓性を有する封止膜３１のみで封止され、内部圧力の変化によって変形可能な可撓部２２となっている。
【００５０】
通常、機能液導入口２５からリザーバ１００に機能液が供給されると、例えば、圧電素子３００の駆動時の機能液の流れ、あるいは、周囲の熱などによってリザーバ１００内に圧力変化が生じる。しかしながら、上述のように、リザーバ１００の上部が封止膜３１のみよって封止された可撓部２２を有しているので、この可撓部２２が撓み変形してその圧力変化を吸収する。したがって、リザーバ１００内は常に一定の圧力に保持される。なお、その他の部分は固定板３２によって十分な強度に保持されている。そして、リザーバ１００の外側のコンプライアンス基板３０上には、リザーバ１００に機能液を供給するための機能液導入口２５が形成されており、リザーバ形成基板２０には、機能液導入口２５とリザーバ１００の側壁とを連通する導入路２６が設けられている。
【００５１】
リザーバ形成基板２０は、流路形成基板１０とともに液滴吐出ヘッドＨの基体を成す部材であるから剛体とすることが好ましく、リザーバ形成基板２０を形成する材料として流路形成基板１０と略同一の熱膨張率を有する材料を用いることがより好ましい。本実施形態の場合、流路形成基板１０がシリコンからなるものであるから、それと同一材料のシリコン単結晶基板が好適である。シリコン単結晶基板を用いた場合、異方性エッチングにより容易に高精度の加工を施すことが可能であるため、圧電素子保持部２４や溝部７００を容易に形成できるという利点が得られる。その他、流路形成基板１０と同様、ガラス、セラミック材料等を用いてリザーバ形成基板２０を作製することもできる。
【００５２】
リザーバ形成基板２０上には２個の駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂが配設されている。
駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂは、例えば回路基板あるいは駆動回路を含む半導体集積回路（ＩＣ）を含んで構成されている。各駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂは、複数の接続端子（図示せず）を備えており、一部の接続端子がリザーバ形成基板２０上に形成された配線パターン３４に対してワイヤーＷ１により接続されている。駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂの他の一部の接続端子は、リザーバ形成基板２０の溝部７００内に配置された上電極膜８０に対してワイヤーＷ２により接続されている。
【００５３】
リザーバ形成基板２０のうち、Ｘ軸方向に関して中央部には、Ｙ軸方向に延びる溝部７００が形成されている。
溝部７００によってＸ軸方向に関し区画されるリザーバ形成基板２０のうち、回路駆動部２００Ａと接続される複数の圧電素子３００を封止している部分を第１封止部２０Ａとし、駆動回路部２００Ｂと接続される複数の圧電素子３００を封止ししている部分を第２封止部２０Ｂとする。これらの第１封止部２０Ａ及び第２封止部２０Ｂには、それぞれ圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保するとともに、その空間を密封する圧電素子保持部２４が設けられている。圧電素子３００のうち、少なくとも圧電体膜７０は、この圧電素子保持部２４内に密封されている。
【００５４】
第１封止部２０Ａの圧電素子保持部２４によって封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の−Ｘ側の端部は、第１封止部２０Ａの外側まで延びて、溝部７００の底面部に露出している。溝部７００における流路形成基板１０上に下電極膜６０の一部が配置されている場合においては、上電極膜８０と下電極膜６０との短絡を防止するための絶縁膜６００が、上電極膜８０と下電極膜６０との間に介挿されている。同様に、第２封止部２０Ｂの圧電素子保持部２４によって封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の＋Ｘ側の端部が、第２封止部２０Ｂの外側まで延びて、溝部７００内に露出しており、この露出側の端部にも、上電極膜８０と下電極膜６０との間に絶縁膜６００が介挿されている。
【００５５】
本実施形態では、上記配線パターン３４、駆動回路部２００Ａ、２００Ｂ等が設けられたリザーバ形成基板２０及び圧電素子３００が設けられた流路形成基板１０がそれぞれ本発明に係る電子基板及びその製造方法を用いて形成されたデバイスの一部を構成し、これらのデバイスを組み立て、固定することにより、液滴吐出ヘッドＨが製造される。
【００５６】
上述した構成を有する液滴吐出ヘッドＨにより機能液の液滴を吐出するには、当該液滴吐出ヘッドＨに接続された外部コントローラ（図示略）によって機能液導入口２５に接続された不図示の外部機能液供給装置を駆動する。外部機能液供給装置から送出された機能液は、機能液導入口２５を介してリザーバ１００に供給された後、ノズル開口１５に至るまでの液滴吐出ヘッドＨの内部流路を満たす。
【００５７】
また外部コントローラは、リザーバ形成基板２０上に実装された駆動回路部２００Ａ、２００Ｂ等に例えば配線パターン３４を介して駆動電力や指令信号を送信する。指令信号等を受信した駆動回路部２００Ａ、２００Ｂは、外部コントローラからの指令に基づく駆動信号を、各圧電素子３００に送信する。
すると、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧が印加される結果、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体膜７０に変位が生じ、この変位によって各圧力発生室１２の容積が変化して内部圧力が高まり、ノズル開口１５より液滴が吐出される。
【００５８】
本実施形態では、上記リザーバ形成基板２０に形成された配線パターン３４、及び流路形成基板１０に形成された圧電体膜７０、上電極膜８０が、上述した電子基板の製造方法により形成されている。
そのため、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドＨにおいては、配線の膜厚のばらつきが小さいことから、駆動電圧を小さくすることが可能になり、またノズル間での吐出量のバラツキも小さくすることができる。また、低温プロセスであるめっき積層により、抵抗値の低減、応力の低減が可能となり、基板の反りを緩和できることから、反り等による駆動回路部２００Ａ、２００Ｂの接合不良等が生じず、安定した液滴吐出動作を確保することが可能になる。
【００５９】
（液滴吐出装置）
次に、上述した液滴吐出ヘッドＨを備えた液滴吐出装置の一例について図８を参照しながら説明する。本例では、その一例として、前述の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット式記録装置について説明する。
【００６０】
図８に示す液滴吐出ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載されている。図８に示すように、液滴吐出ヘッドを有する記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ６２Ａ及び６２Ｂが着脱可能に設けられており、この記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂを搭載したキャリッジ６３が、装置本体６４に取り付けられたキャリッジ軸６５に軸方向移動自在に取り付けられている。
【００６１】
記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。そして、駆動モータ６６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト６７を介してキャリッジ６３に伝達されることで、記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂを搭載したキャリッジ６３がキャリッジ軸６５に沿って移動するようになっている。一方、装置本体６４にはキャリッジ軸６５に沿ってプラテン６８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン６８上に搬送されるようになっている。上記構成を具備したインクジェット式記録装置は、前述の液滴吐出ヘッドＨを備えているので、小型で信頼性が高く、更に低コストなインクジェット式記録装置となっている。
【００６２】
なお、図８では、プリンタ単体としてのインクジェット式記録装置を示したが、本発明はこれに限らず、係る液滴吐出ヘッドを組み込むことによって実現されるプリンタユニットに適用することも可能である。このようなプリンタユニットは、例えば、テレビ等の表示デバイスやホワイトボード等の入力デバイスに装着され、該表示デバイス又は入力デバイスによって表示若しくは入力された画像を印刷するために使用される。
【００６３】
また上記液滴吐出ヘッドは、液相法により各種デバイスを形成するための液滴吐出装置にも適用することができる。この形態においては、液滴吐出ヘッドより吐出される機能液として、液晶表示デバイスを形成するための液晶表示デバイス形成用材料、有機ＥＬ表示デバイスを形成するための有機ＥＬ形成用材料、電子回路の配線パターンを形成するための配線パターン形成用材料などを含むものが用いられる。これらの機能液を液滴吐出装置により基体上に選択配置する製造プロセスによれば、フォトリソグラフィ工程を経ることなく機能材料のパターン配置が可能であるため、液晶表示装置や有機ＥＬ装置、回路基板等を安価に製造することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、本発明に係る薄膜形成方法を液滴吐出ヘッドＨに用いられる基板に適用する構成としたが、これ以外にも、半導体配線形成や、非接触型カード媒体におけるアンテナ回路、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する表面伝導型電子放出素子の薄膜形成等にも適用可能である。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００６６】
例えば、上記実施形態では、配線パターン７がシリコン基板１上に設けられる構成としたが、ガラス基板等の他の基板に設けられる場合でも、本発明は適用可能である。
また、上記実施形態で示した下地膜Ｓを構成する金属膜としては、Ｎｉ−Ｃｒ合金やＡｕの他、Ｃｕ（銅）やＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、またはこれらにＡｕを含めた少なくとも２種以上で構成された合金など、他の金属材料であってもよい。
また、下地膜Ｓとして２種の金属膜を積層しているが、いずれか一方の金属膜みであってもよい。下地膜Ｓが１種の金属膜のみで構成される場合には、無電解めっき工程において、自己触媒還元無電解Ａｕめっき浴中で無電解めっき処理を行う前に、６０〜８０℃に加温した無電解置換Ａｕめっき浴中に封止基板を５〜２０分浸漬し、１種の金属膜上に下地用のめっき層を形成しておく。ここで、下地用のめっき層の層厚は、例えば０．０５〜０．２μｍとなっている。このとき、シード層に無電解置換Ａｕめっきが形成されにくい場合は、事前にＰｄ触媒を付与し、無電解Ｎｉめっきなどの無電解置換Ａｕめっきが形成しやすい素材を形成しても良い。
【００６７】
また、上記実施形態では、無電解めっき工程において形成されるめっき層をＡｕで構成しているが、ＮｉやＣｕ、Ａｇ（銀）、Ｃｏ（コバルト）、Ｐｄ（パラジウム）など、他の金属材料で構成されてもよい。このとき、めっき層を構成する金属材料に合わせて、下地膜Ｓを構成する金属材料を適宜変更してもよい。
また、上記実施形態では、液滴吐出ヘッドの製造方法について説明したが、本願の電子基板を備えていれば、液滴吐出ヘッドに限らず、他のデバイスに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、電子基板の断面図である。
【図２】配線パターンの形成方法の工程を示す図である。
【図３】配線パターンの形成方法の工程を示す図である。
【図４】めっき装置の概略構成図である。
【図５】第２実施形態に係る電子基板の断面図である。
【図６】第３実施形態に係る電子基板の断面図である。
【図７】液滴吐出ヘッドの断面構成図である。
【図８】液滴吐出装置の一例を示す斜視構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
ＤＶ…電子基板、  Ｈ…液滴吐出ヘッド（液体噴射ヘッド）、  Ｋ…開口部、  Ｓ…下地膜、  １…シリコン基板（基板）、  ６…Ａｕめっき膜（めっき膜）、  ７…配線パターン、  ４１…凹部、  ４１ａ…底面（第１面）、  ４２…隔壁、  ４２ａ…側面
【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】
2008221474.tif 000008
【図７】
2008221474.tif 000009
【図８】
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