(57)【要約】【課題】耐久性の改善したインクジェットプリンタヘッドを製造可能なネガティブフォトレジスト組成物、このネガティブフォトレジスト組成物を利用するインクジェットプリンタヘッドの製造方法、およびインクジェットプリンタヘッドを提供する。【解決手段】本発明によれば、反復単位中にオキセタン作用基を含み、ビスフェノール−Ａ系骨格を有するプレポリマーと、陽イオン性光開始剤と、溶媒と、を含むネガティブフォトレジスト組成物と、このフォトレジスト組成物を用いた、厚さ偏差が少なく耐久性に優れたインクジェットプリンタヘッドを製造する方法と、この方法によって製造されたインクジェットプリンタヘッドが提供される。【選択図】図２Ｄ
2008290457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反復単位中にオキセタン作用基を含み、ビスフェノール−Ａ系骨格を有するプレポリマーと、
陽イオン性光開始剤と、
溶媒と、
を含むことを特徴とする、ネガティブフォトレジスト組成物。
【請求項２】
前記陽イオン性光開始剤は、前記ビスフェノール−Ａ系プレポリマー１００質量部に対して、１〜１０質量部であり、
前記溶媒は、前記ビスフェノール−Ａ系プレポリマー１００質量部に対して、３０〜３００質量部である
ことを特徴とする、請求項１に記載のネガティブフォトレジスト組成物。
【請求項３】
前記ビスフェノール−Ａ系プレポリマーは、下記化学式１の構造を有する
ことを特徴とする、請求項１に記載のネガティブフォトレジスト組成物。
【化１】
2008290457.tif 000009
・・・（化学式１）
ここで、上記化学式１において、
ｎは、１〜２０の整数を表し、
Ｒ１〜Ｒ５２は、それぞれ独立的に、ハロゲン原子、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０アルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ２０アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ２０アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０ヘテロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ７−Ｃ３０アリールアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０ヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基を表す。
【請求項４】
前記化学式１のビスフェノール−Ａ系プレポリマーは、下記化学式２の構造を有する
ことを特徴とする、請求項３に記載のネガティブフォトレジスト組成物。
【化２】
2008290457.tif 000010
・・・（化学式２）
上記化学式２において、ｎは、１〜２０の整数を表す。
【請求項５】
前記陽イオン性光開始剤は、芳香族ハロニウム塩または芳香族スルホニウム塩である
ことを特徴とする、請求項１に記載のネガティブフォトレジスト組成物。
【請求項６】
前記溶媒は、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエチルアセテート、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロフェンタノン及びキシレンからなる群より選択された一つ以上である
ことを特徴とする、請求項１に記載のネガティブフォトレジスト組成物。
【請求項７】
基板上に、インクを加熱するためのヒータと、前記ヒータに電流を供給するための電極と、を形成する工程と、
前記ヒータ及び前記電極が形成された前記基板上に、第１ネガティブフォトレジスト組成物を塗布した後、フォトリソグラフィ工程によってパターニングしてインク流路を限定する流路形成層を形成する工程と、
前記流路形成層が形成されている前記基板上に前記流路形成層を覆うように犠牲層を形成する工程と、
研磨工程によって前記流路形成層及び前記犠牲層の上面を平坦化する工程と、
前記流路形成層及び前記犠牲層上に第２ネガティブフォトレジスト組成物を塗布した後、フォトリソグラフィ工程によってパターニングしてノズルを有するノズル層を形成する工程と、
前記基板にインク供給口を形成する工程と、
前記犠牲層を除去する工程と、
を含み、
前記第１ネガティブフォトレジスト組成物及び第２ネガティブフォトレジスト組成物は、同一の組成物または異なる組成物であり、前記請求項１〜６のうち何れか１項に記載のネガティブフォトレジスト組成物である
ことを特徴とする、インクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記研磨工程は、化学機械を用いた研磨工程である
ことを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記基板は、シリコンウェハである
ことを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記流路形成層を形成する工程は、
前記基板の前面に前記第１ネガティブフォトレジスト組成物を塗布して、第１フォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層を、インク流路パターンの第１フォトマスクを使用して露光させる工程と、
前記第１フォトレジスト層を現像して露光されていない部分を除去することによって、前記流路形成層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記犠牲層は、ポジティブフォトレジストまたは非感光性可溶性ポリマーである
ことを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記ポジティブフォトレジストは、イミド系ポジティブフォトレジストである
ことを特徴とする、請求項１１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記可溶性ポリマーは、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂、メラミン樹脂及びシリコン樹脂からなる群より選択された少なくとも一つである
ことを特徴とする、請求項１１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記犠牲層を形成する工程では、前記犠牲層が前記流路形成層の高さより高く形成されることを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記犠牲層を形成する工程では、前記犠牲層がスピンコーティング方法によって形成されることを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記平坦化工程は、前記流路形成層及び前記犠牲層の上部を、研磨工程を通じて所望の前記インク流路の高さまで研磨して、前記流路形成層及び前記犠牲層の上面を平坦化する工程を含む
ことを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記ノズル層を形成する工程は、
前記流路形成層及び前記犠牲層上に第２ネガティブフォトレジスト組成物を塗布して第２フォトレジスト層を形成する工程と、
ノズルパターンを有する第２フォトマスクを使用して前記第２フォトレジスト層を露光させる工程と、
前記第２フォトレジスト層を現像して露光されていない部分を除去することによって、前記ノズル及び前記ノズル層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記インク供給口を形成する工程は、
前記基板の背面にフォトレジストを塗布する工程と、
前記フォトレジストをパターニングして、前記インク供給口を形成するためのエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクを通じて露出された前記基板の背面をエッチングして前記インク供給口を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記基板の背面は、プラズマを利用した乾式エッチング方法によってエッチングされることを特徴とする、請求項１８に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記基板の背面は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドまたはＫＯＨをエッチング液とする湿式エッチング方法によってエッチングされることを特徴とする、請求項１８に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項２１】
請求項７〜２０のうち何れか１項に記載の製造方法によって得られたことを特徴とする、インクジェットプリンタヘッド。
【請求項２２】
インク流路を限定するチャンバ層と、複数のノズルを限定するノズル層と、を備えるインクジェットプリントヘッドであって、
前記チャンバ層及び前記ノズル層は、それぞれ独立的にネガティブフォトレジストを含み、
前記ネガティブフォトレジストは、反復単位上にオキセタン官能基を有するビスフェノール−Ａ系プレポリマーと、陽イオン性光開始剤と、溶媒と、を含み、
前記インク流路は、複数のインクチャンバ及びリストリクタを限定し、
前記ノズルは、前記複数のインクチャンバに相応するように位置する
ことを特徴とする、インクジェットプリントヘッド。
【請求項２３】
前記チャンバ層は、基板上に第１ネガティブフォトレジスト組成物をコーティングした後、フォトリソグラフィによって前記第１ネガティブフォトレジスト組成物をパターニングして形成され、
前記ノズル層は、前記チャンバ層上に第２ネガティブフォトレジスト組成物をコーティングした後、前記第２ネガティブフォトレジスト組成物をフォトリソグラフィによってパターニングして形成される
ことを特徴とする、請求項２２に記載のインクジェットプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネガティブフォトレジスト組成物、インクジェットプリンタヘッドの製造方法及びインクジェットプリンタヘッドに係り、さらに詳細には、耐久性の改善したインクジェットプリンタヘッドを製造可能なネガティブフォトレジスト組成物と、厚さ偏差が小さく、耐久性に優れており、インク流路の形状及び寸法の制御が容易でインク流路の均一性が向上し、インク流路の変形が少ないインクジェットプリンタヘッドの製造方法及び該方法によって製造されたインクジェットプリンタヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、インクジェットプリンタヘッドは、印刷用インクの微小な液滴を記録用紙上の所望の位置に吐出させて、所定色相の画像として印刷する装置である。このようなインクジェットプリンタヘッドは、インク液滴の吐出メカニズムによって、２つの方式に大別される。その一つは、熱源を利用してインクにバブルを発生させ、そのバブルの膨張力によってインク液滴を吐出させる熱駆動方式のインクジェットプリンタヘッドであり、他の一つは、圧電体を使用して、その圧電体の変形によってインクに加えられる圧力によってインク液滴を吐出させる圧電駆動方式のインクジェットプリンタヘッドである。しかし、前述の方式は、インク液滴を吐出させるための駆動素子に差があるに過ぎず、一定のエネルギーでインク液滴を押し出すという点では同一である。
【０００３】
図１には、熱駆動型インクジェットプリンタヘッドの一般的な構造が示されている。
【０００４】
図１を参照すれば、インクジェットプリンタヘッドは、基板１０と、基板１０上に積層された流路形成層２０と、流路形成層２０上に形成されたノズル層３０と、で構成される。前記基板１０には、インク供給口５１が形成されており、流路形成層２０には、インクが充填されるインクチャンバ５３と、前記インク供給口５１とインクチャンバ５３とを連結するリストリクタ５２と、が形成されている。前記ノズル層３０には、インクチャンバ５３からインクが吐出されるノズル５４が形成されている。そして、基板２０上には、インクチャンバ５３内のインクを加熱するためのヒータ４１と、前記ヒータ４１に電流を供給するための電極４２とが設けられている。
【０００５】
このような構成を有する熱駆動方式のインクジェットプリンタヘッドにおけるインク液滴吐出メカニズムを説明すれば、次の通りである。インクは、インク保存庫（図示せず）からインク供給口５１とリストリクタ５２とを経てインクチャンバ５３内に供給される。インクチャンバ５３内に充填されたインクは、その内部に設けられた抵抗発熱体からなるヒータ４１によって加熱される。これにより、インクが沸騰しつつバブルが生成され、生成されたバブルは、膨脹してインクチャンバ５３内に充填されたインクに圧力を加える。これにより、インクチャンバ５３内のインクがノズル５４を通じて液滴の形態でインクチャンバ５３の外部に吐出される。
【０００６】
このようなインクジェットプリンタヘッドを製造する方法としては、特許文献１にその一例が記載されており、さらに具体的に、前記方法は、シリコン基板上にフォトレジストモルディングを形成し、形成されたフォトレジストモルディング上に感光性エポキシ樹脂を塗布してノズルを形成した後、供給口を開放した後に、流路を形成するために前記フォトレジストモルディングを開放する。
【０００７】
また、特許文献２には、インクジェットプリンタヘッドを製造する他の方法が開示されており、さらに具体的に、シリコン基板上にＳＵ−８樹脂でチャンバ及びチャンネルを形成し、形成されたインクチャンバとチャンネルとに犠牲層物質で充填した後、平坦化工程で犠牲層を除去し、再びＳＵ−８樹脂でノズルを形成した後、犠牲層物質を除去した後に供給口を形成する工程が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許５，７３８，７９９号明細書
【特許文献２】米国特許６，７３９，５１９号明細書
【特許文献３】韓国特許１０−０６１２０２７号
【特許文献４】米国特許６，４０６，１３４号明細書
【発明の開示】
【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に記載の方法は、モルディングの段差によって、その上に積層されるノズル層の厚さ偏差が発生し、所望の寸法の流路の厚さを形成し難く、前記エポキシ樹脂の耐久性が低下するという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載の方法は、基板に対するノズル層の接着力が弱く、レジストのクラックが発生する恐れが高くて耐久性が低下するという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、耐久性の改善したインクジェットプリンタヘッドを製造可能な、新規かつ改良されたネガティブフォトレジスト組成物、このネガティブフォトレジスト組成物を利用するインクジェットプリンタヘッドの製造方法、およびインクジェットプリンタヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、反復単位中にオキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）作用基を有する、ビスフェノール−Ａ系骨格を有するプレポリマーと、陽イオン性光開始剤と、溶媒と、を含むネガティブフォトレジスト組成物が提供される。
【００１３】
前記陽イオン性光開始剤は、前記ビスフェノール−Ａ系プレポリマー１００質量部に対して、１〜１０質量部であり、前記溶媒は、前記ビスフェノール−Ａ系プレポリマー１００質量部に対して、３０〜３００質量部であってもよい。
【００１４】
前記ビスフェノール−Ａ系プレポリマーは、下記化学式１の構造を有するものであってもよい。
【００１５】
【化１】
2008290457.tif 000003
・・・（化学式１）
【００１６】
ここで、上記化学式１において、ｎは、１〜２０の整数を表し、Ｒ１〜Ｒ５２は、それぞれ独立的に、ハロゲン原子、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０アルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ２０アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ２０アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０ヘテロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ７−Ｃ３０アリールアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０ヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基を表す。
【００１７】
前記化学式１のビスフェノール−Ａ系プレポリマーは、下記化学式２の構造を有するものであってもよい。
【００１８】
【化２】
2008290457.tif 000004
・・・（化学式２）
【００１９】
上記化学式２において、ｎは、１〜２０の整数を表す。
【００２０】
前記陽イオン性光開始剤は、芳香族ハロニウム塩または芳香族スルホニウム塩であってもよい。
【００２１】
前記溶媒は、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエチルアセテート、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロフェンタノン及びキシレンからなる群より選択された一つ以上であってもよい。
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基板上に、インクを加熱するためのヒータと、前記ヒータに電流を供給するための電極と、を形成する工程と、前記ヒータ及び前記電極が形成された前記基板上に、第１ネガティブフォトレジスト組成物を塗布した後、フォトリソグラフィ工程によってパターニングしてインク流路を限定する流路形成層を形成する工程と、前記流路形成層が形成されている前記基板上に前記流路形成層を覆うように犠牲層を形成する工程と、研磨工程によって前記流路形成層及び前記犠牲層の上面を平坦化する工程と、前記流路形成層及び前記犠牲層上に第２ネガティブフォトレジスト組成物を塗布した後、フォトリソグラフィ工程によってパターニングしてノズルを有するノズル層を形成する工程と、前記基板にインク供給口を形成する工程と、前記犠牲層を除去する工程と、を含み、前記第１ネガティブフォトレジスト組成物及び第２ネガティブフォトレジスト組成物は、同一の組成物または異なる組成物であり、前記請求項１〜６のうち何れか１項に記載のネガティブフォトレジスト組成物である、インクジェットプリンタヘッドの製造方法が提供される。
【００２３】
前記研磨工程は、化学機械を用いた研磨工程（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）であってもよい。
【００２４】
前記基板は、シリコンウェハであってもよい。
【００２５】
前記流路形成層を形成する工程は、前記基板の前面に前記第１ネガティブフォトレジスト組成物を塗布して、第１フォトレジスト層を形成する工程と、前記第１フォトレジスト層を、インク流路パターンの第１フォトマスクを使用して露光させる工程と、前記第１フォトレジスト層を現像して露光されていない部分を除去することによって、前記流路形成層を形成する工程と、を含んでもよい。
【００２６】
前記犠牲層は、ポジティブフォトレジストまたは非感光性可溶性ポリマーであってもよい。
【００２７】
前記ポジティブフォトレジストは、イミド系ポジティブフォトレジストであってもよい。
【００２８】
前記可溶性ポリマーは、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂、メラミン樹脂及びシリコン樹脂からなる群より選択された少なくとも一つであってもよい。
【００２９】
前記犠牲層を形成する工程では、前記犠牲層が前記流路形成層の高さより高く形成されるようにしてもよい。また、前記犠牲層を形成する工程では、前記犠牲層がスピンコーティング方法によって形成されてもよい。
【００３０】
前記平坦化工程は、前記流路形成層及び前記犠牲層の上部を、研磨工程を通じて所望の前記インク流路の高さまで研磨して、前記流路形成層及び前記犠牲層の上面を平坦化する工程を含んでもよい。
【００３１】
前記ノズル層を形成する工程は、前記流路形成層及び前記犠牲層上に第２ネガティブフォトレジスト組成物を塗布して第２フォトレジスト層を形成する工程と、ノズルパターンを有する第２フォトマスクを使用して前記第２フォトレジスト層を露光させる工程と、前記第２フォトレジスト層を現像して露光されていない部分を除去することによって、前記ノズル及び前記ノズル層を形成する工程と、を含んでもよい。
【００３２】
前記インク供給口を形成する工程は、前記基板の背面にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストをパターニングして、前記インク供給口を形成するためのエッチングマスクを形成する工程と、前記エッチングマスクを通じて露出された前記基板の背面をエッチングして前記インク供給口を形成する工程と、を含んでもよい。
【００３３】
前記基板の背面は、プラズマを利用した乾式エッチング方法によってエッチングされてもよい。
【００３４】
前記基板の背面は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）またはＫＯＨをエッチング液とする湿式エッチング方法によってエッチングされてもよい。
【００３５】
上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、上記製造方法によって得られるインクジェットプリンタヘッドが提供される。
【００３６】
上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、インク流路を限定するチャンバ層と、複数のノズルを限定するノズル層と、を備えるインクジェットプリントヘッドであって、前記チャンバ層及び前記ノズル層は、それぞれ独立的にネガティブフォトレジストを含み、前記ネガティブフォトレジストは、反復単位上にオキセタン官能基を有するビスフェノール−Ａ系プレポリマーと、陽イオン性光開始剤と、溶媒と、を含み、前記インク流路は、複数のインクチャンバ及びリストリクタを限定し、前記ノズルは、前記複数のインクチャンバに相応するように位置するインクジェットプリントヘッドが提供される。
【００３７】
前記チャンバ層は、基板上に第１ネガティブフォトレジスト組成物をコーティングした後、フォトリソグラフィによって前記第１ネガティブフォトレジスト組成物をパターニングして形成され、前記ノズル層は、前記チャンバ層上に第２ネガティブフォトレジスト組成物をコーティングした後、前記第２ネガティブフォトレジスト組成物をフォトリソグラフィによってパターニングして形成されてもよい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によって得られたインクジェットプリンタヘッドは、ノズル層の厚さ偏差がほとんどなく、反復単位上にオキセタン作用基を有しつつ、ビスフェノール−Ａ系骨格を有するプレポリマーをレジスト組成物として使用することによって、迅速な重合を達成し、クラック発生の恐れがないので、耐久性が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４０】
本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの製造方法及び該方法によって製造されたインクジェットプリンタヘッドは、架橋ポリマー層を形成するプレポリマーとして反復単位上にオキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）作用基を含むビスフェノール−Ａ系プレポリマーを使用して、インクジェットプリンタヘッドの厚さ偏差を減らし、かつ耐久性を改善する。特に、犠牲層の上面を平坦に形成しうるので、インク流路の形状及び寸法の制御が容易でインク流路の均一性が向上する。また、犠牲層内にガスが発生しないので、ガスによってノズル層が変形される従来の問題点を解消しうる。
【００４１】
なお、図面上で各構成要素のサイズや厚さは、説明の明瞭性のために便宜上誇張されている。また、一層が基板や他の層上に存在すると説明されるとき、その層は、基板や他の層に直接接しつつ、その上に存在することもでき、その間に他の第３の層が存在することもできる。
【００４２】
以下で、熱駆動方式のインクジェットプリンタヘッドを中心に説明するが、本発明は、圧電体駆動方式のインクジェットプリンタヘッドにも同一に適用しうる。また、モノリシック方式だけでなく、接合方式にも同一に適用しうる。そして、以下の図面に示されたものは、シリコンウェハの極めて一部を示すものであり、本発明によるインクジェットプリンタヘッドは、一つのウェハで数十〜数百のチップ状態に製造される。
【００４３】
本実施形態に係るノズル層３０を構成しているネガティブフォトレジストである架橋ポリマーは、オキセタン官能基を複数個有するビスフェノール−Ａ系プレポリマーを架橋させることによって製造される。オキセタン多官能基は、一般的に、フェノール水酸基の水素原子の位置に配される。このようなプレポリマーは、露光によって架橋ポリマーを形成し、高い架橋密度で膜を形成しうる。これにより、解像度が高まり、インクや溶媒に対する膨潤現象を防止しうる。
【００４４】
前記反復単位上にオキセタン作用基を有するビスフェノール−Ａ系骨格のプレポリマーとしては、例えば、下記化学式１の構造を有することを使用することが望ましい。
【００４５】
【化３】
2008290457.tif 000005
・・・（化学式１）
【００４６】
上記化学式１において、ｎは、１〜２０の整数を表し、Ｒ１〜Ｒ５２は、それぞれ独立的に、ハロゲン原子、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０アルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ２０アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ２０アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０ヘテロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ７−Ｃ３０アリールアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０ヘテロアリール基、または、置換もしくは非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基を表す。
【００４７】
前記化学式１のビスフェノール−Ａ系プレポリマーとしては、例えば、下記化学式２の構造が望ましい。
【００４８】
【化４】
2008290457.tif 000006
・・・（化学式２）
【００４９】
上記化学式２において、ｎは、１〜２０の整数を表す。
【００５０】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、アルキル基は、炭素数１〜２０の直鎖型または分枝型アルキル基が望ましく、炭素数１〜１２の直鎖型または分枝型アルキル基がさらに望ましく、炭素数１〜６の直鎖型または分枝型アルキル基が最も望ましい。
【００５１】
このようなアルキル基の例としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキシルが挙げられる。これらのアルキル基に含まれている一つ以上の水素原子は、ハロゲン原子でさらに置換されてハロアルキル基を構成しうる。
【００５２】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、アルコキシ基は、炭素数１〜２０のアルキル部分をそれぞれ有する酸素含有直鎖型または分枝型アルコキシ基が望ましい。１〜６個の炭素原子を有するアルコキシ基がさらに望ましく、１〜３個の炭素原子を有するアルコキシ基が最も望ましい。このようなアルコキシ基の例としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、及びｔ−ブトキシが挙げられる。前記アルコキシ基は、フルオロ、クロロまたはブロモのような一つ以上のハロ原子でさらに置換されて、ハロアルコキシ基を提供することもできる。このような例としては、フルオロメトキシ、クロロメトキシ、トリフルオロメトキシ、トリフルオロエトキシ、フルオロエトキシ及びフルオロプロポキシが挙げられる。
【００５３】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、アルケニル基は、炭素−炭素二重結合を有する炭素数２〜２０の直鎖型または分枝型脂肪族炭化水素基を意味する。望ましいアルケニル基は、鎖内に２〜１２個の炭素原子を有し、さらに望ましくは、鎖内に２〜６個の炭素原子を有する。分枝型は、一つ以上の低級アルキルまたは低級アルキニル基がアルキニル直鎖に付着されたものを意味する。このようなアルケニル基は、置換されないか、ハロ、カルボキシ、ヒドロキシ、ホルミル、スルホ、スルフィノ、カーバモイル、アミノ及びイミノを含むが、これらに制限されない一つ以上の基によって独立的に置換される。このようなアルケニル基の例としては、例えば、エテニル、プロフェニル、カルボキシテニル、カルボキシプロフェニル、スルフィノエテニル及びスルホノエテニルがある。
本発明に使われた置換基の用語のうち、アルキニル基は、炭素−炭素三重結合を有する炭素数２〜２０の直鎖型または分枝型脂肪族炭化水素基を意味する。望ましいアルケニル基は、鎖内に２〜１２個の炭素原子を有し、さらに望ましくは、鎖内に２〜６個の炭素原子を有する。分枝型は、一つ以上の低級アルキル、低級アルキニル基がアルキニル直鎖に付着されたものを意味する。このようなアルケニル基は、置換されないか、またはハロ、カルボキシ、ヒドロキシ、ホルミル、スルホ、スルフィノ、カルバモイル、アミノ及びイミノを含むが、これらに制限されない一つ以上の基によって独立的に置換される。
【００５４】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、ヘテロアルキル基は、前記アルキル基で炭素原子数１〜２０、望ましくは、１〜１２、さらに望ましくは、１〜６の主鎖内にヘテロ原子、例えば、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｓを含むことを意味する。
【００５５】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、アリール基は、単独または組み合わせて使われて、一つ以上の環を含む炭素数６〜３０のカルボサイクル芳香族システムを意味し、前記環は、ペンダント方法で共に付着または融合される。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダン及びビフェニルのような芳香族ラジカルを含む。さらに望ましくは、フェニルである。前記アリール基は、ヒドロキシ、ハロ、ハロアルキル、ニトロ、シアノ、アルコキシ及び低級アルキルアミノのような１〜３個の置換基を有しうる。
【００５６】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、アリールアルキル基は、前記アルキル基の一つ以上の水素原子が前記アリール基に置換されていることを意味する。
【００５７】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、ヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、またはＳのうちから選択された１、２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数５〜３０の１価モノサイクリックまたはビサイクリック芳香族ラジカルを意味する。また、前記用語は、環内ヘテロ原子が酸化されるか、または四元化されて、例えば、Ｎ−オキシドまたは４次塩を形成する１価モノサイクリックまたはビサイクリック芳香族ラジカルを意味する。代表的な例としては、例えば、チエニル、ベンゾチエニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノリニル、キノキサリニル、イミダゾリル、フラニル、ベンゾフラニル、チアゾリル、イソキサゾリン、ベンズイソキサゾリン、ベンズイミダゾリル、トリアゾリル、ピラゾリル、ピロリル、インドリル、２−ピリドニル、Ｎ−アルキル−２−ピリドニル、ピラジノニル、ピリダジノニル、ピリミジノニル、オキサゾロニル及びこれらの相応するＮ−オキシド（例えば、ピリジルＮ−オキシド、キノリニルＮ−オキシド）、これらの４次塩を含むが、これに限定されない。
【００５８】
本明細書において用いられる置換基の用語のうち、ヘテロアリールアルキル基は、前記定義されたアルキル基の一つ以上の水素原子が前記定義されたヘテロアリール基に置換されたものを意味し、炭素数３〜３０のカルボサイクル芳香族システムを意味する。
【００５９】
前記本発明によるネガティブフォトレジスト組成物に含まれる前記陽イオン性光開始剤は、一般的に、露光時に重合を開始するイオンまたは自由ラジカルを発生させるものを使用しうる。このような陽イオン性光開始剤の例としては、例えば、ＶＡ族、ＶＩ族元素の芳香族ハロニウム塩、スルホニウム塩があり、これは、それぞれＵｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ社から入手可能なＵＶＩ−６９７４があり、また、Ａｓａｈｉ  ｄｅｎｋａ社から購入可能なＳＰ−１７２がある。
【００６０】
前記芳香族スルホニウム塩の具体的な例としては、例えば、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホ二ウムヘキサフルオロアンチモネート（ＵＶＩ−６９７４）、フェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、フェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホ二ウムヘキサフルオロホスフェート、メチルジフェニルスルホ二ウムテトラフルオロボレート、ジメチルフェニルスルホ二ウムヘキサフルオロホスフェートを含む。
【００６１】
前記芳香族ハロニウム塩としては、芳香族イオドニウム塩が望ましく、このような芳香族イオドニウム塩の具体的な例としては、これに限定されないが、例えば、ジフェニルイオドニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルイオドニウムヘキサフルオロアンチモネート、ブチルフェニルイオドニウムヘキサフルオロアンチモネート（ＳＰ−１７２）を含む。
【００６２】
前記陽イオン光開始剤の含量は、前記反復単位上にオキセタン作用基を有するビスフェノール−Ａ系骨格のプレポリマー１００質量部に対して１〜１０質量部であり、１．５〜５質量部がさらに望ましい。前記陽イオン光開始剤の含量が１質量部未満であれば、十分な架橋反応が得られず、前記含量が１０質量部を超えれば、適正な厚さに該当する光エネルギーより過多に光エネルギーが必要になって、架橋速度を低下させるという問題がある。
【００６３】
本実施形態に係るネガティブフォトレジスト組成物に使われる溶媒としては、例えば、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロフェンタノン及びキシレンからなる群から選択された一つ以上を使用することが可能である。
【００６４】
前記溶媒の適正な含量は、前記反復単位上にオキセタン作用基を有するビスフェノール−Ａ系プレポリマー１００質量部に対して、例えば、３０〜３００質量部であり、５０〜２００質量部がさらに望ましい。前記溶媒の含量が３０質量部未満であれば、粘度が高まって作業性が低下し、前記含量が３００質量部を超えれば、得られたポリマーの粘度が低くなってパターン形成が困難になる恐れがある。
【００６５】
前記ネガティブフォトレジスト組成物には、その他の添加剤として、例えば、光増減剤、シランカップリング剤、充填剤、粘度改質剤、湿潤剤、光安定化剤を使用することが可能である。これらの含量は、それぞれ前記ビスフェノール−Ａ系骨格のプレポリマーの含量１００質量部を基準として、例えば、０．１〜２０質量部の含量に存在することが望ましい。
【００６６】
前記光増減剤は、光エネルギーを吸収して他の化合物へのエネルギー伝達を容易にし、これにより、ラジカルまたはイオン開始剤を形成しうる。増減剤は、露光に有用なエネルギー波長範囲を拡大する場合が多く、典型的には、芳香族の光吸収発色団である。また、ラジカルまたはイオンの光開始剤の形成を誘導しうる。
【００６７】
本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの製造方法は、さらに具体的に、基板上にインクを加熱するためのヒータと前記ヒータに電流を供給するための電極とを形成する工程と、前記ヒータ及び電極が形成された前記基板上に第１ネガティブフォトレジスト組成物を塗布した後、これをフォトリソグラフィ工程によってパターニングしてインク流路を限定する流路形成層を形成する工程と、前記流路形成層が形成されている前記基板上に前記流路形成層を覆うように犠牲層を形成する工程と、研磨工程によって前記流路形成層及び犠牲層の上面を平坦化する工程と、前記流路型成層及び犠牲層上に第２ネガティブフォトレジスト組成物を塗布した後、これをフォトリソグラフィ工程によってパターニングしてノズルを有するノズル層を形成する工程と、前記基板にインク供給口を形成する工程と、前記犠牲層を除去する工程と、を含む。また、前記第１ネガティブフォトレジスト組成物及び第２ネガティブフォトレジスト組成物は、同一の組成物または異なる組成物であり、単量体反復単位にグリシジルエーテル官能基を有しつつ、ビスフェノール−Ａ系骨格を有するプレポリマーを含みうる。
【００６８】
前記製造方法で、前記基板は、例えば、シリコンウェハを使用することが可能である。
【００６９】
前記製造方法で、流路形成層を形成する工程は、例えば、前記基板の前面に第１ネガティブフォトレジスト組成物を塗布して第１フォトレジスト層を形成する工程と、前記第１フォトレジスト層を、インク流路パターンを有する第１フォトマスクを使用して露光させる工程と、前記第１フォトレジスト層を現像して露光されていない部分を除去することによって、前記流路形成層を形成する工程と、を含むことが望ましい。
【００７０】
前記製造方法で、前記犠牲層は、ポジティブフォトレジストまたは非感光性可溶性ポリマーを含みうる。前記ポジティブフォトレジストは、例えば、イミド系ポジティブフォトレジストであり、前記非感光性可溶性ポリマーは、例えば、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂、メラミン樹脂及びシリコン樹脂からなる群より選択された少なくとも一つでありうる。ここで、可溶性とは、特定溶媒によって溶解される特性を意味する。
【００７１】
前記製造工程のうち、前記犠牲層を形成する工程で、前記犠牲層は、前記流路形成層の高さより高く形成される。ここで、前記犠牲層は、スピンコーティング方法によって形成されることが望ましい。
【００７２】
前記製造工程のうち、前記平坦化工程は、前記流路形成層及び犠牲層の上部を、研磨工程を通じて所望の前記インク流路の高さまで研磨して、前記流路形成層及び犠牲層の上面を平坦化することが望ましい。前記研磨工程は、ＣＭＰを含みうる。
【００７３】
前記製造工程のうち、前記ノズル層を形成する工程は、前記流路形成層及び犠牲層上に前記第２ネガティブフォトレジスト組成物を塗布して第２フォトレジスト層を形成する工程と、ノズルパターンを有する第２フォトマスクを使用して前記第２フォトレジスト層を露光させる工程と、前記第２フォトレジスト層を現像して露光されていない部分を除去することによってノズル及びノズル層を形成する工程と、を含むことが望ましい。
【００７４】
前記インク供給口を形成する工程は、前記基板の背面にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストをパターニングして、前記インク供給口を形成するためのエッチングマスクを形成する工程と、前記エッチングマスクを通じて露出された前記基板の背面をエッチングして前記インク供給口を形成する工程と、を含むことが望ましい。ここで、前記基板の背面は、プラズマを利用した乾式エッチング方法またはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）またはＫＯＨをエッチング液とする湿式エッチング方法によってエッチングされる。
【００７５】
前記第１ネガティブフォトレジスト組成物及び第２ネガティブフォトレジスト組成物は、前記グリシジルエーテル官能基を有するビスフェノール−Ａ系骨格のプレポリマー以外に、陽イオン性光開始剤及び溶媒を追加に含みうるというのは、前記の通りである。
【００７６】
前記ネガティブフォトレジスト組成物のうち、前記グリシジルエーテル官能基を有するビスフェノール−Ａ系骨格のプレポリマーは、紫外線のような活性線に露光されることによって架橋される。
【００７７】
本発明によれば、犠牲層の上面を平坦に形成しうるので、インク流路の形状及び寸法の制御が容易でインク流路の均一性が向上する。そして、本発明によるチャンバ及びノズル層を構成している架橋されたポリマーは、グリシジルエーテル官能基を複数個有するビスフェノール−Ａ系骨格のプレポリマーを架橋させることによって製造される。グリシジルエーテル多官能基は、一般的に、フェノール水酸基の水素原子の位置に配される。
【００７８】
図２Ａ〜図２Ｌは、本発明の一具現例によって流路形成層及びノズル層が前記ビスフェノール−Ａ系骨格のプレポリマーを含むネガティブフォトレジスト組成物を利用して形成され、また、犠牲層の平坦化工程がＣＭＰ工程で実施されるインクジェットプリンタヘッドの製造方法を説明する断面図である。
【００７９】
まず、図２Ａに示したように、基板１１０上にインクを加熱するためのヒータ１４１と、前記ヒータ１４１に電流を供給するための電極１４２と、を形成する。ここで、基板１１０としては、シリコンウェハを使用する。シリコンウェハは、半導体素子の製造に広く使われるものであって、量産に効果的である。
【００８０】
そして、前記ヒータ１４１は、基板１１０上に、例えば、タンタル−窒化物またはタンタル−アルミニウム合金のような抵抗発熱物質をスパッタリングまたは化学気相蒸着法によって蒸着した後、これをパターニングすることによって形成される。
【００８１】
前記電極１４２は、基板１１０上に、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金のような導電性に優れた金属物質をスパッタリングによって蒸着した後、これをパターニングすることによって形成される。一方、図示されていないが、ヒータ１４１及び電極１４２上には、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜からなる保護層が形成される。
【００８２】
次いで、図２Ｂに示したように、ヒータ１４１及び電極１４２が形成されている基板１１０上に第１ネガティブフォトレジスト層１２１を形成する。前記第１ネガティブフォトレジスト層１２１は、後述する工程でインクチャンバ及びリストリクタを取り囲む流路形成層１２０（図２Ｄ）を形成する。第１ネガティブフォトレジスト層１２１は、紫外線のような活性線によって架橋されることによって、インクに対して化学的に安定した性質を有する。このような第１ネガティブフォトレジスト層１２１は、前記のように、単量体反復単位上にグリシジルエーテル官能基を有するプレポリマーを含むフォトレジスト組成物を利用して形成される。具体的に、前記第１ネガティブフォトレジスト層１２１は、基板１１０の前面に前記組成物を所定厚さに塗布することによって形成される。ここで、前記組成物は、スピンコーティング方法によって基板１１０上に塗布される。
【００８３】
次いで、図２Ｃに示したように、第１ネガティブフォトレジスト層１２１をインクチャンバ及びリストリクタパターンの形成された第１フォトマスク１６１を使用して活性線、望ましくは、紫外線（ＵＶ）に露光させる。前記露光工程で、第１ネガティブフォトレジスト層１２１のうち、ＵＶに露光された部位は、硬化して耐化学性及び高い機械的強度を有する。一方、露光されていない部分は、現像液によって容易に溶解される性質を有する。
【００８４】
次いで、第１ネガティブフォトレジスト層１２１を現像して露光されていない部分を除去すれば、図２Ｄに示したように、インク流路を限定する流路形成層１２０が形成される。
【００８５】
次いで、図２Ｅに示したように、前記流路形成層１２０を覆うように基板１１０上に犠牲層Ｓを形成する。このとき、犠牲層Ｓは、流路形成層１２０の高さより高く形成される。犠牲層Ｓは、ポジティブフォトレジストまたは非感光性可溶性ポリマーをスピンコーティング方法によって基板１１０上に所定厚さに塗布することによって形成される。ここで、前記ポジティブフォトレジストは、イミド系ポジティブフォトレジストであることが望ましい。犠牲層Ｓとしてイミド系ポジティブフォトレジストが使われれば、溶媒によって影響をほとんど受けず、露光されても窒素ガスを発生させないという長所がある。このために、イミド系ポジティブフォトレジストを約１４０℃の温度でハードベーキングする工程が必要になる。一方、犠牲層Ｓは、液状の非感光性可溶性ポリマーをスピンコーティング方法によって基板１１０上に所定厚さに塗布し、これをベーキングすることによって形成されることもある。ここで、前記可溶性ポリマーは、例えば、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂、メラミン樹脂及びシリコン樹脂からなる群より選択された少なくとも一つであることが望ましい。
【００８６】
次いで、ＣＭＰ工程を通じて図２Ｆに示したように、流路形成層１２０及び犠牲層Ｓの上面を平坦化させる。詳細には、犠牲層Ｓ及び流路形成層１２０の上部をＣＭＰ工程によって所望のインク流路の高さまで研磨すれば、流路形成層１２０及び犠牲層Ｓの上面が同じ高さに形成される。
【００８７】
次いで、上面が平坦化された流路形成層１２０及び犠牲層Ｓ上に、図２Ｇに示したように、第２ネガティブフォトレジスト層１３１を形成する。これは、第１ネガティブフォトレジスト層１２１のように、前記単量体反復単位上にグリシジルエーテル官能基を有するビスフェノール−Ａ系プレポリマーを含む組成物を利用して形成される。
【００８８】
前記第２ネガティブフォトレジスト層１３１は、後述する工程で、ノズル層１３０（図２Ｉ）がなる。第２ネガティブフォトレジスト層１３１は、紫外線のような活性線によって架橋されることによって、インクに対して化学的に安定した性質を有する。具体的に、第２ネガティブフォトレジスト層１３１は、流路形成層１２０及び犠牲層Ｓ上にスピンコーティング方法によって前記組成物を所定厚さに塗布することによって形成される。このとき、第２ネガティブフォトレジスト層１３１は、ノズルの長さを十分に確保することができ、インクチャンバ内の圧力変化を耐えるほどの強度を有しうる厚さに塗布される。
【００８９】
そして、前工程で犠牲層Ｓ及び流路形成層１２０は、その上面が同じ高さに平坦に形成されるので、第２ネガティブフォトレジスト層１３１を形成する物質と犠牲層Ｓを形成する物質との間の反応によって、犠牲層Ｓのエッジ部位が変形または溶解されるという問題点が発生しなくなる。これにより、第２フォトレジスト層１３１は、流路形成層１２０の上面に密着されて形成される。
【００９０】
次いで、図２Ｈに示したように、第２ネガティブフォトレジスト層１３１を、ノズルパターンの形成された第２フォトマスク１６３を使用して露光させる。そして、前記第２ネガティブフォトレジスト層１３１を現像して露光されていない部分を除去すれば、図２Ｉに示したように、ノズル１５４が形成され、露光によって硬化した部位は、残存してノズル層１３０を形成する。このとき、犠牲層Ｓが、前述したように、イミド系ポジティブフォトレジストで形成されれば、第２ネガティブフォトレジスト層１３１を通じて犠牲層Ｓが露光されても窒素ガスは発生しないので、窒素ガスによってノズル層１３０が変形されることを防止しうる。
【００９１】
次いで、図２Ｊに示したように、基板１１０の背面にインク供給口１５１（図２Ｋ）を形成するためのエッチングマスク１７１を形成する。エッチングマスク１７１は、基板１１０の背面にポジティブまたはネガティブフォトレジストを塗布した後、これをパターニングすることによって形成される。
【００９２】
次いで、図２Ｋに示したように、エッチングマスク１７１によって露出された基板１１０の背面から基板１１０が貫通されるようにエッチングしてインク供給口１５１を形成した後、エッチングマスク１７１を除去する。このような基板１１０の背面のエッチングは、プラズマを利用する乾式エッチング方法によってなされる。一方、基板１１０の背面のエッチングは、エッチング液として、ＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）またはＫＯＨを使用する湿式エッチング方法によって行われることもある。
【００９３】
最後に、溶媒を使用して犠牲層Ｓを除去すれば、図２Ｌに示したように、流路形成層１２０で取り囲まれたインクチャンバ１５３及びリストリクタ１５２が形成され、ヒータ１４１に電流を印加するための電極１４２が露出される。これにより、図２Ｌに示したような構造を有するインクジェットプリンタヘッドが完成される。
【実施例】
【００９４】
以下で、本発明について、実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００９５】
（合成例１：トルエン−４−スルホン酸３−メチル−オキセタン−３−イルメチルエステルの合成）
下記反応式１によって、下記化学式１３のトルエン−４−スルホン酸３−メチル−オキセタン−３−イルメチルエステルを合成した。
【００９６】
【化５】
2008290457.tif 000007
・・・（反応式１）
【００９７】
（合成例２：化学式２のオキセタン−含有化合物の合成）
下記反応式２によって化学式２のオキセタン−含有化合物を合成した。
【００９８】
【化６】
2008290457.tif 000008
・・・（反応式２）
【００９９】
なお、上記反応式２中において、ｎは、２の整数を表す。
【０１００】
（合成例３：ネガティブフォトレジスト組成物の製造）
容器内に３０ｇのＰＧＭＥＡ（ＡＺ  ＥＭ  Ｃｏ．社製）及び３ｇのＳＰ−１７２（Ａｓａｈｉ  Ｄｅｎｋａ  Ｋｏｒｅａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製）を加えてレジスト溶液を製造し、前記容器に前記合成例２で得られた化学式２のオキセタン含有化合物４０ｇを加えた後、使用する前に、前記溶液を約２４時間ローラ上で混合してネガティブフォトレジスト組成物を製造した。
【０１０１】
（実施例１）
６インチのシリコンウェハ１１０上に、約５００Åの厚さのタンタルナイトライドヒータパターン１４１と、約５００Åの厚さのＡｌＳｉＣｕ合金（Ｓｉ及びＣｕは、それぞれ１質量％以下）からなる電極パターン１４２とを通常的なスパッタリング工程及びフォトリソグラフィ工程を利用して形成した（図２Ａ参照）。
【０１０２】
次いで、図２Ｂに示したように、前記ヒータパターンと電極パターンとが形成されているシリコンウェハ上の前面に前記ネガティブフォトレジスト組成物を２０００ｒｐｍの速力で４０秒間スピンコーティングし、９５℃で７分間ベーキングして約１０μｍの厚さの第１ネガティブフォトレジスト層を形成した。次いで、図２Ｃに示したように、第１ネガティブフォトレジスト層を所定のインクチャンバ及びリストリクタパターンが形成された第１フォトマスクを使用してｉ−ラインの紫外線（ＵＶ）に露光させた。このとき、露光量は、１３０ｍＪ／ｃｍ２に調節した。このウェハを９５℃で３分間ベーキングした後、ＰＧＭＥＡ現像液に１分間浸漬して現像し、イソプロパノールで２０秒間リンスした。これにより、流路形成層１２０（図２Ｄ）が完成された。
【０１０３】
次いで、図２Ｅに示したように、前記流路形成層パターン１２０が形成されたウェハの前面にイミド系ポジティブフォトレジスト（製造社：ＴＯＲＡＹ、商品名：ＰＷ−１２７０）を１０００ｒｐｍの速力で４０秒間スピンコーティングし、約１４０℃で１０分間ベーキングして犠牲層Ｓを形成した。前記犠牲層Ｓの厚さは、流路形成層１２０のパターン上にオーバーコーティングされた厚さが約５μｍとなるように調節された。
【０１０４】
次いで、ＣＭＰ工程を利用して、図２Ｆに示したように、流路形成層パターン１２０及び犠牲層Ｓの上面を平坦化させた。このために、犠牲層Ｓが研磨プレートの研磨パッド（製造社：ＪＳＲ、製品番号：ＪＳＲＦＰ８０００）に向かうようにウェハを研磨パッドに供給した。次いで、ウェハを研磨パッド上にプレスヘッドによってバッキングパッドに１０〜１５ｋＰａの圧力でプレスした。研磨パッド上に研磨スラリ（ＦＵＪＩＭＩ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＰＯＬＩＰＬＡ  １０３）を供給しつつ、プレスヘッドを研磨パッドに対して回転させた。このとき、プレスヘッド及び研磨パッドの回転速度は、それぞれ４０ｒｐｍであった。ベーキングパッドは、Ｓｈｏｒｅ  Ｄ  ｈａｒｄｎｅｓｓが３０〜７０の範囲の物質で作られたものである。エッチング速度を５〜７μｍに調節しつつ、流路形成層パターン１２０の上面が約１μｍほど除去されるまで、犠牲層Ｓを除去して平坦化した。
【０１０５】
流路形成層パターン１２０及び犠牲層Ｓが形成されているシリコンウェハ１１０上に、前記合成例３で得られたネガティブフォトレジスト組成物及びフォトマスク１６３を使用して、前記流路形成層パターン１２０形成時と同じ条件下で、ノズル層パターン１３０を形成した（図２Ｇ、図２Ｈ、及び図２Ｉ参照）。
【０１０６】
図２Ｊに示したように、シリコンウェハ１１０の背面にインク供給口１５１を形成するための通常的なフォトリソグラフィ方式を利用してエッチングマスク１７１を形成した。次いで、図２Ｋに示したように、エッチングマスク１７１によって露出されたシリコンウェハ１１０の背面からシリコンウェハをプラズマエッチングしてインク供給口１５１を形成した後、エッチングマスク１７１を除去した。このとき、プラズマエッチング装置のパワーは、２０００Ｗａｔｔ、エッチングガスは、ＳＦ６及びＯ２の混合ガス（混合体積比１０：１）であり、シリコンエッチング速度は、３．７μｍ／ｍｉｎであった。
【０１０７】
最後に、乳酸メチル溶媒に前記ウェハを２時間浸漬して犠牲層Ｓを除去することによって、図２Ｌに示したように、犠牲層Ｓが除去された空間に流路形成層１２０によって取り囲まれたインクチャンバ１５３とリストリクタ１５２とが形成された。これにより、図２Ｌに示したような構造を有するインクジェットプリンタヘッドを完成した。
【０１０８】
前述のように、前記合成例３で得られたネガティブフォトレジスト組成物を第１ネガティブフォトレジスト組成物及び第２ネガティブフォトレジスト組成物として使用して、インクジェットプリンタヘッドを製造し、図３は、２０μｍライン／スペース（Ｌ／Ｓ）の光学顕微鏡写真を示し、図４は、前記プリンタヘッドの背面上に位置したインク供給口の電子顕微鏡写真を示し、図５は、ノズル断面の電子顕微鏡写真を示し、図６は、２０μｍライン／スペース（Ｌ／Ｓ）光学顕微鏡写真を示す。
【０１０９】
特に、図３の電子顕微鏡写真を通じて２０μｍライン／スペース（Ｌ／Ｓ）の幅が、それぞれ２０．５７μｍ及び１９．７３μｍに均一であるということが分かる。
【０１１０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、インクジェットプリンタ関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】熱駆動型インクジェットプリンタヘッドの一般的な構造を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｃ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｄ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｅ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｆ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｇ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｈ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｉ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｊ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｋ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図２Ｌ】本発明によるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の望ましい第２具現例を段階的に示す断面図である。
【図３】本発明の一具現例によって得られたオキセタンフォトレジストの２０μｍライン／スペース（Ｌ／Ｓ）を示す光学顕微鏡写真である。
【図４】本発明の一具現例によって得られたインクジェットプリンタヘッドの背面に存在するインク供給口を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明の一具現例によって得られたインクジェットプリンタヘッドのノズル層を示す電子顕微鏡写真である。
【図６】本発明の一具現例によって得られたインクジェットプリンタヘッドのオキセタンフォトレジストの２０μｍライン／スペース（Ｌ／Ｓ）を示すＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０，１１０    基板
２０，１２０    流路形成層
１２１    第１フォトレジスト層
１２３    第１犠牲層
１２４    第２犠牲層
３０，１３０    ノズル層
１３１    第２フォトレジスト層
４１，１４１    ヒータ
４２，１４２    電極
５１，１５１    インク供給口
５２，１５２    リストリクタ
５３，１５３    インクチャンバ
５４，１５４    ノズル
１６１，１６２，１６３    フォトマスク
１７１    エッチングマスク
８１    フォトレジスト層
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図２Ｌ】
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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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