(57)【要約】【課題】均一な膜厚の導電膜パターンを形成する方法と、これを用いたデバイスの製造方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の導電膜パターンの形成方法は、開口部１８、２５を有する基板１０に第１の金属薄膜からなる導電膜下地パターン２１ａを形成するとともに、導電膜下地パターン２１ａの形成箇所と開口部１８、２５との間に第１の金属薄膜からなるダミー導電膜下地パターン２２ａ、２３ａを形成する工程と、導電膜下地パターン２１ａ及びダミー導電膜下地パターン２２ａ、２３ａにめっき処理してこれらの上に第２の金属薄膜２１ｂ、２２ｂ、２３ｂを形成し、導電膜下地パターン２１ａと第２の金属薄膜２１ｂからなる導電膜パターン２１、及びダミー導電膜下地パターン２２ａ、２３ａと第２の金属薄膜２２ｂ、２３ｂからなるダミー導電膜パターン２２、２３を形成する工程と、を有する。【選択図】図４
2008277580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する基板に第１の金属薄膜からなる導電膜下地パターンを形成するとともに、該導電膜下地パターンの形成箇所と前記開口部との間に第１の金属薄膜からなるダミー導電膜下地パターンを形成する工程と、
前記導電膜下地パターン及び前記ダミー導電膜下地パターンにめっき処理してこれらの上に第２の金属薄膜を形成し、導電膜下地パターンと第２の金属薄膜とからなる導電膜パターンと、ダミー導電膜下地パターンと第２の金属薄膜とからなるダミー導電膜パターンと、を形成する工程と、を有することを特徴とする導電膜パターンの形成方法。
【請求項２】
前記基板は複数のチップ形成部を有し、各チップ形成部は開口部を有してなり、前記ダミー導電膜下地パターンを、前記チップ形成部の開口部を囲んで形成することを特徴とする請求項１に記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項３】
前記基板は複数のチップ形成部を有し、前記ダミー導電膜下地パターンを、各チップ形成部の外縁部にチップ形成部の外周に沿って環状に形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項４】
前記第１の金属薄膜を、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することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項５】
前記めっき処理は、無電解めっき処理であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項６】
前記第２の金属薄膜を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つを用いて形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項７】
前記導電膜パターンは、配線パターンであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項８】
導電膜パターンが形成された基板を有するデバイスの製造方法であって、
前記導電膜パターンを、請求項１〜７のいずれか一項に記載の導電膜パターンの形成方法により形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項９】
導電膜パターンが形成された基板を有し、前記導電膜パターンを介して供給される信号により液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記導電膜パターンを請求項１〜７のいずれか一項に記載の導電膜パターンの形成方法により形成することを特徴とする液滴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、導電膜パターンの形成方法、デバイスの製造方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【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、アクチュエータを駆動する駆動回路と接続するために、封止基板表面に金属配線を設けている（例えば特許文献１〜３参照）。このような金属配線の形成方法としては、まずＮｉ−Ｃｒ合金を基板全面にスパッタして下地層を形成し、この上にＡｕをスパッタして低抵抗層を形成する。その後、レジストパターンをマスクとして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パターンを剥離除去し、基板上に配線パターン（導電膜パターン）を形成する。
【０００３】
このようにして得られた配線パターンは、スパッタ時に下地層及び低抵抗層が加熱されることによって、下地層のＮｉ−Ｃｒが低抵抗層（Ａｕ）中へ熱拡散してしまうので、配線抵抗が高くなるという問題があった。また、スパッタ時に加熱された下地層及び低抵抗層、あるいは基板が常温になると、熱応力等の残留応力が生じてしまい、この残留応力によって基板（ウエハ）が反るという問題もあった。そこで、スパッタで最小限度の下地層（Ｎｉ−Ｃｒ／Ａｕ）を形成した後に、この下地層のＡｕ層を低温プロセスであるめっき法で厚膜化することで低抵抗層を形成することでプロセスの低温化を図り、配線パターンの高抵抗化やウエハの反り等を防止している。
【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、先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めっき等の析出速度が遅いめっき処理では、通常はめっき液を５０℃程度に加熱することによって析出速度を高めている。ところが、めっき液を加熱するとめっき液内に温度分布すなわち密度勾配が生じ、めっき液内に熱対流が生じてしまう。めっき液中に流れ（熱対流）があると、流速が早い部分ではめっき用金属の析出が抑制されて析出速度が遅くなり、形成されためっきに膜厚ムラを生じてしまう。
【０００５】
そこで、めっき液を加熱することをやめて熱対流を抑制して膜厚ムラを軽減することが考えられるが、その場合には、めっき用金属の析出速度が低下してしまうので、めっき処理時間が長くなってしまう。また、析出速度が低下すると、遅い流れでめっき用金属の析出が僅かに抑制された場合にも、析出速度の減少率は非常に大きくなってしまう。このように、析出速度が流れに対して敏感になってしまうので、当初の目的であった膜厚ムラを抑制することも困難になってしまう。
【０００６】
このような膜厚ムラは、例えば液滴吐出ヘッドの封止基板作製用ウエハ等のように、多数の開口部を有する基板にめっき処理した場合に、顕著に生じる。詳しくは、封止基板作製用ウエハは、めっき槽に浸漬されることでめっき液を仕切るように配置される。すると、仕切られた領域間で熱対流によりめっき液が流動する際に、封止基板作製用ウエハの開口部がノズルのように機能してしまい、開口部付近に流速が速い流れを生じてしまう。このような部分では、流速の影響を受けて他の部分に比べて薄くめっき（配線）が形成されてしまい、この膜厚の薄い配線は、電気抵抗（配線抵抗）が上昇してしまう。
【０００７】
そのため、最低膜厚を確保しようとすると、他の位置に形成す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。
【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、均一な膜厚の導電膜パターン（配線パターン）を形成する方法と、これを用いたデバイスの製造方法及び液滴吐出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】
【０００９】
本発明の導電膜パターンの形成方法は、
開口部を有する基板に第１の金属薄膜からなる導電膜下地パターンを形成するとともに、該導電膜下地パターンの形成箇所と前記開口部との間に第１の金属薄膜からなるダミー導電膜下地パターンを形成する工程と、
前記導電膜下地パターン及び前記ダミー導電膜下地パターンにめっき処理してこれらの上に第２の金属薄膜を形成し、導電膜下地パターンと第２の金属薄膜とからなる導電膜パターン、及びダミー導電膜下地パターンと第２の金属薄膜とからなるダミー導電膜パターンを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、導電膜下地パターンと開口部との間にダミー導電膜下地パターンを形成した状態で、導電膜下地パターンにめっき処理するので、導電膜下地パターン上を流れるめっき液の流速のばらつきを格段に低減することができる。
詳しくは、例えば無電解めっき処理を行う場合には、通常はめっき液を加熱してめっきの析出速度を高めている。そのため、めっき液内には、温度分布すなわち密度勾配が生じており、めっき液内に熱対流が生じている。そして、開口部を有する基板をめっき槽に浸漬すると、前記基板はめっき液を仕切るように配置される。ここで、めっき液には前記のように熱対流が生じており、前記基板によって仕切られた領域間でめっき液が流動する際には、基板の開口部がノズルとして機能してしまい、開口部付近には開口部を通る速いめっき液の流れが生じてしまう。
【００１１】
従来の方法では、ダミー導電膜下地パターンを形成しないので、開口部付近の導電膜下地パターン近傍の流れは、開口部へ流れ込む流れ、あるいは開口部から流れ出す流れとなり、流速が速くなる。一方で、他の導電膜下地パターン近傍の流れは、導電膜下地パターン間の流れとなっており、開口部付近の導電膜下地パターン上の流れよりも流速が遅い流れになっている。このように、導電膜下地パターン近傍の流れは、導電膜下地パターンが形成された位置によって、流速のばらつきが大きくなっている。
ところが、本発明の形成方法では、導電膜下地パターンと開口部との間にダミー導電膜下地パターンを形成しているので、開口部に最も近い導電膜下地パターン近傍の流れは、この導電膜下地パターンとダミー導電膜下地パターンとの間の流れとなり、導電膜パターン間を流れる流れ、すなわち他の導電膜下地パターン近傍の流れと同様の流れとなる。
【００１２】
したがって、配線等に用いられる導電膜パターンの導電膜下地パターン上では、めっき液の流速ばらつきによるめっき用金属の析出速度のばらつきを格段に低減することができ、導電膜下地パターン上に均一な厚さの第２の金属薄膜（めっき）を形成することができる。なお、前記ダミー導電膜下地パターン上には、導電膜下地パターン上よりもめっきが薄く形成されるが、ダミー導電膜下地パターンは、導電膜下地パターン上に均一な厚さのめっきを形成するためのものであり配線として用いないので、例えば導電膜パターンが形成されたチップ等の配線抵抗を増加させることはない。
【００１３】
よって、最低膜厚を確保する等の目的で過剰にめっき処理を行う必要がなくなり、最大膜厚が増加してしまうことが防止できる。このようにして、過剰な厚さに形成された第２の金属薄膜（めっき）が短絡を生じることや、めっき材料の使用量が増加すること、プロセス時間が増加すること等を防止することができ、信頼性が高い導電膜パターンを低コストで形成することができる。
【００１４】
また、前記基板は複数のチップ形成部を有し、各チップ形成部は開口部を有してなり、前記ダミー導電膜下地パターンを、前記チップ形成部の開口部を囲んで形成することが好ましい。
このようにすれば、例えば局所的に形成された導電膜下地パターンに対応させて局所的にダミー導電膜下地パターンを形成する場合よりも、工程を単純化することができ、効率的にダミー導電膜下地パターンを形成することができる。
【００１５】
また、前記基板は複数のチップ形成部を有し、前記ダミー導電膜下地パターンを、各チップ形成部の外縁部にチップ形成部の外周に沿って環状に形成することが好ましい。
このようにすれば、効率的にダミー導電膜下地パターンを形成することができる。また、形成されたダミー導電膜を、例えばチップ形成部の外縁部を補強する部材として機能させることができ、基板からチップを個片化する工程等でチップが破損する頻度を軽減でき、歩留まりを向上させることができる。また、形成されたダミー導電膜はチップ形成部の外縁部に形成されているので、容易にこれを外部に結線することができ、例えば静電気対策配線やノイズ対策配線として機能させることもできる。
【００１６】
また、前記第１の金属薄膜を、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することが好ましい。
このようにすれば、形成された導電膜パターンを、例えば配線等に好適に採用することができる。
【００１７】
また、前記めっき処理は、無電解めっき処理であることが好ましい。
このようにすれば、無電解めっき処理は、被処理位置を電極としてめっき液を電気分解させる必要がないので、導電膜パターンの形成位置に電気分解用の電極や配線を設ける必要がない。したがって、工程を単純化することができ、かつ高精細な導電膜パターンを形成することができる。
【００１８】
また、前記第２の金属薄膜を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つを用いて形成することが好ましい。
このようにすれば、形成された導電膜パターンを、例えば配線等に好適に採用することができる。
【００１９】
また、前記導電膜パターンは、配線パターンであることが好ましい。
このようにすれば、先述のように信頼性が高い配線パターンを低コストで形成することができる。
【００２０】
本発明のデバイスの製造方法は、導電膜パターンが形成された基板を有するデバイスの製造方法であって、前記導電膜パターンを、前記の導電膜パターンの形成方法により形成することを特徴とする。
このようにすれば、信頼性が高い導電膜パターンを低コストで形成しているので、信頼性が高いデバイスを低コストで製造することができる。
【００２１】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、導電膜パターンが形成された基板を有し、前記導電膜パターンを介して供給される信号により液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記導電膜パターンを前記の導電膜パターンの形成方法により形成することを特徴とする。
このようにすれば、信頼性が高い導電膜パターンを低コストで形成しているので、安定して液滴吐出動作させることができる液滴吐出ヘッドを低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。また、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。
【００２３】
まず、本発明に係る導電膜パターンの形成方法によって基板上に形成した導電膜パターンの一例を用いて、導電膜パターンの構成を説明する。
【００２４】
図１（ａ）は、配線パターン（導電膜パターン）２１及び開口部２５が形成されたウエハ（基板）１０を概略して示す平面模式図である。図１（ａ）に示すように、ウエハ１０は、複数のチップ形成部２０を有しており、チップ形成部２０の外周１５は、ミシン目状になっている。
図１（ｂ）は、外周１５のミシン目部を拡大して示す平面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＡ―Ａ線矢視断面図、図１（ｄ）は、図１（ｂ）のＢ―Ｂ線矢視断面図である。本例では、このミシン目部は、ウエハ１０の両面から溝状の切欠を形成して線状の薄肉部１６を形成した後に、この薄肉部に多数の貫通孔（開口部）１８を形成したものであり、このミシン目に沿ってウエハ１０を割ることによって、チップ形成部２０を容易に個片化してチップを形成することができるようになっている。このように、チップ形成部２０の外周１５には、ミシン目の開口部１８が多数形成されている。
【００２５】
図２（ａ）は、配線パターン２１が形成されたチップ形成部２０を示す平面模式図である。図２（ａ）に示すように、チップ形成部２０には、先述したチップ形成部外周１５の開口部（図示せず）とは別の開口部２５と、配線パターン２１とが形成されている。また、配線パターン２１と開口部２５との間にはダミー配線パターン（ダミー導電膜パターン）２２が、開口部２５を囲むように形成されている。また、チップ形成部２０の外縁部には、外周１５の開口部１８と配線パターン２１との間にダミー配線パターン２３が、外周１５に沿って環状に形成されている。なお、前記開口部２５は、チップが形成された後に、チップ、あるいは他のデバイス等を機能させるために用いられる構造部である。
【００２６】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面図である。図２（ｂ）に示すように、本例では、配線パターン２１、及びダミー配線パターン２２、２３は、いずれも同じ構成となっている。すなわち、配線パターン２１は、ウエハ１０上に形成された配線下地パターン下層２１１とこの上に形成された配線下地パターン上層２１２とからなる配線下地パターン２１ａと、配線下地パターン２１ａを覆って形成されためっき（第２の金属薄膜）２１ｂと、から構成されている。また、ダミー配線パターン２２、２３は、配線パターン２１と同様に、ウエハ１０上に形成されたダミー下地配線パターン２２ａ、２３ａと、この上に形成されためっき２２ｂ、２３ｂとから構成されている。
【００２７】
次に、本発明の導電膜パターンの形成方法の一実施形態を、シリコンからなる前記ウエハ１０（図１参照）のチップ形成部２０に配線パターン２１を形成する場合に適用した例を用いて説明する。ただし、以下の説明で参照する図においては、ウエハ１０の要部を拡大し、チップ形成部２０の一部のみを示している。
【００２８】
図３（ａ）〜（ｄ）及び図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の導電膜パターンの形成方法の一実施形態を説明する図である。
【００２９】
導電膜パターンの形成に先立ち、予めシリコンからなるウエハ（基板）１０は、その表面を熱酸化処理等で絶縁化させ、安定化させておく。また、ウエハ１０の所定位置にミシン目状の開口部１８（図１参照）を形成して、ミシン目を外周１５とするチップ形成部２０に区画しておく。また、チップ形成部２０の所定位置に開口部２５を形成しておく。この開口部２５は、チップが形成された後に、チップ、あるいは他のデバイスを機能させるために必要となるものである。
【００３０】
まず、図３（ａ）に示すように、本実施形態では、ウエハ１０上に下側金属薄膜３１と、この上に上側金属薄膜３２とを成膜して、２層の金属薄膜３１、３２からなる第１の金属薄膜３０を形成する。前記第１の金属薄膜の材料としては、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たものを好適に用いることができ、本実施形態では、前記下側金属薄膜３１はＣｒ含有率２０％のＮｉ−Ｃｒ合金を用いて形成しており、前記上側金属薄膜３２は、Ａｕを用いて形成している。このようにすることで、Ａｕのみで形成した場合よりも材料コストを低減することができる。
【００３１】
前記金属薄膜３１、３２の成膜方法としては、スパッタリング法や真空蒸着法等の気相法を用いることができ、本実施形態ではスパッタリング法を用いている。また、前記下側金属薄膜３１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としている。また、前記上側金属薄膜３２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としている。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示すように、前記第１の金属薄膜３０上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法等により前記レジストをパターニングすることでレジストパターン３５を形成する。そして、図３（ｃ）に示すように、前記レジストパターン３５をマスクとし、前記第１の金属薄膜３０をウェットエッチングして、レジストパターン３５間の第１の金属薄膜３０を除去する。具体的なウェットエッチング方法としては、例えばＩ（ヨウ素）とＫＩ（ヨウ化カリウム）とを基剤としたエッチャントを用いてＡｕからなる上側金属薄膜３２をエッチングし、その後にＨＮＯ３（硝酸）とＣｅ（ＮＨ４）２（ＮＯ３）６（硝酸第二セリウムアンモニウム）とを基剤としたエッチャントを用いて、Ｎｉ−Ｃｒからなる下側金属薄膜３１をエッチングする方法が挙げられる。
【００３３】
このようにして、配線下地パターン下層２１１及び配線下地パターン上層２１２からなる配線下地パターン２１ａを形成するとともに、ダミー配線下地パターン下層２２１、２３１及びダミー配線下地パターン上層２２２、２３２からなるダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａを形成する。そして、図３（ｄ）に示すように、例えばＯ２プラズマアッシング等のプラズマ処理によりレジストパターン３５を除去して、配線下地パターン２１ａの配線下地パターン上層２１２と、ダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａのダミー配線下地パターン上層２２２、２３２と、を露出させる。
【００３４】
次に、後述するめっき処理を行う前処理として、配線下地パターン上層２１２の表面に活性化処理を行う。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、配線下地パターン上層２１２の表面に付着している有機物を除去することができ、また希硫酸等の湿式法を採用することで、配線下地パターン上層２１２の表面に形成された酸化物等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、露出した配線下地パターン上層２１２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、めっきと配線下地パターン上層２１２との間の密着性を高めることができる。なお、前記活性化処理は、配線下地パターン上層２１２上に選択的に行う必要はなく、ダミー配線下地パターン上層２２２、２３２上にも同時に行ってよい。
【００３５】
次に、配線下地パターン２１ａとダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａとが形成されたウエハ１０にめっき処理を行い、配線下地パターン２１ａとダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａとの上にめっき（第２の金属薄膜）を形成する。
具体的には、図４（ａ）に示すように、ガラス等からなるめっき槽４１にめっき液４２を液建し、このめっき液４２中に前記ウエハ１０を浸漬する。一般にめっき処理においては、複数枚数（例えば４〜１６枚）のウエハが同時に処理される。本実施形態でも複数枚数のウエハ１０を同時にめっき処理しており、図４（ａ）ではそのうちの２枚のみを示している。
前記めっき液４２としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つを含有するものが好適に用いられ、本実施形態では、亜硫酸金（Ｉ）ナトリウム（Ｎａ３［Ａｕ（ＳＯ３）２］）を金源として、この溶液に錯化剤として亜硫酸塩を添加した無電解Ａｕめっき液（めっき浴）を用いる。このように、めっき用金属（Ａｕ）と、前記配線下地パターン上層２１２の材料（Ａｕ）とを同じものとすることで、配線下地パターン上層２１２上に良好にめっき用金属を析出させることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、めっき処理として無電解めっき処理を行っており、例えばめっき槽を湯せん等の手段で加熱することによってめっき液４２を４５〜６０℃程度に加熱し、この中に前記ウエハ１０を１〜５時間程度浸漬することにより、めっき用金属（Ａｕ）を０．７〜１μｍ程度の厚さに析出させている。このように、めっき液４２を加熱することによってめっき用金属の析出速度を高めることができる。
【００３７】
ここで、めっき液４２は前記のように加熱されているので、めっき液４２には熱対流が生じている。例えば、めっき槽４１の内壁付近ではめっき液４２が加熱されることにより上昇流４５が生じており、めっき液４２液面付近ではめっき液４２が冷却されて下降流４６が生じている。また、前記のように複数枚数のウエハ１０を同時にめっき処理しているので、ウエハ１０はめっき液４２を仕切るように配置されている。そのため、ウエハ１０によって仕切られためっき液４２の領域間には、前記上昇流４５と前記下降流４６との間の速度差によって圧力差を生じている。したがって、圧力差を生じためっき液４２の領域間には、めっき液４２の流動を生じるが、この流動は主として開口部１８、２５を通して行われるため開口部１８、２５がノズルのように機能してしまい、開口部１８、２５付近に速いめっき液の流れ４７が生じる。
【００３８】
したがって、従来の方法のように、ダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａを形成しない場合には、開口部１８、２５付近の配線下地パターン２１ａ近傍では、開口部１８、２５に流れ込む流れ、あるいは流れ出す流れとなり、その他の配線下地パターン２１ａ近傍よりもめっき液４２の流速が速くなってしまい、大きな流速ばらつきが生じてしまう。
ところが、本発明の方法では、ダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａを形成しているので、ダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａ近傍のめっき液４２の流速は速くなるが、配線下地パターン２１ａ近傍の流れの流速ばらつきは格段に低減される。つまり、配線下地パターン２１ａ近傍の流れは、配線下地パターン２１ａ間の流れ、あるいは配線下地パターン２１ａとダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａとの間の流れとなっているが、ダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａは配線下地パターン２１ａと同様の形状となっているので、いずれの配線下地パターン２１ａ近傍の流れも配線下地パターン２１ａ間の流れと同様の流れとなり、その流速ばらつきが低減される。
【００３９】
以上のように、配線下地パターン２１ａ近傍におけるめっき液４２の流速ばらつきを低減した状態でめっき処理を行い、図４（ｂ）に示すように、めっき（第２の金属薄膜）２１ｂ、２２ｂ、２３ｂを形成し、配線下地パターン２１ａとめっき２１ｂとからなる配線パターン２１を形成し、配線下地パターン２２ａ、２３ａとめっき２２ｂ、２３ｂとからなるダミー配線パターン２２、２３を形成する。ここで、配線パターン２１のめっき２１ｂは、配線下地パターン２１ａ近傍におけるめっき液４２の流速ばらつきを低減しているので、均一な厚さに形成されている。
【００４０】
なお、ダミー配線パターン２２、２３のめっき２２ｂ、２３ｂは、前記のように流速が速い流れの影響を受けて、配線パターン２１のめっき２１ｂよりも薄く形成されているが、チップを機能させる配線としては、前記配線パターン２１を用い、ダミー配線パターン２２、２３を配線として用いないので、チップの配線抵抗が増加することはない。
【００４１】
次に、配線パターン２１、及びダミー配線パターン２２，２３が形成されたウエハ１０を、前記のミシン目（図１参照）に沿って割ることによって、チップ形成部２０を個片化し、チップ（図示せず）を形成する。このとき、図２（ａ）に示したように、チップ形成部２０の外縁部にはダミー配線パターン２３が形成されているので、チップ形成部２０の外縁部はダミー配線パターン２３に補強されており、個片化する際にチップが破損する頻度が低減される。
【００４２】
以上のような本実施形態の配線パターン（導電膜パターン）２１の形成方法によれば、配線パターン２１のめっき（第２の金属薄膜）２１ｂを均一な厚さで形成しているので、例えばめっき２１ｂが局所的に薄く形成されることを防止するために過剰にめっき処理を行う必要がない。したがって、過剰にめっき処理することによる不都合、すなわちめっきが局所的に厚くなってしまい短絡が起こってしまうことや、めっき材料の使用量が増加すること、形成プロセス時間が増加すること等が防止される。よって、配線パターン２１が形成されたチップ（図示せず）の信頼性や歩留まりが低下することや、配線パターン２１を形成するコストが増加すること等を防止することができ、信頼性が高い配線パターン２１を低コストで形成することができる。
【００４３】
また、本実施形態のように、配線パターン２１を成膜（形成）する際に、スパッタリング法等の高温成膜プロセスによる成膜を最小限度にとどめ、配線パターン２１の大部分を低温成膜プロセスである無電解めっき処理によって成膜すれば、配線下地パターン２１ａのＮｉ−Ｃｒが第２の金属薄膜２１ｂ中に熱拡散することが防止されるので、配線パターン２１の抵抗値上昇が防止される。また、スパッタ時の熱によりウエハ１０に熱応力等が発生することによるウエハ１０の反り等が防止される。
【００４４】
また、チップ形成部２０の外縁部にダミー配線パターン２３を形成しているので、ウエハ１０からチップを個片化する工程等でチップが破損する頻度を軽減でき、歩留まりを向上させることができる。また、形成されたダミー配線パターン２２、２３は、外部と結線することによって、静電気対策配線やノイズ対策配線として機能させることもできる。
【００４５】
以上のように、本発明の配線パターン（導電膜パターン）の形成方法によれば、配線パターンの大部分を低温成膜プロセスである無電解めっき処理によって形成しているので、配線パターンの抵抗値上昇やウエハ（基板）の反りを生じることなく配線パターンを形成することができる。また、めっき処理を行う際に、配線下地パターン近傍におけるめっき液の流速ばらつきを低減しているので、均一な厚さのめっきを形成することができ、短絡等が低減され信頼性が高い配線パターンを低コストで形成することができる。
【００４６】
なお、前記実施形態では、線状の配線からなる配線パターン２１を形成したが、例えば点状のレジストパターンを形成することにより、パッドとして用いられる導電膜パターンを形成してもよい。また、ダミー配線パターン２２は開口部２５を取り囲むように形成するのではなく、配線パターン２１と対応した部分のみに形成してもよいし、ダミー配線パターン２３は、チップ形成部２０の外周１５の開口部１８と対応した部分のみに形成してもよい。また、チップ形成部２０の外周１５に開口部１８が形成されていない場合には、ダミー配線パターン２３を形成しなくてもよい。
また、配線下地パターン２１ａ、及びダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａを形成する工程は、同時に行うのではなく、別々に行ってもよい。
【００４７】
また、配線下地パターン２１ａ、及びダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａを構成する金属薄膜としては、前記実施形態で用いた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、２層の金属薄膜からなる配線下地パターン２１ａ、及びダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａを形成しているが、単層の金属薄膜であってもよい。単層の金属膜で構成する場合には、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めっき液中にウエハ（基板）１０を５〜２０分浸漬し、金属薄膜上に下地用のめっきを形成しておく。ここで、下地用のめっきの層厚は、例えば０．０５〜０．２μｍとする。このとき、下地用の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めっき等を用いて無電解置換Ａｕめっきが形成しやすい下地を形成してもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、無電解めっき処理において形成されるめっき２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ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２１ｂ、２２ｂ、２３ｂを構成する金属材料に合わせて、配線下地パターン２１ａ、及びダミー配線下地パターン２２ａ、２３ａを構成する金属材料を適宜変更してもよい。
【００４９】
（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５を参照して説明する。図５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。
【００５０】
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５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５５０を備えたノズル基板５００と、ノズル基板５００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６００と、流路形成基板６００の上面に接続されて圧電素子（駆動素子）７００の駆動によって変位する振動板７５０と、振動板７５０の上面に接続されてリザーバ８５０を形成するリザーバ形成基板（保護基板）８００と、リザーバ形成基板８００上に設けられて前記圧電素子７００を駆動するための駆動回路部（ドライバＩＣ）９００と、駆動回路部９００と接続された配線基板１００と、を備えて構成されている。
【００５１】
液滴吐出ヘッドＨの動作は、各駆動回路部９００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６００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５００と振動板７５０とにより囲まれて圧力発生室６５０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８００と流路形成基板６００とにより囲まれた部分がリザーバ８５０を形成している。
【００５２】
流路形成基板６００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５００が流路形成基板６００の下面に接続されている。流路形成基板６００の下面とノズル基板５００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５００には、液滴を吐出する複数のノズル開口５５０が設けられている。具体的には、ノズル基板５００に設けられた複数（例えば７２０個程度）のノズル開口５５０はＹ軸方向（紙面と直交する方向）に配列されている。
【００５３】
圧力発生室６５０とノズル開口５５０とは、各々対応して設けられている。すなわち、圧力発生室６５０は、複数のノズル開口５５０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６５０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６７０が形成されている。
【００５４】
複数の圧力発生室６５０の基板中央部側の端部は上述した隔壁６７０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８５０と接続されている。リザーバ８５０は、機能液導入口８３０と圧力発生室６５０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８００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８５５と、流路形成基板６００に形成された連通部６３０とから構成されている。そして、連通部６３０において各圧力発生室６５０と接続され、複数の圧力発生室６５０の共通の機能液保持室（インク室）を形成している。図５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８３０より導入された機能液が、導入路８３５を経てリザーバ８５０に流れ込み、供給路６４０を経て、複数の圧力発生室６５０のそれぞれに供給されるようになっている。
【００５５】
流路形成基板６００とリザーバ形成基板８００との間に配置された振動板７５０は、流路形成基板６００側から順に弾性膜７５５と下電極膜７３０とを積層した構造を備えている。流路形成基板６００側に配される弾性膜７５５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７５５上に形成される下電極膜７３０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７３０は、流路形成基板６００とリザーバ形成基板８００との間に配される複数の圧電素子７００の共通電極としても機能するようになっている。
【００５６】
振動板７５０を変形させるための圧電素子７００は、下電極膜７３０側から順に圧電体膜７１０と、上電極膜７２０とを積層した構造を備えている。圧電体膜７１０の厚さは例えば１μｍ程度、上電極膜７２０の厚さは例えば０．１μｍ程度である。
なお、圧電素子７００の概念としては、圧電体膜７１０及び上電極膜７２０に加えて、下電極膜７３０を含むものであってもよい。下電極膜７３０は圧電素子７００として機能する一方、振動板７５０としても機能するからである。本実施形態では、弾性膜７５５及び下電極膜７３０が振動板７５０として機能する構成を採用しているが、弾性膜７５５を省略して下電極膜７３０が弾性膜７５５を兼ねる構成とすることもできる。
【００５７】
圧電素子７００（圧電体膜７１０及び上電極膜７２０）は、複数のノズル開口５５０及び圧力発生室６５０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７００を含む振動板７５０上の領域を覆って、リザーバ形成基板８００が設けられており、リザーバ形成基板８００の上面（流路形成基板６００と反対側面）には、封止膜９５１と固定板９５２とを積層した構造のコンプライアンス基板９５０が接合されている。このコンプライアンス基板９５０において、内側に配される封止膜９５１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９５１によってリザーバ部８５５の上部が封止されている。他方、外側に配される固定板９５２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９５２には、リザーバ８５０に対応する平面領域を切り欠いてなる開口部９５３が形成されており、この構成によりリザーバ８５０の上部は、可撓性を有する封止膜９５１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８６０となっている。
【００５８】
通常、機能液導入口８３０からリザーバ８５０に機能液が供給されると、例えば、圧電素子７００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８５０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８５０の上部が封止膜９５１のみよって封止された可撓部８６０を有しているので、この可撓部８６０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８５０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９５２によって十分な強度に保持されている。そして、リザーバ８５０の外側のコンプライアンス基板９５０上には、リザーバ８５０に機能液を供給するための機能液導入口８３０が形成されており、リザーバ形成基板８００には、機能液導入口８３０とリザーバ８５０の側壁とを連通する導入路８３５が設けられている。
【００５９】
リザーバ形成基板８００は、流路形成基板６００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８００を形成する材料として流路形成基板６００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６００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８７０や溝部８８０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６００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８００を作製することもできる。
【００６０】
リザーバ形成基板８００上には２個の駆動回路部９００が配設されている。駆動回路部９００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９００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８００上の配線基板１００に形成された配線パターン対してワイヤーＷ１により接続されている。駆動回路部９００の他の一部の接続端子は、リザーバ形成基板８００の溝部８８０内に配置された上電極膜７２０に対してワイヤーＷ２により接続されている。
【００６１】
リザーバ形成基板８００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８８０が形成されており、リザーバ形成基板８００は溝部８８０によってＸ軸方向に区画されている。また、この溝部８８０の底面には前記上電極膜７２０や下電極膜７３０が露出しており、先述のようにこれら電極膜から前記駆動回路部９００へ電力の供給ができるようになっている。
【００６２】
回路駆動部９００と接続される複数の圧電素子７００を封止している封止部８９０には、圧電素子７００に対向する領域に、圧電素子７００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８７０が設けられている。圧電素子７００のうち、少なくとも圧電体膜７１０は、この圧電素子保持部８７０内に密封されている。
【００６３】
封止部８９０の圧電素子保持部８７０によって封止されている圧電素子７００のうち、上電極膜７２０の−Ｘ側の端部は、封止部８９０の外側まで延びて、溝部８８０の底面部に露出している。溝部８８０における流路形成基板６００上に下電極膜７３０の一部が配置されている場合においては、上電極膜７２０と下電極膜７３０との短絡を防止するための絶縁膜７４０が、上電極膜７２０と下電極膜７３０との間に介挿されている。
【００６４】
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８３０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８３０を介してリザーバ８５０に供給された後、ノズル開口５５０に至るまでの液滴吐出ヘッドＨの内部流路を満たす。
【００６５】
また外部コントローラは、リザーバ形成基板８００上に実装された駆動回路部９００に例えば配線基板１００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９００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７００に送信する。
すると、圧力発生室６５０に対応するそれぞれの下電極膜７３０と上電極膜７２０との間に電圧が印加される結果、弾性膜７５５、下電極膜７３０及び圧電体膜７１０に変位が生じ、この変位によって各圧力発生室６５０の容積が変化して内部圧力が高まり、ノズル開口５５０より液滴が吐出される。
【００６６】
本実施形態では、配線基板１００上の配線パターン（導電膜パターン）が本発明に係る導電膜パターン（配線パターン）の形成方法により、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処理により、配線抵抗値の低減できるので、消費電力を低減することができる。また、基板が熱応力等によって反りを生じることが防止されているので、反り等による駆動回路部９００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。
【００６７】
（液滴吐出装置）
次に、前記液滴吐出ヘッドＨを備えた液滴吐出装置の一例について図６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。
【００６８】
図６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６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。
【００６９】
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、かつ安価なインクジェット式記録装置となっている。
【００７０】
なお、図６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、本発明に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。
【００７１】
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、回路基板等を低コストで製造することができる。
【００７２】
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、膜面と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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、ウエハ（基板）を概略して示す模式図である。
【図２】（ａ）はチップ形成部の概略平面図であり、（ｂ）は概略断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の配線パターンの形成方法を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、本発明の配線パターンの形成方法を説明する図である。
【図５】液滴吐出ヘッドの断面構成図である。
【図６】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】
【００７４】
１０・・・ウエハ（基板）、１８、２５・・・開口部、２０・・・チップ形成部、２１・・・配線パターン（導電膜パターン）、２１ａ・・・配線下地パターン（導電膜下地パターン）、２１ｂ・・・めっき（第２の金属薄膜）、２２、２３・・・ダミー配線パターン（ダミー導電膜パターン）、２２ａ、２３ａ・・・ダミー配線下地パターン（ダミー導電膜下地パターン）、３０・・・第１の金属薄膜、４１・・・めっき槽、４２・・・めっき液
【図１】
2008277580.tif 000003
【図２】
2008277580.tif 000004
【図３】
2008277580.tif 000005
【図４】
2008277580.tif 000006
【図５】
2008277580.tif 000007
【図６】
2008277580.tif 000008