(57)【要約】【課題】メッキによる導電膜パターンの形成時に、メッキ粒子の析出に起因するショートを防止した、導電膜パターンの形成方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】下側金属膜２、及び下側金属膜２とは異なる上側金属膜３を基板上に順に積層し、上側金属膜３上にレジストパターン４を形成し、上側金属膜３のみをエッチングしパターニングする。そして、レジストパターン４を除去した後、上側金属膜３に対してメッキ処置を行う。メッキ処理された上側金属膜３をマスクとして、下側金属膜２をエッチングする。【選択図】図１
2007160644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、下側金属膜、及び該下側金属膜と異なる上側金属膜を順に積層する工程と、
前記上側金属膜のみを選択的にエッチングしてパターニングする工程と、
前記上側金属膜に対してメッキ処理を行う工程と、
前記メッキ処理された上側金属膜をマスクとして、前記下側金属膜をエッチングする工程と、を備えたことを特徴とする導電膜パターンの形成方法。
【請求項２】
前記メッキ処理を行うに際して、前記上側金属膜の表面を活性化する処理を行う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】
前記下側金属膜を、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｒ含有合金、Ｎｉ含有合金、ＴｉＷ合金のいずれかで形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項４】
前記上側金属膜を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つで形成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５】
前記メッキ処理として無電解メッキを用い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】
前記メッキ処理に用いる材料として、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つで形成され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１〜８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】
液滴吐出ヘッドは、ノズルに連通する圧力発生室等を備えた流路形成基板と、この流路形成基板の一方の面側に設けられた圧電素子と、該圧電素子を覆って設けられた封止基板と、前記圧電素子を駆動する駆動ＩＣとを備えたものである（例えば、特許文献１〜３参照）。
そして、前記封止基板表面にはスパッタ等により形成された配線パターン（導電膜パターン）により、前記駆動素子と駆動ＩＣとの電気的に接続するものとなっている
一般的に、封止基板上への配線形成方法としては、図５（ａ）に示すように、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ合金を基板２００の全面にスパッタし、Ｎｉ−Ｃｒ膜１００を形成し、続いて、Ａｕ膜１１０をＮｉ−Ｃｒ膜１００上にスパッタする。その後、図５（ｂ）に示すように、レジストパターニングを行い、図５（ｃ）に示すように、残ったレジストＲをマスクとしてＡｕ膜１１０及びＮｉ−Ｃｒ膜１００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、図５（ｄ）に示すように、基板２００上に配線パターン（導電膜パターン）が形成される。
【０００３】
上記の配線パターンは、スパッタ時の加熱により、Ａｕ膜１１０中にＮｉ−Ｃｒ膜１００の拡散が起こり、配線（Ａｕ膜１１０）抵抗上昇や応力発生によって基板が反ってしまうといった問題がある。
そこで、Ｎｉ−Ｃｒ膜上にＡｕ膜が積層されたスパッタ下地膜をパターニングして配線パターンを形成する。そして、低温成膜プロセスによるメッキ処理を前記配線パターンに施して、Ａｕメッキにより配線パターンを厚膜化する。このようにして、基板に対しての応力を低減し、かつ抵抗の低い配線パターンの形成方法が考えられる。
【特許文献１】特開２０００−１２７３７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３５７９０号公報
【特許文献３】特開２００３−２９６６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この方法では、上記Ｎｉ−Ｃｒ膜上にＡｕ膜が積層されたスパッタ下地膜（以下、Ａｕ／Ｎｉ−Ｃｒともいう）を形成した際に、配線パターン（導電膜パターン）の側面に、Ａｕ及びＮｉ−Ｃｒからなる合金層が残ってしまう。このような状態のもとで、Ａｕメッキをすると前記合金層上にＡｕ粒子が成長してしまう。そのため、例えば前記合金層が大きいと、配線パターンの側面にＡｕメッキ粒子が多く析出して、隣接する配線パターン間がＡｕメッキ粒子を介して接触し、ショートすることが考えられる。また、このようなＡｕ粒子は、スパッタ下地膜に対して密着性が低いため、配線パターン形成後のプロセス中に配線パターンの側面から剥離し、この剥離したＡｕ粒子によって配線パターン間でショートが起こるおそれもあり、配線パターンの歩留まりを低下させてしまう。さらに、例えば配線パターンが形成された基板と他のウエハ基板とを貼り合わせる際に、Ａｕ粒子が特に大きいと基板間に挟まることでウエハ基板を破損させてしまうおそれもある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、メッキによる導電膜パターンの形成時に、メッキ粒子の析出に起因する不具合を防止した、導電膜パターンの形成方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の導電膜パターンの形成方法は、基板上に、下側金属膜、及び該下側金属膜と異なる上側金属膜を順に積層する工程と、前記上側金属膜のみを選択的にエッチングしてパターニングする工程と、前記上側金属膜に対してメッキ処理を行う工程と、前記メッキ処理された上側金属膜をマスクとして、前記下側金属膜をエッチングする工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の導電膜パターンの形成方法によれば、上側金属膜のみをパターニングしてメッキ処理を行っているので、上側金属膜及び下側金属膜を一括してパターニングする場合に比べて、下側金属膜と上側金属膜とからなる合金層の形成が抑えられる。
そして、前記上側金属膜をメッキ処理することで合金層上にメッキ粒子が析出するが、メッキ処理された上側金属膜をマスクとして下側金属膜をエッチングしているので、前記合金層上に析出したメッキ粒子が上記のエッチングにより除去される。
このようにして形成された導電膜パターンは、隣接するパターン間のメッキ粒子が除去されているので、メッキ粒子の析出に起因するショートを防止した、信頼性の高いものとなる。また、導電膜パターンが形成された基板に、例えばウエハ基板を貼り合わせる際に、基板間にメッキ粒子が入り込むことがなく、ウエハ基板の破損を防止できる。
【０００８】
また、上記導電膜パターンの形成方法によれば、前記メッキ処理を行うに際して、前記上側金属膜の表面を活性化する処理を行っているのが好ましい。
このようにすれば、前記上側金属膜の表面における酸化物や、不純物を除去した状態でメッキ処理を行うことができるので、前記上側金属膜とメッキとの密着性を高めることができる。
【０００９】
また、上記導電膜パターンの形成方法によれば、前記下側金属膜を、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｒ含有合金、Ｎｉ含有合金、ＴｉＷ合金のいずれかで形成するのが好ましい。
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。
【００１０】
また、上記導電膜パターンの形成方法によれば、前記上側金属膜を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つで形成するのが好ましい。
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。
【００１１】
また、上記導電膜パターンの形成方法によれば、前記メッキ処理として無電解メッキを用いるのが好ましい。
このようにすれば、上側金属膜が独立した状態に設けられていてもメッキ処理を行うことができ、しかもメッキ膜形成時の温度上昇を抑制することができ、基板の反り発生を抑制できる。
【００１２】
また、上記導電膜パターンの形成方法によれば、前記メッキ処理に用いる材料として、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つで形成されるのが好ましい。
このようにすれば、上側金属膜上に良好なメッキ層を形成することができ、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。
【００１３】
また、上記導電膜パターンの形成方法によれば、前記導電膜パターンは、配線パターンであるのが好ましい。
このようにすれば、上述したように信頼性が高く、歩留まりの高い配線パターンを形成することができる。
【００１４】
本発明のデバイスの製造方法によれば、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、上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。
【００１５】
本発明のデバイスの製造方法によれば、述したように、メッキ粒子によって隣接するパターン間が接触することによるショートが防止され、信頼性が高く、歩留まりの高い導電膜パターンをを備えた、信頼性の高いデバイスを提供することができる。
【００１６】
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、上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。
【００１７】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、上述したように、メッキ粒子によって隣接するパターン間が接触することによるショートが防止され、信頼性が高く、歩留まりの高い導電膜パターンを介して共有される信号に基づき、安定した液滴吐出動作を確保する液滴吐出ヘッドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の導電膜パターン形成方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法の実施の形態を、図面を参照して説明する。
まず、本発明に係る導電膜パターン形成方法の一実施形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ａ）〜（ｃ）は、配線パターン（導電膜パターン）の形成方法の工程を示す図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、まず熱酸化したシリコン基板（基板）１の表面にＮｉ−Ｃｒ合金（Ｃｒ２０％）をスパッタ（または真空蒸着法等）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程度が好ましいく、本実施形態では０．２μｍとした。
【００２０】
なお、前記下側金属膜と前記上側金属膜とは異なる材料から構成されていれば、上記の組み合わせに限定されることはない。具体的には、上記下側金属膜としては、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｒ含有合金、Ｎｉ含有合金、ＴｉＷ合金のいずれかにより形成することができ、上記上側金属膜としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つから形成することができる。このような材料からなる金属膜は、配線パターンとして好適に採用することができる。
【００２１】
次に、図１（ｂ）に示すように、前記Ａｕ膜３上にレジストを塗布し、形成すべき配線パターンに応じた配置でレジストが残るように、フォトリソ等によりパターニングすることでレジストパターン４を形成する。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を形成できる。
【００２２】
次に、このレジストパターン４をマスクとして、例えば硝酸をベースに用いたウェットエッチングにより、図１（ｃ）に示すように、前記Ａｕ膜３のみを選択的にエッチングしてパターニングする。具体的には、前記ＮｉＣｒ膜２上に配線パターンの形状に対応したＡｕ膜３を残し、その他の領域のＡｕ膜３を除去する。
この後、Ｏ２プラズマアッシング等のプラズマ処理により、前記ＮｉＣｒ膜２上のレジストパターン４を剥離する。これにより、シリコン基板１上に形成すべき配線パターンに応じたＡｕ膜３が露出する。
【００２３】
この後、前記Ａｕ膜３に対しメッキ処理を行う前処理として、図２（ａ）に示すように、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、また硫酸過水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を除去することができる。
【００２４】
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、後のメッキ処理時において、メッキとＡｕ膜３との間の密着性を高めることができる。
このとき、ＮｉＣｒ膜２上にＡｕ膜３を積層した際に、前記Ａｕ膜３の端部３ａには、ＮｉＣｒとＡｕとの合金層が形成されているが、Ａｕ膜３及びＮｉＣｒ膜２を一括してパターニングする場合に比べて、上記工程ではＮｉＣｒ膜２をエッチングしていないので、上記の合金層の生成が抑えられたものとなる。
【００２５】
この後、４５〜６０℃に加温した無電解Ａｕメッキ浴中にシリコン基板１を１〜５時間浸漬し、図２（ｂ）に示すように、前記Ａｕ膜３に対して０．７〜１μｍのＡｕメッキ膜６を析出させる。ここで、予めレジストパターン４が除去されており、またメッキは等方成長するため、Ａｕメッキ膜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。なお、上記メッキ処理に用いる材料としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つで形成される、すなわちＮｉ，Ｃｕのみ、又はこれら材料（Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ）の２種以上の組み合わせによるものを採用することが好ましい。
【００２６】
本実施形態では、メッキ処理を無電解メッキとしているので、Ａｕメッキ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、無電解Ａｕメッキには、亜硫酸浴を用いた。また、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。
【００２７】
このとき、前記Ａｕ膜３の端部３ａには合金層が僅かに生成されているので、該合金層上からＮｉＣｒ膜２上にＡｕメッキ粒子が析出するようになる。このような合金層上に析出したＡｕメッキ粒子は、隣接する配線パターン間でショートを引き起こす要因となることから除去するのが望ましい。また、前記Ａｕメッキ粒子は密着性が低いことから、後の工程中に剥離し、この剥離したＡｕメッキ粒子によって配線パターン間を生じ、配線パターンの歩留まりを低下させてしまう。このＡｕメッキ粒子は、上記の不具合を生じさせることから、除去するのが好ましい。本発明では、後述するエッチング工程によって前記Ａｕメッキ粒子が除去されるようになっている。
【００２８】
続いて、図２（ｃ）に示すように、Ａｕメッキ膜６によって覆われたＡｕ膜３をマスクとして、例えば硝酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン基板１上に配線パターンに対応するＮｉＣｒ膜２を形成する。
このとき、ＮｉＣｒ膜２上にＡｕメッキ粒子が析出されているが、本工程におけるウエットエッチングによって除去される。
これにより、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メッキ膜６によって覆われてなる配線パターン７が形成される。
【００２９】
この配線パターン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が半減する。
【００３０】
このように、本実施に係る配線パターン７の形成方法によれば、Ａｕ膜３のみをパターニングしてメッキ処理を行っているので、Ａｕ膜３及びＮｉＣｒ膜２を一括してパターニングする場合に比べて、ＮｉＣｒ膜２とＡｕ膜３とからなる合金層の形成が抑えられる。
そして、前記Ａｕ膜３をメッキ処理することで合金層上にＡｕメッキ粒子が析出するが、メッキ処理されたＡｕ膜３をマスクとしてＮｉＣｒ膜２をエッチングする際に、前記合金層上に析出したＡｕメッキ粒子が上記のエッチングにより除去される。
このようにして形成された配線パターン７は、隣接する配線パターン７間のＡｕメッキ粒子が除去されているので、Ａｕメッキ粒子の析出に起因するショートを防止した、信頼性の高いものとなる。
【００３１】
（液滴吐出ヘッド）
次に、上記配線パターンの形成方法により、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３を参照して説明する。図３は、液滴吐出ヘッドＨの断面構成図である。
【００３２】
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３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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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３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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、上述した膜パターン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は、Ａｕメッキに起因する隣接する配線間でのショートが防止され、低抵抗の配線を介して信号が確実に伝達され、また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。
また、配線パターン３４が形成されたリザーバ形成基板２０と流路形成基板１０とを貼り合わせる際に、剥離したＡｕメッキが基板１０，２０間に入り込むことがなく、基板１０，２０の破損が防止されている。
【００４９】
（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４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。
【００５０】
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４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。
【００５１】
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。
【００５２】
なお、図４では、本発明の液滴吐出装置の一例として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。
【００５３】
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。
【００５４】
また、上記実施形態では、本発明に係る膜パターン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。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば、上記実施形態では、下地金属（下地配線）の第１導電膜としてＮｉ−Ｃｒ合金を一例として示したが、これに限定されるものではなく、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｒ含有合金、Ｎｉ含有合金にも適用可能である。
例えば、下地配線としてＮｉを用いる場合、上記ＮｉＣｒを用いる場合と同様の手順で膜パターンを形成できるが、Ｎｉの場合はエッチング液の塩酸濃度が１０〜１５％と、ＮｉＣｒを用いる場合よりも低くてもよい。
また、メッキ形成する第２導電膜としてニッケル膜を成膜する例を示したが、これに限定されるものではなく、ＣｕやＡｕ、さらには、これらを２種類以上組み合わせることも可能である。
【００５７】
また、エッチング液としては、上述した塩酸に限定されるものではなく、硫酸や硝酸、過酸化水素等の他の酸（強酸）や、これらの酸の混合液を用いてもよい。
この場合、触媒についても、エッチング液として用いる液剤を溶液として溶解したものを用いることが好ましい。
さらに、触媒としても、上記実施形態では塩酸にＰｄが溶解しているものを例示したが、これ以外にも、塩酸にＰｄ及びスズ等の物質が溶解したもの等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】膜パターン形成方法の工程を示す図である。
【図２】同膜パターン形成方法の工程を示す図である。
【図３】本発明に係る液滴吐出ヘッドの断面構成図である。
【図４】液滴吐出装置の一例を示す斜視構成図である。
【図５】従来の導電膜パターンの形成方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ｈ…液滴吐出ヘッド、１…シリコン基板（基板）、２…ＮｉＣｒ膜（下側金属膜）、３…Ａｕ膜（上側金属膜）、４…レジストパターン、７…導電膜パターン、３４…配線パターン（導電膜パターン）、２０…リザーバ形成基板（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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