(57)【要約】【課題】  １つのエネルギー発生素子と保護層とが導通下としても、全てのエネルギー発生素子で吐出不良が発生しないように、複数の保護層を互いに電気的に独立するように設けると、保護層とエネルギー発生素子との間の絶縁層の絶縁性検査を１度で行うことができず液体吐出ヘッドの製造時の絶縁性検査に時間がかかる懸念がある。【解決手段】  複数の保護層と電気的に接続する接続部を設け、接続部と複数のエネルギー発生素子との間の導通検査を行った後に、接続部を除去して複数の保護層を互いに電気的に分離させる。【選択図】  図５
2013173262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電することで発熱する材料からなり、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子と、
絶縁性材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子を被覆するように設けられた絶縁層と、
第１の金属材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子それぞれに対応して前記絶縁層の上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の密着層と、
第２の金属材料からなり、前記複数の密着層のそれぞれの上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の保護層と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
複数の前記エネルギー発生素子と、前記絶縁層とがこの順に積層された基体を用意する工程と、
前記基体に、前記第１の金属材料からなる第１の金属層と、前記第２の金属材料からなる第２の金属層とを成膜する工程と、
前記第２の金属層をパターニングして、前記複数の保護層を形成する工程と、
前記第１の金属層をパターニングして、前記複数の保護層と電気的に接続する接続部を形成する工程と、
前記接続部と前記複数のエネルギー発生素子との導通を検査する検査工程と、
前記接続部をパターニングして、前記複数の密着層を形成する工程と、
をこの順に行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
通電することで発熱する材料からなり、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子と、
絶縁性材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子を被覆するように設けられた絶縁層と、
第１の金属材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子それぞれに対応して前記絶縁層の上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の密着層と、
第２の金属材料からなり、前記複数の密着層のそれぞれの上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の保護層と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記複数のエネルギー発生素子と、前記絶縁層と、がこの順に積層された基体を用意する工程と、
前記基体に、前記第１の金属材料からなる第１の金属層を成膜する工程と、
前記第１の金属層をパターニングして、少なくとも前記複数の保護層が形成される部分を被覆する接続部を形成する工程と、
前記接続部と前記複数のエネルギー発生素子との導通を検査する検査工程と、
前記検査工程の後に前記第２の金属層を成膜し、成膜した当該第２の金属層をパターニングして前記複数の保護層を形成する工程と、
前記接続部をパターニングして、前記複数の密着層を形成する工程と、
をこの順に行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
通電することで発熱する材料からなり、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子と、
絶縁性材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子を被覆するように設けられた絶縁層と、
第１の金属材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子それぞれに対応して前記絶縁層の上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の密着層と、
第２の金属材料からなり、前記複数の密着層のそれぞれの上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の保護層と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記複数のエネルギー発生素子と前記絶縁層とがこの順に積層された基体を用意する工程と、
前記基体に、前記第１の金属材料からなる第１の金属層と、前記第２の金属材料からなる第２の金属層とを成膜する工程と、
前記第１の金属層と前記第２の金属層とを一括してパターニングして、少なくとも前記複数の保護層が形成される部分を被覆する接続部を形成する工程と、
前記接続部と前記複数のエネルギー発生素子との導通を検査する検査工程と、
前記接続部をパターニングして、前記複数の保護層と前記複数の密着層とを形成する工程と、
をこの順に行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第２の金属材料は、タンタル、プラチナ、イリジウム及びルテニウムのいずれか１つからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第１の金属材料は、チタンタングステンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１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、液体吐出ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーマル型の液体吐出装置は、エネルギー発生素子に通電することで発生する熱エネルギーを用いてインク等の液体を膜沸騰させ、これにより生じる圧力を用いて吐出口から液体を吐出して記録動作を行う。
【０００３】
このようなエネルギー発生素子は、インクとの絶縁性を確保するために絶縁層で被覆されている。さらに気泡の消滅に伴うキャビテーション衝撃や液体による化学的作用からエネルギー発生素子を保護するために、タンタルやイリジウム等の金属材料で保護層が設けられている。しかしながら絶縁層に穴（ピンホール）があると、エネルギー発生素子と保護層と間で電気が流れ、記録動作時に所望の発熱特性が得られないばかりか、保護層が電気化学反応を起こして変質して耐久性が低下したり、保護層の材料が溶出したりすることが懸念される。そのため、液体吐出ヘッド用基板の製造段階で保護層の状態を検査し、エネルギー発生素子と保護層とが導通していないことを確認する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、複数のエネルギー発生素子を共通して保護するように保護層が帯状に設けられ、この保護層に接続される検査用端子と、複数のエネルギー発生素子に共通に接続されている検査用端子と、を使用して絶縁性の検査をする方法が開示されている。この方法によれば、複数のエネルギー発生素子について、一括して絶縁層による絶縁性を検査することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５０６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし特許文献１の構成は、複数のエネルギー発生素子を帯状のつながった保護層で被覆しているため、記録動作中に一箇所でもエネルギー発生素子と保護層とが導通すると、他のエネルギー発生素子を被覆している保護層に電流が流れてしまうことになる。そうすると保護層全体が変質してしまうことになり、全てのエネルギー発生素子で吐出不良が生じて記録動作を継続できなくなる可能性がある。
【０００７】
このような連鎖的に全てのエネルギー発生素子で吐出不良が発生してしまうことを防止するためには、保護層をエネルギー発生素子毎に電気的に分離、独立して設けることが考えられる。しかしその場合には、保護層とエネルギー発生素子との絶縁性を確認する検査をエネルギー発生素子毎に行わねばならず、膨大な数の検査用端子を必要とし、また検査にも膨大な時間を必要とするため効率がよくない。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑み、１つのエネルギー発生素子と保護層とが導通した場合でも、それにより引き起こされる保護層の電気化学的変化が他のエネルギー発生素子に伝搬しない液体吐出ヘッド用基板の製造方法を提供することを目的とする。また、保護層とエネルギー発生素子との絶縁性の確認を効率的に行うことができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決する本発明は、通電することで発熱する材料からなり、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子と、絶縁性材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子を被覆するように設けられた絶縁層と、第１の金属材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子それぞれに対応して前記絶縁層の上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の密着層と、第２の金属材料からなり、前記複数の密着層のそれぞれの上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の保護層と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、複数の前記エネルギー発生素子と、前記絶縁層とがこの順に積層された基体を用意する工程と、前記基体に、前記第１の金属材料からなる第１の金属層と、前記第２の金属材料からなる第２の金属層とを成膜する工程と、前記第２の金属層をパターニングして、前記複数の保護層を形成する工程と、前記第１の金属層をパターニングして、前記複数の保護層と電気的に接続する接続部を形成する工程と、前記接続部と前記複数のエネルギー発生素子との導通を検査する検査工程と、前記接続部をパターニングして、前記複数の密着層を形成する工程と、をこの順に行うことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、上記目的を解決する本発明は、通電することで発熱する材料からなり、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子と、絶縁性材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子を被覆するように設けられた絶縁層と、第１の金属材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子それぞれに対応して前記絶縁層の上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の密着層と、第２の金属材料からなり、前記複数の密着層のそれぞれの上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の保護層と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記複数のエネルギー発生素子と、前記絶縁層と、がこの順に積層された基体を用意する工程と、前記基体に、前記第１の金属材料からなる第１の金属層を成膜する工程と、前記第１の金属層をパターニングして、少なくとも前記複数の保護層が形成される部分を被覆する接続部を形成する工程と、前記接続部と前記複数のエネルギー発生素子との導通を検査する検査工程と、前記検査工程の後に前記第２の金属層を成膜し、成膜した当該第２の金属層をパターニングして前記複数の保護層を形成する工程と、前記接続部をパターニングして、前記複数の密着層を形成する工程と、をこの順に行うことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、上記目的を解決する本発明は、通電することで発熱する材料からなり、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子と、絶縁性材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子を被覆するように設けられた絶縁層と、第１の金属材料からなり、前記複数のエネルギー発生素子それぞれに対応して前記絶縁層の上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の密着層と、第２の金属材料からなり、前記複数の密着層のそれぞれの上に設けられ、互いに電気的に分離された複数の保護層と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記複数のエネルギー発生素子と前記絶縁層とがこの順に積層された基体を用意する工程と、前記基体に、前記第１の金属材料からなる第１の金属層と、前記第２の金属材料からなる第２の金属層とを成膜する工程と、前記第１の金属層と前記第２の金属層とを一括してパターニングして、少なくとも前記複数の保護層が形成される部分を被覆する接続部を形成する工程と、前記接続部と前記複数のエネルギー発生素子との導通を検査する検査工程と、前記接続部をパターニングして、前記複数の保護層と前記複数の密着層とを形成する工程と、をこの順に行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、１つのエネルギー発生素子と保護層とが導通しても、全てのエネルギー発生素子で吐出不良が発生することがなく、保護層とエネルギー発生素子との絶縁性の確認を効率的に行うことができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドを用いることができる液体吐出装置および液体吐出ヘッドユニットの一例である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッドの斜視図及び上面図である。
【図３】本発明の液体吐出ヘッドの断面図を模式的に示したものである。
【図４】第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの絶縁層の確認を行う状態を説明する図である。
【図６】第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する図である。
【図７】第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する図である。
【図８】第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの絶縁層の確認を行う状態を説明する図である。
【図９】第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する図である。
【図１０】第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する図である。
【図１１】第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの絶縁性の確認を説明する図である。
【図１２】第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの接続部を説明する図である。
【図１３】第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する図である。
【図１４】第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの接続部の除去を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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などの装置、さら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。そして、この液体吐出ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の被記録媒体に記録を行うことができる。
【００１５】
本明細書内で用いられる「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味することとする。
【００１６】
さらに「インク」とは広く解釈されるべきものであり、被記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、被記録媒体の加工、或いはインクまたは被記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。ここで、インクまたは被記録媒体の処理としては、例えば、被記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では，同一の機能を有する構成には図面中同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１８】
（液体吐出装置）
図１（ａ）は、本発明に係る液体吐出ヘッドを搭載可能な液体吐出装置を示す概略図である。
図１（ａ）に示すように、リードスクリュー５００４は、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１，５００９を介して回転する。キャリッジＨＣはヘッドユニットを載置可能であり、リードスクリュー５００４の螺旋溝５００５に係合するピン（不図示）を有しており、リードスクリュー５００４が回転することによって矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。このキャリッジＨＣには、ヘッドユニット４０が搭載されている。
【００１９】
（ヘッドユニット）
図１（ｂ）は、図１（ａ）のような液体吐出装置に搭載可能なヘッドユニット４０の斜視図である。液体吐出ヘッド４１（以下、ヘッドとも称する）はフレキシブルフィルム配線基板４３により、液体吐出装置と接続するコンタクトパッド４４に導通している。また、ヘッド４１は、インクタンク４２と接合されることで一体化されヘッドユニット４０を構成している。ここで例として示しているヘッドユニット４０は、インクタンク４２とヘッド４１とが一体化したものであるが、インクタンクを分離できる分離型とすることも出来る。
【００２０】
（液体吐出ヘッド）
図２（ａ）に本発明に係る液体吐出ヘッド４１の斜視図を示す。図２（ｂ）は液体吐出ヘッド４１のエネルギー発生素子１２の部分を模式的に示した上面図である。図３（ａ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１を切断した場合の切断面の状態を模式的に示す断面図である。また、図３（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ’に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１の端子１７の部分を切断した場合の切断面の状態を模式的に示す断面図である。
【００２１】
液体吐出ヘッド４１は、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生するエネルギー発生素子１２を備えた液体吐出ヘッド用基板５と、液体吐出ヘッド用基板５の上に設けられた流路壁部材１４と、で設けられている。流路壁部材１４は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化物で設けることができ、液体を吐出するための吐出口１３と、吐出口１３に連通する流路４６の壁１４ａとを有している。この壁１４ａを内側にして、流路壁部材１４が液体吐出ヘッド用基板５に接することで流路４６が設けられている。流路壁部材１４に設けられた吐出口１３は、供給口４５に沿って所定のピッチで列をなすように設けられている。供給口４５から供給された液体は流路４６に運ばれ、さらにエネルギー発生素子１２の発生する熱エネルギーによって液体が膜沸騰することで気泡が生じる。このときに生じる圧力により液体が、吐出口１３から吐出されることで、記録動作が行われる。エネルギー発生素子１２は、液体を吐出する際に生じるキャビテーションの影響からエネルギー発生素子１２を保護するために保護層１０で被覆されている。さらに、液体吐出ヘッド４１は、流路４６に液体を送るために液体吐出ヘッド用基板５を貫通して設けられる供給口４５と、外部、例えば液体吐出装置、との電気的接続を行う端子１７と、を有している。
【００２２】
図３（ａ）に示されるように、トランジスタ等の駆動素子が設けられたシリコンからなる基体１の上に、基体１の一部を熱酸化して設けた熱酸化層２と、シリコン化合物からなる蓄熱層４とが設けられている。蓄熱層４の上に、通電することで発熱する材料（例えばＴａＳｉＮやＷＳｉＮなど）からなる発熱抵抗層６が設けられ、発熱抵抗層６に接するように、発熱抵抗層より抵抗の低いアルミニウムなどを主成分とする材料からなる一対の電極７が設けられている。一対の電極７の間に電圧を印加し、発熱抵抗層６の一対の電極７の間に位置する部分に通電して発熱させることで、発熱抵抗層６の部分がエネルギー発生素子１２として用いられる。これらの発熱抵抗層６と一対の電極７は、インクなどの吐出に用いられる液体との絶縁を図るために、ＳｉＮ等のシリコン化合物などの絶縁性材料からなる絶縁層８で被覆されている。さらに吐出のための液体の発泡、収縮に伴うキャビテーション衝撃などからエネルギー発生素子１２を保護するために、エネルギー発生素子１２の部分に対応する絶縁層８の上に耐キャビテーション層として用いられる保護層１０が設けられている。また、絶縁層８と保護層１０との間には絶縁層８と保護層１０との密着性を確保するために密着層２１が設けられている。
【００２３】
具体的には、保護層１０としてタンタルやイリジウムやルテニウムなどの金属材料を用いることができ、密着層２１にはチタンタングステン（ＴｉＷ）等の材料を用いることができる。さらに絶縁層８の上に流路壁部材１４が設けられている。なお、絶縁層８と流路壁部材１４との密着性を向上させるために、絶縁層８と流路壁部材１４との間にポリエーテルアミド樹脂などからなる密着層を設けることもできる。また、基体１のエネルギー発生素子１２が設けられている面とは反対側の面には、供給口４５を形成する際のエッチング工程時にマスクとして用いられた熱酸化層２０が残されている。
【００２４】
外部と接続しエネルギー発生素子１２を駆動するために用いられる端子１７は、図３（ｂ）に示すように絶縁層８に設けられた開口の上に設けられた、チタンタングステン（ＴｉＷ）等の材料からなる拡散防止層２３と金等からなるめっき層３０とで形成されている。
【００２５】
図２（ｂ）に示されるように、保護層１０は、エネルギー発生素子１２毎に互いに電気的に分離して設けられている。このように設けることで、記録動作中に何らかの要因で絶縁層に穴が生じたとしても、１つのエネルギー発生素子１２を被覆する保護層１０だけに電流が流れるだけで済む。電流が流れると電気化学反応がおこり、保護層１０としてタンタルを用いた時には酸化し、イリジウムやルテニウムを用いた場合には溶解する現象が発生することになる。このような状態となると吐出不良が生じる可能性があるが、複数のエネルギー発生素子１２をそれぞれを被覆する各保護層１０を、互いに電気的に分離しておくことで、電流は他のエネルギー発生素子１２には流れず、電気化学反応は連鎖して起こらない。そのため、全てのエネルギー発生素子において吐出不良が発生することを防止することができる。
【００２６】
一方、液体吐出ヘッドの製造途中においては、複数のエネルギー発生素子１２の上側に設けられた複数の保護層１０と電気的に接続している接続部を設けている。接続部は検査用端子と接続されており、この検査用端子を用いて、複数のエネルギー発生素子１２との間の導通チェックすることで、複数のエネルギー発生素子と保護層１０との間に位置する絶縁層の絶縁性の確認を簡易に行うことができる。すなわち接続部は、複数の保護層１０のそれぞれと検査用端子１６との電気的接続をするために用いられている。このような検査工程終了後に、接続部を除去することにより保護層１０をエネルギー発生素子１２毎に電気的に分離することができる。
【００２７】
さらに、エネルギー発生素子１２と１つの保護層１０とが導通した場合でも、全ての保護層１０で連鎖的に電気化学反応が生じることがないため、全てのエネルギー発生素子において吐出不良が生じることを防止できる。
【００２８】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の製造工程について具体的に説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図４及び図６の左側に、図２（ａ）のＡ−Ａ’に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１を切断した場合の各工程での切断面の状態を模式的に示す。また、図４及び図６の右側に図２（ａ）のＢ−Ｂ‘に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１の端子部を切断した場合の各工程での切断面の状態を模式的に示す。図５は、絶縁性を検査する際の液体吐出ヘッドの上面の様子を模式的に示している。
【００３０】
まずトランジスタ等の駆動素子の分離層として用いられる熱酸化層２が設けられた表面と、供給口４５を設ける際のマスクとなる熱酸化層２０が設けられた裏面とを有するシリコンからなる基体１を用意する。表面の供給口４５を開口する予定の部分に、供給口４５を開口させる際に用いるエッチング液で速やかにエッチングされ、かつ導電性を有する材料を用いて膜厚約２００ｎｍ〜５００ｎｍの犠牲層３が設けられている。犠牲層３は、例えばアルミニウムを主成分とする材料（例えばＡｌ−Ｓｉ合金）やポリシリコンを用いて、スパッタリング法とドライエッチング法により供給口４５の位置に対応する部分に形成することができる。犠牲層３の上には、ＣＶＤ法等を用いて膜厚約５００ｎｍ〜１ｕｍで形成された酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる蓄熱層４が設けられている。
【００３１】
次に、蓄熱層４の上に膜厚約１０ｎｍ〜５０ｎｍのＴａＳｉＮまたはＷＳｉＮからなる発熱抵抗層６となる材料と、一対の電極７となる膜厚約１００ｎｍ〜１ｕｍのアルミニウムを主成分とする導電層をスパッタリング法により形成する。そして、ドライエッチング法を用いて発熱抵抗層６と導電層とを加工し、さらに導電層の一部をウェットエッチング法で除去して一対の電極７を設ける。導電層を除去した部分に対応する発熱抵抗層６が、エネルギー発生素子１２として用いられる。次に発熱抵抗層６や一対の電極７を覆うように、基板全面にＣＶＤ法等を用いて窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる絶縁性を有する膜厚約１００ｎｍ〜１μｍの絶縁層８を設ける。次に、端子１７が設けられる領域にフォトリソグラフィ法でレジストマスクを設けた後に、絶縁層８のエッチングを行うことで、開口８ａを設ける。これにより図４（ａ−１）、（図４−（ａ−２）のようになる。
【００３２】
その後、ウエハ全面にめっき金属の拡散防止層や保護層１０と絶縁層８との密着層として用いられる金属層２１ａ（第１の金属層）を膜厚１００ｎｍ〜５００ｎｍ形成する。具体的には、チタンタングステン（ＴｉＷ、第１の金属材料）の金属層をスパッタリング法により形成する。次に液体の発泡、収縮に伴うキャビテーション衝撃などから保護可能な耐久性を有する保護層１０となる金属層（第２の金属層）をスパッタリング法を用いて膜厚５０ｎｍ〜５００ｎｍ形成する。具体的には、タンタル、イリジウム、ルテニウム、クロム、プラチナ等の金属材料（第２の金属材料）を用いることができる（図４（ｂ−１）、図４（ｂ−２））。
【００３３】
次に、フォトリソグラフィー法により、エネルギー発生素子１２上のみにレジストパターンを形成し（不図示）、ドライエッチング法により、保護層１０の材料を選択的にエッチングできるようなガスを用いて金属層をパターニングして保護層１０を形成する。
【００３４】
次に、フォトリソグラフィー法によりレジストパターンを形成し（不図示）、ドライエッチング法により、金属層２１ａをパターニングして接続部２２を形成する（図４（ｃ−１）、図４（ｃ−２））。このとき図５（ａ）〜（ｃ）に模式的に示すように、複数の保護層１０が接続部２２により電気的に接続されるようにパターニングされる。このとき端子１７となる部分には図４（ｃ−２）に示すように、金属層２１ａをパターニングして、めっき層３０の金属材料が拡散することを防止する拡散防止層２３を設ける。
【００３５】
次に、接続部２２の一部を検査用端子１６として用い、検査用端子１６と複数のエネルギー発生素子１２を駆動するための端子１７となる部分とに検査用プローブ等を当接させ、電圧を印加して、絶縁層８の絶縁性をチェックする。これにより絶縁性の確認を一括で行うことができる（検査工程）。検査用端子１６と端子１７となる部分とが導通していないことが確認できれば、絶縁層８の絶縁性が確保されていることがわかる。なお、図５（ｃ）に示すように検査用端子１６を設けずに、接続部２２のいずれかの部分と、端子１７となる部分とに検査用プローブを当接させることで絶縁層８の絶縁性が確保されていることの検査を行ってもよい。
【００３６】
次に、スパッタリング法により、ウエハ全面に、めっき層３０を形成する際のシード層１８を設ける。このようなシード層１８の材料には、金（Ａｕ）を用いることができ、５０ｎｍから１００ｎｍの膜厚で形成する（図６（ａ−１）、図６（ａ−２））。
【００３７】
次に、フォトリソグラフィー法でパッド部２５ａのみが開口するレジストパターン２５を形成する（図６（ｂ−１）、図６（ｂ−２））。
【００３８】
そしてシード層１８に通電して電界めっき法で、金からなるめっき層３０を形成して端子１７を完成させた後、ウェットエッチングによりレジストパターン２５を剥離する。
【００３９】
その後、基板全面に形成されているシード層１８をヨウ素液でウェットエッチングすることで除去し、さらにめっき層３０や保護層１０をマスクとして、過酸化水素水を用いてウェットエッチングすることにより、接続部２２として用いられる部分を除去する。この過酸化水素水によるウェットエッチングで、接続部２２を介して電気的に導通していた各保護層１０は、エネルギー発生素子１２毎に分離される（図６（ｃ−１）、図６（ｃ−２））。
【００４０】
本実施例では、金属層２１ａをパターニングすることでめっき層３０の拡散防止層２３と絶縁層による絶縁の確認を行う検査工程の接続部２２とを一括して設けている。これにより接続部２２を設けるために他の金属層を形成する必要がないため、製造工程の増加を防止することができる。
【００４１】
さらに、接続部２２を除去する際には、めっき層３０や保護層１０をエッチングマスクとして用いることにより、フォトリソグラフィ法などを用いて別のエッチングマスク等を設ける必要がない。これにより製造工程の増加を防止することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、金属層２１ａ（第１の金属層）の上に、保護層１０となる金属層（第２の金属層）を形成した後に、接続部２２をパターニングして絶縁性の検査を行った。本実施形態においては、金属層２１ａ（第１の金属層）からなる接続部２２により絶縁性の検査を行った後に、保護層１０の金属層（第２の金属層）を成膜する場合を示す。
【００４３】
図７及び図９の左側に、図２（ａ）のＡ−Ａ’に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１を切断した場合の各工程での切断面の状態を模式的に示す。また、図７及び図９の右側に図２（ａ）のＢ−Ｂ‘に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１の端子部を切断した場合の各工程での切断面の状態を模式的に示す。図８は、絶縁性を検査する際の液体吐出ヘッドの上面の様子を模式的に示している。
【００４４】
まずトランジスタ等の駆動素子の分離層として用いられる熱酸化層２が設けられた表面と、供給口４５を設ける際のマスクとなる熱酸化層２０が設けられた裏面とを有するシリコンからなる基体１を用意する。表面の供給口４５を開口する予定の部分に、供給口４５を開口させる際に用いるエッチング液で速やかにエッチングされ、かつ導電性を有する材料を用いて膜厚約２００ｎｍ〜５００ｎｍの犠牲層３が設けられている。犠牲層３は、例えばアルミニウムを主成分とする材料（例えばＡｌ−Ｓｉ合金）やポリシリコンを用いて、スパッタリング法とドライエッチング法により供給口４５の位置に対応する部分に形成することができる。犠牲層３の上には、ＣＶＤ法等を用いて膜厚約５００ｎｍ〜１ｕｍで形成された酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる蓄熱層４が設けられている。
【００４５】
次に、蓄熱層４の上に膜厚約１０ｎｍ〜５０ｎｍのＴａＳｉＮまたはＷＳｉＮからなる発熱抵抗層６となる材料と、一対の電極７となる膜厚約１００ｎｍ〜１ｕｍのアルミニウムを主成分とする導電層をスパッタリング法により形成する。そして、ドライエッチング法を用いて発熱抵抗層６と導電層とを加工し、さらに導電層の一部をウェットエッチング法で除去して一対の電極７を設ける。導電層を除去した部分に対応する発熱抵抗層６が、エネルギー発生素子１２として用いられる。次に発熱抵抗層６や一対の電極７を覆うように、基板全面にＣＶＤ法等を用いて窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる絶縁性を有する膜厚約１００ｎｍ〜１μｍの絶縁層８を設ける。
【００４６】
次に、端子１７が設けられる領域にフォトリソグラフィ法でレジストマスクを設けた後に、絶縁層８のエッチングを行うことで、開口８ａを設ける。以上により図７（ａ−１）
（図７−（ａ−２））に示される状態となる。
【００４７】
その後、ウエハ全面にめっき金属の拡散防止層や保護層１０の密着層２１として用いられる金属層２１ａ（第１の金属層）を膜厚１００ｎｍ〜５００ｎｍ形成する。具体的には、チタンタングステン（ＴｉＷ）の金属層をスパッタリング法により形成する（図７（ｂ−１）、図７（ｂ−２））。
【００４８】
次に、フォトリソグラフィー法によりレジストマスクを形成し（不図示）、ドライエッチング法により、図６（ｂ）に示すように、金属層２１ａをパターニングして接続部２２を形成する（図７（ｃ−１）、図７（ｃ−２））。このとき図８（ａ）〜（ｃ）に模式的に示すように、複数の保護層１０が接続部２２により電気的に接続されるようにパターニングされる。端子１７となる部分には、図７（ｃ−２）に金属層２１ａをパターニングして、めっき層３０の金属材料が拡散することを防止する拡散防止層２３を設ける。
【００４９】
次に、接続部２２の一部を検査用端子１６として用い、検査用端子１６と複数のエネルギー発生素子１２を駆動するための端子１７となる部分とに検査用プローブ等を当接させ、電圧を印加して、絶縁層８の絶縁性をチェックする。これにより絶縁層による絶縁の確認を一括で行うことができる（検査工程）。
【００５０】
検査用端子１６と端子１７となる部分とが導通していないことが確認できれば、絶縁層８の絶縁性が確保されていることがわかる。なお、図８（ｃ）に示すように検査用端子１６を設けずに、接続部２２のいずれかの部分と端子１７となる部分とに検査用プローブを当接させることで絶縁層８の絶縁性が確保されていることの検査を行ってもよい。
【００５１】
次に液体の発泡、収縮に伴うキャビテーション衝撃などから保護可能な耐久性を有する保護層１０となる金属層をスパッタリング法を用いて膜厚５０ｎｍ〜５００ｎｍ形成する。具体的には、タンタル、イリジウム、ルテニウム、クロム、プラチナ等の金属材料を用いることができる。
【００５２】
次に、フォトリソグラフィー法により、エネルギー発生素子１２上のみにレジストパターンを形成し、ドライエッチング法により、保護層１０の材料を選択的にエッチングできるようなガスを用いて金属層をエッチングして保護層１０を形成する。（図９（ａ−１）、図９（ａ−２））
次に、スパッタリング法により、ウエハ全面に、めっき層３０を形成する際のシード層１８を形成する。このようなシード層１８の材料には、金（Ａｕ）を用いることができ、５０ｎｍから１００ｎｍの膜厚で形成する（図９（ｂ−１）、図９（ｂ−２））。
【００５３】
次に、フォトリソグラフィー法でパッド部２５ａのみが開口するレジストパターン２５を形成する（図９（ｃ−１）、図９（ｃ−２））。
【００５４】
そしてシード層１８に通電して電界めっき法で、金からなるめっき層３０を形成して端子１７を完成させた後、ウェットエッチングによりレジストパターン２５を剥離する。
【００５５】
その後、基板全面に形成されているシード層１８をヨウ素液でウェットエッチングすることで除去し、さらにめっき層３０や保護層１０をマスクとして、過酸化水素水を用いてウェットエッチングすることにより、接続部２２として用いられる部分を除去する。この過酸化水素水によるウェットエッチングで、接続部２２を介して電気的に導通していた各保護層１０は、エネルギー発生素子１２毎に分離される（図９（ｄ−１）、図９（ｄ−２））。
【００５６】
（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態おいては、複数の保護層１０が電気的に接続される接続部２２のパターニングと、保護層１０のパターニングとを異なるタイミングで行っている場合を説明した。本実施形態においては、接続部２２のパターニングと保護層１０のパターニングを一括して行う場合を示す。このように一括してパターニングすることで、フォトリソグラフィー法によるレジストマスクを１回設ける必要がなくなる。つまり、レジストマスクを形成するためのレジストの成膜・レジストの露光・レジストパターニング・レジスト剥離という工程を削減することができるため、製造工程を短縮することができる。
【００５７】
図１０及び図１３の左側に、図２（ａ）のＡ−Ａ’に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１を切断した場合の各工程での切断面の状態を模式的に示す。また、図１０及び図１３の右側に図２（ａ）のＢ−Ｂ‘に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１の端子部を切断した場合の各工程での切断面の状態を模式的に示す。
【００５８】
まずトランジスタ等の駆動素子の分離層として用いられる熱酸化層２が設けられた表面と、供給口４５を設ける際のマスクとなる熱酸化層２０が設けられた裏面とを有するシリコンからなる基体１を用意する。表面の供給口４５を開口する予定の部分に、供給口４５を開口させる際に用いるエッチング液で速やかにエッチングされ、かつ導電性を有する材料を用いて膜厚約２００ｎｍ〜５００ｎｍの犠牲層３が設けられている。犠牲層３は、例えばアルミニウムを主成分とする材料（例えばＡｌ−Ｓｉ合金）やポリシリコンを用いて、スパッタリング法とドライエッチング法により供給口４５の位置に対応する部分に形成することができる。犠牲層３の上には、ＣＶＤ法等を用いて膜厚約５００ｎｍ〜１ｕｍで形成された酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる蓄熱層４が設けられている。
【００５９】
次に、蓄熱層４の上に膜厚約１０ｎｍ〜５０ｎｍのＴａＳｉＮまたはＷＳｉＮからなる発熱抵抗層６となる材料と、一対の電極７となる膜厚約５００ｎｍ〜１ｕｍのアルミニウムを主成分とする導電層をスパッタリング法により形成する。そして、ドライエッチング法を用いて発熱抵抗層６と導電層とを加工し、さらに導電層の一部をウェットエッチング法で除去して一対の電極７を設ける。導電層を除去した部分に対応する発熱抵抗層６が、エネルギー発生素子１２として用いられる。次に発熱抵抗層６や一対の電極７を覆うように、基板全面にＣＶＤ法等を用いて窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる絶縁性を有する膜厚約１００ｎｍ〜１μｍの絶縁層８を設ける。これにより図１０（ａ−１）、図１０（ａ−２）に示される状態となる。
【００６０】
次に、ウエハ全面に保護層１０と絶縁層８との密着層２１として用いられる金属層２１ａ（第１の金属層）をスパッタリング法により膜厚５０ｎｍ〜１００ｎｍ形成する。具体的には、チタンタングステン（ＴｉＷ、第１の金属材料）の金属層をスパッタリング法により形成する。次に金属層２１ａの上に、液体の発泡、収縮に伴うキャビテーション衝撃などから保護可能な耐久性を有する保護層１０となる金属層（第２の金属層）を用いて膜厚５０ｎｍ〜５００ｎｍをスパッタリング法を用いて積層する。具体的には、タンタル、イリジウム、ルテニウム、クロム、プラチナ等の金属材料（第２の金属材料）を用いることができる。金属層２１ａと保護層１０となる金属膜は、連続成膜をすることが望ましい。（図１０（ｂ−１）、図１０（ｂ−２））
【００６１】
次に、フォトリソグラフィー法により、保護層１０が形成される各エネルギー発生素子１２の上および接続部２２となる部分以外の領域にレジストパターン（不図示）を形成する。さらにレジストパターンをマスクとして用いてドライエッチングを行うことで、保護層１０および金属層２１ａを一括してエッチングする（図８（ｃ））。このときのレジストパターンは、保護層１０になる領域と接続部２２になる領域とは分離して設けられている。ドライエッチング法は、ＩＣＰエッチング装置を用いて行い、プロセスガスは、塩素ガスとアルゴンガスの混合ガスを用いる。ここでのエッチング時間は、平坦部における保護層１０および金属層２１ａの膜厚をちょうど除去できる時間をｔ０としたときに、ｔ０の１．１０〜１．２０倍の時間行う（以下１０〜２０％程度のオーバーエッチングを行うと称する）。
【００６２】
図１１（ａ）は、絶縁性の検査時の各保護層１０と接続部２２とが導通部２６を介して電気的に接続しているときの液体吐出ヘッドの上面の様子を模式的に示している。
【００６３】
このときの液体吐出ヘッドの断面の状態を図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は、図１１（ａ）のＣ−Ｃ‘に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１を切断した場合の切断面の状態を模式的に示している。図１２（ｃ）に、図１２（ａ）のＸの部分を拡大した図を示す。
【００６４】
１０〜２０％程度のオーバーエッチングを行うことにより図１２（ｃ）に示すように、平坦部の保護層１０と金属層２１ａは完全に除去される。しかし一対の電極７の段差部に対応する絶縁層８の段差部は、金属膜２１ａや保護層１０となる金属膜の膜厚が厚くなったり、エッチングのレートが遅くなったりするため、１０〜２０％程度のオーバーエッチングではエッチング残りが発生する。これにより保護層１０の金属層のエッチング残り部２１ｂと金属層２１ａのエッチング残り部１０ｂとからなる導通部２６が形成される。
【００６５】
一方、図１２（ｂ）は、図１１（ａ）のＤ−Ｄ’に沿って基板５に垂直に液体吐出ヘッド４１の接続部２２を切断した場合の切断面の状態を模式的に示している。ここでは絶縁層の段差部も平坦部もエッチングされていないため、導電層２１ｃと導電層１０ｃとから接続部２２が形成される。
【００６６】
次に、端子１７が設けられる領域にフォトリソグラフィ法でレジストマスクを設けた後に、絶縁層８のエッチングを行うことで開口８ａを設ける。
【００６７】
次に、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、図１１（ａ）に示す検査用端子１６と複数のエネルギー発生素子１２を駆動するための端子１７となる部分とに検査用プローブ等を当接させ、電圧を印加して、絶縁層８の絶縁性をチェックする。これにより絶縁性の確認を一括で行うことができる（検査工程）。検査用端子１６と端子１７となる部分とが導通していないことが確認できれば、絶縁層８の絶縁性が確保されていることがわかる。
【００６８】
次に、スパッタリング法により、ウエハ全面に、金のめっき層３０拡散防止層２３として用いられる金属層２７とシード層１８とを形成する。具体的には、金属層２７はチタンタングステン（ＴｉＷ）を１００ｎｍから２００ｎｍ形成し、その後、金（Ａｕ）を５０ｎｍから１００ｎｍの膜厚で形成する（図１３（ａ−１）、図１３（ａ−２））。このときの図１２（ａ）のＸの部分は、図１４（ａ）のようになる。
【００６９】
次に、フォトリソグラフィー法でパッド部２５ａのみが開口するレジストパターン２５を形成する（図１３（ｂ−１）、図１３（ｂ−２））。
そしてシード層１８に通電して電界めっき法で、金からなるめっき層３０を形成し端子１７を完成させた後、ウェットエッチングによりレジストパターン２５を剥離する。
【００７０】
その後、基板最表面に形成されているシード層１８をヨウ素液でウェットエッチングすることで除去し、めっき層３０や保護層１０をマスクとして、過酸化水素水を用いてウェットエッチングして、金属層２７と導通部２６とを除去する。（図１３（ｃ−１）、図１３（ｃ−２））
【００７１】
このとき、チタンタングステンで形成された金属層２７と導電部２６の金属のエッチング残り部２１ｂとは、過酸化水素水で溶解することで除去される。一方、導通部２６のタンタル、イリジウム、ルテニウム、クロム、プラチナ等の金属材料で形成されたエッチング残り部１０ｂは過酸化水素水による溶解により除去されるわけではないが、下側のエッチング残り部２１が除去されることに伴い剥離（リフトオフ）することにより、除去される。
【００７２】
この過酸化水素水によるウェットエッチングは、金属層２７の平坦部の膜厚がちょうど除去される時間の倍の時間、すなわち１００％のオーバーエッチングを行う。オーバーエッチングを１００％とすることで、図１１（ｂ）および図１４（ｂ）に示すように、金属層２７と絶縁層８の段差部の側壁の導通部２６とは確実に除去されるため、各保護層１０は完全に電気的に分離されることになる。
【符号の説明】
【００７３】
１  基体
５  液体吐出ヘッド用基板
６  発熱抵抗層
７  一対の電極
８  絶縁層
１０  保護層
１２  エネルギー発生素子
１７  端子
２１  密着層
２２  接続部
２３  拡散防止層
４１  液体吐出ヘッド
【図１】
2013173262.tif 000003
【図２】
2013173262.tif 000004
【図３】
2013173262.tif 000005
【図４】
2013173262.tif 000006
【図５】
2013173262.tif 000007
【図６】
2013173262.tif 000008
【図７】
2013173262.tif 000009
【図８】
2013173262.tif 000010
【図９】
2013173262.tif 000011
【図１０】
2013173262.tif 000012
【図１１】
2013173262.tif 000013
【図１２】
2013173262.tif 000014
【図１３】
2013173262.tif 000015
【図１４】
2013173262.tif 000016