(57)【要約】【課題】本発明は、３次元の流路構造を持った溶液吐出記録ヘッドを、作業効率を下げずに、且つ、形状寸法を維持して製造する製造方法を提供するものである。【解決手段】第２の流路を形成する流路壁および吐出口をネガ型レジストで形成し、該ネガ型レジスト膜を、第１の流路に転写することで上記の課題を解決することを可能とした。【選択図】図１
2009220286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子を備えた基板上に流路及びインク吐出口が設けられている液体吐出記録ヘッドの製造方法であって、
（ａ）前記記録素子が形成された前記基板上にネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）前記ネガ型感光性樹脂層から、硬化樹脂層からなる前記流路の側壁を形成する工程と、
（ｃ）少なくとも前記流路の側壁の内側の前記流路となる領域を埋める前記ネガ型感光性樹脂層よりも厚い溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）前記溶解可能な樹脂層の表面を前記流路の側壁の上端面が露出するまで研磨し、前記溶解可能な樹脂層の表面と前記流路の側壁の上端面とを含む平面に平坦化する工程と、
（ｅ）支持基板上に、ネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｆ）前記支持基板上に形成された前記ネガ型感光性樹脂層に、該ネガ型感光性樹脂層から得られた硬化樹脂層からなり、前記吐出口を有する前記流路の覆いとなるパターンを形成する工程と、
（ｇ）前記溶解可能な樹脂層の表面と前記流路の側壁の上端面とが平坦化された面に、前記支持基板上の前記パターンを転写し、前記流路となる領域を占める前記溶解可能な樹脂層を該パターンで覆う工程と、
（ｈ）前記基板に前記溶解可能な樹脂層に達する液体供給口となる貫通孔を形成する工程と、
（ｉ）前記液体供給口を介して前記溶解可能な樹脂層を除去して、前記流路を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記流路の覆いとなるパターンを形成する工程が、型に形成された前記覆いと前記吐出口の形状を前記支持基板上に形成されたネガ型感光性樹脂層に転写する工程であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記流路の覆いとなるパターンを形成する工程が、
前記支持基板上に第１のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記第１のネガ型感光性樹脂層に吐出口の潜像を形成する工程と、
その後、前記第１のネガ型感光性樹脂層上に第２のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記第２のネガ型感光性樹脂層に前記流路の側壁の一部となる潜像を形成する工程と、
前記転写する工程の後、前記第１のネガ型感光性樹脂層に形成された潜像と、前記第２のネガ型感光性樹脂層とに形成された潜像を現像し、未硬化部分を除去して、前記吐出口および前記流路の側壁の一部を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記流路の覆いとなるパターンを形成する工程が、
前記支持基板上に第１のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記第１のネガ型感光性樹脂層に吐出口の潜像を形成する工程と、
前記第１のネガ型感光性樹脂層上に第２のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記第２のネガ型感光性樹脂層上に前記流路の側壁の一部となる潜像を形成する工程と、
その後、前記第１のネガ型感光性樹脂層に形成された潜像と、前記第２のネガ型感光性樹脂層とに形成された潜像を現像し、未硬化部分を除去して、前記吐出口および前記流路の側壁の一部を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
記録素子を備えた基板上に流路及びインク吐出口が設けられている液体吐出記録ヘッドの製造方法であって、
（ａ）前記記録素子が形成された前記基板上にネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）フォトリソグラフィー法を用いて前記ネガ型感光性樹脂層から、硬化樹脂層からなる前記流路の側壁を形成する工程と、
（ｃ）少なくとも前記流路の側壁の内側の前記流路となる領域を埋める前記ネガ型感光性樹脂層よりも厚い溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）前記溶解可能な樹脂層の表面を前記流路の側壁の上端面が露出するまで研磨し、前記溶解可能な樹脂層の表面と前記流路の側壁の上端面とを含む平面に平坦化する工程と、
（ｅ）前記溶解可能な樹脂層の表面と前記流路の側壁の上端面とを含む平坦化された面に、第１のネガ型感光性樹脂層を転写する工程と、
（ｆ）前記第１のネガ型感光性樹脂層から硬化樹脂層からなる前記流路の側壁の一部を形成する工程と、
（ｇ）前記第１のネガ型感光性樹脂層上に第２のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｈ）前記第２のネガ型感光性樹脂層に吐出口を形成する工程と、
（Ｉ）前記基板に前記溶解可能な樹脂層に達する液体供給口となる貫通孔を形成する工程と、
（ｊ）前記液体供給口を介して前記溶解可能な樹脂層を除去して、前記流路を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の液体吐出記録ヘッドの製造方法で製造した液体吐出記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出口から噴射して画像を形成する液体吐出記録ヘッド及その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク等の記録液を吐出して記録を行うインクジェット記録方式（液体吐出記録方式）に適用される液体吐出ヘッドは、一般に液体の流路、該流路の一部に設けられる液体吐出エネルギー発生部と、流路の液体を液体吐出エネルギー発生部の熱エネルギーによって吐出するための微細な吐出口（以下、「オリフィス」と称す場合がある）と、を備えている。
【０００３】
上述の液体吐出記録ヘッドの製造方法は、特許技術文献１に開示されている。
【０００４】
特許技術文献１に開示された液体吐出記録ヘッドの製造方法は、
（１）記録素子を形成した基板上に感光性材料にてインク流路の型をパターニングし、
（２）次いで型パターンを被覆するように前記基板上に被覆樹脂層を塗布形成し、
（３）該被覆樹脂層に前記インク流路の型に連通するインク吐出孔を形成した後、型に使用した感光性材料を除去し、
インクジェットヘッドが製造される（以下、上述の製造方法を、注型法と称す場合がある。）。
【０００５】
特許文献１に開示された製造方法では感光性材料としては、除去の容易性の観点からポジ型レジストが用いられている。
【０００６】
上述の製法では、半導体の製造で用いられているフォトリソグラフィー法によりインク流路、吐出孔等を形成するので、極めて高精度で微細な加工が可能である。しかし、この場合、インク流路及び吐出口近傍の形状変更は素子基板と平行な２次元方向に、基本的には、限定されてしまう。すなわち、インク流路及び吐出口の型に感光性材料を用いていることにより、感光材層を部分的に多層化することができないため、インク流路等の型において高さ方向に変化をつけることができない（素子基板からの高さ方向の形状が一様に限定されてしまう）。その結果、高速で安定した吐出を実現する為に必要な、インク流路設計が制限を受けてしまう。
【０００７】
一方、特許文献２には、３次元の液流路構造を持ったインクジェットヘッドを製造する方法が開示されている。特許文献２に開示された製造方法は、
（１）ヒータを形成した基板上に第１のポジ型レジスト層７を形成し（図４（ａ））、
（２）その後、ポジ型レジスト層上に第２のポジ型レジスト層８を形成する（図４（ｂ））、
（３）次に、第２のポジ型レジスト層８が分解反応する波長域の電離放射線を用いて上層の第２のポジ型レジスト層８を露光、現像して所定のパターンを形成する（図４（ｃ））、
（４）次に、第１のポジ型レジスト層７が分解反応する波長域の電離放射線にて下層の第１のポジ型レジスト層７を露光（（図４（ｄ））、現像して所定のパターンを形成する（図４（ｅ））、
（５）その後、第１及び第２のポジ型レジスト層からなるレジストパターン上に、ネガ型レジストである被覆樹脂層９を塗布し（図４（ｆ））、
（６）被覆樹脂層９に吐出口パターン１０形成し（図４（ｇ））、
（７）次に、前記第１及び第２のポジ型レジストパターン７、８を溶解、除去し（図４ｈ）、
三次元の流路形状を有するインクジェットヘッドを形成する方法である。
【０００８】
しかしながら、近年の印字画質の高画質化にともないインクの小液滴化が進む中で、小さいインク液滴の吐出量や吐出速度等のばらつきを抑えるためには、より高精度に発泡室／インク流路を形成する必要が生じている。つまり、インク液滴が小さくなるほど、その吐出性能は、発泡室／インク流路の寸法や高さに依存するため、そのばらつきは、インク液滴の吐出量や吐出速度等のばらつきとなる場合があった。
【０００９】
そのため、より精度の良い加工方法が求められているのに対し、従来のインク流路の形成方法だけでは目的の発泡室形成精度を達成することが困難になりつつあった。
【００１０】
発泡室の形状寸法のバラツキが発生する要因の一つとして、発泡室となるポジ型レジストからなるインク流路構造が、各種の工程で使用される溶剤・ガス・熱等により溶解および変形することによるものがある。
【００１１】
例えば、第１のポジレジスト上に第２のポジレジストを塗布する際、その溶媒によって相溶が起こったり、第１のポジレジスト現像時の第２のポジレジストパターンの膜減りが生じたりすることがあげられる。
【００１２】
これに対して、形状寸法を維持する方法として各種工程に対する耐性が高いポジ型レジストを用いることが考えられるが、ポジ型レジストはインク流路壁を形成した後に除去する必要があり、耐性が高いポジ型レジストを用いることで除去性が低下しタクトが悪化することになる。
【特許文献１】特開昭６１−１５４９４７号公報
【特許文献２】特開２００３−０２５５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、初めにネガ型レジストで第１の発泡室を形成することでインク流路壁の形状を高精度に形成することができる。更に、第２のインク流路壁は、平坦化された第一の発泡層及び犠牲層上に、別途支持基板に形成されたネガ型レジストを、転写により形成するため、高さ寸法及び横寸法ともに、精度良く安定した形状が可能である。以上のことから、本発明では、インク液滴の吐出量・吐出速度を精度よく安定させることが可能であるインク流路形状を形成する方法を提案している。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、記録素子を備えた基板上に流路及びインク吐出口が設けられている液体吐出記録ヘッドの製造方法であって、
（ａ）記録素子が形成された基板上にネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）ネガ型感光性樹脂層から、硬化樹脂層からなる流路の側壁を形成する工程と、
（ｃ）少なくとも流路の側壁の内側の流路となる領域を埋めるネガ型感光性樹脂層よりも厚い溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）溶解可能な樹脂層の表面を流路の側壁の上端面が露出するまで研磨し、溶解可能な樹脂層の表面と流路の側壁の上端面とを含む平面に平坦化する工程と、
（ｅ）支持基板上に、ネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｆ）支持基板上に形成されたネガ型感光性樹脂層に、該ネガ型感光性樹脂層から得られた硬化樹脂層からなり、吐出口を有する流路の覆いとなるパターンを形成する工程と、
（ｇ）溶解可能な樹脂層の表面と流路の側壁の上端面とが平坦化された面に、支持基板上のパターンを転写し、流路となる領域を占める溶解可能な樹脂層を該パターンで覆う工程と、
（ｈ）基板に溶解可能な樹脂層に達する液体供給口となる貫通孔を形成する工程と、
（ｉ）液体供給口を介して溶解可能な樹脂層を除去して、流路を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出記録ヘッドの製造方法である。
【００１５】
更に、記録素子を備えた基板上に流路及びインク吐出口が設けられている液体吐出記録ヘッドの製造方法であって、
（ａ）記録素子が形成された基板上にネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）フォトリソグラフィー法を用いてネガ型感光性樹脂層から、硬化樹脂層からなる流路の側壁を形成する工程と、
（ｃ）少なくとも流路の側壁の内側の流路となる領域を埋めるネガ型感光性樹脂層よりも厚い溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）溶解可能な樹脂層の表面を流路の側壁の上端面が露出するまで研磨し、溶解可能な樹脂層の表面と流路の側壁の上端面とを含む平面に平坦化する工程と、
（ｅ）溶解可能な樹脂層の表面と流路の側壁の上端面とを含む平坦化された面に、第１のネガ型感光性樹脂層を転写する工程と、
（ｆ）第１のネガ型感光性樹脂層から硬化樹脂層からなる流路の側壁の一部を形成する工程と、
（ｇ）第１のネガ型感光性樹脂層上に第２のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｈ）第２のネガ型感光性樹脂層に吐出口を形成する工程と、
（Ｉ）基板に溶解可能な樹脂層に達する液体供給口となる貫通孔を形成する工程と、
（ｊ）液体供給口を介して溶解可能な樹脂層を除去して、流路を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出記録ヘッドの製造方法ある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の発泡室及び流路形状がネガ型感光性樹脂のフォトリソグラフィプロセスにて形成され、更に、第２の発泡室及び流路が、平坦化された第１の流路壁及び溶解可能な樹脂層上への転写であるため、発泡室及びインク流路の形状安定性に優れている。
【００１７】
よって、微小液滴の安定した吐出特性を有するインクジェットヘッドの形成が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
発明者は、露光された領域が硬化するネガ型感光性樹脂を用いることで、従来技術の課題を解決する製造方法を知見した。
【００１９】
本発明の記録素子を備えた基板上に流路及びインク吐出口が設けられている液体吐出記録ヘッドの製造方法は、
（ａ）記録素子が形成された基板上にネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）ネガ型感光性樹脂層から、硬化樹脂層からなる流路の側壁を形成する工程と、
（ｃ）少なくとも流路の側壁の内側の流路となる領域を埋めるネガ型感光性樹脂層よりも厚い溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）溶解可能な樹脂層の表面を流路の側壁の上端面が露出するまで研磨し、溶解可能な樹脂層の表面と流路の側壁の上端面とを含む平面に平坦化する工程と、
（ｅ）支持基板上に、ネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｆ）支持基板上に形成されたネガ型感光性樹脂層に、該ネガ型感光性樹脂層から得られた硬化樹脂層からなり、吐出口を有する流路の覆いとなるパターンを形成する工程と、
（ｇ）溶解可能な樹脂層の表面と流路壁の上端面とが平坦化された面に、支持基板上のパターンを転写し、流路となる領域を占める溶解可能な樹脂層を該パターンで覆う工程と、
（ｈ）基板に溶解可能な樹脂層に達する液体供給口となる貫通孔を形成する工程と、
（ｉ）液体供給口を介して溶解可能な樹脂層を除去して、流路を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出記録ヘッドの製造方法である。
【００２０】
流路の覆いとなるパターンを形成する工程が、型に形成された覆いと吐出口の形状を支持基板上に形成されたネガ型感光性樹脂層に転写する工程であっても良い。
【００２１】
更に、流路の覆いとなるパターンを形成する工程が、
支持基板上に第１のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
第１のネガ型感光性樹脂層に吐出口の潜像を形成する工程と、
その後、第１のネガ型感光性樹脂層上に第２のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
第２のネガ型感光性樹脂層に流路の側壁の一部となる潜像を形成する工程と、
転写する工程の後、第１のネガ型感光性樹脂層に形成された潜像と、第２のネガ型感光性樹脂層とに形成された潜像を現像し、未硬化部分を除去して、吐出口および流路の側壁の一部を形成する工程と、
であっても良い。
【００２２】
流路の覆いとなるパターンを形成する工程は、
支持基板上に第１のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
第１のネガ型感光性樹脂層に吐出口の潜像を形成する工程と、
第１のネガ型感光性樹脂層上に第２のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
第２のネガ型感光性樹脂層上に流路の側壁の一部となる潜像を形成する工程と、
その後、第１のネガ型感光性樹脂層に形成された潜像と、第２のネガ型感光性樹脂層とに形成された潜像を現像し、未硬化部分を除去して、吐出口および流路の側壁の一部を形成する工程とであっても良い。
【００２３】
更に、記録素子を備えた基板上に流路及びインク吐出口が設けられている液体吐出記録ヘッドの製造方法は、
（ａ）記録素子が形成された基板上にネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）フォトリソグラフィー法を用いてネガ型感光性樹脂層から、硬化樹脂層からなる流路の側壁を形成する工程と、
（ｃ）少なくとも流路の側壁の内側の流路となる領域を埋めるネガ型感光性樹脂層よりも厚い溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）溶解可能な樹脂層の表面を流路の側壁の上端面が露出するまで研磨し、溶解可能な樹脂層の表面と流路の側壁の上端面とを含む平面に平坦化する工程と、
（ｅ）溶解可能な樹脂層の表面と流路の側壁の上端面とを含む平坦化された面に、第１のネガ型感光性樹脂層を転写する工程と、
（ｆ）第１のネガ型感光性樹脂層から硬化樹脂層からなる流路の側壁の一部を形成する工程と、
（ｇ）第１のネガ型感光性樹脂層上に第２のネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｈ）第２のネガ型感光性樹脂層に吐出口を形成する工程と、
（Ｉ）基板に溶解可能な樹脂層に達する液体供給口となる貫通孔を形成する工程と、
（ｊ）液体供給口を介して溶解可能な樹脂層を除去して、流路を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出記録ヘッドの製造方法であっても良く、液体吐出記録ヘッドは、上述の製造方法を用いて製造されたものが好ましい。
【００２４】
溶解可能な樹脂層を形成する樹脂材料としては、ネガ型感光性樹脂を溶解しない除去液により液体供給口を介して溶解させて除去可能な樹脂材料であればどの様な材料を用いても良いが、ポジ型感光性樹脂を用いることもできる。
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の液体吐出記録ヘッドの製造方法の第１の実施形態を図１の工程断面図を用いて説明する。感光性樹脂として、通常のフォトレジストが使用できる。
【００２６】
まず、記録素子２０が形成された基板１上に、ネガ型感光性樹脂層２を形成する（図１（ａ））。
【００２７】
基板１の材料としては、単結晶シリコン、ガラス、セラミック、金属等からなる基板を用いることができる。記録素子の形成および加工性の観点から、単結晶シリコンが最も好ましい材料といえる。
【００２８】
記録素子としては、ヒータあるいは発熱抵抗素子等の電気熱発生素子や圧電素子等が使用されるが、これに限られるものではない。また、記録素子に電気熱発生素子を用いる場合には、発泡時の衝撃の緩和やインクからのダメージの軽減等の目的で、エネルギー発生素子上に保護膜（不図示）が形成されていても良い。
【００２９】
ネガ型感光性樹脂としては、カチオン重合・ラジカル重合などの反応を利用したものを使用できるが、これに限られるものではない。カチオン重合反応を利用したネガ型感光性樹脂を例にとると、ネガ型感光性樹脂中に含まれる光カチオン開始剤から発生するカチオンにより、ネガ型感光性樹脂中に含まれるカチオン重合可能なモノマーやポリマーの分子間での重合や架橋が進むことで硬化する。光カチオン開始剤としては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩など、具体的には旭電化工業社製のＳＰ−１７０、ＳＰ−１５０（商品名）等が挙げられる。
【００３０】
このようなネガ型感光性樹脂がスピンコート法、ダイレクトコート法、ラミネート転写法などの方法によって基板１上にネガ型感光性樹脂層２が形成される。
【００３１】
次に、形成したネガ型感光性樹脂層２の所定領域に対して露光・現像することで第１の発泡室／流路を形成する第１の流路壁２−１が形成される（図１（ｂ））。この工程では、発泡室及び流路となる部分を遮光してそれ以外の領域の光を照射することで、光が照射された領域のネガ型感光性樹脂が硬化され硬化樹脂層が形成される。現像液としてはメチルイソブチルケトンやメチルイソブチルケトン／キシレンの混合溶媒等が使用可能である。
【００３２】
尚、以下の実施形態及び実施例中でも、ネガ型感光性樹脂の場合、光が照射された領域のネガ型感光性樹脂は、硬化し硬化樹脂膜が形成される。
【００３３】
次に、形成した第１の流路壁２−１上に溶解可能な樹脂層３を形成する（図１（ｃ））。溶解可能な樹脂層３の膜厚は、第１の流路壁２−１の高さよりも、十分厚くする必要がある。溶解可能な樹脂層３を形成する方法としては、スピンコート法、ダイレクトコート法、ラミネート転写法などの方法があるが、これに限られるものではない。溶解可能な樹脂層３の材料としては、光崩壊型のポジ型感光性樹脂を使うことが好ましい。ポリメチルイソプロペニルケトン（ＰＭＩＰＫ）やポリビニルケトン等の２９０ｎｍ付近に感光波長域を有する感光性樹脂や、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のメタクリル酸エステル単位から構成される高分子化合物のように２５０ｎｍ付近に感光波長域を持つ感光性樹脂が用いられているが、これに限られるものではない。
【００３４】
次に、形成した溶解可能な樹脂層３を研磨し溶解可能な樹脂層３が、インク流路壁２−１により囲われた領域に埋め込まれた、平坦な表面が形成される（（図１（ｄ））。研磨する方法としては、スラリーを用いて化学機械的研磨方法であるＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈ）技術を用いることが可能である。この場合、先に形成したネガ型感光性樹脂からなる第１の流路壁２−１は露光されることにより十分に架橋されているため、被覆した溶解可能な樹脂層との硬度の差異があり、研磨ストップ層としての役割を十分に果たす。これにより、安定してネガ型感光性樹脂層の上部まで溶解可能な樹脂層を研磨除去することが可能であり、再現良く溶解可能な樹脂層の膜厚を得ることが可能である。
【００３５】
研磨砥粒としてアルミナ、シリカなどを使用することができる。
【００３６】
一方で、支持基板６上に、ネガ型感光性樹脂層４を形成した後、ネガ型感光性樹脂層４に、第２の発泡室及び流路となる第２の流路壁４及び吐出口パターン５を転写する型を押圧する（図１（ｅ））。その後、ネガ型感光性樹脂層４に光を照射して硬化させた後、型をネガ型感光性樹脂層４から剥離することで、第２の流路４’及び吐出口５となるパターンがネガ型感光性樹脂層４に転写される（図１（ｆ））。この転写にはナノインプリント法を用いることができる。
【００３７】
支持基板としては、石英ガラスやシリコン単結晶基板等を使用することができる。
【００３８】
次に、基板１と支持基板６とを、ネガ型感光性樹脂層４と溶解可能な樹脂層３が対向するように配置する（図１（ｇ））。その後、ネガ型感光性樹脂層４を溶解可能な樹脂層３に押圧することで、平坦化された第１の流路壁２−１及び溶解可能な樹脂層３上に、支持基板上の第２の流路４’及び吐出口５がパターニングされたネガ型感光性樹脂層４が転写される（図１（ｈ））。
【００３９】
この際、転写温度・圧力、時間といった条件は、下層が平坦化されているため比較的自由に選択可能であるが、その際、双方が相溶を起こさないこと、先に形成したネガ型感光性樹脂からなる第１のインク流路壁２との密着が十分であることが、考慮される必要がある。密着を向上させる方法として、層間に接着材などの密着層などを形成しても良いし、インク流路壁４を転写後に光を照射しても、その密着を高めることができる。
【００４０】
次いで、支持基板６を剥離する（図１（ｉ））。この際、支持基板とネガ型感光性樹脂層４との剥離を容易に行うために、支持基板６とネガ型感光性樹脂層４の間に剥離層を設ける、あるいは、支持基板６上に撥水処理を行っても良い。
【００４１】
次いで、基板１を貫通するインク供給口を形成する（不図示）。インク供給口を形成する方法としては、異方性エッチングやドライエッチングなどが一般的に用いられるが、これに限られるものではない。一例として、特定の結晶方位を持ったＳｉ基板を用いた異方性エッチングの方法について説明する。
【００４２】
まず、基板１の裏面にインク供給口の大きさのスリット部だけを残してエッチングマスクを形成する。次いで、アルカリ系のエッチング溶液である水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の水溶液からなるエッチング液に、加温しながら浸漬させることで、スリット部から露出した部分の基板のみを異方性をもって溶解させることが可能であり、これによりインク供給口を形成することができる。
【００４３】
次いで、必要に応じてエッチングマスクを取り除く。なお、この際、基板表面のネガ型感光性樹脂層および撥インク層をエッチング液から保護する目的で、保護層として、エッチング液耐性を有する樹脂等を基板表面に形成しても良い。
【００４４】
その後、第１のインク流路パターンを形成する溶解可能な樹脂層３を、除去液を用いて溶解させ除去し、インク吐出口と連通する第１の流路３’が形成される（図１（ｊ））。
【００４５】
除去液としては、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等が使用できる。
【００４６】
溶解可能な樹脂層としてポジ型の感光性樹脂を用いた場合は、流路パターンを形成する溶解可能な樹脂層３に電離放射線を照射（露光）し、ポジ型感光性樹脂の分解反応を起こすことで、除去液に対する溶解性を向上させる。更に、より溶解性をあげるために、超音波をかけたり、除去液の温度をあげたりすることも有効である。
【００４７】
この場合も、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等を使用することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
次いで、本発明の液体吐出記録ヘッドの製造方法の第２の実施形態を図２の工程断面図を用いて説明する。
【００４９】
本実施形態の液体吐出記録ヘッドの製造方法は、支持基板上に形成された、第２の流路壁及び吐出口パターンの潜像が形成された、感光性樹脂層を転写する方法である。
【００５０】
記録素子を有する基板上に、第１のインク流路壁及び犠牲層を平坦に形成す図２（ａ）〜（ｄ）の製法は、図１（ａ）〜図１（ｄ）と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００５１】
支持基板６上に、第１のネガ型感光性樹脂層４−１を形成し、吐出口パターン形状のマスクを用いて露光を行うことで、吐出口の潜像５’を形成する（図２（ｅ））。続いて、その上に第２のネガ型感光性樹脂層４−２を形成し、露光により第２の発泡室及びインク流路壁となる第２の流路の潜像４”を形成する（図２（ｆ））。
【００５２】
下層となる第１のネガ型感光性樹脂層４−１に形成される吐出口の寸法が、上層となる第２のネガレジスト４-２に形成される第２の流路の寸法よりも小さい。このため、同じ波長で露光されるネガ型感光性樹脂を第１のネガレジスト４−１と第２のネガ型レジスト層４−２用いることができる。
【００５３】
ここでは、吐出口を有するオリフィスプレートとなる第１のネガ型感光性樹脂層４−１と、第２の流路４’となる第２のネガ型感光性樹脂層４−２を別々に塗布する工程について説明をしたが、２層の厚みだけ同時に塗布し、吸光度の異なるフォトマスクを使って露光を行う方法もある。
【００５４】
次に、潜像が形成された第１および第２のネガ型感光性樹脂層４−１、４−２と、平坦化した第１の発泡室／インク流路及び解可能な樹脂層とが対向するように配置し（図２（ｇ））、第１および第２のネガ型感光性樹脂層４−１、４−２を平坦化された第１の流路壁２−１及び溶解可能な樹脂層３上に転写し、その後、支持基板６を除去する（図２（ｈ））。
【００５５】
その後、未露光部である潜像を、現像によって除去（図２（ｉ））した後、図１（ｊ）と同様の方法で、溶解可能な樹脂層３を除去する（図２（ｊ））。
【００５６】
この際、潜像部と溶解可能な樹脂層３を同時に除去できる現像液を選択することもできる。現像液としては、有機系の現像液、例えばＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）などを用いることができる。
【００５７】
（第３の実施形態）
以下、本発明の液体吐出記録ヘッドの製造方法の第３の実施形態を図３の工程断面図を用いて説明する。
【００５８】
記録素子を有する基板上に、第１のインク流路壁及び溶解可能な樹脂層を平坦に形成す図３（ａ）〜（ｄ）の製法は、図１（ａ）〜図１（ｄ）と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００５９】
次に、ベースフィルム７上に所定の膜厚で第１のネガ型感光性樹脂層４−１が形成されたドライフィルムレジストを、平坦な表面をもつ、第１の流路壁２−１および溶解可能な樹脂層３と対向するように配置する（図３（ｅ））。その後、ドライフィルムレジストの第１のネガ型感光性樹脂層４−１を第１の流路壁２−１および溶解可能な樹脂層３に押圧し、第１のネガ型感光性樹脂層４−１を平坦化された第１の流路壁２−１および溶解可能な樹脂層３上に、転写する。
【００６０】
転写温度・圧力、時間といった条件は、下層が平坦化されているため比較的自由に選択可能であるが、その際、犠牲層との相溶を起こさないこと、先に形成したネガ型感光性樹脂からなるインク流路壁２との密着が十分であることが、考慮される必要がある。また、ベースフィルムからの転写を容易にするために、ベースフィルムに対しフッ素処理などを行うのも有効である。
【００６１】
次に、フォトリソグラフィー法を用いて第１のネガ型感光性樹脂層４−１に対し露光を行い（図３（ｆ））、第２の発泡層及びインク流路となる第２の流路壁４を第１のネガ型感光性樹脂層４−１に形成する（図（３ｇ））。
【００６２】
ネガ型感光性樹脂を選択する際、溶解可能な樹脂層３と感度波長が異なるものを用いることで、光が照射されても溶解可能な樹脂層３が分解反応を起こすことなく、パターニングすることができる。また、現像液は、下層に影響を与えないものを選択する必要があり、ＭＩＢＫとキシレン、ＩＰＡなどの混合液を用いることができる。
【００６３】
続いて、オリフィスプレートとなる第２のネガ型感光性樹脂層４−２が形成されたドライフィルムレジストを用いて、第１のネガ型感光性樹脂層４−１上に、第２のネガ型感光性樹脂層４−２を転写する（図３（ｈ））。
【００６４】
転写条件については、インク流路の空洞部分に落ち込みが発生しないよう選択する必要がある。例えば、転写温度や転写圧力を低く抑えることで、インク流路やオリプレ形状に影響を及ぼさず、安定した形状が形成可能である。
【００６５】
次に、第２のネガ型感光性樹脂層４−２に吐出口５を露光・現像により形成する（図３（ｉ））。吐出口のパターニングには、インク吐出口となる部分を遮光して、インク吐出口となる部分以外の領域に光を照射するようなマスクを用いる。
【００６６】
以下、前述の図１（１）と同様の工程を用いて、溶液吐出記録ヘッドが製造される（図３（ｊ））。
【００６７】
（実施例）
（実施例１）
本実施例では、第１の実施形態の製造方法を用いて液体吐出ヘッドを形成した。
【００６８】
まずインクを吐出させるための記録素子とドライバー回路やロジック回路が形成された単結晶シリコン基板１を準備した。
【００６９】
次いで、基板１上に、ネガ型感光性樹脂層２を形成した。ネガ型感光性樹脂としては以下の組成１の感光性樹脂溶液を使用した。
【００７０】
（組成１）
・ＥＨＰＥ−３１５０（商品名、ダイセル化学工業社製）  １００重量部
・ＨＦＡＢ（商品名、セントラル硝子社製）                ２０重量部
・Ａ−１８７（商品名、日本ユニカー社製）                  ５重量部
・ＳＰ１７２（商品名、旭電化工業社製）                    ６重量部
・キシレン                                              ８０重量部
上の組成のネガ型感光性樹脂を、スピンコート法によって基板１上に塗布し、ホットプレート上にて９０℃の温度で３分間のプリベークを行い、膜厚１１μｍのネガ型感光性樹脂層２を形成した（図１（ａ））。
【００７１】
次いで、マスクアライナーＭＰＡ６００Ｓｕｐｅｒ（キヤノン製）を用い、インク流路壁のパターンが描かれたマスクを介して、５００ｍＪ／ｃｍ2の露光量にてパターン露光をし、次いで、９０℃で１８０秒の露光後ベーク（以下、ＰＥＢと略す）を行った。その後、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３溶液を用いて現像し、キシレンを用いてリンス処理を行うことで、第１の流路壁２−１を形成した。
【００７２】
次いで、このインク流路壁に、光崩壊性ポジ型感光性樹脂からなる溶解可能な樹脂層３を被覆した。なお、ポジ型感光性樹脂層を形成する光崩壊性ポジ型感光性樹脂としては、ポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工業（株）社製ＯＤＵＲ−１０１０）を、樹脂濃度が２０ｗｔ％になるように調節してスピンコート法によって塗布し、その後、ホットプレート上にて１２０℃の温度で３分間のプリベークを行い、膜厚１８μｍの溶解可能な樹脂層３を形成した（図１（ｃ））。
【００７３】
次いで、該溶解可能な樹脂層３を、ＣＭＰ法を用いてネガ型感光性樹脂層２−１の上部まで研磨を行った（図１（ｄ））。
【００７４】
一方、支持基板６上に、剥離層を介して、組成１からなるネガ型感光性樹脂層４を１０ｕｍの厚みで塗布した（図１（ｅ））。続いて、第２の流路と吐出口の形状に凸である石英製の型に対し、フッ素処理を行った後、ネガ型感光性樹脂に押し付け、支持基板６側から露光を行い、ネガ型感光性樹脂を硬化させた後、石英製の型を離型した（図１ｆ）。
【００７５】
続いて、支持基板上の第２の流路４’及び吐出口５が形成されたネガ型感光性樹脂層４と平坦化された第１のインク流路壁２−１及び溶解可能な樹脂層３が対向するように配置した（図１（ｇ））。この際、吐出口５と基板１に形成された記録素子２０とが対向するように位置を合わせる必要がある。この位置合わせは、基板１あるいは基板１上に形成されたネガ型感光性樹脂層２に位置合わせ用のパターンを形成し、支持基板６あるいはネガ型感光性樹脂層４に形成された位置合わせ用のパターンを用いて行うことができる。本実施例では基板１および支持基板６に形成されたパターンを用いて位置合わせを行った。
【００７６】
その後、支持基板上の第２の流路４’及び吐出口５が形成されたネガ型感光性樹脂層４を、平坦化された第１の流路壁２−１及び溶解可能な樹脂層３上に転写した（図１（ｈ））。このとき、両者の間に、薄く、接着層となる光硬化性の樹脂層を形成し、アライメント後に光を当てることで、両者の密着性をより強化した。
【００７７】
続いて、支持基板を剥離した（図１（ｉ））。
【００７８】
次いで、吐出口５が形成された表面に、保護層としてＯＢＣ（商品名、東京応化社製）を全面に塗布した。そして基板の裏面にポリエーテルアミド樹脂（日立化成製ＨＩＭＡＬ（商品名））を用いてスリット状のエッチングマスクを形成し、８０℃のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液中に浸漬することでシリコン基板に対して異方性エッチングを行い、基板１の裏面にインク供給口を形成した（図示せず）。なお、エッチングマスクは基板を用意する際に、あらかじめ形成されていてもよい。
【００７９】
次いで保護層であるＯＢＣ（商品名）をキシレンにて除去した後、ウシオ電機製Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光装置ＵＸ−３０００（商品名）を用いて吐出口が形成された面から７０００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で全面に露光し、インク流路パターンを形成する溶解可能な樹脂層３を可溶化した。そして乳酸メチル中に超音波を付与しつつ浸漬することで、インク流路パターンを除去し、図１（ｊ）に示すようなインクジェットヘッドを作成した。
【００８０】
（実施例２）
本実施例では、第２の実施形態の製造方法を用いて液体吐出記録ヘッドを製造した。図２（ａ）〜図２（ｄ）は、実施例１と同じプロセスを用いたので説明は省略する。
【００８１】
本実施例では、支持基板６上に、上述の組成１からなるネガ型感光性樹脂をスピンコートした後、９０℃１８０秒のベークにより、膜厚５ｕｍのネガ型感光性樹脂層４−１を形成した。その後、マスクアライナーＭＰＡ６００Ｓｕｐｅｒ（キヤノン製）を用い、吐出口５のパターンが形成されたフォトマスクを用いて、５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で露光することで、吐出口の潜像５”がネガ型感光性樹脂層４−１に形成された（図２（ｅ））。その後、９０℃１８０秒のＰＥＢを行った。
【００８２】
さらに、ネガ型感光性樹脂層４−１上に、上述の組成１からなるネガ型感光性樹脂を、更に、スピンコートし、９０℃１８０秒のベークを行い、膜厚５ｕｍのネガ型感光性樹脂層４−２を形成した。
【００８３】
次に、マスクアライナーＭＰＡ６００Ｓｕｐｅｒにて第２の発泡室及びインク流路パターンの露光を行い、９０℃９０秒のＰＥＢをすることによって、インク流路壁４及びインク流路４’となる潜像を形成した。
【００８４】
続いて、支持基板上の潜像が形成されたネガ型感光性樹脂を、平坦化された第１の流路壁及び溶解可能な樹脂層上に位置合わせをして両者を密着させた後、光を照射し、９０℃１８０秒のＰＥＢを行うことで転写し（図２ｇ）、支持基板を剥離した（図２（ｈ））。
【００８５】
尚、位置合わせは、実施例１と同様な位置合わせパターンを用いて行った。
【００８６】
更に、実施例１と同様に、ウェットエッチングにて基板上にインク供給口を形成した後、ネガ型感光性樹脂層の潜像パターンの現像をＭＩＢＫ／キシレン混合液を用いて行った（図２（ｉ））。
【００８７】
最後に、乳酸メチルを使用して溶解可能な樹脂層３を除去することで、図２（ｊ）に示すようなインクヘッドを形成した。
【００８８】
（実施例３）
本実施例では、第３の実施形態の製造方法を用いて液体吐出記録ヘッドを製造した。図３（ａ）〜図３（ｄ）は、実施例１と同じプロセスを用いたので説明は省略する。
【００８９】
溶解可能な樹脂層３が研磨された表面上に、上述の組成１からなる膜厚６ｕｍのネガ型感光性樹脂が形成されたドライフィルムレジストからネガ型感光性樹脂を転写し、ネガ型感光性樹脂層４−１を形成した（図３（ｅ））。このとき、転写温温度を６０度、転写圧力を１ｋｇｆ／ｍ2とし、転写時間を１分とした。
【００９０】
続いて、ネガ型感光性樹脂層に対し、マスクアライナーＭＰＡ６００Ｓｕｐｅｒ（キヤノン製）を用い、発泡層及びインク流路のパターンが描かれたマスクを介して、３００ｍＪ／ｃｍ2の露光量にてパターン露光をし（図３（ｆ））、次いで、９０℃で１８０秒のＰＥＢを行い、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３溶液を用いて現像し、キシレンを用いてリンス処理を行うことで、インク流路壁４及びインク流路４’を形成した（図３ｇ）。
【００９１】
次いで、インク流路壁上に、上述の組成１からなる膜厚５ｕｍのネガ型感光性樹脂が形成されたドライフィルムレジストからネガ型感光性樹脂を転写し、ネガ型感光性樹脂層４−２を形成した（図３ｈ）。このとき、転写温度を４０度、転写圧力を１ｋｇｆ／ｍ2とし、転写時間を１分とした。
【００９２】
続いて、ネガ型感光性樹脂層５に対し、マスクアライナーＭＰＡ６００Ｓｕｐｅｒ（キヤノン製）を用い、吐出口のパターンが描かれたマスクを介して、３００ｍＪ／ｃｍ2の露光量にてパターン露光をし、次いで、９０℃で１８０秒のＰＥＢを行い、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３溶液を用いて現像し、キシレンを用いてリンス処理を行うことで、インク吐出口５を形成した（図３（ｉ））。
【００９３】
以下の、実施例１と同様の製法を用いて、インクジェットヘッドを作製した（図３（ｊ））。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の製造方法を示す工程断面図。
【図２】本発明の製造方法を示す工程断面図。
【図３】本発明の製造方法を示す工程断面図。
【図４】従来の製造方法を示す工程断面図。
【符号の説明】
【００９５】
１  基板
２  ネガ型感光性樹脂層
２−１  第１の流路壁
３  ポジ型感光性樹脂層
３’第１の流路
４、４−１、４−２  ネガ型感光性樹脂層
４’  第２の流路
４”  第２の流路の潜像
５  吐出口
５”  吐出口の潜像
６  支持基板
７  第１のポジ型レジスト
８  第２のポジ型レジスト
９  被覆樹脂層
１０  吐出口
２０  記録素子
【図１】
2009220286.tif 000003
【図２】
2009220286.tif 000004
【図３】
2009220286.tif 000005
【図４】
2009220286.tif 000006