インクジェット記録ヘッドの製造方法
【課題】好適な強度を維持したまま基板おもて面に形成するレジスト構造物等の影響を受けずに工程を追加することなく高精度なアライメントを行うことが出来るインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】対向する第一の面及び第二の面を有し第二の面から基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室及び該共通液室に連通し基板を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口を有する基板と第一の面上に形成されインク流路及びインク吐出口を有するノズル構造物とを含むインクジェット記録ヘッドを製造する方法であり該複数の独立インク供給口を形成するためにフォトマスクを用いて基板上に塗布したレジストをパターニングする工程においてアライメントマークを用いて該マスクと該基板との位置合わせを行う際に基板の凹みにおいて赤外線アライメントを行うインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【解決手段】対向する第一の面及び第二の面を有し第二の面から基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室及び該共通液室に連通し基板を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口を有する基板と第一の面上に形成されインク流路及びインク吐出口を有するノズル構造物とを含むインクジェット記録ヘッドを製造する方法であり該複数の独立インク供給口を形成するためにフォトマスクを用いて基板上に塗布したレジストをパターニングする工程においてアライメントマークを用いて該マスクと該基板との位置合わせを行う際に基板の凹みにおいて赤外線アライメントを行うインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドの製造方法の従来技術として、特許文献１が開示されている。特許文献１では、基板のおもて面（第一の面）に液流路を有するノズル構造物を形成した後、基板の裏面（第二の面）にインク供給のための共通液室（インク供給口）を形成するためのマスク材となる膜を形成している。そして、この膜を用いて、共通液室を形成した後、フォトリソグラフィーにより共通液室内に独立するインク供給口（独立インク供給口）を形成している。
【０００３】
基板裏面のエッチング開始面のエッチングマスクは、フォトマスクを用いてフォトリソ技術により形成されており、基板とフォトマスクとのアライメントは、以下のように制御されている。即ち、基板の上面（おもて面）側から撮影した基板側アライメントマークの画像と、基板の下面（裏面）側から撮影したフォトマスクのアライメントマークの画像とを画像処理により重ね合わせる。そして、それらのアライメントマークの位置が合うようにフォトマスクの位置を制御することによって行う。
【０００４】
特許文献２には、複数のデバイスが構成される基板と、基板上に塗布したレジストをマスキングするフォトマスクとの位置合わせに用いるアライメントマークを前記基板に形成する方法が開示されている。より具体的には、基板に形成するアライメントマークを、基板のデバイスが構成される部分のうち、前記基板に施される後の工程で前記基板から除去される領域内、即ち電子回路を形成しない領域に形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００９５７０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１０９１２２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、レジストに独立供給口パターンを形成する際に、基板おもて面（第一の面側）のノズル構造物に回路を保護する保護膜をコートし、基板おもて面側からノズル構造物と保護膜を介して、基板とフォトマスクとのアライメントを行うと、ノズル構造物と保護膜の透明膜越しにアライメントを行うため、膜の影響で、アライメント精度が下がることがある。
【０００７】
本発明の目的は、以下の通りである。即ち、好適な強度を維持したまま、基板おもて面に形成するノズル構造物や保護膜等の膜の影響を受けずに、工程を追加することなく、高精度なアライメントを行うことが出来るインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、対向する第一の面および第二の面を有し、かつ該第二の面から基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室、および該共通液室に連通し、基板を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口を有する基板と、
該第一の面上に形成され、該複数の独立インク供給口と連通するインク流路および該インク流路に連通するインク吐出口を有するノズル構造物と
を含むインクジェット記録ヘッドを製造する方法であって、
該複数の独立インク供給口を形成するために、フォトマスクを用いて基板上に塗布したレジストをパターニングする工程を有し、
該工程において、アライメントマークを用いて該フォトマスクと該基板との位置合わせを行う際に、基板の凹みにおいて赤外線アライメントを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、好適な強度を維持したまま、基板おもて面に形成するノズル構造物や保護膜等の膜の影響を受けずに、工程を追加することなく、高精度なアライメントを行うことが出来るインクジェット記録ヘッドの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の製造方法により得られるインクジェット記録ヘッドの一例の断面斜視図である。
【図２】実施例１に示すインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図３】基板およびフォトマスクのアライメントマークの一例を表す図である。
【図４】基板裏面にレジストパターンを形成する際に、フォトマスク側から見た状態を示す図である。
【図５】赤外線アライメントを説明するための図である。
【図６】実施例２に示すインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図７】実施例３に示すインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明により製造されるインクジェット記録ヘッドは、共通液室および複数の独立インク供給口を有する基板（インクジェット記録ヘッド用基板）と、インク流路およびインク吐出口を有するノズル構造物とを含む。
【００１２】
なお、本発明では、基板おもて面のノズル構造物に回路を保護する保護膜を設けたとしても、ノズル構造物や、その保護膜の透明度、材質に影響を受けずに、高いアライメント精度を得ることができる。また、基板の一部のみを薄くするため強度に問題なく、さらに基板裏面の鏡面加工、支持基板取り付けなどの工程を追加することなく、高精度なアライメントを行うことが出来る。
【００１３】
発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に本発明を用いて製造したインクジェット記録ヘッドの一例を基板に対して垂直に切断した際の断面斜視図を示す。
【００１４】
このインクジェット記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子１１が所定のピッチで並んで形成されたシリコン基板１０を有している。シリコン基板１０は、対向する第一の面（おもて面）１０ａおよび第二の面（裏面）１０ｂを有する。また、基板１０は、第二の面１０ｂから基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室２０、および共通液室２０に連通し基板１０を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口２１を有する。
【００１５】
さらに、基板１０の第一の面上には、感光性樹脂からなるノズル構造物１４が形成されている。なお、ノズル構造物１４は、第一の面１０ａに直接形成されても良いし、ノズル構造物１４と第一の面１０ａとの間に他の層（例えば密着向上層）が形成されていても良い。ノズル構造物１４は、各インク吐出エネルギー発生素子１１の紙面上方に開口するインク吐出口１５を有し、さらに、各インク吐出口１５および各独立インク供給口２１に連通するインク流路２２を有する。
【００１６】
なお、第二の面１０ｂに開口する共通液室２０は、例えばシリコンの異方性エッチングによって形成することができる。また、アライメントマークを基板裏側（第二の面側）から赤外線により透過し、フォトマスクと基板との位置合せを行った後、そのフォトマスクを用いて基板１０をドライエッチングすることにより、独立インク供給口２１を形成することができる。図１には、基板とフォトマスクとの位置合せに用いた基板側のアライメントマークの痕２３ａが記載されている。
【００１７】
このインクジェット記録ヘッドは、独立インク供給口２１を介してインク流路２２内に充填されたインク（液体）に、エネルギー発生素子１１の発生する圧力を加えることによって、インク吐出口１５からインク液滴を吐出させることができる。そして、吐出したこのインク液滴を被記録媒体に付着させる事により記録を行うことができる。
【００１８】
本発明は、複数の独立インク供給口を形成するために、フォトマスクを用いて基板上に塗布したレジスト（後述するレジスト層１８）をパターニングする工程を有する。そして、この工程において、フォトマスクと基板との位置合わせを、基板側アライメントマークと、フォトマスク側アライメントマークとを用いて行う。また、この位置合わせの際、基板１０の凹みにおいて、後述する赤外線アライメントを行う。
【００１９】
なお、赤外線アライメントを行う基板１０の凹みは、共通液室２０であっても良いし、第二の面１０ｂに形成された別の凹みであっても良い。
【００２０】
なお、フォトマスクは、基板に形成する複数の独立インク供給口に対応するパターン形状を有しているが、本発明では、この独立インク供給口に対応するパターン形状をそのままフォトマスク側のアライメントマークとして用いることができる。例えば、レジスト層１８にポジ型レジストを用いた場合は、フォトマスクが有する複数の独立インク供給口に対応する開口部のうちの少なくとも１つをそのままフォトマスク側のアライメントマークとして使用することができる。また、レジスト層１８にネガ型レジストを用いた場合は、フォトマスクが有する複数の独立インク供給口に対応する遮光部のうちの少なくとも１つをそのままフォトマスク側のアライメントマークとして使用することができる。即ち、フォトマスク側のアライメントマークは、位置合わせの際に用いるマークとしての役割の他に、レジスト（レジスト層１８）に独立供給口パターンを作製する役割も担うことができる。
【００２１】
以下に、図２を用いて、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を説明する。
【００２２】
まず、図２（ａ）に示すインク吐出エネルギー発生素子１１およびアライメントマーク２３を備えた基板１０を用意する。基板としては、例えばシリコン基板を用いることができる。なお、基板側のアライメントマーク２３を構成する材料としては、例えば、Ａｌ、ＳｉＯ等があげられる。
【００２３】
この基板１０は、おもて面１０ａに、フォトリソグラフィプロセスでインク流路２２のパターンを形成した密着向上層１２を有し、裏面１０ｂ側に、共通液室２０の形成に用いるパターンが形成されたマスク材１６及び熱酸化膜層（不図示）を有する。密着向上層１２としては、例えばポリアミド系樹脂を用いることができ、マスク材１６としては、例えばポリアミド系樹脂を用いることができる。
【００２４】
続いて、図２（ｂ）に示すように、この基板１０の密着向上層１２のパターン上に、ポジ型レジスト層１３を形成する。なお、ポジ型レジスト層としては、例えばアクリル系樹脂を用いることができる。
【００２５】
次に、前記ポジ型レジスト層１３を覆うように液流路構造体材料を塗布し、液流路構造体材料層を形成する。塗布する液流路構造体材料としては、例えばエポキシ樹脂を主たる構成材料とする感光性材料を用いることができる。続いて、この液流路構造体材料層にインク吐出口１５を形成し、インク流路がポジ型レジスト層１３に充填されたノズル構造物１４を形成する。具体的には、フォトマスク（不図示）を用いて、液流路構造体材料層を露光および現像し、吐出口１５を形成する。なお、一般的には、液流路構造体材料層にはネガ型特性のものを使用するため、吐出口となる部分に光を照射させないフォトマスクを適用する。
【００２６】
なお、液流路構造体材料層上に撥水材層を形成することもできる。撥水材層を形成した場合は、図２（ｃ）に示すように、液流路構造体材料層と撥水材層とを同時に露光および現像し、吐出口１５を形成して、ノズル構造物１４および撥水性被膜１４ａを形成することができる。現像には、キシレン等の溶剤を適用することが好ましい。
【００２７】
次に、図２（ｄ）に示すように、ノズル構造物１４上（図２（ｄ）では、撥水性被膜１４ａ表面）に、ノズル構造物をアルカリ溶液から保護する為に保護膜１９を塗布する。この保護膜１９の材料としては、例えば、東京応化工業社よりＯＢＣの名称で上市される材料を用いることができる。
【００２８】
その後、このシリコン基板を、例えば、テトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）に浸漬し、インク供給の為の共通液室２０を形成する。このときシリコンの残し量、即ち第一の面１０ａから共通液室の底までの厚みは、アライメントマークの認識の観点から、１００μｍ以上２００μｍ以下とすることが好ましい。
【００２９】
次に、裏面１０ｂに形成したマスク材１６と熱酸化膜層を、エッチング等を用いて除去する。その後、図２（ｅ）に示すように、例えば、スプレー装置を使って、レジストを塗布し、レジスト層（感光性材料層）１８を形成する。
【００３０】
次に、フォトマスク側アライメントマーク２６および基板側アライメントマーク２３を用いた赤外線アライメントにより、フォトマスク２５と基板１０との位置合わせを行う。なお、図２（ｅ）では、レジスト層１８にポジ型レジストを用いた場合のフォトマスクを記載している。フォトマスク側のアライメントマーク２６は、マスク形成時に形成する。
【００３１】
以下、赤外線を用いたフォトマスク２５と基板１０との位置合わせ（赤外線アライメント）について詳しく説明する。
【００３２】
位置合わせに用いるアライメントマークは、基板１０とフォトマスク２５それぞれの対向する位置（マーク２３とマーク２６との間には、他の層が介在して良い）に配置する。なお、マーク２３と２６とを対向する位置に配置し、基板の凹み（共通液室２０や別の凹み）において赤外線アライメントを行うことができれば、基板１０とフォトマスク２５それぞれに形成するアライメントマークの位置（図２では紙面左右方向の位置）は必要に応じて選択することができる。
【００３３】
図２（ｅ）では、アライメントマーク２３および２６をそれぞれ共通液室２０に対応する位置、より具体的には、マーク２３は共通液室２０の紙面上方に、マーク２６は共通液室２０の紙面下方に配置している。また、図２では、エネルギー発生素子１１等の電子回路を形成していない領域にマーク２３を形成している。
【００３４】
赤外線アライメントを行う際、まず、基板１０の厚みが一部薄くなった部分（凹み：図２では共通液室２０）内に赤外線光（例えば、波長：１１００ｎｍ〜１２００ｎｍ）を照射して、基板１０を透過させる。そして、基板側アライメントマーク２３およびフォトマスク側アライメントマーク２６を使用して、凹みにおいて赤外線アライメントを行う。これにより、裏面（第二の面）側からアライメントを行うことで膜の影響を受けなくなる。より具体的には、図５に示すように、基板おもて面のアライメントマーク２３を基板裏面側から赤外線により透過し、マスク側アライメントマーク２６と位置合わせを行う。
位置合わせは、赤外線を凹みに照射した後、基板のアライメントマークの中心と、マスク側アライメントマークの中心とを画像処理にて合わせこむことで行うことができる。
【００３５】
ここで、基板１０に形成するアライメントマーク２３の例を図３（ａ）に示し、レジスト層１８にポジ型レジストを用いた場合の、フォトマスク２５側に形成するアライメントマーク２６の例を図３（ｂ）〜（ｄ）に示す。マーク２３を構成する材料は必要に応じて選ぶことができ、例えば、図３（ａ）において、符号２３ｂで表される部分をＡｌで形成することができ、符号２３ｃの部分をＳｉＯで形成することができる。また、符号２３ｃの部分を空いた空間（空隙）とすることもできる。
【００３６】
なお、基板およびフォトマスクのアライメントマークの形状は、レジスト層１８に用いたレジストの種類や、赤外線アライメントの後に行うレジスト層１８のパターニングの条件や、基板１０のエッチングの条件に応じて選択することができる。
【００３７】
パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、例えば、図２のように、マーク２６に対応する基板部分２５ｂに、独立インク供給口等の基板１０を貫通する貫通孔を形成する場合は、マーク２６として、例えば以下のものを用いることができる。即ち、図３（ｂ）に示すような大きなマークを使用することができる。このマークの大きさは、パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、基板部分２５ｂについてもエッチング（例えばドライエッチング）が可能で、その部分２５ｂに基板１０を貫通する貫通孔が形成できる大きさであれば良い。なお、図３（ｂ）では、開口部（抜き部）２５ｃの大きさがマーク２６の大きさとなる。
【００３８】
なお、基板部分２５ｂに独立インク供給口を形成する場合は、マーク２６の開口部２５ｃが独立インク供給口の開口部以上の大きさであることが好ましい。即ち、マーク２６の面積（図３（ｂ）では、マーク２６の開口面積）が、形成する独立インク供給口の開口面積以上であることが好ましい。
【００３９】
次に、赤外線アライメントの際、基板側のマーク２３として図３（ａ）に示すマークを使用し、フォトマスク側のマーク２６として、図３（ｂ）に示すマークを使用した場合に、フォトマスク２５側から基板１０を見た際の各アライメントマークの状態を表す図を図４に示す。図４では、マーク２６の抜き部２５ｃを構成する四角形の内側に、マーク２３の内側部分２３ｃが配置されている。
【００４０】
図６および７は、パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、フォトマスクのマークに対応する基板部分２５ｂに、基板を貫通する貫通孔を形成しない場合の例を説明するための図である。図６および７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図２の（ａ）、（ｈ）、（ｉ）に対応する。
【００４１】
インクジェット記録ヘッドを製造する際は、通常１つのウェハー（基板）に複数のインクジェット記録ヘッド（チップ）を同時に作製する。図６および７では、この複数のチップのうちの２つのチップ（チップＡおよびチップＢ）を記載している。
【００４２】
また、図６、７のようにパターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、フォトマスクのマークに対応する基板部分２５ｂに、基板を貫通する貫通孔を形成しない場合は、マーク２６として、例えば、以下のものを使用することができる。即ち、図３（ｃ）、（ｄ）に示すような細い、もしくは小さいマークを使用することができる。このマークの大きさは、パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、基板部分２５ｂがエッチングされない、またはエッチングされてもその部分２５ｂに基板１０を貫通する貫通孔が形成されない大きさであれば良い。なお、図３（ｃ）、（ｄ）では、開口部（抜き部）２５ｃの大きさがマーク２６の大きさとなる。
【００４３】
例えば、赤外線アライメントの際にマーク２３として図３（ａ）に示すマーク、マーク２６として図３（ｄ）に示すマークを使用して、図４のように、フォトマスク２５側から基板１０を見た場合、符号２３ｃで表される部分の内側に抜き部２５ｃを配置することができる。
【００４４】
なお、フォトマスクのマーク２６のパターンが、使用するレジスト層１８の解像限界を超えた場合は、フォトマスクを用いたパターニングの際、そのマーク２６に対応するパターンはレジスト層１８に形成されない。また、解像限界に達していなくても、細いもしくは小さいマーク２６を使用した場合は、パターニングしたレジスト層１８を用いたエッチングの際に、そのマーク２６に対応する基板部分２５ｂには、エッチングガスが入りにくくなる。この為、図６、７の（ｂ）、（ｃ）に示すように、レジスト層１８を用いたエッチングの際に、開口部２５ａを通過したエッチングガスによって基板部分２５ｂの一部はエッチングされたとしても、基板部分２５ｂには基板を貫通する貫通孔を形成することなく、基板とフォトマスクの位置合わせを行うことができる。
【００４５】
なお、この際、フォトマスク側のアライメントマークの形状（例えば、図３（ｄ）では、四角形）を、開口部２５ａの開口形状（例えば、円形、四角形）より小さくすることができる。
【００４６】
図６では、基板１０のうち、除去されずに最終的にインクジェット記録ヘッドに残存する領域に、アライメントマーク２３が形成されている。また、図７では、最終的に切断される領域（スクライブライン）に、アライメントマーク２３が形成されている。なお、本発明では、レジスト層１８のパターニング工程より後の工程で基板から除去される領域（例えば、独立インク供給口２１となる領域）にアライメントマーク２３を形成することもできる。
【００４７】
図２では、赤外線アライメントの後、アライメントに用いたマーク２６（例えば、図３（ｂ）に示すマーク）を有するフォトマスク２５を用いてレジスト層１８を露光および現像し、図２（ｆ）に示すように、独立供給口のパターン１８ａを形成する。
【００４８】
そして次に、図２（ｇ）に示すように、レジスト層１８のパターンをマスクにして、ドライエッチング法によって、基板を貫通する複数の貫通孔を形成する。続いて、さらにエッチングを行い、図２(ｈ)に示すように、これらの複数の貫通孔をインク流路となる部分（ポジ型レジスト層１３）に連通させて、複数の独立供給口２１を形成する。なお、レジスト層１８のパターニングに使用する露光機としては、プロジェクション方式の露光機の他、プロキシミティ方式の露光機でも、所望のパターニングが出来れば、問題なく使用できる。
【００４９】
最後に、図２（ｉ）に示すように、このシリコン基板を、保護膜除去液に浸漬して保護膜１９を除去する。なお、保護膜除去液としては、例えばキシレンを用いることができる。その後、全面露光により、インク流路２２（液流路）の型材であるポジ型レジスト層１３を分解させた後、溶剤を用いて除去する。なお、この溶剤としては、例えば、乳酸メチルを用いることができる。これにより、吐出口１５と、吐出口１５に連通するインク流路２２とを有するインクジェット記録ヘッドが形成される。
【実施例】
【００５０】
（実施例１）
図２に示すプロセスフローに従い、インクジェット記録ヘッドを作製した。以下に詳しく説明する。
【００５１】
まず、図２（ａ）に示すインク吐出エネルギー発生素子１１およびアライメントマーク２３を備えた基板１０を用意した。なお、実施例１ではＡｌパターンを抜いたものをアライメントマーク２３として、図３（ａ）に示すマークを使用し、このマーク２３を共通液室２０の紙面上方となる位置に配置した。また、この基板１０のおもて面１０ａは、フォトリソグラフィプロセスでインク流路２２のパターンが形成された密着向上層１２を有しており、この密着向上層１２は、ポリアミド系樹脂からなる。また、基板１０の裏面１０ｂは、共通液室２０の形成に用いるパターンが形成されたマスク材１６と、熱酸化膜層（不図示）を有しており、このマスク材１６は、ポリアミド系樹脂からなる。
【００５２】
続いて、図２（ｂ）に示すように、この基板１０の密着向上層１２のパターン上に、アクリル系樹脂からなるポジ型レジスト層１３をフォトリソグラフィプロセスで形成した。
【００５３】
次に、図２（ｃ）に示すように、前記ポジ型レジスト層１３を覆うように、光硬化性樹脂からなる液流路構造体材料を塗布し、液流路構造体材料層を形成した。さらに、この液流路構造体材料層上に、撥水材層を形成した。次に、フォトマスク（不図示）を用いて、液流路構造体材料層と撥水材層を同時に露光および現像して、吐出口１５を形成し、ノズル構造物１４および撥水性被膜１４ａを形成した。なお、現像には、キシレンを用いた。
【００５４】
次に、図２（ｄ）に示すように、撥水性被膜１４ａ表面に、ノズル構造物をアルカリ溶液から保護する為に保護膜１９を塗布した。この保護膜１９の材料として、東京応化工業社よりＯＢＣの名称で上市される材料を用いた。その後、このシリコン基板をテトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）に浸漬し、インク供給の為の共通液室２０を形成した。このとき、第一の面１０ａから共通液室の底までの厚みは、１５０μｍであった。
【００５５】
次に、図２（ｅ）に示すように、裏面１０ｂに形成したマスク材１６と熱酸化膜層を除去した。その後、スプレー装置を使って、レジストとしてポジ型レジストを塗布し、レジスト層１８を形成した。
【００５６】
次に、図３（ｂ）に示すマーク２６を有するフォトマスク２５を用いて、赤外線アライメントを行った。この際、共通液室（共通インク供給口）２０内に、裏面１０ｂ側から、赤外線光（１１００ｎｍ〜１２００ｎｍ）を基板１０に対して照射した。そして、共通液室内の基板側アライメントマーク２３およびフォトマスク側アライメントマーク２６を使用して赤外線アライメントを行った。なお実施例１では、フォトマスクのアライメントマークの開口形状と大きさ（開口面積）を、独立インク供給口２１の開口形状と大きさに合せた。
【００５７】
次に、そのフォトマスク２５を用いて、レジスト層１８を露光および現像し、図２（ｆ）に示すように、独立供給口のパターンを形成した。
【００５８】
続いて、図２（ｇ）および(ｈ)に示すように、形成したレジスト層１８のパターンをマスクにして、ドライエッチング法によって、独立供給口２１を形成した。この際、アライメントマーク２６に対応する基板部分２５ｂにも、基板１０を貫通する貫通孔、即ち独立インク供給口２１が形成された。
【００５９】
最後に、図２（ｉ）に示すように、このシリコン基板をキシレンに浸漬して保護膜１９を除去し、吐出口１５を形成した。その後、インク流路の型材であるポジ型レジスト層１２を全面露光により分解させ、続いて溶剤（乳酸メチル）により除去し、吐出口１５および独立インク供給口２１に連通するインク流路２２を形成した。
【００６０】
（実施例２）
実施例２では、図６に示すように、チップＡ内の第二の面１０ｂのうちの共通インク供給口２０の開口部となる位置以外の位置の紙面上方に、基板側アライメントマーク２３（図３（ａ）に示すマーク）を配置した。
【００６１】
また、図６（ａ）に示すように、共通液室２０に対応する開口部の他に、マーク２３の紙面下方に位置する部分にも開口部を有するマスク材１６を使用した。このマスク材１６を使用することにより、実施例１と同様の方法で基板１０の第二の面１０ｂに共通インク供給口２０を形成する際に、図６（ｂ）に示すように、共通インク供給口２０とは別の凹み２４も形成された。
【００６２】
なお、フォトマスク（不図示）側のアライメントマークには、独立供給口より細い開口形状を有する図３（ｃ）に示すマークを使用した。そして、基板裏面１０ｂ側から、この凹み２４に赤外線を照射して基板を透過し、基板とフォトマスクとのアライメントを行った。それ以外は実施例１と同様にして、図６（ｃ）に示す吐出口１５および吐出口１５に連通する液流路２２を有するインクジェット記録ヘッドを作製した。実施例２では、アライメントマーク２６に対応する基板部分２５ｂには、基板を貫通する貫通孔は形成されなかった。
【００６３】
（実施例３）
実施例３では、図７に示すように、基板側アライメントマーク２３（図３(ａ)に示すマーク）をチップ間の切断ラインＬ上に配置した。
【００６４】
また、図７（ａ）に示すように、共通液室２０に対応する開口部の他に、マーク２３の紙面下方に位置する部分にも開口部を有するマスク材１６を使用した。このマスク材１６を使用することにより、実施例１と同様の方法で共通インク供給口２０を形成する際に、図７（ｂ）に示すように、凹み２４も形成された。
【００６５】
なお、フォトマスク（不図示）側のアライメントマークには、独立供給口より小さい開口形状を有する図３（ｄ）に示すマークを使用した。そして、基板裏面１０ｂ側から、この凹み２４に赤外線を照射して基板を透過し、基板とフォトマスクとのアライメントを行った。それ以外は実施例１と同様にして、図７（ｃ）に示す吐出口１５および吐出口１５に連通する液流路２２を有するインクジェット記録ヘッドを作製した。実施例３では、アライメントマーク２６に対応する基板部分２５ｂには、基板を貫通する貫通孔は形成されなかった。
【符号の説明】
【００６６】
１０：基板
１０ａ：第一の面（おもて面）
１０ｂ：第二の面（裏面）
１１：インク吐出エネルギー発生素子
１３：ポジ型レジスト層
１４：ノズル構造物
１４ａ：撥水性被膜
１５：吐出口
１８：感光性材料層（レジスト層）
１９：保護層
２０：共通液室
２１：独立インク供給口
２２：流路
２３：基板側アライメントマーク
２４：共通液室とは別の凹み（アライメント用ダミー）
２５：フォトマスク側アライメントマーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドの製造方法の従来技術として、特許文献１が開示されている。特許文献１では、基板のおもて面（第一の面）に液流路を有するノズル構造物を形成した後、基板の裏面（第二の面）にインク供給のための共通液室（インク供給口）を形成するためのマスク材となる膜を形成している。そして、この膜を用いて、共通液室を形成した後、フォトリソグラフィーにより共通液室内に独立するインク供給口（独立インク供給口）を形成している。
【０００３】
基板裏面のエッチング開始面のエッチングマスクは、フォトマスクを用いてフォトリソ技術により形成されており、基板とフォトマスクとのアライメントは、以下のように制御されている。即ち、基板の上面（おもて面）側から撮影した基板側アライメントマークの画像と、基板の下面（裏面）側から撮影したフォトマスクのアライメントマークの画像とを画像処理により重ね合わせる。そして、それらのアライメントマークの位置が合うようにフォトマスクの位置を制御することによって行う。
【０００４】
特許文献２には、複数のデバイスが構成される基板と、基板上に塗布したレジストをマスキングするフォトマスクとの位置合わせに用いるアライメントマークを前記基板に形成する方法が開示されている。より具体的には、基板に形成するアライメントマークを、基板のデバイスが構成される部分のうち、前記基板に施される後の工程で前記基板から除去される領域内、即ち電子回路を形成しない領域に形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００９５７０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１０９１２２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、レジストに独立供給口パターンを形成する際に、基板おもて面（第一の面側）のノズル構造物に回路を保護する保護膜をコートし、基板おもて面側からノズル構造物と保護膜を介して、基板とフォトマスクとのアライメントを行うと、ノズル構造物と保護膜の透明膜越しにアライメントを行うため、膜の影響で、アライメント精度が下がることがある。
【０００７】
本発明の目的は、以下の通りである。即ち、好適な強度を維持したまま、基板おもて面に形成するノズル構造物や保護膜等の膜の影響を受けずに、工程を追加することなく、高精度なアライメントを行うことが出来るインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、対向する第一の面および第二の面を有し、かつ該第二の面から基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室、および該共通液室に連通し、基板を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口を有する基板と、
該第一の面上に形成され、該複数の独立インク供給口と連通するインク流路および該インク流路に連通するインク吐出口を有するノズル構造物と
を含むインクジェット記録ヘッドを製造する方法であって、
該複数の独立インク供給口を形成するために、フォトマスクを用いて基板上に塗布したレジストをパターニングする工程を有し、
該工程において、アライメントマークを用いて該フォトマスクと該基板との位置合わせを行う際に、基板の凹みにおいて赤外線アライメントを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、好適な強度を維持したまま、基板おもて面に形成するノズル構造物や保護膜等の膜の影響を受けずに、工程を追加することなく、高精度なアライメントを行うことが出来るインクジェット記録ヘッドの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の製造方法により得られるインクジェット記録ヘッドの一例の断面斜視図である。
【図２】実施例１に示すインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図３】基板およびフォトマスクのアライメントマークの一例を表す図である。
【図４】基板裏面にレジストパターンを形成する際に、フォトマスク側から見た状態を示す図である。
【図５】赤外線アライメントを説明するための図である。
【図６】実施例２に示すインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図７】実施例３に示すインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明により製造されるインクジェット記録ヘッドは、共通液室および複数の独立インク供給口を有する基板（インクジェット記録ヘッド用基板）と、インク流路およびインク吐出口を有するノズル構造物とを含む。
【００１２】
なお、本発明では、基板おもて面のノズル構造物に回路を保護する保護膜を設けたとしても、ノズル構造物や、その保護膜の透明度、材質に影響を受けずに、高いアライメント精度を得ることができる。また、基板の一部のみを薄くするため強度に問題なく、さらに基板裏面の鏡面加工、支持基板取り付けなどの工程を追加することなく、高精度なアライメントを行うことが出来る。
【００１３】
発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に本発明を用いて製造したインクジェット記録ヘッドの一例を基板に対して垂直に切断した際の断面斜視図を示す。
【００１４】
このインクジェット記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子１１が所定のピッチで並んで形成されたシリコン基板１０を有している。シリコン基板１０は、対向する第一の面（おもて面）１０ａおよび第二の面（裏面）１０ｂを有する。また、基板１０は、第二の面１０ｂから基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室２０、および共通液室２０に連通し基板１０を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口２１を有する。
【００１５】
さらに、基板１０の第一の面上には、感光性樹脂からなるノズル構造物１４が形成されている。なお、ノズル構造物１４は、第一の面１０ａに直接形成されても良いし、ノズル構造物１４と第一の面１０ａとの間に他の層（例えば密着向上層）が形成されていても良い。ノズル構造物１４は、各インク吐出エネルギー発生素子１１の紙面上方に開口するインク吐出口１５を有し、さらに、各インク吐出口１５および各独立インク供給口２１に連通するインク流路２２を有する。
【００１６】
なお、第二の面１０ｂに開口する共通液室２０は、例えばシリコンの異方性エッチングによって形成することができる。また、アライメントマークを基板裏側（第二の面側）から赤外線により透過し、フォトマスクと基板との位置合せを行った後、そのフォトマスクを用いて基板１０をドライエッチングすることにより、独立インク供給口２１を形成することができる。図１には、基板とフォトマスクとの位置合せに用いた基板側のアライメントマークの痕２３ａが記載されている。
【００１７】
このインクジェット記録ヘッドは、独立インク供給口２１を介してインク流路２２内に充填されたインク（液体）に、エネルギー発生素子１１の発生する圧力を加えることによって、インク吐出口１５からインク液滴を吐出させることができる。そして、吐出したこのインク液滴を被記録媒体に付着させる事により記録を行うことができる。
【００１８】
本発明は、複数の独立インク供給口を形成するために、フォトマスクを用いて基板上に塗布したレジスト（後述するレジスト層１８）をパターニングする工程を有する。そして、この工程において、フォトマスクと基板との位置合わせを、基板側アライメントマークと、フォトマスク側アライメントマークとを用いて行う。また、この位置合わせの際、基板１０の凹みにおいて、後述する赤外線アライメントを行う。
【００１９】
なお、赤外線アライメントを行う基板１０の凹みは、共通液室２０であっても良いし、第二の面１０ｂに形成された別の凹みであっても良い。
【００２０】
なお、フォトマスクは、基板に形成する複数の独立インク供給口に対応するパターン形状を有しているが、本発明では、この独立インク供給口に対応するパターン形状をそのままフォトマスク側のアライメントマークとして用いることができる。例えば、レジスト層１８にポジ型レジストを用いた場合は、フォトマスクが有する複数の独立インク供給口に対応する開口部のうちの少なくとも１つをそのままフォトマスク側のアライメントマークとして使用することができる。また、レジスト層１８にネガ型レジストを用いた場合は、フォトマスクが有する複数の独立インク供給口に対応する遮光部のうちの少なくとも１つをそのままフォトマスク側のアライメントマークとして使用することができる。即ち、フォトマスク側のアライメントマークは、位置合わせの際に用いるマークとしての役割の他に、レジスト（レジスト層１８）に独立供給口パターンを作製する役割も担うことができる。
【００２１】
以下に、図２を用いて、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を説明する。
【００２２】
まず、図２（ａ）に示すインク吐出エネルギー発生素子１１およびアライメントマーク２３を備えた基板１０を用意する。基板としては、例えばシリコン基板を用いることができる。なお、基板側のアライメントマーク２３を構成する材料としては、例えば、Ａｌ、ＳｉＯ等があげられる。
【００２３】
この基板１０は、おもて面１０ａに、フォトリソグラフィプロセスでインク流路２２のパターンを形成した密着向上層１２を有し、裏面１０ｂ側に、共通液室２０の形成に用いるパターンが形成されたマスク材１６及び熱酸化膜層（不図示）を有する。密着向上層１２としては、例えばポリアミド系樹脂を用いることができ、マスク材１６としては、例えばポリアミド系樹脂を用いることができる。
【００２４】
続いて、図２（ｂ）に示すように、この基板１０の密着向上層１２のパターン上に、ポジ型レジスト層１３を形成する。なお、ポジ型レジスト層としては、例えばアクリル系樹脂を用いることができる。
【００２５】
次に、前記ポジ型レジスト層１３を覆うように液流路構造体材料を塗布し、液流路構造体材料層を形成する。塗布する液流路構造体材料としては、例えばエポキシ樹脂を主たる構成材料とする感光性材料を用いることができる。続いて、この液流路構造体材料層にインク吐出口１５を形成し、インク流路がポジ型レジスト層１３に充填されたノズル構造物１４を形成する。具体的には、フォトマスク（不図示）を用いて、液流路構造体材料層を露光および現像し、吐出口１５を形成する。なお、一般的には、液流路構造体材料層にはネガ型特性のものを使用するため、吐出口となる部分に光を照射させないフォトマスクを適用する。
【００２６】
なお、液流路構造体材料層上に撥水材層を形成することもできる。撥水材層を形成した場合は、図２（ｃ）に示すように、液流路構造体材料層と撥水材層とを同時に露光および現像し、吐出口１５を形成して、ノズル構造物１４および撥水性被膜１４ａを形成することができる。現像には、キシレン等の溶剤を適用することが好ましい。
【００２７】
次に、図２（ｄ）に示すように、ノズル構造物１４上（図２（ｄ）では、撥水性被膜１４ａ表面）に、ノズル構造物をアルカリ溶液から保護する為に保護膜１９を塗布する。この保護膜１９の材料としては、例えば、東京応化工業社よりＯＢＣの名称で上市される材料を用いることができる。
【００２８】
その後、このシリコン基板を、例えば、テトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）に浸漬し、インク供給の為の共通液室２０を形成する。このときシリコンの残し量、即ち第一の面１０ａから共通液室の底までの厚みは、アライメントマークの認識の観点から、１００μｍ以上２００μｍ以下とすることが好ましい。
【００２９】
次に、裏面１０ｂに形成したマスク材１６と熱酸化膜層を、エッチング等を用いて除去する。その後、図２（ｅ）に示すように、例えば、スプレー装置を使って、レジストを塗布し、レジスト層（感光性材料層）１８を形成する。
【００３０】
次に、フォトマスク側アライメントマーク２６および基板側アライメントマーク２３を用いた赤外線アライメントにより、フォトマスク２５と基板１０との位置合わせを行う。なお、図２（ｅ）では、レジスト層１８にポジ型レジストを用いた場合のフォトマスクを記載している。フォトマスク側のアライメントマーク２６は、マスク形成時に形成する。
【００３１】
以下、赤外線を用いたフォトマスク２５と基板１０との位置合わせ（赤外線アライメント）について詳しく説明する。
【００３２】
位置合わせに用いるアライメントマークは、基板１０とフォトマスク２５それぞれの対向する位置（マーク２３とマーク２６との間には、他の層が介在して良い）に配置する。なお、マーク２３と２６とを対向する位置に配置し、基板の凹み（共通液室２０や別の凹み）において赤外線アライメントを行うことができれば、基板１０とフォトマスク２５それぞれに形成するアライメントマークの位置（図２では紙面左右方向の位置）は必要に応じて選択することができる。
【００３３】
図２（ｅ）では、アライメントマーク２３および２６をそれぞれ共通液室２０に対応する位置、より具体的には、マーク２３は共通液室２０の紙面上方に、マーク２６は共通液室２０の紙面下方に配置している。また、図２では、エネルギー発生素子１１等の電子回路を形成していない領域にマーク２３を形成している。
【００３４】
赤外線アライメントを行う際、まず、基板１０の厚みが一部薄くなった部分（凹み：図２では共通液室２０）内に赤外線光（例えば、波長：１１００ｎｍ〜１２００ｎｍ）を照射して、基板１０を透過させる。そして、基板側アライメントマーク２３およびフォトマスク側アライメントマーク２６を使用して、凹みにおいて赤外線アライメントを行う。これにより、裏面（第二の面）側からアライメントを行うことで膜の影響を受けなくなる。より具体的には、図５に示すように、基板おもて面のアライメントマーク２３を基板裏面側から赤外線により透過し、マスク側アライメントマーク２６と位置合わせを行う。
位置合わせは、赤外線を凹みに照射した後、基板のアライメントマークの中心と、マスク側アライメントマークの中心とを画像処理にて合わせこむことで行うことができる。
【００３５】
ここで、基板１０に形成するアライメントマーク２３の例を図３（ａ）に示し、レジスト層１８にポジ型レジストを用いた場合の、フォトマスク２５側に形成するアライメントマーク２６の例を図３（ｂ）〜（ｄ）に示す。マーク２３を構成する材料は必要に応じて選ぶことができ、例えば、図３（ａ）において、符号２３ｂで表される部分をＡｌで形成することができ、符号２３ｃの部分をＳｉＯで形成することができる。また、符号２３ｃの部分を空いた空間（空隙）とすることもできる。
【００３６】
なお、基板およびフォトマスクのアライメントマークの形状は、レジスト層１８に用いたレジストの種類や、赤外線アライメントの後に行うレジスト層１８のパターニングの条件や、基板１０のエッチングの条件に応じて選択することができる。
【００３７】
パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、例えば、図２のように、マーク２６に対応する基板部分２５ｂに、独立インク供給口等の基板１０を貫通する貫通孔を形成する場合は、マーク２６として、例えば以下のものを用いることができる。即ち、図３（ｂ）に示すような大きなマークを使用することができる。このマークの大きさは、パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、基板部分２５ｂについてもエッチング（例えばドライエッチング）が可能で、その部分２５ｂに基板１０を貫通する貫通孔が形成できる大きさであれば良い。なお、図３（ｂ）では、開口部（抜き部）２５ｃの大きさがマーク２６の大きさとなる。
【００３８】
なお、基板部分２５ｂに独立インク供給口を形成する場合は、マーク２６の開口部２５ｃが独立インク供給口の開口部以上の大きさであることが好ましい。即ち、マーク２６の面積（図３（ｂ）では、マーク２６の開口面積）が、形成する独立インク供給口の開口面積以上であることが好ましい。
【００３９】
次に、赤外線アライメントの際、基板側のマーク２３として図３（ａ）に示すマークを使用し、フォトマスク側のマーク２６として、図３（ｂ）に示すマークを使用した場合に、フォトマスク２５側から基板１０を見た際の各アライメントマークの状態を表す図を図４に示す。図４では、マーク２６の抜き部２５ｃを構成する四角形の内側に、マーク２３の内側部分２３ｃが配置されている。
【００４０】
図６および７は、パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、フォトマスクのマークに対応する基板部分２５ｂに、基板を貫通する貫通孔を形成しない場合の例を説明するための図である。図６および７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図２の（ａ）、（ｈ）、（ｉ）に対応する。
【００４１】
インクジェット記録ヘッドを製造する際は、通常１つのウェハー（基板）に複数のインクジェット記録ヘッド（チップ）を同時に作製する。図６および７では、この複数のチップのうちの２つのチップ（チップＡおよびチップＢ）を記載している。
【００４２】
また、図６、７のようにパターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、フォトマスクのマークに対応する基板部分２５ｂに、基板を貫通する貫通孔を形成しない場合は、マーク２６として、例えば、以下のものを使用することができる。即ち、図３（ｃ）、（ｄ）に示すような細い、もしくは小さいマークを使用することができる。このマークの大きさは、パターニングしたレジスト層１８を用いて基板をエッチングする際に、基板部分２５ｂがエッチングされない、またはエッチングされてもその部分２５ｂに基板１０を貫通する貫通孔が形成されない大きさであれば良い。なお、図３（ｃ）、（ｄ）では、開口部（抜き部）２５ｃの大きさがマーク２６の大きさとなる。
【００４３】
例えば、赤外線アライメントの際にマーク２３として図３（ａ）に示すマーク、マーク２６として図３（ｄ）に示すマークを使用して、図４のように、フォトマスク２５側から基板１０を見た場合、符号２３ｃで表される部分の内側に抜き部２５ｃを配置することができる。
【００４４】
なお、フォトマスクのマーク２６のパターンが、使用するレジスト層１８の解像限界を超えた場合は、フォトマスクを用いたパターニングの際、そのマーク２６に対応するパターンはレジスト層１８に形成されない。また、解像限界に達していなくても、細いもしくは小さいマーク２６を使用した場合は、パターニングしたレジスト層１８を用いたエッチングの際に、そのマーク２６に対応する基板部分２５ｂには、エッチングガスが入りにくくなる。この為、図６、７の（ｂ）、（ｃ）に示すように、レジスト層１８を用いたエッチングの際に、開口部２５ａを通過したエッチングガスによって基板部分２５ｂの一部はエッチングされたとしても、基板部分２５ｂには基板を貫通する貫通孔を形成することなく、基板とフォトマスクの位置合わせを行うことができる。
【００４５】
なお、この際、フォトマスク側のアライメントマークの形状（例えば、図３（ｄ）では、四角形）を、開口部２５ａの開口形状（例えば、円形、四角形）より小さくすることができる。
【００４６】
図６では、基板１０のうち、除去されずに最終的にインクジェット記録ヘッドに残存する領域に、アライメントマーク２３が形成されている。また、図７では、最終的に切断される領域（スクライブライン）に、アライメントマーク２３が形成されている。なお、本発明では、レジスト層１８のパターニング工程より後の工程で基板から除去される領域（例えば、独立インク供給口２１となる領域）にアライメントマーク２３を形成することもできる。
【００４７】
図２では、赤外線アライメントの後、アライメントに用いたマーク２６（例えば、図３（ｂ）に示すマーク）を有するフォトマスク２５を用いてレジスト層１８を露光および現像し、図２（ｆ）に示すように、独立供給口のパターン１８ａを形成する。
【００４８】
そして次に、図２（ｇ）に示すように、レジスト層１８のパターンをマスクにして、ドライエッチング法によって、基板を貫通する複数の貫通孔を形成する。続いて、さらにエッチングを行い、図２(ｈ)に示すように、これらの複数の貫通孔をインク流路となる部分（ポジ型レジスト層１３）に連通させて、複数の独立供給口２１を形成する。なお、レジスト層１８のパターニングに使用する露光機としては、プロジェクション方式の露光機の他、プロキシミティ方式の露光機でも、所望のパターニングが出来れば、問題なく使用できる。
【００４９】
最後に、図２（ｉ）に示すように、このシリコン基板を、保護膜除去液に浸漬して保護膜１９を除去する。なお、保護膜除去液としては、例えばキシレンを用いることができる。その後、全面露光により、インク流路２２（液流路）の型材であるポジ型レジスト層１３を分解させた後、溶剤を用いて除去する。なお、この溶剤としては、例えば、乳酸メチルを用いることができる。これにより、吐出口１５と、吐出口１５に連通するインク流路２２とを有するインクジェット記録ヘッドが形成される。
【実施例】
【００５０】
（実施例１）
図２に示すプロセスフローに従い、インクジェット記録ヘッドを作製した。以下に詳しく説明する。
【００５１】
まず、図２（ａ）に示すインク吐出エネルギー発生素子１１およびアライメントマーク２３を備えた基板１０を用意した。なお、実施例１ではＡｌパターンを抜いたものをアライメントマーク２３として、図３（ａ）に示すマークを使用し、このマーク２３を共通液室２０の紙面上方となる位置に配置した。また、この基板１０のおもて面１０ａは、フォトリソグラフィプロセスでインク流路２２のパターンが形成された密着向上層１２を有しており、この密着向上層１２は、ポリアミド系樹脂からなる。また、基板１０の裏面１０ｂは、共通液室２０の形成に用いるパターンが形成されたマスク材１６と、熱酸化膜層（不図示）を有しており、このマスク材１６は、ポリアミド系樹脂からなる。
【００５２】
続いて、図２（ｂ）に示すように、この基板１０の密着向上層１２のパターン上に、アクリル系樹脂からなるポジ型レジスト層１３をフォトリソグラフィプロセスで形成した。
【００５３】
次に、図２（ｃ）に示すように、前記ポジ型レジスト層１３を覆うように、光硬化性樹脂からなる液流路構造体材料を塗布し、液流路構造体材料層を形成した。さらに、この液流路構造体材料層上に、撥水材層を形成した。次に、フォトマスク（不図示）を用いて、液流路構造体材料層と撥水材層を同時に露光および現像して、吐出口１５を形成し、ノズル構造物１４および撥水性被膜１４ａを形成した。なお、現像には、キシレンを用いた。
【００５４】
次に、図２（ｄ）に示すように、撥水性被膜１４ａ表面に、ノズル構造物をアルカリ溶液から保護する為に保護膜１９を塗布した。この保護膜１９の材料として、東京応化工業社よりＯＢＣの名称で上市される材料を用いた。その後、このシリコン基板をテトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）に浸漬し、インク供給の為の共通液室２０を形成した。このとき、第一の面１０ａから共通液室の底までの厚みは、１５０μｍであった。
【００５５】
次に、図２（ｅ）に示すように、裏面１０ｂに形成したマスク材１６と熱酸化膜層を除去した。その後、スプレー装置を使って、レジストとしてポジ型レジストを塗布し、レジスト層１８を形成した。
【００５６】
次に、図３（ｂ）に示すマーク２６を有するフォトマスク２５を用いて、赤外線アライメントを行った。この際、共通液室（共通インク供給口）２０内に、裏面１０ｂ側から、赤外線光（１１００ｎｍ〜１２００ｎｍ）を基板１０に対して照射した。そして、共通液室内の基板側アライメントマーク２３およびフォトマスク側アライメントマーク２６を使用して赤外線アライメントを行った。なお実施例１では、フォトマスクのアライメントマークの開口形状と大きさ（開口面積）を、独立インク供給口２１の開口形状と大きさに合せた。
【００５７】
次に、そのフォトマスク２５を用いて、レジスト層１８を露光および現像し、図２（ｆ）に示すように、独立供給口のパターンを形成した。
【００５８】
続いて、図２（ｇ）および(ｈ)に示すように、形成したレジスト層１８のパターンをマスクにして、ドライエッチング法によって、独立供給口２１を形成した。この際、アライメントマーク２６に対応する基板部分２５ｂにも、基板１０を貫通する貫通孔、即ち独立インク供給口２１が形成された。
【００５９】
最後に、図２（ｉ）に示すように、このシリコン基板をキシレンに浸漬して保護膜１９を除去し、吐出口１５を形成した。その後、インク流路の型材であるポジ型レジスト層１２を全面露光により分解させ、続いて溶剤（乳酸メチル）により除去し、吐出口１５および独立インク供給口２１に連通するインク流路２２を形成した。
【００６０】
（実施例２）
実施例２では、図６に示すように、チップＡ内の第二の面１０ｂのうちの共通インク供給口２０の開口部となる位置以外の位置の紙面上方に、基板側アライメントマーク２３（図３（ａ）に示すマーク）を配置した。
【００６１】
また、図６（ａ）に示すように、共通液室２０に対応する開口部の他に、マーク２３の紙面下方に位置する部分にも開口部を有するマスク材１６を使用した。このマスク材１６を使用することにより、実施例１と同様の方法で基板１０の第二の面１０ｂに共通インク供給口２０を形成する際に、図６（ｂ）に示すように、共通インク供給口２０とは別の凹み２４も形成された。
【００６２】
なお、フォトマスク（不図示）側のアライメントマークには、独立供給口より細い開口形状を有する図３（ｃ）に示すマークを使用した。そして、基板裏面１０ｂ側から、この凹み２４に赤外線を照射して基板を透過し、基板とフォトマスクとのアライメントを行った。それ以外は実施例１と同様にして、図６（ｃ）に示す吐出口１５および吐出口１５に連通する液流路２２を有するインクジェット記録ヘッドを作製した。実施例２では、アライメントマーク２６に対応する基板部分２５ｂには、基板を貫通する貫通孔は形成されなかった。
【００６３】
（実施例３）
実施例３では、図７に示すように、基板側アライメントマーク２３（図３(ａ)に示すマーク）をチップ間の切断ラインＬ上に配置した。
【００６４】
また、図７（ａ）に示すように、共通液室２０に対応する開口部の他に、マーク２３の紙面下方に位置する部分にも開口部を有するマスク材１６を使用した。このマスク材１６を使用することにより、実施例１と同様の方法で共通インク供給口２０を形成する際に、図７（ｂ）に示すように、凹み２４も形成された。
【００６５】
なお、フォトマスク（不図示）側のアライメントマークには、独立供給口より小さい開口形状を有する図３（ｄ）に示すマークを使用した。そして、基板裏面１０ｂ側から、この凹み２４に赤外線を照射して基板を透過し、基板とフォトマスクとのアライメントを行った。それ以外は実施例１と同様にして、図７（ｃ）に示す吐出口１５および吐出口１５に連通する液流路２２を有するインクジェット記録ヘッドを作製した。実施例３では、アライメントマーク２６に対応する基板部分２５ｂには、基板を貫通する貫通孔は形成されなかった。
【符号の説明】
【００６６】
１０：基板
１０ａ：第一の面（おもて面）
１０ｂ：第二の面（裏面）
１１：インク吐出エネルギー発生素子
１３：ポジ型レジスト層
１４：ノズル構造物
１４ａ：撥水性被膜
１５：吐出口
１８：感光性材料層（レジスト層）
１９：保護層
２０：共通液室
２１：独立インク供給口
２２：流路
２３：基板側アライメントマーク
２４：共通液室とは別の凹み（アライメント用ダミー）
２５：フォトマスク側アライメントマーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第一の面および第二の面を有し、かつ該第二の面から基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室、および該共通液室に連通し、基板を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口を有する基板と、
該第一の面上に形成され、該複数の独立インク供給口と連通するインク流路および該インク流路に連通するインク吐出口を有するノズル構造物と
を含むインクジェット記録ヘッドを製造する方法であって、
該複数の独立インク供給口を形成するために、フォトマスクを用いて基板上に塗布したレジストをパターニングする工程を有し、
該工程において、アライメントマークを用いて該フォトマスクと該基板との位置合わせを行う際に、基板の凹みにおいて赤外線アライメントを行うことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記赤外線アライメントを行う凹みが、前記共通液室であり、
前記赤外線アライメントに使用するフォトマスクのアライメントマークの面積が、独立インク供給口の開口面積以上であって、
該フォトマスクのアライメントマークに対応する基板部分に前記インク流路と連通する独立インク供給口を形成することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
第二の面から基板の厚さを一部薄く加工して前記共通液室を形成する際に、該共通液室とは別の凹みを該第二の面に形成し、
前記赤外線アライメントを行う凹みが、該別の凹みであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１】
対向する第一の面および第二の面を有し、かつ該第二の面から基板の厚さを一部薄く加工することで形成した共通液室、および該共通液室に連通し、基板を貫通する貫通孔である複数の独立インク供給口を有する基板と、
該第一の面上に形成され、該複数の独立インク供給口と連通するインク流路および該インク流路に連通するインク吐出口を有するノズル構造物と
を含むインクジェット記録ヘッドを製造する方法であって、
該複数の独立インク供給口を形成するために、フォトマスクを用いて基板上に塗布したレジストをパターニングする工程を有し、
該工程において、アライメントマークを用いて該フォトマスクと該基板との位置合わせを行う際に、基板の凹みにおいて赤外線アライメントを行うことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記赤外線アライメントを行う凹みが、前記共通液室であり、
前記赤外線アライメントに使用するフォトマスクのアライメントマークの面積が、独立インク供給口の開口面積以上であって、
該フォトマスクのアライメントマークに対応する基板部分に前記インク流路と連通する独立インク供給口を形成することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
第二の面から基板の厚さを一部薄く加工して前記共通液室を形成する際に、該共通液室とは別の凹みを該第二の面に形成し、
前記赤外線アライメントを行う凹みが、該別の凹みであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４０３３０（Ｐ２０１２−２４０３３０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３７２３（Ｐ２０１１−１１３７２３）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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