液体噴射ヘッドの製造方法
【課題】液体流路を高精度に形成することができると共にコストを低減することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】圧電アクチュエーターが一方面に形成された流路形成基板１０の当該一方面に密着を向上する第１の金属層１９１と、配線となる第２の金属層１９２とを積層する工程と、前記第２の金属層１９２をウェットエッチングによりパターニングする工程と、前記第１の金属層１９１をドライエッチングによりパターニングする工程と、を具備することを特徴とする。
【解決手段】圧電アクチュエーターが一方面に形成された流路形成基板１０の当該一方面に密着を向上する第１の金属層１９１と、配線となる第２の金属層１９２とを積層する工程と、前記第２の金属層１９２をウェットエッチングによりパターニングする工程と、前記第１の金属層１９１をドライエッチングによりパターニングする工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電アクチュエーターの変位による圧力を利用してノズルからインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。具体的には、ノズルに連通する圧力発生室が形成された流路形成基板の一方面側に圧電アクチュエーターを設け、この圧電アクチュエーターを変形させることで圧力発生室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出するものが知られている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、各圧電素子の個別電極に接続する例えば、金からなる配線を設けるが、かかる配線は、密着層及び配線層をウェットエッチングによりそれぞれパターニングする必要がある（例えば、特許文献１など参照）。
【０００４】
また、インクジェット式記録ヘッドとしては、圧電素子の振動板側の第１電極を圧力発生室毎に切り分けて個別電極とし、第２電極を複数の圧力発生室に亘って連続させることで共通電極としたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９０８３３号公報
【特許文献２】特開２００９−１７２８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、圧電アクチュエーターを設けた後のウェットエッチングであるため、特に、圧電体層がエッチング溶液に何度も晒されることになり、圧電アクチュエーターがプロセスダメージを受け、圧電体層の耐圧が低下するという問題があった。また、特許文献２のような構造では、圧電アクチュエーターを保護するアルミナなどの保護膜を省くことができるが、この場合には特に、上述した密着層及び配線層をパターニングするウェットエッチングにより圧電体層がプロセスダメージを受けやすく、圧電体層の耐圧が低下するという問題があった。
【０００７】
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法だけでなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法においても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液体流路を高精度に形成することができると共にコストを低減することができる液体噴射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】
上記課題を解決する本発明の態様は、圧電アクチュエーターが一方面に形成された流路形成基板の当該一方面に密着を向上する第１の金属層と、配線となる第２の金属層とを積層する工程と、前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程と、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様によれば、圧電体層に対するウェットエッチングによるダメージが低減でき、耐圧の低下のない液体噴射ヘッドを提供できる。
【００１０】
ここで、前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行った後、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去するのが好ましい。これによれば、第２の金属層をパターニングしたマスクを用いて第１の金属層のドライエッチングを行うので、プロセスを簡便に行うことができる。
【００１１】
また、前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去した後、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行うのが好ましい。これによれば、第２の金属層のパターニングに用いたレジストマスクを剥離する際に、第１の金属層が圧電体層の保護膜となるので、圧電体層の剥離液によるダメージをさらに低減できる。
【００１２】
また、前記第１の金属層がニッケルクローム合金からなり、前記第２の金属層が金からなるのが好ましい。これによれば、密着性が良好で導電性が良好な配線を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの要部平面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図９】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１０】他の実施形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の要部平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図である。
【００１５】
図１に示すように、インクジェット式記録ヘッドＩを構成する流路形成基板１０には、隔壁１１によって区画される複数の圧力発生室１２が並設されている（この方向を並設方向又は第１の方向という）。また流路形成基板１０には、圧力発生室１２の前記並設方向に交差する方向（第２の方向という）の一端部側に、隔壁１１によって区画され各圧力発生室１２に連通するインク供給路１３と連通路１４とが設けられている。連通路１４の外側には、各連通路１４と連通する連通部１５が設けられている。
【００１６】
連通部１５は、後述する保護基板３０のマニホールド部３２と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるマニホールド１００の一部を構成する。インク供給路１３は、圧力発生室１２よりも狭い断面積となるように形成されており、連通部１５から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。連通路１４は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１を連通部１５側に延設してインク供給路１３と連通部１５との間の空間を区画することで形成されている。
【００１７】
流路形成基板１０の材料としては、例えば、シリコン単結晶基板が好適に用いられるが、その他に、例えば、ガラスセラミックス、ステンレス鋼等を用いてもよい。
【００１８】
流路形成基板１０の一方側の面には、ノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼などからなる。
【００１９】
流路形成基板１０の他方側の面には、例えば、流路形成基板１０を熱酸化することによって形成される弾性膜５１を含む振動板５０が形成されている。上述した圧力発生室１２等の流路の一方面側は、この振動板（弾性膜５１）によって構成されている。
【００２０】
本実施形態では、弾性膜５１上には弾性膜５１とは異なる材料の酸化膜からなる絶縁体膜５２が形成され、これら弾性膜５１及び絶縁体膜５２によって振動板５０が構成されている。この振動板５０上には、振動板５０上に形成された第１電極６０と、第１電極６０上に形成された圧電体層７０と、圧電体層７０上に形成された第２電極８０とで構成される圧電素子３００が設けられている。
【００２１】
圧電素子３００は、一般的には、何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極をそれぞれ独立する個別電極とする。本実施形態では、圧電素子３００の実質的な駆動部となる各圧電体能動部３２０の個別電極として第１電極６０を設け、複数の圧電体能動部３２０に共通する共通電極として第２電極８０を設けるようにした。
【００２２】
このような圧電素子３００と、圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板５０とを合わせてアクチュエーター装置と称する。上述した例では、弾性膜５１、絶縁体膜５２が振動板５０を構成するが、振動板５０の構成は特に限定されるものではない。例えば、圧電素子３００の第１電極６０が振動板５０を兼ねるようにしてもよいし、圧電素子３００自体が振動板５０として機能するようにしてもよい。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る圧電素子３００の構造について詳しく説明する。図３に示すように、圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０が積層されて両電極への電圧印加により圧電歪みが生じる圧電体能動部３２０と、圧電体能動部３２０から連続する圧電体層７０と第１電極６０又は第２電極８０を有するが実質的に駆動しない圧電体非能動部３３０とを備える。これら圧電体能動部３２０と圧電体非能動部３３０との境界は、第１電極６０及び第２電極８０の端部で規定されている。本実施形態では、各圧電体能動部３２０はそれぞれ圧力発生室１２に相対向して設けられ、圧電体非能動部３３０は、圧電体能動部３２０の第２の方向の両外側に設けられて、圧力発生室１２の第２の方向の外側まで延設されている。また、圧電体非能動部３３０は、互いに隣り合う圧電体能動部３２０の間に設けられ、圧力発生室１２の並設方向（第１の方向）の外側まで延設されている。具体的には、図３に示すように、圧力発生室１２の第２の方向（並設方向と直交する方向）において、圧電体能動部３２０のインク供給路１３側の端部は、第１電極６０の第２の方向の端部によって規定されており、圧電体層７０及び第２電極８０は、この端部の外側まで延設されている。また、圧力発生室１２の第２の方向において、圧電体能動部３２０のインク供給路１３とは反対側（ノズル２１側）の端部は、第２電極８０の端部によって規定されており、この端部の外側まで第１電極６０及び圧電体層７０は延設されている。
【００２４】
さらに、第１電極６０は、各圧力発生室１２に対向する部分が圧力発生室１２の幅（圧力発生室１２の並設方向である第１の方向の寸法）よりも狭い幅で形成されており、第１電極６０の幅方向の端部が、圧電体能動部３２０の幅方向の端部を規定している。
【００２５】
また、圧電体層７０は、その一部に開口部３０１が存在するが、複数の圧力発生室１２に対向する領域に亘って連続的に設けられている。すなわち、圧電体層７０は、第１電極６０の前記並設方向の端部の外側に延設されている。また、図３に示すように、圧力発生室１２の並設方向（第１の方向）と直交する第２の方向において、圧電体層７０は、圧力発生室１２の第２の方向の端部の外側まで延設されている。なお、開口部３０１は、第２電極８０及び圧電体層７０を完全に除去することで形成されたものであり、各圧力発生室１２を区画する隔壁１１に相対向して設けられている。
【００２６】
第２電極８０は、圧電体層７０上に、複数の圧力発生室１２に相対向する領域と、隔壁１１に対向する領域とに亘って連続的に形成されている。また、上述したように、図３に示すように、圧力発生室１２に相対向する領域（圧力発生室１２の第２の方向におけるノズル２１側の領域）では、第２電極８０の端部は、圧力発生室１２上に位置している。この第２電極８０の端部によって圧電体能動部３２０と圧電体非能動部３３０との第２の方向の一方（ノズル２１側）の境界が規定されている。
【００２７】
ここで、各第１電極６０には、圧力発生室１２の第２の方向一端部（インク供給路１３とは反対側）よりも外側まで延設されて、その上にリード電極９０がそれぞれ接続されている。リード電極９０は、例えば、ニッケルクローム合金などからなる密着層９１及び金（Ａｕ）等からなる配線層９２の積層構造である。そして、各圧電素子３００には、リード電極９０を介して詳しくは後述する駆動回路１２０がボンディングワイヤー等の接続配線１２１を介して接続されている。
【００２８】
本実施形態では、第１電極６０とリード電極９０との接続位置をできるだけ圧電体能動部３２０に近づけるために、圧電体能動部３２０の外側の圧電体層７０にコンタクトホールとなる貫通孔７５を設け、この貫通孔７５を介して露出された第１電極６０に接続するようにリード電極９０を設けている。ここで、貫通孔７５は、第１電極６０の並設方向の幅よりも小さく開口されたものである。
【００２９】
これにより、リード電極９０と第１電極６０との接続が圧電体能動部３２０に近い位置であるが、第２電極８０とはショートなどの不具合が生じない位置で行うことができるので、電圧降下の問題が解消される。
【００３０】
一方、図２に示すように、流路形成基板１０上（実際には振動板５０上）には、並設された圧電体能動部３２０の第２の方向のインク供給路１３側に、圧電体能動部３２０の並設方向に亘って連続して設けられた配線電極２００が設けられている。この配線電極２００は、圧電体能動部３２０の並設方向（第１の方向）の両端部において第２電極８０と導通して設けられ、圧電素子３００の並設方向の電圧降下を防止している。ここで、配線電極２００は、リード電極９０と同じプロセスで形成されたものであり、例えば、ニッケルクローム合金などからなる密着層２０１及び金（Ａｕ）等からなる配線層２０２の積層構造である。
【００３１】
なお、本実施形態の圧電素子３００では、第１電極６０を個別電極とすると共に第２電極８０を共通電極とし、第１電極６０の圧力発生室１２の第２の方向における一端部が、圧電体層７０によって覆われるようにしたため、第１電極６０と第２電極８０との間で電流がリークすることがなく、圧電素子３００の破壊を抑制することができる。ちなみに、第１電極６０と第２電極８０とが近接した状態で露出されていると、圧電体層７０の表面を電流がリークし、圧電体層７０が破壊されてしまう。なお、第１電極６０の圧力発生室１２の第２の方向の他端部は、圧電体層７０に覆われていないが、露出された第１電極６０と第２電極８０との間に距離があるため特に問題がない。したがって圧電素子３００を酸化アルミニウム等の保護膜で覆う必要がなく、保護膜を設けることによる圧電素子３００の変位の阻害を抑制して、優れた変位量を得ることができる。
【００３２】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００を保護するための空間である圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接着剤３５によって接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。また、保護基板３０には、流路形成基板１０の連通部１５に対応する領域にマニホールド部３２が設けられている。マニホールド部３２は、上述したように流路形成基板１０の連通部１５と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。
【００３３】
また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が固定されている。この駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、リード電極９０は、圧電素子保持部３１の外側まで引き出されており、引き出されたリード電極９０と駆動回路１２０とは、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介して電気的に接続されている。
【００３４】
保護基板３０上には、さらに、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド１００の一方面が封止されている。固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３５】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで流路内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの圧電素子３００に電圧を印加し圧電素子３００をたわみ変形させて各圧力発生室１２内の圧力を高めることで、各ノズル２１からインク滴が吐出される。
【００３６】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図４〜図９を参照して説明する。なお、図４〜図９は、本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す圧力発生室の第２の方向の断面図である。
【００３７】
まず、図４（ａ）に示すように、シリコンウェハーであり流路形成基板１０が複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハー１１０の表面に弾性膜５１を構成する熱酸化膜を形成する。
【００３８】
そして、図４（ｂ）に示すように、弾性膜５１上に、弾性膜５１とは異なる材料の酸化膜、本実施形態では酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２を形成する。
【００３９】
次いで、図４（ｃ）に示すように、絶縁体膜５２上の全面に第１電極６０を形成する。この第１電極６０の材料は、特に限定されないが、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いる場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ない材料であることが望ましい。このため、第１電極６０の材料としては白金、イリジウム等が好適に用いられる。また、第１電極６０は、例えば、スパッタリング法やＰＶＤ法（物理蒸着法）などにより形成することができる。
【００４０】
次に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０を形成する。ここで、本実施形態では、いわゆるＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法を用いて圧電体層７０を形成している。なお、圧電体層７０の製造方法は、ＭＯＤ法に限定されず、ゾル−ゲルなどの他の化学溶液法を用いてもよい。
【００４１】
圧電体層７０の具体的な作成手順を説明する。まず、図５（ａ）に示すように、第１電極６０上に圧電体膜の組成液７１を塗布する。
【００４２】
次いで、圧電体膜の組成液７１を熱処理することで、図５（ｂ）に示す非晶質の圧電体前駆体膜７２を形成する前駆体膜形成工程を行う。次に、乾燥した圧電体前駆体膜７２を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する。次に、図５（ｃ）に示すように、圧電体前駆体膜７２を所定温度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させ、圧電体膜７３を形成する。
【００４３】
次に、図６（ａ）に示すように、第１電極６０上に１層目の圧電体膜７３を形成した段階で、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７３をそれらの側面が傾斜するように同時にパターニングする。次に、図６（ｂ）に示すように、１層目の圧電体膜７３上を含む流路形成基板用ウェハー１１０上に、上述した塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程を順次繰り返し行うことにより、複数層の圧電体膜７３からなる圧電体層７０が形成される。
【００４４】
次に、図７（ａ）に示すように、複数層の圧電体膜７３からなる圧電体層７０上に亘って、例えば、イリジウム（Ｉｒ）からなる第２電極８０を形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、圧電体層７０及び第２電極８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。次いで、図７（ｃ）に示すように、圧電体層７０に貫通孔７５を形成する。圧電体層７０及び第２電極８０のパターニング方法としては、例えば、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングが挙げられる。
【００４５】
次に、リード電極９０を形成する。具体的には、図７（ｄ）に示すように、例えば、ニッケルクロームなどからなる密着層９１と金（Ａｕ）等からなる配線層９２とからなるリード電極９０を形成する。
【００４６】
このリード電極９０を形成するプロセスを図８及び図９を参照してさらに詳細に説明する。
【００４７】
まず、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、全面に、密着層９１となる第１金属層１９１と、配線層９２となる第２金属層１９２とを順次成膜する。
【００４８】
ここで、密着層９１となる第１金属層１９１としては、ニッケルクローム、ニッケル、クロム、タングステン、チタン、チタンタングステンなどを挙げることができる。また、配線層９２となる第２金属層１９２としては、金、銀、アルミニウム、銅、白金、イリジウムなどを挙げることができる。また、第１金属層１９１及び第２金属層１９２の成膜は、スパッタリングなどにより行うことができる。本実施形態では、第１金属層１９１として、ニッケルクローム（ＮｉＣｒ）を、第２金属層１９２として金を、それぞれスパッタリングによって成膜した。
【００４９】
次に、図８（ｃ）に示すように、第２金属層１９２の上にレジスト膜を成膜し、所定のパターニングを行い、レジストマスク２１０を形成する。そして、図８（ｄ）に示すように、レジストマスク２１０で覆われていない第２金属層１９２をウェットエッチングにより選択的に除去する。このウェットエッチングは、ヨウ素とヨウ化アルカリを主体とするヨウ素系エッチング液、王水系エッチング液、シアン系エッチング液などをエッチング液として用いて行う。本実施形態では、ヨウ素系エッチング液を用いてウェットエッチングを行った。
【００５０】
次に、図９（ａ）に示すように、レジストマスク２１０をアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルカルボン酸、アルキルスルホン酸などの剥離液を用いて除去する。このとき、圧電素子３００の一部となる貫通孔７５近傍の圧電体層７０は第１金属層１９１で覆われているので、剥離液によるダメージを受けることがない。
【００５１】
次いで、図９（ｂ）に示すように、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングによりパターニングされた第２金属層１９２から露出した第１金属層１９１を除去し、リード電極９０とする。なお、このとき、第２金属層１９２の表面もドライエッチングにより多少ダメージを受けるが、第２金属層１９２と比較してかなり薄い第１金属層１９１を除去する間だけなので、問題ないレベルである。
【００５２】
このように、比較的厚膜でドライエッチングではパターニングが困難な第２金属層１９２のみをウェットエッチングによりパターニングし、この際に、圧電体層７０を第１金属層１９１で覆われた状態としてエッチング液から保護するようにし、第１金属層１９１はドライエッチングにより除去するようにしたので、圧電体層７０へのダメージが小さく、耐圧低下が低減される。また、上述したプロセスでは、第２金属層１９２のパターニングのためにレジストマスク２１０を剥離する際にも、圧電体層７０が第１金属層１９１で保護されるので、圧電体層７０のダメージがさらに確実に抑えられ、耐圧低下がさらに確実に抑えられる。
【００５３】
なお、リード電極９０のパターニングを例にとって説明したが、配線電極２００のパターニングも同様に同時に行えることはいうまでもない。
【００５４】
また、第１金属層１９１及び第２金属層１９２のパターニングプロセスは上述したものには限定されない。
【００５５】
例えば、図１０に示すようなプロセスでもよい。すなわち、図８（ｄ）に示すように、レジストマスク２１０で覆われていない第２金属層１９２をウェットエッチングにより選択的に除去した後、図１０（ａ）に示すように、レジストマスク２１０をそのまま残した状態で、ドライエッチングによりパターニングされた第２金属層１９２から露出した第１金属層１９１を除去し、リード電極９０としてもよい。なお、このとき、第２金属層１９２の表面にはレジストマスク２１０が残っているので、リード電極９０がダメージを受けることはない。
【００５６】
そして、次に、図１０（ｂ）に示すように、レジストマスク２１０を剥離液で除去する。なお、この際、圧電体層７０は剥離液に晒されることになるが、第１金属層１９１のウェットエッチングによるダメージと比較して著しく小さなダメージであり、耐圧の低下も大きいものではない。よって、このプロセスによっても、従来のようなウェットエッチングによる第１金属層１９１及び第２金属層１９２のパターニングと比較して、圧電体層７０へのダメージが小さく、耐圧低下が低減される。
【００５７】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５８】
例えば、上述した実施形態では、第１電極を個別電極、第２電極を共通電極とする構造を例示して説明したが、第１電極を共通電極としてもよい。しかしながら、このように第１電極を共通電極とし、第２電極を個別電極とする構造では、第２電極と圧電体層とが同時にパターニングされ、圧電体層の側面が露出するので、全体にアルミナなどの保護膜を設ける場合が多い。この場合には上述したようなエッチング液による耐圧の低下の問題が起こり難いので、第１電極を個別電極、第２電極を共通電極とする構造の製造プロセスに本発明を採用するのが好ましい。
【００５９】
また、流路形成基板１０として、シリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、結晶面方位が（１００）面、（１１０）面等のシリコン単結晶基板を用いるようにしてもよく、また、ＳＯＩ基板等の材料を用いるようにしてもよい。
【００６０】
また、上述した例では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【符号の説明】
【００６１】
Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０ 流路形成基板、 １１ 隔壁、 １２ 圧力発生室、 ２０ ノズルプレート、 ３０ 保護基板、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 振動板、 ５１ 弾性膜、 ５２ 絶縁体膜、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ７５ 貫通孔、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 ９１ 密着層、 ９２ 配線層、 １００ マニホールド、 １９１ 第１金属層、 １９２ 第２金属層、 ２００ 配線電極、 ２０１ 密着層、 ２０２ 配線層、 ３００ 圧電素子、 ３０１ 開口部、 ３２０ 圧電体能動部、 ３３０ 圧電体非能動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電アクチュエーターの変位による圧力を利用してノズルからインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。具体的には、ノズルに連通する圧力発生室が形成された流路形成基板の一方面側に圧電アクチュエーターを設け、この圧電アクチュエーターを変形させることで圧力発生室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出するものが知られている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、各圧電素子の個別電極に接続する例えば、金からなる配線を設けるが、かかる配線は、密着層及び配線層をウェットエッチングによりそれぞれパターニングする必要がある（例えば、特許文献１など参照）。
【０００４】
また、インクジェット式記録ヘッドとしては、圧電素子の振動板側の第１電極を圧力発生室毎に切り分けて個別電極とし、第２電極を複数の圧力発生室に亘って連続させることで共通電極としたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９０８３３号公報
【特許文献２】特開２００９−１７２８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、圧電アクチュエーターを設けた後のウェットエッチングであるため、特に、圧電体層がエッチング溶液に何度も晒されることになり、圧電アクチュエーターがプロセスダメージを受け、圧電体層の耐圧が低下するという問題があった。また、特許文献２のような構造では、圧電アクチュエーターを保護するアルミナなどの保護膜を省くことができるが、この場合には特に、上述した密着層及び配線層をパターニングするウェットエッチングにより圧電体層がプロセスダメージを受けやすく、圧電体層の耐圧が低下するという問題があった。
【０００７】
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法だけでなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法においても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液体流路を高精度に形成することができると共にコストを低減することができる液体噴射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】
上記課題を解決する本発明の態様は、圧電アクチュエーターが一方面に形成された流路形成基板の当該一方面に密着を向上する第１の金属層と、配線となる第２の金属層とを積層する工程と、前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程と、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様によれば、圧電体層に対するウェットエッチングによるダメージが低減でき、耐圧の低下のない液体噴射ヘッドを提供できる。
【００１０】
ここで、前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行った後、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去するのが好ましい。これによれば、第２の金属層をパターニングしたマスクを用いて第１の金属層のドライエッチングを行うので、プロセスを簡便に行うことができる。
【００１１】
また、前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去した後、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行うのが好ましい。これによれば、第２の金属層のパターニングに用いたレジストマスクを剥離する際に、第１の金属層が圧電体層の保護膜となるので、圧電体層の剥離液によるダメージをさらに低減できる。
【００１２】
また、前記第１の金属層がニッケルクローム合金からなり、前記第２の金属層が金からなるのが好ましい。これによれば、密着性が良好で導電性が良好な配線を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの要部平面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図９】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１０】他の実施形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の要部平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図である。
【００１５】
図１に示すように、インクジェット式記録ヘッドＩを構成する流路形成基板１０には、隔壁１１によって区画される複数の圧力発生室１２が並設されている（この方向を並設方向又は第１の方向という）。また流路形成基板１０には、圧力発生室１２の前記並設方向に交差する方向（第２の方向という）の一端部側に、隔壁１１によって区画され各圧力発生室１２に連通するインク供給路１３と連通路１４とが設けられている。連通路１４の外側には、各連通路１４と連通する連通部１５が設けられている。
【００１６】
連通部１５は、後述する保護基板３０のマニホールド部３２と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるマニホールド１００の一部を構成する。インク供給路１３は、圧力発生室１２よりも狭い断面積となるように形成されており、連通部１５から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。連通路１４は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１を連通部１５側に延設してインク供給路１３と連通部１５との間の空間を区画することで形成されている。
【００１７】
流路形成基板１０の材料としては、例えば、シリコン単結晶基板が好適に用いられるが、その他に、例えば、ガラスセラミックス、ステンレス鋼等を用いてもよい。
【００１８】
流路形成基板１０の一方側の面には、ノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼などからなる。
【００１９】
流路形成基板１０の他方側の面には、例えば、流路形成基板１０を熱酸化することによって形成される弾性膜５１を含む振動板５０が形成されている。上述した圧力発生室１２等の流路の一方面側は、この振動板（弾性膜５１）によって構成されている。
【００２０】
本実施形態では、弾性膜５１上には弾性膜５１とは異なる材料の酸化膜からなる絶縁体膜５２が形成され、これら弾性膜５１及び絶縁体膜５２によって振動板５０が構成されている。この振動板５０上には、振動板５０上に形成された第１電極６０と、第１電極６０上に形成された圧電体層７０と、圧電体層７０上に形成された第２電極８０とで構成される圧電素子３００が設けられている。
【００２１】
圧電素子３００は、一般的には、何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極をそれぞれ独立する個別電極とする。本実施形態では、圧電素子３００の実質的な駆動部となる各圧電体能動部３２０の個別電極として第１電極６０を設け、複数の圧電体能動部３２０に共通する共通電極として第２電極８０を設けるようにした。
【００２２】
このような圧電素子３００と、圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板５０とを合わせてアクチュエーター装置と称する。上述した例では、弾性膜５１、絶縁体膜５２が振動板５０を構成するが、振動板５０の構成は特に限定されるものではない。例えば、圧電素子３００の第１電極６０が振動板５０を兼ねるようにしてもよいし、圧電素子３００自体が振動板５０として機能するようにしてもよい。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る圧電素子３００の構造について詳しく説明する。図３に示すように、圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０が積層されて両電極への電圧印加により圧電歪みが生じる圧電体能動部３２０と、圧電体能動部３２０から連続する圧電体層７０と第１電極６０又は第２電極８０を有するが実質的に駆動しない圧電体非能動部３３０とを備える。これら圧電体能動部３２０と圧電体非能動部３３０との境界は、第１電極６０及び第２電極８０の端部で規定されている。本実施形態では、各圧電体能動部３２０はそれぞれ圧力発生室１２に相対向して設けられ、圧電体非能動部３３０は、圧電体能動部３２０の第２の方向の両外側に設けられて、圧力発生室１２の第２の方向の外側まで延設されている。また、圧電体非能動部３３０は、互いに隣り合う圧電体能動部３２０の間に設けられ、圧力発生室１２の並設方向（第１の方向）の外側まで延設されている。具体的には、図３に示すように、圧力発生室１２の第２の方向（並設方向と直交する方向）において、圧電体能動部３２０のインク供給路１３側の端部は、第１電極６０の第２の方向の端部によって規定されており、圧電体層７０及び第２電極８０は、この端部の外側まで延設されている。また、圧力発生室１２の第２の方向において、圧電体能動部３２０のインク供給路１３とは反対側（ノズル２１側）の端部は、第２電極８０の端部によって規定されており、この端部の外側まで第１電極６０及び圧電体層７０は延設されている。
【００２４】
さらに、第１電極６０は、各圧力発生室１２に対向する部分が圧力発生室１２の幅（圧力発生室１２の並設方向である第１の方向の寸法）よりも狭い幅で形成されており、第１電極６０の幅方向の端部が、圧電体能動部３２０の幅方向の端部を規定している。
【００２５】
また、圧電体層７０は、その一部に開口部３０１が存在するが、複数の圧力発生室１２に対向する領域に亘って連続的に設けられている。すなわち、圧電体層７０は、第１電極６０の前記並設方向の端部の外側に延設されている。また、図３に示すように、圧力発生室１２の並設方向（第１の方向）と直交する第２の方向において、圧電体層７０は、圧力発生室１２の第２の方向の端部の外側まで延設されている。なお、開口部３０１は、第２電極８０及び圧電体層７０を完全に除去することで形成されたものであり、各圧力発生室１２を区画する隔壁１１に相対向して設けられている。
【００２６】
第２電極８０は、圧電体層７０上に、複数の圧力発生室１２に相対向する領域と、隔壁１１に対向する領域とに亘って連続的に形成されている。また、上述したように、図３に示すように、圧力発生室１２に相対向する領域（圧力発生室１２の第２の方向におけるノズル２１側の領域）では、第２電極８０の端部は、圧力発生室１２上に位置している。この第２電極８０の端部によって圧電体能動部３２０と圧電体非能動部３３０との第２の方向の一方（ノズル２１側）の境界が規定されている。
【００２７】
ここで、各第１電極６０には、圧力発生室１２の第２の方向一端部（インク供給路１３とは反対側）よりも外側まで延設されて、その上にリード電極９０がそれぞれ接続されている。リード電極９０は、例えば、ニッケルクローム合金などからなる密着層９１及び金（Ａｕ）等からなる配線層９２の積層構造である。そして、各圧電素子３００には、リード電極９０を介して詳しくは後述する駆動回路１２０がボンディングワイヤー等の接続配線１２１を介して接続されている。
【００２８】
本実施形態では、第１電極６０とリード電極９０との接続位置をできるだけ圧電体能動部３２０に近づけるために、圧電体能動部３２０の外側の圧電体層７０にコンタクトホールとなる貫通孔７５を設け、この貫通孔７５を介して露出された第１電極６０に接続するようにリード電極９０を設けている。ここで、貫通孔７５は、第１電極６０の並設方向の幅よりも小さく開口されたものである。
【００２９】
これにより、リード電極９０と第１電極６０との接続が圧電体能動部３２０に近い位置であるが、第２電極８０とはショートなどの不具合が生じない位置で行うことができるので、電圧降下の問題が解消される。
【００３０】
一方、図２に示すように、流路形成基板１０上（実際には振動板５０上）には、並設された圧電体能動部３２０の第２の方向のインク供給路１３側に、圧電体能動部３２０の並設方向に亘って連続して設けられた配線電極２００が設けられている。この配線電極２００は、圧電体能動部３２０の並設方向（第１の方向）の両端部において第２電極８０と導通して設けられ、圧電素子３００の並設方向の電圧降下を防止している。ここで、配線電極２００は、リード電極９０と同じプロセスで形成されたものであり、例えば、ニッケルクローム合金などからなる密着層２０１及び金（Ａｕ）等からなる配線層２０２の積層構造である。
【００３１】
なお、本実施形態の圧電素子３００では、第１電極６０を個別電極とすると共に第２電極８０を共通電極とし、第１電極６０の圧力発生室１２の第２の方向における一端部が、圧電体層７０によって覆われるようにしたため、第１電極６０と第２電極８０との間で電流がリークすることがなく、圧電素子３００の破壊を抑制することができる。ちなみに、第１電極６０と第２電極８０とが近接した状態で露出されていると、圧電体層７０の表面を電流がリークし、圧電体層７０が破壊されてしまう。なお、第１電極６０の圧力発生室１２の第２の方向の他端部は、圧電体層７０に覆われていないが、露出された第１電極６０と第２電極８０との間に距離があるため特に問題がない。したがって圧電素子３００を酸化アルミニウム等の保護膜で覆う必要がなく、保護膜を設けることによる圧電素子３００の変位の阻害を抑制して、優れた変位量を得ることができる。
【００３２】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００を保護するための空間である圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接着剤３５によって接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。また、保護基板３０には、流路形成基板１０の連通部１５に対応する領域にマニホールド部３２が設けられている。マニホールド部３２は、上述したように流路形成基板１０の連通部１５と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。
【００３３】
また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が固定されている。この駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、リード電極９０は、圧電素子保持部３１の外側まで引き出されており、引き出されたリード電極９０と駆動回路１２０とは、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介して電気的に接続されている。
【００３４】
保護基板３０上には、さらに、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド１００の一方面が封止されている。固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３５】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで流路内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの圧電素子３００に電圧を印加し圧電素子３００をたわみ変形させて各圧力発生室１２内の圧力を高めることで、各ノズル２１からインク滴が吐出される。
【００３６】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図４〜図９を参照して説明する。なお、図４〜図９は、本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す圧力発生室の第２の方向の断面図である。
【００３７】
まず、図４（ａ）に示すように、シリコンウェハーであり流路形成基板１０が複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハー１１０の表面に弾性膜５１を構成する熱酸化膜を形成する。
【００３８】
そして、図４（ｂ）に示すように、弾性膜５１上に、弾性膜５１とは異なる材料の酸化膜、本実施形態では酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２を形成する。
【００３９】
次いで、図４（ｃ）に示すように、絶縁体膜５２上の全面に第１電極６０を形成する。この第１電極６０の材料は、特に限定されないが、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いる場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ない材料であることが望ましい。このため、第１電極６０の材料としては白金、イリジウム等が好適に用いられる。また、第１電極６０は、例えば、スパッタリング法やＰＶＤ法（物理蒸着法）などにより形成することができる。
【００４０】
次に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０を形成する。ここで、本実施形態では、いわゆるＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法を用いて圧電体層７０を形成している。なお、圧電体層７０の製造方法は、ＭＯＤ法に限定されず、ゾル−ゲルなどの他の化学溶液法を用いてもよい。
【００４１】
圧電体層７０の具体的な作成手順を説明する。まず、図５（ａ）に示すように、第１電極６０上に圧電体膜の組成液７１を塗布する。
【００４２】
次いで、圧電体膜の組成液７１を熱処理することで、図５（ｂ）に示す非晶質の圧電体前駆体膜７２を形成する前駆体膜形成工程を行う。次に、乾燥した圧電体前駆体膜７２を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する。次に、図５（ｃ）に示すように、圧電体前駆体膜７２を所定温度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させ、圧電体膜７３を形成する。
【００４３】
次に、図６（ａ）に示すように、第１電極６０上に１層目の圧電体膜７３を形成した段階で、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７３をそれらの側面が傾斜するように同時にパターニングする。次に、図６（ｂ）に示すように、１層目の圧電体膜７３上を含む流路形成基板用ウェハー１１０上に、上述した塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程を順次繰り返し行うことにより、複数層の圧電体膜７３からなる圧電体層７０が形成される。
【００４４】
次に、図７（ａ）に示すように、複数層の圧電体膜７３からなる圧電体層７０上に亘って、例えば、イリジウム（Ｉｒ）からなる第２電極８０を形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、圧電体層７０及び第２電極８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。次いで、図７（ｃ）に示すように、圧電体層７０に貫通孔７５を形成する。圧電体層７０及び第２電極８０のパターニング方法としては、例えば、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングが挙げられる。
【００４５】
次に、リード電極９０を形成する。具体的には、図７（ｄ）に示すように、例えば、ニッケルクロームなどからなる密着層９１と金（Ａｕ）等からなる配線層９２とからなるリード電極９０を形成する。
【００４６】
このリード電極９０を形成するプロセスを図８及び図９を参照してさらに詳細に説明する。
【００４７】
まず、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、全面に、密着層９１となる第１金属層１９１と、配線層９２となる第２金属層１９２とを順次成膜する。
【００４８】
ここで、密着層９１となる第１金属層１９１としては、ニッケルクローム、ニッケル、クロム、タングステン、チタン、チタンタングステンなどを挙げることができる。また、配線層９２となる第２金属層１９２としては、金、銀、アルミニウム、銅、白金、イリジウムなどを挙げることができる。また、第１金属層１９１及び第２金属層１９２の成膜は、スパッタリングなどにより行うことができる。本実施形態では、第１金属層１９１として、ニッケルクローム（ＮｉＣｒ）を、第２金属層１９２として金を、それぞれスパッタリングによって成膜した。
【００４９】
次に、図８（ｃ）に示すように、第２金属層１９２の上にレジスト膜を成膜し、所定のパターニングを行い、レジストマスク２１０を形成する。そして、図８（ｄ）に示すように、レジストマスク２１０で覆われていない第２金属層１９２をウェットエッチングにより選択的に除去する。このウェットエッチングは、ヨウ素とヨウ化アルカリを主体とするヨウ素系エッチング液、王水系エッチング液、シアン系エッチング液などをエッチング液として用いて行う。本実施形態では、ヨウ素系エッチング液を用いてウェットエッチングを行った。
【００５０】
次に、図９（ａ）に示すように、レジストマスク２１０をアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルカルボン酸、アルキルスルホン酸などの剥離液を用いて除去する。このとき、圧電素子３００の一部となる貫通孔７５近傍の圧電体層７０は第１金属層１９１で覆われているので、剥離液によるダメージを受けることがない。
【００５１】
次いで、図９（ｂ）に示すように、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングによりパターニングされた第２金属層１９２から露出した第１金属層１９１を除去し、リード電極９０とする。なお、このとき、第２金属層１９２の表面もドライエッチングにより多少ダメージを受けるが、第２金属層１９２と比較してかなり薄い第１金属層１９１を除去する間だけなので、問題ないレベルである。
【００５２】
このように、比較的厚膜でドライエッチングではパターニングが困難な第２金属層１９２のみをウェットエッチングによりパターニングし、この際に、圧電体層７０を第１金属層１９１で覆われた状態としてエッチング液から保護するようにし、第１金属層１９１はドライエッチングにより除去するようにしたので、圧電体層７０へのダメージが小さく、耐圧低下が低減される。また、上述したプロセスでは、第２金属層１９２のパターニングのためにレジストマスク２１０を剥離する際にも、圧電体層７０が第１金属層１９１で保護されるので、圧電体層７０のダメージがさらに確実に抑えられ、耐圧低下がさらに確実に抑えられる。
【００５３】
なお、リード電極９０のパターニングを例にとって説明したが、配線電極２００のパターニングも同様に同時に行えることはいうまでもない。
【００５４】
また、第１金属層１９１及び第２金属層１９２のパターニングプロセスは上述したものには限定されない。
【００５５】
例えば、図１０に示すようなプロセスでもよい。すなわち、図８（ｄ）に示すように、レジストマスク２１０で覆われていない第２金属層１９２をウェットエッチングにより選択的に除去した後、図１０（ａ）に示すように、レジストマスク２１０をそのまま残した状態で、ドライエッチングによりパターニングされた第２金属層１９２から露出した第１金属層１９１を除去し、リード電極９０としてもよい。なお、このとき、第２金属層１９２の表面にはレジストマスク２１０が残っているので、リード電極９０がダメージを受けることはない。
【００５６】
そして、次に、図１０（ｂ）に示すように、レジストマスク２１０を剥離液で除去する。なお、この際、圧電体層７０は剥離液に晒されることになるが、第１金属層１９１のウェットエッチングによるダメージと比較して著しく小さなダメージであり、耐圧の低下も大きいものではない。よって、このプロセスによっても、従来のようなウェットエッチングによる第１金属層１９１及び第２金属層１９２のパターニングと比較して、圧電体層７０へのダメージが小さく、耐圧低下が低減される。
【００５７】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５８】
例えば、上述した実施形態では、第１電極を個別電極、第２電極を共通電極とする構造を例示して説明したが、第１電極を共通電極としてもよい。しかしながら、このように第１電極を共通電極とし、第２電極を個別電極とする構造では、第２電極と圧電体層とが同時にパターニングされ、圧電体層の側面が露出するので、全体にアルミナなどの保護膜を設ける場合が多い。この場合には上述したようなエッチング液による耐圧の低下の問題が起こり難いので、第１電極を個別電極、第２電極を共通電極とする構造の製造プロセスに本発明を採用するのが好ましい。
【００５９】
また、流路形成基板１０として、シリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、結晶面方位が（１００）面、（１１０）面等のシリコン単結晶基板を用いるようにしてもよく、また、ＳＯＩ基板等の材料を用いるようにしてもよい。
【００６０】
また、上述した例では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【符号の説明】
【００６１】
Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０ 流路形成基板、 １１ 隔壁、 １２ 圧力発生室、 ２０ ノズルプレート、 ３０ 保護基板、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 振動板、 ５１ 弾性膜、 ５２ 絶縁体膜、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ７５ 貫通孔、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 ９１ 密着層、 ９２ 配線層、 １００ マニホールド、 １９１ 第１金属層、 １９２ 第２金属層、 ２００ 配線電極、 ２０１ 密着層、 ２０２ 配線層、 ３００ 圧電素子、 ３０１ 開口部、 ３２０ 圧電体能動部、 ３３０ 圧電体非能動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電アクチュエーターが一方面に形成された流路形成基板の当該一方面に密着を向上する第１の金属層と、配線となる第２の金属層とを積層する工程と、
前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程と、
前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程と、
を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行った後、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去することを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去した後、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行うことを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１の金属層がニッケルクローム合金からなり、前記第２の金属層が金からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１】
圧電アクチュエーターが一方面に形成された流路形成基板の当該一方面に密着を向上する第１の金属層と、配線となる第２の金属層とを積層する工程と、
前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程と、
前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程と、
を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行った後、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去することを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第２の金属層をウェットエッチングによりパターニングする工程では、前記第２の金属層上にパターニングしたレジスト層を形成した後、ウェットエッチングを行い、次いで、前記パターニングしたレジスト層を剥離液で除去した後、前記第１の金属層をドライエッチングによりパターニングする工程を行うことを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１の金属層がニッケルクローム合金からなり、前記第２の金属層が金からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１８２５６（Ｐ２０１２−２１８２５６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８４９２６（Ｐ２０１１−８４９２６）
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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