配線基板の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法
【課題】レジストパターンの剥離残りの発生の把握が容易な配線基板の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】レジストパターン１６０を介してリード電極９０及び島状のカウントマーク１２０をパターニングするパターニング工程と、パターニング工程の後、レジストパターン１６０を酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する流路形成基板１０の製造方法であって、パターニング工程では、アッシング工程におけるレジストパターン１６０の剥離特性に基づいて、リード電極９０におけるレジストパターン１６０の剥離時間よりも、カウントマーク１２０におけるレジストパターン１６０の剥離時間を長くするように、カウントマーク１２０の平面形状を設定するという手法を採用する。
【解決手段】レジストパターン１６０を介してリード電極９０及び島状のカウントマーク１２０をパターニングするパターニング工程と、パターニング工程の後、レジストパターン１６０を酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する流路形成基板１０の製造方法であって、パターニング工程では、アッシング工程におけるレジストパターン１６０の剥離特性に基づいて、リード電極９０におけるレジストパターン１６０の剥離時間よりも、カウントマーク１２０におけるレジストパターン１６０の剥離時間を長くするように、カウントマーク１２０の平面形状を設定するという手法を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に配線部がパターニングされた配線基板を具備するものとしては、例えば、液体噴射ヘッドが挙げられる。下記特許文献１には、液体噴射ヘッドとして、インクを噴射するノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室を変位させる圧電素子を有する流路形成基板と、流路形成基板と接合されると共に圧電素子を駆動させる駆動ＩＣ等を有する保護基板と、を有するものが開示されている。
【０００３】
配線部は、例えば、スパッタ法により、基板上に金属層を全面に成膜し、その後、金属層上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることによってパターニングされている。配線部のパターニング後は、配線部上に残ったレジストパターンを、酸素プラズマによって分解・除去することによりアッシング（レジスト剥離）している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記パターニング工程では、配線部と共に、配線部と比べて微小な島状の島部をパターニングすることがある。この島部は、例えば、圧電素子や配線部等の数をカウントするためのカウントマークや、基板同士の接合の位置合せをするアライメントマーク等として用いられる。
【０００６】
ところで、酸素プラズマによるアッシング工程では、レジストパターンの膜厚の変動や、アッシングレートの変動等の要因によって、配線基板上の場所によってレジストパターンの剥離時間に差が生じており、配線基板上のどの配線部あるいは島部にレジストパターンの剥離残りが発生するかの把握が困難であるという問題がある。したがって、作業者は、配線基板上の全ての配線部及び島部についてレジストパターンの剥離残りがあるかどうかを、全体的に確認しなければならず、確認作業が非常に煩雑であった。また、レジストパターンの剥離残りがあることを前提として、配線基板を有機溶剤等に浸漬させるといった二重のレジスト剥離プロセスを導入すると、薬品、設備、時間等が別途必要となり、生産性の低下に繋がる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、レジストパターンの剥離残りの発生の把握が容易な配線基板の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は、上記課題を解決するため鋭意実験を重ねた結果、アッシング工程において、配線部と比べて、島部上のレジストパターンの剥離残りが生じ易くなる傾向があること、及び、島部上のレジストパターンの剥離特性が、島部の平面形状と関係することを見出し、本発明に想到した。
上記の課題を解決するために、本発明は、レジストパターンを介して配線部及び島状の島部をパターニングするパターニング工程と、上記パターニング工程の後、上記レジストパターンを酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する配線基板の製造方法であって、上記パターニング工程では、上記アッシング工程における上記レジストパターンの剥離特性に基づいて、上記配線部における上記レジストパターンの剥離時間よりも、上記島部における上記レジストパターンの剥離時間を長くするように、上記島部の平面形状を設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、レジストパターンの剥離特性に基づいて島部の平面形状を設定することで、配線部よりも島部におけるレジストパターンの剥離残りを生じ易くし、島部上のレジストパターンの剥離時間を、配線部上のレジストパターンの剥離時間よりも長く設定することで、島部のレジストパターンの剥離残りのみを確認することによって、配線基板全体のアッシング工程の終点確認が可能となる。
【０００９】
また、本発明においては、上記島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離に基づいて設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、島部においては、その平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターンの剥離残りが生じ易くなるというレジストパターンの剥離特性があるため、島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離に基づいて設定する。
【００１０】
また、本発明においては、上記島部の平面形状を、円弧形状を含む形状に設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、島部においては、その平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターンの剥離残りが生じ易くなるというレジストパターンの剥離特性があるため、島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離が他の形状（例えば、三角形、四角形等）よりも比較的長い円弧形状を含む形状に設定する。
【００１１】
また、本発明においては、上記島部の平面形状を、３０マイクロメートル四方の領域内に設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、島部の平面形状を、３０マイクロメートル四方の微小な領域内に設定することで、平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターンの剥離残りが生じ易くなるというレジストパターンの剥離特性を、島部において発現させる。また、これにより液体噴射ヘッドの寸法を大きくすることなく、検査装置が認識できる大きさで島部の平面形状を形成することができる。
【００１２】
また、本発明においては、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室を変位させる圧電素子を有する第１の基板と、上記第１の基板と接合されると共に上記圧電素子を駆動させる駆動部を有する第２の基板と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記第１の基板及び上記第２の基板の少なくともいずれか一方の製造方法として、先に記載の配線基板の製造方法を用いるという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、レジストパターンの剥離残りの発生の把握が容易な液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における製造方法によって製造された流路形成基板を具備するインクジェット式記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるインクジェット式記録ヘッドの構成を示す平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるパターニング工程及びアッシング工程を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を楕円形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を四角形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を菱形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を三角形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態における各カウントマークの平面形状と面積及び重心から外縁までの最短距離との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下の説明では、インクジェット式記録ヘッドを例示して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態における製造方法によって製造された流路形成基板（配線基板）を具備するインクジェット式記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。図２は、本発明の実施形態におけるインクジェット式記録ヘッドの構成を示す平面図及び断面図である。
図示するように、流路形成基板（第１の基板）１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その両面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。
【００１６】
この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された複数の圧力発生室１２が幅方向に並設されている。各圧力発生室１２の外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成する連通部１３が形成され、各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。
【００１７】
また、流路形成基板１０の一方の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口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を介して固着されている。なお、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、あるいはステンレス鋼（ＳＵＳ）などからなる。
【００１８】
流路形成基板１０の上記開口面とは反対側には、上述したように二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等からなる絶縁体膜５５が積層形成されている。また、絶縁体膜５５上には、下電極膜６０と圧電体層７０と上電極膜８０とからなる圧電素子３００が形成されている。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。
【００１９】
一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。例えば、本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。
【００２０】
圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０の端部近傍には、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等からなるリード電極（配線部）９０が接続され、このリード電極９０は、圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ（駆動部）２２０と駆動配線２００を介して接続される。駆動配線２００は、ボンディングワイヤーからなり、圧電素子保持部３１の外に引き出された各リード電極９０の端部と、駆動ＩＣ２２０とを電気的に接続させる。
【００２１】
リード電極９０の間には、カウントマーク（島部）１２０が設けられている。カウントマーク１２０は、幅方向に複数（例えば１８０個）並設された圧電素子３００毎に引き出されたリード電極９０の間に、所定数（例えば１０個）毎に配置されている。作業者は、図示しない検査装置によって、カウントマーク１２０を基準に、リード電極９０及び圧電素子３００のカウントや、所定のリード電極９０及び圧電素子３００の位置を特定して検査等を行うことができる。
【００２２】
カウントマーク１２０は、リード電極９０と共にパターニングされており、リード電極９０と同一材料から形成されている。カウントマーク１２０は、島状に形成され、本実施形態では、その平面形状が円弧形状を含む形状（円形、楕円形、樽形、俵形等、本実施形態では楕円形）に設定されている。このカウントマーク１２０の平面形状は、１００マイクロメートル（μｍ）四方の領域内に設定されている。より好ましくは、３０マイクロメートル（μｍ）四方の領域に設定されていることが望ましい。これにより、インクジェット式記録ヘッドの寸法を大きくすることなく、図示しない検査装置が認識できる大きさでカウントマーク１２０を形成することができる。
【００２３】
このような配線構造が形成された流路形成基板１０上には、保護基板（第２の基板）３０が接着層３５を介して接合されている。この保護基板３０は、圧電素子３００に対向する領域に、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を有し、圧電素子３００はこの圧電素子３００内に配置されている。なお、圧電素子保持部３１は、密封されていても密封されていなくてもよい。
【００２４】
また、保護基板３０には、連通部１３に対向する領域に、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通部であるリザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、上述したように、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。なお、保護基板３０は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、例えば、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成している。
【００２５】
保護基板３０上には、リザーバ部３２に対向する領域に、例えば、ＰＰＳフィルム等の可撓性を有する材料からなる封止膜４１及び、金属材料等の硬質材料からなる固定板４２とで構成されるコンプライアンス基板４０が接合されている。固定板４２のリザーバ部３２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、リザーバ部３２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。
【００２６】
また、この保護基板３０上には、各圧電素子３００をそれぞれ選択的に駆動するための駆動ＩＣ２２０が実装されている。保護基板３０上には、所定形状にパターニングされた接続配線２１０が設けられており、駆動ＩＣ２２０は、この接続配線２１０上に実装されている。接続配線２１０には、例えば、ＦＰＣ等の外部配線（図示なし）が電気的に接続され、この外部配線からの駆動信号及び駆動電圧が、接続配線２１０を介して各駆動ＩＣ２２０に供給されるようになっている。
【００２７】
上記構成のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ２２０からの駆動信号に従い、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との間に駆動電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力を高め、ノズル開口２１からインク滴を吐出させることが可能となっている。
【００２８】
以下、上記構成のインクジェット式記録ヘッドの製造方法、特に、流路形成基板１０の製造方法のうち、流路形成基板１０上に、リード電極９０及びカウントマーク１２０を形成する工程について説明する。なお、この工程前の流路形成基板１０には、圧電素子３００が上記先行技術文献のようにフォトリソグラフィ法等を用いて予め形成されている。
図３は、本発明の実施形態におけるパターニング工程及びアッシング工程を説明するための図である。
【００２９】
先ず、図３（ａ）に示すように、流路形成基板１０となる表面が二酸化シリコン膜（弾性膜５０）で覆われたシリコン基板上に、金属層１１０をスパッタ法によって全面に亘って成膜する。なお、金属層１１０と二酸化シリコン膜との密着性を高めるために、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）又はクロム（Ｃｒ）、若しくはこれらの化合物としてニッケルクロム（ＮｉＣｒ）等を、金属層１１０の下地層として成膜してもよい。
【００３０】
次に、金属層１１０上にレジストを塗布等することにより所定形状のレジストパターン１６０を形成する。具体的には、例えば、ネガレジストをスピンコート法等により金属層１１０上に塗布し、その後、所定形状のマスクを用いて露光・現像等を行うことによって所定パターンのレジストを形成する。勿論、ネガレジストの代わりにポジレジストを用いてもよい。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示すように、このレジストパターン１６０をマスクとして、金属層１１０をエッチングしてリード電極９０及びカウントマーク１２０を所定形状にパターニングする（パターニング工程）。すなわち、流路形成基板１０の表面が露出するまで金属層１１０をエッチングする。このエッチングとしては、例えば、ドライエッチングを用いることができる。
【００３２】
次いで、図３（ｃ）に示すように、レジストパターン１６０を酸素プラズマによって剥離する（アッシング工程）。具体的には、例えば、流路形成基板１０を収容したチャンバー内を真空排気し、その後、酸素（Ｏ２）を含むガスを導入し、プラズマ化させる。プラズマ化したガスは、レジストパターン１６０を、二酸化炭素（ＣＯ２）や水蒸気（Ｈ２Ｏ）等として分解し、除去する。
【００３３】
ところで、有機材料からなるレジストパターン１６０は、結合エネルギーが小さく二酸化炭素（ＣＯ２）や水蒸気（Ｈ２Ｏ）等として分解され易いＣ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合と、これらと比較して結合エネルギーが大きく分解され難いＣ‐Ｃ結合と、を有する。このため、酸素プラズマアッシング処理では、Ｃ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合が優先的に分解され、Ｃ‐Ｃ結合が残存し易くなる傾向にあり、Ｃ‐Ｃ結合の割合が多くなると、それだけ分解エネルギーを必要とし、処理時間の延長に繋がる。
【００３４】
ここで、レジストパターン１６０の載量が大きいパターンに比べて、レジストパターン１６０の載量が小さいパターンの方が、Ｃ‐Ｃ結合が残存し易くなる傾向にある。これは、レジストパターン１６０の載量が多い方が、Ｃ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合を多く含むため、Ｃ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合の分解に便乗して、Ｃ‐Ｃ結合が分解され易くなるためである。したがって、レジストパターン１６０の載量が小さいカウントマーク１２０では、レジスト残りが生じ易くなる傾向にある。
【００３５】
このような傾向は、実験の結果、平面形状が３０μｍ四方程度の領域内に設定された微小パターンであるカウントマーク１２０において発現することが確認された。また、この微小パターンであるカウントマーク１２０においては、レジストパターン１６０の剥離特性が、カウントマーク１２０の平面形状と関係することが確認された。
【００３６】
続いて、図４〜図７を参照して、レジストパターン１６０の剥離特性と、カウントマーク１２０の平面形状との関係について説明する。
なお、図４（ａ）〜図７（ａ）は、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒（Ｓｅｃ）経過後のレジストパターン１６０の剥離の様子を示し、図４（ｂ）〜図７（ｂ）は、同じく１６５秒経過後のレジストパターン１６０の剥離の様子を示し、図４（ｃ）〜図７（ｃ）は、同じく１８０秒経過後のレジストパターン１６０の剥離の様子を示す。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を楕円形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後、及び、１６５秒経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図４（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００３８】
図５は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を四角形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後、及び、１６５秒経過後においては、楕円形に設定した場合と比較して小さいが、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図５（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００３９】
図６は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を菱形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図６（ａ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１６５秒経過後、及び、１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００４０】
図７は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を三角形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図７（ａ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後においては、菱形に設定した場合として小さいが、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１６５秒経過後、及び、１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００４１】
以上の結果を、下表１に示す。なお、下表１には、通常パターンとして、セグメント形状のリード電極９０のレジスト残りの結果も合わせて示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
このように、レジストパターン１６０の剥離特性は、カウントマーク１２０の平面形状と関係することが分かる。具体的には、カウントマーク１２０の平面形状を楕円形とするとレジスト剥離に最も時間が必要となり、次いで、四角形、菱形の順、そして、カウントマーク１２０の平面形状を三角形とすると、レジスト剥離に最も時間がかからないことが分かる。
【００４４】
上記各カウントマーク１２０の平面形状の設定条件を、下表２に示す。なお、下表２は、各カウントマーク１２０の平面形状の面積（μｍ２）と、該平面形状の重心から外縁までの最短距離（重心‐外縁１：μｍ）と、該平面形状の重心から外縁までの最長距離（重心‐外縁２：μｍ）と、を示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
表２に示すように、重心‐外縁２については、三角形が最長であるが、レジスト剥離時間は最短である。レジストパターン１６０のアッシングは、酸素プラズマに曝される表面部（上面及び側面）から徐々に進行することに鑑みれば、図４〜図７に示すレジスト剥離特性に最も関係するパラメーターとして考えられるのは、カウントマーク１２０の平面形状の面積、あるいは、重心から外縁までの最短距離のいずれかとなる。
【００４７】
図８は、本発明の実施形態における各カウントマーク１２０の平面形状と面積及び重心から外縁までの最短距離との関係を示す図である。
図８に示すように、楕円形に対して四角形は、面積が４分の１程度の大きさであるが、図４及び図５に示すように、楕円形に対する四角形のレジスト剥離時間の差は小さい。一方、四角形に対して菱形及び三角形は、平面形状の重心から外縁までの最短距離が一割程度小さいが、図５〜図７に示すように、四角形に対するレジスト剥離時間の差は大きい。このため、レジスト剥離特性に最も関係するパラメーターは、面積ではなく、平面形状の重心から外縁までの最短距離であることが分かる。
【００４８】
このように島状のカウントマーク１２０においては、その平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターン１６０の剥離残りが生じ易くなるというレジストパターン１６０の剥離特性があるため、カウントマーク１２０の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離が長い、楕円形や四角形、より好ましくは、レジスト剥離時間が最長の楕円形に設定することが好ましい。
【００４９】
したがって、パターニング工程において、レジストパターン１６０の剥離特性に基づいて、カウントマーク１２０の平面形状を設定することにより、表１に示すように、カウントマーク１２０上のレジストパターン１６０の剥離時間を、リード電極９０上のレジストパターン１６０の剥離時間よりも長くさせるといった、レジスト剥離時間のコントロールが可能となる。
これにより、作業者は、カウントマーク１２０上のレジストパターン１６０の剥離残りのみを確認することによって、リード電極９０上のレジストパターン１６０の剥離残りを含めた流路形成基板１０全体のアッシング工程の終点確認が可能となる。また、カウントマーク１２０は、その数がリード電極９０に比べて十分に少ない（本実施形態では、例えば１０分の１の数）ため、レジストパターン１６０の剥離残りの確認作業も容易である。
【００５０】
なお、このように形成された流路形成基板１０を、圧電素子保持部３１及びリザーバ部３２等が形成された保護基板３０と接合し、接合した側と逆側の流路形成基板１０を研磨及びフッ硝酸によるエッチングにより所定の厚さとした後、窒化シリコンからなるマスクを形成し、このマスクを介して異方性エッチングすることで、圧力発生室１２や連通部１３等を形成し、さらに、連通部１３とリザーバ部３２とを連通させてリザーバ１００を形成する。その後、接続配線２１０上に駆動ＩＣ２２０を実装すると共に、駆動ＩＣ２２０とリード電極９０とを駆動配線２００を介して接続する。さらに、流路形成基板１０に、ノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板３０に、コンプライアンス基板４０を接合することによって、図１及び図２に示す構造のインクジェット式記録ヘッドが製造される。
【００５１】
したがって、上述した本実施形態によれば、レジストパターン１６０を介してリード電極９０及び島状のカウントマーク１２０をパターニングするパターニング工程と、パターニング工程の後、レジストパターン１６０を酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する流路形成基板１０の製造方法であって、パターニング工程では、アッシング工程におけるレジストパターン１６０の剥離特性に基づいて、リード電極９０におけるレジストパターン１６０の剥離時間よりも、カウントマーク１２０におけるレジストパターン１６０の剥離時間を長くするように、カウントマーク１２０の平面形状を設定するという手法を採用することによって、リード電極９０よりもカウントマーク１２０におけるレジストパターン１６０の剥離残りを生じ易くし、カウントマーク１２０上のレジストパターン１６０の剥離時間を、リード電極９０上のレジストパターン１６０の剥離時間よりも長く設定することで、カウントマーク１２０のレジストパターン１６０の剥離残りのみを確認することによって、流路形成基板１０全体のアッシング工程の終点確認が可能となる。したがって、本実施形態では、レジストパターン１６０の剥離残りの発生の把握が容易な流路形成基板１０の製造方法及びインクジェット式記録ヘッドの製造方法を提供することができる。さらに、アッシング工程の終点確認が容易に可能となり、酸素プラズマアッシング処理のみでレジスト剥離プロセスを完了することができるため、レジスト溶剤等の薬品、設備、時間等が別途必要となくなり、生産性を向上させることができる。
【００５２】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態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。
【００５３】
例えば、上述した実施形態では、島部として、カウントマークを例示して説明したが、例えば、アライメントマークとして用いよい。また、本発明は、このようなマークだけでなく、微小な島状のパターンであればあらゆるものに適用可能なものである。
【００５４】
また、例えば、上述した実施形態では、島部をリード電極９０と共にパターニングする形態を例示して説明したが、例えば、島部を圧電素子３００の下電極膜６０や上電極膜８０等の配線部のパターニングと共に形成してもよい。
【００５５】
また、例えば、上述した実施形態では、配線基板として流路形成基板１０を例示して説明したが、同様に配線パターンが形成される基板、例えば、保護基板３０に本発明を適用してもよい。
【００５６】
さらに、上述した実施形態においては、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の製造方法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、液晶ディスプレー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ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）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。
【００５７】
勿論、本発明は、このような液体噴射ヘッドだけでなく、基板上に配線パターンを有するあらゆる配線基板の製造に適用可能なものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…流路形成基板（配線基板、第１の基板）、１２…圧力発生室、２１…ノズル開口、３０…保護基板（第２の基板）、９０…リード電極（配線部）、１２０…カウントマーク（島部）、１６０…レジストパターン、２２０…駆動ＩＣ（駆動部）、３００…圧電素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に配線部がパターニングされた配線基板を具備するものとしては、例えば、液体噴射ヘッドが挙げられる。下記特許文献１には、液体噴射ヘッドとして、インクを噴射するノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室を変位させる圧電素子を有する流路形成基板と、流路形成基板と接合されると共に圧電素子を駆動させる駆動ＩＣ等を有する保護基板と、を有するものが開示されている。
【０００３】
配線部は、例えば、スパッタ法により、基板上に金属層を全面に成膜し、その後、金属層上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることによってパターニングされている。配線部のパターニング後は、配線部上に残ったレジストパターンを、酸素プラズマによって分解・除去することによりアッシング（レジスト剥離）している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記パターニング工程では、配線部と共に、配線部と比べて微小な島状の島部をパターニングすることがある。この島部は、例えば、圧電素子や配線部等の数をカウントするためのカウントマークや、基板同士の接合の位置合せをするアライメントマーク等として用いられる。
【０００６】
ところで、酸素プラズマによるアッシング工程では、レジストパターンの膜厚の変動や、アッシングレートの変動等の要因によって、配線基板上の場所によってレジストパターンの剥離時間に差が生じており、配線基板上のどの配線部あるいは島部にレジストパターンの剥離残りが発生するかの把握が困難であるという問題がある。したがって、作業者は、配線基板上の全ての配線部及び島部についてレジストパターンの剥離残りがあるかどうかを、全体的に確認しなければならず、確認作業が非常に煩雑であった。また、レジストパターンの剥離残りがあることを前提として、配線基板を有機溶剤等に浸漬させるといった二重のレジスト剥離プロセスを導入すると、薬品、設備、時間等が別途必要となり、生産性の低下に繋がる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、レジストパターンの剥離残りの発生の把握が容易な配線基板の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は、上記課題を解決するため鋭意実験を重ねた結果、アッシング工程において、配線部と比べて、島部上のレジストパターンの剥離残りが生じ易くなる傾向があること、及び、島部上のレジストパターンの剥離特性が、島部の平面形状と関係することを見出し、本発明に想到した。
上記の課題を解決するために、本発明は、レジストパターンを介して配線部及び島状の島部をパターニングするパターニング工程と、上記パターニング工程の後、上記レジストパターンを酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する配線基板の製造方法であって、上記パターニング工程では、上記アッシング工程における上記レジストパターンの剥離特性に基づいて、上記配線部における上記レジストパターンの剥離時間よりも、上記島部における上記レジストパターンの剥離時間を長くするように、上記島部の平面形状を設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、レジストパターンの剥離特性に基づいて島部の平面形状を設定することで、配線部よりも島部におけるレジストパターンの剥離残りを生じ易くし、島部上のレジストパターンの剥離時間を、配線部上のレジストパターンの剥離時間よりも長く設定することで、島部のレジストパターンの剥離残りのみを確認することによって、配線基板全体のアッシング工程の終点確認が可能となる。
【０００９】
また、本発明においては、上記島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離に基づいて設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、島部においては、その平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターンの剥離残りが生じ易くなるというレジストパターンの剥離特性があるため、島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離に基づいて設定する。
【００１０】
また、本発明においては、上記島部の平面形状を、円弧形状を含む形状に設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、島部においては、その平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターンの剥離残りが生じ易くなるというレジストパターンの剥離特性があるため、島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離が他の形状（例えば、三角形、四角形等）よりも比較的長い円弧形状を含む形状に設定する。
【００１１】
また、本発明においては、上記島部の平面形状を、３０マイクロメートル四方の領域内に設定するという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、島部の平面形状を、３０マイクロメートル四方の微小な領域内に設定することで、平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターンの剥離残りが生じ易くなるというレジストパターンの剥離特性を、島部において発現させる。また、これにより液体噴射ヘッドの寸法を大きくすることなく、検査装置が認識できる大きさで島部の平面形状を形成することができる。
【００１２】
また、本発明においては、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室を変位させる圧電素子を有する第１の基板と、上記第１の基板と接合されると共に上記圧電素子を駆動させる駆動部を有する第２の基板と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記第１の基板及び上記第２の基板の少なくともいずれか一方の製造方法として、先に記載の配線基板の製造方法を用いるという手法を採用する。
このような手法を採用することによって、本発明では、レジストパターンの剥離残りの発生の把握が容易な液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における製造方法によって製造された流路形成基板を具備するインクジェット式記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるインクジェット式記録ヘッドの構成を示す平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるパターニング工程及びアッシング工程を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を楕円形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を四角形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を菱形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるカウントマークの平面形状を三角形に設定した場合のレジストパターンの剥離の様子を経時的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態における各カウントマークの平面形状と面積及び重心から外縁までの最短距離との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下の説明では、インクジェット式記録ヘッドを例示して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態における製造方法によって製造された流路形成基板（配線基板）を具備するインクジェット式記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。図２は、本発明の実施形態におけるインクジェット式記録ヘッドの構成を示す平面図及び断面図である。
図示するように、流路形成基板（第１の基板）１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その両面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。
【００１６】
この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された複数の圧力発生室１２が幅方向に並設されている。各圧力発生室１２の外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成する連通部１３が形成され、各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。
【００１７】
また、流路形成基板１０の一方の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口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を介して固着されている。なお、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、あるいはステンレス鋼（ＳＵＳ）などからなる。
【００１８】
流路形成基板１０の上記開口面とは反対側には、上述したように二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等からなる絶縁体膜５５が積層形成されている。また、絶縁体膜５５上には、下電極膜６０と圧電体層７０と上電極膜８０とからなる圧電素子３００が形成されている。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。
【００１９】
一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。例えば、本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。
【００２０】
圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０の端部近傍には、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等からなるリード電極（配線部）９０が接続され、このリード電極９０は、圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ（駆動部）２２０と駆動配線２００を介して接続される。駆動配線２００は、ボンディングワイヤーからなり、圧電素子保持部３１の外に引き出された各リード電極９０の端部と、駆動ＩＣ２２０とを電気的に接続させる。
【００２１】
リード電極９０の間には、カウントマーク（島部）１２０が設けられている。カウントマーク１２０は、幅方向に複数（例えば１８０個）並設された圧電素子３００毎に引き出されたリード電極９０の間に、所定数（例えば１０個）毎に配置されている。作業者は、図示しない検査装置によって、カウントマーク１２０を基準に、リード電極９０及び圧電素子３００のカウントや、所定のリード電極９０及び圧電素子３００の位置を特定して検査等を行うことができる。
【００２２】
カウントマーク１２０は、リード電極９０と共にパターニングされており、リード電極９０と同一材料から形成されている。カウントマーク１２０は、島状に形成され、本実施形態では、その平面形状が円弧形状を含む形状（円形、楕円形、樽形、俵形等、本実施形態では楕円形）に設定されている。このカウントマーク１２０の平面形状は、１００マイクロメートル（μｍ）四方の領域内に設定されている。より好ましくは、３０マイクロメートル（μｍ）四方の領域に設定されていることが望ましい。これにより、インクジェット式記録ヘッドの寸法を大きくすることなく、図示しない検査装置が認識できる大きさでカウントマーク１２０を形成することができる。
【００２３】
このような配線構造が形成された流路形成基板１０上には、保護基板（第２の基板）３０が接着層３５を介して接合されている。この保護基板３０は、圧電素子３００に対向する領域に、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を有し、圧電素子３００はこの圧電素子３００内に配置されている。なお、圧電素子保持部３１は、密封されていても密封されていなくてもよい。
【００２４】
また、保護基板３０には、連通部１３に対向する領域に、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通部であるリザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、上述したように、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。なお、保護基板３０は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、例えば、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成している。
【００２５】
保護基板３０上には、リザーバ部３２に対向する領域に、例えば、ＰＰＳフィルム等の可撓性を有する材料からなる封止膜４１及び、金属材料等の硬質材料からなる固定板４２とで構成されるコンプライアンス基板４０が接合されている。固定板４２のリザーバ部３２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、リザーバ部３２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。
【００２６】
また、この保護基板３０上には、各圧電素子３００をそれぞれ選択的に駆動するための駆動ＩＣ２２０が実装されている。保護基板３０上には、所定形状にパターニングされた接続配線２１０が設けられており、駆動ＩＣ２２０は、この接続配線２１０上に実装されている。接続配線２１０には、例えば、ＦＰＣ等の外部配線（図示なし）が電気的に接続され、この外部配線からの駆動信号及び駆動電圧が、接続配線２１０を介して各駆動ＩＣ２２０に供給されるようになっている。
【００２７】
上記構成のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ２２０からの駆動信号に従い、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との間に駆動電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力を高め、ノズル開口２１からインク滴を吐出させることが可能となっている。
【００２８】
以下、上記構成のインクジェット式記録ヘッドの製造方法、特に、流路形成基板１０の製造方法のうち、流路形成基板１０上に、リード電極９０及びカウントマーク１２０を形成する工程について説明する。なお、この工程前の流路形成基板１０には、圧電素子３００が上記先行技術文献のようにフォトリソグラフィ法等を用いて予め形成されている。
図３は、本発明の実施形態におけるパターニング工程及びアッシング工程を説明するための図である。
【００２９】
先ず、図３（ａ）に示すように、流路形成基板１０となる表面が二酸化シリコン膜（弾性膜５０）で覆われたシリコン基板上に、金属層１１０をスパッタ法によって全面に亘って成膜する。なお、金属層１１０と二酸化シリコン膜との密着性を高めるために、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）又はクロム（Ｃｒ）、若しくはこれらの化合物としてニッケルクロム（ＮｉＣｒ）等を、金属層１１０の下地層として成膜してもよい。
【００３０】
次に、金属層１１０上にレジストを塗布等することにより所定形状のレジストパターン１６０を形成する。具体的には、例えば、ネガレジストをスピンコート法等により金属層１１０上に塗布し、その後、所定形状のマスクを用いて露光・現像等を行うことによって所定パターンのレジストを形成する。勿論、ネガレジストの代わりにポジレジストを用いてもよい。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示すように、このレジストパターン１６０をマスクとして、金属層１１０をエッチングしてリード電極９０及びカウントマーク１２０を所定形状にパターニングする（パターニング工程）。すなわち、流路形成基板１０の表面が露出するまで金属層１１０をエッチングする。このエッチングとしては、例えば、ドライエッチングを用いることができる。
【００３２】
次いで、図３（ｃ）に示すように、レジストパターン１６０を酸素プラズマによって剥離する（アッシング工程）。具体的には、例えば、流路形成基板１０を収容したチャンバー内を真空排気し、その後、酸素（Ｏ２）を含むガスを導入し、プラズマ化させる。プラズマ化したガスは、レジストパターン１６０を、二酸化炭素（ＣＯ２）や水蒸気（Ｈ２Ｏ）等として分解し、除去する。
【００３３】
ところで、有機材料からなるレジストパターン１６０は、結合エネルギーが小さく二酸化炭素（ＣＯ２）や水蒸気（Ｈ２Ｏ）等として分解され易いＣ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合と、これらと比較して結合エネルギーが大きく分解され難いＣ‐Ｃ結合と、を有する。このため、酸素プラズマアッシング処理では、Ｃ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合が優先的に分解され、Ｃ‐Ｃ結合が残存し易くなる傾向にあり、Ｃ‐Ｃ結合の割合が多くなると、それだけ分解エネルギーを必要とし、処理時間の延長に繋がる。
【００３４】
ここで、レジストパターン１６０の載量が大きいパターンに比べて、レジストパターン１６０の載量が小さいパターンの方が、Ｃ‐Ｃ結合が残存し易くなる傾向にある。これは、レジストパターン１６０の載量が多い方が、Ｃ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合を多く含むため、Ｃ‐Ｏ結合及びＣ‐Ｈ結合の分解に便乗して、Ｃ‐Ｃ結合が分解され易くなるためである。したがって、レジストパターン１６０の載量が小さいカウントマーク１２０では、レジスト残りが生じ易くなる傾向にある。
【００３５】
このような傾向は、実験の結果、平面形状が３０μｍ四方程度の領域内に設定された微小パターンであるカウントマーク１２０において発現することが確認された。また、この微小パターンであるカウントマーク１２０においては、レジストパターン１６０の剥離特性が、カウントマーク１２０の平面形状と関係することが確認された。
【００３６】
続いて、図４〜図７を参照して、レジストパターン１６０の剥離特性と、カウントマーク１２０の平面形状との関係について説明する。
なお、図４（ａ）〜図７（ａ）は、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒（Ｓｅｃ）経過後のレジストパターン１６０の剥離の様子を示し、図４（ｂ）〜図７（ｂ）は、同じく１６５秒経過後のレジストパターン１６０の剥離の様子を示し、図４（ｃ）〜図７（ｃ）は、同じく１８０秒経過後のレジストパターン１６０の剥離の様子を示す。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を楕円形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後、及び、１６５秒経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図４（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００３８】
図５は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を四角形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後、及び、１６５秒経過後においては、楕円形に設定した場合と比較して小さいが、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図５（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００３９】
図６は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を菱形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図６（ａ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１６５秒経過後、及び、１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００４０】
図７は、本発明の実施形態におけるカウントマーク１２０の平面形状を三角形に設定した場合のレジストパターン１６０の剥離の様子を経時的に示す図である。
図７（ａ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から９０秒経過後においては、菱形に設定した場合として小さいが、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認された。
図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、酸素プラズマアッシング処理開始から１６５秒経過後、及び、１８０経過後においては、カウントマーク１２０の上にレジストパターン１６０が確認されなかった。
【００４１】
以上の結果を、下表１に示す。なお、下表１には、通常パターンとして、セグメント形状のリード電極９０のレジスト残りの結果も合わせて示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
このように、レジストパターン１６０の剥離特性は、カウントマーク１２０の平面形状と関係することが分かる。具体的には、カウントマーク１２０の平面形状を楕円形とするとレジスト剥離に最も時間が必要となり、次いで、四角形、菱形の順、そして、カウントマーク１２０の平面形状を三角形とすると、レジスト剥離に最も時間がかからないことが分かる。
【００４４】
上記各カウントマーク１２０の平面形状の設定条件を、下表２に示す。なお、下表２は、各カウントマーク１２０の平面形状の面積（μｍ２）と、該平面形状の重心から外縁までの最短距離（重心‐外縁１：μｍ）と、該平面形状の重心から外縁までの最長距離（重心‐外縁２：μｍ）と、を示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
表２に示すように、重心‐外縁２については、三角形が最長であるが、レジスト剥離時間は最短である。レジストパターン１６０のアッシングは、酸素プラズマに曝される表面部（上面及び側面）から徐々に進行することに鑑みれば、図４〜図７に示すレジスト剥離特性に最も関係するパラメーターとして考えられるのは、カウントマーク１２０の平面形状の面積、あるいは、重心から外縁までの最短距離のいずれかとなる。
【００４７】
図８は、本発明の実施形態における各カウントマーク１２０の平面形状と面積及び重心から外縁までの最短距離との関係を示す図である。
図８に示すように、楕円形に対して四角形は、面積が４分の１程度の大きさであるが、図４及び図５に示すように、楕円形に対する四角形のレジスト剥離時間の差は小さい。一方、四角形に対して菱形及び三角形は、平面形状の重心から外縁までの最短距離が一割程度小さいが、図５〜図７に示すように、四角形に対するレジスト剥離時間の差は大きい。このため、レジスト剥離特性に最も関係するパラメーターは、面積ではなく、平面形状の重心から外縁までの最短距離であることが分かる。
【００４８】
このように島状のカウントマーク１２０においては、その平面形状の重心から外縁までの距離が長いほどレジストパターン１６０の剥離残りが生じ易くなるというレジストパターン１６０の剥離特性があるため、カウントマーク１２０の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離が長い、楕円形や四角形、より好ましくは、レジスト剥離時間が最長の楕円形に設定することが好ましい。
【００４９】
したがって、パターニング工程において、レジストパターン１６０の剥離特性に基づいて、カウントマーク１２０の平面形状を設定することにより、表１に示すように、カウントマーク１２０上のレジストパターン１６０の剥離時間を、リード電極９０上のレジストパターン１６０の剥離時間よりも長くさせるといった、レジスト剥離時間のコントロールが可能となる。
これにより、作業者は、カウントマーク１２０上のレジストパターン１６０の剥離残りのみを確認することによって、リード電極９０上のレジストパターン１６０の剥離残りを含めた流路形成基板１０全体のアッシング工程の終点確認が可能となる。また、カウントマーク１２０は、その数がリード電極９０に比べて十分に少ない（本実施形態では、例えば１０分の１の数）ため、レジストパターン１６０の剥離残りの確認作業も容易である。
【００５０】
なお、このように形成された流路形成基板１０を、圧電素子保持部３１及びリザーバ部３２等が形成された保護基板３０と接合し、接合した側と逆側の流路形成基板１０を研磨及びフッ硝酸によるエッチングにより所定の厚さとした後、窒化シリコンからなるマスクを形成し、このマスクを介して異方性エッチングすることで、圧力発生室１２や連通部１３等を形成し、さらに、連通部１３とリザーバ部３２とを連通させてリザーバ１００を形成する。その後、接続配線２１０上に駆動ＩＣ２２０を実装すると共に、駆動ＩＣ２２０とリード電極９０とを駆動配線２００を介して接続する。さらに、流路形成基板１０に、ノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板３０に、コンプライアンス基板４０を接合することによって、図１及び図２に示す構造のインクジェット式記録ヘッドが製造される。
【００５１】
したがって、上述した本実施形態によれば、レジストパターン１６０を介してリード電極９０及び島状のカウントマーク１２０をパターニングするパターニング工程と、パターニング工程の後、レジストパターン１６０を酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する流路形成基板１０の製造方法であって、パターニング工程では、アッシング工程におけるレジストパターン１６０の剥離特性に基づいて、リード電極９０におけるレジストパターン１６０の剥離時間よりも、カウントマーク１２０におけるレジストパターン１６０の剥離時間を長くするように、カウントマーク１２０の平面形状を設定するという手法を採用することによって、リード電極９０よりもカウントマーク１２０におけるレジストパターン１６０の剥離残りを生じ易くし、カウントマーク１２０上のレジストパターン１６０の剥離時間を、リード電極９０上のレジストパターン１６０の剥離時間よりも長く設定することで、カウントマーク１２０のレジストパターン１６０の剥離残りのみを確認することによって、流路形成基板１０全体のアッシング工程の終点確認が可能となる。したがって、本実施形態では、レジストパターン１６０の剥離残りの発生の把握が容易な流路形成基板１０の製造方法及びインクジェット式記録ヘッドの製造方法を提供することができる。さらに、アッシング工程の終点確認が容易に可能となり、酸素プラズマアッシング処理のみでレジスト剥離プロセスを完了することができるため、レジスト溶剤等の薬品、設備、時間等が別途必要となくなり、生産性を向上させることができる。
【００５２】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態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。
【００５３】
例えば、上述した実施形態では、島部として、カウントマークを例示して説明したが、例えば、アライメントマークとして用いよい。また、本発明は、このようなマークだけでなく、微小な島状のパターンであればあらゆるものに適用可能なものである。
【００５４】
また、例えば、上述した実施形態では、島部をリード電極９０と共にパターニングする形態を例示して説明したが、例えば、島部を圧電素子３００の下電極膜６０や上電極膜８０等の配線部のパターニングと共に形成してもよい。
【００５５】
また、例えば、上述した実施形態では、配線基板として流路形成基板１０を例示して説明したが、同様に配線パターンが形成される基板、例えば、保護基板３０に本発明を適用してもよい。
【００５６】
さらに、上述した実施形態においては、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の製造方法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、液晶ディスプレー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ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）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。
【００５７】
勿論、本発明は、このような液体噴射ヘッドだけでなく、基板上に配線パターンを有するあらゆる配線基板の製造に適用可能なものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…流路形成基板（配線基板、第１の基板）、１２…圧力発生室、２１…ノズル開口、３０…保護基板（第２の基板）、９０…リード電極（配線部）、１２０…カウントマーク（島部）、１６０…レジストパターン、２２０…駆動ＩＣ（駆動部）、３００…圧電素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストパターンを介して配線部及び島状の島部をパターニングするパターニング工程と、前記パターニング工程の後、前記レジストパターンを酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する配線基板の製造方法であって、
前記パターニング工程では、前記アッシング工程における前記レジストパターンの剥離特性に基づいて、前記配線部における前記レジストパターンの剥離時間よりも、前記島部における前記レジストパターンの剥離時間を長くするように、前記島部の平面形状を設定することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記島部の平面形状を、円弧形状を含む形状に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記島部の平面形状を、３０マイクロメートル四方の領域内に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室を変位させる圧電素子を有する第１の基板と、前記第１の基板と接合されると共に前記圧電素子を駆動させる駆動部を有する第２の基板と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくともいずれか一方の製造方法として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法を用いることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１】
レジストパターンを介して配線部及び島状の島部をパターニングするパターニング工程と、前記パターニング工程の後、前記レジストパターンを酸素プラズマによって剥離するアッシング工程と、を有する配線基板の製造方法であって、
前記パターニング工程では、前記アッシング工程における前記レジストパターンの剥離特性に基づいて、前記配線部における前記レジストパターンの剥離時間よりも、前記島部における前記レジストパターンの剥離時間を長くするように、前記島部の平面形状を設定することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記島部の平面形状を、当該形状の外縁から重心までの距離に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記島部の平面形状を、円弧形状を含む形状に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記島部の平面形状を、３０マイクロメートル四方の領域内に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室を変位させる圧電素子を有する第１の基板と、前記第１の基板と接合されると共に前記圧電素子を駆動させる駆動部を有する第２の基板と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくともいずれか一方の製造方法として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法を用いることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図８】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図８】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２２０９５（Ｐ２０１２−２２２０９５Ａ）
【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２０１１−８５１５８（Ｐ２０１１−８５１５８）
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【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７日（２０１１．４．７）
【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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