JP5807361B2 - 配線基板の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

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。

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。

この圧電素子は、下電極、圧電体層及び上電極が順次積層した多層配線構造体であり、その形成には、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを複数回繰り返す必要がある。このエッチング工程では、ウェットエッチング法のようにエッチング液に基板を浸漬させることのないドライエッチング法を採用する場合がある。ドライエッチング法には、イオンミリング法、プラズマエッチング法、反応性イオンエッチング法、スパッタエッチング法、誘導結合プラズマ法等、各手段がある。

下記特許文献２には、基板の周辺部を保持するホルダを有するドライエッチング装置が開示されている。このドライエッチング装置は、ドライエッチング法のうち、とりわけイオンミリング法を用いて基板のパターニングを行う場合に、イオンビームによってホルダとレジストとの境界領域に溝が形成されることを防止するべく、ホルダに庇部を形成し、ホルダをレジスト上に延出させ、当該境界領域を覆う構成を採用している。この構成によれば、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを複数回繰り返しても、溝が形成されないため、基板の割れや欠けが生じる原因（深い溝）を排除することができる。

特開２００７−１５２９１３号公報 特開２００６−２２２１２７号公報

しかしながら、ホルダをレジスト上に延出させ、イオンビーム等を用いてドライエッチングを行うと、ホルダの延出部の先端にかかる領域及びホルダの下の領域のレジストが黒色に変質してしまうことがある。これは、ホルダと重複領域にあるレジストに、イオンビーム等によって、ホルダに含まれる金属成分（例えば、鉄（Ｆｅ）等）が侵入することによって生じ、このように変質したレジストは、後のプラズマアッシングでは除去しきれないという問題がある。さらに、その後、レジスト剥離液を使用しても、変質したレジストは溶解せず、液槽内で基板に再付着することがあり、結果として製品不良となり、歩留まりが低下するという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、レジスト残りを抑制し、歩留まりの向上を図ることができる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。

上記の課題を解決するために、本発明は、基板上に所定形状のレジストを形成するフォトリソグラフィ工程と、上記基板の周辺部を保持すると共に該基板上に形成された上記レジスト上に延出可能な形状を有するホルダを用い、上記レジストをマスクとしてパターン形成するドライエッチング工程と、を複数回繰り返し、上記基板上に多層配線構造体を形成する配線基板の製造方法であって、上記ドライエッチング工程において、上記ホルダと上記レジストとの一部が上記基板の表面に沿う方向において重複状態で上記パターン形成するパターン形成工程と、上記フォトリソグラフィ工程と上記ドライエッチング工程とを複数回繰り返すうち、少なくとも１回は、上記フォトリソグラフィ工程の後、上記ドライエッチング工程の前に、上記重複状態となる領域を含む領域の上記レジストを除去するレジスト除去工程と、を含む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、基板上に多層配線構造体を形成するべく、フォトリソグラフィ工程と上記ドライエッチング工程とを複数回繰り返すうち、少なくとも１回は、ホルダとレジストとの一部が基板の表面に沿う方向において重複状態となる領域を含む領域のレジストを除去してのパターン形成が行われる。このように、重複状態となる領域のレジストを、ドライエッチングの前、すなわちレジストが変質する前に予め除去することで、レジスト残りを防止することができる。この場合、ホルダとレジストとの間に境界領域が生まれ、当該境界領域に溝が形成されるが、当該工程を少なくとも１回に限り、他は、従来のように、ホルダとレジストとの一部が基板の表面に沿う方向において重複状態でパターン形成することで、当該溝の深さを、基板の割れや欠け等が生じない程度に抑えることができる。

また、本発明においては、上記レジスト除去工程の前のフォトリソグラフィ工程では、上記基板上にポジ型のレジストを形成し、上記レジスト除去工程では、上記重複状態となる領域を含む上記基板の第２の周辺部を露光する周辺露光を行う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、レジストをポジ型とし、重複状態となる領域を含む基板の第２の周辺部を周辺露光し、レジストを除去する。

また、本発明においては、上記多層配線構造体は、下電極、圧電体層及び上電極が順次積層して成る圧電素子を含み、上記レジスト除去工程は、少なくとも、上記上電極と共に上記圧電体層を形成する、上記フォトリソグラフィ工程の後、上記ドライエッチング工程の前に行う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、圧電素子を構成する上電極を圧電体層と共に形成する場合、イオンビーム等の照射時間が長く、また、温度も高くなり、レジストが変質し易くなるため、この場合は、レジスト除去工程を行い、重複状態となる領域のレジストを予め除去する。

また、本発明においては、上記ドライエッチング工程では、イオンミリング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、ドライエッチング工程においてイオンミリング法を採用することで、加工精度が高く、イオンビームは専らアルゴン（Ａｒ）イオンからなり、パターニングした配線部に不具合を与えることもない。

また、本発明においては、上記ドライエッチング工程における上記パターン形成に用いられるそれぞれの総エネルギー量に基づいて、上記レジスト除去工程を行うか否かを選択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、ドライエッチング工程における総エネルギー量（イオンビーム照射時間、ミリングレート、温度等）が大きいほど、ホルダの金属成分がレジストに侵入して変質し易くなるので、当該総エネルギー量に基づいてレジスト除去工程を行うか否かを選択することで、製造効率を向上させることができる。

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流路形成基板を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記流路形成基板の製造方法として、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、レジスト残りを抑制し、歩留まりの向上を図ることができる液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。

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。 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。 本発明の実施形態における流路形成基板の製造工程の概略フロー図である。 本発明の実施形態における下電極膜を形成する工程を経時的に示す図である。 本発明の実施形態におけるドライエッチング装置の構成を示す平面図である。 図５における矢視Ｘ−Ｘ断面図である。 本発明の実施形態における圧電体層及び上電極膜を形成する工程を経時的に示す図である。 本発明の実施形態におけるレジスト除去工程後のウェハと、ドライエッチング工程中のウェハと、を示す断面図である。 本発明の実施形態におけるレジスト除去工程を経なかった場合のドライエッチング工程中のウェハを示す断面図である。 本発明の別実施形態におけるホルダの構成を示す断面図である。

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。

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。

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。

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。

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（ＺｒＯ_２）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（下電極）６０と圧電体層７０と上電極膜（上電極）８０とからなる圧電素子（多層配線構造体）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、圧電素子３００を形成する工程について詳しく説明する。
図３は、本発明の実施形態における流路形成基板１０の製造工程の概略フロー図を示す。

ステップＳ１においては、流路形成基板１０を形成するシリコンウェハの表面を、例えば約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる弾性膜５０を形成する。そして、弾性膜５０上に、スパッタ法等によりジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、このジルコニウム層を、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜５５を形成し、振動板を構成させる。

ステップＳ２においては、図４（ａ）に示すように、例えば、スパッタ法等により白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とを絶縁体膜５５上に積層することにより全面に下電極膜６０を成膜する。
次に、図４（ｂ）に示すように、下電極膜６０上に所定形状のレジスト１６０を形成する（フォトリソグラフィ工程）。具体的には、例えば、ポジ型のレジストをスピンコート法等により下電極膜６０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１６０を形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、このレジスト１６０をマスクとして、下電極膜６０をドライエッチングして下電極膜６０を所定形状にパターニングする（ドライエッチング工程）。当該工程では、図５及び図６に示すドライエッチング装置１１０を用いる。
図５は、本発明の実施形態におけるドライエッチング装置１１０の構成を示す平面図である。図６は、図５における矢視Ｘ−Ｘ断面図を示す。なお、図中、符号１０１は、流路形成基板１０を形成するウェハを示す。ウェハ１０１は、円周の一部を直線状に切り欠いたオリエンテーションフラット部（以下、オリフラ部１０１ａと称する）を有する。

本実施形態のドライエッチング装置１１０は、ドライエッチング法としてイオンミリング法を用いる構成となっている。イオンミリング法は、加工精度が高く、イオンビームは専らアルゴン（Ａｒ）イオンからなり、パターニングした配線部に不具合を与えることもない。ドライエッチング装置１１０は、ウェハ１０１の周辺部１０２（図６参照）を保持すると共にウェハ１０１上に形成されたレジスト１６０に延出可能な形状を有するホルダ１２０を有する。ホルダ１２０は、保持部１２１と、庇部１２２と、を有する。

保持部１２１は、ウェハ１０１の周辺部１０２を押圧して保持する構成となっている。なお、周辺部１０２上のレジスト１６０は、予め、上記フォトリソグラフィ工程における露光とは別に、周辺露光されることにより除去されている。当該周辺露光としては、ウェハ１０１をステージと共に回転させ、その周辺部１０２に応じた所定幅で露光光を露光する露光手段を配置した周知の周辺露光装置を用いることができる。

庇部１２２は、ウェハ１０１の表面に沿う方向においてレジスト１６０とその一部が重複状態となることが可能な構成となっている。なお、ホルダ１２０（庇部１２２）とレジスト１６０の一部とがウェハ１０１の表面に沿う方向において重複状態とは、ウェハ１０１の表面に沿う方向における座標が共通することを意味する。したがって、イオンビームの照射方向（図６に示す上下方向）から見れば、レジスト１６０上にホルダ１２０（庇部１２２）が延出し、レジスト１６０の一部を覆う状態（重複状態）となる。

上記構成のホルダ１２０によれば、ウェハ１０１が保持部１２１で保持され、レジスト１６０と庇部１２２とがオーバーラップして配置されているため、ホルダ１２０の際（庇部１２２の先端に沿う領域）において、イオンビーム（図６において矢印で示す）からウェハ１０１を保護することができる。このため、ホルダ１２０の際に溝が形成されることなく、レジスト１６０から露出した下電極膜６０のみをミリングすることができる。

その後、レジスト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、ウェハ１０１を収容したチャンバー内を真空排気し、その後、酸素（Ｏ_２）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１６０を、二酸化炭素（ＣＯ_２）や水蒸気（Ｈ_２Ｏ）等として分解し、除去する。なお、上記下電極膜６０のパターン形成工程では、ミリングする膜厚が小さい（例えば、０．２マイクロメートル（μｍ）程度）ため、ミリング時間も短く、ホルダ１２０の温度も高くならないので、庇部１２２下のレジスト１６０が変質することは殆ど無く、酸素プラズマアッシング処理のみでレジスト剥離を終了させることができる。

次いで、ステップＳ３においては、図７（ａ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、スパッタ法等によりイリジウムからなる上電極膜８０と、を下電極膜６０の上に順次積層する。
なお、圧電素子３００を構成する圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その組成は、圧電素子３００の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、ＰｂＴｉＯ_３（ＰＴ）、ＰｂＺｒＯ_３（ＰＺ）、Ｐｂ（Ｚｒ_ｘＴｉ_１−ｘ）Ｏ_３（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＭＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｚｎ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＺＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｎｉ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＮＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｉｎ_１／２Ｎｂ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＩＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_１／２Ｔａ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_１／２Ｎｂ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。また、圧電体層７０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成する。

次に、図７（ｂ）に示すように、上電極膜８０上に所定形状のレジスト１６０を形成する（フォトリソグラフィ工程：２回目）。具体的には、例えば、ポジ型のレジストをスピンコート法等により下電極膜６０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１６０を形成する。
次に、図７（ｃ）に示すように、このレジスト１６０をマスクとして、上電極膜８０と共に圧電体層７０をドライエッチングして所定形状にパターニングする（ドライエッチング工程：２回目）。

当該工程では、図５に示すドライエッチング装置１１０を用いるが、当該フォトリソグラフィ工程の後、当該ドライエッチング工程の前に、ウェハ１０１の表面に沿う方向においてホルダ１２０と重複状態となる領域のレジスト１６０を除去する（レジスト除去工程）。
図８は、本発明の実施形態におけるレジスト除去工程後のウェハ１０１と、ドライエッチング工程中のウェハ１０１と、を示す断面図である。図９は、本発明の実施形態におけるレジスト除去工程を経なかった場合のドライエッチング工程中のウェハ１０１を示す断面図である。なお、図８及び図９は、図５における矢視Ｘ−Ｘ断面図と対応する位置を示す。

レジスト除去工程では、上述した周辺露光装置を用いて、ウェハ１０１の表面に沿う方向においてホルダ１２０と重複状態となる領域を含む第２の周辺部１０３（図８（ａ）参照）を露光する周辺露光を行う。第２の周辺部１０３は、ホルダ１２０（庇部１２２）の延出部の先端にかかる領域及びホルダ１２０の下の領域を含む。したがって、当該２回目の周辺露光では、１回目の周辺露光の露光幅（周辺部１０２の幅に相当）よりも、露光幅（第２の周辺部１０３の幅に相当）を大きく調整する。当該調整は、例えば、露光手段の照明光学系の絞り等を調整することで行う。レジスト１６０は、ポジ型としているため、当該周辺露光によって、第２の周辺部１０３のレジスト１６０が除去される。

このレジスト除去工程の後、ホルダ１２０を設置し、図８（ｂ）に示すように、ドライエッチング工程を行う。本実施形態によれば、ウェハ１０１上に圧電素子３００を含む多層配線構造体を形成するべく、フォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程とを複数回繰り返すうち、少なくとも１回は、ホルダ１２０とレジスト１６０との一部がウェハ１０１の表面に沿う方向において重複状態となる領域のレジスト１６０を除去してのパターン形成が行われる。

このように、重複状態となる領域のレジスト１６０を、ドライエッチングの前、すなわち、図９に示すように、イオンビームによって、ホルダ１２０に含まれる金属成分（例えば、鉄（Ｆｅ）等）が侵入することによって、レジスト１６０の変質（図９において符号１６０Ａで示す：所謂黒レジ）が発生する前に、当該部分を予め除去することで、変質したレジスト１６０Ａの発生を防止できる。このため、レジスト剥離液等を使用せずに、酸素プラズマのみによって、レジスト残りを生じさせることなく、レジスト１６０のアッシングを行うことができる。

この場合、図８（ｂ）に示すように、ホルダ１２０とレジスト１６０との間に境界領域が生まれ、当該境界領域に溝１０４が形成されるが、レジスト除去工程を少なくとも１回に限り、他は、上述したように、ホルダ１２０とレジスト１６０との一部がウェハ１０１の表面に沿う方向において重複状態でパターン形成することで、溝１０４の深さを、ウェハ１０１の割れや欠け等が生じない程度に抑えることができる。当該ドライエッチング工程後に形成される溝１０４の深さは、１．４μｍ程度である。溝１０４の深さは、実験上、６．２μｍ以上で製品歩留まりに影響することが分かっているが、当該値に比べて十分に小さい。

また、本実施形態のようにレジスト除去工程を、上電極膜８０と共に圧電体層７０を形成する、当該フォトリソグラフィ工程の後、当該ドライエッチング工程の前に行うことが好ましい。すなわち、圧電素子３００を構成する上電極膜８０を圧電体層７０と共に形成するパターン形成工程では、ミリングする膜厚が大きい（例えば、上電極膜８０の膜厚は０．０５μｍ程度、圧電体層７０の膜厚は１．０μｍ程度）ため、イオンビーム等の照射時間が長く、また、温度も高くなり、レジスト１６０が変質し易くなるため、この場合は、レジスト除去工程を行い、重複状態となる領域のレジスト１６０を予め除去する。

レジスト除去工程を行うか否かを選択は、このように、ドライエッチング工程におけるパターン形成に用いられるそれぞれの総エネルギー量に基づいて行うことが好ましい。すなわち、ドライエッチング工程における総エネルギー量（イオンビーム照射時間、ミリングレート、温度等）が大きいほど、ホルダ１２０の金属成分がレジスト１６０に侵入して変質し易くなるので、当該総エネルギー量に基づいてレジスト除去工程を行うか否か（本実施形態のように、下電極膜６０のパターン形成では行わない、上電極膜８０及び圧電体層７０のパターン形成では行う）を選択することで、製品歩留まりや製造効率を向上させることができる。

図３に戻り、ステップＳ４においては、圧電素子３００が形成されたウェハ１０１の表面に、例えば、スパッタ法等により金属層を全面に亘って成膜する。ここで、金属層と二酸化シリコン膜との密着性を高めるために、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）等を、金属層の下地層として成膜してもよい。その後、金属層上に所定形状のレジストを形成し（フォトリソグラフィ工程）、このレジストをマスクとしてパターニングを行う。なお、本実施形態では、当該パターニングに、ウェットエッチング法を用いており、上述のようなレジストの変質は生じない。

ステップＳ５においては、このように形成された流路形成基板１０のウェハ１０１と、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のウェハとを、接着層３５を介して接合する。
ステップＳ６においては、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。

ここで、保護基板接合時、ウェハ１０１に溝１０４（図８（ｂ）参照）があることにより、溝１０４に接着剤が溜まり、その部位における接着層３５の厚みが増すため、その後の液体流路形成工程においてウェハ間に水酸化カリウム（ＫＯＨ）等のエッチング液が、接合したウェハ間に薬液滲入することを防止することができる。
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を接合するし、ウェハから一つのチップサイズにこれらを分割することによって、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。

したがって、上述した本実施形態によれば、ウェハ１０１上に所定形状のレジスト１６０を形成するフォトリソグラフィ工程と、ウェハ１０１の周辺部１０２を保持すると共に該ウェハ１０１上に形成されたレジスト１６０上に延出可能な形状を有するホルダ１２０を用い、レジスト１６０をマスクとしてパターン形成するドライエッチング工程と、を複数回繰り返し、ウェハ１０１上に多層配線構造体を形成する流路形成基板１０の製造方法であって、上記ドライエッチング工程において、ホルダ１２０とレジスト１６０との一部がウェハ１０１の表面に沿う方向において重複状態でパターン形成するパターン形成工程と、上記フォトリソグラフィ工程と上記ドライエッチング工程とを複数回繰り返すうち、少なくとも１回は、上記フォトリソグラフィ工程の後、上記ドライエッチング工程の前に、上記重複状態となる領域を含む領域のレジスト１６０を除去するレジスト除去工程と、を含むという手法を採用することによって、レジスト残りを抑制し、歩留まりの向上を図ることができる。

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。

例えば、上述した実施形態においては、レジスト除去工程においては、周辺露光を行い、ホルダ１２０と重複状態となる領域を含む第２の周辺部１０３のレジスト１６０を除去すると説明したが、本発明はこの手法に限定されるものではない。例えば、重複領域のレジスト１６０を研磨等で除去してもよい。
また、レジスト除去工程を経ないドライエッチング工程を行う場合は、ポジ型でなくネガ型のレジスト１６０を用いてもよい。

また、例えば、上述した実施形態においては、フォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程とを２回繰り返すと説明したが、本発明はこの手法に限定されるものではない。例えば、圧電素子３００を水分等から保護するために保護層（例えばＡｌ_２Ｏ_３）をさらに成膜する場合や、下電極膜６０、絶縁体膜５５や弾性膜５０の必要な部分をエッチングする場合には、さらに、フォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程とを繰り返す必要がある。この場合であっても、各工程において、総エネルギー量に基づいて、レジスト除去工程を行うか否か選択することが好ましい。

また、例えば、上述した実施形態においては、ホルダ１２０は庇部１２２を有すると説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、図１０に示す別実施形態のように、ホルダ１２０が直接、レジスト１６０上に接触可能な構成であってもよい。この構成においても、ホルダ１２０とレジスト１６０との際（領域１０５で示す）においてレジスト１６０の変質が生じ得るため、必要に応じて上述したレジスト除去工程を行うことが好ましい。

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。

勿論、本発明は、このような液体噴射ヘッドだけでなく、基板上に多層配線構造体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。

１０…流路形成基板（配線基板）、１２…圧力発生室、２１…ノズル開口、６０…下電極膜（下電極）、７０…圧電体層、８０…上電極膜（上電極）、９０…リード電極（多層配線構造体）、１０１…ウェハ（基板）、１０２…周辺部、１０３…第２の周辺部、１２０…ホルダ、１６０…レジスト、３００…圧電素子（多層配線構造体）

Claims (6)

1. 基板上に所定形状のレジストを形成するフォトリソグラフィ工程と、前記基板の周辺部を保持すると共に該基板上に形成された前記レジスト上に延出可能な形状を有するホルダを用い、前記レジストをマスクとしてパターン形成するドライエッチング工程と、を複数回繰り返し、前記基板上に多層配線構造体を形成する配線基板の製造方法であって、
   前記ドライエッチング工程において、前記ホルダと前記レジストとの一部が前記基板の表面に沿う方向において重複状態で前記パターン形成するパターン形成工程と、
   前記フォトリソグラフィ工程と前記ドライエッチング工程とを複数回繰り返すうち、少なくとも１回は、前記フォトリソグラフィ工程の後、前記ドライエッチング工程の前に、前記重複状態となる領域を含む領域の前記レジストを除去するレジスト除去工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記レジスト除去工程の前のフォトリソグラフィ工程では、前記基板上にポジ型のレジストを形成し、
   前記レジスト除去工程では、前記重複状態となる領域を含む前記基板の第２の周辺部を露光する周辺露光を行う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。
3. 前記多層配線構造体は、下電極、圧電体層及び上電極が順次積層して成る圧電素子を含み、
   前記レジスト除去工程は、少なくとも、前記上電極と共に前記圧電体層を形成する前記フォトリソグラフィ工程及び前記ドライエッチング工程の間に行う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。
4. 前記ドライエッチング工程では、イオンミリング法を用い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。
5. 前記ドライエッチング工程における前記パターン形成に用いられるそれぞれの総エネルギー量に基づいて、前記レジスト除去工程を行うか否かを選択することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
6. 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流路形成基板を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記流路形成基板の製造方法として、請求項１〜５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。

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