JP2003127398A - 回路基板の製造方法及び液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線のエッジ両端部２２で抵抗体の一部切断
が生じにくく、寿命の長い液体吐出ヘッド及びそれに用
いる回路基板を製造する方法を提供する。 【解決手段】 まず、一対の電極となる導電膜をパター
ニングして、導電膜パターン１３を形成する。次に、導
電膜パターン１３上にエッチングマスクとなる膜を形成
する。次に、エッチングマスクとなる膜に、導電膜パタ
ーン１３の横幅より広い横幅をもつ開口部１５を、導電
膜パターン１３上の開口部１５の横縁と、エッチングマ
スクにより覆われる導電膜パターン１３の縦縁とのなす
角度Θが鋭角となるように、開ける。次に、開口部１５
から、導電膜パターン１３を、端部がテーパー状となる
ように、エッチングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙、プラスティッ
ク、シート、布、物品等の被記録部材に文字等の画像を
形成する記録装置などに用いられる液体吐出ヘッドの製
造方法及び回路基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、インクを微
小な液滴として吐出口から被記録部材に吐出することに
より高精細な画像を記録する。その際、インクジェット
記録装置は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、
熱エネルギーでインクに気泡を発生させる。気泡の作用
力によりインクジェット記録ヘッドの先端部にある吐出
口から液滴が吐出される。吐出口から噴出した液滴が被
記録部材に付着して画像が記録される。一般に、このよ
うなインクジェット記録装置に用いられるインクジェッ
ト記録ヘッドは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換
する発熱抵抗体を有している。

【０００３】発熱抵抗体は電気エネルギーを変換して熱
エネルギーを発生させる熱変換体である。発熱抵抗体は
上部保護層によってインクと接触しないように保護され
ている。

【０００４】図８は、回路基板としてのインクジェット
記録ヘッド用基体の熱作用部の一例を示す断面図であ
る。図８を参照すると、インクジェット記録ヘッド用基
体は、Ｓｉ基板（不図示）上にＳｉＯ₂の層間膜８１が
あり、層間膜８１の上にＴａＳｉＮの発熱抵抗体膜８２
が形成されている。発熱抵抗体上にはＡｌの配線８３が
あるが、一部には発熱抵抗体膜８２上に配線８３の無い
部分がある。配線８３の無い部分が熱作用部８４とな
る。図示されていないが、発熱抵抗体膜８２及び配線８
３の上には、これらをインクから保護するための保護層
があり、また、熱作用部８４では、発熱に伴う化学的或
いは物理的なダメージから保護層を保護するＴａの耐キ
ャビテーション膜が保護層の更に上にある。配線８３の
エッジ部８５はほぼ垂直である。

【０００５】図８の矢印で示したように、配線８３を流
れる電流は、熱エネルギーを発生するために熱作用部８
４で発熱抵抗体膜８２に流れ込む。その際、電流の流れ
は配線８３のエッジ部８５下方に集中する。そのため、
エッジ部８５の下方では電流密度が高く、発熱抵抗層８
２の一部切断を招く原因となっている。

【０００６】また、垂直な部分には保護層が形成されに
くいので、熱作用部８４のステップカバレージを良くす
るためには保護層を厚くする必要がある。保護層は熱エ
ネルギーがインクへ伝達するときの熱抵抗となるので、
保護層が厚ければ、駆動電力を大きくする必要があり、
また、熱伝導遅延により周波数特性が劣化する。そのた
め、インクジェット記録ヘッドの低消費電力化及び高性
能化が阻害されている。

【０００７】他のインクジェット記録ヘッド用基体とし
て、この点が改善されたものがある。

【０００８】図９は、他のインクジェット記録ヘッド用
基体の熱作用部の一例を示す断面図である。図９では、
図８のものと同様に、層間膜８１上に発熱抵抗体膜８２
があり、熱作用部９２でない部分では、発熱抵抗体膜８
２上に配線９１がある。しかし、図９では、エッジ部９
３が発熱抵抗体膜８２の膜面に対して垂直でなく、所定
の角度を有するテーパー状になっている。

【０００９】このインクジェット記録ヘッド用基体によ
れば、配線９１の電流が発熱抵抗体膜８２に流れ込む
際、エッジ部９３の下方への電流の集中が低減される。
テーパー角を適正な範囲とすれば、発熱抵抗体膜８２の
一部切断が発生しにくくなり、インクジェット記録ヘッ
ドの耐久性が改善される。

【００１０】図１０は、図９のインクジェット記録ヘッ
ド用基体の製造方法について説明するための図である。
先ず、層間膜８１上の発熱抵抗体膜８２の上に、配線と
なるＡｌの材料層１０１を堆積し、更にマスク用フォト
レジスト１０２（ポジ型）を塗布し、材料層１０１をエ
ッチングする部分のマスク用フォトレジストを露光及び
現像することにより除去して開口部１０３を開ける（図
１０（Ａ））。

【００１１】次に、材料層１０１とマスク用フォトレジ
スト１０２との密着性向上及びマスク用フォトレジスト
１０２中の溶媒などを除去するためにベークを行った後
に、材料層１０１のエッチングを開始する。材料層１０
１のエッチングは、マスク用フォトレジスト１０２を開
口部１０３にて後退させながら行う。

【００１２】ここでは、アルミニウムが両性金属であり
アルカリ可溶であることと、アルカリ可溶性フェノール
樹脂とナフトキノンジアジドとの混合物で代表されるポ
ジ型のマスク用フォトレジスト１０４も基本的には強い
アルカリ性溶液に溶けることから、テトラ・メチル・ア
ンモニウム・ハイドロオキサイド（以下、ＴＭＡＨと称
す）を主成分とする、液温が５０℃のアルカリ性溶液が
使用される。このアルカリ性溶液で、材料層１０１のエ
ッチングを開始した時点では、材料層１０１のみがエッ
チングされる（図１０（Ｂ））。

【００１３】しかし、時間が経過するにつれてマスク用
フォトレジスト１０２もエッチングされて後退する（図
１０（Ｃ））。

【００１４】マスク用フォトレジスト１０２の後退と材
料層１０１のエッチングが同時進行し、マスク用フォト
レジスト１０２が後退した領域では材料層１０１のエッ
チング量は所定の角度で、ほぼ直線的になる。したがっ
て、材料層１０１のエッチングが終了すると、配線９１
が形成され、そのときには配線９１のエッジ部９３は垂
直ではなく、直線のテーパー状になる（図１０
（Ｄ））。

【００１５】マスク用フォトレジスト１０２を除去する
と、エッジ部９３がテーパー状の配線９１が形成される
（図１０（Ｅ））。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図１１は、Ａｌの配線
を形成する際に、インクジェット記録ヘッド用基体を上
から見た図である。

【００１７】従来、マスク用フォトレジストを後退させ
ながら、Ａｌの材料層１０１をエッチングして、テーパ
ーの配線９１を形成するとき、図１１に示すように、熱
作用部８４となる部分のマスク用フォトレジストをＡｌ
の材料層１０１より広い幅で除去して開口部１０３を開
け、材料層１０１をエッチングしていた。これは、材料
層１０１が熱作用部８４に残ってしまうことが無いよう
にするためである。

【００１８】しかし、この方法では、開口部１０３が材
料層１０１よりも幅広く開いているので、材料層１０１
の両方の外側のマスク用フォトレジストが除去されてい
る部分のエッチング液により、材料層１０１の両端が他
の部分よりも多くエッチングされ、エッチング後の配線
９１は図１２に示すような形状となる。図１２を参照す
ると、配線９１のエッジ部９２と側壁１２１の間のエッ
ジ両端部１２２では、エッジ部９２の他の部分に比べて
テーパー角が大きくなっている。

【００１９】そのため、エッジ部９２の大部分は適正な
角度の範囲に入っていても、エッジ両端部９２ではテー
パー角が適正な角度の範囲を超えてしまい、ステップカ
バレージが悪く、発熱抵抗体膜８２の一部切断が生じや
すくなっている。これが、インクジェット記録ヘッドの
寿命を短くしている。

【００２０】また、テーパー状のエッジ部を有する配線
を形成する他の方法として、マスク用フォトレジストを
剥離しながら、Ａｌの材料層をエッチングするものがあ
る。この方法では、エッチング液がマスク用フォトレジ
ストの下に段々と入り込んでテーパー形状を形成する
が、側壁からのエッチング液の影響で、図１１の方法と
同様、図１２のようにエッジ両端部１２２のテーパー角
が大きくなってしまう。

【００２１】本発明の目的は、配線のエッジ両端部で抵
抗体の一部切断が生じにくく、寿命の長い回路基板及び
それを利用した液体吐出ヘッドを製造する方法を提供す
ることである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基板の絶縁性表面上に形成された抵抗層
と、該抵抗層上に所定の間隔をおいて形成された一対の
電極とを有する素子が形成された回路基板の製造方法に
おいて、前記一対の電極となる導電膜をパターニングし
て、導電膜パターンを形成するステップと、前記導電膜
パターン上にエッチングマスクとなる膜を形成するステ
ップと、前記エッチングマスクとなる膜に、前記導電膜
パターンの横幅より広い横幅をもつ開口部を、前記導電
膜パターン上の該開口部の横縁と、該エッチングマスク
により覆われる前記導電膜パターンの縦縁とのなす角度
が鋭角となるように、開けるステップと、前記開口部か
ら、前記導電膜パターンを、端部がテーパー状となるよ
うに、エッチングするステップを有することを特徴とす
る。

【００２３】また、前記角度が７０度以下であると好ま
しい。

【００２４】前記開口部の形状が８角形であると好まし
い。

【００２５】更に、本発明は、基板の絶縁性表面上に形
成された抵抗層と、該抵抗層上に所定の間隔をおいて形
成された一対の電極とを有する素子が形成された回路基
板の製造方法において、前記一対の電極となる導電膜を
パターニングして、導電膜パターンを形成するステップ
と、前記導電膜パターン上にエッチングマスクとなる膜
を形成するステップと、前記エッチングマスクとなる膜
に、前記導電膜パターンの横幅より広い横幅をもつ開口
部を、開けるステップと、前記開口部から、前記導電膜
パターンを、端部がテーパー状となるように、エッチン
グするステップを有し、前記開口部は、前記導電膜パタ
ーンの両側において、前記導電膜パターンの縦縁と前記
開口部の縦縁との間の距離が、前記導電膜の膜厚の２倍
以下となるサイズの開口部であることを特徴とする。

【００２６】また、前記導電膜の膜厚が６００ｎｍであ
り、前記距離が１μｍであることが好ましい。

【００２７】そして、前記開口部から、前記エッチング
マスクを剥離させながら、前記導電膜パターンをエッチ
ングすることが好ましく、前記エッチングには、燐酸と
硝酸を含む混酸を使用することが好ましい。

【００２８】更にまた、本発明は、電気エネルギーを発
熱抵抗体にて熱エネルギーに変換し、該熱エネルギーを
利用して液体を吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法に
おいて、上述した回路基板の製造方法により製造された
回路基板を用意するステップと、該回路基板の前記素子
に対応させて、液体を吐出するための吐出口を形成する
ステップを有することを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１〜図４に示すように、本発明
の好適な１つの実施形態は、基板の絶縁性表面上に形成
された抵抗層１２と、抵抗層１２上に所定の間隔をおい
て形成された一対の電極１６とを有する素子が形成され
た回路基板の製造方法において、一対の電極１６となる
導電膜をパターニングして、導電膜パターン（材料層）
１３を形成するステップと、導電膜パターン１３上にエ
ッチングマスクとなる膜（マスク用フォトレジスト）１
４を形成するステップと、エッチングマスクとなる膜１
４に、導電膜パターン１３の横幅より広い横幅をもつ開
口部１５を、導電膜パターン１３上の開口部１５の横縁
２２ａと、エッチングマスク１４により覆われる導電膜
パターン１３の縦縁（側壁）２１とのなす角度Θが鋭角
となるように、開けるステップと、開口部１５から、導
電膜パターンを、端部がテーパー状となるように、エッ
チングするステップを有することを特徴とする。

【００３０】また、図１、図５〜図７に示すように、本
発明の他の実施形態は、基板の絶縁性表面上に形成され
た抵抗層１２と、抵抗層上に所定の間隔をおいて形成さ
れた一対の電極１６とを有する素子が形成された回路基
板の製造方法において、一対の電極となる導電膜１３を
パターニングして、導電膜パターン（材料層）１３を形
成するステップと、導電膜パターン１３上にエッチング
マスクとなる膜１４を形成するステップと、エッチング
マスクとなる膜に、導電膜パターンの横幅より広い横幅
をもつ開口部１５を、開けるステップと、開口部１５か
ら、導電膜パターンを、端部がテーパー状となるよう
に、エッチングするステップを有し、開口部は、導電膜
パターンの両側において、導電膜パターンの縦縁２１と
開口部の縦縁１５ａとの間の距離が、導電膜の膜厚の２
倍以下となるサイズの開口部であることを特徴とする。

【００３１】そして、本発明の方法により製造される液
体吐出ヘッドは、上述した方法により製造された回路基
板を用いているので、発熱抵抗体膜上の配線のエッジ部
が発熱抵抗体膜の膜面に対して垂直でなく、適正な角度
のテーパー状になっており、かつ、配線のエッジ両端部
においても適正な角度となっている。なお、テーパー角
の適正範囲は、一般に、３０度〜５０度程度とされてい
る。テーパー角がその範囲内にあれば、保護層によるス
テップカバレージ性がよく、発熱抵抗体膜の一部切断が
生じ難い。

【００３２】テーパー角とは、配線のエッジ部の、発熱
抵抗体膜の膜面に対する角度である。

【００３３】ステップカバレージ性とは、保護層が発熱
抵抗体膜や配線を十分な厚さで覆って保護しているかど
うかの度合いである。ステップカバレージ性の悪い部分
があると、そこに十分な厚さの保護層を形成するため
に、全体的に厚い保護層を堆積する必要があり、熱伝達
効率や熱伝達速度が劣化してしまう。ステップカバレー
ジ性が全体的に均一で良好であれば、熱伝達効率がよく
低消費電力で、熱伝達速度が速く高速動作可能な、耐久
性の高い液体吐出ヘッドを作ることができる。 （第１の実施形態）本発明の第１の実施形態について図
面を参照して詳細に説明する。

【００３４】図１は、第１の実施形態の記録ヘッド用基
体の製造方法について説明するための図である。本実施
形態に特徴的な熱作用部を形成する方法について説明す
る。

【００３５】先ず、基体上に形成された酸化シリコンな
どの層間膜１１の絶縁性表面上に、非晶質窒化珪素タン
タルなどの発熱抵抗体膜を成膜し、続いて、ＡｌやＡｌ
Ｃｕなどの導電膜を成膜して、積層膜を形成する。

【００３６】次いで、導電膜をドライエッチングなどに
よりパターニングして、導電膜パターン１３を形成す
る。こうして、発熱抵抗体のような素子の配線パターン
が形成される。

【００３７】こうして形成された導電膜パターン上に、
マスク用フォトレジスト１４（ノボラック樹脂を主成分
とするポジ型レジスト）を塗布し、導電膜パターンであ
る材料層１３をエッチングする部分のマスク用フォトレ
ジスト１４を、光学マスクを用いて露光した後に現像す
ることで除去し、マスク用フォトレジスト１４に開口部
１５を開ける（図１（ａ））。各層の膜厚は、一例とし
て、層間膜１１が２８０ｎｍであり、発熱抵抗体膜１２
が３０ｎｍ〜８０ｎｍであり、材料層１３が６００ｎｍ
である。

【００３８】開口部１５の形状は上部から見ると、図２
に示すように、材料層１３より幅が広く、材料層１３の
側壁２１と斜めの辺で交わる８角形である。即ち、導電
膜パターンとしての材料層１３の上の開口部の横縁（見
方を変えれば縦縁といえなくもない）と、該マスク用フ
ォトレジスト１４により覆われる材料層１３の縦縁（側
壁２１）と、のなす角度Θが鋭角となるようになってお
り、マスク用フォトレジスト１４がエッジ両端部２２に
おいて鋭角に残っている。

【００３９】マスク用フォトレジスト１４が材料層１３
より横幅が広いのは、熱作用部にて分離されるべき配線
を確実に分離して形成するためである。材料層１３上の
マスク用フォトレジスト１４が残された部分がエッジ両
端部２２にて鋭角なのは、側壁２１の外側からのエッチ
ング液の影響を低減し、エッジ両端部２２にテーパー角
の大きな部分を作らないためである。

【００４０】次に、材料層１３とマスク用フォトレジス
ト１４との密着性向上及びマスク用フォトレジスト１４
中の溶媒などを除去するためにベークを行った後、材料
層１３のエッチングを開始する。Ａｌのエッチング液と
しては、燐酸（Ｈ₃ＰＯ₄）、硝酸（ＨＮＯ₃）及び酢酸
（ＣＨ₃ＣＯＯＨ）の混合液を用いる。例えば、このウ
エットエッチング時の条件を、エッチング液の硝酸の濃
度が重量比で１１．３〜１２．７８重量％の範囲、前記
エッチング液の液温が３７．５〜４２．５℃の範囲、エ
ッチングレートが２００ｎｍ／分〜４００ｎｍ／分の範
囲となるように設定すると良い。 このエッチャントを
用いて材料層１３のエッチングを開始した時点では、材
料層１３のみがエッチングされる（図１（ｂ））。 し
かし、時間が経過するにつれてマスク用フォトレジスト
１４の開口側の端部が剥離を始める。（図１（ｃ））。
マスク用フォトレジスト１４の剥離と材料層１３のエッ
チングが同時進行し、マスク用フォトレジスト１４が剥
離した領域では材料層１３のエッチング量は所定の角度
で、ほぼ直線的になる。したがって、材料層１３のエッ
チングが終了すると、形成された配線１６のエッジ部１
７は垂直ではなく、ほぼ直線のテーパー状になる（図１
（ｄ））。エッチング液の組成比を選択することによ
り、エッチングレートを制御し、所望の範囲のテーパー
角を得ることができる。エッチングレートとは、単位時
間当たりのエッチングの進行距離のことである。

【００４１】また、上述したように、材料層１３上のマ
スク用フォトレジスト１４が残された部分がエッジ両端
部２２にて鋭角なので、側壁２１の外側のマスク用フォ
トレジスト１４が除去されている部分からのエッチング
液の影響が低減される。そのため、配線１６のエッジ両
端部２２にテーパー角の大きな部分はできない。

【００４２】マスク用フォトレジスト１４を除去する
と、図３に示すように、エッジ部１７がテーパー状で、
エッジ両端部２２にテーパー角の大きな部分のない配線
１６が形成される（図１（ｅ））。

【００４３】そして、例えば、その上にプラズマＣＶＤ
法によりＳｉＮの保護層を形成し、スパッタリング法で
Ｔａの耐キャビテーション層を形成することで熱作用部
が完成する。なお、各層の膜厚は、一例として、保護層
が３００ｎｍ〜８００ｎｍであり、耐キャビテーション
層が２３０ｎｍである。

【００４４】したがって、エッジ両端部２２を含むエッ
ジ部１７の全体が適正な角度のテーパー状となっている
ため、配線１６から発熱抵抗体膜１２に流れ込む電流が
エッジ部１７の下方に集中せず、また保護層によるステ
ップカバレージ性が高いので、発熱抵抗体１２の一部切
断が生じにくく、耐久性の高いインクジェット記録ヘッ
ドを作ることができる。

【００４５】なお、本実施形態においては、図４に示す
ように、材料層１３上の、マスク用フォトレジスト１４
が残された部分、即ち開口部１５でない部分の先端の角
度がエッジ両端部２２にて７０°以下であれば良好な結
果が得られる。

【００４６】また、本実施形態においては、開口部１５
の形状が８角形の場合を例示したが、本発明はこれに限
定されるものではない。材料層１３上のマスク用フォト
レジスト１４が残された部分の先端の角度がエッジ両端
部２２にて７０°以下であれば、６角形、円形、楕円形
など他の開口部１５形状でも良好な結果が得られる。

【００４７】インクジェットヘッドの回路基板の製造方
法の一例について説明する。

【００４８】先ず、Ｐ型シリコン基板に対して、シリコ
ン酸化膜の形成、Ｎ型不純物のイオン注入及び熱拡散、
フォトリソグラフィーによるシリコン酸化膜の除去等に
より、インクジェット記録ヘッドを駆動するための駆動
素子であるトランジスタと、それに接続されたＡｌの各
種電極を形成する。この状態では上部に各種電極が露出
している。

【００４９】次に、スパッタリング法やＣＶＤ法によ
り、蓄熱層としても機能するＳｉＯ₂の層間膜１１を形
成する。そして、電気的接続が必要な電極の上の層間膜
１１をフォトリソグラフィーにより除去して、スルーホ
ールを形成する。

【００５０】次に、スルーホールが形成された電極上と
層間膜１１上に、発熱抵抗体膜１２を堆積し、更に、配
線１６となるＡｌの材料層１３を堆積した後、発熱抵抗
体膜と材料層をドライエッチングしてパターニングす
る。

【００５１】次にパターニングされた材料層を覆うよう
に、マスク用フォトレジストを１４を塗布する。

【００５２】次に、熱作用部となる位置のマスク用フォ
トレジスト１４に８角形の開口部１５を開けて、マスク
用フォトレジスト１４を後退させながら材料層１３をエ
ッチングすることにより、エッジ部１７がテーパー状の
配線１６を形成する。このとき、エッジ部１７と発熱抵
抗体膜１２の膜面とがなすテーパー角は３０度〜５０度
にする。

【００５３】次に、プラズマＣＶＤ法により保護層を形
成し、スパッタリング法によりＴａの耐キャビテーショ
ン層を形成し、必要に応じて各膜の部分的に除去してボ
ンディング用のパッドを形成する。

【００５４】こうして得られた液体吐出ヘッド用の回路
基板の上に、吐出口を形成する。具体的には、ノズル壁
や天板等を回路基板上に設けて、吐出口及びインク流路
を備えた吐出部を作ればよい。 （第２の実施形態）本発明の第２の実施形態について図
面を参照して詳細に説明する。

【００５５】第２の実施形態の記録ヘッド用基体の製造
方法について説明する。本実施形態に特徴的な熱作用部
を形成する方法について説明する。第２の実施形態の熱
作用部を形成する方法の各工程は、第１の実施形態と同
様に図１で説明する。

【００５６】先ず、基板の絶縁性表面である層間膜１１
の表面上に、非晶質窒化珪素タンタルなどからなる発熱
抵抗体膜１２を堆積し、その上に、配線となるＡｌやＡ
ｌＣｕなどの材料層１３を堆積して、積層膜を形成す
る。

【００５７】次いで、積層膜上にフォトレジストを塗布
し、露光し、現像を行って得られたレジストパターンを
マスクにして、積層膜をドライエッチングする。レジス
トパターンを除去すれば、発熱抵抗体のような素子の配
線パターンが形成される。

【００５８】次に、配線パターン上を覆うように、マス
ク用フォトレジスト１４（ノボラック樹脂を主成分とす
るポジ型レジスト）を塗布し、材料層１３をエッチング
する部分のマスク用フォトレジスト１４を、マスクを用
いて露光した後に現像することで除去し、マスク用フォ
トレジスト１４に開口部１５を開ける（図１（ａ））。
この作業は第１の実施形態とほぼ同様であるが、第２の
実施形態はマスクの形状即ち開口部１５の形状が第１の
実施形態と異なる。

【００５９】第２の実施形態の開口部１５の形状は上部
から見ると、図５に示すように、両側部にて、材料層１
３の側壁２１より１μｍづつ幅の広い方形である。

【００６０】マスク用フォトレジスト１４が材料層１３
より幅が広いのは、熱作用部にて分離されるべき配線を
確実に分離して形成するためであるが、開口部１５が材
料層１３の両側に出る幅を１μｍと狭くすることによ
り、側壁２１の外側からのエッチング液の影響を低減
し、エッジ両端部２２にテーパー角の大きな部分を作ら
ないようにしている。

【００６１】以下、第１の実施形態と同様に、材料層１
３とマスク用フォトレジスト１４との密着性向上及びマ
スク用フォトレジスト１４中の溶媒などを除去するため
にベークを行った後、燐酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と硝酸（ＨＮＯ
₃）を含む所定の組成比の混酸を用い、マスク用フォト
レジストを剥離しながら、Ａｌの材料層１３をエッチン
グする。例えば、このウエットエッチング時の条件を、
エッチング液の硝酸の濃度が重量比で１１．３〜１２．
７８重量％の範囲、前記エッチング液の液温が３７．５
〜４２．５℃の範囲、エッチングレートが２００ｎｍ／
分〜４００ｎｍ／分の範囲となるように設定すると良
い。

【００６２】このエッチャントを用いて材料層１３のエ
ッチングを開始した時点では、材料層１３のみがエッチ
ングされ（図１（ｂ））、時間が経過するにつれてマス
ク用フォトレジスト１４も剥離される（図１（ｃ））。
これにより、マスク用フォトレジスト１４が剥離した領
域では材料層１３のエッチング量は所定の角度で、ほぼ
直線的になり、材料層１３のエッチングが終了すると、
形成された配線１６のエッジ部１７は垂直ではなく、ほ
ぼ直線のテーパー状になる（図１（ｄ））。

【００６３】また、側壁２１の外側のマスク用フォトレ
ジスト１４が除去されている部分からのエッチング液の
影響が低減されているので、配線１６のエッジ両端部２
２にテーパー角の大きな部分はできない。

【００６４】マスク用フォトレジスト１４を除去する
と、図６及び図７に示すように、エッジ部１７がテーパ
ー状で、エッジ両端部２２にテーパー角の大きな部分の
ない配線１６が形成される（図１（ｅ））。

【００６５】そして、例えば、その上にプラズマＣＶＤ
法によりＳｉＮの保護層を形成し、スパッタリング法で
Ｔａの耐キャビテーション層を形成することで熱作用部
が完成する。

【００６６】したがって、エッジ両端部２２を含むエッ
ジ部１７の全体が適正な角度のテーパー状となっている
ため、配線１６から発熱抵抗体膜１２に流れ込む電流が
エッジ部１７の下方に集中せず、また保護層によるステ
ップカバレージ性が高いので、発熱抵抗体１２の一部切
断が生じにくく、耐久性の高いインクジェット記録ヘッ
ドを作ることができる。

【００６７】なお、ここでは開口部１５は、一例とし
て、材料層１３の両側より１μｍづつ幅の広いものとし
たが、開口部１５が材料層１３の両側に出る幅は１μｍ
以下であればよい。

【００６８】また、この例では、材料層１３の膜厚が６
００ｎｍのとき、開口部１５が材料層１３の外側に出る
幅が１μｍ以下であればよいが、（材料層の膜厚）／
（開口部１５が材料層１３の外側に出る幅）（アスペク
ト比）を０．５以上とすると良好な結果が得られる。即
ち、開口部１５が材料層１３の外側に出る幅が材料層１
３の膜厚の２倍以下であればよい。

【００６９】第２の実施形態のインクジェットヘッドの
製造方法は第１の実施形態の方法と同様であり、熱作用
部の配線の形成に用いるマスクの形状だけが異なる。

【００７０】以上説明した各実施形態によれば、材料層
の両側において材料層上のマスク用フォトレジストが残
る部分の先端の角度が７０度以下と鋭角なので、材料層
の外側からのエッチング液の影響が低減され、テーパー
状にエッチングされた材料層のエッジは、その両端を含
めて全体がテーパー状となり、材料層がエッチングされ
てできた配線から発熱抵抗体膜に流れ込む電流がエッジ
の下方に集中せず、また、配線の上に堆積する保護層の
ステップカバレージ性が高く、発熱抵抗体膜の一部切断
が生じにくく、回路基板やヘッドの耐久性が高くなる。

【００７１】また、開口部が材料層の両側に出る幅を狭
くすることにより、材料層の側壁の外側からのエッチン
グ液の影響を低減し、テーパー状にエッチングされた材
料層のエッジの両端にテーパー角の大きな部分が作られ
ないため、材料層がエッチングされてできた配線から発
熱抵抗体膜に流れ込む電流がエッジの下方に集中せず、
また、配線の上に堆積する保護層のステップカバレージ
性が高く、発熱抵抗体膜の一部切断が生じにくく、回路
基板やヘッドの耐久性が高くなる。

【００７２】なお、本発明により製造される熱作用部は
インクジェットヘッドに適したものであるため、ここで
はインクジェットヘッドに適用した例を示したが、熱エ
ネルギーにより画像を記録する、例えばサーマルヘッド
のような他の記録ヘッドに用いてもよい。

【００７３】本発明においては、上記混酸に変えてＴＭ
ＡＨなどを用いることもでき、この場合には、フォトレ
ジストの端部を溶かして後退させながらテーパエッチン
グすることになる。

【００７４】（実施例）第２の実施形態の製造方法によ
り、材料層１３の膜厚を６００ｎｍとし、開口部１５が
材料層１３の外側に出る幅を０．５μｍ、１μｍ、１．
５μｍとして液体吐出ヘッド用回路基板を作製し、エッ
ジ両端部２２にテーパー角の大きな部分ができるか否か
実験を行った。

【００７５】製造された回路基板を観測したところ、開
口部１５の縦縁と材料層１３の縦縁との間の距離がが
０．５μｍ及び１μｍの場合にはテーパー角の大きな部
分ができなかったが、１．５μｍの場合にはできてい
た。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、配線のエッジ両端部で
抵抗体のような素子の一部切断が生じにくく、なるの
で、寿命の長い回路基板及びそれを利用した液体吐出ヘ
ッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の記録ヘッド用基体の製造方法
について説明するための図である。

【図２】第１の実施形態の開口部を上から見た図であ
る。

【図３】第１の実施形態にて製造された配線の形状を示
す図である。

【図４】第１の実施形態における、材料層上の、マスク
用フォトレジストが残された部分の選択の角度を示す図
である。

【図５】第２の実施形態の開口部を上部から見た図であ
る。

【図６】第２の実施形態にて製造された配線を上から見
た図である。

【図７】第２の実施形態にて製造された配線の斜視図で
ある。

【図８】従来のインクジェット記録ヘッド用基体の熱作
用部の一例を示す断面図である。

【図９】従来の他のインクジェット記録ヘッド用基体の
熱作用部の一例を示す断面図である。

【図１０】図９のインクジェット記録ヘッド用基体の製
造方法について説明するための図である。

【図１１】Ａｌの配線を形成する際に、インクジェット
記録ヘッド用基体を上から見た図である。

【図１２】従来の製造方法による配線の斜視図である。

【符号の説明】

１１ 層間膜 １２ 発熱抵抗体膜 １３ 材料層 １４ マスク用フォトレジスト １５ 開口部 １５ａ 縦縁 １６ 配線 １７ エッジ部 ２１ 側壁 ２２ エッジ両端部 ２２ａ 横縁 Θ 角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門間 玄三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF65 AF66 AF93 AG46 AP33 AP51 AQ02 BA03 BA13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の絶縁性表面上に形成された抵抗層
   と、該抵抗層上に所定の間隔をおいて形成された一対の
   電極とを有する素子が形成された回路基板の製造方法に
   おいて、 前記一対の電極となる導電膜をパターニングして、導電
   膜パターンを形成するステップと、 前記導電膜パターン上にエッチングマスクとなる膜を形
   成するステップと、 前記エッチングマスクとなる膜に、前記導電膜パターン
   の横幅より広い横幅をもつ開口部を、前記導電膜パター
   ン上の該開口部の横縁と、該エッチングマスクにより覆
   われる前記導電膜パターンの縦縁とのなす角度が鋭角と
   なるように、開けるステップと、 前記開口部から、前記導電膜パターンを、端部がテーパ
   ー状となるように、エッチングするステップを有するこ
   とを特徴とする回路基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記角度が７０度以下であることを特徴
   とする、請求項１記載の回路基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記開口部の形状が８角形である、請求
   項１または２記載の回路基板の製造方法。
4. 【請求項４】 基板の絶縁性表面上に形成された抵抗層
   と、該抵抗層上に所定の間隔をおいて形成された一対の
   電極とを有する素子が形成された回路基板の製造方法に
   おいて、 前記一対の電極となる導電膜をパターニングして、導電
   膜パターンを形成するステップと、 前記導電膜パターン上にエッチングマスクとなる膜を形
   成するステップと、 前記エッチングマスクとなる膜に、前記導電膜パターン
   の横幅より広い横幅をもつ開口部を、開けるステップ
   と、 前記開口部から、前記導電膜パターンを、端部がテーパ
   ー状となるように、エッチングするステップを有し、 前記開口部は、前記導電膜パターンの両側において、前
   記導電膜パターンの縦縁と前記開口部の縦縁との間の距
   離が、前記導電膜の膜厚の２倍以下となるサイズの開口
   部であることを特徴とする回路基板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記導電膜の膜厚が６００ｎｍであり、
   前記距離が１μｍである、請求項４記載の回路基板の製
   造方法。
6. 【請求項６】 前記開口部から、前記エッチングマスク
   を剥離させながら、前記導電膜パターンをエッチングす
   ることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記
   載の回路基板の製造方法。
7. 【請求項７】 前記エッチングには、燐酸と硝酸を含む
   混酸を使用することを特徴とする、請求項６記載の回路
   基板の製造方法。
8. 【請求項８】 電気エネルギーを発熱抵抗体にて熱エネ
   ルギーに変換し、該熱エネルギーを利用して液体を吐出
   させる液体吐出ヘッドの製造方法において、 請求項１〜７のいずれか１項に記載の回路基板の製造方
   法により製造された回路基板を用意するステップと、 該回路基板の前記素子に対応させて、液体を吐出するた
   めの吐出口を形成するステップを有することを特徴とす
   る液体吐出ヘッドの製造方法。