JP2006278605A - 膜パターン形成方法及びデバイス製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 酸化膜を形成しやすい材料を用いて配線形成する場合でも、メッキによる金属膜を十分に積層する。
【解決手段】 第１導電膜２と、メッキにより第１導電膜２上に成膜された第２導電膜４とを有する膜パターン７を基板１上に形成する。第１導電膜２が製膜された基板１上に膜パターン７に応じた開口部３ａを有するマスク層３をパターン形成する工程と、開口部３ａを介して第１導電膜２上に第２導電膜４をメッキ形成する工程と、第２導電膜４が形成された基板１からマスク層３を剥離する工程とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、膜パターン形成方法及びデバイス製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法に関するものである。

液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）においては、アクチュエータ基板を駆動する駆動回路と接続するために、封止基板表面にスパッタ等により金属配線を設けている。封止基板上への配線形成方法としては、まずＮｉ−Ｃｒ合金を基板全面にスパッタし、続いて、ＡｕをＮｉ−Ｃｒ膜上にスパッタする。その後、レジストパターニングを行い、残ったレジストをマスクとしてＡｕ及びＮｉ−Ｃｒををエッチングする。最後に例えばＯ_２プラズマアッシング等の方法によりレジストを剥離除去することにより、基板上に配線パターン（膜パターン）が形成される。

上記のスパッタ配線は、スパッタ時の加熱により、積層されたスパッタ膜（Ａｕ／Ｎｉ−Ｃｒ）中の下地膜（Ｎｉ−Ｃｒ）の拡散が起こり、配線（Ａｕ）抵抗上昇や応力発生により基板（ウエハ）が反るという問題が生じる。
そこで、プロセス耐性があるスパッタ下地膜（Ｎｉ−Ｃｒ）を配線に用い、その上に低温成膜プロセスであるメッキによりＡｕ配線を厚膜化することで低抵抗化及び応力低減を図っている。

例えば、特許文献１には、パッド上に形成した金属層上に、置換メッキによりろう材層を形成する技術が開示されている。
また、この特許文献１には、メッキ前処理として、酸化膜をエッチング液で除去した後に、触媒を付与する技術が開示されている。
特開２００３−１４２５１３号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
プロセス耐性があるスパッタ下地配線は強固な酸化膜を作りやすい性質があるため、この酸化膜に阻害されてメッキによる金属膜の積層が困難であった。特に、Ｏ_２プラズマアッシングによるレジスト剥離工程を経ることにより、スパッタ下地配線にはさらに強固な酸化膜が形成される可能性が高い。
このように、下地配線に酸化膜が存在すると十分な触媒の付与が行えないため、メッキによる積層が困難であるという問題があった。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、酸化膜を形成しやすい材料を用いて配線形成する場合でも、メッキによる金属膜を十分に積層できる膜パターン形成方法及びデバイス製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の膜パターン形成方法は、第１導電膜と、メッキにより第１導電膜上に成膜された第２導電膜とを有する膜パターンを基板上に形成する膜パターン形成方法であって、前記第１導電膜が製膜された前記基板上に前記膜パターンに応じた開口部を有するマスク層をパターン形成する工程と、前記開口部を介して前記第１導電膜上に前記第２導電膜をメッキ形成する工程と、前記第２導電膜が形成された基板から前記マスク層を剥離する工程とを有することを特徴とするものである。

従って、本発明の膜パターン形成方法では、第１導電膜に酸化膜が形成されるマスク層を剥離する工程、例えばＯ_２プラズマ処理を含む工程の前に、マスク層の開口部を介して第１導電膜に第２導電膜をメッキ形成するため、酸化膜のない状態、もしくは少ない状態でメッキ処理することができる。そのため、メッキ処理前に触媒を付与する場合でも、十分に付与することが可能になり、所望の厚さに第２導電膜を積層することができる。

また、前記マスク層を剥離した後に、前記第２導電膜上に第３導電膜をメッキ形成する工程を有することが好ましい。
従って、本発明では、マスク層が成膜されていた領域にも第３導電膜を形成することが可能になり、厚くて低抵抗の膜パターンを得ることができる。
また、本発明では、第１導電膜をパターニングする際に、前記第３導電膜をマスクとして除去する工程を好適に採用できる。
これにより、第１導電膜をパターニングする際に、別途マスクを設ける必要がなくなり、生産性の向上に寄与できる。

また、本発明の膜パターン形成方法では、前記第２導電膜をメッキ形成する前に、前記第１導電膜に対してエッチングするとともに、メッキ処理の触媒を付与する工程を有する手順を好適に採用できる。
従って、本発明の膜パターン形成方法では、第１導電膜に形成された酸化膜をエッチングにより除去できるため、メッキ処理のための触媒を効率的に付与できる。そのため、本発明では、所望の厚さに第２導電膜を積層することが可能になる。

この手順の場合、前記触媒は、前記第１導電膜に対するエッチング液に混合されることが好ましい。
従って、本発明では、エッチング処理後の工程で第１導電膜に酸化膜が形成されることなく、当該第１導電膜に触媒を付与することが可能になる。
また、触媒が混合されたエッチング液を用いる場合には、前記エッチング液と同一の液剤を溶液として溶解したものが用いられることが好ましい。
これにより、本発明では、エッチング用途に濃厚な溶液を用いる場合でも、触媒が分解することなく安定させることが可能になる。

また、本発明では、メッキとして無電解メッキであることが、電解メッキで生じる温度上昇を防止する点から好ましい。
この場合、前記第２導電膜としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つで形成されることが好ましい。また、第１導電膜としては、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｒ含有合金、Ｎｉ含有合金のいずれかで形成されることが好ましい。

また、本発明の膜パターン形成方法は、前記膜パターンを線状に形成することが好ましい。
これにより、本発明では、所望の厚さに積層した配線パターンを形成することが可能になる。

一方、本発明のデバイス製造方法は、膜パターンが形成された基板を有するデバイスの製造方法であって、前記膜パターンを先に記載の膜パターン形成方法により形成することを特徴とするものである。
従って、本発明のデバイス製造方法では、酸化膜を形成しやすい材料を用いる場合でも、十分な厚さの膜パターンを有する基板を得ることができる。

また、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、膜パターンが形成された基板を有し、前記膜パターンを介して供給される信号により液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記膜パターンを先に記載の膜パターン形成方法により形成することを特徴とするものである。
従って、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法では、酸化膜を形成しやすい材料を用いる場合でも、十分な厚さの膜パターンを形成することができ、膜パターンを介して供給される信号に基づき、安定した液滴吐出動作を確保することが可能になる。

以下、本発明の膜パターン形成方法及びデバイス製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る膜パターン形成方法の第１実施形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｆ）は、膜パターン形成方法の工程を示す図である。
図１（ａ）に示すように、まず熱酸化したシリコン基板（基板）１の表面にＮｉ−Ｃｒ合金（Ｃｒ２０％）をスパッタ（または真空蒸着法等）してＮｉＣｒ膜（第１導電膜）２を形成する。

次に、図１（ｂ）に示すように、メッキレジストを塗布し、このメッキレジストをフォトリソ等によりパターニングすることで、形成すべき膜パターンに応じた開口部３ａを有するマスク層としてのメッキレジストパターン３を形成する。この場合、点状の開口部３ａを形成することにより、例えばパッドとしての膜パターンを形成することが可能になり、線状の開口部３ａを形成することにより、配線としての膜パターンを形成することが可能になる。

この後、レジストパターン３が成膜された状態でメッキ処理を行うが、その前にメッキを積層するための前処理を行う。
具体的には、Ｎｉ−Ｃｒ合金は放置しているだけで、強固な酸化膜を形成するため、Ｎｉ−Ｃｒ合金のエッチング効果が大きいエッチング液としての塩酸と、メッキ処理用のＰｄ触媒を溶解した溶液とを混合した溶液に常温で１〜５分間浸漬した。混合液の濃度としては、塩酸１５〜３０％、Ｐｄ塩１０〜１００ｐｐｍである。

このＰｄ触媒としては、塩酸系の溶液に溶解しているものを使用することにより、濃厚な塩酸からなるエッチング液と混合してもＰｄ触媒が分解することなく安定させることが可能になる。
この前処理を行うことで、開口部３ａから露出するＮｉＣｒ膜２の表面に形成された酸化膜を除去しつつ、当該ＮｉＣｒ膜２にＰｄ触媒を付与することが可能になる。

次に、８０〜９０℃に加温した無電解Ｎｉメッキ浴中に、シリコン基板１を浸漬し、図１（ｃ）に示すように、レジストパターン３をマスクとして、開口部３ａから露出するＮｉＣｒ膜２に付与されたＰｄ核上にニッケル膜（第２導電膜）４を約０．５〜１μｍメッキ形成した。なお、Ｎｉメッキとしては、次亜リン酸浴を用いたため、Ｎｉ中にリン（Ｐ）が析出する。

さらに、６０〜８０℃に加温した置換Ａｕメッキ浴中に、シリコン基板１を１０〜３０分浸漬し、図１（ｄ）に示すように、ニッケル膜４上にＡｕ膜５を約０．０５〜０．２μｍ積層した。さらに、４５〜６０℃に加温した無電解Ａｕメッキ浴中に１〜２時間浸漬し、０．７〜１μｍのＡｕ膜６を積層して形成した。
なお、置換Ａｕメッキ及び無電解Ａｕメッキには、亜硫酸浴を用いた。また、上記の化学処理と化学処理との間では、純水による洗浄を３〜５分間行った。

次に、Ｏ_２プラズマアッシング等のプラズマ処理により、図１（ｅ）に示すように、シリコン基板１上のメッキレジストパターン３を剥離する。これにより、シリコン基板１（ＮｉＣｒ膜２）上にメッキによりニッケル膜４、Ａｕ膜５、６が積層された膜パターンが露出する。

そして、これらニッケル膜４、Ａｕ膜５、６が積層された膜パターンをマスクとして、例えば硝酸を用いたウェットエッチングにより、膜パターン部にＮｉＣｒ膜２ａを残し、その他の領域のＮｉＣｒ膜２を除去する。
これにより、シリコン基板１には、ＮｉＣｒ膜２ａ、ニッケル膜４、Ａｕ膜５、６からなる配線パターン（膜パターン）７が形成される。
この配線パターン７の電気特性は、スパッタで形成した配線に比べて厚膜化されているため抵抗値は小さく、また配線パターン７が形成されたシリコン基板（ウエハ）１においては、低温成膜プロセスを用いたためパターン形成後の反りが半減した。

このように、本実施の形態では、メッキレジストパターン３を除去するためのＯ_２プラズマアッシングの前に、ニッケル膜４、Ａｕ膜５、６をメッキにより積層形成するため、プロセス耐性があるが強固な酸化膜を形成しやすいＮｉＣｒ膜を用いる場合でも、酸化膜形成前にメッキ処理を施すことができるため、十分な厚さの配線パターン７を積層形成することが可能になる。そのため、本実施の形態では、低抵抗の配線パターン７を得ることができるとともに、配線形成後のシリコン基板１の反りが小さいことから、配線パターン７に半導体素子等を接続する際にも、安定した接続が可能になり、品質の向上に寄与することになる。

また、本実施の形態では、触媒が混合されたエッチング液により、メッキ処理前にＮｉＣｒ膜２をエッチングしているので、既にＮｉＣｒ膜２に酸化膜が形成されている場合でも、確実に酸化膜を除去できるとともに、新たな酸化膜が形成される前に触媒を付与することが可能であり、安定してメッキにより成膜することができる。特に、本実施の形態では、Ｐｄ触媒がエッチング液と同一の液剤の塩酸を溶液として溶解しているので、濃厚な塩酸を用いる場合でも、触媒が分解することなく安定させることが可能になり、より確実にメッキにより成膜することができる。

（第２実施形態）
続いて、本発明に係る膜パターン形成方法の第２実施形態について、図２を参照して説明する。この図において、図１に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を簡略化する。

図２（ａ）に示すように、まずシリコン基板１の表面にスパッタにてＮｉＣｒ膜２を形成した後に、図２（ｂ）に示すように、形成すべき膜パターンに応じた開口部３ａを有するメッキレジストパターン３を形成する。
次に、シリコン基板１をＰｄ触媒が混合されたエッチング液に浸漬し、ＮｉＣｒ膜２の表面に形成された酸化膜を除去するとともに、Ｐｄ触媒を付与する前処理を実施した後に、無電解Ｎｉメッキ浴中にシリコン基板１を浸漬し、図２（ｃ）に示すように、開口部３ａから露出するＮｉＣｒ膜２上にニッケル膜４を成膜する。
さらに、置換Ａｕメッキ浴中に、シリコン基板１を浸漬し、ニッケル膜４上にＡｕ膜５を積層形成した。
この工程までは、上記第１実施形態と同様である。

次に、Ｏ_２プラズマアッシング等のプラズマ処理により、図２（ｄ）に示すように、シリコン基板１上のメッキレジストパターン３を剥離する。これにより、シリコン基板１（ＮｉＣｒ膜２）上にメッキによりニッケル膜４及びＡｕ膜５が積層された膜パターンが露出する。

この後、４５〜６０℃に加温した無電解Ａｕメッキ浴中にシリコン基板１を１〜２時間浸漬し、図２（ｅ）に示されるように、０．７〜１μｍのＡｕ膜（第３導電膜）６を形成した。
ここで、予めレジストパターン３が除去されており、またメッキは等方成長するため、Ａｕ膜６はニッケル膜４及びＡｕ膜５の側面を覆うように成膜される。この場合、ニッケル膜４及びＡｕ膜５が第２導電膜に相当することになる。

そして、これらニッケル膜４、Ａｕ膜５をＡｕ膜６がカバーしてなる膜パターンをマスクとして、例えば硝酸を用いたウェットエッチングにより、膜パターン部にＮｉＣｒ膜２ａを残し、その他の領域のＮｉＣｒ膜２を除去する。
これにより、シリコン基板１には、ＮｉＣｒ膜２ａ、ニッケル膜４、Ａｕ膜５、６からなる配線パターン（膜パターン）７が形成される。

本実施形態の膜パターン形成方法では、上記第１実施形態と同様の効果が得られることに加えて、ＮｉＣｒ膜２に対するエッチング液により浸食されるニッケル膜４をＡｕ膜６により被覆できるため、いわゆるサイドエッチを防止することが可能である。

（液滴吐出ヘッド）
次に、上記膜パターン形成方法で配線パターンが形成された基板を有する液滴吐出ヘッドについて図３を参照して説明する。
図３は、液滴吐出ヘッドＨの断面構成図である。

本実施形態の液滴吐出ヘッドＨは、インク（機能液）を液滴状にしてノズルから吐出するものである。図３に示すように、液滴吐出ヘッド１は、液滴が吐出されるノズル開口１５を備えたノズル基板１６と、ノズル基板１６の上面（＋Ｚ側）に接続されてインク流路を形成する流路形成基板１０と、流路形成基板１０の上面に接続されて圧電素子（駆動素子）３００の駆動によって変位する振動板４００と、振動板４００の上面に接続されてリザーバ１００を形成するリザーバ形成基板（保護基板）２０と、リザーバ形成基板２０上に設けられた前記圧電素子３００を駆動するための駆動回路部（ドライバＩＣ）２００Ａ〜２００Ｂと、駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂと接続された複数の配線パターン（膜パターン）３４とを備えて構成されている。

液滴吐出ヘッド１の動作は、各駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂに接続された図示略の外部コントローラによって制御される。流路形成基板１０には、複数の平面視略櫛歯状の開口領域が区画形成されており、これらの開口領域は、ノズル基板１６と振動板４００とにより囲まれて圧力発生室１２を形成する。また、上記平面視略櫛歯状の開口領域のうち、リザーバ形成基板２０と流路形成基板１０とにより囲まれた部分がリザーバ１００を形成している。

流路形成基板１０の図示下面側（−Ｚ側）は開口しており、その開口を覆うようにノズル基板１６が流路形成基板１０の下面に接続されている。流路形成基板１０の下面とノズル基板１６とは、例えば接着剤や熱溶着フィルム等を介して固定されている。ノズル基板１６には、液滴を吐出する複数のノズル開口１５が設けられている。具体的には、ノズル基板１６に設けられた複数（例えば７２０個程度）のノズル開口１５はＹ軸方向（紙面と直交する方向）に配列されている。

圧力発生室１２とノズル開口１５とは、各々対応して設けられている。すなわち、圧力発生室１２は、複数のノズル開口１５に対応するように、Ｙ軸方向に複数並んで設けられている。圧力発生室１２は、Ｘ軸方向に関して互いに対向するように配置されており、それらの間には隔壁１０Ｋが形成されている。

複数の圧力発生室１２の基板中央部側の端部は上述した隔壁１０Ｋによって閉塞されているが、基板外縁部側の端部は互いに接続するように集合され、リザーバ１００と接続されている。リザーバ１００は、機能液導入口２５と圧力発生室１２との間で機能液を一時的に保持するものであって、リザーバ形成基板２０にＹ軸方向に延びる平面視矩形状に形成されたリザーバ部２１と、流路形成基板１０に形成された連通部１３とから構成されている。そして、連通部１３において各圧力発生室１２と接続され、複数の圧力発生室１２の共通の機能液保持室（インク室）を形成している。図３に示す機能液の経路をみると、ヘッド外端上面に開口する機能液導入口２５より導入された機能液が、導入路２６を経てリザーバ１００に流れ込み、供給路１４を経て、複数の圧力発生室１２のそれぞれに供給されるようになっている。

流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０との間に配置された振動板４００は、流路形成基板１０側から順に弾性膜５０と下電極膜６０とを積層した構造を備えている。流路形成基板１０側に配される弾性膜５０は、例えば１〜２μｍ程度の厚さの酸化シリコン膜からなるものであり、弾性膜５０上に形成される下電極膜６０は、例えば０．２μｍ程度の厚さの金属膜からなるものである。本実施形態において、下電極膜６０は、流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０との間に配される複数の圧電素子３００の共通電極としても機能するようになっている。

振動板４００を変形させるための圧電素子３００は、下電極膜６０側から順に圧電体膜７０と、上電極膜８０とを積層した構造を備えている。圧電体膜７０の厚さは例えば１μｍ程度、上電極膜８０の厚さは例えば０．１μｍ程度である。
なお、圧電素子３００の概念としては、圧電体膜７０及び上電極膜８０に加えて、下電極膜６０を含むものであってもよい。下電極膜６０は圧電素子３００として機能する一方、振動板４００としても機能するからである。本実施形態では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板４００として機能する構成を採用しているが、弾性膜５０を省略して下電極膜６０が弾性膜（５０）を兼ねる構成とすることもできる。

圧電素子３００（圧電体膜７０及び上電極膜８０）は、複数のノズル開口１５及び圧力発生室１２のそれぞれに対応するように複数設けられている。
圧電素子３００を含む振動板４００上の領域を覆って、リザーバ形成基板２０が設けられており、リザーバ形成基板２０の上面（流路形成基板１０と反対側面）には、封止膜３１と固定板３２とを積層した構造のコンプライアンス基板３０が接合されている。このコンプライアンス基板３０において、内側に配される封止膜３１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さ６μｍ程度のポリフェニレンスルフィドフィルム）からなり、この封止膜３１によってリザーバ部２１の上部が封止されている。他方、外側に配される固定板３２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さ３０μｍ程度のステンレス鋼）からなる板状部材である。
この固定板３２には、リザーバ１００に対応する平面領域を切り欠いてなる開口部３３が形成されており、この構成によりリザーバ１００の上部は、可撓性を有する封止膜３１のみで封止され、内部圧力の変化によって変形可能な可撓部２２となっている。

通常、機能液導入口２５からリザーバ１００に機能液が供給されると、例えば、圧電素子３００の駆動時の機能液の流れ、あるいは、周囲の熱などによってリザーバ１００内に圧力変化が生じる。しかしながら、上述のように、リザーバ１００の上部が封止膜３１のみよって封止された可撓部２２を有しているので、この可撓部２２が撓み変形してその圧力変化を吸収する。したがって、リザーバ１００内は常に一定の圧力に保持される。なお、その他の部分は固定板３２によって十分な強度に保持されている。そして、リザーバ１００の外側のコンプライアンス基板３０上には、リザーバ１００に機能液を供給するための機能液導入口２５が形成されており、リザーバ形成基板２０には、機能液導入口２５とリザーバ１００の側壁とを連通する導入路２６が設けられている。

リザーバ形成基板２０は、流路形成基板１０とともに液滴吐出ヘッド１の基体を成す部材であるから剛体とすることが好ましく、リザーバ形成基板２０を形成する材料として流路形成基板１０と略同一の熱膨張率を有する材料を用いることがより好ましい。本実施形態の場合、流路形成基板１０がシリコンからなるものであるから、それと同一材料のシリコン単結晶基板が好適である。シリコン単結晶基板を用いた場合、異方性エッチングにより容易に高精度の加工を施すことが可能であるため、圧電素子保持部２４や溝部７００を容易に形成できるという利点が得られる。その他、流路形成基板１０と同様、ガラス、セラミック材料等を用いてリザーバ形成基板２０を作製することもできる。

リザーバ形成基板２０上には２個の駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂが配設されている。駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂは、例えば回路基板あるいは駆動回路を含む半導体集積回路（ＩＣ）を含んで構成されている。各駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂは、複数の接続端子（図示せず）を備えており、一部の接続端子がリザーバ形成基板２０上に形成された配線パターン３４に対してワイヤーＷ１により接続されている。駆動回路部２００Ａ〜２００Ｂの他の一部の接続端子は、リザーバ形成基板２０の溝部７００内に配置された上電極膜８０に対してワイヤーＷ２により接続されている。

リザーバ形成基板２０のうち、Ｘ軸方向に関して中央部には、Ｙ軸方向に延びる溝部７００が形成されている。
溝部７００によってＸ軸方向に関し区画されるリザーバ形成基板２０のうち、回路駆動部２００Ａと接続される複数の圧電素子３００を封止している部分を第１封止部２０Ａとし、駆動回路部２００Ｂと接続される複数の圧電素子３００を封止ししている部分を第２封止部２０Ｂとする。これらの第１封止部２０Ａ及び第２封止部２０Ｂには、それぞれ圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保するとともに、その空間を密封する圧電素子保持部２４が設けられている。圧電素子３００のうち、少なくとも圧電体膜７０は、この圧電素子保持部２４内に密封されている。

第１封止部２０Ａの圧電素子保持部２４によって封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の−Ｘ側の端部は、第１封止部２０Ａの外側まで延びて、溝部７００の底面部に露出している。溝部７００における流路形成基板１０上に下電極膜６０の一部が配置されている場合においては、上電極膜８０と下電極膜６０との短絡を防止するための絶縁膜６００が、上電極膜８０と下電極膜６０との間に介挿されている。同様に、第２封止部２０Ｂの圧電素子保持部２４によって封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の＋Ｘ側の端部が、第２封止部２０Ｂの外側まで延びて、溝部７００内に露出しており、この露出側の端部にも、上電極膜８０と下電極膜６０との間に絶縁膜６００が介挿されている。

本実施形態では、配線パターン３４、駆動回路部２００Ａ、２００Ｂ等が設けられたリザーバ形成基板２０及び圧電素子３００が設けられた流路形成基板１０がそれぞれ本発明に係るデバイスの一部を構成し、これらのデバイスを組み立て、固定することにより、液滴吐出ヘッドＨが製造される。

上述した構成を有する液滴吐出ヘッド１により機能液の液滴を吐出するには、当該液滴吐出ヘッド１に接続された外部コントローラ（図示略）によって機能液導入口２５に接続された不図示の外部機能液供給装置を駆動する。外部機能液供給装置から送出された機能液は、機能液導入口２５を介してリザーバ１００に供給された後、ノズル開口１５に至るまでの液滴吐出ヘッド１の内部流路を満たす。

また外部コントローラは、リザーバ形成基板２０上に実装された駆動回路部２００Ａ、２００Ｂ等に例えば配線パターン３４を介して駆動電力や指令信号を送信する。指令信号等を受信した駆動回路部２００Ａ、２００Ｂは、外部コントローラからの指令に基づく駆動信号を、各圧電素子３００に送信する。
すると、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との間に電圧が印加される結果、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体膜７０に変位が生じ、この変位によって各圧力発生室１２の容積が変化して内部圧力が高まり、ノズル開口１５より液滴が吐出される。

本実施形態では、上記リザーバ形成基板２０に形成された配線パターン３４、及び流路形成基板１０に形成された圧電体膜７０、上電極膜８０が、上述した膜パターン形成方法により形成されている。
そのため、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドＨは、十分な厚さに積層され低抵抗の配線を介して信号が確実に伝達され、また反り等による駆動回路部２００Ａ、２００Ｂの接合不良等が生じず、安定した液滴吐出動作を確保することが可能になる。

（液滴吐出装置）
次に、上述した液滴吐出ヘッドＨを備えた液滴吐出装置の一例について図４を参照しながら説明する。本例では、その一例として、前述の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット式記録装置について説明する。

液滴吐出ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載されている。図４に示すように、液滴吐出ヘッドを有する記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ６２Ａ及び６２Ｂが着脱可能に設けられており、この記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂを搭載したキャリッジ６３が、装置本体６４に取り付けられたキャリッジ軸６５に軸方向移動自在に取り付けられている。

記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。そして、駆動モータ６６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト６７を介してキャリッジ６３に伝達されることで、記録ヘッドユニット６１Ａ及び６１Ｂを搭載したキャリッジ６３がキャリッジ軸６５に沿って移動するようになっている。一方、装置本体６４にはキャリッジ軸６５に沿ってプラテン６８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン６８上に搬送されるようになっている。上記構成を具備したインクジェット式記録装置は、前述の液滴吐出ヘッドＨを備えているので、小型で信頼性が高く、更に低コストなインクジェット式記録装置となっている。

なお、図４では、本発明の液滴吐出装置の一例としてプリンタ単体としてのインクジェット式記録装置を示したが、本発明はこれに限らず、係る液滴吐出ヘッドを組み込むことによって実現されるプリンタユニットに適用することも可能である。このようなプリンタユニットは、例えば、テレビ等の表示デバイスやホワイトボード等の入力デバイスに装着され、該表示デバイス又は入力デバイスによって表示若しくは入力された画像を印刷するために使用される。

また上記液滴吐出ヘッドは、液相法により各種デバイスを形成するための液滴吐出装置にも適用することができる。この形態においては、液滴吐出ヘッドより吐出される機能液として、液晶表示デバイスを形成するための液晶表示デバイス形成用材料、有機ＥＬ表示デバイスを形成するための有機ＥＬ形成用材料、電子回路の配線パターンを形成するための配線パターン形成用材料などを含むものが用いられる。これらの機能液を液滴吐出装置により基体上に選択配置する製造プロセスによれば、フォトリソグラフィ工程を経ることなく機能材料のパターン配置が可能であるため、液晶表示装置や有機ＥＬ装置、回路基板等を安価に製造することができる。

また、上記実施形態では、本発明に係る膜パターン形成方法を液滴吐出ヘッドＨに用いられる基板に適用する構成としたが、これ以外にも、半導体配線形成や、非接触型カード媒体におけるアンテナ回路、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する表面伝導型電子放出素子の薄膜形成等にも適用可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例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、上記実施形態では、下地金属の第１導電膜としてＮｉ−Ｃｒ合金を一例として示したが、これに限定されるものではなく、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｒ含有合金、Ｎｉ含有合金にも適用可能である。
また、メッキ形成する第２導電膜としてニッケル膜を成膜する例を示したが、これに限定されるものではなく、ＣｕやＡｕ、さらには、これらを２種類以上組み合わせることも可能である。

本発明の実施の形態を示す図であって、膜パターン形成方法の工程を示す図である。 膜パターン形成方法の第２実施形態の工程を示す図である。 本発明に係る液滴吐出ヘッドの断面構成図である。 液滴吐出装置の一例を示す斜視構成図である。

符号の説明

Ｈ…液滴吐出ヘッド、 １…シリコン基板（基板）、 ２…ＮｉＣｒ膜（第１導電膜）、 ３…メッキレジストパターン（マスク層）、 ４…ニッケル膜（第２導電膜）、 ５…Ａｕ膜（第２導電膜）、 ６…Ａｕ膜（第３導電膜）、 ７、３４…配線パターン（膜パターン）、 ２０…リザーバ形成基板（基板）

Claims (13)

1. 第１導電膜と、メッキにより前記第１導電膜上に成膜された第２導電膜とを有する膜パターンを基板上に形成する膜パターン形成方法であって、
   前記第１導電膜が製膜された前記基板上に前記膜パターンに応じた開口部を有するマスク層をパターン形成する工程と、
   前記開口部を介して前記第１導電膜上に前記第２導電膜をメッキ形成する工程と、
   前記第２導電膜が形成された基板から前記マスク層を剥離する工程とを有することを特徴とする膜パターン形成方法。
2. 請求項１記載の膜パターン形成方法において、
   前記マスク層を剥離した後に、前記第２導電膜上に第３導電膜をメッキ形成する工程を有することを特徴とする膜パターン形成方法。
3. 請求項２記載の膜パターン形成方法において、
   前記第３導電膜をマスクとして前記第１導電膜を除去する工程を有することを特徴とする配線形成方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
   前記第２導電膜をメッキ形成する前に、前記第１導電膜に対してエッチングするとともに、メッキ処理の触媒を付与する工程を有することを特徴とする膜パターン形成方法。
5. 請求項４記載の膜パターン形成方法において、
   前記触媒は、前記第１導電膜に対するエッチング液に混合されることを特徴とする膜パターン形成方法。
6. 請求項５記載の膜パターン形成方法において、
   前記触媒は、前記エッチング液と同一の液剤を溶液として溶解したものが用いられることを特徴とする膜パターン形成方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
   前記マスク層を剥離する工程は、Ｏ_２プラズマ処理を含むことを特徴とする膜パターン形成方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
   前記メッキは、無電解メッキであることを特徴とする膜パターン形成方法。
9. 請求項８記載の膜パターン形成方法において、
   前記第２導電膜は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのうちの少なくとも一つで形成されることを特徴とする膜パターン形成方法。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
    前記第１導電膜は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｒ含有合金、Ｎｉ含有合金のいずれかで形成されることを特徴とする膜パターン形成方法。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
    前記膜パターンを線状に形成することを特徴とする膜パターン形成方法。
12. 膜パターンが形成された基板を有するデバイスの製造方法であって、
    前記膜パターンを、請求項１から１１のいずれかに記載の膜パターン形成方法により形成することを特徴とするデバイス製造方法。
13. 膜パターンが形成された基板を有し、前記膜パターンを介して供給される信号により液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
    前記膜パターンを、請求項１から１１のいずれかに記載の膜パターン形成方法により形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
    

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