JP2012148553A - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度に形成された流路を有する液体吐出ヘッドを歩留まりよく得ることができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】 流路となる領域１１ａを囲むように流路壁部材となるための固体部材６が設けられた基板を提供する工程と、金属あるいはその化合物からなる型７を領域１１ａ内に形成する工程と、固体部材６と型７とを被覆するように、樹脂からなる被覆層８を設ける工程と、型７を除去して流路１１を形成する工程と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

液体を吐出する液体吐出ヘッドの代表例として、インクを被記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。このインクジェット記録ヘッドは、一般に、インク流路と、その流路の一部に設けられた吐出エネルギー発生部と、そこで発生するエネルギーによってインクを吐出するための微細なインク吐出口と、を備えている。

インクジェット記録ヘッドに適用可能な液体吐出ヘッドを製造するための方法が、特許文献１に開示されている。この方法では、エネルギー発生部を備えた基板上に液体の流路壁を形成した後、流路壁間及び流路壁上に樹脂の埋め込み部材を塗布し、その埋め込み材をＣＭＰ（化学機械研磨）で平坦化する。その後、流路壁と埋め込み材との上に吐出口を備えたオリフィスプレート部材を形成するための樹脂を塗布して樹脂層を形成し、樹脂層に吐出口を設けている。

特開２００５−２０５９１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、埋め込み材が樹脂からなり、その上に樹脂を塗布することでオリフィスプレート部材を形成しているため、埋め込み部材とオリフィスプレート部材との両方が溶け合って両部材の混合物が生じることがある。埋め込み部材を除去しても流路壁面に内部にこの混合物が残り、これが流路の出来上がりの形状に影響し、液体のリフィル特性などの吐出特性に影響を与えることがある。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、高精度に形成された流路を有する液体吐出ヘッドを歩留まりよく得ることができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的の１つとする。

本発明は、液体の吐出口と連通する液体の流路を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、前記流路となる領域を囲むように固体部材が設けられた基板を提供する工程と、金属あるいは金属の化合物からなる前記流路の型を前記領域内に形成する工程と、前記固体部材と前記型とに接して前記固体部材と前記型とを被覆するように、樹脂からなる被覆層を設ける工程と、前記型を除去して前記流路を形成する工程と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。

本発明によれば、流路となる領域を金属からなる型で埋めているため、流路となる領域を埋める型と吐出口部材となる被覆層とが混合することが抑制され、型の除去に際しても流路内部に型がほとんど残らない。このため、流路が所望の形に精度よく形成され、良好な吐出特性を示す液体吐出ヘッドが歩留り良く得られる。

本発明の第１の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明に実施形態により製造されるインクジェットヘッドの一例を示す模式的斜視図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法における製造工程中の基板の状態を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の第２の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法における製造工程中の基板の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施例３のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の実施例３のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の第３の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の第３の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法における製造工程中の基板の状態を説明するための模式図である。 本発明の第４の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の第４の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法における製造工程中の基板の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施例７のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の実施例７のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の第５の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の第５の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法における製造工程中の基板の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施例１０のインクジェットヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。

以下、図面を参照して本発明を説明する。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。

また、液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業装置に搭載可能である。例えば、バイオッチップ作成や電子回路印刷、薬物を噴霧状に吐出することなどの用途にも用いることができる。以下の説明では液体吐出ヘッドの一例としてインクジェットヘッドを例にとり、その製造方法を説明することで本発明の実施形態の説明を行う。

図２は本発明の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法により製造されるインクジェットヘッドの一例を示す一部透かしの模式的斜視図である。図２に示されるように、インクジェットヘッドは、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子３が所定のピッチで２列並んで形成されたシリコンの基板１を有している。基板１上において、インク流路１１及びエネルギー発生素子３の上方に開口するインク吐出口９が、インク流路の内側壁を有する流路壁部材６の吐出口プレート部８に形成されている。また、吐出口プレート部は、インク供給口１０から各インク吐出口９に連通するインク流路１１の内側壁の基板との対向部を形成している。また、シリコンの異方性エッチングによって形成されたインク供給口１０が、エネルギー発生素子３の２つの列の間に開口されている。このインクジェットヘッドは、インク供給口１０を介してインク流路内に充填されたインクに、エネルギー発生素子３が発生する圧力を加えることによって、インク吐出口９からインク液滴を吐出させて被記録媒体に付着させることにより記録を行う。

（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の第１の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明する。
図１は、図２のＡ−Ａ’を通り、基板１に垂直な位置で切断した場合の各工程での切断面を表わす模式的切断面図である。

図１（Ａ）に示される基板１上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子３が複数個配置されている。このエネルギー発生素子３上には絶縁膜４が成膜されている。また基板１の裏面にはインク供給口を形成する際にマスクとして機能する酸化膜２が形成されている。そして、電気的な接続を行う電極パッド（不図示）は成膜やめっきなどで形成している。ヒータ３の配線やそのヒータを駆動する為の半導体素子は図示していない。

まず、図１（Ｂ）に示すように、基板１上に無電解めっきで型を形成するための、金属、金属の合金、あるいは金属化合物からなる金属層であるシード層５と、流路壁の密着層として使用する外側金属層５０と、をパターニングして一括して形成する。シード層５と、外側金属層５０と、金属あるいはその化合物からなる金属材料層をフォトリソグラフィー法によりパターニングして得られる。シード層５と外側金属層５０とは互いに離間して設けられ、この時、次工程で形成される流路壁と基板表面との密着性が十分であれば、流路壁下部の外側金属層５０は形成する必要は無い。

次に、図１（Ｃ）に示すように、流路壁となる感光性樹脂をスピンコート等により塗布し、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行って流路側壁となる固体部材６を形成する。固体部材は流路となる領域１１ａを囲むように形成される。図３に型を形成する部分のシード層５と、固体部材６を形成した後の上面の状態を示す。このように固体部材６の内側であり流路となる領域内に流路の形状のシード層５を形成する。めっきが等方的に成長することを考えると、固体部材６とシード層５との間にはある程度の間隔（図３の６０）があってもよい。固体部材６は、外側金属層５０の上面から側面に接するように、外側金属層５０を全体的に被覆するように設けることも可能である。

次に、図１（Ｄ）に示すようにシード層５を利用して無電解めっき法を使用し、金属あるいはそれを含む合金を成長させて得られるめっき層によって流路の型７を形成する。形成方法としては、一般に知られている無電解めっき法を用いる。無電解めっき法であれば、シード層のみに選択的に型７が形成される。固体部材６はめっき用レジストとして機能する。めっきを行う時間を調整して型を所望の厚さで設けることができる。固体部材６の基板１の表面からの高さとほぼ同等、あるいはそれより少し薄い程度であると、後から被覆感光性樹脂を被覆しやすい。めっき層が平坦に形成されるので、型７の上面に対して特に平坦化の処理を行わなくてもよいが、型７を固体部材６よりも厚い厚さで形成して型７の上面を研磨することもできる。

次に、図１（Ｅ）に示すように、固体部材６と同類の材料である被覆感光性樹脂８をスピンコート等により塗布する。この被覆感光性樹脂８の溶媒には、キシレンやＭＩＢＫとジグライムとの混合溶媒等を用いるが、型に無電解法を用いて無機材料を形成しているので型７と被覆感光性樹脂との相溶は実質的に無い。被覆感光性樹脂８の上部には撥水材を塗布してもよい。

次いで、図１（Ｆ）に示すように被覆感光性樹脂８のエネルギー発生素子と対向する位置にインク吐出口９を形成する。吐出口の形成には、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行う。被覆感光性樹脂はネガ型のため、吐出口に光が当たらないように露光を行う。その後、現像を行い、各エネルギー発生素子に対応したインク吐出口を形成する。

次に、図１（Ｇ）に示すように、インク供給口となる部分の酸化膜２をフォトリソ法によりパターニングした後、インク供給口１０を形成する。その後、インク流路内に形成したシード層５と型７とを除去液で除去することで流路１１を形成する。流路となる領域を埋める金属からなる型７と吐出口部材となる被覆感光性樹脂８とが混合することが抑制されている。これにより型７の除去に際しても流路内部に型７の一部が残ることなく、流路の型７の形状通りの形状の流路が形成される。また型７と被覆感光性樹脂との境が明確であるので、型７の除去液の濃度が多少のばらついても、その影響を受けずに再現性よく流路を形成可能である。以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為のチップタンク部材を接続して、インクジェットヘッドが完成する。

（第２の実施形態）
図４を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、図１と同様の位置で見た断面図である。

図４（Ａ）に示されるように、第１の実施形態と同様に基板１を用意する。
次いで、図４（Ｂ）に示すように、基板１上にシード層５を形成する。シード層５はパターニングせず、基板１上に全体的に形成してよい。

次に、図４（Ｃ）に示すように流路側壁となる感光性樹脂をスピンコート等により塗布し、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行って流路側壁となる固体部材６を形成する。図５に固体部材６を形成した後の上面の状態を示す。シード層５は固体部材６に囲まれるように、流路となる領域１１ａに設けられている。

またシード層５は、固体部材６と基板１との間に両方に接するように設けられ、かつ固体部材６の外側にも設けられている状態となる。

次に、図４（Ｄ）に示すようにシード層５を利用して電解めっき法で型７を形成する。形成方法としては、一般に知られている電解めっき法を用いる。電解めっき法であれば、通電によってシード層上且つ、レジストパターンがない箇所のみに選択的にめっき層が形成される。固体部材６の外側のシード層が基板１の端部のめっき用端子と電気的に接続され、外部から電流を供給することで電解めっきを行うことができる。外部からの電力を利用してめっきを行って型７を形成するため、より短い時間で型７の形成を行うことができる。

次いで、図４（Ｅ）に示すように、固体部材６と同類の材料である被覆層としての被覆感光性樹脂８をスピンコート等により塗布する。一般的にこの被覆感光性樹脂８は溶媒にキシレンやメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）及びジグライム混合液等を用いているが、型に電解法を用いて金属材料を形成しているので型と被覆感光性樹脂との相溶は無い。固体部材６の内側と外側に固体部材とほぼ同等の高さのめっき層が形成されているため被覆感光性樹脂８が平坦に形成され、吐出口９とエネルギー発生素子３との距離を基板内で均一な距離にすることができる。被覆感光性樹脂８の上部には撥水材を塗布してもよい。塗布後、インク吐出口９を形成するために、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行う。その後、現像を行い、インク吐出口９を形成する。

次いで、図４（Ｆ）に示すように、基板裏面の酸化膜２をフォトリソ法によりパターニングした後、インク供給口１０を形成する。その後、インク流路内、及びチップ外周に形成したシード層５と型７を除去して流路１１を形成する。このとき固体部材６の外側のシード層５も一緒に除去する。

以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化する。その後エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為のチップタンク部材を接続して、インクジェットヘッドが完成する。

（第３の実施形態）
流路壁部材及びオリフィスプレート部材と基板の間に線膨張率の差があり、加熱工程を経ると基板との接合部に応力が生じることがある。これが液体吐出ヘッドの構造安定性に影響を与え歩留りを低下させることがある。第３の実施形態及び第４の実施形態は、これを解決するものである。

図８を用いて、本発明の第３の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明する。
図８は、図２のＡ−Ａ’を通り、基板１に垂直な位置で切断した場合の各工程での切断面を表わす模式的切断面図である。

図８（Ａ）に示される基板１上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子３が複数個配置されている。このエネルギー発生素子３上には絶縁膜４が成膜されている。また基板１の裏面にはインク供給口を形成する際にマスクとして機能する酸化膜２が形成されている。そして、電気的な接続を行う電極パッド（不図示）は成膜やめっきなどで形成している。ヒータ３の配線やそのヒータを駆動する為の半導体素子は図示していない。

まず、図８（Ｂ）に示すように、基板１上に無電解めっきで型を形成するための、金属あるいは金属化合物からなる金属層であるシード層５をパターニングして形成する。さらに、流路壁の密着層として外側金属層５０と、シード層５と同時に流路壁内部に流路壁部材の体積を削減するための応力緩和部材を形成するシード層５１とをパターニングして一括して形成する。シード層５と、シード層５１と、外側金属層５０とをフォトリソグラフィー法によりパターニングして得られる。シード層５と外側金属層５０とシード層５１とは互いに離間して設けられ、この時、次工程で形成される流路壁と基板表面との密着性が十分であれば、流路壁下部の外側金属層５０は形成する必要は無い。

次に、図８（Ｃ）に示すように、流路壁となる感光性樹脂をスピンコート等により塗布し、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行って流路側壁となる固体部材６を形成する。固体部材は流路となる領域１１ａと応力緩和部材を形成する領域１１ｂを囲むように形成される。図９に型を形成する部分のシード層５と応力緩和部材形成部のシード層５１と固体部材６を形成した後の上面の状態を示す。このように固体部材６の内側であり流路となる領域内に流路の形状のシード層５と応力緩和部材を形成する領域内に応力緩和部材の形状のシード層５１を形成する。めっきが等方的に成長することを考えると、固体部材６とシード層５及びシード層５１との間にはある程度の間隔（図９の６０）があってもよい。固体部材６は、外側金属層５０の上面から側面に接するように、外側金属層５０を全体的に被覆するように設けることも可能である。

次に、図８（Ｄ）に示すようにシード層５とシード層５１を利用して無電解めっき法を使用し、金属あるいはそれを含む合金を成長させて得られるめっき層によって流路の型７と応力緩和部材１００を形成する。形成方法としては、一般に知られている無電解めっき法を用いる。無電解めっき法であれば、シード層のみに選択的に型７と応力緩和部材１００が形成される。固体部材６はめっき用レジストとして機能する。めっきを行う時間を調整して型と応力緩和部材１００を所望の厚さで設けることができる。固体部材６の基板１の表面からの高さとほぼ同等、あるいはそれより少し薄い程度であると、後から被覆感光性樹脂を被覆しやすい。めっき層が平坦に形成されるので、型７と応力緩和部材１００の上面に対して特に平坦化の処理を行わなくてもよいが、型７と応力緩和部材１００を固体部材６よりも厚い厚さで形成して型７と応力緩和部材１００の上面を研磨することもできる。

次に、図８（Ｅ）に示すように、固体部材６と同類の材料である被覆感光性樹脂８をスピンコート等により塗布する。この被覆感光性樹脂８の溶媒には、キシレンやＭＩＢＫとジグライムとの混合溶媒等を用いるが、型に無電解法を用いて無機材料を形成しているので型７と被覆感光性樹脂との相溶は実質的に無い。被覆感光性樹脂８の上部には撥水材を塗布してもよい。

次いで、図８（Ｆ）に示すように被覆感光性樹脂８のエネルギー発生素子と対向する位置にインク吐出口９を形成する。吐出口の形成には、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行う。被覆感光性樹脂がネガ型の場合、吐出口に光が当たらないように露光を行う。その後、現像を行い、各エネルギー発生素子に対応したインク吐出口を形成する。

次に、図８（Ｇ）に示すように、インク供給口となる部分の酸化膜２をフォトリソ法によりパターニングした後、インク供給口１０を形成する。その後、インク流路内に形成したシード層５と型７とを除去液で除去することで流路１１を形成する。流路となる領域を埋める金属からなる型７と吐出口部材となる被覆感光性樹脂８とが混合することが抑制されているため、型７の除去液に溶解しにくい混合物は形成されない。これにより型７の除去に際しても流路内部に型７の一部が残ることなく、流路の型７の形状通りの形状の流路が形成される。また型７と被覆感光性樹脂との境が明確であるので、型７の除去液の濃度が多少のばらついても、その影響を受けずに再現性よく流路を形成可能である。以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為のチップタンク部材を接続して、インクジェットヘッドが完成する。

（第４の実施形態）
図１０を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。図１０は、図８と同様の位置で見た断面図である。
図１０（Ａ）に示されるように、第１の実施形態と同様に基板１を用意する。

次いで、図１０（Ｂ）に示すように、基板１上にシード層５を形成する。シード層５はパターニングせず、基板１上に全体的に形成してよい。

次に、図１０（Ｃ）に示すように流路側壁となる感光性樹脂をスピンコート等により塗布し、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行って流路側壁と流路側壁内部に流路側壁部材の体積を削減するための応力緩和部材を形成する型となる固体部材６を形成する。図１１に固体部材６を形成した後の上面の状態を示す。シード層５は固体部材６に囲まれるように、流路となる領域１１ａと応力緩和部材を形成する領域１１ｂに設けられている。

またシード層５は、固体部材６と基板１との間に両方に接するように設けられ、かつ固体部材６の外側にも設けられている状態となる。

次に、図１０（Ｄ）に示すようにシード層５を利用して電解めっき法で型７と応力緩和部材１００を形成する。形成方法としては、一般に知られている電解めっき法を用いる。電解めっき法であれば、通電によってシード層上且つ、レジストパターンがない箇所のみに選択的にめっき層が形成される。固体部材６の外側のシード層が基板１の端部のめっき用端子と電気的に接続され、外部から電流を供給することで電解めっきを行うことができる。外部からの電力を利用してめっきを行って型７と応力緩和部材１００を形成するため、より短い時間で型７と応力緩和部材１００の形成を行うことができる。

次いで、図１０（Ｅ）に示すように、固体部材６と同類の材料である被覆層としての被覆感光性樹脂８をスピンコート等により塗布する。一般的にこの被覆感光性樹脂８は溶媒にキシレンやメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）及びジグライム混合液等を用いているが、型に電解法を用いて金属材料を形成しているので型と被覆感光性樹脂との相溶は無い。固体部材６の内側と外側に固体部材とほぼ同等の高さのめっき層が形成されているため被覆感光性樹脂８が平坦に形成され、吐出口９とエネルギー発生素子３との距離を基板内で均一な距離にすることができる。被覆感光性樹脂８の上部には撥水材を塗布してもよい。塗布後、インク吐出口９を形成するために、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行う。その後、現像を行い、インク吐出口９を形成する。

次いで、図１０（Ｆ）に示すように、基板裏面の酸化膜２をフォトリソ法によりパターニングした後、インク供給口１０を形成する。その後、インク流路内、及びチップ外周に形成したシード層５と型７を除去して流路１１を形成する。このとき固体部材６の外側のシード層５も一緒に除去する。

以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化する。その後エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為の支持部材（タンクケース）を接続して、インクジェットヘッドが完成する。

（第５の実施形態）
第５の実施形態及び第６の実施形態は、液体吐出ヘッドの製造方法の際にレーザーを用いた例である。

図１４を用いて、本発明の第５の実施形態のインクジェットヘッドの製造方法を説明する。図１４は、図２のＡ−Ａ’を通り、基板１に垂直な位置で切断した場合の各工程での切断面を表わす模式的切断面図である。

図１４（Ａ）に示される基板１上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子３が複数個配置されている。このエネルギー発生素子３上には絶縁膜４が成膜されている。また基板１の裏面にはインク供給口を形成する際にマスクとして機能する酸化膜２が形成されている。そして、電気的な接続を行う電極パッド（不図示）は成膜やめっきなどで形成している。ヒータ３の配線やそのヒータを駆動する為の半導体素子は図示していない。

まず、図１４（Ｂ）に示すように、基板１上に無電解めっきで型を形成するための、金属あるいは金属化合物からなる金属層であるシード層５と、流路壁の密着層として使用する外側金属層５０と、をパターニングして一括して形成する。シード層５と、外側金属層５０と、金属あるいはその化合物からなる金属材料層をフォトリソグラフィー法によりパターニングして得られる。シード層５と外側金属層５０とは互いに離間して設けられ、この時、次工程で形成される流路壁と基板表面との密着性が十分であれば、流路壁下部の外側金属層５０は形成する必要は無い。

次に、図１４（Ｃ）に示すように、シード層５が形成された側の面からインク供給口となる領域内にレーザーにて加工を行う。レーザー加工深さについては反対側の面まで貫通させることが好ましいが、シード層５、絶縁膜４、基板１及び酸化膜２を同時に貫通する深さであれば、必ずしも貫通させる必要はない。レーザースポット径は１０〜２００ｕｍでインク供給口形成領域の枠内に納まるものとし、２０〜３０ｕｍが好ましい。レーザーを加工する位置及びパターンはインク供給口形成領域内であれば、連続した加工でつながった線上のパターンを形成しても、点を組み合わせたパターンでも、その後の異方性エッチングによってインク供給口が開口するパターンであれば問わない。またレーザー種に関しては、シード層５、絶縁膜４、基板１及び酸化膜２を加工できるものであれば種類は問わない。また、レーザー加工を行う際、溶融して発生した異物（デブリ）２０及び４０が、レーザー貫通孔３０の周囲（基板の両面）に付着する。

次に図１４（Ｄ）に示すように、異方性エッチングにてインク供給口１０を形成する。エッチング液としては、水溶媒に対しＴＭＡＨ＝８〜２５質量％、前記ＴＭＡＨ水溶液に対しシリコン＝０〜８質量％の領域で配合し、液温が８０℃のエッチング液が好ましい。もしくは、シード層５を溶かさないエッチング液であれば、他の液を用いてもよい。また、シード層５上にＯＢＣなどの保護膜を用いてエッチングを行ってもよい。基板１の表面は、アルカリエッチング液に不溶の金属で形成されたシード層５で覆われている、もしくは保護膜があるためエッチングされない。一方裏面側は、アルカリエッチング液に耐える膜がないため、基板１表面側へ向かってエッチングが進む。それと同時に、レーザー加工時に発生し基板裏面に付着した異物（デブリ）４０がリフトオフされるため、エッチング後の基板１裏面には、異物（デブリ）４０は残らない。

次に、図１４（Ｅ）に示すように、流路壁となる感光性ドライフィルムを載置し、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行って流路側壁となる固体部材６を形成する。固体部材は流路となる領域１１ａを囲むように形成される。図１５に型を形成する部のシード層５と固体部材６を形成した後の上面の状態を示す。このように固体部材６の内側であり流路となる領域内に流路の形状のシード層５を形成する。めっきが等方的に成長することを考えると、固体部材６とシード層５との間にはある程度の間隔（図１５の６０）があってもよい。このとき、外側金属層５０の上面から側面に接するように、外側金属層５０を全体的に被覆するように固体部材６を設けることも可能である。

次に、図１４（Ｆ）に示すようにシード層５を利用して無電解めっき法を使用し、金属あるいはそれを含む合金を成長させて得られるめっき層によって流路の型７を形成する。形成方法としては、一般に知られている無電解めっき法を用いる。無電解めっき法であれば、シード層のみに選択的に型７が形成される。固体部材６はめっき用レジストとして機能する。めっきを行う時間を調整して型を所望の厚さで設けることができる。固体部材６の基板１の表面からの高さとほぼ同等、あるいはそれより少し薄い程度であると、後から被覆感光性ドライフィルムを被覆しやすい。めっき層が平坦に形成されるので、型７の上面に対して特に平坦化の処理を行わなくてもよいが、型７を固体部材６よりも厚い厚さで形成して型７の上面を研磨することもできる。

次に、図１４（Ｇ）に示すように、固体部材６と同類の材料である被覆感光性ドライフィルム８を載置する。この被覆感光性ドライフィルム８の溶媒には、キシレンやＭＩＢＫとジグライムとの混合溶媒等を用いるが、型に無電解法を用いて無機材料を形成しているので型７と被覆感光性ドライフィルムとの相溶は実質的に無い。また、被覆感光性ドライフィルム８の上部には撥水材を塗布してもよい。

被覆感光性ドライフィルム８のエネルギー発生素子と対向する位置にインク吐出口９を形成する。吐出口の形成には、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行う。被覆感光性ドライフィルムはネガ型のため、吐出口に光が当たらないように露光を行う。その後、現像を行い、各エネルギー発生素子に対応したインク吐出口を形成する。

次に、図１４（Ｈ）に示すように、インク流路内に形成したシード層５と型７とを除去液で除去することで流路１１を形成する。このとき、同時にシード層上に付着した異物（デブリ）２０もリフトオフされる。

流路となる領域を埋める金属からなる型７と吐出口部材となる被覆感光性ドライフィルム８とが混合することが抑制されているため、型７の除去液に溶解しにくい混合物は形成されない。これにより型７の除去に際しても流路内部に型７の一部が残ることなく、流路の型７の形状通りの形状の流路が形成される。また型７と被覆感光性ドライフィルムとの境が明確であるので、型７の除去液の濃度が多少ばらついても、その影響を受けずに再現性よく流路を形成可能である。以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為のチップタンク部材を接続して、インクジェットヘッドが完成する。

なお本実施形態では、型であるめっき層上に感光性ドライフィルムを載置し、吐出口をパターニングした。そのため、流路となる領域を埋める型と吐出口部材となる被覆層とが混合することが抑制される。さらに、型の除去に際してはレーザー加工によって発生する異物（デブリ）を同時に除去することができ、流路内部に型がほとんど残らない。このため、流路が所望の形に精度よく形成され、良好な吐出特性を示す液体吐出ヘッドが歩留り良く得られる。

以下に実施例を示し、本発明についてさらに具体的に説明する。

（実施例１）
図１を参照して実施例１を説明する。実施例１は無電解めっきを用いた型形成を行うインクジェットヘッドの製造方法の例である。

図１（Ａ）に示される基板１上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子３が複数個配置されている。基板はシリコン基板を用い、発熱体はＴａＳｉＮを用いた。また前記基板１の裏面にはインク供給口のマスク材として酸化膜２を形成した。そして、電気的な接続を行う電極パッド（不図示）の材料は、後で型を除去する時に用いる塩化鉄に腐蝕しない金を用いた。金パッドはスパッタなどで成膜した後、フォトリソ法によりパターニングすることによって形成した。また、別の方法として電気めっき法によって金バンプを形成しても良い。ヒータ３の配線やそのヒータを駆動する為の半導体素子は図示していない。

次に、図１（Ｂ）に示すように、図１（Ａ）で示された基板上に無電解めっきで型を形成するシード層５と流路壁の密着層である外側金属層５０を同時に形成し、フォトリソ工程によりパターニングして、シード層を形成した。シード層は、スパッタ法を用いて厚さ０．５μｍのアルミニウムの膜を形成した。このアルミは微量のシリコンや銅が含まれていても同様な結果が得られる。このシード層であるアルミ上にポジレジストを塗布、露光、現像してレジストパターンを形成した後、ドライエッチング及びウエットエッチングで、アルミを型を形成する部分と流路壁を形成する部分とを形成した。型を形成する部分はシード層５が、流路壁形成部分は外側金属層５０が形成された。

次に、図１（Ｃ）に示すように固体部材６を形成した。固体部材６を形成するための材料は、エポキシ樹脂および光カチオン重合開始剤、溶媒であるキシレンを含む材料でネガ型の感光性樹脂である。ネガ型レジストとしては、エポキシ樹脂ＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業製）１００質量％と光カチオン重合触媒ＳＰ−１７２（商品名、旭電化工業製）６質量％とを含有する材料を使用した。その流路壁となる感光性樹脂をスピンコート等により塗布、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行った。これにより、流路壁となる固体部材６をその側壁が基板１の表面とほぼ垂直になるように形成した。この時の固体部材６の高さは１０μｍとした。尚、この時、型７及びシード層除去時に流路壁下部のシード層５が溶解することを防止するため、型７形成部のシード層５は型７よりも内側に形成し、外側金属層５０は固体部材６の内部に形成することが好ましい。

次に、図１（Ｄ）に示すようにアルミのシード層５上に無電解めっきでニッケルからなるめっき層で型７を形成した。形成方法としては、一般に知られている無電解めっき法を用いた。その方法とは、アルミの表面に形成されている酸化膜を除去し、ジンケート処理をした後、ニッケルを形成した。このニッケルはアルミ表面に付着しているＺｎ（亜鉛）と置換して形成した後、還元反応で成長していく方法である。処理液としては、上村工業社製の薬液を使用した。前処理液として、クリーナーのエピタスＭＣＬ−１６を使用しアルミの最表面にある酸化層をエッチングした。その後、ジンケート処理を行った。ジンケート処理液はエピタスＭＣＴ−１７を使用した。ジンケート処理が終了したアルミパッドには亜鉛が析出されており、その部分にエピタスＮＰＲ−１８で無電解ニッケルをめっきした。この時、ニッケルの析出レートは０．２μｍ／ｍｉｎであり、ノズル高さと同等の１０μｍまで析出させるので、無電解ニッケルめっきの時間は５０分であった。時間を調整してめっきを行っているので、固体部材６とほぼ同等の高さにできる。もし、型７が固体部材６よりも高くなる場合は、ＣＭＰ（化学機械研磨）を用いてもよい。図に示すように流路壁が垂直なため、無電解めっきで形成する型も垂直に形成される。

次に、図１（Ｅ）に示すように、流路側壁と同類の材料である被覆感光性樹脂８をスピンコート等により塗布した。この材料は、ネガ型感光性樹脂であり、エポキシ樹脂であるＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業製）１００質量部と光カチオン重合触媒であるＳＰ−１７２（商品名、旭電化工業製）を６質量部との割合で含む。塗布後、インク吐出口９を形成するために、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行った。被覆感光性樹脂はネガ型のため、吐出口に光が当たらないように露光を行った。その後、現像を行い、インク吐出口９を形成した。

次に、図１（Ｆ）に示すように、酸化膜２をフォトリソ法によりパターニングした後、インク供給口１０を形成した。図１（Ｆ）に示したインク供給口１０はドライエッチで作成したインク供給口だが、アルカリ水溶液（テトラメチルアンモニウムやＫＯＨなど）でエッチングを行っても良い。ドライエッチングの場合は、酸化膜が薄いため、パターニングに使用したレジストを残してエッチングする事が好ましい。また、インク供給口を形成する際は、表面に保護膜（不図示）を形成することが好ましい。その後、インク流路内に形成したシード層であるアルミ材と無電解めっきで形成したニッケルを塩化鉄でエッチングして除去を行った。

以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為のチップタンク部材を接続して、インクジェットヘッドを完成させた。

（実施例２）
図４を用いて、本発明の実施例２について説明する。
図４（Ａ）に示されるように実施例１と同様に基板１を提供した。

次に、図４（Ｂ）に示すように、基板１上にシード層５をスパッタ法などにより成膜する。シード層の材料としては、金を用いた。また、膜厚は、０．３μｍとした。

次に、図４（Ｃ）に示すように、流路壁となる固体部材６を形成した。固体部材を形成するための材料は実施例１と同様とした。

次に、図４（Ｄ）に示すように、シード層５上に型７として金めっき層を形成した。形成方法としては、一般に知られている電解めっき法を用いた。めっき液としては、亜硫酸金を主成分としたミクロファブＡｕ１００（商品名：日本エレクトロプレイティング・エンジニヤーズ株式会社製）を使用した。この時、金の析出レートは０．３μｍ／ｍｉｎであり、流路高さと同等の１４μｍまで析出させるので、電解金めっき時間としては４６分を要した。本例では金を用いたが、その上に塗布する有機材料と混じりあわない材料であれば本質的な機能は満足することができる。その他のめっき材料として例をあげるならば、銅やニッケルを選択してもかまわない。銅めっきである場合は、硫酸銅を主成分とした商品名ミクロファブＣｕ３００（商品名：日本エレクトロプレイティング・エンジニヤーズ株式会社製）という銅めっき液を使用する。この時、銅の析出レートは約０．２〜０．５μｍ／ｍｉｎであり、仮に析出レートが０．４μｍ／ｍｉｎとすると、流路高さと同等の１４μｍまで析出させるので、約３５分を要することになる。また、Ｎｉめっきである場合は、酸性スルファミン酸を主成分とした商品名ミクロファブＮｉ１００（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤーズ株式会社製）というめっき液を使用する。この時、ニッケルの析出レートは約０．２〜０．５μｍ／ｍｉｎであり、仮にニッケルの析出レートを０．４μｍ／ｍｉｎと仮定すると、流路高さと同等の１４μｍまで析出させるので、約３５分を要することになる。いずれの場合も、流路高さにあわせて時間を調整してめっきを行っているので、流路壁６とほぼ同等の高さにめっき形成可能である。それでも、製造ばらつきによって、高さが一致しない場合は、流路壁６の高さよりも型７の高さを低くすることによって次の工程へ進めることが可能となる。逆に、型７が流路壁６よりも高くなってしまった場合は、ＣＭＰ（化学機械研磨）を用いて、めっきを流路高さまで削ることによって、次の工程で進めることができる。めっき型の幅方向の形状に関しては、図に示すように基板面に対して流路壁の側面がほぼ垂直なため、電解めっきで形成する型もほぼ垂直に形成することが可能となる。

次に、図４（Ｅ）に示すように、実施例１と同様にしてインク吐出口９を形成した。続いて図４（Ｆ）に示すように、実施例１と同様の方法でインク供給口１０を形成した。その後、インク流路内に形成したシード層の金及び、電解めっきで形成した金型をヨウ素ヨウ化カリウム溶液にて除去する。本例では、関東化学社製のＡＵＲＵＭ３０２を使用した。また、銅を溶解する場合は、メルテックス（株）製のＥ−プロセスＷＬ 建浴液を使用する。また、Ｎｉを溶解する場合は、日本化学産業（株）製のニッケル選択エッチング液−ＮＣ−Ａを使用することができる。
以降の工程は、実施例１と同様にした。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例３）
図６、７を参照して実施例３を説明する。図６は図１と同様の断面図、図７は図６（Ｂ）の流路壁底部の位置の拡大図である。

実施例２と同様にめっき用のシード層５が設けられた基板１を用意した。シード層５は、領域内から固体部材と基板との間にわたって設けられている。ただし、本実施例では、シード層５を第１の金属層５ａ（下層）と第２の金属層５ｂ（上層）との２層で形成した（図６（Ａ））。第１の金属層５ａとして銅を、第２の金属層５ｂとして金を使用した。なお、銅及び金の拡散防止のためのバリア層としてＴｉＷ膜を０．２μｍ、第１、第２の金属層成膜前にスパッタ法により基板表面に成膜した（不図示）。膜厚は第１の金属層の銅を０．３μｍ、第２の金属層の金を０．０５μｍとした。第２の金属層５ｂの厚さは除去時のアンダーカットを考えると出来るだけ薄いことが好ましいが、下地の段差をカバレージするに十分な厚さが必要であり、０．０３μｍから０．１μｍの厚さが好ましい。第１、第２の金属層の材料の組合せとしては、シード層除去時のエッチング液での選択性が取れるものであれば問題なく選定できる。

以降、実施例２と同様にして、めっき層による流路の型の形成、流路壁部材６、吐出口プレート部８の形成、型の除去を行って流路１１を形成した（図６（Ｂ））。

次いで、流路１１内に形成した第２の金属層５ｂの金及び、電解めっきで形成した金の型をヨウ素ヨウ化カリウム溶液にて第１の金属層５ａに対して選択的に溶解させて除去を行う。本例では、関東化学社製のＡＵＲＵＭ３０２を使用した（図７（Ａ））。第２の金属層５ｂを除去することにより、流路壁６の下部にアンダーカットが形成されるが、第２の金属層５ｂが薄いことによりそのアンダーカット量も小さくなる。

その後、第１の金属層５ａの銅を、アンモニア銅錯塩を主成分とし、銅（第１の金属層５ａ）を金（第２の金属層５ｂ）に対して選択的にエッチングする液で溶解せさせて除去し（図７（Ｂ））、図６（Ｃ）の状態とした。
以降は実施例２と同様にして、インクジェットヘッドを作成した。

本実施例では、互いに選択的に除去可能な２層のシード層を用いることによって、１層である場合よりも流路壁６底部のアンダーカット量を低減させることができる。これにより電解めっきのためのシード層５の抵抗値を下げるためにシード層を厚く形成した場合でも、流路壁６と基板１との接合強度を確保することが可能となった。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例４）
シード層５を使用してめっきを行うことに代えて、流路となる領域と固体部材上にスパッタリング法で金を積層し、上面を研磨して金からなる型７を形成した。それ以外は実施例２と同様にしてインクジェットヘッドを作成した。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例５）
図８を参照して実施例５を説明する。実施例５は無電解めっきを用いた型形成を行うインクジェットヘッドの製造方法の例である。

図８（Ａ）に示される基板１上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子３が複数個配置されている。基板はシリコン基板を用い、発熱体はＴａＳｉＮを用いた。また前記基板１の裏面にはインク供給口のマスク材として酸化膜２を形成した。そして、電気的な接続を行う電極パッド（不図示）の材料は、後で型を除去する時に用いる塩化鉄に腐蝕しない金を用いた。金パッドはスパッタなどで成膜した後、フォトリソ法によりパターニングすることによって形成した。また、別の方法として電気めっき法によって金バンプを形成しても良い。ヒータ３の配線やそのヒータを駆動する為の半導体素子は図示していない。

次に、図８（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）で示された基板上に無電解めっきで型を形成するシード層５を形成し、フォトリソ工程によりパターニングして、シード層を形成する。さらに、シード層５と同時に流路壁内部に流路壁部材の体積を削減するための応力緩和部材を形成するシード層５１と流路壁の密着層である外側金属層５０とを形成し、フォトリソ工程によりパターニングして、シード層を形成した。シード層は、スパッタ法を用いて厚さ０．５μｍアルミニウムの膜を形成した。このアルミは微量のシリコンや銅が含まれていても同様な結果が得られる。このシード層であるアルミ上にポジレジストを塗布、露光、現像してレジストパターンを形成した後、ドライエッチング及びウエットエッチングで、アルミを型形成部分と応力緩和部材形成部分と流路壁形成部分に形成した。型形成部分はシード層５、応力緩和部材形成部分はシード層５１、流路壁形成部分は外側金属層５０を形成した。

次に、図８（Ｃ）に示すように固体部材６を形成した。固体部材６を形成するための材料は、エポキシ樹脂および光カチオン重合開始剤、溶媒であるキシレンを含む材料でネガ型の感光性樹脂である。ネガ型レジストとしては、エポキシ樹脂ＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業製）１００質量％と光カチオン重合触媒ＳＰ−１７２（商品名、旭電化工業製）６質量％とを含有する材料を使用した。流路壁となる感光性樹脂をスピンコート等により塗布し、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行った。これにより、流路壁となる固体部材６をその側壁が基板１の表面とほぼ垂直になるように形成した。この時の固体部材６の高さは１０μｍとした。この時、型７及びシード層除去時に流路壁下部のシード層５が溶解することを防止するため、シード層５は型７よりも、シード層５１は応力緩和部材１００よりも内側に、外側金属層５０は固体部材６の内部に形成することが好ましい。

次に、図８（Ｄ）に示すようにアルミのシード層５上とシード層５１上に無電解めっきでニッケルからなるめっき層で型７と応力緩和部材１００を形成した。形成方法としては、一般に知られている無電解めっき法を用いた。その方法とは、アルミの表面に形成されている酸化膜を除去し、ジンケート処理をした後、ニッケルを形成した。このニッケルはアルミ表面に付着しているＺｎ（亜鉛）と置換して形成した後、還元反応で成長していく方法である。処理液としては、上村工業社製の薬液を使用した。前処理液として、クリーナーのエピタスＭＣＬ−１６を使用しアルミの最表面にある酸化層をエッチングした。その後、ジンケート処理を行った。ジンケート処理液はエピタスＭＣＴ−１７を使用した。ジンケート処理が終了したアルミパッドには亜鉛が析出されており、その部分にエピタスＮＰＲ−１８で無電解ニッケルをめっきした。この時、ニッケルの析出レートは０．２μｍ／ｍｉｎであり、ノズル高さと同等の１０μｍまで析出させるので、無電解ニッケルめっきの時間は５０分であった。時間を調整してめっきを行っているので、固体部材６とほぼ同等の高さにできる。型７と応力緩和部材１００が固体部材６よりも高くなる場合は、ＣＭＰ（化学機械研磨）を用いてもよい。図に示すように流路壁が垂直なため、無電解めっきで形成する型７と応力緩和部材１００も垂直に形成される。

次に、図８（Ｅ）に示すように、流路側壁と同類の材料である被覆感光性樹脂８をスピンコート等により塗布した。この材料は、ネガ型感光性樹脂であり、エポキシ樹脂であるＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業製）１００質量部と光カチオン重合触媒であるＳＰ−１７２（商品名、旭電化工業製）６質量部とを含む。塗布後、インク吐出口９を形成するために、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行った。被覆感光性樹脂はネガ型のため、吐出口に光が当たらないように露光を行った。その後、現像を行い、インク吐出口９を形成した。

次に、図８（Ｆ）に示すように、酸化膜２をフォトリソ法によりパターニングした後、インク供給口１０を形成した。図８（Ｆ）に示したインク供給口１０はドライエッチで作成したインク供給口だが、アルカリ水溶液（テトラメチルアンモニウムやＫＯＨなど）でエッチングを行ってもよい。ドライエッチングの場合は、酸化膜が薄いため、パターニングに使用したレジストを残してエッチングすることが好ましい。また、インク供給口を形成する際は、表面に保護膜（不図示）を形成することが好ましい。その後、インク流路内に形成したシード層であるアルミ材と無電解めっきで形成したニッケルを塩化鉄でエッチングして除去を行った。

以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為のチップタンク部材を接続して、インクジェットヘッドを完成させた。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例６）
図１０を用いて、本発明の実施例６について説明する。
図１０（Ａ）に示されるように実施例５と同様に基板１を提供した。次に、図１０（Ｂ）に示すように、基板１上にシード層５をスパッタ法などにより成膜する。シード層の材料としては、金を用いた。また、膜厚は０．３μｍとした。

次に、図１０（Ｃ）に示すように、流路壁となる固体部材６を形成した。固体部材を形成するための材料は実施例５と同様である。続いて、図１０（Ｄ）に示すように、シード層５上に型７と応力緩和部材１００として金めっき層を形成した。形成方法としては、一般に知られている電解めっき法を用いた。めっき液としては、亜硫酸金を主成分としたミクロファブＡｕ１００（商品名：日本エレクトロプレイティング・エンジニヤーズ株式会社製）を使用した。この時、金の析出レートは０．３μｍ／ｍｉｎであり、流路高さと同等の１４μｍまで析出させるので、電解金めっき時間としては４６分を要した。

次に、図１０（Ｅ）に示すように、実施例５と同様にしてインク吐出口９を形成した。続いて、図１０（Ｆ）に示すように、実施例５と同様の方法でインク供給口１０を形成した。その後、インク流路内に形成したシード層の金及び、電解めっきで形成した金型をヨウ素ヨウ化カリウム溶液にて除去する。本例では、金めっきを除去する際、関東化学社製のＡＵＲＵＭ３０２を使用した。また、銅を溶解する場合は、メルテックス（株）製のＥ−プロセスＷＬ 建浴液を使用する。また、Ｎｉを溶解する場合は、日本化学産業（株）製のニッケル選択エッチング液−ＮＣ−Ａを使用することができる。以降の工程は、実施例５と同様にした。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例７）
図１２、１３を参照して実施例７を説明する。図１２は図８と同様の断面図、図１３は図１２（Ｂ）の流路壁底部の位置の拡大図である。

実施例６と同様にめっき用のシード層５が設けられた基板１を用意した。ただし、本実施例では、シード層５を第１の金属層５ａ（下層）と第２の金属層５ｂ（上層）との２層で形成した（図１２（Ａ））。第１の金属層５ａとして銅を、第２の金属層５ｂとして金を使用した。なお、銅及び金の拡散防止のためのバリア層としてＴｉＷ膜を０．２μｍ、第１、第２の金属層成膜前にスパッタ法により基板表面に成膜した（不図示）。膜厚は第１の金属層の銅を０．３μｍ、第２の金属層の金を０．０５μｍとした。上層シード層５ｂの厚さは除去時のアンダーカットを考えると出来るだけ薄いことが好ましいが、下地の段差をカバレージするに十分な厚さが必要であり、０．０３μｍから０．１μｍの厚さが好ましい。第１、第２の金属層の材料の組合せとしては、シード層除去時のエッチング液での選択性が取れるものであれば問題なく選定できる。

以降、実施例６と同様にして、めっき層による流路の型と応力緩和部材の形成、流路壁部材６、吐出口プレート部８の形成、型の除去を行って流路１１を形成した（図１２（Ｂ））。

次いで、流路１１内に形成した第２の金属層の金５ｂ及び、電解めっきで形成した金の型をヨウ素ヨウ化カリウム溶液にてエッチングして除去を行った（図１３（Ａ））。今回は、関東化学社製のＡＵＲＵＭ３０２を使用した。第２の金属層５ｂを除去することにより、流路壁６の下部にアンダーカットが形成されるが、第２の金属層５ｂが薄いことによりそのアンダーカット量も小さくなる。その後、第１の金属層５ａを、アンモニア銅錯塩を主成分とし、銅を金に対して選択的にエッチングする液で除去して（図１３（Ｂ））、図１２（Ｃ）の状態とした。以降は実施例６と同様にして、インクジェットヘッドを作成した。

本実施例では、互いに選択的に除去可能な２層のシード層を用いることによって、１層である場合よりも流路壁６底部のアンダーカット量を低減させることができる。これにより電解めっきのためのシード層５の抵抗値を下げるためにシード層を厚く形成した場合でも、流路壁６と基板１との接合強度を確保することが可能となる。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例８）
シード層５を使用してめっきを行うことに代えて、流路となる領域と応力緩和部材となる領域と固体部材上にスパッタリング法で金を積層し、上面を研磨して金からなる型７を形成した。それ以外は実施例６と同様にしてインクジェットヘッドを作成した。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例９）
図１４を参照して実施例９を説明する。実施例１４は無電解めっきを用いた型形成を行うインクジェットヘッドの製造方法の例である。

図１４（Ａ）に示される基板１上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子３が複数個配置されている。基板はシリコン基板を用い、発熱体はＴａＳｉＮを用いた。また前記基板１の裏面にはインク供給口のマスク材として酸化膜２を形成した。そして、電気的な接続を行う電極パッド（不図示）の材料は、後で型を除去する時に用いる塩化鉄に腐蝕しない金を用いた。金パッドはスパッタなどで成膜した後、フォトリソ法によりパターニングすることによって形成した。また、別の方法として電気めっき法によって金バンプを形成してもよい。ヒータ３の配線やそのヒータを駆動する為の半導体素子は図示していない。

次に、図１４（Ｂ）に示すように、図１４（Ａ）で示された基板上に無電解めっきで型を形成するシード層５と流路壁の密着層である外側金属層５０を同時に形成し、フォトリソ工程によりパターニングしてシード層を形成した。シード層は、スパッタ法を用いて厚さ０．５μｍアルミニウムの膜を形成した。このアルミは微量のシリコンや銅が含まれていても同様な結果が得られる。このシード層であるアルミ上にポジレジストを塗布、露光、現像してレジストパターンを形成した後、ドライエッチング及びウエットエッチングで、アルミを、型を形成する部分と流路壁形成部分とにした。型を形成する部分はシード層５が、流路壁形成部分は外側金属層５０が形成された。

次に、図１４（Ｃ）に示すように、エネルギー発生素子３が形成された基板表面からインク供給口となる領域内にレーザーにて加工を行う。加工深さについては、反対側の面まで貫通させレーザー貫通孔３０を形成した。レーザースポット径は３０μｍに調整した。レーザーの加工パターンは、インク供給口形成領域内に直線状に点を並べたパターンで加工した。またレーザー種は、ＹＡＧレーザーを用いた。

次に、図１４（Ｄ）に示すように、異方性エッチングにてインク供給口１０を形成する。エッチング液は、水溶媒に対しＴＭＡＨ＝２２質量％のものを使用した。液温は８３℃でエッチングを行った。インク供給口を形成する際は、表面に保護膜（不図示）を形成することが好ましい。

次に、図１４（Ｅ）に示すように固体部材６を形成した。固体部材６を形成するための材料は、エポキシドライフィルムおよび光カチオン重合開始剤、溶媒であるキシレンを含む材料でネガ型の感光性ドライフィルムである。ネガ型レジストとしては、エポキシドライフィルムＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業製）１００質量％と光カチオン重合触媒ＳＰ−１７２（商品名、旭電化工業製）６質量％とを含有する材料を使用した。流路壁となる感光性ドライフィルムを載置し、紫外線やＤｅｅｐＵＶ等による露光、現像を行った。これにより、流路壁となる固体部材６をその側壁が基板１の表面とほぼ垂直になるように形成した。この時の固体部材６の高さは１０μｍとした。この時、より良い実施例としては、型７及びシード層除去時に流路壁下部のシード層５が溶解することを防止するため、型７形成部のシード層５は型７よりも内側に形成し、外側金属層５０は固体部材６の内部に形成することが好ましい。

次に、図１４（Ｆ）に示すようにアルミのシード層５上に無電解めっきでニッケルからなるめっき層で型７を形成した。形成方法としては、一般に知られている無電解めっき法を用いた。その方法とは、アルミの表面に形成されている酸化膜を除去し、ジンケート処理をした後、ニッケルを形成した。このニッケルはアルミ表面に付着しているＺｎ（亜鉛）と置換して形成した後、還元反応で成長していく方法である。処理液としては、上村工業社製の薬液を使用した。前処理液として、クリーナーのエピタスＭＣＬ−１６を使用しアルミの最表面にある酸化層をエッチングした。その後、ジンケート処理を行った。ジンケート処理液はエピタスＭＣＴ−１７を使用した。ジンケート処理が終了したアルミパッドには亜鉛が析出されており、その部分にエピタスＮＰＲ−１８で無電解ニッケルをめっきした。この時、ニッケルの析出レートは０．２μｍ／ｍｉｎであり、ノズル高さと同等の１０μｍまで析出させるので、無電解ニッケルめっきの時間は５０分であった。時間を調整してめっきを行っているので、固体部材６とほぼ同等の高さにできる。もし、型７が固体部材６よりも高くなる場合は、ＣＭＰ（化学機械研磨）を用いてもよい。図に示すように流路壁が垂直なため、無電解めっきで形成する型も垂直に形成される。

次に、図１４（Ｇ）に示すように、流路側壁と同類の材料である被覆感光性ドライフィルム８を載置した。この材料は、ネガ型感光性ドライフィルムであり、エポキシドライフィルムであるＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業製）１００質量部と光カチオン重合触媒であるＳＰ−１７２（商品名、旭電化工業製）６質量部とを含む。次に、インク吐出口９を形成するために、ステッパーなどの露光装置を用いて露光を行った。被覆感光性ドライフィルムはネガ型のため、吐出口に光が当たらないように露光を行った。その後、現像を行い、インク吐出口９を形成した。次に、図１４（Ｈ）に示すように、インク流路内に形成したシード層５であるアルミ材と無電解めっきで形成したニッケルを塩化鉄でエッチングして除去を行う。同時にシード層５であるアルミ材上に付着した異物（デブリ）４０がリフトオフされた。

以上の工程により、ノズル部が形成された基板１をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、エネルギー発生素子３を駆動させる為の電気的接合を行った後、インク供給の為のチップタンク部材を接続して、インクジェットヘッドを完成させた。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

（実施例１０）
図１６を用いて、本発明の実施例１０について説明する。
図１６（Ａ）に示されるように実施例１と同様に基板１を提供した。次に、図１６（Ｂ）に示すように、基板１上にシード層５をスパッタ法などにより成膜する。シード層の材料としては、金を用いた。また、膜厚は、０．３μｍとした。

次に、図１６（Ｃ）に示すように、エネルギー発生素子３が形成された基板表面からインク供給口となる領域内にレーザーにて加工を行った。加工深さ及びパターンは実施例１と同様である。

次に、図１６（Ｄ）に示すように、異方性エッチングにてインク供給口１０を形成した。異方性エッチングは、実施例９と同様とした。次に、図１６（Ｅ）に示すように、流路壁となる固体部材６を形成した。固体部材を形成するための材料は実施例９と同様とした。

次に、図１６（Ｆ）に示すように、シード層５上に型７して金めっき層を形成した。形成方法としては、一般に知られている電解めっき法を用いた。めっき液としては、亜硫酸金を主成分としたミクロファブＡｕ１００（商品名：日本エレクトロプレイティング・エンジニヤーズ株式会社製）を使用した。この時、金の析出レートは０．３μｍ／ｍｉｎであり、流路高さと同等の１４μｍまで析出させるので、電解金めっき時間としては４６分を要した。

次に、図１６（Ｇ）に示すように、実施例９と同様にしてインク吐出口９を形成した。次に、図１６（Ｆ）に示すように、実施例９と同様の方法でインク供給口１０を形成した。その後、インク流路内に形成したシード層の金及び、電解めっきで形成した型をヨウ素ヨウ化カリウム溶液にて除去する。本例では、関東化学社製のＡＵＲＵＭ３０２を使用する。以降の工程は、実施例９と同様にした。

本実施例で得られたインクジェットヘッドの吐出口部材８には、型との相溶層と見られる残渣が無いことを確認した。

Claims (14)

1. 液体の吐出口と連通する液体の流路を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
   前記流路となる領域を囲むように固体部材が設けられた基板を提供する工程と、
   金属あるいは金属の化合物からなる前記流路の型を前記領域内に形成する工程と、
   前記固体部材と前記型とに接して前記固体部材と前記型とを被覆するように、樹脂からなる被覆層を設ける工程と、
   前記型を除去して前記流路を形成する工程と、
   を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記基板を提供する工程において、金属あるいは金属の化合物からなる金属層が前記領域内に設けられていて、
   前記型を形成する工程において、前記金属層を利用してめっきを行い、金属あるいは金属の化合物からなるめっき層を前記型として前記領域内の前記金属層の表面に形成すること
   を特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記固体部材と前記基板との間に、前記固体部材と前記基板とに接して前記金属層が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. 前記めっきが、前記金属層に通電しながら前記めっき層の形成を行う電解めっきであることを特徴とする請求項２または３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記めっきが、前記金属層に通電せずに前記めっき層の形成を行う無電解めっきであることを特徴とする請求項２または３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記基板を提供する工程は、
   金属あるいはその化合物からなり、前記金属層を形成するための金属材料層が設けられた基板を提供する工程と、
   前記領域内に前記金属層を、前記領域の外側に前記金属層と離間した外側金属層を、それぞれ前記金属材料層から形成する工程と、
   前記外側金属層の上面と側面とを覆うように前記固体部材を設ける工程と、
   を有することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記金属層が金、銅、およびそれらを含む合金から選ばれるいずれか１つからなることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記めっき層が金、銅、ニッケル、およびそれらを含む合金から選ばれるいずれか１つからなることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記金属層がアルミニウムからなり、前記めっき層がニッケルからなることを特徴とする請求項５または６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記金属層は第１の金属層と第２の金属層とがこの順に積層されたものであり、前記領域内から前記固体部材と前記基板との間にわたって設けられており、
    めっき層を除去した後に、前記領域内の前記第２の金属層を、前記第１の金属層に対して選択的に溶解させて除去する工程と、
    前記領域内の前記第１の金属層を、前記第２の金属層に対して選択的に溶解させて除去する工程と、
    を有することを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 前記第１の金属層が金からなり、前記第２の金属層が銅からなることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
12. 液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子が前記基板の前記領域内に設けられ、前記被覆層の前記エネルギー発生素子と対向する位置に前記吐出口を形成することを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
13. 請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    前記流路となる領域と、前記流路となる領域とは離間した領域と、をそれぞれ囲むように固体部材が設けられた基板を提供する工程と、
    金属あるいは金属の化合物からなる前記流路の型を前記流路となる領域に、金属あるいは金属の化合物とからなる応力緩和部材を前記流路となる領域とは離間した領域に、それぞれ形成する工程と、
    前記固体部材と前記型と前記応力緩和部材に接して前記固体部材と前記型と前記応力緩和部材を被覆するように、樹脂からなる被覆層を設ける工程と、
    前記型を除去して前記流路を形成する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
14. 液体の吐出口と連通する液体の流路を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    金属あるいは金属の化合物からなる金属層を有する基板を提供する工程と、
    前記基板表面からレーザー加工を行う工程と、
    前記レーザー加工された基板を、前記金属層が残った状態で異方性エッチングし、供給口を形成する工程と、
    前記流路となる領域を囲むように固体部材を設ける工程と、
    金属あるいは金属の化合物からなる前記流路の型を前記領域内に形成する工程と、
    前記固体部材と前記型とに接して前記固体部材と前記型とを被覆するように、ドライフィルムからなる被覆層を設ける工程と、
    前記型及び金属層を除去する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

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