JP2020049754A - Substrate manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂構造物を有する基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a substrate having a resin structure.
昨今の半導体業界では、従来にも増して高精度な寸法精度でデバイスを製造する技術が要求されている。例えば、インクジェット業界においては、その画質を高精細化するために、吐出インク滴の画一性が要求されており、そのためにはインク流路を寸法精度良く画一的に形成する技術が求められる。 In the recent semiconductor industry, there is a demand for a technology for manufacturing devices with higher dimensional accuracy than ever before. For example, in the ink jet industry, uniformity of ejected ink droplets is required in order to improve the image quality, and for that purpose, a technology for uniformly forming ink flow paths with high dimensional accuracy is required. .
その手段の1つとして、特許文献1には、基板に対して感光性樹脂から成る樹脂層を貼り付けることでノズル形成部材を基板上に形成する方法が記載されている。この手法では、樹脂層は基板との貼り付け前まで支持体に支えられており、基板と貼り付けられた後、支持体が剥離される。この後、基板上のノズル形成部材をフォトリソグラフィー等によって流路パターンを形成する。 As one of the means, Patent Literature 1 describes a method of forming a nozzle forming member on a substrate by attaching a resin layer made of a photosensitive resin to the substrate. In this method, the resin layer is supported by the support until the resin layer is attached to the substrate, and after the resin layer is attached to the substrate, the support is separated. Thereafter, a flow path pattern is formed on the nozzle forming member on the substrate by photolithography or the like.
インク流路の寸法精度を低下させる一般的な要因としては、ノズル形成部材の形成方法に由来する膜厚のバラツキが挙げられる。特許文献1の貼合わせ手法では、従来のスピンコーティングやスリットコーティングなど異なり、スピン気流や溶媒乾燥が起因となる膜厚均一性の低下を経験しないため、膜厚のバラツキを抑制することができる。 A general factor that reduces the dimensional accuracy of the ink flow path is a variation in the film thickness due to the method of forming the nozzle forming member. Unlike the conventional spin coating and slit coating, the bonding method disclosed in Patent Literature 1 does not experience a reduction in film thickness uniformity due to spin airflow or solvent drying, and thus can suppress variations in film thickness.
支持体上の樹脂層などの部材は通常、貼り付ける基板(ウエハ)と同形状に加工されることが好ましい。しかしながら、支持体上の部材を基板に転写した後、支持体を剥がす必要があり、支持体を掴む把持部を設けることが好ましい。そのため支持体上の部材は、基板の形状(有効領域)よりも大きめに加工することが行われている。その場合、ウエハ領域外に該部材に基づくバリが形成され、工程中に欠落したバリが製品の品質を低下させることがあった。 It is preferable that the member such as the resin layer on the support is usually processed into the same shape as the substrate (wafer) to be attached. However, it is necessary to peel off the support after transferring the member on the support to the substrate, and it is preferable to provide a gripper for gripping the support. Therefore, the members on the support are processed to be larger than the shape (effective area) of the substrate. In that case, burrs based on the member may be formed outside the wafer region, and burrs missing during the process may lower the quality of the product.
本発明では、工程中でのこのようなバリの欠落を抑制した基板の製造方法並びに該基板の製造方法を適用した液体吐出ヘッド用基板の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate in which such burrs are prevented from being lost during the process, and a method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head to which the method for manufacturing a substrate is applied.
上述の課題を解決するための本発明の基板の製造方法は、
樹脂構造物を有する基板の製造方法であって、樹脂層を支持体上に形成した貼付材料を用意する工程と、基板の外縁から前記樹脂層がはみ出すように、前記貼付材料を前記樹脂層側で前記基板に貼り付ける工程と、前記支持体を剥離して、該基板上に前記樹脂層を転写する工程と、該転写された樹脂層を樹脂構造物に加工する工程と、を含み、前記基板の外周に沿って、前記支持体を剥離する際に前記樹脂層の破断の起点を前記基板の平坦部の端部から基板重心方向であって、前記転写した樹脂層で形成される前記樹脂構造物の形成領域よりも基板外側に形成するように、前記基板の前記樹脂層貼付面又は前記樹脂層に構造を形成することを特徴とする。
The method for manufacturing a substrate according to the present invention for solving the above-described problems includes:
A method for producing a substrate having a resin structure, comprising: a step of preparing an adhesive material having a resin layer formed on a support; and the step of preparing the adhesive material so that the resin layer protrudes from an outer edge of the substrate. A step of attaching to the substrate, peeling the support, transferring the resin layer on the substrate, and processing the transferred resin layer into a resin structure, Along the outer periphery of the substrate, when the support is peeled off, the starting point of the fracture of the resin layer is in the direction of the center of gravity of the substrate from the end of the flat portion of the substrate, and the resin formed by the transferred resin layer A structure is formed on the surface of the substrate to which the resin layer is adhered or on the resin layer so that the structure is formed outside the substrate in the region where the structure is formed.
本発明によれば、支持体剥離工程後の樹脂層によるバリの発生を抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the burr by the resin layer after a support body peeling process can be suppressed.
本発明に係る基板の製造方法は、液体吐出ヘッド用基板の製造方法の他、加速度センサー等のマイクロマシーンの製造に応用可能である。基板としてはウエハ状の基板であることが好ましいが、貼付材料の貼り付けにより部材を転写する際に、バリの欠落が課題となる様々な形状の基板に本発明は適用できる。 The method for manufacturing a substrate according to the present invention is applicable not only to a method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head, but also to a method for manufacturing a micro machine such as an acceleration sensor. The substrate is preferably a wafer-shaped substrate, but the present invention can be applied to substrates of various shapes in which burrs are a problem when transferring a member by attaching an attaching material.
以下、本発明の基板の製造方法について、液体吐出ヘッド用基板の製造方法に係る実施形態を例に図面を参照して説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a substrate of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an embodiment of a method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head as an example.
図1は、本発明の実施形態に係るウエハから切り出したチップの形態の液体吐出ヘッド用基板10の一部破断斜視図(a)と、(a)のX−X’での断面図(b)である。 1A is a partially cutaway perspective view of a liquid ejection head substrate 10 in the form of a chip cut out from a wafer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG. ).
基体1には、シリコン基板上に半導体製造技術を用いてインクを発泡させる為のエネルギー発生素子2とそれを駆動させる駆動回路(不図示)などが形成されている。また、基体1の両面を連通する液体供給口3がシリコンエッチングにより形成されている。更に、エネルギー発生素子2上にはノズル形成部材4により基板の裏面側から供給されたインクを吐出するための吐出口5が形成されている。各吐出口に対応したエネルギー発生素子2を駆動させ、インクを発泡することによりその圧力を利用してインクを吐出させ印字を行うことができる。 An energy generating element 2 for foaming ink using a semiconductor manufacturing technique on a silicon substrate and a driving circuit (not shown) for driving the energy generating element 2 are formed on a base 1. Further, a liquid supply port 3 communicating with both surfaces of the base 1 is formed by silicon etching. Further, a discharge port 5 for discharging the ink supplied from the back side of the substrate by the nozzle forming member 4 is formed on the energy generating element 2. By driving the energy generating element 2 corresponding to each discharge port to foam the ink, the pressure can be used to discharge the ink to perform printing.
図1(b)に示すように、ノズル形成部材4は、液体流路8の壁部を構成する流路形成部材6と吐出口5を形成する吐出口形成部材7とで構成されている。流路形成部材6及び吐出口形成部材7を樹脂で形成した場合、それらは樹脂構造物である。 As shown in FIG. 1B, the nozzle forming member 4 includes a flow path forming member 6 forming a wall of the liquid flow path 8 and a discharge port forming member 7 forming the discharge port 5. When the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 are formed of resin, they are resin structures.
通常、このようなチップの形態の液体吐出ヘッド用基板10は、図2に示すように、基体(1)を構成するウエハ状の基板20上に複数同時に形成され、完成後にチップ形態に切り分けられる。 Usually, as shown in FIG. 2, a plurality of such liquid discharge head substrates 10 in the form of chips are formed on a wafer-like substrate 20 constituting the base body (1), and are cut into chip forms after completion. .
〔第1の実施形態〕
まず、本発明の第1の実施形態について図3(図3−1及び図3−2)を参照しつつ説明する。第2の実施形態では、基板外縁部に溝を設け、該溝を起点として樹脂層を破断させ、基板領域外の樹脂層のバリの発生を抑制する。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 (FIGS. 3-1 and 3-2). In the second embodiment, a groove is provided at the outer edge of the substrate, and the resin layer is broken starting from the groove to suppress the occurrence of burrs on the resin layer outside the substrate region.
まず、図3(a)に示すように、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を有する基板20を用意する。基板20の表面には、エネルギー発生素子の他、配線や層間絶縁膜などから構成される表面メンブレン層が形成されているが、ここでは簡略化のため省略する。 First, as shown in FIG. 3A, a substrate 20 having an energy generating element for generating energy used for discharging a liquid is prepared. On the surface of the substrate 20, in addition to the energy generating element, a surface membrane layer composed of wiring, an interlayer insulating film, and the like is formed, but is omitted here for simplicity.
次に、基板20の表面及び裏面にフォトレジストなどを用いてエッチングマスクを形成し、エッチングを行うことで、基板20に液体供給口3、溝21を形成する。この時、液体供給口3のサイズは、凝集破壊が発生しない様に、溝21の幅よりも小さく形成することが望ましい。本実施形態において溝21は、図4(a)のように基板20の外周全域に形成しているが、少なくとも後述する支持体の剥離方向PDが基板20の内側方向から外側方向になる基板外縁部に形成しておけばよい。すなわち、後述に示す支持体を剥離する工程に合わせて、図4(b)のように、剥離方向PDに対して基板20の直径の半分以降となる側に形成することができる。更に図4(c)に示すように、バリが発生し易い領域に合わせて溝を分割して配置してもよい。また、図では省略しているが、溝は基板外縁の無効チップ領域だけでなく有効チップ領域を跨って形成することもできる。ここまでの工程で図3(a)の構造が完成する。なお、液体供給口3を形成する工程は、後述する吐出口形成のあとに行ってもよい。 Next, an etching mask is formed on the front surface and the back surface of the substrate 20 using a photoresist or the like, and etching is performed, so that the liquid supply port 3 and the groove 21 are formed in the substrate 20. At this time, the size of the liquid supply port 3 is desirably formed smaller than the width of the groove 21 so that cohesive failure does not occur. In the present embodiment, the groove 21 is formed on the entire outer periphery of the substrate 20 as shown in FIG. 4A, but at least the outer edge of the substrate in which a peeling direction PD of the support, which will be described later, is from the inside to the outside of the substrate 20. Part may be formed. That is, as shown in FIG. 4B, the support 20 can be formed on a side that is half or more of the diameter of the substrate 20 with respect to the peeling direction PD in accordance with a step of peeling the support described later. Further, as shown in FIG. 4C, the groove may be divided and arranged in accordance with a region where burrs are likely to occur. Although not shown in the drawing, the groove can be formed not only in the invalid chip area on the outer edge of the substrate but also in the valid chip area. The structure shown in FIG. 3A is completed by the steps up to here. The step of forming the liquid supply port 3 may be performed after the formation of the discharge port described later.
次いで、図3(b)に示すように、支持体31上に樹脂構造物となる樹脂層32を形成した貼付材料30を用意する。支持体31としてはポリエチレンテレフタラート、ポリイミド、又はポリアミドなどが挙げられる。支持体31の厚みは10μm〜200μmの範囲が好適であり、液体供給口3上のレジスト落込みを抑制する為には75μm以上の厚みが好ましい。樹脂層32を形成する方法としてはスピンコート法やスリットコート法が挙げられる。樹脂層32の厚みとしては、基板上に形成する構造物に応じて適宜選択されるが、液体吐出ヘッドのノズル形成部材(流路形成部材及び吐出口形成部材)の場合、0.5μm〜100μmが好適である。貼付材料における樹脂層32の外形は基板20の外形よりも大きくなるように形成する。このとき、支持体31の端部と樹脂層32の端部は一致する必要はなく、支持体31上に樹脂層32を塗布形成した後、所定の形状になるように、樹脂層32の外周を除去して、支持体31の端部から樹脂層32が後退した形状とすることもできる。 Next, as shown in FIG. 3B, an adhesive material 30 in which a resin layer 32 serving as a resin structure is formed on a support 31 is prepared. Examples of the support 31 include polyethylene terephthalate, polyimide, and polyamide. The thickness of the support 31 is preferably in the range of 10 μm to 200 μm, and is preferably 75 μm or more in order to prevent the resist from dropping on the liquid supply port 3. Examples of a method for forming the resin layer 32 include a spin coating method and a slit coating method. The thickness of the resin layer 32 is appropriately selected according to the structure to be formed on the substrate. In the case of the nozzle forming member (flow path forming member and discharge port forming member) of the liquid discharge head, the thickness is 0.5 μm to 100 μm. Is preferred. The outer shape of the resin layer 32 in the adhesive material is formed to be larger than the outer shape of the substrate 20. At this time, the end of the support 31 does not need to coincide with the end of the resin layer 32. After the resin layer 32 is formed on the support 31 by coating, the outer periphery of the resin layer 32 is formed into a predetermined shape. Can be removed to make the resin layer 32 recede from the end of the support 31.
次いで、図3(c)に示すように、貼付材料30を液体供給口3が形成された基板20の外縁から樹脂層32がはみ出すように貼り付ける。このとき、基板20の外縁部において樹脂層32は溝21を跨いで被覆するように形成される。なお、液体供給口3の形成をノズル形成部材の形成後に実施する場合は、この時点で基板20に液体供給口3は形成されていない。 Next, as shown in FIG. 3C, the adhesive material 30 is attached so that the resin layer 32 protrudes from the outer edge of the substrate 20 where the liquid supply port 3 is formed. At this time, the resin layer 32 is formed so as to cover the groove 21 over the outer edge of the substrate 20. When the liquid supply port 3 is formed after the formation of the nozzle forming member, the liquid supply port 3 is not formed in the substrate 20 at this time.
次いで、図3(d)に示すように、支持体31を剥離する。この際、剥離時には樹脂層32に凝集破壊による破断部33が溝21の部分で発生する。これは、図3(d’)に示すように、基板と樹脂層との接着力F1と支持体と樹脂層との接着力F2との関係は、通常F1>F2となっている。これに対して、溝21部分ではF1がなくなるが、溝21との外側には接着力F3の接着部が存在することで曲げ応力Mが発生する。曲げ応力Mが樹脂層32の凝集力よりも大きくなる場合には樹脂層32に凝集破壊による破断部33が発生する。図3(d’)は溝21周辺の拡大図である。曲げ応力Mは、溝の基板外周側の端部bを起点として溝の基板重心側の端部a近傍で最大となる。したがって、端部a近傍の樹脂層に凝集破壊による破断部が発生する。 Next, as shown in FIG. 3D, the support 31 is peeled off. At this time, at the time of peeling, a rupture portion 33 due to cohesive failure occurs in the groove 21 in the resin layer 32. This means that, as shown in FIG. 3 (d '), the relationship between the adhesive force F1 between the substrate and the resin layer and the adhesive force F2 between the support and the resin layer is usually F1> F2. On the other hand, F1 disappears in the groove 21 portion, but a bending stress M is generated due to the presence of an adhesive portion having an adhesive force F3 outside the groove 21. When the bending stress M is larger than the cohesive force of the resin layer 32, a fracture 33 occurs in the resin layer 32 due to cohesive failure. FIG. 3D is an enlarged view of the vicinity of the groove 21. The bending stress M is maximum near the end a of the groove on the substrate center of gravity side starting from the end b of the groove on the outer peripheral side of the substrate. Therefore, a broken portion due to cohesive failure occurs in the resin layer near the end a.
図3(e)に示すように、支持体31を最後まで剥離すると、破断部33よりも外側の樹脂層34が支持体と共に剥離される。この結果、基板20の領域外に樹脂層がバリとして残らなくなる。なお、支持体の剥離開始側、すなわち、剥離方向が基板の外側から内側となる基板端部では、溝21が形成されている場合は、溝の基板重心側の端部で凝集破壊による樹脂層の破断が発生する。また、溝が形成されていない場合は、基板の平坦部の端部での凝集破壊により樹脂層が破断する。いずれも、樹脂層は溝の基板の重心方向側の側壁近傍で破断し、基板領域外の樹脂層は支持体と共に除去されている。したがって、本発明では樹脂層がバリとして残りやすい支持体剥離の後半に少なくとも溝を形成することでバリの発生を抑制することができる。 As shown in FIG. 3E, when the support 31 is peeled to the end, the resin layer 34 outside the break 33 is peeled off together with the support. As a result, the resin layer does not remain as burrs outside the region of the substrate 20. In the case where the groove 21 is formed on the peeling start side of the support, that is, on the substrate end where the peeling direction is from the outside to the inside of the substrate, the resin layer due to cohesive failure at the end of the groove on the substrate center of gravity side. Fracture occurs. When no groove is formed, the resin layer breaks due to cohesive failure at the end of the flat portion of the substrate. In each case, the resin layer breaks near the side wall of the groove on the side of the center of gravity of the substrate, and the resin layer outside the substrate region is removed together with the support. Therefore, in the present invention, the formation of burrs can be suppressed by forming at least a groove in the second half of the separation of the support, in which the resin layer is likely to remain as burrs.
このとき、図3(c)に示すように溝21の幅をW、溝より基板の平坦部の端部20aまでの外縁部と樹脂層の接着領域の基板重心方向の幅をXとした時、幅Xは500〜1500μm、溝幅Wは50〜500μmが好ましい。Xが500μm以上であれば十分な接着力F3を保持することができ、曲げ応力Mが樹脂層の凝集破壊に足る十分な力を発揮する。一方、Xが1500μm以下では接着力F3が大きくなり過ぎることがなく、支持体と共に樹脂層を剥離することができる。また、Wに関しては50μm以上であれば、凝集破壊を発生させる為の曲げ応力を十分確保することができる。一方、Wが500μm以下であれば樹脂層の落ち込みが大きくなることはなく、凝集破壊の発生が安定する。また、基板20に液体供給口3が形成されている場合、基板重心方向の溝21の端部から対向する液体供給口3の端部までの距離Yは、1500μmより大きいことが好ましく、2000μm以上がより好ましい。距離Yが1500μmより大きければ、この領域における支持体の剥離時に樹脂層が同時に剥離されることを抑制することができる。なお、上限は特に設定されず、有効チップ領域の基板端部において、樹脂層による構造物が形成できる幅を確保できればよい。また、溝の深さHは、溝の幅Wや使用する基板の厚みにもよるが、幅Wの1/2以上、基板厚みの1/2以下が好ましく、基板厚みの1/3以下がより好ましい。 At this time, as shown in FIG. 3C, when the width of the groove 21 is W, and the width of the bonding area between the outer edge portion and the resin layer from the groove to the end portion 20a of the flat portion of the substrate in the direction of the center of gravity of the substrate is X. , Width X is preferably 500 to 1500 μm, and groove width W is preferably 50 to 500 μm. When X is 500 μm or more, a sufficient adhesive force F3 can be maintained, and the bending stress M exerts a force sufficient for cohesive failure of the resin layer. On the other hand, when X is 1500 μm or less, the adhesive force F3 does not become too large, and the resin layer can be peeled off together with the support. Further, if W is 50 μm or more, a sufficient bending stress for causing cohesive failure can be secured. On the other hand, if W is 500 μm or less, the depression of the resin layer does not increase, and the occurrence of cohesive failure is stabilized. When the liquid supply port 3 is formed in the substrate 20, the distance Y from the end of the groove 21 in the direction of the center of gravity of the substrate to the opposite end of the liquid supply port 3 is preferably larger than 1500 μm, and more than 2000 μm. Is more preferred. If the distance Y is larger than 1500 μm, it is possible to prevent the resin layer from being simultaneously peeled when the support is peeled in this region. Note that the upper limit is not particularly set as long as a width at which a structure formed of a resin layer can be formed is secured at the end of the substrate in the effective chip area. Further, the depth H of the groove depends on the width W of the groove and the thickness of the substrate to be used, but is preferably 以上 or more of the width W and 以下 or less of the substrate thickness, and is が or less of the substrate thickness. More preferred.
また、形成する溝21の形状については図5(a)に示すような所定の幅の溝以外に、少なくとも基板の重心方向側の側壁に、凹凸(凸部21a1,21a2(図5(b))や、凹部21c(図5(c)))を有することで凝集破壊を誘発させることもできる。更に図5(b)に示すように基板の外周側の側壁に凹部21b1,21b2を設けてもよく、剥離する方向に凸部の角度を合わせることでも更に凝集破壊を効率よく発生させることができる。なお、図5において、各図A欄及びB欄はそれぞれ、図4(a)に示す領域A及びBにそれぞれ相当する。 Regarding the shape of the groove 21 to be formed, in addition to the groove having a predetermined width as shown in FIG. 5A, at least the side walls on the side of the center of gravity of the substrate have irregularities (projections 21a1, 21a2 (FIG. 5B)). ) And the concave portions 21c (FIG. 5C) can also induce cohesive failure. Further, as shown in FIG. 5B, concave portions 21b1 and 21b2 may be provided on the outer peripheral side wall of the substrate, and the cohesive failure can be generated more efficiently by adjusting the angle of the convex portion in the direction of peeling. . In FIG. 5, the columns A and B in FIG. 5 correspond to the regions A and B shown in FIG. 4A, respectively.
次に、基板上に転写した樹脂層を使用して、以下の製造方法により吐出口を形成する。まず、図3(f)に示すように、基板20上に転写された樹脂層32を所望の形状に加工し、流路形成部材6を形成する。加工方法は、樹脂層32が感光性樹脂の場合は、露光し、現像処理することで行われる。樹脂層32が非感光性樹脂の場合は、レジストマスクなどを用いてエッチングを行い、所望の形状に加工する。 Next, using the resin layer transferred onto the substrate, discharge ports are formed by the following manufacturing method. First, as shown in FIG. 3F, the resin layer 32 transferred onto the substrate 20 is processed into a desired shape, and the flow path forming member 6 is formed. When the resin layer 32 is a photosensitive resin, the processing method is performed by exposing and developing. When the resin layer 32 is a non-photosensitive resin, etching is performed using a resist mask or the like, and processed into a desired shape.
次いで、吐出口形成部材となる樹脂層を支持体上に形成した貼付材料(不図示)を作製し、図3(g)に示すように、流路形成部材6上に貼り付け、支持体を剥離後、加工して吐出口5を有する吐出口形成部材7とする。加工方法は、流路形成部材6の形成と同様に、樹脂層が感光性樹脂の場合は、露光・現像処理することで行われる。樹脂層が熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂の場合は、レジストマスクなどを用いてエッチングを行い、所望の形状に加工する。 Next, an adhesive material (not shown) in which a resin layer serving as a discharge port forming member is formed on a support is prepared, and as shown in FIG. After peeling, processing is performed to form a discharge port forming member 7 having a discharge port 5. As in the case of forming the flow path forming member 6, when the resin layer is a photosensitive resin, the processing method is performed by exposing and developing. When the resin layer is a thermosetting resin or a photocurable resin, the resin layer is etched into a desired shape by using a resist mask or the like.
なお、流路形成部材6と吐出口形成部材7を形成する樹脂層が双方とも感光性樹脂、特にネガ型感光性樹脂の場合は、一括現像することもできる。すなわち、流路形成部材6の樹脂層に露光後の現像は行わず、吐出口形成部材7となる樹脂層の露光後に未露光部の吐出口5及び流路8となる領域を一括で現像しても構わない。このとき吐出口形成部材となる感光性樹脂に配合する光酸発生剤の処方を変え、流路形成部材用の感光性樹脂よりも高感度のものにしておくことで、上層の露光時に下層の未露光部が感光しないようにすることができる。
なお先述のとおり、この工程のあとに基板に液体供給口3を形成してもよい。
If both the resin layer forming the flow path forming member 6 and the resin layer forming the discharge port forming member 7 are photosensitive resins, particularly, a negative photosensitive resin, batch development can be performed. That is, the resin layer of the flow path forming member 6 is not subjected to development after exposure, and after the resin layer serving as the discharge port forming member 7 is exposed, the unexposed portion of the discharge port 5 and the area to be the flow path 8 are collectively developed. It does not matter. At this time, by changing the prescription of the photoacid generator to be mixed with the photosensitive resin serving as the discharge port forming member and making it more sensitive than the photosensitive resin for the flow path forming member, the lower layer is exposed when the upper layer is exposed. The unexposed portion can be prevented from being exposed.
As described above, the liquid supply port 3 may be formed in the substrate after this step.
最後に、基板から各チップに切り出すことにより、本実施形態の液体吐出ヘッド用基板が製造される。本実施形態の製造方法によれば、樹脂構造物となる樹脂層を基板に貼り付ける際、溝21によって樹脂層32の凝集破壊を誘発させることできる。これにより基板領域外の樹脂層のバリの発生を抑制し、バリ欠落による製品の品質の低下を抑制することができる。 Finally, the substrate for a liquid ejection head of the present embodiment is manufactured by cutting out each chip from the substrate. According to the manufacturing method of the present embodiment, when the resin layer serving as the resin structure is attached to the substrate, the cohesive failure of the resin layer 32 can be induced by the groove 21. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of burrs in the resin layer outside the substrate region, and to suppress a decrease in product quality due to lack of burrs.
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、転写する樹脂層側に凹部を設け、樹脂層の破断の起点を該凹部内に設けて、基板領域外の樹脂層のバリの発生を抑制する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, a concave portion is provided on the side of the resin layer to be transferred, and a starting point of breakage of the resin layer is provided in the concave portion, thereby suppressing the generation of burrs on the resin layer outside the substrate region.
まず、図7(a)に示すように、支持体51上に樹脂層52を有する貼付材料50を第1の実施形態と同様に準備した後、その一部を処理することによって、基板の外縁部に相当する樹脂層の外縁部に凹部52aを形成する。なお、ここでは凹部を樹脂層52の外縁部全周に形成する例を示しているが、第1の実施形態の溝21と同様に、支持体の剥離方向PDが基板20の内側方向から外側方向になる基板外縁部に形成しておけばよい。凹部の形成方法については後述する。 First, as shown in FIG. 7A, an adhesive material 50 having a resin layer 52 on a support body 51 is prepared in the same manner as in the first embodiment, and a part of the material is treated to form an outer edge of the substrate. A concave portion 52a is formed at the outer edge of the resin layer corresponding to the portion. Here, an example in which the concave portion is formed on the entire periphery of the outer edge portion of the resin layer 52 is shown. It may be formed at the outer edge of the substrate in the direction. The method for forming the recess will be described later.
次に、図7(b)に示すように、液体供給口3を形成した基板20に貼付材料50を貼り付ける。このとき、樹脂層52が基板20の端部からはみ出すように貼り付ける。なお、第1の実施形態と同様に、液体供給口3は、この段階で形成せずに後工程で形成してもよい。このとき、凹部52aの内端は、基板20の平坦部の端部20aよりも基板内側にある。また、凹部52aの外端は、端部20aより外側にあってもよい。但し、この場合、以後の工程にて樹脂層の破断部53が基板端部から突出することを避けるため、破断部53が基板20の平坦部の端部20aより基板内側になるように、凹部52aの位置を設定する。
なお、凹部52aの内端の位置取りは、チップ取り個数の観点から、なるべく基板内側に入り込まないように配置させることが好適である。例えば、製造装置の搬送ロボットによる接触を許容するチップ無効領域に限定することが好適である。また、凹部が基板内側方向に存在する場合、凹部より基板外側の樹脂層と基板の密着面積が大きくなり、剥離するために必要な力が大きくなるので、その力関係を考慮して配置する必要がある。
凹部の基板重心方向の幅は、基板上の素子形成領域の範囲、樹脂層の厚み、凹部内の樹脂層の最小厚み、後述する凹部の形成方法にもよるが、500μmから5mmの範囲で設定することができる。凹部の形状は、その形成方法に依存する。なお、基板20に液体供給口3が形成されている場合、液体供給口3から凹部の内端までの樹脂層の密着性を確保することが好ましい。そのため、第1の実施形態と同様に、液体供給口3から凹部の内端までの距離は1500μmより大きいことが好ましく、2000μm以上がより好ましい。
Next, as shown in FIG. 7B, an adhesive material 50 is attached to the substrate 20 on which the liquid supply port 3 is formed. At this time, the resin layer 52 is attached so as to protrude from the edge of the substrate 20. Note that, like the first embodiment, the liquid supply port 3 may not be formed at this stage, but may be formed in a later step. At this time, the inner end of the concave portion 52a is on the inner side of the substrate than the end 20a of the flat portion of the substrate 20. Further, the outer end of the recess 52a may be located outside the end 20a. However, in this case, in order to avoid that the broken portion 53 of the resin layer protrudes from the edge of the substrate in the subsequent steps, the recessed portion is formed so that the broken portion 53 is located on the inside of the substrate from the end 20a of the flat portion of the substrate 20. The position of 52a is set.
In addition, it is preferable to arrange the inner end of the concave portion 52a so as not to enter the inside of the substrate as much as possible from the viewpoint of the number of chips to be obtained. For example, it is preferable to limit the area to a chip invalid area that allows contact by the transfer robot of the manufacturing apparatus. Further, when the concave portion is present in the inner direction of the substrate, the contact area between the resin layer and the substrate on the outer side of the substrate becomes larger than the concave portion, and the force required for peeling is increased. There is.
The width of the recess in the direction of the center of gravity of the substrate depends on the range of the element formation region on the substrate, the thickness of the resin layer, the minimum thickness of the resin layer in the recess, and the method for forming the recess described later, but is set in the range of 500 μm to 5 mm. can do. The shape of the concave portion depends on the forming method. When the liquid supply port 3 is formed in the substrate 20, it is preferable to secure the adhesion of the resin layer from the liquid supply port 3 to the inner end of the concave portion. Therefore, similarly to the first embodiment, the distance from the liquid supply port 3 to the inner end of the concave portion is preferably larger than 1500 μm, and more preferably 2000 μm or more.
次に、図7(c)に示すように、支持体51を剥離方向PDに向けて剥離する。凹部52aを全周に形成している場合、剥離始めにおいても凹部52aにおいて凝集破壊が発生し破断部53が形成される。剥離開始側に凹部52aが形成されていない場合は、基板平坦部の端部付近で接着面と非接着面の境界付近において凝集破壊が発生する。そして、支持体の剥離終端側まで支持体の剥離が進むと、終端側の凹部52aにおいて凝集破壊が発生し、凹部52aより外側の樹脂層54が支持体と共に剥離除去される(図7(d))。 Next, as shown in FIG. 7C, the support 51 is peeled in the peeling direction PD. When the concave portion 52a is formed on the entire circumference, cohesive failure occurs in the concave portion 52a even at the start of peeling, and a broken portion 53 is formed. If the concave portion 52a is not formed on the peeling start side, cohesive failure occurs near the edge of the flat portion of the substrate and near the boundary between the bonded surface and the non-bonded surface. Then, when the peeling of the support proceeds to the peeling terminal side of the support, cohesive failure occurs in the concave portion 52a on the terminal side, and the resin layer 54 outside the concave portion 52a is peeled and removed together with the support (FIG. 7 (d)). )).
図示するように凹部の外端が基板の平坦部の端部20aより基板内側に位置する場合、樹脂層の外端から凹部にかけての領域の樹脂層54が、支持体51に追従して剥離されるか、基板20に保持されるかを決定付ける要素は、以下の通りである。ここでの力関係は、「樹脂層と支持体との密着力」、「樹脂層と基板との密着力」、「樹脂層の凝集力」である。本実施形態では、樹脂層に凹部を形成し、樹脂層52の外端から凹部52aにかけての領域の「樹脂層の凝集力」を小さくすることで、「樹脂層と支持体との密着力」が「樹脂層と基板との密着力」と「樹脂層の凝集力」の合力を上回る力関係に調整している。樹脂層52は凹部52a内の破断部53で破断し、図7(d)に示すように、基板領域外の樹脂層54が支持体と共に除去され、バリとして残ることがない。 As shown in the figure, when the outer end of the concave portion is located on the inner side of the substrate from the end portion 20a of the flat portion of the substrate, the resin layer 54 in the region from the outer end of the resin layer to the concave portion is peeled off following the support 51. The elements that determine whether the data is held on the substrate 20 are as follows. The force relationship here is “adhesion between the resin layer and the support”, “adhesion between the resin layer and the substrate”, and “cohesion of the resin layer”. In the present embodiment, by forming a concave portion in the resin layer and reducing the “cohesive force of the resin layer” in the region from the outer end of the resin layer 52 to the concave portion 52a, the “adhesive force between the resin layer and the support” is reduced. Adjusts the force relationship to exceed the resultant force of the “adhesive force between the resin layer and the substrate” and the “cohesive force of the resin layer”. The resin layer 52 breaks at a break 53 in the concave portion 52a, and as shown in FIG. 7D, the resin layer 54 outside the substrate region is removed together with the support, and does not remain as burrs.
その後は、第1の実施形態と同様に流路形成部材6と吐出口形成部材7を形成する。吐出口形成部材7についても、樹脂層端部に凹部を形成した同様の貼付材料を用いて形成することができる。 After that, similarly to the first embodiment, the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 are formed. The discharge port forming member 7 can also be formed using the same adhesive material having a concave portion formed at the end of the resin layer.
本実施形態においても、樹脂層を基板に貼り付ける際、凹部52aによって樹脂層52の凝集破壊を誘発させることできる。これにより基板領域外の樹脂層のバリの発生を抑制し、バリ欠落による製品の品質の低下を抑制することができる。
なお、図では、支持体51の端部は樹脂層52の端部よりも外側に配置している。しかしながら、貼付材料50の貼り付けに支持体固定枠(不図示)を用いる場合、支持体固定枠から切り離すために、基板20の外周に沿って支持体51と樹脂層52を一括して切断してもよい。その場合、支持体51の端部は樹脂層52の端部と一致する。
Also in the present embodiment, when the resin layer is attached to the substrate, the cohesive failure of the resin layer 52 can be induced by the concave portion 52a. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of burrs in the resin layer outside the substrate region, and to suppress a decrease in product quality due to lack of burrs.
Note that, in the drawing, the end of the support 51 is disposed outside the end of the resin layer 52. However, when a support fixing frame (not shown) is used for attaching the attaching material 50, the support 51 and the resin layer 52 are cut at one time along the outer periphery of the substrate 20 in order to separate from the support fixing frame. You may. In this case, the end of the support 51 matches the end of the resin layer 52.
<凹部の形成方法>
次に、凹部52aの形成方法について説明する。凹部の形成方法としては、樹脂層を支持体上に形成すると同時に形成する方法と、樹脂層を支持体上に形成した後、凹部に加工する方法とがある。まず、前者の樹脂層を支持体上に形成すると同時に形成する方法について説明する。
<Method of forming recess>
Next, a method for forming the recess 52a will be described. As a method for forming the concave portion, there are a method in which the resin layer is formed on the support at the same time as the resin layer, and a method in which the resin layer is formed on the support and then processed into the concave portion. First, the former method of forming the resin layer on the support at the same time as forming the resin layer will be described.
まず、図8(a)に示すように、支持体51として、基材51aの上に離型膜51bを形成したものを用意する。基材51aの素材としては、ポリエチレンテレフタラート、ポリイミド、ポリアミド等が挙げられる。離型膜51bの素材としては、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、アミノ樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、酸化チタン等が挙げられる。離型膜51bの厚みは10nmから10μmの範囲が好適であり、樹脂層の離型性の観点から100nm以上の厚みが好適であり、樹脂層の膜厚均一性の観点から1μm以下の膜厚が好適である。離型膜51bを形成する方法としては、スピンコート法やスリットコート法が挙げられる。基材51aの厚みは10μmから200μmの範囲が好適であり。液体供給口3内への樹脂層の落ち込みを抑制するためには75μm以上の厚みが好適である。 First, as shown in FIG. 8A, a support 51 having a release film 51b formed on a base material 51a is prepared. Examples of the material of the base material 51a include polyethylene terephthalate, polyimide, and polyamide. Examples of the material of the release film 51b include silicone resin, fluorine resin, amino resin, polyethylene, polyester, polypropylene, and titanium oxide. The thickness of the release film 51b is preferably from 10 nm to 10 μm, more preferably 100 nm or more from the viewpoint of the releasability of the resin layer, and 1 μm or less from the viewpoint of uniformity of the resin layer thickness. Is preferred. Examples of a method for forming the release film 51b include a spin coating method and a slit coating method. The thickness of the substrate 51a is preferably in the range of 10 μm to 200 μm. In order to suppress the resin layer from dropping into the liquid supply port 3, a thickness of 75 μm or more is preferable.
次に、図8(b)に示すように、樹脂層に凹部を形成する位置に、凹部下地51cを形成する。その手法としては、凹部下地51cとなる領域の表面自由エネルギーをそれ以外の領域の表面自由エネルギーよりも相対的に低くする手法が挙げられる。この方法としては、放電処理、光照射、撥水膜形成等によって、凹部下地51cとなる領域以外の表面自由エネルギーを相対的に高める方法が挙げられる。 Next, as shown in FIG. 8B, a concave portion base 51c is formed at a position where a concave portion is formed in the resin layer. As a method thereof, there is a method in which the surface free energy of the region serving as the concave portion base 51c is relatively lower than the surface free energy of the other region. As this method, there is a method of relatively increasing the surface free energy of the region other than the region serving as the concave portion base 51c by discharge treatment, light irradiation, formation of a water-repellent film, or the like.
放電処理には、コロナ放電や大気圧プラズマ処理(グロー放電)が挙げられる。これらは、放電によって系に存在する酸素を電離させ、生じた電子によって離型膜51bを構成する樹脂の結合の一部を切断する。また、電離によって生じた酸素ラジカルやオゾンによって切断部に、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシル基などの親水基を付加させる。その結果、処理された部分の離型膜の表面自由エネルギーを相対的に高められる。放電処理の対象となる離型膜の素材に関しては、その手法のために限定されることはない。また、放電処理を避けたい領域を保護フィルム等で被覆することで放電の効果を部位選択的に与えることができる。 Examples of the discharge treatment include corona discharge and atmospheric pressure plasma treatment (glow discharge). These dissociate oxygen existing in the system by the discharge, and cut off a part of the bond of the resin constituting the release film 51b by the generated electrons. Further, hydrophilic groups such as a hydroxyl group, a carbonyl group and a carboxyl group are added to the cut portion by oxygen radicals or ozone generated by ionization. As a result, the surface free energy of the release film in the treated portion can be relatively increased. The material of the release film to be subjected to the discharge treatment is not limited by the method. In addition, by covering a region where the discharge treatment is desired to be avoided with a protective film or the like, a discharge effect can be selectively provided.
光照射は、光化学反応を目的とし、離型膜に対して疎水基の脱離反応や親水性官能基の付加反応を起こすことで表面自由エネルギーを変化させることができる。光照射の対象となる離型膜の素材に関しては、疎水基の脱離反応を起こす場合、光化学反応によって切断可能な官能基を有することが要求される。例えば、フッ素系樹脂の一種に、パーフルオロポリエーテル基と加水分解性シリル基の間に、カルボニル基を含む構造のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む縮合物がある。これは、短波長の紫外線を吸収することにより、カルボニル基の近傍で結合が切断され、疎水基であるパーフルオロポリエーテル基が脱離するため、この方法に用いることができる。 The light irradiation aims at a photochemical reaction, and can change the surface free energy by causing a elimination reaction of a hydrophobic group or an addition reaction of a hydrophilic functional group on a release film. The material of the release film to be irradiated with light is required to have a functional group that can be cut by a photochemical reaction when a elimination reaction of a hydrophobic group occurs. For example, as one type of fluororesin, there is a condensate containing a perfluoropolyether group-containing silane compound having a structure containing a carbonyl group between a perfluoropolyether group and a hydrolyzable silyl group. This method can be used in this method because a short wavelength ultraviolet light is absorbed to break a bond in the vicinity of a carbonyl group and a hydrophobic perfluoropolyether group is eliminated.
また、付加反応を起こす場合、光反応によって親水性官能基が形成できることが要求される。酸化チタンは、紫外線を吸収することにより、ヒドロキシル基を導入できるため、この方法に用いることができる。 When an addition reaction occurs, it is required that a hydrophilic functional group can be formed by a photoreaction. Titanium oxide can be used in this method because it can introduce a hydroxyl group by absorbing ultraviolet light.
これらの手法の場合、光照射を避けたい領域は、露光マスク等で遮蔽することで部位選択的に光照射の効果を与えることができる。 In the case of these methods, an area where light irradiation is desired to be avoided can be selectively applied to a region by shielding the area with an exposure mask or the like, thereby giving an effect of light irradiation.
離型膜の上に撥水膜を形成する場合は、凹部下地となる領域に対して、離型膜よりも表面自由エネルギーが低い材料からなる膜を形成する。この際、ディスペンス法によって部位選択的に形成することができる。撥水膜の素材としては、フルオロアルキル基を有する樹脂が挙げられる。 When a water-repellent film is formed on the release film, a film made of a material having a lower surface free energy than that of the release film is formed in a region serving as a base of the concave portion. At this time, it can be formed selectively by a dispensing method. Examples of the material for the water-repellent film include a resin having a fluoroalkyl group.
次に、図8(c)に示すように、樹脂層の材料である樹脂組成物52Pを支持体51上に形成する。樹脂組成物としては、熱硬化性を有する化学増幅型レジストを用いることができる。樹脂組成物の樹脂成分としては、エポキシ樹脂、シリコーン系高分子化合物、α−位に水素原子を有するビニル系高分子化合物等から選択される少なくとも1種を用いることができる。これらの中でも、樹脂成分としてはエポキシ樹脂が好適である。エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、エポキシ化ポリブタジエン等のエポキシ化ゴム等が挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。また、樹脂組成物は、光酸発生剤を含むことができる。光酸発生剤としては、トリアリールスルホニウム塩、オニウム塩等を用いることができる。これらは2種以上を併用してもよい。また、樹脂組成物は、溶媒を含むことができる。溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、γ−ブチロラクトン等を用いることができる。これらは2種以上を併用してもよい。 Next, as shown in FIG. 8C, a resin composition 52P, which is a material of the resin layer, is formed on the support 51. As the resin composition, a chemically amplified resist having thermosetting properties can be used. As the resin component of the resin composition, at least one selected from an epoxy resin, a silicone-based polymer compound, a vinyl-based polymer compound having a hydrogen atom at the α-position, and the like can be used. Among these, an epoxy resin is preferable as the resin component. Examples of the epoxy resin include a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, and an epoxidized rubber such as an epoxidized polybutadiene. These may be used in combination of two or more. Further, the resin composition can include a photoacid generator. As the photoacid generator, a triarylsulfonium salt, an onium salt, or the like can be used. These may be used in combination of two or more. Further, the resin composition can include a solvent. As the solvent, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), γ-butyrolactone, or the like can be used. These may be used in combination of two or more.
次に、樹脂組成物52Pをベーク処理することで、図8(d)に示すように、樹脂層52が形成される。凹部52aは、樹脂組成物の乾燥が進む過程において、樹脂組成物の乾燥と同時に形成される。これは、凹部下地51cが剥き出しになることで得られるエネルギー的安定性が、凹部下地51cの上に塗布された樹脂組成物を破断することによって失うエネルギー的安定性を上回るように前処理で調整されるためである。このとき、樹脂層52の厚みは、0.5μmから100μmが好適である。 Next, as shown in FIG. 8D, the resin layer 52 is formed by baking the resin composition 52P. The concave portion 52a is formed simultaneously with the drying of the resin composition in the course of the progress of the drying of the resin composition. This is adjusted in the pretreatment so that the energy stability obtained by exposing the concave portion base 51c exceeds the energy stability lost by breaking the resin composition applied on the concave portion base 51c. That is because At this time, the thickness of the resin layer 52 is preferably 0.5 μm to 100 μm.
また、離型膜の表面処理に代えて、支持体上に撥水膜を形成することでも同様の効果により樹脂層の塗布・乾燥工程を経て凹部を形成することもできる。図9は、撥水膜形成による凹部の形成方法を示す。 Alternatively, by forming a water-repellent film on a support in place of the surface treatment of the release film, the concave portion can be formed through a resin layer coating / drying step by the same effect. FIG. 9 shows a method of forming a concave portion by forming a water-repellent film.
まず、図9(a)に示すように支持体51上の凹部下地となる領域にディスペンス法などを用いて撥水膜55を塗布形成する。撥水膜55の膜厚は、樹脂層膜厚の半分以下となる膜厚に形成する。撥水膜55としては、パーフルオロアルキルシラン化合物などの材料を用いることができ、塗布後にベーク処理などにより撥水膜とする。 First, as shown in FIG. 9A, a water-repellent film 55 is applied and formed on a region serving as a base of a concave portion on the support body 51 by using a dispensing method or the like. The thickness of the water-repellent film 55 is formed to be half or less of the thickness of the resin layer. As the water-repellent film 55, a material such as a perfluoroalkylsilane compound can be used, and a water-repellent film is formed by baking after application.
続いて、図9(b)に示すように、図8(c)と同様に樹脂層の材料である樹脂組成物52Pを支持体51上に形成する。樹脂組成物52Pとしては、上記と同様の材料が使用できる。 Subsequently, as shown in FIG. 9B, a resin composition 52P, which is a material of the resin layer, is formed on the support 51 as in FIG. 8C. The same material as described above can be used as the resin composition 52P.
次に、樹脂組成物52Pをベーク処理することで、図9(c)に示すように、樹脂層52を形成する。このとき、撥水膜55が凸状になっていることと、撥水膜55上の樹脂組成物52Pが弾かれることで、凹部52aが形成される。凹部52aには、撥水膜55の表面が露出していてもよい。また、支持体を剥離する際は、撥水膜55と樹脂層52との境界で破断が起こり、撥水膜55は支持体51と共に除去される。 Next, as shown in FIG. 9C, the resin layer 52 is formed by baking the resin composition 52P. At this time, the concave portion 52a is formed by the fact that the water-repellent film 55 is convex and the resin composition 52P on the water-repellent film 55 is repelled. The surface of the water-repellent film 55 may be exposed in the concave portion 52a. When the support is peeled, a break occurs at the boundary between the water-repellent film 55 and the resin layer 52, and the water-repellent film 55 is removed together with the support 51.
次に、樹脂層を支持体上に形成した後、凹部に加工する方法について説明する。この加工方法としては、図10(A)に示すような溶剤処理や、図10(B)に示すような塑性加工等が挙げられる。 Next, a method for forming a resin layer on a support and then processing the resin layer into a concave portion will be described. Examples of this processing method include a solvent treatment as shown in FIG. 10A and a plastic processing as shown in FIG. 10B.
溶剤処理では、凹部52aを形成する樹脂層52の領域に対し、樹脂層を溶解可能な溶剤をディスペンサ61等から吐出するディスペンス法によって、樹脂層52を再溶解させた後、再度、乾燥させることによって、凹部52aを形成する。凹部の形状は、溶媒が乾燥する過程で生じるマランゴニ対流によって、樹脂層中の樹脂固形分が非溶解領域との境界部に集中する結果として形成される。ここで使用する溶剤は、樹脂組成物の溶媒と同様の範疇から選択できる。また、溶剤処理では、溶剤によって樹脂層の少なくとも一部を除去する処理でもよい。 In the solvent treatment, the resin layer 52 is redissolved in a region of the resin layer 52 forming the concave portion 52a by a dispensing method of discharging a solvent capable of dissolving the resin layer from the dispenser 61 or the like, and then dried again. Thereby, a concave portion 52a is formed. The shape of the concave portion is formed as a result of the resin solids in the resin layer being concentrated at the boundary with the non-dissolving region due to Marangoni convection generated in the process of drying the solvent. The solvent used here can be selected from the same category as the solvent of the resin composition. In the solvent treatment, a treatment for removing at least a part of the resin layer with a solvent may be used.
塑性加工では、凹部52aを形成する樹脂層52の領域に対し、押圧部材62を押し込むことによって、凹部52aを形成する。押圧部材は、支持体と平行な面においてリング状の形状でよく、この場合、一度の押し込み操作よって凹部を一括形成できる。また、押圧部材は、針状の形状でもよく、この場合、支持体をその平面において回転させながら、凹部を形成したい領域に押し込むことで、凹部を形成可能である。押圧部材のうち、樹脂層に押し込まれる部位の形状が押し込み方向に向かって先細っていることが、樹脂の押し出し性能の観点で好適であるが、支持体の破損を防ぐため、先端は、平面もしくはR形状であることがより好ましい。 In the plastic working, the depression 52a is formed by pushing the pressing member 62 into the region of the resin layer 52 where the depression 52a is formed. The pressing member may have a ring shape in a plane parallel to the support. In this case, the depressions can be collectively formed by a single pressing operation. Further, the pressing member may have a needle-like shape. In this case, the concave portion can be formed by pressing the support into the region where the concave portion is to be formed while rotating the support in the plane. Of the pressing member, it is preferable from the viewpoint of resin extrusion performance that the shape of a portion pressed into the resin layer is tapered in the pressing direction, but in order to prevent damage to the support, the tip is flat. Alternatively, it is more preferable that the shape is an R shape.
凹部における樹脂層の厚みは、支持体を剥離する際に、凹部52aより基板外側の樹脂層54を除去する観点で、膜厚が最も薄い部位の厚さが10μm以下になることが好適である。
以上のようにして、樹脂層52の一部を薄膜化し、基板側が開口した凹部を形成する。
It is preferable that the thickness of the resin layer in the concave portion is 10 μm or less from the viewpoint of removing the resin layer 54 outside the substrate from the concave portion 52a when the support is peeled off. .
As described above, a part of the resin layer 52 is thinned to form a concave portion having an opening on the substrate side.
〔第3の実施形態〕
本発明の第3の実施形態では、樹脂層の破断の起点となる構造として、貼付材料を基板に貼り付ける工程の前に、基板の樹脂層貼付面に凸状部材を設ける。凸状部材を設けることで、貼付材料を貼り付ける工程において、凸状部材により樹脂層を支持体側に押し込むことで破断の起点とすることができる。
[Third embodiment]
In the third embodiment of the present invention, a convex member is provided on the surface of the substrate to which the resin layer is to be attached before the step of attaching the attachment material to the substrate, as a structure serving as a starting point of the breakage of the resin layer. By providing the protruding member, in the step of sticking the sticking material, the starting point of the break can be obtained by pushing the resin layer toward the support by the protruding member.
図12は、本実施形態の概要を説明する工程図である。図12では、一端部断面の模式図、特に支持体の剥離工程の終端側の断面の模式図を示す。 FIG. 12 is a process chart for explaining the outline of the present embodiment. FIG. 12 shows a schematic diagram of a cross section at one end, particularly a schematic diagram of a cross section at the end side of the step of separating the support.
まず、図12(a)に示すように、液体供給口3の形成された基板20上に凸状部材70を配置する。凸状部材は基板20の全外周に沿うように形成してもよく、第1の実施形態の溝21と同様に、支持体の剥離方向PDが基板20の内側方向から外側方向になる基板外縁部に形成しておけばよい。凸状部材の詳細については後述する。ここでは、基板(ウエハ)の外形に倣って、環状構造(リング形状)の凸状部材を用いる場合を説明する。 First, as shown in FIG. 12A, the convex member 70 is arranged on the substrate 20 on which the liquid supply port 3 is formed. The convex member may be formed along the entire outer periphery of the substrate 20, and like the groove 21 of the first embodiment, the outer edge of the substrate where the peeling direction PD of the support is from the inner side to the outer side of the substrate 20. Part may be formed. Details of the convex member will be described later. Here, a case where a convex member having an annular structure (ring shape) is used according to the outer shape of a substrate (wafer) will be described.
凸状部材70は例えば図13に示すようにリング形状を有し、その外径は、基板20の外径をDmmとするとDmmから(D−20)mmの間であることが好ましい。つまり、基板の端部から凸状部材70の外端までの距離は、20mm以内とする。また、凸状部材の基板重心方向の幅、特に基板20と接触する底面の幅は、500μmから20mmの範囲の物を使用することができる。凸状部材の内径は、素子形成領域を勘案して、上記の外径と底面幅の範囲内から適宜最適な範囲を選択することができる。また、基板20に液体供給口3が形成されている場合、液体供給口3から凸状部材の内壁までの樹脂層の密着性を確保することが好ましい。この場合、第1の実施形態と同様に、液体供給口3から凸状部材の内壁までの距離は1500μmより大きいことが好ましく、2000μm以上がより好ましい。図13(a)は凸状部材70の重ね合わせ前、図13(b)は重ね合わせ後の平面図を示す。 The convex member 70 has, for example, a ring shape as shown in FIG. 13, and its outer diameter is preferably between Dmm and (D−20) mm, where Dmm is the outer diameter of the substrate 20. That is, the distance from the end of the substrate to the outer end of the convex member 70 is set to 20 mm or less. Further, the width of the convex member in the direction of the center of gravity of the substrate, particularly, the width of the bottom surface in contact with the substrate 20 can be in the range of 500 μm to 20 mm. The optimum inner diameter of the convex member can be appropriately selected from the above ranges of the outer diameter and the bottom width in consideration of the element formation region. When the liquid supply port 3 is formed in the substrate 20, it is preferable to ensure the adhesion of the resin layer from the liquid supply port 3 to the inner wall of the convex member. In this case, as in the first embodiment, the distance from the liquid supply port 3 to the inner wall of the convex member is preferably larger than 1500 μm, and more preferably 2000 μm or more. FIG. 13A is a plan view before the overlapping of the convex members 70, and FIG. 13B is a plan view after the overlapping.
凸状部材70の基板重心方向の断面は、上端と下端の幅が同等、もしくは下端幅よりも上端幅の方が小さい形状が好ましい。下端幅よりも上端幅の方が小さい形状としては例えば図14に示す形状が例示できる。図14(a)〜(d)は断面が左右対称である形状の例を示す。さらに、上端部から下端部にかけての傾斜部は、両側に同等な傾斜、もしくは基板20の外周と面している側壁の傾斜角の方が急勾配となっていることが好ましい。図14(e)〜(h)は外周側の側壁が急勾配となっている例を示す。凸状部材70の断面の幅が上端と下端で同等の場合、凸状部材70は貼付材料30を貼り付けた際に樹脂層32と面接触する。その際、樹脂層32は凸状部材70の接触面部の圧力で移動する状態となる。樹脂層32の移動は凸状部材70の側面方向に発生するため、樹脂層32の膜厚の面内分布が低下し易い。一方、凸状部材70の断面が下端幅よりも上端幅の方が小さい場合は、凸状部材70の体積を小さくできるので、樹脂層32の移動量が小さくなり、樹脂層の面内分布の低下を抑制することができる。さらに、凸状部材70の側面が基板20の外周側の方が急勾配の場合は、樹脂層32が傾斜に沿って基板20の外側に優先的に移動するため、樹脂層32の膜厚の面内分布の低下をさらに抑制できる。 The cross section of the convex member 70 in the direction of the center of gravity of the substrate preferably has a shape in which the widths of the upper end and the lower end are equal or the upper end width is smaller than the lower end width. As a shape in which the upper end width is smaller than the lower end width, for example, the shape shown in FIG. 14 can be exemplified. FIGS. 14A to 14D show examples of shapes whose cross sections are symmetrical. Further, it is preferable that the inclined portion from the upper end to the lower end has the same inclination on both sides, or the inclination of the side wall facing the outer periphery of the substrate 20 is steeper. FIGS. 14E to 14H show examples in which the outer peripheral side wall has a steep slope. When the width of the cross section of the convex member 70 is equal at the upper end and the lower end, the convex member 70 comes into surface contact with the resin layer 32 when the adhesive material 30 is attached. At that time, the resin layer 32 is moved by the pressure of the contact surface of the convex member 70. Since the movement of the resin layer 32 occurs in the side surface direction of the convex member 70, the in-plane distribution of the film thickness of the resin layer 32 tends to decrease. On the other hand, when the cross section of the convex member 70 has a smaller upper end width than a lower end width, the volume of the convex member 70 can be reduced, so that the movement amount of the resin layer 32 is reduced, and the in-plane distribution of the resin layer is reduced. The decrease can be suppressed. Further, when the side surface of the convex member 70 is steeper toward the outer peripheral side of the substrate 20, the resin layer 32 moves preferentially to the outside of the substrate 20 along the slope. A decrease in in-plane distribution can be further suppressed.
凸状部材70の高さは、樹脂層32の厚みをZとすると0.5Zから2.0Zの間であることが好ましい。凸状部材70の高さが樹脂層32の半分に満たない場合は、樹脂層32の凝集破壊を優先して発生させる作用が十分に発揮しない。また凸状部材70の高さが2.0Zよりも高くなると、貼付材料30を貼り付ける際に、基板20と樹脂層32との間に空隙が発生してしまうことがある。凸状部材70の高さは0.5Zから1.0Zの間であることがより好ましい。この範囲であれば、支持体31を押し上げることがなく、貼付材料30の貼り付けを安定して行うことができる。なお、凸状部材70の断面形状が図14(a)や(e)のような上端が尖っている場合には、支持体31とは接触しない高さとすることが好ましい。 The height of the convex member 70 is preferably between 0.5Z and 2.0Z, where Z is the thickness of the resin layer 32. If the height of the convex member 70 is less than half the height of the resin layer 32, the effect of preferentially causing cohesive failure of the resin layer 32 is not sufficiently exhibited. If the height of the convex member 70 is higher than 2.0Z, a gap may be generated between the substrate 20 and the resin layer 32 when the bonding material 30 is bonded. More preferably, the height of the convex member 70 is between 0.5Z and 1.0Z. In this range, the sticking material 30 can be stably stuck without pushing up the support 31. When the cross-sectional shape of the convex member 70 is sharp at the upper end as shown in FIGS. 14A and 14E, the height is preferably set so as not to contact the support 31.
凸状部材70の材料としては、貼付材料30の樹脂層32を押し込めるように、樹脂層32よりも硬度の高い材料であればよい。凸状部材70の材料は、樹脂層32における硬化性や加工性に影響する化合物やイオンを放出しにくい材料であることが好ましい。例えば、硬化樹脂や金属材料などが選択できる。また、凸状部材70と樹脂層32との密着力は基板20と樹脂層32との密着力よりも小さいことが好ましい。凸状部材70が金属材料であれば、表面を離型処理して用いることもできる。
基板20上に凸状部材70を形成する方法として、図15に示す方法もある。まず図15(a)に示すように、例えば基板20上の感光性樹脂層(ネガ型感光性樹脂層)71に、マスク72を用いて露光し、露光領域70Lを形成する。そしてこの露光領域70L以外の領域を現像し、図15(b)に示すように露光領域を凸状部材70とする。
The material of the protruding member 70 may be any material having a higher hardness than the resin layer 32 so that the resin layer 32 of the adhesive material 30 can be pressed. The material of the convex member 70 is preferably a material that does not easily release compounds or ions that affect the curability and processability of the resin layer 32. For example, a cured resin or a metal material can be selected. Further, it is preferable that the adhesion between the convex member 70 and the resin layer 32 is smaller than the adhesion between the substrate 20 and the resin layer 32. If the convex member 70 is a metal material, the surface may be subjected to a release treatment and used.
As a method of forming the convex member 70 on the substrate 20, there is also a method shown in FIG. First, as shown in FIG. 15A, for example, a photosensitive resin layer (negative photosensitive resin layer) 71 on the substrate 20 is exposed using a mask 72 to form an exposed region 70L. Then, an area other than the exposure area 70L is developed to make the exposure area a convex member 70 as shown in FIG.
このように基板20上に凸状部材70を配置した後、貼付材料30を基板20上に貼り付ける(図11(b))。このとき、樹脂層32は凸状部材70の陥入により移動して、凸状部材70上面での樹脂層32の厚みは、他の領域よりも薄くなる。凸状部材70の高さが1.0Z〜2.0Zの範囲では、凸状部材70の上面が支持体31と接触することもある。つまり、凸状部材70により樹脂層が破断されることになる。この場合も、凸状部材70は樹脂層32の破断の起点と見なす。 After the convex member 70 is arranged on the substrate 20 in this manner, the adhesive material 30 is attached on the substrate 20 (FIG. 11B). At this time, the resin layer 32 moves due to the depression of the convex member 70, and the thickness of the resin layer 32 on the upper surface of the convex member 70 becomes thinner than other regions. When the height of the convex member 70 is in the range of 1.0Z to 2.0Z, the upper surface of the convex member 70 may come into contact with the support 31. That is, the resin layer is broken by the convex member 70. Also in this case, the convex member 70 is regarded as a starting point of the breakage of the resin layer 32.
次に、図11(c)に示すように、支持体31を剥離方向PDに向かって剥離する。ここではリング状の凸状部材70を用いているため、剥離開始側でも凸状部材70を起点として樹脂層32の凝集破壊が生じ、樹脂層厚みの薄くなっている凸状部材70の上部で破断する。剥離後半側でも同様に、凸状部材70を起点として樹脂層32の凝集破壊が生じ破断する。 Next, as shown in FIG. 11C, the support 31 is peeled in the peeling direction PD. Here, since the ring-shaped convex member 70 is used, cohesive failure of the resin layer 32 occurs on the peeling start side from the convex member 70 as a starting point, so that the resin layer 32 becomes thinner at the upper part of the convex member 70 where the resin layer thickness is reduced. Break. Similarly, in the latter half of the peeling, the cohesive failure of the resin layer 32 starts from the convex member 70 and breaks.
その後は、第1の実施形態と同様に流路形成部材6と吐出口形成部材7を形成する。なお、凸状部材70は、転写した樹脂層32を所望の構造物に加工する前に除去してから樹脂層32の加工を行うことができる。また、樹脂材料で凸状部材70を形成している場合、基板(ウエハ)から各チップに切り分ける際に、凸状部材70も切断することが容易である。また、凸状部材70を形成する領域が素子形成領域外であることから、チップ分けの際に素子形成領域外の基板と共に廃棄することもできる。 After that, similarly to the first embodiment, the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 are formed. The convex member 70 can be processed before removing the transferred resin layer 32 before processing it into a desired structure. Further, when the convex member 70 is formed of a resin material, it is easy to cut the convex member 70 when cutting each chip from the substrate (wafer). Further, since the region where the convex member 70 is formed is outside the element formation region, it can be discarded together with the substrate outside the element formation region when dividing chips.
本実施形態においても、樹脂層を基板に貼り付ける際、凸状部材70によって樹脂層32の凝集破壊を誘発させることできる。これにより基板領域外の樹脂層のバリの発生を抑制し、バリ欠落による製品の品質の低下を抑制することができる。 Also in the present embodiment, when the resin layer is attached to the substrate, the cohesive failure of the resin layer 32 can be induced by the convex member 70. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of burrs in the resin layer outside the substrate region, and to suppress a decrease in product quality due to lack of burrs.
〔第4の実施形態〕
本発明の第4の実施形態では、樹脂層の破断の起点となる構造として、貼付材料を基板に貼り付ける工程の後に、支持体側から前記樹脂層を押し込んで凹部を形成することを特徴とする。
[Fourth embodiment]
The fourth embodiment of the present invention is characterized in that, as a structure serving as a starting point of the fracture of the resin layer, after the step of attaching the adhesive material to the substrate, the resin layer is pushed in from the support side to form a concave portion. .
まず、図16(a)に示すように、液体供給口3を形成した基板20上に、支持体31上に樹脂層32を形成した貼付材料30を貼り付ける。樹脂層32は基板20の外形よりも大きな外形を有しており、基板20の端部から樹脂層32がはみ出すように貼り付けられる。なお、液体供給口3をノズル形成部材の形成後に形成する場合は、この時点で基板20に液体供給口3は形成されていない。 First, as shown in FIG. 16A, an adhesive material 30 having a resin layer 32 formed on a support 31 is attached on a substrate 20 having a liquid supply port 3 formed thereon. The resin layer 32 has an outer shape larger than the outer shape of the substrate 20, and is attached so that the resin layer 32 protrudes from an end of the substrate 20. When the liquid supply port 3 is formed after the formation of the nozzle forming member, the liquid supply port 3 is not formed in the substrate 20 at this time.
次いで、図16(b)に示すように、樹脂層32と基板20が貼り付けられた状態で支持体31側から樹脂層32を押し込んで凹部を形成する。このとき、支持体31を所定の圧力で押し込む部材(押圧部材という)を用いて、支持体31を介して押圧部材80を基板20の外周部に沿って押し込む。押し込まれた箇所の樹脂層32は図16(c)に示すように潰された状態となり樹脂層32に凹部81が形成された状態となる。凹部81における樹脂層32の膜厚tは、他の領域の樹脂層32の膜厚より薄くなる。膜厚tは凹部以外の樹脂層32の膜厚をZとした時、0.5Z以下となるように押圧部材80の圧力を調整する。押圧部材80により樹脂層32が破断してもよく、この場合も凹部81が樹脂層の破断の起点となるといえる。 Next, as shown in FIG. 16B, the resin layer 32 is pushed in from the support 31 side in a state where the resin layer 32 and the substrate 20 are attached to form a concave portion. At this time, the pressing member 80 is pressed along the outer periphery of the substrate 20 via the support 31 by using a member (referred to as a pressing member) for pressing the support 31 at a predetermined pressure. The pressed resin layer 32 is in a crushed state as shown in FIG. 16 (c), and the resin layer 32 has a concave portion 81 formed therein. The thickness t of the resin layer 32 in the recess 81 is smaller than the thickness of the resin layer 32 in other regions. When the thickness of the resin layer 32 other than the concave portion is Z, the pressure of the pressing member 80 is adjusted to be 0.5Z or less. The resin layer 32 may be broken by the pressing member 80, and in this case, the concave portion 81 can be said to be a starting point of the break of the resin layer.
次いで、図16(d)に示すように、支持体31を剥離する。このとき、樹脂層32の膜厚が薄くなっている凹部81では、他の領域に比べて剛性が劣るため、凝集破壊が優先して発生する。そのため、基板領域外に張り出した樹脂層34は支持体31の剥離とともに、支持体31に付着したまま除去される。すなわち、押圧部材80によって意図的に基板20の端部近傍に樹脂層32が薄くなる領域を設けておくことによって、樹脂層32が凝集破壊を起こす部位を制御することができる。上記の工程により、図16(e)に示すように基板領域外に樹脂層を残さず、基板20上に樹脂層32を転写することができる。 Next, as shown in FIG. 16D, the support 31 is peeled off. At this time, in the concave portion 81 in which the thickness of the resin layer 32 is small, rigidity is inferior to other regions, so that cohesive failure occurs preferentially. Therefore, the resin layer 34 extending outside the substrate region is removed while being adhered to the support 31 together with the separation of the support 31. That is, by intentionally providing a region where the resin layer 32 becomes thinner near the end portion of the substrate 20 by the pressing member 80, it is possible to control a portion where the resin layer 32 causes cohesive failure. Through the above steps, the resin layer 32 can be transferred onto the substrate 20 without leaving the resin layer outside the substrate region as shown in FIG.
なお、図16では、押圧部材80として、縦に回転するリング状の部材を支持体31の所定の箇所に押しつけ、基板20を回転させることで、基板の外周部に沿って押し込む態様を示している。押圧部材80は、このようなリング状の部材に限定されない。例えば、図17(a)に示すようなボールペンの先端部(チップ)のように、球体が回転自在に保持された部材81や、図17(b)に示すような球体をリング状にまとめたベアリング形状の部材82を用いて押し込むこともできる。これらの押し込み部材の先端はR形状となっており支持体の上を押し込みながら移動を行うことができる。また、第3の実施形態に使用したリング状の凸状部材70において、金属材料など基板外で形成される部材を押圧部材80として用いることもできる。このようなリング状の押圧部材80の支持体31と接する先端部は、図14(a)や(e)のような先鋭な構造ではなく、図14(b)〜(d)、(f)〜(h)のような先端が平面又はR形状を有するものが好ましい。また、樹脂層32の移動を基板の外周側に促すという観点から、凸状部材70において説明した外周側が急勾配となっている図14(f)〜(h)のような基板重心方向の断面が非対称な構造が好ましい。 Note that FIG. 16 shows a mode in which a ring-shaped member that rotates vertically is pressed against a predetermined portion of the support body 31 as the pressing member 80 and the substrate 20 is rotated to be pushed along the outer peripheral portion of the substrate. I have. The pressing member 80 is not limited to such a ring-shaped member. For example, a member 81 in which a sphere is rotatably held like a tip portion (tip) of a ballpoint pen as shown in FIG. 17A or a sphere as shown in FIG. It can also be pushed in using a bearing-shaped member 82. The tips of these pushing members have an R shape, and can move while pushing on the support. In the ring-shaped convex member 70 used in the third embodiment, a member formed outside the substrate such as a metal material can be used as the pressing member 80. The distal end of the ring-shaped pressing member 80 that comes into contact with the support 31 does not have a sharp structure as shown in FIGS. 14A and 14E, but has the structure shown in FIGS. 14B to 14D and 14F. It is preferable that the tip has a flat surface or an R shape as in (h). In addition, from the viewpoint of promoting the movement of the resin layer 32 toward the outer peripheral side of the substrate, the cross section in the direction of the center of gravity of the substrate as shown in FIGS. Is preferably an asymmetric structure.
凹部81を形成する位置も、第3の実施形態で説明した凸状部材70の形成位置と同等の位置に形成することができる。 The position where the concave portion 81 is formed can be formed at the same position as the position where the convex member 70 is formed as described in the third embodiment.
本実施形態においても、押圧部材80によって樹脂層32の凝集破壊を誘発させることできる。これにより基板領域外の樹脂層のバリの発生を抑制し、バリ欠落による製品の品質の低下を抑制することができる。本実施形態においても、押圧部材80により押し込む領域は基板の全外周に沿って形成する以外に、支持体の剥離方向が基板の内側方向から外側方向となる剥離工程の後半領域に少なくとも形成されていればよい。 Also in the present embodiment, the cohesive failure of the resin layer 32 can be induced by the pressing member 80. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of burrs in the resin layer outside the substrate region, and to suppress a decrease in product quality due to lack of burrs. Also in the present embodiment, the region to be pressed by the pressing member 80 is formed along the entire outer periphery of the substrate, and is formed at least in the second half region of the peeling step in which the peeling direction of the support is from the inside to the outside of the substrate. Just do it.
以下に、図面を参照して本発明の液体吐出ヘッド用基板の製造方法について具体的に説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a substrate for a liquid ejection head of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
本発明の第1の実施形態の製造工程を、図3〜図6を用いて説明する。
(実施例A1)
先ず図6(a)に示すように基板20(直径200mmのシリコン基板)の裏面にフォトレジストをエッチングマスク41としたシリコンエッチングを行い、未貫通口3aを素子形成領域の各チップ単位にそれぞれ形成した。その後、図6(b)に示すように基板20の表面にフォトレジストをエッチングマスク42としたシリコンエッチングを行い、液体供給口3及び溝21を形成した。この時、溝21は図4(a)のように基板20の外周全域に形成し、深さは200μm、幅は250μmとしている。また、溝21の形状は凝集破壊が発生し易いように図5(b)に示す櫛歯状とした。
The manufacturing process according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Example A1)
First, as shown in FIG. 6A, silicon etching is performed on the back surface of the substrate 20 (a silicon substrate having a diameter of 200 mm) using a photoresist as an etching mask 41, and a non-through hole 3a is formed for each chip in the element formation region. did. Thereafter, as shown in FIG. 6B, silicon etching was performed on the surface of the substrate 20 using a photoresist as an etching mask 42 to form the liquid supply port 3 and the groove 21. At this time, the groove 21 is formed over the entire outer periphery of the substrate 20 as shown in FIG. 4A, and has a depth of 200 μm and a width of 250 μm. Further, the shape of the groove 21 was a comb-like shape shown in FIG. 5B so that cohesive failure easily occurred.
次に図3(b)に示すようにポリエチレンテレフタラート(PET)から成る100μm厚の支持体31上にスピンコート法により樹脂層32を形成した貼付材料30を作製した。樹脂層32は、ネガ型の感光性樹脂を用い、厚さは100μmとした。スピンコート法によって支持体31上に樹脂層32を形成したのち、支持体31を回転させたまま有機溶剤を用いてサイドリンスすることで、樹脂層32を直径210mmの円形状に加工した。そののち、100℃で20分間のベーク処理をした。 Next, as shown in FIG. 3B, an adhesive material 30 was prepared in which a resin layer 32 was formed by spin coating on a support 31 made of polyethylene terephthalate (PET) and having a thickness of 100 μm. The resin layer 32 was made of a negative photosensitive resin and had a thickness of 100 μm. After the resin layer 32 was formed on the support 31 by spin coating, the resin layer 32 was processed into a circular shape with a diameter of 210 mm by side rinsing using an organic solvent while the support 31 was rotated. After that, a baking treatment was performed at 100 ° C. for 20 minutes.
次に図3(c)に示すように、貼付材料30を樹脂層32側で溝21の形成された基板20に貼り付けた。樹脂層32の直径が210mmであるため、基板20の端から樹脂層32が5mmはみ出すように貼り付けを行った。その後、図3(d)に示すように、支持体31を10mm/sの速度で剥離した所、基板20の外周部に設けた溝21上の樹脂層32に凝集破壊による破断部33が発生した。図3(e)に示すように支持体を剥離後に基板表面を観察したところ、基板20の領域外に樹脂層のバリは観察されなかった。 Next, as shown in FIG. 3C, the adhesive material 30 was attached to the substrate 20 having the groove 21 formed on the resin layer 32 side. Since the diameter of the resin layer 32 was 210 mm, the attachment was performed so that the resin layer 32 protruded 5 mm from the end of the substrate 20. Thereafter, as shown in FIG. 3D, when the support 31 is peeled off at a speed of 10 mm / s, a fracture 33 due to cohesive failure occurs in the resin layer 32 on the groove 21 provided on the outer periphery of the substrate 20. did. As shown in FIG. 3E, when the substrate surface was observed after the support was peeled off, no burrs of the resin layer were observed outside the region of the substrate 20.
次に図3(f)に示すように、転写された樹脂層を露光、現像処理することで加工し、樹脂構造物である流路形成部材6を形成した。次に、図3(g)に示すように、流路形成部材6の形成と同様に、吐出口5を有する吐出口形成部材7を形成した。
上記の通り作製した液体吐出ヘッド用基板では、樹脂層32のバリが欠落して基板上に残ることによる品質低下はほとんど確認できなかった。
Next, as shown in FIG. 3F, the transferred resin layer was processed by exposing and developing, thereby forming a flow path forming member 6 as a resin structure. Next, as shown in FIG. 3G, a discharge port forming member 7 having the discharge port 5 was formed in the same manner as the formation of the flow path forming member 6.
In the liquid ejection head substrate manufactured as described above, almost no deterioration in quality due to the lack of burrs of the resin layer 32 and remaining on the substrate was confirmed.
(実施例A2)
実施例A1では溝21を全周に形成しているが、支持体31の剥離方向に合わせて形成してもよい。
まず実施例1と同様にして図6(a)に示す未貫通口3aを形成した。その後、図6(b)に示すように基板20の表面にフォトレジストをエッチングマスク42としたシリコンエッチングを行い、液体供給口3及び溝21を形成した。この時、溝21は図6(c1)のように支持体の剥離方向PDに対して後半となる基板20の半分の領域に形成し、深さは200μm、幅は250μmとしている。また、溝21の形状は凝集破壊が発生し易いように櫛歯状とし、先端を剥離方向に沿うように形成した(図6(c2)及び(c3))。これ以外は実施例1と同様とした。
上記の通り作製した液体吐出ヘッド用基板でも、樹脂層のバリが欠落して基板上に残ることによる品質低下は確認できなかった。
(Example A2)
In Example A1, the groove 21 is formed on the entire circumference, but may be formed in accordance with the peeling direction of the support 31.
First, a non-penetrating port 3a shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 6B, silicon etching was performed on the surface of the substrate 20 using a photoresist as an etching mask 42 to form the liquid supply port 3 and the groove 21. At this time, as shown in FIG. 6 (c1), the groove 21 is formed in a half region of the substrate 20, which is the latter half with respect to the support peeling direction PD, and has a depth of 200 μm and a width of 250 μm. Further, the shape of the groove 21 was comb-shaped so that cohesive failure easily occurred, and the tip was formed along the peeling direction (FIGS. 6C2 and 6C3). Except for this, it was the same as Example 1.
Even in the liquid ejection head substrate manufactured as described above, no quality deterioration due to the lack of burrs of the resin layer and remaining on the substrate could be confirmed.
次に、本発明の第2の実施形態に係る実施例について説明する。
実施例B1は、放電処理によって、凹部下地となる領域以外の表面自由エネルギーを高める方法である。実施例B2及びB3は、光照射によって、凹部下地となる領域以外の表面自由エネルギーを高める方法である。実施例B4は、撥水膜形成によって、凹部下地となる領域の表面自由エネルギーを下げる方法である。実施例B5及びB6は、樹脂層形成後に凹部を形成することが特徴である。その中でも実施例B5は、溶剤処理によって凹部を形成することが特徴であり、実施例B6は、塑性加工によって凹部を形成することが特徴である。
Next, an example according to the second embodiment of the present invention will be described.
Example B1 is a method of increasing the surface free energy of the region other than the region serving as the base of the concave portion by the discharge treatment. Embodiments B2 and B3 are methods of increasing the surface free energy of the region other than the region serving as the base of the concave portion by light irradiation. Example B4 is a method of lowering the surface free energy of a region serving as a base of a concave portion by forming a water-repellent film. Embodiments B5 and B6 are characterized in that the recess is formed after the formation of the resin layer. Among them, Example B5 is characterized by forming a concave portion by a solvent treatment, and Example B6 is characterized by forming a concave portion by plastic working.
(実施例B1)
図8(a)に示すように、厚さ100μmのPETフィルムから成る基材51aに対して、厚さ200nmのシリコーン樹脂からから成る離型膜51bをスリットコート法によって形成することによって、支持体51を作製した。
次に、図8(b)に示すように、離型膜51bのうち、凹部下地51cとなる領域のみに保護フィルム(不図示)を貼り付けた状態で、コロナ放電処理を実施した後、保護フィルムを剥離することで、凹部下地51cを形成した。凹部下地51cは支持体51の中心から半径98mmの外径と半径96mmの内径を有するリング状に形成した。
(Example B1)
As shown in FIG. 8A, a release film 51b made of a silicone resin having a thickness of 200 nm is formed on a base material 51a made of a PET film having a thickness of 100 μm by a slit coating method, thereby forming a support. 51 were produced.
Next, as shown in FIG. 8B, a corona discharge treatment is performed in a state where a protective film (not shown) is adhered only to a region of the release film 51b to be the concave base 51c. By peeling off the film, a concave portion base 51c was formed. The concave portion base 51c was formed in a ring shape having an outer diameter of 98 mm in radius and an inner diameter of 96 mm in radius from the center of the support 51.
次に、図8(c)に示すように、支持体固定枠(不図示)に固定された支持体51に樹脂組成物52Pをスピンコート法により塗り広げた。更に、支持体51を回転させたままプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を用いてサイドリンスを行うことで、樹脂組成物52Pを直径204mmの円形状に加工した。尚、樹脂組成物52Pは、樹脂としてエポキシ樹脂(大日本インキ製、「N−695」(商品名))、光酸発生剤としてサンアプロ製「CPI−210S」(商品名)、溶媒としてPGMEAからなる組成物を用いた。 Next, as shown in FIG. 8C, a resin composition 52P was spread on a support 51 fixed to a support fixing frame (not shown) by a spin coating method. Furthermore, by performing side rinse using propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) while rotating the support 51, the resin composition 52P was processed into a circular shape having a diameter of 204 mm. The resin composition 52P was prepared from epoxy resin (manufactured by Dainippon Ink, "N-695" (trade name)) as a resin, "CPI-210S" (trade name) manufactured by San-Apro as a photoacid generator, and PGMEA as a solvent. Was used.
次に、樹脂組成物を形成した支持体51を100℃のホットプレートに20分投入することにより溶媒を蒸発させ、図8(d)に示すような樹脂層52、及び、凹部下地51c上に凹部52aを形成した。乾燥後の樹脂層52の膜厚は5μmであった。また、凹部52aの最も薄い部位の膜厚は0μm(凹部下地51cが露出)であった。 Next, the support 51 on which the resin composition was formed was poured into a hot plate at 100 ° C. for 20 minutes to evaporate the solvent, and the resin 51 was placed on the resin layer 52 and the concave base 51 c as shown in FIG. A recess 52a was formed. The thickness of the resin layer 52 after drying was 5 μm. The thickness of the thinnest portion of the concave portion 52a was 0 μm (the concave portion base 51c was exposed).
次に、図7(b)に示すように、液体供給口3が形成された基板20に貼付材料50をロール式ラミネーターによって貼り付けた。この時、樹脂層32の端部が基板端部から1mm突出するように貼り付けた。凹部52aの内端は、基板20の端部から内側5mm、凹部52aの外端は基板20の端部から内側1mmの位置にあり、基板ノッチ部を除く外周に凹部52aが閉鎖空間として形成された。この時、樹脂層52は、支持体51を介してローラーによって押し潰されながら基板20に貼り付けられるため、樹脂の流動が発生し、凹部52aにも周辺から樹脂が供給される。そのため、貼り付け後の凹部52aの最も薄い領域の膜厚は2μmとなった。 Next, as shown in FIG. 7B, an adhesive material 50 was attached to the substrate 20 on which the liquid supply port 3 was formed by a roll laminator. At this time, the resin layer 32 was attached so that the end portion protruded 1 mm from the end portion of the substrate. The inner end of the concave portion 52a is located 5 mm inside from the end of the substrate 20 and the outer end of the concave portion 52a is located 1 mm inside from the end of the substrate 20, and the concave portion 52a is formed as a closed space on the outer periphery excluding the substrate notch portion. Was. At this time, the resin layer 52 is attached to the substrate 20 while being crushed by the roller via the support body 51, so that the resin flows, and the resin is also supplied to the concave portion 52a from the periphery. Therefore, the film thickness of the thinnest region of the concave portion 52a after attachment was 2 μm.
次に、貼付材料50を基板20の端部より1mm離れた位置で切断した。
次に、図7(c)、(d)に示すように、支持体51を剥離した。この時、凹部52aの領域で樹脂層52の凝集破壊により破断部53が形成された。破断部53より基板外側の樹脂層52は、支持体51に追従して除去された。一方、破断部53より基板内側の樹脂層52は、基板20上に転写されて残った。
Next, the adhesive material 50 was cut at a position 1 mm away from the end of the substrate 20.
Next, as shown in FIGS. 7C and 7D, the support 51 was peeled off. At this time, a fracture 53 was formed in the region of the concave portion 52a due to cohesive failure of the resin layer 52. The resin layer 52 outside the substrate from the fractured portion 53 was removed following the support 51. On the other hand, the resin layer 52 on the inner side of the substrate from the broken portion 53 was transferred onto the substrate 20 and remained.
次に、図11(a)に示すように、i線ステッパーを用い、転写された樹脂層52に対して10000J/m2の露光光をフォトマスク63によって選択的に露光した。その後、50℃で5分間のベークを行い、流路壁となる潜像6Lを形成した。 Next, as shown in FIG. 11A, the transferred resin layer 52 was selectively exposed to exposure light of 10,000 J / m 2 using a photomask 63 using an i-line stepper. Thereafter, baking was performed at 50 ° C. for 5 minutes to form a latent image 6L serving as a channel wall.
次に、図11(b)に示すように、上記の貼付材料50と同様にして形成した貼付材料57を樹脂層52上に貼り付けた。貼付材料57は、樹脂組成物として、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製エポキシ樹脂「157S70」(商品名))、光酸発生剤としてサンアプロ製「LW−S1」(商品名)、溶媒としてPGMEAからなる組成物を用いて形成した。また、貼付材料57の貼り付け時、樹脂層59の端部が基板20の端部から1mmはみ出すように貼り付けた。また、凹部59aの内端は、樹脂層52の端部から内側7mm、外端は、樹脂層52から内側3mmの位置にあり、凹部59aが閉鎖空間として形成された。この時、貼り付け後の凹部59aの最も薄い領域の膜厚は2μmとなった。 Next, as shown in FIG. 11B, a pasting material 57 formed in the same manner as the above-mentioned pasting material 50 was pasted on the resin layer 52. The adhesive material 57 is composed of an epoxy resin (epoxy resin “157S70” (trade name) manufactured by Japan Epoxy Resin) as a resin composition, “LW-S1” (trade name) manufactured by San-Apro as a photoacid generator, and PGMEA as a solvent. Formed using the composition. Further, at the time of attaching the attaching material 57, the attachment was performed such that the end of the resin layer 59 protruded from the end of the substrate 20 by 1 mm. The inner end of the recess 59a was located 7 mm inside from the end of the resin layer 52, and the outer end was located 3 mm inside from the resin layer 52. The recess 59a was formed as a closed space. At this time, the thickness of the thinnest region of the concave portion 59a after the attachment was 2 μm.
次に、図11(c)に示すように、支持体58を剥離して樹脂層59を樹脂層52上に残して転写した。このとき、樹脂層59は凹部59aで凝集破壊により破断し、樹脂層59の凹部59aより外側は支持体58に追従して除去された。 Next, as shown in FIG. 11C, the support body 58 was peeled off, and the resin layer 59 was transferred onto the resin layer 52 while remaining. At this time, the resin layer 59 was broken by the cohesive failure at the concave portion 59a, and the outer side of the concave portion 59a of the resin layer 59 was removed following the support 58.
次に、図11(d)に示すように、i線ステッパーを用い、樹脂層59に対して1000J/m2の露光光をフォトマスク64によって選択的に露光した。その後、90℃で5分間のベークを行い、吐出口形成部材となる潜像7Lを形成した。潜像7Lには吐出口となる部分が未露光領域として含まれていた。 Next, as shown in FIG. 11D, the resin layer 59 was selectively exposed to exposure light of 1000 J / m 2 by a photomask 64 using an i-line stepper. Thereafter, baking was performed at 90 ° C. for 5 minutes to form a latent image 7L serving as a discharge port forming member. The latent image 7L included a portion serving as a discharge port as an unexposed area.
次に、図11(e)に示すように、PGMEAを用いて、樹脂層52及び樹脂層59の未露光部分を一括して現像した。その後、200℃のオーブンに60分間投入し、潜像6L及び7Lを硬化させ、これにより流路8の壁部となる流路形成部材6及び吐出口5の形成された吐出口形成部材7が形成された。
その後、ダイシングにより各チップ単位に切断することで、液体吐出ヘッド用基板を形成した。
液体吐出ヘッド用基板の外観検査を実施したところ、バリ由来の異物は発見できなかった。
Next, as shown in FIG. 11E, unexposed portions of the resin layer 52 and the resin layer 59 were collectively developed using PGMEA. Thereafter, it is put into an oven at 200 ° C. for 60 minutes to cure the latent images 6L and 7L, whereby the flow path forming member 6 serving as the wall of the flow path 8 and the discharge port forming member 7 having the discharge port 5 formed therein are formed. Been formed.
Thereafter, the substrate for a liquid discharge head was formed by cutting into individual chips by dicing.
When a visual inspection of the liquid discharge head substrate was performed, no foreign matter derived from burrs could be found.
尚、この手法は、離型膜に対する部位選択的な処理を実施するために、樹脂層形成とは異なる別装置による実施が必要な工程が追加される。しかしながら、樹脂層形成後に工程が追加されないため、樹脂層形成後に追加工程を実施する手法に比べ、形成した樹脂層への異物付着や、溶剤飛沫による樹脂層の品質を損なうことを抑制して凹部を形成できるのが利点である。 In this method, a step which needs to be performed by another device different from the resin layer formation is added in order to perform a site-selective treatment on the release film. However, since the process is not added after the formation of the resin layer, the concave portion is formed by suppressing the attachment of foreign substances to the formed resin layer and the deterioration of the quality of the resin layer due to the splash of the solvent, as compared with the method of performing the additional process after the formation of the resin layer. Is an advantage.
(実施例B2)
実施例B1と同様に厚さ100μmのPETフィルムから成る基材51aに対して、厚さ200nmのフッ素系樹脂からから成る離型膜51bをスリットコート法によって形成することによって、支持体51を作製した。フッ素系樹脂としては、パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む縮合物を使用した。この加水分解性シラン化合物は、パーフルオロポリエーテル基と加水分解性シリル基の間に、カルボニル基を含む構造である。
(Example B2)
As in Example B1, a support 51 was formed by forming a release film 51b made of a fluorine-based resin having a thickness of 200 nm on a base material 51a made of a PET film having a thickness of 100 μm by slit coating. did. As the fluororesin, a condensate containing a perfluoropolyether group-containing silane compound was used. This hydrolyzable silane compound has a structure containing a carbonyl group between a perfluoropolyether group and a hydrolyzable silyl group.
次に、実施例B1と同様の領域に凹部下地51cを形成するため、凹部下地51cとなる領域を露光マスクで遮蔽しつつ、270nm以下のブロード波長を含むUVを離型膜に照射することで、凹部下地51cを形成した。 Next, in order to form the concave portion base 51c in the same region as in Example B1, by irradiating the release film with UV including a broad wavelength of 270 nm or less while shielding the region to be the concave portion base 51c with an exposure mask. Then, a concave portion base 51c was formed.
以降は、実施例B1と同様の手法で凹部52aを有する樹脂層52を支持体51上に形成し、樹脂層52の転写、潜像6Lの形成、上記と同様に形成した貼付材料57を用いた樹脂層59の転写、潜像7Lの形成を行った。そして、一括現像により流路8、吐出口5を形成し、潜像6L、7Lを硬化させて、図11(e)に示すように流路形成部材6及び吐出口形成部材7を有する基板を形成した。
その後、ダイシングにより各チップ単位に切断することで、液体吐出ヘッド用基板を形成した。液体吐出ヘッド用基板の外観検査を実施したところ、バリ由来の異物は発見できなかった。
Thereafter, the resin layer 52 having the concave portion 52a is formed on the support body 51 by the same method as in Example B1, and the transfer of the resin layer 52, the formation of the latent image 6L, and the use of the adhesive material 57 formed in the same manner as described above are performed. The transfer of the resin layer 59 and the formation of the latent image 7L were performed. Then, the flow path 8 and the discharge port 5 are formed by batch development, the latent images 6L and 7L are cured, and the substrate having the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 as shown in FIG. Formed.
Thereafter, the substrate for a liquid discharge head was formed by cutting into individual chips by dicing. When a visual inspection of the liquid discharge head substrate was performed, no foreign matter derived from burrs could be found.
(実施例B3)
厚さ100μmのPETフィルムから成る基材51aに対して、厚さ500nmの酸化チタンからから成る離型膜51bをスパッタ法によって形成することによって、支持体51を作製した。
次に、実施例B1と同様の領域に凹部下地51cを形成するため、凹部下地51cとなる領域を露光マスクで遮蔽しつつ、365nmの波長を含むUVを照射することで、凹部下地51c以外の撥水膜を親水化した。これ以降は、実施例1と同様の手法で図2(e)から図3(a)まで工程を進めた。
以降は、実施例B1と同様の手法で凹部52aを有する樹脂層52を支持体51上に形成し、樹脂層52の転写、潜像6Lの形成、上記と同様に形成した貼付材料57を用いた樹脂層59の転写、潜像7Lの形成を行った。そして、一括現像により流路8、吐出口5を形成し、潜像6L、7Lを硬化させて、図11(e)に示すように流路形成部材6及び吐出口形成部材7を有する基板を形成した。
その後、ダイシングにより各チップ単位に切断することで、液体吐出ヘッド用基板を形成した。液体吐出ヘッド用基板の外観検査を実施したところ、バリ由来の異物は発見できなかった。
(Example B3)
The support 51 was manufactured by forming a release film 51b made of titanium oxide having a thickness of 500 nm on a substrate 51a made of a PET film having a thickness of 100 μm by a sputtering method.
Next, in order to form the concave portion base 51c in the same region as in Example B1, by irradiating UV including a wavelength of 365 nm while shielding the region to be the concave portion base 51c with an exposure mask, the region other than the concave portion base 51c is irradiated. The water-repellent film was made hydrophilic. After that, the process was advanced from FIG. 2E to FIG. 3A by the same method as in the first embodiment.
Thereafter, the resin layer 52 having the concave portion 52a is formed on the support body 51 by the same method as in Example B1, and the transfer of the resin layer 52, the formation of the latent image 6L, and the use of the adhesive material 57 formed in the same manner as described above are performed. The transfer of the resin layer 59 and the formation of the latent image 7L were performed. Then, the flow path 8 and the discharge port 5 are formed by batch development, the latent images 6L and 7L are cured, and the substrate having the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 as shown in FIG. Formed.
Thereafter, the substrate for a liquid discharge head was formed by cutting into individual chips by dicing. When a visual inspection of the liquid discharge head substrate was performed, no foreign matter derived from burrs could be found.
(実施例B4)
実施例B1と同様にして基材51a上に撥水層51bを設けた支持体51(基材51aと撥水層51bは省略)を作製した。その後、図9(a)に示すように、凹部下地となる領域に対してディスペンス法を用いて、パーフルオロアルキルシラン化合物(ダイキン工業製、「オプツールDSX」(商品名)を塗布した。更に、90℃で3分間のベークを行い、撥水膜55を形成することで、凹部下地を形成した。以降は、実施例B1と同様の手法で、図9(b)から図9(c)工程を行い、凹部52aを有する樹脂層52を形成した貼付材料を作製した。
以降は、実施例B1と同様の手法で凹部52aを有する樹脂層52を支持体51上に形成し、樹脂層52の転写、潜像6Lの形成、上記と同様に形成した貼付材料57を用いた樹脂層59の転写、潜像7Lの形成を行った。そして、一括現像により流路8、吐出口5を形成し、潜像6L、7Lを硬化させて、図11(e)に示すように流路形成部材6及び吐出口形成部材7を有する基板を形成した。
その後、ダイシングにより各チップ単位に切断することで、液体吐出ヘッド用基板を形成した。液体吐出ヘッド用基板の外観検査を実施したところ、バリ由来の異物は発見できなかった。
(Example B4)
In the same manner as in Example B1, a support 51 having a water repellent layer 51b provided on a substrate 51a (the substrate 51a and the water repellent layer 51b were omitted) was produced. Thereafter, as shown in FIG. 9A, a perfluoroalkylsilane compound (“Optool DSX” (trade name) manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was applied to the region serving as the base of the concave portion by using a dispensing method. Baking was performed at 90 ° C. for 3 minutes to form a water-repellent film 55, thereby forming a base for the concave portion, and thereafter, using the same method as in Example B1, the steps shown in FIGS. Was carried out to produce an adhesive material in which the resin layer 52 having the concave portion 52a was formed.
Thereafter, the resin layer 52 having the concave portion 52a is formed on the support body 51 by the same method as in Example B1, and the transfer of the resin layer 52, the formation of the latent image 6L, and the use of the adhesive material 57 formed in the same manner as described above are performed. The transfer of the resin layer 59 and the formation of the latent image 7L were performed. Then, the flow path 8 and the discharge port 5 are formed by batch development, the latent images 6L and 7L are cured, and the substrate having the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 as shown in FIG. Formed.
Thereafter, the substrate for a liquid discharge head was formed by cutting into individual chips by dicing. When a visual inspection of the liquid discharge head substrate was performed, no foreign matter derived from burrs could be found.
(実施例B5)
支持体51上に樹脂層52を形成した後、図10(A)に示す通り、支持体51を回転させながら樹脂層52の凹部52aを形成する領域にディスペンサ61からPGMEAを吐出し、樹脂層52を溶解させた。次に、再度80℃のホットプレートに20分投入することにより溶媒を蒸発させることで、凹部52aを形成した。凹部52の最も薄い部位の膜厚は1μmであった。
以降は、実施例B1と同様の手法で、凹部52aを有する樹脂層52を支持体51上に形成し、樹脂層52の転写、潜像6Lの形成、上記と同様に形成した貼付材料57を用いた樹脂層59の転写、潜像7Lの形成を行った。そして、一括現像により流路8、吐出口5を形成し、潜像6L、7Lを硬化させて、図11(e)に示すように流路形成部材6及び吐出口形成部材7を有する基板を形成した。
その後、ダイシングにより各チップ単位に切断することで、液体吐出ヘッド用基板を形成した。液体吐出ヘッド用基板の外観検査を実施したところ、バリ由来の異物は発見できなかった。
(Example B5)
After the resin layer 52 is formed on the support 51, as shown in FIG. 10A, PGMEA is discharged from the dispenser 61 to a region where the concave portion 52a of the resin layer 52 is formed while rotating the support 51, and the resin layer 52 is formed. 52 was dissolved. Next, the concave portion 52a was formed by evaporating the solvent by throwing it again on a hot plate at 80 ° C. for 20 minutes. The film thickness of the thinnest portion of the concave portion 52 was 1 μm.
Thereafter, in the same manner as in Example B1, the resin layer 52 having the concave portion 52a is formed on the support body 51, the transfer of the resin layer 52, the formation of the latent image 6L, and the attaching material 57 formed in the same manner as described above are performed. The used resin layer 59 was transferred and a latent image 7L was formed. Then, the flow path 8 and the discharge port 5 are formed by batch development, the latent images 6L and 7L are cured, and the substrate having the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 as shown in FIG. Formed.
Thereafter, the substrate for a liquid discharge head was formed by cutting into individual chips by dicing. When a visual inspection of the liquid discharge head substrate was performed, no foreign matter derived from burrs could be found.
(実施例B6)
支持体51上に樹脂層52を形成した後、図10(B)に示す通り、押圧部材62を、凹部52aを形成する領域に押し込むことで、凹部52aを形成した。凹部52aの最も薄い部位の膜厚は1μmであった。
以降は、実施例B1と同様の手法で、凹部52aを有する樹脂層52を支持体51上に形成し、樹脂層52の転写、潜像6Lの形成、上記と同様に形成した貼付材料57を用いた樹脂層59の転写、潜像7Lの形成を行った。そして、一括現像により流路8、吐出口5を形成し、潜像6L、7Lを硬化させて、図11(e)に示すように流路形成部材6及び吐出口形成部材7を有する基板を形成した。
その後、ダイシングにより各チップ単位に切断することで、液体吐出ヘッド用基板を形成した。液体吐出ヘッド用基板の外観検査を実施したところ、バリ由来の異物は発見できなかった。
(Example B6)
After forming the resin layer 52 on the support body 51, as shown in FIG. 10B, the pressing member 62 was pressed into the region where the concave portion 52a was formed, thereby forming the concave portion 52a. The film thickness of the thinnest portion of the concave portion 52a was 1 μm.
Thereafter, in the same manner as in Example B1, the resin layer 52 having the concave portion 52a is formed on the support body 51, the transfer of the resin layer 52, the formation of the latent image 6L, and the attaching material 57 formed in the same manner as described above are performed. The used resin layer 59 was transferred and a latent image 7L was formed. Then, the flow path 8 and the discharge port 5 are formed by batch development, and the latent images 6L and 7L are cured, and the substrate having the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 as shown in FIG. Formed.
Thereafter, the substrate for a liquid discharge head was formed by cutting into individual chips by dicing. When a visual inspection of the liquid discharge head substrate was performed, no foreign matter derived from burrs could be found.
次に、本発明の第3の実施形態に係る実施例について説明する。
(実施例C1)
先ず図12(a)に示すように、液体供給口3の形成された基板20に凸状部材70を配置した。基板20は直径200mmのシリコンウエハを用いた。凸状部材70は、図13に示すように、外径が190mm、内径が180mm、高さが100μmのSUS製のリング形状のものを用いた。
Next, an example according to the third embodiment of the present invention will be described.
(Example C1)
First, as shown in FIG. 12A, the convex member 70 was disposed on the substrate 20 on which the liquid supply port 3 was formed. As the substrate 20, a silicon wafer having a diameter of 200 mm was used. As shown in FIG. 13, a SUS ring-shaped member having an outer diameter of 190 mm, an inner diameter of 180 mm, and a height of 100 μm was used as the convex member 70.
次に図12(b)に示すように、貼付材料30を支持体31上に形成した樹脂層32が下を向くように配置し、基板20に貼り付けた。貼付材料30は厚さ100μmのPETフィルムからなる支持体上に厚さ100μmの樹脂層32を形成した後、サイドリンスにより樹脂層の直径が210mmとなるものと用意した。このとき、基板20の端から樹脂層32が5mmはみ出すように貼り付けを行った。貼付材料30を基板に貼り付ける際、凸状部材70の高さは、樹脂層32の厚みと同じである。そのため、凸状部材70により樹脂層32は分裂または部材70に押し潰され、図12(c)に示すように、支持体31の剥離を行う際に部材70を起点に樹脂層が破断部33で、基板上の樹脂層32と、外周部の樹脂層34に分かれた。支持体を全て剥離した際、樹脂層34は支持体31に付いたまま剥離され、樹脂層32は基板側に転写された。またリング形状の凸状部材70は支持体剥離後に取り外した。 Next, as shown in FIG. 12 (b), the adhesive material 30 was arranged such that the resin layer 32 formed on the support 31 faced downward, and was attached to the substrate 20. The adhesive material 30 was prepared such that a resin layer 32 having a thickness of 100 μm was formed on a support made of a PET film having a thickness of 100 μm, and the diameter of the resin layer became 210 mm by side rinsing. At this time, the attachment was performed so that the resin layer 32 protruded from the end of the substrate 20 by 5 mm. When attaching the attachment material 30 to the substrate, the height of the convex member 70 is the same as the thickness of the resin layer 32. For this reason, the resin layer 32 is split or crushed by the member 70 by the convex member 70, and as shown in FIG. Thus, a resin layer 32 on the substrate and a resin layer 34 on the outer peripheral portion were separated. When all the supports were peeled, the resin layer 34 was peeled off while being attached to the support 31, and the resin layer 32 was transferred to the substrate side. The ring-shaped convex member 70 was removed after the support was peeled off.
次に図12(d)(図12(d)では凸状部材70が残存しているが、上記の通りこの工程の前に除去されている)に示すように、樹脂層32にフォトマスクを用いて露光し、現像処理することで加工し、流路形成部材6を形成した。さらに、図12(e)に示すように、流路形成部材6の形成と同様に、樹脂層を流路形成部材上に貼り付け、樹脂層を加工して吐出口5を有する吐出口形成部材7を形成した。 Next, as shown in FIG. 12D (the convex member 70 remains in FIG. 12D, but is removed before this step as described above), a photomask is applied to the resin layer 32. Exposure was carried out and processed by development processing to form a flow path forming member 6. Further, as shown in FIG. 12E, similarly to the formation of the flow path forming member 6, a resin layer is pasted on the flow path forming member, and the resin layer is processed to form the discharge port forming member having the discharge port 5. 7 was formed.
その後、ダイシングにより各チップ単位に切断することで、液体吐出ヘッド用基板を形成した。液体吐出ヘッド用基板の外観検査を実施したところ、バリ由来の異物はほとんど発見できなかった。 Thereafter, the substrate for a liquid discharge head was formed by cutting into individual chips by dicing. When a visual inspection of the liquid ejection head substrate was performed, almost no burrs-derived foreign matter was found.
(実施例C2)
凸状部材70として図14に示す各断面形状を有する部材を使用する以外は実施例C1と同様にして液体吐出ヘッド用基板を作製した。
上記の通り作製した液体吐出ヘッド用基板では、樹脂層のバリが欠落して基板上に残ることによる品質低下はほとんど確認できなかった。
(Example C2)
A substrate for a liquid ejection head was manufactured in the same manner as in Example C1, except that members having the cross-sectional shapes shown in FIG. 14 were used as the convex members 70.
In the substrate for a liquid ejection head manufactured as described above, almost no deterioration in quality due to the lack of burrs of the resin layer and remaining on the substrate was confirmed.
次に第4の実施形態係る実施例について説明する。
(実施例D1)
厚み100μmのPETフィルムからなる支持体31上にネガ型の感光性樹脂を用いた厚さ100μmの樹脂層32を形成した貼付材料を用意した。なお、樹脂層32はサイドリンスすることで、直径210mmの円形状に加工した。
まず、図16(a)に示すように、貼付材料30を樹脂層32が下を向くように配置し、基板20に貼り付けた。基板20は直径200mmのシリコンウエハを用いた。樹脂層32の直径が210mmであるため、基板20の端から樹脂層32が5mmはみ出すように貼り付けを行った。
Next, an example according to the fourth embodiment will be described.
(Example D1)
An adhesive material was prepared by forming a resin layer 32 having a thickness of 100 μm using a negative photosensitive resin on a support 31 made of a PET film having a thickness of 100 μm. The resin layer 32 was processed into a circular shape having a diameter of 210 mm by side rinsing.
First, as shown in FIG. 16A, the adhesive material 30 was arranged such that the resin layer 32 was directed downward, and was attached to the substrate 20. As the substrate 20, a silicon wafer having a diameter of 200 mm was used. Since the diameter of the resin layer 32 was 210 mm, the attachment was performed so that the resin layer 32 protruded 5 mm from the end of the substrate 20.
次に、図16(b)及び(c)に示すように、縦型リングの押圧部材80で支持体31を介して樹脂層32を押し込んで薄膜化させ、凹部81を形成した。押圧部材80、押し込み部がSUS製素材になっている。押し込んだ部分の樹脂層の膜厚は20μm程度となっていた。
次に、図16(d)に示すように、支持体31を剥離した際、樹脂層32の薄膜化された部分から基板の外周側となる樹脂層34は支持体に付いたまま除去され、図16(e)に示すように基板外に樹脂層のバリのない状態で樹脂層32が転写された。
その他の構成は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
Next, as shown in FIGS. 16B and 16C, the resin layer 32 was pushed into the thin film by the pressing member 80 of the vertical ring via the support 31 to form the concave portion 81. The pressing member 80 and the pressing portion are made of a SUS material. The thickness of the resin layer in the pushed-in portion was about 20 μm.
Next, as shown in FIG. 16D, when the support 31 is peeled off, the resin layer 34 on the outer peripheral side of the substrate is removed from the thinned portion of the resin layer 32 while remaining on the support, As shown in FIG. 16 (e), the resin layer 32 was transferred to the outside of the substrate without any flash of the resin layer.
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
(実施例D2)
押圧部材として、上記実施例C1で用いたリング形状の凸状部材を用いた以外は実施例D1と同様にして樹脂層の転写を行った。
この場合も基板外に樹脂層のバリのない状態で樹脂層32が転写された。
(Example D2)
The transfer of the resin layer was performed in the same manner as in Example D1, except that the ring-shaped convex member used in Example C1 was used as the pressing member.
Also in this case, the resin layer 32 was transferred without any flash of the resin layer outside the substrate.
(比較例1)
図18(a)に示すように支持体31上に樹脂層32を形成した貼付材料30を基板20に貼り付けた後、図18(b)に示すように支持体31を剥離した。剥離開始から基板の半分までは、図18(b)に示すように部材が凝集破壊され、支持体と共に剥離された。しかし、図18(c)に示すように剥離が基板の半分を超えた領域では凝集破壊からの亀裂が基板の外側に向かい、基板端部にバリ121が残った。
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 18A, the adhesive material 30 having the resin layer 32 formed on the support 31 was attached to the substrate 20, and then the support 31 was peeled off as shown in FIG. 18B. From the start of peeling to half of the substrate, the member was cohesively broken as shown in FIG. 18B and peeled together with the support. However, as shown in FIG. 18C, in a region where peeling exceeded half of the substrate, a crack due to cohesive failure was directed to the outside of the substrate, and burrs 121 remained at the end of the substrate.
このように転写した部材では、図18(d)に示すように部材のバリ122の欠落が多く確認された。さらにそのまま流路形成部材6、吐出口形成部材7を図18(f)のように形成し、各チップに切り分けた際、図18(g)に示すように課題のある(ここでは流路8の容量変化)液体吐出ヘッド用基板10’が形成された。 As shown in FIG. 18 (d), many burrs 122 of the member transferred were confirmed in the transferred member. Further, when the flow path forming member 6 and the discharge port forming member 7 are formed as they are as shown in FIG. 18F and cut into chips, there is a problem as shown in FIG. The liquid ejection head substrate 10 'was formed.
10 液体吐出ヘッド用基板
1 素子基板
2 エネルギー発生素子
3 液体供給口
4 ノズル形成部材
5 吐出口
6 流路形成部材
7 吐出口形成部材
8 流路
20 基板
21 溝部
30、50、57 貼付材料
31、51、58 支持体
32、52、59 樹脂層
51c 凹部下地
52a 凹部
33、53 破断部
34、54 基板外樹脂層
70 凸状部材
80 押圧部材
Reference Signs List 10 substrate for liquid discharge head 1 element substrate 2 energy generating element 3 liquid supply port 4 nozzle forming member 5 discharge port 6 flow path forming member 7 discharge port forming member 8 flow path 20 substrate 21 groove 30, 50, 57 sticking material 31, 51, 58 Support 32, 52, 59 Resin layer 51c Base of concave portion 52a Depressed portion 33, 53 Break portion 34, 54 Outer substrate resin layer 70 Convex member 80 Press member
Claims (29)
樹脂層を支持体上に形成した貼付材料を用意する工程と、
前記基板の外縁から前記樹脂層がはみ出すように、前記貼付材料を前記樹脂層側で前記基板に貼り付ける工程と、
前記支持体を剥離して、該基板上に前記樹脂層を転写する工程と、
該転写された樹脂層を樹脂構造物に加工する工程と、
を含み、
前記基板の外周に沿って、前記支持体を剥離する際に前記樹脂層の破断の起点を前記基板の平坦部の端部から基板重心方向であって、前記転写した樹脂層で形成される前記樹脂構造物の形成領域よりも基板外側に形成するように、前記基板の前記樹脂層貼付面又は前記樹脂層に構造を形成することを特徴とする基板の製造方法。 A method of manufacturing a substrate having a resin structure,
A step of preparing an adhesive material having a resin layer formed on a support,
Affixing the attaching material to the substrate on the resin layer side so that the resin layer protrudes from an outer edge of the substrate,
Peeling the support, transferring the resin layer on the substrate,
Processing the transferred resin layer into a resin structure;
Including
Along the outer periphery of the substrate, when the support is peeled off, the starting point of the breakage of the resin layer is in the direction of the center of gravity of the substrate from the end of the flat portion of the substrate, and the transfer layer is formed of the transferred resin layer. A method for manufacturing a substrate, comprising: forming a structure on the resin layer-attached surface of the substrate or on the resin layer such that the structure is formed outside the substrate in a region where the resin structure is formed.
前記貼付材料を貼り付ける工程において、前記凸状部材により前記樹脂層を前記支持体側に押し込むことを特徴とする請求項1又は2に記載の基板の製造方法。 The structure is a convex member provided on the resin layer attachment surface of the substrate before the step of attaching the attachment material to the substrate,
3. The method according to claim 1, wherein in the step of attaching the attaching material, the resin layer is pressed toward the support by the convex member. 4.
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