DE69712654T2

DE69712654T2 - Tintenstrahlaufzeichnungskopf, Tintenstrahlaufzeichnungsgerät damit versehen und Herstellungsverfahren eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes

Info

Publication number: DE69712654T2
Application number: DE69712654T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Hashizume
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2017-02-22
Also published as: DE69712654D1; US6334244B2; EP0791459A3; US20010015001A1; EP0791459B1; US6209992B1; EP0791459A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes mit den Merkmalen aus der Präambel von Anspruch 1 und 10. Derartige Verfahren sind aus EP-A-408306 bekannt.
Es gibt einen piezoelektrischen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit piezoelektrischen Elementen aus Bleizirkonattitanat als elektromechanische Wandlerelemente, die Flüssigkeits- bzw. Tintenabgabequellen ansteuern. Im Allgemeinen umfasst dieser Aufzeichnungskopf eine Kopfbasis, auf der eine große Anzahl separater Tintenkanäle ausgebildet ist, eine an der Kopfbasis angebrachte Membran, mit der alle separaten Tintenkanäle abgedeckt werden, und piezoelektrische Elemente, die auf die jeweiligen Teile der Membran aufgebracht werden, die den einzelnen Tintenkanälen entsprechen. Es wird ein elektrisches Feld an das piezoelektrische Element angelegt, um es zu verschieben und so in dem separaten Tintenkanal vorhandene Tinte durch eine Düse des separaten Tintenkanals auszustoßen.
Als ein Beispiel sei die in Japan offen gelegte internationale Patentanmeldung Nr. Hei. 5-504740 angeführt. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird anschließend ein in dieser Patentschrift beschriebenes Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes veranschaulicht.
Wie aus Fig. 35 hervorgeht, wird ein Siliziumoxidfilm SID auf einem Siliziumsubstrat SI ausgebildet, auf dem eine leitfähige Schicht FMF aus einem Platin-, Aluminium- oder Nickel-Dünnfilm als untere Elektrode ausgebildet ist. Anschließend wird wie in Fig. 35 ein mittels Fotolithographie belichteter Resistbereich DRS auf der leitfähigen Schicht ausgebildet, und wie in Fig. 37 zu sehen, wird ein Elektrodenmuster FML ausgebildet, indem dieser belichtete Resistbereich DRS als Maske verwendet wird. Als Nächstes wird wie in Fig. 38 ein Bleizirkonattitanat PEZ, bei dem es sich um eine Art piezoelektrischen Dünnfilm handelt, mittels Sol-Gel-Verfahren ausgebildet und daraufhin wird ein zweiter Metalldünnfilm SMF als obere Elektrode abgeschieden, sodass das Bleizirkonattitanat PEZ bedeckt wird. Des Weiteren wird zum Bedecken des zweiten Metalldünnfilms SMF ein Resist RS ausgebildet.
Im Anschluss wird ein belichteter Resistbereich DRS ausgebildet, sodass ein zweites Elektrodenmuster entsteht, indem er durch eine Maske MSK hindurch mit ultravioletten Lichtstrahlen bestrahlt wird.
Weiterhin wird wie in Fig. 39 nach der Ausbildung des zweiten Elektrodenmusters SML ein Schutzfilm PSV auf selbigem abgeschieden. Darüber hinaus wird wie in Fig. 39 ein Resist auf eine zweite Hauptfläche des Siliziumsubtrats aufgebracht und anschließend wie in Fig. 40 durch eine Maske MSK hindurch mit ultravioletten Lichtstrahlen belichtet, sodass ein belichteter Resistbereich DRS entsteht.
Danach wird das Resist wie in Fig. 41 abgelöst, damit der belichtete Resistbereich DRS zurückbleibt, und das Siliziumsubstrat SI wird in einer starken alkalischen Lösung anisotrop geätzt. Der belichtete Resistbereich DRS wird weiter separiert, um so Tintenhohlraumkammern CAV auszubilden.
Allerdings wird in dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes der Ausbildung des ersten und zweiten Elektrodenmusters FML und SML und der Tintenhohlraumkammern CAV an exakter Position zueinander ohne jegliche Abweichung keine Beachtung geschenkt. Zum Ausbilden der Elektrodenmuster und der Tintenhohlraumkammern an exakt ausgerichteter Position kommt bei dem oben beschriebenen Verfahren die Fotolithographie mit einer Vorrichtung zur beidseitigen Belichtung zum Einsatz.
Die Musterausbildung der Elektrode des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes mittels fotolithographischem Verfahren bringt jedoch das Problem mit sich, dass die Elektrode durch die verwendete Entwicklungslösung elektrolytisch korrodiert, wenn das belichtete Resist entwickelt wird, wodurch das Ausbilden des Elektrodenmusters fehlschlägt.
Das heißt, wenn das erste Elektrodenmuster aus Platin und das zweite Elektrodenmuster aus einem anderen Material besteht und wenn ein positives Resist für die Fotolithographie aus Sicht geringer Kosten und verbesserter Musterausbildungsgenauigkeit bei der Musterausbildung der Elektrode und zum Schutz der Elektrode ausgewählt wird, dann tritt zwischen dem Platin und dem zweiten Metalldünnfilm infolge des unterschiedlichen elektrochemischen Potentials zwischen ihnen das Phänomen der elektrolytischen Korrosion auf, da die Entwicklungslösung für das positive Resist eine alkalische Elektrolytlösung ist.
Wenn beispielsweise das erste Elektrodenmuster LE aus Platin besteht und das zweite Elektrodenmuster aus Aluminium, dann ist zu beobachten, dass von dem Platin der ersten Elektrode ein Wasserstoffgas erzeugt wird, welches das Aluminium der zweiten Elektrode auf- bzw. ablöst. Dieses Phänomen der elektrolytischen Korrosion bringt dahingehend Probleme mit sich, als eine mangelhafte Ausbildung des Elektrodenmusters im Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf stattfindet und darüber hinaus kein piezoelektrisches Element ausgebildet werden kann.
Deshalb besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, einen Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf zu schaffen, der keine mangelhafte Ausbildung eines Elektrodenmusters infolge einer derartigen elektrolytischen Korrosion aufweist, und in der Schaffung einer dazugehörigen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, mit dem er ohne Erzeugung des oben erwähnten Phänomens der elektrolytischen Korrosion hergestellt werden kann.
Zum Abgeben einer großen Tintenmenge aus einem Aufzeichnungskopf ist es andererseits wünschenswert, dass eine Membran stark verschoben wird. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine dünne Platinplatte mit höherem Elastizitätsmodul als erster Metalldünnfilm verwendet und ein Metalldünnfilm mit niedrigem Elastizitätsmodul als zweiter Metalldünnfilm. Ein dünner Aluminiumfilm hat einen sehr niedrigen Elastizitätsmodul. Wenn eine Spannung an eine Vorrichtung mit piezoelektrischem Element angelegt wird, wird diese demzufolge mindestens doppelt so stark verschoben, als wenn sowohl der erste als auch der zweite Metalldünnfilm aus Platin bestehen.
Wenn allerdings das elektrochemische Potential des zweiten Metalldünnfilms geringwertiger als das des ersten Metalldünnfilms ist, entsteht das Problem, dass das oben genannte Phänomen der elektrolytischen Korrosion bei der Musterausbildung des zweiten Metalldünnfilms mittels Fotolithographie auftritt, sodass kein einwandfreies Muster des zweiten Metalldünnfilms entstehen kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht also in der Schaffung eines Herstellungsverfahrens für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, der das oben genannte Ziel und zugleich eine große Verschiebung einer Membran erreicht. Dieses Ziel wird durch die Verfahren gemäß Anspruch 1 und 10 erreicht.
Zu diesem Zweck haben die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung intensive Untersuchungen durchgeführt. In deren Ergebnis wurde bei Herstellungsverfahren von Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen festgestellt, dass die herkömmliche mangelhafte Ausbildung von Elektroden vermieden werden kann, indem für die obere und untere Elektrode solche Zusammensetzungen ausgewählt werden, dass selbst dann keine elektrolytische Korrosion stattfindet, wenn positive Resiste zur Musterausbildung der Elektroden oder zu deren Schutz verwendet werden und die Elektroden mit Entwicklungslösungen für das positive Resist zusammengebracht werden, selbst wenn die obere und die untere Elektrode leitend sind.
Andererseits kann im Verlauf des Herstellungsverfahrens der Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe die Erzeugung von elektrolytischer Korrosion in den Elektroden sogar dann verhindert werden, wenn die Elektroden den Entwicklungslösungen für die positiven Resiste ausgesetzt werden, und die gewünschten Zusammensetzungen können für die obere und untere Elektrode ausgewählt werden, indem die obere und untere Elektrode im nicht leitenden Zustand gehalten werden. Darüber hinaus kann die Verwendung negativer anstelle positiver Resiste für die Musterausbildung der Elektroden bzw. zu deren Schutz auch die Erzeugung einer elektrolytischen Korrosion verhindern und die gewünschten Zusammensetzungen für die Elektroden ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch ein neuartiges Verfahren zum Herstellen des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, der auf solche Erkenntnisse zurückgeht.

KURZE BESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen Schritt eines Herstellungsverfahrens für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 3 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 6 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 7 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 8 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 9 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 10 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 11 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 12 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 13 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 14 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 15 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 16 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen ersten Schritt eines Herstellungsverfahrens für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach einer zweiten Erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
Fig. 17 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 18 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 19 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 20 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 21 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 22 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 23 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 24 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 25 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 26 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 27 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 28 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 29 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 30 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 31 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 32 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 33 ist eine Querschnittsdarstellung eines darauf folgenden Schrittes.
Fig. 34 ist eine Querschnittsdarstellung eines ersten Schrittes eines Herstellungsverfahrens für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Fig. 35 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen ersten Schritt eines Herstellungsverfahren für einen konventionellen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zeigt.
Fig. 36 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 37 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 38 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 39 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 40 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 41 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen darauf folgenden Schritt zeigt.
Fig. 42 zeigt eine Perspektivansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zuerst wird anhand von Fig. 42 eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben, an der ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf montiert ist.
In Fig. 42 ist ein (später beschriebener) Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 1 an einem Wagen 4 befestigt, der an einem von einem Motor 5 angetriebenen Synchronriemen 6 angebracht ist. Der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 1 bewegt sich hin und her, während er von einer Führung 9 in Querrichtung eines Blattes 7 geführt wird, das von einem Vorlagenglas 8 zugeführt wird. Von einer Tintenpatrone 2, die eine Tintenzusammensetzung enthält, wird Tinte über eine Tintenzuführröhre 3 zwecks Ausstoß zu dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 1 zugeführt.
Eine Deckelvorrichtung 10 verschließt die Düsenöffnungen des Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes 1, um ein Verstopfen der Düsenöffnungen zu vermeiden. Die Deckelvorrichtung 10, die mit einer Absorbierpumpe 11 verbunden ist, kann zwangsweise Tinte aus dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ausstoßen, um die Verstopfung an den Düsenöffnungen wieder freizulegen. Über eine Röhre 12 ist die Absorbierpumpe 11 an einen Tintenablassbehälter angeschlossen.
Die Erfindung kann auf eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung angewandt werden, bei der eine Tintenpatrone an einem Wagen befestigt ist, oder auf eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, bei der der Aufzeichnungskopf und die Tintenpatrone als eine Einheit ausgebildet sind.
Zuerst wird eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.
Fig. 1 ist eine Querschittsdarstellung, die einen ersten Schritt eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zeigt. Anschließend wird im Zusammenhang mit dem Verlauf dieses Herstellungsverfahrens der Aufbau des zu erzeugenden Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes veranschaulicht.
Zuerst wird wie in Fig. 1 ein Siliziumsubstrat SI in einem sauerstoffhaltigen Gas bei 1100ºC oxidiert, wodurch ein Siliziumoxid-Dünnfilm mit einer Filmdicke von 1 um entsteht.
Als Nächstes wird ein erster Metalldünnfilm LE auf einer ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats aufgesputtert, aufgedampft oder mittels MO-CVD-Verfahren aufgebracht. Bei dem Material dieses Metalldünnfilms handelt es sich vorzugsweise um ein Metall mit geringer Reaktivität mit einem Bleizirkonattitanat-Dünnfilm PEZ, wie beispielsweise Platin, Iridium oder eine Legierung von diesen.
Zum Beispiel wird ein Platinfilm mit einer Dicke von 700 nm als Metalldünnfilm mittels Sputterverfahren auf dem Substrat abgelagert, wobei das Substrat auf eine Temperatur von 200ºC erhitzt wird. Anschließend wird Bleizirkonattitanat PEZ mit einer Dicke von 0,5 bis 5,0 um entweder durch Sputtern, Sol-Gel-Verfahren oder Bedampfung auf dem oben erwähnten ersten Metalldünnfilm abgelagert.
Das Siliziumsubstrat, auf dem Bleizirkonattitanat PEZ ausgebildet worden ist, wird mit dem RTA-Verfahren (rapid thermal annealing) bei 900ºC oder mit Glühbehandlung in einem Diffusionsofen bei 700ºC polykristallisiert.
Auf dem oben erwähnten ausgeglühten Bleizirkonattitanat PEZ wird des Weiteren ein zweiter Metalldünnfilm TE abgeschieden. Um zu verhindern, dass während eines Fotolithographieschrittes eine elektrolytische Korrosion einsetzt, ist es wünschenswert, dass dieser Metalldünnfilm TE aus einem Material gebildet wird, dessen elektrochemisches Potential identisch mit jenem des ersten Metalldünnfilms ist. Zum Beispiel werden der erste und der zweite Metalldünnfilm vorzugsweise aus demselben Platinmaterial hergestellt. In Fig. 1 ist ein Querschnitt des Substrats zu sehen, das durch die oben beschriebene Reihe von Schritten entstanden ist.
Anschließend wird wie in Fig. 2 ein negatives Fotoresist NR durch das Spin- Beschichtungsverfahren auf der ersten Hauptfläche des oben erwähnten Siliziumsubstrats aufgebracht, das durch die Serie von Schritten aus Fig. 1 entstanden ist und eine Filmdicke von 2 um aufweist. Anschließend wird ein positives Fotoresist PR durch Spin-Beschichtungsverfahren auf eine zweite Oberfläche des Siliziumsubstrats aufgebracht, sodass ein Film mit einer Dicke von 1 um entsteht. Nach der Filmbildung der jeweiligen Fotoresiste erfolgt 30 Minuten lang das Ausglühen bei 140ºC.
Als Nächstes wird ein Ausrichten zwischen einer negativen Maske NM zum Belichten des negativen Fotoresists NR und einer positiven Maske PM zum Belichten des positiven Fotoresists PR durchgeführt und das Siliziumsubstrat SI aus Fig. 2 wie in Fig. 3 zwischen der negativen Maske NM und der positiven Maske PM eingesetzt.
Das Siliziumsubstrat SI verfügt weiterhin über Ausrichtmarkierungen zum Ausrichten, weshalb zwischen der negativen Maske NM bzw. der positiven Maske PM und dem Siliziumsubstrat SI eine exakte Ausrichtung möglich wird.
Anschließend werden wie in Fig. 4 beide Oberflächen des Siliziumsubstrats SI mit ultravioletten Lichtstrahlen LAY belichtet, sodass das auf dem Siliziumsubstrat ausgebildete positive Resist PR und das negative Resist NR belichtet werden. In Fig. 4 ist ein belichteter Bereich des negativen Resists mit LNR gekennzeichnet und ein belichteter Bereich des positiven Resists mit LPR.
Danach wird wie in Fig. 5 der belichtete Bereich LPR des positiven Resists mit einer Entwicklungslösung, bei der es sich um eine wässrige Alkalilösung handelt, gelöst, um ihn zu entfernen. Anschließend wird wie in Fig. 6 das negative Resist mit einer Entwicklungslösung, die ein organisches Lösungsmittel ist, gelöst, um es zu entfernen und so dessen belichteten Bereich LNR zurückzulassen.
Anschießend wird wie in Fig. 7 ein positives Resist PR mit einer Dicke von 1 um auf der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats SI abgeschieden, sodass der negative Resistbereich LNR mit Licht bestrahlt wird. Darüber hinaus wird ein auf der zweiten Hauptfläche des oben erwähnten Siliziumsubstrats SI belichteter Siliziumoxidfilm SID mit einer wässrigen Lösung, deren Hauptkomponente Fluorwasserstoffsäure ist, geätzt und entfernt, um eine Siliziumoberfläche CES der zweiten Hauptfläche des Siliziumsubstrats freizulegen.
Dann wird sowohl die erste als auch die zweite Hauptfläche des Siliziumsubstrats belichtet, um das positive Resist PR zu belichten, woraufhin das Resist mit einer Entwicklungslösung, d. h. einer wässrigen Alkalilösung, gelöst wird, um es zu entfernen. Was das positive Resist betrifft, so lässt es sich durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht mühelos auflösen und mit der Entwicklungslösung entfernen.
Wenn das Material oder das elektrochemische Potential des ersten Metalldünnfilms das gleiche wie jenes des zweiten Metalldünnfilms ist, bringt die Ablösung des positiven Resists mit der Entwicklungslösung, die eine wässrige Alkalilösung ist, nicht das Problem einer elektrolytischen Korrosion mit sich. Wie in Fig. 8 wird der belichtete negative Resistbereich LNR auf der ersten Hauptoberfläche des Siliziumsubstrats SI freigelegt, und der Siliziumoxidfilm ISD in Form eines Musters wird auf der zweiten Hauptoberfläche des Siliziumsubstrats SI freigelegt.
Anschließend wird wie in Fig. 9 die erste Hauptoberfläche des Siliziumsubstrats mit hochenergetischen Partikeln HEP bestrahlt und der zweite Metalldünnfilm unter Verwendung des negativen Resistbereiches LNR als Maske geätzt, um ihn zu entfernen. Weiterhin führt das Ätzen durch kontinuierliche Bestrahlung mit hochenergetischen Partikeln zur Ausbildung eines ein Muster aufweisenden piezoelektrischen Dünnfilms EPZ. Zum Beispiel sind die hochenergetischen Partikel HEP bei einer Spannung von 400 V beschleunigte Argon-Ionen bzw. -Atome.
Durch diesen Schritt werden wie in Fig. 10 der ein Muster aufweisende piezoelektrische Dünnfilm EPZ und ein gemusterter zweiter Metalldünnfilm EAE ausgebildet. Als Nächstes wird wie in Fig. 11 der mit ultraviolettem Licht bestrahlte negative Resistbereich LNR in einem durch Mikrowellen erzeugten Sauerstoffplasma z. B. bei einer Leistung von 250 W bei einer Sauerstoffströmungsgeschwindigkeit von 100 sccm 10 Minuten lang durch Ashing entfernt, wodurch eine Oberfläche des zweiten Metalldünnfilms EAE freigelegt wird.
Im Anschluss wird wie in Fig. 12 ein Schutzfilm PFM, der nicht mit einer Alkalilösung korrodierbar ist, auf der gesamten Oberfläche der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats abgeschieden, sodass der ein Muster aufweisende piezoelektrische Dünnfilm EPZ und der ein Muster aufweisende zweite Metalldünnfilm EAE bedeckt werden. Dieser Schutzfilm ist ein fluorhaltiger organischer Film mit einer Dicke von 5 um. Danach wird das Siliziumsubstrat wie in Fig. 13 mit dem auf ihm abgeschiedenen Schutzfilm PFM in eine wässrige Alkalilösung eingetaucht, die Silizium wahlweise in Bezug auf die Ausrichtung des Siliziumkristalls ätzen kann und so das auf der zweiten Hauptfläche freiliegende Silizium ätzt, bis der Siliziumoxidfilm SID auf der Seite der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats SI freiliegt, wodurch Tintenhohlraumkammern CAV gebildet werden. Bei dieser wässrigen Alkalilösung handelt es sich beispielsweise um eine 10-%ige wässrige Lösung aus Kaliumhydroxid bei einer Temperatur von 80ºC.
Im Anschluss wird der Schutzfilm PFM wie in Fig. 14 zum Entfernen in Sauerstoffplasma abgelöst, wodurch mit Hilfe des als Muster ausgebildeten piezoelektrischen Dünnfilms EPZ ein Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf entsteht. Zudem wird wie in Fig. 15 ein Düsenboden NP mit Tintenausgabedüsen NH daran angebracht, sodass die Tintenhohlraumkammern abgedeckt werden, wodurch der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gebildet wird. Der so entstandene Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf wird an einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung montiert.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in Fig. 16 wird ein Siliziumoxidfilm SID genau wie in Fig. 1 auf einem Siliziumsubstrat SI ausgebildet. Weiterhin wird auf einer ersten Hauptoberfläche des Siliziumsubstrats ein erster Metalldünnfilm LE abgeschieden. Danach wird ein Bleizirkonattitanat PEZ auf dem oben erwähnten ersten Metalldünnfilm LE abgeschieden. Darüber hinaus wird auf dem Bleizirkonattitanat PEZ ein zweiter Metalldünnfilm TE ausgebildet. Als dieser zweite Metalldünnfilm wird beispielsweise ein dünner Aluminiumfilm mit einer Dicke von 100 nm bis 500 nm durch Sputtern bei einer Erwärmungstemperatur von 150ºC ausgebildet.
Um exakt zu sein, berührt der zweite Metalldünnfilm TE wie in Fig. 16 am Randabschnitt den ersten Metalldünnfilm, wobei sich beide im leitfähigen Zustand befinden. Wenngleich dies bei Fig. 1 genauso war, ist es in Fig. 1 weggelassen worden. Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, führt das Eintauchen des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes in die wässrige Alkalilösung, welches die Entwicklungslösung für das positive Resist ist, nicht zu dem Problem einer elektrolytischen Korrosion, selbst wenn sich der erste und der zweite Metalldünnfilm im leitenden Zustand befinden, da beide aus demselben Platinmaterial hergestellt sind.
Anschließend wird wie in Fig. 17 ein negatives Fotoresist NR mit einer Dicke von 2 um auf dem Aluminium-Dünnfilm TE abgeschieden, bei dem es sich um den zweiten Metalldünnfilm handelt, sodass er von oben abgedeckt ist. In gleicher Weise wird weiterhin ein positives Fotoresist PR mit einer Dicke von 1 um auf dem Siliziumoxidfilm SID auf einer zweiten Hauptfläche des Siliziumsubstrats abgeschieden. Die jeweiligen Fotoresiste werden zu Filmen ausgebildet, gefolgt von einer Ausglühbehandlung.
Danach erfolgt wie in Fig. 18 das Ausrichten zwischen einer negativen Maske NM zum Belichten des negativen Fotoresists NR und einer positiven Maske PM zum Belichten des positiven Fotoresists PR, und das Siliziumsubstrat SI, auf dem die Filme ausgebildet wurden, wird zwischen der negativen Maske NM und der positiven Maske PM eingesetzt.
Zum Belichten des positiven Resists PR und des negativen Resists NR auf dem Siliziumsubstrat werden nachfolgend wie in Fig. 19 beide Oberflächen des Siliziumsubstrats SI mit ultravioletten Lichtstrahlen LAY bestrahlt. In Fig. 19 ist ein belichteter Bereich des negativen Resists mit LNR und ein belichteter Bereich des positiven Resists mit LPR angegeben.
Wie in Fig. 20 wird der belichtete Bereich LPR des positiven Resists zu dessen Entfernung mit einer Entwicklungslösung gelöst, die eine wässrige Alkalilösung ist. Danach wird wie in Fig. 21 das negative Fotoresist mit einer Entwicklungslösung gelöst, die ein organisches Lösungsmittel ist, um es zu entfernen, sodass dessen belichteter Bereich LNR zurückbleibt.
Wie bei dieser Ausführungsform dargestellt, wird das organische Lösungsmittel zum Entwickeln des Fotoresists auf dem Aluminium-Dünnfilm, dem zweiten Metalldünnfilm, verwendet, dessen elektrochemischen Eigenschaften geringwertiger sind als die von Platin, dem ersten Metalldünnfilm. Dementsprechend kann selbst dann, wenn der erste und der zweite Metalldünnfilm in leitendem Zustand sind, der zweite Metalldünnfilm ohne Erzeugung elektrolytischer Korrosion ausgebildet werden.
Im Anschluss wird wie in Fig. 22 ein zweites negatives Fotoresist SNR mit einer Dicke von 1 um auf der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats SI ohne Bestrahlung mit ultraviolettem Licht aufgebracht, sodass der mit Licht bestrahlte negative Fotoresistbereich LNR verdeckt wird. Zudem wird ein auf der zweiten Hauptfläche des oben erwähnten Siliziumsubstrats SI freiliegender Siliziumoxidfilm SID mit einer wässrigen Lösung geätzt, die Fluorwasserstoffsäure als Hauptkomponente enthält, um diesen zu entfernen und dadurch eine Siliziumoberfläche CES der zweiten Hauptfläche des Siliziumsubstrats freizulegen. Genauso wird das negative Fotoresist auf der gesamten Oberfläche der ersten Hauptfläche abgeschieden. Dementsprechend kommt es zu keiner Beschädigung, wie beispielsweise einer Ablösung, an dem Dünnfilm auf der ersten Hauptfläche, selbst wenn der Siliziumoxidfilm auf der zweiten Hauptfläche mit Fluorwasserstoffsäure, einer starken Säure, geätzt wird.
Wie in Fig. 23 zu sehen, wird anschließend die zweite Hauptfläche zum Belichten des positiven Fotoresists PR mit ultraviolettem Licht bestrahlt, und wie in Fig. 24 wird das positive Fotoresist mit einer Entwicklungslösung, die eine wässrige Alkalilösung ist, zwecks Entfernung aufgelöst. Was das positive Fotoresist betrifft, so lässt es sich durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht und mit Hilfe der Entwicklungslösung ohne weiteres lösen und entfernen. Bei dieser Entwicklungslösung handelt es sich um eine anorganische Alkalilösung bzw. um eine organische Alkalilösung. Allerdings verändert sich der Dünnfilm auf der ersten Hauptfläche nicht, da das negative Fotoresist als Schutzfilm SNR derart auf der ersten Hauptfläche abgeschieden ist, dass auch der Rand des zweiten Elektroden-Dünnfilms TE bedeckt ist.
Als Nächstes wird wie in Fig. 25 das auf der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats ausgebildete zweite negative Fotoresist SNR mit einer Entwicklungslösung abgelöst, bei der es sich um eine organische Lösung handelt.
Wenn auf dem ersten Metalldünnfilm mittels Sol-Gel-Verfahren oder durch Sputtern ein piezoelektrischer Dünnfilm ausgebildet wird und weiterhin ein zweiter Metalldünnfilm, der mindestens eine Art eines Metalls enthält, das ein geringeres standardmäßiges Oxidations-Reduktions-Potential als der erste Metalldünnfilm aufweist, auf dem piezoelektrischen Dünnfilm ausgebildet wird, ist im Allgemeinen der piezoelektrische Dünnfilm an den Randbereichen des Substrats nur unvollständig verdeckt. Dementsprechend kommt der erste Metalldünnfilm an den Randbereichen des Substrats, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 16 beschrieben, mit dem zweiten Metalldünnfilm in Kontakt.
Angenommen, der Schutzfilm für das piezoelektrische Element gegenüber der Fluorwasserstoffsäure ist ein positives Fotoresist, falls der erste Metalldünnfilm und der zweite Metalldünnfilm, der mindestens eine Metallart enthält, die ein geringeres standardmäßiges Oxidations-Reduktions-Potential als der erste Metalldünnfilm enthält, ausgebildet sind und der Siliziumoxidfilm auf der zweiten Hauptfläche mit Fluorwasserstoffsäure mit einem Muster versehen ist, ist die zum Ablösen dieses positiven Fotoresists verwendete Entwicklungslösung eine anorganische Elektrolytlösung mit 4% Natriumhydrogenphosphat und 7% Natriumsilikat. Wenn sich die erste und zweite Elektrode im leitenden Zustand befinden, entsteht durch diese Elektrolytlösung folglich eine Batterie. Dementsprechend führt die Differenz im elektrochemischen Potential oder im Oxidations-Reduktions-Potential zu dem Phänomen der elektrolytischen Korrosion, wonach entweder der erste oder der zweite Metalldünnfilm von dem Substrat abgelöst oder in der Elektrolytlösung aufgelöst wird.
Selbst wenn eine Ablösung mit Sauerstoffplasma und ohne Verwendung der Entwicklungslösung, bei der es sich um eine Elektrolytlösung handelt, beabsichtigt ist, hat das negative Fotoresist für das zweite Elektrodenmuster fast die gleiche Reaktionsrate mit Sauerplasma wie das positive Fotoresist, das als Schutzfilm fungiert. Es ist daher sehr schwierig, das als Schutzfilm dienende positive Fotoresist selektiv abzulösen. Andererseits ist die Trennlösung für das negative Fotoresist das organische Lösungsmittel, weshalb keine Gefahr einer elektrolytischen Korrosion besteht.
Aus diesem Grund ist beim Ätzen des Siliziumoxidfilms auf der zweiten Hauptfläche mit Fluorwasserstoffsäure das negative Fotoresist als Schutzfilm SNR für das piezoelektrische Element geeignet, wodurch keine elektrolytische Korrosion in den Metalldünnfilmen erzeugt wird, zwischen denen der piezoelektrische Dünnfilm eingesetzt ist.
Wie aus Fig. 26 erkennbar, ist der belichtete negative Fotoresistbereich LNR auf der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats SI freigelegt, und auf der zweiten Hauptfläche des Siliziumsubstrats SI ist der ein Muster aufweisende Siliziumoxidfilm ISD freigelegt.
Anschließend wird wie in Fig. 27 die erste Hauptfläche des Siliziumsubstrats mit hochenergetischen Partikeln HEP bestrahlt, und der zweite Metalldünnfilm wird zu dessen Entfernung mit Hilfe des negativen Resistbereichs LNR als Maske geätzt. Weiterhin führt das Ätzen durch kontinuierliche Bestrahlung mit hochenergetischen Partikeln zu der Ausbildung eines ein Muster aufweisenden piezoelektrischen Dünnfilms EPZ.
Durch diesen Schritt werden wie in Fig. 28 der mit einem Muster versehene piezoelektrische Dünnfilm EPZ und ein mit einem Muster versehener zweiter Metalldünnfilm EAE gebildet.
Als Nächstes wird wie in Fig. 29 der mit ultraviolettem Licht bestrahlte negative Resistbereich LNR mittels Ashing in einem durch Mikrowellen erzeugten Sauerstoffplasma z. B. bei einer Leistung von 250 W und einer Sauerstoffströmungsrate von 250 sccm 15 Minuten lang abgelöst, wodurch eine Fläche des zweiten Metalldünnfilms EAE freigelegt wird.
Anschließend wird wie in Fig. 30 ein nicht mit einer Alkalilösung korrodierbarer Schutzfilm PFM auf der gesamten Oberfläche der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats abgeschieden, sodass der mit Muster versehene piezoelektrische Dünnfilm und der mit Muster versehene zweite Metalldünnfilm EAE abgedeckt werden. Bei diesem Schutzfilm handelt es sich um ein Fluorharz mit einer Dicke von 5 um.
Danach wird wie in Fig. 31 das Siliziumsubstrat mit dem auf ihm abgeschiedenen Schutzfilm PFM in eine wässrige Alkalilösung eingetaucht, die anisotrop Silizium ätzen kann, um so das auf der zweiten Hauptfläche freiliegende Silizium wegzuätzen, bis der Siliziumoxidfilm SID auf der Seite der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats SI freiliegt, wodurch Tintenhohlraumkammern CAV gebildet werden.
Daraufhin wird wie in Fig. 32 der Schutzfilm PFM in Sauerstoffplasma zwecks Entfernung abgelöst, wodurch mit Hilfe des mit Muster versehenen piezoelektrischen Dünnfilms EPZ ein Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf entsteht.
Des Weiteren wird wie in Fig. 33 ein Düsenboden NP mit Tintenabgabedüsen NH daran angebracht, sodass die Tintenhohlraumkammern verdeckt werden und dadurch der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gebildet wird. Der so aufgebaute Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wird an einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung angebracht.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform ist der Fall dargestellt, bei dem der zweite Metalldünnfilm der Aluminium-Dünnfilm ist. Allerdings ist der zweite Metalldünnfilm nicht auf Aluminium begrenzt. Auch dann, wenn beispielsweise der Metalldünnfilm in Kontakt mit Bleizirkonattitanat ein zweilagiger Dünnfilm aus einem Titanfilm mit einer Dicke von 50 nm und einem kontinuierlich auf diesem Titanfilm ausgebildeten dünnen Goldfilm mit einer Dicke von 200 nm ist, kann die vorliegende Erfindung angewandt werden. Der dünne Goldfilm hat einen sehr geringen Elastizitätsmodul und ist flexibel, sodass er ein Betätigungselement ausreichend verschieben kann. Darüber hinaus hat der dünne Goldfilm einen geringen spezifischen Widerstand. Daher ist es möglich, ein Signal von einer Treiberschaltung bei nur geringer elastischer Verformung zu übertragen. Anders als Aluminium wird der dünne Goldfilm an der Atmosphäre auch nicht oxidiert. Dementsprechend entsteht beispielsweise beim Löten von Treiber-Leiterplatten kein Kontaktwiderstand, sodass es zu keiner Verformung des Treibersignals kommt.
Nun wird eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform näher erläutert. Um in einem Fertigungsverfahren für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ein Leiten der ersten Elektrode zu der zweiten Elektrode zu verhindern, ist bei dieser Ausführungsform die zweite Elektrode TE kleiner als ein piezoelektrischer Körper ausgebildet, damit sie wie in Fig. 34 innerhalb eines Randabschnittes des auf der ersten Elektrode ausgebildeten Bleizirkonattitanats PEZ angeordnet werden kann. In Fig. 34 und den nachfolgenden Zeichnungen ist der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf auf der Grundlage der oben erwähnten ersten Ausführungsform hergestellt. Bei dieser Ausführungsform wird im Verlauf der Herstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes die erste Elektrode gegenüber der zweiten Elektrode nicht leitend gemacht. Demzufolge kann die Erzeugung einer elektrolytischen Korrosion in den Elektroden selbst dann vermieden werden, wenn bei der Musterbildung des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes die erste und zweite Elektrode einer Entwicklungslösung für ein positives Resist ausgesetzt werden.
Wie bereits festgestellt, tritt das Problem der elektrolytischen Korrosion zwischen den Elektroden auf, wenn die erste und die zweite Elektrode mit der elektrolytischen Lösung, die die Entwicklungslösung für das positive Resist ist, in Kontakt gebracht werden. Doch dieses Problem der elektrolytischen Korrosion tritt auch dann auf, wenn die Entwicklungslösung für ein negatives Resist eine Elektrolytlösung ist. Entsprechend entsteht das Problem der elektrolytischen Korrosion bei der vorliegenden Erfindung dann, wenn ein Resist mit einer Elektrolytlösung entwickelt wird, ungeachtet dessen, ob das Resist positiv oder negativ ist. Die vorliegende Entwicklungslösung für das Resist ist eine Elektrolytlösung, für das positive Resist eine Lösung aus einem Natriumsilikat-/Natriumhydrogenphosphat-Gemisch und für das negative Resist ein organisches Lösungsmittel, also keine Elektrolytlösung, wie beispielsweise ein Lösungsgemisch aus Xylen und Benzen. Deshalb wird bei der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass ein Zusammenbringen der Elektrode mit der Resist- Entwicklungslösung, die eine Elektrolytlösung ist, vermieden wird.
Bei dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf kommt es zu keiner Beschädigung, wie beispielsweise Ablösung oder Auflösung des Metalldünnfilms, infolge elektrolytischer Korrosion während des Herstellungsverlaufs des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, da der erste und der zweite Metalldünnfilm gleich sind.
Das heißt, wenn das Material des ersten Metalldünnfilms einer Vorrichtung mit piezoelektrischen Elementen bei der gleichzeitigen Freilegung beider Oberflächen das gleiche elektrochemische Potential aufweist wie der zweite Metalldünnfilm, kann ein Substrat für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ausgebildet werden, ohne dass Schäden auftreten, wie beispielsweise Ablösung oder Auflösung der Metalldünnfilme in der Vorrichtung mit piezoelektrischen Elementen.
Des Weiteren wird im fotolithographischen Prozess der ersten Hauptfläche des Substrates kein positives Resist verwendet, sodass es zu keiner Beschädigung, wie beispielsweise Ablösung oder Auflösung der Metallfilme, infolge elektrolytischer Korrosion im Verlauf der Herstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes kommt.
Dementsprechend kann das Substrat für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf auch dann ohne Beschädigung in der Vorrichtung mit piezoelektrischen Elementen ausgebildet werden, wenn sich der erste Metalldünnfilm an der Vorrichtung mit piezoelektrischen Elementen bei gleichzeitiger Freilegung beider Oberflächen im Hinblick auf das Material von dem zweiten Metalldünnfilm unterscheidet.
Selbst dann, wenn das Material des ersten Metalldünnfilms der Vorrichtung mit piezoelektrischen Elementen bei gleichzeitiger Freilegung beider Oberflächen ein anderes elektrochemisches Potential hat als der zweite Metalldünnfilm, kann das Substrat für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ausgebildet werden, ohne dass es zu Schäden kommt, wie beispielsweise der Ablösung oder Auflösung der Metalldünnfilme in der Vorrichtung mit piezoelektrischem Element.
Darüber hinaus bewirkt die Verwendung einer dünnen Platinplatte, deren Elastizitätsmodul höher ist als beim ersten Metalldünnfilm, und eines Aluminium-Dünnfilms, dessen Elastizitätsmodul geringer ist als beim zweiten Metalldünnfilm, eine Verschiebung der Membran, die mindestens doppelt so groß ist wie nach dem Stand der Technik, wodurch es möglich wird, mindestens doppelt so viele Tintentröpfchen wie nach dem bisherigen Stand der Technik auszustoßen. Dadurch kann die Aufzeichnungsvorrichtung mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf eine sehr klare Druckqualität hervorbringen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, das die folgenden Schritte umfasst:

Ausbilden einer Vorrichtung mit piezoelektrischem Element, die auf einer ersten Hauptfläche eines Substrats (SI) ausgebildet ist, wobei das piezoelektrische Element ausgebildet wird, indem eine erste Elektrode (LE), ein piezoelektrischer Dünnfilm (PEZ, EPZ) und eine zweite Elektrode (TE, EAE) in dieser Reihenfolge auf dem Substrat übereinandergeschichtet werden,

gekennzeichnet durch:

das Ausbilden von Tintenhohlraumkammern (CAV) auf einer zweiten Hauptfläche eines Substrats (SI), wobei ein elektrochemisches Potential eines Materials der ersten Elektrode (LE) und das eines Materials der zweiten Elektrode (TE, EAE) in einem Bereich liegen, in dem es zu keiner elektrolytischen Korrosion zwischen beiden Elektroden kommt, die einer Entwicklungslösung für ein Resist (LNR, NR, PR, EPR) ausgesetzt werden, die bei der Ausbildung wenigstens der ersten oder der zweiten Elektrode eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das elektrochemische Potential der ersten Elektrode (LE) und das der zweiten Elektrode (TE, EAE) innerhalb eines Bereiches liegen, in dem es zu keiner elektrolytischen Korrosion gegenüber einer alkalischen Elektrolytlösung kommt, die zum Entwickeln eines positiven Resists (EPR, PR) eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Elektrode (LE, EAE, TE) jeweils aus Metallen ausgebildet werden, die sich bezüglich des elektrochemischen Potentials unterscheiden, und Strukturen dieser Elektroden unter Verwendung eines Resists (LNR, NR) ohne Einsatz von Elektrolytlösung als Entwicklungslösung ausgebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Elektroden (LE, EAE, TE) und Tintenhohlraumkammern (CAV) unter Verwendung eines Resists (LNR, PR, NR) ausgebildet werden, um bestimmte Strukturen zu erhalten, und ein negatives Resist (LNR, NR) für die Ausbildung der Strukturen wenigstens der ersten oder der zweiten Elektrode eingesetzt wird, um zu verhindern, dass die erste und die zweite Elektrode direkt einer Entwicklungslösung ausgesetzt werden, die ein Elektrolyt umfasst.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Elektrode (TE, LE, EAE) jeweils aus Materialien bestehen, die bezüglich des elektrochemischen Potentials identisch sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste und die zweite Elektrode (TE, LE, EAE) aus dem gleichen Material ausgebildet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste und die zweite Elektrode (TE, LE, EAE) beide aus Platin bestehen.

8. Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes nach Anspruch 1, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Ausbilden von Oxidfilmen (SID) auf beiden Flächen eines Siliziumsubstrats (SI);

(b) Abscheiden eines ersten Metalldünnfilms (LE) auf dem Oxidfilm (SID) auf der ersten Hauptfläche des Siliziumsubstrats (Si);

(c) Abscheiden eines piezoelektrischen Dünnfilms (PEZ) auf dem ersten Metalldünnfilm (LE);

(d) Ausbilden eines zweiten Metalldünnfilms (TE), der aus einem Material besteht, das das gleiche ist wie das des ersten Metalldünnfilms (LE), auf dem piezoelektrischen Dünnfilm (PEZ);

(e) Abscheiden eines positiven Resistfilms (PR) auf dem Oxidfilm (SID) der zweiten Hauptfläche des Siliziumsubstrats (SI), wo kein erster Metalldünnfilm ausgebildet ist;

(f) Abscheiden eines negativen Resistfilms (NR) auf dem zweiten Metalldünnfilm (TE);

(g) Anordnen des Siliziumsubstrats (SI) zwischen einer ersten und einer zweiten Maske (NM, PM) für Fotolithografie, die aufeinander ausgerichtet sind, so dass die erste Maske (N, M) und die erste Hauptfläche des Siliziumsubstrats (SI) einander zugewandt sind.

(h) Bestrahlen beider Flächen des Siliziumsubstrats (SI) mit Licht, so dass die Flächen (SI) mit Licht in Strukturen der ersten und der zweiten Maske (NM, PM) belichtet werden;

(i) Entwickeln des positiven Resists (PR), das mit Licht belichtet wurde, mit einem alkalischen Lösungsmittel zum Strukturieren;

(j) Entwickeln des negativen Resists (NR), das mit Licht belichtet wurde, mit einem organischen Lösungsmittel zum Strukturieren;

(k) Abscheiden eines positiven Resists (PR) auf der gesamten Fläche der ersten Hauptfläche;

(l) Ätzen des Oxidfilms (SID), der auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet ist, mit einer sauren Lösung unter Verwendung des strukturierten positiven Resists (PR) als einer Maske;

(m) Ablösen des positiven Resists (PR), das auf der gesamten Fläche der ersten Hauptfläche abgeschieden ist; und

(n) Ätzen des zweiten Metalldünnfilms (TE), der auf der ersten Hauptfläche ausgebildet ist, unter Verwendung des strukturierten negativen Resists (LNR) als einer Maske.

9. Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes nach Anspruch 3, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Ausbilden von Oxidfilmen (SID) auf beiden Flächen eines Siliziumsubstrats (51);

(d) Ausbilden eines zweiten Metalldünnfilms (TE), der aus einem Material besteht, das sich von dem des ersten Metalldünnfilms (LE) unterscheidet, auf dem piezoelektrischen Dünnfilm (PEZ);

(f) Abscheiden eines ersten negativen Resistfilms (NR) auf dem zweiten Metalldünnfilm (TE);

(i) Entwickeln des positiven Fotoresists (PR), das mit Licht belichtet wurde, mit einem alkalischen Lösungsmittel zum Strukturieren;

(j) Entwickeln des negativen Fotoresists (NR), das mit Licht belichtet wurde, mit einem organischen Lösungsmittel zum Strukturieren;

(k) Abscheiden eines zweiten negativen Fotoresists (SNR) auf der gesamten Fläche der ersten Hauptfläche;

(l) Ätzen des Oxidfilms (SID), der auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet ist, mit einer sauren Lösung unter Verwendung des strukturierten positiven Fotoresists (EPR) als einer Maske;

(m) Ablösen des zweiten negativen Fotoresists (SNR), das auf die gesamte Fläche der ersten Hauptfläche abgeschieden ist; und

(n) Ätzen des zweiten Metalldünnfilms (TE), der auf der ersten Hauptfläche ausgebildet ist, unter Verwendung des strukturierten ersten negativen Fotoresists (LNR) als einer Maske.

10. Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, das die folgenden Schritte umfasst:

Ausbilden einer Vorrichtung mit piezoelektrischem Element auf einer ersten Hauptfläche eines Substrats (SI), wobei die Vorrichtung mit piezoelektrischem Element ausgebildet wird, indem eine erste Elektrode (LE), ein piezoelektrischer Dünnfilm (PEZ) und eine zweite Elektrode (TE) in dieser Reihenfolge auf dem Substrat übereinandergeschichtet werden,

gekennzeichnet durch:

das Ausbilden von Tintenhohlraumkammern (CAV) auf einer zweiten Hauptfläche des Substrats (SI), wobei wenigstens eine dieser Elektroden (TE, LE) und Tintenhohlraumkammern (CAV) unter Verwendung eines Fotoresists (LNR, NR, PR, EPR) strukturiert wird, und wobei die erste und die zweite Elektrode (LE, TE) auf dem Substrat (SI) so übereinandergeschichtet werden, dass sie während des Strukturierens nicht in elektrischem Kontakt miteinander sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zweite Elektrode (TE) kleiner ausgebildet ist als der piezoelektrische Dünnfilm (PEZ).

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 und 11, wobei die erste und die zweite Elektrode (TE, LE) jeweils unter Verwendung von Metallen ausgebildet werden, die sich voneinander hinsichtlich des Oxidations-Reduktions-Potentials unterscheiden.