JP2009184350A

JP2009184350A - Liquid ejecting head manufacturing method, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus

Info

Publication number: JP2009184350A
Application number: JP2008326468A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Matsumoto; 泰幸松本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】圧力発生室を形成する際に、保護膜のマスクとなるレジスト膜を良好且つ効率的に除去して製造効率を向上する。
【解決手段】液体流路を流路形成基板の表面に形成された保護膜５２をマスクとして流路形成基板をエッチングすることによって形成する際に、所定パターンの保護膜を形成する工程として、流路形成基板の表面の全面に保護膜を成膜する第１の工程と、保護膜上にポジ型のレジスト２００を塗布してプリベーク処理することによりレジスト膜を形成する第２の工程と、レジストを選択的に露光して現像することでレジスト膜を選択的に除去する第３の工程と、プリベーク処理の温度以下の温度でドライエッチングすることにより保護膜を選択的に除去する第４の工程と、第３の工程でレジスト膜の表層に形成される変質層を除去する第５の工程と、レジスト膜を再露光及び現像することによってレジスト膜を除去する第６の工程とを有する。
【選択図】図６When forming a pressure generating chamber, a resist film serving as a mask for a protective film is removed efficiently and efficiently to improve manufacturing efficiency.
When forming a liquid flow path by etching a flow path forming substrate using a protective film 52 formed on the surface of the flow path forming substrate as a mask, a flow pattern is formed as a step. A first step of forming a protective film on the entire surface of the path-forming substrate, a second step of forming a resist film by applying a positive resist 200 on the protective film and pre-baking, and a resist And a fourth step of selectively removing the protective film by dry etching at a temperature equal to or lower than the pre-baking temperature. And a fifth step of removing the altered layer formed on the surface layer of the resist film in the third step, and a sixth step of removing the resist film by reexposing and developing the resist film.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、ノズルに連通する圧力発生室がエッチングにより形成された流路形成基板を具備する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に、液滴としてインク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a liquid ejecting head including a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle is formed by etching, and in particular, a method of manufacturing an ink jet recording head that ejects ink droplets as droplets, and The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus.

液滴を噴射する液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられる圧力発生手段とを具備し、この圧力発生手段によって圧力発生室内に圧力を付与することで、ノズルからインク滴を噴射するものがある。 As an ink jet recording head that is a typical example of a liquid ejecting head that ejects liquid droplets, for example, a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber is formed, and a pressure generating means provided on one side of the flow path forming substrate, And a device that ejects ink droplets from the nozzles by applying pressure to the pressure generating chamber by the pressure generating means.

このようなインクジェット式記録ヘッドの圧力発生室は、例えば、流路形成基板上に形成した所定パターンの保護膜（マスク膜）をマスクとして流路形成基板を異方性エッチングすることによって形成されている（例えば、特許文献１参照）。 The pressure generation chamber of such an ink jet recording head is formed, for example, by anisotropically etching the flow path forming substrate using a protective film (mask film) having a predetermined pattern formed on the flow path forming substrate as a mask. (For example, refer to Patent Document 1).

また、このように圧力発生室を形成する際の保護膜は、フォトリソグラフィー法を用いて所定パターンに形成される。具体的には、流路形成基板の全面に形成した保護膜上にレジストを塗布し、露光・現像することによってレジスト膜を形成し、レジスト膜をマスクとしてエッチングすることによって保護膜をパターニングし、その後レジスト膜を除去している。 In addition, the protective film for forming the pressure generating chamber in this way is formed in a predetermined pattern using a photolithography method. Specifically, a resist is applied on the protective film formed on the entire surface of the flow path forming substrate, a resist film is formed by exposure and development, and the protective film is patterned by etching using the resist film as a mask. Thereafter, the resist film is removed.

特開２００７−２１６５６４号公報JP 2007-216564 A

ここで、保護膜は、ウェットエッチング又はドライエッチングの何れによってもパターニングすることはできる。しかしながら、例えば、特許文献１に記載のような構成のインクジェット式記録ヘッドでは、流路形成基板の両面が加工されているため、一般的には、保護膜をドライエッチングによってパターニングしている。ウェットエッチングによって保護膜をパターニングするためには、流路形成基板の保護膜とは反対側の面にエッチング液が触れないように保護する必要があり、作業が繁雑になるためである。 Here, the protective film can be patterned by either wet etching or dry etching. However, for example, in an ink jet recording head having a configuration as described in Patent Document 1, since both surfaces of the flow path forming substrate are processed, the protective film is generally patterned by dry etching. This is because in order to pattern the protective film by wet etching, it is necessary to protect the surface of the flow path forming substrate opposite to the protective film so that the etching solution does not touch it, and the work becomes complicated.

保護膜をドライエッチングでパターニングすることで、保護膜のパターニング自体は比較的容易且つ良好に行うことができる。しかしながら、パターニングする際のマスクとして用いられるレジスト膜の除去が大変であるという問題がある。 By patterning the protective film by dry etching, the protective film can be patterned relatively easily and satisfactorily. However, there is a problem that removal of the resist film used as a mask for patterning is difficult.

レジスト膜の除去方法としては、例えば、有機剥離液による除去が挙げられるが、剥離力が強いため、基板の接着に用いられる接着剤等の有機物に悪影響を及ぼしてしまう虞がある。また、例えば、Ｏ_２プラズマアッシング等による除去方法もあるが、処理時間が比較的長くかかってしまい作業効率が悪いという問題がある。 As a method for removing the resist film, for example, removal with an organic stripping solution can be mentioned. However, since the stripping force is strong, there is a possibility of adversely affecting an organic substance such as an adhesive used for bonding the substrate. Further, for example, there is a removal method by O ₂ plasma ashing or the like, but there is a problem that the processing time is relatively long and work efficiency is poor.

なお、このような問題は、インク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、勿論、インク滴以外の液滴を噴射する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。 Such a problem exists not only in an ink jet recording head that ejects ink droplets, but also in other liquid ejecting heads that eject droplets other than ink droplets.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、圧力発生室を形成する際に、保護膜のマスクとなるレジスト膜を良好且つ効率的に除去して製造効率を向上することができる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and when forming the pressure generating chamber, the resist film that serves as a mask for the protective film can be removed well and efficiently to improve manufacturing efficiency. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid ejecting head, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus.

上記課題を解決する本発明は、液滴を噴射するノズルに連通する圧力発生室を含む液体流路が形成された流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記液体流路を、前記流路形成基板の表面に形成された所定パターンの保護膜をマスクとして当該流路形成基板をエッチングすることによって形成し、前記所定パターンの保護膜を形成する工程として、前記流路形成基板の表面の全面に保護膜を成膜する第１の工程と、該保護膜上にポジ型のレジストを塗布してプリベーク処理することによりレジスト膜を形成する第２の工程と、該レジスト膜を選択的に露光して現像することで当該レジスト膜を選択的に除去する第３の工程と、前記プリベーク処理の温度以下の温度でドライエッチングすることにより前記保護膜を選択的に除去する第４の工程と、前記第３の工程で前記レジスト膜の表層に形成される変質層を除去する第５の工程と、前記レジスト膜を再露光及び現像することによって当該レジスト膜を除去する第６の工程と、を有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。 The present invention for solving the above-mentioned problems is provided with a flow path forming substrate in which a liquid flow path including a pressure generating chamber communicating with a nozzle for ejecting liquid droplets is formed, and provided on one side of the flow path forming substrate. A liquid jet head manufacturing method comprising pressure generating means for generating a pressure change in a pressure generating chamber, wherein the liquid flow path is masked with a protective film having a predetermined pattern formed on the surface of the flow path forming substrate. As the step of forming the protective film having the predetermined pattern by etching the flow path forming substrate, a first step of forming a protective film on the entire surface of the flow path forming substrate, and the protection A second step of forming a resist film by applying a positive resist on the film and performing a pre-bake treatment; and selectively removing the resist film by selectively exposing and developing the resist film Third A fourth step of selectively removing the protective film by dry etching at a temperature equal to or lower than the temperature of the pre-baking process; and a denatured layer formed on the surface layer of the resist film in the third step. The liquid ejecting head manufacturing method includes a fifth step of removing, and a sixth step of removing the resist film by re-exposing and developing the resist film.

かかる本発明では、レジスト膜をドライエッチングによりパターニングする際の出力を比較的低くしているため、レジスト膜をパターニングしてもレジスト膜の感光性が完全に消失することはない。したがって、保護膜をパターニングした後、レジスト膜を効率的に除去することができる。よって、液体噴射ヘッドの製造効率を大幅に向上することができる。 In the present invention, since the output when patterning the resist film by dry etching is relatively low, even if the resist film is patterned, the photosensitivity of the resist film is not completely lost. Therefore, the resist film can be efficiently removed after patterning the protective film. Therefore, the manufacturing efficiency of the liquid jet head can be greatly improved.

ここで、前記第５の工程では、オゾン水によって前記変質層を除去することが好ましい。これにより、周囲に悪影響を及ぼすことなく変質層を良好且つ容易に除去することができる。 Here, in the fifth step, it is preferable to remove the deteriorated layer with ozone water. Thereby, the altered layer can be removed well and easily without adversely affecting the surroundings.

また前記第４の工程では、前記流路形成基板を８０℃以下の温度に保持した状態で前記保護膜をドライエッチングすることが好ましい。これにより、レジスト膜の感光性の消失を確実に抑えつつ保護膜をパターニングすることができる。 In the fourth step, it is preferable that the protective film is dry-etched in a state where the flow path forming substrate is kept at a temperature of 80 ° C. or lower. Thereby, the protective film can be patterned while reliably suppressing the disappearance of the photosensitivity of the resist film.

また本発明は、前記保護膜を窒化シリコンによって形成し、前記第４の工程では、四フッ化炭素を用いたプラズマエッチングによって前記保護膜を除去する場合に、特に有効である。この場合、第４の工程によってレジスト膜の表層に疎水性を有する変質層が形成されるため、変質層を有する状態では現像液がはじかれてしまい現像によるレジスト膜の除去が極めて困難になる。しかしながら、本発明では、レジストを現像により除去する前に変質層を除去しているため、レジスト膜を容易に除去することができる。 The present invention is particularly effective when the protective film is formed of silicon nitride and the protective film is removed by plasma etching using carbon tetrafluoride in the fourth step. In this case, since the altered layer having hydrophobicity is formed on the surface layer of the resist film by the fourth step, the developer is repelled in the state having the altered layer, and it becomes extremely difficult to remove the resist film by development. However, in the present invention, since the deteriorated layer is removed before the resist is removed by development, the resist film can be easily removed.

また、前記第３の工程は、前記レジスト膜を選択的に除去した後、さらに当該レジスト膜をポストベーク処理することが好ましい。これにより、レジスト膜をさらに良好に形成することができる。 In the third step, after the resist film is selectively removed, the resist film is preferably post-baked. Thereby, a resist film can be formed more satisfactorily.

さらに本発明は、上記態様の製造方法により製造されたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。かかる態様では、所定の性能を有する液体噴射ヘッドを比較的安価に提供できる。 According to another aspect of the invention, there is provided a liquid jet head manufactured by the manufacturing method of the above aspect. In this aspect, a liquid jet head having a predetermined performance can be provided at a relatively low cost.

さらに本発明は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。かかる態様では、所定の性能を有する液体噴射装置を比較的安価に提供することができる。 According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the above aspect. In this aspect, a liquid ejecting apparatus having a predetermined performance can be provided at a relatively low cost.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording head which is an example of a liquid ejecting head, and FIG. 2 is a plan view of FIG.

図示するように、流路形成基板１０は、例えば、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には酸化膜からなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２がその幅方向（短手方向）に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、インク供給路１３と連通路１４とが隔壁１１によって区画されている。また、連通路１４の一端には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるリザーバー１００の一部を構成する連通部１５が形成されている。このように流路形成基板１０には、圧力発生室１２を含むインク流路（圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５）が形成されている。 As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is made of, for example, a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110), and an elastic film 50 made of an oxide film is formed on one surface thereof. In the flow path forming substrate 10, pressure generation chambers 12 partitioned by a plurality of partition walls 11 are arranged in parallel in the width direction (short direction). In addition, an ink supply path 13 and a communication path 14 are partitioned by a partition wall 11 at one end in the longitudinal direction of the pressure generating chamber 12 of the flow path forming substrate 10. In addition, a communication portion 15 constituting a part of the reservoir 100 serving as an ink chamber (liquid chamber) common to the pressure generation chambers 12 is formed at one end of the communication passage 14. As described above, the flow path forming substrate 10 is formed with an ink flow path (the pressure generation chamber 12, the ink supply path 13, the communication path 14, and the communication portion 15) including the pressure generation chamber 12.

流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２に連通するノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼などで形成されている。 A nozzle plate 20 having a nozzle 21 communicating with each pressure generating chamber 12 is fixed to the opening surface side of the flow path forming substrate 10 with an adhesive, a heat welding film, or the like. The nozzle plate 20 is formed of, for example, glass ceramics, a silicon single crystal substrate, stainless steel, or the like.

流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には弾性膜５０とは異なる材料の酸化膜からなる絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には下電極膜６０と、圧電体層７０と、上電極膜８０とで構成される圧電素子３００が形成されている。本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせてアクチュエーターと称する。なお、振動板とは圧力発生室１２の一方面を構成し圧電素子３００の駆動により変形が生じる部分をいう。本実施形態では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、下電極膜６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。 The elastic film 50 is formed on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10 as described above, and an insulator film 55 made of an oxide film made of a material different from the elastic film 50 is formed on the elastic film 50. Is formed. Further, a piezoelectric element 300 composed of a lower electrode film 60, a piezoelectric layer 70, and an upper electrode film 80 is formed on the insulator film 55. In the present embodiment, the lower electrode film 60 is used as a common electrode of the piezoelectric element 300 and the upper electrode film 80 is used as an individual electrode of the piezoelectric element 300. However, there is no problem even if this is reversed for convenience of a drive circuit and wiring. In addition, here, the piezoelectric element 300 and a vibration plate that is displaced by driving the piezoelectric element 300 are collectively referred to as an actuator. The diaphragm is a portion that constitutes one surface of the pressure generating chamber 12 and is deformed by driving the piezoelectric element 300. In the present embodiment, the elastic film 50, the insulator film 55, and the lower electrode film 60 function as a diaphragm, but of course not limited to this, for example, without providing the elastic film 50 and the insulator film 55. Only the lower electrode film 60 may act as a diaphragm. Further, the piezoelectric element 300 itself may substantially serve as a diaphragm.

流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に形成されているため、当該圧電素子保持部３１が必ずしも密封されている訳ではないが、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。また保護基板３０には、リザーバー１００の少なくとも一部を構成するリザーバー部３２が設けられている。リザーバー部３２は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、流路形成基板１０の連通部１５と連通して各圧力発生室１２に共通するインク室であるリザーバー１００を構成している。また、保護基板３０の圧電素子保持部３１とリザーバー部３２との間の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０は、その端部近傍が貫通孔３３内で露出されている。保護基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましい。 On the flow path forming substrate 10, a protective substrate 30 having a piezoelectric element holding portion 31 capable of securing a space that does not hinder its movement in a region facing the piezoelectric element 300 is joined. Since the piezoelectric element 300 is formed in the piezoelectric element holding part 31, the piezoelectric element holding part 31 is not necessarily sealed, but is protected in a state hardly affected by the external environment. . The protective substrate 30 is provided with a reservoir portion 32 that constitutes at least a part of the reservoir 100. In this embodiment, the reservoir portion 32 is formed across the protective substrate 30 in the thickness direction and across the width direction of the pressure generating chamber 12, and communicates with the communication portion 15 of the flow path forming substrate 10. A reservoir 100 which is an ink chamber common to the pressure generation chamber 12 is configured. Further, a through hole 33 that penetrates the protective substrate 30 in the thickness direction is provided in a region between the piezoelectric element holding portion 31 and the reservoir portion 32 of the protective substrate 30. The lead electrode 90 drawn out from each piezoelectric element 300 is exposed in the through-hole 33 in the vicinity of its end. Examples of the material of the protective substrate 30 include glass, a ceramic material, a metal, a resin, and the like. The protective substrate 30 is preferably formed of a material that is substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the flow path forming substrate 10.

保護基板３０のリザーバー部３２に対応する領域には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってリザーバー部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２のリザーバー１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバー１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。 A compliance substrate 40 including a sealing film 41 and a fixing plate 42 is bonded to a region corresponding to the reservoir portion 32 of the protective substrate 30. The sealing film 41 is made of a material having low rigidity and flexibility, and one surface of the reservoir portion 32 is sealed by the sealing film 41. The fixing plate 42 is made of a hard material such as metal. Since the region of the fixing plate 42 facing the reservoir 100 is an opening 43 that is completely removed in the thickness direction, one surface of the reservoir 100 is sealed only with a flexible sealing film 41. Has been.

このような構成のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、リザーバー１００からノズル２１に至るまで内部をインクで満たした後、図示しない駆動回路からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し圧電素子３００を撓み変形させることによって、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル２１からインク滴が吐出される。 In the ink jet recording head having such a configuration, ink is taken in from an ink introduction port connected to an external ink supply unit (not shown), filled with ink from the reservoir 100 to the nozzle 21, and then supplied from a drive circuit (not shown). In accordance with the recording signal, a voltage is applied between each of the lower electrode film 60 and the upper electrode film 80 corresponding to the pressure generation chamber 12 to bend and deform the piezoelectric element 300, thereby increasing the pressure in each pressure generation chamber 12. Ink droplets are ejected from the nozzle 21.

以下、本発明に係る液体噴射ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）の製造方法につい
て、図３〜図８を参照して説明する。図３〜図７は、インクジェット式記録ヘッドの圧力
発生室の長手方向の断面図であり、図８は、ドライエッチング装置の保持ステージの概略
図である。なお以下に説明するように、流路形成基板１０及び保護基板３０はそれぞれシ
リコンウエハーに複数一体的に形成され、最終的に各基板に分割される。 Hereinafter, a method for manufacturing a liquid jet head (inkjet recording head) according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7 are sectional views in the longitudinal direction of the pressure generating chamber of the ink jet recording head, and FIG. 8 is a schematic view of a holding stage of the dry etching apparatus. As will be described below, a plurality of flow path forming substrates 10 and protective substrates 30 are integrally formed on a silicon wafer, and finally divided into each substrate.

まず図３（ａ）に示すように、シリコンウエハーである流路形成基板用ウエハー１１０の表面に弾性膜５０を構成する酸化膜５１を形成する。例えば、流路形成基板用ウエハー１１０の表面を熱酸化することにより、二酸化シリコンからなる酸化膜５１を形成する。次いで、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（酸化膜５１）上に、弾性膜５０とは異なる材料の酸化膜からなる絶縁体膜５５を形成する。具体的には、弾性膜５０（酸化膜５１）上に、例えば、スパッタ法等によりジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、このジルコニウム層を熱酸化することにより酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）からなる絶縁体膜５５を形成する。 First, as shown in FIG. 3A, an oxide film 51 constituting an elastic film 50 is formed on the surface of a flow path forming substrate wafer 110 that is a silicon wafer. For example, the surface of the flow path forming substrate wafer 110 is thermally oxidized to form the oxide film 51 made of silicon dioxide. Next, as shown in FIG. 3B, an insulator film 55 made of an oxide film made of a material different from that of the elastic film 50 is formed on the elastic film 50 (oxide film 51). Specifically, an insulator made of zirconium oxide (ZrO ₂ ) is formed by forming a zirconium (Zr) layer on the elastic film 50 (oxide film 51) by, eg, sputtering, and then thermally oxidizing the zirconium layer. A film 55 is formed.

次いで、図３（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜５５上に積層することにより下電極膜６０を形成した後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。次に、図４（ａ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、イリジウム（Ｉｒ）からなる上電極膜８０を形成し、これら圧電体層７０及び上電極膜８０をパターニングすることによって圧電素子３００を形成する。 Next, as shown in FIG. 3C, after the lower electrode film 60 is formed by stacking platinum and iridium on the insulator film 55, for example, the lower electrode film 60 is patterned into a predetermined shape. Next, as shown in FIG. 4A, a piezoelectric layer 70 made of, for example, lead zirconate titanate (PZT), and an upper electrode film 80 made of, for example, iridium (Ir) are formed. The piezoelectric element 300 is formed by patterning the body layer 70 and the upper electrode film 80.

圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。また、圧電体層７０の形成方法は、本実施形態では、金属有機物を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成した。なお、圧電体層７０の形成方法は、特に限定されず、例えば、ＭＯＤ法やスパッタリング法等を用いるようにしてもよい。 As a material of the piezoelectric layer 70, for example, a ferroelectric piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT), or a relaxor ferroelectric material in which a metal such as niobium, nickel, magnesium, bismuth or yttrium is added thereto. Etc. are used. In the present embodiment, the piezoelectric layer 70 is formed by applying a so-called sol in which a metal organic material is dissolved and dispersed in a solvent, drying it to gel, and baking it at a high temperature to form a piezoelectric layer made of a metal oxide. The piezoelectric layer 70 was formed using a so-called sol-gel method for obtaining 70. The method for forming the piezoelectric layer 70 is not particularly limited, and for example, a MOD method or a sputtering method may be used.

次に、図４（ｂ）に示すようにリード電極９０を形成する。具体的には、流路形成基板用ウエハー１１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属層９１を形成後、この金属層９１を圧電素子３００毎にパターニングすることでリード電極９０を形成する。 Next, the lead electrode 90 is formed as shown in FIG. Specifically, a metal layer 91 made of, for example, gold (Au) or the like is formed over the entire surface of the flow path forming substrate wafer 110, and then the metal layer 91 is patterned for each piezoelectric element 300 to thereby form the lead electrode. 90 is formed.

次いで、図４（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウエハー１１０の圧電素子３００側に、シリコンウエハーである保護基板用ウエハー１３０を接着剤３５によって接合する。なお、この保護基板用ウエハー１３０には、圧電素子保持部３１、リザーバー部３２及び貫通孔３３が予め形成されている。 Next, as shown in FIG. 4C, a protective substrate wafer 130, which is a silicon wafer, is bonded to the piezoelectric element 300 side of the flow path forming substrate wafer 110 with an adhesive 35. The protective substrate wafer 130 is formed with a piezoelectric element holding portion 31, a reservoir portion 32, and a through hole 33 in advance.

次に、図５（ａ）に示すように、流路形成基板用ウエハー１１０の保護基板用ウエハー１３０とは反対面側を加工して、流路形成基板用ウエハー１１０を所定の厚みとする。次いで、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウエハー１１０の表面に、圧力発生室１２等のインク流路を形成する際のマスクとなる所定パターンの保護膜５２を形成する。すなわち、圧力発生室１２等のインク流路に対向する領域に開口部５２ａを有する保護膜５２を形成する。 Next, as shown in FIG. 5A, the surface of the flow path forming substrate wafer 110 opposite to the protective substrate wafer 130 is processed so that the flow path forming substrate wafer 110 has a predetermined thickness. Next, as shown in FIG. 5B, a protective film 52 having a predetermined pattern is formed on the surface of the flow path forming substrate wafer 110 to serve as a mask when forming the ink flow path such as the pressure generation chamber 12. That is, the protective film 52 having the opening 52a is formed in a region facing the ink flow path, such as the pressure generation chamber 12.

所定パターンの保護膜５２を形成する工程としては、具体的にはまず図６（ａ）に示すように、流路形成基板用ウエハー１１０の全面に、例えば、ＣＶＤ法等により窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる保護膜５２を全面に形成する（第１の工程）。次いで図６（ｂ）に示すように、保護膜５２上にポジ型のレジストを塗布し、例えば、１００℃程度の比較的低い温度でプリベーク処理することによってレジスト膜２００を形成する（第２の工程）。 Specifically, as the step of forming the protective film 52 having a predetermined pattern, first, as shown in FIG. 6A, silicon nitride (SiN) is formed on the entire surface of the flow path forming substrate wafer 110 by, for example, the CVD method. A protective film 52 made of is formed on the entire surface (first step). Next, as shown in FIG. 6B, a positive resist is applied on the protective film 52, and a resist film 200 is formed by pre-baking at a relatively low temperature of about 100 ° C., for example (second second). Process).

次にこのレジスト膜２００を露光・現像することにより、その一部を選択的に除去する（第３の工程）。この第３の工程としては、まず図６（ｃ）に示すように、所定位置に開口部２５１を有するマスク材２５０を介してレジスト膜２００を選択的に露光する。すなわち、マスク材２５０の開口部２５１から圧力発生室１２等のインク流路が形成される領域のレジスト膜２００を露光する。次いでそのレジスト膜２００を、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等の現像液によって現像する。これにより、図６（ｄ）に示すように、圧力発生室１２等のインク流路が形成される領域のレジスト膜２００が選択的に除去されて、レジスト膜２００に開口部２０１が形成される。 Next, a part of the resist film 200 is selectively removed by exposure and development (third step). In this third step, first, as shown in FIG. 6C, the resist film 200 is selectively exposed through a mask material 250 having an opening 251 at a predetermined position. That is, the resist film 200 in the region where the ink flow path such as the pressure generation chamber 12 is formed from the opening 251 of the mask material 250 is exposed. Next, the resist film 200 is developed with a developer such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH). As a result, as shown in FIG. 6D, the resist film 200 in the region where the ink flow path such as the pressure generation chamber 12 is formed is selectively removed, and an opening 201 is formed in the resist film 200. .

次いで、図７（ａ）に示すように、レジスト膜２００をマスクとして保護膜５２をドライエッチングすることにより、保護膜５２の一部を選択的に除去して所定パターンに形成する（第４の工程）。具体的には、四フッ化炭素（ＣＦ_４）を用いたプラズマエッチングによって、圧力発生室１２等の流路が形成される領域の保護膜５２を選択的に除去して保護膜５２に開口部５２ａを形成する。 Next, as shown in FIG. 7A, the protective film 52 is dry-etched using the resist film 200 as a mask, so that a part of the protective film 52 is selectively removed to form a predetermined pattern (fourth pattern). Process). Specifically, the protective film 52 in the region where the flow path such as the pressure generation chamber 12 is formed is selectively removed by plasma etching using carbon tetrafluoride (CF ₄ ), and an opening is formed in the protective film 52. 52a is formed.

このようにドライエッチングにより保護膜５２に開口部５２ａを形成する際には、レジスト膜２００のプリベーク処理の温度以下の温度で実施する必要がある。すなわち、保護膜５２が形成されている流路形成基板用ウエハー１１０の温度を、プリベーク処理の温度以下に保持した状態で、保護膜５２をドライエッチングする必要がある。例えば、本実施形態では、１００℃程度の温度でプリベーク処理しているため、１００℃以下の温度で行う必要がある。好ましくは、流路形成基板用ウエハー１１０を８０℃以下の温度に保持した状態で、保護膜５２のドライエッチングを行う。 Thus, when forming the opening part 52a in the protective film 52 by dry etching, it is necessary to implement at the temperature below the temperature of the prebaking process of the resist film 200. FIG. That is, it is necessary to dry-etch the protective film 52 in a state where the temperature of the flow path forming substrate wafer 110 on which the protective film 52 is formed is kept below the pre-baking temperature. For example, in this embodiment, since the pre-baking process is performed at a temperature of about 100 ° C., it is necessary to perform the temperature at a temperature of 100 ° C. or less. Preferably, the protective film 52 is dry-etched while the flow path forming substrate wafer 110 is kept at a temperature of 80 ° C. or lower.

これにより、第３の工程を実施した後でも、レジスト膜２００の感光性が完全に消失することはない。すなわち、レジスト膜２００にはプリベーク処理の温度よりも高い温度がかかっていないため、ドライエッチング後であっても、レジスト膜２００の感光性は完全に消失することはない。 Thereby, even after the third step is performed, the photosensitivity of the resist film 200 is not completely lost. That is, since the resist film 200 is not heated at a temperature higher than the pre-baking temperature, the photosensitivity of the resist film 200 is not completely lost even after dry etching.

ここで、保護膜５２のドライエッチングは、例えば、図８に示すように、流路形成基板用ウエハー１１０と保護基板用ウエハー１３０との接合体１５０を、流路形成基板用ウエハー１１０を上側としてドライエッチング装置の保持ステージ４００上に固定した状態、すなわち保護基板用ウエハー１３０を保持ステージ４００上に固定した状態で実施される。保護基板用ウエハー１３０の外表面には、圧電素子３００や圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣが接続される配線パターン（図示なし）が設けられているため、保護基板用ウエハー１３０の全面を保持ステージ４００に当接させることはできない。このため、保持ステージ４００の中央部には凹部４０１が設けられており、接合体１５０は、保護基板用ウエハー１３０の周縁部のみが保持ステージ４００に当接された状態で固定されている。 Here, the dry etching of the protective film 52 is performed, for example, as shown in FIG. 8, with the joined body 150 of the flow path forming substrate wafer 110 and the protective substrate wafer 130 being the upper surface with the flow path forming substrate wafer 110 being the upper side. This is performed in a state of being fixed on the holding stage 400 of the dry etching apparatus, that is, a state in which the protective substrate wafer 130 is fixed on the holding stage 400. Since the outer surface of the protective substrate wafer 130 is provided with a wiring pattern (not shown) to which the piezoelectric element 300 and a driving IC for driving the piezoelectric element 300 are connected, the entire surface of the protective substrate wafer 130 is covered. It cannot be brought into contact with the holding stage 400. For this reason, a recess 401 is provided in the central portion of the holding stage 400, and the bonded body 150 is fixed in a state where only the peripheral edge portion of the protective substrate wafer 130 is in contact with the holding stage 400.

そして保護膜５２をドライエッチングする際には、この保持ステージ４００を、例えば、６０℃程度の温度に保持することによって、流路形成基板用ウエハー１１０と保護基板用ウエハー１３０との接合体１５０を上述したように８０℃程度と比較的低い温度に維持している。なお保持ステージ４００の冷却温度は特に限定されるものではない。 When the protective film 52 is dry-etched, the holding stage 400 is held at a temperature of about 60 ° C., for example, so that the joined body 150 of the flow path forming substrate wafer 110 and the protective substrate wafer 130 is formed. As described above, the temperature is maintained at a relatively low temperature of about 80 ° C. The cooling temperature of the holding stage 400 is not particularly limited.

このように保持ステージ４００の温度を制御して、接合体１５０（流路形成基板用ウエハー１１０）の温度を抑えるためには、保持ステージ４００の凹部４０１の深さｄを０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の深さとすることが好ましく、特に、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とするのが望ましい。これにより接合体１５０の全面が保持ステージ４００に接触しているのと同等の冷却効果が得られる。 In this way, in order to control the temperature of the holding stage 400 and suppress the temperature of the bonded body 150 (channel-forming substrate wafer 110), the depth d of the concave portion 401 of the holding stage 400 is set to 0.1 mm to. The depth is preferably about 5 mm, and particularly preferably about 0.1 mm to 0.2 mm. As a result, the same cooling effect as when the entire surface of the joined body 150 is in contact with the holding stage 400 can be obtained.

なお凹部４０１の深さが０．１ｍｍよりも浅いと、接合体１５０（保護基板用ウエハー１３０）の表面を確実に保護することができない虞があり、また０．５ｍｍよりも深いと接合体１５０を十分に冷却されない虞がある。また凹部４０１中が真空である場合でも、凹部４０１の深さを上記の範囲とすることで、接合体１５０を良好に冷却することができる。 If the depth of the recess 401 is shallower than 0.1 mm, the surface of the bonded body 150 (protective substrate wafer 130) may not be reliably protected, and if deeper than 0.5 mm, the bonded body 150 may not be protected. May not be sufficiently cooled. Moreover, even when the inside of the recessed part 401 is a vacuum, the joined body 150 can be cooled favorably by setting the depth of the recessed part 401 to the above range.

保護膜５２をドライエッチングした後は、レジスト膜２００を以下の手順で除去する。上述したように保護膜５２をドライエッチングした後であってもレジスト膜２００の感光性が完全に消失することはないが、レジスト膜２００の表層にはレジスト膜２００が変質した変質層２０２が形成されてしまう。例えば、本実施形態の場合、四フッ化炭素（ＣＦ_４）を用いているため、レジスト膜２００の表層には、疎水性を有する変質層２０２が形成されてしまう。 After the protective film 52 is dry-etched, the resist film 200 is removed by the following procedure. As described above, even after the protective film 52 is dry-etched, the photosensitivity of the resist film 200 is not completely lost, but the altered layer 202 in which the resist film 200 is altered is formed on the surface layer of the resist film 200. Will be. For example, in the case of the present embodiment, carbon tetrafluoride (CF ₄ ) is used, and thus the altered layer 202 having hydrophobicity is formed on the surface layer of the resist film 200.

このためレジスト膜２００を除去するにあたり、まずは図７（ｂ）に示すように、レジスト膜２００の表層に形成された変質層２０２を除去する（第５の工程）。具体的には、例えば、スピンコート装置等によってレジスト膜２００上にオゾン水（Ｏ_３）を供給し、このオゾン水によって変質層２０２を除去するのが好ましい。これにより、周囲に悪影響を及ぼすことなく、変質層２０２を良好に除去することができる。なおオゾン水の濃度は、特に限定されず、例えば、１０〜２０ｐｐｍ程度と比較的低濃度のものであってもよい。なお、レジスト膜２００の感光性を消失させない方法であれば、変質層２０２の除去方法は、必ずしもオゾン水によるものに限定されるものではない。 Therefore, when removing the resist film 200, first, as shown in FIG. 7B, the altered layer 202 formed on the surface layer of the resist film 200 is removed (fifth step). Specifically, for example, ozone water (O ₃ ) is preferably supplied onto the resist film 200 by a spin coater or the like, and the altered layer 202 is removed by the ozone water. Thereby, the altered layer 202 can be removed well without adversely affecting the surroundings. In addition, the density | concentration of ozone water is not specifically limited, For example, the thing of a comparatively low concentration of about 10-20 ppm may be sufficient. Note that the removal method of the deteriorated layer 202 is not necessarily limited to that using ozone water as long as it does not lose the photosensitivity of the resist film 200.

次いで、図７（ｃ）に示すように、残っているレジスト膜２００を再露光し、その後現像することで、図７（ｄ）に示すようにレジスト膜２００を完全に除去する（第６の工程）。上述したように、保護膜５２をドライエッチングする際の温度を、レジスト膜２００のプリベーク処理の温度以下としているため、ドライエッチング後であってもレジスト膜２００の感光性は完全に失われることなく残っている。したがって、ポジ型のレジストからなるレジスト膜２００を再露光及び現像することで、残っている全てのレジスト膜２００を比較的容易に除去することができる。 Next, as shown in FIG. 7C, the remaining resist film 200 is re-exposed and then developed to completely remove the resist film 200 as shown in FIG. Process). As described above, since the temperature at which the protective film 52 is dry-etched is set to be equal to or lower than the pre-baking temperature of the resist film 200, the photosensitivity of the resist film 200 is not completely lost even after dry etching. Remaining. Therefore, all the remaining resist films 200 can be removed relatively easily by re-exposing and developing the resist film 200 made of a positive resist.

また本発明では、上述したようにレジスト膜２００の再露光及び現像前にレジスト膜２００の表層に形成された変質層２０２を除去している。このため、レジスト膜２００を再露光及び現像することによって、レジスト膜２００を完全に除去することができる。ちなみにレジスト膜２００の表層に変質層２０２が残っていると、変質層２０２によってレジスト膜２００の現像が阻害されてしまう。例えば、本実施形態では、変質層２０２が疎水性を有するため、レジスト膜２００を現像する際に、この変質層２０２によって現像液がはじかれてしまう。このため、変質層２０２が残った状態で、レジスト膜２００を再露光及び現像したとしても、レジスト膜２００を除去するのは難しい。 In the present invention, as described above, the altered layer 202 formed on the surface layer of the resist film 200 is removed before the resist film 200 is re-exposed and developed. Therefore, the resist film 200 can be completely removed by re-exposing and developing the resist film 200. Incidentally, if the altered layer 202 remains on the surface layer of the resist film 200, development of the resist film 200 is inhibited by the altered layer 202. For example, in this embodiment, since the altered layer 202 has hydrophobicity, the developer is repelled by the altered layer 202 when the resist film 200 is developed. For this reason, even if the resist film 200 is re-exposed and developed with the altered layer 202 remaining, it is difficult to remove the resist film 200.

このように保護膜５２を形成した後は、図５（ｃ）に示すように、この保護膜５２をマスクとして流路形成基板用ウエハー１１０を異方性エッチング（ウェットエッチング）する。これにより、流路形成基板用ウエハー１１０には、インク流路を構成する圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５が形成される。 After the protective film 52 is formed in this way, as shown in FIG. 5C, the flow path forming substrate wafer 110 is anisotropically etched (wet etching) using the protective film 52 as a mask. As a result, the pressure generating chamber 12, the ink supply path 13, the communication path 14, and the communication portion 15 that form the ink flow path are formed on the flow path forming substrate wafer 110.

その後は、流路形成基板用ウエハー１１０及び保護基板用ウエハー１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウエハー１１０の保護基板用ウエハー１３０とは反対側の面にノズル２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウエハー１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、流路形成基板用ウエハー１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによってインクジェット式記録ヘッドが製造される。 Thereafter, unnecessary portions of the outer peripheral edge portions of the flow path forming substrate wafer 110 and the protective substrate wafer 130 are removed by cutting, for example, by dicing. Then, the nozzle plate 20 with the nozzles 21 drilled is bonded to the surface of the flow path forming substrate wafer 110 opposite to the protective substrate wafer 130, and the compliance substrate 40 is bonded to the protective substrate wafer 130. An ink jet recording head is manufactured by dividing the flow path forming substrate wafer 110 and the like into a single chip size flow path forming substrate 10 as shown in FIG.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。 Although one embodiment of the present invention has been described above, of course, the present invention is not limited to such an embodiment.

例えば、本実施形態では、レジスト膜２００のポストベーク処理を行っていない。保護膜５２の厚さが比較的薄い場合には、ポストベーク処理を行わなくてもレジスト膜２００は保護膜５２をエッチングする際のマスクとして十分に機能する。勿論、第３の工程でレジスト膜２００を露光・現像した後、レジスト膜２００をポストベーク処理するようにしてもよい。ただしポストベーク処理の温度は、レジスト膜２００の感光性が完全に失われない程度の温度とする必要があり、プリベーク処理の温度よりも若干高い温度、例えば、１２０℃程度であることが好ましい。 For example, in this embodiment, the post-baking process of the resist film 200 is not performed. When the thickness of the protective film 52 is relatively thin, the resist film 200 sufficiently functions as a mask when the protective film 52 is etched without performing post-baking. Of course, after the resist film 200 is exposed and developed in the third step, the resist film 200 may be post-baked. However, the post-baking temperature needs to be a temperature that does not completely lose the photosensitivity of the resist film 200, and is preferably slightly higher than the pre-baking temperature, for example, about 120 ° C.

また例えば、上述の実施形態では、成膜及びリソグラフィープロセスを応用して製造される薄膜型の圧電素子を圧力発生手段として具備するインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を圧力発生手段として具備するインクジェット式記録ヘッド等、他のタイプの圧力発生手段を具備するインクジェット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。 Further, for example, in the above-described embodiment, an example of an ink jet recording head including, as a pressure generating unit, a thin film type piezoelectric element manufactured by applying a film forming and lithography process is used. Instead, for example, an ink jet recording head having another type of pressure generating means such as an ink jet recording head having a thick film type piezoelectric element formed by a method such as attaching a green sheet as the pressure generating means. Also, the present invention can be adopted.

さらに、上述のように製造されたインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図９は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。 Furthermore, the ink jet recording head manufactured as described above constitutes a part of a recording head unit including an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on the ink jet recording apparatus. FIG. 9 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus.

図９に示すように、インクジェット式記録装置における記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。 As shown in FIG. 9, the recording head units 1A and 1B in the ink jet recording apparatus are detachably provided with cartridges 2A and 2B constituting ink supply means, and a carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted is provided. A carriage shaft 5 attached to the apparatus main body 4 is provided so as to be movable in the axial direction. The recording head units 1A and 1B, for example, are configured to eject a black ink composition and a color ink composition, respectively.

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。 The driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted is moved along the carriage shaft 5. The On the other hand, the apparatus body 4 is provided with a platen 8 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S that is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller (not shown) is wound around the platen 8. It is designed to be transported.

また上述の実施形態では、インクジェット式記録ヘッドがキャリッジに搭載されて主走査方向に移動するタイプのインクジェット式記録装置を例示したが、本発明は、他のタイプのインクジェット式記録装置にも適用することができる。例えば、固定された複数のインクジェット式記録ヘッドを有し、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、いわゆるライン式のインクジェット式記録装置にも本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the ink jet recording apparatus in which the ink jet recording head is mounted on the carriage and moves in the main scanning direction is exemplified, but the present invention is also applied to other types of ink jet recording apparatuses. be able to. For example, the present invention is also applied to a so-called line type ink jet recording apparatus that has a plurality of fixed ink jet recording heads and performs printing only by moving a recording sheet S such as paper in the sub-scanning direction. Can do.

なお上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを例示したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。 In the above-described embodiment, an ink jet recording head is exemplified as an example of the liquid ejecting head. However, the present invention is widely intended for all liquid ejecting heads, and manufacture of a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink. Of course, the method can also be applied. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and the like.

一実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a recording head according to an embodiment. 一実施形態に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of a recording head according to an embodiment. 一実施形態に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the recording head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the recording head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the recording head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the recording head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the recording head which concerns on one Embodiment. ドライエッチング装置の保持ステージを示す概略図である。It is the schematic which shows the holding | maintenance stage of a dry etching apparatus. 一実施形態に係る記録装置の概略を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating an outline of a recording apparatus according to an embodiment.

Explanation of symbols

１０流路形成基板、１２圧力発生室、１３インク供給路、１４連通路、１５連通部、２０ノズルプレート、２１ノズル、３０保護基板、３１圧電素子保持部、３２リザーバー部、３３貫通孔、４０コンプライアンス基板、５０弾性膜、５２保護膜、５５絶縁体膜、６０下電極膜、７０圧電体層、８０上電極膜、９０リード電極、１１０流路形成基板用ウエハー、１３０保護基板用ウエハー、２００レジスト膜、２０１開口部、２０２変質層、２５０マスク材、２５１開口部、３００圧電素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flow path formation board | substrate, 12 Pressure generation chamber, 13 Ink supply path, 14 Communication path, 15 Communication part, 20 Nozzle plate, 21 Nozzle, 30 Protection board, 31 Piezoelectric element holding part, 32 Reservoir part, 33 Through-hole, 40 Compliance substrate, 50 elastic film, 52 protective film, 55 insulator film, 60 lower electrode film, 70 piezoelectric layer, 80 upper electrode film, 90 lead electrode, 110 flow path forming substrate wafer, 130 protective substrate wafer, 200 Resist film, 201 opening, 202 altered layer, 250 mask material, 251 opening, 300 piezoelectric element

Claims

A flow path forming substrate in which a liquid flow path including a pressure generating chamber communicating with a nozzle for ejecting liquid droplets is formed, and a pressure change is generated in the pressure generating chamber provided on one side of the flow path forming substrate. A method of manufacturing a liquid jet head comprising a pressure generating means,
The liquid flow path is formed by etching the flow path forming substrate with a protective film having a predetermined pattern formed on the surface of the flow path forming substrate as a mask,
As the step of forming the protective film of the predetermined pattern, a first step of forming a protective film on the entire surface of the flow path forming substrate, and a pre-baking process is performed by applying a positive resist on the protective film. A second step of forming a resist film, a third step of selectively removing the resist film by selectively exposing and developing the resist film, and a temperature equal to or lower than a temperature of the pre-baking process. A fourth step of selectively removing the protective film by dry etching in step 5, a fifth step of removing the altered layer formed on the surface layer of the resist film in the third step, and the resist film And a sixth step of removing the resist film by re-exposure and development of the liquid.

The method of manufacturing a liquid jet head according to claim 1, wherein in the fifth step, the deteriorated layer is removed with ozone water.

3. The method of manufacturing a liquid jet head according to claim 1, wherein in the fourth step, the protective film is dry-etched in a state where the flow path forming substrate is maintained at a temperature of 80 ° C. or less.

The protective film is formed of silicon nitride, and the protective film is removed by plasma etching using carbon tetrafluoride in the fourth step. Manufacturing method of liquid jet head of

5. The liquid ejecting head according to claim 1, wherein in the third step, after the resist film is selectively removed, the resist film is further post-baked. Method.

A liquid jet head manufactured by the manufacturing method according to claim 1.

A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 6.