JP6324065B2 - チップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、チップの製造方法に関する。

従来、液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いる例としては、インクジェット記録方式に用いられるインクジェット記録ヘッドがあげられる。インクジェット記録ヘッドは、一般に流路、流路の一部に設けられるインクを吐出するためのエネルギーを発生する発熱素子、インクを吐出するための微細なインク吐出口と、を備えるチップを有している。このようなチップを製造する方法として、以下の工程を有する製法が挙げられる。
・発熱素子を形成した基板上に感光性材料にて流路の型を形成し、次いで型を被覆するように前記基板上に流路形成部材となる被覆樹脂層を感光性材料により塗布形成する工程。
・上記工程で得られた被覆樹脂層に吐出口を形成した後、型に使用した感光性材料を除去して流路を形成する工程。
この製造方法によると、半導体分野に用いられるフォトリソグラフィーの手法を適用しているので、流路、吐出口等の形成に関して極めて高精度で微細な加工が可能である。この製法において、吐出口の形成の際に、感光性材料を目的とする形状に成形する手段として用いられているのが、半導体露光装置による露光によるパターニングである。ネガ型の感光性材料をもちいた場合には、作りたい形状にレチクル等で影を作成し、半導体露光装置を介して露光を行い、影が作られて光が当たらなかった部分の感光性樹脂が固化せずに除去工程で除去される。

一方、チップの生産性を上げる方法として、シリコンウェハ等のウェハ上に、多数の液体吐出ヘッドをチップ化して配列した状態で作り込み、各チップを切断により分割して個々の液体吐出ヘッドを得る方法が用いられている。この方法によれば、各製造工程において複数のチップを順次あるいは一括して同じ条件で処理することができ、生産の効率化を図ることができる。例えば、感光性材料への露光及び現像により目的とする構造を各チップ内に作り込む際には、同一露光パターンでの露光を露光装置のレチクルを用いて各チップに順次行うことで効率よい露光処理が可能となる。

近年では、チップが、高速印字を達成するために長尺化されている。また、フォト印刷の色域拡大のためのインク種増加に伴い、異なる色を受け持つ吐出口列（ノズル列ともいう）も増加させており、各色に対応するノズル列増加によってチップの横幅も広がったものとなっている。その結果、１チップあたりの面積が増大してきている。このような背景のなか、工程時間短縮のために、露光回数を減らすため複数チップを一括で露光する目的で、レチクルの画角の限界付近までパターンを配置して使用している現状がある。その結果、縮小投影露光を行うと、半導体露光装置内の投影レンズ系において、レンズの曲率の高い部分を透過してきた光がレンズの収差の影響を受け、吐出口形成の出来に大きく影響してきてしまうことがあった。それは、レチクルの中心付近を利用するパターンを正確に形成するように半導体露光装置の光を調整すると、レチクルの中心付近から外れて行くほど、理想格子に対して外側へゆがんだ位置に露光されてしまうことである。その一例を図１に模式的に示す。図１（ａ）には、レチクル画角内の全面に設けた理想格子パターンを示しており、実線部分が遮光部となる。このレチクルを用いて露光を行った場合に得られる被照射体上での実際の遮光部からなるパターンが理想格子パターンから歪んだ部分を有することが図１（ｂ）に示してある。つまり、ステッパー露光のレチクルの、画角限界付近にパターンが形成され、そこを通過した光で露光されて吐出口が形成されると、吐出口位置が理想位置に対して、レチクル中心に対して外側へずれてしまうという問題が生じていた。

このような光学的な問題に関して特許文献１では、レンズ系の工夫によって、先述した収差を根本的に補正する手段を開示している。この手段によれば、球面収差補正光学系を内部に搭載し、対物レンズの像側に着脱自在であり、最も物体側のレンズ群が負の屈折力を有し、光軸方向に移動することで球面収差を補正することができる。

特開２００１−２６４６３７号公報

本発明者らは、先に図１を用いて説明した根本的な光学的な現象は、チップに影響を与え、液体吐出ヘッドをインクジェット記録用とした場合における印刷時の色ムラの原因となっているとの新たな知見を得た。具体的には、長手方向に伸びる吐出口列を設けたチップを形成するために、露光装置のレチクルをその画角の中央を吐出口列と同方向に伸びる中心線として左右あるいは上下２チップ分を線対称に配置して縮小投影露光を行う。そうすると、レチクル中央から近い吐出口列と遠い吐出口列とで、吐出口列の最初の吐出口と最後の吐出口との間の距離（以下トータルピッチとも称す。）に、前述した光学的な現象が影響して大きな差が生じてしまう場合がある。このようなトータルピッチ差が生じたチップを有するインクジェット記録ヘッドを用いてカラー記録を行った場合には、本来形成すべき画素に対してドットズレが発生し、結果的に色ムラが発生する。

一方、特許文献１のように、露光装置のレンズ系で補正を入れることは可能であるが、製品ごとにレンズ系の条件を合わせる工程時間や、新規レンズ系への投資、メンテナンス性を考慮した際に、精度よく短時間で形成することは困難である。

本発明の目的は、上述した課題を解決することにある。すなわち、本発明の目的は、被照射体での露光パターンに理想露光パターンからの歪みが生じる場合でも複数のチップに対する一括露光を可能とし、レチクル画角を最大限利用して生産効率を向上させることのできるチップの製造方法を提供することにある。

本発明は、複数の吐出口列が並ぶチップの製造方法であって、基板と前記基板上に感光性樹脂層を有するウェハに対し、縮小投影露光を、前記ウェハとレチクルとの位置を相対的に移動させながら複数回行うことで、前記感光性樹脂層に吐出口列パターンを形成する工程と、前記吐出口列パターンを現像することで、前記感光性樹脂層に吐出口列を形成する工程と、前記吐出口列を形成した感光性樹脂層を有するウェハを分割し、前記複数の吐出口列が並ぶチップを複数形成する工程と、を有し、前記縮小投影露光を１回行うことで、前記感光性樹脂層に、１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第１の吐出口列パターンと、別の１つのチップの全ての吐出口列に対応する第２の吐出口列パターンと、さらに別の１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第３の吐出口列パターンと、を形成することを特徴とするチップの製造方法である。

上記の本発明の構成によれば、レチクル画角内に設ける露光パターンとその露光対象に対する位置を工夫することで、複数のチップに一括露光を行い、露光工程時間を短くして効率良い露光処理を行うことができる。更に、１つのチップ内に設けられる複数の吐出口例間でのトータルピッチの差を印刷時における色ムラの発生を効果的に防止するための必要な許容範囲に抑えることが可能となる。

（ａ）は、半導体露光装置でレチクル画角内の全面に設けた理想格子パターンを示す図であり、（ｂ）は、半導体露光装置でレチクル中心から外れるほど理想格子位置が外側へ歪むイメージ図である。 従来実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上のチップにレチクルを用いて露光する様子を表した図である。 従来実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上のチップ列の互いに隣接する２チップを露光するレチクルと、そのレチクルによって露光されたチップを表した図である。 従来実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上の並列した２つのチップ列の互いに隣接する４チップを露光するレチクルと、そのレチクルによって露光されたチップを表した図である。 従来実施形態の説明図であり、従来のレチクルによって露光されたチップを用いて印字した際のドット形成を表した図である。（ａ）はチップに形成された吐出口列の配置状態を、（ｂ）は１画素当たりのドット埋まりの様子を、（ｃ）は駆動をヘッド走査方向に補正した後の１画素当たりのドット埋まりの様子を示す。 本発明の実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上のチップにレチクルを用いて露光する様子を表した図である。 本発明の第１の実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上のチップ列の互いに隣接する２チップ分を露光するレチクルと、そのレチクルによって露光されたチップを表した図である。 本発明の第１の実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上の並列した２つのチップ列の互いに隣接する４チップ分を露光するレチクルと、そのレチクルによって露光されたチップを表した図である。 従来実施形態の説明図であり、代表的なチップ外形とその構成を表した図である。 従来実施形態の説明図である。代表的なヘッドの外形とその構成を表した図である。 本発明の第２の実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上のチップ列の 互いに隣接する２チップ分を露光するレチクルと、そのレチクルによって露光されたチップを表した図である。 本発明の第３の実施形態の説明図であり、シリコンウェハ上のチップ列の 互いに隣接する２チップ分を露光するレチクルと、そのレチクルによって露光されたチップを表した図である。 第１の実施形態の説明図であり、第１の実施形態のレチクルの真中のパターンによって露光されたチップを用いて印字した際のドット形成を表した図である。（ａ）はチップに形成された吐出口列の配置状態を、（ｂ）は１画素当たりのドット埋まりの様子を、（ｃ）は駆動をヘッド走査方向に補正した後の１画素当たりのドット埋まりの様子を示す。 第１の実施形態の説明図であり、第１の実施形態のレチクルの左半分と右半分のパターンによって２度露光されたチップを用いて印字した際のドット形成を表した図である。（ａ）はチップに形成された吐出口列の配置状態を、（ｂ）は１画素当たりのドット埋まりの様子を、（ｃ）は駆動をヘッド走査方向に補正した後の１画素当たりのドット埋まりの様子を示す。

本発明は、複数の吐出口列が並ぶチップの製造方法に関するものである。本発明にかかる製造方法では、例えば１つの液体吐出ヘッドに割り当てられたチップの切り出し用としてのウェハのチップ区画内に、少なくとも１つの液体吐出ヘッドを矩形状にチップ化して作り込む。各チップ内で目的とする構造の作製が完了した後に、各チップをウェハから切り出して分割する。即ち、ウェハを分割することで、複数の吐出口列が並ぶチップが複数形成される。各チップに作り込まれる液体吐出ヘッドは、矩形チップの長手方向に伸びた吐出口列を複数並列した構成を有する。更に、ウェハ上の各チップは、この吐出口列の並列方向（横方向）に配列されることによりチップ列を形成している。なお、複数のチップ列が各チップの長手方向（縦方向）、すなわち吐出口列の伸長方向に複数段繰り返されて配置されていてもよい。

矩形チップの露光処理対象領域に対応した画角を有する露光装置のレチクルを、チップ列に沿ってウェハに対して相対的に移動させながら、所定の位置において露光処理が順次行われる。ウェハは、シリコン等で形成された基板と、基板上に感光性樹脂層を有しており、感光性樹脂層に露光を行う。縮小投影露光は、ウェハとレチクルとの位置を相対的に移動させながら複数回行う。レチクルのウェハに対する相対的な移動は、レチクル及びウェハの少なくとも一方を移動させることにより行うことができる。

レチクルの移動方向と露光処理の関係については、チップ列の左から右への方向を往路とし、その逆を復路とした場合に、往路において各チップへの露光を行うか、復路において各チップへの露光を行うかについては限定されない。露光処理を往路で行うか、復路で行うかについては露光操作条件に応じて選択することができる。チップ列が複数段ある場合における各段毎の露光処理、または複数段を一括露光処理する場合の露光操作も同様である。

本発明で行う露光は、縮小投影露光である。本発明において用いられる露光装置としては、露光用のパターンを画角内に設けたレチクルを用いたステッパータイプの露光装置が好適に用いられる。感光性樹脂層に吐出口列パターンを形成した後は、吐出口列パターンを現像することで、感光性樹脂層に吐出口列を形成する。その後、ウェハを分割し、複数の吐出口列が並ぶチップを複数形成する。

本発明において用いられるレチクルはその画角内に、１つのチップ内に並列した複数の吐出口列を形成するために必要な露光パターンとしての全チップパターンを２つ分配置した露光パターンを有する。より具体的には、１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第１の吐出口列パターンと、別の１つのチップの全ての吐出口列に対応する第２の吐出口列パターンと、さらに別の１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第３の吐出口列パターンとを有する。

第２の吐出口パターン（全チップパターン）は、ウェハ上の、少なくとも１つのチップが配置された１つのチップ区画全体に対して露光を行うためのものである。このチップ区画は、図３及び図７に示すように１つのチップから構成してもよく、図４及び図８に示すように並列された複数段のチップ列の上下方向（吐出口列が伸びる長手方向）から直列した複数のチップを１つの区画として選択して構成してもよい。複数のチップから１つのチップ区画を構成する場合のチップ数は、レチクル画角の大きさに応じて適宜選択することができる。図４及び図８に示す例では、上下方向に直列配置された２つのチップからチップ区画が構成されている。

１つのチップの吐出口列を形成するのに用いる全チップパターンの中心を、レチクル中心に対し略中心に配置するように面付けし、尚且つ、全チップパターンの両脇の第１の側と、もう一方の第２の側とがあって、前記全チップパターンの第１の側には、第２の側の略半分のチップパターン（第１の吐出口列パターン）を、また第２の側には、第１の側の略半分のチップパターン（第３の吐出口列パターン）を、全チップパターンの両脇に略半分ずつを面付する。

具体的には、全チップパターンを２つ用意し、その内の１つの全チップパターンを前記レチクルの移動方向における前半部分と後半部分とに分割して、前半部分チップパターンと後半部分チップパターンを得る。次に、全チップパターンを前記レチクルの移動方向における中央部とし、該中央部を挟んで前方部分に前半部分チップパターンを、後方部分に後半部分チップパターンを配置してレチクル内の露光パターンとする。露光を１回行うことで、すなわち１回の露光を行うことで、感光性樹脂層に、１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第１の吐出口列パターンと、別の１つのチップの全ての吐出口列に対応する第２の吐出口列パターンと、さらに別の１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第３の吐出口列パターンと、を形成する。１回の露光で形成する第１の吐出口列パターンと、ウェハとレチクルとの位置を相対的に移動させた次の１回の露光によって形成する第３の吐出口列パターンとで、１つのチップの全ての吐出口列に対応する吐出口列パターンを形成する。

全チップパターンの前半部分チップパターンと後半部分チップパターンへの分割位置（分割線）は、以下の要件（Ａ）及び（Ｂ）を満たすように設定することができ、前記レチクルの移動方向における全チップパターンの正確な中央部分である必要はない。第１の吐出口列パターン及び第３の吐出口列パターンは、１つのチップの全ての吐出口列のうち半分の吐出口列に対応する吐出口列パターンを有することが好ましい。
（Ａ）完成された流路形成部材における１つのチップ内での複数の吐出口列におけるトータルピッチの差を色ムラ発生防止用として効果的な範囲に抑えることができる。
（Ｂ）１つのチップ内の複数の吐出口列に、吐出口列の並列方向における中心線に対して線対称をなす吐出口列が含まれる。

なお、上記条件（Ｂ）の吐出口列の線対称の配置としては、以下の配置を挙げることができる。
・配置１：
１つの吐出口列を中心線上に配置し、その他の複数の吐出口列をこの中心線に対して線対称とする配置。
・配置２：
吐出口列が配置されていない部分に中心線を置き、複数の吐出口列をこの中心線に対して線対称とする配置。
第２の吐出口列パターンは、３列以上の吐出口列に対応する吐出口列パターンを有し、３列以上の吐出口列には、異なる色の液体を吐出する吐出口列が含まれており、３列以上の吐出口列は、中心に位置する吐出口列からみて、前記液体の色の並びが線対称となるように配置されていることが好ましい。また、シアンインクを吐出する吐出口列（Ｃ）と、マゼンタインクを吐出する吐出口列（Ｍ）と、イエローインクを吐出する吐出口列（Ｙ）とは、それぞれ２本の吐出口列で構成されていることが好ましい。

なお、線対称位置にある吐出口列に加えて、線対称とはならない吐出口列の１以上が追加された構成を採ることもできる。配置１としては、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色の用の吐出口列を有するインクジェット記録ヘッドを吐出口列に交差する方向に往復路移動させて双方向印刷を行う場合のＣＭＹＭＣとなる吐出口列を挙げることができる。

なお、各色を受け持つ吐出口列としては、図３、図４、図７〜図９、図１１、図１２等に示すとおり、１つの色に対して近接した２列の吐出口列からなる２重列としてもよい。図１２及び図１４に示すとおり、この２重列を分ける位置に線対称の中心線を置いて、前半部分チップパターと後半チップパターンをレチクルに面付けすることもできる。

本発明にかかる上記の構成の露光パターンを有するレチクルを用いてチップ列への露光を行うことにより、１つのチップ内に設けられた複数の吐出口列間でのトータルピッチの差を効果的に小さくすることが可能となる。その結果、液体吐出ヘッドの構造によるインクを用いたカラー印刷時における色ムラの発生への影響を低減することができる。

更に、レチクルの中心部分から遠い部分における被照射部における露光パターンに歪みが生じた場合においても、線対称に並列配置された各吐出口列の任意の位置における左右方向での各吐出口列の距離の比は上記歪みに応じてほぼ一定となる。その結果、図１３及び図１４に示すように印刷時における画素へのインクドット形成において色ムラを生じさせないための制御が容易となる。

上述した構成のレチクルのウェハへの配置は、露光処理対象のチップに対して、レチクル画角の中心をチップ区画の中心に位置合わせすることにより行われる。この位置合わせにより、１つのチップ区画に対して全チップパターンが配置され、そのチップ区画の右隣のチップ区画の左側の半分に前半部分チップパターンが、左隣のチップ区画の右側の半分に後半部分チップパターンがそれぞれ配置される。従って、隣接する３つのチップ区画にわたって１つのレチクル画角が配置される。この状態での露光処理によって、レチクル画角の中心を位置合わせしたチップ区画の右隣のチップ区画、すなわちレチクル移動方向の前方にあるチップ区画はその後半部分が露光され、左隣のチップ区画、すなわちレチクル移動方向の後方にあるチップ区画はその前半部分が露光される。このように、中心を位置合わせしたチップ区画とその両隣の各チップ区画の一部が一括露光される。

上記の露光処理によって、レチクル画角の中心を位置合わせしたチップ区画の右隣のチップ区画では左半分が既に露光処理されているので、次の露光処理にあたって、このチップ区画を飛ばして、その右隣の露光処理されていないチップ区画に対してレチクルの中心での位置合わせを行う。

こうすることで、隣接する３つのチップ区画の未露光部に１つのレチクル画角が配置され、かつ、先に左半分の露光処理が完了しているチップ区画の未露光の右半分には後半部分チップパターンを配置することができる。この状態で露光処理を行うことで、先の露光処理で左半分の露光が完了していたチップ区画に対して残りの右半分の露光を完了することができる。

以上説明したように、レチクル中心での位置合わせをチップ列に１つおきのチップにおいて行い順次露光処理を繰り返し行うことでチップ列全体への露光処理を行うことができる。

以上の説明では、レチクルの往路移動方向について説明したが、復路移動により露光処理する場合についても同様の操作により露光処理を完了することができる。

液体吐出ヘッドとしては、複数の吐出口列と、吐出口列を構成する各吐出口に液体を供給するための流路が作り込まれた流路形成部材を、各吐出口に対応して吐出エネルギー発生素子が設けられた基板上に配置した構成を有するものを挙げることができる。吐出エネルギー発生素子としては、吐出エネルギーとして熱を利用する発熱素子や振動を利用するピエゾ素子などを用いることができる。

また、各チップ内での吐出口列の形成までの工程は目的とする液体吐出ヘッドの構造及びその構造に適した製造方法に応じて選択することができる。基板上への流路形成部材の形成方法としては、種々の公知の方法、例えば以下の方法等を挙げることができる。例えば、以下の各方法における各工程をウェハ上で各チップに対して一括して行うことで経て得られた流路形成部材を形成するための被覆樹脂層に対して上述したレチクルによる露光処理を適用することができる。
（Ａ）流路形成部材の形となる固体層を用いる方法
流路形成部材の形となる固体層を用いる方法の一例として、以下の工程（１）〜（６）を有する方法（Ｉ）を挙げることができる。
・方法（Ｉ）
（１）基板上に吐出エネルギー発生素子を設ける工程。
（２）基板上の吐出エネルギー発生素子を覆い、流路となる部分を占有する型としての固体層を形成する工程。
（３）固体層を覆う流路形成部材を形成するための感光性材料からなる被覆樹脂層を形成する工程。
（４）被覆樹脂層に露光処理及び現像処理を行って、吐出口列を形成する工程。
（５）基板の裏側から流路に液体を供給するための供給口となる貫通孔を設ける工程。
（６）貫通孔を利用して基板上の固体層を除去して流路を形成する工程。
なお、上記の工程（４）〜（６）の順番は変更することができる。

被覆樹脂層（感光性樹脂層）を形成するための感光性材料としては、製造対象としての液体吐出ヘッドの構造及びその製造工程に応じて選択できる。一例として、固体層形成用の材料としては、ポリメチルイソプロペニルケトン等のポジ型感光性樹脂を用い、露光、現像を情報により行って所望とする形状の固体層を基板上に配置することができる。また、被覆樹脂層の形成用材料としてはネガ型感光性樹脂組成物等を用いることができる。被覆樹脂層は吐出口形成部材となり、例えばエポキシ樹脂、光カチオン重合開始剤、増感剤、メチルイソブチルケトン等で形成する。
（Ｂ）流路壁形成後に埋め込み層（犠牲層）を利用してオリフィスプレートを形成する方法
流路壁形成後に埋め込み層（犠牲層）を利用してオリフィスプレートを形成する方法の一例として、以下の工程（１）〜（７）を有する方法（ＩＩ）を挙げることができる。
・方法（ＩＩ）
（１）基板上に吐出エネルギー発生素子を設ける工程。
（２）吐出エネルギー発生素子を設けた基板上に、流路壁を設ける工程。
（３）流路壁で囲まれた流路となる部分に埋め込み材料（犠牲層）を埋め込む工程。
（４）流路壁と埋め込み材料（犠牲層）とで形成される面に感光性材料によりオリフィスプレート用の層を形成する工程。
（５）オリフィスプレート用の層に露光処理及び現像処理を行って、吐出口列を形成する工程。
（６）基板の裏側から流路に液体を供給するための供給口となる貫通孔を設ける工程。
（７）貫通孔を利用して基板上の埋め込み材料（犠牲層）を除去して流路を形成する工程。
上記の方法では、流路壁とオリフィスプレート（吐出口プレート）とにより流路形成部材が構成されている。

これらの方法の例は、特開２００５−２０５９１６号公報等に開示されている。これらの公報に記載の方法では、流路壁を埋め込み材料（犠牲層）で被覆して埋め込み工程を行った後に、その上面を平坦化して、流路壁の上面を露出させてからオリフィスプレート（吐出口形成用プレート）を形成している。このように、必要に応じて種々の工程を追加することができる。

被覆樹脂層を形成するための感光性材料としては、製造対象としての液体吐出ヘッドの構造及びその製造工程に応じて選択できる。

液体吐出ヘッドは、ウェハから分割可能であるチップ列化が可能であり、かつウェハ上の各チップに対して吐出口列の形成のための露光及び現像処理が可能な構成を有するものであれば良く、本発明の製造方法は種々の構成の液体吐出ヘッドに適用可能である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。

まず、本実施形態に適用可能なインクジェット記録装置の液体吐出ヘッドについて図９及び図１０を用いて説明する。

本実施形態によって製造される液体吐出ヘッドは、例えば図１０によって示されるようなヘッドである。図１０には、複数の異なるチップ３１、３２が２チップ実装されたヘッド１３が示されている。本実施形態ではこの図の構成に限らず、単チップでも、あるいは３以上のチップが実装されたヘッドでも良い。図９には、図１０に代表されるヘッドに実装されているチップのうち代表的なチップ構成を示している。このチップ３には、インクを吐出するために利用される発熱素子１１が所定のピッチで配されており、ウェハの裏側から基板を貫通して設けられたインクを供給する供給口１２が、発熱素子１１の２つの列の間に開口されている。また、チップ３上には、感光性樹脂の硬化膜によって、各発熱素子１１の上方に開口する吐出口４と、供給口１２から各吐出口４に連通する個別のインク流路が形成されている。この液体吐出ヘッドでは、吐出口が形成された面が、記録媒体の記録面に対面するように配置される。そして、この液体吐出ヘッドは、インク供給口を介して流路内に充填されたインクに、発熱素子によって発生する圧力を加えることによって吐出口からインク滴を吐出させ、これを記録媒体に付着させることで、記録を行う。なお、図９には、吐出口列が３列ある場合を示しているが、本発明ではこの図の構成に限らず、複数列（２列以上）の構成であれば良い。

次いで液体吐出ヘッドの製造方法の一例について、以下に説明する。

図２に示すように、発熱素子（図示せず）が配置されたチップ切り出し用のウェハ１としてのシリコンウェハのチップ３となる各区画に、流路（図示せず）等を形成した後、ネガ型の感光性樹脂膜２を成膜し、感光性樹脂膜２の発熱素子の上方部分に対して吐出口列形成用の露光パターンを有するレチクル５を矢印Ｘ方向に移動させて順次露光処理を行う。各チップへの露光処理を完了した後に現像処理をウェハ上で一括して行い、感光性樹脂の硬化膜からなり、所定位置に吐出口列が配置された流路形成部材を各チップ３に得る。

感光性樹脂膜の形成には、スピンコート法、ロールコート法、スリットコート法等の方法を用いることができる。なお、本説明には、先に説明した流路の型となるパターンを設ける形態を用いることもできる。なお、型となるパターンを用いる方法、並びに、型を用いない方法ともに本発明に含まれている。

更に、その感光性樹脂膜の上部には、必要に応じてネガ型の感光性を有する撥インク剤層を形成することもある。撥インク剤層は、スピンコート法、ロールコート法、スリットコート法等の塗布方法により形成可能であるが、本例においては、未硬化のネガ型の感光性樹脂膜上に形成されるため、両者が必要以上に相溶しないことが好ましい。

レチクルでの露光処理には、集光系の露光装置を好適に用いることができ、集光系の露光機の縮小率は例えば１／２〜１／１０程度とすることができる。

このような光学系装置を用いた露光機を用いた場合において得られるインクジェット記録ヘッドにおける印刷時の色ムラの発生という新たな課題が生じる点を本発明者らは発見した。この課題について、３つの吐出口列を有するチップがチップ列を構成している場合を例として説明する。図３には、左右に隣接するチップ３ａ、３ｂのそれぞれに、第１〜第３の吐出口列４ａ、４ｂ、４ｃを並列列に配置するために、レクチル５の画角５ａ内に２チップ分に対応する隣接する２つのチップ区画を設け、これらのチップ区画に一括露光を行う吐出口列パターン６ａを用いる場合が示されている。図３には吐出口パターンの拡大図Ａが含まれている。なお、図４、図７、図８、図１１及び図１２についても同様に吐出口パターンの拡大図Ａを付記した。図３に示すように、このレチクル５を用いて露光した場合に、露光後の２つのチップ３ａ、３ｂ内においてレチクル５の中央から近い吐出口列と遠い吐出口列とで、吐出口列の最初の吐出口と最後の吐出口とのトータルピッチＰに差が生じる。さらには吐出口列に対する垂直方向においても、吐出口列の端部の吐出口ほどレチクル中心５ｂに対し外側方向へのずれＤが生じる。

図４に、１つのチップ区画を２段のチップ列にわたって上下方向に直列する２つのチップに対して設定した例を示す。図４においては、チップ３ｃとチップ３ｄの組合せに対応して１つのチップ区画が構成され、チップ３ｅとチップ３ｆとの組合せに対応して一つのチップ区画が構成されている。レクチル５は、１つのレチクル画角５ａ内に２つのチップ区画に面付けする４チップ分の吐出口列パターン６ｂを有する。この図４に示すレクチル５を用いた露光操作においても、露光後の４つのチップ３ｃ〜３ｆ内において図３における場合と同様の上述した技術課題が生じる。

図５（ａ）に示すチップ３ａは、図３に示した左側のレチクルパターンで露光されたチップであり、第１〜第３のチップ列４ａ〜４ｃを有する。なお、図３は吐出口列が図の鉛直上向きに描かれている平面図である。これに対し、図５ではヘッドに実装された時の状態を示している。すなわち、図５は吐出口が図の鉛直方向の下向きになるように描かれた底面図となっている（そのため、吐出口列方向を軸に１８０°裏返した図となっている）。このようなチップによって、何も制御せずにいわゆるシリアル印字（ヘッドが吐出口列に対して垂直方向に走査する印字）で駆動がされると、吐出口列のズレがそのまま印字に反映されるため、１画素当たりのドットの埋まりの様子を示す図５（ｂ）のように、本来の画素に対してドットズレ等の問題が発生する。例えば、各吐出口例の最初側４ｄ及び最後側４ｆと、各吐出口列の中央４ｅのそれぞれにおいて第１〜第３の吐出口列４ａ、４ｂ、４ｃによるドット形成において以下の現象により画像ムラが発生する。
・吐出口列端部４ｄ、４ｆの吐出口に関しては、所定の画素７ａ、７ｃに対して、吐出口列方向にも吐出口列と水平方向（＝ヘッド走査方向）にも、第１〜第３の吐出口列で印字されたドット８ａ、８ｂ、８ｃがずれる。（吐出口列の最初の側の吐出口では右斜め上に、吐出口列の最後側の吐出口では左斜め下方向のドットがずれを生じる。）
・ドットずれのある画素７ａ、７ｃでは、ドットズレのない吐出口列中央４ｅによる画素７ｂに対して、画素内でのドットの埋まりが異なってしまう。
なお、図５（ｃ）に示すように、吐出口列と垂直方向（＝ヘッド走査方向）のズレについては、駆動タイミングを補正することで、所定の画素に近いところに配置したり、あるいは、駆動タイミングをランダムに分散して目立たなくしたりすることが可能である。しかしながら、トータルピッチ差による、吐出口列方向のドットズレについては、所定の画素に対してどうやっても発生するため、画像ムラを完全に無くすことが出来なかった。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図７に示す。各チップ内のへ吐出口列形成用の露光処理前のまでの工程は、先に図２及び図３を用いて説明した場合と同様である。すなわち、本実施形態では、図７（ａ）に示す通り、第１の吐出口列、第２の吐出口列、第３の吐出口列の３列を有する１つのチップを形成するのに用いる全チップパターン６ｃの中心を、レチクル中心５ｂに対し略中心に配置するように面付けする。尚且つ、全チップパターン６ｃの両脇の第１の側と、もう一方の第２の側とがあって、全チップパターン６ｃの第１の側には、第２の側の略半分のチップパターンを、また第２の側には、第１の側の略半分のチップパターンを、全チップパターン６ｃの両脇に略半分ずつを面付する。図７においてはその左側から右側への方向がレチクルのチップ列に沿った移動方向であり、この移動方向における前方の半チップパターが前半部分チップであり、後方の半チップパターンが後半部分チップパターンである。

このようなレチクル５を用い、図６に示すように中央に面付けされたチップパターンが、シリコンウェハ１上のチップ外形に合うように露光すると、レチクル５のチップパターンがそのチップに露光されることになり、またそれと同時に、その両脇の２つのチップの略半分のチップが露光されることになる。その次の露光からは、一度露光した部分に重ならないように一つ置きのチップに対して中心位置合わせを行って順次露光していけば、その結果、これまで露光されなかった、両脇のチップの残り半分もいずれ露光されることになる。図６では、矢印Ｘで示される図の水平方向に２チップ分ずらしながら露光つなぎ部９で区画された部分が順次露光される様子で描いている。また、図示はしていないが、半分ずつ露光される、両脇のチップについては、露光アライメント誤差を考慮し、１度目の露光される部分と２度目の露光させる部分にオーバーラップ領域を設けておくことが好ましい。また、そのオーバーラップ領域は吐出口にかからないことが好ましい。

このような製造方法をとることで、図７（ｂ）に示す通り、第１の種類のチップ３ａと第２の種類のチップ３ｂができることになる。いずれも、各吐出口列のトータルピッチ差Ｐ１、Ｐ２としては、従来のチップのトータルピッチ差に対して小さくなるため、画像ムラを大きく緩和できる。その詳細は下記の通りである。

図１３（ａ）のチップ３ａは、図７に示した真ん中のレチクルパターンで露光されたチップである。また、図１４（ａ）のチップ３ｂは、図７に示した右側、あるいは左側のレチクルパターンで合計２度の露光で１チップ分の露光を完了したチップである。図７では、吐出口列が図の鉛直上向きに描かれているのに対し、図１３及び図１４ではヘッドに実装され時の状態を示しており、すなわち吐出口が図の鉛直方向の下向きになるように描かれた図である。図１３及び図１４に示すようなチップによって、何も制御せずにいわゆるシリアル印字（ヘッドが吐出口列に対して垂直方向に走査する印字）で駆動がされると、吐出口列のズレがそのまま印字に反映されることになる。これに対して、上述したように本実施形態では各吐出口列のトータルピッチ差Ｐ１、Ｐ２が少ないため、図５（ｂ）に示したような吐出口列方向の大きなドットズレはなくなる。更に、図１３（ｃ）及び図１４（ｃ）に示す駆動タイミングの補正などによって色ムラを目立たなくしたりすることが可能である。

なお、図１４に示した第２の種類のチップ３ｂについては、吐出口列が奇数の場合には、中央にある吐出口列４ｅにおける各吐出口の位置の吐出口列に対して垂直方向（走査方向）でのズレが、従来に対し大きくなることもありうる。しかしながら、先述したようにヘッド走査方向のズレについては、駆動タイミングを補正することで所定の画素に近いところに液滴を配置したり、あるいは、駆動タイミングをランダムに分散して、図１４（ｃ）に示すように色ムラを目立たなくしたりすることが可能である。また、このような面付けしたレチクルでの露光では、実質２チップ分を露光していることになるので、従来に対して、露光工程時間が長くなることはないのは言うまでもない。

一方、図８に示すように、上下に直列配置された２つのチップからチップ区画を構成し、２つのチップ区画分を１つのレチクルで露光する場合、すなわち、上下左右の隣接４チップ分割の場合も図７を用いた説明した場合と同様の効果がある。すなわち、従来の図４に示すレチクルの面付けではトータルピッチ差Ｐが大きいが、図８に示す構成とすればトータルピッチ差Ｐ１、Ｐ２が小さくなり、画像ムラが効果的に軽減される。

（本発明の第２の実施形態）
双方向対応チップにかかるカラー印刷用としても使用し得る第２の実施形態を図１１に示す。ここでは、第１の実施形態とは異なる部分を差分で記すことにする。第２の実施形態では、１チップあたり５列の吐出口列を持つ。双方向で印字した場合にも色順ムラが発生しないように、主要色でなる、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を、チップ列の配列方向にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｍ、Ｃのように、イエロー（Ｙ）を軸に線対称で並べた。このような構成の場合、結果的にシアン２列、あるいはマゼンタ２列を単色同士で見たとき、それぞれのトータルピッチ差はほぼ０になり、且つヘッド走査方向のズレについてもレチクル中心５ｂに対して線対称になるので、単色の画像処理をやりやすいメリットもある。本実施形態についても、第１の実施形態において述べた上下左右の隣接４チップ分割した形態を適用することで同様の効果を得ることができる。

（本発明の第３の実施形態）
双方向対応チップにかかるカラー印刷用としても使用し得る第３の実施形態を、図１２に示す。ここでは、第１の実施形態とは異なる部分を差分で記すことにする。第３の実施形態では、１チップあたり６列以上の吐出口列を持つ。双方向で印字した場合にも色順ムラが発生しないように、主要色でなる、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を、チップ列の配列方向にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｍ、Ｃのように、イエロー（Ｙ）を軸に線対称に並べた。本実施形態は、主要色でない（フォト印刷のときに打込み数が比較的少なく、色順ムラに影響を与え難い）ブラック（Ｐｋ）については、いわゆる双方向対応となっていない。

色ムラ対策は、打込み数が多く、色むらに影響を与えやすい、主要色を優先する必要があり、すなわち、主要色のトータルピッチ差を優先して小さくするす必要がある。よって、レチクル中心５ｂと、Ｙ列の略中心を一致させるように配置し、主要色のシアン、マゼンタ、イエロー列のトータルピッチ差を小さくするのが好ましい。また、こうすることで、結果的にシアン２列、あるいはマゼンタ２列を単色同士で見たとき、それぞれのトータルピッチ差はほぼ０になり、且つヘッド走査方向のズレについてもレチクル中心に対して線対称になるので、単色の画像処理をやりやすいメリットもある。

また図示はしていないが、近年の更なるフォト高画質化に際し、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）に加え、グレー（Ｇｙ）も主要色となってきている。すなわち、本実施形態は、Ｃ、Ｍ、Ｇｙ、Ｙ、Ｇｙ、Ｍ、Ｃのように、Ｇｙについてもイエローを軸に対し、線対称で並べた双方向対応チップも含んでいる。本実施形態についても、第１の実施形態において述べた上下左右の隣接４チップ分割した形態を適用することで同様の効果を得ることができる。
本発明によって形成されるチップは、図７、図８に示すように、以下のようになる。１つは、複数の吐出口列が並ぶチップであって、複数の吐出口列を構成する吐出口列は、中心の吐出口列の長さが最も長く、中心の吐出口列から両側の吐出口列に向かうに従って吐出口列の長さが短くなる順に配置されているチップである。もう１つは、複数の吐出口列が並ぶチップであって複数の吐出口列を構成する吐出口列は、中心の吐出口列の長さが最も短く、中心の吐出口列から両側の吐出口列に向かうに従って吐出口列の長さが長くなる順に配置されていることを特徴とするチップである。
これら複数の吐出口列には、異なる色の液体を吐出する吐出口列が含まれており、中心の吐出口列からみて、液体の色の並びが線対称となるように配置されていることが好ましい。

１ ウェハ
２ 感光性樹脂膜
３ チップ
４ 吐出口
５ レクチル

Claims (6)

1. 複数の吐出口列が並ぶチップの製造方法であって、
   基板と前記基板上に感光性樹脂層を有するウェハに対し、縮小投影露光を、前記ウェハとレチクルとの位置を相対的に移動させながら複数回行うことで、前記感光性樹脂層に吐出口列パターンを形成する工程と、
   前記吐出口列パターンを現像することで、前記感光性樹脂層に吐出口列を形成する工程と、
   前記吐出口列を形成した感光性樹脂層を有するウェハを分割し、前記複数の吐出口列が並ぶチップを複数形成する工程と、を有し、
   前記縮小投影露光を１回行うことで、前記感光性樹脂層に、１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第１の吐出口列パターンと、別の１つのチップの全ての吐出口列に対応する第２の吐出口列パターンと、さらに別の１つのチップの吐出口列の並び方向における一部の吐出口列に対応する第３の吐出口列パターンと、を形成する
   ことを特徴とするチップの製造方法。
2. １回の露光で形成する第１の吐出口列パターンと、前記ウェハとレチクルとの位置を相対的に移動させた次の１回の露光によって形成する第３の吐出口列パターンとで、１つのチップの全ての吐出口列に対応する吐出口列パターンを形成する請求項１に記載のチップの製造方法。
3. 前記第１の吐出口列パターン及び前記第３の吐出口列パターンは、１つのチップの全ての吐出口列のうち半分の吐出口列に対応する吐出口列パターンを有する請求項１または２に記載のチップの製造方法。
4. 前記第２の吐出口列パターンは、３列以上の吐出口列に対応する吐出口列パターンを有し、前記３列以上の吐出口列には、異なる色の液体を吐出する吐出口列が含まれており、前記３列以上の吐出口列は、中心に位置する吐出口列からみて、前記液体の色の並びが線対称となるように配置されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のチップの製造方法。
5. 前記３列以上の吐出口列は、シアンインクを吐出する吐出口列（Ｃ）と、マゼンタインクを吐出する吐出口列（Ｍ）と、イエローインクを吐出する吐出口列（Ｙ）とを有しており、吐出口列がＣＭＹＭＣの順に並ぶように構成されている請求項４に記載のチップの製造方法。
6. 前記シアンインクを吐出する吐出口列（Ｃ）と、マゼンタインクを吐出する吐出口列（Ｍ）と、イエローインクを吐出する吐出口列（Ｙ）とは、それぞれ２本の吐出口列で構成されている請求項５に記載のチップの製造方法。

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