JP3387352B2 - Ink jet recording head, ink jet recording apparatus using the same, and method of manufacturing ink jet recording head - Google Patents
Ink jet recording head, ink jet recording apparatus using the same, and method of manufacturing ink jet recording headInfo
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インク吐出の駆動
源に圧電体薄膜を使用するインクジェット式記録ヘッ
ド、このインクジェット式記録ヘッドを備えた、パソコ
ンの出力機器として用いられるインクジェットプリン
タ、ファクシミリ、ワープロ等のインクジェット式記録
装置及びインクジェット式記録ヘッドの製造方法に関す
るものである。本発明は、特に、電極の形成技術の改良
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head which uses a piezoelectric thin film as a drive source for ink ejection, and an ink jet printer, a facsimile machine or a word processor which is equipped with this ink jet recording head and is used as an output device of a personal computer. The present invention relates to an inkjet recording apparatus and a method for manufacturing an inkjet recording head. The invention particularly relates to improvements in electrode formation technology.
【0002】[0002]
【従来の技術】液体あるいはインク吐出の駆動源である
電気−機械変換素子としてチタン酸ジルコン酸鉛からな
る圧電体素子を使用した圧電型インクジェット式記録ヘ
ッドがある。このプリンタヘッドは一般には、多数の個
別インク路を形成したヘッド基台と、総ての個別インク
路を覆うようにヘッド基台に取り付けた振動板と、個別
インク路上に相当する振動板上の各部分に被着形成した
圧電体素子とで構成される。そして、圧電体素子に電界
を加えて圧電体素子を変位させることにより、個別イン
ク路内のインクを個別インク路のノズルから押し出す。2. Description of the Related Art There is a piezoelectric ink jet recording head using a piezoelectric element made of lead zirconate titanate as an electro-mechanical conversion element which is a driving source for ejecting liquid or ink. This printer head generally has a head base on which a large number of individual ink paths are formed, a diaphragm attached to the head base so as to cover all the individual ink paths, and a diaphragm corresponding to the individual ink paths. It is composed of a piezoelectric element adhered to each part. Then, by applying an electric field to the piezoelectric element to displace the piezoelectric element, the ink in the individual ink path is pushed out from the nozzle of the individual ink path.
【0003】この従来の技術の一例として、特表平5−
504740号公報に記載されたものが存在する。そこ
で、この従来例に記載のインクジェット式記録ヘッドの
製造方法を図面を用いて説明する。As an example of this conventional technique, a special table 5-
There is one described in Japanese Patent No. 504740. Therefore, a method of manufacturing the ink jet recording head described in this conventional example will be described with reference to the drawings.
【0004】図35に示すように、シリコン基板SI上
にシリコン酸化膜SIDを形成し、白金、アルミニウ
ム、又はニッケルの薄膜かならなる、下電極としての導
電層FMFを形成する。次いで、図36に示すようにフ
ォトリソグラフィ法により感光したレジスト領域DRS
を導電層上に形成し、図37に示すように、この感光し
たレジストDRS領域をマスクにして電極パターンFM
Lを形成する。As shown in FIG. 35, a silicon oxide film SID is formed on a silicon substrate SI, and a conductive layer FMF, which is a thin film of platinum, aluminum or nickel, is formed as a lower electrode. Then, as shown in FIG. 36, a resist region DRS exposed by a photolithography method.
37 is formed on the conductive layer, and as shown in FIG. 37, the exposed resist DRS region is used as a mask to form the electrode pattern FM.
Form L.
【0005】次に、図38に示すようにゾル−ゲル法に
より圧電体薄膜の一種であるチタン酸ジルコン酸鉛PE
Zをさらに形成し、次いで、チタン酸ジルコン酸鉛PE
Zを覆うように、上電極としての第二の金属薄膜SMF
を被着形成し、さらに、第二の金属薄膜SMFを覆うよ
うにレジストRSを形成する。Next, as shown in FIG. 38, lead zirconate titanate PE, which is a kind of piezoelectric thin film, is formed by the sol-gel method.
Z further formed, then lead zirconate titanate PE
Second metal thin film SMF as an upper electrode so as to cover Z
Is deposited, and a resist RS is formed so as to cover the second metal thin film SMF.
【0006】次いで、マスクMSKを介して紫外光LA
Yを照射して第二の電極パターンが得られるように、感
光したレジスト領域DRSを形成する。Next, the ultraviolet light LA is passed through the mask MSK.
The exposed resist region DRS is formed so that Y is irradiated to obtain the second electrode pattern.
【0007】さらに、図39に示すように、第二の電極
パターンSMLを形成した後、保護膜PSVを被着形成
する。さらにまた、図39に示すように、シリコン基板
の第二の主面にレジストを被着形成し、次いで、マスク
MSKを介して紫外光LAYを照射し、図40に示すよ
うに感光したレジスト領域DRSを形成する。Further, as shown in FIG. 39, after forming the second electrode pattern SML, a protective film PSV is deposited. Furthermore, as shown in FIG. 39, a resist is deposited on the second main surface of the silicon substrate, and then ultraviolet light LAY is irradiated through the mask MSK to expose the resist region as shown in FIG. Form DRS.
【0008】次に、図41に示すように、感光したレジ
スト領域DRSを残すようにレジストを剥離して、強ア
ルカリ溶液中でシリコン基板SIを異方性エッチング
し、さらに、感光したレジスト領域RDSを剥離して、
インク室CAVを形成している。Next, as shown in FIG. 41, the resist is stripped so as to leave the exposed resist region DRS, the silicon substrate SI is anisotropically etched in a strong alkaline solution, and the exposed resist region RDS is removed. Peel off the
The ink chamber CAV is formed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既述の
インクジェット式記録ヘッドの製造方法には、第一の電
極パターンFML及び第二の電極パターンSMLと、イ
ンク室CAVとを互いにずれることなく正確な位置での
形成することの配慮がない。そこで、電極パターンとイ
ンク室とを正確に位置合せして形成するために、両面露
光装置によるフォトリソグラフィを既述の従来例に適用
すれば良い。However, in the above-described method of manufacturing the ink jet recording head, the first electrode pattern FML and the second electrode pattern SML and the ink chamber CAV are not displaced from each other accurately. There is no consideration for forming at the position. Therefore, in order to form the electrode pattern and the ink chamber by accurately aligning them, photolithography by a double-sided exposure device may be applied to the above-mentioned conventional example.
【0010】ところが、フォトリソグラフィ法によって
インクジェット式記録ヘッドの電極のパターニングを行
うと、感光したレジストを現像する際の現像液によって
電極が電蝕を起こし電極のパターンを形成することがで
きないという問題がある。However, when the electrodes of the ink jet recording head are patterned by the photolithography method, there is a problem that the electrodes cause electrolytic corrosion due to the developing solution for developing the exposed resist, and the electrode patterns cannot be formed. is there.
【0011】すなわち、第一の電極パターンが白金で、
第二の電極パターンがこれとは異なる材質のものから形
成されている場合で、電極のパターニングや電極の保護
のために、低コスト及びパターニング精度良好の観点か
らポジタイプのフォトリソグラフィ用レジストを選択し
た場合には、ポジレジストの現像液がアルカリ電解液で
あることにより、白金と第二の金属薄膜の間で電気化学
ポテンシャルの差に因る腐食現象が生じる。That is, the first electrode pattern is platinum,
In the case where the second electrode pattern is formed of a different material, a positive type photolithography resist is selected from the viewpoint of low cost and good patterning accuracy for electrode patterning and electrode protection. In this case, since the developer for the positive resist is the alkaline electrolyte, a corrosion phenomenon occurs due to the difference in electrochemical potential between platinum and the second metal thin film.
【0012】例えば、第一の電極パターンLEが白金で
あり、第二の電極パターンがアルミニウムの場合、ポジ
レジストの現像液のアルカリ水溶液中で、第一の電極の
白金から水素ガスが発生し、第二の電極のアルミニウム
が溶解或いは剥離する現象が発生する。この電蝕現象の
ため、インクジェット式記録ヘッドに電極パターンの形
成不良が発生し、さらに、圧電体素子を形成できないと
いう問題点がある。For example, when the first electrode pattern LE is platinum and the second electrode pattern is aluminum, hydrogen gas is generated from platinum of the first electrode in the alkaline aqueous solution of the positive resist developer, The phenomenon that the aluminum of the second electrode melts or peels occurs. Due to this electrolytic corrosion phenomenon, there is a problem that an electrode pattern formation defect occurs in the ink jet recording head, and furthermore, a piezoelectric element cannot be formed.
【0013】そこで、本発明の目的は、このような電蝕
現象を原因として生じた電極パターンの形成不良を持っ
ていないインクジェット式記録ヘッド及びこれを備えた
インクジェット式記録装置を提供することを目的とす
る。さらに、本発明の他の目的は、既述の電蝕現象を生
じることなく、これらを製造できる方法を提供すること
を目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide an ink jet recording head that does not have a defective electrode pattern formation caused by such an electrolytic corrosion phenomenon, and an ink jet recording apparatus including the same. And Further, another object of the present invention is to provide a method capable of producing the above without causing the above-mentioned electrolytic corrosion phenomenon.
【0014】一方、記録ヘッドから多くのインクを吐出
するためには、振動板が大きく変位することが望まれ
る。この為に、例えば、第一の金属薄膜がヤング率の大
きな白金薄膜にし、第二の金属薄膜をヤング率が小さな
金属薄膜にする。アルミニウム薄膜はヤング率が極めて
小さいので、圧電素子デバイスに電圧を印加すると、第
一の金属薄膜と第二の金属薄膜が共に白金である場合に
比べて2倍以上も変形する。On the other hand, in order to eject a large amount of ink from the recording head, it is desired that the diaphragm be largely displaced. Therefore, for example, the first metal thin film is a platinum thin film having a large Young's modulus, and the second metal thin film is a metal thin film having a small Young's modulus. Since the aluminum thin film has a very small Young's modulus, when a voltage is applied to the piezoelectric element device, the aluminum thin film is deformed more than twice as much as when both the first metal thin film and the second metal thin film are platinum.
【0015】しかしながら、第二の金属薄膜の電気化学
ポテンシャルが第一の金属薄膜のそれよりも卑である場
合、フォトリソグラフィにより第二の金属薄膜をパター
ニングする際に、既述の電蝕現象を発生し良好な第二の
金属薄膜のパターンが得られない問題点があった。However, when the electrochemical potential of the second metal thin film is lower than that of the first metal thin film, the above-mentioned electrolytic corrosion phenomenon may occur when patterning the second metal thin film by photolithography. However, there is a problem that a good pattern of the second metal thin film cannot be obtained.
【0016】そこで、本発明は、振動板が大きく変位す
ることを達成しながら、既述の目的をも達成可能なイン
クジェット式記録ヘッド、インクジェット式記録装置及
びそれらの製造方法を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet type recording head, an ink jet type recording apparatus and a manufacturing method thereof, which can achieve the above-mentioned object while achieving a large displacement of the diaphragm. And
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明者が鋭意検討を行ったところ、インクジェット
式記録ヘッドの製造工程において、電極のパターン形成
や或いはそれらの保護のためなどにポジ型レジストを用
いて電極をポジ型レジストの現像液に晒しても、上電と
下電極とを電蝕がないような組成にすることにより、た
とえ、上電極と下電極とが導通した状態にあっても従来
のように電極に不良が形成されないようにすることがで
きるとの知見を得た。In order to achieve the above-mentioned object, the present inventor has conducted extensive studies and found that in the manufacturing process of an ink jet recording head, a positive electrode was formed for pattern formation of electrodes or protection thereof. Even if the electrode is exposed to a positive resist developing solution using a positive resist, the upper electrode and the lower electrode are made to have a composition that does not cause electrolytic corrosion, so that the upper electrode and the lower electrode are electrically connected. It was found that even if there is, it is possible to prevent defects from being formed on the electrodes as in the conventional case.
【0018】一方、インクジェット式記録ヘッドの製造
過程において、上電極と下電極とを導通状態にないよう
しておくことにより、電極をポジレジストの現像液に晒
しても、電極に電蝕が発生するのを避けることでき、上
電極と下電極との組成を所望のもにすることができる。
さらに、電極のパターン形成や或いはそれらの保護のた
めなどにポジ型レジストに代えてネガレジストを用いる
ことによっても、電蝕が生じることを防止し、かつ電極
の組成を所望のものにすることができる。On the other hand, in the process of manufacturing the ink jet recording head, by keeping the upper electrode and the lower electrode in a non-conducting state, even if the electrode is exposed to the developer of the positive resist, the electrode is electrolytically corroded. Can be avoided, and the composition of the upper electrode and the lower electrode can be made as desired.
Further, by using a negative resist in place of the positive resist for pattern formation of the electrodes or protection thereof, electrolytic corrosion can be prevented and the composition of the electrodes can be made desired. it can.
【0019】本発明は、このような知見に基づいて得ら
れた新規なインクジェット式記録ヘッド及びその製造方
法であるとことを特徴とするものである。The present invention is characterized by a novel ink jet recording head obtained on the basis of such knowledge and a manufacturing method thereof.
【0020】本発明に係わるインクジェット式記録ヘッ
ドは、基板の第一の主面に圧電素子デバイスを形成し、
第二の主面にインク室を形成してなり、この圧電素子デ
バイスは、第一の電極、圧電体薄膜及び第二の電極が順
次積層されて形成されてなり、前記第一の電極の材質の
電気化学ポテンシャルと前記第二の電極の材質の電気化
学ポテンシャルとが、同じであることを特徴とするもの
である。好ましくは、前記第一の電極と第二の電極とが
同じ材質で形成されている。In the ink jet recording head according to the present invention, the piezoelectric element device is formed on the first main surface of the substrate,
An ink chamber is formed on the second main surface, and this piezoelectric element device is formed by sequentially stacking a first electrode, a piezoelectric thin film, and a second electrode, and the material of the first electrode. And the electrochemical potential of the material of the second electrode is the same. Preferably, the first electrode and the second electrode are made of the same material.
【0021】より好ましくは、前記第一の電極と第二の
電極とが共に白金より形成されてなる。 さらに、本発
明に係わるインクジェット式記録ヘッドは、基板の第一
の主面に圧電素子デバイスを形成し、第二の主面にイン
ク室を形成してなり、この圧電素子デバイスは、第一の
電極、圧電体薄膜及び第二の電極が順次積層されて形成
されてなり、前記第一の電極の材質の電気化学ポテンシ
ャルと前記第二の電極の材質の電気化学ポテンシャルと
が、前記第一及び第二の電極の少なくとも一つの形成の
際に用いられるレジストの現像液に対して両電極間に電
蝕を起こさない範囲にあることを特徴とする。好適に
は、前記第一及び第二の電極の電気化学ポテンシャル
が、ポジ型レジストの現像に使用されるアルカリ電解液
に対して電蝕を起こさない範囲にあることを特徴とす
る。More preferably, both the first electrode and the second electrode are made of platinum. Further, the ink jet recording head according to the present invention has a piezoelectric element device formed on the first main surface of the substrate and an ink chamber formed on the second main surface. An electrode, a piezoelectric thin film, and a second electrode are sequentially laminated to form an electrochemical potential of the material of the first electrode and an electrochemical potential of the material of the second electrode. It is characterized in that it is in a range such that no electrolytic corrosion occurs between the two electrodes with respect to the resist developing solution used when forming at least one of the second electrodes. Preferably, the electrochemical potentials of the first and second electrodes are in a range that does not cause electrolytic corrosion with respect to the alkaline electrolyte used for developing the positive resist.
【0022】さらに、本発明の他のインクジェット式記
録ヘッドは、基板の第一の主面に圧電素子デバイスを形
成し、第二の主面にインク室を形成してなり、この圧電
素子デバイスは、第一の電極、圧電体薄膜及び第二の電
極が順次積層されて形成されてなるものであって、前記
第一の電極と前記第二の電極は、電気化学ポテンシャル
がそれぞれ異なる金属から形成されてなるとともに、前
記第一及び二の電極の少なくとも一つのパターンがネガ
型レジストを利用して形成されてなることを特徴とす
る。Furthermore, another ink jet recording head of the present invention comprises a piezoelectric element device formed on the first main surface of the substrate and an ink chamber formed on the second main surface. A first electrode, a piezoelectric thin film, and a second electrode are sequentially stacked, and the first electrode and the second electrode are formed of metals having different electrochemical potentials. In addition, at least one pattern of the first and second electrodes is formed by using a negative resist.
【0023】また、本発明に係わるインクジェット式記
録ヘッドの製造方法は、基板の第一の主面に圧電素子デ
バイスを形成する工程と、第二の主面にインク室を形成
する工程を備えてなり、前記圧電素子デバイスを、第一
の電極、圧電体薄膜及び第二の電極を順次前記基板に積
層して形成し、これらの電極とインク室とをレジストを
用いて互いに所定のパターンになるようにしたインクジ
ェット式記録ヘッドの製造方法であって、前記第一の電
極と前記第二の電極をそれぞれ異なる電気化学ポテンシ
ャルを持つ金属から形成するとともに、前記第一及び二
の電極の少なくとも一つのパターンの形成にネガ型レジ
ストを利用し、前記第一の電極と第二の電極とがポジ型
レジストの現像液に直接晒されることがないようにした
ことを特徴とするものである。The method for manufacturing an ink jet recording head according to the present invention comprises a step of forming a piezoelectric element device on the first main surface of the substrate and a step of forming an ink chamber on the second main surface. Then, the piezoelectric element device is formed by sequentially laminating a first electrode, a piezoelectric thin film and a second electrode on the substrate, and these electrodes and the ink chamber are formed into a predetermined pattern by using a resist. In the method of manufacturing an inkjet recording head, the first electrode and the second electrode are formed of metals having different electrochemical potentials, and at least one of the first and second electrodes is formed. A negative resist is used for forming a pattern so that the first electrode and the second electrode are not directly exposed to a developer for a positive resist. Than it is.
【0024】また、本発明の他のインクジェット式記録
ヘッドの製造方法は、基板の第一の主面に圧電素子デバ
イスを形成し、第二の主面にインク室を形成してなり、
この圧電素子デバイスは、第一の電極、圧電体薄膜及び
第二の電極を順次基板上に積層して形成されるととも
に、これらの電極及とインク室の少なくとも一つをフォ
トレジストによってパターニングするものであって、前
記第一の電極と前記第二の電極とを、前記パターニング
の過程で互いに導通状態にならないように前記基板上に
積層することを特徴とするものである。好適な実施形態
では、前記第二の電極を前記圧電体薄膜より小さく形成
すれば良い。Another method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention comprises forming a piezoelectric device on a first main surface of a substrate and forming an ink chamber on a second main surface of the substrate.
This piezoelectric device is formed by sequentially stacking a first electrode, a piezoelectric thin film and a second electrode on a substrate, and patterning at least one of these electrodes and an ink chamber with a photoresist. The first electrode and the second electrode are laminated on the substrate so as not to be electrically connected to each other during the patterning process. In a preferred embodiment, the second electrode may be formed smaller than the piezoelectric thin film.
【0025】本発明に係わる他のインクジェット式記録
ヘッド製造方法は、基板の第一の主面に圧電素子デバイ
スを形成する工程と、第二の主面にインク室を形成する
工程を備えてなり、前記圧電素子デバイスを、第一の電
極、圧電体薄膜及び第二の電極を順次前記基板に積層し
て形成し、これら電極とインク室とをレジストを用いて
互いに所定のパターンになるようにしたものであって、
前記第一の電極と前記第二の電極とを互いに電気化学ポ
テンシャルが等しい材質によって形成することを特徴と
する。好ましくは、前記第一の電極と第二の電極とを同
材質により形成する。さらに、好ましくは、前記第一の
電極と第二の電極とを共に白金により形成する。Another method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention comprises a step of forming a piezoelectric element device on the first main surface of a substrate and a step of forming an ink chamber on the second main surface. The piezoelectric element device is formed by sequentially laminating a first electrode, a piezoelectric thin film and a second electrode on the substrate, and these electrodes and ink chambers are formed in a predetermined pattern by using a resist. It was done,
The first electrode and the second electrode are made of materials having the same electrochemical potential. Preferably, the first electrode and the second electrode are made of the same material. Further, preferably, both the first electrode and the second electrode are made of platinum.
【0026】一つの実施形態によれば、本発明のインク
ジェット式記録ヘッドは、シリコン基板の両面に酸化膜
を形成する工程と、前記シリコン基板の第一の主面の酸
化膜上に第一の金属薄膜を被着形成する工程と、前記第
一の金属薄膜上に圧電体薄膜を被着形成する工程と、前
記圧電体薄膜上に前記第一の金属薄膜と同じ材質の第二
の金属薄膜を形成する工程と、シリコン基板の第一の金
属薄膜が形成されていない第二の主面の酸化膜上にポジ
レジスト膜を被着形成する工程と、前記第二の金属薄膜
上にネガレジスト膜を被着形成する工程と、位置合わせ
されたフォトリソグラフィ用の第一のマスクとフォトリ
ソグラフィ用の第二のマスクの間に、第一のマスクと前
記シリコン基板の第一の主面が向き合うように、前記シ
リコン基板を設置する工程と、前記第一のマスクと前記
第二のマスクのパターンを感光するように、前記シリコ
ン基板の両面に光を照射する工程と、前記感光されたポ
ジレジストをアルカリ溶剤で現像してパターニングする
工程と、前記感光されたネガレジストを有機溶剤で現像
してパターニングする工程と、前記第一の主面全面にポ
ジレジストを被着形成する工程と、前記第二の主面に形
成された酸化膜を前記パターニングされたポジレジスト
をマスクにして酸性溶液でエッチングする工程と、前記
第一の主面に全面に被着形成されたポジレジストを剥離
する工程と、前記第一の主面に形成された第二の金属薄
膜を前記パターニングされたネガレジストをマスクにし
てエッチングする工程を有することを特徴とする。According to one embodiment, the ink jet recording head of the present invention comprises a step of forming an oxide film on both surfaces of a silicon substrate and a first oxide film on the first main surface of the silicon substrate. A step of depositing a metal thin film, a step of depositing a piezoelectric thin film on the first metal thin film, and a second metal thin film made of the same material as the first metal thin film on the piezoelectric thin film A step of forming a positive resist film on the oxide film of the second main surface of the silicon substrate on which the first metal thin film is not formed, and a negative resist on the second metal thin film. The first mask and the first main surface of the silicon substrate face each other between the step of depositing a film and the aligned first mask for photolithography and second mask for photolithography. Install the silicon substrate so that A step of irradiating both surfaces of the silicon substrate with light so as to expose the patterns of the first mask and the second mask, and patterning by developing the exposed positive resist with an alkaline solvent. A step of developing the exposed negative resist with an organic solvent and patterning, a step of depositing a positive resist on the entire first main surface, and a step of forming a positive resist on the second main surface. A step of etching an oxide film with an acidic solution using the patterned positive resist as a mask, a step of peeling the positive resist deposited over the entire first main surface, and a step of removing the positive resist on the first main surface. The method is characterized by including the step of etching the formed second metal thin film using the patterned negative resist as a mask.
【0027】また、他の実施形態によれば、本発明に係
わるインクジェット式記録ヘッドの製造方法は、シリコ
ン基板の両面に酸化膜を形成する工程と、前記シリコン
基板の第一の主面の酸化膜上に第一の金属薄膜を被着形
成する工程と、前記第一の金属薄膜上に圧電体薄膜を被
着形成する工程と、前記圧電体薄膜上に前記第一の金属
薄膜と異なる材質の第二の金属薄膜を形成する工程と、
シリコン基板の第一の金属薄膜が形成されていない第二
の主面の酸化膜上にポジタイプのレジスト膜を被着形成
する工程と、前記第二の金属薄膜上に第一のネガタイプ
のレジスト膜を被着形成する工程と、位置合わせされた
フォトリソグラフィ用の第一のマスクとフォトリソグラ
フィ用の第二のマスクの間に、第一のマスクと前記シリ
コン基板の第一の主面が向き合うように、前記シリコン
基板を設置する工程と、前記第一のマスクと前記第二の
マスクのパターンを感光するように、前記シリコン基板
の両面に光を照射する工程と、前記感光されたポジタイ
プのフォトレジストをアルカリ溶剤で現像してパターニ
ングする工程と、前記感光された第一のネガタイプのフ
ォトレジストを有機溶剤で現像してパターニングする工
程と、前記第一の主面全面に第二のネガタイプのフォト
レジストを被着形成する工程と、前記第二の主面に形成
された酸化膜を、前記パターニングされたポジタイプの
フォトレジストをマスクにして酸性溶液でエッチングす
る工程と、前記第一の主面に全面に被着形成された第二
のネガタイプのフォトレジストを剥離する工程と、前記
第一の主面に形成された第二の金属薄膜を前記パターニ
ングされた第一のネガタイプのフォトレジストをマスク
にしてエッチングする工程を有することを特徴とする。According to another embodiment, the method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention comprises the steps of forming an oxide film on both sides of a silicon substrate and oxidizing the first main surface of the silicon substrate. A step of depositing a first metal thin film on the film, a step of depositing a piezoelectric thin film on the first metal thin film, and a material different from the first metal thin film on the piezoelectric thin film Forming a second metal thin film of
A step of depositing a positive type resist film on the oxide film of the second main surface of the silicon substrate on which the first metal thin film is not formed, and a first negative type resist film on the second metal thin film Between the step of depositing and forming the first mask for photolithography and the second mask for photolithography that are aligned so that the first mask and the first main surface of the silicon substrate face each other. The step of placing the silicon substrate, the step of irradiating both surfaces of the silicon substrate with light so as to expose the patterns of the first mask and the second mask, and the exposed positive type photo Developing the resist with an alkaline solvent and patterning it; developing the exposed first negative type photoresist with an organic solvent and patterning it; A step of depositing a second negative type photoresist on the entire surface, and a step of etching the oxide film formed on the second main surface with an acidic solution using the patterned positive type photoresist as a mask And a step of peeling off the second negative type photoresist deposited on the entire first main surface, and the patterned second metal thin film formed on the first main surface. The method is characterized by including a step of etching using one negative type photoresist as a mask.
【0028】さらに、本発明は、既述のインクジェット
式記録ヘッドの製造方法によって形成されたインクジェ
ット式記録ヘッドと当該インクジェット式記録ヘッドを
備えたインクジェット式記録装置であることを特徴とす
る。Further, the present invention is characterized by an ink jet recording head formed by the above-described method for manufacturing an ink jet recording head, and an ink jet recording apparatus equipped with the ink jet recording head.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】先ず、本発明の第1の実施の形態
について説明する。図1は、本発明に係わるインクジェ
ット式記録ヘッドの製造工程の第1段階を示す断面図で
ある。以後、この製造工程の進行に合わせて製造される
インクジェット式記録ヘッドの構造について説明するこ
ととする。First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first stage of a manufacturing process of an ink jet recording head according to the present invention. Hereinafter, the structure of the ink jet recording head manufactured in accordance with the progress of the manufacturing process will be described.
【0030】先ず、図1に示すように、シリコン基板S
Iを1100℃の酸素を含んだガス中で酸化して、膜厚
1μmのシリコン酸化膜SIDを形成する。First, as shown in FIG. 1, a silicon substrate S
I is oxidized in a gas containing oxygen at 1100 ° C. to form a silicon oxide film SID having a film thickness of 1 μm.
【0031】次に、シリコン基板の第一の主面に第一の
金属薄膜LEを、スパッタ法あるいは蒸着法、MO−C
VD法で被着形成する。この金属薄膜の材質は、チタン
酸ジルコン酸鉛薄膜PEZと反応性の低い金属が好まし
く、白金、イリジウムあるいは、その合金がよい。Next, a first metal thin film LE is formed on the first main surface of the silicon substrate by sputtering or vapor deposition, MO-C.
Adhesion is formed by the VD method. The material of the metal thin film is preferably a metal having low reactivity with the lead zirconate titanate thin film PEZ, and platinum, iridium, or an alloy thereof is preferable.
【0032】例えば基板加熱温度200℃のスパッタ法
で白金を700nmの厚みで第一の金属薄膜を被着形成
する。次に、チタン酸ジルコン酸鉛PEZを前記第一の
金属薄膜LEに、0.5〜5μmの厚みで、スパッタ
法、ゾルーゲル法、蒸着法のいずれかの方法で、前記第
一の金属薄膜の上に被着形成する。For example, platinum is deposited on the first metal thin film to a thickness of 700 nm by sputtering at a substrate heating temperature of 200 ° C. Next, lead zirconate titanate PEZ is applied to the first metal thin film LE by a sputtering method, a sol-gel method, or a vapor deposition method at a thickness of 0.5 to 5 μm. Deposit on top.
【0033】チタン酸ジルコン酸鉛PEZが形成された
シリコン基板は、900℃のRTA(ラピット・サーマ
ル・アニーリング)法、あるいは拡散炉中の700℃の
アニーリング処理によって、多結晶化される。The silicon substrate on which lead zirconate titanate PEZ is formed is polycrystallized by the RTA (rapid thermal annealing) method at 900 ° C. or the annealing treatment at 700 ° C. in a diffusion furnace.
【0034】さらに、前記アニール済みのチタン酸ジル
コン酸鉛PEZ上に、第二の金属薄膜TEを被着形成す
る。この金属薄膜TEは、フォトリソグラフィ工程での
電蝕を防止するため、第一の金属薄膜と同じ電気化学ポ
テンシャルの材質であることが望ましい。たとえば、第
一の金属薄膜と第二の金属薄膜が同じ材質の白金である
ことがよい。以上の一連の工程を終えた基板の断面図を
図1に示した。Further, a second metal thin film TE is deposited on the annealed lead zirconate titanate PEZ. The metal thin film TE is preferably made of a material having the same electrochemical potential as the first metal thin film in order to prevent electrolytic corrosion in the photolithography process. For example, the first metal thin film and the second metal thin film may be platinum of the same material. A cross-sectional view of the substrate after the above series of steps is shown in FIG.
【0035】次に、図2に示すように前記図1に示した
工程を終えたシリコン基板の第一の主面に、ネガタイプ
のフォトレジストNRをスピンコータ法により2μmの
厚みで成膜する。続いてシリコン基板の第二の主面に、
ポジタイプのフォトレジストPRをスピンコータ法によ
り1μmの厚みで成膜する。それぞれのフォトレジスト
を成膜した後に、140℃で30分のアニーリング処理
を施す。Next, as shown in FIG. 2, a negative type photoresist NR is formed in a thickness of 2 μm on the first main surface of the silicon substrate after the step shown in FIG. 1 by a spin coater method. Then, on the second main surface of the silicon substrate,
A positive type photoresist PR is formed with a thickness of 1 μm by a spin coater method. After forming each photoresist, an annealing treatment is performed at 140 ° C. for 30 minutes.
【0036】次に、ネガフォトレジストNRを感光する
ためのネガ用マスクNMとポジレジストPRを感光する
ためのポジ用マスクPM間で位置合わせを実施し、この
ネガ用マスクNMとポジ用マスクPMの間に、図2に示
すシリコン基板SIを図3に示すように挿入する。Next, alignment is performed between the negative mask NM for exposing the negative photoresist NR and the positive mask PM for exposing the positive resist PR, and the negative mask NM and the positive mask PM are aligned. In between, the silicon substrate SI shown in FIG. 2 is inserted as shown in FIG.
【0037】シリコン基板SIにも、位置合わせ用のア
ライメントマークがついているので、ネガ用マスクNM
あるいはポジ用マスクPMとシリコン基板SIの間で正
確な位置合わせが可能である。Since the silicon substrate SI also has alignment marks for alignment, the negative mask NM.
Alternatively, accurate alignment can be performed between the positive mask PM and the silicon substrate SI.
【0038】次に、図4に示すようにシリコン基板SI
の両面から、紫外光LAYを照射してシリコン基板に成
膜しているポジレジストPRとネガレジストNRを感光
する。図4において、ネガレジストの感光領域をLN
R、ポジレジストの感光領域をLPRで示している。Next, as shown in FIG. 4, a silicon substrate SI
UV light LAY is radiated from both sides to expose the positive resist PR and the negative resist NR formed on the silicon substrate. In FIG. 4, the photosensitive area of the negative resist is set to LN.
The photosensitive area of R and the positive resist is indicated by LPR.
【0039】次に、図5に示すように、ポジレジストの
感光領域LPRを、アルカリ性の水溶液である現像液に
より溶解除去する。次に、図6に示すように、ネガレジ
ストの感光領域LNRを残すように有機溶媒である現像
液で溶解除去する。Next, as shown in FIG. 5, the photosensitive region LPR of the positive resist is dissolved and removed by a developing solution which is an alkaline aqueous solution. Next, as shown in FIG. 6, it is dissolved and removed with a developing solution which is an organic solvent so as to leave the photosensitive region LNR of the negative resist.
【0040】次に、図7に示すように、光が照射された
ネガレジスト領域LNRを覆うように、厚み1μmのポ
ジレジストPRをシリコン基板SIの第一の主面に被着
形成する。さらに、前記シリコン基板SIの第二の主面
に露出したシリコン酸化膜SIDを、フッ酸を主成分と
する水溶液でエッチング除去し、シリコン基板の第二の
主面のシリコン表面CESを露出する。Next, as shown in FIG. 7, a positive resist PR having a thickness of 1 μm is deposited on the first main surface of the silicon substrate SI so as to cover the negative resist region LNR irradiated with light. Further, the silicon oxide film SID exposed on the second main surface of the silicon substrate SI is removed by etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid as a main component to expose the silicon surface CES on the second main surface of the silicon substrate.
【0041】次に、シリコン基板の第一の主面と第二の
主面の両面に、光を照射してポジレジストPRを露光し
て、アルカリ水溶液である現像液で溶解除去する。ポジ
レジストの場合、紫外光を照射することによって、容易
に現像液で溶解除去される。Next, both surfaces of the first main surface and the second main surface of the silicon substrate are irradiated with light to expose the positive resist PR, and the positive resist PR is dissolved and removed by a developing solution which is an alkaline aqueous solution. In the case of a positive resist, it can be easily dissolved and removed by a developer by irradiating it with ultraviolet light.
【0042】第一の金属薄膜と第二の金属薄膜の材質が
同じであったり、電気化学ポテンシャルが同じである場
合、ポジレジストをアルカリ水溶液である現像液で剥離
しても、電蝕の問題は発生しない。図8に示すように、
シリコン基板SIの第一の主面には感光したネガレジス
ト領域LNRが、シリコン基板SIの第二の主面には、
パターニングされたシリコン酸化膜ISDが露出する。When the first metal thin film and the second metal thin film are made of the same material or have the same electrochemical potential, even if the positive resist is stripped with a developing solution which is an alkaline aqueous solution, there is a problem of electrolytic corrosion. Does not occur. As shown in FIG.
The exposed negative resist region LNR is on the first main surface of the silicon substrate SI, and the second main surface of the silicon substrate SI is
The patterned silicon oxide film ISD is exposed.
【0043】次に、図9に示すように、高エネルギー粒
子HEPをシリコン基板の第一の主面に照射してネガレ
ジスト領域LNRをマスクにして、第二の金属薄膜をエ
ッチング除去する。さらに、高エネルギー粒子を連続し
て照射してエッチングすることにより、パターニングさ
れた圧電体薄膜EPZを形成する。例えば、この高エネ
ルギー粒子HEPは、400Vの電圧で加速したアルゴ
ンイオンあるいはアルギン原子である。Next, as shown in FIG. 9, the high energy particles HEP are applied to the first main surface of the silicon substrate to etch and remove the second metal thin film using the negative resist region LNR as a mask. Further, high energy particles are continuously irradiated and etched to form a patterned piezoelectric thin film EPZ. For example, this high energy particle HEP is an argon ion or an algin atom accelerated by a voltage of 400V.
【0044】この工程により図10に示すように、パタ
ーニングされた圧電体薄膜EPZとパターニングされた
第二の金属薄膜EAEが形成される。By this step, as shown in FIG. 10, the patterned piezoelectric thin film EPZ and the patterned second metal thin film EAE are formed.
【0045】次に、図11に示すように、紫外光を照射
したネガレジスト領域LNRを、マイクロ波により発生
した酸素プラズマ中で、例えば、出力250W、酸素流
量100sccm、時間10分でアッシング除去して、
パターニングされた第二の金属薄膜EAEの表面を露出
する。Next, as shown in FIG. 11, the negative resist region LNR irradiated with ultraviolet light is removed by ashing in oxygen plasma generated by microwaves at an output of 250 W, an oxygen flow rate of 100 sccm, and a time of 10 minutes. hand,
The surface of the patterned second metal thin film EAE is exposed.
【0046】次に、図12に示すように、パターニング
された圧電体薄膜EPZとパターニングされた第二の金
属薄膜EAEを覆うように、シリコン基板の第一の主面
の全面に、アルカリ溶液に浸食されない保護膜PFMを
被着形成する。この保護膜としては厚み5μmのフッ素
を含有する有機薄膜である。Next, as shown in FIG. 12, an alkaline solution is applied to the entire first main surface of the silicon substrate so as to cover the patterned piezoelectric thin film EPZ and the patterned second metal thin film EAE. A protective film PFM that is not corroded is deposited. This protective film is an organic thin film containing fluorine and having a thickness of 5 μm.
【0047】次に、図13に示すように、保護膜PFM
が被着形成されたシリコン基板を、シリコンの結晶方位
面に対して選択エッチング可能なアルカリ水溶液中に浸
して、第二の主面の露出しているシリコンを、シリコン
基板SIの第一の主面側のシリコン酸化膜SIDが露出
するまでエッチングして、インク室CAVを形成する。
このアルカリ水溶液は、例えば、温度80℃の濃度10
%の水酸化カリウム水溶液である。Next, as shown in FIG. 13, a protective film PFM is formed.
The silicon substrate on which is deposited is dipped in an alkaline aqueous solution capable of being selectively etched with respect to the crystal orientation plane of silicon, and the exposed silicon on the second main surface is removed from the first main surface of the silicon substrate SI. The ink chamber CAV is formed by etching until the surface-side silicon oxide film SID is exposed.
This alkaline aqueous solution has, for example, a concentration of 10 at a temperature of 80 ° C.
% Potassium hydroxide aqueous solution.
【0048】続いて、図14に示すように、保護膜PF
Mを酸素プラズマ中で剥離除去することにより、パター
ニングされた圧電体薄膜EPZを利用した、インクジェ
ット式記録ヘッド用の基板が形成される。Then, as shown in FIG. 14, a protective film PF is formed.
By peeling and removing M in oxygen plasma, a substrate for an inkjet recording head using the patterned piezoelectric thin film EPZ is formed.
【0049】さらに、図15に示すように、インク室を
覆うようにして、インク吐出口NHを形成したノズルプ
レートNPを貼り付けることにより、インクジェット式
記録ヘッドが形成される。Further, as shown in FIG. 15, an ink jet recording head is formed by adhering a nozzle plate NP having an ink ejection port NH so as to cover the ink chamber.
【0050】次に本発明の第2の実施形態について説明
する。図1と同様にして、図16に示すように、シリコ
ン基板SIにシリコン酸化膜SIDを形成する。さら
に、シリコン基板の第一の主面に第一の金属薄膜LEを
被着形成する。次に、チタン酸ジルコン酸鉛PEZを前
記第一の金属薄膜LE上に被着形成する。さらに、チタ
ン酸ジルコン酸鉛PEZ上に、第二の金属薄膜TEを被
着形成する。この第二の金属薄膜として、例えば、10
0nm〜500nmの厚みのアルミニウム薄膜を150
℃の加熱温度でスパッタ法により成膜する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. Similar to FIG. 1, a silicon oxide film SID is formed on the silicon substrate SI as shown in FIG. Further, a first metal thin film LE is deposited and formed on the first main surface of the silicon substrate. Next, lead zirconate titanate PEZ is deposited on the first metal thin film LE. Further, a second metal thin film TE is deposited on the lead zirconate titanate PEZ. As this second metal thin film, for example, 10
Aluminum thin film with a thickness of 0 nm to 500 nm
A film is formed by a sputtering method at a heating temperature of ° C.
【0051】なお、正確には、図16に示すように、第
二の金属薄膜TEはその周辺部において第一の金属薄膜
に接触していて両者は導通状態にある。このことは、図
1の場合も同様であるが、図1にはこれを省略してい
る。既述のように、図1のものでは、第一の金属薄膜と
第二の金属薄膜とが互いに導通状態にあっても、両者が
同じ白金によって形成されているために、インクジェッ
ト式記録ヘッドをポジ型のレジストの現像液であるアル
カリ水溶液に浸しても電極間の電蝕の問題が生じない。To be precise, as shown in FIG. 16, the second metal thin film TE is in contact with the first metal thin film at its peripheral portion and both are in a conductive state. This is the same in the case of FIG. 1, but it is omitted in FIG. As described above, in the case of FIG. 1, even if the first metal thin film and the second metal thin film are in the conductive state with each other, both are formed of the same platinum, so that the ink jet recording head is The problem of electrolytic corrosion between electrodes does not occur even when immersed in an alkaline aqueous solution which is a developing solution for a positive resist.
【0052】次に、図17に示すように第二の金属薄膜
であるアルミニウム薄膜TEを上から覆うようにネガタ
イプのフォトレジストNRを2μmの膜厚で被着形成す
る。さらに、シリコン基板の第二の主面の酸化シリコン
膜SIDにポジタイプのフォトレジストPRを同じく1
μmの厚みで被着形成する。それぞれのフォトレジスト
を成膜した後にアニーリング処理を施す。Next, as shown in FIG. 17, a negative type photoresist NR having a film thickness of 2 μm is formed so as to cover the aluminum thin film TE which is the second metal thin film from above. Further, a positive type photoresist PR is similarly formed on the silicon oxide film SID on the second main surface of the silicon substrate.
It is formed to a thickness of μm. After forming each photoresist film, an annealing process is performed.
【0053】次に、図18に示すように、ネガタイプの
フォトレジストNRを感光するためのネガ用マスクNM
とポジタイプのフォトレジストPRを感光するためのポ
ジ用マスクPM間で位置合わせを実施し、このネガ用マ
スクNMとポジ用マスクPMの間に、成膜済みのシリコ
ン基板SIを挿入する。Next, as shown in FIG. 18, a negative mask NM for exposing the negative type photoresist NR.
Positioning is carried out between the positive mask PM for exposing the positive type photoresist PR and the film-formed silicon substrate SI is inserted between the negative mask NM and the positive mask PM.
【0054】次に、図19に示すようにシリコン基板S
Iの両面から、紫外光LAYを照射してシリコン基板に
成膜しているポジタイプのフォトレジストPRとネガタ
イプのフォトレジストNRを感光する。図19におい
て、ネガタイプのフォトレジストの感光領域をLNR、
ポジタイプのフォトレジストの感光領域をLPRで示し
ている。Next, as shown in FIG. 19, a silicon substrate S
UV light LAY is irradiated from both sides of I to expose the positive type photoresist PR and the negative type photoresist NR formed on the silicon substrate. In FIG. 19, the photosensitive region of the negative type photoresist is LNR,
The photosensitive area of the positive type photoresist is indicated by LPR.
【0055】次に、図20に示すように、ポジタイプの
フォトレジストの感光領域LPRを、アルカリ性の水溶
液である現像液により溶解除去する。Next, as shown in FIG. 20, the photosensitive region LPR of the positive type photoresist is dissolved and removed by a developing solution which is an alkaline aqueous solution.
【0056】次に、図21に示すように、ネガタイプの
フォトレジストの感光領域LNRを残すように有機溶媒
である現像液で溶解除去する。Next, as shown in FIG. 21, the negative type photoresist is dissolved and removed by a developing solution which is an organic solvent so as to leave the photosensitive region LNR.
【0057】この実施形態に示すように、第一の金属薄
膜である白金より卑の電気化学的性質を持つ第二の金属
薄膜であるアルミニウム薄膜上のフォトレジストの現像
に有機溶剤を使用するため、第一の金属薄膜と第二の金
属薄膜とがたとえ導通状態にあったとしても電蝕が発生
することなく第二の金属薄膜のパターンが形成できる。In order to use an organic solvent for developing a photoresist on an aluminum thin film, which is a second metal thin film having electrochemical properties less base than platinum, which is a first metal thin film, as shown in this embodiment. Even if the first metal thin film and the second metal thin film are in a conductive state, the pattern of the second metal thin film can be formed without causing electrolytic corrosion.
【0058】次に、図22に示すように、光が照射され
たネガタイプのフォトレジスト領域LNRを覆うよう
に、厚み1μmの第二のネガタイプのフォトレジストS
NRをシリコン基板SIの第一の主面に紫外光を照射し
ないで被着形成する。さらに、前記シリコン基板SIの
第二の主面に露出したシリコン酸化膜SIDを、フッ酸
を主成分とする水溶液でエッチング除去し、シリコン基
板の第二の主面のシリコン表面CESを露出する。この
ように、第一の主面上に全面にネガタイプのフォトレジ
ストを被着形成しているため、第二の主面上の酸化シリ
コン膜を、強酸であるフッ酸でエッチングしても、第一
の主面上の薄膜に剥離などの損傷は発生しない。Next, as shown in FIG. 22, a second negative type photoresist S having a thickness of 1 μm is formed so as to cover the negative type photoresist region LNR irradiated with light.
The NR is deposited on the first main surface of the silicon substrate SI without irradiating it with ultraviolet light. Further, the silicon oxide film SID exposed on the second main surface of the silicon substrate SI is removed by etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid as a main component to expose the silicon surface CES on the second main surface of the silicon substrate. As described above, since the negative type photoresist is deposited on the entire surface of the first main surface, even if the silicon oxide film on the second main surface is etched with hydrofluoric acid which is a strong acid, No damage such as peeling occurs on the thin film on the first main surface.
【0059】次に、図23に示すように、第二の主面に
紫外光を照射してポジタイプのフォトレジストPRを露
光し、図24に示すようにアルカリ水溶液である現像液
でポジタイプのフォトレジストを溶解除去する。ポジタ
イプのフォトレジストの場合、紫外光を照射することに
よって、容易に現像液で溶解除去される。この現像液
は、無機アルカリ液、あるいは有機アルカリ溶液である
が、第一の主面上にはネガタイプのフォトレジストが保
護膜SNRとして第二の電極薄膜TEの周縁をも覆うよ
うに被着形成されているため、第一の主面上の薄膜は変
化しない。Next, as shown in FIG. 23, the second principal surface is irradiated with ultraviolet light to expose the positive type photoresist PR, and as shown in FIG. 24, a positive type photo resist is developed with a developing solution which is an alkaline aqueous solution. Dissolve and remove the resist. In the case of a positive type photoresist, it can be easily dissolved and removed by a developing solution by irradiating it with ultraviolet light. This developing solution is an inorganic alkaline solution or an organic alkaline solution, but a negative type photoresist is formed on the first main surface as a protective film SNR so as to cover the periphery of the second electrode thin film TE as well. Therefore, the thin film on the first main surface does not change.
【0060】次に、図25に示すように、シリコン基板
の第一の主面に形成された第二のネガタイプのフォトレ
ジストSNRを有機溶液の現像液で剥離する。Next, as shown in FIG. 25, the second negative type photoresist SNR formed on the first main surface of the silicon substrate is stripped with a developing solution of an organic solution.
【0061】第一の金属薄膜上に、ゾル−ゲル法やスパ
ッタ法で圧電体薄膜を形成し、さらに圧電体薄膜上に第
一の金属薄膜より、標準酸化還元電位の低い金属を少な
くとも一種類含む第二の金属薄膜を形成すると、圧電体
薄膜の基板端部における被覆が一般に完璧でないため、
第一の金属薄膜と第二の金属薄膜は、基板端部で図16
で既述のように接触する。A piezoelectric thin film is formed on the first metal thin film by a sol-gel method or a sputtering method, and at least one kind of metal having a standard redox potential lower than that of the first metal thin film is formed on the piezoelectric thin film. When the second metal thin film containing is formed, the coating on the substrate end of the piezoelectric thin film is not generally perfect.
The first metal thin film and the second metal thin film are shown in FIG.
Then contact as described above.
【0062】仮に、第一の金属薄膜と、第一の金属薄膜
より標準酸化還元電位の低い金属を少なくとも一種類含
む第二の金属薄膜を形成し、第二の主面のシリコン酸化
膜をフッ酸でパターニングする時、圧電素子のフッ酸に
対する保護膜がポジタイプのフォトレジストである場合
には、このポジタイプのフォトレジストを剥離するとき
の現像液が、例えば、リン酸水素ナトリウム4%,ケイ
酸ナトリウム7%を含むような無機電解液であるため、
第一の電極と第2の電極とが導通状態にあると、この電
解液によって電池を形成し、電気化学ポテンシャルや酸
化還元電位の相違により、第一の金属薄膜と第二の金属
薄膜のいずれかが基板から剥離したり、又は電解液に溶
解する電蝕現象が発生する。Suppose that a first metal thin film and a second metal thin film containing at least one kind of metal having a standard redox potential lower than that of the first metal thin film are formed, and the silicon oxide film on the second main surface is covered with a thin film. When the protective film for hydrofluoric acid of the piezoelectric element is a positive type photoresist when patterning with an acid, the developing solution for removing the positive type photoresist is, for example, sodium hydrogen phosphate 4%, silicic acid. Since it is an inorganic electrolyte containing 7% sodium,
When the first electrode and the second electrode are in a conductive state, a battery is formed by this electrolytic solution, and either the first metal thin film or the second metal thin film is formed due to the difference in electrochemical potential or redox potential. An electro-corrosion phenomenon occurs in which the ore is peeled from the substrate or is dissolved in the electrolytic solution.
【0063】また、電解液である現像液を使用せず、酸
素プラズマで剥離しようとしても、第二の電極パターン
のためのネガタイプのフォトレジストと保護膜となるポ
ジタイプのフォトレジストの酸素プラズマに対する反応
速度がほとんど同じであるため、保護膜となるポジタイ
プのフォトレジストを選択的に剥離することは非常に困
難である。一方、ネガタイプのフォトレジストの剥離液
は有機溶媒で電蝕の危険がない。Further, even if the developing solution which is the electrolytic solution is not used and the peeling is carried out by the oxygen plasma, the reaction of the negative type photoresist for the second electrode pattern and the positive type photoresist serving as the protective film with respect to the oxygen plasma. Since the speeds are almost the same, it is very difficult to selectively remove the positive type photoresist, which is the protective film. On the other hand, the negative type photoresist stripping solution is an organic solvent and there is no risk of electrolytic corrosion.
【0064】この理由で、フッ酸で第二の主面のシリコ
ン酸化膜をエッチングするときの圧電素子に対する保護
膜SNRはネガタイプのフォトレジストが適当であり、
これによって圧電体薄膜を挟む金属薄膜に電蝕現象は発
生しない。For this reason, a negative type photoresist is suitable for the protective film SNR for the piezoelectric element when etching the silicon oxide film on the second main surface with hydrofluoric acid.
As a result, the electrolytic corrosion phenomenon does not occur in the metal thin films sandwiching the piezoelectric thin film.
【0065】図26に示すように、シリコン基板SIの
第一の主面には感光したネガタイプのフォトレジスト領
域LNRが、シリコン基板SIの第二の主面には、パタ
ーニングされたシリコン酸化膜ISDが露出する。As shown in FIG. 26, the exposed negative type photoresist region LNR is formed on the first main surface of the silicon substrate SI, and the patterned silicon oxide film ISD is formed on the second main surface of the silicon substrate SI. Is exposed.
【0066】次に、図27に示すように、高エネルギー
粒子HEPをシリコン基板の第一の主面に照射してネガ
タイプのフォトレジスト領域LNRをマスクにして、第
二の金属薄膜をエッチング除去する。さらに、高エネル
ギー粒子を連続して照射してエッチングすることによ
り、パターニングされた圧電体薄膜EPZを形成する。Next, as shown in FIG. 27, the high-energy particles HEP are applied to the first main surface of the silicon substrate to etch and remove the second metal thin film by using the negative type photoresist region LNR as a mask. . Further, high energy particles are continuously irradiated and etched to form a patterned piezoelectric thin film EPZ.
【0067】この工程により図28に示すように、パタ
ーニングされた圧電体薄膜EPZとパターニングされた
第二の金属薄膜EAEが形成される。By this step, as shown in FIG. 28, the patterned piezoelectric thin film EPZ and the patterned second metal thin film EAE are formed.
【0068】次に、図29に示すように、紫外光を照射
したネガタイプのフォトレジスト領域LNRを、マイク
ロ波により発生した酸素プラズマ中で、例えば、出力2
50W、酸素流量250sccm、時間15分でアッシ
ング除去して、パターニングされた第二の金属薄膜EA
Eの表面を露出する。Next, as shown in FIG. 29, the negative type photoresist region LNR irradiated with ultraviolet light is exposed to, for example, an output of 2 in an oxygen plasma generated by microwaves.
Second metal thin film EA patterned by ashing removal at 50 W, oxygen flow rate of 250 sccm, and time of 15 minutes
The surface of E is exposed.
【0069】次に、図30に示すように、パターニング
された圧電体薄膜EPZとパターニングされた第二の金
属薄膜EAEを覆うように、シリコン基板の第一の主面
の全面に、アルカリ溶液に浸食されない保護膜PFMを
被着形成する。この保護膜としては厚み5μmのフッ素
樹脂である。Next, as shown in FIG. 30, an alkaline solution is applied to the entire first main surface of the silicon substrate so as to cover the patterned piezoelectric thin film EPZ and the patterned second metal thin film EAE. A protective film PFM that is not corroded is deposited. The protective film is a fluororesin having a thickness of 5 μm.
【0070】次に、図31に示すように、保護膜PFM
が被着形成されたシリコン基板を、シリコンの結晶方位
面に対して異方性エッチング可能なアルカリ水溶液中に
浸して、第二の主面の露出しているシリコンを、シリコ
ン基板SIの第一の主面側のシリコン酸化膜SIDが露
出するまでエッチングして、インク室CAVを形成す
る。Next, as shown in FIG. 31, a protective film PFM is formed.
The silicon substrate on which is deposited is dipped in an alkaline aqueous solution capable of anisotropically etching with respect to the crystal orientation plane of silicon, and the exposed silicon of the second main surface is removed from the silicon substrate SI. The ink chamber CAV is formed by etching until the silicon oxide film SID on the main surface side is exposed.
【0071】続いて、図32に示すように、保護膜PF
Mを酸素プラズマ中で剥離除去することにより、パター
ニングされた圧電体薄膜PZEを利用した、インクジェ
ット式記録ヘッド用の基板が形成される。Subsequently, as shown in FIG. 32, the protective film PF
By peeling and removing M in oxygen plasma, a substrate for an inkjet recording head using the patterned piezoelectric thin film PZE is formed.
【0072】さらに、図33に示すように、インク室C
AVを覆うようにして、インク吐出口NHを形成したノ
ズルプレートNPを貼り付けることにより、インクジェ
ット式記録ヘッドが形成される。Further, as shown in FIG. 33, the ink chamber C
An ink jet recording head is formed by adhering the nozzle plate NP formed with the ink ejection openings NH so as to cover the AV.
【0073】なお、上記の実施例では、第二の金属薄膜
がアルミニウム薄膜である場合を説明したが、第二の金
属薄膜はアルミニウムに限られるものではない。例え
ば、チタン酸ジルコン酸鉛に接触する金属薄膜が厚み5
0nmのチタンと、このチタンに連続して形成される厚
み200nmの金薄膜の2層薄膜でも、本発明を適用で
きる。金薄膜は、ヤング率が非常に小さくやわらかい材
料であるので、アクチュエーターを十分変位させられ
る。さらに、金薄膜は比抵抗が小さいので、ドライバー
回路からの信号をほとんど歪みの発生が無く伝達するこ
とが可能である。さらに、金薄膜はアルミニウムと異な
り大気中で酸化することもないので、ドライバーICの
ハンダ付けなどの接続で、コンタクト抵抗が発生しない
ので、やはりドライバー信号の歪みが生じない。Although the second metal thin film is an aluminum thin film in the above embodiment, the second metal thin film is not limited to aluminum. For example, a metal thin film contacting lead zirconate titanate has a thickness of
The present invention can be applied to a two-layer thin film of 0 nm titanium and a 200 nm thick gold thin film continuously formed on the titanium. Since the gold thin film is a soft material having a very small Young's modulus, the actuator can be sufficiently displaced. Furthermore, since the gold thin film has a low specific resistance, it is possible to transmit a signal from the driver circuit with almost no distortion. Further, unlike the aluminum, the gold thin film does not oxidize in the atmosphere, so that contact resistance does not occur during connection such as soldering of the driver IC, so that driver signal distortion does not occur.
【0074】次に本発明の第3の実施形態について説明
する。この実施形態では、インクジェット式記録ヘッド
の製造工程において、第一の電極が第二の電極に導通し
ないようにするために、図34に示すように第二の電極
TEを第一の電極上に形成されたチタン酸ジルコン酸鉛
PEZの周縁部より内側になるように、圧電体より小さ
く形成する。図34以降は、既述の第1の実施形態に基
づいてインクジェット式記録ヘッドが形成される。この
実施形態では、インクジェット式記録ヘッドの製造工程
の途中で、第一の電極が第二の電極に導通しないように
なっているために、インクジェット式記録ヘッドのパタ
ーニングに際して、第一の電極及び第二の電極をポジ型
レジストの現像液に晒しても電極の電蝕を回避すること
ができる。Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, in order to prevent the first electrode from conducting to the second electrode in the process of manufacturing the ink jet recording head, the second electrode TE is placed on the first electrode as shown in FIG. The lead zirconate titanate formed PEZ is formed smaller than the piezoelectric body so as to be inside the peripheral portion. After FIG. 34, the ink jet recording head is formed based on the above-described first embodiment. In this embodiment, since the first electrode is not electrically connected to the second electrode during the manufacturing process of the ink jet recording head, the first electrode and the first electrode are not patterned when the ink jet recording head is patterned. Even if the second electrode is exposed to the developer of the positive type resist, the electrolytic corrosion of the electrode can be avoided.
【0075】なお、既述の説明では、電極間の電蝕の問
題はポジ型レジストの現像液である電解液に第一の電極
と第二の電極とを晒したときに発生することを述べた。
しかしながら、この電蝕の問題は、ネガ型レジストの現
像液が電解液である場合についても発生する。したがっ
て、本発明の電蝕の問題は、ポジ型のレジストであるか
ネガ型のレジストであるかに拘らず、電解液を用いてレ
ジストを現像した場合に生じることになる。現状のレジ
ストの現像液は、ポジ型のレジストの場合、電解液はケ
イ酸ナトリウム,リン酸水素ナトリウムの混合液であ
り、ネガ型のレジストの場合は、キシレンとエチルベン
ゼン混合液のような電解液ではない有機溶媒である。し
たがって、本発明は、電解液であるレジスト現像液に電
極を晒さないようにするものとして理解される。In the above description, the problem of electrolytic corrosion between electrodes occurs when the first electrode and the second electrode are exposed to the electrolytic solution which is the developing solution for the positive resist. It was
However, this problem of electrolytic corrosion also occurs when the developing solution for the negative resist is an electrolytic solution. Therefore, the problem of electrolytic corrosion of the present invention occurs when the resist is developed using the electrolytic solution regardless of whether it is a positive type resist or a negative type resist. In the case of a positive resist, the electrolytic solution of the current resist is a mixed solution of sodium silicate and sodium hydrogen phosphate, and in the case of a negative resist, an electrolytic solution such as a mixed solution of xylene and ethylbenzene. Not an organic solvent. Therefore, the present invention is understood as not exposing the electrodes to the resist developer which is the electrolyte.
【0076】[0076]
【発明の効果】本発明のインクジェット式記録ヘッドに
よれば、第一の金属薄膜と第二の金属薄膜が同じである
ため、インクジェット式記録ヘッドの製造過程で電蝕に
よる金属薄膜の剥離や溶解などの損傷が発生しない。According to the ink jet recording head of the present invention, since the first metal thin film and the second metal thin film are the same, peeling or dissolution of the metal thin film due to electrolytic corrosion in the manufacturing process of the ink jet recording head. Does not cause damage.
【0077】すなわち、両面同時露光で圧電素子デバイ
スの第一の金属薄膜と第二の金属薄膜の材質の電気化学
ポテンシャルが同じであれば、圧電素子デバイスに、金
属薄膜の剥離や溶解などの損傷の発生が無くインクジェ
ット式記録ヘッド基板を形成できる。That is, if the electrochemical potentials of the materials of the first metal thin film and the second metal thin film of the piezoelectric element device are the same in the double-sided simultaneous exposure, the piezoelectric element device is damaged by peeling or melting of the metal thin film. It is possible to form an ink jet type recording head substrate without generation of
【0078】また、基板の第一の主面のフォトリソグラ
フィ工程にポジタイプのフォトレジストの使用がないた
め、インクジェット式記録ヘッドの製造過程で電蝕によ
る金属薄膜の剥離や溶解などの損傷が発生しない。Further, since no positive type photoresist is used in the photolithography process of the first main surface of the substrate, damage such as peeling or melting of the metal thin film due to electrolytic corrosion does not occur in the manufacturing process of the ink jet recording head. .
【0079】したがって、両面同時露光で圧電素子デバ
イスの第一の金属薄膜と第二の金属薄膜の材質が異なっ
ても、圧電素子デバイスに損傷の発生が無くインクジェ
ット式記録ヘッド基板を形成できる。Therefore, even if the materials of the first metal thin film and the second metal thin film of the piezoelectric element device are different from each other by the simultaneous exposure on both sides, the piezoelectric element device is not damaged and the ink jet type recording head substrate can be formed.
【0080】さらに、両面同時露光で圧電素子デバイス
の第一の金属薄膜と第二の金属薄膜の材質の電気化学ポ
テンシャルが異なっても、圧電素子デバイスに、金属薄
膜の剥離や溶解などの損傷の発生が無くインクジェット
式記録ヘッド基板を形成できる。Further, even if the electrochemical potentials of the materials of the first metal thin film and the second metal thin film of the piezoelectric element device are different by the simultaneous exposure on both sides, the piezoelectric element device is not damaged by peeling or melting of the metal thin film. An ink jet type recording head substrate can be formed without generation.
【0081】また、振動板を兼ねる第一の金属薄膜がヤ
ング率の大きな白金薄膜と、第二の金属薄膜がヤング率
の小さなアルミニウム薄膜を使用することにより、従来
より2倍以上の振動板の変位を発生することから、従来
より2倍以上のインク滴を吐出することが可能になった
ので、本発明のインクジェット式記録ヘッドを用いたプ
リンタにより大変鮮明な印字品質を実現できる。Further, by using the platinum thin film having a large Young's modulus as the first metal thin film which also functions as the diaphragm and the aluminum thin film having a small Young's modulus as the second metal thin film, the vibration of the diaphragm is more than double that of the conventional one. Since the displacement is generated, it is possible to eject ink droplets more than twice as large as the conventional one, so that a printer using the ink jet recording head of the present invention can realize very clear print quality.
【図1】本発明の第1の実施形態に係わるインクジェッ
ト式記録ヘッド製造工程の一段階の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a step of manufacturing an inkjet recording head according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の次の段階の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図3】図2の次の段階の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図4】図3の次の段階の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図5】図4の次の段階の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図6】図5の次の段階の断面図である。6 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図7】図6の次の段階の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図8】図7の次の段階の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the next stage in FIG.
【図9】図8の次の段階の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図10】図9の次の段階の断面図である。10 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図11】図10の次の段階の断面図である。11 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図12】図11の次の段階の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 11.
【図13】図12の次の段階の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the next stage in FIG.
【図14】図13の次の段階の断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図15】図14の次の段階の断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図16】本発明の第2の実施形態に係わるインクジェ
ット式記録ヘッド製造工程の一段階の断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of one stage of an inkjet recording head manufacturing process according to the second embodiment of the present invention.
【図17】図16の次の段階の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 16.
【図18】図17の次の段階の断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図19】図18の次の段階の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of the next stage of FIG.
【図20】図19の次の段階の断面図である。20 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 19.
【図21】図20の次の段階の断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 20.
【図22】図21の次の段階の断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 21.
【図23】図22の次の段階の断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 22.
【図24】図23の次の段階の断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 23.
【図25】図24の次の段階の断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 24.
【図26】図25の次の段階の断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 25.
【図27】図26の次の段階の断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 26.
【図28】図27の次の段階の断面図である。FIG. 28 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 27.
【図29】図28の次の段階の断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 28.
【図30】図29の次の段階の断面図である。FIG. 30 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 29.
【図31】図30の次の段階の断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 30.
【図32】図31の次の段階の断面図である。32 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 31. FIG.
【図33】図32の次の段階の断面図である。FIG. 33 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 32.
【図34】本発明の第3の実施形態に係わるインクジェ
ット式記録ヘッドの製造方法の第1の段階を示す面図で
ある。FIG. 34 is a plan view showing a first stage of the method for manufacturing the ink jet recording head according to the third embodiment of the present invention.
【図35】従来のインクジェット式記録ヘッド製造工程
の第1の段階の断面図である。FIG. 35 is a sectional view of a first stage of a conventional inkjet recording head manufacturing process.
【図36】図35の次の段階の断面図である。FIG. 36 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 35.
【図37】図36の次の段階の断面図である。FIG. 37 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 36.
【図38】図37の次の段階の断面図である。38 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 37. FIG.
【図39】図38の次の段階の断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 38.
【図40】図39の次の段階の断面図である。FIG. 40 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 39.
【図41】図40の次の段階の断面図である。41 is a cross-sectional view of the next stage of FIG. 40.
CAV…インク室
CES…第二の主面のシリコン表面
EAE…パターニングされた第二の金属薄膜
EPR…パターニングされたポジタイプのフォトレジス
ト
EPZ…パターニングされた圧電体薄膜
FMF…導電層
FML…電極パターン
HEP…高エネルギー粒子
ISD…パターニングされたシリコン酸化膜
LAY…光、紫外光
LE …第一の金属薄膜、第一の電極、下電極
LNR…感光したネガタイプのフォトレジスト領域
LPR…感光したポジタイプのフォトレジスト領域
MSK…マスク
NH …インク吐出口
NM …ネガタイプのフォトレジスト用マスク
NP …ノズルプレート
NR …ネガタイプのフォトレジスト
PEZ…チタン酸ジルコン酸鉛薄膜
PFM…保護膜
PM …ポジタイプのフォトレジスト用マスク
PR …ポジタイプのフォトレジスト
PSV…保護膜
RS …レジスト
SI …シリコン基板
SID…シリコン酸化膜
SMF…第二の金属薄膜
SML…第二の電極パターン
SNR…第二のネガタイプのフォトレジスト
TE …第二の金属薄膜、第二の電極、上電極CAV ... Ink chamber CES ... Silicon surface EAE of the second main surface ... Patterned second metal thin film EPR ... Patterned positive type photoresist EPZ ... Patterned piezoelectric thin film FMF ... Conductive layer FML ... Electrode pattern HEP High energy particles ISD ... Patterned silicon oxide film LAY ... Light, ultraviolet light LE ... First metal thin film, first electrode, lower electrode LNR ... Photosensitive negative type photoresist region LPR ... Photosensitive positive type photoresist Region MSK ... Mask NH ... Ink ejection port NM ... Negative type photoresist mask NP ... Nozzle plate NR ... Negative type photoresist PEZ ... Lead zirconate titanate thin film PFM ... Protective film PM ... Positive type photoresist mask PR ... Positive type Photo register Stroke PSV ... Protective film RS ... Resist SI ... Silicon substrate SID ... Silicon oxide film SMF ... Second metal thin film SML ... Second electrode pattern SNR ... Second negative type photoresist TE ... Second metal thin film, second Electrode, upper electrode
Claims (4)
工程と、前記シリコン基板の第一の主面の酸化膜上に第
一の金属薄膜を被着形成する工程と、前記第一の金属薄
膜上に圧電体薄膜を被着形成する工程と、前記圧電体薄
膜上に前記第一の金属薄膜と同じ材質の第二の金属薄膜
を形成する工程と、シリコン基板の第一の金属薄膜が形
成されていない第二の主面の酸化膜上にポジレジスト膜
を被着形成する工程と、前記第二の金属薄膜上にネガレ
ジスト膜を被着形成する工程と、位置合わせされたフォ
トリソグラフィ用の第一のマスクとフォトリソグラフィ
用の第二のマスクの間に、第一のマスクと前記シリコン
基板の第一の主面が向き合うように、前記シリコン基板
を設置する工程と、前記第一のマスクと前記第二のマス
クのパターンを感光するように、前記シリコン基板の両
面に光を照射する工程と、前記感光されたポジレジスト
をアルカリ溶剤で現像してパターニングする工程と、前
記感光されたネガレジストを有機溶剤で現像してパター
ニングする工程と、前記第一の主面全面にポジレジスト
を被着形成する工程と、前記第二の主面に形成された酸
化膜を前記パターニングされたポジレジストをマスクに
して酸性溶液でエッチングする工程と、前記第一の主面
に全面に被着形成されたポジレジストを剥離する工程
と、前記第一の主面に形成された第二の金属薄膜を前記
パターニングされたネガレジストをマスクにしてエッチ
ングする工程を有するインクジェット式記録ヘッドの製
造方法。1. A step of forming an oxide film on both surfaces of a silicon substrate, a step of depositing a first metal thin film on the oxide film of a first main surface of the silicon substrate, and the first metal. A step of depositing a piezoelectric thin film on the thin film, a step of forming a second metal thin film of the same material as the first metal thin film on the piezoelectric thin film, and a first metal thin film of the silicon substrate A step of depositing a positive resist film on the oxide film on the second main surface that has not been formed, a step of depositing a negative resist film on the second metal thin film, and aligned photolithography A first mask for photolithography and a second mask for photolithography so that the first mask and the first main surface of the silicon substrate face each other; and The mask and the pattern of the second mask As described above, the step of irradiating the both surfaces of the silicon substrate with light, the step of developing and patterning the exposed positive resist with an alkaline solvent, and the step of developing and patterning the exposed negative resist with an organic solvent A step of depositing a positive resist on the entire surface of the first main surface, and a step of etching the oxide film formed on the second main surface with an acidic solution using the patterned positive resist as a mask And a step of peeling off the positive resist deposited over the entire first main surface, and using the patterned negative resist as a mask for the second metal thin film formed on the first main surface. A method for manufacturing an ink jet recording head having a step of etching.
工程と、前記シリコン基板の第一の主面の酸化膜上に第
一の金属薄膜を被着形成する工程と、前記第一の金属薄
膜上に圧電体薄膜を被着形成する工程と、前記圧電体薄
膜上に前記第一の金属薄膜と異なる材質の第二の金属薄
膜を形成する工程と、シリコン基板の第一の金属薄膜が
形成されていない第二の主面の酸化膜上にポジタイプの
レジスト膜を被着形成する工程と、前記第二の金属薄膜
上に第一のネガタイプのレジスト膜を被着形成する工程
と、位置合わせされたフォトリソグラフィ用の第一のマ
スクとフォトリソグラフィ用の第二のマスクの間に、第
一のマスクと前記シリコン基板の第一の主面が向き合う
ように、前記シリコン基板を設置する工程と、前記第一
のマスクと前記第二のマスクのパターンを感光するよう
に、前記シリコン基板の両面に光を照射する工程と、前
記感光されたポジタイプのフォトレジストをアルカリ溶
剤で現像してパターニングする工程と、前記感光された
第一のネガタイプのフォトレジストを有機溶剤で現像し
てパターニングする工程と、前記第一の主面全面に第二
のネガタイプのフォトレジストを被着形成する工程と、
前記第二の主面に形成された酸化膜を、前記パターニン
グされたポジタイプのフォトレジストをマスクにして酸
性溶液でエッチングする工程と、前記第一の主面に全面
に被着形成された第二のネガタイプのフォトレジストを
剥離する工程と、前記第一の主面に形成された第二の金
属薄膜を前記パターニングされた第一のネガタイプのフ
ォトレジストをマスクにしてエッチングする工程を有す
ることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドの製造
方法。2. A step of forming an oxide film on both surfaces of a silicon substrate, a step of depositing a first metal thin film on the oxide film of a first main surface of the silicon substrate, and the first metal. A step of depositing a piezoelectric thin film on the thin film, a step of forming a second metal thin film of a material different from the first metal thin film on the piezoelectric thin film, and a first metal thin film of the silicon substrate A step of depositing a positive type resist film on the oxide film of the second main surface that has not been formed, a step of depositing a first negative type resist film on the second metal thin film, and a position A step of placing the silicon substrate such that the first mask and the first main surface of the silicon substrate face each other between the aligned first mask for photolithography and the second mask for photolithography. And the first mask and the second Irradiating both surfaces of the silicon substrate with light so as to expose the mask pattern, the step of developing the exposed positive type photoresist with an alkaline solvent and patterning, and exposing the exposed first type photoresist. A step of developing and patterning a negative type photoresist with an organic solvent, and a step of depositing a second negative type photoresist on the entire first main surface,
A step of etching the oxide film formed on the second main surface with an acidic solution using the patterned positive type photoresist as a mask; Of the negative type photoresist, and a step of etching the second metal thin film formed on the first main surface using the patterned first negative type photoresist as a mask. And a method for manufacturing an ink jet recording head.
ト式記録ヘッドの製造方法によって形成されたインクジ
ェット式記録ヘッド。3. An ink jet recording head formed by the method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1.
ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット式記録
装置。4. An ink jet recording apparatus comprising the ink jet recording head according to claim 3.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3958897A JP3387352B2 (en) | 1996-02-22 | 1997-02-24 | Ink jet recording head, ink jet recording apparatus using the same, and method of manufacturing ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-35252 | 1996-02-22 | ||
| JP3525296 | 1996-02-22 | ||
| JP8364596 | 1996-04-05 | ||
| JP8-83645 | 1996-04-05 | ||
| JP3958897A JP3387352B2 (en) | 1996-02-22 | 1997-02-24 | Ink jet recording head, ink jet recording apparatus using the same, and method of manufacturing ink jet recording head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09323416A JPH09323416A (en) | 1997-12-16 |
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| JP3958897A Expired - Fee Related JP3387352B2 (en) | 1996-02-22 | 1997-02-24 | Ink jet recording head, ink jet recording apparatus using the same, and method of manufacturing ink jet recording head |
Country Status (1)
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-
1997
- 1997-02-24 JP JP3958897A patent/JP3387352B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH09323416A (en) | 1997-12-16 |
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