專利名稱：電路基板的制造方法和電路基板以及液體噴出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置了多個(gè)發(fā)熱元件的電路基板及其制造方法。特別是涉及利用發(fā)熱元件將電能變換為熱能并利用該熱能噴出液體的液體噴出裝置用的電路基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
以下，以噴墨頭為例，說(shuō)明現(xiàn)有電路基板的制造方法。
在噴墨記錄裝置中，可通過(guò)將墨水作為微小的液滴從噴出口噴出到被記錄構(gòu)件上來(lái)記錄圖像。如果說(shuō)明其原理，則利用發(fā)熱元件將電能變換為熱能并利用該熱能在墨水中產(chǎn)生氣泡。利用該氣泡的作用，從處于液體噴出頭的前端部的噴出口噴出液滴，使墨水附著于被記錄構(gòu)件上來(lái)記錄圖像。因而，這樣的液體噴出頭具有設(shè)置了多個(gè)將電能變換為熱能的發(fā)熱元件的電路基板。
具體地說(shuō)，在絕緣性表面上形成了電阻層、電極材料層后，除去電極材料層的一部分以形成一對(duì)電極，該電極之間成為發(fā)熱部。其后，形成保護(hù)該電阻層、電極材料層使之與墨水分離用的保護(hù)層和保護(hù)保護(hù)層使之免受伴隨發(fā)熱的化學(xué)或物理?yè)p傷的耐氣蝕膜。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，有時(shí)用于形成發(fā)熱部的電極的邊緣部的臺(tái)階覆蓋性變差。在圖7中示意性地示出了該情況。在Si基板上的SiO2氧化層61上形成了TaSiN等電阻層62。在電阻層62上例如有Al布線層63，但在一部分上存在沒(méi)有Al的部分。沒(méi)有Al的部分是發(fā)熱元件的發(fā)熱部64。在這些部分上形成了用于保護(hù)這些部分使之與墨水分離的P-SiN(用等離子體CVD形成的SiN膜)等構(gòu)成的保護(hù)層65和保護(hù)保護(hù)層65使之免受伴隨發(fā)熱的化學(xué)或物理?yè)p傷的由Ta等構(gòu)成的耐氣蝕膜66。
液體噴出裝置用的電路基板以高密度具有多個(gè)上述那樣的發(fā)熱元件，可進(jìn)行圖像的記錄。而且，各發(fā)熱元件分別與對(duì)流過(guò)發(fā)熱元件的電流進(jìn)行通斷控制的功率晶體管(未圖示)串聯(lián)地連接。此外，在電路基板上形成噴出口，成為液體噴出裝置。
為了解決上述的問(wèn)題，如在特開平4-320849號(hào)公報(bào)及特開平4-320850號(hào)公報(bào)中公開的那樣，開發(fā)了使發(fā)熱元件具有的一對(duì)電極的邊緣部具有錐形形狀的方法。
利用該方法，即使在發(fā)熱元件具有的一對(duì)電極的邊緣部中也可改善保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性。以下，說(shuō)明包含發(fā)熱元件具有的一對(duì)電極的錐形形狀部分的形成方法在內(nèi)的電路基板的制造方法。
在圖6中示出電路基板的制造工藝，在圖5A中示出所制造的電路基板的發(fā)熱元件周邊的剖面圖。首先，使用Si晶片作為基板，在其上利用熱氧化處理形成了厚度為幾μm的SiO2氧化層41。在其上利用濺射法形成厚度約為50nm的TaSiN等的電阻材料層。其后，例如以約200nm的膜厚對(duì)Al進(jìn)行成膜以形成電極材料層。在其上形成抗蝕劑層(I)，在進(jìn)行了構(gòu)圖后，使用RIE等，對(duì)Al和電阻材料層進(jìn)行干法刻蝕，進(jìn)行元件隔離，形成布線43和電阻層42。在利用O2的灰化除去了抗蝕劑層(I)后，形成抗蝕劑層(II)，在實(shí)施了構(gòu)圖后，利用濕法刻蝕除去成為發(fā)熱元件的電阻部44的那部分Al。此時(shí)，通過(guò)使用以四甲基氫氧化銨(以下，稱為TMAH)為主要成分的有機(jī)堿性刻蝕液或以磷酸為主要成分的酸刻蝕液作為濕法刻蝕液，由于一邊使抗蝕劑層(II)的端部被刻蝕而后退、一邊刻蝕Al，故所形成的一對(duì)電極的邊緣部成為錐形形狀。其次，利用等離子體CVD法對(duì)由膜厚約為300nm的SiN構(gòu)成的保護(hù)層45進(jìn)行成膜，利用濺射法對(duì)Ta膜46進(jìn)行成膜。通過(guò)利用干法刻蝕除去Ta膜46的不需要的部分，成為電路基板。
但是，近年來(lái)，印刷的高精細(xì)化得到了進(jìn)一步的發(fā)展，每一次的墨水噴出量逐漸減少到幾十pl至幾pl。此外，也強(qiáng)烈地要求印刷的進(jìn)一步高速化，為了減少液體噴出頭的往復(fù)移動(dòng)，正在謀求加長(zhǎng)電路基板的長(zhǎng)度。因此，一個(gè)電路基板的發(fā)熱元件數(shù)從幾百個(gè)增加到幾千個(gè)。在這樣的狀況下，即使在成為上述錐形形狀的一對(duì)電極的形成方法中，在該錐形形狀中也引起少量的起伏，產(chǎn)生了一部分發(fā)熱元件上的保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性變差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供發(fā)熱元件上的保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性良好且在耐久性方面良好的液體噴出裝置用的電路基板及其制造方法。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以上所述問(wèn)題的產(chǎn)生原因是，在除去了抗蝕劑層(I)后的電極材料層的表面上殘存抗蝕劑層的灰化物或刻蝕時(shí)的附著物的Al化合物等或形成構(gòu)成電極材料層的材料的氧化物，在其后進(jìn)行的濕法刻蝕處理時(shí)，這些灰化物、氧化物成為帽沿49那樣的結(jié)構(gòu)而留下來(lái)，使得保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性下降(參照?qǐng)D5B)。因此，發(fā)現(xiàn)了通過(guò)對(duì)電極材料層的表面進(jìn)行表面處理以使其刻蝕速度比形成電極材料層的材料的刻蝕速度快，可解決該問(wèn)題。
即，本發(fā)明是一種電路基板的制造方法，該電路基板具有多個(gè)元件，該元件具有在基板的絕緣性表面上設(shè)置的電阻層和在該電阻層上隔開規(guī)定的間隔形成的一對(duì)電極，其特征在于，上述制造方法具有下述工序(a)在上述基板的絕緣性表面上按下述順序?qū)盈B形成上述電阻層用的電阻材料層和形成上述電極用的電極材料層的工序；(b)在上述電極材料層上形成具有分離為上述各個(gè)元件用的圖形的抗蝕劑層(I)的工序；(c)根據(jù)該抗蝕劑層(I)的圖形并利用干法刻蝕對(duì)上述電阻材料層和上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成在上述電阻層上層疊了上述電極材料層的層疊結(jié)構(gòu)的工序；(d)除去該層疊結(jié)構(gòu)上的抗蝕劑層(I)的工序；(e)形成具有形成上述間隔用的圖形的抗蝕劑層(II)的工序；(f)根據(jù)該抗蝕劑層(II)的圖形并利用濕法刻蝕對(duì)上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成上述間隔從而形成上述元件的工序；以及(g)至少在該工序(e)之前對(duì)上述電極材料層的表面進(jìn)行表面處理以使其刻蝕速度比形成上述電極材料層的材料的刻蝕速度快的工序。
按照上述那樣的本發(fā)明的電路基板的制造方法，可制造元件上的保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性良好且在耐久性方面良好的液體噴出裝置用的電路基板。
上述電路基板的制造方法在上述電極材料層為以鋁為主要成分的材料時(shí)是合適的，最好具有除去上述電極材料層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分的氧化鋁的工序。
此外，最好同時(shí)進(jìn)行上述工序(d)和工序(e)。上述工序(g)是將上述電極材料層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分形成為形成上述電極材料層的材料的氟化物、氯化物、氮化物的至少一種的處理。
此外，在上述工序(f)之后最好還具有(h)形成比上述電極材料層薄的保護(hù)層使其至少覆蓋上述元件的工序。
此外，本發(fā)明是一種電路基板，該電路基板具有多個(gè)元件和在上述元件上設(shè)置的保護(hù)層，該元件具有在基板的絕緣性表面上形成的電阻層上隔開規(guī)定的間隔形成的一對(duì)電極，其特征在于在上述電極與上述保護(hù)層的界面上形成了形成該電極的材料的氟化物、氮化物、氯化物的某一種。
在上述電路基板中，最好在上述界面上至少存在5at％以上的氟化物、氮化物、氯化物的某一種。
此外，本發(fā)明是一種利用電熱變換體產(chǎn)生的熱使液體噴出的液體噴出裝置，其特征在于，具有上述電路基板；與上述元件對(duì)應(yīng)地設(shè)置的噴出口；容納在上述元件上被供給的液體的容納容器；以及對(duì)上述電路基板供給電源電壓用的電源電路。
通過(guò)參照附圖的后述的本發(fā)明的詳細(xì)的描述，本發(fā)明的其它的特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加明白。其中，在整個(gè)圖中，相同的參照符號(hào)表示相同的或相似的部分。


圖1是示出作為本發(fā)明的一實(shí)施例的實(shí)施例1中的電路基板的制造工藝的流程圖。
圖2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G是實(shí)施例1中的工藝中途的剖面圖。
圖3是示出作為本發(fā)明的一實(shí)施例的實(shí)施例2中的電路基板的制造工藝的流程圖。
圖4是示出作為本發(fā)明的一實(shí)施例的實(shí)施例3中的電路基板的制造工藝的流程圖。
圖5A和5B是示出電路基板的發(fā)熱元件周邊的概略的剖面圖，圖5A是保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性良好的電路基板的剖面圖，圖5B是在布線表面上形成帽沿那樣的結(jié)構(gòu)且保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性差的電路基板的剖面圖。
圖6是示出現(xiàn)有的電路基板的制造工藝的流程圖。
圖7是示出現(xiàn)有的電路基板的發(fā)熱元件周邊結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖8示出使用了本發(fā)明的電路基板的液體噴出頭的結(jié)構(gòu)的一部分。
圖9示出使用了本發(fā)明的電路基板的液體噴出頭的結(jié)構(gòu)。
圖10是示出應(yīng)用了使用本發(fā)明的電路基板的液體噴出頭的液體噴出裝置的外觀圖。
被引入到說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，該附圖與下面的描述一起來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是一種電路基板的制造方法，該電路基板具有多個(gè)元件，該元件具有在基板的絕緣性表面上設(shè)置的電阻層和在該電阻層上隔開規(guī)定的間隔形成的一對(duì)電極，其特征在于，上述制造方法具有下述工序(a)在上述基板的絕緣性表面上按下述順序?qū)盈B形成上述電阻層用的電阻材料層和形成上述電極用的電極材料層的工序；(b)在上述電極材料層上形成具有分離為上述各個(gè)元件用的圖形的抗蝕劑層(I)的工序；(c)根據(jù)該抗蝕劑層(I)的圖形對(duì)上述電阻材料層和上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成在上述電阻層上層疊了上述電極材料層的層疊結(jié)構(gòu)的工序；(d)除去該層疊結(jié)構(gòu)上的抗蝕劑層(I)的工序；(e)形成具有形成上述間隔用的圖形的抗蝕劑層(II)的工序；(f)根據(jù)該抗蝕劑層(II)的圖形并利用濕法刻蝕對(duì)上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成上述間隔從而形成上述元件的工序；以及(g)至少在該工序(e)之前對(duì)上述電極材料層的表面進(jìn)行表面處理以使其刻蝕速度比形成上述電極材料層的材料的刻蝕速度快的工序。
為了使發(fā)熱元件的電阻部中的電極的邊緣部具有錐形形狀，通過(guò)使用以TMAH(四甲基氫氧化銨)為主要成分的有機(jī)堿性刻蝕液或以磷酸為主要成分的酸刻蝕液來(lái)進(jìn)行上述濕法刻蝕，可容易地得到所希望的錐形形狀，是比較合適的。
按照這樣的本發(fā)明的電路基板的制造方法，由于在形成發(fā)熱部用的濕法刻蝕處理時(shí)布線層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分的刻蝕比除此以外的部分更快地進(jìn)行，故在該表面部分中不會(huì)留下帽沿那樣的結(jié)構(gòu)，可改善保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性。
在本發(fā)明中，通過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合以下示出的方法中的一個(gè)方法或二個(gè)以上的方法來(lái)實(shí)施，可形成所希望的布線層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分。
(1)在沒(méi)有氧的狀態(tài)下進(jìn)行工序(a)～(d)。
(2)在工序(d)中進(jìn)行由氟碳類的氣體進(jìn)行的灰化。
(3)在工序(d)中的灰化后，在布線層的表面部分中除去抗蝕劑層的灰化物或刻蝕時(shí)的附著物的Al化合物等。
(4)在工序(d)后除去布線層的表面部分的氧化膜。
(5)在工序(d)后或與工序(d)同時(shí)地對(duì)布線層的表面部分進(jìn)行氟化處理、氯化處理、氮化處理的某一種處理。
作為上述的(1)，例如可舉出在真空中進(jìn)行、在惰性氣體氣氛下進(jìn)行等。
作為上述的(2)，例如可舉出進(jìn)行CF4-O2-甲醇?xì)怏w、CF4-O2氣體、CHF3氣體、C2F6氣體、C4F8氣體等的氟碳類的氣體的灰化。
作為上述的(3)，例如可舉出使用TMAH(四甲基氫氧化銨)或SST-A1(東京應(yīng)化制，聚合物除去劑)來(lái)除去。
作為上述的(4)，例如可舉出使用真空中的氬濺射來(lái)除去。
作為上述的(5)，例如可舉出進(jìn)行F2或CF4的等離子體放電處理(氟化處理)、BCl3或SiHCl3的等離子體放電處理(氯化處理)、NH3或肼的等離子體放電處理(氮化處理)等。
作為本發(fā)明中的形成布線層的材料，只要是具有導(dǎo)電性的材料，就可不作特別限制地使用，但通常大多使用以鋁或銅為主要成分的金屬。特別是，在使用了以鋁為主要成分的材料作為形成布線層的材料的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中存在發(fā)熱元件上的保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性變差的趨勢(shì)，這樣本發(fā)明的效果很好。例如，可舉出Al、Al-Cu、Al-Si-Cu、Al-Si、Al-Ta等。再有，所謂「主要成分」，意味著在該材料中包含最多的成分。在布線層的厚度為200nm～15000nm時(shí)，可特別合適地使用本發(fā)明。
此外，在布線層由以鋁為主要成分的材料構(gòu)成的情況下，上述帽沿那樣的結(jié)構(gòu)是由于因布線層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分被氧化而形成的氧化鋁引起的。即，在表面部分上不存在氧化鋁時(shí)或存在氧化鋁而該氧化鋁的區(qū)域相對(duì)于布線層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分不到95at％時(shí)，可作成工序(f)中的布線層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分的刻蝕速度比形成布線層的材料的刻蝕速度快的結(jié)構(gòu)，是較為理想的形態(tài)。再有，所謂「at％」，是「原子％」的意思，是利用采用XPS或SIMS的分析來(lái)求出的。
再者，在以覆蓋上述元件的方式設(shè)置的保護(hù)層比電極材料層薄的情況下，存在發(fā)熱元件上的保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性變差的趨勢(shì)，這樣由本發(fā)明得到的效果很好。
此外，所謂布線層，是通過(guò)構(gòu)圖形成了一對(duì)電極的層，此外，該布線層兼作使該電極間通電用的布線。
實(shí)施例(實(shí)施例1)圖1是示出實(shí)施例1中的電路基板的制造工藝的流程圖，圖2A至圖2G是工藝中途的剖面圖的示意圖。首先，使用Si晶片作為基板，在其上利用熱氧化形成了SiO2氧化層作為厚度約為幾μm的絕緣性表面201。再者，在氧化層上利用濺射法以50nm的厚度形成了TaSiN作為電阻材料層202。其后，使用包含0.5質(zhì)量％Cu的Al以膜厚600nm進(jìn)行成膜來(lái)形成，作為電極材料層203(圖2A)。其次，在電極材料層203上形成抗蝕劑層(I)204，進(jìn)行了構(gòu)圖(圖2B)。其后，利用RIE對(duì)電極材料層和電阻材料層進(jìn)行干法刻蝕，進(jìn)行元件隔離，形成了布線層203a和電阻層202a(圖2C)。其后，利用采用了CF4、O2、甲醇?xì)怏w的等離子體灰化除去了抗蝕劑層(I)。此時(shí)，在布線層的表面上利用灰化條件形成了部分氟化鋁(未圖示)。其后，使用TMAH(四甲基氫氧化銨)除去了在布線層表面上殘存的抗蝕劑層(I)的灰化物或刻蝕時(shí)的附著物的Al化合物等。其次，形成抗蝕劑層(II)205，在進(jìn)行了構(gòu)圖后(圖2D)，利用濕法刻蝕除去了成為發(fā)熱元件的發(fā)熱部206的布線層(圖2E)。使用了以TMAH為主要成分的有機(jī)堿性刻蝕液作為濕法刻蝕液。由于在布線層表面上形成了氟化鋁，故可迅速地進(jìn)行刻蝕，已被形成的一對(duì)電極的邊緣部成為具有錐形形狀的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有看到帽沿那樣的結(jié)構(gòu)。此外，通過(guò)除去抗蝕劑層(I)的灰化物或刻蝕時(shí)的附著物的Al化合物等，不能構(gòu)成帽沿狀的結(jié)構(gòu)，或者與未除去的情況相比，可減少形成帽沿的程度。其次，在除去了抗蝕劑層(II)后，利用等離子體CVD法對(duì)膜厚300nm的SiN進(jìn)行成膜作為保護(hù)層207(圖2F)，在其上再利用濺射法對(duì)Ta進(jìn)行了成膜，作為耐氣蝕膜208。利用干法刻蝕除去耐氣蝕膜的不需要的部分，作成了電路基板(圖2G)。所制造的電路基板的發(fā)熱元件上的保護(hù)膜和耐氣蝕膜的覆蓋性是良好的。
(實(shí)施例2)
圖3是示出實(shí)施例2中的電路基板的制造工藝的流程圖。首先，與實(shí)施例1同樣，在Si基板上形成了氧化層、電阻材料層、電極材料層。在電極材料層上形成抗蝕劑層(I)，在進(jìn)行了構(gòu)圖后，利用RIE進(jìn)行元件隔離，對(duì)電極材料層和電阻材料層進(jìn)行干法刻蝕，形成了布線層和電阻層。其后，利用H2O、O2的灰化除去了抗蝕劑層(I)。此時(shí)，在布線層的表面上形成了氧化鋁。其后，使用SST-A1(東京應(yīng)化制，聚合物除去劑)除去了在布線層表面上殘存的抗蝕劑層(I)的灰化物或刻蝕時(shí)的附著物的Al化合物等。其次，在真空中使用氬濺射除去了布線層表面的氧化鋁后，使CF4進(jìn)行等離子體放電，使布線層表面成為氟化鋁。按照本方法，與實(shí)施例1相比，可更均勻地使布線層表面氟化。其次，形成抗蝕劑層(II)，在進(jìn)行了構(gòu)圖后，利用濕法刻蝕除去了成為發(fā)熱元件的發(fā)熱部206的布線層。已被形成的一對(duì)電極的邊緣部成為具有錐形形狀的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有看到帽沿那樣的結(jié)構(gòu)。再有，使用了以TMAH為主要成分的有機(jī)堿性刻蝕液作為濕法刻蝕液。其次，利用等離子體CVD法對(duì)膜厚300nm的SiN的保護(hù)層進(jìn)行成膜，在其上再利用濺射法對(duì)Ta的耐氣蝕膜進(jìn)行了成膜。通過(guò)利用干法刻蝕除去耐氣蝕膜的不需要的部分，作成了電路基板。所制造的電路基板的發(fā)熱元件上的保護(hù)膜和耐氣蝕膜的覆蓋性是良好的。
(實(shí)施例3)圖4是示出實(shí)施例3中的電路基板的制造工藝的流程圖。首先，與實(shí)施例1同樣，在Si基板上形成了氧化層、電阻材料層、電極材料層。在電極材料層上形成抗蝕劑層(I)，在進(jìn)行了構(gòu)圖后，利用RIE對(duì)電極材料層和電阻材料層進(jìn)行干法刻蝕，進(jìn)行元件隔離，形成了布線層和電阻層。其后，利用O2、CF4氣體的灰化除去了抗蝕劑層(I)。此時(shí)，在布線層的表面上形成了氟化鋁。其后，使用SST-A1(東京應(yīng)化制，聚合物除去劑)除去了在布線層表面上殘存的抗蝕劑層(I)的灰化物或刻蝕時(shí)的附著物的Al化合物等。其次，使NH3進(jìn)行等離子體放電，使布線層表面形成氮化鋁。此時(shí)，在布線層表面上形成的氮化鋁不會(huì)被大氣中存在的那種程度的水分所溶解。其次，形成抗蝕劑層(II)，在進(jìn)行了構(gòu)圖后，利用濕法刻蝕除去了成為發(fā)熱元件的發(fā)熱部的布線層。使用了以TMAH為主要成分的有機(jī)堿性刻蝕液作為濕法刻蝕液。此時(shí)，由于氮化鋁比鋁更快地被刻蝕，故所形成的一對(duì)電極的邊緣部成為具有錐形形狀的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有看到帽沿那樣的結(jié)構(gòu)。其次，利用等離子體CVD法對(duì)膜厚300nm的SiN的保護(hù)層進(jìn)行成膜，在其上再利用濺射法對(duì)Ta的耐氣蝕膜進(jìn)行了成膜。通過(guò)利用干法刻蝕除去耐氣蝕膜的不需要的部分，作成了電路基板。所制造的電路基板的發(fā)熱元件上的保護(hù)膜和耐氣蝕膜的覆蓋性是良好的。
(比較例)用作為現(xiàn)有的電路基板的制造方法的圖6中示出的制造工藝的流程制作了電路基板。首先，與實(shí)施例1同樣，在Si基板上形成了氧化層、電阻材料層、電極材料層。在電極材料層上形成抗蝕劑層(I)，在進(jìn)行了構(gòu)圖后，利用RIE對(duì)電極材料層和電阻材料層進(jìn)行干法刻蝕，進(jìn)行元件隔離，形成了布線層和電阻層。其后，利用O2氣體的灰化除去了抗蝕劑層(I)。此時(shí)，在布線層的表面上形成了氧化鋁。其次，形成抗蝕劑層(II)，在進(jìn)行了構(gòu)圖后，利用濕法刻蝕除去了成為發(fā)熱元件的發(fā)熱部的布線層。使用了以TMAH為主要成分的有機(jī)堿性刻蝕液作為濕法刻蝕液。其次，利用等離子體CVD法對(duì)膜厚300nm的SiN的保護(hù)層進(jìn)行成膜，在其上再利用濺射法對(duì)Ta的耐氣蝕膜進(jìn)行了成膜。通過(guò)利用干法刻蝕除去耐氣蝕膜的不需要的部分，作成了電路基板。
在表1中示出用實(shí)施例1～3和比較例制作的電路基板中的耐久性的比較、評(píng)價(jià)結(jié)果。在試驗(yàn)方法中，將電路基板與液體噴出頭結(jié)合在一起，在進(jìn)行了10000次的墨水噴出后，研究了各電路基板上的發(fā)熱元件的斷線數(shù)。對(duì)于各自的方法來(lái)說(shuō)，分別將分母定為100000個(gè)。
表1


在實(shí)施例1～3的任一個(gè)中，其斷線數(shù)與比較例相比都有很大的改善，進(jìn)而在耐久性方面是良好的。
此外，通過(guò)變更實(shí)施例1中的灰化條件或變更聚合物除去方法，可使Al表面的氟化鋁與氧化鋁的區(qū)域的面積比變化，如果在Al表面上存在5at％以上的氟化鋁，則可看到墨水耐久性的提高。
在上述的實(shí)施例1～3中，使用包含0.5質(zhì)量％Cu的Al，將布線層的膜厚定為600nm，但在使用包含Al-Si-Cu、Al-Si、Al-Ta等的包含Al的材料作為布線層的情況下，也可看到同樣的效果。此外，在用Cu形成布線層、對(duì)布線層表面進(jìn)行了氟化處理等的情況下，也可得到同樣的效果。此外，在布線層膜厚為200nm～15000nm的范圍內(nèi)是有效的。
再者，在保護(hù)層的膜厚比布線層的膜厚薄的情況下，由于在比較例的制造方法中覆蓋性極端地下降，故本發(fā)明是有效的。特別是在布線層/保護(hù)層的比為1～2的情況下，本發(fā)明的工藝是有效的，在1.5的情況下，本發(fā)明的效果最好。
(液體噴出裝置)例如在上述的各實(shí)施形態(tài)的電路基板中，為了形成噴出口及與其連通的液路，如果組合了由成形樹脂或薄膜等構(gòu)成的頂板等的噴出口形成構(gòu)件，則可制作本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液體噴出頭。然后，如果連接容納了墨水的容器，安裝在打印機(jī)本體上，從本體的電源電路供給電源電壓，從圖像處理電路對(duì)噴出頭供給圖像數(shù)據(jù)，則可作為噴墨打印機(jī)來(lái)工作。
圖8說(shuō)明本發(fā)明的液體噴出頭的一實(shí)施形態(tài)，示出了液體噴出頭的一部分。
在本發(fā)明的電路基板152上以多個(gè)列狀配置了通過(guò)接受電流流過(guò)的電信號(hào)產(chǎn)生熱、利用該熱產(chǎn)生的氣泡從噴出口153噴出墨水的電熱變換元件141。在該電熱變換元件中分別設(shè)置了供給驅(qū)動(dòng)各電熱變換元件用的電信號(hào)的布線電極154，布線電極的一端電連接到開關(guān)元件(未圖示)上。
與各自的噴出口153對(duì)應(yīng)地設(shè)置了對(duì)在與電熱變換元件141對(duì)置的位置上設(shè)置的噴出口153供給墨水的流路155。在帶槽構(gòu)件156上設(shè)置了構(gòu)成這些噴出口153和流路155的壁，設(shè)置了通過(guò)將這些帶槽構(gòu)件156連接到電路基板152上對(duì)流路155和多個(gè)流路供給墨水的共用液室157。
圖9是示出裝入了電路基板152的液體噴出頭的結(jié)構(gòu)圖，在框體158中裝入了本發(fā)明的電路基板152。在該電路基板152上安裝了構(gòu)成上述那樣的噴出口153或流路155的帶槽構(gòu)件156。而且，設(shè)置了接受來(lái)自裝置一側(cè)的電信號(hào)的接觸焊區(qū)159，從裝置本體的控制器經(jīng)柔性印刷布線基板160對(duì)電路基板152具有的電路供給成為各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電信號(hào)。
圖10說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明的液體噴出頭的液體噴出裝置的一實(shí)施形態(tài)，示出了噴墨記錄裝置IJRA的外觀。
引導(dǎo)螺桿5005與驅(qū)動(dòng)電機(jī)9011的正反旋轉(zhuǎn)連動(dòng)地經(jīng)驅(qū)動(dòng)力傳遞齒輪5011、5009旋轉(zhuǎn)，與引導(dǎo)螺桿5005的螺線槽5004嚙合的承載器HC具有銷釘(未圖示)，在箭頭a、b方向上往復(fù)移動(dòng)。
5002是壓紙板，在承載器的整個(gè)移動(dòng)方向上將紙按壓到作為記錄媒體運(yùn)送部件的壓紙滾筒上。5007、5008是用光耦合器確認(rèn)承載器的桿5006的在該區(qū)域中的存在并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)9011的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換等的起始位置檢測(cè)部件。設(shè)置了支撐對(duì)記錄頭的前面進(jìn)行加蓋的加蓋構(gòu)件的構(gòu)件，5013是吸引該蓋內(nèi)的吸引部件，經(jīng)蓋內(nèi)開口5023進(jìn)行記錄頭的吸引回復(fù)。5017是清潔片，5019是使該片在前后方向上移動(dòng)的構(gòu)件，由本體支撐板5018來(lái)支撐這些構(gòu)件。當(dāng)然可將不是本形態(tài)的清潔片而是眾所周知的清潔片應(yīng)用于本例。此外，5012是吸引回復(fù)的開始吸引用的桿，伴隨與承載器嚙合的凸輪5020的移動(dòng)而移動(dòng)，用離合器轉(zhuǎn)換等的眾所周知的傳遞部件對(duì)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行移動(dòng)控制。
將這些加蓋、清潔、吸引回復(fù)構(gòu)成為在承載器到達(dá)起始位置一側(cè)的區(qū)域時(shí)利用引導(dǎo)螺桿5005的作用在這些對(duì)應(yīng)的位置上進(jìn)行所希望的處理，但如果以眾所周知的時(shí)序進(jìn)行所希望的工作，則都可應(yīng)用于本例。上述的各結(jié)構(gòu)單獨(dú)地來(lái)看也好、復(fù)合地來(lái)看也好，都是很好的發(fā)明。對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，示出了較為理想的結(jié)構(gòu)例。
此外，本裝置具有由對(duì)電路基板152供給電源電壓、圖像信號(hào)、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)等用的電路構(gòu)成的控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給部件(未圖示)。
此外，本發(fā)明不限定于上述的各種實(shí)施形態(tài)，只要能解決上述的課題，就可將本發(fā)明的各構(gòu)成要素置換為替代物或均等物，這一點(diǎn)是很明白的。
權(quán)利要求
1.一種電路基板的制造方法，該電路基板具有多個(gè)包括在基板的絕緣性表面上設(shè)置的電阻層和在該電阻層上隔開規(guī)定的間隔形成的一對(duì)電極的元件，其特征在于，上述制造方法包含下述工序(a)在上述基板的絕緣性表面上順序?qū)盈B用于形成上述電阻層的電阻材料層和用于形成上述電極的電極材料層的工序；(b)在上述電極材料層上形成具有用于分離上述各個(gè)元件的圖形的抗蝕劑層(I)的工序；(c)根據(jù)該抗蝕劑層(I)的圖形利用干法刻蝕對(duì)上述電阻材料層和上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成在上述電阻層上層疊了上述電極材料層的層疊結(jié)構(gòu)的工序；(d)除去該層疊結(jié)構(gòu)上的抗蝕劑層(I)的工序；(e)形成具有用于形成上述間隔的圖形的抗蝕劑層(II)的工序；(f)根據(jù)該抗蝕劑層(II)的圖形利用濕法刻蝕對(duì)上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成上述間隔從而形成上述元件的工序；以及(g)至少在上述工序(e)之前對(duì)上述電極材料層的表面部分進(jìn)行表面處理以使其刻蝕速度比形成上述電極材料層的材料的刻蝕速度快的工序。
2.如權(quán)利要求1中所述的電路基板的制造方法，其特征在于上述電極材料層以鋁為主要成分。
3.如權(quán)利要求1中所述的電路基板的制造方法，其特征在于還具有除去上述電極材料層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分的氧化鋁的工序。
4.如權(quán)利要求1中所述的電路基板的制造方法，其特征在于同時(shí)進(jìn)行上述工序(d)和工序(g)。
5.如權(quán)利要求1中所述的電路基板的制造方法，其特征在于上述工序(g)是將上述電極材料層的抗蝕劑層(II)一側(cè)的表面部分形成為形成上述電極材料層的材料的氟化物、氯化物、氮化物的至少一種的處理。
6.如權(quán)利要求1中所述的電路基板的制造方法，其特征在于在上述工序(f)之后還包含形成保護(hù)層使其至少覆蓋上述元件的工序。
7.如權(quán)利要求6中所述的電路基板的制造方法，其特征在于上述保護(hù)層比上述電極材料層薄。
8.如權(quán)利要求6中所述的電路基板的制造方法，其特征在于上述保護(hù)層與布線層之比為1≤布線層/保護(hù)層≤2。
9.一種電路基板的制造方法，該電路基板具有多個(gè)包括在基板的絕緣性表面上設(shè)置的電阻層和在該電阻層上隔開規(guī)定的間隔形成的一對(duì)電極的元件，其特征在于，上述制造方法包含下述工序(a)在上述基板的絕緣性表面上順序?qū)盈B用于形成上述電阻層的電阻材料層和用于形成上述電極的電極材料層的工序；(b)在上述電極材料層上形成具有用于分離上述各個(gè)元件的圖形的抗蝕劑層(I)的工序；(c)根據(jù)該抗蝕劑層(I)的圖形對(duì)上述電阻材料層和上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成在上述電阻層上層疊了上述電極材料層的層疊結(jié)構(gòu)的工序；(d)除去該層疊結(jié)構(gòu)上的抗蝕劑層(I)的工序；(e)形成具有用于形成上述間隔的圖形的抗蝕劑層(II)的工序；以及(f)根據(jù)該抗蝕劑層(II)的圖形利用濕法刻蝕對(duì)上述電極材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成上述間隔從而形成上述元件的工序，進(jìn)而，除去上述抗蝕劑層(I)的工序是使用了至少包含氟的氣體的灰化并在該灰化后除去在上述電極材料層的表面上形成的至少上述抗蝕劑層(I)的灰化物或上述電極材料層的化合物中的某一種的工序。
10.一種電路基板，該電路基板具有多個(gè)元件和在上述元件上設(shè)置的保護(hù)層，該元件具有在基板的絕緣性表面上形成的電阻層上隔開規(guī)定的間隔形成的一對(duì)電極，其特征在于在上述電極與上述保護(hù)層的界面上形成有形成該電極的材料的氟化物、氮化物、氯化物中的某一種。
11.如權(quán)利要求10中所述的電路基板，其特征在于在上述界面上存在大于等于5at％的氟化物、氮化物、氯化物中的至少一種。
12.如權(quán)利要求10中所述的電路基板，其特征在于上述保護(hù)層與布線層之比為1≤布線層/保護(hù)層≤2。
13.一種液體噴出裝置，利用電熱變換體產(chǎn)生的熱使液體噴出，其特征在于，具有權(quán)利要求10中所述的電路基板；與上述元件對(duì)應(yīng)設(shè)置的噴出口；容納在上述元件上所供給的液體的容納容器；以及對(duì)上述電路基板供給電源電壓的電源電路。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供發(fā)熱元件上的保護(hù)層和耐氣蝕膜的覆蓋性良好且在耐久性方面良好的液體噴出裝置用的電路基板及其制造方法。解決辦法是，對(duì)布線材料層的表面部分進(jìn)行表面處理，使其刻蝕速度比形成布線材料層的材料的刻蝕速度快。上述表面處理最好是將布線材料層的表面部分形成為形成布線材料層的材料的氟化物、氯化物、氮化物的至少一種的處理。
文檔編號(hào)B41J2/05GK1541048SQ200410031500
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者佐佐木圭一, 上市真人, 艾爾沙德·A·超得亨利, 早川幸宏, 人, 宏, 德 A 超得亨利 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社