液体喷出头及其制造方法以及结构体的形成方法.pdf

本发明涉及液体喷出头及其制造方法以及结构体的形成方法。一种液体喷出头的制造方法，该液体喷出头包括基板和设置在基板上方的构件，该构件具有连通地连接到喷射液体用的排出口的通道；所述制造方法包括：在基板上方设置由正性感光性树脂制成的第一固体层，使得第一固体层的外侧面与基板形成钝角；在基板上方设置第二固体层，使得第二固体层与第一固体层的外侧面抵接，第二固体层被处理成所述通道用的型模的至少一部分；经由第二固体层对第一固体层的部分外侧面进行曝光；从第一固体层去除曝光过的部分；在第二固体层上设置覆盖层，该覆盖层被处理成所述构件。

1.  一种液体喷出头的制造方法，所述液体喷出头包括基板和被设置在所述基板上方的构件，所述构件具有连通地连接到喷射液体用的排出口的通道；所述制造方法包括：
在所述基板上方设置由正性感光性树脂制成的第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；
在所述基板上方设置第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接，所述第二固体层被处理成所述通道用的型模的至少一部分；
从所述第二固体层形成所述通道用的型模的至少一部分；
经由所述第二固体层对所述第一固体层的部分所述外侧面进行曝光；
从所述第一固体层去除曝光过的部分；
在所述通道用的型模的所述至少一部分上设置覆盖层，所述覆盖层被处理成所述构件；
至少去除所述型模的所述至少一部分以形成所述通道。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二固体层被设置在所述第一固体层上。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述第一固体层进行曝光之前，将所述第二固体层图案化成具有与所述通道对应的形状的图案。

4.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对被设置在所述基板上方的所述正性感光性树脂进行曝光来成形所述第一固体层的所述外侧面。

5.  根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述第二固体层形成在所述第一固体层上之后，对所述第二固体层进行研磨。

6.  根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述第二固体层进行研磨使得所述第一固体层露出。

7.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二固体层能够透过用于对所述第一固体层进行曝光的光，并且所述第二固体层对于用于对所述第一固体层进行曝光的光具有80％以上的透过率。

8.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一固体层全部进行曝光。

9.  一种液体喷出头的制造方法，所述液体喷出头包括基板和被设置在所述基板上方的构件，所述构件具有连通地连接到喷射液体用的排出口的通道；所述制造方法包括：
在所述基板上方设置第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；
在所述基板上方设置用于形成所述通道用的型模的第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接；
从所述第二固体层形成所述通道用的型模；
去除所述第一固体层；
在所述型模上设置覆盖层；
通过去除所述型模而形成所述通道。

10.  一种结构体的形成方法，其包括：
在基板上方设置第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；
在所述基板上方设置由正性感光性树脂制成的第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接，所述第二固体层被处理成所述结构体；以及
去除所述第一固体层。

11.  一种结构体的形成方法，其包括：
在基板上方设置由正性感光性树脂制成的第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；
在所述基板上方设置第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接；
经由所述第二固体层对所述第一固体层的部分所述外侧面进行曝光；
从所述第一固体层去除曝光过的部分。

12.  一种液体喷出头，其包括：
多个排出口，所述多个排出口与产生喷射液体用的能量的多个元件相对；以及
能量产生室，所述能量产生室是通道的包含所述元件的部分，其中，所述通道被连通地连接到用于将液体供给到所述排出口的供给口，
其中，被连通地连接到与位于距所述供给口较远的位置处的所述元件对应的所述排出口的第一通道被设置在两个第一能量产生室之间，所述两个第一能量产生室与位于距所述供给口较近的位置处的所述元件中的两个元件对应，沿从所述供给口到各个所述元件的方向观察：所述第一能量产生室具有位于基板侧的部分和位于排出口侧的部分，所述位于基板侧的部分比所述位于排出口侧的部分长；所述第一通道具有位于基板侧的部分和位于排出口侧的部分，所述位于排出口侧的部分比所述位于基板侧的部分长。

液体喷出头及其制造方法以及结构体的形成方法
技术领域
本发明涉及喷射液体的液体喷出头、液体喷出头的制造方法以及结构体的形成方法。本发明特别涉及朝记录介质喷墨以进行记录的液体喷出头、该液体喷出头的制造方法、以及可应用于半导体制造的微结构体的形成方法。
背景技术
使用喷射液体的液体喷出头的处理的例子是喷墨记录处理(液体喷射记录处理)。
通常，用于喷墨记录处理的喷墨记录头包括微细的排出口、液体通道以及设置在液体通道中的能量产生元件，该能量产生元件产生用于喷射液体的能量。制造这种喷墨记录头的方法例如公开于美国专利No.5,478,606中。
使用可溶树脂将用于形成通道的图案形成在具有能量产生元件的基板上；将包含环氧树脂和阳离子光聚合引发剂的、用于形成通道壁的覆盖树脂层形成在所述图案上；通过光刻技术在能量产生元件上形成排出口；溶解掉可溶树脂；以及，最后将覆盖树脂层固化，由此形成通道壁。
因为现在所使用的材料，美国专利No.5,478,606中公开的方法在图案精度上具有一定的局限性，然而，如图7所示，它能够以高达600dpi的喷嘴密度很好地形成通道壁101。参照图7，附图标记103表示配置在基板上并产生用于喷射液体的能量的能量产生元件。通道壁101的纵横比(高长比)为4∶3。然而，由于包含感光材料的成型构件的分辨率不够，所以以1200dpi的喷嘴密度来很好地形成通道壁101是困难的。例如，当通道壁101如图8所示地与喷嘴密合增强层102分隔开时，彼此相邻的喷嘴彼此连通地连接，从而受到串扰(crosstalk)影响。这会影响喷墨。
应对上述问题的一种可能的对策是用高分辨率材料来代替所述感光材料。然而，难以立即开发出这种高分辨率材料。应对上述问题的另一种可能的对策是减小成型构件的厚度。喷嘴密度增大到1200dpi导致每个通道的长度减小。这会引起喷嘴不能足够地再充填墨。为了保证通道的横截面积并且为了防止通道的不足够的再充填，通道的高度必须变高。用于形成通道的成型构件的厚度减小导致通道的高度的降低，因此实际上是困难的。由于喷嘴密度的增大，上述两种对策对解决上述问题是行不通的。
发明内容
本发明提供一种液体喷出头，在该液体喷出头中，通道和排出口被高密度地排列，然而，防止所述通道和所述排出口被连通地连接，在所述液体喷出头中，通道壁被牢固地接合到基板。本发明提供一种液体喷出头的制造方法。而且，除液体喷出头外，本发明还提供一种可以应用在半导体制造中的微结构体的形成方法
本发明的一个方面提供一种液体喷出头的制造方法，所述液体喷出头包括基板和设置在所述基板上的构件，所述构件具有连通地连接到排出口的通道，经由所述排出口喷射液体。所述制造方法包括：在所述基板上设置由正性感光性树脂制成的第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；在所述基板上设置第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接，所述第二固体层被处理成型模的用于所述通道的至少一部分；通过所述第二固体层对所述第一固体层的部分所述外侧面进行曝光；从所述第一固体层去除曝光过的部分；在所述第二固体层上设置覆盖层，所述覆盖层被处理成所述构件。
根据所述制造方法，液体喷出头可以被制造成使得通道和排出口被高密度地排列，防止通道被彼此连通地连接，并且可以确保通道的长度。
根据所述制造方法，当本发明的通道以与由传统方法形成的通道的密度相同的密度排列时，本发明的通道的横截面积大于由传统方法形成的通道的横截面积。这可以增大再充填速率。
当本发明的通道的横截面积与由传统方法形成的通道的横截面积相等时，与传统方法相比，可以增大基板和各个通道壁之间的接触面积，因此，通道壁可以形成为在密合性方面良好。
本发明的另一个方面提供一种液体喷出头的制造方法，所述液体喷出头包括基板和被设置在所述基板上方的构件，所述构件具有连通地连接到喷射液体用的排出口的通道；所述制造方法包括：在所述基板上方设置第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；在所述基板上方设置用于形成所述通道用的型模的第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接；从所述第二固体层形成所述通道用的型模；去除所述第一固体层；在所述型模上设置覆盖层；通过去除所述型模而形成所述通道。
本发明的再一个方面提供一种结构体的形成方法，其包括：在基板上方设置第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；在所述基板上方设置由正性感光性树脂制成的第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接，所述第二固体层被处理成所述结构体；以及去除所述第一固体层。
本发明的又一个方面提供一种结构体的形成方法，其包括：在基板上方设置由正性感光性树脂制成的第一固体层，使得所述第一固体层的外侧面与所述基板形成钝角；在所述基板上方设置第二固体层，使得所述第二固体层与所述第一固体层的所述外侧面抵接；经由所述第二固体层对所述第一固体层的部分所述外侧面进行曝光；从所述第一固体层去除曝光过的部分。
本发明的还一个方面提供一种液体喷出头，其包括：多个排出口，所述多个排出口与产生喷射液体用的能量的多个元件相对；以及能量产生室，所述能量产生室是通道的包含所述元件的部分，其中，所述通道被连通地连接到用于将液体供给到所述排出口的供给口，其中，被连通地连接到与位于距所述供给口较远的位置处的所述元件对应的所述排出口的第一通道被设置在两个第一能量产生室之间，所述两个第一能量产生室与位于距所述供给口较近的位置处的所述元件中的两个元件对应，沿从所述供给口到各个所述元件的方向观察：所述第一能量产生室具有位于基板侧的部分和位于排出口侧的部分，所述位于基板侧的部分比所述位于排出口侧的部分长；所述第一通道具有位于基板侧的部分和位于排出口侧的部分，所述位于排出口侧的部分比所述位于基板侧的部分长。
从下面参照附图对典型实施方式的说明中，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的液体喷出头的示意图。
图2是根据第二实施方式的液体喷出头的透视图。
图3是示出根据本发明的第二实施方式的液体喷出头的制造方法的剖视图。
图4A至图4C是示出根据第二实施方式的制造方法的剖视图。
图5A至图5D是示出根据本发明的第三实施方式的液体喷出头的制造方法的剖视图。
图6A至图6C是示出根据本发明的第四实施方式的液体喷出头的制造方法的剖视图。
图7是示出传统液体喷出头的制造方法的剖视图。
图8是示出传统液体喷出头的制造方法的剖视图。
图9A至图9G是示出液体喷出头的制造方法的剖视图。
图10A至图10H是示出比较液体喷出头的制造方法的剖视图。
图11是示出可用于本发明的紫外光吸收剂的吸收光谱的曲线图。
图12是在根据第二实施方式的制造方法的步骤中处理过的基板的主表面的平面图。
具体实施方式
现在将参照附图说明本发明的实施方式。
下述的液体喷出头可以被安装在例如打印机、复印机、包括通信系统的传真机、以及包括打印机部的文字处理机、组合有各种处理机的工业记录设备等设备中。液体喷出头对在由纸、纱、纤维、织物、皮革、金属、塑料、玻璃、木材或陶瓷等制成的各种记录介质上记录数据是有用的。本文中使用的术语“记录”不仅表示在记录介质上赋予如字母、文字或图形等有意义的图像，还表示在记录介质上赋予如图案等无意义的图像。
本文中使用的术语“墨”或“液体”应被宽泛地解释，并且表示被提供到记录介质上使得在记录介质上形成图像、图形或图案等或者使得记录介质或墨受到处理的液体。记录介质或者提供到记录介质上的墨的处理如下：包含在墨中的着色剂被凝固或被变得不溶解(insolublized)，使得墨的定色性(fixation)、墨的着色性、记录的图像的品质、记录的图像的耐久性和/或类似特性提高。
第一实施方式
图1示出根据本发明的第一实施方式的液体喷出头。
液体喷出头包括基板1，该基板1由硅制成并且包括能量产生元件2，该能量产生元件2产生用于排出液体的能量。能量产生元件2以预定间隔排成两列。基板1具有通过各向异性蚀刻基板1而形成的供给口8，该供给口8在两列能量产生元件2之间延伸。基板1覆盖有通道形成构件5，通道形成构件5具有位于与能量产生元件2相对的位置处的排出口6，并且通道形成构件5具有连通地连接到供给口8和排出口6的分开的通道。排出口6的位置不限于与能量产生元件2相对的位置。
在使用液体喷出头作为喷墨记录头的情况下，液体喷出头被布置成使得液体喷出头的具有排出口6的表面面对记录介质的记录面。在液体喷出头中，由能量产生元件2产生的能量被施加到通过供给口8供给到通道的墨，使得墨滴从排出口6排出，由此将墨滴施加到记录介质。能量产生元件2的示例包括但不限于用于产生热能的电热换能器(所谓的加热器)和用于产生机械能的压电换能器。
第二实施方式
现在将说明根据本发明的第二实施方式的液体喷出头的制造方法。在下面的说明中，在附图中对具有相同功能的组成部件标以相同的附图标记，并且不再详细说明这些组成部件。
图2示出液体喷出头的平面透视图。在图2中，沿从排出口到基板表面的方向观察液体喷出头。在液体喷出头中，第一排出口6位于距供给口8较近的位置处，而第二排出口7位于距供给口8较远的位置处。第一排出口6和第二排出口7交错地排列在供给口8的一侧并且通过通道13连通地连接到共通液室16。通道13具有包含能量产生元件2的区域。在某些情况下，分别将所述区域称为第一能量产生室13a或第二能量产生室13b。第一能量产生室13a位于距供给口8较近的位置处，而第二能量产生室13b位于距供给口8较远的位置处。在图2中，从供给口8到各个第一排出口6和各个第二排出口7的方向是Z方向。可以将Z方向称为从供给口8到各个能量产生元件2的方向。将与Z方向交叉并且与能量产生元件2的排列方向基本上平行或者与第一排出口6或第二排出口7的排列方向基本上平行的方向定义为Y方向。
图3是沿图2的III-III线，即沿Y方向截取的剖视图，并且与沿图1的III-III线截取的剖视图对应，示出所述制造方法的步骤。
如图3的(a)所示，制备包括能量产生元件2的基板1。能量产生元件2产生用于喷出液体的能量。
如图3的(b)所示，正性感光性树脂的层11被设置在基板1上。正性感光性树脂的示例包括：乙烯酮聚合物，例如聚(甲基异丙烯基酮)和聚(乙烯基酮)等；甲基丙烯酸类聚合物，例如聚甲基丙烯酸、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚甲基丙烯酸酰胺(polymethacrylic amide)和聚(甲基丙烯腈)等；以及烯烃砜聚合物，例如聚丁烯-1-砜和聚甲基戊烯1-砜等。
如图3的(c)所示，正性感光性树脂制成的第一固体层3a被设置在基板1上。第一固体层3a具有与基板1的主表面1a形成钝角的侧面12。第一固体层3a的侧面12是外表面从而可以称之为外侧面。
结合参见图12和图3的(c)，图12是图3的(c)中的基板1的主表面1a的平面图。如图3的(c)和图12所示，第一固体层3具有侧面12。第一固体层3的侧面12不必是连续或均一的。第一固体层3a具有位于基板侧的底部和位于与基板1相反的一侧的上部。当沿Z方向观察时，底部的长度L大于上部的长度M。
基板1的主表面1a与第一固体层3a的各个侧面12之间的角θ是钝角，也就是，基板1的主表面1a与第一固体层3a的各个侧面12之间的角θ如图3的(c)所示地大于90度。例如，接近式曝光可以用于形成第一固体层3a的侧面12。可以通过在曝光过程中调节焦点高度或将吸收曝光光线的吸收剂添加到第一固体层3a来控制角θ。作为可选方案，可以通过将具有图11所示的吸收特性的紫外线吸收剂添加到第一固体层3a来控制角θ。
如图3的(d)所示，第二固体层4a被设置在第一固体层3a上，且与第一固体层3a的侧面12接触。用于形成第二固体层4a的材料的示例包括：乙烯酮聚合物，例如聚(甲基异丙烯基酮)和聚(乙烯基酮)等；甲基丙烯酸类聚合物，例如聚甲基丙烯酸、聚(甲基丙酸烯甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚甲基丙烯酸酰胺和聚(甲基丙烯腈)等；以及烯烃砜聚合物，例如聚丁烯-1-砜和聚甲基戊烯1-砜等。该材料优选对具有适于在后续步骤中曝光第一固体层3a的波长的光的透过性高，并且该材料优选具有80％以上的透过率。
如图的(e)所示，第二固体层4a被曝光。
如图3的(f)所示，第二固体层4a被显影，由此形成具有通道形状的第二图案4。可以以将第二图案4的多个部分设置在第一固体层3a上的方式将通道形状形成为具有优良的排出效率和再充填效率的多段结构。第二图案4的侧面具有从第一固体层3a的侧面12的倾斜部分转印的转印部分(transferportion)X。转印部分X均与基板1的主表面1a形成锐角。第二图案4具有位于基板侧的底部C和位于与基板1相反的一侧的上部D，并且上部D比底部C长。通常，通过加工正性感光性树脂来精确地形成具有底部和比底部长的上部的形状是困难的，然而，上述步骤可以允许精确地形成第二图案4。
如图3的(g)所示，经由第二图案4对第一固体层3a进行曝光。在该步骤中，优选用通过第二图案4并且被第一固体层3a吸收的光来曝光第一固体层3a。
如图3的(h)所示，对第一固体层3a进行显影，由此从第一固体层3a移除邻接第二图案4的部分，从而形成与第一图案4间隔开的第一图案3。在该步骤中，第一图案3可以形成为使得基板1的主表面1a与第一图案3的各个侧面之间的角度等于基板1的主表面1a与第一固体层3a的各个侧面12之间的角θ。也就是，第一图案3可以形成为使得第一图案3的侧面平行于第二图案4的侧面的转印部分X。
在该实施方式中，第一固体层3a的侧面12沿Z方向配置，使用具有从第一固体层3a的侧面12的倾斜部分转印的转印部分X的第二固体层4a作为型模来形成每两个相邻通道13的其中一个通道，而使用从第一固体层3a得到的第一图案3作为型模来形成其中另一个通道。这使得各个通道13的面积和横截面积得到了保证。基板1的主表面1a与第一固体层3a的平行于图2中的Z方向的外表面之间的角θ不必是钝角。通道13从共通液室16延伸并具有梳齿状(comb tooth shape)。通道13的形状不限于这种的梳齿状。
如图4A所示，通过涂覆工艺在第一图案3和第二图案4上形成作为覆盖层的通道形成构件5。优选由具有高机械强度、耐候性、抗墨性和与基板1的密合性的负性感光性树脂来制成通道形成构件5，并且所述负性感光性树脂可以与具有与第一图案3和第二图案4低相容性的溶剂一起使用。负性感光性树脂的典型示例是可以用阳离子光聚合催化剂(photopolymerizationcatalyst)来固化的脂环族环氧树脂。
如图4B所示，通道形成构件5被图案化，由此在与能量产生元件2对应的位置处形成第一排出口6。
如图4C所示，去除第一图案3和第二图案4，由此形成通道13和第一能量产生室13a。由于通道13的形状与第二图案4的形状对应，所以通道13具有底部C′和比所述底部C′长的上部D′，也就是，通道13的底部C′和上部D′分别与第二图案4的底部C和上部D对应。当第一图案3的侧面平行于第二图案4的转印部分X(示出于图3的(f))时，通道13的侧面部15平行于第一能量产生室13a的侧面14。
然后设置必要的电连接，由此完成液体喷出头。
如图4C所示，位于距供给口8(未示出)较近的位置处的第一能量产生室13a均具有位于基板侧的第一部分A′和位于排出口侧的第二部分B′，并且当沿从供给口8到各个能量产生元件2的方向(图2中的Z方向)观察时，第二部分B′比第一部分A′短。相邻的第一能量产生室13a的位于基板1的前表面侧的部分之间的距离较小。通道13连通地连接到位于距供给口8(未示出)较远的位置处的第二能量产生室13b，通道13具有底部C′和比底部C′长的上部D′。因此，可以增加各个通道13的截面积。
第三实施方式
根据本发明的第三实施方式的液体喷出头的制造方法包括与参照图3的(a)至图3的(d)的第二实施方式中说明的步骤相同的步骤。该制造方法还包括下述步骤。
如图5A所示，在第一固体层3a上延伸的第二固体层4a被曝光。
如图5B所示，第二固体层4a被显影，由此在第一固体层3a之间形成第二图案4。
如图5C所示，通过第二图案4对第一固体层3a进行曝光。
如图5D所示，对第一固体层3a进行显影，由此从第一固体层3a去除邻接第二图案4的部分，从而形成与第二图案4间隔开的第一图案3。这使得具有在第一图案3上不存在第二图案4的通道形状的图案被形成。
与参照图4A至图4C的第二实施方式中说明的步骤相同的步骤来形成通道形成构件和排出口。
第四实施方式
根据本发明的第四实施方式的液体喷出头的制造方法包括与参照图3的(a)至图3的(d)的第二实施方式中说明的步骤相同的步骤。该制造方法还包括下述步骤。
第二固体层4a被朝向基板研磨直到露出第一固体层3a，由此形成第二图案4。如图6A所示，这使得第一固体层3a的上表面和第二图案4的上表面被平坦化。化学机械研磨工艺等可以用于研磨第二固体层4a。为了防止或抑制在第二固体层4a的研磨面上形成划痕(微裂纹)和/或出现凹坑(凹凸)，优选根据形成第二固体层4a用的材料来最优化例如压力、转速以及研磨粒(氧化铝砂或二氧化硅砂)等研磨条件。
如图6B所示，通过第二图案4对第一固体层3a进行曝光。
如图6C所示，对第一固体层3a进行显影，由此从第一固体层3a去除邻接第二图案4的部分，从而形成与第二图案4间隔开的第一图案3。
可以通过与参照图4A至图4C说明的第二实施方式的步骤相同的后续步骤来获得液体喷出头。
在该实施方式中，通过研磨而使第一图案3和第二图案4的上表面被平坦化，从而具有高平面度。
在该实施方式中，通过曝光来对第一固体层3a进行图案化，但是不对第二固体层4a进行图案化，因此，可以将对光不敏感的材料用于形成第二固体层4a。
第五实施方式
现在将参照图9A至图9G说明本发明的第五实施方式。
图9A至图9G均是沿图2的IX-IX线截取的剖视图。
如图9A所示，制备承载正性感光性树脂的层11的基板1。
如图9B所示，对正性感光性树脂层11进行图案化，由此在基板1上形成由正性感光性树脂制成的第一固体层3a。第一固体层3a具有底部、小于底部的上部、以及与基板1的主表面1a成钝角的斜面。
如图9C所示，第二固体层4a被形成在第一固体层3a上，且邻接第一固体层3a的斜面。第二固体层4a可以覆盖第一固体层3a。
如图9D所示，对第二固体层4a进行曝光。
如图9E所示，对第二固体层4a进行显影，由此形成图案4，并且部分地露出第一固体层3a。图案4具有从第一固体层3a的斜面转印的侧部，从而具有底部和比底部长的上部。
如图9F所示，第一固体层3a被去除。
在该步骤中，第一固体层3a可以根据需要被全部曝光并随后用溶剂等去除。
图9F中示出的步骤的后续步骤与参照图4A至图4C的第二实施方式中说明的步骤相同。通过上述步骤而获得液体喷出头。如图9G所示，液体喷出头包括具有底部和比底部长的上部的通道13。
上述由用于形成通道13形成用图案的方法形成的图案可以用作MEMS领域等中的微结构体。也就是，上述用于在基板上形成第一通道图案3和第二通道图案4的方法可以用作用于在各种工业领域中在上述基板上形成一个微结构体和另一个微结构体的微结构体的形成方法。
将参照实施例进一步详细说明本发明。
实施例
下面参照图3的(a)至图3的(h)说明本发明的一个实施例。
制备液体喷出头，然后如下所述进行评价。
如图3的(a)所示，作为能量产生元件的多个加热器2被设置于Si基板1。加热器2被连接到用于将用于操作加热器2的控制信号输入到加热器2的电极(未示出)。
由聚醚酰胺制成的密合层(adhesive layer)(未示出)形成在Si基板1上。
使用通过将聚(甲基异丙烯基酮)溶解在适当的溶剂中而制备的溶液，通过旋涂在密合层上形成膜，然后在150℃烘烤6分钟，由此形成厚度为11μm的第一固体层3a，如图3的(b)所示。
使用可以从Ushio Inc.(牛尾电机株式会社)得到的曝光系统UX3000^TM将第一固体层3a于260nm以上的波长曝光，由此形成如图3的(c)所示的第一通道图案3。第一固体层3a具有与Si基板1的主表面形成115度角的侧面、长度L为34μm的底部以及长度M为28μm的上部。
使用主要包含甲基丙烯酸甲酯的树脂，通过旋涂在第一固体层3a上形成膜，然后在90℃烘烤20分钟，由此形成第二固体层4a，如图3的(d)所示。
使用可以从Ushio Inc.得到的曝光系统UX3000^TM使第二固体层4a于250nm以下的波长曝光，由此形成第二通道图案4，如图3的(e)所示。如图3的(f)所示，第二通道图案4具有长度C为9.5μm的底部以及长度D为14.5μm的上部。由于第二固体层4a被形成在第一固体层3a的上方，所以第二通道图案4的厚度约为11μm。
第一固体层3a被再次于260nm以上的波长曝光，然后显影，由此形成第一通道图案3。第一通道图案3和第二通道图案4之间的距离E是6μm。如图3的(h)所示，第一通道图案3具有长度B为16μm的上部和长度A为22μm的底部。第二通道图案4被布置在第一通道图案3上。
如图4A所示地形成由环氧树脂制成的通道形成构件5，利用可以从佳能株式会社得到的掩模对准器(mask aligner)MPA-600^TM来曝光，然后显影，由此在通道形成构件5中形成排出口6，如图4B所示。
使用保护层形成材料通过旋涂来形成膜，然后在80℃到120℃干燥，由此形成用于在蚀刻过程中保护排出口6的保护层(未示出)。在Si基板1的后表面上设置掩模。通过掩模各向异性地蚀刻基板1的后表面，由此形成供给口(未示出)。
去除保护层，并溶解掉第一通道图案3和第二通道图案4，由此形成通道13。通过在200℃加热通道形成构件5一小时来固化由环氧树脂制成的通道形成构件5，由此获得如图4C所示的液体喷出头。通道13具有跟随通道图案的形状，从而彼此相邻的通道13之间的壁的厚度E′为6μm。夹置在彼此相邻的两个能量产生室13a之间的通道13具有取决于第二通道图案4的长度D′为14.5μm的上部和长度C′为9.5μm的下部以及约11μm的高度。
比较例
下面参照图10A至图10H说明比较例的液体喷出头的制造方法。
图10A至图10H是示出比较例的制造方法的示意性剖视图，并且类似于实施例中使用的剖视图。
如图10A所示，作为能量产生元件的多个加热器2被设置于Si基板1。
由聚醚酰胺制成的密合加强层(未示出)形成在Si基板1上。
使用通过将聚(甲基异丙烯基酮)溶解在适当的溶剂中而制备的溶液，通过旋涂在密合加强层上形成膜，然后在130℃烘烤6分钟，由此形成厚度为11μm的第一固体层11，如图10B所示。
使用主要包含甲基丙烯酸甲酯的树脂，通过旋涂在第一固体层11上形成膜，然后在120℃下烘烤6分钟，由此形成第二固体层24a，如图10C所示。
使用可以从Ushio Inc.得到的曝光系统UX3000^TM使第二固体层24a于250nm以下的波长曝光，由此形成第二图案24，如图10D所示。
将第一固体层11于260nm以上的波长曝光，由此形成第一图案23。第一图案23具有与能量产生室对应的第一部分23a。第一部分23a具有75度的倾角θ。第一部分23a的倾角θ小于90度的原因如下：第一固体层11由正性感光性树脂制成，从而吸收曝光光线以进行反应，穿过第一固体层11的光线被减弱从而在第一固体层的下部具有较低的强度，而且，第一固体层11的被掩模覆盖的上部曝光于衍射光(diffracted light)。第一部分23a像实施例中的第一通道图案3一样具有长度F为22μm的底部和长度G为16μm的上部。第二图案24被设置在第一图案23上，并且形状与实施例的第二通道图案4的形状相同。
第一图案23具有设置于第一部分23a之间的第二部分23b。因为通过曝光与第一部分23a一起形成第二部分23b，所以第二部分23b具有长度H为9.5μm的底部和长度I为3.6μm的上部。这可能是由于与第一部分23a的倾角θ小于90度的原因相同的原因。各个第二部分23b与对应的一个第一部分23a之间的距离J像实施例中说明的距离E那样为6μm，如图10E所示。
如图10F所示，通道形成构件5被设置在Si基板1上方，如图10G所示，排出口6形成在通道形成构件5中，第一图案23被以与实施例中说明的方式相同的方式去除，由此获得比较例的液体喷出头，如图10H所示。
如图10H所示，比较例的液体喷出头包括能量产生室33a和均设置在相邻的能量产生室33a之间的通道33。通道33具有长度H′为9.5μm的底部和长度I′为3.6μm的上部。
在实施例和比较例的比较中，能量产生室33a具有相同的形状。能量产生室和设置在能量产生室之间的通道之间的壁具有相同的厚度(E＝J＝6μm)；因此，基板1和通道形成构件5之间的接触面积不变，并且基板1和通道形成构件5之间的密合性不变。实施例的设置在能量产生室13a之间的通道13(上部长度14.5μm，底部长度9.5μm，高度11μm)的横截面积大于比较例的通道33(上部长度3.6μm，底部长度9.5μm，高度11μm)的横截面积。从而，根据本发明，可以在保持基板和通道形成构件之间的密合性的情况下增大通道的横截面积，因此，可以提高再充填速率。当打印占空低时，通道形成构件5和基板1之间的接触面积可以以使得实施例的通道13的横截面积减小到比较例的通道的横截面积的方式而增大。在这种情况下，可以在保持再充填速率的情况下增强通道形成构件5和基板1之间的密合性。
评价
液体喷出头和比较例的液体喷出头各被安装在喷出设备中。从液体喷出头和比较例的液体喷出头朝向记录纸张喷射墨。在从高占空的比较例的液体喷出头喷射墨的情况下，形成了白条。这可能是因为再充填速率不足而导致墨不能通过比较例的液体喷出头的排出口被喷射。另一方面，从实施例的高占空的液体喷出头喷射墨没有任何问题。
虽然已经参照典型实施方式说明了本发明，应当理解，本发明不限于所公开的典型实施方式。所附的权利要求书的范围符合最宽的解释，以涵盖所有的变型、等同结构和功能。