インクジエツト記録ヘツドの製造方法
【目的】 複数回のエッチング工程によって、正確な形状のインクリザーバ部を形成することができるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する。
【構成】 （Ａ）図は、（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板上に形成されたマスクパターンの一例の平面図である。第１回のエッチングは、５ａを開口部とするＳｉ3 Ｎ4 膜５のエッチングマスクにより行なわれ、第２回のエッチングは、４ａを開口部とするＳｉＯ2 膜４のエッチングマスクにより行なわれる。開口部４ａの寸法を、開口部５ａより小さくしておくことにより、インクリザーバ部２の開口部の矩系形状を非常に精度良く形成できる。
【構成】 （Ａ）図は、（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板上に形成されたマスクパターンの一例の平面図である。第１回のエッチングは、５ａを開口部とするＳｉ3 Ｎ4 膜５のエッチングマスクにより行なわれ、第２回のエッチングは、４ａを開口部とするＳｉＯ2 膜４のエッチングマスクにより行なわれる。開口部４ａの寸法を、開口部５ａより小さくしておくことにより、インクリザーバ部２の開口部の矩系形状を非常に精度良く形成できる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンの異方性エッチング技術は結晶面の違いにより、エッチング速度が異なることを利用するもので、特に、｛１１１｝結晶面のエッチング速度が他の結晶面に比較して非常に遅いことを利用したものが一般的である。（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板を用いた場合、開口部が正方形もしくは長方形のパターンは、非常に精度よく形成されることが知られている。
【０００３】従来、インクジェット記録ヘッドのインク流路部の形成に、このシリコンの異方性エッチングを応用した例がある。
【０００４】例えば、特開昭６１−２３０９５４号公報にインクジェット記録ヘッドの製造方法が記載されている。図３は、シリコンの異方性エッチングを応用したインクジェット記録ヘッドの製造方法の説明図である。図中、１はチャンネル基板、２はチャンネル部、３はインクリザーバ部、６はヒーター基板、８は連結用溝形成領域、９はエッチングマスク、１０は接着剤である。図３（Ａ）は、チャンネル部２、インクリザーバ部３を形成するためのエッチングマスク９が形成されたチャンネル基板１の斜視図である。このエッチングマスク９により、シリコンの異方性エッチングを行なうことによって、図３（Ｂ）の平面図に示すように、チャンネル基板１に、チャンネル部２、インクリザーバ部３が作製される。
【０００５】上述したように、異方性エッチングでは、エッチングパターン形状が矩形の場合のみ、正しい形状にエッチングが進行するから、チャンネル部２とインクリザーバ部３と分離して形成するのである。したがって、両者を連結する通路を形成する必要がある。そのため、図３（Ｂ）において、ハッチングで図示した連結用溝形成領域８にダイシングにより連結用溝が形成される。図３（Ｃ）は、その断面図であり、同様にハッチングで図示した部分、すなわち、連結用溝形成領域８を、ダイシングソーによって切削して溝を形成し、チャンネル部２とインクリザーバ部３との間の部分を連結する。この連結用溝を形成する際は、ダイシングブレードの幅からの制約、および、流路抵抗の設計上の制約から、チャンネル部２とインクリザーバ部３との間隔は、およそ０．４ｍｍ以下にしなければならないという制約がある。
【０００６】このチャンネル基板１を、図３（Ｄ）に示すように、ヒーターおよびそれに通電する電極を有するヒーター基板６とを接着剤１０により貼り合わせ、ダイシングソーで個々のヘッドに分割するという方法によりインクジェット記録ヘッドが作製される。
【０００７】また、特開平２−１１１６９６号公報には、一方の面に複数のエッチング開口部用のパターンを設けて、複数回のエッチング工程により、インクリザーバ部とチャンネル部を精度よく形成する方法が記載されている。
【０００８】一方、ノズル数を増加する場合、インクリザーバ部を拡大する必要がある。ところが、貫通穴で構成されるインクリザーバ部の面積を大きくすると、基板の変形や破壊が生じやすくなり、強度の面からは、分割したインクリザーバ部を形成した後、それらを共通化するため短い時間のエッチングで各インクリザーバ部間を連結する方法が望ましい。
【０００９】図４は、分割したインクリザーバ部を有するチャンネル基板を複数回のエッチング工程により製造する方法の説明図である。１２は第１回のエッチングを行なうためのマスクであり、１３は第２回のエッチングのためのマスクパターンにおける開口部である。この図では、エッチングマスク１２を用いた第１回のエッチング工程により、４つの分割したインクリザーバ部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成される。ついで、開口部１３が形成されたエッチングマスクを用いて、第２回のエッチングが行なわれ、チャンネル部の形成と、インクリザーバ部間の段差部１４が浅くエッチングされる。ところが、第１回のエッチング中に、エッチングマスクの下をアンダーカットする部分が、マスク間の段差部１４に達すると、そこからエッチングが広がり不良が発生しやすくなる。したがって、このような場合、分割したインクリザーバ部を形成する第１回のエッチング中に、すでに分割されたインクリザーバ部の間が連結してしまい、不均一な形状となることがある。
【００１０】また、この異方性エッチング法を用いて｛１１１｝面でエッチングを終了させた場合、結晶方位により形状が規定されるため、エッチングマスクの開口位置や寸法に設計上の制約が多く、特に、インクリザーバ寸法は、インク吐出性能とインク流入のための貫通口位置の両面から制限がある。
【００１１】図５は、上述したようなチャンネル基板の外部に、さらに大きいインクリザーバを取り付けたインクジェット記録ヘッドの概略を示す断面図である。チャンネル基板１とヒーター基板２とが接合されて構成されたヘッドチップのインクリザーバ部３の貫通孔に対して、外部インクリザーバ１５の開口部は、位置が合致したものでなければならない。接合面に接着剤１６を塗布してヘッドチップと外部インクリザーバとを接着し、インクリザーバ部３に、外部インクリザーバ１５からインクを流入させる構造になっている。したがって、チャンネル基板１におけるインクリザーバ部３の開口部の周囲には、液密に封止するための接着代が必要である。ところが、従来のチャンネル基板においては、上述したように、インクリザーバ部３からチャンネル部２までの距離が短いため、接着剤を塗布する工程に高精度が要求され、不良も発生しやすいという問題もある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、複数回のエッチング工程によって、正確な形状のインクリザーバ部を形成することができるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板に、異方性エッチングによってチャンネル部とインクリザーバ部を形成したチャンネル基板と、ヒーターと通電電極を有するヒーター基板とを接合してなるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記インクリザーバ部は、異なる開口寸法の複数のエッチングマスクを用いて、複数回のエッチングによって形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】上述したように、本発明によれば、隣接するエッチング領域のマスク間の段差部分までエッチングが進行しないように、異なる開口寸法の複数のエッチングマスクを用いることを特徴としている。すなわち、第１回のエッチングに用いるマスクを、第２回のエッチングに用いるマスクよりも十分小さくする。その結果、深いエッチングを行なう場合や、貫通部を形成する場合には、マスク間の段差部分の幅を大きくとることができ、エッチング不良を防止することができる。
【００１５】また、複数回のエッチングを行なう場合、各エッチングマスクの中心位置をずらせることにより、シリコン基板を貫通させる位置をある程度変えることができ、その結果外部からのインク流入口の封止が容易になる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の説明図であり、図中、１はチャンネル基板、２はチャンネル部、３はインクリザーバ部、４はＳｉＯ2 膜、４ａはその開口パターン、５はＳｉ3 Ｎ4 膜、５ａはその開口パターン、６はヒーター基板である。この実施例では、インクリザーバ部２を２回のエッチング工程により形成した。図１（Ａ）は、エッチングに用いられるマスクパターンの一例の平面図である。実線でハッチングした部分が、第１回のエッチングの際のＳｉ3 Ｎ4 膜により形成された第１のマスクパターンであり、ハッチングされていない部分５ａがＳｉ3 Ｎ4 膜の開口部のパターンである。第２回のエッチングは、ＳｉＯ2膜により形成された第２のエッチングマスクにより行なわれる。点線でハッチングした部分４ａが、ＳｉＯ2 膜の開口部のパターンである。
【００１７】エッチングマスクの形成工程を説明する。（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板上に熱酸化により、ＳｉＯ2 膜４を形成した後、フォトリソプロセスでチャンネル部およびインクリザーバ部を除くパターニング、すなわち、開口部４ａを除くパターニングを行ない、ドライエッチング法により第２のエッチングマスクを形成する。次に、ＣＶＤ法によりＳｉ3 Ｎ4 膜５を着膜し、フォトリソプロセスで、インクリザーバ部、すなわち、開口部５ａを除くようパターニングし、ドライエッチング法により第１のエッチングマスクを形成する。
【００１８】Ｓｉ3 Ｎ4 膜５で形成された第１のエッチングマスクの開口部５ａにおけるインクリザーバ部に相当する開口部の寸法は、ＳｉＯ2 膜４で形成された第２のエッチングマスクにおけるインクリザーバ部に相当するマスク開口部４ａの寸法より小さくなっている。しかも、第１回のエッチングにより貫通させる開口部の位置とノズル表面との距離を大きくするため、チャンネル部から離れた位置にＳｉ3 Ｎ4 膜の開口部５ａを形成することができる。
【００１９】このように、ＳｉＯ2 膜４、Ｓｉ3 Ｎ4膜５の２層で形成されたエッチングマスクのうち、まず、Ｓｉ3 Ｎ4 膜５を用いて、加熱したＫＯＨ水溶液で、第１回の異方性エッチングを行なう。このエッチング工程でインクリザーバ部を形成したときの断面図が、図１（Ｂ）である。上述したように、第１回の異方性エッチングに用いるＳｉ3 Ｎ4 膜５のエッチングマスクの開口部５ａは、ＳｉＯ2 膜４のエッチングマスクの開口部４ａよりも小さく設計されており、第１回の異方性エッチング中にアンダーカットされても、ＳｉＯ2 膜４まで進行しないよう十分に間隔がとられている。第１回の異方性エッチングは、シリコン基板を貫通した時点で終了するが、実質的には、Ｓｉ3 Ｎ4 膜５のマスクのみにしたがってエッチングしたことになる。ここで形成されたインクリザーバ部３の内壁面は、エッチング速度が結晶面に比較して非常に遅い｛１１１｝面よりなり、しかも、インクリザーバ部３の開口部の矩系形状は非常に精度良く形成できる。
【００２０】次に、加熱したリン酸を用いて、Ｓｉ3 Ｎ4 膜５を全面にわたって除去した後、ＳｉＯ2 膜４をエッチングマスクとして用い、第２回の異方性エッチングを行なう。このエッチング工程では、第１回のエッチングと同様に、加熱したＫＯＨ水溶液で行ない、チャンネル部２およびインクリザーバ部３を形成する。この第２回のエッチングにおいて、図１（Ｃ）に示されるように、チャンネル部は｛１１１｝面でエッチングがほぼ止まるため非常に精度良く形成できる。一方、インクリザーバ部３は、第１回のエッチングで形成されたものをさらに広げる工程となるが、３Ａで示したように、インクリザーバ部の内部に段差を持つ構造となり、この段差３Ａは、エッチング時間とともにその形状が変化する。したがって、エッチング時間を管理することによって、所望も大きさ、形状のインクリザーバ部を得ることができる。
【００２１】最後に、残ったＳｉＯ2 膜４をフッ酸で全面除去する。以上のエッチング工程を経て作製されたチャンネル基板と、発熱体がそれぞれのチャンネルに対応する位置に形成されたヒーター基板とを接着し、ダイシングソーで個々のヘッドに分割する。
【００２２】ここで、チャンネル部２をインクリザーバ部３と連結させる手段としては、図３（Ｂ），（Ｃ）で説明したように、ダイシングソーで予めチャンネル部２とインクリザーバ部３を連結する溝を形成することができる。
【００２３】図２は、チャンネル部をインクリザーバ部と連結させる他の実施例の説明図である。図中、１はチャンネル基板、２はチャンネル部、３はインクリザーバ部、６はヒーター基板、７は厚膜樹脂層、７ａ，７ｂはその開口部である。この実施例では、図１の工程で作製されたチャンネル基板１において、チャンネル部２とインクリザーバ部３との境界部分のエッチングされていない凸部はそのままとしておく。そして、ヒーター基板に形成した厚膜樹脂層７に開口部７ａおよび開口部７ｂをパターニングして形成する。開口部７ａは、ピットと呼ばれる凹部である。開口部７ｂは、チャンネル基板１の上述した凸部に対向する位置に形成する。矢印で示すように、厚膜樹脂層７の開口部７ｂを介してインク流路が形成できる。開口部７ｂのパターニングは精度よくできるから、インク流路の流路抵抗を正確にできる利点がある。
【００２４】以上の製造方法によって製造されたインクジェット記録ヘッドに、図５で説明したものと同様に、外部からインクを流入するためのさらに大きなインクリザーバを取り付けて記録ヘッドとすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば、インクリザーバ部を形成するためのエッチング時に生じる欠陥を防止できるとともに、インク吐出性能を落とすことなくインク流入部の封止を容易にすることができる。さらに、ノズル面からインク流入口までの距離を大きくすることが可能であるため、外部に大きなインクリザーバを取り付ける際、封止が容易になり、歩留まりの高いインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施例の説明図である。
【図２】 チャンネル部をインクリザーバ部と連結させる他の実施例の説明図である。
【図３】 異方性エッチングを応用したインクジェット記録ヘッドの従来の製造方法の説明図である。
【図４】 複数回のエッチング工程による従来の製造方法の説明図である。
【図５】 外部インクリザーバを取り付けたインクジェット記録ヘッドの説明図である。
【符号の説明】
１ チャンネル基板、２ チャンネル部、３ インクリザーバ部、４ ＳｉＯ2 膜、４ａ その開口パターン、５ Ｓｉ3 Ｎ4 膜、５ａ その開口パターン、６ ヒーター基板。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンの異方性エッチング技術は結晶面の違いにより、エッチング速度が異なることを利用するもので、特に、｛１１１｝結晶面のエッチング速度が他の結晶面に比較して非常に遅いことを利用したものが一般的である。（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板を用いた場合、開口部が正方形もしくは長方形のパターンは、非常に精度よく形成されることが知られている。
【０００３】従来、インクジェット記録ヘッドのインク流路部の形成に、このシリコンの異方性エッチングを応用した例がある。
【０００４】例えば、特開昭６１−２３０９５４号公報にインクジェット記録ヘッドの製造方法が記載されている。図３は、シリコンの異方性エッチングを応用したインクジェット記録ヘッドの製造方法の説明図である。図中、１はチャンネル基板、２はチャンネル部、３はインクリザーバ部、６はヒーター基板、８は連結用溝形成領域、９はエッチングマスク、１０は接着剤である。図３（Ａ）は、チャンネル部２、インクリザーバ部３を形成するためのエッチングマスク９が形成されたチャンネル基板１の斜視図である。このエッチングマスク９により、シリコンの異方性エッチングを行なうことによって、図３（Ｂ）の平面図に示すように、チャンネル基板１に、チャンネル部２、インクリザーバ部３が作製される。
【０００５】上述したように、異方性エッチングでは、エッチングパターン形状が矩形の場合のみ、正しい形状にエッチングが進行するから、チャンネル部２とインクリザーバ部３と分離して形成するのである。したがって、両者を連結する通路を形成する必要がある。そのため、図３（Ｂ）において、ハッチングで図示した連結用溝形成領域８にダイシングにより連結用溝が形成される。図３（Ｃ）は、その断面図であり、同様にハッチングで図示した部分、すなわち、連結用溝形成領域８を、ダイシングソーによって切削して溝を形成し、チャンネル部２とインクリザーバ部３との間の部分を連結する。この連結用溝を形成する際は、ダイシングブレードの幅からの制約、および、流路抵抗の設計上の制約から、チャンネル部２とインクリザーバ部３との間隔は、およそ０．４ｍｍ以下にしなければならないという制約がある。
【０００６】このチャンネル基板１を、図３（Ｄ）に示すように、ヒーターおよびそれに通電する電極を有するヒーター基板６とを接着剤１０により貼り合わせ、ダイシングソーで個々のヘッドに分割するという方法によりインクジェット記録ヘッドが作製される。
【０００７】また、特開平２−１１１６９６号公報には、一方の面に複数のエッチング開口部用のパターンを設けて、複数回のエッチング工程により、インクリザーバ部とチャンネル部を精度よく形成する方法が記載されている。
【０００８】一方、ノズル数を増加する場合、インクリザーバ部を拡大する必要がある。ところが、貫通穴で構成されるインクリザーバ部の面積を大きくすると、基板の変形や破壊が生じやすくなり、強度の面からは、分割したインクリザーバ部を形成した後、それらを共通化するため短い時間のエッチングで各インクリザーバ部間を連結する方法が望ましい。
【０００９】図４は、分割したインクリザーバ部を有するチャンネル基板を複数回のエッチング工程により製造する方法の説明図である。１２は第１回のエッチングを行なうためのマスクであり、１３は第２回のエッチングのためのマスクパターンにおける開口部である。この図では、エッチングマスク１２を用いた第１回のエッチング工程により、４つの分割したインクリザーバ部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成される。ついで、開口部１３が形成されたエッチングマスクを用いて、第２回のエッチングが行なわれ、チャンネル部の形成と、インクリザーバ部間の段差部１４が浅くエッチングされる。ところが、第１回のエッチング中に、エッチングマスクの下をアンダーカットする部分が、マスク間の段差部１４に達すると、そこからエッチングが広がり不良が発生しやすくなる。したがって、このような場合、分割したインクリザーバ部を形成する第１回のエッチング中に、すでに分割されたインクリザーバ部の間が連結してしまい、不均一な形状となることがある。
【００１０】また、この異方性エッチング法を用いて｛１１１｝面でエッチングを終了させた場合、結晶方位により形状が規定されるため、エッチングマスクの開口位置や寸法に設計上の制約が多く、特に、インクリザーバ寸法は、インク吐出性能とインク流入のための貫通口位置の両面から制限がある。
【００１１】図５は、上述したようなチャンネル基板の外部に、さらに大きいインクリザーバを取り付けたインクジェット記録ヘッドの概略を示す断面図である。チャンネル基板１とヒーター基板２とが接合されて構成されたヘッドチップのインクリザーバ部３の貫通孔に対して、外部インクリザーバ１５の開口部は、位置が合致したものでなければならない。接合面に接着剤１６を塗布してヘッドチップと外部インクリザーバとを接着し、インクリザーバ部３に、外部インクリザーバ１５からインクを流入させる構造になっている。したがって、チャンネル基板１におけるインクリザーバ部３の開口部の周囲には、液密に封止するための接着代が必要である。ところが、従来のチャンネル基板においては、上述したように、インクリザーバ部３からチャンネル部２までの距離が短いため、接着剤を塗布する工程に高精度が要求され、不良も発生しやすいという問題もある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、複数回のエッチング工程によって、正確な形状のインクリザーバ部を形成することができるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板に、異方性エッチングによってチャンネル部とインクリザーバ部を形成したチャンネル基板と、ヒーターと通電電極を有するヒーター基板とを接合してなるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記インクリザーバ部は、異なる開口寸法の複数のエッチングマスクを用いて、複数回のエッチングによって形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】上述したように、本発明によれば、隣接するエッチング領域のマスク間の段差部分までエッチングが進行しないように、異なる開口寸法の複数のエッチングマスクを用いることを特徴としている。すなわち、第１回のエッチングに用いるマスクを、第２回のエッチングに用いるマスクよりも十分小さくする。その結果、深いエッチングを行なう場合や、貫通部を形成する場合には、マスク間の段差部分の幅を大きくとることができ、エッチング不良を防止することができる。
【００１５】また、複数回のエッチングを行なう場合、各エッチングマスクの中心位置をずらせることにより、シリコン基板を貫通させる位置をある程度変えることができ、その結果外部からのインク流入口の封止が容易になる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の説明図であり、図中、１はチャンネル基板、２はチャンネル部、３はインクリザーバ部、４はＳｉＯ2 膜、４ａはその開口パターン、５はＳｉ3 Ｎ4 膜、５ａはその開口パターン、６はヒーター基板である。この実施例では、インクリザーバ部２を２回のエッチング工程により形成した。図１（Ａ）は、エッチングに用いられるマスクパターンの一例の平面図である。実線でハッチングした部分が、第１回のエッチングの際のＳｉ3 Ｎ4 膜により形成された第１のマスクパターンであり、ハッチングされていない部分５ａがＳｉ3 Ｎ4 膜の開口部のパターンである。第２回のエッチングは、ＳｉＯ2膜により形成された第２のエッチングマスクにより行なわれる。点線でハッチングした部分４ａが、ＳｉＯ2 膜の開口部のパターンである。
【００１７】エッチングマスクの形成工程を説明する。（１００）結晶面を表面に持つシリコン基板上に熱酸化により、ＳｉＯ2 膜４を形成した後、フォトリソプロセスでチャンネル部およびインクリザーバ部を除くパターニング、すなわち、開口部４ａを除くパターニングを行ない、ドライエッチング法により第２のエッチングマスクを形成する。次に、ＣＶＤ法によりＳｉ3 Ｎ4 膜５を着膜し、フォトリソプロセスで、インクリザーバ部、すなわち、開口部５ａを除くようパターニングし、ドライエッチング法により第１のエッチングマスクを形成する。
【００１８】Ｓｉ3 Ｎ4 膜５で形成された第１のエッチングマスクの開口部５ａにおけるインクリザーバ部に相当する開口部の寸法は、ＳｉＯ2 膜４で形成された第２のエッチングマスクにおけるインクリザーバ部に相当するマスク開口部４ａの寸法より小さくなっている。しかも、第１回のエッチングにより貫通させる開口部の位置とノズル表面との距離を大きくするため、チャンネル部から離れた位置にＳｉ3 Ｎ4 膜の開口部５ａを形成することができる。
【００１９】このように、ＳｉＯ2 膜４、Ｓｉ3 Ｎ4膜５の２層で形成されたエッチングマスクのうち、まず、Ｓｉ3 Ｎ4 膜５を用いて、加熱したＫＯＨ水溶液で、第１回の異方性エッチングを行なう。このエッチング工程でインクリザーバ部を形成したときの断面図が、図１（Ｂ）である。上述したように、第１回の異方性エッチングに用いるＳｉ3 Ｎ4 膜５のエッチングマスクの開口部５ａは、ＳｉＯ2 膜４のエッチングマスクの開口部４ａよりも小さく設計されており、第１回の異方性エッチング中にアンダーカットされても、ＳｉＯ2 膜４まで進行しないよう十分に間隔がとられている。第１回の異方性エッチングは、シリコン基板を貫通した時点で終了するが、実質的には、Ｓｉ3 Ｎ4 膜５のマスクのみにしたがってエッチングしたことになる。ここで形成されたインクリザーバ部３の内壁面は、エッチング速度が結晶面に比較して非常に遅い｛１１１｝面よりなり、しかも、インクリザーバ部３の開口部の矩系形状は非常に精度良く形成できる。
【００２０】次に、加熱したリン酸を用いて、Ｓｉ3 Ｎ4 膜５を全面にわたって除去した後、ＳｉＯ2 膜４をエッチングマスクとして用い、第２回の異方性エッチングを行なう。このエッチング工程では、第１回のエッチングと同様に、加熱したＫＯＨ水溶液で行ない、チャンネル部２およびインクリザーバ部３を形成する。この第２回のエッチングにおいて、図１（Ｃ）に示されるように、チャンネル部は｛１１１｝面でエッチングがほぼ止まるため非常に精度良く形成できる。一方、インクリザーバ部３は、第１回のエッチングで形成されたものをさらに広げる工程となるが、３Ａで示したように、インクリザーバ部の内部に段差を持つ構造となり、この段差３Ａは、エッチング時間とともにその形状が変化する。したがって、エッチング時間を管理することによって、所望も大きさ、形状のインクリザーバ部を得ることができる。
【００２１】最後に、残ったＳｉＯ2 膜４をフッ酸で全面除去する。以上のエッチング工程を経て作製されたチャンネル基板と、発熱体がそれぞれのチャンネルに対応する位置に形成されたヒーター基板とを接着し、ダイシングソーで個々のヘッドに分割する。
【００２２】ここで、チャンネル部２をインクリザーバ部３と連結させる手段としては、図３（Ｂ），（Ｃ）で説明したように、ダイシングソーで予めチャンネル部２とインクリザーバ部３を連結する溝を形成することができる。
【００２３】図２は、チャンネル部をインクリザーバ部と連結させる他の実施例の説明図である。図中、１はチャンネル基板、２はチャンネル部、３はインクリザーバ部、６はヒーター基板、７は厚膜樹脂層、７ａ，７ｂはその開口部である。この実施例では、図１の工程で作製されたチャンネル基板１において、チャンネル部２とインクリザーバ部３との境界部分のエッチングされていない凸部はそのままとしておく。そして、ヒーター基板に形成した厚膜樹脂層７に開口部７ａおよび開口部７ｂをパターニングして形成する。開口部７ａは、ピットと呼ばれる凹部である。開口部７ｂは、チャンネル基板１の上述した凸部に対向する位置に形成する。矢印で示すように、厚膜樹脂層７の開口部７ｂを介してインク流路が形成できる。開口部７ｂのパターニングは精度よくできるから、インク流路の流路抵抗を正確にできる利点がある。
【００２４】以上の製造方法によって製造されたインクジェット記録ヘッドに、図５で説明したものと同様に、外部からインクを流入するためのさらに大きなインクリザーバを取り付けて記録ヘッドとすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば、インクリザーバ部を形成するためのエッチング時に生じる欠陥を防止できるとともに、インク吐出性能を落とすことなくインク流入部の封止を容易にすることができる。さらに、ノズル面からインク流入口までの距離を大きくすることが可能であるため、外部に大きなインクリザーバを取り付ける際、封止が容易になり、歩留まりの高いインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施例の説明図である。
【図２】 チャンネル部をインクリザーバ部と連結させる他の実施例の説明図である。
【図３】 異方性エッチングを応用したインクジェット記録ヘッドの従来の製造方法の説明図である。
【図４】 複数回のエッチング工程による従来の製造方法の説明図である。
【図５】 外部インクリザーバを取り付けたインクジェット記録ヘッドの説明図である。
【符号の説明】
１ チャンネル基板、２ チャンネル部、３ インクリザーバ部、４ ＳｉＯ2 膜、４ａ その開口パターン、５ Ｓｉ3 Ｎ4 膜、５ａ その開口パターン、６ ヒーター基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 （１００）結晶面を表面に持つシリコン基板に、異方性エッチングによってチャンネル部とインクリザーバ部を形成したチャンネル基板と、ヒーターと通電電極を有するヒーター基板とを接合してなるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記インクリザーバ部は、異なる開口寸法の複数のエッチングマスクを用いて、複数回のエッチングによって形成されることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１】 （１００）結晶面を表面に持つシリコン基板に、異方性エッチングによってチャンネル部とインクリザーバ部を形成したチャンネル基板と、ヒーターと通電電極を有するヒーター基板とを接合してなるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記インクリザーバ部は、異なる開口寸法の複数のエッチングマスクを用いて、複数回のエッチングによって形成されることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【図２】
【図４】
【図１】
【図３】
【図５】
【図４】
【図１】
【図３】
【図５】
【公開番号】特開平５−２４２０４
【公開日】平成５年（１９９３）２月２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−２０２３５３
【出願日】平成３年（１９９１）７月１７日
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロツクス株式会社 (21,908)
【公開日】平成５年（１９９３）２月２日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）７月１７日
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロツクス株式会社 (21,908)
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