スルーホールの形成方法、インクジェットヘッド及びシリコン基板
【課題】スルーホールの位置精度を向上させるとともに、スルーホール周辺の機械強度を高めること。
【解決手段】スルーホールの形成方法では、シリコン基板１０１の第１の面においてスルーホールが形成される領域の周囲に、シリコン基板１０１よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域１０２ａを形成し、シリコン基板１０１の深さ方向において第１の不純物領域１０２ａに隣接する位置に、第１の不純物領域１０２ａよりも不純物濃度が高い第２の不純物領域１０２ｂを形成する。そして、前記第１の面の上に、エッチングストップ層１０３を形成し、シリコン基板１０１の前記第１の面に対向する第２の面の上に、開口部を有するエッチングマスク層１０４を形成する。そして、前記開口部を通して、少なくともエッチングストップ層１０３が露出するまで、シリコン基板１０１をエッチングする工程と、を含む。
【解決手段】スルーホールの形成方法では、シリコン基板１０１の第１の面においてスルーホールが形成される領域の周囲に、シリコン基板１０１よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域１０２ａを形成し、シリコン基板１０１の深さ方向において第１の不純物領域１０２ａに隣接する位置に、第１の不純物領域１０２ａよりも不純物濃度が高い第２の不純物領域１０２ｂを形成する。そして、前記第１の面の上に、エッチングストップ層１０３を形成し、シリコン基板１０１の前記第１の面に対向する第２の面の上に、開口部を有するエッチングマスク層１０４を形成する。そして、前記開口部を通して、少なくともエッチングストップ層１０３が露出するまで、シリコン基板１０１をエッチングする工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルーホールの形成方法、インクジェットヘッド及びシリコン基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン基板に等方性エッチング又は異方性エッチングによりスルーホールを形成し、各種デバイスに応用する研究がなされている。この技術はインクジェットヘッドのインク供給口の形成にも応用されている。
【０００３】
インクジェットヘッドを形成する際には、特に、一つの基板上に多数の記録素子を配置する場合に、スルーホールのエッチング終端側のエッジと、インクジェット記録素子及びインク吐出口との距離がばらつくことがある。これにより、各ノズル間の印字特性にばらつきが生じ、印字画像の品質が著しく低下しうる。
【０００４】
これに対し、本出願人は、シリコン基板のスルーホールが形成される領域の周囲に、不純物濃度の高い領域を形成し、スルーホールの大きさを制御する方法を提案している（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、不純物濃度の高い領域の厚さが薄い場合、図４に示すように、機械的な強度が弱くなり、エッチングストップ層との間の応力によりそりが発生したり、割れが発生したりしうるという問題がある。また、不純物濃度の高い領域を厚くすると、そりは抑えられるが、生産性が落ちたり、コストが上がったりするという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、スルーホールの位置精度を向上させるとともに、スルーホール周辺の機械強度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、スルーホールの形成方法に係り、シリコン基板の第１の面においてスルーホールが形成される領域の周囲に、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域を形成する工程と、前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域を形成する工程と、前記シリコン基板の第１の面の上に、エッチングストップ層を形成する工程と、前記シリコン基板の第１の面に対向する第２の面の上に、開口部を有するエッチングマスク層を形成する工程と、前記開口部を通して、少なくとも前記エッチングストップ層が露出するまで、前記シリコン基板をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の側面は、インクジェットヘッドに係り、上記のスルーホールの形成方法によって形成されたスルーホールがインク供給口として形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の側面は、スルーホールが形成されたシリコン基板に係り、前記シリコン基板において前記スルーホールが形成された領域の周囲に配置された、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域と、前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に配置された、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の側面は、インクジェットヘッドに係り、上記のシリコン基板に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スルーホールの位置精度を向上させるとともに、スルーホール周辺の機械強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な第１の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【図２】本発明の好適な第２の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【図３】本発明の好適な第３の実施形態に係るインクジェットヘッドのインク供給口形成に適用した例を示す図である。
【図４】従来のスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、下記の説明において記載された各部の構成、配置、大きさ、不純物タイプ等は、特段の記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の好適な第１の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【００１６】
図１（ａ）に示す工程では、＜１００＞の結晶面方位を有するシリコン基板１０１を準備する。次いで、シリコン基板１０１の第１の面において、スルーホールの入口孔が形成される領域の周囲にシリコン基板１０１よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域１０２ａを形成する。第１の不純物領域１０２ａは、例えば、周知のフォトリソグラフィ技術によってパターンを形成し、このパターンをマスクとして、イオン注入法を用いてシリコン基板１０１中に不純物を導入することにより形成されうる。
【００１７】
図１（ｂ）に示す工程では、図１（ａ）に示す工程で形成された第１の不純物領域１０２ａよりも不純物濃度が高い第２の不純物領域１０２ｂを、スルーホールの入口孔が形成される領域の周囲に形成する。第２の不純物領域１０２ｂは、シリコン基板１０１の深さ方向において、第１の不純物領域１０２ａに隣接する位置に形成される。
【００１８】
図１（ｃ）に示す工程では、図１（ｂ）に示す工程で形成された第２の不純物領域１０２ｂの上（第１の面の上）に、エッチングストップ層１０３を形成する。
【００１９】
図１（ｄ）に示す工程では、シリコン基板１０１のスルーホールの入口孔が形成される第１の面と対向する第２の面の上に、エッチングマスク層１０４を形成する。エッチングマスク層１０４の開口部は、スルーホールの出口孔が形成される領域に対応する。
【００２０】
図１（ｅ）に示す工程では、シリコン基板１０１を強アルカリ溶液等のエッチング液に浸漬し、エッチングマスク層１０４をマスクとして、異方性エッチングにより、スルーホールが形成される。エッチングマスク層１０４の開口部は、エッチングストップ層１０３が露出するまでエッチングされたスルーホールが、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの内側に形成されるように配置される。
【００２１】
図１（ｆ）に示す工程では、オーバーエッチングを行って、スルーホールがサイドエッチングにより広がり、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂに達する。スルーホールのサイドエッチングが、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂに達すると、不純物濃度に依存して、サイドエッチング速度が遅くなる。具体的には、サイドエッチングの速度は、約１／２〜１／１０程度まで遅くなる。ここで、シリコン基板１０１を貫通した時点におけるスルーホールの大きさが、シリコン基板１０１の厚さのばらつきや結晶欠陥などで、ばらついていたとする。その場合でも、オーバーエッチングを行って、スルーホールが第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂまで広がると、その時点からサイドエッチング量が極端に小さくなる。その結果、得られるスルーホールの大きさは、図１（ｆ）に示すようにほぼ一定となる。
【００２２】
図１（ｇ）に示す工程では、上述のようにスルーホールの大きさが制御されたシリコン基板１０１から、エッチングストップ層１０３及びエッチングマスク層１０４を適宜除去して、スルーホールが完成する。
【００２３】
なお、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂは、それぞれエッチング速度が異なる。そのため、不純物濃度とエッチング時間に応じて、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの厚さもそれぞれ異なる。これを図１（ｅ）及び図１（ｆ）を参照して説明する。
【００２４】
図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示すように、第１の不純物領域１０２ａと第２の不純物領域１０２ｂとは、シリコン基板１０１の深さ方向に対する位置が異なる。具体的には、第２の不純物領域１０２ｂは、第１の不純物領域１０２ａよりもシリコン基板１０１の表面近傍に位置する。また、第１の不純物領域１０２ａは、シリコン基板１０１よりも不純物濃度が高く、第２の不純物領域１０２ｂは、第１の不純物領域１０２ａよりも不純物濃度が高い。そのため、図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示す工程では、シリコン基板１０１のエッチング速度が最も速く、その次に、第１の不純物領域１０２ａのエッチング速度が速く、第２の不純物領域１０２ｂのエッチング速度が一番遅くなる。その結果、スルーホールをオーバーエッチングすると、第１の不純物領域１０２ａは、シリコン基板１０１よりもエッチングされずに残り、スルーホールの出口孔に近づくにつれて厚さが厚くなる。また、第２の不純物領域１０２ｂは、ほとんどエッチングされないで残る。これにより、第２の不純物領域１０２ｂの機械強度を第１の不純物領域１０２ａで補強するとともに、スルーホールの入口孔から出口孔までの形状をほぼ滑らかにすることができる。また、本実施形態によれば、第１の不純物領域１０２ａは、第２の不純物領域１０２ｂよりも不純物濃度が低いため、熱拡散やイオン注入により容易に形成することができる。そのため、生産性が高く、コストの低いスルーホール形成方法を実施することができる。
【００２５】
これに対し、従来のシリコン基板上に不純物濃度の高い領域のみを配置する方法でも、不純物濃度の高い領域を厚く形成することにより、機械強度を高めることができる。しかしながら、不純物濃度の高い領域を厚く形成するためには、高濃度の不純物を長時間熱拡散させるなど、工程数の増加や処理時間の増大を招く。また、シリコン基板と不純物領域とのエッチング速度の差が大きいため、スルーホールの入口孔から出口孔までの形状が滑らかにならず、段差が生じうる。
【００２６】
また、第１の不純物領域１０２ａの不純物濃度は、１×１０１８ｃｍ−３以上であることが好ましく、１×１０１９ｃｍ−３以上であることが更に好ましい。不純物濃度が７×１０１９ｃｍ−３以上になると、通常のシリコン基板のエッチング速度と比べて、１／１００程度までエッチング速度が低下する。本実施形態では、第１の不純物領域１０２ａのサイドエッチングの速度をシリコン基板よりも適度に低下させればよいため、１×１０１８ｃｍ−３以上の不純物濃度でも効果が認められる。
【００２７】
また、第２の不純物領域１０２ｂの不純物濃度は、通常のシリコン基板よりも大きくエッチング速度を低下させるために、１×１０１９ｃｍ−３以上であることが好ましく、７×１０１９ｃｍ−３以上であることが更に好ましい。
【００２８】
また、シリコン基板１０１の濃度は、特に限定されないが、１×１０１３ｃｍ−３〜１×１０１６ｃｍ−３程度であることが好ましい。
【００２９】
また、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂは、幅１〜２０μｍ、深さ０．２〜３μｍ程度であることが好ましいが、スルーホールの使用形態に応じて、適宜変更することができる。
【００３０】
また、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの不純物としては、ホウ素、リン、砒素、アンチモン等を用いることができる。この中では、ホウ素が、ＫＯＨ等のアルカリ薬液に対して、低い不純物濃度でエッチング速度が変化するため望ましい。更に、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの不純物が同一種であれば、エッチング速度の制御性が良くなるため望ましい。
【００３１】
また、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの形成は、通常の半導体素子を形成する際の不純物拡散層形成工程において、同時に実施することも可能である。
【００３２】
また、第２の不純物領域１０２ｂが第１の不純物領域１０２ａよりもシリコン基板１０１の第１の面（スルーホールの入口孔側）に近い位置にある方が、より低加速のイオン注入により容易に形成することができるので好ましい。このような配置により、基板表面での異方性エッチングによるサイドエッチングの進行が抑えられ、加工精度が向上する。しかしながら、第１の不純物領域１０２ａの少なくとも一部が、シリコン基板１０１の深さ方向において第２の不純物領域１０２ｂと異なる位置に配置されていれば、第２の不純物領域１０２ｂを補強することが可能である。従って、第１の不純物領域１０２ａ及び第２の不純物領域１０２ｂのシリコン基板１０１の深さ方向における位置関係については、図１に示した配置のみに限定されない。
【００３３】
また、第２の不純物領域１０２ｂがエッチング液に触れても、エッチングはほとんど進行しないが、第２の不純物領域１０２ｂの表面荒れが激しくなって、発塵の原因となりうる。そのため、第１の不純物領域１０２ａの少なくとも一部が、第２の不純物領域１０２ｂよりも、スルーホールが形成される領域の近くに配置されていることが好ましい。この場合、異方性エッチングによって第１の不純物領域１０２ａが先にエッチングされ、第２の不純物領域１０２ｂにエッチング液が触れる時間が短くてすみ、第２の不純物領域１０２ｂの表面荒れを抑えることができる。しかしながら、第１の不純物領域１０２ａのシリコン基板１０１の表面に平行な位置については、図１に示した配置のみに限定されない。
【００３４】
エッチングストップ層１０３とシリコン基板１０１との界面には、界面準位が形成され、また、加工等でダメージ層が形成されると、異方性エッチング時のサイドエッチングの進行が速くなる。この場合、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂを形成しても、効果が十分に現れない場合がある。従って、エッチングストップ層１０３と第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂとの界面に、熱酸化膜を形成すると、サイドエッチングが抑制されるため好ましい。特に、サイドエッチングを抑える必要性がある第２の不純物領域１０２ｂの少なくとも一部が熱酸化膜と接しているとより効果的である。
【００３５】
エッチングストップ層１０３は、エッチング液に対するエッチング速度が小さく、シリコン基板との十分な選択性があればよく、例えば、シリコン窒化膜、Ｔａ等の様々な材料を選択することができる。特に、プラズマＣＶＤ酸化膜は、ＬＳＩ製造工程でも一般的に用いられ、スルーホールとＬＳＩで用いられる素子等とを同時に形成する場合に有効である。
【００３６】
また、本実施形態に係るスルーホールの形成方法は、インク供給口を有するインクジェットヘッドに好適に用いられる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の好適な第２の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。第２の実施形態に係るスルーホールの形成方法は、第１の実施の形態に係るスルーホールの形成方法の一部を変更したものである。即ち、第１の実施形態では、第１の不純物領域１０２ａの一部が第２の不純物領域１０２ｂと重なっていたが、第２の実施形態では、第１の不純物領域２０２ａが第２の不純物領域２０２ｂと重ならずに配置されている。他の点については、第１の実施形態と同様であるため、図２では、図１（ａ）〜（ｃ）に対応する工程を省略し、図１（ｄ）に対応する図２（ａ）から示している。
【００３８】
図２（ａ）に示す工程では、＜１００＞の結晶面方位を有するシリコン基板２０１（厚さ６２５μｍ）に、幅４μｍ、深さ１μｍ、厚さ０．８μｍの第１の不純物領域２０２ａが内径１０１μｍで形成されている。第１の不純物領域２０２ａよりも基板表面に近い位置には、幅３μｍ、深さ０．２μｍの第２の不純物領域２０２ｂが、内径１００μｍで形成されている。更に、エッチングストップ層２０３として、ＬＰ−ＳｉＮ膜が２５００Åで成膜されている。第１の不純物領域２０２ａの内側かつ基板の第１の面（スルーホールの入口孔側）に近い位置に配置された第２の不純物領域２０２ｂの上には、エッチングストップ層２０３が配置されている。第１の不純物領域２０２ａには、不純物として１×１０１８ｃｍ−３の濃度のホウ素（Ｂ）が拡散されている。また、第２の不純物領域２０２ｂには、不純物として１×１０１９ｃｍ−３の濃度のホウ素（Ｂ）が拡散されている。シリコン基板２０１の第２の面（スルーホールの出口孔側）には、異方性エッチングのマスク２０４（例えば、ＳｉＯ２、４０００Å）が配置されている。
【００３９】
図２（ｂ）に示す工程では、シリコン基板２０１が異方性エッチングされる。例えば、基板全体を濃度２２％のＴＭＡＨ水溶液中に浸漬し、温度８３℃で１０００分間異方性エッチングが行われる。この条件でのエッチング速度は、約３９〜４０μｍ／時である。基板の表面は、ＴＭＡＨ水溶液が回り込まないように、治具で保護されることが好ましい。異方性エッチングにより、シリコン基板２０１を貫通するスルーホールが形成されると、その形成幅は８０〜９５μｍとなる。
【００４０】
図２（ｃ）に示す工程では、シリコン基板２０１を更にオーバーエッチングするために、異方性エッチングを再度行う。例えば、異方性エッチングを３０分間行うと、スルーホールの片側のサイドエッチング量は、約５μｍ／時となる。オーバーエッチング時のサイドエッチングによりスルーホールは拡大するが、スルーホールの入口孔付近では、第２の不純物領域２０２ｂによりエッチングが停止し、スルーホールの幅は１００〜１０１μｍとなる。
【００４１】
図２（ｄ）に示す工程では、エッチングストップ層２０３及びマスク２０４を適宜除去することによって、スルーホールが完成する。
【００４２】
なお、本実施形態では、シリコン基板のエッチング液としてＴＭＡＨを用いたが、これに限定されず、例えば、ＫＯＨなどを用いることができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、第１の実施形態よりも第１の不純物領域を基板深くに配置する。このような構成によって、第２の不純物領域の機械強度を第１の不純物領域で補強するとともに、スルーホールの入口孔から出口孔までの形状をより滑らかにすることができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の好適な第３の実施形態として、第１、２の実施形態に係るスルーホール形成方法をインクジェットヘッドのインク供給口の形成に適用した例を示す図である。図３に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド用の基板には、概略的には、複数の電気熱変換体と、複数の電気熱変換体に電流を流すための複数のスイッチング素子とが集積化される。
【００４５】
図３（ａ）に示す工程では、＜１００＞の結晶面方位を有するｐ型シリコン基板３０１（例えば、厚さ６２５μｍ）を準備し、ｎ型の不純物を選択的に導入して、ｐ型シリコン基板３０１の表面にｎ型ウエル領域３０２を形成する。ｎ型ウエル領域３０２は、ｐ型シリコン基板３０１の全面に形成してもよい。ｎ型ウエル領域３０２をｐ型シリコン基板３０１の全面に形成する場合には、エビタキシャル成長法を用いてｎ型ウエル領域３０２を形成することができる。
【００４６】
図３（ｂ）に示す工程では、厚さ約５０ｎｍのゲート酸化膜（ゲート絶縁膜）３０３を形成し、ゲート酸化膜３０３上に、厚さ約３００ｎｍの多結晶シリコンを堆積させる。多結晶シリコンには、例えば、リンがドーピングされ、所望の配線抵抗値となっている。その後、周知のフォトリソグラフィ技術によってパターンを形成し、多結晶シリコン膜をエッチングする。これによって、ＭＩＳ型電界効果トランジスタのゲート電極３０４が形成される。
【００４７】
図３（ｃ）に示す工程では、周知のフォトリソグラフィ技術によってパターンを形成し、フォトレジストにより形成されたイオン注入用マスク（不図示）を形成する。また、ゲート電極３０４もイオン注用マスクとして使用し、選択的にｐ型の不純物（例えば、ホウ素）をイオン注入する。次いで、例えば１１００℃、６０分間の熱処理を行い、不純物領域３０５とスルーホールが形成される領域の周囲にある第１の不純物領域３０５ａとを形成する。また、このｐ型の不純物のイオン注入の前後に熱酸化を行い、シリコン基板３０１の第２の面（出口孔側）に、異方性エッチング用のマスク３１２（例えば、ＳｉＯ２、４０００Å）を形成する。不純物領域３０５は、素子や配線等を電気的に絶縁するための深さ２．２μｍ程度のべ一ス領域である。このベース領域の濃度は、最表面で１×１０１５ｃｍ−３〜１×１０１９ｃｍ−３程度の範囲内にあることが好ましい。
【００４８】
図３（ｄ）に示す工程では、ゲート電極３０４とフォトレジストとをマスクとして、例えば、ヒ素をイオン注入し、ＮＳＤ領域３０６を形成する。また、ゲート電極３０４とフォトレジストとをマスクとして、例えば、ホウ素をイオン注入し、ＰＳＤ領域３０６ａとスルーホールの入口孔が形成される領域の周辺に第２の不純物領域３０６ｂとを形成する。その後、例えば９５０℃、３０分の熱処理を行い、ＮＳＤ領域３０６とＰＳＤ領域３０６ａと不純物領域３０６ｂとを活性化する。
【００４９】
図３（ｅ）に示す工程では、例えば、プラズマＣＶＤにより酸化膜を堆積して、層間絶縁膜３０７を形成する。層間絶縁膜３０７は、エッチングストップ層としても機能する。次いで、コンタクト用のコンタクトホール３０８を開口し、導電体を堆積させて、パターニングすることにより配線を形成する。また、必要に応じて多層配線が行われる。また、電気熱変換素子３０９が、周知の薄膜形成工程により、ｐ型シリコン基体３０１上に形成される。電気熱変換素子３０９としては、例えば、ＴａＳｉＮを用いることができる。
【００５０】
図３（ｆ）に示す工程では、インク流路の型となるポジ型レジスト３１０をｐ型シリコン基板３０１上にパターニングより形成する。次いで、ネガ型レジスト３１１をインク流路上に塗布し、パターニングによりインク吐出口３１３を形成する。
【００５１】
図３（ｇ）に示す工程では、例えば、濃度２２％のＴＭＡＨ水溶液中に基板全体を浸漬し、例えば温度８３℃で９９０分間、異方性エッチングを行う。基板の表面は、治具によりＴＭＡＨ水溶液が回り込まないように保護されることが好ましい。図３（ｇ）は、異方性エッチングが終了した時点における基板の断面形状を示している。
【００５２】
次いで、図３（ｈ）に示す工程では、基板の表面を保護した状態で、シリコン基板３０１の第２の面（出口孔側）から、例えばＨＦを用いて、エッチングストップ層である層間絶縁膜３０７をエッチングする。これにより、スルーホールが完成する。次いで、インク流路となるポジ型レジスト３１０を除去する。その後、マスク３１２を適宜除去することによって、インクジェットヘッドが完成する。
【００５３】
上記のインクジェットヘッドが形成された全てのチップに対し、スルーホールの周辺のシリコンのクラックや異常を顕微鏡検査したところ、不良は発生していなかった。また、スルーホールの短手方向の幅を計測したところ、１０２〜１０６μｍの範囲内にあり、スルーホールが極めて精度良く形成されていた。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ シリコン基板
１０２ａ 第１の不純物領域
１０２ｂ 第２の不純物領域
１０３ エッチングストップ層
１０４ エッチングマスク層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルーホールの形成方法、インクジェットヘッド及びシリコン基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン基板に等方性エッチング又は異方性エッチングによりスルーホールを形成し、各種デバイスに応用する研究がなされている。この技術はインクジェットヘッドのインク供給口の形成にも応用されている。
【０００３】
インクジェットヘッドを形成する際には、特に、一つの基板上に多数の記録素子を配置する場合に、スルーホールのエッチング終端側のエッジと、インクジェット記録素子及びインク吐出口との距離がばらつくことがある。これにより、各ノズル間の印字特性にばらつきが生じ、印字画像の品質が著しく低下しうる。
【０００４】
これに対し、本出願人は、シリコン基板のスルーホールが形成される領域の周囲に、不純物濃度の高い領域を形成し、スルーホールの大きさを制御する方法を提案している（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、不純物濃度の高い領域の厚さが薄い場合、図４に示すように、機械的な強度が弱くなり、エッチングストップ層との間の応力によりそりが発生したり、割れが発生したりしうるという問題がある。また、不純物濃度の高い領域を厚くすると、そりは抑えられるが、生産性が落ちたり、コストが上がったりするという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、スルーホールの位置精度を向上させるとともに、スルーホール周辺の機械強度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、スルーホールの形成方法に係り、シリコン基板の第１の面においてスルーホールが形成される領域の周囲に、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域を形成する工程と、前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域を形成する工程と、前記シリコン基板の第１の面の上に、エッチングストップ層を形成する工程と、前記シリコン基板の第１の面に対向する第２の面の上に、開口部を有するエッチングマスク層を形成する工程と、前記開口部を通して、少なくとも前記エッチングストップ層が露出するまで、前記シリコン基板をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の側面は、インクジェットヘッドに係り、上記のスルーホールの形成方法によって形成されたスルーホールがインク供給口として形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の側面は、スルーホールが形成されたシリコン基板に係り、前記シリコン基板において前記スルーホールが形成された領域の周囲に配置された、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域と、前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に配置された、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の側面は、インクジェットヘッドに係り、上記のシリコン基板に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スルーホールの位置精度を向上させるとともに、スルーホール周辺の機械強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な第１の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【図２】本発明の好適な第２の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【図３】本発明の好適な第３の実施形態に係るインクジェットヘッドのインク供給口形成に適用した例を示す図である。
【図４】従来のスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、下記の説明において記載された各部の構成、配置、大きさ、不純物タイプ等は、特段の記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の好適な第１の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。
【００１６】
図１（ａ）に示す工程では、＜１００＞の結晶面方位を有するシリコン基板１０１を準備する。次いで、シリコン基板１０１の第１の面において、スルーホールの入口孔が形成される領域の周囲にシリコン基板１０１よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域１０２ａを形成する。第１の不純物領域１０２ａは、例えば、周知のフォトリソグラフィ技術によってパターンを形成し、このパターンをマスクとして、イオン注入法を用いてシリコン基板１０１中に不純物を導入することにより形成されうる。
【００１７】
図１（ｂ）に示す工程では、図１（ａ）に示す工程で形成された第１の不純物領域１０２ａよりも不純物濃度が高い第２の不純物領域１０２ｂを、スルーホールの入口孔が形成される領域の周囲に形成する。第２の不純物領域１０２ｂは、シリコン基板１０１の深さ方向において、第１の不純物領域１０２ａに隣接する位置に形成される。
【００１８】
図１（ｃ）に示す工程では、図１（ｂ）に示す工程で形成された第２の不純物領域１０２ｂの上（第１の面の上）に、エッチングストップ層１０３を形成する。
【００１９】
図１（ｄ）に示す工程では、シリコン基板１０１のスルーホールの入口孔が形成される第１の面と対向する第２の面の上に、エッチングマスク層１０４を形成する。エッチングマスク層１０４の開口部は、スルーホールの出口孔が形成される領域に対応する。
【００２０】
図１（ｅ）に示す工程では、シリコン基板１０１を強アルカリ溶液等のエッチング液に浸漬し、エッチングマスク層１０４をマスクとして、異方性エッチングにより、スルーホールが形成される。エッチングマスク層１０４の開口部は、エッチングストップ層１０３が露出するまでエッチングされたスルーホールが、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの内側に形成されるように配置される。
【００２１】
図１（ｆ）に示す工程では、オーバーエッチングを行って、スルーホールがサイドエッチングにより広がり、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂに達する。スルーホールのサイドエッチングが、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂに達すると、不純物濃度に依存して、サイドエッチング速度が遅くなる。具体的には、サイドエッチングの速度は、約１／２〜１／１０程度まで遅くなる。ここで、シリコン基板１０１を貫通した時点におけるスルーホールの大きさが、シリコン基板１０１の厚さのばらつきや結晶欠陥などで、ばらついていたとする。その場合でも、オーバーエッチングを行って、スルーホールが第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂまで広がると、その時点からサイドエッチング量が極端に小さくなる。その結果、得られるスルーホールの大きさは、図１（ｆ）に示すようにほぼ一定となる。
【００２２】
図１（ｇ）に示す工程では、上述のようにスルーホールの大きさが制御されたシリコン基板１０１から、エッチングストップ層１０３及びエッチングマスク層１０４を適宜除去して、スルーホールが完成する。
【００２３】
なお、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂは、それぞれエッチング速度が異なる。そのため、不純物濃度とエッチング時間に応じて、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの厚さもそれぞれ異なる。これを図１（ｅ）及び図１（ｆ）を参照して説明する。
【００２４】
図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示すように、第１の不純物領域１０２ａと第２の不純物領域１０２ｂとは、シリコン基板１０１の深さ方向に対する位置が異なる。具体的には、第２の不純物領域１０２ｂは、第１の不純物領域１０２ａよりもシリコン基板１０１の表面近傍に位置する。また、第１の不純物領域１０２ａは、シリコン基板１０１よりも不純物濃度が高く、第２の不純物領域１０２ｂは、第１の不純物領域１０２ａよりも不純物濃度が高い。そのため、図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示す工程では、シリコン基板１０１のエッチング速度が最も速く、その次に、第１の不純物領域１０２ａのエッチング速度が速く、第２の不純物領域１０２ｂのエッチング速度が一番遅くなる。その結果、スルーホールをオーバーエッチングすると、第１の不純物領域１０２ａは、シリコン基板１０１よりもエッチングされずに残り、スルーホールの出口孔に近づくにつれて厚さが厚くなる。また、第２の不純物領域１０２ｂは、ほとんどエッチングされないで残る。これにより、第２の不純物領域１０２ｂの機械強度を第１の不純物領域１０２ａで補強するとともに、スルーホールの入口孔から出口孔までの形状をほぼ滑らかにすることができる。また、本実施形態によれば、第１の不純物領域１０２ａは、第２の不純物領域１０２ｂよりも不純物濃度が低いため、熱拡散やイオン注入により容易に形成することができる。そのため、生産性が高く、コストの低いスルーホール形成方法を実施することができる。
【００２５】
これに対し、従来のシリコン基板上に不純物濃度の高い領域のみを配置する方法でも、不純物濃度の高い領域を厚く形成することにより、機械強度を高めることができる。しかしながら、不純物濃度の高い領域を厚く形成するためには、高濃度の不純物を長時間熱拡散させるなど、工程数の増加や処理時間の増大を招く。また、シリコン基板と不純物領域とのエッチング速度の差が大きいため、スルーホールの入口孔から出口孔までの形状が滑らかにならず、段差が生じうる。
【００２６】
また、第１の不純物領域１０２ａの不純物濃度は、１×１０１８ｃｍ−３以上であることが好ましく、１×１０１９ｃｍ−３以上であることが更に好ましい。不純物濃度が７×１０１９ｃｍ−３以上になると、通常のシリコン基板のエッチング速度と比べて、１／１００程度までエッチング速度が低下する。本実施形態では、第１の不純物領域１０２ａのサイドエッチングの速度をシリコン基板よりも適度に低下させればよいため、１×１０１８ｃｍ−３以上の不純物濃度でも効果が認められる。
【００２７】
また、第２の不純物領域１０２ｂの不純物濃度は、通常のシリコン基板よりも大きくエッチング速度を低下させるために、１×１０１９ｃｍ−３以上であることが好ましく、７×１０１９ｃｍ−３以上であることが更に好ましい。
【００２８】
また、シリコン基板１０１の濃度は、特に限定されないが、１×１０１３ｃｍ−３〜１×１０１６ｃｍ−３程度であることが好ましい。
【００２９】
また、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂは、幅１〜２０μｍ、深さ０．２〜３μｍ程度であることが好ましいが、スルーホールの使用形態に応じて、適宜変更することができる。
【００３０】
また、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの不純物としては、ホウ素、リン、砒素、アンチモン等を用いることができる。この中では、ホウ素が、ＫＯＨ等のアルカリ薬液に対して、低い不純物濃度でエッチング速度が変化するため望ましい。更に、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの不純物が同一種であれば、エッチング速度の制御性が良くなるため望ましい。
【００３１】
また、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂの形成は、通常の半導体素子を形成する際の不純物拡散層形成工程において、同時に実施することも可能である。
【００３２】
また、第２の不純物領域１０２ｂが第１の不純物領域１０２ａよりもシリコン基板１０１の第１の面（スルーホールの入口孔側）に近い位置にある方が、より低加速のイオン注入により容易に形成することができるので好ましい。このような配置により、基板表面での異方性エッチングによるサイドエッチングの進行が抑えられ、加工精度が向上する。しかしながら、第１の不純物領域１０２ａの少なくとも一部が、シリコン基板１０１の深さ方向において第２の不純物領域１０２ｂと異なる位置に配置されていれば、第２の不純物領域１０２ｂを補強することが可能である。従って、第１の不純物領域１０２ａ及び第２の不純物領域１０２ｂのシリコン基板１０１の深さ方向における位置関係については、図１に示した配置のみに限定されない。
【００３３】
また、第２の不純物領域１０２ｂがエッチング液に触れても、エッチングはほとんど進行しないが、第２の不純物領域１０２ｂの表面荒れが激しくなって、発塵の原因となりうる。そのため、第１の不純物領域１０２ａの少なくとも一部が、第２の不純物領域１０２ｂよりも、スルーホールが形成される領域の近くに配置されていることが好ましい。この場合、異方性エッチングによって第１の不純物領域１０２ａが先にエッチングされ、第２の不純物領域１０２ｂにエッチング液が触れる時間が短くてすみ、第２の不純物領域１０２ｂの表面荒れを抑えることができる。しかしながら、第１の不純物領域１０２ａのシリコン基板１０１の表面に平行な位置については、図１に示した配置のみに限定されない。
【００３４】
エッチングストップ層１０３とシリコン基板１０１との界面には、界面準位が形成され、また、加工等でダメージ層が形成されると、異方性エッチング時のサイドエッチングの進行が速くなる。この場合、第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂを形成しても、効果が十分に現れない場合がある。従って、エッチングストップ層１０３と第１、第２の不純物領域１０２ａ、１０２ｂとの界面に、熱酸化膜を形成すると、サイドエッチングが抑制されるため好ましい。特に、サイドエッチングを抑える必要性がある第２の不純物領域１０２ｂの少なくとも一部が熱酸化膜と接しているとより効果的である。
【００３５】
エッチングストップ層１０３は、エッチング液に対するエッチング速度が小さく、シリコン基板との十分な選択性があればよく、例えば、シリコン窒化膜、Ｔａ等の様々な材料を選択することができる。特に、プラズマＣＶＤ酸化膜は、ＬＳＩ製造工程でも一般的に用いられ、スルーホールとＬＳＩで用いられる素子等とを同時に形成する場合に有効である。
【００３６】
また、本実施形態に係るスルーホールの形成方法は、インク供給口を有するインクジェットヘッドに好適に用いられる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の好適な第２の実施形態に係るスルーホールの形成方法を説明するための図である。第２の実施形態に係るスルーホールの形成方法は、第１の実施の形態に係るスルーホールの形成方法の一部を変更したものである。即ち、第１の実施形態では、第１の不純物領域１０２ａの一部が第２の不純物領域１０２ｂと重なっていたが、第２の実施形態では、第１の不純物領域２０２ａが第２の不純物領域２０２ｂと重ならずに配置されている。他の点については、第１の実施形態と同様であるため、図２では、図１（ａ）〜（ｃ）に対応する工程を省略し、図１（ｄ）に対応する図２（ａ）から示している。
【００３８】
図２（ａ）に示す工程では、＜１００＞の結晶面方位を有するシリコン基板２０１（厚さ６２５μｍ）に、幅４μｍ、深さ１μｍ、厚さ０．８μｍの第１の不純物領域２０２ａが内径１０１μｍで形成されている。第１の不純物領域２０２ａよりも基板表面に近い位置には、幅３μｍ、深さ０．２μｍの第２の不純物領域２０２ｂが、内径１００μｍで形成されている。更に、エッチングストップ層２０３として、ＬＰ−ＳｉＮ膜が２５００Åで成膜されている。第１の不純物領域２０２ａの内側かつ基板の第１の面（スルーホールの入口孔側）に近い位置に配置された第２の不純物領域２０２ｂの上には、エッチングストップ層２０３が配置されている。第１の不純物領域２０２ａには、不純物として１×１０１８ｃｍ−３の濃度のホウ素（Ｂ）が拡散されている。また、第２の不純物領域２０２ｂには、不純物として１×１０１９ｃｍ−３の濃度のホウ素（Ｂ）が拡散されている。シリコン基板２０１の第２の面（スルーホールの出口孔側）には、異方性エッチングのマスク２０４（例えば、ＳｉＯ２、４０００Å）が配置されている。
【００３９】
図２（ｂ）に示す工程では、シリコン基板２０１が異方性エッチングされる。例えば、基板全体を濃度２２％のＴＭＡＨ水溶液中に浸漬し、温度８３℃で１０００分間異方性エッチングが行われる。この条件でのエッチング速度は、約３９〜４０μｍ／時である。基板の表面は、ＴＭＡＨ水溶液が回り込まないように、治具で保護されることが好ましい。異方性エッチングにより、シリコン基板２０１を貫通するスルーホールが形成されると、その形成幅は８０〜９５μｍとなる。
【００４０】
図２（ｃ）に示す工程では、シリコン基板２０１を更にオーバーエッチングするために、異方性エッチングを再度行う。例えば、異方性エッチングを３０分間行うと、スルーホールの片側のサイドエッチング量は、約５μｍ／時となる。オーバーエッチング時のサイドエッチングによりスルーホールは拡大するが、スルーホールの入口孔付近では、第２の不純物領域２０２ｂによりエッチングが停止し、スルーホールの幅は１００〜１０１μｍとなる。
【００４１】
図２（ｄ）に示す工程では、エッチングストップ層２０３及びマスク２０４を適宜除去することによって、スルーホールが完成する。
【００４２】
なお、本実施形態では、シリコン基板のエッチング液としてＴＭＡＨを用いたが、これに限定されず、例えば、ＫＯＨなどを用いることができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、第１の実施形態よりも第１の不純物領域を基板深くに配置する。このような構成によって、第２の不純物領域の機械強度を第１の不純物領域で補強するとともに、スルーホールの入口孔から出口孔までの形状をより滑らかにすることができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の好適な第３の実施形態として、第１、２の実施形態に係るスルーホール形成方法をインクジェットヘッドのインク供給口の形成に適用した例を示す図である。図３に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド用の基板には、概略的には、複数の電気熱変換体と、複数の電気熱変換体に電流を流すための複数のスイッチング素子とが集積化される。
【００４５】
図３（ａ）に示す工程では、＜１００＞の結晶面方位を有するｐ型シリコン基板３０１（例えば、厚さ６２５μｍ）を準備し、ｎ型の不純物を選択的に導入して、ｐ型シリコン基板３０１の表面にｎ型ウエル領域３０２を形成する。ｎ型ウエル領域３０２は、ｐ型シリコン基板３０１の全面に形成してもよい。ｎ型ウエル領域３０２をｐ型シリコン基板３０１の全面に形成する場合には、エビタキシャル成長法を用いてｎ型ウエル領域３０２を形成することができる。
【００４６】
図３（ｂ）に示す工程では、厚さ約５０ｎｍのゲート酸化膜（ゲート絶縁膜）３０３を形成し、ゲート酸化膜３０３上に、厚さ約３００ｎｍの多結晶シリコンを堆積させる。多結晶シリコンには、例えば、リンがドーピングされ、所望の配線抵抗値となっている。その後、周知のフォトリソグラフィ技術によってパターンを形成し、多結晶シリコン膜をエッチングする。これによって、ＭＩＳ型電界効果トランジスタのゲート電極３０４が形成される。
【００４７】
図３（ｃ）に示す工程では、周知のフォトリソグラフィ技術によってパターンを形成し、フォトレジストにより形成されたイオン注入用マスク（不図示）を形成する。また、ゲート電極３０４もイオン注用マスクとして使用し、選択的にｐ型の不純物（例えば、ホウ素）をイオン注入する。次いで、例えば１１００℃、６０分間の熱処理を行い、不純物領域３０５とスルーホールが形成される領域の周囲にある第１の不純物領域３０５ａとを形成する。また、このｐ型の不純物のイオン注入の前後に熱酸化を行い、シリコン基板３０１の第２の面（出口孔側）に、異方性エッチング用のマスク３１２（例えば、ＳｉＯ２、４０００Å）を形成する。不純物領域３０５は、素子や配線等を電気的に絶縁するための深さ２．２μｍ程度のべ一ス領域である。このベース領域の濃度は、最表面で１×１０１５ｃｍ−３〜１×１０１９ｃｍ−３程度の範囲内にあることが好ましい。
【００４８】
図３（ｄ）に示す工程では、ゲート電極３０４とフォトレジストとをマスクとして、例えば、ヒ素をイオン注入し、ＮＳＤ領域３０６を形成する。また、ゲート電極３０４とフォトレジストとをマスクとして、例えば、ホウ素をイオン注入し、ＰＳＤ領域３０６ａとスルーホールの入口孔が形成される領域の周辺に第２の不純物領域３０６ｂとを形成する。その後、例えば９５０℃、３０分の熱処理を行い、ＮＳＤ領域３０６とＰＳＤ領域３０６ａと不純物領域３０６ｂとを活性化する。
【００４９】
図３（ｅ）に示す工程では、例えば、プラズマＣＶＤにより酸化膜を堆積して、層間絶縁膜３０７を形成する。層間絶縁膜３０７は、エッチングストップ層としても機能する。次いで、コンタクト用のコンタクトホール３０８を開口し、導電体を堆積させて、パターニングすることにより配線を形成する。また、必要に応じて多層配線が行われる。また、電気熱変換素子３０９が、周知の薄膜形成工程により、ｐ型シリコン基体３０１上に形成される。電気熱変換素子３０９としては、例えば、ＴａＳｉＮを用いることができる。
【００５０】
図３（ｆ）に示す工程では、インク流路の型となるポジ型レジスト３１０をｐ型シリコン基板３０１上にパターニングより形成する。次いで、ネガ型レジスト３１１をインク流路上に塗布し、パターニングによりインク吐出口３１３を形成する。
【００５１】
図３（ｇ）に示す工程では、例えば、濃度２２％のＴＭＡＨ水溶液中に基板全体を浸漬し、例えば温度８３℃で９９０分間、異方性エッチングを行う。基板の表面は、治具によりＴＭＡＨ水溶液が回り込まないように保護されることが好ましい。図３（ｇ）は、異方性エッチングが終了した時点における基板の断面形状を示している。
【００５２】
次いで、図３（ｈ）に示す工程では、基板の表面を保護した状態で、シリコン基板３０１の第２の面（出口孔側）から、例えばＨＦを用いて、エッチングストップ層である層間絶縁膜３０７をエッチングする。これにより、スルーホールが完成する。次いで、インク流路となるポジ型レジスト３１０を除去する。その後、マスク３１２を適宜除去することによって、インクジェットヘッドが完成する。
【００５３】
上記のインクジェットヘッドが形成された全てのチップに対し、スルーホールの周辺のシリコンのクラックや異常を顕微鏡検査したところ、不良は発生していなかった。また、スルーホールの短手方向の幅を計測したところ、１０２〜１０６μｍの範囲内にあり、スルーホールが極めて精度良く形成されていた。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ シリコン基板
１０２ａ 第１の不純物領域
１０２ｂ 第２の不純物領域
１０３ エッチングストップ層
１０４ エッチングマスク層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板の第１の面においてスルーホールが形成される領域の周囲に、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域を形成する工程と、
前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域を形成する工程と、
前記シリコン基板の第１の面の上に、エッチングストップ層を形成する工程と、
前記シリコン基板の第１の面に対向する第２の面の上に、開口部を有するエッチングマスク層を形成する工程と、
前記開口部を通して、少なくとも前記エッチングストップ層が露出するまで、前記シリコン基板をエッチングする工程と、
を含むことを特徴とするスルーホールの形成方法。
【請求項２】
前記エッチングする工程の後に、前記エッチングストップ層を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項３】
前記第２の不純物領域は、前記第１の不純物領域よりも、前記シリコン基板の第１の面の近くに配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項４】
前記第１の不純物領域の少なくとも一部は、前記第２の不純物領域よりも、前記スルーホールの近くに配置されていることを特徴とする請求項３に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項５】
前記第２の不純物領域の少なくとも一部は、熱酸化膜と接していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のスルーホールの形成方法によって形成されたスルーホールがインク供給口として形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
スルーホールが形成されたシリコン基板であって、
前記シリコン基板において前記スルーホールが形成された領域の周囲に配置された、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域と、
前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に配置された、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域と、
を備えることを特徴とするシリコン基板。
【請求項８】
請求項７に記載のシリコン基板に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１】
シリコン基板の第１の面においてスルーホールが形成される領域の周囲に、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域を形成する工程と、
前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域を形成する工程と、
前記シリコン基板の第１の面の上に、エッチングストップ層を形成する工程と、
前記シリコン基板の第１の面に対向する第２の面の上に、開口部を有するエッチングマスク層を形成する工程と、
前記開口部を通して、少なくとも前記エッチングストップ層が露出するまで、前記シリコン基板をエッチングする工程と、
を含むことを特徴とするスルーホールの形成方法。
【請求項２】
前記エッチングする工程の後に、前記エッチングストップ層を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項３】
前記第２の不純物領域は、前記第１の不純物領域よりも、前記シリコン基板の第１の面の近くに配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項４】
前記第１の不純物領域の少なくとも一部は、前記第２の不純物領域よりも、前記スルーホールの近くに配置されていることを特徴とする請求項３に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項５】
前記第２の不純物領域の少なくとも一部は、熱酸化膜と接していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスルーホールの形成方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のスルーホールの形成方法によって形成されたスルーホールがインク供給口として形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
スルーホールが形成されたシリコン基板であって、
前記シリコン基板において前記スルーホールが形成された領域の周囲に配置された、前記シリコン基板よりも不純物濃度が高い第１の不純物領域と、
前記シリコン基板の深さ方向において前記第１の不純物領域に隣接する位置に配置された、前記第１の不純物領域よりも不純物濃度が高い第２の不純物領域と、
を備えることを特徴とするシリコン基板。
【請求項８】
請求項７に記載のシリコン基板に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１０８１８（Ｐ２０１２−２１０８１８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５０７４９（Ｐ２０１２−１５０７４９）
【出願日】平成２４年７月４日（２０１２．７．４）
【分割の表示】特願２００７−２３８３８７（Ｐ２００７−２３８３８７）の分割
【原出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月４日（２０１２．７．４）
【分割の表示】特願２００７−２３８３８７（Ｐ２００７−２３８３８７）の分割
【原出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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