液体吐出ヘッド用基板及び液体吐出ヘッドの製造方法
【課題】 液体吐出ヘッドの製造時に、酸化シリコンの層を供給口を作成する時のエッチングマスクとすると、供給口の端部に酸化シリコンの層が突出して残ってしまう。このような突出部が存在していると、液体吐出ヘッドの実装や組み立て中に折れて吐出口等に詰まり、液体吐出ヘッドの信頼性を低下させてしまう可能性がある。
【解決手段】 酸化シリコン層のマスク１３を有するシリコン基板１に、酸化シリコンとシリコンとのエッチング選択比が大きく、酸化シリコン層をエッチングしにくいエッチング液を用いて凹部１０ａを設ける。次に、酸化シリコンとシリコンとのエッチング選択比が小さいエッチング液を用いて、酸化シリコン層１３を除去し、かつ、凹部１０ａを貫通させて供給口１０を設ける。
【解決手段】 酸化シリコン層のマスク１３を有するシリコン基板１に、酸化シリコンとシリコンとのエッチング選択比が大きく、酸化シリコン層をエッチングしにくいエッチング液を用いて凹部１０ａを設ける。次に、酸化シリコンとシリコンとのエッチング選択比が小さいエッチング液を用いて、酸化シリコン層１３を除去し、かつ、凹部１０ａを貫通させて供給口１０を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性エッチング行うことにより供給口を設ける液体吐出ヘッド用基板及び液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板は、面方位によって水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液等のアルカリ性水溶液に対する被エッチングレートが異なるため、これを利用した異方性エッチングをシリコン基板に行うことができる。インクジェット記録ヘッドに代表される液体吐出ヘッドの分野では、シリコン基板の面にエッチングされない酸化シリコンの層を設け、これをマスクとしてシリコン基板に異方性エッチングを行い、インク等の液体を供給する供給口を形成している。
【０００３】
このような異方性エッチングを用いて液体の供給口を形成する液体吐出ヘッドの製造方法が特許文献に開示されている。
【０００４】
特許文献１の製造方法を図５に示す。まずエネルギー発生素子１０２が設けられたシリコン基板１０１の面とは反対側の面にエッチングマスクとしての酸化シリコンの層１０３とその保護層１０４を設ける（図５（ａ））。次に、図５（ｂ）に示すように、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液でシリコン基板に異方性エッチングを行い、供給口１０６を設ける。このとき、シリコン基板の厚さ方向と垂直な方向にも、シリコン基板はサイドエッチングされるので、結果としてエッチングマスク１０３の開口を形成していた端部が突起物（バリ）１０５として残る。この突起物１０５は液体吐出ヘッドの実装や組み立て中に折れて供給口から吐出口方向への液体の移動経路に侵入することも考えられる。そのため図５（ｃ）に示すように酸化シリコンの層１０３の突起物１０５をフッ化水素酸やフッ化アンモニウムの混合液を用いてエッチングして除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるような、エッチングマスク由来の突起物をフッ化水素酸やフッ化アンモニウムの混合液で除去する方法では、除去性を向上させるために供給口の内部をアッシングするなどの表面処理を行って濡れ性を向上させることが必要である。また、液体吐出ヘッドと支持基板との密着性を確保するために、供給口を設けた後に、酸化シリコンの層やその保護層を除去して、シリコンの面を裏面に露出させることへの要望が高まってきている。しかしながら、上記の工程を実施することは製造負荷の増加を招くことが考えられる。
本発明は上記課題を鑑みてされたものであり、マスクとして用いた酸化シリコンが除去され信頼性が高い液体吐出ヘッド用基板を簡便な工程にて得ることができる液体吐出ヘッド用基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、液体を前記エネルギー発生素子に供給するための供給口と、を備えた液体吐出ヘッド用基板の製造方法は、前記エネルギー発生素子が設けられた側の第１の面と、前記供給口に対応した開口を有する酸化シリコンからなる層が設けられた、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を備えたシリコン基板を用意する工程と、シリコンに対するエッチングレートより酸化シリコンに対するエッチングレートが小さい第１のエッチング液を用いて、前記層をマスクとして前記開口から前記シリコン基板をエッチングして前記シリコン基板の前記第２の面に凹部を設ける第１のエッチング工程と、前記第１のエッチング液より酸化シリコンに対するエッチングレートが大きい第２のエッチング液を用いて、少なくとも前記層と、前記シリコン基板の、前記凹部と前記第１の面との間の部分と、をエッチングして前記供給口を形成する第２のエッチング工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように本発明の製造方法は、酸化シリコンをエッチングしにくい第１のエッチング液を用いてエッチングする工程と、酸化シリコンをエッチングして除去可能な第２のエッチング液を用いてエッチングを行う工程とを行っている。第２のエッチング液では、供給口の形成と酸化シリコンとを同時に除去することができる。また、フッ化水素酸やフッ化アンモニウムの混合液を用いないため、供給口表面の親水化処理を行う必要もない。そのため、本発明の製造方法によると、酸化シリコンを除去するために別途工程を設ける必要が無く、製造工程を簡素化した信頼性の高い液体吐出ヘッド用基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】液体吐出ヘッドを搭載可能な供給ユニットの斜視図と液体吐出ヘッドユニットの模式図の一例である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッドの斜視図及び切断面図である。
【図３】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を模式的に示した切断面図である。
【図４】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を模式的に示した切断面図である。
【図５】従来の供給口の製造方法を模式的に示した切断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は、液体記録装置に搭載可能な液体供給ユニット４０の斜視図である。複数の液体吐出ヘッド４１（以下、ヘッドとも称する）は、接続端子１７と接続するフレキシブルフィルム配線基板４３により、液体記録装置と接続するコンタクトパッド４４に導通している。ヘッド４１は、支持基板に接合されることで液体供給ユニット４０に支持されている。液体供給ユニット４０には、タンクホルダ２０が設けられており、ここにヘッド４１に供給する液体を貯留する液体タンク１９を搭載することができる。
【００１１】
図１（ｂ）は、ヘッド４１が搭載されている様子の一例を模式的に示した図である。ヘッド４１は複数種類の液体を吐出することができる第１の液体吐出ヘッド４１ａのように設けたり、１種類の液体を吐出することができる第２の液体吐出ヘッド４１ｂのように設けることができる。また、図１（ｂ）に示すように１つの液体供給ユニット４０に複数の液体吐出ヘッド４１を設けることもできる。
【００１２】
図２（ａ）は、このような液体吐出ヘッド４１の斜視図を示したものである。液体吐出ヘッド４１は、エネルギー発生素子２を備えた液体吐出ヘッド用基板４２と、液体吐出ヘッド用基板の上に設けられた流路壁部材７とを有している。流路壁部材７には、エネルギー発生素子２により発生されるエネルギーにより液体を吐出する吐出口９が設けられており、これらが所定のピッチで配列してなる吐出口列が、２列に並んで設けられている。さらに液体吐出ヘッド用基板４２には、吐出口から吐出する液体を供給するために用いられる供給口１０が、２列の吐出口列の間に位置するように設けられている。また、液体吐出ヘッド用基板４２の面（第１の面）には、エネルギー発生素子２を駆動するために用いられる信号や、電源を供給するために用いられる複数の接続端子１７が設けられている。
【００１３】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’切断面図を示したものである。エネルギー発生素子２が設けられたシリコンからなる基板１の第１の面に、エネルギー発生素子２を保護し、かつ絶縁性を確保する絶縁層３が設けられることで、液体吐出ヘッド用基板４２となっている。
【００１４】
流路壁部材７は、エネルギー発生素子２により発生されるエネルギーにより液体を吐出する吐出口９と、吐出口９に連通する流路１８の壁１８ａとを有している。この壁１８ａを内側にして、流路壁部材７が液体吐出ヘッド用基板４２に接することで流路１８が設けられている。なお、流路壁部材７と液体吐出ヘッド用基板４２との間には、密着性を向上させるための密着向上層５を設けることもできる。
【００１５】
液体タンク１９から供給される液体が、供給口１０を介して流路１８に運ばれ、エネルギー発生素子２の発生するエネルギーを利用して、膜沸騰を起こし、吐出口９から被記録媒体に吐出されることで、記録動作が行われる。
【００１６】
図２（ｂ）に示すような供給口１０の端部に酸化シリコンの突出部がない液体吐出ヘッドを用いることにより、突出部が破損することによって発生する吐出口９の詰まりを防止することができる。
【００１７】
なお本明細書内において、「液体記録装置」とは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置等を示しており。液体吐出ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の被記録媒体に記録を行うことができる。「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味することとする。
【００１８】
また「液体」とは広く解釈されるべきものであり、被記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、被記録媒体の加工、或いはインクまたは被記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。インクまたは被記録媒体の処理としては、例えば、被記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。
【００１９】
（製造方法）
図３および図４は、図２（ａ）のＡ−Ａ’切断面の液体吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【００２０】
まず、複数のエネルギー発生素子２と絶縁層３とが設けられた第１の面と、酸化シリコン層１１とが設けられた第１の面とは反対側の第２の面と、を有するシリコンからなる基板１ａを用意する。絶縁層３は、酸化シリコン（ＳｉＯ）や窒化シリコン（ＳｉＮ）を用いることができる。また、酸化シリコン層１１は、シリコン基板１ａの一部を酸化させて設けたり、スパッタ法を用いて設けることができる。
【００２１】
なお、シリコン基板は、面方位によってアルカリ性水溶液に対するエッチングレートが異なり、（１００）面より（１１１）面のエッチングレートが遅いため、異方性エッチングを行うことができる。本発明においては、基板１を貫通する供給口１０を設けるために、第２の面の面方位が（１００）面となっているシリコン基板を用いる。
【００２２】
次に図３（ｂ）に示すように、絶縁層３の上に密着向上層５と、酸化シリコン層１１の上にエッチングマスク１２とを設ける。これらは、熱可塑性を有する樹脂をフォトリソグラフィ法や、エッチング技術を用いて設けることができる。また、密着向上層５とエッチングマスク１２とに異なる材料を用いても良いが、同じ材料で用いることにより製造コストの削減を行うことができる。具体的にはポリエーテルアミド樹脂を用いることで、流路壁部材７と液体吐出ヘッド用基板４２との密着性を確保しつつ、エッチングを行うときのマスクとしても用いることができる。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、溶解可能な感光性樹脂材料をスピンコート法やロールコート法等を用いて塗布し、さらにフォトリソグラフィ法を用いて、流路１８を設ける位置となる絶縁層３の上に型材６を形成する。型材６の材料としては、型材６の上に設ける流路壁部材７に用いられる材料に含有される溶媒に膨潤することが少なく、かつ、後から容易に溶解することが可能である材料であればよい。具体的には感光性を有するポリメチルイソプロペニルケトンを用いることができる。
【００２４】
次に、密着向上層５と型材６との上に、流路壁部材７となる感光性樹脂材料をスピンコート法やロールコート法等により設け、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングして複数の吐出口９を形成する（図３（ｄ））。感光性樹脂材料としては、液体によって膨潤することが少なく、絶縁層３との密着性、外的な衝撃に対する強度、及び吐出口９を高精度に設けることのできる感光性を有していることが必要である。具体的には、感光性を有するエポキシ樹脂を用いることができる。また、流路壁部材７の上には、撥水材をドライフィルムのラミネート等を用いて設けることもできる。
【００２５】
次に、図４（ａ）に示すように、装置搬送等のキズを防止することができ、かつシリコン基板１ａの異方性エッチングを行う際に使用する強アルカリ溶液から流路壁部材７を保護するために、流路壁部材７の上に保護部材８を設ける。保護部材８の材料には、耐エッチング性を有し、供給口１０を設けた後に除去可能な材料を用いることができ、具体的には環化イソプレンなどの環化ゴムを用いることができる。溶媒としては、保護部材８を溶解できるキシレン等の有機溶剤を用いることができる。
【００２６】
次に、フッ酸又はフッ化アンモニウムを用いるウエットエッチング法や、ＲＩＥによるドライエッチング法を用いて、エッチングマスク１２の開口部に位置する酸化シリコン層１１を除去し、供給口１０を設ける領域が開口したマスク層１３を設ける。その後、図４（ｂ）に示すようにエッチングマスク１２を除去する。
【００２７】
次に、図４（ｃ）に示すように供給口１０の一部を設けるために、供給口１０に対応する位置に開口を有するマスク層１３を用いて第１のエッチング液でエッチングを行い、シリコン基板１の第２の面に凹部１０ａを設ける（第１のエッチング工程）。第１のエッチング液は、シリコン基板のエッチングレートより、酸化シリコンのエッチングレートが遅い液、すなわちシリコンと酸化シリコンのエッチング選択比が大きい液を用いる。具体的には、水酸化テトラメチルアンモニウム液（ＴＭＡＨ）や、エチレンジアミン・ピロカテコール水（ＥＰＷ）や、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ）を用いることができる。
【００２８】
次に、第１のエッチング液よりも、酸化シリコンのエッチングレートが早い、すなわちシリコンと酸化シリコンのエッチング選択比が小さい液を用いて第２のエッチングを行う。これにより酸化シリコンのマスク層１３と、シリコン基板の凹部１０ａと第１の面との間の部分と、をエッチングし、第１の面にまで貫通させて供給口１０となる貫通孔を設ける（第２のエッチング工程）（図４（ｄ））。具体的には、第２のエッチング液として水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）を用いることができる。酸化シリコンのマスク層１３の膜厚は、第２のエッチング液で供給口１０が貫通するのにかかる時間より早くエッチングされる厚さとすることで、マスク層１３は第２のエッチング工程において除去される。これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去されるため、別途突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程を設ける必要が無く、供給口１０の形成と突出部１３ａの除去を同時に行うことができ製造工程を短縮し簡素化することができる。
【００２９】
また供給口１０の形成中にマスク層１３が除去されるため、シリコン基板１ａの第２の面もエッチングされ、厚み（Ｘ）は厚み（Ｘ’）となる。液体吐出ヘッド４１は、図１（ｂ）に示すように第１の液体吐出ヘッド４１ａと第２の液体吐出ヘッド４１ｂというように複数の液体吐出ヘッドを組み合わせて用いる場合がある。このような場合には、被記録媒体と吐出口９との距離をほぼ一致させる必要があり、複数の液体吐出ヘッドにおいて図２（ｂ）に示す厚み（Ｙ）を一致させることが必要である。流路壁部材７の厚さは吐出する液滴の量に影響するため厚さを変更することは困難であるため、基板１の厚み（Ｘ’）で調整することが必要である。本発明によれば、第１のエッチング工程と第２のエッチング工程との時間を調整することで、厚み（Ｘ’）を自在に調整することができる。そのため複数の液体吐出ヘッドを組み合わせて用いる場合に本発明を用いることで、別途基板１を薄くする工程を設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができる。
【００３０】
次に、ウエットエッチング法などを用いて絶縁層３の供給口１０の部分を除去し、液体吐出ヘッド用基板４２完成させる。さらに溶媒としてキシレンを用いて保護部材８を除去し、さらに流路壁部材７の上からＵＶ露光した後、乳酸メチルに浸漬することで型材６を除去し、供給口１０と流路１８と吐出口９とを連通させることができる。
【００３１】
以上のような製造方法を用いることにより、図２（ｂ）に示すような液体吐出ヘッド４１設けることができる。
【００３２】
以下、実施例において第１のエッチング工程と第２のエッチング工程について具体的に説明する。
【００３３】
（実施例１）
本実施例において、基板１ａは厚み（Ｘ）が６２５μｍのシリコン基板を用いた。シリコン基板の第２の面には、酸化シリコンのマスク層１３が０．７μｍ設けられている。第１のエッチング液として濃度２２ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液を用い、第２のエッチング液として濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いて供給口１０を設けた。
【００３４】
濃度２２ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約３０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約０．０１１μｍ／時間である。また、濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約９０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約１．７μｍ／時間である。
【００３５】
まず、図４（ｃ）に示すように、第１のエッチング液（ＴＭＡＨ）で１０３０分エッチングを行い深さ約５１５μｍの凹部１０ａを設ける第１のエッチング工程を行い、純水を用いたリンスを行いＴＭＡＨを洗い流した。このとき、ＴＭＡＨの酸化シリコンのエッチングレートは遅いため、マスク層１３は約０．１９μｍしかエッチングされず、残っている。
【００３６】
次に、図４（ｄ）に示すように、第２のエッチング液（ＫＯＨ）で７４分第２のエッチング工程を行い、第１の面まで基板１をエッチングし供給口１０を完成させた。このとき、酸化シリコンのマスク層１３は、約１８分の時点で除去されるため、残りの約５６分は基板１がエッチングされ、厚さ（Ｘ’）は約５４１μｍとなる。
【００３７】
マスク層１３は、第２のエッチング工程を行うことで除去され、これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去された。そのため突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程をさらに設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができた。
【００３８】
なお、本実施例においては基板１の厚さ（Ｘ’）は約５４１μｍとなったが、第１のエッチング工程の時間と第２のエッチング工程の時間とを適宜調整することで制御することができる。例えば第１のエッチング工程を１２００分行い、第２のエッチング工程を１７分行うことで基板１の厚さ（Ｘ’）を厚さ（Ｘ）とほぼ同じとすることができる。
【００３９】
（実施例２）
本実施例において、基板１ａは厚み（Ｘ）が６２５μｍのシリコン基板を用いた。シリコン基板の第２の面には、酸化シリコンのマスク層１３が０．７μｍ設けられている。第１のエッチング液にはエチレンジアミン：ピロカテコール：水＝７５０ｍｌ：１２０ｇ：１００ｍｌの組成比率のＥＰＷを、第２のエッチング液として濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いて供給口１０を設けた。
【００４０】
このような組成のＥＰＷのシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約４５μｍ／時間であり、酸化シリコンのエッチングレートは約０．０１２／時間である。また、濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約９０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約１．７μｍ／時間である。
【００４１】
まず、図４（ｃ）に示すように、第１のエッチング液（ＥＰＷ）で７００分エッチングを行い深さ約５２５μｍの凹部１０ａを設ける第１のエッチング工程を行い、純水を用いたリンスを行いＥＰＷを洗い流した。このとき、ＥＰＷの酸化シリコンのエッチングレートは遅いため、マスク層１３は約０．１４μｍしかエッチングされず、残っている。
【００４２】
次に、図４（ｄ）に示すように、第２のエッチング（ＫＯＨ）液で６７分第２のエッチング工程を行い、第１の面まで基板１をエッチングし供給口１０を完成させた。このとき、酸化シリコンのマスク層１３は、約２０分の時点で除去されるため、残りの約４７分は基板１がエッチングされ、厚さ（Ｘ’）は約５５５μｍとなった。
【００４３】
マスク層１３は、第２のエッチング工程を行うことで除去され、これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去された。そのため突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程をさらに設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができた。
【００４４】
なお、本実施例においては基板１の厚さ（Ｘ’）は約５５５μｍとなったが、第１のエッチング工程の時間と第２のエッチング工程の時間とを適宜調整することで制御することができる。例えば第１のエッチング工程を７９６分行い、第２のエッチング工程を１９分行うことで基板１の厚さ（Ｘ’）を厚さ（Ｘ）とほぼ同じとすることができる。
【００４５】
（実施例３）
本実施例において、基板１ａは厚み（Ｘ）が６２５μｍのシリコン基板を用いた。シリコン基板の第２の面には、酸化シリコンのマスク層１３が０．７μｍ設けられている。第１のエッチング液として５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液を用い、第２のエッチング液として濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いて供給口１０を設けた。
【００４６】
水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約１２０μｍ／時間であり、酸化シリコンのエッチングレートは０．０４８μｍ／時間である。また、濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約９０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約１．７μｍ／時間である。
【００４７】
まず、図４（ｃ）に示すように、第１のエッチング液（ＮａＯＨ液）で２５０分エッチングを行い深さ約５００μｍの凹部１０ａを設ける第１のエッチング工程を行い、純水を用いたリンスを行いＮａＯＨを洗い流した。このとき、ＮａＯＨの酸化シリコンのエッチングレートは遅いため、マスク層１３は約０．２μｍしかエッチングされず、残っている。
【００４８】
次に、図４（ｄ）に示すように、第２のエッチング液（ＫＯＨ）で８４分第２のエッチング工程を行い、第１の面まで基板１をエッチングし供給口１０を完成させた。このとき、酸化シリコンのマスク層１３は、約１８分の時点で除去されるため、残りの約６６分は基板１がエッチングされ、厚さ（Ｘ’）は約５２５μｍとなった。
【００４９】
マスク層１３は、第２のエッチング工程を行うことで除去され、これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去された。そのため突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程をさらに設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができた。
【００５０】
なお、本実施例においては基板１の厚さ（Ｘ’）は約５２５μｍとなったが、第１のエッチング工程の時間と第２のエッチング工程の時間とを適宜調整することで制御することができる。例えば第１のエッチング工程を３００分行い、第２のエッチング工程を１７分行うことで基板１の厚さ（Ｘ’）を厚さ（Ｘ）とほぼ同じとすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 基板
２ エネルギー発生素子
３ 保護層
６ 型材
７ 流路壁部材
８ 保護部材
９ 吐出口
１０ 供給口
１１ 酸化シリコン層
１３ マスク層
４１ 液体吐出ヘッド
４２ 液体吐出ヘッド用基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性エッチング行うことにより供給口を設ける液体吐出ヘッド用基板及び液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板は、面方位によって水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液等のアルカリ性水溶液に対する被エッチングレートが異なるため、これを利用した異方性エッチングをシリコン基板に行うことができる。インクジェット記録ヘッドに代表される液体吐出ヘッドの分野では、シリコン基板の面にエッチングされない酸化シリコンの層を設け、これをマスクとしてシリコン基板に異方性エッチングを行い、インク等の液体を供給する供給口を形成している。
【０００３】
このような異方性エッチングを用いて液体の供給口を形成する液体吐出ヘッドの製造方法が特許文献に開示されている。
【０００４】
特許文献１の製造方法を図５に示す。まずエネルギー発生素子１０２が設けられたシリコン基板１０１の面とは反対側の面にエッチングマスクとしての酸化シリコンの層１０３とその保護層１０４を設ける（図５（ａ））。次に、図５（ｂ）に示すように、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液でシリコン基板に異方性エッチングを行い、供給口１０６を設ける。このとき、シリコン基板の厚さ方向と垂直な方向にも、シリコン基板はサイドエッチングされるので、結果としてエッチングマスク１０３の開口を形成していた端部が突起物（バリ）１０５として残る。この突起物１０５は液体吐出ヘッドの実装や組み立て中に折れて供給口から吐出口方向への液体の移動経路に侵入することも考えられる。そのため図５（ｃ）に示すように酸化シリコンの層１０３の突起物１０５をフッ化水素酸やフッ化アンモニウムの混合液を用いてエッチングして除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるような、エッチングマスク由来の突起物をフッ化水素酸やフッ化アンモニウムの混合液で除去する方法では、除去性を向上させるために供給口の内部をアッシングするなどの表面処理を行って濡れ性を向上させることが必要である。また、液体吐出ヘッドと支持基板との密着性を確保するために、供給口を設けた後に、酸化シリコンの層やその保護層を除去して、シリコンの面を裏面に露出させることへの要望が高まってきている。しかしながら、上記の工程を実施することは製造負荷の増加を招くことが考えられる。
本発明は上記課題を鑑みてされたものであり、マスクとして用いた酸化シリコンが除去され信頼性が高い液体吐出ヘッド用基板を簡便な工程にて得ることができる液体吐出ヘッド用基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、液体を前記エネルギー発生素子に供給するための供給口と、を備えた液体吐出ヘッド用基板の製造方法は、前記エネルギー発生素子が設けられた側の第１の面と、前記供給口に対応した開口を有する酸化シリコンからなる層が設けられた、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を備えたシリコン基板を用意する工程と、シリコンに対するエッチングレートより酸化シリコンに対するエッチングレートが小さい第１のエッチング液を用いて、前記層をマスクとして前記開口から前記シリコン基板をエッチングして前記シリコン基板の前記第２の面に凹部を設ける第１のエッチング工程と、前記第１のエッチング液より酸化シリコンに対するエッチングレートが大きい第２のエッチング液を用いて、少なくとも前記層と、前記シリコン基板の、前記凹部と前記第１の面との間の部分と、をエッチングして前記供給口を形成する第２のエッチング工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように本発明の製造方法は、酸化シリコンをエッチングしにくい第１のエッチング液を用いてエッチングする工程と、酸化シリコンをエッチングして除去可能な第２のエッチング液を用いてエッチングを行う工程とを行っている。第２のエッチング液では、供給口の形成と酸化シリコンとを同時に除去することができる。また、フッ化水素酸やフッ化アンモニウムの混合液を用いないため、供給口表面の親水化処理を行う必要もない。そのため、本発明の製造方法によると、酸化シリコンを除去するために別途工程を設ける必要が無く、製造工程を簡素化した信頼性の高い液体吐出ヘッド用基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】液体吐出ヘッドを搭載可能な供給ユニットの斜視図と液体吐出ヘッドユニットの模式図の一例である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッドの斜視図及び切断面図である。
【図３】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を模式的に示した切断面図である。
【図４】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を模式的に示した切断面図である。
【図５】従来の供給口の製造方法を模式的に示した切断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は、液体記録装置に搭載可能な液体供給ユニット４０の斜視図である。複数の液体吐出ヘッド４１（以下、ヘッドとも称する）は、接続端子１７と接続するフレキシブルフィルム配線基板４３により、液体記録装置と接続するコンタクトパッド４４に導通している。ヘッド４１は、支持基板に接合されることで液体供給ユニット４０に支持されている。液体供給ユニット４０には、タンクホルダ２０が設けられており、ここにヘッド４１に供給する液体を貯留する液体タンク１９を搭載することができる。
【００１１】
図１（ｂ）は、ヘッド４１が搭載されている様子の一例を模式的に示した図である。ヘッド４１は複数種類の液体を吐出することができる第１の液体吐出ヘッド４１ａのように設けたり、１種類の液体を吐出することができる第２の液体吐出ヘッド４１ｂのように設けることができる。また、図１（ｂ）に示すように１つの液体供給ユニット４０に複数の液体吐出ヘッド４１を設けることもできる。
【００１２】
図２（ａ）は、このような液体吐出ヘッド４１の斜視図を示したものである。液体吐出ヘッド４１は、エネルギー発生素子２を備えた液体吐出ヘッド用基板４２と、液体吐出ヘッド用基板の上に設けられた流路壁部材７とを有している。流路壁部材７には、エネルギー発生素子２により発生されるエネルギーにより液体を吐出する吐出口９が設けられており、これらが所定のピッチで配列してなる吐出口列が、２列に並んで設けられている。さらに液体吐出ヘッド用基板４２には、吐出口から吐出する液体を供給するために用いられる供給口１０が、２列の吐出口列の間に位置するように設けられている。また、液体吐出ヘッド用基板４２の面（第１の面）には、エネルギー発生素子２を駆動するために用いられる信号や、電源を供給するために用いられる複数の接続端子１７が設けられている。
【００１３】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’切断面図を示したものである。エネルギー発生素子２が設けられたシリコンからなる基板１の第１の面に、エネルギー発生素子２を保護し、かつ絶縁性を確保する絶縁層３が設けられることで、液体吐出ヘッド用基板４２となっている。
【００１４】
流路壁部材７は、エネルギー発生素子２により発生されるエネルギーにより液体を吐出する吐出口９と、吐出口９に連通する流路１８の壁１８ａとを有している。この壁１８ａを内側にして、流路壁部材７が液体吐出ヘッド用基板４２に接することで流路１８が設けられている。なお、流路壁部材７と液体吐出ヘッド用基板４２との間には、密着性を向上させるための密着向上層５を設けることもできる。
【００１５】
液体タンク１９から供給される液体が、供給口１０を介して流路１８に運ばれ、エネルギー発生素子２の発生するエネルギーを利用して、膜沸騰を起こし、吐出口９から被記録媒体に吐出されることで、記録動作が行われる。
【００１６】
図２（ｂ）に示すような供給口１０の端部に酸化シリコンの突出部がない液体吐出ヘッドを用いることにより、突出部が破損することによって発生する吐出口９の詰まりを防止することができる。
【００１７】
なお本明細書内において、「液体記録装置」とは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置等を示しており。液体吐出ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の被記録媒体に記録を行うことができる。「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味することとする。
【００１８】
また「液体」とは広く解釈されるべきものであり、被記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、被記録媒体の加工、或いはインクまたは被記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。インクまたは被記録媒体の処理としては、例えば、被記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。
【００１９】
（製造方法）
図３および図４は、図２（ａ）のＡ−Ａ’切断面の液体吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【００２０】
まず、複数のエネルギー発生素子２と絶縁層３とが設けられた第１の面と、酸化シリコン層１１とが設けられた第１の面とは反対側の第２の面と、を有するシリコンからなる基板１ａを用意する。絶縁層３は、酸化シリコン（ＳｉＯ）や窒化シリコン（ＳｉＮ）を用いることができる。また、酸化シリコン層１１は、シリコン基板１ａの一部を酸化させて設けたり、スパッタ法を用いて設けることができる。
【００２１】
なお、シリコン基板は、面方位によってアルカリ性水溶液に対するエッチングレートが異なり、（１００）面より（１１１）面のエッチングレートが遅いため、異方性エッチングを行うことができる。本発明においては、基板１を貫通する供給口１０を設けるために、第２の面の面方位が（１００）面となっているシリコン基板を用いる。
【００２２】
次に図３（ｂ）に示すように、絶縁層３の上に密着向上層５と、酸化シリコン層１１の上にエッチングマスク１２とを設ける。これらは、熱可塑性を有する樹脂をフォトリソグラフィ法や、エッチング技術を用いて設けることができる。また、密着向上層５とエッチングマスク１２とに異なる材料を用いても良いが、同じ材料で用いることにより製造コストの削減を行うことができる。具体的にはポリエーテルアミド樹脂を用いることで、流路壁部材７と液体吐出ヘッド用基板４２との密着性を確保しつつ、エッチングを行うときのマスクとしても用いることができる。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、溶解可能な感光性樹脂材料をスピンコート法やロールコート法等を用いて塗布し、さらにフォトリソグラフィ法を用いて、流路１８を設ける位置となる絶縁層３の上に型材６を形成する。型材６の材料としては、型材６の上に設ける流路壁部材７に用いられる材料に含有される溶媒に膨潤することが少なく、かつ、後から容易に溶解することが可能である材料であればよい。具体的には感光性を有するポリメチルイソプロペニルケトンを用いることができる。
【００２４】
次に、密着向上層５と型材６との上に、流路壁部材７となる感光性樹脂材料をスピンコート法やロールコート法等により設け、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングして複数の吐出口９を形成する（図３（ｄ））。感光性樹脂材料としては、液体によって膨潤することが少なく、絶縁層３との密着性、外的な衝撃に対する強度、及び吐出口９を高精度に設けることのできる感光性を有していることが必要である。具体的には、感光性を有するエポキシ樹脂を用いることができる。また、流路壁部材７の上には、撥水材をドライフィルムのラミネート等を用いて設けることもできる。
【００２５】
次に、図４（ａ）に示すように、装置搬送等のキズを防止することができ、かつシリコン基板１ａの異方性エッチングを行う際に使用する強アルカリ溶液から流路壁部材７を保護するために、流路壁部材７の上に保護部材８を設ける。保護部材８の材料には、耐エッチング性を有し、供給口１０を設けた後に除去可能な材料を用いることができ、具体的には環化イソプレンなどの環化ゴムを用いることができる。溶媒としては、保護部材８を溶解できるキシレン等の有機溶剤を用いることができる。
【００２６】
次に、フッ酸又はフッ化アンモニウムを用いるウエットエッチング法や、ＲＩＥによるドライエッチング法を用いて、エッチングマスク１２の開口部に位置する酸化シリコン層１１を除去し、供給口１０を設ける領域が開口したマスク層１３を設ける。その後、図４（ｂ）に示すようにエッチングマスク１２を除去する。
【００２７】
次に、図４（ｃ）に示すように供給口１０の一部を設けるために、供給口１０に対応する位置に開口を有するマスク層１３を用いて第１のエッチング液でエッチングを行い、シリコン基板１の第２の面に凹部１０ａを設ける（第１のエッチング工程）。第１のエッチング液は、シリコン基板のエッチングレートより、酸化シリコンのエッチングレートが遅い液、すなわちシリコンと酸化シリコンのエッチング選択比が大きい液を用いる。具体的には、水酸化テトラメチルアンモニウム液（ＴＭＡＨ）や、エチレンジアミン・ピロカテコール水（ＥＰＷ）や、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ）を用いることができる。
【００２８】
次に、第１のエッチング液よりも、酸化シリコンのエッチングレートが早い、すなわちシリコンと酸化シリコンのエッチング選択比が小さい液を用いて第２のエッチングを行う。これにより酸化シリコンのマスク層１３と、シリコン基板の凹部１０ａと第１の面との間の部分と、をエッチングし、第１の面にまで貫通させて供給口１０となる貫通孔を設ける（第２のエッチング工程）（図４（ｄ））。具体的には、第２のエッチング液として水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）を用いることができる。酸化シリコンのマスク層１３の膜厚は、第２のエッチング液で供給口１０が貫通するのにかかる時間より早くエッチングされる厚さとすることで、マスク層１３は第２のエッチング工程において除去される。これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去されるため、別途突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程を設ける必要が無く、供給口１０の形成と突出部１３ａの除去を同時に行うことができ製造工程を短縮し簡素化することができる。
【００２９】
また供給口１０の形成中にマスク層１３が除去されるため、シリコン基板１ａの第２の面もエッチングされ、厚み（Ｘ）は厚み（Ｘ’）となる。液体吐出ヘッド４１は、図１（ｂ）に示すように第１の液体吐出ヘッド４１ａと第２の液体吐出ヘッド４１ｂというように複数の液体吐出ヘッドを組み合わせて用いる場合がある。このような場合には、被記録媒体と吐出口９との距離をほぼ一致させる必要があり、複数の液体吐出ヘッドにおいて図２（ｂ）に示す厚み（Ｙ）を一致させることが必要である。流路壁部材７の厚さは吐出する液滴の量に影響するため厚さを変更することは困難であるため、基板１の厚み（Ｘ’）で調整することが必要である。本発明によれば、第１のエッチング工程と第２のエッチング工程との時間を調整することで、厚み（Ｘ’）を自在に調整することができる。そのため複数の液体吐出ヘッドを組み合わせて用いる場合に本発明を用いることで、別途基板１を薄くする工程を設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができる。
【００３０】
次に、ウエットエッチング法などを用いて絶縁層３の供給口１０の部分を除去し、液体吐出ヘッド用基板４２完成させる。さらに溶媒としてキシレンを用いて保護部材８を除去し、さらに流路壁部材７の上からＵＶ露光した後、乳酸メチルに浸漬することで型材６を除去し、供給口１０と流路１８と吐出口９とを連通させることができる。
【００３１】
以上のような製造方法を用いることにより、図２（ｂ）に示すような液体吐出ヘッド４１設けることができる。
【００３２】
以下、実施例において第１のエッチング工程と第２のエッチング工程について具体的に説明する。
【００３３】
（実施例１）
本実施例において、基板１ａは厚み（Ｘ）が６２５μｍのシリコン基板を用いた。シリコン基板の第２の面には、酸化シリコンのマスク層１３が０．７μｍ設けられている。第１のエッチング液として濃度２２ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液を用い、第２のエッチング液として濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いて供給口１０を設けた。
【００３４】
濃度２２ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約３０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約０．０１１μｍ／時間である。また、濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約９０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約１．７μｍ／時間である。
【００３５】
まず、図４（ｃ）に示すように、第１のエッチング液（ＴＭＡＨ）で１０３０分エッチングを行い深さ約５１５μｍの凹部１０ａを設ける第１のエッチング工程を行い、純水を用いたリンスを行いＴＭＡＨを洗い流した。このとき、ＴＭＡＨの酸化シリコンのエッチングレートは遅いため、マスク層１３は約０．１９μｍしかエッチングされず、残っている。
【００３６】
次に、図４（ｄ）に示すように、第２のエッチング液（ＫＯＨ）で７４分第２のエッチング工程を行い、第１の面まで基板１をエッチングし供給口１０を完成させた。このとき、酸化シリコンのマスク層１３は、約１８分の時点で除去されるため、残りの約５６分は基板１がエッチングされ、厚さ（Ｘ’）は約５４１μｍとなる。
【００３７】
マスク層１３は、第２のエッチング工程を行うことで除去され、これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去された。そのため突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程をさらに設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができた。
【００３８】
なお、本実施例においては基板１の厚さ（Ｘ’）は約５４１μｍとなったが、第１のエッチング工程の時間と第２のエッチング工程の時間とを適宜調整することで制御することができる。例えば第１のエッチング工程を１２００分行い、第２のエッチング工程を１７分行うことで基板１の厚さ（Ｘ’）を厚さ（Ｘ）とほぼ同じとすることができる。
【００３９】
（実施例２）
本実施例において、基板１ａは厚み（Ｘ）が６２５μｍのシリコン基板を用いた。シリコン基板の第２の面には、酸化シリコンのマスク層１３が０．７μｍ設けられている。第１のエッチング液にはエチレンジアミン：ピロカテコール：水＝７５０ｍｌ：１２０ｇ：１００ｍｌの組成比率のＥＰＷを、第２のエッチング液として濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いて供給口１０を設けた。
【００４０】
このような組成のＥＰＷのシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約４５μｍ／時間であり、酸化シリコンのエッチングレートは約０．０１２／時間である。また、濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約９０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約１．７μｍ／時間である。
【００４１】
まず、図４（ｃ）に示すように、第１のエッチング液（ＥＰＷ）で７００分エッチングを行い深さ約５２５μｍの凹部１０ａを設ける第１のエッチング工程を行い、純水を用いたリンスを行いＥＰＷを洗い流した。このとき、ＥＰＷの酸化シリコンのエッチングレートは遅いため、マスク層１３は約０．１４μｍしかエッチングされず、残っている。
【００４２】
次に、図４（ｄ）に示すように、第２のエッチング（ＫＯＨ）液で６７分第２のエッチング工程を行い、第１の面まで基板１をエッチングし供給口１０を完成させた。このとき、酸化シリコンのマスク層１３は、約２０分の時点で除去されるため、残りの約４７分は基板１がエッチングされ、厚さ（Ｘ’）は約５５５μｍとなった。
【００４３】
マスク層１３は、第２のエッチング工程を行うことで除去され、これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去された。そのため突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程をさらに設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができた。
【００４４】
なお、本実施例においては基板１の厚さ（Ｘ’）は約５５５μｍとなったが、第１のエッチング工程の時間と第２のエッチング工程の時間とを適宜調整することで制御することができる。例えば第１のエッチング工程を７９６分行い、第２のエッチング工程を１９分行うことで基板１の厚さ（Ｘ’）を厚さ（Ｘ）とほぼ同じとすることができる。
【００４５】
（実施例３）
本実施例において、基板１ａは厚み（Ｘ）が６２５μｍのシリコン基板を用いた。シリコン基板の第２の面には、酸化シリコンのマスク層１３が０．７μｍ設けられている。第１のエッチング液として５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液を用い、第２のエッチング液として濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いて供給口１０を設けた。
【００４６】
水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約１２０μｍ／時間であり、酸化シリコンのエッチングレートは０．０４８μｍ／時間である。また、濃度３８ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のシリコンの（１００）面のエッチングレートは、約９０μｍ／時間であり、マスク層１３に用いる酸化シリコンのエッチングレートは約１．７μｍ／時間である。
【００４７】
まず、図４（ｃ）に示すように、第１のエッチング液（ＮａＯＨ液）で２５０分エッチングを行い深さ約５００μｍの凹部１０ａを設ける第１のエッチング工程を行い、純水を用いたリンスを行いＮａＯＨを洗い流した。このとき、ＮａＯＨの酸化シリコンのエッチングレートは遅いため、マスク層１３は約０．２μｍしかエッチングされず、残っている。
【００４８】
次に、図４（ｄ）に示すように、第２のエッチング液（ＫＯＨ）で８４分第２のエッチング工程を行い、第１の面まで基板１をエッチングし供給口１０を完成させた。このとき、酸化シリコンのマスク層１３は、約１８分の時点で除去されるため、残りの約６６分は基板１がエッチングされ、厚さ（Ｘ’）は約５２５μｍとなった。
【００４９】
マスク層１３は、第２のエッチング工程を行うことで除去され、これに伴いマスク層１３の突出部１３ａも除去された。そのため突出部１３ａやマスク層１３を除去する工程をさらに設ける必要が無く、製造工程を短縮し簡素化することができた。
【００５０】
なお、本実施例においては基板１の厚さ（Ｘ’）は約５２５μｍとなったが、第１のエッチング工程の時間と第２のエッチング工程の時間とを適宜調整することで制御することができる。例えば第１のエッチング工程を３００分行い、第２のエッチング工程を１７分行うことで基板１の厚さ（Ｘ’）を厚さ（Ｘ）とほぼ同じとすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 基板
２ エネルギー発生素子
３ 保護層
６ 型材
７ 流路壁部材
８ 保護部材
９ 吐出口
１０ 供給口
１１ 酸化シリコン層
１３ マスク層
４１ 液体吐出ヘッド
４２ 液体吐出ヘッド用基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、液体を前記エネルギー発生素子に供給するための供給口と、を備えた液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、
前記エネルギー発生素子が設けられた側の第１の面と、前記供給口に対応した開口を有する酸化シリコンからなる層が設けられた、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を備えたシリコン基板を用意する工程と、
シリコンに対するエッチングレートより酸化シリコンに対するエッチングレートが小さい第１のエッチング液を用いて、前記層をマスクとして前記開口から前記シリコン基板をエッチングして前記シリコン基板の前記第２の面に凹部を設ける第１のエッチング工程と、
前記第１のエッチング液より酸化シリコンに対するエッチングレートが大きい第２のエッチング液を用いて、少なくとも前記層と、前記シリコン基板の、前記凹部と前記第１の面との間の部分と、をエッチングして前記供給口を形成する第２のエッチング工程と、
を有する液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１のエッチング液は、水酸化テトラメチルアンモニウム液、エチレンジアミン・ピロカテコール水及び、水酸化ナトリウム水溶液のいずれかの１つであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項３】
前記第２のエッチング液は、水酸化カリウム水溶液であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２のエッチング工程では、前記層を除去した後、前記第２の面の側から前記シリコン基板をエッチングすることで、前記基板の厚さを小さくすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項５】
液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、液体を前記エネルギー発生素子に供給するための供給口と、を備えた液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記エネルギー発生素子が設けられた側の第１の面と、前記供給口に対応した開口を有する酸化シリコンからなる層が設けられた、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を備えたシリコン基板を用意する工程と、
シリコンに対するエッチングレートより酸化シリコンに対するエッチングレートが小さい第１のエッチング液を用いて、前記層をマスクとして、前記開口から前記シリコン基板をエッチングして前記シリコン基板の前記第２の面に凹部を設ける第１のエッチング工程と、
前記第１のエッチング液より酸化シリコンに対するエッチングレートが大きい第２のエッチング液を用いて、少なくとも前記層と、前記シリコン基板の、前記凹部と前記第１の面との間の部分と、をエッチングして前記供給口を形成する第２のエッチング工程と、
前記吐出口と連通する液体の流路の壁を有し、該壁を内側にして、前記基板の前記第１の面の側に接することで、前記流路を形成する流路壁部材を設ける工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１】
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、液体を前記エネルギー発生素子に供給するための供給口と、を備えた液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、
前記エネルギー発生素子が設けられた側の第１の面と、前記供給口に対応した開口を有する酸化シリコンからなる層が設けられた、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を備えたシリコン基板を用意する工程と、
シリコンに対するエッチングレートより酸化シリコンに対するエッチングレートが小さい第１のエッチング液を用いて、前記層をマスクとして前記開口から前記シリコン基板をエッチングして前記シリコン基板の前記第２の面に凹部を設ける第１のエッチング工程と、
前記第１のエッチング液より酸化シリコンに対するエッチングレートが大きい第２のエッチング液を用いて、少なくとも前記層と、前記シリコン基板の、前記凹部と前記第１の面との間の部分と、をエッチングして前記供給口を形成する第２のエッチング工程と、
を有する液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１のエッチング液は、水酸化テトラメチルアンモニウム液、エチレンジアミン・ピロカテコール水及び、水酸化ナトリウム水溶液のいずれかの１つであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項３】
前記第２のエッチング液は、水酸化カリウム水溶液であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２のエッチング工程では、前記層を除去した後、前記第２の面の側から前記シリコン基板をエッチングすることで、前記基板の厚さを小さくすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【請求項５】
液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、液体を前記エネルギー発生素子に供給するための供給口と、を備えた液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記エネルギー発生素子が設けられた側の第１の面と、前記供給口に対応した開口を有する酸化シリコンからなる層が設けられた、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を備えたシリコン基板を用意する工程と、
シリコンに対するエッチングレートより酸化シリコンに対するエッチングレートが小さい第１のエッチング液を用いて、前記層をマスクとして、前記開口から前記シリコン基板をエッチングして前記シリコン基板の前記第２の面に凹部を設ける第１のエッチング工程と、
前記第１のエッチング液より酸化シリコンに対するエッチングレートが大きい第２のエッチング液を用いて、少なくとも前記層と、前記シリコン基板の、前記凹部と前記第１の面との間の部分と、をエッチングして前記供給口を形成する第２のエッチング工程と、
前記吐出口と連通する液体の流路の壁を有し、該壁を内側にして、前記基板の前記第１の面の側に接することで、前記流路を形成する流路壁部材を設ける工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１４８２９６（Ｐ２０１１−１４８２９６Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６４１２４（Ｐ２０１０−２６４１２４）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【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２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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