CN102653389A

CN102653389A - 贯通孔形成方法、喷嘴板以及mems器件

Info

Publication number: CN102653389A
Application number: CN2012100503232A
Authority: CN
Inventors: 白木美穗; 竹内淳一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: CN102653389B; US8623769B2; US20120223615A1; JP5884275B2; JP2012179683A

Abstract

本发明提供一种贯通孔形成方法、喷嘴板以及MEMS器件。在该贯通孔形成方法中，具备对于具有第一基板面、以及作为所述第一基板面的背面的第二基板面的基板，在所述第一基板面上形成多个小孔的工序；对所述小孔与相邻的其它所述小孔之间的隔壁、以及所述小孔的底部进行热氧化而形成热氧化膜的工序；以及将所述热氧化膜除去的工序。

Description

贯通孔形成方法、喷嘴板以及MEMS器件

技术领域

本发明涉及在基板上形成贯通孔的方法。

背景技术

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)器件意味着将微小构造体、电子电路组合并微细化的新功能的器件。以往，MEMS器件主要应用在半导体器件制造技术中发展而成的微细加工技术，在硅基板等上形成几μm至几百μm的构造物，以此形成传感器等被动器件、以及致动器等主动器件。一直以来，形成这些MEMS器件的构造体的贯通孔通过蚀刻等形成，从而不会使硅基板等破裂。

专利文献1中公开了具备如下工序的贯通孔形成方法：通过蚀刻加工以小径孔前端被基材封闭、且大径孔基端在基材表面开口的方式在硅基材上形成以两段形状连通的喷嘴孔(贯通孔)的工序；使支承基板与硅基材的大径孔侧的表面粘合的工序；以及使硅基材的小径孔侧的面薄板化并使小径孔的前端部开口的工序。

并且在专利文献2中，从硅基板的一个面侧进行干蚀刻而形成作为第一喷嘴部(贯通孔)的凹部，在包括凹部的内壁的硅基板的一个面整体形成具有耐蚀刻性的保护膜，使支承基板与一个面粘合。在该状态下从另一个面侧使硅基板薄板化至期望的厚度，从另一个面侧实施干蚀刻直至作为第一喷嘴部的凹部的底面开口为止，从而形成与第一喷嘴部连通的第二喷嘴部(贯通孔)。并对如下贯通孔形成方法进行了公开：将在相当于作为第一喷嘴部的凹部的底面的部分残留的第一保护膜除去，使支承基板从硅基板剥离。

专利文献1：日本特开2007-168344号公报

专利文献2：日本特开2010-240852号公报

然而，由于专利文献1中是从基板的单侧面进行贯通孔的形成，因此存在蚀刻的孔的末端部的形状比蚀刻起点部细等的课题。并且在专利文献2中，在同时形成多个开口面积不同的作为贯通孔的凹部的情况下，存在形成的凹部的深度因开口面积的不同而不同，从而无法控制凹部的深度这样的课题。并且，在形成开口面积大的贯通孔的情况下，还存在如下课题：形成于凹部的保护膜在形成与凹部相对的作为贯通孔的第二喷嘴时损坏，从而对蚀刻中产生的热量进行冷却的气体发生泄漏。

因而谋求如下贯通孔形成方法：作为贯通孔的孔的形状在形成MEMS器件等的基板上从蚀刻的起点到末端均匀，蚀刻中使用的气体不会泄漏，并能够控制开口面积不同的作为贯通孔的凹部的深度。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例而实现。

应用例1

本应用例所涉及的贯通孔形成方法的特征在于，具备：第一孔形成工序，在该第一孔形成工序中，对于具有第一基板面、以及与该第一基板面相对的第二基板面的基板，通过在第一基板面上连续相接地形成多个小孔、且通过蚀刻来刻成所述小孔，以此形成第一孔；热氧化膜形成工序，在该热氧化膜形成工序中，对作为小孔与小孔之间的隔壁的基板、以及作为小孔的底部的基板进行热氧化，并在基板上形成热氧化膜；以及除去工序，在该除去工序中，将热氧化后的隔壁和底部、以及在基板上形成的热氧化膜除去。

根据这样的贯通孔形成方法，对于具有第一基板面和第二基板面的基板，在第一基板面上使多个小孔连续相接地通过蚀刻来刻成，由此能够形成具有期望的开口面积的第一孔。进而，对作为小孔与小孔之间的隔壁的基板、以及作为小孔的底部的基板进行热氧化，在基板上形成热氧化膜，将形成的热氧化膜除去，以此能够形成将第一基板面与第二基板面贯通的贯通孔。

应用例2

优选地，根据上述应用例所涉及的贯通孔形成方法，第一孔是通过将具有多边形状的小孔连续相接而形成的。

根据这样的贯通孔形成方法，将构成第一孔的小孔的形状设定为多边形状并将其连续相接地，以此能够使小孔与小孔紧密相接地形成。由此，作为小孔的隔壁的基板的厚度变得均匀，从而能够在热氧化膜形成工序中均匀地对隔壁进行热氧化。并且，能够增大底部13的强度而抑制底部13的损坏。

应用例3

优选地，根据上述应用例所涉及的贯通孔形成方法，具备在第二基板面上形成与第一孔相对的第二孔的第二孔形成工序。

根据这样的贯通孔形成方法，具备形成与第一孔相对的第二孔的第二孔形成工序，以此能够形成第一孔和第二孔的开口面积不同的贯通孔。并且，能够将在第一孔形成工序中形成的小孔的蚀刻深度的精度缓和。

应用例4

优选地，根据上述应用例所涉及的贯通孔形成方法，形成多个第一孔，该多个第一孔的彼此的连续相接地形成的所述小孔的数量互不相同。

根据这样的贯通孔形成方法，通过使构成第一孔的小孔的连续相接数量不同地形成，能够形成开口面积不同的第一孔。因此，能够同时形成多个开口面积不同的第一孔。

应用例5

优选地，根据上述应用例所涉及的贯通孔形成方法，该多个第一孔的彼此的连续相接地形成的小孔的开口面积互不相同。

根据这样的贯通孔形成方法，使构成第一孔的小孔的开口面积不同，由此蚀刻的刻成速度根据小孔开口面积的不同而不同。由此，能够使第一孔的深度不同地形成。因此，能够同时形成多个深度不同的第一孔。

应用例6

优选地，根据上述应用例所涉及的贯通孔形成方法，同时形成彼此的开口面积和深度均不同的多个第一孔。

根据这样的贯通孔形成方法，通过使连续相接地形成构成第一孔的小孔的数量和小孔的开口面积不同，能够同时形成多个深度和开口面积均不同的第一孔。

附图说明

图1是示出第一实施方式所涉及的在基板上形成贯通孔的工序的示意图。

图2是示出形成贯通孔的基板的上表面的示意图。

图3是示出第二实施方式所涉及的在基板上形成贯通孔的工序的示意图。

图4是示出第二实施方式所涉及的在基板上形成贯通孔的工序的示意图。

图5是示出第三实施方式所涉及的在基板上同时形成开口面积和深度均不同的贯通孔的工序的示意图。

图6是示出第三实施方式所涉及的在基板上同时形成开口面积和深度均不同的贯通孔的工序的示意图。

具体实施方式

以下，基于附图对实施方式中在基板10上形成贯通孔3的方法进行说明。其中，为了在以下所示的各图中将各结构单元设定成能够在附图上辨识的程度的大小，使各结构单元的尺寸及比例与实际的结构单元适当不同地进行记载。

第一实施方式

利用图1和图2对本实施方式的贯通孔形成方法进行说明。图1是以剖视图表示在基板10上形成贯通孔3的工序的示意图，其中基板10具有第一基板面10a、以及与第一基板面10a相对的第二基板面10b。并且，图2是对形成贯通孔3的基板10进行俯视的图。其中，图1示出图2所示的A-A′之间的截面。

贯通孔形成方法是在具有第一基板面10a、以及与第一基板面10a相对的第二基板面10b的基板10的第一基板面10a上形成多个作为第一孔1的小孔11的方法。接下来，对形成于第一基板面10a的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化，在基板10上形成氧化膜201。接下来，将被热氧化的隔壁12和底部13、以及在基板10上形成的氧化膜201除去，以此形成将第一基板面10a和第二基板面10b贯通的贯通孔3。其中，在本实施方式中将硅基板用作基板10。

接下来，实施贯通孔形成方法的工序具备：第一光刻工序，在该第一光刻工序中，将构成作为贯通孔3的第一孔1的小孔11的形状转印于第一基板面10a；以及第一孔形成工序，在该第一孔形成工序中，利用干蚀刻刻成转印于第一基板面10a的小孔11的形状。并且还具备：热氧化膜形成工序，在该热氧化膜形成工序中，对在第一孔形成工序中形成的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化，在基板10上形成氧化膜201；以及除去工序，在该除去工序中，将被热氧化后的小孔11的隔壁12和底部13、以及在基板10上形成的氧化膜201除去。

以下对本实施方式的贯通孔形成方法进行详细说明。

图1的(a)图是示出将形成第一孔1的小孔11的形状转印于第一基板面10a的第一光刻工序的示意图。如图1的(a)图所示，在第一光刻工序中，将感光材料(以下，称作“抗蚀剂”)涂覆于第一基板面10a而进行第一抗蚀剂膜101的形成。接下来，使描画有小孔11的形状的掩模版(未图示)、与形成有第一抗蚀剂膜101的第一基板面10a相对配置。接下来，通过曝光使描画于掩模版的小孔11的形状朝形成于第一基板面10a的第一抗蚀剂膜101转印。接下来，对通过曝光而转印有小孔11的形状的第一抗蚀剂膜101进行显影，以此具有小孔11的形状的第一抗蚀剂膜101剥离而使第一基板面10a露出。

此处，图2是对在前述的第一光刻工序中形成于第一基板面10a的小孔11进行俯视的示意图。如图2所示，关于第一孔1，是将多边形状的小孔11连续相接，从而构成第一孔1。其中，虽然本实施方式的小孔 11形成为六边形状，但是并不局限于六边形状，只要是多边形状即可。

返回到图1，图1的(b)图是示出通过干蚀刻刻成在前述的第一光刻工序中转印于第一基板面10a、且第一抗蚀剂膜101剥离后的小孔11的形状而形成第一孔1的第一孔形成工序的示意图。如图1的(b)图所示，第一孔形成工序中，通过干蚀刻刻成在前述的第一光刻工序中被转印后的小孔11的形状而形成小孔11。对于通过第一孔形成工序形成的小孔11的深度，将小孔11刻成直至使底部13的厚度与隔壁12的厚度大致相等为止。

接下来，图1的(c)图是示出对在前述第一孔形成工序中形成的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201的热氧化膜形成工序的示意图。如图1的(c)图所示，在热氧化膜形成工序中，利用热氧化器件(未图示)对形成小孔11后的基板10进行加热，通过使基板10与氧气或水蒸气发生反应而在基板10的表面及小孔11形成氧化膜201。

对于利用热氧化的氧化膜201的形成，通过使作为基板10的组分的硅、与充满热氧化器件内的氧气、或水蒸气中包含的氧进行反应而形成氧化膜201。当通过热氧化膜形成工序形成氧化膜201时，通过对作为基板10的组分的硅进行氧化而形成氧化膜201。对于被氧化的基板10的硅，在将硅的分子量设定为28.09g/mol、密度2.33g/立方厘米、且将形成的氧化膜201的分子量设定为60.08g/mol、密度2.21g/立方厘米的情况下，若形成厚度为x的氧化膜，则厚度为0.44x的硅被氧化。

通过热氧化膜形成工序形成的氧化膜201的膜厚，设定成对小孔11的隔壁12以及底部13进行热氧化而使构成该部分的硅全部氧化的厚度。例如在隔壁12的厚度为1μm的情况下，为了在前述条件下将该隔壁12全部氧化，形成1.2μm以上的氧化膜201而使构成隔壁12的硅氧化。

接下来，图1的(d)图是示出将在前述的热氧化膜形成工序中形成的氧化膜201除去的除去工序的示意图。如图1的(d)图所示，在除去工序中，将基板10浸渍于含有氢氟酸等的水溶液中而使被热氧化的硅与水溶液进行反应，以此进行氧化膜201、以及被热氧化后的隔壁 12和底部13的除去。若除去工序结束，则形成了将第一基板面10a与第二基板面10b贯通的贯通孔3而使一系列的工序结束。

根据上述第一实施方式，能够获得以下效果。

本实施方式的贯通孔形成方法在第一基板面10a上将成为第一孔1的多个小孔11连续相接地通过干蚀刻来形成，以此能够抑制基板10的损伤并形成具有期望的开口面积的第一孔1。因此，无论第一孔1的开口面积如何，都不会在第一孔形成工序的干蚀刻中损坏基板10地形成第一孔1。

本实施方式的贯通孔形成方法对构成第一孔1的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201，以此能够在除去工序中将该隔壁12和底部13除去。因此不利用干蚀刻将基板10贯通便能够形成将第一基板面10a与第二基板面10b连通的贯通孔3。

本实施方式的贯通孔形成方法将构成第一孔1的小孔11的形状设定为多边形状、并将小孔11连续相接地形成，以此能够紧密相接地形成小孔11与小孔11。由此，能够使成为小孔11的隔壁12的基板10的厚度均匀，从而均匀地对隔壁12进行热氧化。因此，能够在除去工序中毫无残留地将隔壁12除去。

由于本实施方式的贯通孔形成方法并非以利用干蚀刻贯通作为贯通孔3的第一孔1的方式形成第一孔1，因此能够抑制干蚀刻反应气体朝与形成第一孔1的第一基板面10a相对的第二基板面10b流出。并且，能够抑制用于保护基板10因干蚀刻中产生的热量而受损的冷却气体流入形成中的第一孔1。因此，即使不通过使其它基板与形成贯通孔3的基板10粘合来制止干蚀刻反应气体的流出、冷却气体的流入，也能够抑制干蚀刻反应气体和冷却气体的流入。

第二实施方式

本实施方式的贯通孔形成方法与利用前述的第一实施方式说明的贯通孔形成方法的不同点在于，在第二基板面10b上形成与第一孔1相对的第二孔2。由于其它的贯通孔形成方法及贯通孔形成工序与第一实施方式相同，因此对同样的方法及工序标注同样的标号而将说明省略、或简化。

利用图3及图4对本实施方式的贯通孔形成方法进行说明。图3和图4是对在与第一实施方式相同的基板10上使成为贯通孔3的第一孔1形成于第一基板面10a的工序、以及使第二孔2形成于第二基板面10b的工序进行剖视的示意图。

在贯通孔形成方法中，在基板10的第一基板面10a上连续相接地形成成为第一孔1的多个小孔11。接下来，对在第一基板面10a上形成的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201。接下来，以与第一孔1相对的方式在第二基板面10b上形成到达第一孔1的底部13的第二孔2。接下来，将被热氧化后的隔壁12和底部13、以及在基板10上形成的氧化膜201除去，由此形成于第一基板面10a的第一孔1、与形成于第二基板面10b的第二孔2连通而形成贯通孔3。其中，本实施方式中将硅基板用作基板10。

接下来，实施贯通孔形成方法的工序具备：第一光刻工序，在该第一光刻工序中，将构成成为贯通孔3的第一孔1的小孔11的形状转印于第一基板面10a；以及第一孔形成工序，在该第一孔形成工序中，利用干蚀刻形成转印于第一基板面10a的小孔11的形状。并且，具备热氧化膜形成工序，在该热氧化膜形成工序中，对在第一孔形成工序中形成的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201。进而还具备：第二光刻工序，在该第二光刻工序中，将构成成为贯通孔3的第二孔2的形状以与第一孔1相对的方式转印于第二基板面10b；第二孔形成工序，在该第二孔形成工序中，利用干蚀刻刻成转印于第二基板面10b的第二孔2的形状；以及除去工序，在该除去工序中，将被热氧化后的小孔11的隔壁12和底部13、以及在基板10上形成的氧化膜201除去。

以下对本实施方式的贯通孔形成方法进行详细说明。

图3的(a)图是示出将构成第一孔1的小孔11的形状转印于第一基板面10a的第一光刻工序的示意图。如图3的(a)图所示，第一光刻工序与第一实施方式相同，将小孔11的形状转印于涂覆有第一抗蚀剂膜101的第一基板面10a，通过显影使具有小孔11的形状的第一抗蚀剂膜101剥离而使第一基板面10a露出。

图3的(b)图是示出通过干蚀刻刻成在前述的第一光刻工序中转印于第一基板面10a、且第一抗蚀剂膜101剥离后的小孔11的形状、而形成第一孔1的第一孔形成工序的示意图。图3的(b)图所示的第一孔形成工序与第一实施方式相同，通过干蚀刻形成成为第一孔1的小孔11。形成的第一孔1的深度形成为从基板10的厚度减去后述的第二孔2的深度、以及小孔11的隔壁12的厚度所得的深度。

图3的(c)图是示出对在前述第一孔形成工序中形成的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201的热氧化膜形成工序的示意图。图3的(c)图所示的热氧化膜形成工序与第一实施方式相同，对小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201。形成的氧化膜201的膜厚与第一实施方式相同，设定成使构成小孔11的隔壁12和底部13的基板10的硅全部热氧化的厚度。

接下来，图3的(d)图是示出将成为贯通孔3的第二孔2的形状转印于与第一基板面10a相对的第二基板面10b的第二光刻工序的示意图。第二光刻工序与第一光刻工序相同，将第二孔2的形状朝形成于第二基板面10b的第二抗蚀剂膜102转印，通过显影使具有第二孔2的形状的第二基板面10b露出。

接下来，图4的(e)图是示出通过干蚀刻刻成在前述的第二光刻工序中转印于第二基板面10b、且第二抗蚀剂膜102剥离后的第二孔2的形状而形成第二孔2的第二孔形成工序的示意图。如图4的(e)图所示，在第二孔形成工序中，通过干蚀刻刻成在前述第二光刻工序中被转印后的第二孔2的形状而形成第二孔2。

在第二孔形成工序的干蚀刻中，干蚀刻反应因与第二孔2相对的第一孔1的被热氧化后的底部13而得到抑制。由此，利用干蚀刻刻成的第二孔2的深度是从第二基板面10b到小孔11的被热氧化后的底部13的深度，换言之，是从基板10减去第一孔1的深度、以及被热氧化后的底部13的厚度所得的深度。

接下来，图4的(f)图是示出将在前述的热氧化膜形成工序中形成的氧化膜201除去的除去工序的示意图。如图4的(f)图所示，除去工序与第一实施方式相同，将基板10浸渍于含有氢氟酸等的水溶液中，进行在热氧化膜形成工序中形成的氧化膜201、以及被热氧化后的隔壁12和底部13的除去作业。通过进行除去作业，形成于第一基板面10a的第一孔1、与形成于相对的第二基板面10b的第二孔2连通，从而形成贯通孔3而使得一系列的工序结束。

根据上述第二实施方式，能够获得以下效果。

本实施方式的贯通孔形成方法形成与第一孔1相对的第二孔2，以此能够形成第一孔1和第二孔2的开口面积不同的贯通孔3。并且，与利用干蚀刻从基板10的任一单侧的基板面形成贯通孔3的情况相比，从第一基板面10a和第二基板面10b刻成成为贯通孔3的第一孔1和第二孔2的深度变浅。因此，第一孔1和第二孔2的末端部的形状不会比干蚀刻起点部细，能够实现均匀孔径的贯通孔3。

本实施方式的贯通孔形成方法将构成第一孔1的小孔11的形状设定成多边形状，以此能够增大底部13的强度。由此，例如即使在形成几百μm以上的开口大的贯通孔3的情况下，也能够通过形成第二孔2的干蚀刻反应来抑制底部13被贯通的情况。因此，不会使在干蚀刻中对所产生的热量进行冷却的气体等泄漏，能够利用干蚀刻以高尺寸精度形成开口面积大的贯通孔3。

本实施方式的贯通孔形成方法形成与第一孔1相对的第二孔2，以此与利用干蚀刻刻成小孔11直至与第一实施方式的第一孔形成工序中的隔壁12的厚度相等为止的情况相比，能够使利用第一孔形成工序的干蚀刻形成的小孔11的深度精度缓和。

第三实施方式

本实施方式对利用本发明的贯通孔形成方法形成MEMS器件之一的排出液滴的喷嘴板20的方法进行说明。对在上述第一及第二实施方式中说明的同样的方法及工序标注同样的标号而将说明省略、或简化。

图5和图6是以剖视图的形式示出在成为喷嘴板20的与上述实施方式相同的基板10上形成作为排出液滴的喷嘴孔31的贯通孔3f、以及作为将喷嘴板20固定于其它器件的固定孔32的贯通孔3e的工序的示意图。

利用图5和图6对使用上述实施方式的贯通孔形成方法形成的喷嘴板20的形成方法进行说明。首先如图6的(f)图所示，本实施方式中形成的喷嘴板20具备：作为排出液滴的喷嘴孔31的贯通孔3f；以及作为用于将喷嘴板20固定于其它器件等的固定孔32的贯通孔3e。本实施方式的喷嘴板20是利用本发明的贯通孔形成方法形成的例子，并非对利用本发明形成的喷嘴板20的结构进行限定。

形成喷嘴板20的贯通孔形成方法与前述的第二实施方式相同，在基板10的第一基板面10a上连续相接地形成多个小孔11，该多个小孔构成成为贯通孔3e的第一孔1e。并且，形成开口面积小于贯通孔3e的成为贯通孔3f的第一孔1f。接下来，对在第一基板面10a上形成的多个小孔11与小孔11之间的隔壁12、小孔11的底部13、以及第一孔1f的底部13进行热氧化，并在基板10上形成氧化膜201。接下来，以规定的厚度对形成喷嘴板20的基板10进行研磨、使之薄板化。接下来，在第二基板面10b上形成与第一孔1e、1f对应且相对的第二孔2e、2f。

接下来，将构成第一孔1e的小孔11的隔壁12和底部13、第一孔1f的底部13、以及形成于基板10的氧化膜201除去，由此，形成于第一基板面10a的第一孔1e、1f、与形成于第二基板面10b的第二孔2e、2f连通，从而形成作为固定孔32的贯通孔3e、以及作为喷嘴孔31的贯通孔3f。其中，本实施方式中将硅基板用作基板10。

接下来，形成喷嘴板20的贯通孔形成方法的工序具备：第一光刻工序，在该第一光刻工序中，对构成成为贯通孔3e的第一孔1e的小孔11的形状、以及构成成为贯通孔3f的第一孔1f的形状进行转印；以及第一孔形成工序，在该第一孔形成工序中，利用干蚀刻刻成形成于第一基板面10a的小孔11、以及第一孔1f的形状。并且具备：热氧化膜形成工序，在该热氧化膜形成工序中，对在第一孔形成工序中形成的小孔11的隔壁12和底部13、以及第一孔1f的底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201；以及薄板化工序，在该薄板化工序中，以形成的喷嘴板20的规定的厚度对基板10进行研磨、使之薄板化。进而还具备：第二光刻工序，在该第二光刻工序中，对成为贯通孔3e的第二孔2e、和成为贯通孔3f的第二孔2f的形状进行转印；第二孔形成工序，在该第二孔形成工序中，利用干蚀刻刻成在第二光刻工序中被转印后的第二孔2e、2f的形状；以及除去工序，在该除去工序中，将小孔11的隔壁12和底部13、第一孔1f的底部13、以及在基板10上形成的氧化膜201除去。

以下对本实施方式的形成喷嘴板20的贯通孔形成方法进行详细说明。

图5的(a)图是示出对构成第一孔1e的小孔11、第一孔1f的形状进行转印的第一光刻工序的示意图。如图5的(a)图所示，第一光刻工序与第二实施方式相同，将小孔11和第一孔1f的形状转印于涂覆有第一抗蚀剂膜101的第一基板面10a，通过显影使具有小孔11、第一孔1f的形状的第一抗蚀剂膜101剥离而使第一基板面10a露出。

转印的第一孔1f和小孔11的开口面积，对在后述的第一孔形成工序中利用干蚀刻刻成的第一孔1f和小孔11的深度造成影响。开口面积越大，每单位时间的利用蚀刻的刻成深度越深。在本实施方式中，以成为喷嘴孔31的排出液滴的孔的第一孔1f的开口面积和深度为基准，同时在第一基板面10a上形成第一孔1f、以及深度和开口面积均不同的第一孔1e。

由于本实施方式中第一孔1e形成为比第一孔1f浅，因此构成第一孔1e的小孔11形成为开口面积小于第一孔1f。因此，与第一孔1f的刻成相比，第一孔1e的刻成速度降低。即，当在相同时间内进行蚀刻时，第一孔1e较浅形成。

图5的(b)图是示出通过干蚀刻刻成在前述的第一光刻工序中转印于第一基板面10a、且第一抗蚀剂膜101剥离后的小孔11和第一孔1f的形状而形成第一孔1e、1f的第一孔形成工序的示意图。图5的(b)图所示的第一孔形成工序与上述实施方式相同，通过干蚀刻形成成为第一孔1e的小孔11和第一孔1f。

图5的(c)图是示出对通过前述第一孔形成工序形成的第一孔1f 的底部13、构成第一孔1e的小孔11的隔壁12和底部13进行热氧化、并在基板10上形成氧化膜201的热氧化膜形成工序的示意图。图5的(c)图所示的热氧化膜形成工序与第二实施方式相同，形成的氧化膜201的膜厚设定成使小孔11的隔壁12和底部13热氧化并使构成隔壁12的基板10的硅全部氧化的厚度。

接下来，图5的(d)图是示出将成为贯通孔3e、3f的第二孔2e、2f的形状转印于与第一基板面10a相对的第二基板面10b的第二光刻工序的示意图。第二光刻工序与第一光刻工序相同，通过向第二基板面10b曝光将第二孔2e、2f的形状转印于在第二基板面10b形成的第二抗蚀剂膜102，通过显影使具有第二孔2e、2f的形状的第二基板面10b露出。

接下来，图6的(e)图是示出通过干蚀刻刻成在前述的第二光刻工序中转印于第二基板面10b、且第二抗蚀剂膜102剥离后的第二孔2e、2f的形状而形成第二孔2e、2f的第二孔形成工序的示意图。如图6的(e)图所示，在第二孔形成工序中，通过干蚀刻刻成在前述第二光刻工序中被转印后的第二孔2e、2f的形状而形成第二孔2e、2f。

在第二孔形成工序的干蚀刻中，干蚀刻反应因第一孔1e、1f的被热氧化后的底部13而得到抑制。由此，与上述实施方式相同，利用干蚀刻刻成的第二孔2e、2f的深度是从第二基板面10b到第一孔1f和小孔11的被热氧化后的底部13的深度，换言之，是从基板10减去第一孔1e、1f、以及被热氧化后的底部13的厚度所得的深度。

接下来，图6的(f)图是示出将在前述的热氧化膜形成工序中进行热氧化后的隔壁12和底部13、以及形成于基板10的氧化膜201除去的除去工序的示意图。如图6的(f)图所示，除去工序与前述实施方式相同，将基板10浸渍于含有氢氟酸等的水溶液中，进行在热氧化膜形成工序中被热氧化的隔壁12和底部13、以及形成的氧化膜201的除去。通过进行氧化膜201、被热氧化后的小孔11的隔壁12和底部13、以及第一孔1f的底部13的除去，形成于第一基板面10a的第一孔1e、1f、与形成于第二基板面10b的第二孔2e、2f连通，从而形成作为喷嘴板20的固定孔32的贯通孔3e、以及作为喷嘴孔31的3f而使一系列的工序结束。

根据上述第三实施方式，能够获得以下效果。

本实施方式的贯通孔形成方法，能够以构成贯通孔3f的第一孔1f的开口面积和深度为基准，对利用蚀刻刻成的构成贯通孔3e的第一孔1e的深度进行控制。由此，能够同时形成多个具备开口面积和深度均不同的第一孔1的贯通孔3。

对于本实施方式的贯通孔形成方法而言，通过同时形成开口面积和深度均不同的第一孔1，能够减少干蚀刻的次数。由此，当利用干蚀刻在基板10上形成其它孔时，能够抑制已经形成的孔等损伤的情况。并且，通过减少干蚀刻的次数能够提高干蚀刻的效率。

标号说明：

1...第一孔；2...二孔；3...贯通孔；10...基板；10a...第一基板面；10b...第二基板面；11...小孔；12...隔壁；13...底部；20...喷嘴板；31...喷嘴孔；32...固定孔；101...第一抗蚀剂膜；102...第二抗蚀剂膜；201...氧化膜。

Claims

1.一种贯通孔形成方法，其特征在于，

具备：

第一孔形成工序，在该第一孔形成工序中，对于具有第一基板面、以及与该第一基板面相对的第二基板面的基板，通过在所述第一基板面上连续相接地形成多个小孔、且通过蚀刻来刻成所述小孔，以此形成第一孔；

热氧化膜形成工序，在该热氧化膜形成工序中，对作为所述小孔与所述小孔之间的隔壁的所述基板、以及作为所述小孔的底部的所述基板进行热氧化，并在所述基板上形成热氧化膜；以及

除去工序，在该除去工序中，将热氧化后的所述隔壁和所述底部、以及在所述基板上形成的热氧化膜除去。

2.根据权利要求1所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

所述第一孔是通过将具有多边形状的所述小孔连续相接而形成的。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

具备在所述第二基板面上形成与所述第一孔相对的第二孔的第二孔形成工序。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

形成多个所述第一孔，该多个所述第一孔的彼此的连续相接地形成的所述小孔的数量互不相同。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

形成多个所述第一孔，该多个所述第一孔的彼此的连续相接地形成的所述小孔的开口面积互不相同。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

同时形成彼此的开口面积和深度均不同的多个所述第一孔。

7.一种贯通孔形成方法，其特征在于，

具备：

对于具有第一基板面、以及作为所述第一基板面的背面的第二基板面的基板，在所述第一基板面上形成多个小孔的工序；

热氧化膜形成工序，在该热氧化膜形成工序中，对所述小孔与相邻的其它所述小孔之间的隔壁、以及所述小孔的底部进行热氧化而形成热氧化膜；以及

第一孔形成工序，在该第一孔形成工序中，将形成于所述隔壁及所述底部的热氧化膜除去而形成第一孔。

8.根据权利要求7所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

所述小孔包括俯视所述基板时为多边形的所述小孔。

9.根据权利要求8所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

所述小孔包括俯视所述基板时为六边形的所述小孔。

10.根据权利要求7至权利要求9中任一项所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

具备在所述第二基板面上形成第二孔的第二孔形成工序。

11.根据权利要求7至权利要求10中任一项所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

形成彼此的所述小孔的数量不同的多个所述第一孔。

12.根据权利要求7至权利要求11中任一项所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

形成彼此的所述小孔的开口面积不同的多个所述第一孔。

13.根据权利要求7至权利要求12中任一项所述的贯通孔形成方法，其特征在于，

同时形成彼此的开口面积和深度均不同的多个所述第一孔。

14.一种喷嘴板，其特征在于，

利用根据权利要求7至权利要求13中任一项所述的贯通孔形成方法形成该喷嘴板。

15.一种MEMS器件，其特征在于，

利用根据权利要求7至权利要求13中任一项所述的贯通孔形成方法形成该MEMS器件。