JP2000286265A

JP2000286265A - 単結晶シリコンウェハにおける配線構造、狭ピッチ用コネクタ、マイクロマシン、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、液晶パネル、電子機器

Info

Publication number: JP2000286265A
Application number: JP11094073A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Sato; 英一佐藤; Masahiro Fujii; 正寛藤井; Shuji Koeda; 周史小枝
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体装置に傾き（浮き上がり）が生じて
も、また半導体装置における外径の不均一や、端子電極
の高さの不均一があっても、短絡を防止することのでき
る単結晶シリコンウェハにおける配線構造、狭ピッチ用
コネクタ、マイクロマシン、圧電アクチュエータ、静電
アクチュエータ、インクジェットヘッド、インクジェッ
トプリンタ、液晶パネル、電子機器を提供する。【解決手段】表面１２に溝部１４が形成されていると
ともに、表面１２と溝部１４とにはＳｉＯ₂膜１６が形
成されている。そしてＳｉＯ₂膜１６が形成される溝部
１４の底面には金属配線２０が形成される。このように
単結晶シリコンウェハ１０の表面に溝部１４を設け、こ
の溝部１４の底面に金属配線２０を設ければ、当該金属
配線２０に接続される半導体装置２４に傾きが生じて
も、金属配線２０との間に短絡が生じるのを防止するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶シリコンウ
ェハにおける配線構造、狭ピッチ用コネクタ、マイクロ
マシン、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、イ
ンクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、液晶パ
ネル、電子機器に係り、特に短絡発生の防止をなす単結
晶シリコンウェハにおける配線構造、狭ピッチ用コネク
タ、マイクロマシン、圧電アクチュエータ、静電アクチ
ュエータ、インクジェットヘッド、インクジェットプリ
ンタ、液晶パネル、電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタにおける
プリンタエンジン部（以下エンジン部と称す）にはイン
ク吹出用の静電アクチュエータが搭載されている。そし
てこれら静電アクチュエータは、単結晶シリコンウェハ
の表面に異方性エッチングに代表されるマイクロマシニ
ング技術を用いて形成されていることが知られている。

【０００３】このような静電アクチュエータを構成して
いる複数の振動子からは当該振動子の駆動をなすための
電圧印加側の配線が、単結晶シリコンウェハの表面にそ
れぞれ引き出されている。そして複数の電圧印加側の配
線は個々に単結晶シリコンウェハの表面に実装された半
導体装置となるドライバＩＣに接続され、当該ドライバ
ＩＣを介して外部基板に接続されている。このように外
部基板に接続されたエンジン部では、外部基板側から送
り出された信号がドライバＩＣに入力され、当該ドライ
バＩＣからの出力により任意の振動子を稼働させるよう
になっている。

【０００４】なお上述したような配線に対する半導体装
置の接続は、静電アクチュエータを用いたプリンタヘッ
ド（プリンタエンジン部）を取り上げて説明を行った
が、基板上に微細な運動機構部が形成され、この運動機
構部にエネルギ伝達をなす（電圧の印加をなす）配線が
引き出されたマイクロマシンや、圧電素子を用いた圧電
アクチュエータ、静電振動子を用いた静電アクチュエー
タ、および圧電アクチュエータを用いたプリンタヘッド
や、これらアクチュエータを用いたプリンタ、液晶パネ
ル、そしてこれら機器を搭載する電子機器、および狭ピ
ッチコネクタにおいても同様の技術によって接続がなさ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述したような
エンジン部には以下に示すような問題点があった。

【０００６】図７は、単結晶シリコンウェハの表面に引
き出された配線と、この配線に接続される半導体装置の
状態を示した側面図である。すなわち同図（１）に示す
ような通常の状態では、半導体装置１は、単結晶シリコ
ンウェハ２の表面に絶縁膜２Ａを介して引き回された配
線３に対して均等に接続がなされるので、前記半導体装
置１は単結晶シリコンウェハ２に対しほぼ平行となり半
導体装置１の底面１Ａと、単結晶シリコンウェハ２側と
は十分な隙間（クリアランス）が確保される。

【０００７】しかし半導体装置１を配線３に接続する際
には、同図（２）に示すように前記半導体装置１に設け
られた端子電極１Ｂと、配線３との間に半田あるいは導
電性接着剤を介在させているので、半田あるいは導電性
接着剤の厚みのばらつきによって半導体装置１が傾き
（半導体装置１が浮き上がり）、当該半導体装置１の端
部（エッジ）が隣接する配線４に接触し、半導体装置３
と隣接する配線４との間で短絡（エッジショート）が生
ずるおそれがあった。

【０００８】また半導体装置３と隣接する配線４との間
の短絡は、半導体装置３の外径の不均一（ばらつき）や
端子電極の高さの不均一によっても生じるおそれがあ
る。

【０００９】さらに隣り合う配線３同士を橋渡しするよ
うに単結晶シリコンウェハ２の表面に導電性の塵埃が付
着すると、この塵埃の付着によって隣り合う配線３の間
で短絡が生じるおそれがあった。

【００１０】ところでマイクロマシンおよびマイクロマ
シニング技術を用いて製造されるアクチュエータ等にお
いては、外部基板との接続はフレキシブル基板あるいは
ワイヤボンディング、または電線ケーブルの半田付け等
の方法により接続されている為、運動機構部あるいはア
クチュエータ部分と比較して、配線端子面積が増大して
しまうという問題があった。そして運動機構部あるいは
アクチュエータ類を形成するためには異方性エッチング
に代表されるような精密な加工を必要とするとともに、
高価な材料や高価な機械を必要とするために配線端子部
の面積を極小面積化することで効率よく製造することが
望まれている。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点に着目し、単
結晶シリコンウェハの表面において、実装される半導体
装置に傾き（浮き上がり）が生じても、また半導体装置
における外径の不均一や、端子電極の高さの不均一があ
っても、短絡を防止することができるとともに、ウェハ
表面に塵埃が付着しても短絡を防止することができる単
結晶シリコンウェハにおける配線構造、狭ピッチ用コネ
クタ、マイクロマシン、圧電アクチュエータ、静電アク
チュエータ、インクジェットヘッド、インクジェットプ
リンタ、液晶パネル、電子機器を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る単結晶シリ
コンウェハにおける配線構造は、単結晶シリコンウェハ
の表面に形成された溝部と、当該溝部を含む前記単結晶
シリコンウェハの表面に形成された絶縁膜と、前記溝部
の底面に前記絶縁膜を介して形成された配線とを有する
よう構成した。

【００１３】そして少なくとも前記溝部は、半導体装置
が実装される前記コネクタ本体の領域に位置するととも
に、前記溝部の深さ寸法は前記半導体装置の端子電極の
突出高さ寸法以下であることとした。

【００１４】なお前記単結晶シリコンウェハに形成され
る前記溝部の結晶面を、（１１０）面にすることや、あ
るいは前記単結晶シリコンウェハに形成される前記溝部
の結晶面を、（１００）面にすることが望ましい。

【００１５】なお端子電極部に突起部を配置した半導体
装置とは、半導体素子の端子電極部に、電気めっき・ス
パッタなどにより金属層を形成した突起電極や、ワイヤ
ボンディング法などを応用してなる金属接続により形成
した突起電極や、あるいは金属成分を含む樹脂により形
成した突起電極等により突起部を形成した半導体装置の
ことである。

【００１６】本発明に係る単結晶シリコンウェハにおけ
る配線構造によれば、溝部の底面に配線が形成されてい
る。このため単結晶シリコンウェハの表面に塵埃等が付
着しても配線は溝部の底面に形成されているので、溝部
を構成する段差（壁面）によって前記塵埃が配線に接触
することがない。このため隣り合う配線間に短絡が生じ
ることを防止することができる。

【００１７】そして溝部が、半導体装置が実装される単
結晶シリコンウェハの領域に位置していると、例えば半
田等を用いて、配線に半導体装置を接続しようとする場
合、配線の両側には溝部を構成する段差（壁面）が有る
ことから、前記半田等は段差（壁面）を越えて隣接する
溝部に移動する（流動する）ことがない。このため半導
体装置を配線に接続する際、半田等の流れ出しにより隣
接する配線間の短絡防止をなすことができる。

【００１８】さらに半導体装置を配線に実装する際、半
導体装置に設けられた端子電極と配線とを半田や導電性
接着剤などを用いて接続することになるが、半導体装置
は、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつきにより単
結晶シリコンウェハの表面に対して（半導体装置の浮き
上がりにより）傾きが生じ、単結晶シリコンウェハの表
面に半導体装置の端部が接触する場合が考えられる。し
かし単結晶シリコンウェハの表面には配線が形成されて
おらず、その表面には絶縁膜のみが形成されているので
半導体装置の端部が単結晶シリコンウェハの表面に接触
しても両者の間で短絡が発生することを防止することが
できる。

【００１９】なお半導体装置における外形の不均一や、
端子電極の高さの不均一などによる要因によって、半導
体装置が単結晶シリコンウェハの表面に対し傾きが生
じ、半導体装置が単結晶シリコンウェハの表面に接触す
る場合も考えられるが、このような場合でも、単結晶シ
リコンウェハの表面には絶縁層のみが形成されているの
で半導体装置の（単結晶シリコンウェハに対する）接触
による短絡防止をなすことができる。

【００２０】そして溝部の深さに関しては半導体装置に
おける端子電極の高さ以下になるよう設定すれば、半導
体装置の端子電極が確実に溝部に形成された配線に届く
ので、前記配線に対して半導体装置を確実に接続（実
装）させることができる。

【００２１】ところで単結晶シリコンウェハにおける表
面の結晶面を、（１１０）面とすれば、その表面に異方
性エッチングを施すことでアンダーカットの少ない断面
矩形状の溝部を形成することが可能になり、溝部の幅に
影響されることなく所定の深さを形成することが可能に
なる。

【００２２】またシリコン単結晶における表面の結晶面
を（１００）面に設定すれば、その表面に異方性エッチ
ングを施すことにより（１００）面と５４．７４度をな
すＶ字形の溝部壁面が形成される。そして（１００）面
の深さは、単結晶シリコンウェハに設定された絶縁膜
（例えばＳｉＯ₂膜）の窓の幅によって正確に制御する
ことができるので、半導体装置の底面と単結晶シリコン
ウェハの表面との間の隙間（クリアランス）を任意に調
整することができる。

【００２３】また本発明に係る狭ピッチコネクタは、基
板上に素子が形成され、当該素子から引き出された配線
の一部を端子電極とする接続対象物の前記端子電極に、
導電性部材を挟んで加圧と加熱を行い、前記導電性部材
との接続にて前記端子電極との導通をなすコネクタであ
って、コネクタ本体を前記接続対象物を構成する前記基
板と熱膨張係数が略等しい部材、もしくは前記基板より
も熱膨張係数が小さい部材で形成し、このコネクタ本体
の表面に溝部を設けるとともに当該溝部を含む表面に絶
縁膜を設け、前記溝部の底面に前記絶縁膜を介して形成
された配線を形成し、この配線の一部に前記端子電極に
重ね合わせ可能な接合部を設けるよう構成した。また少
なくとも前記溝部は、半導体装置が実装される前記コネ
クタ本体の領域に位置するとともに、前記溝部の深さ寸
法は前記半導体装置の端子電極の突出高さ寸法以下であ
ることが望ましく、さらに前記コネクタを構成する部材
の材料は、シリコンであることが望ましい。

【００２４】あるいは前記接続対象物を構成する前記基
板と、前記コネクタ本体を構成する部材とが同一材料で
あることが望ましく、さらには前記接続対象物を構成す
る前記基板と、前記コネクタ本体を構成する部材の材料
は、シリコンであることが望ましい。

【００２５】本発明に係る狭ピッチコネクタによれば、
溝部の底面に配線が形成されている。このためコネクタ
本体の表面に塵埃等が付着しても配線は溝部の底面に形
成されているので、溝部を構成する段差（壁面）によっ
て前記塵埃が配線に接触することがない。このため隣り
合う配線間に短絡が生じることを防止することができ
る。

【００２６】そして溝部が、半導体装置が実装されるコ
ネクタ本体の領域に位置していると、例えば半田等を用
いて、配線に半導体装置を接続しようとする場合、配線
の両側には溝部を構成する段差（壁面）が有ることか
ら、前記半田等は段差（壁面）を越えて隣接する溝部に
移動する（流動する）ことがない。このため半導体装置
を配線に接続する際、半田等の流れ出しにより隣接する
配線間の短絡防止をなすことができる。

【００２７】さらに半導体装置を配線に実装する際、半
導体装置に設けられた端子電極と配線とを半田や導電性
接着剤などを用いて接続することになるが、半導体装置
は、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつきによりコ
ネクタ本体の表面に対して（半導体装置の浮き上がりに
より）傾きが生じ、コネクタ本体の表面に半導体装置の
端部が接触する場合が考えられる。しかしコネクタ本体
の表面には配線が形成されておらず、その表面には絶縁
膜のみが形成されているので半導体装置の端部がコネク
タ本体の表面に接触しても両者の間で短絡が発生するこ
とを防止することができる。

【００２８】なお半導体装置における外形の不均一や、
端子電極の高さの不均一などによる要因によって、半導
体装置がコネクタ本体の表面に対し傾きが生じ、半導体
装置がコネクタ本体の表面に接触する場合も考えられる
が、このような場合でも、コネクタ本体の表面には絶縁
層のみが形成されているので半導体装置の（コネクタ本
体に対する）接触による短絡防止をなすことができる。

【００２９】そして溝部の深さに関しては半導体装置に
おける端子電極の高さ以下になるよう設定すれば、半導
体装置の端子電極が確実に溝部に形成された配線に届く
ので、前記配線に対して半導体装置を確実に接続（実
装）させることができる。

【００３０】さらに接続対象部を構成する基板の熱膨張
係数に略等しい材料、もしくは前記基板よりも熱膨張係
数が小さい部材でコネクタ本体を構成したので、両者の
端子電極を加圧を加熱とで接続する場合、両者がほぼ同
じ量だけ伸び、重ね合わされた端子電極同士の相対位置
が変動するのを最小限に抑えることができる。そしてコ
ネクタを構成する部材をシリコンとすれば、半導体装置
を形成する手順と同様の手法で当該コネクタを形成する
ことができるとともに、熱膨張率を小さくすることがで
きる。

【００３１】なお接続対象部を構成する基板とコネクタ
との材料を同一にすれば、重ね合わされた端子電極同士
の相対位置の変動を理論上無くすことができる。そして
接続対象部を構成する基板とコネクタとの材料を伝熱性
の高いシリコンとすれば、放熱効果を一層高めることが
可能となり、搭載される半導体装置の発熱による温度上
昇を防止することができる。

【００３２】また本発明に係るマイクロマシンは、微小
に形成された運動機構部とこの運動機構部から引き出さ
れその一部を端子電極とする複数の配線とを表面に形成
した第１基板と、当該第１基板と熱膨張係数が略等しい
部材もしくは前記基板よりも熱膨張係数が小さい部材で
形成されこの表面に溝部を設けるとともに当該溝部を含
む表面に絶縁膜を設け、前記溝部の底面に前記絶縁膜を
介して形成された配線に前記端子電極に接続される接合
部を設けた第２基板とを有するよう構成した。

【００３３】本発明に係るマイクロマシンによれば、運
動機構部が形成される第１基板と、外部への接続をなす
第２基板とを別体に構成したことから、第１基板の面積
を最小限にすることができる。また端子電極と接合部と
を接合する際は、第１基板と第２基板の熱膨張係数が略
等しくもしくは第２基板側の熱膨張係数が小さくなって
いることから、接合の際における両者の相対位置の変動
を防止することができるとともに、配線端子面積を小さ
くすることが可能になる。また上記作用に加え、第２基
板には溝部の底面に配線が形成されている。このため第
２基板の表面に塵埃等が付着しても配線は溝部の底面に
形成されているので、溝部を構成する段差（壁面）によ
って前記塵埃が配線に接触することがない。このため隣
り合う配線間に短絡が生じることを防止することができ
る。

【００３４】そして溝部が、半導体装置が実装される第
２基板の領域に位置していると、例えば半田等を用い
て、配線に半導体装置を接続しようとする場合、配線の
両側には溝部を構成する段差（壁面）が有ることから、
前記半田等は段差（壁面）を越えて隣接する溝部に移動
する（流動する）ことがない。このため半導体装置を配
線に接続する際、半田等の流れ出しにより隣接する配線
間の短絡防止をなすことができる。

【００３５】さらに半導体装置を配線に実装する際、半
導体装置に設けられた端子電極と配線とを半田や導電性
接着剤などを用いて接続することになるが、半導体装置
は、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつきにより第
２基板の表面に対して（半導体装置の浮き上がりによ
り）傾きが生じ、第２基板の表面に半導体装置の端部が
接触する場合が考えられる。しかし第２基板の表面には
配線が形成されておらず、その表面には絶縁膜のみが形
成されているので半導体装置の端部が第２基板の表面に
接触しても両者の間で短絡が発生することを防止するこ
とができる。

【００３６】なお半導体装置における外形の不均一や、
端子電極の高さの不均一などによる要因によって、半導
体装置が第２基板の表面に対し傾きが生じ、半導体装置
が第２基板の表面に接触する場合も考えられるが、この
ような場合でも、第２基板の表面には絶縁層のみが形成
されているので半導体装置の（第２基板に対する）接触
による短絡防止をなすことができる。

【００３７】そして溝部の深さに関しては半導体装置に
おける端子電極の高さ以下になるよう設定すれば、半導
体装置の端子電極が確実に溝部に形成された配線に届く
ので、前記配線に対して半導体装置を確実に接続（実
装）させることができる。

【００３８】本発明に係る圧電アクチュエータは、電圧
の印加に応じて変位が生じる圧電素子と当該圧電素子か
ら引き出されその一部を端子電極とする複数の配線とを
表面に形成した第１基板と、当該第１基板と熱膨張係数
が略等しい部材もしくは前記基板よりも熱膨張係数が小
さい部材で形成されこの表面に溝部を設けるとともに当
該溝部を含む表面に絶縁膜を設け前記溝部の底面に前記
絶縁膜を介して形成された配線に前記端子電極に接続さ
れる接合部を設けた第２基板とを有するよう構成した。

【００３９】本発明に係る圧電アクチュエータによれ
ば、圧電素子が形成される第１基板と、外部への接続を
なす第２基板とを別体に構成したことから、第１基板の
面積を最小限にすることができる。また端子電極と接合
部とを接合する際は、第１基板と第２基板の熱膨張係数
が略等しくもしくは第２基板側の熱膨張係数が小さくな
っていることから、接合の際における両者の相対位置の
変動を防止することができるとともに、配線端子面積を
小さくすることが可能になる。また上記作用に加え、第
２基板には溝部の底面に配線が形成されている。このた
め第２基板の表面に塵埃等が付着しても配線は溝部の底
面に形成されているので、溝部を構成する段差（壁面）
によって前記塵埃が配線に接触することがない。このた
め隣り合う配線間に短絡が生じることを防止することが
できる。

【００４０】そして溝部が、半導体装置が実装される第
２基板の領域に位置していると、例えば半田等を用い
て、配線に半導体装置を接続しようとする場合、配線の
両側には溝部を構成する段差（壁面）が有ることから、
前記半田等は段差（壁面）を越えて隣接する溝部に移動
する（流動する）ことがない。このため半導体装置を配
線に接続する際、半田等の流れ出しにより隣接する配線
間の短絡防止をなすことができる。

【００４１】さらに半導体装置を配線に実装する際、半
導体装置に設けられた端子電極と配線とを半田や導電性
接着剤などを用いて接続することになるが、半導体装置
は、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつきにより第
２基板の表面に対して（半導体装置の浮き上がりによ
り）傾きが生じ、第２基板の表面に半導体装置の端部が
接触する場合が考えられる。しかし第２基板の表面には
配線が形成されておらず、その表面には絶縁膜のみが形
成されているので半導体装置の端部が第２基板の表面に
接触しても両者の間で短絡が発生することを防止するこ
とができる。

【００４２】なお半導体装置における外形の不均一や、
端子電極の高さの不均一などによる要因によって、半導
体装置が第２基板の表面に対し傾きが生じ、半導体装置
が第２基板の表面に接触する場合も考えられるが、この
ような場合でも、第２基板の表面には絶縁層のみが形成
されているので半導体装置の（第２基板に対する）接触
による短絡防止をなすことができる。

【００４３】そして溝部の深さに関しては半導体装置に
おける端子電極の高さ以下になるよう設定すれば、半導
体装置の端子電極が確実に溝部に形成された配線に届く
ので、前記配線に対して半導体装置を確実に接続（実
装）させることができる。

【００４４】本発明に係る静電アクチュエータによれ
ば、電圧の印加に応じた静電容量の変化により振動子を
弾性変形内で可動させる静電振動子と当該静電振動子か
ら引き出されその一部を端子電極とする複数の配線とを
表面に形成した第１基板と、当該第１基板と熱膨張係数
が略等しい部材もしくは前記基板よりも熱膨張係数が小
さい部材で形成されこの表面に溝部を設けるとともに当
該溝部を含む表面に絶縁膜を設け前記溝部の底面に前記
絶縁膜を介して形成された配線に前記端子電極に接続さ
れる接合部を設けた第２基板とを有するよう構成した。

【００４５】本発明に係る静電アクチュエータによれ
ば、静電振動子が形成される第１基板と、外部への接続
をなす第２基板とを別体に構成したことから、第１基板
の面積を最小限にすることができる。また端子電極と接
合部とを接合する際は、第１基板と第２基板の熱膨張係
数が略等しくもしくは第２基板側の熱膨張係数が小さく
なっていることから、接合の際における両者の相対位置
の変動を防止することができるとともに、配線端子面積
を小さくすることが可能になる。また上記作用に加え、
第２基板には溝部の底面に配線が形成されている。この
ため第２基板の表面に塵埃等が付着しても配線は溝部の
底面に形成されているので、溝部を構成する段差（壁
面）によって前記塵埃が配線に接触することがない。こ
のため隣り合う配線間に短絡が生じることを防止するこ
とができる。

【００４６】そして溝部が、半導体装置が実装される第
２基板の領域に位置していると、例えば半田等を用い
て、配線に半導体装置を接続しようとする場合、配線の
両側には溝部を構成する段差（壁面）が有ることから、
前記半田等は段差（壁面）を越えて隣接する溝部に移動
する（流動する）ことがない。このため半導体装置を配
線に接続する際、半田等の流れ出しにより隣接する配線
間の短絡防止をなすことができる。

【００４７】さらに半導体装置を配線に実装する際、半
導体装置に設けられた端子電極と配線とを半田や導電性
接着剤などを用いて接続することになるが、半導体装置
は、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつきにより第
２基板の表面に対して（半導体装置の浮き上がりによ
り）傾きが生じ、第２基板の表面に半導体装置の端部が
接触する場合が考えられる。しかし第２基板の表面には
配線が形成されておらず、その表面には絶縁膜のみが形
成されているので半導体装置の端部が第２基板の表面に
接触しても両者の間で短絡が発生することを防止するこ
とができる。

【００４８】なお半導体装置における外形の不均一や、
端子電極の高さの不均一などによる要因によって、半導
体装置が第２基板の表面に対し傾きが生じ、半導体装置
が第２基板の表面に接触する場合も考えられるが、この
ような場合でも、第２基板の表面には絶縁層のみが形成
されているので半導体装置の（第２基板に対する）接触
による短絡防止をなすことができる。

【００４９】そして溝部の深さに関しては半導体装置に
おける端子電極の高さ以下になるよう設定すれば、半導
体装置の端子電極が確実に溝部に形成された配線に届く
ので、前記配線に対して半導体装置を確実に接続（実
装）させることができる。

【００５０】また本発明に係るインクジェットヘッド
は、圧電および静電アクチュエータを用いたこととし、
本発明に係るインクジェットプリンタは圧電および静電
アクチュエータを搭載したインクジェットヘッドを用い
ることとした。さらに本発明に係る電子機器は、マイク
ロマシン、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、
インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、液晶
パネルのいずれかを用いることとした。

【００５１】本発明に係るインクジェットヘッド、イン
クジェットプリンタ、電子機器においても、運動機構部
や圧電素子あるいは静電振動子が形成される第１基板
と、外部への接続をなす第２基板とを別体に構成したこ
とから、第１基板の面積を最小限にすることができる。
また端子電極と接合部とを接合する際は、第１基板と第
２基板の熱膨張係数が略等しくなっていることから、接
合の際における両者の相対位置の変動を防止することが
できるとともに、配線端子面積を小さくすることが可能
になる。また上記作用に加え、第２基板には溝部の底面
に配線が形成されている。このため第２基板の表面に塵
埃等が付着しても配線は溝部の底面に形成されているの
で、溝部を構成する段差（壁面）によって前記塵埃が配
線に接触することがない。このため隣り合う配線間に短
絡が生じることを防止することができる。

【００５２】そして溝部が、半導体装置が実装される第
２基板の領域に位置していると、例えば半田等を用い
て、配線に半導体装置を接続しようとする場合、配線の
両側には溝部を構成する段差（壁面）が有ることから、
前記半田等は段差（壁面）を越えて隣接する溝部に移動
する（流動する）ことがない。このため半導体装置を配
線に接続する際、半田等の流れ出しにより隣接する配線
間の短絡防止をなすことができる。

【００５３】さらに半導体装置を配線に実装する際、半
導体装置に設けられた端子電極と配線とを半田や導電性
接着剤などを用いて接続することになるが、半導体装置
は、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつきにより第
２基板の表面に対して（半導体装置の浮き上がりによ
り）傾きが生じ、第２基板の表面に半導体装置の端部が
接触する場合が考えられる。しかし第２基板の表面には
配線が形成されておらず、その表面には絶縁膜のみが形
成されているので半導体装置の端部が第２基板の表面に
接触しても両者の間で短絡が発生することを防止するこ
とができる。

【００５４】なお半導体装置における外形の不均一や、
端子電極の高さの不均一などによる要因によって、半導
体装置が第２基板の表面に対し傾きが生じ、半導体装置
が第２基板の表面に接触する場合も考えられるが、この
ような場合でも、第２基板の表面には絶縁層のみが形成
されているので半導体装置の（第２基板に対する）接触
による短絡防止をなすことができる。

【００５５】そして溝部の深さに関しては半導体装置に
おける端子電極の高さ以下になるよう設定すれば、半導
体装置の端子電極が確実に溝部に形成された配線に届く
ので、前記配線に対して半導体装置を確実に接続（実
装）させることができる。

【００５６】本発明に係る液晶パネルは、液晶を挟み込
むとともに当該液晶に電圧を印加し前記液晶の表示変化
をなす複数の配線を表面に設けた第１基板と、当該第１
基板と熱膨張係数が略等しい部材もしくは前記基板より
も熱膨張係数が小さい部材で形成されこの表面に溝部を
設けるとともに当該溝部を含む表面に絶縁膜を設け前記
溝部の底面に前記絶縁膜を介して形成された配線に前記
端子電極に接続される接合部を設けた第２基板とを有す
るよう構成した。

【００５７】本発明に係る液晶パネルによれば、第１基
板における配線端子面積を最小限に抑えることができる
ので、第１基板における液晶の面積を最大限に設定する
ことができ、液晶表示部分を大きくすることができる。
また端子電極と接合部とを接合する際は、第１基板と第
２基板の熱膨張係数が略等しくなっていることから、接
合の際における両者の相対位置の変動を防止することが
できる。また上記作用に加え、第２基板には溝部の底面
に配線が形成されている。このため第２基板の表面に塵
埃等が付着しても配線は溝部の底面に形成されているの
で、溝部を構成する段差（壁面）によって前記塵埃が配
線に接触することがない。このため隣り合う配線間に短
絡が生じることを防止することができる。

【００５８】そして溝部が、半導体装置が実装される第
２基板の領域に位置していると、例えば半田等を用い
て、配線に半導体装置を接続しようとする場合、配線の
両側には溝部を構成する段差（壁面）が有ることから、
前記半田等は段差（壁面）を越えて隣接する溝部に移動
する（流動する）ことがない。このため半導体装置を配
線に接続する際、半田等の流れ出しにより隣接する配線
間の短絡防止をなすことができる。

【００５９】さらに半導体装置を配線に実装する際、半
導体装置に設けられた端子電極と配線とを半田や導電性
接着剤などを用いて接続することになるが、半導体装置
は、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつきにより第
２基板の表面に対して（半導体装置の浮き上がりによ
り）傾きが生じ、第２基板の表面に半導体装置の端部が
接触する場合が考えられる。しかし第２基板の表面には
配線が形成されておらず、その表面には絶縁膜のみが形
成されているので半導体装置の端部が第２基板の表面に
接触しても両者の間で短絡が発生することを防止するこ
とができる。

【００６０】なお半導体装置における外形の不均一や、
端子電極の高さの不均一などによる要因によって、半導
体装置が第２基板の表面に対し傾きが生じ、半導体装置
が第２基板の表面に接触する場合も考えられるが、この
ような場合でも、第２基板の表面には絶縁層のみが形成
されているので半導体装置の（第２基板に対する）接触
による短絡防止をなすことができる。

【００６１】そして溝部の深さに関しては半導体装置に
おける端子電極の高さ以下になるよう設定すれば、半導
体装置の端子電極が確実に溝部に形成された配線に届く
ので、前記配線に対して半導体装置を確実に接続（実
装）させることができる。

【００６２】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る単結晶シリコ
ンウェハにおける配線構造、狭ピッチ用コネクタ、マイ
クロマシン、圧電アクチュエータ、静電アクチュエー
タ、インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、
液晶パネル、電子機器に好適な具体的実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００６３】図１は、本実施の形態に係る単結晶シリコ
ンウェハにおける配線構造を示す側面図である。同図に
示すように本実施の形態に係る配線構造が形成される単
結晶シリコンウェハ１０においては、その表面１２に溝
部１４が複数形成されている。

【００６４】そして当該溝部１４は、その断面形状がア
ンダーカットの少ない矩形状となっており、その深さは
約１０ミクロン前後に設定される。なお溝部１４におけ
る幅寸法は後述する半導体装置における端子電極の幅に
よって設定すればよい。またこのような複数の溝部１４
および単結晶シリコンウェハ１０の表面１２には、絶縁
膜となるＳｉＯ₂膜１６が形成されており、さらに当該
ＳｉＯ₂膜１６が形成された溝部１４の底面１８には配
線となる金属配線２０が溝部１４の延長方向に沿って引
き回される構造になっている。

【００６５】ゆえに一本の溝部１４の底面１８には一本
の金属配線２０が引き回されており、隣り合う金属配線
２０に至るには、溝部１４を構成する壁面２２を乗り越
える必要がある。

【００６６】このように溝部１４に構成された金属配線
２０に半導体装置を実装する手順を説明する。

【００６７】同図（１）は、半導体装置が正常に実装さ
れた状態を示し、同図（２）は、半導体装置が浮き上が
り、斜めに実装された状態を示しているが、これらの図
に示すように単結晶シリコンウェハ１０に実装される半
導体装置２４の底面２４Ａからは金属配線２０との接続
をなすための端子電極２４Ｂが設けられている。なお底
面２４Ａから突出する端子電極２４Ｂの間隔は、単結晶
シリコンウェハ１０の表面１２に形成される溝部１４の
間隔に一致しており、半導体装置２４を溝部１４に合わ
せて設置した際、端子電極２４Ｂが金属配線２０の直上
に位置するようになっている。また底面２４Ａからの端
子電極２４Ｂの突出高さは、少なくとも溝部１４の深さ
以上（約１０ミクロン以上）に設定されており、端子電
極２４Ｂが確実に金属配線２０に接触できるようになっ
ている。

【００６８】こうした半導体装置２４においては、実装
の際、金属配線２０と端子電極２４Ｂとの間に半田ある
いは導電性接着剤を介在させ、両者を接合することとな
るが、半田あるいは導電性接着剤の厚みのばらつきや、
端子電極２４Ｂの高さ寸法の不一致等の要因により同図
（２）に示すように半導体装置２４が傾き、単結晶シリ
コンウェハ１０の表面１２に接触するおそれがある。ま
た半導体装置２４の外形が不均一、すなわち半導体装置
２４の外形に突起等が存在した場合にも同様にこの突起
によって、半導体装置２４が単結晶シリコンウェハ１０
の表面１２に接触するおそれがある。

【００６９】しかし単結晶シリコンウェハ１０の表面１
２には金属配線２０が露出しておらず、表面１２には絶
縁膜となるＳｉＯ₂膜１６だけが形成されている。この
ため半導体装置２４が傾いても、当該半導体装置２４の
端部は金属配線２０に接触することがなく単結晶シリコ
ンウェハ１０の表面１２に形成されたＳｉＯ₂膜１６に
接触するだけである。このため半導体装置２４と金属配
線２０との間に短絡が生じることが無く、半導体装置２
４における実装の信頼度を向上させることが可能とな
る。

【００７０】また隣り合う金属配線２０の間には、溝部
１４を構成する壁面２２が設けられているので半田や導
電性接着剤が流動し、隣接する金属配線２０側に流れ込
むことがなく、もって隣り合う金属配線２０同士の間で
短絡が生じるのを防止できることはいうまでもない。

【００７１】さらに本実施の形態では、半導体装置２４
が実装される領域について説明を行ったが、この形態に
限定されることもなく、単結晶シリコンウェハ１０の表
面１２全体に溝部１４を形成するようにしてもよい。こ
のように単結晶シリコンウェハ１０の表面１２全体に溝
部１４を形成すれば、単結晶シリコンウェハ１０の表面
に導電性の塵埃が付着しても、前記塵埃は溝部１４の有
する段差によって金属配線２０に接することがない。こ
のためウェハ表面に付着した塵埃によって隣接する金属
配線２０の間に短絡が生じるのを防止することができ
る。

【００７２】図２は、溝部１４の断面形状を示す要部拡
大図である。同図（１）および同図（２）では、単結晶
シリコンウェハにおける表面の結晶面が異なっている。

【００７３】同図（１）においては、その表面の結晶面
は（１１０）面となっている。このように表面の結晶面
を（１１０）面とすれば、ＫＯＨ水溶液やエチレンジア
ミン水溶液等のエッチング液に対して垂直方向（単結晶
シリコンウェハの厚み方向）に大きな結晶方位依存性を
持っているので、溝部１４の幅に左右されずにアンダー
カットの極めて少ない断面矩形状の溝部１４を形成する
ことができる。このため溝部１４の幅に影響されずに
（無関係に）、当該溝部１４の深さを設定することがで
きる。

【００７４】また同図（２）においては、その表面の結
晶面は（１００）面となっている。このように表面の結
晶面を（１００）面とすれば、その表面にＫＯＨ水溶液
やエチレンジアミン水溶液等のエッチング液を用いて、
異方性エッチングを施すことにより（１００）面と５
４．７４度をなすＶ字形の壁面２２を形成することがで
きる。なおＶ字形の壁面２２を有した溝部１４の深さ
（図中、寸法ｄ）は、表面１２に設定されたＳｉＯ₂膜
１６で形成される窓の幅（図中、寸法Ｗ）により正確に
制御することができる。このため半導体装置２４の底面
２４Ａと単結晶シリコンウェハ１０の表面１２との間の
隙間（クリアランス）を任意に調整することが可能とな
る。

【００７５】なお以上説明したような単結晶シリコンウ
ェハ１０における配線構造は、単結晶シリコンウェハ１
０の表面１２に、絶縁膜を介して引き回された金属配線
２０に、半導体装置２４等を実装する製品であれば適用
が可能であり、例えば上述した単結晶シリコンウェハを
用いた狭ピッチコネクタや、あるいはマイクロマシニン
グ技術を用いて製造されたインクジェットプリンタにお
けるプリンタエンジン部、すなわち圧電アクチュエータ
や静電アクチュエータなどに適用することが可能であ
る。また液晶パネルにおける駆動用ドライバの実装部分
などにも適用することが可能であり、その他幅広い製品
への適用が可能となっている。

【００７６】ここで本実施の形態に係る単結晶シリコン
ウェハにおける配線構造を狭ピッチコネクタに適用した
例を図５に示す。同図（１）に示すように単結晶シリコ
ンウェハにおける配線構造を適用した狭ピッチコネクタ
３４は、コネクタ本体３６の表面に金属配線３８を形成
した形態となっている。

【００７７】コネクタ本体３６は長方形状の単結晶シリ
コンからなり、半導体装置をその表面に形成するための
本実施の形態に係る単結晶シリコンウェハを格子状に切
り出して製作したものである。そしてその表面には、コ
ネクタ本体３６を横切るように金属配線３８Ａおよび金
属配線３８Ｂが複数設けられており、当該金属配線３８
Ａの片側端部、すなわちコネクタ本体３６の縁部３６Ａ
には、第１基板となる接続対象物４０に設けられた端子
電極４２と重なり合わせが可能な接合部となる端子電極
４４が形成されている（端子電極４４は端子電極４２
と、その幅とピッチが同一）。一方、金属配線３８Ｂに
おける端子電極４４が形成された反対側の縁部３６Ｂに
は、端子電極４４側より少数の電極数であるが、その幅
とピッチとが拡大された（図中では４倍に拡大）端子電
極４６が形成されている。またコネクタ本体３６の中央
部には半導体装置４８が実装される。なお同図（１）に
おけるＡＡ断面となる同図（２）に示すように半導体装
置４８の端子位置には、金属配線３８Aにおける端子電
極４４の反対側端部、および金属配線３８Ｂにおける端
子電極４６の反対側端部が位置しており、両者を接続す
ることで半導体装置の端子５０と、金属配線３８Ａおよ
び金属配線３８Ｂとを導通可能にしている。なお金属配
線３８Ａと金属配線３８Ｂは、コネクタ本体３６の表面
に形成された溝部５２（溝部１４と同一）の底面にＳｉ
Ｏ₂膜５４（ＳｉＯ₂膜１６と同一）を介して形成されて
いる。

【００７８】このようにコネクタ本体３６の表面に溝部
５２を形成した狭ピッチコネクタ３４を用いれば、半導
体装置４８が、半田や導電性接着剤の接合厚みのばらつ
きによりコネクタ本体３６の表面に対して（半導体装置
４８の浮き上がりにより）傾きが生じ、コネクタ本体３
６の表面に半導体装置４８の端部が接触する場合があっ
ても、コネクタ本体３６の表面には金属配線３８Ａおよ
び金属配線３８Ｂが形成されておらず、その表面にはＳ
ｉＯ₂膜５４のみが形成されているので半導体装置４８
の端部がコネクタ本体３６の表面に接触しても両者の間
で短絡が発生することを防止することができる。

【００７９】なお半導体装置４８における外形の不均一
や、半導体装置の端子５０の高さの不均一などによる要
因によって、半導体装置４８がコネクタ本体３６の表面
に対し傾きが生じ、半導体装置４８がコネクタ本体３６
の表面に接触する場合も考えられるが、このような場合
でも、コネクタ本体３６の表面にはＳｉＯ₂膜５４のみ
が形成されているので半導体装置４８の（コネクタ本体
３６に対する）接触による短絡防止をなすことができ
る。

【００８０】そして溝部５２の深さに関しては半導体装
置の端子５０の高さ以下になるよう設定すれば、半導体
装置の端子５０が確実に溝部１４に形成された金属配線
３８Ａおよび金属配線３８Ｂに届くので、これら金属配
線に対して半導体装置４８を確実に接続（実装）させる
ことができる。

【００８１】このように構成される単結晶シリコンウェ
ハにおける配線構造を単結晶シリコンウェハの表面に形
成する製造手順を説明する。

【００８２】図３および図４は、本実施の形態に係る単
結晶シリコンウェハにおける配線構造の製造手順を示す
断面説明図である。

【００８３】図３（１）に示すように、単結晶シリコン
ウェハ１０の表面を洗浄し当該表面に付着した塵埃およ
び汚れの除去を行った後は、単結晶シリコンウェハ１０
の表面に絶縁層２６を形成するとともに、当該絶縁層２
６の上層に塗布によりフォトレジスト膜２８を形成す
る。

【００８４】そして塗布によりフォトレジスト膜２８を
絶縁層２６の上層に形成した後は、フォトリソグラフィ
ーによってパターニングを行い、溝部１４を形成する部
分のフォトレジスト膜２８を除去するとともに、他の範
囲（溝部１４を形成する部分以外）のフォトレジスト膜
２８をマスクとしてＳｉＯ₂からなる絶縁層２６をエッ
チングする。その後、溝部１４を形成する部分以外に残
るフォトレジスト膜２６を除去し、溝部１４を形成する
部分以外に残る絶縁層２６をマスクとして、ＫＯＨ水溶
液やエチレンジアミン水溶液等のエッチング液を用い
て、結晶面が（１１０）面からなる単結晶シリコンウェ
ハ１０の表面に異方性エッチングを施す。このように結
晶面が（１１０）面からなる単結晶シリコンウェハ１０
の表面に異方性エッチングを施せば、単結晶シリコンウ
ェハ１０の表面に対して垂直方向（単結晶シリコンウェ
ハ１０の厚み方向）に大きな結晶方位依存性を持ってい
るので、溝部１４の幅に左右されずにアンダーカットの
極めて少ない断面矩形状の溝部１４を形成することがで
きる。絶縁層２６をマスクとして溝部１４を形成した状
態を図３（２）に示す。

【００８５】溝部１４を形成した後は、溝部１４を形成
する部分以外に残る絶縁層２６を除去するとともに、図
３（３）に示すように単結晶シリコンウェハ１０の表面
および溝部１４に新たな絶縁層２８を形成する。なお絶
縁層２８の厚みは５０００〜２００００オングストロー
ム程度とし、その形成は、例えばＣＶＤ法によって堆積
したＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ−Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｉｌｉ
ｃａｔｅＧｌａｓｓ）によって形成したり、ドライ熱
酸化またはウェット熱酸化等を用いて形成するようにし
てもよい。

【００８６】単結晶シリコンウェハ１０の表面および溝
部１４に新たな絶縁層２８を形成した後は、当該絶縁膜
２８が設けられた単結晶シリコンウェハ１０を圧力２〜
５ｍＴｏｒｒ、温度１５０〜３００℃のアルゴン雰囲気
中に配置し、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓ
ｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕなどをターゲットとし、ＤＣ９〜
１２ｋＷの入力電力でスパッタを行い、これらのターゲ
ットと同じ組成を有する金属配線２０を形成するための
金属膜３０を２００〜２００００オングストローム堆積
する。なお前記以外にも金属膜５２は、Ｃｒを下地とし
Ａｕを１０００オングストローム程堆積させて形成する
ようにしてもよい。この状態を図３（４）に示す。

【００８７】こうして絶縁膜２８の表面に金属膜３０を
形成した後は、図４（１）に示すように前記金属膜３０
の上部にフォトレジスト膜３２を塗布により形成する。
その後は、フォトリソグラフィーによってパターニング
を行い、金属配線２０を形成する部分以外のフォトレジ
スト膜３２を除去するとともに、フォトレジスト膜３２
をマスクとして金属膜３０をエッチングする。この状態
を図４（２）に示す。

【００８８】そして図４（３）に示すように前記金属膜
３０をエッチングして溝部１４の底面に金属配線２０を
形成した後は、金属配線２０の上部のフォトレジスト膜
３２の除去を行い、当該金属配線２０を溝部１４内に形
成する。

【００８９】図６は、マイクロマシニング技術を用いて
製作された静電アクチュエータの構造を示す説明図であ
る。同図に示すように、静電アクチュエータ５６は、イ
ンクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドに
用いられるものであり、マイクロマシニング技術による
微細加工技術を用いて形成された微小構造のアクチュエ
ータである。

【００９０】このような微小構造のアクチュエータとし
ては、その駆動源として静電気力を用いている。当該静
電気力を利用してインク液滴５８の吐出を行うインクジ
ェットヘッド６０は、ノズル６２に連通するインク流路
６４の底面が、弾性変形可能な振動子となる振動板６６
として形成され、当該振動板６６には一定の間隔（図
中、寸法ｑを参照）で、基板６８が対向配置され、これ
ら振動板６６および基板６８の表面にはそれぞれ対向電
極９０が配置されている。

【００９１】そして対向電極に電圧を印加すると、それ
らの間に発生する静電気力によって振動板６６は基板６
８の側に静電吸引され振動する。この振動板６６の振動
によって、発生するインク流路６４の内圧変動により、
ノズル６２からインク液滴５８が吐出される。

【００９２】ところでインクジェットヘッド６０は、シ
リコン基板７０を挟み、上側に同じくシリコン製のノズ
ルプレート７２を有するとともに、下側にはホウ珪酸ガ
ラス製のガラス基板７４がそれぞれ積層された３層構造
になっている。

【００９３】ここで中央のシリコン基板７０には、その
表面からエッチングを施すことにより、独立した５つの
インク室７６と、この５つのインク室７６を結ぶ１つの
共通インク室７８と、この共通インク室７８と各インク
室７６に連通するインク供給路８０として機能する溝が
加工されている。

【００９４】これらの溝が、ノズルプレート７２によっ
て塞がれ、各部分が区画形成されている。またシリコン
基板７０の裏側からエッチングを施すことにより独立し
た５つの振動室７１を形成する。

【００９５】ノズルプレート７２には、各インク室７６
の先端部に対応する位置にノズル６２が形成され各イン
ク室７６に連通する。

【００９６】また共通インク室７８には図示しないイン
クタンクから、インクがインク供給口８２を通り供給さ
れる。

【００９７】なお封止部８４は、対向電極９０とシリコ
ン基板７０とで形成される微細な隙間を封止する。

【００９８】また、それぞれのガラス基板７４の対向電
極９０は、図中左側の端部側に引き出され、端子電極８
６を形成してなり、本実施の形態に係る第２基板を基材
とした狭ピッチコネクタ３４に接続される。

【００９９】以上によれば狭ピッチでの接続が可能とな
り、インク室の全幅が狭く形成されていても接続が可能
となる効果を有することとなる。

【０１００】なお上述した場合では、静電アクチュエー
タを用いて説明を行ったが、この形態に限定される必要
もなく、幅広い電子機器への対応が可能となる。

【０１０１】例えば、上記インクジェットヘッドに用い
られている静電アクチュエータに代えて、圧電アクチュ
エータを用いるようにしてもよく、さらに本発明は、こ
れらインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプ
リンタにも適用される。

【０１０２】さらに上述の場合では、インクジェットプ
リンタに関する適用について説明を行ったが、この形態
に限定される必要もなく、例えば液晶パネルにおける接
続部分にも適用することが可能である。

【０１０３】すなわち液晶パネルにおいては、一対のガ
ラス基板で液晶を挟み込み、挟み込まれた液晶の外部に
配線を引き回し、この配線に電圧を印加することで（エ
ネルギを与えることで）液晶の配列を変化させ、液晶表
示を行うこととしているが、本発明に係る狭ピッチコネ
クタを用いれば、接合部分の面積を最小限にすることが
できる。このため上記効果に加え、ガラス基板における
表示部の面積を最大限確保することができるので視認性
に優れた液晶パネルを製作することが可能になる。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
結晶シリコンウェハの表面に形成された溝部と、当該溝
部を含む前記単結晶シリコンウェハの表面に形成された
絶縁膜と、前記溝部の底面に前記絶縁膜を介して形成さ
れた配線とを有したことから、半導体装置に傾き（浮き
上がり）が生じても、また半導体装置における外径の不
均一や、端子電極の高さの不均一があっても、短絡を防
止することができるとともに、ウェハ表面に塵埃が付着
しても短絡を防止することができる。

【０１０５】また本発明に係る狭ピッチコネクタによれ
ば、基板上に素子が形成され、当該素子から引き出され
た配線の一部を端子電極とする接続対象物の前記端子電
極に、導電性部材を挟んで加圧と加熱を行い、前記導電
性部材との接続にて前記端子電極との導通をなすコネク
タであって、コネクタ本体を前記接続対象物を構成する
前記基板と熱膨張係数が略等しい部材、もしくは前記基
板よりも熱膨張係数が小さい部材で形成し、このコネク
タ本体の表面に溝部を設けるとともに当該溝部を含む表
面に絶縁膜を設け、前記溝部の底面に前記絶縁膜を介し
て形成された配線を形成し、この配線の一部に前記端子
電極に重ね合わせ可能な接合部を設けたことから、熱的
ストレスが加わっても端子の位置ずれを小さくすること
ができ、両端子間の抵抗値増大や接合不良あるいは隣接
する端子との短絡といった不具合を防止することができ
る。さらに上記効果に加え半導体装置に傾き（浮き上が
り）が生じても、また半導体装置における外径の不均一
や、端子電極の高さの不均一があっても、短絡を防止す
ることができるとともに、ウェハ表面に塵埃が付着して
も短絡を防止することができる。

【０１０６】本発明に係るマイクロマシンによれば、微
小に形成された運動機構部とこの運動機構部から引き出
されその一部を端子電極とする複数の配線とを表面に形
成した第１基板と、当該第１基板と熱膨張係数が略等し
い部材もしくは前記基板よりも熱膨張係数が小さい部材
で形成されこの表面に溝部を設けるとともに当該溝部を
含む表面に絶縁膜を設け、前記溝部の底面に前記絶縁膜
を介して形成された配線に前記端子電極に接続される接
合部を設けた第２基板とを有したことから、第１基板と
第２基板との間の抵抗値増大や接合不良あるいは隣接す
る端子との短絡といった不具合を防止することができ
る。さらに上記効果に加え第２基板において半導体装置
に傾き（浮き上がり）が生じても、また半導体装置にお
ける外径の不均一や、端子電極の高さの不均一があって
も、短絡を防止することができるとともに、ウェハ表面
に塵埃が付着しても短絡を防止することができる。

【０１０７】本発明に係る圧電アクチュエータによれ
ば、電圧の印加に応じて変位が生じる圧電素子と当該圧
電素子から引き出されその一部を端子電極とする複数の
配線とを表面に形成した第１基板と、当該第１基板と熱
膨張係数が略等しい部材もしくは前記基板よりも熱膨張
係数が小さい部材で形成されこの表面に溝部を設けると
ともに当該溝部を含む表面に絶縁膜を設け前記溝部の底
面に前記絶縁膜を介して形成された配線に前記端子電極
に接続される接合部を設けた第２基板とを有したことか
ら、第１基板と第２基板との間の抵抗値増大や接合不良
あるいは隣接する端子との短絡といった不具合を防止す
ることができる。さらに上記効果に加え第２基板におい
て半導体装置に傾き（浮き上がり）が生じても、また半
導体装置における外径の不均一や、端子電極の高さの不
均一があっても、短絡を防止することができるととも
に、ウェハ表面に塵埃が付着しても短絡を防止すること
ができる。

【０１０８】本発明に係る静電アクチュエータによれ
ば、電圧の印加に応じた静電容量の変化により振動子を
弾性変形内で可動させる静電振動子と当該静電振動子か
ら引き出されその一部を端子電極とする複数の配線とを
表面に形成した第１基板と、当該第１基板と熱膨張係数
が略等しい部材もしくは前記基板よりも熱膨張係数が小
さい部材で形成されこの表面に溝部を設けるとともに当
該溝部を含む表面に絶縁膜を設け前記溝部の底面に前記
絶縁膜を介して形成された配線に前記端子電極に接続さ
れる接合部を設けた第２基板とを有したことから、第１
基板と第２基板との間の抵抗値増大や接合不良あるいは
隣接する端子との短絡といった不具合を防止することが
できる。さらに上記効果に加え第２基板において半導体
装置に傾き（浮き上がり）が生じても、また半導体装置
における外径の不均一や、端子電極の高さの不均一があ
っても、短絡を防止することができるとともに、ウェハ
表面に塵埃が付着しても短絡を防止することができる。

【０１０９】本発明に係る液晶パネルによれば、液晶を
挟み込むとともに当該液晶に電圧を印加し前記液晶の表
示変化をなす複数の配線を表面に設けた第１基板と、当
該第１基板と熱膨張係数が略等しい部材もしくは前記基
板よりも熱膨張係数が小さい部材で形成されこの表面に
溝部を設けるとともに当該溝部を含む表面に絶縁膜を設
け前記溝部の底面に前記絶縁膜を介して形成された配線
に前記端子電極に接続される接合部を設けた第２基板と
を有したことから、第１基板と第２基板との間の抵抗値
増大や接合不良あるいは隣接する端子との短絡といった
不具合を防止することができる。さらに上記効果に加え
第２基板において半導体装置に傾き（浮き上がり）が生
じても、また半導体装置における外径の不均一や、端子
電極の高さの不均一があっても、短絡を防止することが
できるとともに、ウェハ表面に塵埃が付着しても短絡を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る単結晶シリコンウェハにお
ける配線構造を示す側面図である。

【図２】溝部１４の断面形状を示す要部拡大図である。

【図３】本実施の形態に係る単結晶シリコンウェハにお
ける配線構造の製造手順を示す断面説明図である。

【図４】本実施の形態に係る単結晶シリコンウェハにお
ける配線構造の製造手順を示す断面説明図である。

【図５】本実施の形態に係る単結晶シリコンウェハにお
ける配線構造を狭ピッチコネクタに適用した例を示す説
明図である。

【図６】マイクロマシニング技術を用いて製作された静
電アクチュエータの構造を示す説明図である。

【図７】単結晶シリコンウェハの表面に引き出された配
線と、この配線に接続される半導体装置の状態を示した
側面図である。

【符号の説明】１半導体装置１Ａ底面１Ｂ端子電極２単結晶シリコンウェハ２Ａ絶縁膜３配線４隣接する配線１０単結晶シリコンウェハ１２表面１４溝部１６ＳｉＯ₂膜１８底面２０金属配線２２壁面２４半導体装置２４Ａ底面２４Ｂ端子電極２６フォトレジスト膜２８絶縁層３０金属膜３２フォトレジスト膜３４狭ピッチコネクタ３４狭ピッチコネクタ３６コネクタ本体３６Ａ縁部３６Ｂ縁部３８Ａ金属配線３８Ｂ金属配線４０接続対象物４２端子電極４４端子電極４６端子電極４８半導体装置５０半導体装置の端子５２溝部５４ＳｉＯ₂膜５６静電アクチュエータ５８インク液滴６０インクジェットヘッド６２ノズル６４インク流路６６振動板６８基板７０シリコン基板７１振動室７２ノズルプレート７４ガラス基板７６インク室７８共通インク室８０インク供給路８２インク供給口８４封止部８６端子電極９０対向電極

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｎ 1/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ａ 2/00 (72)発明者小枝周史長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF35 AG12 AG44 AG54 AG88 BA03 BA04 BA14 BA15 5E085 BB19 BB27 BB30 CC03 DD01 EE07 EE40 GG40 HH21 JJ16 JJ31 JJ50 5F033 HH07 HH09 HH13 HH17 MM00 MM05 QQ07 QQ19 QQ28 QQ73 QQ76 RR04 RR15 SS11 SS25 SS27 VV13 XX31 (54)【発明の名称】単結晶シリコンウェハにおける配線構造、狭ピッチ用コネクタ、マイクロマシン、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、液晶パネル、電子機器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単結晶シリコンウェハの表面に形成され
た溝部と、当該溝部を含む前記単結晶シリコンウェハの
表面に形成された絶縁膜と、前記溝部の底面に前記絶縁
膜を介して形成された配線とを有したことを特徴とする
単結晶シリコンウェハにおける配線構造。
【請求項２】少なくとも前記溝部は、半導体装置が実
装される前記単結晶シリコンウェハの領域に位置すると
ともに、前記溝部の深さ寸法は前記半導体装置の端子電
極の突出高さ寸法以下であることを特徴とする請求項１
に記載の単結晶シリコンウェハにおける配線構造。
【請求項３】前記単結晶シリコンウェハに形成される
前記溝部の結晶面を、（１１０）面にしたことを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の単結晶シリコンウ
ェハにおける配線構造。
【請求項４】前記単結晶シリコンウェハに形成される
前記溝部の結晶面を、（１００）面にしたことを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の単結晶シリコンウ
ェハにおける配線構造。
【請求項５】基板上に素子が形成され、当該素子から
引き出された配線の一部を端子電極とする接続対象物の
前記端子電極に、導電性部材を挟んで加圧と加熱を行
い、前記導電性部材との接続にて前記端子電極との導通
をなすコネクタであって、コネクタ本体を前記接続対象
物を構成する前記基板と熱膨張係数が略等しい部材、も
しくは前記基板よりも熱膨張係数が小さい部材で形成
し、このコネクタ本体の表面に溝部を設けるとともに当
該溝部を含む表面に絶縁膜を設け、前記溝部の底面に前
記絶縁膜を介して形成された配線を形成し、この配線の
一部に前記端子電極に重ね合わせ可能な接合部を設けた
ことを特徴とする狭ピッチコネクタ。
【請求項６】少なくとも前記溝部は、半導体装置が実
装される前記コネクタ本体の領域に位置するとともに、
前記溝部の深さ寸法は前記半導体装置の端子電極の突出
高さ寸法以下であることを特徴とする請求項５に記載の
狭ピッチ用コネクタ。
【請求項７】前記コネクタを構成する部材の材料は、
シリコンであることを特徴とする請求項５または請求項
６に記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項８】前記接続対象物を構成する前記基板と、
前記コネクタ本体を構成する部材とが同一材料であるこ
とを特徴とする請求項５または請求項６に記載の狭ピッ
チ用コネクタ。
【請求項９】前記接続対象物を構成する前記基板と、
前記コネクタ本体を構成する部材の材料は、シリコンで
あることを特徴とする請求項８に記載の狭ピッチ用コネ
クタ。
【請求項１０】微小に形成された運動機構部とこの運
動機構部から引き出されその一部を端子電極とする複数
の配線とを表面に形成した第１基板と、当該第１基板と
熱膨張係数が略等しい部材もしくは前記基板よりも熱膨
張係数が小さい部材で形成されこの表面に溝部を設ける
とともに当該溝部を含む表面に絶縁膜を設け、前記溝部
の底面に前記絶縁膜を介して形成された配線に前記端子
電極に接続される接合部を設けた第２基板とを有したこ
とを特徴とするマイクロマシン。
【請求項１１】電圧の印加に応じて変位が生じる圧電
素子と当該圧電素子から引き出されその一部を端子電極
とする複数の配線とを表面に形成した第１基板と、当該
第１基板と熱膨張係数が略等しい部材もしくは前記基板
よりも熱膨張係数が小さい部材で形成されこの表面に溝
部を設けるとともに当該溝部を含む表面に絶縁膜を設け
前記溝部の底面に前記絶縁膜を介して形成された配線に
前記端子電極に接続される接合部を設けた第２基板とを
有したことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１２】電圧の印加に応じた静電容量の変化に
より振動子を弾性変形内で可動させる静電振動子と当該
静電振動子から引き出されその一部を端子電極とする複
数の配線とを表面に形成した第１基板と、当該第１基板
と熱膨張係数が略等しい部材もしくは前記基板よりも熱
膨張係数が小さい部材で形成されこの表面に溝部を設け
るとともに当該溝部を含む表面に絶縁膜を設け前記溝部
の底面に前記絶縁膜を介して形成された配線に前記端子
電極に接続される接合部を設けた第２基板とを有したこ
とを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１３】請求項１１に記載の圧電アクチュエー
タを用いたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１４】請求項１２に記載の静電アクチュエー
タを用いたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１５】請求項１３に記載のインクジェットヘ
ッドを用いたことを特徴とするインクジェットプリン
タ。
【請求項１６】請求項１４に記載のインクジェットヘ
ッドを用いたことを特徴とするインクジェットプリン
タ。
【請求項１７】液晶を挟み込むとともに当該液晶に電
圧を印加し前記液晶の表示変化をなす複数の配線を表面
に設けた第１基板と、当該第１基板と熱膨張係数が略等
しい部材もしくは前記基板よりも熱膨張係数が小さい部
材で形成されこの表面に溝部を設けるとともに当該溝部
を含む表面に絶縁膜を設け前記溝部の底面に前記絶縁膜
を介して形成された配線に前記端子電極に接続される接
合部を設けた第２基板とを有したことを特徴とする液晶
パネル。
【請求項１８】請求項１０に記載のマイクロマシン、
または請求項１１に記載の圧電アクチュエータ、または
請求項１２に記載の静電アクチュエータ、または請求項
１３に記載のインクジェットヘッド、または請求項１４
に記載のインクジェットヘッド、または請求項１５に記
載のインクジェットプリンタ、または請求項１６に記載
のインクジェットプリンタ、または請求項１７に記載の
液晶パネルを用いたことを特徴とする電子機器。