JP2003072090A - 液滴吐出ヘッド及びその製造方法、マイクロデバイス、インクカートリッジ並びにインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 シリコン基板上に，複数のヘッドチップに対
応する液室などを形成し、これを各チップごとに分離す
る。この場合に、位置合わせ精度を確保しつつ低コスト
化を図れない。 【解決手段】液滴吐出ヘッドは、異なる方向が異なる方
法でシリコンウェハから分離されたシリコンウェハから
形成したチップを含む。ウエハ２０のチップ２１の一方
向はダイシングで、他の方向は異なる方向（直交する方
向）でエッチングして分離する方法でシリコンウエハ３
０から分離した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液滴吐出ヘッド及びその
製造方法、マイクロデバイス、インクカートリッジ並び
にインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジ
ェット記録装置において使用する液滴吐出ヘッドである
インクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノ
ズルと、このノズルが連通する液室（加圧液室、圧力
室、吐出室、インク流路等とも称される。）と、液室内
のインクを加圧する圧力を発生する圧力発生手段とを備
えて、圧力発生手段で発生した圧力で液室内インクを加
圧することによってノズルからインク滴を吐出させる。

【０００３】なお、液滴吐出ヘッドとしては、例えば液
体レジストを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、ＤＮ
Ａの試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドなどもあ
るが、以下ではインクジェットヘッドを中心に説明す
る。マイクロデバイスとしては、液滴吐出ヘッド以外に
もマイクロポンプ、マイクロ光アレイ、マイクロスイッ
チ（マイクロリレー）、マルチ光学レンズのアクチュエ
ータ（光スイッチ）、マイクロ流量計、圧力センサなど
もあるが、これについてもインクジェットヘッドで説明
する。

【０００４】このようなインクジェットヘッドとして
は、圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素
子を用いて液室の壁面を形成している振動板を変形変位
させることでインク滴を吐出させるピエゾ型のもの、液
室内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用い
てインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出
させるバブル型（サーマル型）のもの、液室の壁面を形
成する振動板（又はこれと一体の電極）とこれに対向す
る電極を用いて静電力で振動板を変形させることでイン
ク滴を吐出させる静電型のものなどがある。

【０００５】ところで、従来のインクジェットヘッドに
おいては、液室や各液室に連通する共通液室などを感光
性樹脂、樹脂モールド、金属、ガラスなどの材料で形成
していた。しかしながら、樹脂の液室は剛性が小さいの
で、近傍の液室間でクロストークが発生し易く、良好な
画像品質が得られないという問題を生じていた。また、
金属やガラスなどは、剛性が大きくクロストークの問題
は小さいが、他方、加工が難しく、特に近年のインクジ
ェットヘッドは高画質化のために高密度化の要求が高ま
ってきており、このような要求に応えるのは困難になっ
てきている。

【０００６】そこで、例えば特許第３１４１６５２号公
報、特開平７−２７６６２６号公報、特開平９−２２６
１１２号公報などには、液室や共通液室をシリコン基板
（シリコンウエハ）の異方性エッチングで形成すること
が提案されている。シリコンは、剛性が高く、しかも異
方性エッチングを用いることによって微細な加工が可能
であり、特に、（１１０）面方位のシリコンウェハを用
いることによって、垂直な壁面を形成することができる
ので、液室を高密度に配置することができる。

【０００７】このようにシリコンを液室形成部材に用い
た場合、シリコン基板（シリコンウエハ）上に、複数の
ヘッドチップに対応する液室や共通液室を形成し、これ
を各チップ毎に分離する必要がある。

【０００８】この場合、シリコンウェハをチップに分割
する手法としては、一般的にはダイシングが用いられ
る。ダイシングは周囲にダイヤモンド粉が付いたブレー
ドを高速回転しチップが切り出される線に沿って動かし
ウェハを切断する方法である。

【０００９】また、ダイシングによる切子の付着の問題
を解消するため、例えば特開平１０−１５７１４９号公
報に記載されているように、シリコンウエハに所定の分
離パターンマスクを形成して、異方性エッチングを行っ
てＶ字溝で各チップに分離する方法、或いは特開平５−
３６８２５号公報に記載されているように、シリコンウ
エハに第１、第２のＶ字溝を形成し、これらの第１、第
２のＶ字溝に応力を集中させてウエハをへき開して各チ
ップに分離する方法などが提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のダイシングによ
るチップ分離を行う場合、その切断ラインが直線的であ
るために、図２７に示すように、シリコンウエハ２００
上に個々のチップ２０１を格子状に配置しなければなら
ず、チップのサイズや形状によってはレイアウトに制約
を受けウェハの未使用部分が多くなり、一枚のウェハか
ら切り出されるチップ数が少なくなり、コスト上昇を招
くことになる。また、各チップは、同一サイズのものし
か配列できず、サイズの異なるチップを同時に作製する
ことはできなかった。

【００１１】一方、異方性エッチングによりチップを分
離する方法では、ウェハ上のチップのレイアウトの自由
度は大きくなり、形状の異なるチップを同一ウェハに配
列したり、チップを千鳥状に配列して切り出すチップの
数を増やすことが可能になるという利点がある。

【００１２】しかしながら、チップを分離した後、他の
部品と接着などで組み合わせるとき、チップのエッジを
突き当てでアライメントする場合がある。この場合、チ
ップのエッジは精度よく出ていることが要求されるが、
異方性エッチングで分離すると、エッジ精度が得られな
くなる。

【００１３】すなわち、異方性エッチングで分離した場
合には、結晶方向の関係で、ナイフエッジのようにテー
パが入り、突き当て精度が得られない。また、エッジが
テーパになるので、ウェハの厚さにバラツキがあると、
エッジもばらつき、エッジの精度が出なくなる。さら
に、テーパになっているので作製中に欠けなどが生じ、
エッジの精度が出なくなったりする。

【００１４】あるいはまた、異方性エッチングで直線の
エッジが得られるのは結晶方向に依存し、限定される。
直線のエッジが得られるのは、例えば（１００）面方位
のシリコンウェハでは互いに直交する＜１１０＞方向の
２つの方向があるが、（１１０）面方位のシリコンウェ
ハでは２つの＜１１２＞方向あるいは＜１１０＞方向で
それらは互いに直交していないので、（１１０）面方位
のシリコンウェハでは長方形のチップを切り出すことが
できない。

【００１５】（１１０）面方位のシリコンウェハで正方
形や長方形のチップに分離したい場合には、パターンを
直線状に並べて分離線を形成する方法があげられるが、
その場合チップのエッジは鋸状になったりあるいは突起
が形成されたりして、そのようなエッジは突き当て位置
あわせには不向きであり、欠けなども生じやすくパーテ
ィクルの発生も招く。パーティクルが後の振動板やノズ
ル板との接合界面などに挟まると接合不良を起こすこと
になる。

【００１６】また、異方性エッチングで分離する場合、
エッチングにより完全にチップに分離してしまうと、エ
ッチング液中で分離されたチップがばらばらになってし
まうという問題もある。この場合、チップの回収が大変
なので、完全に分離されないように、分離線を貫通しな
いＶ溝にすることが行われている。

【００１７】しかし、分離線を異方性エッチングによっ
て形成したウェハは非常に強度が小さく、その後の工程
や搬送中に破損する恐れがある。また、チップに分離す
るときはローラなどで押し付けるなどして応力を加え、
へき開によって分離する。電子デバイスのように数ｍｍ
角以下程度のチップでは、異方性エッチングによって形
成された分離線に沿って分離切断できるが、マイクロデ
バイスのようにチップに貫通穴が形成されていたり、多
数の素子を並べた大きなチップであったり、細長いチッ
プであったりすると、応力によってチップ自体が破損す
ることがある。

【００１８】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、ウェハ内のチップ配列の自由度をあげることに
よってチップ取り数を増やし、かつ突き当てなどの簡易
な位置合わせが可能なチップを歩留まり良く低コストで
製造した、液滴吐出ヘッド及びその製造方法、マイクロ
デバイス、液滴吐出ヘッドを一体化したインクカートリ
ッジ、並びに液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット
記録装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、異なる方向が異な
る方法でシリコンウエハから分離されたシリコンウエハ
から形成したチップを含むものである。

【００２０】ここで、チップは一方向がダイシングで分
離され、他方向がエッチングで分離されていることが好
ましい。この場合、チップは長辺方向がダイシングで分
離され、短辺方向がエッチングで分離されていることが
好ましい。また、チップは（１１０）面方位のシリコン
ウェハから形成され、チップの一方の辺は（１１０）面
方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向の線でエッチン
グにより分離され、他方の辺はダイシングにより分離さ
れていることが好ましい。

【００２１】また、チップが液室を形成する液室形成部
材、ノズルを形成するノズル部材、電極を設ける電極形
成部材の少なくともいずれかであることが好ましい。さ
らに、チップにはチップ間のブリッジ部分が残存してい
ないことが好ましい。

【００２２】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法
は、シリコンウエハを異方性エッチングして複数のチッ
プを形成した後、各チップは一方向をダイシングで分離
し、他方向をエッチングで分離するものである。

【００２３】ここで、チップの長辺方向をダイシングで
分離し、短辺方向をエッチングで分離することが好まし
い。この場合、（１１０）面方位のシリコンウェハに複
数のチップを形成し、チップの一方の辺は（１１０）面
方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向の線でエッチン
グにより分離し、他方の辺はダイシングにより分離する
ことが好ましい。この場合、エッチングで形成する（１
１０）面方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向の分離
線の幅を１μｍ以上にすることが好ましい。

【００２４】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法
は、シリコンウエハの各チップの一方の辺についてエッ
チングによる分離線を形成した段階では個々のチップに
分離されない状態で分離線を形成し、他方の辺を分離す
ることで個々のチップに分離される構成としたものであ
る。

【００２５】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法に
おいては、一方の分離線と平行方向のチップの列の少な
くとも一列のチップが分離線と平行方向に他のチップの
列に対してずらして配置されることが好ましい。この場
合、一方の分離線がシリコンウェハ上で隣接するチップ
の領域に入っていることが好ましい。

【００２６】また、チップ分離時にチップ間を接続する
ブリッジが除去されることが好ましい。さらに、チップ
間に形成するエッチングによる分離線はシリコンウェハ
の両面からのエッチングにより形成することができる。
さらにまた、エッチングによる分離線形成とチップ構造
体の形成を同時に行うことが好ましい。

【００２７】本発明に係るマイクロデバイスは、シリコ
ンウエハから形成するチップは一方向をダイシング、サ
ンドブラスト、ワイヤソー又はウオータージェットで分
離され、他方向は一方向とは異なる方法であって、エッ
チング、サンドブラスト、チョッパーダイシング、レー
ザー加工又はウオーターレーザーで分離されたものであ
る構成とした。

【００２８】本発明に係るインクジェットヘッドは、本
発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で製造されたもの
である構成とした。

【００２９】本発明に係るインクカートリッジは、本発
明に係る液滴吐出ヘッドであるインク滴を吐出するイン
クジェットヘッドとこのインクジェットヘッドにインク
を供給するインクタンクを一体化したものである。

【００３０】本発明に係るインクジェット記録装置は、
本発明に係る液滴吐出ヘッドをインク滴を吐出するイン
クジェットヘッドとして搭載したものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。先ず、本発明の液滴吐出ヘッ
ドの第１実施形態に係るインクジェットヘッドについて
図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同ヘッ
ドの分解斜視説明図、図２は同ヘッドの液室短辺方向に
沿う断面説明図である。

【００３２】このインクジェットヘッドは、単結晶シリ
コン基板で形成した構造体となる液室形成部材である流
路形成基板（液室基板）１と、この流路形成基板１の下
面に接合した振動板２と、流路形成基板１の上面に接合
したノズル板３とを有し、これらによってインク滴を吐
出するノズル５が連通する流路（インク液室）である加
圧液室６、加圧液室６に流体抵抗部となるインク供給路
を介してインクを供給する共通液室８などを形成してい
る。

【００３３】そして、振動板２の面外側（液室６と反対
面側）に各加圧液室６に対応して駆動手段としての圧電
素子１２を接合し、この圧電素子１２はベース基板１３
に接合して固定し、この圧電素子１２の列の周囲にはス
ペーサ部材１４をベース基板１３に接合している。な
お、圧電素子１２、１２間には圧電素子からなる支柱部
材１５をそれぞれ配置している。

【００３４】この圧電素子１２は、圧電材料層と内部電
極とを交互に積層したものである。この場合、圧電素子
１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて加圧液
室６内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子１
２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室
６内インクを加圧する構成とすることもできる。

【００３５】ここで、流路形成基板１は、結晶面方位
（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶
液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異
方性エッチングすることで、各加圧液室６となる貫通
穴、共通液室８となる貫通穴をそれぞれ形成している。
この場合、各加圧液室６は隔壁によって区画される。

【００３６】振動板２はニッケルの金属プレートから形
成したもので、エレクトロフォーミング法で製造してい
る。また、ノズル板３は各加圧液室６に対応して直径１
０〜３０μｍのノズル５を形成し、流路形成基板１に接
着剤接合している。このノズル板３としては、ステンレ
ス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミド樹脂フィル
ムなどの樹脂との組み合せ、、シリコン、及びそれらの
組み合わせからなるものを用いることができる。また、
ノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、インクとの
撥水性を確保するため、メッキ被膜、あるいは撥水剤コ
ーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。

【００３７】このように構成したインクジェットヘッド
においては、圧電素子１２に対して選択的に２０〜５０
Ｖの駆動パルス電圧を印加することによって、パルス電
圧が印加された圧電素子１２が積層方向に変位して振動
板２をノズル５方向に変形させ、加圧液室６の容積／体
積変化によって加圧液室６内のインクが加圧され、ノズ
ル５からインク滴が吐出（噴射）される。

【００３８】そして、インク滴の吐出に伴って加圧液室
６内の液圧力が低下し、このときのインク流れの慣性に
よって加圧液室６内には若干の負圧が発生する。この状
態の下において、圧電素子１２への電圧の印加をオフ状
態にすることによって、振動板２が元の位置に戻って加
圧液室６が元の形状になるため、さらに負圧が発生す
る。このとき、インク供給口から共通液室８、流体抵抗
部であるインク供給路を経て加圧液室６内にインクが充
填される。そこで、ノズル５のインクメニスカス面の振
動が減衰して安定した後、次のインク滴吐出のために圧
電素子１２にパルス電圧を印加しインク滴を吐出させ
る。

【００３９】このインクジェットヘッドにおける液室
６、共通液室８を構成するシリコン基板からなる流路形
成基板１は本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を適
用して製作している。そこで、本発明に係る液滴吐出ヘ
ッドの製造方法の第１実施形態について図３乃至図５を
参照して説明する。なお、図３は上記ヘッドの流路形成
基板１となるチップ２１のシリコンウェハ２０での配置
図、図４は図３から切り出した短冊状チップの拡大説明
図、図５は図３のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。

【００４０】ここでは、（１００）面方位のシリコンウ
ェハ２０を用いた場合を例として説明する。図３におい
て、チップ２１間の横方向の分離線は異方性エッチング
によるエッチング分離線２２、破線で示す縦方向の分離
線はダイシングによるダイシングライン２３である。

【００４１】まず、図５に示すように、シリコンウェハ
２０にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの耐エッチ
ング層２４を形成し、エッチング分離線の形状にフォト
リソ技術を用いてパターニング、除去する。ここで、エ
ッチング分離線２２のパターンはシリコンウェハの＜１
１０＞方向に形成した。その後、水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）水溶液、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム水溶
液）、ＥＤＰ（エチレンジアミンピロカテコール）、水
酸化リチウム（ＬiＯＨ）などのアルカリ液によって、
耐エッチング層２４の開口部をエッチングする。

【００４２】この場合、（１００）面方位のシリコンウ
ェハのアルカリ液による異方性エッチングでは、ウェハ
表面に対して５４．７°の（１１１）面のテーパ面２５
が形成される。２つのテーパ面２５がぶつかるとＶ溝と
なってエッチングが進まなくなる。Ｖ溝の深さはパター
ンの幅で決まり、ウェハ厚さと必要な残し量より設計す
る必要がある。

【００４３】エッチング分離線２２を形成したウェハ２
０をエッチング分離線２２に対して直交方向にダイシン
グすることによって、図４に示すような短冊状チップ２
６に分離される。短冊状チップ２６はエッチング分離線
２２が形成されているので、応力を加えてへき開するこ
とによって、容易に個々のチップ２１に分離することで
きる。

【００４４】本実施形態によれば、図３及び図４におい
て、縦方向はダイシングで分離しているので、チップの
エッジの精度が良く、他の部品と位置合わせする際の突
き当てでの精度が良くなる。また、断面はテーパなどに
ならず垂直になっているので、突き当ての時に欠けたり
することも少ない。さらに、横方向はエッチングで分離
しているのでチップの配列の自由度が大きくなり、図２
７に示した従来の配列よりも多くのチップを作製するこ
とができる。また、エッチング分離線２２に沿ったへき
開は、短冊状チップで行うことができるので、ウェハの
ままへき開するよりもチップを破損することが少なく、
歩留まりが向上する。

【００４５】なお、インクジェット記録装置の高速記録
のためにはノズル数を増やすことが一つの方法となる
が、ノズル数の増加に伴って、インクジェットヘッドの
チップは細長い形状となってくる。このような長方形チ
ップに対しては、図６に示すように、チップ２１の短辺
方向をエッチング分離線２２によるエッチング分離、長
辺方向をダイシングライン２３でのダイシング分離とす
ることが好ましい。

【００４６】すなわち、ダイシングによって短冊状チッ
プとなったとき、エッチング分離線２２はチップ２１の
短辺なので、へき開を容易に行うことができ、チップの
破損なども少なく、歩留まりが向上する。また、切り出
したチップを他の部品や冶具などに突き当てで位置合わ
せする場合、長方形チップ２１では長辺で突き当てたほ
うが精度が良くなる。したがって、長辺方向をダイシン
グで分離することで、分離線の精度がよく、断面も垂直
となっているので突き当て精度が良くなる。

【００４７】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造
方法の第２実施形態について図７乃至図９を参照して説
明する。なお、図７は上記ヘッドの流路形成基板１とな
るチップ２１のシリコンウェハ３０での配置図、図８は
図７のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図９は図７から切り
出した短冊状チップの拡大説明図である。

【００４８】ここでは、（１１０）面方位のシリコンウ
ェハ３０を用いた場合を例として説明する。この場合、
図７に示すように、（１１０）面方位のシリコンウェハ
３０の＜１１２＞方向にエッチング分離線３２を形成し
た。

【００４９】この（１１０）面方位のシリコンウェハ３
０においては、＜１１２＞方向のパターンでウェハ面に
垂直の（１１１）面が形成される。したがって、（１０
０）面方位のシリコンウェハのエッチングのようにＶ溝
でエッチングが停止することはなく、エッチング時間を
長くすると、エッチング分離線はウェハの裏面まで貫通
する。したがって、＜１１２＞方向にエッチング分離線
３２を形成することによって、エッチング分離線３２の
幅を小さくすることができ、ウェハ面積を有効に使うこ
とができる。

【００５０】また、図７及び図８に示すようにエッチン
グ分離線３２を破線とした。このようにすることによっ
て、エッチング分離線３２がウェハ裏面まで貫通して
も、チップ２１間にはブリッジ３３が形成され保持され
る。ダイシング後、短冊状チップ３６が得られ、チップ
２１間のブリッジ３３に応力を加えてへき開することに
よって、各チップ２１に分離される。

【００５１】なお、ウェハ３０裏面には貫通部にも耐エ
ッチング膜２４が残る。この膜厚は数１０ｎｍ〜２μｍ
程度であるのでチップを保持するほどの強度はない。へ
き開時にこの開口部に残った耐エッチング膜が割れてパ
ーティクルの発生の恐れがあるときは、異方性エッチン
グによってエッチング分離線３２を形成したあとに、こ
の耐エッチング層２４を除去すればよい。シリコン酸化
膜であればフッ酸系エッチング液、シリコン窒化膜であ
ればフッ酸あるいは熱リン酸で除去することができる。

【００５２】また、（１１０）面方位のウェハでは、エ
ッチング形状は７０．５°あるいは５４．７°の角度を
もつ平行四辺形や、六角形となるので、＜１１２＞方向
に直交する方向のエッチング分離線は直線では形成でき
ない。＜１１２＞方向に直交する方向にエッチング分離
線を形成する場合には、小さなパターンを並べて形成す
ることはできるが、その場合はチップのエッジは鋸状と
なってしまう。

【００５３】そこで、ここでは、エッチングによって直
線が得られる＜１１２＞方向にエッチング分離線を形成
し、＜１１２＞方向に垂直な方向はダイシングによって
分離したので、チップのエッジが精度良く形成される。

【００５４】また、インクジェットヘッドでは、液室を
高密度にならべるためには、（１１０）面方位のシリコ
ン基板を用いて液室の隔壁を垂直に形成することが効果
的である。液室の隔壁を垂直に形成するため、液室は長
手方向をシリコンウェハの＜１１２＞方向に一致させて
形成し、＜１１２＞方向と垂直な方向に液室を多数配列
する。その結果、チップ形状は＜１１２＞方向と垂直な
方向に長い長方形形状となる。本実施形態によれば、チ
ップの長手方向をダイシングで分離することになるの
で、チップの長辺のエッジが精度良く得られ、他の部品
や冶具などに突き当て位置合わせが精度良く行うことが
できる。

【００５５】さらに、（１１０）面方位のシリコンウェ
ハを用いた場合のチップ分離線の幅は原理的にはいくら
でも細くできる。しかし、異方性エッチング時に気泡が
発生し、その気泡が細い溝のなかに閉じ込められると、
エッチング液が溝の中に供給されなくなりエッチングが
進まなくなる。溝の中に気泡が閉じ込められないために
は、チップ分離線３２の幅は３μｍ以上であることが好
ましい。エッチング中に超音波をかけるなど強制的に細
い溝の中の泡を追い出し溝中の液の循環を良くするよう
な機構を用いることによりさらに細い溝もエッチングす
ることができるが、その場合でも１μｍ以上が好まし
い。

【００５６】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造
方法の第３実施形態について図１０を参照して説明す
る。ここでは、ダイシングによってエッチング分離線も
完全に分離され、ダイシング終了時点でチップに分離さ
れているようにしたものである。すなわち、上記第２実
施形態におけるエッチング分離線３２のブリッジ３４を
ダイシングライン３３上に位置させたものである。

【００５７】これによって、ダイシングによってチップ
３１を分離するときにエッチング分離線３２のブリッジ
３４も一緒に切断され、ダイシング終了時にはチップ分
離が完了する。この場合、ブリッジ３４の幅はダイシン
グライン３３の幅より狭い方が好ましく、これにより、
ダイシングによってチップ３１のエッジにブリッジ３４
の残さも生じないので、後の工程でブリッジ残さの欠け
によるパーティクルの発生を防止することができる。

【００５８】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造
方法の第４実施形態について図１１を参照して説明す
る。ここでも、ダイシングによってエッチング分離線も
完全に分離され、ダイシング終了時点でチップ３１に分
離されているようにしたものである。すなわち、隣り合
うチップ列をずらして配列し、エッチング分離線３２を
ダイシングライン３３まで形成している。

【００５９】このように配列することによって、エッチ
ング分離線３２は長い直線にならないので、エッチング
分離線３２形成後のウェハの強度が増大し、ウェハ搬送
中などにエッチング分離線でへき開され破損するのを防
止することができる。なお、この場合、隣のチップ列が
かならずしも全てずれている必要はなくウェハ強度やチ
ップ形状や大きさによって適宜設計すればよい。

【００６０】ここで、エッチング分離線３２とダイシン
グライン３３との関係について図１２乃至図１４を参照
して説明する。図１２、図１３は図１０、図１１の部分
２８の拡大説明図である。

【００６１】（１１０）面方位のシリコンウェハの場
合、図１２或いは図１３のようにエッチング形状は平行
四辺形あるいは六角形となる。平行四辺形なるか六角形
になるかはエッチングマスク形状によって決まる。両端
には、斜線を施して示すように（１１１）面のテーパ面
４０が現れ、このテーパ面４０の長さはシリコンウェハ
の厚さＴに比例し、（√３）Ｔで表される。４１の部分
はエッチングによってシリコンウェハが貫通されてい
る。

【００６２】図１２及び図１３において、破線はダイシ
ングライン３３を示し、ダイシングブレードの幅によっ
てダイシングライン３３は幅Ｂあるいは幅Ｃと変わる。
なお、ここでダイシングライン３３の幅Ｂ、Ｃはただ単
に一例として示したまでで、これに限るものではない。
ダイシングライン３３の幅＝Ｂの場合は、分離されたチ
ップの周囲には何も残らないが、ダイシングライン３３
の幅＝Ｃの場合、分離されたチップ２１の角には図１４
に示すようにテーパ面４０の一部からなるテーパ残４２
が残る。

【００６３】このテーパ残４２は先のとがった形状とな
っているので、後の工程で破損する恐れがあり、パーテ
ィクルの発生を招く。このテーパ残４２が残るかどうか
はウェハの厚さＴとダイシングブレードの厚さで決ま
る。ウェハ厚さはそのチップの設計やウェハやチップが
割れない条件から来るものであり、あまり自由に選ぶこ
とはできない。また、ダイシングブレードの厚さも若干
の選択肢はあるがあまり厚いものは選ぶことはできな
い。

【００６４】そこで、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製
造方法の第５実施形態について図１５を参照して説明す
る。この実施形態においては、エッチング分離線３２を
隣接するチップ２１にかかるまで延長して形成してい
る。このようにすることによって、ダイシングによって
テーパ残は残らなく、後工程でテーパ残が破損してパー
ティクルなどが発生することもなくなる。なお、隣接す
るチップにエッチング分離線３２が延びてきているため
隣接チップ２１にもエッチング分離線３２の掘り込みが
形成されることになるが、そのような周囲の微小な掘り
込みはインクジェットヘッドとして使用する際には全く
問題とならない。

【００６５】また、高速回転するダイシングブレードを
ウェハの上に下ろしてウェハ面内の一部を選択的に切断
できるチョッパーダイシングではブレードが円形である
ため、ウェハ上面と下面で切断線の長さが異なる。チョ
ッパーダイシングを本実施形態のエッチング分離線形成
に用いた場合、分離線の一部が隣接チップにかかるよう
にすることで、ウェハの上面と下面の切断線のずれを吸
収することができる。

【００６６】次に、ウエハのエッチング分離線の形成方
法について図１６を参照して説明する。なお、同図はシ
リコンウェハのウェハ厚さ方向の断面説明図である。同
図（ａ）は図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面を表すものであ
り、ウエハ３０の片面からのエッチングでエッチング分
離線３２を形成した場合、左右にテーパー４０が形成さ
れる。

【００６７】これに対して、図１６（ｂ）はウエハ３０
の両面に耐エッチング層２４をパターニングして、両面
からエッチングを行ってエッチング分離線３２を形成し
た場合を表している。両面からエッチングを行うこと
で、ウェハ３０を貫通するまでの掘り込みの深さは、片
面からのエッチングの半分でよくなり、そのため、テー
パ−４０の長さは半分になり、図１４に示したようなテ
ーパ残４２が残らなく、後工程でテーパ残が破損してパ
ーティクルなどが発生することもなくなる。

【００６８】この場合、両面からのテーパがぶつかって
からさらにエッチングを行うと、テーパのエッチングが
進み、図１７に示すように最終的にはテーパー４０を完
全になくすこともできる。

【００６９】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造
方法の第６実施形態について図１８を参照して説明す
る。なお、同図はウエハの液室の配列方向に沿う断面説
明図であり、便宜上ウェハの１チップ分を示している。
この実施形態においては、液室６や共通液室８なども異
方性エッチングで形成するので、エッチング分離線３２
を形成すると同時に液室６や共通液室８も形成すること
でプロセスの短縮を図っている。

【００７０】すなわち、同図（ａ）に示すように、（１
１０）面方位のシリコンウェハ３０の両面に耐エッチン
グ層２４ａ、２４ｂとしてのシリコン窒化膜を成膜す
る。そして、同図（ｂ）に示すように、上面の耐エッチ
ング層２４ａは、フォトリソとドライエッチングによ
り、液室パターン５２、共通液室パターン、エッチング
分離線パターン５３の形状にパターニングする。また、
同図（ｃ）に示すように、下面の耐エッチング層２４ｂ
も同様に液室パターン５４、共通液室パターン、エッチ
ング分離線パターン５５の形状にパターニングする。こ
のとき上面のパターンと位置を合わせるためＩＲアライ
メントを行う。

【００７１】その後、水酸化カリウム水溶液３５ｗｔ
％、温度８０℃にて異方性エッチングを行う。このと
き、同図（ｄ）に示すように、（１１０）面方位のシリ
コンウェハを用いているので垂直に掘り込みが形成され
る。さらにエッチングを続けると、ウエハを貫通し、同
図（ｅ）に示すように、液室６、共通液室、エッチング
分離線３２が形成される。

【００７２】このように液室、共通液室と共にエッチン
グ分離線のパターンを形成し、同時にエッチングを行う
ことにより、液室、共通液室の形成と同時にエッチング
分離線も同時に形成され、エッチング分離線の形成のた
めの特別な工程なしに作製することができ、コストを低
減できる。

【００７３】上述した実施形態において、断面が垂直で
あり、直線精度が良く、位置精度が良い分離方法として
ダイシングを一例としてあげたが、上記利点の全てある
いは一部を満たす分離方法としてサンドブラスト、ワイ
ヤーソー、ウォータージェットなども用いることができ
る。また、ウェハ面内の一部に選択的に分離線を形成す
ることができる方法として異方性エッチングを一例とし
たが、異方性エッチングは細い溝を精度よく形成できる
という点でも好適であるが、選択的に分離線を形成する
ことができる方法としては、等方性エッチング、サンド
ブラスト、チョッパーダイシング、レーザ加工、水柱の
中をレーザを通すウォータレーザなどの方法も用いるこ
とができる。

【００７４】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドとして
のインクジェットヘッドの第２実施形態について図１９
乃至図２１を参照して説明する。なお、図１９は同ヘッ
ドの分解斜視説明図、図２０は同ヘッドの振動板長手方
向に沿う模式的断面説明図、図２１は同ヘッドの振動板
短手方向に沿う模式的断面説明図である。

【００７５】このインクジェットヘッドは、液室を形成
する構造体としての液室形成部材でもある第１基板であ
る流路基板６１と、この流路基板６１の下側に設けた第
２基板である電極形成部材である電極基板６３と、流路
基板６１の上側に設けた第三基板であるノズル板６４と
を重ねて接合した積層構造体であり、これらにより、複
数のノズル６５が連通するインク流路でもある液室６
６、液室６６に流体抵抗部６７を介して連通する共通液
室６８などを形成している。

【００７６】流路基板６１には、液室６６及びこの液室
６６の底部となる壁面を形成する振動板７０、各液室６
６を隔てる隔壁７１を形成する凹部、共通液室７８を形
成する凹部などを形成している。

【００７７】この流路基板７１は、（１００）面方位の
単結晶シリコン基板（シリコンウエハ）に振動板となる
厚み（深さ）に高濃度不純物であるボロンを拡散し、こ
の高濃度ボロンドープ層をエッチングストップ層として
異方性エッチングを行うことにより、液室６６となる凹
部等を形成するときに所望の厚さの振動板７０を得たも
のである。なお、高濃度Ｐ型不純物としては、ボロンの
他、ガリウム、アルミニウム等も用いることができる。
また、高濃度ボロンドープ層にはボロン以外にシリコン
よりも格子定数の大きな原子、たとえばゲルマニウム
(Ｇｅ)を含むことによって、ボロンによる引っ張り応力
を低減することができる。

【００７８】また、流路基板７１としては、ベース基板
と活性層基板とを酸化膜を介して接合したＳＯＩ（Ｓil
icon Ｏn Ｉnsulator）基板を用いることも可能であ
る。この場合には、活性層基板を振動板７０として用
い、ベース基板に液室６６や共通液室６８となる凹部を
彫り込む。

【００７９】電極基板６３には、凹部７４を形成して、
この凹部７４の底面に振動板７０に所定のエアギャップ
７６を置いて対向する電極７５を形成し、この電極７５
と振動板７０によって、振動板７０を静電力で変形させ
て液室６６の内容積を変化させるアクチュエータ部を構
成している。この電極基板７３の電極７５上には振動板
７０との接触によって電極７５が破損するのを防止する
ため、例えば０．１μｍ厚のＳiＯ₂などの絶縁層７７を
成膜している。なお、電極７５を電極基板７３の端部付
近まで延設して外部駆動回路と接続手段を介して接続す
るための電極パッド部７５ａを形成している。

【００８０】この電極基板６３は、ガラス基板、又は表
面に熱酸化膜６３ａを形成した単結晶シリコン基板上
に、ＨＦ水溶液などでエッチングにより凹部７４を形成
し、この凹部７４に窒化チタンなどの高耐熱性を有する
電極材料をスパッタ、ＣＶＤ、蒸着などの成膜技術で所
望の厚さに成膜し、その後、フォトレジストを形成して
エッチングすることにより、凹部７４にのみ電極７５を
形成したものである。この電極基板６３と流路基板６１
とは陽極接合、直接接合などのプロセスで接合してい
る。

【００８１】ここで、電極７５は、例えばタングステン
サイド膜とポリシリコン膜の２層構造、或いは、金、通
常半導体素子の形成プロセスで一般的に用いられるＡ
ｌ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料や、Ｔｉ、ＴｉＮ等の高融
点金属、不純物をドープした多結晶シリコン膜なども用
いることができる。

【００８２】この例では、電極７５は、シリコン基板に
エッチングで形成した深さ０．４μｍの凹部７４内に窒
化チタンを０．１μｍの厚さにスパッタし形成し、その
上にＳｉＯ_２スパッタ膜を０．１μｍ厚みで絶縁層７７
として形成している。したがって、このヘッドにおいて
は、電極基板６３と流路基板６１とを接合した後のエア
ギャップ７６の長さ（振動板７０と絶縁層７７表面との
間隔）は、０．２μｍとなっている。

【００８３】また、ノズル板６４にはノズル６５、液体
抵抗部６７となる溝、共通液室６８へ外部からインクを
供給するためのインク供給口７９を形成し、吐出面には
撥水処理を施している。このノズル板６４としては、例
えば、Ｎｉ電鋳工法で製作しためっき膜、シリコン基
板、ＳＵＳなどの金属、樹脂とジルコニアなどの金属層
の複層構造のものなども用いることができる。このノズ
ル板６４は流路基板６１に接着剤にて接合している。

【００８４】このように構成したインクジェットヘッド
においては、振動板７０を共通電極とし、電極７５を個
別電極として、ドライバＩＣ（駆動回路）から選択的に
振動板７０と電極７５との間に駆動電圧を印加すること
によって、振動板７０と電極７５との間に発生する静電
力によって振動板７０が電極７５側に変形変位し、この
状態から振動板７０と電極７５間の電荷を放電させる
（駆動電圧を０にする）ことによって振動板７０が復帰
変形して、液室６６の内容積（体積）／圧力が変化し、
ノズル６５からインク滴が吐出される。

【００８５】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第３
実施形態のインクジェットヘッドについて図２２及び図
２３を参照して説明する。図２２は同ヘッドの分解斜視
説明図、図２３は同ヘッドの流路形成基板の斜視説明図
である。

【００８６】このインクジェットヘッドは、流路形成部
材（液室形成部材）である第１基板８１と、この第１基
板８１の下側に設けた発熱体基板である第２基板８２と
を備え、これらによりインク滴を吐出する複数のノズル
８４、ノズル８４が連通する液流路である加圧液室流路
８６、加圧液室流路８６にインクを供給する共通液室流
路８８などを形成し、インクは第１基板８１に形成した
インク供給口９０から供給されて、共通液室流路８８、
加圧液室流路８６を経て、ノズル８４より液滴として噴
射される。

【００８７】流路形成部材である第１基板８１は、シリ
コンウエハにノズル８４、加圧液室流路８６、共通液室
流路８８を各チップ単位で形成し、各チップを前述した
ようにダイシング及びエッチングで分離したものであ
る。第２基板８２には発熱抵抗体（電気熱変換素子）９
１と、この発熱抵抗体９１に電圧を印加するための共通
電極９２及び個別電極９３が形成されている。

【００８８】このように構成したインクジェットヘッド
においては、個別電極９３に選択的に駆動電圧を印加す
ることによって発熱抵抗体９１が発熱して加圧液室流路
８６のインク中にバブルが発生して圧力変化が生起し、
このインク中の圧力変化によってノズル８４からインク
滴が吐出される。

【００８９】次に、本発明に係るインクカートリッジに
ついて図２４を参照して説明する。このインクカートリ
ッジ１００は、ノズル１０１等を有する上記実施形態の
いずれかのインクジェットヘッド１０２と、このインク
ジェットヘッド１０２に対してインクを供給するインク
タンク１０３とを一体化したものである。

【００９０】このようにインクタンク一体型のヘッドの
場合、ヘッドの歩留まり不良は直ちにインクカートリッ
ジ全体の不良につながるので、上述したように切子残な
どによるインク滴吐出不良が低減することで、インクカ
ートリッジの歩留まりが向上し、ヘッド一体型インクカ
ートリッジの低コスト化を図れる。

【００９１】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドである
インクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装
置の一例について図２５及び図２６を参照して説明す
る。なお、図２５は同記録装置の斜視説明図、図２６は
同記録装置の機構部の側面説明図である。

【００９２】このインクジェット記録装置は、記録装置
本体１１１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッ
ジ、キャリッジに搭載した本発明に係るインクジェット
ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給
するインクカートリッジ等で構成される印字機構部１１
２等を収納し、装置本体１１１の下方部には前方側から
多数枚の用紙１１３を積載可能な給紙カセット（或いは
給紙トレイでもよい。）１１４を抜き差し自在に装着す
ることができ、また、用紙１１３を手差しで給紙するた
めの手差しトレイ１１５を開倒することができ、給紙カ
セット１１４或いは手差しトレイ１１５から給送される
用紙１１３を取り込み、印字機構部１１２によって所要
の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１
１６に排紙する。

【００９３】印字機構部１１２は、図示しない左右の側
板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１２１と
従ガイドロッド１２２とでキャリッジ１２３を主走査方
向（図２６で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、この
キャリッジ１２３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、
マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を
吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェ
ットヘッドからなるヘッド１２４を複数のインク吐出口
を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方
向を下方に向けて装着している。またキャリッジ１２３
にはヘッド１２４に各色のインクを供給するための各イ
ンクカートリッジ１２５を交換可能に装着している。

【００９４】インクカートリッジ１２５は上方に大気と
連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへイン
クを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多
孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジ
ェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持
している。

【００９５】また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘ
ッド１２４を用いているが、各色のインク滴を吐出する
ノズルを有する１個のヘッドでもよい。

【００９６】ここで、キャリッジ１２３は後方側（用紙
搬送方向下流側）を主ガイドロッド１２１に摺動自在に
嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッ
ド１２２に摺動自在に載置している。そして、このキャ
リッジ１２３を主走査方向に移動走査するため、主走査
モータ１２７で回転駆動される駆動プーリ１２８と従動
プーリ１２９との間にタイミングベルト１３０を張装
し、このタイミングベルト１３０をキャリッジ１２３に
固定しており、主走査モーター１２７の正逆回転により
キャリッジ１２３が往復駆動される。

【００９７】一方、給紙カセット１１４にセットした用
紙１１３をヘッド１２４の下方側に搬送するために、給
紙カセット１１４から用紙１１３を分離給装する給紙ロ
ーラ１３１及びフリクションパッド１３２と、用紙１１
３を案内するガイド部材１３３と、給紙された用紙１１
３を反転させて搬送する搬送ローラ１３４と、この搬送
ローラ１３４の周面に押し付けられる搬送コロ１３５及
び搬送ローラ１３４からの用紙１１３の送り出し角度を
規定する先端コロ１３６とを設けている。搬送ローラ１
３４は副走査モータ１３７によってギヤ列を介して回転
駆動される。

【００９８】そして、キャリッジ１２３の主走査方向の
移動範囲に対応して搬送ローラ１３４から送り出された
用紙１１３を記録ヘッド１２４の下方側で案内する用紙
ガイド部材である印写受け部材１３９を設けている。こ
の印写受け部材１３９の用紙搬送方向下流側には、用紙
１１３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送
コロ１４１、拍車１４２を設け、さらに用紙１１３を排
紙トレイ１１６に送り出す排紙ローラ１４３及び拍車１
４４と、排紙経路を形成するガイド部材１４５，１４６
とを配設している。

【００９９】記録時には、キャリッジ１２３を移動させ
ながら画像信号に応じて記録ヘッド１２４を駆動するこ
とにより、停止している用紙１１３にインクを吐出して
１行分を記録し、用紙１１３を所定量搬送後次の行の記
録を行う。記録終了信号または、用紙１１３の後端が記
録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を
終了させ用紙１１３を排紙する。この場合、ヘッド１２
４を構成する本発明に係るインクジェットヘッドはイン
ク滴噴射の制御性が向上し、特性変動が抑制されている
ので、安定して高い画像品質の画像を記録することがで
きる。

【０１００】また、キャリッジ１２３の移動方向右端側
の記録領域を外れた位置には、ヘッド１２４の吐出不良
を回復するための回復装置１４７を配置している。回復
装置１４７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手
段を有している。キャリッジ１２３は印字待機中にはこ
の回復装置１４７側に移動されてキャッピング手段でヘ
ッド１２４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に
保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。
また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出す
ることにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、
安定した吐出性能を維持する。

【０１０１】吐出不良が発生した場合等には、キャッピ
ング手段でヘッド１２４の吐出口（ノズル）を密封し、
チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに
気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等
はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復され
る。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された
廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のイ
ンク吸収体に吸収保持される。

【０１０２】このように、このインクジェット記録装置
においては本発明を実施した低コストのインクジェット
ヘッドを搭載しているので、低コスト化を図れる。

【０１０３】なお、上記実施形態においては、液滴吐出
ヘッドとしてインクジェットヘッドに適用した例で説明
したが、インクジェットヘッド以外の液滴吐出ヘッドと
して、例えば、液体レジストを液滴として吐出する液滴
吐出ヘッド、ＤＮＡの試料を液滴として吐出する液滴吐
出ヘッドなどの他の液滴吐出ヘッドにも適用できる。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液滴
吐出ヘッドによれば、異なる方向が異なる方法でシリコ
ンウエハから分離されたシリコンから形成したチップを
含むので、ウエハ内でのチップ配列の自由度が向上して
取り数が増加し、簡易な位置合わせが可能なチップとな
って、低コストを図れる。

【０１０５】ここで、チップは一方向がダイシングで分
離され、他方向がエッチングで分離されていることで、
エッジの精度が向上するとともに、歩留まりが向上す
る。この場合、チップは長辺方向がダイシングで分離さ
れ、短辺方向がエッチングで分離されていることで長方
形チップの突き当て精度が向上する。また、チップは
（１１０）面方位のシリコンウェハから形成され、チッ
プの一方の辺は（１１０）面方位のシリコンウェハの＜
１１２＞方向の線でエッチングにより分離され、他方の
辺はダイシングにより分離されていることで、ウエハ面
積を有効に使うことができるとともに位置合わせ精度の
向上を図れる。

【０１０６】また、チップが液室を形成する液室形成部
材、ノズルを形成するノズル部材、電極を設ける電極形
成部材の少なくともいずれかである場合には、位置合わ
せ精度及び歩留まりの向上を図れる。さらに、チップに
はチップ間のブリッジ部分が残存していないことで、チ
ップの高精度化を図れる。

【０１０７】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法に
よれば、シリコンウエハを異方性エッチングして複数の
チップを形成した後、各チップは一方向をダイシングで
分離し、他方向をエッチングで分離するので、ウエハ内
におけるチップ配列の自由度が向上して取り数が増加
し、低コスト化を図れ、また他部品との突き当てでの精
度が向上する。

【０１０８】ここで、チップの長辺方向をダイシングで
分離し、短辺方向をエッチングで分離することで、チッ
プの破損が少なく、歩留まりが向上し、突き当て精度も
良くなる。この場合、（１１０）面方位のシリコンウェ
ハに複数のチップを形成し、チップの一方の辺は（１１
０）面方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向の線でエ
ッチングにより分離し、他方の辺はダイシングにより分
離することで、チップの他部品との突き当て位置合わせ
精度が向上する。この場合、エッチングで形成する（１
１０）面方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向の分離
線の幅を１μｍ以上にすることで、エッチレートの低下
を防止しつつ、エッチング時間の短縮化を図れる。

【０１０９】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法に
よれば、シリコンウエハの各チップの一方の辺について
エッチングによる分離線を形成した段階では個々のチッ
プに分離されない状態で分離線を形成し、他方の辺を分
離することで個々のチップに分離される構成としたの
で、エッチングによるブリッジ部分の残さを除去するこ
とができる。

【０１１０】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法に
おいては、一方の分離線と平行方向のチップの列の少な
くとも一列のチップが分離線と平行方向に他のチップの
列に対してずらして配置されることで、エッチングによ
る分離線を短くすることができ、ウエハ強度の向上、破
損の防止を図れる。この場合、一方の分離線がシリコン
ウェハ上で隣接するチップの領域に入っていることで、
チップのエッジにテーパー残が残らない。

【０１１１】また、チップ分離時にチップ間を接続する
ブリッジが除去されることで、チップのエッジにテーパ
ー残が残らない。さらに、チップ間に形成するエッチン
グによる分離線はシリコンウェハの両面からのエッチン
グにより形成することで、テーパの長さが短くなり、パ
ーティクルの発生を防止できる。さらにまた、エッチン
グによる分離線形成とチップ構造体の形成を同時に行う
ことで、工程の短縮、コストの低減を図れる。

【０１１２】本発明に係るマイクロデバイスによれば、
シリコンウエハから形成するチップは一方向をダイシン
グ、サンドブラスト、ワイヤソー又はウオータージェッ
トで分離され、他方向は一方向とは異なる方法であっ
て、エッチング、サンドブラスト、チョッパーダイシン
グ、レーザー加工又はウオーターレーザーで分離された
ものである構成としたので、精度の向上と低コスト化を
図れる。

【０１１３】本発明に係るインクジェットヘッドによれ
ば、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で製造され
たものであるので、製造不良が減少し、低コスト化を図
ることができる。

【０１１４】本発明に係るインクカートリッジによれ
ば、本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインク滴を吐出
するインクジェットヘッドとこのインクジェットヘッド
にインクを供給するインクタンクを一体化したので、製
造不良が減少し、低コスト化を図れる。

【０１１５】本発明に係るインクジェット記録装置によ
れば、本発明に係る液滴吐出ヘッドをインク滴を吐出す
るインクジェットヘッドとして搭載したので、製造不良
が減少し、低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液滴吐出ヘッドの第１実施形態の
インクジェットヘッドの分解斜視説明図

【図２】同ヘッドの振動板短手方向に沿う断面説明図

【図３】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第１
実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示す
平面説明図

【図４】ウエハから分離した段階の短冊状部材の平面説
明図

【図５】分離線を説明する断面説明図

【図６】同実施形態の他の例の説明に供するウエハ上で
のチップ配置を示す平面説明図

【図７】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第２
実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示す
平面説明図

【図８】図７のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図

【図９】ウエハから分離した段階の短冊状部材の平面説
明図

【図１０】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第
３実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示
す平面説明図

【図１１】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第
４実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示
す平面説明図

【図１２】エッチング分離線を構成するパターンの拡大
説明図

【図１３】エッチング分離線を構成する他のパターンの
拡大説明図

【図１４】チップ分離で生じるテーパー残さの説明に供
する説明図

【図１５】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第
５実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示
す平面説明図

【図１６】エッチング分離線の形成方法の説明に供する
断面説明図

【図１７】エッチング分離線の形成方法の他の例の説明
に供する断面説明図

【図１８】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第
６実施形態の説明に供する断面説明図

【図１９】本発明に係る液滴吐出ヘッドの第２実施形態
のインクジェットヘッドの分解斜視説明図

【図２０】同ヘッドの振動板長手方向に沿う断面説明図

【図２１】同ヘッドの振動板短手方向に沿う断面説明図

【図２２】本発明に係る液滴吐出ヘッドの第３実施形態
のインクジェットヘッドの分解斜視説明図

【図２３】同ヘッドの流路形成基板の斜視説明図

【図２４】本発明に係るインクカートリッジの斜視説明
図

【図２５】本発明に係るインクジェット記録装置の機構
部を説明する斜視説明図

【図２６】同記録装置の側面説明図

【図２７】従来のウエハ上でのチップ配置を説明する説
明図

【符号の説明】

１…流路形成基板、２…振動板、３…ノズル板、５…ノ
ズル、６…液室、８…共通液室、１２…圧電素子、１３
…ベース、２０…ウエハ、２１…チップ、２２…エッチ
ング分離線、２３…ダイシングライン、２４…耐エッチ
ング層、２６…短冊状チップ、２０、３０…ウエハ、３
１…チップ、３２…エッチング分離線、３３…ダイシン
グライン、３４…ブリッジ。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコンウエハから形成したチップを含
   む液滴吐出ヘッドにおいて、前記チップは異なる方向が
   異なる方法で前記シリコンウエハから分離されたもので
   あることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおい
   て、前記チップは一方向がダイシングで分離され、他方
   向がエッチングで分離されていることを特徴とする液滴
   吐出ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおい
   て、前記チップは長辺方向がダイシングで分離され、短
   辺方向がエッチングで分離されていることを特徴とする
   液滴吐出ヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記チップは（１１０）面方位の
   シリコンウェハから形成され、前記チップの一方の辺は
   前記（１１０）面方位のシリコンウェハの＜１１２＞方
   向の線でエッチングにより分離され、他方の辺はダイシ
   ングにより分離されていることを特徴とする液滴吐出ヘ
   ッド。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記チップが液室を形成する液室
   形成部材、ノズルを形成するノズル部材、電極を設ける
   電極形成部材の少なくともいずれかであることを特徴と
   する液滴吐出ヘッド。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記チップにはチップ間のブリッ
   ジ部分が残存していないことを特徴とする液滴吐出ヘッ
   ド。
7. 【請求項７】 シリコンウエハに形成したチップを含む
   液滴吐出ヘッドを製造する方法において、前記シリコン
   ウエハを異方性エッチングして複数のチップを形成した
   後、各チップは一方向をダイシングで分離し、他方向を
   エッチングで分離することを特徴とする液滴吐出ヘッド
   の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の液滴吐出ヘッドの製造
   方法において、前記チップの長辺方向をダイシングで分
   離し、短辺方向をエッチングで分離することを特徴とす
   る液滴吐出ヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の液滴吐出ヘッドの製造
   方法において、（１１０）面方位のシリコンウェハに複
   数のチップを形成し、前記チップの一方の辺は前記（１
   １０）面方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向の線で
   エッチングにより分離し、他方の辺はダイシングにより
   分離することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の液滴吐出ヘッドの製
    造方法において、エッチングで形成する前記（１１０）
    面方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向の分離線の幅
    を１μｍ以上にすることを特徴とする液滴吐出ヘッドの
    製造方法。
11. 【請求項１１】 シリコンから形成したチップを含む液
    滴吐出ヘッドの製造方法において、シリコンウエハの各
    チップの一方の辺についてエッチングによる分離線を形
    成した段階では個々のチップに分離されない状態で前記
    分離線を形成し、他方の辺を分離することで個々のチッ
    プに分離されることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造
    方法。
12. 【請求項１２】 請求項７乃至１１のいずれかに記載の
    液滴吐出ヘッドの製造方法において、一方の分離線と平
    行方向のチップの列の少なくとも一列のチップが前記分
    離線と平行方向に他のチップの列に対してずらして配置
    されることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の液滴吐出ヘッドの
    製造方法において、一方の分離線がシリコンウェハ上で
    隣接するチップの領域に入っていることを特徴とする液
    滴吐出ヘッドの製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項７乃至１３のいずれかに記載の
    液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記チップを分離
    するときに前記チップ間を接続するブリッジ部分が除去
    されることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項７乃至１４のいずれかに記載の
    液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記チップ間に形
    成するエッチングによる分離線はシリコンウェハの両面
    からのエッチングにより形成することを特徴とする液滴
    吐出ヘッドの製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項７乃至１５のいずれかに記載の
    液滴吐出ヘッドの製造方法において、エッチングによる
    分離線形成とチップ構造体の形成を同時に行うことを特
    徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
17. 【請求項１７】 シリコンウエハに形成したチップを含
    むマイクロデバイスにおいて、前記チップは一方向をダ
    イシング、サンドブラスト、ワイヤソー又はウオーター
    ジェットで分離され、他方向は前記一方向とは異なる方
    法であって、エッチング、サンドブラスト、チョッパー
    ダイシング、レーザー加工又はウオーターレーザーで分
    離されたものであることを特徴とするマイクロデバイ
    ス。
18. 【請求項１８】 インク滴を吐出するノズルと、このノ
    ズルが連通する液室と、この液室内のインクを加圧する
    圧力を発生するための駆動手段とを備えたインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記請求項７乃至１６のいずれかに
    記載の液滴吐出ヘッドの製造方法で製造されたものであ
    ることを特徴とするインクジェットヘッド。
19. 【請求項１９】 インク滴を吐出するインクジェットヘ
    ッドとこのインクジェットヘッドにインクを供給するイ
    ンクタンクを一体化したインクカートリッジにおいて、
    前記インクジェットヘッドが請求項１乃至６のいずれか
    に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするインク
    カートリッジ。
20. 【請求項２０】 インク滴を吐出するインクジェットヘ
    ッドを搭載したインクジェット記録装置において、前記
    インクジェットヘッドが請求項１乃至６のいずれかの液
    滴吐出ヘッドであることを特徴とするインクジェット記
    録装置。