JP2004253695A

JP2004253695A - シリコンチップ及びその製造方法及び該シリコンチップを用いた装置

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Publication number: JP2004253695A
Application number: JP2003044167A
Authority: JP
Inventors: Genjiro Toyoda; 源次郎豊田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】シリコンチップをダイシングで分離する場合、シリコンウェハ上でチップ辺４辺の内少なくとも２辺の両面又は片面に分離線溝を設けることにより、チップ端面とダイシングブレード側面の直接接触を避け、チップ破損を無くし、歩留り良く、低コストで、マイクロマシンデバイスを製造可能とする。
【解決手段】シリコンウェハ７をダイシングによりシリコンチップに分離する場合、チップ短手方向に形成された分離線溝７５（７５ａ，７５ｂ）上をダイシングブレード８０により分離する。この時の凸部突き出し寸法Ｌが大きすぎると、凸部の欠けが懸念される。ダイシング中におけるチッピングは短手辺の両面には発生せず（皆無）シリコン粉などのパーティクル発生が減少し品質低下を防げる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンチップ及びその製造方法及び該シリコンチップを用いたマイクロマシン、より具体的には、シリコンウェハからアクチュエータなどのマイクロマシンデバイスに使用するシリコンチップを分離する方法、分離したシリコンチップ、及び該シリコンチップを用いたマイクロマシンデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロマシンデバイスとしては、例えば、液滴吐出ヘッド，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，圧力センサなどがある。これらのマイクロマシンデバイスの部品としてシリコンチップが使用されることが多い。シリコンはエッチング等による微細加工が容易である上、剛性が高いことから使用されている。
【０００３】
例えば、液滴吐出ヘッドの液体流路としてシリコンチップが使用されている。液滴吐出ヘッドには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もあるが、以下では、インクジェットヘッドとして使用する場合を中心に説明をする。
【０００４】
プリンタ，ファクシミリ，複写装置，プロッタ等の画像記録装置（画像形成装置）として用いるインクジェット記録装置は、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（インク流路，吐出室，圧力室，加圧液室，流路とも称される）と、この液室内のインクを加圧するための駆動手段（圧力発生手段）とを備えた液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドを搭載したものである。
【０００５】
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）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。
【０００６】
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おり、この様な要求に応えるのは困難になってきている。
【０００７】
そこで、例えば、特許第３１４１６５２号公報（特許文献１）、特開平７−２７６６２６号公報（特許文献２）、特開平９−２２６１１２号公報（特許文献３）などには、液室や共通液室をシリコン基板（シリコンウェハ）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。
【０００８】
上述のように、シリコンを液室形成部材に用いた場合、シリコン基板（シリコンウェハ）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。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、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、該ブレードを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（特許文献４）に記載されているように、シリコンウェ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なってＶ字溝での各チップに分離する方法、或いは、特開平５−３６８２５号公報（特許文献５）に記載されているように、シリコンウェハに第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ェ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】
しかし、数ｍｍ厚以下程度のチップでは、シリコンウェハに異方性エッチングによって形成した分離線にそって分離切断することができるが、マイクロマシンデバイスのように、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。
【００１１】
そこで、ダイシングを用いてチップ分離を行なうが、チップ切り出し時に、チップエッジの欠け（チッピング）がどうしても発生してしまい、ワークに求められる品質要求（チッピング量）を満たすために、スポット的な条件（ダイシングスピード等）でしか処理できないこととなり、スループット面では本来設備が持ち合わせている能力を発揮することができない上、チッピングが新たな欠けを引き起こし、シリコン片、シリコン粉等のパーティクル発生を招く。例えば、チップを分離した後、他の部品と接着などで組み合せる時、チップのエッジを突き当ててアライメントする場合があるが、突き当て時のショックでパーティクルを発生させ、このパーティクルが他の部品、例えば、ノズル板、振動板との界面に挟まると、接合不良となり品質低下となってしまう。
【００１２】
【特許文献１】
特許第３１４１６５２号公報
【特許文献２】
特開平７−２７６６２６号公報
【特許文献３】
特開平９−２２６１１２号公報
【特許文献４】
特開平１０−１５７１４９号公報
【特許文献５】
特開平５−３６８２５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき課題に鑑みてなされたもので、前記チップをダイシングで分離する場合、シリコンウェハ上でチップ辺４辺の内少なくとも２辺の両面又は片面に分離線溝を設けることにより、チップ端面とダイシングブレード側面の直接接触を避け、チップ破損を無くし、歩留り良く、低コストで、液滴吐出ヘッドのマイクロマシンデバイスを製造可能とするとともに該製造方法によって製造された液滴吐出ヘッド、該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、該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ものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シリコンウェハから分離形成したシリコンチップにおいて、該シリコンチップの４端面の内少なくとも２辺の端面に段差が設けられていることを特徴としたものであり、更には、前記端面は、前記段差を境にしてエッチング面とダイシング面とで形成されていること、更には、前記シリコンチップの表面と該シリコンチップ端面とが鈍角（９０°以上）で接していること、更には、チップ端面における前記段差の突き出し寸法が１０μｍ以下であることを特徴としたものである。
【００１５】
また、本発明は、シリコンチップを分離形成するためのシリコンウェアにおいて、シリコンチップを分離形成するための分離線上に分離溝を設けたことを特徴としたものであり、更には、前記分離溝はシリコンウェハの表裏両面に形成されていること、或いは、シリコンウェハの表面又は裏面のいずれか片面のみ形成されていること、更には、前記分離溝と構造体の深さの少なくとも一部が同じ深さであること、更には、シリコンウェハの表面とシリコンチップの端面とが鈍角（９０°以上）で接していることを特徴としたものである。
【００１６】
また、本発明は、シリコンウェハからシリコンチップを分離作成するシリコンチップの製造方法において、前記シリコンウェハにシリコンチップを分離形成するための分離線を設け、該分離線上にドライ又はウェットエッチングにより分離線溝を形成することを特徴としたものであり、更には、前記分離線溝上をダイシングする際、ブレードのダイシングテープへの切りこみ量を３０μｍ以下としたこと、更には、一方の辺のみ分離線溝を形成し、ダイシングする際、分離線溝を形成していない側の分離線からダイシングすることを特徴としたものである。
【００１７】
また、本発明は、液滴を吐出するノズルが連通する加圧液室と、該加圧液室の液体を加圧する圧力発生手段を備えた液滴吐出ヘッドであって、該液滴吐出ヘッドは、前述のシリコンウェハから分離形成されたシリコンチップを加圧液室として使用するものであることを特徴としたものである。
【００１８】
また、本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化した液体カートリッジにおいて、前記液滴吐出ヘッドが前述の液滴吐出ヘッドであることを特徴としたものである。
【００１９】
また、本発明は、前述の液滴吐出ヘッドあるいは液体カートリッジを使用した液滴吐出式記録装置を特徴としたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による液滴吐出ヘッドの実施形態に係るインクジェットヘッドを説明するための分解斜視説明図、図２は、図１に示したヘッドの組立て後の液室短辺方向に沿う断面構成図である。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、ノズル板３には、インク滴を吐出するノズル３１が、流路形成基板１には前記ノズル３１に連通する流路（インク液室）である加圧液室１１、該加圧液室１１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１２などが形成されている。そして、振動板２の面外側（加圧液室１１と反対面側）に各加圧液室１１に対応して駆動手段としての圧電素子４を接合し、この圧電素子４をベース基板５に接合して固定し、この圧電素子４の列の周囲にはスペーサ部材６をベース基板５に接合している。なお、圧電素子４間には圧電素子からなる支柱部材４′をそれぞれ配置している。
【００２１】
この圧電素子４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４の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて加圧液室１１内のインクを加圧する構成とすることも、圧電素子４の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１１内インクを加圧する構成とすることもできる。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１１となる貫通穴、共通液室１２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１１は隔壁によって区画される。
【００２２】
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１１に対応して直径１０〜３０μｍのノズル３１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。
【００２３】
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４に対して選択的に２０〜５０Ｖ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４が積層方向に変位して振動板２をノズル３１方向に変形させ、加圧液室１１の容積／体積変化によって加圧液室１１内のインクが加圧され、ノズル３１からインク滴が吐出（噴射）される。
【００２４】
インク滴の吐出に伴って加圧液室１１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１１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４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１１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１２、流体抵抗部であるインク供給路を経て加圧液室１１内にインクが充填される。そこで、ノズル３１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４にパルス電圧を印加しインク滴を吐出させる。
このインクジェットヘッドにおける加圧液室１１、共通液室１２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。
【００２５】
以下に、本発明の実施例１を、図３及び図４を参照して説明するが、ここでは、（１１０）面方位シリコンウェハ７を用いた場合を例として説明する。
図３において、（１１０）面方位のシリコンウェハ７の表裏に（１１２）方向にエッチングし、凹形状の分離線溝７５を形成する。その形成方法としては、図４（Ａ）に示すように、シリコンウェハ７にシリコン窒化膜などの耐エッチング層７１ａ，７１ｂを形成する。そして、図４（Ｂ）に示すように、上面の耐エッチング層７１ａにはフォトリソとドライエッチングにより、液室パターン７２ａ、共通液室パターン、（１１２）方向分離線パターン７３ａを形成する。図４（Ｃ）に示すように、下面の耐エッチング層７１ｂも同様に液室パターン７４ｂ、共通液室パターン、分離線溝７５ｂの形状にパターンニングする。この時、上面のパターンと位置合わせするためＩＲアライメントを行なう。
【００２６】
その後、水酸化カリウム（ＫＯＨ）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７１ａ，７１ｂの開口部をエッチングする。この時（１１０）面方位のシリコンウェハ７においては、（１１２）方向のパターンでウェハ面に垂直の（１１１）面が形成されるので凹形状の分離線溝７５が形成される。要するに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、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。このことから分離線溝７５は短手側の分離線上に形成されたことになる。
【００２７】
上述のように、液室、共通液室と共にエッチング分離線溝のパターンを形成し、同時にエッチングを行なうことにより、液室、共通液室の形成と同時にエッチング分離線溝７５も形成され、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、コスト低減できる。
【００２８】
前述のように、（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幅は原理的に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７３ａ，７５ｂの幅は３μｍ以上であることが望ましいが、この分離線上をダイシングにより分離することから、チップ分離線７３ａ，７５ｂの幅は４０μｍ以上必要である。
【００２９】
図５は、本発明の他の実施例を説明するための要部構成図で、前記実施例で作成されたシリコンウェハをダイシングにより分離する場合の例である。チップ短手方向に形成された分離線溝７５上をダイシングブレード８０により分離するが、この時の凸部突き出し寸法Ｌが大きすぎると、凸部の欠けが懸念される。欠けが発生した場合に上記欠け部が他部品との接合時に接合不良を発生させる原因となる。その突き出し量とチップトレイ収納での振動試験を実施し凸部の欠け発生有無を調査した結果が表１である。
【００３０】
【表１】

【００３１】
このことから、突き出し寸法は１０μｍ以下で有ることが好ましい。
上記を具体例で示したのが表２及び表３になり、チップ突き出し寸法は０．５〜９．５μｍの範囲に収まることになる。
【００３２】
【表２】

【００３３】
【表３】

【００３４】
これでダイシング中におけるチッピングは短手辺の両面には発生せず（皆無）シリコン粉などのパーティクル発生が減少し品質低下を防げる。又長手辺の断面形状は図５のように短手辺端面に凸形状を横にした段差形状となりチップをトレイに収納した際チップエッジやコーナーなどのチッピングを起こしやすい部分のクッション効果も得られる。
【００３５】
図６，図７においては、シリコンチップ表面とシリコンチップ端面の接触角θが鈍角（９０°以上）で接している状態を示しているが、図６の例は、分離線溝７５が台形形状であり、図７の例は、分離線溝７５がＶ字形状となっている。いずれもダイシング時にチッピングを起こしやすいチップ表面エッジ部は、ブレード側面との直接接触を避けることができチッピングが発生せず、シリコン粉などのパーティクル発生を抑えることができる。
【００３６】
図８は、本発明の他の実施例を説明するための要部概略構成図で、前記実施例においては、分離線溝の形成はシリコンウェハ７の両面に作製（７５ａ，７５ｂ）しているが、年々シリコンウェハの大口径化、薄型が進んでいる中、前記分離線溝７５の形成はある意味ウェハそのものの強度低下と言う懸念事項が浮上する。その対処方法の例として、以下に、ダイシング時のチッピング発生傾向を含め説明する。ＳｉＯ_２膜を形成したウェハをダイシングした場合のシリコンウェハ表面（非テープ貼り付け面）側のチッピング量は数μｍレベルであるが、シリコンウェハ裏面（テープ貼り付け面）は粘着フィルム７０のクッション作用により２０〜４０μｍレベルとなってしまう。このことから分離線溝７５の形成をシリコンウェハ裏面側（テープ貼り付け面）７５ｂのみ形成することで、ウェハ自体の強度低下を抑えつつダイシング時に発生するウェハ裏面側のチッピングを発生させないようにすることができる。
【００３７】
次に、図５乃至図８を参照して本発明の他の実施例、具体的には、前記実施例で作成されたシリコンウェハをダイシングテープにより固定し、完全分離ダイシング（フルカットダイシング）することについて説明する。
フルカットダイシングではダイシングテープへの切り込み深さによってダイシングブレードへのテープ材目詰まり等の不具合が発生する要素がある。分離線溝を形成したウェハでは、ダイシングブレードのテープ材巻き上げにより分離線溝にも目詰まりを発生させる可能性がある。これについてはテープ材の選定、切削水流量条件などで対処可能であるが、図５乃至図８に示したブレードのテープ切り込み深さｄの適性化を図ることでも対処できる。そのｄの値は、表４に示すように３０μｍ以下が好ましい。
【００３８】
【表４】

【００３９】
次に、図９を参照して本発明の他の実施例を説明する。チップの短手辺、長手辺両方をダイシングすることによって初めてチップが分離されるわけであるが、このダイシングする分離線の順番をチップ長手方向Ｙからダイシングすることによりチッピングに対してはより効果がある。その理由としてウェハを粘着フィルムなどで固定しダイシングを行なうが、ダイシング処理を続けウェハ状態からチップ状態になるにつれて、ダイシングフィルムなどのクッション作用が働きブレード通過中にチップ個片になろうとしている部分がブレやすくなり、チッピングを増大させてしまう。この現象に対してチップ長手方向からダイシングしていく事により、粘着フィルムとチップ個片になろうとしているウェハの接着面積を大きくすることで、ブレ範囲を抑制し長手方向のチッピング量を減少させることが可能である。その後、短手方向をダイシングするわけであるが、前述のように、ブレ量は、大きくなるが、分離線溝７５が設けられているので、その分離線溝７５がブレを吸収しチッピングを起こすことはない。
【００４０】
次に、図１０は、本発明に係るインクカートリッジの例を説明するための図で、図１０に示すインクカートリッジ９０は、ノズル３１等を有する前記実施形態のインクジェットヘッド９１と、このインクジェットヘッド９１に対してインクを供給するインクタンク９２とを一体化したものである。このようなインクタンク一体型のヘッドの場合、ヘッドの低コスト化、信頼性は、ただちにインクカートリッジ全体の低コスト化、信頼性につながるので、上述したように、低コスト化、高信頼化、製造不良低減することで、インクカートリッジの歩留まり、信頼性が向上し、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。
【００４１】
次に、図１１及び図１２を参照して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説明する。なお、図１１は同記録装置の斜視説明図、図１２は同記録装置の機構部の側面説明図である。このインクジェット記録装置は、記録装置本体１００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１０５、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ１０６等で構成される印字機構部１０１等を収納し、装置本体１００の下方部には前方側から多数枚の用紙１１１を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）１１２を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙１１１を手差しで給紙するための手差しトレイ１１３を開倒することができ、給紙カセット１１２或いは手差しトレイ１１３から給送される用紙１１１を取り込み、印字機構部１０１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１１４に排紙する。
【００４２】
印字機構部１０１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１０２と従ガイドロッド１０３とでキャリッジ１０４を主走査方向（図で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ１０４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１０５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１０４にはヘッド１０５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１０６を交換可能に装着している。
【００４３】
インクカートリッジ１０６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１０５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。また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド１０５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。
【００４４】
ここで、キャリッジ１０４は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１０２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１０３に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１０４を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０７で回転駆動される駆動プーリ１０８と従動プーリ１０９との間にタイミングベルト１１０を張装し、このタイミングベルト１１０をキャリッジ１０４に固定しており、主走査モータ１０７の正逆回転によりキャリッジ１０４が往復駆動される。
【００４５】
一方、給紙カセット１１２にセットした用紙１１１をヘッド１０５の下方側に搬送するために、給紙カセット１１２から用紙１１１を分離給装する給紙ローラ１１５及びフリクションパッド１１６と、用紙１１１を案内するガイド部材１１７と、給紙された用紙１１１を反転させて搬送する搬送ローラ１１８と、この搬送ローラ１１８の周面に押し付けられる搬送コロ１１９及び搬送ローラ１１８からの用紙１１１の送り出し角度を規定する先端コロ１２０とを設けている。搬送ローラ１１８は副走査モータ１２１によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００４６】
そして、キャリッジ１０４の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１１８から送り出された用紙１１１を記録ヘッド１０５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１２２を設けている。この印写受け部材１２２の用紙搬送方向下流側には、用紙１１１を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２３、拍車１２４を設け、さらに用紙１１１を排紙トレイ１１４に送り出す排紙ローラ１２５及び拍車１２６と、排紙経路を形成するガイド部材１２７，１２８とを配設している。
【００４７】
記録時には、キャリッジ１０４を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１０５を駆動することにより、停止している用紙１１１にインクを吐出して１行分を記録し、用紙１１１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１１１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１１１を排紙する。この場合、ヘッド１０５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。
【００４８】
また、キャリッジ１０４の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド１０５の吐出不良を回復するための回復装置１２９を配置している。回復装置１２９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１０４は印字待機中にはこの回復装置１２９側に移動されてキャッピング手段でヘッド１０５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。
【００４９】
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１０５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。
【００５０】
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。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や、シリコンウェハから形成したチップを含むマイクロマシンデバイス、センサ、アクチュエータにも適用できる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、シリコンウェハから分離形成したシリコンチップ、および該シリコンチップを含むマイクロマシンデバイスにおいて、前記チップ４端面の内少なくとも２辺の端面に段差が設けられていることを特徴とするもので、端面が段差形状（凸形状を横にした形状）であるため、チップをトレイに収納した際チップエッジやコーナーなどのチッピングを起こしやすい部分のクッション効果が得られる。
【００５２】
また本発明の前記段差を境にしてエッチング面とダイシング面とで形成されていることを特徴とするもので、表面側をエッチング加工することによりチップ寸法のバラツキはダイシングブレードによる突発的な欠けによる部分的寸法変動が無く、ブレードの摩耗範囲の数μｍレベルに抑えられるため寸法精度の良いシリコンチップを得ることができる。
【００５３】
また、本発明は、シリコンチップを分離形成するためのシリコンウェハの分離線上に溝を設けたことを特徴とするもので、ダイシングブレードにかかる負荷が低減でき、それが摩耗量の低減や設備に対する負荷低減につながりブレード交換周期の延長、設備保全費の低減につながり低コストが図れる。
【００５４】
また、本発明は、前記分離線溝が、シリコンウェハの表裏両面に形成されていることを特徴とするもので、分離線溝を形成することにより発生しうる不具合として反りが考えられるが、表裏に溝を形成することにより自発応力のバランスが取れ反り不具合の対応が可能となる。
【００５５】
また、本発明は、前記分離線溝が、シリコンウェハの表面又は裏面のいずれか片面のみ形成されていることを特徴とするもので、元のシリコンウェハが薄く両面に溝を形成することにより強度低下による不具合が発生しうる場合に、チップエッジ破損、シリコン粉の発生に対する品質要求の高い面だけに溝を設けることにより、品質の向上を図れる。
【００５６】
また、本発明は、前記分離線溝と構造体の深さの少なくとも一部が同じ深さであることを特徴とするもので、エッチング分離線形成のための特別な工程なしに作製することができ、コスト低減が図れる。
【００５７】
また、本発明は、シリコンチップ表面とシリコンチップ端面、或いは、シリコンウェハの表面と分離溝の端面が鈍角（９０°以上）で接していることを特徴とするもので、シリコンチップ表面とシリコンチップ端面、或いは、シリコンウェハの表面と分離溝の端面とが鈍角（９０°以上）で接していることで、チップコーナーがテーパー（面取り形状）となり、チッピングが発生せず、シリコン粉などのパーティクル発生を抑えることができる。
【００５８】
また、本発明は、チップ端面における段差突き出し寸法は１０μｍ以下であるシリコンウェハから分離形成されたシリコンチップであることを特徴とするもので、ダイシングブレード側面とチップエッジとの接触がさけられ、ダシング時に発生するチッピングが皆無になるとともに、その副作用である段差部の欠けに起因するシリコン粉等のパーティクルが発生すること無く安定した品質で製造可能となる。
【００５９】
また、本発明は、前記分離線溝を、ドライ又はウェットエッチングにより形成することを特徴とするもので、安定した溝幅、深さが得られ、品質向上が図れる。
【００６０】
また、本発明は、前記分離線溝上をダイシングする際、ブレードのダイシングテープへの切りこみ量を３０μｍ以下としてダイシングされることを特徴とするもので、ブレードでのテープ巻き上げ、巻き込み現象によってテープカスがチップへ付着し、後工程、特に、他部品との接合工程での不良原因となる異物を発生させること無く、品質を安定させチップ分離が可能となる。
【００６１】
また、本発明は、一方の辺のみに分離線溝を形成し、ダイシングする際分離線溝を形成していない分離線からダイシングすることを特徴とするもので、ウェハ状態からチップ状態になるにつれて、ブレード通過中にチップ個片になろうとしている部分がブレやすくなり、チッピングを増大させてしまうといった不具合を生じさせない。また、粘着フィルムとチップ個片になろうとしているウェハの接着面積が大きい時は、ブレ範囲を抑制し長手方向のチッピング量が減少できる。その後分離線溝が設けられている辺をダイシングするが、その分離線溝がブレを吸収しチッピングを起こすことは無く品質向上が図れる。
【００６２】
また、本発明は、液滴を吐出するノズルが連通する加圧液室と、この加圧液室の液体を加圧する圧力発生手段を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記液滴吐出ヘッドに、前記シリコンウェハから分離形成されたシリコンチップを加圧液室として使用することを特徴としたもので、寸法精度がよく、かつ、チップ分離時のパーティクル発生、付着を減少でき品質の良いヘッドを作製することができる。
【００６３】
また、本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化した液体カートリッジにおいて、前記液滴吐出ヘッドであ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ことを特徴としたもので、製造不良が減少し、低コスト化を図ることができる。
【００６４】
また、本発明は、本発明による液滴吐出ヘッドあるいは液体カートリッジを使用した液滴吐出式記録装置を特徴としたもので、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】本発明による液滴吐出ヘッドの実施形態に係るインクジェットヘッドを説明するための分解斜視説明図である。
【図２】図１に示したヘッドの組立て後の液室短辺方向に沿う断面構成図である。
【図３】本発明が適用されるシリコンウェハの一例を示す図である。
【図４】本発明によるシリコンチップの製作工程の一例を示す図である。
【図５】シリコンウェハからシリコンチップをダイシングにより分離する場合の一例を示す図である。
【図６】シリコンウェハからシリコンチップをダイシングにより分離する場合の他の例を示す図である。
【図７】シリコンウェハからシリコンチップをダイシングにより分離する場合の更に他の例を示す図である。
【図８】シリコンウェハからシリコンチップをダイシングにより分離する場合の更に他の例を示す図である。
【図９】シリコンウェハからシリコンチップを分離する時の分離手順を説明するための図である。
【図１０】本発明によるインクカートリッジの一例を示す図である。
【図１１】本発明によるシリコンチップが適用される液滴吐出式記録装置の一例を示す要部概略図である。
【図１２】図１１に示した液滴吐出式記録装置の内部構成図である。
【符号の説明】
１…流路形成基板、２…振動板、３…ノズル板、４…圧電素子、５…ベース基板、６…スペーサ部材、７…シリコンウェハ、１１…加圧液室、１２…共通液室、３１…ノズル、７１ａ，７１ｂ…耐エッチング層、７２ａ，７２ｂ…液室パターン、７３ａ，７３ｂ…方向分離線パターン、７４ａ，７４ｂ…液室パターン、７５（７５ａ，７５ｂ）…分離線溝、８０…ダイシングブレード、９０…インクカートリッジ、１００…液滴吐出式記録装置。

Claims

シリコンウェハから分離形成したシリコンチップにおいて、該シリコンチップは、該シリコンチップの４端面の内少なくとも２辺の端面に段差が設けられていることを特徴とするシリコンチップ。
前記端面は、前記段差を境にしてエッチング面とダイシング面とで形成されていることを特徴とする請求項１記載のシリコンチップ。
前記シリコンチップの表面と該シリコンチップの端面とが鈍角（９０°以上）で接していることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリコンチップ。
シリコンチップの端面における前記段差の突き出し寸法は１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシリコンチップ。
シリコンチップを分離形成するためのシリコンウェアにおいて、シリコンチップを分離形成するための分離線上に分離線溝を設けたことを特徴とするシリコンウェハ。
前記分離線溝はシリコンウェハの表裏両面に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のシリコンウェハ。
前記分離線溝は、シリコンウェハの表面又は裏面のいずれか片面のみ形成されていることを特徴とする請求項５に記載のシリコンウェハ。
前記分離線溝と構造体の深さの少なくとも一部が同じ深さであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のシリコンウェハ。
シリコンウェハの表面と前記分離線溝の端面が鈍角（９０°以上）で接していることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のシリコンウェハ。
シリコンウェハからシリコンチップを分離作成するシリコンチップの製造方法において、前記シリコンウェハにシリコンチップを分離形成するための分離線を設け、該分離線上にドライ又はウェットエッチングにより分離線溝を形成することを特徴とするシリコンチップの製造方法。
前記分離線溝上をダイシングする際、ブレードのダイシングテープへの切りこみ量を３０μｍ以下としたことを特徴とする請求項１０に記載のシリコンチップの製造方法。
一方の辺のみ分離線溝を形成し、ダイシングする際、分離線溝を形成していない辺の分離線からダイシングすることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のシリコンチップの製造方法。
液滴を吐出するノズルが連通する加圧液室と、該加圧液室の液体を加圧する圧力発生手段を備えた液滴吐出ヘッドであって、該液滴吐出ヘッドは、請求項１乃至４のいずれかに記載のシリコンチップ又は請求項５乃至９のいずれかに記載のシリコンウェハから分離形成されたシリコンチップを加圧液室として使用するものであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化した液体カートリッジにおいて、前記液滴吐出ヘッドが請求項１３に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
請求項１３に記載の液滴吐出ヘッドあるいは請求項１４に記載の液体カートリッジを使用したことを特徴とする液滴吐出式記録装置。