JP2012213967A - 液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流路形成基板用ウェハ110と当該流路形成基板用ウェハ110よりも大きいリザーバ形成基板用ウェハ130とを接着剤35を介して接合する基板接合工程と、基板接合工程の後、流路形成基板用ウェハ110の外縁に沿ってはみ出している接着剤35aを2流体洗浄により除去する接着剤除去工程と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法を採用する。
【選択図】図9
Description
劣化・膨潤した状態のまま別のウェットエッチング工程に移行すると、この接着剤がエッチング液中に脱落・飛散または拡散し、液体流路やその他のパターン面に残渣(所謂パーティクル)として付着し、異物欠陥を発生させる場合がある。
このような手法を採用することによって、本発明では、大きさが互いに異なる基板同士を、接着剤を介して接合した場合、大きさの小さい方の第1の基板の外縁に沿って接着剤がはみ出るため、このはみ出た接着剤を2流体洗浄によって除去する。2流体洗浄では、キャリアガスに所定の洗浄液を供給することにより、洗浄液を粒化及び加速させて接着剤に衝突させ、接着剤を、強い力で物理的に基板から引き剥がすようにして除去することができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、大きさの小さい第1の基板側に配置した2流体ノズルを用いて2流体を、はみ出した接着剤に向けて直接噴射することができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、キャリアガスとして不活性な窒素ガスを用い、純水を粒化及び加速させて接着剤を除去することができるため、基板や他にパターニングされた配線等にダメージを与えないようにすることができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、プラズマの照射により劣化し密度が小さくスポンジ状となって物理的に弱まった接着剤を2流体洗浄で効率良く除去することができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、ウェットエッチングにより劣化・膨潤することにより物理的に弱まった接着剤を2流体洗浄で効率良く除去することができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、前工程においてはみ出ている接着剤が除去されているため、その後のウェットエッチングにおいて異物欠陥を生じないようにすることができる。
図示するように、インクジェット式記録ヘッドは、流路形成基板10を有する。流路形成基板10は、本実施形態では面方位(110)のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜50が形成されている。
流路形成基板10の他方の面側には、各圧力発生室12のインク供給路14とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口21が穿設されたノズルプレート20が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート20は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼等からなる。
次に、図3(b)に示すように、弾性膜50(二酸化シリコン膜53)上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜51を形成する。具体的には、弾性膜50(二酸化シリコン膜53)上に、例えば、スパッタ法等によりジルコニウム(Zr)層を形成後、このジルコニウム層を、例えば、500〜1200℃の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウム(ZrO2)からなる絶縁体膜51を形成する。
次に、図3(d)に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等からなる圧電体層70と、例えば、イリジウムからなる上電極膜80とを流路形成基板用ウェハ110の全面に形成し、これら圧電体層70及び上電極膜80を、各圧力発生室12に対向する領域にパターニングして圧電素子300を形成する。また、圧電素子300を形成後に、絶縁体膜51及び弾性膜50をパターニングして、流路形成基板用ウェハ110の連通部(図示なし)が形成される領域に、これら絶縁体膜51及び弾性膜50を貫通して流路形成基板用ウェハ110の表面を露出させた貫通部52を形成する。
また、リザーバ形成基板用ウェハ130は、流路形成基板用ウェハ110よりも、図5(b)に示す距離Kだけ、ひと回り大きく形成されている。本実施形態の距離Kは、例えば直径150mm程度の流路形成基板用ウェハ110に対し、0.5mm程度に設定されている。
次に、図6(b)に示すように、流路形成基板用ウェハ110上に、例えば、窒化シリコン(SiN)からなるマスク膜54を新たに形成し、所定形状にパターニングする。当該パターニングでは、ドライエッチング法のうち、四フッ化炭素(CF4)からなるエッチングガスをプラズマ化し、流路形成基板用ウェハ110側に照射する反応性イオンエッチング法を用いる(プラズマ処理工程)。
このマスク膜54を除去した後は、図8に示す洗浄装置140を用いて基板構造体101の流路形成基板用ウェハ110側の洗浄を行うと共に、はみ出した接着剤35aの除去を行う(接着剤除去工程)。
一方、2流体ノズル143は、2流体として純水と窒素ガスとを用いた2流体洗浄を行う。この2流体洗浄では、キャリアガスとしての窒素ガスに洗浄液としての純水を供給することにより、純水を粒化及び加速させ、本実施形態では例えば0.1メガパスカル(MPa)程度の高圧で洗浄することができる。この2流体洗浄によれば、純水のみの洗浄では取り除けない接着剤35aを、容易に取り除くことができる。
保護膜16は、上述したように、例えば、酸化物又は窒化物等の耐液体性(耐インク性)を有する材料からなり、本実施形態では、五酸化タンタルからなる。また、保護膜16は、例えばCVD法によって形成する。
Claims (6)
- 第1の基板と前記第1の基板よりも大きい第2の基板とを接着剤を介して接合する基板接合工程と、
前記基板接合工程の後、前記第1の基板の外縁に沿ってはみ出している前記接着剤を2流体洗浄により除去する接着剤除去工程と、
を有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記接着剤除去工程では、前記第1の基板側において、前記第1の基板の外縁に向けて配置されたノズルから2流体を噴射して前記2流体洗浄を行うことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記2流体洗浄では、2流体として純水と窒素ガスとを用いることを特徴とする請求項1または2に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記基板接合工程の後、前記接着剤除去工程の前に、前記第1の基板側にプラズマを照射するプラズマ処理工程を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記基板接合工程の後、前記接着剤除去工程の前に、前記第1の基板側をウェットエッチングするウェットエッチング工程を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記接着剤除去工程の後、前記第1の基板側をウェットエッチングする第2のウェットエッチング工程を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
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