JP2014094504A - Silicon substrate processing method, and manufacturing method of substrate for liquid discharge head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコン基板の加工方法に関し、好ましくは液体吐出ヘッド用基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a silicon substrate, and preferably to a method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head.
インクジェット記録ヘッドの高密度化や高精度化が進んでおり、ノズル吐出精度も更に高い精度が求められてきている。インクを吐出する部分となるノズル加工精度を上げるために、ウェーハ表面の平坦性が要求されている。また、コスト削減やタクトアップのためにも、各処理工程の短縮化が求められており、特にシリコン基板に貫通口を形成するインク供給口形成工程の短縮化が要求されている。特許文献1では、シリコン基板の表面と裏面にレーザー光を照射することにより凹部を形成し、異方性エッチングにて液体供給口を形成する液体吐出ヘッドの製造方法が開示されている。
As the density and accuracy of ink jet recording heads are increasing, higher nozzle ejection accuracy is required. Flatness of the wafer surface is required in order to increase the accuracy of nozzle processing that becomes a portion for ejecting ink. Further, in order to reduce costs and increase tact time, shortening of each processing step is required, and in particular, shortening of an ink supply port forming step for forming a through hole in a silicon substrate is required.
特許文献1に記載の技術ではエッチング時間を短くすることができるが、シリコン基板の表面に多数の穴が開いた状態となり、液体のノズル材を塗布する時に所望の平坦性を確保することができない場合がある。また、平坦性を保持するためにドライフィルムを使用した場合でも、所望の加工精度や膜厚精度を確保することが難しい。
Although the technique described in
そこで、本発明の目的は、基板表面の平坦性を確保しつつ、エッチング時間の短縮が可能なシリコン基板の加工方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a silicon substrate processing method capable of shortening the etching time while ensuring the flatness of the substrate surface.
本発明の形態は、
第一の面及び該第一の面と反対側の面である第二の面を有するシリコン基板にエッチング液を用いて貫通孔を形成するシリコン基板の加工方法であって、
前記シリコン基板の前記第一の面に第一の未貫通孔を形成する工程と、
前記第一の未貫通孔内に、前記エッチング液に溶解する固体粒子を充填する工程と、
前記シリコン基板の前記第二の面に第二の未貫通孔を形成する工程と、
前記固体粒子が充填された前記第一の未貫通孔及び前記第二の未貫通孔が形成された前記シリコン基板を前記エッチング液を用いて前記第二の面からエッチング処理することにより、前記貫通孔を形成する工程と、
を有することを特徴とするシリコン基板の加工方法である。
The form of the present invention is:
A method of processing a silicon substrate, wherein a through hole is formed using an etchant in a silicon substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface,
Forming a first non-through hole in the first surface of the silicon substrate;
Filling the first non-through holes with solid particles dissolved in the etching solution;
Forming a second non-through hole in the second surface of the silicon substrate;
The silicon substrate on which the first non-through hole and the second non-through hole filled with the solid particles are formed is etched from the second surface using the etchant, thereby allowing the penetration. Forming a hole;
A method for processing a silicon substrate, comprising:
本発明の形態は、
液体を吐出する吐出口に連通する液体流路に前記液体を供給する液体供給口を有するシリコン基板を備える液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、
前記シリコン基板の加工方法により前記液体供給口を形成することを特徴とする液体吐出ヘッド用基板の製造方法である。
The form of the present invention is:
A method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head comprising a silicon substrate having a liquid supply port for supplying the liquid to a liquid flow path communicating with a discharge port for discharging liquid,
The liquid supply port is formed by the silicon substrate processing method, wherein the liquid discharge head substrate is manufactured.
本発明の構成によれば、基板表面の平坦性を確保しつつ、エッチング時間の短縮が可能なシリコン基板の加工方法を提供することができる。また、本発明の好ましい実施形態によれば、基板表面の平坦性を確保しつつ、エッチング時間の短縮が可能な液体吐出ヘッド用基板の製造方法を提供することができる。また、より好ましい本発明の実施形態によれば、基板表面の未貫通孔に固体粒子を充填することにより基板表面の平坦性を確保することができ、貫通孔を形成していない基板と同様にノズル材を基板上に配置することができる。また、未貫通孔内のアルカリ可溶な固体粒子がエッチング時に溶解することで、エッチング時間を短縮することができる。 According to the configuration of the present invention, it is possible to provide a silicon substrate processing method capable of shortening the etching time while ensuring the flatness of the substrate surface. Further, according to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head capable of shortening the etching time while ensuring the flatness of the substrate surface. In addition, according to a more preferred embodiment of the present invention, the flatness of the substrate surface can be ensured by filling the solid particles in the non-through holes on the substrate surface, similarly to the substrate having no through holes. A nozzle material can be disposed on the substrate. Moreover, etching time can be shortened because the alkali-soluble solid particles in the non-through holes are dissolved during etching.
本明細書では、本発明の適用例としてインクジェット記録ヘッド用基板を例に挙げて説明するが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、バイオチップ作製や電子回路印刷用途の液体吐出ヘッド用基板にも適用できる。液体吐出ヘッド用基板としては、インクジェット記録ヘッド用基板の他にも、例えばカラーフィルター製造に用いるヘッド用基板等も挙げられる。 In this specification, an inkjet recording head substrate will be described as an example of application of the present invention. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, and liquid for biochip production and electronic circuit printing is used. The present invention can also be applied to a discharge head substrate. As the liquid discharge head substrate, in addition to the inkjet recording head substrate, for example, a head substrate used for manufacturing a color filter may be used.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1の(a)〜(g)は本実施形態に係わるインクジェット記録ヘッド用基板の製造工程を説明するための断面工程図であり、図3のA−A線における断面図に相当する。また、図3は、インクジェット記録ヘッド用基板の構成例を示すための模式的斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A to 1G are cross-sectional process diagrams for explaining the manufacturing process of the inkjet recording head substrate according to this embodiment, and correspond to the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view for illustrating a configuration example of a substrate for an ink jet recording head.
図3に示されるように、インクジェット記録ヘッド用基板は、吐出エネルギー発生素子10が所定のピッチで二列並んで形成されたシリコン基板1を有している。シリコン基板1上には、インク流路(液体流路)及び吐出エネルギー発生素子10の上方に開口するインク吐出口(液体吐出口)7を構成する流路形成部材6が形成されている。また、流路形成部材6は、貫通孔としてのインク供給口(液体供給口)8から各インク吐出口7に連通するインク流路の上壁及び側壁を構成している。また、シリコンの異方性エッチングによって形成されたインク供給口8が、吐出エネルギー発生素子10の2つの列の間に開口するように設けられている。このインクジェット記録ヘッド用基板は、インク供給口8を介してインク流路内に充填されたインク(液体)に、吐出エネルギー発生素子10が発生する圧力を加えることによって、インク吐出口7からインク液滴を吐出させて被記録媒体に付着させることにより記録を行う。
As shown in FIG. 3, the inkjet recording head substrate has a
次に、図1を用いて、本実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法を説明することにより、本発明のシリコン基板の加工方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a silicon substrate of the present invention will be described by explaining a method for manufacturing an ink jet recording head substrate of the present embodiment with reference to FIG.
まず、図1(a)に示すように、第一の面(表面)に吐出エネルギー発生素子10を有するシリコン基板1を用意し、基板1の表面から該表面と反対側の面である裏面(第二の面とも称す)に向かって、貫通しない複数の第一の未貫通孔2aを形成する。
First, as shown in FIG. 1A, a
第一の未貫通孔2aは、例えばレーザー光照射、ドライエッチング、ドリル等により形成されることができるが、レーザー光照射ではデブリ3、ドリルではバリが生じることがある。なお、加工に用いるレーザー光は、基板の材料であるシリコンに対して多光子吸収ができるものであれば、特に限定されるものではない。
The
第一の未貫通孔2aを形成する場所は、インク供給口の中心となる位置であることが好ましい。また、犠牲層(不図示)を貫通して設けられてもよい。犠牲層を形成しておくことによりインク供給口の表面開口を精度よく規定することができる。犠牲層はアルミニウムを含み、シリコン基板のエッチング液(アルカリ溶液)でエッチングが可能である。犠牲層の材料としては、例えば、アルミニウム(Al)、アルミニウムシリコン(AlSi)、アルミニウム銅(AlCu)、アルミニウムシリコン銅(AlSiCu)などが挙げられる。
The place where the
第一の未貫通孔2aの直径は、φ5μm〜100μmであることが望ましい。第一の未貫通孔2aの直径が5μm以上である場合、後工程で行われる固体粒子や液体の充填の際に固体粒子や液体が第一の未貫通孔2a内に進入し易くなるので好ましい。また、第一の未貫通孔2aの直径が100μm以下である場合、所望の深さの第一の未貫通孔2aを形成するのに比較的短い時間で済むので好ましい。第一の未貫通孔2aの深さとしては、基板の厚みに対して50〜98%の範囲の深さで形成することが好ましい。第一の未貫通孔2aの深さが基板の厚みに対して50%以上の深さである場合、後工程で行われるエッチング時間が短縮されるので好ましい。第一の未貫通孔2aの深さが98%以下である場合、第一の未貫通孔2aがシリコン基板1の裏面へ貫通してしまったり、裏面が変質してしまったりする可能性が低くなるため好ましい。
The diameter of the
なお、シリコン基板1の第一の面及び第二の面は、面方位が(100)であることが好ましい。
The first surface and the second surface of the
次に、図1(b)に示すように、第一の未貫通孔内に後工程で用いるエッチング液に溶解する固体粒子4を充填する。 Next, as shown in FIG.1 (b), the solid particle 4 which melt | dissolves in the etching liquid used by a post process is filled in the 1st non-through-hole.
固体粒子の充填は、特に制限されるものではないが、例えば、シリコン基板1の表面を固体粒子4を用いて研磨することにより実施することができる。また、上述のように、シリコン基板1の表面に第一の未貫通孔2aを形成する時に生じたデブリ3やバリがある場合は、それを除去しつつ、第一の未貫通孔2a内に研磨材としても機能する固体粒子4を充填することができる。
The filling of the solid particles is not particularly limited, but can be performed, for example, by polishing the surface of the
固体粒子4の材料は、エッチング時にエッチング液に溶解するものであればよく、例えば、シリコン(Si)、アルミニウム(Al)、アルミシリコン、アルミ銅、アルミシリコン銅、ガラス等が挙げられる。 The material of the solid particles 4 may be any material that can be dissolved in an etching solution during etching. Examples thereof include silicon (Si), aluminum (Al), aluminum silicon, aluminum copper, aluminum silicon copper, and glass.
固体粒子の体積平均粒径は0.01μm以上100μm以下であることが好ましい。 The volume average particle size of the solid particles is preferably 0.01 μm or more and 100 μm or less.
また、固体粒子4の充填は、水や溶媒などの液体に固体粒子4を懸濁させたスラリーを用いた化学的機械研磨により行うことが好ましい。スラリー濃度は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。スラリー濃度が1質量%以上である場合には、未貫通孔2aに固体粒子4を充填する時間が短くなるので好ましい。スラリー濃度50質量%以下である場合には、該スラリーの流動性が高いために、ハンドリングが容易であるために好ましい。その際に、シリコン基板1の表面を傷つけないように研磨圧力、回転数、粒子径、粒子硬度、スラリー濃度等のチューニングを行い、スクラッチ(微小キズ)やディシング(凹凸)が生じないような最適条件で充填を行うことが望ましい。さらに、より充填性を高めるために、第一の未貫通孔2a内に充填した後固化するような液体を使用しても良い。該液体としては、後述する型パターンと同じ材質の樹脂や、ノボラック樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ケイ素系アルカリ可溶性樹脂等が挙げられる。また、第一の未貫通孔2a内に固体粒子4や該固体粒子4を含む液体を充填するために、充填を真空下で行ってもよい。また、充填後に乾燥工程を経てもよい。
The solid particles 4 are preferably filled by chemical mechanical polishing using a slurry in which the solid particles 4 are suspended in a liquid such as water or a solvent. The slurry concentration is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less. When the slurry concentration is 1% by mass or more, it is preferable because the time for filling the
次に、図1(c)に示すように、シリコン基板の表面の上に、溶解可能な材料を用いて型パターン5を形成する。型パターン5はインク流路の型となる。
Next, as shown in FIG. 1C, a
より具体的には、例えば、ポジ型レジスト等の感光性樹脂をスピンコート法、ダイレクトコート法又はスプレー法等により塗布して樹脂層を形成し、該樹脂層を露光及び現像することによって、所望のインク流路パターンを有する型パターン5を形成する。なお、感光性樹脂を塗布する前にシリコン基板1と流路形成部材6との密着性を向上させるための密着層(不図示)を形成してもよい。
More specifically, for example, a photosensitive resin such as a positive resist is applied by spin coating, direct coating, spraying, or the like to form a resin layer, and the resin layer is exposed and developed to obtain a desired The
次に、図1(d)に示すように、シリコン基板1及び型パターン5の上に、インク吐出口7を有する流路形成部材6を形成する。
Next, as shown in FIG. 1 (d), the flow
より具体的には、例えば、型パターン5の上に流路形成部材6の材料である被覆樹脂(例えばネガ型レジスト)をスピンコート法、ダイレクトコート法又はスプレー法等により塗布する。そして、被覆樹脂を露光及び現像することにより、インク吐出口7を有する流路形成部材6を形成する。
More specifically, for example, a coating resin (for example, a negative resist) that is a material of the flow
次に、図1(e)に示すように、シリコン基板1の裏面(第二の面)に第二の未貫通孔2bを形成する。第二の未貫通孔2bは先導孔としての機能を有し、後工程のエッチング液が第二の未貫通孔2bに入り込む。
Next, as shown in FIG. 1 (e), a second
第二の未貫通孔2bを形成する手段としては、表面に形成する第一の未貫通孔2aを形成する手段と同じでもよく、異なっていてもよい。第二の未貫通孔2bを形成する場所は、シリコン基板1の表面から形成してある第一の未貫通孔2aと基板面方向で異なる位置に形成されることが望ましい。第二の未貫通孔2bの深さとしては、基板の厚みに対して50%以上98%以下の範囲の深さで形成することが好ましい。また、第一の未貫通孔2aの深さと第二の未貫通孔2bの深さは、シリコン基板1の厚みに対して、10%以上96%以下の範囲で重なっていることが好ましい。
The means for forming the second
次に、図1(f)に示すように、シリコン基板1の裏面からエッチング処理を行うことによって、シリコン基板1に貫通孔としてのインク供給口8を形成する。
Next, as shown in FIG. 1F, an ink supply port 8 as a through hole is formed in the
このエッチング処理において、エッチングは、第二の面及び第二の未貫通孔2bから進行し、第一の未貫通孔2aに達する。そして、第一の未貫通孔2aに充填されていた固体粒子はエッチング液に溶解し、さらにエッチング進行する。インク供給口は、第一の未貫通孔及び第二の未貫通孔を含む領域に形成される。
In this etching process, the etching proceeds from the second surface and the second
エッチング処理としては、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化カリウム(KOH)又は水酸化ナトリウム(NaOH)等の強アルカリ溶液からなるエッチング液を用いた異方性エッチングを用いることができる。また、これらの溶液を単独、もしくは二種類以上の液を混合して使用しても良いし、エッチングレートの向上のために一種類以上の添加物を添加しても良い。更に、エッチング溶液は、エッチングレートをより向上させるために、40℃以上100℃以下、より好ましくは70℃以上95℃以下に加温することが望ましい。これにより、第一の未貫通孔2aに充填していた固体粒子4がエッチング液に溶け易くなり、エッチング液が第一の未貫通孔2a内に入り込むことで、エッチング時間を短縮することができる。
As the etching treatment, anisotropic etching using an etchant made of a strong alkali solution such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH), potassium hydroxide (KOH), or sodium hydroxide (NaOH) can be used. In addition, these solutions may be used alone, or two or more kinds of liquids may be mixed and one or more kinds of additives may be added to improve the etching rate. Furthermore, the etching solution is desirably heated to 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or higher and 95 ° C. or lower in order to further improve the etching rate. Thereby, the solid particles 4 filled in the first
次に、図1(g)に示すように、型パターン5を溶解除去する。
Next, as shown in FIG. 1G, the
より具体的には、例えば、シリコン基板1を型パターン5が溶解する乳酸メチル、シクロヘキサノンやアセトン等の溶剤に浸漬させて、型パターン5をシリコン基板1から除去する。なお、シリコン基板は溶剤を容器中に貯めてバッチ式で処理してもよいし、常に溶剤が流れているようにして連続式で処理してもよい。溶剤の温度は型パターン5の除去性を上げるために、室温よりも高いことが好ましく、安全性の観点から溶剤の引火点未満であることが好ましい。
More specifically, for example, the
これによって、図1に示すように、インク吐出口及びインク流路を有する流路形成部材とインク供給口8を有する基板と、を有するインクジェット記録ヘッド用基板1が得られる。そして、このインクジェット記録ヘッド用基板1をレーザーソータやダイシングソータ等によって切断分離してチップ化し、各チップにエネルギー発生素子10を駆動させる電気配線の接合を行った。続いて、インク供給用のチップタンク部材を接合することにより、インクジェット記録ヘッドを製造することができる。
As a result, as shown in FIG. 1, an ink jet
また、図2には、本実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 FIG. 2 is a process cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the ink jet recording head substrate of this embodiment.
図2に示す形態において、第一の未貫通孔2aを形成する前に、吐出エネルギー発生素子10が形成されたシリコン基板1の表面上に保護膜9が形成されている。保護膜9の材料は、シリコン基板1に未貫通孔2aを形成する場合に、同時に処理できるものであり、除去が容易であることが好ましい。例えば、ゴム系樹脂、ポリビニルアルコール、プロテック等を挙げることができる。ゴム系樹脂としては、環化ゴム系樹脂が好ましい。
In the form shown in FIG. 2, the protective film 9 is formed on the surface of the
第一の未貫通孔2aは、レーザー光等により保護膜9を貫通して形成される。固体粒子の充填は、上述の方法で実施でき、特に制限されるものではなく、例えば、固体粒子を用いた化学的機械研磨により第一の面を研磨して平坦化しつつ、固体粒子4を第一の未貫通孔2aに充填することができる。この形態において、図2(c)及び(d)に示すように、第一の面上に固体粒子やデブリ3が残ったとしても、保護膜9を除去することにより、それらを容易に除去することができる。
The first
保護膜9を除去した後工程については、図1に示す形態と同様の方法にてインクジェット記録ヘッド用基板を製造することができる。 About the post-process after removing the protective film 9, an ink jet recording head substrate can be manufactured by the same method as that shown in FIG.
(実施例1)
本実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法の実施例を図1を用いて説明する。
Example 1
An example of a method for manufacturing an ink jet recording head substrate according to this embodiment will be described with reference to FIG.
まず、図1(a)に示すように、あらかじめ吐出エネルギー発生素子10が第一の面側に形成された厚さ725μmのシリコン基板1の表面に、YAGレーザーの3倍波(THG:波長355nm)のレーザー光を用いて、直径φ25μm、深さ650μmの第一の未貫通孔2aを形成した。
First, as shown in FIG. 1A, a YAG laser triple wave (THG: wavelength 355 nm) is formed on the surface of a
次に、図1(b)に示すように、化学的機械研磨により、シリコン基板1の表面を研磨液で研磨して、レーザー光の照射により生じたデブリ3aを除去すると共に、第一の未貫通孔2a内に研磨で使用した固体粒子4を充填した。固体粒子4としては、体積平均粒径1μmのアルミナ粒子を用いた。
Next, as shown in FIG. 1B, the surface of the
その後、芳香族ポリアミド系樹脂をスピンコート法により塗布し、ポジ型レジストをマスクとしてパターニングを行うことにより、密着層を形成した。 Thereafter, an aromatic polyamide-based resin was applied by spin coating, and patterning was performed using a positive resist as a mask to form an adhesion layer.
次に、図1(c)に示すように、溶解可能な材料として、ポジ型レジストであるポリメチルイソプロペニルケトン(PMIPK)をシクロヘキサノン溶媒で溶解した樹脂組成物を用い、該樹脂組成物をスピンコート法によりシリコン基板1上に塗布した。続いて、溶媒であるシクロヘキサノンを蒸発させてPMIPKを成膜した後に、露光装置により紫外光を照射させて、樹脂層5を露光及び現像することによって、所望の流路パターンを有する型パターン5を形成した。
Next, as shown in FIG. 1C, a resin composition in which polymethylisopropenyl ketone (PMIPK), which is a positive resist, is dissolved in a cyclohexanone solvent is used as a soluble material, and the resin composition is spun. It apply | coated on the
次に、図1(d)に示すように、型パターン5及びシリコン基板1の上に、被覆樹脂をスピンコート法により塗布した。被覆樹脂として、ネガ型レジストであるエポキシ樹脂と光カチオン重合触媒をキシレン溶媒で溶解した樹脂組成物を使用した。その後、溶媒であるキシレンを蒸発させて被覆樹脂を成膜した後に、ステッパーによる露光及び現像を行い、高精度のインク吐出口7を有する流路形成部材6を形成した。
Next, as shown in FIG. 1D, a coating resin was applied on the
次に、図1(e)に示すように、シリコン基板1の裏面にレーザー光を照射し、深さ650μmの第二の未貫通孔2bを形成した。
Next, as shown in FIG.1 (e), the back surface of the
次に、図1(f)に示すように、83℃に加温したTMAH22質量%の水溶液を用いて、シリコン基板1の裏面から異方性エッチング処理を行い、インク供給口8を形成した。なお、異方性エッチング処理にかかった時間は3時間であった。
Next, as shown in FIG. 1 (f), an anisotropic etching process was performed from the back surface of the
次に、図1(g)に示すように、シリコン基板1を40℃の乳酸メチル中に浸漬させ、インク供給口8から型パターン5を溶出させた。
Next, as shown in FIG. 1 (g), the
以上の工程を経て、インク供給口8から流入したインクをインク吐出口7から吐出させるノズルが形成されたインクジェット記録ヘッド用基板が製造された。このインクジェット記録ヘッド用基板の表面(オリフィス面)の平坦度は±5%であった。
Through the above-described steps, an ink jet recording head substrate on which nozzles for discharging ink flowing from the ink supply port 8 from the
そして、この基板をダイシングソータによって切断分離してチップ化し、各チップに吐出エネルギー発生素子10を駆動させる電気配線の接合を行った後、インク供給用のチップタンク部材を接合することにより、インクジェット記録ヘッドを作製した。このインクジェット記録ヘッドで印字を行った結果、良好な印字結果が得られた。
Then, the substrate is cut and separated into chips by a dicing sorter, electrical wiring for driving the ejection
(実施例2)
本実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法の他の実施例を図2を用いて説明する。
(Example 2)
Another example of the method for manufacturing the ink jet recording head substrate of this embodiment will be described with reference to FIG.
まず、吐出エネルギー発生素子10が形成されたシリコン基板1の表面上に、保護膜9として、環化ゴム系樹脂をスピンコート法により塗布した。次に、保護膜9を貫通させてYAGレーザーの3倍波(THG:波長355nm)のレーザー光を用いて、直径φ25μm程度の第一の未貫通孔2aを形成した。その後、化学的機械研磨装置を用いて、第一の未貫通孔2a内に体積平均粒径1μmのアルミナ粒子である固体粒子4を充填した。続いて、表面にあったデブリ3と固体粒子4を保護膜9と共に除去した。以降は、実施例1と同様の方法にてインクジェット記録ヘッド用基板を製造した。なお、異方性エッチングにかかった時間は3時間であり、インクジェット記録ヘッド用基板の表面の平坦度は±5%であった。
First, a cyclized rubber-based resin was applied as a protective film 9 on the surface of the
そして、この基板をダイシングソータによって切断分離してチップ化し、各チップに吐出エネルギー発生素子10を駆動させる電気配線の接合を行った後、インク供給用のチップタンク部材を接合することにより、インクジェット記録ヘッドを作製した。このインクジェット記録ヘッドで印字を行った結果、良好な印字結果が得られた。
Then, the substrate is cut and separated into chips by a dicing sorter, electrical wiring for driving the ejection
(比較例1)
シリコン基板1の表面にレーザー光を照射し、第一の未貫通孔2aを形成した後、固体粒子を充填しないで型パターン5を形成した以外は、実施例1と同様の方法にてインクジェット記録ヘッド用基板を製造した。評価を行ったところ、異方性エッチングにかかった時間は3時間であったが、型パターン5及び流路形成部材6の厚みにバラつきが生じ、インクジェット記録ヘッド用基板表面の平坦度は±15%であった。
(Comparative Example 1)
Inkjet recording is performed in the same manner as in Example 1 except that the surface of the
(比較例2)
固体粒子4としてアルカリ可溶でない酸化ジルコニア粒子を使用した以外は、実施例1と同様の方法にてインクジェット記録ヘッド用基板を製造した。評価を行ったところ、異方性エッチングには5時間かかり、インクジェット記録ヘッド用基板の表面の平坦度は±5%であったが、インク吐出口7内に固体粒子4が付着してしまい、歩留まりが上がった。
(Comparative Example 2)
An ink jet recording head substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that zirconia oxide particles that were not alkali-soluble were used as the solid particles 4. As a result of the evaluation, anisotropic etching took 5 hours, and the flatness of the surface of the inkjet recording head substrate was ± 5%, but the solid particles 4 adhered to the
1 シリコン基板
2a 第一の未貫通孔
2b 第二の未貫通孔
3 デブリ
4 固体粒子
5 型パターン
6 流路形成部材
7 液体吐出口(インク吐出口)
8 液体供給口(インク供給口)
9 保護膜
10 吐出エネルギー発生素子
DESCRIPTION OF
8 Liquid supply port (ink supply port)
9
Claims (11)
前記シリコン基板の前記第一の面に第一の未貫通孔を形成する工程と、
前記第一の未貫通孔内に、前記エッチング液に溶解する固体粒子を充填する工程と、
前記シリコン基板の前記第二の面に第二の未貫通孔を形成する工程と、
前記固体粒子が充填された前記第一の未貫通孔及び前記第二の未貫通孔が形成された前記シリコン基板を前記エッチング液を用いて前記第二の面からエッチング処理することにより、前記貫通孔を形成する工程と、
を有することを特徴とするシリコン基板の加工方法。 A method of processing a silicon substrate, wherein a through hole is formed using an etchant in a silicon substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface,
Forming a first non-through hole in the first surface of the silicon substrate;
Filling the first non-through holes with solid particles dissolved in the etching solution;
Forming a second non-through hole in the second surface of the silicon substrate;
The silicon substrate on which the first non-through hole and the second non-through hole filled with the solid particles are formed is etched from the second surface using the etchant, thereby allowing the penetration. Forming a hole;
A method for processing a silicon substrate, comprising:
前記第一の未貫通孔内に前記固体粒子を充填した後、前記保護膜を除去する請求項1又は2に記載のシリコン基板の加工方法。 The first non-through hole is formed through a protective film formed on the first surface of the silicon substrate,
The method for processing a silicon substrate according to claim 1, wherein the protective film is removed after the solid particles are filled in the first non-through holes.
請求項1乃至10のいずれかに記載のシリコン基板の加工方法により前記液体供給口を形成することを特徴とする液体吐出ヘッド用基板の製造方法。 A method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head comprising a silicon substrate having a liquid supply port for supplying the liquid to a liquid flow path communicating with a discharge port for discharging liquid,
A method for manufacturing a substrate for a liquid discharge head, wherein the liquid supply port is formed by the silicon substrate processing method according to claim 1.
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