JP2015020323A - 記録ヘッド用基板の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッド用基板の内部に備わる電気熱変換素子に陽極酸化が生じないように、その記録ヘッド用基板を洗浄する洗浄方法を提供すること。
【解決手段】スピンナーテーブル１の回転中心１００上に、記録ヘッド用基板１１に備わる電気熱変換素子が位置しないように、記録ヘッド用基板１１をスピンナーテーブル１に保持する。
【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッドを構成する記録ヘッド用基板の洗浄方法に関するものである。

特許文献１には、ダイシング装置におけるウエハーの洗浄方法が記載されている。かかる洗浄方法においては、切断後のウエハーをスピンナーによって洗浄するときに、そのウエハーを第１の回転速度で回転させて所定時間洗浄し、次いで第１の回転速度より高速な第２の回転速度に切り替えて所定時間洗浄する。このようなスピンナー洗浄を複数回繰り返すことにより、切断後のウエハーに付着したコンタミネーションを除去する。

特開２００６−３１０３９５号公報

しかしながら、切断後のウエハーの中心部は、そのウエハーの外周部よりも洗浄ノズルによって洗浄される回数が多いため、洗浄液がウエハーに接触したときの摩擦によって静電気が発生するおそれがある。切断後のウエハーがインクジェット記録ヘッドを構成する記録ヘッド用基板であって、かつ吐出口からインクを吐出するための吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子（ヒータ）を備えている場合には、その電気熱変換素子が静電気の影響を受けるおそれがある。すなわち、切断後のウエハーの中心部に発生した静電気によって、記録ヘッド用基板の内部に備わる電気熱変換素子に陽極酸化が生じるおそれがある。

本発明の目的は、記録ヘッド用基板の内部に備わる電気熱変換素子に陽極酸化が生じないように、その記録ヘッド用基板を洗浄する洗浄方法を提供することにある。

本発明の記録ヘッド用基板の洗浄方法は、吐出口からインクを吐出するための吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を備えた複数の記録ヘッド用基板をスピンナーテーブルに保持し、前記スピンナーテーブルの回転と、洗浄液を噴射しつつ前記スピンナーテーブルの回転中心を通って移動する洗浄ノズルの往復移動と、によって、前記複数の記録ヘッド用基板を洗浄する洗浄方法であって、前記回転中心上に前記電気熱変換素子が位置しないように、前記複数の記録ヘッド用基板をスピンナーテーブルに保持することを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッド用基板に備わる電気熱変換素子の位置をスピンナーテーブルの回転中心からずらすことにより、スピンナーテーブルの回転中心部に位置する記録ヘッド用基板に生じた静電気が電気熱変換素子に及ぼす影響を小さく抑えることができる。すなわち、静電気に起因する電気熱変換素子の陽極酸化の発生を抑えることができる。この結果、記録ヘッド用基板の洗浄工程を含む記録ヘッドの製造工程を大幅に変更することなく、高品位の記録ヘッドを効率よく製造することができる。

記録ヘッド用基板の斜視図である。 複数の記録ヘッド用基板が形成されたウエハーの説明図である。 本発明の第１の実施形態におけるウエハーとスピンナーテーブルの位置関係の説明図である。 本発明の第１の実施形態における記録ヘッド用基板の洗浄方法の説明図である。 図４のスピンナーテーブルの中心部近傍の拡大平面図である。 図４の洗浄ノズルと記録ヘッド用基板との位置関係の説明図である。 図６（ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるウエハーとスピンナーテーブルの位置関係の説明図である。 本発明の第２の実施形態における記録ヘッド用基板の洗浄方法の説明図である。 本発明の第２の実施形態における洗浄ノズルの移動制御の説明図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、インクジェット記録ヘッドを構成する記録ヘッド用基板１１の斜視図である。記録ヘッド用基板（以下、単に「基板」ともいう）１１には、インクを吐出するために必要なエネルギーを発生するヒータ（電気熱変換素子）１２と、ノズルプレート１５と、が形成されている。基板１１にはインク供給路１３が形成され、ノズルプレート１５には、そのインク供給路１３に連通する複数の吐出口１４が形成されている。また、基板１１には、記録装置本体との電気的に接続するための電気接続部１６が形成されている。このような基板１１によって構成されるインクジェット記録ヘッドは、インク供給路１３を通してインクが供給され、電気接続部１６を通して記録装置本体からヒータ１２の駆動信号が入力される。その駆動信号によって、吐出エネルギー発生素子としてのヒータ１２が発熱することによりインクが発泡し、その発泡エネルギーを利用することによって、そのヒータ１２に対応する吐出口１４からインクを吐出することができる。

本例においては、複数の吐出口１４によって計６つの吐出口列が形成されており、それぞれの吐出口列における吐出口１４の配列ピッチＰである。吐出口列Ｌ１−１，Ｌ１−２における吐出口１４は半ピッチ（Ｐ／２）ずれており、これらは共通のインク供給路１３から供給されるインクを吐出するための吐出口列Ｌ１を形成している。同様に、吐出口列Ｌ２−１，Ｌ２−２における吐出口１４は半ピッチ（Ｐ／２）ずれており、これらは共通のインク供給路１３から供給されるインクを吐出するための吐出口列Ｌ２を形成している。同様に、吐出口列Ｌ３−１，Ｌ３−２における吐出口１４は半ピッチ（Ｐ／２）ずれており、これらは共通のインク供給路１３から供給されるインクを吐出するための吐出口列Ｌ３を形成している。したがって、本例の基板１１によっては、計３つのインク供給路１３のそれぞれから供給された３色のインクを吐出口列Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３から吐出することができる。基板１１に形成される吐出口の数および配列形態は、本例の形態に特定されず任意である。

図２（ａ）は、切断前のウエハー１０の平面図であり、このウエハー上には、ヒータ１２、ノズルプレート、および電気接続部１６を含む図１の基板１１が複数構成されている。ウエハー１０が縦横複数の所定の切断ライン（切断ラインＬＡ，Ｌａを含む）に沿って切断されることにより、複数の基板１１が分離される。本実施形態におけるウエハーダイシングでは、切断前のウエハー１０をダイシングテープ２１に貼付ける。その際、切断ラインＬＡ，Ｌａの交差点（以下、「交点」という）４００が位置する分離前の基板１１の間に、図２（ｂ）に示すダイシングフレーム２０のフレーム中心３００が位置するように、切断前のウエハー１０をダイシングテープ２１に貼付ける。本例においては、ダイシングフレーム２０のフレーム中心３００と、ウエハー１０の切断ラインＬＡ，Ｌａの交点４００と、が重ね合うように、切断前のウエハー１０をダイシングテープ２１に貼付ける。切断ラインＬＡ，Ｌａは、ウエハー１０の中心（ウエハー中心）２００近傍を通る切断ラインである。

ダイシングテープ２１によってダイシングフレーム２０に貼り付けられたウエハー１０は、図３のように、スピンナーテーブル１に搭載される。本実施形態においては、ダイシングフレーム２０のフレーム中心３００がスピンナーテーブル１のテーブル中心（回転中心）１００と重なるように設定されている。しかし、これには限定されず、交点４００が位置する分離前の基板１１の間に、ダイシングフレーム２０のフレーム中心３００が位置すればよい。本例の場合は、スピンナーテーブル１の回転中心上に交点４００が位置していればよい。本実施形態のウエハー１０は、基板１１の配列の関係上、ウエハー中心２００に交点４００が位置しないため、図３のように、フレーム中心３００からウエハー中心２００をずらすようにウエハー１０をダイシングテープ２１に貼付けた。

このようにダイシングテープ２１上に貼付けられたウエハー１０は、ダイシングブレードによって縦横の複数の切断ライン（切断ラインＬＡ，Ｌａを含む）に沿って切断されて基板１１毎に個片化された後に、後述するようにスピナー洗浄される。本実施形態においては、テーブル中心１００とフレーム中心３００とが重なるようにダイシングフレーム２０を搭載することにより、ウエハー中心２００はテーブル中心１００からずれる。ダイシングフレーム２０とダイシングテープ２１がスピンナーテーブル１に吸着保持されることにより、スピンナーテーブル１が高速回転してもウエハー１０は脱落しない。

図４は、基板１１が個片化された後のスピンナー洗浄を説明するための平面図である。ウエハー１０を搭載したスピンナーテーブル１が可変速度によって矢印Ａ方向に回転しながら、洗浄アーム３に取付けられた洗浄ノズル２がウエハー１０上の可動範囲内を矢印Ｂ方向に往復移動することにより、ウエハー１０がスピンナー洗浄される。本実施形態におけるスピンナーテーブル１の回転速度は５０〜５００ｒｐｍとしている。しかし、これに限ったものではなく、任意の速度に設定してもよい。

図５は、ウエハー１０に配列された基板１１の拡大平面図である。基板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、テーブル中心１００の近傍に位置して互いに隣接する４つの基板であり、テーブル中心１００の周囲においてスピンナーテーブル１の回転方向に順次並ぶように位置する。これらの基板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの隅に位置するヒータ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを結ぶ仮想線Ｃ１，Ｃ２の交点が洗浄中心５００となる。それらのヒータ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは、基板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのそれぞれにおいて、テーブル中心１００に最も近い位置にあるヒータである。

本実施形態において、ヒータ１２Ａは、図５において基板１１Ａの最も右下隅に位置する吐出口１４に対応するヒータ、つまり図５において吐出口列Ｌ３−２の最も下方に位置する吐出口１４に対応するヒータである。ヒータ１２Ｂは、図５において基板１１Ｂの最も左下隅に位置する吐出口１４に対応するヒータ、つまり図５において吐出口列Ｌ１−１の最も下方に位置する吐出口１４に対応するヒータである。ヒータ１２Ｃは、図５において基板１１Ｃの最も右上隅に位置する吐出口１４に対応するヒータ、つまり図５において吐出口列Ｌ３−２の最も上方に位置する吐出口１４に対応するヒータである。ヒータ１２Ｄは、図５において基板１１Ｄの最も左上隅に位置する吐出口１４に対応するヒータ、つまり図５において吐出口列Ｌ１−１の最も上方に位置する吐出口１４に対応するヒータである。

仮想線Ｃ１は、ヒータ１２Ａとヒータ１２Ｄとを結ぶ結線であり、仮想線Ｃ２は、ヒータ１２Ｂとヒータ１２Ｃとを結ぶ結線であり、これらの結線Ｃ１，Ｃ２の交点の洗浄中心５００は、テーブル中心１００上に位置する。したがってヒータ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは、テーブル中心１００と重なる洗浄中心５００から等距離ずつ離れて位置することになる。本例における洗浄中心５００は、縦横の切断ラインＬＡ，Ｌａの交点４００となっている。しかし、これには限定されず、洗浄中心５００は、Ｃ１，Ｃ２の交点、あるいはＣ１，Ｃ２の交点の近傍にあればよく、基板１１上にあってもよい。

図６（ａ）は、本実施形態のスピンナー洗浄における洗浄ノズル２の位置の説明図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ部の拡大図である。洗浄ノズル２は、その中心部が切断ラインＬＡ，Ｌａの交点４００上を通過するように往復移動する。洗浄アーム３に対する洗浄ノズル２の取付け位置をずらすことにより、ウエハー１０に対する洗浄ノズル２の洗浄位置を容易に変更することが可能である。しかし、洗浄ノズル２の位置をずらした場合には、スピンナーテーブル１のテーブル中心１００上を洗浄ノズル２が通過しなくなって、ウエハー１０上に洗浄できなくなる部分が生じるおそれがある。

図７は、図６（ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う拡大断面図である。遠心力が作用しないテーブル中心１００の近傍は、洗浄液４が常に存在しやすくなり、ウエハー１０の外周部よりも洗浄される回数も多くなる。本例においては、テーブル中心１００と切断ラインの交点４００とが重なるため、テーブル中心１００の近傍に位置する基板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび切断ラインＬＡ，Ｌａ上には、洗浄ノズル２からの洗浄液４が残りやすくなる。テーブル中心１００の近傍に位置する基板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、洗浄アーム３の動作の度に接触する洗浄液との摩擦によって静電気が発生しやすく、その静電気によって、それらの基板のヒータ１２に陽極酸化が生じるおそれがある。

本実施形態における基板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、テーブル中心１００に最も近いヒータ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄであってもテーブル中心１００から等距離離れている。そのため、テーブル中心１００に静電気が発生したとしても、それが基板内部のヒータ１２に及ぼす影響を小さく抑えて、ヒータ１２の陽極酸化を防止することができる。仮に、テーブル中心１００に基板内部のヒータ１２が位置した場合には、そのヒータ１２に陽極酸化が生じるおそれがある。

（第２の実施形態）
以下の第２の実施形態においては、前述した第１の実施形態と異なる点について説明する。

図８は、基板１１毎に個片化されたウエハー１０のダイシングテープ２１上における搭載位置を示す。本実施形態においては、ダイシングフレーム２０のフレーム中心３００とウエハー１０のウエハー中心２００とが重なり合うように、それらをダイシングテープ２１によって貼り合わせる。さらに、スピンナーテーブル１のテーブル中心１００とフレーム中心３００とが重なるように、ダイシングフレーム２０を搭載することにより、ウエハー中心２００もテーブル中心１００と重なる。スピンナーテーブル１が高速回転してもウエハー１０が脱落しないように、ダイシングフレーム２０とダイシングテープ２１がスピンナーテーブル１には吸着保持されている。

図９は、基板１１が個片化された後のスピンナー洗浄を説明するための平面図である。ウエハー１０を搭載したスピンナーテーブル１が可変速度によって矢印Ａ方向に回転しながら、洗浄アーム３に取付けられた洗浄ノズル２がウエハー１０上の可動範囲内を矢印Ｂ方向に往復移動することにより、基板１１がスピンナー洗浄される。洗浄ノズル２は、図１０に示すように、ウエハー中心２００を通過する軌跡を描くように往復移動する。

本実施形態の場合は、ウエハー中心２００とウエハー１０の外周部とにおいて単位面積当たりの洗浄液４の洗浄流量（洗浄ノズル２からの噴射量）が同量となるように、洗浄ノズル２の移動速度を可変する。具体的には、洗浄ポイントＰ３，Ｐ４を含むウエハー１０の外周部における洗浄ノズル２の移動速度に対して、ウエハー中心２００近傍の洗浄ポイントＰ２と洗浄ポイントＰ３との間における洗浄ノズル２の移動速度を高くする。これにより、それぞれの基板１１上における単位面積当たりの洗浄流量を調整する。結果的に、多量となる傾向にあるウエハー中心２００近傍における洗浄流量は、ウエハー１０の外周部における洗浄流量と同程度まで抑えられることになる。本実施形態においては、単位面積当たりの洗浄流量を調整するために洗浄ノズル２の移動速度を制御するが、これに限られることはなく、洗浄ノズル２から噴射される単位時間当たりの洗浄液４の流量を制御してもよい。前者の速度制御および後者の流量の制御の両方、あるいは少なくとも一方を実施してもよい。

このように、それぞれの基板１１上における単位面積当たりの洗浄流量が同量とするように、洗浄ノズル２の移動速度などを制御することにより、ウエハー中心２００近傍に位置する基板１１に生じやすい静電気の発生を抑えることができる。したがって、静電気に起因する基板１１内のヒータ１２の陽極酸化を防止することができる。

（他の実施形態）
本発明は、少なくとも記録ヘッド用基板を洗浄する際に、スピンナーテーブルの回転中心上に、記録ヘッド用基板内の電気熱変換素子が位置しないように、記録ヘッド用基板をスピンナーテーブルに保持することができればよい。また、複数の記録ヘッド用基板が共通のウエハー上に構成されている場合には、ウエハーの切断ラインが位置する記録ヘッド用基板の間にスピンナーテーブルの回転中心が位置するように、ウエハーをスピンナーテーブルに保持すればよい。その場合、切断ラインは必ずしもスピンナーテーブルの回転中心を通らなくてもよい。また、切断ラインの交差点が位置する記録ヘッド用基板の間にスピンナーテーブルの回転中心が位置するように、ウエハーをスピンナーテーブルに保持してもよく、この場合、切断ラインの交差点は必ずしもスピンナーテーブルの回転中心を通らなくてもよい。

１ スピンナーテーブル
２ 洗浄ノズル
４ 洗浄液
１０ ウエハー
１１ 記録ヘッド用基板
１２ 電気熱変換素子（ヒータ）
１４ インク吐出口
２１ ダイシングテープ
１００ 回転中心
２００ ウエハーの中心

Claims (8)

1. 吐出口からインクを吐出するための吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を備えた複数の記録ヘッド用基板をスピンナーテーブルに保持し、前記スピンナーテーブルの回転と、洗浄液を噴射しつつ前記スピンナーテーブルの回転中心を通って移動する洗浄ノズルの往復移動と、によって、前記複数の記録ヘッド用基板を洗浄する洗浄方法であって、
   前記回転中心上に前記電気熱変換素子が位置しないように、前記複数の記録ヘッド用基板をスピンナーテーブルに保持することを特徴とする記録ヘッド用基板の洗浄方法。
2. 前記複数の記録ヘッド用基板は、共通のウエハー上に構成された後に、前記スピンナーテーブルに保持された前記ウエハーを所定の切断ラインに沿って切断することにより、前記スピンナーテーブルに保持されたまま分離され、
   前記回転中心上に前記電気熱変換素子が位置しないように、前記ウエハーを前記スピンナーテーブルに保持することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド用基板の洗浄方法。
3. 前記ウエハーは、ダイシングテープを介して前記スピンナーテーブルに保持されることを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド用基板の洗浄方法。
4. 前記切断ラインが位置する前記記録ヘッド用基板の間に前記回転中心が位置するように、前記ウエハーを前記スピンナーテーブルに保持することを特徴とする請求項２または３に記載の記録ヘッド用基板の洗浄方法。
5. 前記切断ラインの交差点が位置する前記記録ヘッド用基板の間に前記回転中心が位置するように、前記ウエハーを前記スピンナーテーブルに保持することを特徴とする請求項２または３に記載の記録ヘッド用基板の洗浄方法。
6. 前記ウエハーの中心は、前記切断ラインの交差点が位置する前記記録ヘッド用基板の間に位置することを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の記録ヘッド用基板の洗浄方法。
7. 前記回転中心の周囲に、第１、第２、第３、および第４の記録ヘッド用基板が前記スピンナーテーブルの回転方向に順次並ぶように位置し、
   前記第１の記録ヘッド用基板において前記回転中心に最も近い位置の電気熱変換素子と、前記第３の記録ヘッド用基板において前記回転中心に最も近い位置の電気熱変換素子と、を結ぶ仮想線を第１の結線とし、前記第２の記録ヘッド用基板において前記回転中心に最も近い位置の電気熱変換素子と、前記第４の記録ヘッド用基板において前記回転中心に最も近い位置の電気熱変換素子と、を結ぶ仮想線を第２の結線としたときに、前記第１および第２の交点が前記回転中心上に位置することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の記録ヘッド用基板の洗浄方法。
8. 前記洗浄ノズルから前記複数の記録ヘッド用基板のそれぞれに対して単位面積当たりに噴射される洗浄液の量を等しくするように、前記洗浄ノズルの移動速度、および前記洗浄ノズルから単位時間当たりに噴射される洗浄液の量の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の記録ヘッド用基板の洗浄方法。

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