JP2018094744A - Ｍｅｍｓデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、及び、液体噴射装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設計の自由度の低下及び大型化を抑制できるＭＥＭＳデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、および、液体噴射装置の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも一部が加工されてなる加工面を有する圧力室形成基板２９を備えたＭＥＭＳデバイス（記録ヘッド３）の製造方法であって、圧力室形成基板２９を加工して中間面３７を形成する加工面形成工程と、中間面３７をカメラ４３により撮像する加工面撮像工程と、カメラ４３により撮像された画像に基づく画像情報を記録部４６に記録する加工面記録工程と、を含むたことを特徴とするＭＥＭＳデバイス（記録ヘッド３）の製造方法。【選択図】図７

Description

本発明は、液体の噴射等に使用されるＭＥＭＳデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、及び、液体噴射装置の製造方法に関するものである。

微細な加工が施されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスは、各種の装置やセンサー等に応用されている。例えば、液体噴射装置では、ＭＥＭＳデバイスの一種である液体噴射ヘッドを備え、当該液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射（吐出）する。このような液体噴射装置としては、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

ところで、ＭＥＭＳデバイス（より詳しくは、ＭＥＭＳデバイスを構成する基板）は、例えば、ＭＥＭＳデバイスとなる母基板の所定の位置にエッチング等の加工を施す加工工程、及び、加工工程の後に母基板から個々のＭＥＭＳデバイスに分割する分割工程等を経て製造される。このような製造過程において個々のＭＥＭＳデバイスを個別に識別するべく、各ＭＥＭＳデバイスに個別のマークを形成する技術が知られている。例えば、特許文献１では、半導体ウエハー上に形成された複数の半導体チップに、それぞれ半導体チップを個別に識別するためのマークが形成されている。

特開平３−０１６１１１号公報

しかしながら、上記のように、ＭＥＭＳデバイスに個別のマークを形成する場合、当該マークを形成する領域を確保しなければならず、ＭＥＭＳデバイスが大型化する虞がある。また、ＭＥＭＳデバイスの設計において、マークを形成する領域を避けて配線等を設ける必要があるため、設計の自由度が低下する虞もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設計の自由度の低下及び大型化を抑制できるＭＥＭＳデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、および、液体噴射装置の製造方法を提供することにある。

本発明のＭＥＭＳデバイスの製造方法は、少なくとも一部が加工されてなる加工面を有する基板を備えたＭＥＭＳデバイスの製造方法であって、
前記基板を加工して加工面を形成する加工面形成工程と、
前記加工面を撮像装置により撮像する加工面撮像工程と、
前記撮像装置により撮像された画像に基づく画像情報を記録装置に記録する加工面記録工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、加工面に形成される固有のパターン（具体的には、加工痕）を、個々のＭＥＭＳデバイスを識別するためのパターンとして使用できるようになる。このため、基板に別途マークを設ける必要が無くなり、当該マークを形成する領域が不要になる。その結果、ＭＥＭＳデバイスを小型化できる。また、ＭＥＭＳデバイスの設計において、マークを形成する領域に制約されることなく配線等を設計できるため、設計の自由度が増す。

また、上記製造方法において、前記加工面記録工程の後、前記加工面を前記撮像装置により撮像する加工面再撮像工程と、
前記加工面再撮像工程において前記撮像装置により撮像された画像に基づく画像情報と、前記加工面記録工程において前記記録装置に記録された画像情報とを照合する照合工程と、を含むことが望ましい。

この方法によれば、加工面に形成される固有のパターンを用いて、個々のＭＥＭＳデバイスを識別することが可能になる。

さらに、上記各製造方法の何れかにおいて、前記加工面は、前記基板の一の面から他の面側向けて板厚方向の途中まで凹んだ薄肉部における前記一の面側の面であり、
前記加工面形成工程は、前記基板の一部を前記一の面から前記他の面側向けて板厚方向の途中まで除去することが望ましい。

この方法によれば、基板における一の面から他の面側に凹んだ領域に加工面が形成されるため、基板の搬送時等において加工面に傷が入ることを抑制できる。これにより、アクチュエーターユニットの識別ができなくなることを抑制できる。

また、上記製造方法において、前記基板の前記薄肉部に対応する領域に形成される空間は、液体が流れる流路であることが望ましい。

この方法によれば、加工面が流路内に配置されて外部に露出しないため、ＭＥＭＳデバイスの使用時においても加工面に傷が入ることを抑制できる。

また、上記各製造方法の何れかにおいて、前記画像情報は、前記撮像装置により撮像した加工面の画像を二値化した画像データであることが望ましい。

この方法によれば、記録装置に記録するデータ量を減らすことができる。

さらに、上記各製造方法の何れかにおいて、前記画像情報は、前記撮像装置により撮像した加工面の画像における複数の座標で取得した階調データであることが望ましい。

この方法によれば、記録装置に記録するデータ量を一層減らすことができる。

また、上記各製造方法の何れかにおいて、前記画像情報は、前記撮像装置により撮像した加工面の画像を二値化した画像における所定の領域内の一方の値と他方の値の比率であることが望ましい。

この方法によれば、記録装置に記録するデータ量を更に減らすことができる。

さらに、上記各製造方法の何れかにおいて、前記加工面撮像工程は、加工面における少なくとも２つ以上の領域を撮像し、
前記加工面記録工程は、各領域で撮像された画像情報をそれぞれ前記記録装置に記録することが望ましい。

この方法によれば、撮像した一の領域に傷が入ったとしても、撮像したその他の領域でＭＥＭＳデバイスの識別が可能になる。

また、上記各製造方法の何れかにおいて、前記加工面記録工程は、前記画像情報と、前記ＭＥＭＳデバイスにおける固有の情報とを結び付けて前記記録装置に記録することが望ましい。

この方法によれば、例えば、固有の情報として、基板上に形成された配線等のパターンの寸法、良否の判定、及び、母基板（ウエハー）上の位置等の情報を記録することで、不良品の解析や歩留まりの向上に寄与することができる。

さらに、上記各製造方法の何れかにおいて、前記基板は、母基板から切り出された基板であり、
前記加工面は、前記基板の切断面又は外周面であることが望ましい。

この方法によれば、加工面が基板の端部であるため、撮像装置による加工面の撮像が容易になる。

そして、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、前記基板を備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、
上記各製造方法の何れかに記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法を経ることを特徴とする。

また、本発明の液体噴射装置の製造方法は、前記液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の製造方法であって、
上記製造方法に記載の液体噴射ヘッドの製造方法を経ることを特徴とする。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドを模式的に表した断面図である。 記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。 圧力室形成基板の要部を拡大した底面図である。 母基板の加工を説明する断面図である。 母基板の加工を説明する断面図である。 母基板の撮像を説明する斜視図である。 中間面の一例を示す撮像画像である。 中間面の撮像画像を白黒二値化した画像である。 中間面の一例を示す撮像画像である。 中間面の撮像画像を白黒二値化した画像である。 他の実施形態における画像情報の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明のＭＥＭＳデバイスの一例として、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）３を例に挙げて説明する。図１は、記録ヘッド３を搭載した液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、プリンター）１の斜視図である。

プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対してインク（液体の一種）を噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じて記録ヘッドに供給される構成を採用することもできる。

上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。したがってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。キャリッジ４の主走査方向の位置は、位置情報検出手段の一種であるリニアエンコーダー（図示せず）によって検出される。リニアエンコーダーは、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）をプリンター１の制御部に送信する。

次に記録ヘッド３の構成について説明する。図２は、記録ヘッド３の断面図である。また、図３は、記録ヘッド３の要部を拡大した断面図である。さらに、図４は、圧力室形成基板２９の要部を拡大した底面図である。なお、図２では、他方のノズル列に対応する構成が、図示されたものと左右方向に対称であるため省略されている。また、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。本実施形態における記録ヘッド３は、図２に示すように、アクチュエーターユニット１４及び流路ユニット１５が積層された状態でヘッドケース１６に取り付けられている。

ヘッドケース１６は、合成樹脂製の箱体状部材であり、その内部には各圧力室３０にインクを供給する液体導入路１８が形成されている。この液体導入路１８は、後述する共通液室２５と共に、複数形成された圧力室３０に共通なインクが貯留される空間である。本実施形態においては、２列に並設された圧力室３０の列に対応して液体導入路１８が２つ形成されている。また、ヘッドケース１６の下側（流路ユニット１５側）の部分には、当該ヘッドケース１６の下面（流路ユニット１５側の面）からヘッドケース１６の高さ方向の途中まで直方体状に窪んだ収容空間１７が形成されている。流路ユニット１５がヘッドケース１６の下面に位置決めされた状態で接合されると、後述する連通基板２４に積層されたアクチュエーターユニット１４が収容空間１７内に収容されるように構成されている。さらに、収容空間１７の天井面の一部には、ヘッドケース１６の外側の空間と収容空間１７とを連通する挿通開口１９が開設されている。この挿通開口１９を通じて図示しないＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等の配線基板が収容空間１７内に挿通され、当該収容空間１７内のアクチュエーターユニット１４に接続される。

本実施形態における流路ユニット１５は、連通基板２４及びノズルプレート２１を有している。ノズルプレート２１は、連通基板２４の下面（圧力室形成基板２９とは反対側の面）に接合されたシリコン製の基板である。本実施形態では、このノズルプレート２１により、後述する共通液室２５となる空間の下面側の開口が封止されている。また、ノズルプレート２１には、複数のノズル２２が直線状（列状）に開設されている。この複数のノズル２２からなるノズル２２の列（すなわち、ノズル列）は、ノズルプレート２１に２列形成されている。各ノズル列を構成するノズル２２は、一端側のノズル２２から他端側のノズル２２までドット形成密度に対応したピッチで、例えば副走査方向に沿って等間隔に設けられている。なお、ノズルプレートを連通基板における共通液室から内側に外れた領域に接合し、共通液室となる空間の下面側の開口を、例えば可撓性を有するコンプライアンスシート等の部材で封止することもできる。

連通基板２４は、流路ユニット１５の上部（ヘッドケース１６側の部分）を構成するシリコン製の基板である。この連通基板２４には、図２に示すように、液体導入路１８と連通し、各圧力室３０に共通なインクが貯留される共通液室２５と、この共通液室２５を介して液体導入路１８からのインクを各圧力室３０に個別に供給する個別連通路２６と、圧力室３０とノズル２２とを連通するノズル連通路２７とが、異方性エッチング等により形成されている。共通液室２５は、ノズル列方向に沿った長尺な空部であり、２列に並設された圧力室３０の列に対応して２列に形成されている。また、個別連通路２６及びノズル連通路２７は、ノズル列方向に沿って複数形成されている。

本実施形態におけるアクチュエーターユニット１４は、図２に示すように、圧力室形成基板２９、振動板３１、アクチュエーターの一種である圧電素子３２、及び、封止板３３が積層されてユニット化された状態で、連通基板２４に接合されている。なお、振動板３１が積層された圧力室形成基板２９が本発明における基板に相当する。また、アクチュエーターユニット１４は、収容空間１７内に収容可能なように、収容空間１７よりも小さく形成されている。

圧力室形成基板２９は、アクチュエーターユニット１４の下部（流路ユニット１５側の部分）を構成するシリコン製の基板（例えば、表面を（１１０）面としたシリコン単結晶基板）である。この圧力室形成基板２９には、異方性エッチングにより一部が板厚方向に除去されて、圧力室３０となるべき空間がノズル列方向に沿って複数並設されている。この空間は、下方が連通基板２４により区画され、上方が振動板３１により区画されて、インクが流れる流路の一種である圧力室３０を構成する。また、この空間、すなわち圧力室３０は、２列に形成されたノズル列に対応して２列に形成されている。各圧力室３０は、ノズル列方向に直交する方向に長尺な空部であり、長手方向の一側の端部に個別連通路２６が連通すると共に、他側の端部にノズル連通路２７が連通する。

本実施形態における圧力室３０となる空間は、図４に示すように、平面視において（具体的には、圧力室形成基板２９と連通基板２４との接合面側から見て）平行四辺形状に形成されている。また、図３に示すように、この空間は、長手方向における中央部分が圧力室形成基板２９を板厚方向に貫通した状態に形成され、両端部分が振動板３１側に圧力室形成基板２９の一部を残した状態に形成されている。すなわち、圧力室３０の長手方向における中央部分の上面は、振動板３１により区画され、撓み変形が許容される駆動領域３９となっている。また、圧力室３０の長手方向における両端部分の上面は、圧力室形成基板２９の下面（本発明における一の面に相当）から圧力室形成基板２９の上面（本発明における他の面に相当）に向けて板厚方向の途中まで凹んだ薄肉部３４により区画されている。

さらに、本実施形態における薄肉部３４の下面には、段差３５が設けられている。具体的には、薄肉部３４の下面は、圧力室３０の長手方向における端から駆動領域３９に向けて上り傾斜した第１の傾斜面３６と、第１の傾斜面３６の端から駆動領域３９に向けて圧力室形成基板２９の下面と略平行な方向に延在した中間面３７と、中間面３７の端から駆動領域３９に向けて上り傾斜した第２の傾斜面３８と、からなる。なお、これら第１の傾斜面３６、中間面３７及び第２の傾斜面３８は、主に結晶面（例えば、第１の傾斜面３６及び第２の傾斜面３８は（１１１）面、中間面３７は（１１０）面）からなるものの、完全に平坦な結晶面にならず、微細な凹凸が形成される。この凹凸は、ランダムに形成される凹凸であり、特に中間面３７に形成され易い。このように、圧力室３０の長手方向における両端の壁に段差３５を設けることで、ノズルプレート２１や連通基板２４を接着する際に、接着剤が接合面から漏れ出たとしても、当該接着剤が圧力室３０を区画する壁を伝って駆動領域３９まで進行することを抑制できる。

振動板３１は、例えば、圧力室形成基板２９の上面に形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる弾性膜と、この弾性膜上に形成された酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜と、からなる。そして、この絶縁膜上（振動板３１の圧力室形成基板２９側とは反対側の面）における各圧力室３０に対応する領域、すなわち駆動領域３９に圧電素子３２がそれぞれ積層されている。本実施形態における圧電素子３２は、所謂撓みモードの圧電素子である。この圧電素子３２は、例えば、振動板３１上に、下電極層、圧電体層及び上電極層が順次積層されてなる。この上電極膜または下電極膜のうち何れか一方が各圧電素子３２に共通に形成された共通電極となり、他方が各圧電素子３２に個別に形成された個別電極となっている。そして、下電極層と上電極層との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると、圧電素子３２はノズル２２から遠ざかる方向あるいは近接する方向に撓み変形する。これにより、圧力室３０の容積が変化し、当該圧力室３０内のインクに圧力変動が生じることになる。そして、この圧力変動を利用することで、圧力室３０内のインクをノズル２２から噴射することができる。なお、本実施形態における圧電素子３２は、ノズル列方向に沿って２列に並設された圧力室３０に対応して、当該ノズル列方向に沿って２列に形成されている。

封止板３３は、図２に示すように、圧力室形成基板２９の上面（詳しくは、振動板３１の上面）に接合されたシリコン単結晶、金属、合成樹脂等からなる基板である。この封止板３３の下面には、当該封止板３３の下面から封止板３３の板厚方向の途中まで窪んだ圧電素子収容空間４０が形成されている。そして、この圧電素子収容空間４０内に、圧電素子３２の列が収容されている。本実施形態では、２列に形成された圧電素子３２の列に対応して、圧電素子収容空間４０が２列に形成されている。なお、２つの圧電素子収容空間４０の間の部分には、封止板３３が板厚方向に貫通された開口が形成されている。そして、この開口内に、振動板３１上に形成された配線の端子（図示せず）が露出されている。これにより、封止板３３の開口に露出された端子は、収容空間１７内に挿通された配線基板の端子に接続される。

次に、記録ヘッド３の製造方法、特に、圧力室形成基板２９の製造方法について説明する。図５及び図６は、圧力室形成基板２９となる母基板（例えば、シリコンウエハー）の加工を説明する断面図である。本実施形態のアクチュエーターユニット１４は、振動板３１及び圧電素子３２が積層されて圧力室形成基板２９となる領域が複数形成された母基板に封止板３３となる母基板を貼りあわせた状態で、圧力室３０となる空間を形成し、その後、切断予定ライン（スクライブライン）に沿って両母基板を切断して個片化することで得られる。すなわち、圧力室形成基板２９は母基板から切り出された基板である。

詳しく説明すると、まず、圧力室形成基板２９となる母基板（以下、単に圧力室形成基板２９と称する。）に振動板３１及び圧電素子３２等を形成する。具体的には、圧力室形成基板２９の上面（封止板３３が接合される側の表面）に振動板３１を積層する。次に、半導体プロセスにより、下電極層、圧電体層、及び、上電極層等を順次パターニングし、圧電素子３２等を形成する。次に、圧力室形成基板２９に圧電素子収容空間４０が形成された封止板３３となる母基板（以下、単に封止板３３と称する。）を貼り合せる。これにより、図５に示すように、圧電素子３２が圧電素子収容空間４０内に収容された圧力室形成基板２９及び封止板３３からなる接合基板４２が作成される。

接合基板４２を作製したならば、圧力室形成基板２９の下面（封止板３３側とは反対側の表面）を、例えば、ＣＭＰ（化学機械研磨）法等の研磨方法を用いて削ることにより、圧力室形成基板２９を薄くする。次に、基板加工工程（本発明における加工面形成工程に相当）において圧力室３０となる空間を形成する。具体的には、圧力室形成基板２９の下面（すなわち、研磨した面）に、塗布工程、露光工程及び現像工程を経て、エッチングに対するマスクとなる層をパターニングする。次に、エッチング溶液（例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）を用いて、圧力室形成基板２９の下面を異方性エッチングする。これにより、図６に示すような圧力室３０となる空間が形成される。すなわち、圧力室３０となる領域の長手方向における中央部が板厚方向に完全に除去されると共に、両端部が下面から上面に向けて板厚方向の途中まで除去される。これにより、圧力室３０となる領域の長手方向における両端部に、第１の傾斜面３６、中間面３７及び第２の傾斜面３８を有する薄肉部３４が形成される。ここで、中間面３７には、微細な凹凸がランダムに形成される。この凹凸は、接合基板４２毎、及び、接合基板４２内の領域１４′（具体的にはアクチュエーターユニット１４となる領域１４′（図７参照））毎に固有の形状となる。すなわち、個片化後のアクチュエーターユニット１４毎に固有の形状となる。このため、中間面３７を用いて個々のアクチュエーターユニット１４を個別に識別することが可能となる。すなわち、本実施形態においては、中間面３７が本発明における加工面に相当する。なお、このような固有の形状は、ドライエッチングによる加工においても形成される場合がある。

次に、個々のアクチュエーターユニット１４を識別する方法について説明する。図７に示すように、加工面撮像工程において、接合基板４２の中間面３７をカメラ４３（本発明における撮像装置の一種）により撮像（撮影）する。より詳しくは、圧力室３０となる空間が形成された面を上方にして、接合基板４２をステージ４４上に配置する。そして、カメラ４３により、個々のアクチュエーターユニット１４（記録ヘッド３）に対応した圧力室形成基板２９となる領域１４′における所定位置の圧力室３０の中間面３７を、当該領域１４′毎に撮像する。この際、少なくとも２つ以上の中間面３７を撮像することが望ましい。例えば、２列に形成された圧力室３０の列の一方の列における一側の端の圧力室３０に位置する一の中間面３７と、他方の列における他側の端の圧力室３０に位置する一の中間面３７とを、個々のアクチュエーターユニット１４となる領域１４′毎に撮像する。図８及び図１０に、異なる中間面３７で撮像した画像を例示する。なお、本実施形態におけるカメラ４３により撮像された画像は、グレースケールの画像になっている。図８及び図１０から分かるように、中間面３７毎に異なる凹凸形状が形成されている。そして、各中間面３７で撮像された画像に基づく画像情報は、加工面記録工程において、照合装置４５に送られ、当該照合装置４５内に設けられるハードディスクドライブやフラッシュメモリ等からなる記録部４６（本発明における記録装置の一種）にそれぞれ記録（保存）される。この際、画像情報として撮像した画像をそのまま記録部４６に保存することもできるが、記録するデータ量を減らす観点から、本実施形態では照合装置４５の画像処理部４７において撮像した画像を白黒二値化し、当該白黒二値化した画像を画像情報として記録部４６に保存している。図９は、図８に示す撮像画像を白黒二値化した画像であり、図１１は、図１０に示す撮像画像を白黒二値化した画像である。このように、画像情報として白黒二値化した画像を記録部４６に記録することで、記録するデータ量を減らすことができる。

このように中間面３７を照合装置４５の記録部４６に記録したので、以降の工程において、当該中間面３７の表面形状が個々のアクチュエーターユニット１４を個別に識別するマークとして機能することになる。特に、画像情報を記録部４６に記録する際に、当該画像情報と、アクチュエーターユニット１４における固有の情報とを結び付けて記録部４６に記録することで、アクチュエーターユニット１４の個別の管理が可能になる。例えば、製造日時、ロット番号、母基板（シリコンウエハー）の番号、母基板上の位置等をアクチュエーターユニット１４における固有の情報として、画像情報と結び付けて記録部４６に記録する。この記録部４６に記録された画像情報は、以降の工程や製品の不良解析等で、アクチュエーターユニット１４を特定する際に使用される。すなわち、以降の製造工程や検査工程において、必要に応じてアクチュエーターユニット１４の中間面３７をカメラ４３により撮像し（加工面再撮像工程）、当該撮像された画像を白黒二値化した画像（画像情報）と、加工面記録工程において記録部４６に記録された画像情報とを、画像処理部４７により照合する（照合工程）。そして、両画像情報が完全に一致、或いは、ほぼ一致して、同一のアクチュエーターユニット１４のものであると判定された場合、記録部４６に記録されたこのアクチュエーターユニット１４の固有の情報を、例えば図示しない表示装置等に表示する。これにより、アクチュエーターユニット１４の固有の情報を知ることができる。また、検査工程において、振動板３１上に形成された配線等のパターンの寸法、電気的特性、圧電素子３２の良否判定等を検査した場合には、これらの検査結果をアクチュエーターユニット１４の固有の情報として、記録部４６から取得した上記の固有の情報に追加して再度画像情報と結び付けて記録部４６に記録することが望ましい。さらに、その後の製造工程における工程履歴等も、固有の情報として画像情報と結び付けて記録部４６に記録することが望ましい。このように、固有の情報としてアクチュエーターユニット１４の検査結果や製造工程の履歴を保存することで、不良品の解析や修理、その他、歩留まりの向上等に寄与することができる。

なお、本実施形態においては、グレースケールの画像を撮像するカメラ４３を用いたが、カラーの画像を撮像できるカメラを用いても良い。また、本実施形態においては、撮像した画像を白黒二値化したものを画像情報として保存したが、白黒に限られず二値化できれば何色であっても良い。さらに、画像情報としては、白黒二値化した画像に限られず、個々のアクチュエーターユニット１４を識別できれば、その他の情報であっても良い。例えば、白黒二値化した画像における所定の領域内の白（一方の値）と黒（他方の値）の比率を、アクチュエーターユニット１４を識別する画像情報とすることもできる。また、カメラ４３により撮像した中間面３７の画像における複数の座標で階調データを取得し、当該複数の座標における階調データを、アクチュエーターユニット１４を識別する画像情報とすることもできる。例えば、図１２に示すように、撮像した画像を所定の３つの縦線（図１２における１、２、３）と所定の３つの横線（図１２におけるＡ、Ｂ、Ｃ）とが交わる交点（９ポイント）で階調データを取得し、当該９つの階調データを画像情報として記録部４６に保存する。これらの方法によれば、記録部４６に記録するデータ量を一層減らすことができる。そして、いずれの場合でも、照合工程において、カメラ４３により撮像された画像に同様の処理を施す（すなわち、前者の場合には、当該画像を白黒二値化し、同じ領域内の白と黒の比率を求め、後者の場合には、同じポイントの階調データを取得する）ことで、記録部４６に記録された画像情報と照合が可能になる。

このように、個々のアクチュエーターユニット１４を識別する画像情報を記録部４６に保存したならば、接合基板４２を個々のアクチュエーターユニット１４に分割する。本実施形態では、レーザーやカッター等により、接合基板４２に脆弱部を形成し、エキスパンドブレイクにより個々のアクチュエーターユニット１４に分割する。ここで、エキスパンドブレイクは、例えば、接合基板４２の一方の面に伸張性を有するシート部材を貼着し、このシート部材を中心から放射状に引っ張ることで、接合基板４２を分割する方法である。なお、接合基板４２を分割する方法は、エキスパンドブレイクに限られず、ダイシング等により切断することもできる。その後、圧力室形成基板２９の下面に連通基板２４を接合し、この連通基板２４の下面にノズルプレート２１を接合する。そして、収容空間１７内にアクチュエーターユニット１４を収容した状態で、連通基板２４の上面にヘッドケース１６を取り付ける。これにより、記録ヘッド３が作製される。

このように、本発明の記録ヘッド３の製造方法においては、中間面３７をカメラ４３により撮像する加工面撮像工程と、撮像された画像に基づく画像情報を記録部４６に記録する加工面記録工程と、を含むため、中間面３７に形成される固有のパターン（すなわち、加工痕）を、個々のアクチュエーターユニット１４（記録ヘッド３）を識別するためのパターンとして使用できるようになる。これにより、母基板のアクチュエーターユニット１４となる領域に別途マークを設ける必要が無くなり、当該マークを形成する領域が不要になる。その結果、アクチュエーターユニット１４、ひいては記録ヘッド３を小型化できる。また、アクチュエーターユニット１４の設計において、マークを形成する領域に制約されることなく配線等を設計できるため、設計の自由度が増す。

特に、本実施形態においては、画像情報を取得する面として、圧力室形成基板２９の下面から圧力室形成基板２９の上面に向けて板厚方向の途中まで凹んだ薄肉部３４の中間面３７を用いたので、接合基板４２の搬送時等において傷が入ることを抑制できる。換言すると、圧力室形成基板２９の凹んだ領域にアクチュエーターユニット１４の識別に用いる面（加工面）が形成されるため、接合基板４２の搬送時等において当該面に傷が入ることを抑制できる。これにより、アクチュエーターユニット１４の識別ができなくなることを抑制できる。また、薄肉部３４に対応する領域に形成される空間が圧力室３０を構成するため、記録ヘッド３の製造後において、アクチュエーターユニット１４の識別に用いる面が外部に露出しなくなる。このため、記録ヘッド３の使用時においても当該面に傷が入ることを抑制できる。その結果、記録ヘッド３の製造後でも、アクチュエーターユニット１４の識別ができなくなることを抑制できる。さらに、カメラ４３により少なくとも２つ以上の中間面３７（領域）を撮像し、それぞれ記録部４６に記録したので、たとえ撮像した一の中間面３７に傷が入ったとしても、撮像したその他の中間面３７でアクチュエーターユニット１４の識別が可能になる。

ところで、上記した実施形態では、個別のアクチュエーターユニット１４に分割される前の状態で、中間面３７が撮像され、記録部４６に記録されたが、これには限られない。個別のアクチュエーターユニット１４に分割された後に、中間面３７を撮像して、記録部４６に記録するようにしても良い。また、上記した実施形態では、中間面３７をアクチュエーターユニット１４の識別に使用したが、これには限られない。要は、加工されて固有の形状が現れる加工面であれば、何れの場所であっても良い。例えば、第１の傾斜面３６や第２の傾斜面３８を、アクチュエーターユニット１４を識別する面として使用しても良い。或いは、接合基板４２を個々のアクチュエーターユニット１４に分割した後の、圧力室形成基板２９の切断面４８や外周面４９（図３参照）を、アクチュエーターユニット１４を識別する面として使用しても良い。なお、ここでいう外周面４９は、圧力室形成基板２９の下面と切断面４８とのエッジ部を含む、当該圧力室形成基板２９の下面における外周領域である。その他、封止板３３の切断面や連通基板２４の切断面等を、アクチュエーターユニット１４を識別する面として使用しても良い。これらの場合には、上記で例示した面（加工面）を形成する工程（例えば、切断面４８を識別に使用する場合、接合基板４２を個々のアクチュエーターユニット１４に分割する工程）が、本発明における加工面形成工程に相当する。さらに、上記で例示した面（加工面）のうち少なくとも２つ以上の面を撮像し、アクチュエーターユニット１４を識別する面として使用しても良い。

そして、以上においては、液体噴射装置としてインクジェット式記録ヘッド３を備えたプリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は、その他の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を備えた液体噴射装置にも本発明を適用することができる。ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドでは液体の一種としてＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液体の一種として液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは液体の一種として生体有機物の溶液を噴射する。

その他、少なくとも一部が加工されてなる加工面を有する基板を備えたＭＥＭＳデバイスにも本発明を適用できる。例えば、駆動領域及び圧電素子を備え、この圧電素子を駆動領域の圧力変化、振動、あるいは変位等を検出するセンサー等に応用したＭＥＭＳデバイスにも本発明を適用することができる。

１…プリンター，２…記録媒体，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…キャリッジ移動機構，６…搬送機構，７…インクカートリッジ，８…タイミングベルト，９…パルスモーター，１０…ガイドロッド，１４…アクチュエーターユニット，１５…流路ユニット，１６…ヘッドケース，１７…収容空間，１８…液体導入路，１９…挿通開口，２１…ノズルプレート，２２…ノズル，２４…連通基板，２５…共通液室，２６…個別連通路，２７…ノズル連通路，２９…圧力室形成基板，３０…圧力室，３１…振動板，３２…圧電素子，３３…封止板，３４…薄肉部，３５…段差，３６…第１の傾斜面，３７…中間面，３８…第２の傾斜面，３９…駆動領域，４０…圧電素子収容空間，４２…接合基板，４３…カメラ，４４…ステージ，４５…照合装置，４６…記録部，４７…画像処理部，４８…切断面，４９…外周面

Claims (12)

1. 少なくとも一部が加工されてなる加工面を有する基板を備えたＭＥＭＳデバイスの製造方法であって、
   前記基板を加工して加工面を形成する加工面形成工程と、
   前記加工面を撮像装置により撮像する加工面撮像工程と、
   前記撮像装置により撮像された画像に基づく画像情報を記録装置に記録する加工面記録工程と、を含むたことを特徴とするＭＥＭＳデバイスの製造方法。
2. 前記加工面記録工程の後、前記加工面を前記撮像装置により撮像する加工面再撮像工程と、
   前記加工面再撮像工程において前記撮像装置により撮像された画像に基づく画像情報と、前記加工面記録工程において前記記録装置に記録された画像情報とを照合する照合工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
3. 前記加工面は、前記基板の一の面から他の面側向けて板厚方向の途中まで凹んだ薄肉部における前記一の面側の面であり、
   前記加工面形成工程は、前記基板の一部を前記一の面から前記他の面側向けて板厚方向の途中まで除去することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
4. 前記基板の前記薄肉部に対応する領域に形成される空間は、液体が流れる流路であることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
5. 前記画像情報は、前記撮像装置により撮像した加工面の画像を二値化した画像データであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
6. 前記画像情報は、前記撮像装置により撮像した加工面の画像における複数の座標で取得した階調データであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
7. 前記画像情報は、前記撮像装置により撮像した加工面の画像を二値化した画像における所定の領域内の一方の値と他方の値の比率であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
8. 前記加工面撮像工程は、加工面における少なくとも２つ以上の領域を撮像し、
   前記加工面記録工程は、各領域で撮像された画像情報をそれぞれ前記記録装置に記録することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
9. 前記加工面記録工程は、前記画像情報と、前記ＭＥＭＳデバイスにおける固有の情報とを結び付けて前記記録装置に記録することを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
10. 前記基板は、母基板から切り出された基板であり、
    前記加工面は、前記基板の切断面又は外周面であることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
11. 前記基板を備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、
    請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法を経ることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
12. 前記液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の製造方法であって、
    請求項１１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法を経ることを特徴とする液体噴射装置の製造方法。