JP2018513030A - インクジェットプリントヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
保護によって覆われていないマスキング材料の部分の除去;
中央部分43、すなわちマスキング層によって覆われていないシリコンウェハの部分の、好ましくはウェットエッチング作用による除去;
マスキング材料層の少なくとも部分的な除去;
埋め込み酸化物、すなわち、絶縁体層39の少なくとも部分的な除去。
図3a〜図3gは、好ましいプロセス選択による第1の実施形態の基本的な方法ステップを概略的に示す。第1の実施形態では、酸化ケイ素が、SOIウェハ40の両面41,42上のマスキング層として使用される。図3aの方法ステップにおいて、シリコンオンインシュレータウェハ40が用意され、酸化ケイ素層46が、好ましくは熱酸化によって、シリコンオンインシュレータウェハ40の外面上に形成される。
図4a〜図4gは、第2の実施形態の基本的な方法ステップを概略的に示す。第2の実施形態では、酸化ケイ素が、SOIウェハの両面上のマスキング層として使用される。
図5a〜図5gは、第3の実施形態の基本的な方法ステップを概略的に示す。 第3の実施形態では、酸化ケイ素が、SOIウェハの両面上のマスキング層として使用される。図5aの方法ステップでは、シリコンオンインシュレータウェハ40が用意される。酸化ケイ素層46が、好ましくは熱酸化によって、シリコンオンインシュレータウェハ40の外面上に形成される。
図6a〜図6iは、第4の実施形態の基本的な方法ステップを概略的に示す。第4の実施形態では、酸化ケイ素が、SOIウェハの両面上のマスキング層として使用される。図6aの方法ステップでは、シリコンオンインシュレータウェハ40が用意される。酸化ケイ素層46が、好ましくは熱酸化によって、シリコンオンインシュレータウェハ40の外面上に形成される。
図7a〜図7lは、第5の実施形態の基本的な方法ステップを概略的に示す。第5の実施形態では、酸化ケイ素が、SOIウェハの両面上のマスキング層として使用される。
図8a〜図8gは、第6の実施形態の基本的な方法ステップを概略的に示す。第6の実施形態では、酸化ケイ素が、SOIウェハの両面上のマスキング層として使用される。
Claims (31)
- 能動吐出要素(11)を含むシリコン基板(10)を用意するステップと、
インクの流れを誘導できるように構成された液圧回路を形成するための液圧構造層(20)を用意するステップと、
前記インクを吐出するための複数のノズル(31)を有するシリコンオリフィスプレート(30)を用意するステップと、
前記液圧構造層(20)および前記シリコンオリフィスプレート(30)を前記シリコン基板(10)に組み付けるステップと
を含み、
前記シリコンオリフィスプレート(30)を用意するステップは、
平坦な延伸部を有するシリコンウェハ(40)を用意する工程であって、前記平坦な延伸部が、前記シリコンウェハ(40)の両側にある第1の表面(41)および第2の表面(42)によって形成される、工程と、
予め設定された高さ(H)を有する中央部分(43)を前記第2の表面(42)から除去するように薄化する薄化工程を前記第2の表面(42)で実施する工程であって、前記シリコンウェハ(40)は、薄化工程後、平坦な延伸部を有する基部(44)、および、前記基部(44)から前記基部(44)の前記平坦な延伸部に対して横方向に延伸する周辺部(45)によって形成される、薄化工程を実施する工程と、
前記インクの吐出のためのそれぞれのノズル(31)を各々に形成する複数の貫通孔を前記シリコンウェハ(40)に形成する工程と
を含む、インクジェットプリントヘッドの製造方法において、
前記シリコンウェハ(40)がシリコンオンインシュレータウェハであり、前記シリコンオンインシュレータウェハが、前記第1の表面(41)に隣接するシリコンデバイス層(38)と、前記第2の表面(42)に隣接するシリコンハンドル層(37)と、それらの中間にある絶縁体層(39)とを含むことを特徴とする、インクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記絶縁体層(39)がSiOおよび/またはSiO2を含み、
好ましくは前記絶縁体層(39)がSiOおよび/またはSiO2で構成されている、請求項1に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記デバイス層(38)の厚さ(D1)は10μmと100μmとの間である、請求項1または2に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記第1の表面(41)と前記第2の表面(42)は距離(D)だけ離れており、前記ノズル(31)の長手方向の長さ(L)は、前記距離(D)と、前記中央部分(43)の前記高さ(H)との間の差によって規定される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記ノズル(31)の各々は、上部(32)と、前記上部(32)と軸方向に整列した底部(33)とを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記ノズル(31)の各々の前記上部(32)は、実質的に円筒形の形状を有する、請求項5に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記ノズル(31)の各々の前記底部(33)は、円錐台形状を有する、請求項5または6に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記シリコンウェハ(40)に複数の貫通孔を形成する前記工程は、
前記第1の表面(41)で前記シリコンウェハ(40)に複数の円筒形キャビティ(50)が形成され、前記円筒形キャビティ(50)の各々の少なくとも一部がそれぞれのノズル(31)の前記上部(32)を形成し、各円筒形キャビティ(50)は、前記第1の表面(41)にある第1の長手方向端部(51)と、前記第1の長手方向端部(51)とは反対側にある第2の長手方向端部(52)とを有する、上部エッチング工程と、
前記実質的に円筒形のキャビティ(50)の少なくとも一部の前記第2の端部(52)に底部(33)が形成され、それによって、前記ノズル(31)が得られる、底部エッチング工程と、
を含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記薄化工程は、前記上部エッチング工程の後で、かつ前記底部エッチング工程の前に実行される、請求項8に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記実質的に円筒形のキャビティ(50)の長手方向の長さが、前記基部(44)の厚さに実質的に等しい、請求項9に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記実質的に円筒形のキャビティ(50)の長手方向の長さが、前記基部(44)の厚さよりも短い、請求項9に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記基部(44)の前記厚さと実質的に等しい長さを有する1つまたは複数の基準キャビティ(60)が前記第1の表面(41)に形成される、形成工程をさらに含み、前記形成工程は、前記薄化工程の前に実行される、請求項8または9に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記シリコンウェハ(40)に複数の貫通孔を形成する前記工程は、
前記第1の表面(41)で前記シリコンウェハ(40)に複数の円筒形キャビティ(50)が形成され、前記円筒形キャビティ(50)の各々の少なくとも一部がそれぞれのノズル(31)の前記上部(32)を形成し、各円筒形キャビティ(50)は、前記第1の表面(41)にある第1の長手方向端部(51)と、前記第1の長手方向端部(51)とは反対側にある第2の長手方向端部(52)とを有する、上部エッチング工程と、
前記実質的に円筒形のキャビティ(50)の少なくとも一部の前記第1の端部(51)に底部(33)が形成され、それによって、前記ノズル(31)が得られる、底部エッチング工程と、
を含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記薄化工程は、前記上部エッチング工程および前記底部エッチング工程の後に実行される、請求項13に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記上部エッチング工程がドライエッチングプロセスによって行われる、請求項8〜14のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記底部エッチング工程がウェットエッチングプロセス、好ましくは異方性ウェットエッチングプロセスによって実行される、請求項8〜15のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記上部エッチング工程のマスキング工程は、前記第1の表面(41)上の第1のマスクを用いて行われ、前記底部エッチング工程のマスキング工程は、前記第2の表面(42)上の第2のマスクを用いて行われる、請求項8〜12のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記底部エッチング工程と前記上部エッチング工程との位置合わせが、前記基準キャビティ(60)を基準として使用することによって行われる、請求項12および17に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記上部エッチング工程の前記マスキング工程は、第1のマスクを用いて行われ、前記底部エッチング工程のマスキング工程は、第2のマスクを用いて行われ、両方の前記マスキング工程は、前記第1の表面(41)上で行われる、請求項13〜16のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記底部エッチング工程と前記上部エッチング工程との位置合わせが、前記実質的に円筒形のキャビティ(50)の前記第2の端部(52)を基準として使用することによって行われる、請求項17または19に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記上部エッチング工程と前記底部エッチング工程との位置合わせが、前記第1の表面(41)上の単一のマスクを用いて行われる、請求項13〜16のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記ノズル(31)の各々は、実質的に円錐台形状を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記シリコンウェハ(40)に複数の貫通孔を形成する前記工程が、
前記第1の表面(41)において前記シリコンウェハ(40)に複数の実質的に円錐台形のキャビティ(33)が形成される、ノズルエッチング工程を含み、それによって、前記ノズル(31)が得られる、請求項22に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記ノズルエッチング工程がウェットエッチングプロセス、好ましくは異方性ウェットエッチングプロセスによって実行される、請求項22または23に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記薄化工程は、エッチングプロセスによって実行される、請求項1〜24のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記薄化工程は、ウェットエッチングプロセスによって実行される、請求項25に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記薄化工程が、反応性イオンエッチングプロセスまたはドライエッチングプロセスによって実行される、請求項25に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記薄化工程が機械的研削によって実施される、請求項1〜27のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記シリコンウェハ(40)が切断され、前記オリフィスプレート(30)を含む複数のオリフィスプレートが得られる、ダイシング工程をさらに含む、請求項1〜28のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記ダイシング工程は、前記ノズル(31)が形成された後に実行される、請求項29に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記オリフィスプレート(30)は、前記基部(44)の一部として前記ダイシング工程によって得られる、請求項29または30に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
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