JP2021094752A - 基板接合構造を含む個片化素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤層を介した基板接合技術を用いて、信頼性がより高い個片化素子を製造する。【解決手段】第一の基板と第二の基板とを接着剤層を介して接合して接合基板を形成する工程と、接合基板を切断予定ラインに沿って切断して複数の個片化素子を得る工程と、を有する、基板接合構造を含む個片化素子の製造方法であって、接合より前に、第一の基板及び第二の基板のうちの少なくとも一方の接合面に、切断予定ラインに沿って延在する溝を形成する工程と、第一の基板及び第二の基板のうちの少なくとも一方の接合面に、接着剤層を形成する工程と、を有し、接合の際に、接着剤層が溝の側壁との間に界面を形成するように、加圧接合を行い、切断の際に、前記界面を維持する。【選択図】図４

Description

本発明は、基板接合構造を含む個片化素子の製造方法に関する。

半導体装置において、パッケージの小型化が各種検討されており、その一つとして、ウエハレベルパッケージが挙げられる。この技術はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子のパッケージや、固体撮像装置のパッケージとして採用されている。特許文献１には、シリコン等の半導体基板と異種材料基板とを、接着剤層を介して貼り合わせた後にブレードダイシングして、個片化（チップ化）されたチップを得る方法が開示される。

また、特許文献２には、二つの基板を接合する基板接合技術を用いた液体吐出ヘッドの製造方法が開示される。この方法では、別々のウエハ状のシリコン基板にエネルギー発生素子や液体流路等を作りこんだ後、これらの基板を接着剤層で接合して、複数個分の液体吐出ヘッドを同時に製造する。接合した基板から個々の液体吐出ヘッドを取り出す方法としては、レーザー光を照射してスクライブする乾式切断法を用いる。基板の接合面側には、切断予定ライン上に沿って凹部が設けられ、凹部の切断予定ライン上には接着剤層を設けない。

特開２０１４−１７５３４３号公報 特開２０１１−５８７７号公報

しかし、従来、接着剤層は、基板同士の間で基板と平行な方向にのみ延在する。したがって、二つの基板同士を引きはがす方向における接着強度には改善の余地があり、この点で、個片化した素子の信頼性に改善の余地があった。

本発明は、接着剤層を介した基板接合技術を用いて、信頼性がより高い個片化素子を製造することを目的とする。

本発明の一態様によれば、
第一の基板と第二の基板とを接着剤層を介して接合して接合基板を形成する工程と、前記接合基板を切断予定ラインに沿って切断して複数の個片化素子を得る工程と、を有する、基板接合構造を含む個片化素子の製造方法であって、
前記接合より前に、
前記第一の基板及び前記第二の基板のうちの少なくとも一方の接合面に、前記切断予定ラインに沿って延在する溝を形成する工程と、
前記第一の基板及び前記第二の基板のうちの少なくとも一方の接合面に、前記接着剤層を形成する工程と、
を有し、
前記接合の際に、前記接着剤層が前記溝の側壁との間に界面を形成するように、加圧接合を行い、
前記切断の際に、前記界面を維持する
ことを特徴とする個片化素子の製造方法が提供される。

本発明によれば、接着剤層を介した基板接合技術を用いて、信頼性がより高い個片化素子を製造することができる。

本発明の一実施形態により製造される液体吐出ヘッドの一例を示す斜視模式図である。 本発明の一実施形態により製造される個片化前の液体吐出ヘッドの一例を示す断面模式図である。 （ａ）は第一の基板の一例を、（ｂ）は第二の基板の一例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態の一例を説明するための部分断面模式図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態の一例を説明するための部分断面模式図である。 本発明の実施形態の一例を説明するための部分断面模式図である。 本発明の実施形態の一例を説明するための部分断面模式図である。 本発明の実施形態の一例を説明するための部分断面模式図である。 本発明の実施形態の一例を説明するための、溝が形成された第一の基板の部分模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態の一例を説明するための模式図であり、（ａ）は第一の基板の平面図、（ｂ）は第二の基板の平面図である。 本発明の実施形態の一例を説明するための、個片化された液体吐出ヘッド示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。 基板を接合する際の接着剤の挙動を説明するための部分断面模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る個片化素子（チップ）の製造方法について説明する。以下では、個片化素子として、液体を吐出する液体吐出ヘッド、特にはインクを吐出するインクジェット記録ヘッドを例として説明する。

また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい様々な付加的特徴を有している。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、本発明は、本明細書に記載される実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。

（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態に係る個片化素子製造方法によって製造される液体吐出ヘッドの一例を示す斜視模式図である。基板１（詳しくは、後述する接合基板）上に流路形成部材４が作製されている。流路形成部材４には液体を吐出する吐出口２が複数配置されている。吐出口２は複数配列して吐出口列３を形成している。流路形成部材４は、その形成において寸法自由度が向上する観点から、エポキシ樹脂等の有機材料を含むことができる。

図２は上述の液体吐出ヘッドを示す断面模式図である。基板１は、第一の基板６と第二の基板７とが接着剤層８を介して貼り合わされて、すなわち接合されて、基板接合構造を構成している。第一の基板６は、エネルギー発生素子５を有し、その位置に対応した吐出口２が流路形成部材４によって形成されている。また、第一の基板６には、流路形成部材の内部流路４ａを経由して吐出口２に液体を供給するための第一の流路９が形成されている。また、第一の基板６には、エネルギー発生素子を駆動するための電子回路等が形成されている（図示省略）。第二の基板７には、第二の流路１０が形成されており、第一の流路９と第二の流路１０が液体供給のために高精度に位置合わせされている。液体は、液体吐出ヘッドの外部から第二の流路１０に供給され、第一の流路９、流路形成部材の内部流路４ａを経由して、吐出口２から吐出される。基板１の外周部には溝１２（個片化のための切断がなされた後の段階）を有する。溝１２の縁部１４を拡大図で示すと、接着剤層８が第一の基板６の溝１２の側壁１２ａに這い上がり、側壁１２ａとの間に界面、すなわち接着界面を形成している。

図３、図４、図５を用いて、上述の液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
まず、第一の基板６を準備する。図３（ａ）は第一の基板６を接合面から観察した平面図である。第一の基板６には、複数の素子（液体吐出ヘッド）を形成する各区画に、各液体吐出ヘッドの構成要素（図２参照）が形成されている。第一の基板６の接合面には第一の流路９が形成されている。なお、図３では、一個の素子にのみ第一の流路９を記載し、他の素子については第一の流路９の図示を省略する。
準備した第一の基板の切断予定ライン１１に沿って延在する溝１２を形成する。溝１２は切断に使用する予定のブレード幅よりも幅広く設定される。例えば、幅４０〜５０μｍのブレードにて接合基板を切断する場合は、溝の幅を８０〜１２０μｍに設定することが好ましい。溝１２内に切断予定ライン１１が位置する。
溝１２の形成は、ボッシュプロセスに代表されるドライエッチングや、アルカリ溶液（ＴＭＡＨやＫＯＨ等）を用いた異方性ウェットエッチングを用いて行えばよい。溝１２を形成するタイミングは、第一の基板６を準備する工程において、適宜設定すればよく、例えば、第一の流路９と同時に作製してもよい。換言すれば、溝１２を形成する工程において、溝１２が形成される接合面に、第一の流路９を形成することができる。

併せて、第二の基板７を準備する。図３（ｂ）は第二の基板７を接合面から観察した平面図である。第二の基板７の、前述した第一の流路９の位置に対応する位置に、第二の流路１０が区画形成されている。図３（ｂ）においては、各素子を形成する区画を破線で図示している。

上述した第一の基板６と第二の基板７とを接合する工程について、図４を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、ある切断予定ライン（図４（ａ）〜（ｄ）において、横方向の中央に位置する）付近を抜粋し、工程毎に表した断面模式図である。

まず、第二の基板７の接合面に接着剤層８を形成する（図４（ａ））。接着剤形成方法は、一般的な接着剤塗布方法から適宜選択すればよい。特に限定されるものではないが、スピン塗布法やスリット塗布法やロール塗布法、フィルム転写法やフレキソ印刷法等から選択すればよい。接着剤層８としては、例えば、溶媒希釈された溶液から加熱乾燥により溶媒を除去した粘弾性状態の接着剤層を形成してもよいし、無溶剤で高粘度の粘性流体状態の接着剤層を形成してもよい。第二の流路１０が接合面に開口している部分には、接着剤層は形成されない。

次に、第一の基板６と第二の基板７を、接着剤層８を介して貼り合わせる（図４（ｂ））。このとき、例えば平板プレス式の接合装置等を用い、適切にアライメントをしながら加圧接合すればよい。ボイド（空隙）欠陥等無く、貼り合わせを良好に実施するためには、接着剤層８を良好に流動させる。接着剤の物性次第で、必要であれば加熱をして粘度を下げながら、適宜の圧力設定をして加圧接合を行えばよい。流動した接着剤は、溝１２にはみ出し、表面張力により溝１２の側壁１２ａ（基板の厚さ方向に延在する）に対してメニスカスを形成する。これにより溝１２の縁部１４では、側壁１２ａとの間に接着剤層８が界面を有する構造とすることが可能である。

次に、ダイシング幅１６を有するダイシングブレード１５にて、第一の基板６と第二の基板７と接着剤層８を一括して、ウエハダイシングを行う（図４（ｃ））。以上の工程により、液体吐出ヘッドが分離され、個片化素子として得られる（図４（ｄ））。溝１２の幅をダイシング幅１６よりも大きく設計しておくと、個片化のための切断の際にも、前記界面が維持される。このとき、ブレードダイシングによって縁部１４の接着剤層８と第一の基板６との界面にダメージが発生しにくい。

このような構成によれば、第一の基板６と第二の基板７とを引きはがす方向に応力がかかったとしても、接着剤層８と第一の基板６が、剥離方向に対して平行な方向（基板の厚さ方向）に接着界面を有するので、接着強度が高い。したがって、個片化素子の信頼性を向上させることが可能となる。
また、この接着界面は切断後にも維持される。したがって、この接着界面にはブレード切断に起因するクラック等のダメージが無いため、インク等の液体成分が接触したとしても腐食等が抑制される。この観点からも、信頼性を向上させることが可能となる。
すなわち、溝１２を形成せずに接合基板をダイシング切断したときに比べて、信頼性が向上するため有益である。
なお、ブレード切断後（図４（ｄ））には、接着剤層８と第二の基板７との界面にダメージが生じる箇所があるが、第一の基板６と第二の基板７を接着している箇所ではないため、影響はない。

上述した工程では、第一の基板６に溝１２（以下、第一の基板に形成する溝を「第一の溝」と呼び、符号「１２−１」を付すことがある）を形成した（図５（ａ））。しかし、その限りではなく、第二の基板７に溝１２（以下、第二の基板に形成する溝を「第二の溝」と呼び、符号「１２−２」を付すことがある）を形成してもよい。その際には、接着剤層８は第一の基板６に形成すればよい。接着剤層８の材料や特性等は、基板に形成される流路パターンや、基板の厚さ、基板強度などを考慮して適宜選択すればよい。その際の第二の溝１２−２とダイシングブレード１５の関係を図５（ｂ）に示す。なお、ブレード切断後には、接着剤層８と第一の基板６との界面にダメージが生じる箇所があるが、第一の基板６と第二の基板７を接着している箇所ではないため、影響はない。

ここで、接合工程における接着剤層８の流動現象について図１２を用いて詳細に説明する。図１２は図４（ａ）から図４（ｂ）に至る過程について詳細に記載した部分断面模式図である。ただし図１２においては、接着剤層８は、第二の基板７ではなく、第一の基板６に形成されている。

まず、接着剤層８が形成された第一の基板６と、第二の基板７を準備する（図１２（ａ））。荷重Ｆを印加してこれらの貼り合わせを実施すると、接着剤層８は溝１２の側壁の幅方向中央（壁芯）から外周空間（溝１２や第一の流路９）に向かって流動を開始する（図１２（ｂ））。かかる接着剤の流動により、接着剤は基板６及び７に挟まれる領域から外周空間にはみだし、側壁１２ａへの這い上がりを開始する。このとき第一の流路９の側壁に接着剤が這い上がってもよい。ここで荷重印加の経過時間をｔと表す。初期膜厚（ｔ＝０の際の膜厚）Ｈ０であった接着剤層８は、はみだした接着剤層８の体積に応じて、時間とともに膜厚が減少し、膜厚Ｈ（ｔ）となる。膜厚が減少すると、流動抵抗が増大するため、接着剤の流動速度が徐々に低下する（図１２（ｃ））。貼り合わせ時間（ｔ）として十分な時間が経過すると、接着剤層８の薄膜化により流抵抗がさらに増大し、荷重Ｆによる接着剤流動の駆動力と釣り合って、接着剤層８の流動は停止する（図１２（ｄ））。

接着剤の側壁１２ａへの這い上がり量Ｌ（第二の基板７の接合面からの、側壁１２ａに這い上がった接着剤の最も高い部分までの距離）は、外周空間にはみだした接着剤の体積によって決定される。よって、はみだす接着剤の体積を好適に制御することが好ましい。そのために、前述したように、十分に時間を経過させて荷重印加を終了してもよいし、適切な時間で荷重の印加を中止して接着剤流動を停止させ、接着剤のはみだし体積を積極的に調整してもよい。

ただし、はみ出す接着剤の体積は、接着剤の初期膜厚Ｈ０、壁芯から外周空間までの距離（溝１２の側壁の幅の半分）ｒ、荷重Ｆ、接着剤の粘度μ、等に影響される。また、溝１２の形状によっても大きく影響されるため、精確に予想することは困難である。そこで、形状を単純化し平行な２つの円板間の液体流動について考えると、簡易的にはみだし体積および、這い上がり量を予想することができる。以下、簡易的な予想方法について説明する。

距離Ｈ０に離した２枚の円板の間に、粘度μの液体を充填し、両円板に荷重Ｆを加圧した際の、円板間の距離と時間の関係は、式（１）であることが知られている。ここで、一方の円板の半径をｒとし、他方の円板の半径はｒよりも十分大きい（液体が一方の円板からはみ出しても他方の円板の縁に到達しない）とする。

式（１）より、時間ｔ経過後に減少した円板間の液体体積Ｖ_１は、円板面積と膜厚変化量をかけて（式２）から計算される。

また、はみだした液体の体積Ｖ_２が、半径ｒの円板の外周縁にて液体の這い上がり（メニスカス）を形成し、その這い上がり量及びはみ出し量が同じＬであると仮定すると、円周長と面積をかけて（式３）と近似できる。ここで、這い上がり量は、半径ｒの円板の壁面上の液体の、他方の円板からの高さである。はみ出し量は、半径ｒの円板の壁面からの、他方の円板上でのはみ出し幅である。

体積Ｖ_１とＶ_２とは等しくなるため、これらの式を変形すると（式４）となり、接着剤の側壁への這い上がり量Ｌを見積もることが可能となる。

這い上がり量Ｌから液膜厚Ｈ（ｔ）を引いた値が、接着剤層８と側壁１２との間の界面の高さｈとなる。例えば、第一の流路９と溝１２との距離が２ｍｍ離れているような形状（溝１２の側壁の幅の半分の値ｒが１ｍｍ）を考える。このとき、初期膜厚１．５μｍかつ粘度７．４Ｐａ・ｓｅｃの接着剤に対して、０．０３ＭＰａの圧力で３００秒貼り合わせた場合、上式を用いると、接着剤層の膜厚Ｈ（ｔ）は０．７μｍ、這い上がり量Ｌは２８．４μｍとなる。これらの差から、接着剤層８と側壁１２との間の界面の高さｈは約２７．７μｍであると予想される。高さｈとしては１０μｍ以上が好ましいため、これらの条件は好適であると判断できる。以上のように、かかる予想値を基に条件を設定して第一の基板と第二の基板を加圧接合することが好ましい。

（第二の実施形態）
図６を用いて、別の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。図６（ａ）に示すように、第一の溝１２−１が形成された第一の基板６に、接着剤層８を形成する。つまり、第一の基板６には、溝と接着剤層との両方が形成される。なお、この際、第一の基板６の接合面に、溝１２−１に接する位置を避けて選択的に接着剤層８を形成する。このためにはフィルム転写法やフレキソ印刷法等を用いればよい。ここでは第二の基板７には接着剤層を形成しない。その後の工程は第一の実施形態と同様にして液体吐出ヘッドを製造する。本実施形態においては、図６（ｂ）に示すように、溝１２−１の縁部には第一の実施形態と同様に接着界面（接着剤層と溝の側壁との界面）を有しながら、ダイシング幅の領域には接着剤層８が存在しない。これにより、ブレードダイシング時のブレード目詰まり等を防止することが可能となり、ブレード破損を防止することが可能となる。結果として低コストで液体吐出ヘッドが製造できる。

なお、溝１２は第一の基板６に形成される構成に限定されるものではない。第一の基板には溝を形成せずに、第二の基板７に第二の溝部１２−２を形成してもよい（図６（ｃ））。このとき、第二の基板７に接着剤層を形成することができる。つまり、第二の基板７に、溝と接着剤層との両方を形成することができる。
さらに、第一の基板と第二の基板と、ともに溝（第一の溝１２−１と第二の溝１２−２）を形成して接合しても同様の効果を得られる（図６（ｄ））。その際、接着剤層８は、第一の溝１２−１の側壁との間に界面を形成し、かつ第二の溝１２−２の側壁との間にも界面を形成する。このとき、第一の基板のみに接着剤層を形成してもよいし、第二の基板のみに接着剤層を形成してもよいし、あるいは、第一の基板及び第二の基板にそれぞれ接着剤層を形成してもよい。

本実施形態では、ダイシング幅の領域に接着剤層８が存在しない。そのため、接合基板１の切断方法としてドライエッチングを用いた素子分離が可能である。ドライエッチングの場合は、全面一括で高精度に加工が可能であるため、チップ個数が増加した場合などにはタクトタイム低減を図ることができ、結果として安価にチップを製造できるため有益である。

なお、本発明における個片化のための切断に、レーザー光を用いてスクライブする方法を用いることもできる。ただし、チップシュリンク等に起因して基板から切り出す個片の個数が増加した場合、スクライブ線が増加し、タクトタイムやコストが増す可能性がある。この点で、レーザー光を用いてスクライブする方法と比較して、ブレードダイシングやドライエッチングによって個片化を行うことが好ましい。

（変形例）
溝１２（例えば第一の溝部１２−１）の深さを、はみだす接着剤層８の体積に対して小さく設定した場合は、接着剤層８は溝１２の側壁１２ａとの間だけでなく、溝１２の底面１２ｂとの間にも接着界面を有する構成となる（図７）。かかる構成においても、基板の剥離方向に対して平行な側壁１２ａに接着界面を有する部分が存在するため、本実施の形態の技術思想から外れるものではない。

（第三の実施形態）
切断予定ラインに沿って溝１２を形成した後、溝１２の側壁に密着層１７を形成する工程を設けることが好ましい（図８）。このとき、溝１２の底面や、溝１２を設けた基板（図８では第一の基板６）の接合面に密着層が形成されても構わない。
密着層としては、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、あるいはそれらの混合物からなる膜などが挙げられる。その材料は、適宜選択すればよいが、インク等の吐出液体に対して溶解しない膜を選択することが密着を維持するために好ましい。密着層は、プラズマＣＶＤ法などを用いて例えば２０〜１００ｎｍの膜厚で適宜成膜すればよい。接着剤層８と溝１２（図８では、第一の溝）の壁面との界面密着力がより強固になるため、チップの信頼性が向上して有益である。

（第四の実施形態）
通例、切断予定ラインに沿って溝を形成する際、複数の切断予定ライン１１が互いに交差する領域が存在する。例えば、互いに交差する複数の方向（典型的には互いに直交する二つの方向）にそれぞれ平行な、複数の切断予定ライン１１が存在する。このとき、溝（ここでは第一の溝１２−１）を形成する工程においては、切断予定ライン１１が交差する領域において、溝の角部（コーナー形状）を曲面とすると良い。例えば図９（ａ）及び（ｂ）に示すような場合、ダイシングによる切断外形は長方形であるが、溝の角部は曲面コーナー（いわゆるＲ付きコーナー）となり、鋭角形状がなくなる。そのため角部に応力が特異的に集中することを防止することができる。結果として接着強度を強くすることができるため、信頼性向上に有益である。

（第五の実施形態）
図１０、図１１を用いて別の実施形態について説明する。図１０（ａ）は第一の溝部１２−１が形成された第一の基板６を接合面から観察した平面図である。また、図１０（ｂ）は第二の溝部１２−２が形成された第二の基板７を接合面から観察した平面図である。

互いに直交するＸ及びＹ方向にそれぞれ平行な、複数の切断予定ライン１１が存在する。第一の溝１２−１は、Ｙ方向に平行な切断予定ライン１１のみに沿って延在するように形成される。ただしＸ方向に平行な切断予定ラインにて切断される箇所には、溝１２−１は形成しないことが好ましい。つまり、第一の溝１２−１は、Ｘ方向に平行な切断予定ラインを避けて形成され、断続的に延在することが好ましい。
同様に、第二の溝１２−２は、Ｘ方向に平行な切断予定ライン１１のみに沿って延在するように形成される。ただしＹ方向に平行な切断予定ラインにて切断される箇所には、溝１２−２は形成しないことが好ましい。つまり、第二の溝１２−２は、Ｙ方向に平行な切断予定ラインを避けて形成され、断続的に延在することが好ましい。
第一の基板と第二の基板を貼り合わせる際には、第一の溝１２−１と第二の溝１２−２とが互いに重なる領域が存在するように、特には切断予定ラインが交差するコーナー部において、このような領域が存在するように、接合する。
接着剤層は、第一の基板６の接合面に第一の溝１２−１を避けて形成する。それとは別に第二の基板７の接合面に第二の溝１２−２を避けて形成することもできるが、本説明では割愛する。

その後は第一の実施形態と同様にして作製した液体吐出ヘッドを図１１に模式図で示す。同図（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。断面図を見るとコーナー部においては、接着剤層８はすべて第一の溝１２−１、あるいは第二の溝１２−２のいずれかの側壁に這い上がっている。第五の実施形態においても、第一の実施形態と同様、接着界面にダイシングによるダメージがなく高い信頼性を有する液体吐出ヘッドが製造できる。

第一の実施形態では一方の基板に格子状に溝部が形成される。それと比較して、本実施形態では、形成される溝部が各基板に部分的に形成されるため、貼り合わせ前の基板割れ等のリスクを低減することができる。結果として製造コストを低減することができる。

なお、接着強度の観点から、前述のように接着界面の高さｈは１０μｍ以上が好ましい。図６（ｄ）に示すように、接着剤層が、第一の溝１２−１の側壁及び第二の溝１２−２の側壁の両者に這い上がって両者との間に界面を形成する場合、それぞれの界面の高さｈが１０μｍ以上であることが好ましい。ただし、あまりｈが大きくなると、はみだし量も大きくなるため、ダイシング領域と干渉する可能性が大きくなる。そのため、１５μｍ以上、４０μｍ以下であることがより好ましい。

以下に示す工程に従って液体吐出ヘッドを製造した（図４及び図８参照）。
まず、第一の基板６としてエネルギー発生素子５を有するシリコン基板を準備した。シリコン基板６に第一の流路９をボッシュプロセスにて形成した。その際、エネルギー発生素子５を有する面とは反対側から、第一の流路を形成するのと並行して、ボッシュプロセスで切断予定ライン１１に沿って１００μｍ幅の溝（第一の溝）１２を形成した。この溝と、この溝に最も近い第一の流路９までの距離、すなわち溝１２の側壁の幅は約２ｍｍであった。その後、密着層１７として、プラズマＣＶＤにて、炭化ケイ素（ＳｉＣ）膜を厚さ５０ｎｍで溝（第一の溝）１２の壁面に成膜した（図８参照。密着層は図４には示されない）。
その後、ドライフィルム状態のネガレジスト材料（エポキシ樹脂）を、第一の基板６の吐出面とは反対側の面に敷設し、半導体露光装置により露光し、現像して流路形成部材４並びに吐出口２を形成した。

次に、第二の基板７としてシリコン基板を準備した。シリコン基板７に第二の流路１０をボッシュプロセスにて形成した。次に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にベンゾシクロブテン樹脂（未硬化）が厚さ３μｍ形成されたドライフィルムを準備し、フィルム転写法にて、第二の基板７にベンゾシクロブテン樹脂からなる接着剤層８を形成した。転写された接着剤層の膜厚は平均１．５μｍであった（図４（ａ））。

次に、第一の基板６と第二の基板７を、接合装置を用いて、アライメントをとりながら、０．３ＭＰａにて１５０℃で３００ｓｅｃ、加圧接合（貼り合わせ）した（図４（ｂ））。なお、接着剤としてのベンゾシクロブテン樹脂は、１５０℃にて７．４Ｐａ・ｓｅｃの粘度を有していた。得られた接合体を、接合装置から取り出した後、窒素雰囲気下のオーブンにて２５０℃で１ｈｒ焼成して、ベンゾシクロブテン樹脂を硬化させた。

次に、得られた接合基板１をダイシングフレームに貼られたダイシングテープ上に固定し、切断予定ラインに従ってブレードダイシングを実施し、素子の個片化を行った。その際、カーフ幅（ダイシング幅）が４０μｍとなるようなダイシングブレードを用いた（図４（ｃ）及び（ｄ）参照）。

完成した液体吐出ヘッドは、接着剤層８の厚さが０．３〜０．８μｍの範囲で分布しており、第一の溝１２−１の側壁には、はみだした接着剤が接着界面を形成していた。接着界面の高さｈは１５〜３０μｍの範囲で分布していた。この接着界面によって、基板同士の接着強度が向上する。

さらに、インク浸漬耐久試験を実施したところ、素子外周部において、接着剤層８と第一の基板６との界面部に、剥がれや基板溶解等の不良は観察されなかった。

１．接合基板
６．第一の基板
７．第二の基板
８．接着剤層
９．第一の流路
１０．第二の流路
１１．切断予定ライン
１２．溝
１４．縁部
１５．ダイシングブレード
１６．ダイシング幅
１７．密着層

Claims (13)

1. 第一の基板と第二の基板とを接着剤層を介して接合して接合基板を形成する工程と、前記接合基板を切断予定ラインに沿って切断して複数の個片化素子を得る工程と、を有する、基板接合構造を含む個片化素子の製造方法であって、
   前記接合より前に、
   前記第一の基板及び前記第二の基板のうちの少なくとも一方の接合面に、前記切断予定ラインに沿って延在する溝を形成する工程と、
   前記第一の基板及び前記第二の基板のうちの少なくとも一方の接合面に、前記接着剤層を形成する工程と、
   を有し、
   前記接合の際に、前記接着剤層が前記溝の側壁との間に界面を形成するように、加圧接合を行い、
   前記切断の際に、前記界面を維持する
   ことを特徴とする個片化素子の製造方法。
2. 前記接合の際に、前記接着剤層と前記溝の底面との間にも界面を形成し、
   前記切断の際に、前記接着剤層と前記溝の底面との間の界面を維持する請求項１に記載の個片化素子の製造方法。
3. 前記接着剤層を形成する工程において、前記溝に接する位置を避けて接着剤層を形成する請求項１または２に記載の個片化素子の製造方法。
4. 前記接合より前に、前記第一の基板及び前記第二の基板のうちの少なくとも一方の基板の接合面に、前記溝と前記接着剤層との両方を形成する、請求項３に記載の個片化素子の製造方法。
5. 前記切断を、ブレードダイシングを用いて行う請求項１〜４のいずれか一項に記載の個片化素子の製造方法。
6. 前記切断を、ドライエッチングを用いて行う請求項３または４に記載の個片化素子の製造方法。
7. 前記溝を形成する工程の後、前記接着剤層を形成する工程の前に、前記溝の側壁に密着層を形成する請求項１〜６のいずれか一項に記載の個片化素子の製造方法。
8. 前記切断予定ラインが、互いに交差する複数の方向にそれぞれ平行な複数の切断予定ラインを含み、
   前記溝を形成する工程において、前記切断予定ラインが交差する領域にて溝の側壁が形成する角部を、曲面とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の個片化素子の製造方法。
9. 前記切断予定ラインが、互いに交差する二つの方向にそれぞれ平行な複数の切断予定ラインを含み、
   前記溝を形成する工程において、前記二つの方向のうちの一方に平行な切断予定ラインに沿って延在する第一の溝を前記第一の基板に形成し、前記二つの方向のうちの他方に平行な切断予定ラインに沿って延在する第二の溝を前記第二の基板に形成し、
   前記第一の溝と前記第二の溝とが互いに重なる領域が存在するように前記接合を行う請求項１〜８のいずれか一項に記載の個片化素子の製造方法。
10. 前記溝を形成する工程において、
    前記二つの方向のうちの一方に平行な切断予定ラインに沿って延在する第一の溝を、前記二つの方向のうちの他方に平行な切断予定ラインを避けて形成し、
    前記二つの方向のうちの他方に平行な切断予定ラインに沿って延在する第二の溝を、前記二つの方向のうちの一方に平行な切断予定ラインを避けて形成する、請求項９に記載の個片化素子の製造方法。
11. 前記接着剤層と前記溝の側壁との間の界面の高さを１０μｍ以上とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の個片化素子の製造方法。
12. 前記個片化素子が、液体を吐出する液体吐出ヘッドである請求項１〜１１のいずれか一項に記載の個片化素子の製造方法。
13. 前記溝を形成する工程において、前記溝が形成される接合面に前記液体の流路を形成する請求項１２に記載の個片化素子の製造方法。

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