JP3324622B2 - シリコン単結晶基板のエッチング加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、結晶方位を有するシリ
コン単結晶基板に微細な通孔を穿設するための加工技
術、特にインクジェット式記録ヘッドに使用するスペー
サを構成するシリコン単結晶基板の加工技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】μｍオーダの超小型の機械デバイスの製
造には、特定の結晶方位を持つシリコン単結晶基板に対
して異方性エッチングを適用することが行われている。
このようにして製作されるデバイスは、大抵の場合、シ
リコン単結晶基板の片面からのエッチングにより加工す
ることが可能である。例えば、記録媒体に向けてノズル
開口からインク滴を噴射して画像を印刷するインクジェ
ット式記録ヘッドにあっては、解像度を向上させるため
にはノズル開口の配列密度を高める必要がある。このた
め、インクジェット式記録ヘッドの心臓部をなす圧力発
生室や、リザーバ、これらを接続するインク供給口をシ
リコン単結晶基板の異方性エッチングにより形成するこ
とも、例えば米国特許第4312008号明細書において提案
されている。しかしながら、インクジェット式記録ヘッ
ドにあっては、１枚の基板に同一形状からなる凹部を複
数形成して、各凹部におけるインクに対する特性を一定
に揃えることが極めて重要な要件となるが、エッチング
が結晶方位に依存して進行するためインクジェット式記
録ヘッドの圧力発生室として理想的な形状に加工するこ
とが困難で、圧力発生室内にインクの淀みや気泡の停滞
を招き易いという不都合を抱えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、特に液体の流れに対する特性を一定に保つことが
インクの流れが滑らかな通孔を形成することができるシ
リコン単結晶基板の異方性エッチング加工方法を提案す
ることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、結晶方位（１１０）を有す
る一定厚のシリコン単結晶基板に、第１の通孔にこれよ
りも幅の狭い第２の通孔を連通するように形成するシリ
コン単結晶基板のエッチング加工方法において、第１、
第２の通孔の形状に一致し、かつ第１、第２の通孔を規
定するそれぞれの一方に壁面が同一線上に位置するよう
に二酸化珪素からなる異方性エッチング保護膜のパター
ンを前記シリコン単結晶基板の表面、及び裏面に鏡像関
係を持つように形成するとともに、第２の通孔を規定す
るそれぞれの壁面に略一致させて平行に剣状のエッチン
グ保護パターンを第２に通孔の外側に形成して異方性エ
ッチングを実行するようにした。

【０００５】

【作用】比較的小さな幅の第２の通孔を規定する一方の
壁面は、比較的大きな通孔の壁面と一体となってエッチ
ングを受けるため、異方性エッチングに起因する変則的
なエッチングが防止される。また第２の通孔を規定する
他方の面は、剣状のエッチング保護パターンにより過度
なエッチングが防止されつつ、異方性エッチングによる
他方向のエッチングに起因して流体の流入、排出に適し
た拡開部となる。

【０００６】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の加工方法の適用例
を示す、シリコン単結晶基板をスペーサに使用したイン
クジェット式記録ヘッドの一実施例を示すもので、図中
符号１はノズルプレートで、所定のピッチ、例えば１８
０ＤＰＩとなるようにノズル開口２。２、２‥‥が穿設
された開口列３、３‥‥が形成されている。

【０００７】４は、本発明の加工方法によりシリコン単
結晶基板から構成されたスペーサで、後述する振動板１
０とノズルプレート１の間に挟まれて配置され、図２に
示したようにノズル列に対応するように圧力発生室、リ
ザーバ、これらを接続するインク供給口、インクタンク
からのインクを各リザーバに分配する流路等を形成する
通孔５、５、５‥‥、６、６、６‥‥７、７、７‥‥、
８、８、８‥‥が形成されている。

【０００８】１０は振動板で、スペーサ４を介してノズ
ルプレート１と対向して圧力発生室を形成するもので、
図３に示したように後述する圧電振動子ユニットの２
１、２１、２１‥‥の圧電振動子３０、３０の先端に当
接してこれの変位を可及的に広い面積に伝達するように
剛性を備えたアイランド部１１と、これのその周縁領域
に薄肉部１２とを形成して構成されている。このような
構成により圧電振動子３０、３０‥‥の伸縮に応動し
て、圧力発生室を効率的に縮小、膨張させることが可能
となる。

【０００９】図１に戻って図中符号４２は、基台で、圧
電振動子３０、３０、３０‥‥の自由端側が露出するよ
うに振動子ユニット２１、２１、２１‥‥を収容するユ
ニット収容穴４３、４３、４３‥‥と、インクタンクか
らのインクをリザーバに供給するためのインク供給口４
４が設けられており、表面に振動板１０、スペーサ４、
ノズルプレート１を位置決めして静電シールドを兼ねる
枠体４５により固定して記録ヘッド本体としてまとめ上
げている。なお、図中符号４６はインクタンクからのイ
ンクの流入口を示す。

【００１０】これにより図４に示したようにスペーサの
通孔５、５は、その開口がノズルプレート１と振動板１
０により封鎖されて圧力発生室４８を構成することにな
る。圧力発生室４8は、圧電振動子３０の伸縮をアイラ
ンド部１１により受ける振動板１０の薄肉部１２の変形
により収縮したときに、ここに存在するインクを圧縮し
て、ノズル開口２からインク滴として飛翔させることに
なる。

【００１１】図５は、前述したスペーサ４の一実施例
を、圧力発生室４８を構成する通孔５、５、５‥‥の近
傍を拡大して示すものであって、スペーサとして必要な
厚み、例えば２２０μｍを備えた結晶方位（１１０）の
シリコン単結晶基板に圧力発生室４８となる通孔５、リ
ザーバとなる通孔６、及びこれらを連通するインク供給
口となる通孔７が所定のピッチで複数形成されている。

【００１２】インク供給口となる通孔７は、これを区画
する両側の壁面７ａ、７ｂの一方が圧力発生室を形成す
る通孔５の一方、例えば７ａの壁５ａと同一面となるよ
うに、また他方の壁面７ｂがインク供給口に適した流路
抵抗を実現できる程度に間隔をおいて形成されている。
これら通孔の周囲には、振動板１０、及びノズルプレー
ト１との接着を接着剤により行う場合には、一辺が１０
０μｍ程度の接着剤吸収用の凹部５０、５０、５０‥‥
がやはり異方性エッチングにより形成されている。これ
ら凹部５０、５０、５０‥‥は、余分な接着剤を収容で
きる程度の容積を備える最小限の深さとなるようにその
エッチングパターンが選択されている。

【００１３】図６は、圧力発生室を形成する通孔５、イ
ンク供給口を形成する通孔７を形成する壁面のなす角度
を示すものであって、圧力発生室を形成している通孔５
は、詳細には壁面５ａ乃至５ｈの８つの壁面からなって
いて、ノズル開口２が対向する面５ｂ、５ｆ、５ｇ、５
ｈ、５ａは、それぞれが角度θ3、θ4、θ5、θ6で接し
ており、これら角度θ3、θ4、θ5、θ6はそれぞれ約１
５２度、１５４度、１２５度、１１０度なる鈍角となっ
ている。またインク供給口となる通孔７に連通する側に
おいては壁面５ｃ、５ｄ、５ｅが形成されていて、イン
ク供給口と圧力発生室との接続領域が圧力発生室側に拡
開するように形成されている。

【００１４】さらにインク供給口を形成する通孔７の一
方の壁面７ａは、圧力発生室を形成する通孔５の一方の
壁面５ａと同一壁面となるように形成され、また他方の
壁面７ｂは、インク供給口として必要十分な流体抵抗と
なる程度の間隔を空けて壁面７ａに平行に形成されてい
る。圧力発生室からインク供給口に一直線で延びる壁面
５ａの延長として形成された壁面７ａは、リザーバを形
成する通孔６の壁面６ａと２つの面６ｂ、６ｃにより形
成された拡開部を経て接続されている。なお、図中θ１
で示す角度は、３０度前後であり、またθ２で示す角度
は、約７０度前後の値である。

【００１５】図７は、ノズル開口２に対向する壁面５ｇ
（図５）の断面構造を拡大して示すものであって、それ
ぞれ基板の表面と角度θ７＝約３５度をなす斜面５
ｇ₁、５ｇ₂を介して表面と接続されている。この斜面５
ｇ₁、５ｇ₂は、異方性エッチングに随伴して生じる非対
象形状に起因する圧力発生室のおけるノズル開口２近傍
の流れを可及的に均一にして、気泡等の停滞を防止する
のに寄与している。

【００１６】このように構成されたスペーサ４は、その
表面に接着剤が塗布されてノズルプレート１及び振動板
１０を位置合わせして圧着される。この圧着により余剰
となった接着剤は、圧力発生室、インク供給口、及びリ
ザーバとなる通孔５、７、６を取り囲むように形成され
ている微細な凹部５０、５０、５０‥‥に流れ込む。こ
のため、圧力発生室、インク供給口、及びリザーバの容
積が接着剤の流れ込みにより変化するのを防止される。

【００１７】接合が完了すると、図５(ロ）に示したよ
うに圧力発生室を形成する通孔５の中心線の先端近傍に
ノズルプレートのノズル開口２が、またほぼ全域に及ぶ
ように振動板４のアイランド部１１が位置することにな
る。この結果、圧電振動子３０を駆動すると、その変位
が剛性の高いアイランド部１１を介して圧力発生室の領
域全体に及ぶため、圧電振動子３０の変位を高い効率で
圧力発生室の容積変化に変換することができる。

【００１８】図８は、上述したスペーサの製造に最適な
シリコン単結晶基板の加工方法の一実施例を示すもので
あって、図中符号６０は、シリコン単結晶基板で、スペ
ーサとして機能するに必要な厚み、例えば２２０μｍを
有し、また結晶方位（１１０）となるように切り出され
ている。このシリコン単結晶基板６０は、異方性エッチ
ング液の保護膜として機能する１μｍ程度の二酸化珪素
膜６１が熱酸化法により形成されている（図８
（ａ））。

【００１９】二酸化珪素膜６１が形成された基板６０の
表面及び裏面に光硬化性感光層を形成し、前述した通孔
５、６、７、及び必要に応じて凹部５０に一致した鏡像
関係にあるパターンを表裏両面から位置合わせした上で
露光する。ついでこの基板をフォトリソグラフィ用薬剤
に浸漬すると、露光を受けた領域、つまり通孔を形成す
るべき領域の感光層が未硬化であるため、ここが選択的
に溶解し、窓６３、６４が形成される（図８（ｂ））。

【００２０】この状態でフッ化水素液によりエッチング
を実行すると、通孔５、６、７、及び凹部５０を形成す
べき領域の窓６３、６４に一致して二酸化珪素膜６１が
除去される。表面、及び裏面に形成される二酸化珪素膜
のパターン６１ａ、及び６１ｂは、一方の面のパターン
６１ａが他方の面のパターン６１ｂを取り囲むように、
サイズを若干異ならせて形成されている。すなわち、通
孔を区画する壁面の位置精度が求められる場合には、こ
の壁面の位置を一方の面のパターン６１ｂの境界により
規定するとともに、これと鏡像関係にある他方の面のパ
ターン６１ａの境界を、少なくとも通孔の中心側に寄せ
て位置決めする（図８（ｃ））。

【００２１】このようにして二酸化珪素のパターン形成
が終了した段階で、一定温度、例えば８０°Ｃに保温さ
れた濃度１７％程度の水酸化カリウムの水溶液を用いて
エッチングを実行すると、二酸化珪素膜のパターン６１
ａ、６１ｂを保護膜として窓６３、６４の部分だけが、
毎分２μｍ程度の速度で両面から表面に対して約３５度
の面、つまり結晶方位（１１１）の面に垂直にエッチン
グが進行する。そして前述したように基板６０の表面、
及び裏面に形成されているパターン６１ａ、６１ｂは、
その一方が他方を取り囲むように、つまり壁面位置を規
定すべき側のエッチング保護膜からなるパターンの境界
が、鏡像関係にある他方の保護膜の境界よりも通孔から
より外側に位置しているため、エッチングが終了した段
階では、形成された通孔６５の壁面は、外側に境界が位
置するパターン６１ｂに一致して形成される（図１０
（ｄ））。この結果、表裏のパターンの間で若干の位置
ずれが生じたとしても、すくなくとも外側に位置するパ
ターンのエッジがエッチング面となる。したがって、露
光時の位置合わせ誤差を見込んで表裏両面に形成する異
方性エッチング保護膜のパターンサイズを設定しておき
さえすれば、一方のパターンの位置やサイズを管理する
だけで、高い精度で通孔を形成することが可能となる。

【００２２】すなわち、図９に示したように窓のサイズ
が等しいパターン７０、７１を基板７２の表裏に形成し
た場合、これらパターンの露光位置がずれていると、表
裏で対向するパターンの内の形成すべき通孔７３の外側
に位置するパターン７０ａ、７１ａの境界に一致して壁
面７２ａ、７２ｂが形成されるため、いずれのパターン
７０、７１により規定されるサイズとも一致しない全く
異なるサイズの通孔７３が形成されることになり、通孔
のサイズや、エッチング面の位置を管理することが不可
能となる。このことは、特に壁面の形状やサイズに流動
特性が左右されやすいインクジェット式記録ヘッドのス
ペーサを構成する場合に大きな問題となる。

【００２３】このようにして通孔６５が形成された段階
で、マスクとして使用した二酸化珪素膜６１ａ、６１ｂ
をフッ化水素により除去した後、再び熱酸化を行って露
出面、全面に保護膜として十分な厚み、例えば１μｍ程
度の二酸化珪素６６を形成して、インクに対する保護膜
とする（図８（ｅ））。

【００２４】ところで、このような結晶方位（１１０）
の単結晶シリコン基板に対して異方性エッチングを実行
すると、目的のパターンに至る過程では、図１０に示し
たように結晶方位（１１０）に対して約３５度の角度、
つまり結晶方位（１１１）の面に一致してエッチングが
進行する。

【００２５】図１１は、異方性エッチングにより、比較
的面積が大きな２つの通孔、この実施例では圧力発生
室、及びリザーバとなる通孔の間を接続する幅の狭い通
孔、この実施例ではインク供給口となる通孔を形成する
場合に適したエッチングパターンの一実施例を示すもの
で、インク供給口となる通孔７を形成する壁面の内、圧
力発生室となる通孔５の壁面５ａと同一面として形成さ
れる壁面７ａに対向する側の壁面７ｂには、その終端か
ら通孔５側に延長された剣状のエッチング保護パターン
８１を、さらにリザーバとなる通孔６には、やはりイン
ク供給口７を形成している各壁面７ａ、７ｂに一致する
剣状のエッチング保護パターン８２、８３が形成されて
いる。

【００２６】また、シリコン単結晶基板の異方性エッチ
ングは、結晶方位により決まる方向にエッチングが進行
するため、２つの面が交差する領域が鋭角となって流体
が停滞しやくすなる。このため、特にインクの流れを均
等とすべき箇所、つまりノズル開口近傍の圧力発生室の
壁面を形成するエッチングパターンは、図１３（イ）に
示したように圧力発生室となる通孔５のノズル開口が対
向する側の約１／２の領域については、その壁面を規定
するエッチング保護パターン８０の境界線を他方の壁面
５ａとなる側へ変移させて突出部８０ａを形成してお
く。

【００２７】上述のように形成したエッチング保護パタ
ーンを用いて異方性エッチングを実行すると、通孔５の
形成にあたっては保護パターン８０のエッチングが壁面
５ｂに対して所定の角度θ、約３０度で進行する。この
ためノズル開口に対向する領域までエッチングが進行す
ると、先端の壁面５ｈに対して鈍角で接する壁面５ｆが
形成されることになる。この結果、ノズル開口２とこれ
に対向する壁面５ａ、５ｂ、５ｆ、５ｇ、５ｈとの距離
が可及的に均等になる。またインク供給口と圧力発生
室、及びインク供給口とリザーバとの接続点におけるエ
ッチングの進行を、インクの流れに対して隘路となるイ
ンク供給口の流入口、流出口でのインクの流れの停滞を
防止できる程度に拡開させる程度で停止させ、インク供
給口として適正な流体抵抗を確保することができる。

【００２８】一方、インク供給口となる通孔７のエッチ
ング時には、その端部が壁面から延長して形成された剣
状のエッチング保護パターン８１、８２、８３がエッチ
ングを受けるため（図１１（ロ））、最終段階、つまり
両面からのエッチングにより貫通孔が形成され、さらに
目的の形状までエッチングが進んだ段階では、図６に示
したようにインク供給口となる通孔７の圧力発生室側に
は、壁面５ｃ、及び壁面７ｂに対して角度θ１＝３０度
前後の角度を持つ壁面５ｄ、５ｅが形成され、またリザ
ーバ側には壁面６ａ、７ａに対して角度θ１＝３０度前
後の角度を持つ壁面６ｂ、６ｃが形成されることにな
る。この結果、インク供給口の流入口と排出口には拡開
した開口が形成されることになり、リザーバから圧力発
生室へのインクの流入がスムースに行なわれ、気泡の停
滞が防止される。

【００２９】図１２は、１つのリザーバにより２列の圧
力発生室にインクを供給する場合の、リザーバとなる通
孔６側のエッチング保護パターンを拡大して示すもの
で、各列に配置されているノズルがそれぞれ若干位置を
ずらして構成されている関係上、各列の圧力発生室のイ
ンク供給口となる通孔７、７、７‥‥、及び７’、
７’、７’‥‥から延長された剣状のエッチング保護パ
ターン８２、８２、８２‥‥、８３、８３、８３‥‥、
及び８２’、８２’、８２’‥‥、８３’、８３’、８
３’‥‥にほとんどラップを招くことなく形成できる。
なお、ラップを避けるためにはリザーバとなる通孔の幅
を剣状部の長さに合わせて設定することも可能である。

【００３０】図１３（イ）は、異方性エッチングのパタ
ーンの他の実施例を示すものであって、この実施例にお
いては、インク供給口となる通孔７とリザーバとなる通
孔６との接続点を、細いパターンからなる連続部のエッ
チング保護パターン８５として形成し、ここから１本の
剣状のエッチング保護パターン８６をインク供給口とな
る通孔７の軸線方向に延長して形成したものである。こ
の実施例のエッチングパターンによれば、インク供給口
７とリザーバとなる通孔６との接続点が連続部のエッチ
ング保護パターン８５により阻止されるから、１本の剣
状部８６により無用なエッチングの進行を阻止すること
が可能となる。

【００３１】この実施例によれば、前述したような１つ
のリザーバにより２列の圧力発生室にインクを供給する
場合、図１４に示したようにリザーバとなる通孔６側に
形成するインク供給口を形成する通孔７、７、７‥‥、
及び７’、７’、７’‥‥の先端にそれぞれ連続部のエ
ッチング保護パターン８５、８５、８５‥‥、及び８
５’、８５’、８５’‥‥を形成し、ここから各インク
供給口となる通孔７、７、７‥‥、及び７’、７’、
７’‥‥に一致するようにそれぞれ１本の剣状のエッチ
ング保護パターン８６、８６、８６‥‥、８６’、８
６’、８６’‥‥を形成すればよく、このため同一リザ
ーバからインクの供給を受ける２列のノズル列のノズル
開口が１／２ドット分程度、ノズル列方向にずらされて
いる場合には、剣状のエッチング保護パターン８６、８
６、８６‥‥、及び８６’、８６’８６’をラップさせ
ることなく、平面に展開して配置することができ、リザ
ーバのサイズ、特に幅を剣状のエッチング保護パターン
の長さに規制させることなく、インク供給に適したサイ
ズに設定することが可能となる。

【００３２】図１５は、本発明が適用可能な他の実施例
を示すものであって、図中符号９０は、圧力発生室を形
成する通孔で、この実施例においては、リザーバを形成
する通孔９１と接続するインク供給口をなす通孔８２
を、圧力発生室を区画する長手方向の壁面９０ａ、９０
ｂから斜めに延びる壁面９０ｃ、９０ｄを形成し、圧力
発生室のほぼ中心線上で接続するように構成されてい
る。この実施例によればリザーバからのインクを圧力発
生室の中央に拡開する壁面９０ｃ、９０ｄから供給する
ことができるため、インクの流れをより一層円滑して、
淀みを無くすることができる。

【００３３】このような通孔は、圧力発生室となる領域
に図１６（イ）（ロ）に示したように「Ｚ」字型のエッ
チング窓９５を形成する。そしてこのエッチング窓９５
の水平方向に延びる境界線９５ｃに一致させてインク供
給口となる細長いエッチング窓９６をリザーバとなるエ
ッチング窓９７に連通するように形成する。そして境界
線９５ｃと対向する側、及びリザーバを形成するエッチ
ング窓９７側に位置する領域の両端に前述したのと同様
の剣状のエッチング保護パターン９８、９９、１００を
形成する。

【００３４】このようなエッチングパターンを用いて異
方性エッチングを実行すると、エッチングパターンの角
部９５ｂ、及び９５ａが図１１（イ）に示したパターン
と同様に壁面９５ｃに対して角度約３０度で進行して、
前述した壁面９０ｃ、９０ｄのように拡開した形状とな
る。このエッチング過程においてインク供給口を形成す
る通孔９２のエッチング窓９６の両端に剣状のエッチン
グ保護パターン９８、９９、１００が形成されているた
め、最終段階、つまり両面からのエッチングにより貫通
孔が形成されることになる。この結果、インク供給口の
流入口と排出口には拡開した開口が形成されることにな
り、リザーバから圧力発生室へのインクのスムースな流
入が可能な形状の流入、流出口が形成されることにな
る。

【００３５】なお、上述の実施例においてはリザーバと
なるエッチング窓９７とインク供給口となるエッチング
窓９６の接続点に２本の平行な剣状のエッチング保護パ
ターン９９、１００を形成したが、図１６（ロ）に示し
たようにリザーバを形成するエッチング窓９７に接する
側に連続部のエッチング保護パターン１０２と、これと
連続するように圧力発生室となるエッチング窓９５の長
手方向に平行な剣状のエッチング保護パターン１０３を
形成しても同様の作用を奏することは明らかである。す
なわち、インク供給口となる通孔９６とリザーバとなる
通孔９７との接続点が連続部のパターン１０２により阻
止されるから、１本の剣状部のエッチング保護パターン
１０３だけで無用なエッチングの進行を阻止することが
できる。この実施例によれば１つのリザーバにより２列
の圧力発生室にインクを供給する形式のインクジェット
記録ヘッドのスペーサを構成する場合に、リザーバを挟
んで対向する剣状のエッチング保護パターンをラップさ
せることなく、平面に展開して配置することができ、リ
ザーバのサイズ、特に幅を剣状部の長さに規制させるこ
とがなく、インク供給口の形成に適したサイズに設定す
ることが可能となる。

【００３６】なお、上述の実施例においてはエッチング
保護パターンの突出部を角形状にしているが、角部に丸
みあるいは面取りを付けても形成できることは明らかで
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明においては
比較的幅の小さな第２の通孔を規定する一方の壁面は、
第１の通孔の壁面と一体となってエッチングを受けるた
め、異方性エッチングに起因する変則的なエッチングが
可及的に防止され、また第２の通孔を規定する他方の面
は、剣状のエッチング保護パターンにより過度なエッチ
ングが防止されつつ、異方性エッチングによる他方向の
エッチングに起因して流体の流入、排出に適した拡開部
となるから、液体の流れを均等にするパターンをそのサ
イズ、及び位置を高い精度で管理して形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す組み立て図である。

【図２】同上装置に使用するスペーサの一実施例を示す
平面図である。

【図３】同上装置に使用する振動板の一実施例を示す図
である。

【図４】本発明の記録ヘッドの一実施例を圧力発生室を
拡大して示す断面図である。

【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上スペーサの
圧力発生室近傍を拡大して示す図、及びノズルプレー
ト、振動板、振動子を固定した場合におけるノズル開
口、アイランド部、及び圧電振動子の位置関係を示す図
である。

【図６】通孔を形成する各壁面のなす角度を示す図であ
る。

【図７】圧力発生室を構成する通孔のノズル開口近傍の
断面形状を示す図である。

【図８】結晶方位（１１０）を持つシリコン単結晶基板
を異方性エッチングしてスペーサを製造する工程を示す
説明図である。

【図９】結晶方位（１１０）を異方性エッチングする場
合に使用する表裏両面に形成されたエッチングパターン
の位置ずれによるエッチング状況を示す説明図である。

【図１０】結晶方位（１１０）をもつシリコン単結晶基
板の異方性エッチングの進行過程を示す図である。

【図１１】図（イ）、（ロ）は、それぞれシリコン単結
晶基板を異方性エッチングによりスペーサを形成する場
合のパターンの一実施例、及びエッチング終了間際の状
態を示す図である。

【図１２】１つのリザーバにより２列の圧力発生室にイ
ンクを供給する場合のリザーバ側のエッチングパターン
の一実施例を拡大して示す図である。

【図１３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ異方性エッチ
ングに用いるパターンの他の実施例、及びエッチング終
了間際の状態を示す図である。

【図１４】１つのリザーバにより２列の圧力発生室にイ
ンクを供給する場合のリザーバ側のエッチングパターン
の他の実施例を拡大して示す図である。

【図１５】本発明のエッチング加工方法が適用可能なス
ペーサの他の実施例を示すものである。

【図１６】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上スペーサ
を形成するために用いるエッチングパターンの初期形状
を示す図である。

【符号の説明】

１ ノズルプレート ２ ノズル開口 ３ ノズル開口列 ４ 振動板 ５ 圧力発生室形成用通孔 ５ａ〜５ｈ 圧力発生室を形成する通孔を区画する壁面 ６ リザーバ形成用通孔 ６ａ〜６ｃ リザーバを形成する通孔を区画する壁面 ７ インク供給口形成用通孔 ７ａ、７ｂ 壁面 １０ 振動板 １１ アイランド部 ２１ 圧電振動子ユニット ３０ 圧電振動子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23F 1/02 B41J 2/16 H01L 21/306

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶方位（１１０）を有する一定厚のシ
   リコン単結晶基板に、第１の通孔にこれよりも幅の狭い
   第２の通孔を連通するように形成するシリコン単結晶基
   板のエッチング加工方法において、第１、第２の通孔の形状に一致し、かつ第１、第２の通
   孔を規定するそれぞれの一方に壁面が同一線上に位置す
   るように二酸化珪素からなる異方性エッチング保護膜の
   パターンを前記シリコン単結晶基板の表面、及び裏面に
   鏡像関係を持つように 形成するとともに、第２の通孔を
   規定するそれぞれの壁面に略一致させて平行に剣状のエ
   ッチング保護パターンを第２に通孔の外側に形成して異
   方性エッチングを実行することを特徴とするシリコン単
   結晶基板のエッチング加工方法。
2. 【請求項２】 前記異方性エッチング保護膜のパターン
   は、一方がエッチングにより形成される通孔の位置に一
   致して形成され、また他方が形成すべき通孔の内側に変
   移させて形成されている請求項１のシリコン単結晶基板
   のエッチング加工方法。
3. 【請求項３】 第１の通孔と第２の通孔との接続領域
   を、他方の壁面側にずらせて突出部を有するエッチング
   保護パターンを形成して異方性エッチングを実行するこ
   とを特徴とする請求項１のシリコン単結晶基板のエッチ
   ング加工方法。
4. 【請求項４】 結晶方位（１１０）を有する一定厚のシ
   リコン単結晶基板に、第１の通孔にこれよりも幅の狭い
   第２の通孔を連通するように形成するシリコン単結晶基
   板のエッチング加工方法において、第１、第２の通孔の形状に一致し、かつ第１、第２の通
   孔を規定するそれぞれの一方に壁面が同一線上に位置す
   るように二酸化珪素からなる異方性エッチング保護膜の
   パターンを前記シリコン単結晶基板の表面、及び裏面に
   鏡像関係を持つように形成する とともに、第２の通孔の
   第１の通孔に連通しない側をエッチング保護パターンに
   より封止し、また第２の通孔を規定する壁面に略一致さ
   せて前記第２の通孔に平行な剣状のエッチング保護パタ
   ーンを第２の通孔の外側に形成して異方性エッチングを
   実行することを特徴とするシリコン単結晶基板のエッチ
   ング加工方法。
5. 【請求項５】第１の通孔と第２の通孔との接続領域を、
   他方の壁面側にずらせて突出部を有するエッチング保護
   パターンを形成して異方性エッチングを実行することを
   特徴とする請求項４のシリコン単結晶基板のエッチング
   加工方法。