JP3478222B2 - 記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
記録ヘッドの製造方法Info
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録装置等の記録ヘッドを製造する方法に関し、とりわ
け、歩留まりの低下を回避すると共に、製造時間の短縮
化が図れる方法に関している。
記録装置等の記録ヘッドを製造する方法に関し、とりわ
け、歩留まりの低下を回避すると共に、製造時間の短縮
化が図れる方法に関している。
【０００２】
【従来の技術】シリコン基板を使ったインクジェットヘ
ッドのインク流路の製造方法について、例えば特開平６
−２５５１０３に、（１１０）シリコン基板の異方性湿
式エッチングにより貫通口を形成しインク流路とする方
法が開示されている。
ッドのインク流路の製造方法について、例えば特開平６
−２５５１０３に、（１１０）シリコン基板の異方性湿
式エッチングにより貫通口を形成しインク流路とする方
法が開示されている。
【０００３】また、特開平２−２８９３５２号公報は、
いわゆる犠牲層を用いた記録ヘッドの製造方法を開示し
ている。この方法は、シリコン基板の表面に予め凹部を
形成し、この凹部にＳｉＯ２ 等を埋めて犠牲層とし、
当該表面を平坦化した後に圧電デバイスをパターン形成
し、その後犠牲層を除去してインク圧力室とする方法で
ある。
いわゆる犠牲層を用いた記録ヘッドの製造方法を開示し
ている。この方法は、シリコン基板の表面に予め凹部を
形成し、この凹部にＳｉＯ２ 等を埋めて犠牲層とし、
当該表面を平坦化した後に圧電デバイスをパターン形成
し、その後犠牲層を除去してインク圧力室とする方法で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】記録ヘッドのノズル間
隔の高密度化に伴い、インク圧力室の配置態様も高密度
化している。高密度にインク圧力室を形成するために
は、インク圧力室の深さを浅くして、圧力室の壁の剛性
を確保することが重要である。壁の厚みが同じ場合に
は、壁の高さが低い方が壁の剛性が大きいからである。
これにより、高密度に隣り合うインク圧力室間のクロス
トークを防止することができる。
隔の高密度化に伴い、インク圧力室の配置態様も高密度
化している。高密度にインク圧力室を形成するために
は、インク圧力室の深さを浅くして、圧力室の壁の剛性
を確保することが重要である。壁の厚みが同じ場合に
は、壁の高さが低い方が壁の剛性が大きいからである。
これにより、高密度に隣り合うインク圧力室間のクロス
トークを防止することができる。
【０００５】しかしながら、前記の異方性湿式エッチン
グを用いて貫通口（インク圧力室）を形成する方法で
は、インク圧力室の深さを浅くする場合、シリコン基板
の厚みを最初から薄くしておく必要があるため、製造時
のシリコン基板の取り扱いが困難となり、結果的に歩留
まりの低下を招いてしまう。この問題は、特に原料ウエ
ハが大径の場合に重要である。
グを用いて貫通口（インク圧力室）を形成する方法で
は、インク圧力室の深さを浅くする場合、シリコン基板
の厚みを最初から薄くしておく必要があるため、製造時
のシリコン基板の取り扱いが困難となり、結果的に歩留
まりの低下を招いてしまう。この問題は、特に原料ウエ
ハが大径の場合に重要である。
【０００６】一方、前記の犠牲層を用いる方法では、犠
牲層の成膜に多大な時間を要する。具体的には、犠牲層
として一般的に使用されるＰＳＧ（リンドープ酸化シリ
コン）の場合、緻密な５０μｍ厚のＣＶＤ膜を成膜する
のに、約４０〜５０時間を要する。また、犠牲層の平坦
化も容易では無い上、コスト的にも問題がある。
牲層の成膜に多大な時間を要する。具体的には、犠牲層
として一般的に使用されるＰＳＧ（リンドープ酸化シリ
コン）の場合、緻密な５０μｍ厚のＣＶＤ膜を成膜する
のに、約４０〜５０時間を要する。また、犠牲層の平坦
化も容易では無い上、コスト的にも問題がある。
【０００７】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、歩留まりの低下を回避すると共に、製造
時間の短縮化が図れる記録ヘッドの製造方法を提供する
ことを目的とする。
たものであり、歩留まりの低下を回避すると共に、製造
時間の短縮化が図れる記録ヘッドの製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン基板
の表面の一部を、複数の柱状部分が残るようにエッチン
グする第１エッチング工程と、前記複数の柱状部分の化
学的特性を変質させると共に、前記表面の一部を平坦化
する変質平坦化工程と、平坦化された前記表面の一部に
圧電素子構造を形成する圧電素子形成工程と、化学的特
性を変質された前記複数の柱状部分をエッチングしてイ
ンク圧力室とする第２エッチング工程と、を備えたこと
を特徴とする記録ヘッドの製造方法である。
の表面の一部を、複数の柱状部分が残るようにエッチン
グする第１エッチング工程と、前記複数の柱状部分の化
学的特性を変質させると共に、前記表面の一部を平坦化
する変質平坦化工程と、平坦化された前記表面の一部に
圧電素子構造を形成する圧電素子形成工程と、化学的特
性を変質された前記複数の柱状部分をエッチングしてイ
ンク圧力室とする第２エッチング工程と、を備えたこと
を特徴とする記録ヘッドの製造方法である。
【０００９】本発明によれば、インク圧力室の深さを浅
くする場合であっても、用意するシリコン基板の厚みを
薄くする必要がない。このため、製造時のシリコン基板
の取り扱いが容易である。また、本発明によれば、犠牲
層を新たに成膜する必要が無いため、製造時間が著しく
短縮される。
くする場合であっても、用意するシリコン基板の厚みを
薄くする必要がない。このため、製造時のシリコン基板
の取り扱いが容易である。また、本発明によれば、犠牲
層を新たに成膜する必要が無いため、製造時間が著しく
短縮される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００１１】図１は、本発明による記録ヘッドの製造方
法の一実施の形態のフローチャートであり、図２乃至図
１１は、図１に示す実施の形態の各工程を順に説明する
ためのシリコン基板の概略断面図である。
法の一実施の形態のフローチャートであり、図２乃至図
１１は、図１に示す実施の形態の各工程を順に説明する
ためのシリコン基板の概略断面図である。
【００１２】図１に示すように、まず加工対象となるシ
リコン基板が用意される（ＳＴＥＰ１）。シリコン基板
１は、取り扱いの便宜上の要請により、例えば厚みが５
００〜７００μｍである。また、シリコン基板の結晶方
位は、例えば（１００）である。もっとも、基板結晶方
位は、これに限定されない。
リコン基板が用意される（ＳＴＥＰ１）。シリコン基板
１は、取り扱いの便宜上の要請により、例えば厚みが５
００〜７００μｍである。また、シリコン基板の結晶方
位は、例えば（１００）である。もっとも、基板結晶方
位は、これに限定されない。
【００１３】次に、図２に示すように、シリコン基板１
の上下両面が熱酸化されて、ＳｉＯ ２膜２ａ、２ｂが形
成される（ＳＴＥＰ２）。この熱酸化は、例えば１００
０℃以上、好ましくは約１２００℃の拡散炉を用いて行
われる。ＳｉＯ２膜２ａ、２ｂは、その厚みが０．５〜
１μｍとなるまで成膜される。
の上下両面が熱酸化されて、ＳｉＯ ２膜２ａ、２ｂが形
成される（ＳＴＥＰ２）。この熱酸化は、例えば１００
０℃以上、好ましくは約１２００℃の拡散炉を用いて行
われる。ＳｉＯ２膜２ａ、２ｂは、その厚みが０．５〜
１μｍとなるまで成膜される。
【００１４】続いて、図３に示すように、シリコン基板
の上面側のＳｉＯ２膜２ａのさらに上面に、ポジレジス
ト３が形成される（ＳＴＥＰ３）。ポジレジスト３は、
例えば、レジスト剤の塗布、マスキング、露光、現像、
ポストベークの各工程を順に実施することによって形成
される。ポジレジスト３の厚みは、例えば１〜２μｍで
ある。
の上面側のＳｉＯ２膜２ａのさらに上面に、ポジレジス
ト３が形成される（ＳＴＥＰ３）。ポジレジスト３は、
例えば、レジスト剤の塗布、マスキング、露光、現像、
ポストベークの各工程を順に実施することによって形成
される。ポジレジスト３の厚みは、例えば１〜２μｍで
ある。
【００１５】ポジレジスト３の配置の一例を、図１３に
示す。図１３は、図３の平面図であり、斜線部がポジレ
ジスト３である。図１３に示すように、ポジレジスト３
は、シリコン基板１の所定の領域（インク圧力室及びイ
ンク供給口形成部分）１ａに、略均等に配置されること
が好ましい。
示す。図１３は、図３の平面図であり、斜線部がポジレ
ジスト３である。図１３に示すように、ポジレジスト３
は、シリコン基板１の所定の領域（インク圧力室及びイ
ンク供給口形成部分）１ａに、略均等に配置されること
が好ましい。
【００１６】続いて、図４に示すように、シリコン基板
１の上面側からドライエッチングが実施されて、ポジレ
ジスト３及びポジレジスト３が被覆されていない部分の
ＳｉＯ２膜２ａがエッチングされて除去される（ＳＴＥ
Ｐ４）。
１の上面側からドライエッチングが実施されて、ポジレ
ジスト３及びポジレジスト３が被覆されていない部分の
ＳｉＯ２膜２ａがエッチングされて除去される（ＳＴＥ
Ｐ４）。
【００１７】これにより、シリコン基板１の上面側に、
ＳｉＯ２膜２ａがパターニングされる。このドライエッ
チングは、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）ドラ
イエッチング装置によって行われる。
ＳｉＯ２膜２ａがパターニングされる。このドライエッ
チングは、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）ドラ
イエッチング装置によって行われる。
【００１８】次に、図５に示すように、シリコン基板１
の上面側からドライエッチングが実施されて、パターニ
ングされたＳｉＯ２膜２ａと、パターニングによりＳｉ
Ｏ２膜２ａが被覆されていないシリコン基板１の表面部
分とが、エッチングされて除去される（ＳＴＥＰ５：第
１エッチング工程）。
の上面側からドライエッチングが実施されて、パターニ
ングされたＳｉＯ２膜２ａと、パターニングによりＳｉ
Ｏ２膜２ａが被覆されていないシリコン基板１の表面部
分とが、エッチングされて除去される（ＳＴＥＰ５：第
１エッチング工程）。
【００１９】これにより、シリコン基板１の上面側は、
図５に示すように、複数の柱状部分１ｃが残るような態
様でエッチングされる。このドライエッチングは、例え
ばＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）ドライエッチ
ング装置またはＲＩＥドライエッチング装置によって、
柱状部分１ｃの厚み（高さ）が３０〜１００μｍ、好ま
しくは５０μｍとなる程度にまで行われる。具体的に
は、例えば約３０分間行われる。ここで、パターニング
されたＳｉＯ２ 膜２ａは、完全に除去される必要はな
い。
図５に示すように、複数の柱状部分１ｃが残るような態
様でエッチングされる。このドライエッチングは、例え
ばＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）ドライエッチ
ング装置またはＲＩＥドライエッチング装置によって、
柱状部分１ｃの厚み（高さ）が３０〜１００μｍ、好ま
しくは５０μｍとなる程度にまで行われる。具体的に
は、例えば約３０分間行われる。ここで、パターニング
されたＳｉＯ２ 膜２ａは、完全に除去される必要はな
い。
【００２０】なお、図１４に示すように、シリコン基板
１の上面に形成される複数の柱状部分の各々は、底部側
の断面積よりも表面側の断面積の方が大きくなってい
る、すすなわち、底部側の間隙の寸法ｂの方が表面側の
間隙の寸法ａよりも大きくなっていることが好ましい。
１の上面に形成される複数の柱状部分の各々は、底部側
の断面積よりも表面側の断面積の方が大きくなってい
る、すすなわち、底部側の間隙の寸法ｂの方が表面側の
間隙の寸法ａよりも大きくなっていることが好ましい。
【００２１】次に、図６に示すように、シリコン基板１
の上下両面が熱酸化されて、ＳｉＯ ２膜２ｃ、２ｄが形
成される（ＳＴＥＰ６）。この熱酸化も、例えば１００
０℃以上、好ましくは約１２００℃の拡散炉を用いて行
われる。この時、図６に示すように、複数の柱状部分１
ｃが熱酸化による酸化膜の形成によって見かけ上膨張
し、結果的にシリコン基板１の上面側が平坦となる。こ
の熱酸化工程は、約２〜３時間で完了する。
の上下両面が熱酸化されて、ＳｉＯ ２膜２ｃ、２ｄが形
成される（ＳＴＥＰ６）。この熱酸化も、例えば１００
０℃以上、好ましくは約１２００℃の拡散炉を用いて行
われる。この時、図６に示すように、複数の柱状部分１
ｃが熱酸化による酸化膜の形成によって見かけ上膨張
し、結果的にシリコン基板１の上面側が平坦となる。こ
の熱酸化工程は、約２〜３時間で完了する。
【００２２】続いて、図７に示すように、ＳｉＯ２膜２
ｐ部分が完全に除去できるまで、基板上面のＳｉＯ２を
全面にわたってエッチングする。あるいは、領域１ａを
除いた部分のＳｉＯ２膜２ｐをパターニング除去する。
ｐ部分が完全に除去できるまで、基板上面のＳｉＯ２を
全面にわたってエッチングする。あるいは、領域１ａを
除いた部分のＳｉＯ２膜２ｐをパターニング除去する。
【００２３】次に、図８に示すように、シリコン基板１
の上面側に、圧電素子構造が形成される（ＳＴＥＰ
８）。具体的には、振動板１１、下部電極板１２、圧電
体１３及び上部電極板１４が、シリコン基板１の上面側
に順に成膜され積層される。そして、図８に示すよう
に、上部電極板１４、圧電体１３、下部電極板１２及び
振動板１１がパターニングされる。一方、シリコン基板
１の下面側についても、圧力室幅方向につながるスリッ
ト状のパターン２０（インク供給路に対応）が形成され
る。
の上面側に、圧電素子構造が形成される（ＳＴＥＰ
８）。具体的には、振動板１１、下部電極板１２、圧電
体１３及び上部電極板１４が、シリコン基板１の上面側
に順に成膜され積層される。そして、図８に示すよう
に、上部電極板１４、圧電体１３、下部電極板１２及び
振動板１１がパターニングされる。一方、シリコン基板
１の下面側についても、圧力室幅方向につながるスリッ
ト状のパターン２０（インク供給路に対応）が形成され
る。
【００２４】振動板１１は、例えば３００〜５００ｎｍ
の厚みのＺｒＯ２板であり、下部電極板１２は、例えば
５０〜３００ｎｍの厚みのＩｒまたはＰｔであり、圧電
体１３は、例えば０．５〜３μｍの厚みのＰＺＴ、Ｂａ
ＴｉＯ３、（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ３またはＳｒＢｉ２Ｔ
ａ２Ｏ９であり、ゾルゲル法、ＭＯＤ法、スパッタ法、
ゾルゲル水熱法等で成膜される。上部電極板１４は、例
えば５０〜１００ｎｍの厚みのＩｒまたはＰｔである。
の厚みのＺｒＯ２板であり、下部電極板１２は、例えば
５０〜３００ｎｍの厚みのＩｒまたはＰｔであり、圧電
体１３は、例えば０．５〜３μｍの厚みのＰＺＴ、Ｂａ
ＴｉＯ３、（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ３またはＳｒＢｉ２Ｔ
ａ２Ｏ９であり、ゾルゲル法、ＭＯＤ法、スパッタ法、
ゾルゲル水熱法等で成膜される。上部電極板１４は、例
えば５０〜１００ｎｍの厚みのＩｒまたはＰｔである。
【００２５】次に、図９に示すように、シリコン基板１
の下面側からＫＯＨによる湿式エッチングが実施され、
スリット状のパターン２０から熱酸化された複数の柱状
部分１ｃが存在する領域まで、エッチングが進行し、イ
ンク供給路２０ｃが形成される（ＳＴＥＰ９）。
の下面側からＫＯＨによる湿式エッチングが実施され、
スリット状のパターン２０から熱酸化された複数の柱状
部分１ｃが存在する領域まで、エッチングが進行し、イ
ンク供給路２０ｃが形成される（ＳＴＥＰ９）。
【００２６】続いて、図１０に示すように、シリコン基
板１の上下両面側からＨＦによる湿式エッチングが実施
される（ＳＴＥＰ１０：第２エッチング）。このエッチ
ングは、先の工程で形成されたインク供給路２０ｃと振
動板１１の所定部分１１ｈとから進行し、熱酸化により
化学的性質が変質している柱状部分１ｃを除去する。こ
れにより、インク圧力室２１とインク供給口２２とが形
成される（図１２参照）。なお、ＨＦによる湿式エッチ
ングに際し、例えばフッ素系樹脂またはパラキシリレン
樹脂等で圧電素子を保護し、エッチング後に除去するこ
とが望ましい。
板１の上下両面側からＨＦによる湿式エッチングが実施
される（ＳＴＥＰ１０：第２エッチング）。このエッチ
ングは、先の工程で形成されたインク供給路２０ｃと振
動板１１の所定部分１１ｈとから進行し、熱酸化により
化学的性質が変質している柱状部分１ｃを除去する。こ
れにより、インク圧力室２１とインク供給口２２とが形
成される（図１２参照）。なお、ＨＦによる湿式エッチ
ングに際し、例えばフッ素系樹脂またはパラキシリレン
樹脂等で圧電素子を保護し、エッチング後に除去するこ
とが望ましい。
【００２７】また、本実施の形態では、基板下部にイン
ク供給路２０ｃを設けているが、これに限定されず、基
板上部にインク供給路を設けても良く、これによりさら
にエッチング工程を簡略化することができる。
ク供給路２０ｃを設けているが、これに限定されず、基
板上部にインク供給路を設けても良く、これによりさら
にエッチング工程を簡略化することができる。
【００２８】本実施の形態の場合、熱酸化された複数の
柱状部分１ｃの間には、図１５に示すような間隙１ｓが
残されているため、ＨＦ液がより効果的に複数の柱状部
分１ｃをエッチングする。また、基板上面のＳｉＯ２膜
の２ｐ部分が除去されているため、ＳｉＯ２膜のサイド
エッチングによる圧電素子構造の剥離が防止できる。
柱状部分１ｃの間には、図１５に示すような間隙１ｓが
残されているため、ＨＦ液がより効果的に複数の柱状部
分１ｃをエッチングする。また、基板上面のＳｉＯ２膜
の２ｐ部分が除去されているため、ＳｉＯ２膜のサイド
エッチングによる圧電素子構造の剥離が防止できる。
【００２９】続いて、図１１に示すように、シリコン基
板１の上面側に、ノズル部３０ｎを有するノズルプレー
ト３０が接着される（ＳＴＥＰ１１）。ノズルプレート
３０は、この場合、圧電素子構造封止板としても機能す
る。すなわち、上部電極板１４とノズルプレート３０と
の間に空間が形成され、当該空間内に不活性ガスが導入
されて、圧電素子構造が湿気等から保護されるようにな
っている。なお、図１１の状態の平面図を、図１２に示
す。
板１の上面側に、ノズル部３０ｎを有するノズルプレー
ト３０が接着される（ＳＴＥＰ１１）。ノズルプレート
３０は、この場合、圧電素子構造封止板としても機能す
る。すなわち、上部電極板１４とノズルプレート３０と
の間に空間が形成され、当該空間内に不活性ガスが導入
されて、圧電素子構造が湿気等から保護されるようにな
っている。なお、図１１の状態の平面図を、図１２に示
す。
【００３０】以上のように本実施の形態によれば、イン
ク圧力室２１の深さを浅く形成する場合であっても、用
意するシリコン基板１の厚みを自由に選択することがで
きる。このため、製造時のシリコン基板１の取り扱いが
容易であり、大径ウエハのシリコン基板を利用すること
ができる。
ク圧力室２１の深さを浅く形成する場合であっても、用
意するシリコン基板１の厚みを自由に選択することがで
きる。このため、製造時のシリコン基板１の取り扱いが
容易であり、大径ウエハのシリコン基板を利用すること
ができる。
【００３１】また、本実施の形態によれば、複数の柱状
部分１ｃが残るようにエッチングした後に当該柱状部分
１ｃの化学的性質を変質させるため、犠牲層を成膜する
必要が無く、製造時間を著しく短縮することができる。
もっとも、化学的性質を変質させる工程と、犠牲層を充
填（成膜）させる工程とを、組み合わせで実施すること
も可能である。
部分１ｃが残るようにエッチングした後に当該柱状部分
１ｃの化学的性質を変質させるため、犠牲層を成膜する
必要が無く、製造時間を著しく短縮することができる。
もっとも、化学的性質を変質させる工程と、犠牲層を充
填（成膜）させる工程とを、組み合わせで実施すること
も可能である。
【００３２】本実施の形態の場合、シリコン基板１の化
学的性質を変質させる手法として熱酸化を採用している
ため、複数の柱状部分１ｃが膨張することによって、平
坦化も同時に達成される。もっとも、何らかの平坦化工
程を、別途に行ってもよい。
学的性質を変質させる手法として熱酸化を採用している
ため、複数の柱状部分１ｃが膨張することによって、平
坦化も同時に達成される。もっとも、何らかの平坦化工
程を、別途に行ってもよい。
【００３３】熱酸化される複数の柱状部分１ｃは、第２
のエッチング工程（ＨＦによる湿式エッチング）によっ
て除去されるものであるため、本実施の形態のように、
略均等に構成されることが好ましい。柱状部分の配置
は、本実施の形態の場合にはポジレジスト３の配置によ
って決まるが、図１３に示す円形の他、図１６乃至図１
８に示すように、六角パターン、四角パターンあるいは
スリットパターンでもよい。これらの各パターンの寸法
の具体例として、各図に示すａ寸法、ｂ寸法について、
下表のようなデータが可能である。
のエッチング工程（ＨＦによる湿式エッチング）によっ
て除去されるものであるため、本実施の形態のように、
略均等に構成されることが好ましい。柱状部分の配置
は、本実施の形態の場合にはポジレジスト３の配置によ
って決まるが、図１３に示す円形の他、図１６乃至図１
８に示すように、六角パターン、四角パターンあるいは
スリットパターンでもよい。これらの各パターンの寸法
の具体例として、各図に示すａ寸法、ｂ寸法について、
下表のようなデータが可能である。
【００３４】
【表１】
また、本実施の形態では、熱酸化された複数の柱状部分
１ｃの間に間隙１ｓが残されているため、複数の柱状部
分がより効果的にエッチングされる。
１ｃの間に間隙１ｓが残されているため、複数の柱状部
分がより効果的にエッチングされる。
【００３５】本実施の形態によれば、シリコン基板１の
厚み及び面方位と無関係に、任意の深さかつ任意の形状
のインク圧力室を極めて容易かつ短時間に形成すること
が可能である。記録ヘッドのノズル間隔の高密度化等の
要請から、特に略六面体の圧力室を構成することが好ま
しい。
厚み及び面方位と無関係に、任意の深さかつ任意の形状
のインク圧力室を極めて容易かつ短時間に形成すること
が可能である。記録ヘッドのノズル間隔の高密度化等の
要請から、特に略六面体の圧力室を構成することが好ま
しい。
【００３６】なお、本発明によって製造された記録ヘッ
ド自体も、本件出願の保護範囲のものである。例えば、
本実施の形態によって製造された記録ヘッドのインク圧
力室２１には、柱状部分１ｃ形成したことによる面ムラ
が観察されると考えられる。
ド自体も、本件出願の保護範囲のものである。例えば、
本実施の形態によって製造された記録ヘッドのインク圧
力室２１には、柱状部分１ｃ形成したことによる面ムラ
が観察されると考えられる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、インク
圧力室の深さを浅くする場合であっても、用意するシリ
コン基板の厚みを自由に選択することができる。このた
め、製造時のシリコン基板の取り扱いが容易であり、製
造歩留まりの低下が防止できる。また、本発明によれ
ば、犠牲層を新たに成膜する必要が無いため、製造時間
が著しく短縮される。
圧力室の深さを浅くする場合であっても、用意するシリ
コン基板の厚みを自由に選択することができる。このた
め、製造時のシリコン基板の取り扱いが容易であり、製
造歩留まりの低下が防止できる。また、本発明によれ
ば、犠牲層を新たに成膜する必要が無いため、製造時間
が著しく短縮される。
【図１】本発明による記録ヘッドの製造方法の一実施の
形態を示すフローチャート。
形態を示すフローチャート。
【図２】図１のＳＴＥＰ２の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図３】図１のＳＴＥＰ３の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図４】図１のＳＴＥＰ４の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図５】図１のＳＴＥＰ５の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図６】図１のＳＴＥＰ６の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図７】図１のＳＴＥＰ７の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図８】図１のＳＴＥＰ８の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図９】図１のＳＴＥＰ９の状態を示すシリコン基板の
概略断面図。
概略断面図。
【図１０】図１のＳＴＥＰ１０の状態を示すシリコン基
板の概略断面図。
板の概略断面図。
【図１１】図１のＳＴＥＰ１１の状態を示すシリコン基
板の概略断面図。
板の概略断面図。
【図１２】図１１のシリコン基板（記録ヘッド）の概略
平面図。
平面図。
【図１３】ポジレジストの配置例を示す平面図。
【図１４】複数の柱の断面形状の一例を示す図。
【図１５】熱酸化後の複数の柱の断面形状の一例を示す
図。
図。
【図１６】ポジレジストの他の配置例を示す平面図。
【図１７】ポジレジストの他の配置例を示す平面図。
【図１８】ポジレジストの他の配置例を示す平面図。
１ シリコン基板
１ａ インク圧力室及びインク供給口形成部分
１ｃ 柱状部分
１ｓ 間隙
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ ＳｉＯ２ 膜
３ ポジレジスト
１１ 振動板
１２ 下部電極板
１３ 圧電体
１４ 上部電極板
２０ スリット状パターン（インク供給路に対応）
２１ インク圧力室
２２ インク供給口
３０ ノズルプレート
３０ｎ ノズル部
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−312506（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−164639（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−207974（ＪＰ，Ａ)
特開2000−289201（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/16
B41J 2/045
B41J 2/055
Claims (7)
- 【請求項１】シリコン基板の表面の一部を、複数の柱状
部分が残るようにエッチングする第１エッチング工程
と、 前記複数の柱状部分の化学的特性を変質させると共に、
前記表面の一部を平坦化する変質平坦化工程と、 平坦化された前記表面の一部に圧電素子構造を形成する
圧電素子形成工程と、 化学的特性を変質された前記複数の柱状部分を湿式エッ
チングしてインク圧力室とする第２エッチング工程と、
を備えたことを特徴とする記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項２】変質平坦化工程は、前記複数の柱状部分を
熱酸化させる熱酸化工程を有することを特徴とする請求
項１に記載の記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項３】変質平坦化工程は、前記複数の柱状部分の
隙間に犠牲層を充填させる犠牲層充填工程を有すること
を特徴とする請求項２に記載の記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項４】前記複数の柱状部分は、前記表面の一部
に、略均等の配置で形成されることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項５】前記複数の柱状部分の各々は、底部側の断
面積よりも、表面側の断面積の方が大きくなっているこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の記録
ヘッドの製造方法。 - 【請求項６】インク圧力室の形状は、略六面体であるこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の記録
ヘッドの製造方法。 - 【請求項７】シリコン基板の表面の一部を、複数の柱状
部分が残るようにエッチングする第１エッチング工程
と、 前記複数の柱状部分の化学的特性を変質させると共に、
前記表面の一部を平坦化する変質平坦化工程と、 平坦化された前記表面の一部に圧電素子構造を形成する
圧電素子形成工程と、 化学的特性を変質された前記複数の柱状部分を湿式エッ
チングしてインク圧力室とする第２エッチング工程と、
を備えた記録ヘッドの製造方法によって製造されたこと
を特徴とする記録ヘッド。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000007152A JP3478222B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 記録ヘッドの製造方法 |
| PCT/JP2000/005251 WO2001010646A1 (fr) | 1999-08-04 | 2000-08-04 | Tete d'enregistrement a jet d'encre, procede de fabrication associe et enregistreur a jet d'encre |
| DE60045067T DE60045067D1 (de) | 1999-08-04 | 2000-08-04 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf, verfahren zur herstellung und vorrichtung zum tintenstrahlaufzeichnen |
| US09/806,699 US6502930B1 (en) | 1999-08-04 | 2000-08-04 | Ink jet recording head, method for manufacturing the same, and ink jet recorder |
| AT00951887T ATE483586T1 (de) | 1999-08-04 | 2000-08-04 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf, verfahren zur herstellung und vorrichtung zum tintenstrahlaufzeichnen |
| EP00951887A EP1116588B1 (en) | 1999-08-04 | 2000-08-04 | Ink jet recording head, method for manufacturing the same, and ink jet recorder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000007152A JP3478222B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 記録ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001191542A JP2001191542A (ja) | 2001-07-17 |
| JP3478222B2 true JP3478222B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=18535574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000007152A Expired - Fee Related JP3478222B2 (ja) | 1999-08-04 | 2000-01-14 | 記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3478222B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094652A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッド |
| JP4986216B2 (ja) | 2006-09-22 | 2012-07-25 | 富士フイルム株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法及び画像形成装置 |
-
2000
- 2000-01-14 JP JP2000007152A patent/JP3478222B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001191542A (ja) | 2001-07-17 |
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