JP5723109B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
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- 振動板によって一壁面が構成され、液体を収容する圧力室と、前記圧力室の前記振動板と対向する面に連通し、前記圧力室から離れるにしたがって径が徐々に細くなるノズルテーパー部と、前記ノズルテーパー部に連通し、ノズル開口部を有するノズルストレート部とを有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
基板に前記ノズルストレート部及びノズルテーパー部の領域を規定するための第1のマスクパターンと前記基板に前記圧力室に相当する空間部の外周部の領域を規定するための第2のマスクパターンとを前記基板の一方の面に同時に形成するパターニング工程と、
前記第1のマスクパターンに基づいて第1のエッチングを行い、前記基板にストレート状の貫通孔を形成する第1のエッチング工程と、
前記第2のマスクパターンに基づいて、前記基板に前記圧力室に相当する空間部を形成する第2のエッチング工程と、
前記第1のマスクパターンに基づいて、前記圧力室に相当する空間部の前記貫通孔が形成された面のうち、該貫通孔の周辺にテーパー形状を形成する第3のエッチング工程と、
を備え、
前記基板は、シリコンからなる支持体層と、酸化膜からなる中間層と、シリコンからなる活性層とが積層されたSOI基板であり、さらに前記活性層表面に形成されたドープ層を有し、
前記第1のエッチング工程は、
前記第1のマスクパターンと、前記ノズルストレート部の領域及び前記空間部の外周部の領域以外を保護するマスクパターンとをマスクとして前記支持体層をエッチングして除去する工程と、
前記第1のマスクパターンと前記ノズルストレート部の領域以外を保護するマスクパターンとをマスクとして前記中間層、前記活性層、及び前記ドープ層をエッチングして除去する工程と、
を有し、
前記第2のエッチング工程は、
前記第2のマスクパターン以外を保護するマスクパターンをマスクとして前記第2のマスクパターンをエッチングして除去する工程と、
前記第1のマスクパターン以外の前記基板の全面に形成した保護膜をマスクとして前記第1のマスクパターン及び該第1のマスクパターンの位置に対応する前記支持体層をエッチングして除去する工程と、
前記圧力室に相当する空間部の領域以外を保護するマスクパターンをマスクとして前記支持体層上の前記保護膜をエッチングして除去するとともに、前記ノズルテーパ―部の領域の前記中間層をエッチングして該中間層の厚さを薄くする工程と、
前記圧力室に相当する空間部の領域以外を保護するマスクパターンをマスクとして前記支持体層をエッチングして除去することで前記圧力室に相当する空間部を前記支持体層及び中間層に形成する工程と、
を有し、
前記第3のエッチング工程は、
前記圧力室に相当する空間部の領域以外を保護するマスクパターンをマスクとして前記中間層をエッチングして前記ノズルテーパー部の領域の前記活性層のみを露出させる工程と、
前記保護膜及び前記ノズルテーパー部の領域以外の前記中間層をマスクとして前記ノズルテーパー部をエッチングして前記活性層にテーパー形状を形成することで、前記ノズルテーパー部を前記活性層に形成し、前記ノズルストレート部を前記ドープ層に形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記パターニング工程は、前記ノズルストレート部及びノズルテーパー部の領域の中心と前記圧力室に相当する空間部の領域の中心とが一致するように前記第1のマスクパターン及び第2のマスクパターンを同時に形成することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第1のエッチング工程、第2のエッチング工程、及び第3のエッチング工程は、前記第1のマスクパターン及び第2のマスクパターンが形成された面からのみエッチングを行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第3のエッチング工程は、ウエットエッチングにより前記貫通孔の周辺にテーパー形状を形成することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第3のエッチング工程は、結晶異方性エッチングを行うことで、四角錐のテーパー形状を形成することを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第3のエッチング工程は、前記ドープ層をエッチングストップ層として用いることを特徴とする請求項4又は5に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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