JP6128972B2 - 液体吐出ヘッド用基板の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る方法の実施形態の一例を、図1を用いて示す。なお、本発明は以下に示す方法に限定されない。まず、図1(A)に示すように、吐出エネルギー発生素子105の配置されたシリコン基板103の表面に、エッチングストップ層104を形成する。また、吐出エネルギー発生素子105及びエッチングストップ層104を覆うように、絶縁膜(不図示)を形成する。エッチングストップ層104の材料には、アルミニウム等を用いることができる。絶縁膜には、シリコンの酸化膜を用いることができる。次に、シリコン基板103の裏面に、熱酸化膜111を形成する。次に、シリコン基板103の表面に、密着層(不図示)、液体流路となる型材料であるポジ型レジスト107、並びに流路壁及び液体吐出口101を形成する吐出口形成部材106を形成する。密着層の材料には、ポリエーテルアミド等を用いることができる。次に、シリコン基板103の裏面に、後に共通液体供給口114を形成するために、エッチングマスク112を形成する。エッチングマスク112の材料には、ポリエーテルアミド等を用いることができる。
本実施例における液体吐出ヘッド用基板の製造方法を、図1を用いて説明する。まず、図1(A)に示す700μmの厚みのシリコン基板103を準備した。シリコン基板103の表面には、吐出エネルギー発生素子105、エッチングストップ層104、並びに吐出エネルギー発生素子105及びエッチングストップ層104上に形成された絶縁層(不図示)が配置されている。エッチングストップ層104は、500nmの厚さのアルミニウム膜をスパッタリングにより形成することで形成した。絶縁層は、700nmの厚さの酸化膜をプラズマCVDにより形成することで形成した。更に、シリコン基板103の表面側には、後に液体流路壁及び液体吐出口を形成するために、密着層(不図示)、ポジ型レジスト107及び吐出口形成部材106が形成されている。密着層はポリエーテルアミドからなる。ポジ型レジスト107は液体流路となり、型材料である。吐出口形成部材106は流路壁及び液体吐出口101を形成する。また、シリコン基板103の裏面には、600nmの厚さの熱酸化膜111が形成されている。さらに、後に共通液体供給口を形成するために、ポリエーテルアミドからなるエッチングマスク112が形成されている。
ボッシュプロセスの各工程における条件を表2に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様に液体吐出ヘッド用基板を作製した。Siエッチ工程のソースパワーに対する保護膜除去工程のソースパワーの減少率は45%であった。ソースパワーの関係から、チャイルドラングミュアの法則を用いてシースの厚みの関係を判断したところ、保護膜除去工程において形成されるシースは、Siエッチ工程において形成されるシースよりも厚かった。得られた液体吐出ヘッド用基板の独立液体供給口のチルトを測定したところ、約1.5μmであった。
ボッシュプロセスの各工程における条件を表3に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様に液体吐出ヘッド用基板を作製した。ボッシュプロセスの各工程のソースパワー及びバイアスパワーの変化を図3に示す。Siエッチ工程のソースパワーに対する保護膜除去工程のソースパワーの減少率は0%であった。ソースパワーの関係から、チャイルドラングミュアの法則を用いてシースの厚みの関係を判断したところ、保護膜除去工程において形成されるシースは、Siエッチ工程において形成されるシースよりも厚くなかった。得られた液体吐出ヘッド用基板の独立液体供給口のチルトを測定したところ、約3μmであった。
103、403、501、601 シリコン基板
104 エッチングストップ層
105、405 吐出エネルギー発生素子
106、406 吐出口形成部材
107 ポジ型レジスト
108、408 液体流路
410 第一の面
411 第二の面
111 熱酸化膜
112、602 エッチングマスク
113 保護レジスト
114、414、502 共通液体供給口
115 独立液体供給口形成マスク
116、402、503 独立液体供給口
504 シース
603 エッチング保護膜
801 エッチングチャンバ
802 基板ステージ
803 基板
804 基板バイアス発生手段
805 プラズマ生成手段
806 減圧手段
807 ガス供給部
Claims (8)
- シリコン基板を貫通する液体供給口をドライエッチングにより形成する工程を含む液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、
前記工程は、
(1)シリコン基板上にエッチング保護膜を形成する工程と、
(2)前記エッチング保護膜のうち、底部のエッチング保護膜を除去する工程と、
(3)シリコン基板をエッチングする工程と、を順次繰り返す工程であり、
前記工程(2)において形成されるシースは、前記工程(3)において形成されるシースよりも厚い液体吐出ヘッド用基板の製造方法。 - シリコン基板に液体供給口を形成する工程を含む液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、
前記工程は、
(a)シリコン基板に共通液体供給口を形成する工程と、
(b)前記共通液体供給口の底部に、前記シリコン基板を貫通する独立液体供給口をドライエッチングにより形成する工程と、を含み、
前記工程(b)は、
(1)シリコン基板上にエッチング保護膜を形成する工程と、
(2)前記エッチング保護膜のうち、底部のエッチング保護膜を除去する工程と、
(3)シリコン基板をエッチングする工程と、を順次繰り返す工程であり、
前記工程(2)において形成されるシースは、前記工程(3)において形成されるシースよりも厚い液体吐出ヘッド用基板の製造方法。 - 前記工程(2)のソースパワーは、前記工程(3)のソースパワーよりも小さい請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
- 前記工程(3)のソースパワーに対する前記工程(2)のソースパワーの減少率が、10%以上、50%以下である請求項3に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
- 前記工程(1)が、CF系ガスを用いたプラズマによりエッチング保護膜を形成する工程である請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
- 前記工程(2)が、SF6ガスを用いたプラズマにより底部のエッチング保護膜を除去する工程である請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
- 前記工程(3)が、SF6ガスを用いたプラズマによりシリコン基板をエッチングする工程である請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
- シリコン基板に液体供給口を形成する工程を含む液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、
前記工程は、
(a)シリコン基板に共通液体供給口を形成する工程と、
(b)前記共通液体供給口の底部に、前記シリコン基板を貫通する独立液体供給口をドライエッチングにより形成する工程と、を含み、
前記工程(b)は、
(1)シリコン基板上にエッチング保護膜を形成する工程と、
(2)前記エッチング保護膜のうち、底部のエッチング保護膜を除去する工程と、
(3)シリコン基板をエッチングする工程と、を順次繰り返す工程であり、
前記工程(2)のソースパワーは、前記工程(3)のソースパワーよりも小さい液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
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