JP6815125B2 - Inkjet printhead and its manufacturing method - Google Patents
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Description
この発明は、インクジェットプリントヘッドおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an inkjet print head and a method for manufacturing the same.
特許文献1は、インクジェットプリントヘッドを開示している。特許文献1のインクジェットプリントヘッドは、インク流路としての圧力室(圧力発生室)を有するアクチュエータ基板(基板)と、アクチュエータ基板上に形成された可動膜(弾性膜)と、可動膜上に設けられた圧電素子とを含んでいる。特許文献1のインクジェットプリントヘッドは、さらに、アクチュエータ基板の下面に接合されかつ圧力室に連通するノズル開口を有するノズル基板(ノズルプレート)と、アクチュエータ基板の上面に接合されかつ圧電素子を覆う保護基板とを備えている。圧電素子は、第1電極膜と第2電極膜とそれらの間に挟まれた圧電体膜(圧電体層)とからなる。
インクジェットプリントヘッドは圧電体膜を含んでいるので、製造過程において圧電体膜の結晶粒の自発分極の方向を一方向に揃えるための分極処理や、圧電体膜の所定駆動電圧に対する変位量を安定させるためのエージングが行われる。分極処理を行う際には、圧電体膜に電圧が印可される。また、エージングも、圧電体膜に通常電圧よりも高い電圧の高周波電圧を印可することに行われる場合がある。 Since the inkjet printhead contains a piezoelectric film, the polarization process for aligning the direction of spontaneous polarization of the crystal grains of the piezoelectric film in one direction during the manufacturing process and the amount of displacement of the piezoelectric film with respect to a predetermined drive voltage are stable. Aging is performed to make it. When the polarization process is performed, a voltage is applied to the piezoelectric film. In addition, aging may also be performed by applying a high frequency voltage higher than the normal voltage to the piezoelectric film.
この発明の目的は、製造過程において圧電体膜に電圧を印可させやすくなる、インクジェットプリントヘッドおよびその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an inkjet printhead and a method for manufacturing the same, which facilitates applying a voltage to the piezoelectric film in the manufacturing process.
この発明の一実施形態は、インクジェットプリントヘッドであって、複数の圧力室を有するアクチュエータ基板と、前記複数の圧力室上に配置されかつ前記複数の圧力室の天面部を区画する複数の可動膜を含む可動膜形成層と、前記複数の可動膜上に形成され、下部電極と前記下部電極上に形成された圧電体膜と前記圧電体膜上に形成された上部電極とを含む複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の上部電極に接続された複数の上部配線とを含み、前記複数の上部配線は、前記インクジェットプリントヘッドの側面まで延びている、インクジェットプリントヘッドを提供する。 One embodiment of the present invention is an inkjet printhead, which is an actuator substrate having a plurality of pressure chambers, and a plurality of movable films arranged on the plurality of pressure chambers and partitioning a top surface portion of the plurality of pressure chambers. A plurality of piezoelectric films including a movable film forming layer including the above, a piezoelectric film formed on the plurality of movable films, a lower electrode, a piezoelectric film formed on the lower electrode, and an upper electrode formed on the piezoelectric film. The plurality of upper wirings include an element and a plurality of upper wirings connected to the upper electrodes of the plurality of piezoelectric elements, and the plurality of upper wirings provide an inkjet printhead extending to a side surface of the inkjet printhead.
この構成では、インクジェットプリントヘッドの製造過程において、スクライブ領域に、複数の上部配線に接続される共通配線を形成することができる。この共通配線を利用することによって複数の圧電素子に同時に電圧を印可できるので、製造過程において圧電体膜に電圧を印可させやすくなる。
この発明の一実施形態では、前記下部電極および前記上部電極のいずれにも接続されておらず、製造過程で上部電極の共通パットとして使用される1または複数の圧電体処理用上部電極パッドと、前記圧電体処理用上部電極パッドに接続された圧電体処理用上部配線とを含み、前記圧電体処理用上部配線は、前記インクジェットプリントヘッドの側面まで延びている。
In this configuration, common wiring connected to a plurality of upper wirings can be formed in the scribe region in the manufacturing process of the inkjet printhead. By using this common wiring, a voltage can be applied to a plurality of piezoelectric elements at the same time, so that it becomes easy to apply a voltage to the piezoelectric film in the manufacturing process.
In one embodiment of the invention, one or more piezoelectric upper electrode pads that are not connected to either the lower electrode or the upper electrode and are used as common pads for the upper electrodes in the manufacturing process. The piezoelectric body processing upper wiring includes the piezoelectric body processing upper electrode connected to the piezoelectric body processing upper electrode pad, and the piezoelectric body processing upper wiring extends to the side surface of the inkjet printhead.
この構成では、インクジェットプリントヘッドの製造過程において、スクライブ領域に、複数の上部配線に接続されるとともに圧電体処理用上部配線に接続される共通配線を形成することができる。これにより、圧電体処理用上部電極パッドを利用して、複数の圧電素子に同時に電圧を印可できるので、製造過程において圧電体膜に電圧を印可させやすくなる。 In this configuration, in the manufacturing process of the inkjet print head, a common wiring connected to a plurality of upper wirings and connected to the piezoelectric material processing upper wiring can be formed in the scribe region. As a result, the voltage can be applied to the plurality of piezoelectric elements at the same time by using the upper electrode pad for piezoelectric processing, so that it becomes easy to apply the voltage to the piezoelectric film in the manufacturing process.
この発明の一実施形態では、複数のインクジェットプリントヘッドを含むインクジェットプリントヘッド集合体が、当該インクジェットプリントヘッド集合体に設定されたスクライブ領域に沿ってダイシングされることによって製造されたインクジェットプリントヘッドであって、ダイシングされる前の状態においては、全ての前記複数の上部配線またはこれらが複数組に分けられた各組内の複数の上部配線は、前記スクライブ領域に形成された配線と前記圧電体処理用上部配線を介して前記圧電体処理用上部電極パッドのいずれか1つに接続されている。 In one embodiment of the present invention, an inkjet printhead including a plurality of inkjet printheads is an inkjet printhead manufactured by dying along a piezo region set in the inkjet printhead aggregate. In the state before dying, all the plurality of upper wirings or the plurality of upper wirings in each set in which these are divided into a plurality of sets are the wiring formed in the scribing region and the piezoelectric body treatment. It is connected to any one of the upper electrode pads for processing the piezoelectric body via the upper wiring.
この発明の一実施形態では、前記上部電極および前記圧電体膜の少なくとも側面全域と、前記下部電極の上面とを覆う水素バリア膜と、前記水素バリア膜上に形成され、前記水素バリア膜と前記上部配線との間に配置された絶縁膜とをさらに含む。前記水素バリア膜および前記絶縁膜に、前記上部電極の一部を露出させるコンタクト孔が形成されている。前記上部配線の一端部は、前記コンタクト孔を介して前記上部電極に接続されている。 In one embodiment of the present invention, a hydrogen barrier film covering at least the entire side surface of the upper electrode and the piezoelectric film and the upper surface of the lower electrode, and the hydrogen barrier film formed on the hydrogen barrier film and the hydrogen barrier film and the above. Further includes an insulating film arranged between the upper wiring and the insulating film. A contact hole for exposing a part of the upper electrode is formed in the hydrogen barrier film and the insulating film. One end of the upper wiring is connected to the upper electrode via the contact hole.
この発明の一実施形態では、前記上部配線は、前記上部電極に一端部が接続された第1の上部配線と、前記第1の上部配線の他端部に一端部が接続された第2の上部配線とを含み、前記第2の上部配線の他端部が、前記インクジェットプリントヘッドの側面まで延びている。
この発明の一実施形態では、前記上部電極および前記圧電体膜の少なくとも側面全域と、前記下部電極の上面と、前記第2の上部配線の上面とを覆う水素バリア膜と、前記水素バリア膜上に形成され、前記水素バリア膜と前記第1の上部配線との間に配置された絶縁膜とをさらに含む。前記水素バリア膜および前記絶縁膜に、前記上部電極の一部を露出させる第1コンタクト孔と、前記第2の上部配線の一部を露出させる第2コンタクト孔とが形成されている。前記第1の上部配線の一端部は、前記第1コンタクト孔を介して前記上部電極に接続されている。前記第1の上部配線の他端部は、前記第2コンタクト孔を介して前記第2の上部配線に接続されている。
In one embodiment of the present invention, the upper wiring includes a first upper wiring having one end connected to the upper electrode and a second upper wiring having one end connected to the other end of the first upper wiring. The other end of the second upper wiring , including the upper wiring , extends to the side surface of the inkjet printhead.
In one embodiment of the present invention, a hydrogen barrier film covering at least the entire side surface of the upper electrode and the piezoelectric film, the upper surface of the lower electrode, and the upper surface of the second upper wiring , and the hydrogen barrier film. Further includes an insulating film formed on the surface of the hydrogen barrier film and arranged between the hydrogen barrier film and the first upper wiring. The hydrogen barrier film and the insulating film are formed with a first contact hole for exposing a part of the upper electrode and a second contact hole for exposing a part of the second upper wiring . One end of the first upper wiring is connected to the upper electrode via the first contact hole. The other end of the first upper wiring is connected to the second upper wiring through the second contact hole.
この発明の一実施形態では、前記圧電素子を覆うように前記アクチュエータ基板に接着剤によって接合される保護基板をさらに含む。前記保護基板は、前記アクチュエータ基板側に向かって開口しかつ前記圧電素子を収容する収容凹所と、平面視において前記収容凹所の一端の外方に形成され、前記インク流路の一端部に連通するインク供給路とを有している。 One embodiment of the present invention further includes a protective substrate that is bonded to the actuator substrate by an adhesive so as to cover the piezoelectric element. The protective substrate is formed in a housing recess that opens toward the actuator board side and accommodates the piezoelectric element, and outside one end of the housing recess in a plan view, and is formed in one end of the ink flow path. It has an ink supply path that communicates with it.
この発明の一実施形態では、前記アクチュエータ基板の前記可動膜側の表面とは反対側の表面に接着剤によって接合され、前記圧力室の底面部を区画し、前記圧力室に連通するノズル孔を有するノズル基板をさらに含む。
この発明の一実施形態は、複数の圧力室を有するアクチュエータ基板、前記複数の圧力室の天面部を区画する複数の可動膜および前記複数の可動膜上に形成された複数の圧電素子を有する基板アセンブリと、前記基板アセンブリに接合され、前記複数の圧力室それぞれに連通する複数のノズル孔を有するノズル基板とを含むインクジェットプリントヘッドの製造方法であって、前記アクチュエータ基板の元基板でありかつ周囲がスクライブ領域に囲まれた複数の機能素子形成領域を有する半導体ウエハを用いて、複数の基板アセンブリを含む基板アセンブリ集合体を形成する工程と、前記基板アセンブリ集合体に、複数のノズル基板を含むノズル基板集合体を接合することにより、インクジェットプリントヘッド集合体を形成する工程と、前記インクジェットプリントヘッド集合体を前記スクライブ領域に沿ってダイシングすることにより、複数のインクジェットプリントヘッドを製造する工程とを含む。
In one embodiment of the present invention, a nozzle hole is joined to the surface of the actuator substrate on the side opposite to the surface on the movable membrane side by an adhesive to partition the bottom surface of the pressure chamber and communicate with the pressure chamber. Further includes a nozzle substrate having.
One embodiment of the present invention includes an actuator substrate having a plurality of pressure chambers, a plurality of movable membranes for partitioning top surfaces of the plurality of pressure chambers, and a substrate having a plurality of piezoelectric elements formed on the plurality of movable membranes. A method of manufacturing an inkjet printhead including an assembly and a nozzle substrate joined to the substrate assembly and having a plurality of nozzle holes communicating with each of the plurality of pressure chambers, which is the original substrate and surroundings of the actuator substrate. A step of forming a substrate assembly assembly including a plurality of substrate assemblies by using a semiconductor wafer having a plurality of functional element forming regions surrounded by a piezoelectric region, and the substrate assembly assembly includes a plurality of nozzle substrates. A step of forming an inkjet printhead aggregate by joining nozzle substrate aggregates and a step of manufacturing a plurality of inkjet printheads by dying the inkjet printhead aggregate along the piezoelectric region. Including.
前記基板アセンブリ集合体を形成する工程は、前記半導体ウエハ上に、前記各機能素子形成領域に対して複数の可動膜形成領域を含む可動膜形成層を形成する第1工程と、前記可動膜形成層の前記各可動膜形成領域上に、下部電極と、前記下部電極に対して前記可動膜形成層とは反対側に配置された上部電極と、それらに挟まれた圧電体膜とを含む複数の圧電素子を形成する第2工程と、前記可動膜形成領域毎に、当該領域内に含まれる各上部電極に一端部が接続された上部配線を形成する第3工程と、前記機能素子形成領域毎に1または複数の圧電体処理用上部電極パッドを形成する第4工程とを含む。 The steps of forming the substrate assembly assembly include a first step of forming a movable film forming layer including a plurality of movable film forming regions for each functional element forming region on the semiconductor wafer, and the movable film forming. A plurality of layers including a lower electrode, an upper electrode arranged on the side opposite to the movable film forming layer with respect to the lower electrode, and a piezoelectric film sandwiched therein, on each of the movable film forming regions of the layer. A second step of forming the piezoelectric element of the above, a third step of forming an upper wiring in which one end is connected to each upper electrode included in the movable film forming region, and the functional element forming region. Each includes a fourth step of forming one or more top electrode pads for piezoelectric processing.
前記第3工程では、前記機能素子形成領域内の全ての複数の上部配線またはこれらが複数組に分けられた各組内の複数の上部配線は、当該機能素子形成領域を横切ってその周囲のスクライブ領域内に延び、当該スクライブ領域内において共通配線によって共通接続されるように形成されるとともに、前記共通配線の一端部は、当該スクライブ領域を横切って当該機能素子形成領域内に延びるように形成される。前記第4工程では、前記共通配線の一端部に接続されるように前記圧電体処理用上部電極パッドが形成される。 In the third step, all the plurality of upper wirings in the functional element forming region or the plurality of upper wirings in each set in which these are divided into a plurality of sets cross the functional element forming region and scribe around the plurality of upper wirings. It extends into the region and is formed so as to be commonly connected by common wiring in the scribe region, and one end of the common wiring is formed so as to extend across the scribe region and into the functional element forming region. Ru. In the fourth step, the piezoelectric material processing upper electrode pad is formed so as to be connected to one end of the common wiring.
この製造方法では、圧電体処理用上部電極パッドを利用して、複数の圧電素子に同時に電圧を印可できるので、製造過程において圧電体膜に電圧を印可させやすくなる。 In this manufacturing method, a voltage can be applied to a plurality of piezoelectric elements at the same time by using the upper electrode pad for processing the piezoelectric body, so that it becomes easy to apply a voltage to the piezoelectric film in the manufacturing process.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの構成を説明するための図解的な平面図である。図2は、図1のA部を拡大して示す図解的な部分拡大平面図であって、保護基板を含む平面図である。図3は、図1のA部を拡大して示す図解的な部分拡大平面図であって、保護基板が省略された平面図である。図4は、図2のIV-IV線に沿う図解的な断面図である。図5は、図2のV-V線に沿う図解的な断面図である。図6は、図2のVI-VI線に沿う図解的な断面図である。図7は、図2のVII-VII線に沿う図解的な断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining a configuration of an inkjet print head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic partially enlarged plan view showing an enlarged portion A of FIG. 1, and is a plan view including a protective substrate. FIG. 3 is a schematic partially enlarged plan view showing an enlarged portion A of FIG. 1, and is a plan view in which the protective substrate is omitted. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the VV line of FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG.
図4を参照して、インクジェットプリントヘッド1の構成を概略的に説明する。
インクジェットプリントヘッド1は、アクチュエータ基板2および圧電素子9を含むアクチュエータ基板アセンブリSAと、ノズル基板3と、保護基板4とを備えている。以下において、アクチュエータ基板アセンブリSAを、基板アセンブリSAということにする。
The configuration of the
The
アクチュエータ基板2の表面2aには、可動膜形成層10が積層されている。アクチュエータ基板2には、インク流路(インク溜まり)5が形成されている。インク流路5は、この実施形態では、アクチュエータ基板2を貫通して形成されている。インク流路5は、図4に矢印で示すインク流通方向41に沿って細長く延びて形成されている。インク流路5は、インク流通方向41の上流側端部(図4では左端部)のインク流入部6と、インク流入部6に連通する圧力室7とから構成されている。図4において、インク流入部6と圧力室7との境界を二点鎖線で示すことにする。
The movable
ノズル基板3は、たとえば、シリコン(Si)基板30と、シリコン基板30における圧力室7とは反対側の表面(裏面)に形成された酸化シリコン(SiO2)膜31と、酸化シリコン膜31におけるシリコン基板30とは反対側の表面に形成された撥水膜32とからなる。撥水膜32は、この実施形態では、フッ素系ポリマー等の有機膜からなる。この実施形態では、シリコン基板30の厚さは40μm程度であり、酸化シリコン膜31の膜厚は0.1μm程度であり、撥水膜32の膜厚は0.1μm程度である。
The
ノズル基板3は、アクチュエータ基板2の裏面2bにシリコン基板30側の表面が対向した状態で、アクチュエータ基板2の裏面2bに張り合わされている。ノズル基板3は、アクチュエータ基板2および可動膜形成層10とともにインク流路5を区画している。より具体的には、ノズル基板3は、インク流路5の底面部を区画している。
ノズル基板3には、ノズル孔20が形成されている。ノズル孔20は、圧力室7に臨む凹部20aと、凹部20aの底面に形成されたインク吐出通路20bとからなる。インク吐出通路20bは、凹部20aの底壁を貫通しており、圧力室7とは反対側にインク吐出口20cを有している。したがって、圧力室7の容積変化が生じると、圧力室7に溜められたインクは、インク吐出通路20bを通り、吐出口20cから吐出される。
The
A
この実施形態では、凹部20aは、シリコン基板30の表面から酸化シリコン膜31側に向かって横断面が徐々に小さくなる円錐台状に形成されている。インク吐出通路20bは、横断面が円形のストレート孔から構成されている。この実施形態では、凹部20aは、シリコン基板30の厚さ途中まで形成されており、インク吐出通路20bは、シリコン基板30に形成されている部分と、酸化シリコン膜31および撥水膜32に形成された部分とからなる。
In this embodiment, the
可動膜形成層10における圧力室7の天壁部分は、可動膜10Aを構成している。可動膜10A(可動膜形成層10)は、たとえば、アクチュエータ基板2上に形成された酸化シリコン(SiO2)膜からなる。可動膜10A(可動膜形成層10)は、たとえば、アクチュエータ基板2上に形成されるシリコン(Si)膜と、シリコン膜上に形成される酸化シリコン(SiO2)膜と、酸化シリコン膜上に形成される窒化シリコン(SiN)膜との積層膜から構成されていてもよい。この明細書において、可動膜10Aとは、可動膜形成層10のうち圧力室7の天面部を区画している天壁部を意味している。したがって、可動膜形成層10のうち、圧力室7の天壁部以外の部分は、可動膜10Aを構成していない。
The top wall portion of the
可動膜10Aの厚さは、たとえば、0.4μm〜2μmである。可動膜10Aが酸化シリコン膜から構成される場合は、酸化シリコン膜の厚さは1.2μm程度であってもよい。可動膜10Aが、シリコン膜と酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜から構成される場合には、シリコン膜、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の厚さは、それぞれ0.4μm程度であってもよい。
The thickness of the
圧力室7は、可動膜10Aと、アクチュエータ基板2と、ノズル基板3とによって区画されており、この実施形態では、略直方体状に形成されている。圧力室7の長さはたとえば800μm程度、その幅は55μm程度であってもよい。インク流入部6は、圧力室7の長手方向一端部に連通している。
可動膜形成層10の表面には、金属バリア膜8が形成されている。金属バリア膜8は、たとえば、Al2O3(アルミナ)からなる。金属バリア膜8の厚さは、50nm〜100nm程度である。金属バリア膜8の表面には、可動膜10Aの上方位置に、圧電素子9が配置されている。圧電素子9は、金属バリア膜8上に形成された下部電極11と、下部電極11上に形成された圧電体膜12と、圧電体膜12上に形成された上部電極13とを備えている。言い換えれば、圧電素子9は、圧電体膜12を上部電極13および下部電極11で上下から挟むことにより構成されている。
The
A
上部電極13は、白金(Pt)の単膜であってもよいし、たとえば、導電性酸化膜(たとえば、IrO2(酸化イリジウム)膜)および金属膜(たとえば、Ir(イリジウム)膜)が積層された積層構造を有していてもよい。上部電極13の厚さは、たとえば、0.2μm程度であってもよい。
圧電体膜12としては、たとえば、ゾルゲル法またはスパッタ法によって形成されたPZT(PbZrxTi1−xO3:チタン酸ジルコン酸鉛)膜を適用することができる。このような圧電体膜12は、金属酸化物結晶の焼結体からなる。圧電体膜12は、上部電極13と平面視で同形状に形成されている。圧電体膜12の厚さは、1μm程度である。可動膜10Aの全体の厚さは、圧電体膜12の厚さと同程度か、圧電体膜12の厚さの2/3程度とすることが好ましい。前述の金属バリア膜8は、主として圧電体膜12から金属元素(圧電体膜12がPZTの場合には、Pb,Zr,Ti)が抜け出すことを防止し、圧電体膜12の圧電特性を良好に保つとともに、圧電体膜12の成膜時に、可動膜10Aに金属が拡散するのを防止する。金属バリア膜8は、圧電体膜12の水素還元による特性劣化を防止する機能も有している。
The
As the
下部電極11は、たとえば、Ti(チタン)膜およびPt(プラチナ)膜を金属バリア膜8側から順に積層した2層構造を有している。この他にも、Au(金)膜、Cr(クロム)層、Ni(ニッケル)層などの単膜で下部電極11を形成することもできる。下部電極11は、圧電体膜12の下面に接した主電極部11Aと、圧電体膜12の外方の領域まで延びた延長部11Bとを有している。下部電極11の厚さは、たとえば、0.2μm程度であってもよい。
The
圧電素子9上、下部電極11の延長部11B上および金属バリア膜8上には、水素バリア膜14が形成されている。水素バリア膜14は、たとえば、Al2O3(アルミナ)からなる。水素バリア膜14の厚さは、50nm〜100nm程度である。水素バリア膜14は、圧電体膜12の水素還元による特性劣化を防止するために設けられている。
水素バリア膜14上に、絶縁膜15が積層されている。絶縁膜15は、たとえば、SiO2、低水素のSiN等からなる。絶縁膜15の厚さは、500nm程度である。絶縁膜15上には、下部配線16(図2、図6参照)、上部配線17、圧電体処理用下部配線18(図2、図7参照)および圧電体処理用上部配線19(図2、図7参照)が形成されている。これらの配線は、Al(アルミニウム)を含む金属材料からなっていてもよい。これらの配線の厚さは、たとえば、1000nm(1μm)程度である。
A
The insulating
上部配線17の一端部は、上部電極13の一端部(インク流通方向41の下流側端部)の上方に配置されている。上部配線17と上部電極13との間において、水素バリア膜14および絶縁膜15を連続して貫通するコンタクト孔27が形成されている。上部配線17の一端部は、コンタクト孔27に入り込み、コンタクト孔27内で上部電極13に接続されている。上部配線17は、上部電極13の上方から、圧力室7の外縁を横切って圧力室7の外方に延びている。上部配線17の他端は、インクジェットプリントヘッド1の側面に達している。下部配線16、圧電体処理用下部配線18および圧電体処理用上部配線19については、後述する。
One end of the
絶縁膜15上には、下部配線16、上部配線17、圧電体処理用下部配線18、圧電体処理用上部配線19および絶縁膜15を覆うパッシベーション膜21が形成されている。パッシベーション膜21は、たとえば、SiN(窒化シリコン)からなる。パッシベーション膜21の厚さは、たとえば、800nm程度であってもよい。
パッシベーション膜21には、上部配線17の一部を露出させるパッド開口37が形成されている。パッド開口37は、圧力室7の外方領域に形成されており、たとえば、上部配線17の長さ中間部に形成されている。パッシベーション膜21上には、パッド開口37を覆う上部電極用パッド47が形成されている。上部電極用パッド47は、パッド開口37に入り込み、パッド開口37内で上部配線17に接続されている。
On the insulating
The
下部配線16、圧電体処理用下部配線18および圧電体処理用上部配線19に対しても、それぞれ下部電極用パッド46、圧電体処理用下部電極パッド48および圧電体処理用上部電極パッド49(図2参照)が設けられているが、それらのパッドについては後述する。
インク流路5におけるインク流入部6側の端部に対応する位置に、パッシベーション膜21、絶縁膜15、水素バリア膜14、下部電極11、金属バリア膜8および可動膜形成層10を貫通するインク供給用貫通孔22が形成されている。下部電極11には、インク供給用貫通孔22を含み、インク供給用貫通孔22よりも大きな貫通孔23が形成されている。下部電極11の貫通孔23とインク供給用貫通孔22との隙間には、水素バリア膜14が入り込んでいる。インク供給用貫通孔22は、インク流入部6に連通している。
For the
Ink penetrating the
保護基板4は、たとえば、シリコン基板からなる。保護基板4は、圧電素子9を覆うように基板アセンブリSA上に配置されている。保護基板4は、基板アセンブリSAに、接着剤50を介して接合されている。保護基板4は、基板アセンブリSAに対向する対向面51に収容凹所52を有している。収容凹所52内に圧電素子9が収容されている。さらに、保護基板4には、インク供給用貫通孔22に連通するインク供給路53とパッド46〜49を露出させるための開口部54とが形成されている。インク供給路53および開口部54は、保護基板4を貫通している。保護基板4上には、インクを貯留したインクタンク(図示せず)が配置されている。
The
圧電素子9は、可動膜10Aおよび金属バリア膜8を挟んで圧力室7に対向する位置に形成されている。すなわち、圧電素子9は、金属バリア膜8の圧力室7とは反対側の表面に接するように形成されている。インクタンクからインク供給路53、インク供給用貫通孔22、インク流入部6を通って圧力室7にインクが供給されることによって、圧力室7にインクが充填される。可動膜10Aは、圧力室7の天面部を区画していて、圧力室7に臨んでいる。可動膜10Aは、アクチュエータ基板2における圧力室7の周囲の部分によって支持されており、圧力室7に対向する方向(換言すれば可動膜10Aの厚さ方向)に変形可能な可撓性を有している。
The
下部配線16(図2、図6参照)および上部配線17は、駆動回路(図示せず)に接続されている。具体的には、上部電極用パッド47と駆動回路とは、接続金属部材(図示せず)を介して接続されている。下部電極用パッド46(図2、図6参照)と駆動回路とは、接続金属部材(図示せず)を介して接続されている。駆動回路から圧電素子9に駆動電圧が印加されると、逆圧電効果によって、圧電体膜12が変形する。これにより、圧電素子9とともに可動膜10Aが変形し、それによって、圧力室7の容積変化がもたらされ、圧力室7内のインクが加圧される。加圧されたインクは、インク吐出通路20bを通って、インク吐出口20cから微小液滴となって吐出される。
The lower wiring 16 (see FIGS. 2 and 6) and the
図1〜図7を参照して、インクジェットプリントヘッド1の構成についてさらに詳しく説明する。以下の説明において、図1の左側を「左」、図1の右側を「右」、図1の下側を「前」、図1の上側を「後」とそれぞれいうものとする。
図1に示すように、インクジェットプリントヘッド1の平面視形状は、前後方向に長い長方形状である。この実施形態では、アクチュエータ基板2、保護基板4およびノズル基板3の平面形状および大きさは、インクジェットプリントヘッド1の平面形状および大きさとほぼ同じである。
The configuration of the
As shown in FIG. 1, the plan view shape of the
アクチュエータ基板2上には、平面視において、前後方向に間隔をおいてストライプ状に配列された複数の圧電素子9の列(以下「圧電素子列」という)が、左右方向に間隔をおいて複数列分設けられている。この実施形態では、説明の便宜上、圧電素子列は、2列分設けられているものとする。
図2および図3に示すように、アクチュエータ基板2には、圧電素子毎に、インク流路5(圧力室7)が形成されている。したがって、アクチュエータ基板2には、平面視において、前後方向に間隔をおいてストライプ状に配列された複数のインク流路5(圧力室7)からなるインク流路列(圧力室列)が、左右方向に間隔をおいて2列分設けられている。
On the
As shown in FIGS. 2 and 3, an ink flow path 5 (pressure chamber 7) is formed on the
図1の左側の圧電素子列に対応するインク流路列のパターンと右側の圧電素子列に対応するインク流路列のパターンとは、それらの列間の中央を結ぶ線分に対して左右対称のパターンとなっている。したがって、左側のインク流路列に含まれるインク流路5においては、インク流入部6が圧力室7に対して右側にあるのに対して、右側のインク流路列に含まれるインク流路5においては、インク流入部6が圧力室7に対して左側にある。したがって、左側のインク流路列と右側のインク流路列とでは、インク流通方向41は互いに逆方向になる。
The pattern of the ink flow path row corresponding to the piezoelectric element row on the left side of FIG. 1 and the pattern of the ink flow path row corresponding to the piezoelectric element row on the right side are symmetrical with respect to the line segment connecting the centers between the rows. It is a pattern of. Therefore, in the
各インク流路列の複数のインク流路5毎に、インク供給用貫通孔22が設けられている。インク供給用貫通孔22は、インク流入部6上に配置されている。したがって、左側のインク流路列に含まれるインク流路5に対するインク供給用貫通孔22は、インク流路5の右端部上に配置され、右側のインク流路列に含まれるインク流路5に対するインク供給用貫通孔22は、インク流路5の左端部上に配置されている。
Ink supply through
各インク流路列において、複数のインク流路5は、それらの幅方向に微小な間隔(たとえば30μm〜350μm程度)を開けて等間隔で形成されている。各インク流路5は、インク流通方向41に沿って細長く延びている。インク流路5は、インク供給用貫通孔22に連通するインク流入部6とインク流入部6に連通する圧力室7とからなる。圧力室7は、平面視において、インク流通方向41に沿って細長く延びた長方形形状を有している。つまり、圧力室7の天面部は、インク流通方向41に沿う2つの側縁と、インク流通方向41に直交する方向に沿う2つの端縁とを有している。インク流入部6は、平面視で圧力室7とほぼ同じ幅を有している。インク流入部6における圧力室7とは反対側の端部の内面は、平面視で半円形に形成されている。インク供給用貫通孔22は、平面視において、円形状である(特に図3参照)。
In each ink flow path row, the plurality of
圧電素子9は、平面視において、圧力室7(可動膜10A)の長手方向に長い矩形形状を有している。圧電素子9の長手方向の長さは、圧力室7(可動膜10A)の長手方向の長さよりも短い。図3に示すように、圧電素子9の短手方向に沿う両端縁は、可動膜10Aの対応する両端縁に対して、それぞれ所定間隔を開けて内側に配置されている。また、圧電素子9の短手方向の幅は、可動膜10Aの短手方向の幅よりも狭い。圧電素子9の長手方向に沿う両側縁は、可動膜10Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。
The
下部電極11は、可動膜形成層10の表面の周縁部を除いて、可動膜形成層10の表面のほぼ全域に形成されている。下部電極11は、複数の圧電素子9に対して共用される共通電極である。下部電極11は、圧電素子9を構成する平面視矩形状の主電極部11Aと、主電極部11Aから可動膜形成層10の表面に沿う方向に引き出され、圧力室7の天面部の周縁の外方に延びた延長部11Bとを含んでいる。
The
主電極部11Aの長手方向の長さは、可動膜10Aの長手方向の長さよりも短い。主電極部11Aの両端縁は、可動膜10Aの対応する両端縁に対して、それぞれ、所定間隔を開けて内側に配置されている。また、主電極部11Aの短手方向の幅は、可動膜10Aの短手方向の幅よりも狭い。主電極部11Aの両側縁は、可動膜10Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。延長部11Bは、下部電極11の全領域のうち主電極部11Aを除いた領域である。
The length of the
上部電極13は、平面視において、下部電極11の主電極部11Aと同じパターンの矩形状に形成されている。すなわち、上部電極13の長手方向の長さは、可動膜10Aの長手方向の長さよりも短い。上部電極13の両端縁は、可動膜10Aの対応する両端縁に対して、それぞれ、所定間隔を開けて内側に配置されている。また、上部電極13の短手方向の幅は、可動膜10Aの短手方向の幅よりも狭い。上部電極13の両側縁は、可動膜10Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。
The
圧電体膜12は、平面視において、上部電極13と同じパターンの矩形状に形成されている。すなわち、圧電体膜12の長手方向の長さは、可動膜10Aの長手方向の長さよりも短い。圧電体膜12の両端縁は、可動膜10Aの対応する両端縁に対して、それぞれ、所定間隔を開けて内側に配置されている。また、圧電体膜12の短手方向の幅は、可動膜10Aの短手方向の幅よりも狭い。圧電体膜12の両側縁は、可動膜10Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。圧電体膜12の下面は下部電極11の主電極部11Aの上面に接しており、圧電体膜12の上面は上部電極13の下面に接している。
The
上部配線17は、圧電素子9の一端部(インク流通方向41の下流側の端部)の上面からそれに連なる圧電素子9の端面に沿って延び、さらに下部電極11の延長部11Bの表面に沿って、インク流通方向41に沿う方向に延びている。図1の左側の圧電素子列内の圧電素子9に関しては、上部配線17は、その一端部が圧電素子9の左端部に接続され、他端部はインクジェットプリントヘッド1の左側面まで延びて左側面に露出している。一方、図1の右側の圧電素子列内の圧電素子9に関しては、上部配線17は、その一端部が圧電素子9の右端部に接続され、他端部はインクジェットプリントヘッド1の右側面まで延びて右側面に露出している。
The
パッシベーション膜21には、上部配線17の長さ中間部の表面の中央部を露出させるパッド開口37が形成されている。パッシベーション膜21上に、パッド開口37を覆うように上部電極用パッド47が設けられている。上部電極用パッド47は、パッド開口37内で上部配線17に接続されている。左側の圧電素子列内の複数の圧電素子9に対応する複数の上部電極用パッド47は、図1に示すように、平面視で、左側の圧電素子列の左側において、前後方向に一列状に並んで配置されている。また、右側の圧電素子列内の複数の圧電素子9に対応する複数の上部電極用パッド47は、平面視で、右側の圧電素子列の右側において、前後方向に一列状に並んで配置されている。
The
図1、図2、図3および図6を参照して、下部配線16は、平面視において、左側の上部電極用パッド列の後方位置および右側の上部電極用パッド列の後方位置にそれぞれ配置されている。下部配線16は、平面視で四角形状である。下部配線16の下方には、下部電極11の延長部11Bが存在している。下部配線16と下部電極11の延長部11Bとの間において、水素バリア膜14および絶縁膜15を連続して貫通するコンタクト孔26が形成されている。下部配線16は、コンタクト孔26に入り込み、コンタクト孔26内で下部電極11の延長部11Bに接続されている。
With reference to FIGS. 1, 2, 3 and 6, the
パッシベーション膜21には、下部配線16の表面の中央部を露出させるパッド開口36が形成されている。パッシベーション膜21上には、パッド開口36を覆う下部電極用パッド46が形成されている。下部電極用パッド46は、パッド開口36に入り込み、パッド開口36内で下部配線16に接続されている。
図1、図2、図3および図7を参照して、圧電体処理用下部配線18は、平面視において、左側の下部電極用パッド46の後方位置および右側の下部電極用パッド46の後方位置にそれぞれ配置されている。圧電体処理用下部配線18は、平面視で四角形状である。圧電体処理用下部配線18の下方には、下部電極11の延長部11Bが存在している。圧電体処理用下部配線18と下部電極11の延長部11Bとの間において、水素バリア膜14および絶縁膜15を連続して貫通するコンタクト孔28が形成されている。圧電体処理用下部配線18は、コンタクト孔28に入り込み、コンタクト孔28内で下部電極11の延長部11Bに接続されている。
The
With reference to FIGS. 1, 2, 3 and 7, the piezoelectric processing
パッシベーション膜21には、圧電体処理用下部配線18の表面の中央部を露出させるパッド開口38が形成されている。パッシベーション膜21上には、パッド開口38を覆う圧電体処理用下部電極パッド48が形成されている。圧電体処理用下部電極パッド48は、パッド開口38に入り込み、パッド開口38内で圧電体処理用下部配線18に接続されている。
The
図1、図2、図3および図7を参照して、圧電体処理用上部配線19は、平面視において、左側の圧電体処理用下部電極パッド48の左側位置および右側の圧電体処理用下部電極パッド48の右側位置にそれぞれ配置されている。右側の圧電体処理用上部配線19は、右側の圧電体処理用下部電極パッド48の右隣りに配置された平面視矩形状のパッド部19aと、パッド部19aの右辺の中間部からインクジェットプリントヘッド1の右側面まで延びて右側面に露出する配線部19bとを含む。同様に、左側の圧電体処理用上部配線19は、左側の圧電体処理用下部電極パッド48の左隣りに配置された平面視矩形状のパッド部と、パッド部の左辺の中間部からインクジェットプリントヘッド1の左側面まで延びて左側面に露出する配線部とを含む。
With reference to FIGS. 1, 2, 3 and 7, the piezoelectric processing
パッシベーション膜21には、圧電体処理用上部配線19のパッド部19aの表面の中央部を露出させるパッド開口39が形成されている。パッシベーション膜21上には、パッド開口39を覆う圧電体処理用上部電極パッド49が形成されている。圧電体処理用上部電極パッド49は、パッド開口39に入り込み、パッド開口39内で圧電体処理用上部配線19に接続されている。
The
図1、図2および図4に示すように、保護基板4には、左側のインク流路列に対する複数のインク供給用貫通孔22に連通する複数のインク供給路53(以下、「第1のインク供給路53」という場合がある)と、右側のインク流路列に対する複数のインク供給用貫通孔22に連通する複数のインク供給路53(以下、「第2のインク供給路53」という場合がある)とが形成されている。第1のインク供給路53は、平面視において、保護基板4の幅中央に対して左側にずれた位置に、前後方向に間隔をおいて1列状に配置されている。第2のインク供給路53は、平面視において、保護基板4の幅中央に対して右側にずれた位置に、前後方向に間隔をおいて1列状に配置されている。インク供給路53は、平面視において、アクチュエータ基板2側のインク供給用貫通孔22と同じパターンの円形状である。インク供給路53は、平面視でインク供給用貫通孔22に整合している。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the
また、保護基板4には、左側の圧電素子列に対応した全ての上部電極用パッド47ならびに左側の下部電極用パッド46、圧電体処理用下部電極パッド48および圧電体処理用上部電極パッド49を露出させるための開口部54が形成されている。また、保護基板4には、右側の圧電素子列に対応した全ての上部電極用パッド47ならびに右側の下部電極用パッド46、圧電体処理用下部電極パッド48および圧電体処理用上部電極パッド49を露出させるための開口部54が形成されている。これらの開口部54は、平面視において、前後方向に長い矩形状である。
Further, on the
図10は、保護基板の図2に示される領域の底面図である。
図4、図5および図10に示すように、保護基板4の対向面51には、各圧電素子列内の圧電素子9に対向する位置に、それぞれ収容凹所52が形成されている。各収容凹所52に対してインク流通方向41の上流側にインク供給路53が配置され、下流側に開口部54が配置されている。各収容凹所52は、平面視において、対応する圧電素子9の上部電極13のパターンよりも少し大きな矩形状に形成されている。そして、各収容凹所52に、対応する圧電素子9が収容されている。
FIG. 10 is a bottom view of the region shown in FIG. 2 of the protective substrate.
As shown in FIGS. 4, 5 and 10, the
図8は、前記インクジェットプリントヘッドの絶縁膜のパターン例を示す図解的な平面図である。図9は、前記インクジェットプリントヘッドのパッシベーション膜のパターン例を示す図解的な平面図である。
この実施形態では、絶縁膜15およびパッシベーション膜21は、アクチュエータ基板2上において、平面視で保護基板4の収容凹所52の外側領域のほぼ全域に形成されている。ただし、この領域において、絶縁膜15には、インク供給用貫通孔22およびコンタクト孔26,28が形成されている。この領域において、パッシベーション膜21には、インク供給用貫通孔22、パッド開口36〜39が形成されている。
FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of a pattern of the insulating film of the inkjet print head. FIG. 9 is a schematic plan view showing a pattern example of the passivation film of the inkjet print head.
In this embodiment, the insulating
保護基板4の収容凹所52の内側領域においては、絶縁膜15およびパッシベーション膜21は、上部配線17が存在する一端部(上部配線領域)にのみ形成されている。この領域において、パッシベーション膜21は、絶縁膜15上の上部配線17の上面および側面を覆うように形成されている。換言すれば、絶縁膜15およびパッシベーション膜21には、平面視で収容凹所52の内側領域のうち、上部配線領域を除いた領域に、開口40が形成されている。絶縁膜15には、さらに、コンタクト孔27が形成されている。
In the inner region of the
インクジェットプリントヘッド1の製造方法の概要について説明する。
図11は、アクチュエータ基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。
アクチュエータ基板2の元基板としての半導体ウエハ(アクチュエータウエハ)100は、例えばシリコンウエハからなる。アクチュエータウエハ100の表面100aは、アクチュエータ基板の表面2aに対応している。アクチュエータウエハ100の表面100aには、複数の機能素子形成領域101がマトリクス状に配列されて設定されている。隣接する機能素子形成領域101の間には、スクライブ領域(境界領域)102が設けられている。スクライブ領域102は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。スクライブ領域102には、切断予定線103が設定されている。アクチュエータウエハ100に対して必要な工程を行うことにより、インク流路5は形成されていないが、各機能素子形成領域101上に基板アセンブリSAの構成が形成された基板アセンブリ集合体(SA集合体)110が作成される。
The outline of the manufacturing method of the
FIG. 11 is a plan view of the semiconductor wafer as the original substrate of the actuator substrate, and a part of the region is enlarged and shown.
The semiconductor wafer (actuator wafer) 100 as the original substrate of the
基板アセンブリ集合体110の各機能素子形成領域101に対応した複数の保護基板4を一体的に含む保護基板集合体130(図15K、図16J参照)が予め用意されている。保護基板集合体130は、保護基板4の元基板としての半導体ウエハ(保護基板用ウエハ)に対して必要な工程を行うことにより作成される。保護基板用ウエハは、例えばシリコンウエハからなる。
A protective substrate assembly 130 (see FIGS. 15K and 16J) including a plurality of
また、基板アセンブリ集合体110の各機能素子形成領域101に対応した複数のノズル基板3を一体的に含むノズル基板集合体150(図15M、図16L参照)が予め用意される。ノズル基板集合体150は、ノズル基板3の元基板としての半導体ウエハ(ノズルウエハ)に対して必要な工程を行うことにより作成される。ノズルウエハは、例えばシリコンウエハからなる。ノズル基板集合体150は、図15Mおよび図16Lに示すように、ノズルウエハ140と、ノズルウエハ140の一表面に形成された酸化シリコン(SiO2)膜142と、酸化シリコン膜142の表面に形成された撥水膜143とからなる。
Further, a nozzle substrate assembly 150 (see FIGS. 15M and 16L) including a plurality of
基板アセンブリ集合体110が作成されると、基板アセンブリ集合体110に保護基板集合体130が接合される。次に、基板アセンブリ集合体110に、インク流路5が形成される。次に、基板アセンブリ集合体110にノズル基板集合体150が接合される。これにより、基板アセンブリ集合体110と、保護基板集合体130と、ノズル基板集合体150とからなるインクジェットプリントヘッド集合体170が得られる。この後、インクジェットプリントヘッド集合体170は、切断予定線103に沿ってダイシングブレードにより切断(ダイシング)される。これによって、機能素子形成領域101を含む個々のインクジェットプリントヘッド(チップ)1が切り出される。インクジェットプリントヘッド1は、周縁部にスクライブ領域102を有し、スクライブ領域102に囲まれた中央領域に機能素子形成領域101を有することになる。
When the
図12は、インクジェットプリントヘッド集合体の一部を図解的に示す部分平面図である。
インクジェットプリントヘッド集合体170は、前述したようにアクチュエータウエハ100を含む基板アセンブリ集合体110と、基板アセンブリ集合体110の表面に接合された保護基板集合体130と、基板アセンブリ集合体110の裏面に接合されたノズル基板集合体150とからなる。
FIG. 12 is a partial plan view illustrating a part of the assembly of the inkjet print heads.
As described above, the
アクチュエータウエハ100の各機能素子形成領域101には、図12には図示を省略しているが、前述した可動膜形成層10、圧電素子9、配線16〜19等が形成されている。一方、アクチュエータウエハ100のスクライブ領域102には、図12には図示を省略しているが、配線等が形成されている。
図13は、図12のB部を拡大して示す平面図である。図14は、図13のXIV-XIV線に沿う図解的な断面図である。
Although not shown in FIG. 12, each functional
FIG. 13 is an enlarged plan view showing a portion B of FIG. 12. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along line XIV-XIV of FIG.
図13において符号104は、スクライブ領域102内に設定された除去予定領域を示している。除去予定領域104は、ダイシングによって除去される領域であり、スクライブ領域102の幅中央部の所定幅を有する領域である。除去予定領域104によって囲まれた部分が、ダイシング後においてインクジェットプリントヘッド1となる。
ある機能素子形成領域101の右辺に沿う除去予定領域104の左半部(左側部)には、当該機能素子形成領域101上の右側の圧電素子列に対応した複数の上部配線17の右端に繋がる複数の第1上部延長配線17−1と、それらの第1上部延長配線17−1の先端部(右端部)が接続された1本の第1共通配線17−2とが形成されている。第1上部延長配線17−1は、左右方向に延び、第1共通配線17−2は、前後方向に延びている。第1共通配線17−2の後端部は、当該圧電素子列に対応した圧電体処理用上部電極パッド48の右方まで延び、そこから左方向に屈曲して、当該圧電素子列に対応した圧電体処理用上部配線19の右端に繋がっている。第1上部延長配線17−1および第1共通配線17−2は、これらが接続されている複数の上部配線17および圧電体処理用上部配線19と一体的に形成されている。
In FIG. 13,
The left half (left side) of the planned
ある機能素子形成領域101の左辺に沿う除去予定領域104の右半部(右側部)には、当該機能素子形成領域101上の左側の圧電素子列に対応した複数の上部配線17の左端に繋がる複数の第2上部延長配線17−1と、それらの第2上部延長配線17−1の先端部(左端部)が接続された1本の第2共通配線17−2とが形成されている。第2上部延長配線17−1は、左右方向に延び、第2共通配線17−2は、前後方向に延びている。第2共通配線17−2の後端部は、当該圧電素子列に対応した圧電体処理用上部電極パッド48の左方まで延び、そこから右方向に屈曲して、当該圧電素子列に対応した圧電体処理用上部配線19に繋がっている。第2上部延長配線17−1および第2共通配線17−2は、これらが接続されている複数の上部配線17と一体的に形成されている。
The right half (right side) of the planned
インクジェットプリントヘッド集合体170においては、各機能素子形成領域101上に形成された右側の圧電素子列内の全ての圧電素子9の上部電極13は、上部配線17、第1上部延長配線17−1、第1共通配線17−2および右側の圧電体処理用上部配線19を介して右側の圧電体処理用上部電極パッド49に接続されている。また、右側の圧電素子列内の全ての圧電素子9の下部電極11(主電極部11A)は、右側の圧電体処理用下部配線18を介して、右側の圧電体処理用下部電極パッド48に接続されている。
In the
一方、各機能素子形成領域101上に形成された左側の圧電素子列内の全ての圧電素子9の上部電極13は、上部配線17、第2上部延長配線17−1、第2共通配線17−2および左側の圧電体処理用上部配線19を介して左側の圧電体処理用上部電極パッド49に接続されている。また、左側の圧電素子列内の全ての圧電素子9の下部電極11(主電極部11A)は、左側の圧電体処理用下部配線18を介して、左側の圧電体処理用下部電極パッド48に接続されている。
On the other hand, the
この実施形態では、インクジェットプリントヘッド集合体170に対してダイシングによる個別化処理が行われる前に、圧電体膜の結晶粒の自発分極の方向を一方向に揃えるための分極処理や、圧電体膜の所定駆動電圧に対する変位量を安定させるためのエージングが行われる。この実施形態では、分極処理およびエージングは、圧電体膜に電圧を印可することにより行われる。圧電体膜への電圧の印可は次のように行われる。すなわち、各機能素子形成領域101上に形成された左側の圧電素子列内の圧電素子9の圧電体膜12に対しては、左側の圧電体処理用上部電極パッド49および圧電体処理用下部電極パッド48を用いて電圧が印可される。また、各機能素子形成領域101上に形成された右側の圧電素子列内の圧電素子9の圧電体膜12に対しては、右側の圧電体処理用上部電極パッド49および圧電体処理用下部電極パッド48を用いて電圧が印可される。複数の圧電素子9の組(この実施形態では圧電素子列)に対して、一対の電極パッドを用いて電圧を印可できるので、製造過程において圧電体膜に電圧を印可させやすくなる。
In this embodiment, before the
以下、インクジェットプリントヘッド1の製造方法を具体的に説明する。
図15A〜図15Mは、インクジェットプリントヘッド1の製造工程を示す断面図であり、図4の切断面に対応する断面図である。図16A〜図16Lは、インクジェットプリントヘッド1の製造工程を示す断面図であり、図14の切断面に対応する断面図である。
まず、図15Aおよび図16Aに示すように、アクチュエータウエハ100を用意する。ただし、アクチュエータウエハ100としては、最終的なアクチュエータ基板2の厚さよりも厚いものが用いられる。そして、アクチュエータウエハ100の表面100aに可動膜形成層10が形成される。具体的には、アクチュエータウエハ100の表面100aに酸化シリコン膜(たとえば、1.2μm厚)が形成される。可動膜形成層10が、シリコン膜と酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜で構成される場合には、アクチュエータ基板2の表面にシリコン膜(たとえば0.4μm厚)が形成され、シリコン膜上に酸化シリコン膜(たとえば0.4μm厚)が形成され、酸化シリコン膜上に窒化シリコン膜(たとえば0.4μm厚)が形成される。
Hereinafter, the manufacturing method of the
15A to 15M are cross-sectional views showing a manufacturing process of the
First, as shown in FIGS. 15A and 16A, the
次に、可動膜形成層10上に、金属バリア膜8が形成される。金属バリア膜8は、たとえば、Al2O3膜(たとえば50nm〜100nm厚)からなる。金属バリア膜8は、後に形成される圧電体膜12からの金属原子の抜け出しを防ぐ。金属電子が抜け出すと、圧電体膜12の圧電特性が悪くなるおそれがある。また、抜け出した金属原子が可動膜10Aを構成するシリコン層に混入すると可動膜10Aの耐久性が悪化するおそれがある。
Next, the
次に、図15Bおよび図16Bに示すように、金属バリア膜8に、下部電極11の材料層である下部電極膜71が形成される。下部電極膜71は、たとえば、Ti膜(たとえば10nm〜40nm厚)を下層としPt膜(たとえば10nm〜400nm厚)を上層とするPt/Ti積層膜からなる。このような下部電極膜71は、スパッタ法で形成されてもよい。
Next, as shown in FIGS. 15B and 16B, the
次に、圧電体膜12の材料膜(圧電体材料膜)72が下部電極膜71上の全面に形成される。具体的には、たとえば、ゾルゲル法によって1μm〜3μm厚の圧電体材料膜72が形成される。このような圧電体材料膜72は、金属酸化物結晶粒の焼結体からなる。
次に、圧電体材料膜72の全面に上部電極13の材料である上部電極膜73が形成される。上部電極膜73は、たとえば、白金(Pt)の単膜であってもよい。上部電極膜73は、たとえば、IrO2膜(たとえば40nm〜160nm厚)を下層とし、Ir膜(たとえば40nm〜160nm厚)を上層とするIr02/Ir積層膜であってもよい。このような上部電極膜73は、スパッタ法で形成されてもよい。
Next, the material film (piezoelectric material film) 72 of the
Next, the
次に、図15Cおよび図16Cならびに図15Dおよび図16Dに示すように、上部電極膜73、圧電体材料膜72および下部電極膜71のパターニングが行われる。まず、フォトリソグラフィによって、上部電極13のパターンのレジストマスクが形成される。そして、図15Cおよび図16Cに示すように、このレジストマスクをマスクとして、上部電極膜73および圧電体材料膜72が連続してエッチングされることにより、所定パターンの上部電極13および圧電体膜12が形成される。
Next, as shown in FIGS. 15C and 16C and FIGS. 15D and 16D, the
次に、レジストマスクが剥離された後、フォトリソグラフィによって、下部電極11のパターンのレジストマスクが形成される。そして、図15Dおよび図16Dに示すように、このレジストマスクをマスクとして、下部電極膜71がエッチングされることにより、所定パターンの下部電極11が形成される。これにより、主電極部11Aと、貫通孔23を有する延長部11Bとからなる下部電極11が形成される。このようにして、下部電極11の主電極部11A、圧電体膜12および上部電極13からなる圧電素子9が形成される。
Next, after the resist mask is peeled off, a resist mask having a pattern of the
次に、図15Eおよび図16Eに示すように、レジストマスクが剥離された後、全面を覆う水素バリア膜14が形成される。水素バリア膜14は、スパッタ法で形成されたAl2O3膜であってもよく、その膜厚は、50nm〜100nmであってもよい。この後、水素バリア膜14上の全面に絶縁膜15が形成される。絶縁膜15は、SiO2膜であってもよく、その膜厚は、200nm〜300nmであってもよい。続いて、絶縁膜15および水素バリア膜14が連続してエッチングされることにより、コンタクト孔26,27,28が形成される。
Next, as shown in FIGS. 15E and 16E, after the resist mask is peeled off, a
次に、図15Fおよび図16Fに示すように、コンタクト孔26,27,28内を含む絶縁膜15上に、スパッタ法によって、下部配線16、上部配線17、圧電体処理用下部配線18、圧電体処理用上部配線19、上部延長配線17−1および共通配線17−2を構成する配線膜が形成される。この後、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、配線膜がパターニングされることにより、下部配線16、上部配線17、圧電体処理用下部配線18、圧電体処理用上部配線19、上部延長配線17−1および共通配線17−2が同時に形成される。
Next, as shown in FIGS. 15F and 16F, the
次に、図15Gおよび図16Gに示すように、絶縁膜15の表面に各配線16,17,18,19,17−1,17−2を覆うパッシベーション膜21が形成される。パッシベーション膜21は、例えば、SiNからなる。パッシベーション膜21は、例えば、プラズマCVDによって形成される。
次に、フォトリソグラフィによってパッド開口36〜39に対応した開口を有するレジストマスクが形成され、このレジストマスクをマスクとして、パッシベーション膜21がエッチングされる。これにより、図15Hおよび図16Hに示すように、パッシベーション膜21にパッド開口36〜39が形成される。レジストマスクが剥離された後に、パッシベーション膜21上にパッド開口36、37、38および39を介して、それぞれ下部電極用パッド46、上部電極用パッド47、圧電体処理用下部電極パッド48および圧電体処理用上部電極パッド49が形成される。
Next, as shown in FIGS. 15G and 16G, a
Next, a resist mask having openings corresponding to the
次に、フォトリソグラフィによって開口40およびインク供給用貫通孔22に対応した開口を有するレジストマスクが形成され、このレジストマスクをマスクとして、パッシベーション膜21および絶縁膜15が連続してエッチングされる。これにより、図15Iおよび図16Iに示すように、パッシベーション膜21および絶縁膜15に、開口40およびインク供給用貫通孔22が形成される。
Next, a resist mask having an opening corresponding to the
次に、レジストマスクが剥離される。そして、フォトリソグラフィによってインク供給用貫通孔22に対応した開口を有するレジストマスクが形成され、このレジストマスクをマスクとして、水素バリア膜14、金属バリア膜8および可動膜形成層10がエッチングされる。これにより、図15Jに示すように、水素バリア膜14、金属バリア膜8および可動膜形成層10に、インク供給用貫通孔22が形成される。これにより、基板アセンブリ集合体110が作成される。
Next, the resist mask is peeled off. Then, a resist mask having an opening corresponding to the ink supply through
次に、図15Kおよび図16Jに示すように、保護基板集合体130の対向面51に接着剤50が塗布され、インク供給路53とそれに対応するインク供給用貫通孔22とが一致するように、基板アセンブリ集合体110に保護基板集合体130が固定される。
次に、図15Lおよび図16Kに示すように、アクチュエータウエハ100を薄くするための裏面研削が行われる。アクチュエータウエハ100が裏面100bから研磨されることにより、アクチュエータウエハ100が薄膜化される。たとえば、初期状態で670μm厚程度のアクチュエータウエハ100が、300μm厚程度に薄型化されてもよい。この後、アクチュエータウエハ100の裏面100b側に、フォトリソグラフィによってインク流路5(インク流入部6および圧力室7)に対応した開口を有するレジストマスクが形成され、このレジストマスクをマスクとして、アクチュエータウエハ100が裏面100bからエッチングされる。これにより、アクチュエータウエハ100に、インク流路5(インク流入部6および圧力室7)が形成される。
Next, as shown in FIGS. 15K and 16J, the adhesive 50 is applied to the facing
Next, as shown in FIGS. 15L and 16K, backside grinding for thinning the
このエッチングの際、可動膜形成層10の表面に形成された金属バリア膜8は、圧電体膜12から金属元素(PZTの場合は、Pb,Zr,Ti)が抜け出すことを防止し、圧電体膜12の圧電特性を良好に保つ。また、前述のとおり、金属バリア膜8は、可動膜10Aを形成するシリコン層の耐久性の維持に寄与する。
この後、図15Mおよび図16Lに示すように、ノズル基板集合体150がアクチュエータウエハ100の裏面100bに張り合わされる。これにより、基板アセンブリ集合体110と、保護基板集合体130と、ノズル基板集合体150とからなるインクジェットプリントヘッド集合体170が得られる。この後、インクジェットプリントヘッド集合体170が、切断予定線103に沿ってダイシングブレードにより切断される。つまり、インクジェットプリントヘッド1を個別に切り出すための工程が行われる。これにより、スクライブ領域102内の除去予定領域104が除去される。したがって、除去予定領域104内に形成されていた上部延長配線17−1および共通配線17−2は除去される。
At the time of this etching, the
After that, as shown in FIGS. 15M and 16L, the
この工程が完了すると、基板アセンブリ集合体110におけるアクチュエータウエハ100は、個々のインクジェットプリントヘッド1のアクチュエータ基板2となる。また、保護基板集合体130は、個々のインクジェットプリントヘッド1の保護基板4となる。また、ノズル基板集合体150におけるノズルウエハ140、酸化シリコン膜142および撥水膜143は、それぞれ、個々のインクジェットプリントヘッド1のノズル基板3におけるシリコン基板30、酸化シリコン膜31および撥水膜32となる。こうして、図1〜図7に示す構造のインクジェットプリントヘッド1の個片が得られる。
When this step is completed, the
このようにして得られたインクジェットプリントヘッド1では、アクチュエータ基板2の側面およびノズル基板3の側面は、平面視において全方位で面一(全周囲にわたって面一)となる。つまり、この実施形態では、アクチュエータ基板2とノズル基板3との間に段差のないインクジェットプリントヘッド1が得られる。また、この実施形態では、アクチュエータ基板2の側面および保護基板4の側面も、平面視において全方位で面一(全周囲にわたって面一)となる。つまり、この実施形態では、アクチュエータ基板2と保護基板4との間にも段差のないインクジェットプリントヘッド1が得られる。
In the
この実施形態によるインクジェットプリントヘッドの製造方法では、保護基板集合体130が固定された基板アセンブリ集合体110にノズル基板集合体150が接合されることにより、インクジェットプリントヘッド集合体170が作成される。そして、インクジェットプリントヘッド集合体170が、ダイシングされることにより、インクジェットプリントヘッド1が個別に切り出される。このため、たとえば、個々の基板アセンブリSAを製造した後に、個々の基板アセンブリSAにノズル基板3を個別に接合してインクジェットプリントヘッドを製造する場合に比べて、インクジェットプリントヘッド1を効率よく製造することができるようになる。
In the method for manufacturing an inkjet printhead according to this embodiment, the
図17は、上部延長配線および共通配線の変形例を示す断面図であり、図14の断面図に対応する断面図である。
この変形例では、左右方向に隣接する2つの機能素子形成領域101の左右方向の境界部付近には、除去予定領域104を跨いで、ダミー下部電極211およびダミー圧電体膜212が形成されている。ダミー下部電極211は、下部電極11と同じ材料および同じ工程で形成されるが、下部電極11とは接続されていない電極である。また、ダミー圧電体膜212は、圧電体膜12と同じ材料および同じ工程で形成されるが、圧電体膜12とは繋がっていない圧電体膜である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a modified example of the upper extension wiring and the common wiring, and is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view of FIG.
In this modification, the dummy
前記ダミー圧電体膜212上に、ダミー上部電極からなる第2の上部配線13−3、上部延長配線13−1および共通配線13−2が形成される。ダミー上部電極とは、上部電極13と同じ材料および同じ工程で形成されるが、上部電極13とは接続されていない電極である。上部延長配線13−1および共通配線13−2の平面視パターンは、それぞれ、図13に示される上部延長配線17−1および共通配線17−2と同じである。
A second upper wiring 13-3, an upper extension wiring 13-1 and a common wiring 13-2 made of a dummy upper electrode are formed on the dummy
この変形例では、図17に示すように、機能素子形成領域101の右側部において、上部配線(第1の上部配線)17の右端部は、除去予定領域104に達していないが、第2の上部配線13−3の上方まで延びている。第2の上部配線13−3と上部配線(第1の上部配線)17との間には、水素バリア膜14および絶縁膜15が存在している。上部配線17と第2の上部配線13−3との間において、水素バリア膜14および絶縁膜15を連続して貫通するコンタクト孔227が形成されている。上部配線17の一端部は、コンタクト孔227に入り込み、コンタクト孔227内で第2の上部配線13−3に接続されている。
In this modification, as shown in FIG. 17, in the right end portion of the functional
そして、第2の上部配線13−3の右端は、機能素子形成領域101の右側の除去予定領域104まで延び、上部延長配線13−1に一体的に接続されている。共通配線13−2と圧電体処理用上部配線19(図13参照)とは、上部配線17と第2の上部配線13−3との接続形態と同様な接続形態によって接続される。
機能素子形成領域101の左側部およびその左側のスクライブ領域102(除去予定領域104)には、図示されていないが、前述した機能素子形成領域101の右側部およびその右側のスクライブ領域102(除去予定領域104)の配線構造に対して左右対称の配線構造が形成されている。
The right end of the second upper wiring 13-3 extends to the
Although not shown, the left side portion of the functional
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の実施形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、アクチュエータ基板2には、圧電体素子列(圧力室列)は2列分設けられているが、圧電体素子列(圧力室列)は1列分のみ設けられていてもよいし、3列分以上設けられていてもよい。
また、前述の実施形態では、水素バリア膜14の表面の一部に絶縁膜15が形成されているが、水素バリア膜14の表面の全域に絶縁膜15が形成されていてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other embodiments. For example, in the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the insulating
また、前述の実施形態では、水素バリア膜14表面の一部に絶縁膜15が形成されているが、絶縁膜15はなくてもよい。
また、前述の実施形態では、圧電体膜の材料としてPZTを例示したが、そのほかにも、チタン酸鉛(PbPO3)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)などに代表される金属酸化物からなる圧電材料が適用されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the insulating
Further, in the above-described embodiment, PZT is exemplified as the material of the piezoelectric film, but in addition, lead titanate (PbPO 3 ), potassium niobate (KNbO 3 ), lithium niobate (LiNbO3), lithium tantalate are used. A piezoelectric material made of a metal oxide represented by (LiTaO 3 ) or the like may be applied.
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
1 インジットプリントヘッド
2 アクチュエータ基板
2a 表面
2b 裏面
3 ノズル基板
4 保護基板
5 インク流路
6 インク流入部
7 圧力室
8 金属バリア膜
9 圧電素子
10 可動膜形成層
10A 可動膜
11 下部電極
11A 主電極部
11B 延長部
12 圧電体膜
13 上部電極
13−1 上部延長配線
13−2 共通配線
13−3 第2の上部配線
14 水素バリア膜
15 絶縁膜
16 下部配線
17 上部配線
17−1 上部延長配線
17−2 共通配線
18 圧電体処理用下部配線
19 圧電体処理用上部配線
20 ノズル孔
20a 凹部
20b インク吐出通路
20c 吐出口
21 パッシベーション膜
22 インク供給用貫通孔
23 貫通孔(下部電極)
26 コンタクト孔(下部配線)
27 コンタクト孔(上部配線)
28 コンタクト孔(圧電体処理用下部配線)
30 シリコン基板
31 酸化シリコン膜
32 撥水膜
36 パッド開口(下部配線)
37 パッド開口(上部配線)
38 パッド開口(圧電体処理用下部配線)
39 パッド開口(圧電体処理用上部配線)
40 開口(絶縁膜およびパッシベーション膜)
41 インク流通方向
46 下部電極用パッド
47 上部電極用パッド
48 圧電体処理用下部電極パッド
49 圧電体処理用上部電極パッド
50 接着剤
51 対向面
52 収容凹所
53 インク供給路
54 開口部
71 下部電極膜
72 圧電体材料膜
73 上部電極膜
100 アクチュエータウエハ
100a 表面
100b 裏面
101 機能素子形成領域
102 スクライブ領域
103 切断予定線
104 除去予定領域
110 基板アセンブリ集合体
130 保護基板集合体
150 ノズル基板集合体
170 インクジェットプリントヘッド集合体
211 ダミー下部電極
212 ダミー圧電体膜
227 コンタクト孔
SA 基板アセンブリ
1 Inject
26 Contact hole (lower wiring)
27 Contact hole (upper wiring)
28 Contact hole (lower wiring for piezoelectric processing)
30
37 Pad opening (upper wiring)
38 Pad opening (lower wiring for piezoelectric processing)
39 Pad opening (upper wiring for piezoelectric processing)
40 openings (insulating film and passivation film)
41
Claims (4)
複数の圧力室を有するアクチュエータ基板と、
前記複数の圧力室上に配置されかつ前記複数の圧力室の天面部を区画する複数の可動膜を含む可動膜形成層と、
前記複数の可動膜上に形成され、下部電極と前記下部電極上に形成された圧電体膜と前記圧電体膜上に形成された上部電極とを含む複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子の上部電極に接続された複数の上部配線とを含み、
前記上部配線は、前記上部電極に一端部が接続された第1の上部配線と、前記第1の上部配線の他端部に一端部が接続された第2の上部配線とを含み、
前記第2の上部配線の他端部が、前記インクジェットプリントヘッドの側面まで延びており、
前記上部電極および前記圧電体膜の少なくとも側面全域と、前記下部電極の上面と、前記第2の上部配線の上面とを覆う水素バリア膜と、
前記水素バリア膜上に形成され、前記水素バリア膜と前記第1の上部配線との間に配置された絶縁膜とをさらに含み、
前記水素バリア膜および前記絶縁膜に、前記上部電極の一部を露出させる第1コンタクト孔と、前記第2の上部配線の一部を露出させる第2コンタクト孔とが形成されており、前記第1の上部配線の一端部は、前記第1コンタクト孔を介して前記上部電極に接続されており、前記第1の上部配線の他端部は、前記第2コンタクト孔を介して前記第2の上部配線に接続されている、インクジェットプリントヘッド。 It ’s an inkjet print head.
An actuator board with multiple pressure chambers and
A movable film cambium that is arranged on the plurality of pressure chambers and includes a plurality of movable films that partition the top surface of the plurality of pressure chambers.
A plurality of piezoelectric elements formed on the plurality of movable films, including a lower electrode, a piezoelectric film formed on the lower electrode, and an upper electrode formed on the piezoelectric film.
Including a plurality of upper wirings connected to the upper electrodes of the plurality of piezoelectric elements.
The upper wiring includes a first upper wiring having one end connected to the upper electrode and a second upper wiring having one end connected to the other end of the first upper wiring.
The other end of the second upper wiring extends to the side surface of the inkjet printhead.
A hydrogen barrier film that covers at least the entire side surface of the upper electrode and the piezoelectric film, the upper surface of the lower electrode, and the upper surface of the second upper wiring.
Further including an insulating film formed on the hydrogen barrier film and arranged between the hydrogen barrier film and the first upper wiring.
The hydrogen barrier film and the insulating film are formed with a first contact hole for exposing a part of the upper electrode and a second contact hole for exposing a part of the second upper wiring. One end of the upper wiring of 1 is connected to the upper electrode via the first contact hole, and the other end of the first upper wiring is connected to the second contact hole through the second contact hole. Inkjet printhead connected to the top wiring .
前記保護基板は、前記アクチュエータ基板側に向かって開口しかつ前記圧電素子を収容する収容凹所と、平面視において前記収容凹所の一端の外方に形成され、前記インク流路の一端部に連通するインク供給路とを有している、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインクジェットプリントヘッド。 A protective substrate that is bonded to the actuator substrate by an adhesive so as to cover the piezoelectric element is further included.
The protective substrate is formed in a housing recess that opens toward the actuator board side and accommodates the piezoelectric element, and outside one end of the housing recess in a plan view, and is formed at one end of the ink flow path. The inkjet print head according to any one of claims 1 to 6, which has an ink supply path that communicates with the ink supply path.
前記アクチュエータ基板の元基板でありかつ周囲がスクライブ領域に囲まれた複数の機能素子形成領域を有する半導体ウエハを用いて、複数の基板アセンブリを含む基板アセンブリ集合体を形成する工程と、
前記基板アセンブリ集合体に、複数のノズル基板を含むノズル基板集合体を接合することにより、インクジェットプリントヘッド集合体を形成する工程と、
前記インクジェットプリントヘッド集合体を前記スクライブ領域に沿ってダイシングすることにより、複数のインクジェットプリントヘッドを製造する工程とを含み、
前記基板アセンブリ集合体を形成する工程は、
前記半導体ウエハ上に、前記各機能素子形成領域に対して複数の可動膜形成領域を含む可動膜形成層を形成する第1工程と、
前記可動膜形成層の前記各可動膜形成領域上に、下部電極と、前記下部電極に対して前記可動膜形成層とは反対側に配置された上部電極と、それらに挟まれた圧電体膜とを含む複数の圧電素子を形成する第2工程と、
前記可動膜形成領域毎に、当該領域内に含まれる各上部電極に一端部が接続された上部配線を形成する第3工程と、
前記機能素子形成領域毎に1または複数の圧電体処理用上部電極パッドを形成する第4工程とを含み、
前記第3工程では、前記機能素子形成領域内の全ての複数の上部配線またはこれらが複数組に分けられた各組内の複数の上部配線は、当該機能素子形成領域を横切ってその周囲のスクライブ領域内に延び、当該スクライブ領域内において共通配線によって共通接続されるように形成されるとともに、前記共通配線の一端部は、当該スクライブ領域を横切って当該機能素子形成領域内に延びるように形成され、
前記第4工程では、前記共通配線の一端部に接続されるように前記圧電体処理用上部電極パッドが形成される、インクジェットプリントヘッドの製造方法。 An actuator substrate having a plurality of pressure chambers, a plurality of movable membranes for partitioning the top surface portions of the plurality of pressure chambers, and a substrate assembly having a plurality of piezoelectric elements formed on the plurality of movable membranes are joined to the substrate assembly. A method for manufacturing an inkjet print head, which includes a nozzle substrate having a plurality of nozzle holes communicating with each of the plurality of pressure chambers.
A step of forming a substrate assembly assembly including a plurality of substrate assemblies by using a semiconductor wafer which is the original substrate of the actuator substrate and has a plurality of functional element forming regions surrounded by a scribe region.
A step of forming an inkjet printhead aggregate by joining a nozzle substrate aggregate containing a plurality of nozzle substrates to the substrate assembly aggregate.
It includes a step of manufacturing a plurality of inkjet printheads by dicing the group of inkjet printheads along the scribe region.
The step of forming the substrate assembly assembly is
A first step of forming a movable film forming layer including a plurality of movable film forming regions for each functional element forming region on the semiconductor wafer,
On each of the movable film forming regions of the movable film forming layer, a lower electrode, an upper electrode arranged on the side opposite to the movable film forming layer with respect to the lower electrode, and a piezoelectric film sandwiched between them. The second step of forming a plurality of piezoelectric elements including and
In each of the movable film forming regions, a third step of forming an upper wiring in which one end is connected to each upper electrode included in the region, and
The fourth step of forming one or more upper electrode pads for piezoelectric processing for each functional element forming region is included.
In the third step, all the plurality of upper wirings in the functional element forming region or the plurality of upper wirings in each set in which these are divided into a plurality of sets cross the functional element forming region and scribe around the plurality of upper wirings. It extends into the region and is formed so as to be commonly connected by common wiring in the scribe region, and one end of the common wiring is formed so as to extend across the scribe region and into the functional element forming region. ,
In the fourth step, a method for manufacturing an inkjet print head, in which the piezoelectric material processing upper electrode pad is formed so as to be connected to one end of the common wiring.
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