JPH11227190A - Ink jet recording head and fabrication thereof - Google Patents

Ink jet recording head and fabrication thereof

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JPH11227190A
JPH11227190A JP3075298A JP3075298A JPH11227190A JP H11227190 A JPH11227190 A JP H11227190A JP 3075298 A JP3075298 A JP 3075298A JP 3075298 A JP3075298 A JP 3075298A JP H11227190 A JPH11227190 A JP H11227190A
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pressure chamber
etching
diaphragm
recording head
chamber substrate
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哲司 高橋
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for fabricating an ink jet recording head in which defective bonding of a nozzle plate and clogging of nozzle can be prevented. SOLUTION: The method for fabricating an ink jet recording head comprises a step for forming diaphragms 301 on the opposite sides of a substrate for forming a pressure room 21, a step (A) for etching one diaphragm 301 according to the profile of the pressure room 21 to expose the substrate, a step (B) for etching the exposed substrate until the other diaphragm 301 is exposed, and a step (C) for etching the diaphragm 301 selectively to remove an eave part 12 of the diaphragm formed at the open end of the pressure room 21 by one diaphragm 301 and the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録ヘッドの製造方法に係り、特に、圧力室基板をエッ
チングする際に、酸化ケイ素膜に残されたひさしを除去
することによってノズル板の接着不良やノズルの目詰ま
りを防止する発明に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an ink jet recording head, and more particularly to a method of manufacturing a pressure chamber substrate, the method comprising: removing an eaves remaining on a silicon oxide film when etching a pressure chamber substrate; To prevent clogging of nozzles and nozzles.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドは、ノズル
が設けられたノズル板、圧力室が形成された圧力室基
板、圧力室基板に設けられた振動板、および振動板上に
形成された圧電体素子を備える。圧電体素子は、ジルコ
ン酸チタン酸鉛(PZT)等の強誘電体セラミックス薄
膜を電極膜で狭持したものである。この圧電体素子に電
圧を加えると圧電体素子に体積変化を生じる。体積変化
が生じると振動板が変形し、圧力室のインクに圧力が加
えられる結果、ノズルからインクが吐出させられるもの
である。
2. Description of the Related Art Ink jet recording heads include a nozzle plate provided with nozzles, a pressure chamber substrate formed with a pressure chamber, a vibration plate provided on the pressure chamber substrate, and a piezoelectric element formed on the vibration plate. Is provided. The piezoelectric element has a ferroelectric ceramic thin film such as lead zirconate titanate (PZT) sandwiched between electrode films. When a voltage is applied to the piezoelectric element, a volume change occurs in the piezoelectric element. When the volume changes, the diaphragm is deformed, and pressure is applied to the ink in the pressure chamber, so that the ink is ejected from the nozzles.

【0003】従来、インクジェット式記録ヘッドの製造
方法では、図7に示すように、酸化ケイ素膜等の酸化膜
をシリコン等で構成された圧力室基板20の両面に形成
していた。以下、圧電体素子を形成する側の酸化膜を振
動板30、ノズル板を貼り合わせる側の酸化膜をエッチ
ングマスク31と称する。
Conventionally, in a method of manufacturing an ink jet recording head, as shown in FIG. 7, an oxide film such as a silicon oxide film is formed on both surfaces of a pressure chamber substrate 20 made of silicon or the like. Hereinafter, the oxide film on the side where the piezoelectric element is formed is referred to as the vibration plate 30, and the oxide film on the side where the nozzle plate is bonded is referred to as the etching mask 31.

【0004】そして、ノズル板を貼り合わせる面に形成
されたエッチングマスク31をキャビティ(圧力室)2
1の形状に合わせて除去して窓を設けてから、圧力室基
板20をエッチングしていた。
Then, an etching mask 31 formed on the surface to which the nozzle plate is to be bonded is placed in a cavity (pressure chamber) 2.
The pressure chamber substrate 20 was etched after the window was provided by removing it according to the shape of FIG.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧力室
形成工程において、圧力室基板をエッチングする際に、
図7に示すように、キャビティ21に面したエッチング
マスク31の端部にひさし部分12が形成されることが
あった。このひさし部分12は、割れたり欠けたりして
エッチングマスクの破片をキャビティ内に残していた。
このため破片によるノズル板の接着不良を生じたり、破
片がノズルに詰まってインクの吐出不良を招いたりする
不都合があった。
However, in the pressure chamber forming step, when etching the pressure chamber substrate,
As shown in FIG. 7, the eaves portion 12 may be formed at the end of the etching mask 31 facing the cavity 21. This eaves portion 12 cracked or chipped, leaving fragments of the etching mask in the cavity.
For this reason, there have been inconveniences such as defective adhesion of the nozzle plate due to the debris, and defective discharge of the ink due to the debris clogging the nozzle.

【0006】特に、KOHを用いたシリコンの湿式異方
性エッチングでは、面方位によってエッチング速度差が
大きく、リザーバを形成する段階ではエッチングされや
すい面(キャビティを形成する壁の端面)が露出するた
め、ひさしが大きく形成され、前記不都合が製造上の大
きな問題になっていた。
In particular, in the wet anisotropic etching of silicon using KOH, the difference in etching rate is large depending on the plane orientation, and the surface that is easily etched (the end surface of the wall forming the cavity) is exposed at the stage of forming the reservoir. In addition, the eaves are formed large, and the above-mentioned inconvenience has been a serious problem in manufacturing.

【0007】上記問題に鑑み、本発明の第1の課題は、
圧力室の形成過程で生ずるエッチングマスクのひさしを
除去することにより、ノズル板の接着不良やノズルの目
詰まりを防止し、もって製品の歩留まりを良くして、イ
ンクジェット式記録ヘッドのコストを下げることのでき
る製造技術を提供することである。
[0007] In view of the above problems, a first object of the present invention is to provide:
By removing the eaves of the etching mask generated in the process of forming the pressure chamber, it is possible to prevent poor adhesion of the nozzle plate and clogging of the nozzle, thereby improving the product yield and reducing the cost of the ink jet recording head. To provide a manufacturing technology that can be used.

【0008】本発明の第2の課題は、エッチングマスク
のひさしを除去すると共に、振動板のエッチングの有無
を選択可能とし、ヘッドのコンプライアンスを調整可能
に構成することにより、製品の均一性が向上し製品の歩
留まりを良くして、インクジェット式記録ヘッドのコス
トを下げることのできる製造技術を提供することであ
る。
A second object of the present invention is to improve the uniformity of the product by removing the eaves of the etching mask, selecting the presence or absence of etching of the diaphragm, and adjusting the compliance of the head. Another object of the present invention is to provide a manufacturing technique capable of improving the product yield and reducing the cost of the ink jet recording head.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の課題を解決するイ
ンクジェット式記録ヘッドは、圧力室が設けられた圧力
室基板と、圧力室基板に設けられた振動板と、振動板上
に設けられた圧電体素子と、を備えたインクジェット式
記録ヘッドにおいて、振動板は、圧力室内で露出してい
る領域に凹部が形成されていることを特徴とする。
An ink jet recording head for solving the first problem is provided with a pressure chamber substrate provided with a pressure chamber, a diaphragm provided on the pressure chamber substrate, and a diaphragm provided on the diaphragm. And a piezoelectric element, wherein the vibration plate has a concave portion formed in a region exposed in the pressure chamber.

【0010】すなわち、圧力室形成工程において、振動
板に形成されるひさし部分を除去するために振動板をエ
ッチングすると、圧力室内において露出している他方の
振動板も若干エッチングされる。このため、この他方の
振動板には圧力室に向かって凹部が形成される。この凹
部が形成された振動板を備えたインクジェット式記録ヘ
ッドは、すなわち本発明の製造方法を使用したものと推
定できる。
That is, in the pressure chamber forming step, when the diaphragm is etched to remove the eaves formed on the diaphragm, the other diaphragm exposed in the pressure chamber is also slightly etched. Therefore, a concave portion is formed in the other diaphragm toward the pressure chamber. It is presumed that the ink jet recording head provided with the diaphragm having the concave portion uses the manufacturing method of the present invention.

【0011】また、本発明では、振動板と圧力室基板と
の圧力室に面した境界部分は、振動板が圧力室基板より
多く侵食されたことによってひさし形状が形成されてい
る。
Further, in the present invention, the boundary between the diaphragm and the pressure chamber substrate facing the pressure chamber has an eaves shape due to the erosion of the diaphragm more than the pressure chamber substrate.

【0012】本発明の製造工程により、他方の振動板の
圧力室側に凹部が形成される際、エッチング液の作用に
より、その膜の延材方向にもエッチングが進行する。こ
のエッチング液は、振動板を選択的に形成するものであ
るため、圧力室基板と振動板との境目にひさし部分が生
ずるのである。
According to the manufacturing process of the present invention, when a concave portion is formed on the pressure chamber side of the other diaphragm, etching proceeds in the direction of the extending material of the film due to the action of the etchant. Since this etching liquid selectively forms the vibration plate, an eave portion is formed at the boundary between the pressure chamber substrate and the vibration plate.

【0013】上記第1の課題を解決するインクジェット
式記録ヘッドの製造方法は、圧力室が設けられた圧力室
基板と、圧力室基板に設けられた振動板と、振動板上に
設けられた圧電体素子と、を備えたインクジェット式記
録ヘッドの製造方法である。そして、(a) 圧力室を
形成するための圧力室基板の一方の面に振動板を形成す
る振動板形成工程と、(b) 圧力室基板の他方の面に
エッチングマスクを形成するエッチングマスク形成工程
と、(c) エッチングマスクを圧力室の形状に合わせ
てエッチングし、圧力室基板を露出させるマスクエッチ
ング工程と、(d) 露出した圧力室基板を他方の振動
板が露出するまでエッチングする圧力室基板エッチング
工程と、(e) エッチングマスクと圧力室基板とによ
り圧力室の開口端部に形成された当該エッチングマスク
のひさし部分を、当該エッチングマスクを選択的にエッ
チングすることによって取り除くひさし除去工程と、を
備えて構成される。
A method of manufacturing an ink jet type recording head which solves the above first problem comprises a pressure chamber substrate provided with a pressure chamber, a diaphragm provided on the pressure chamber substrate, and a piezoelectric plate provided on the diaphragm. And a body element. (A) a vibration plate forming step of forming a vibration plate on one surface of the pressure chamber substrate for forming the pressure chamber; and (b) an etching mask forming an etching mask on the other surface of the pressure chamber substrate. And (c) a mask etching step of etching the etching mask according to the shape of the pressure chamber to expose the pressure chamber substrate, and (d) a pressure of etching the exposed pressure chamber substrate until the other diaphragm is exposed. A chamber substrate etching step, and (e) an eave removing step of removing an eaves portion of the etching mask formed at an opening end of the pressure chamber by the etching mask and the pressure chamber substrate by selectively etching the etching mask. And is provided.

【0014】第2の課題を解決する発明は、(a) ひ
さし除去工程の前に、他方の振動板がエッチングされる
ことを防止するためのレジスト層を、圧力室において露
出している他方の振動板の当該圧力室側に形成するレジ
スト形成工程と、(b) ひさし除去工程の後に、振動
板の圧力室側に形成されたレジスト層を除去する除去工
程と、を備えて構成される。
The invention for solving the second problem is as follows: (a) Before the eaves removing step, a resist layer for preventing the other diaphragm from being etched is formed on the other of the resist layers exposed in the pressure chamber. A resist forming step of forming the resist on the pressure chamber side of the diaphragm; and (b) a removing step of removing a resist layer formed on the pressure chamber side of the diaphragm after the eaves removing step.

【0015】例えば、ひさし除去工程では、エッチング
マスクを圧力室基板より高いエッチングレートでエッチ
ングするエッチング液によってエッチングマスクのひさ
し部分を取り除く。
For example, in the eaves removing step, the eaves of the etching mask are removed with an etching solution for etching the etching mask at a higher etching rate than the pressure chamber substrate.

【0016】このエッチング液は、フッ化アンモニウム
等の緩衝剤がフッ化水素酸に所定の割合で混合されたも
のである。
This etching solution is a mixture of a buffer such as ammonium fluoride and hydrofluoric acid at a predetermined ratio.

【0017】エッチングマスクは、例えば酸化ケイ素で
あり、圧力室基板は、例えばシリコンにより形成され
る。
The etching mask is, for example, silicon oxide, and the pressure chamber substrate is, for example, formed of silicon.

【0018】また、本発明は、振動板上に、電極膜で挟
まれた圧電体素子を形成する工程をさらに備える。
Further, the present invention further comprises a step of forming a piezoelectric element sandwiched between the electrode films on the diaphragm.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、本発明の最良の実施形態
を、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the best embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】<実施形態1>本発明の実施形態1は、上
記第1の課題を解決するものである。
<Embodiment 1> Embodiment 1 of the present invention solves the above first problem.

【0021】(インクジェット式記録ヘッドの構成)図
1に、本実施形態の製造方法で製造されるインクジェッ
ト式記録ヘッドが内蔵されるインクジェットプリンタの
斜視図を示す。同図に示すように、本実施形態のインク
ジェットプリンタ100は、本発明のインクジェット式
記録ヘッド1、トレイ3等を本体2に備えて構成されて
いる。用紙5は、トレイ3に載置される。図示しないコ
ンピュータから印字用データが供給されると、図示しな
い内部ローラが用紙5を本体2に取り入れる。インクジ
ェット式記録ヘッド1は、用紙5がローラの近傍を通過
するとき、同図矢印方向に駆動され、印字が行われる。
印字後の用紙5は排出口4から排出される。
(Structure of Inkjet Recording Head) FIG. 1 is a perspective view of an inkjet printer in which an inkjet recording head manufactured by the manufacturing method of this embodiment is built. As shown in FIG. 1, an ink jet printer 100 according to the present embodiment includes an ink jet recording head 1, a tray 3, and the like in a main body 2 of the present invention. The paper 5 is placed on the tray 3. When printing data is supplied from a computer (not shown), an internal roller (not shown) takes the paper 5 into the main body 2. When the paper 5 passes near the rollers, the ink jet recording head 1 is driven in the direction of the arrow in FIG.
The printed paper 5 is discharged from the discharge port 4.

【0022】図2に、上記インクジェット式記録ヘッド
の主要部の斜視図を示す。理解を容易にするため、一部
断面図を示す。図3に、図2のA−A切断面から見たイ
ンクジェット式記録ヘッドの主要部層構造を示す。
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the ink jet recording head. A partial cross-sectional view is shown for easy understanding. FIG. 3 shows a layer structure of a main part of the ink jet recording head as viewed from a section AA in FIG.

【0023】図2に示すように、インクジェット式記録
ヘッドの主要部は、一体成形された圧力室基板20の一
方の面に、振動板30が形成され、振動板上に圧電体素
子40が形成されて構成されている。圧力室基板20の
他方の面には、ノズル11を有するノズル板10が貼り
合わせられている。
As shown in FIG. 2, the main part of the ink jet recording head has a vibration plate 30 formed on one surface of an integrally formed pressure chamber substrate 20, and a piezoelectric element 40 formed on the vibration plate. It is configured. A nozzle plate 10 having a nozzle 11 is bonded to the other surface of the pressure chamber substrate 20.

【0024】圧力室基板20は、シリコン単結晶基板等
をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能
するキャビティ21が複数形成されたものであり、個々
のキャビティにはインクが充填可能に形成される。側壁
22は、エッチングされずに残った部分であり、キャビ
ティ21間を仕切るよう形成される。リザーバ23は、
各キャビティ21にインクを供給可能な共通の流路を構
成するように形成されている。供給口24は、各キャビ
ティ21にインクを導入可能に形成されている。
The pressure chamber substrate 20 has a plurality of cavities 21 each of which functions as a pressure chamber formed by etching a silicon single crystal substrate or the like. Each cavity is formed so as to be filled with ink. You. The side wall 22 is a portion left without being etched, and is formed so as to partition between the cavities 21. The reservoir 23
The cavities 21 are formed so as to form a common flow path capable of supplying ink. The supply port 24 is formed so that ink can be introduced into each cavity 21.

【0025】振動板30は、圧電体素子40に生じた体
積変化によって撓むことにより、キャビティ21に体積
変化を起こさせるものである。振動板30上のキャビテ
ィ21に相当する位置には、圧電体素子40が形成され
ている。また、振動板30のうち、リザーバ23に相当
する一部に、インクタンク口31が設けられている。振
動板30は、図3に示すように、シリコン基板を熱酸化
することによって形成される絶縁(SiO)膜301
および下部電極膜302を積層して形成される。ただ
し、下部電極膜302は、振動板全面に設ける必要はな
く、圧電体素子40の部分やその他必要な部分にのみに
設けるものであってもよい。
The vibration plate 30 causes the cavity 21 to change in volume by bending due to the change in volume generated in the piezoelectric element 40. A piezoelectric element 40 is formed at a position corresponding to the cavity 21 on the vibration plate 30. In addition, an ink tank port 31 is provided in a part of the vibration plate 30 corresponding to the reservoir 23. As shown in FIG. 3, the diaphragm 30 is an insulating (SiO 2 ) film 301 formed by thermally oxidizing a silicon substrate.
And the lower electrode film 302 are laminated. However, the lower electrode film 302 does not need to be provided on the entire surface of the vibration plate, and may be provided only on the portion of the piezoelectric element 40 or other necessary portions.

【0026】圧電体素子40は、下部電極膜302上に
圧電体層401と上部電極膜402とを積層して構成さ
れている。圧電体層401は、例えば、PZT等の強誘
電体セラミックスであって、電気機械変換作用を生ずる
ペロブスカイト結晶構造を備えている。なお、圧電体層
401は一層のみならず複数の圧電体薄膜層を積層する
ものでも、異なる種類の圧電体薄膜層を積層するもので
もよい。
The piezoelectric element 40 is configured by laminating a piezoelectric layer 401 and an upper electrode film 402 on a lower electrode film 302. The piezoelectric layer 401 is, for example, a ferroelectric ceramic such as PZT, and has a perovskite crystal structure that produces an electromechanical conversion action. Note that the piezoelectric layer 401 is not limited to a single layer, and may be a stack of a plurality of piezoelectric thin film layers or a stack of different types of piezoelectric thin film layers.

【0027】圧力室基板20のノズル側の面には、キャ
ビティマスク311が設けられている。このキャビティ
マスク311は、キャビティをエッチングする際にマス
クとして作用する膜であって、シリコンの熱酸化膜(S
iO)で形成される。
A cavity mask 311 is provided on the nozzle-side surface of the pressure chamber substrate 20. The cavity mask 311 is a film that functions as a mask when etching the cavity, and is a silicon thermal oxide film (S
iO 2 ).

【0028】ノズル板10は、キャビティ21に相当す
る位置にノズル11が設けられており、圧力室基板20
に貼り合わせられて構成されている。
The nozzle plate 10 is provided with the nozzle 11 at a position corresponding to the cavity 21.
It is configured to be adhered to.

【0029】さらに、図示しない駆動回路の出力端子と
各圧電体素子40の上部電極膜402を結線し、駆動回
路のアース端子と下部電極膜302とを結線して構成さ
れている。
Further, an output terminal of a drive circuit (not shown) is connected to the upper electrode film 402 of each piezoelectric element 40, and an earth terminal of the drive circuit is connected to the lower electrode film 302.

【0030】特に、本実施形態のキャビティ21には、
図3に示すように、振動板30を構成する絶縁膜301
に凹部32が形成されている。また、振動板30と圧力
室基板20とのキャビティ21側の境界には、ひさし部
分26が形成されている。これら形状は、本発明のひさ
し除去工程により形成されるものである。
In particular, in the cavity 21 of the present embodiment,
As shown in FIG. 3, the insulating film 301 constituting the diaphragm 30
Is formed with a concave portion 32. An eave portion 26 is formed at the boundary between the vibration plate 30 and the pressure chamber substrate 20 on the cavity 21 side. These shapes are formed by the eaves removal step of the present invention.

【0031】(作用)次に、本発明のインクジェット式
記録ヘッド1におけるインク滴吐出の原理を説明する。
圧電体素子40の下部電極膜302と上部電極膜402
との間に電圧が印加されていない場合、圧電体層401
は体積変化を生じない。したがって、電圧が印加されな
い圧電体素子40に対応するキャビティ21内の圧力に
変化は生じず、ノズル11からインク滴は吐出されな
い。
(Operation) Next, the principle of ink droplet ejection in the ink jet recording head 1 of the present invention will be described.
Lower electrode film 302 and upper electrode film 402 of piezoelectric element 40
When no voltage is applied between the piezoelectric layer 401
Does not change volume. Therefore, the pressure in the cavity 21 corresponding to the piezoelectric element 40 to which no voltage is applied does not change, and no ink droplet is ejected from the nozzle 11.

【0032】一方、圧電体素子40の下部電極膜302
と上部電極膜402との間に、圧電体素子に体積変化を
生じさせる電圧が印加されている場合、圧電体層401
は体積変化を生じる。したがって、電圧が印加されてい
る圧電体素子40が取り付けられた振動板30は大きく
たわみ、そのキャビティ21内の体積を変化させる。こ
のためキャビティ21内の圧力が瞬間的に高まり、ノズ
ル11からインク滴が吐出される。
On the other hand, the lower electrode film 302 of the piezoelectric element 40
When a voltage causing a volume change in the piezoelectric element is applied between the piezoelectric layer 401 and the upper electrode film 402,
Causes a volume change. Therefore, the diaphragm 30 to which the piezoelectric element 40 to which the voltage is applied is attached is largely bent, and changes the volume in the cavity 21. Therefore, the pressure in the cavity 21 increases instantaneously, and the ink droplet is ejected from the nozzle 11.

【0033】(製造方法の説明)次に、本発明のインク
ジェット式記録ヘッドの製造方法を、図4および図5を
参照して説明する。
(Description of Manufacturing Method) Next, a method of manufacturing the ink jet recording head according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0034】絶縁膜形成工程(図4(A)): まず、
シリコン等の組成を有する原盤201の一方の面に絶縁
膜(SiO)301を、他方の面にキャビティマスク
311を形成する。原盤201は、数インチのシリコン
ウェハから形成するため、例えば200μm程度とな
る。絶縁膜301は、振動板として機能し得る程度の強
度が得られるように、例えば1μm程度の厚みに形成す
る。キャビティマスク311も同様の工程で一時に形成
される。絶縁膜の製造には、公知の熱酸化法等を用い
る。
Insulating film forming step (FIG. 4A):
An insulating film (SiO 2 ) 301 is formed on one surface of a master 201 having a composition such as silicon, and a cavity mask 311 is formed on the other surface. Since the master 201 is formed from a silicon wafer of several inches, it has a thickness of, for example, about 200 μm. The insulating film 301 is formed to have a thickness of, for example, about 1 μm so as to obtain strength enough to function as a diaphragm. The cavity mask 311 is formed at a time in the same process. For the production of the insulating film, a known thermal oxidation method or the like is used.

【0035】なお、本実施形態では、圧電体素子40が
設けられる振動板30が、ひさし除去工程におけるエッ
チングにより薄くなるので、この薄膜化されることを考
慮した厚みに絶縁膜301を形成する必要がある。
In this embodiment, since the diaphragm 30 on which the piezoelectric element 40 is provided becomes thinner by etching in the eaves removing step, it is necessary to form the insulating film 301 to a thickness in consideration of the thinning. There is.

【0036】圧電体素子積層工程(同図(B)): 次い
で絶縁膜301に下部電極膜302を形成する。下部電
極膜302は、導電性を有する材料、例えば白金を0.
5μm程度積層して形成する。また、複数の層を積層す
ることは好ましい。例えば、チタン層、白金層、チタン
層を0.005μm,0.5μm、0.02μmの厚み
で積層することにより、上下の層との密着性を増すこと
ができる。これら層の形成は、公知の直流スパッタ法等
を用いる。
Next, the lower electrode film 302 is formed on the insulating film 301. The lower electrode film 302 is made of a conductive material, for example, platinum.
It is formed by laminating about 5 μm. In addition, it is preferable to stack a plurality of layers. For example, by laminating a titanium layer, a platinum layer, and a titanium layer with a thickness of 0.005 μm, 0.5 μm, and 0.02 μm, the adhesion to the upper and lower layers can be increased. For forming these layers, a known direct current sputtering method or the like is used.

【0037】圧電体層401は、圧電特性を有する強誘
電体セラミックスを用いる。強誘電性セラミックスとし
ては、例えば、チタン酸鉛(PbTiO)、ジルコニ
ウム酸チタン酸鉛(Pb(Zr、Ti)O:PZ
T)、ジルコニウム酸鉛(PbZrO)、チタン酸鉛
ランタン((Pb,La)TiO)、ジルコニウム酸
鉛ランタン((Pb,La)(Zr、Ti)O):P
LZT)またはマグネシウムニオブ酸ジルコニウム酸チ
タン酸鉛(Pb(Mg1/3Nb2/30.1(Z
r、Ti)0.9)等を用いることができる。
The piezoelectric layer 401 uses ferroelectric ceramics having piezoelectric characteristics. Examples of ferroelectric ceramics include lead titanate (PbTiO 3 ) and lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 : PZ
T), lead zirconate (PbZrO 3 ), lead lanthanum titanate ((Pb, La) TiO 3 ), lead lanthanum zirconate ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ): P
LZT) or lead magnesium zirconate niobate titanate (Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) 0.1 (Z
r, Ti) 0.9 O 3 ) or the like can be used.

【0038】圧電体層401の形成には、ゾル−ゲル(s
ol-gel)法を用いる。まず、所定の強電界セラミックス
で溶解液を調合する。その溶解液を一定の厚みに塗布し
セラミックス層を複数層形成する。例えば、公知のスピ
ンコート法を用いる場合には、毎分500回転で30
秒、毎分1500回転で30秒、最後に毎分500回転
で10秒間塗布する。塗布後、一定温度(例えば180
度)で一定時間(例えば10分程度)乾燥させる。乾燥
後、さらに有機溶媒を蒸発させるべく、大気雰囲気下に
おいて、所定の高温(例えば400度)で一定時間(3
0分間)脱脂する。この塗布、乾燥および脱脂を8回繰
り返して8層のセラミックス層を積層する。
For forming the piezoelectric layer 401, a sol-gel (s
ol-gel) method. First, a solution is prepared with a predetermined strong electric field ceramic. The solution is applied to a certain thickness to form a plurality of ceramic layers. For example, when a known spin coating method is used, 500 rotations per minute is 30
It is applied for 30 seconds at 1500 revolutions per minute for 30 seconds and finally for 10 seconds at 500 revolutions per minute. After application, a constant temperature (for example, 180
) For a certain period of time (for example, about 10 minutes). After drying, in order to further evaporate the organic solvent, at a predetermined high temperature (for example, 400 ° C.) for a certain period of time (3
(0 min) degrease. This coating, drying and degreasing are repeated eight times to laminate eight ceramic layers.

【0039】セラミックス層を4層重ねた後と8層重ね
た後には、さらに、セラミックス層の結晶化を促進し、
圧電体としての特性を向上させるために、所定の雰囲気
下で熱処理する。例えば、4層積層後、酸素雰囲気下に
おいて、高速熱処理(RTA)にて600度で5分間、
さらに725度で1分間加熱する。8層積層後、酸素雰
囲気下において、RTAにて650度で5分間、さらに
900度で1分間加熱する。
After the four ceramic layers and the eight ceramic layers are stacked, the crystallization of the ceramic layers is further promoted,
In order to improve the characteristics as a piezoelectric body, heat treatment is performed in a predetermined atmosphere. For example, after laminating four layers, in an oxygen atmosphere, rapid thermal processing (RTA) is performed at 600 degrees for 5 minutes.
Heat for 1 minute at 725 degrees. After stacking the eight layers, the substrate is heated at 650 ° C. for 5 minutes and at 900 ° C. for 1 minute in an oxygen atmosphere.

【0040】圧電体層全体の厚みは、あまりに厚くする
と、製造工程が多くなり妥当なコストで製造できなくな
ったり、高い駆動電圧が必要となる。あまりに薄くする
と、厚みを均一に形成できずエッチング後に分離された
各圧電体素子の特性がばらついたりする。したがって、
圧電体層の厚みは、450nm〜2000nm程度が好
ましい。
If the total thickness of the piezoelectric layer is too large, the number of manufacturing steps increases, making it impossible to manufacture at a reasonable cost, or requiring a high driving voltage. If it is too thin, the thickness cannot be made uniform, and the characteristics of each piezoelectric element separated after etching may vary. Therefore,
The thickness of the piezoelectric layer is preferably about 450 nm to 2000 nm.

【0041】上部電極膜402は、圧電体層401に電
圧を印加するための電極である。上部電極膜402は、
導電性を有する材料、例えば白金(Pt)を0.1μm
程度の厚みで形成される。
The upper electrode film 402 is an electrode for applying a voltage to the piezoelectric layer 401. The upper electrode film 402
0.1 μm of a conductive material, for example, platinum (Pt)
It is formed with a thickness of about.

【0042】圧電体素子成形工程(同図(C)): 圧
電体成形工程では、圧電体層401および上部電極膜4
02を各キャビティ21の形状に合わせた形状になるよ
うマスクし、その周囲をエッチングして圧電体素子の形
状にする工程である。すなわち、スピンナー法、スプレ
ー法等の方法を用いて均一な厚さのレジストを塗布し、
露光・現像して、レジストを上部電極膜404上に形成
する。これに、通常用いるイオンミリング、あるいはド
ライエッチング法等を適用して、不要な層構造部分を除
去する。
Step of Forming Piezoelectric Element (FIG. 10C): In the step of forming the piezoelectric body, the piezoelectric layer 401 and the upper electrode film 4 are formed.
This is a step of masking 02 so as to have a shape conforming to the shape of each cavity 21 and etching the periphery thereof to form a shape of a piezoelectric element. In other words, spinner method, using a method such as spray method to apply a uniform thickness of resist,
Exposure and development are performed to form a resist on the upper electrode film 404. Unnecessary layer structure portions are removed by applying ion milling, dry etching, or the like that is usually used.

【0043】マスクエッチング工程(図5(A)):
マスクエッチング工程では、エッチングマスク311を
キャビティ21の形状に合わせて除去し、原盤の露出部
分25を形成する。すなわち、スピンナー法、スプレー
法等の方法を用いて均一な厚さのレジストを塗布し、露
光・現像して、レジストをキャビティ形成部分のみを除
く。次いでドライエッチング等の方法を使用して、エッ
チングマスク311を取り除く。ドライエッチングの
他、イオントリミング法や、酸化ケイ素に対するエッチ
ングレートの高いエッチング液を用いたウェットエッチ
ングを使用できる。
Mask etching step (FIG. 5A):
In the mask etching step, the etching mask 311 is removed according to the shape of the cavity 21 to form the exposed portion 25 of the master. That is, a resist having a uniform thickness is applied using a method such as a spinner method or a spray method, and the resist is exposed and developed to remove only the cavity forming portion of the resist. Next, the etching mask 311 is removed using a method such as dry etching. In addition to dry etching, an ion trimming method or wet etching using an etching solution having a high etching rate for silicon oxide can be used.

【0044】圧力室基板エッチング工程(同図
(B)): 圧力室基板エッチング工程では、原盤20
1の露出部分25をエッチングして、キャビティ21を
形成する。エッチング方法としては、例えば、湿式の異
方性エッチング、平行平板型反応性イオンエッチング等
の活性気体を用いた異方性エッチングを用いて、キャビ
ティ空間のエッチングを行う。このエッチングは、選択
比が高く、シリコン原盤のみを選択的にエッチングす
る。異方性エッチングといっても、原盤の面方向にも一
定のエッチングレートで侵食が進む。このため、キャビ
ティの開口部端部には、エッチングマスク311のひさ
し部分12が生ずる。特に、KOHを用いたシリコンの
異方性エッチングでは、面方位によってエッチング速度
差が大きく、ひさしが大きく形成されるところもある。
Pressure Chamber Substrate Etching Step (FIG. 7B): In the pressure chamber substrate etching step, the master 20
The cavity 21 is formed by etching the exposed portion 25 of FIG. As the etching method, the cavity space is etched using anisotropic etching using active gas such as wet anisotropic etching and parallel plate reactive ion etching. This etching has a high selectivity and selectively etches only the silicon master. Even in the case of anisotropic etching, erosion proceeds at a constant etching rate in the surface direction of the master. Therefore, an eave portion 12 of the etching mask 311 is formed at the end of the opening of the cavity. In particular, in the anisotropic etching of silicon using KOH, a difference in etching speed depending on the plane orientation is large, and in some cases, a large eave is formed.

【0045】ひさし除去工程(同図(C)): ひさし
除去工程では、上記キャビティ21の開口端部に形成さ
れたエッチングマスク311のひさし部分を、ウェット
エッチングにより取り除く。このエッチングに用いるエ
ッチング液は、エッチングマスク311をシリコン原盤
201より高いエッチングレートでエッチングする選択
比の高いものを用いる。例えば、エッチング液として
は、フッ化アンモニウム等の緩衝剤がフッ化水素酸に混
合されたものが好ましい。緩衝剤としてフッ化アンモニ
ウムを用いる場合は、フッ化水素酸:フッ化アンモニウ
ムを1:6の比で混合したエッチング液を用いる。この
エッチング液によりウェットエッチングすると、酸化ケ
イ素が選択的にエッチングされる。絶縁膜301のキャ
ビティ側の内面も同時にエッチングされるが、ひさし部
分12は、開口部の内側からもエッチングされるため、
絶縁膜301に比べ2倍の速度でエッチングされる。こ
のためキャビティ21のひさし部分12がきれいに除去
される。
Eaves removing step (FIG. 4C): In the eaves removing step, the eaves portion of the etching mask 311 formed at the opening end of the cavity 21 is removed by wet etching. The etching solution used for this etching has a high selectivity for etching the etching mask 311 at a higher etching rate than the silicon master 201. For example, as the etching solution, a solution in which a buffer such as ammonium fluoride is mixed with hydrofluoric acid is preferable. When ammonium fluoride is used as a buffer, an etching solution in which hydrofluoric acid: ammonium fluoride is mixed at a ratio of 1: 6 is used. When wet etching is performed with this etchant, silicon oxide is selectively etched. The inner surface of the insulating film 301 on the cavity side is also etched at the same time, but the eaves portion 12 is also etched from the inside of the opening.
Etching is performed at twice the speed of the insulating film 301. Therefore, the eaves portion 12 of the cavity 21 is removed cleanly.

【0046】上述のように、キャビティの内面で露出し
ている絶縁膜301も、酸化ケイ素により構成されてい
るためエッチングされる。このことからキャビティ21
の底面部分の絶縁膜301は、同図のような台形上の凹
部32が形成されることになる。また、ウェットエッチ
ングでは、ある程度等方性をもってエッチングされるた
め、凹部32の面方向にもエッチングによる侵食が進
み、エッチングされずに残されたシリコン原盤が相対的
に突出することとなる。このため絶縁膜301と原盤2
01との境界に、ひさし部分26が形成される。これら
凹部32とひさし部分26が、本実施形態の製造方法を
用いたことの形跡となる。
As described above, the insulating film 301 exposed on the inner surface of the cavity is also etched because it is made of silicon oxide. From this, the cavity 21
In the insulating film 301 on the bottom surface of FIG. Further, in the wet etching, since the etching is performed with a certain isotropic property, the erosion by the etching proceeds in the surface direction of the concave portion 32, and the silicon master left unetched relatively projects. Therefore, the insulating film 301 and the master 2
An eave portion 26 is formed at the boundary with 01. The recess 32 and the eaves 26 are evidence that the manufacturing method of the present embodiment has been used.

【0047】ノズル板貼り合わせ工程(図3): ノズ
ル板貼り合わせ工程では、エッチング後の原盤201に
ノズル板10を貼り合わせる。各ノズル11がキャビテ
ィ21各々の空間に配置されるよう位置合せしてノズル
板10を貼り合わせる。張り合わせのための接着剤とし
ては、例えばエポキシ樹脂等を用いる。ノズル板10が
貼り合わせられたら、これを所定のモールドに取り付
け、インクジェット式記録ヘッド1が完成する。
Nozzle Plate Bonding Step (FIG. 3): In the nozzle plate bonding step, the nozzle plate 10 is bonded to the master 201 after etching. The nozzle plates 10 are bonded together so that the nozzles 11 are positioned in the respective spaces of the cavities 21. As an adhesive for bonding, for example, an epoxy resin or the like is used. When the nozzle plate 10 is bonded, it is attached to a predetermined mold, and the ink jet recording head 1 is completed.

【0048】上記したように、本実施形態1によれば、
キャビティの形成過程で生ずる振動板のひさし部分をノ
ズル板の貼り合わせ前に除去したので、振動板の破片が
残されることによるノズル板の接着不良やノズルの目詰
まりを防止することができる。したがって、本実施形態
の製造方法を用いることにより、製品の歩留まりを良く
して、インクジェット式記録ヘッドのコストを下げるこ
とができる。
As described above, according to the first embodiment,
Since the eaves of the vibration plate generated in the process of forming the cavity are removed before bonding the nozzle plate, it is possible to prevent poor adhesion of the nozzle plate and clogging of the nozzle due to remaining pieces of the vibration plate. Therefore, by using the manufacturing method of the present embodiment, the yield of products can be improved and the cost of the inkjet recording head can be reduced.

【0049】<実施形態2>本発明の実施形態2は、上
記第2の課題を解決するものである。
<Second Embodiment> A second embodiment of the present invention solves the second problem.

【0050】本実施形態におけるインクジェット式記録
ヘッド等の構成は上記実施形態1と同様なので、同一の
部材には同一の符号を付することとし、その説明を省略
する。
The construction of the ink jet recording head and the like in this embodiment is the same as that in the first embodiment, and therefore the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0051】次に、本実施形態におけるインクジェット
式記録ヘッドの製造方法を説明する。本実施形態2は、
上記実施形態1における製造方法の変形例に関する。圧
力室基板エッチング工程(同図(B))までは上記実施
形態と同様なので、説明を省略する。
Next, a method of manufacturing the ink jet recording head according to the present embodiment will be described. In the second embodiment,
This relates to a modification of the manufacturing method according to the first embodiment. The steps up to the pressure chamber substrate etching step (FIG. 10B) are the same as those in the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.

【0052】レジスト層形成工程(図6(A)): レ
ジスト層形成工程では、キャビティ21を形成後、キャ
ビティ21の底部(同図の圧電体素子が設けられている
絶縁膜上)にレジスト層50を設ける。このレジスト層
50は、上記絶縁膜301をエッチングするエッチング
液の侵食から振動板301を保護する役割を果たす。レ
ジスト層50の形成方法としては、レジストをキャビテ
ィ21の底部に設けなければならない。例えば、ポジレ
ジストをスピンナー法、スプレー法等の方法を用いて塗
布し、キャビティ内に厚く溜まり、エッチングマスク上
に薄くレジストを形成する。そして、エッチングマスク
上のレジストのみ完全に露光可能で、レジストが厚く溜
まっているキャビティ内では十分露光されないような条
件で下で露光をする。最後に露光部分のみを現像で取り
除き、露光されなかった部分をレジスト層50として残
す。
Resist Layer Forming Step (FIG. 6A): In the resist layer forming step, after the cavity 21 is formed, a resist layer is formed on the bottom of the cavity 21 (on the insulating film provided with the piezoelectric element in FIG. 6). 50 are provided. The resist layer 50 plays a role of protecting the diaphragm 301 from erosion of an etching solution for etching the insulating film 301. As a method for forming the resist layer 50, a resist must be provided at the bottom of the cavity 21. For example, a positive resist is applied using a method such as a spinner method or a spray method, and is thickly accumulated in a cavity to form a thin resist on an etching mask. Then, exposure is performed under such a condition that only the resist on the etching mask can be completely exposed, and the exposure is not sufficiently performed in the cavity where the resist is thickly stored. Finally, only the exposed portion is removed by development, and the unexposed portion is left as a resist layer 50.

【0053】ひさし除去工程(同図(B)): ひさし
除去工程は、上記実施形態1におけるひさし除去工程
(図5(C))と同様に行う。エッチング液によって、
ひさし部分12は除去されるが、キャビティ21の底部
の絶縁膜301はレジスト層50によって保護されてい
るのでエッチングされない。
Eaves removing step (FIG. 5B): The eaves removing step is performed in the same manner as the eaves removing step in the first embodiment (FIG. 5C). Depending on the etchant
Although the eaves portion 12 is removed, the insulating film 301 at the bottom of the cavity 21 is not etched because it is protected by the resist layer 50.

【0054】除去工程(図6(C)): 除去工程で
は、レジスト層50を除去する。ひさし部分12を除去
した後には、レジスト層50が不要となるので、レジス
ト層50を十分露光させて現像して除去するか、プラズ
マアッシング装置等を用いてレジスト層50を除去す
る。レジスト層を除去したら、上記実施形態1と同様
に、貼り合わせ工程によりノズル板10を貼り合わせる
(図3参照)。
Removal Step (FIG. 6C): In the removal step, the resist layer 50 is removed. After the eaves portion 12 is removed, the resist layer 50 becomes unnecessary. Therefore, the resist layer 50 is sufficiently exposed and developed and removed, or the resist layer 50 is removed using a plasma ashing apparatus or the like. After removing the resist layer, the nozzle plate 10 is bonded by a bonding process as in the first embodiment (see FIG. 3).

【0055】上記したように本実施形態2によれば、ひ
さし部分の除去に先立ってキャビティにレジスト層を設
けるので、振動板の厚みを一定に保つことができる。し
たがって、製品の歩留まりを良くして、インクジェット
式記録ヘッドのコストを下げることができる。
As described above, according to the second embodiment, since the resist layer is provided in the cavity before the eaves portion is removed, the thickness of the diaphragm can be kept constant. Therefore, the yield of the product can be improved, and the cost of the ink jet recording head can be reduced.

【0056】<その他の変形例>本発明は、上記各実施
形態によらず種々に変形して適応することが可能であ
る。例えば、上記実施形態では、圧電体素子を形成後に
シリコン原盤をエッチングしたが、圧電体素子を設ける
工程はキャビティ形成後に行ってもよい。
<Other Modifications> The present invention can be applied in various modifications without depending on the above embodiments. For example, in the above embodiment, the silicon master is etched after the formation of the piezoelectric element, but the step of providing the piezoelectric element may be performed after the formation of the cavity.

【0057】圧電体素子の層構造は上記実施形態に限ら
ず、他の層構造を備えていてもよい。
The layer structure of the piezoelectric element is not limited to the above embodiment, but may have another layer structure.

【0058】また、本発明は、インクジェット式記録ヘ
ッドの製造のみならず、シリコンウェハのエッチングに
おいて、酸化膜のひさしが問題となるあらゆる産業分野
に適用することが可能である。すなわち、本発明のひさ
し除去工程を適用することにより、シリコンウェハの表
面に残された酸化膜の破片が生ずるのを防止し、その破
片により生じていた障害を防止することができる。
The present invention can be applied not only to the manufacture of an ink jet recording head but also to any industrial field in which the eaves of an oxide film is a problem in etching a silicon wafer. That is, by applying the eaves removing step of the present invention, it is possible to prevent the generation of fragments of the oxide film left on the surface of the silicon wafer and to prevent the trouble caused by the fragments.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、圧力室の形成過程で生
ずる振動板のひさしをノズル板の貼り合わせ前に除去し
たので、ノズル板の接着不良やノズルの目詰まりを防止
し、もって製品の歩留まりを良くして、インクジェット
式記録ヘッドのコストを下げることができる。
According to the present invention, since the eaves of the vibration plate generated during the process of forming the pressure chamber are removed before the nozzle plate is bonded, poor adhesion of the nozzle plate and clogging of the nozzle can be prevented. And the cost of the ink jet recording head can be reduced.

【0060】本発明によれば、エッチングマスクのひさ
しを除去すると共に、振動板のエッチングの有無を選択
可能とし、ヘッドのコンプライアンスを調整可能に構成
したので、製品の均一性が向上し製品の歩留まりを良く
して、インクジェット式記録ヘッドのコストを下げるこ
とができる。
According to the present invention, the eaves of the etching mask are removed, the presence or absence of etching of the diaphragm can be selected, and the compliance of the head can be adjusted. Therefore, the uniformity of the product is improved and the product yield is improved. And the cost of the ink jet recording head can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの斜視図
一部断面図である。
FIG. 1 is a perspective view and a partial cross-sectional view of an ink jet recording head of the present invention.

【図2】本発明の圧電体素子の積層構造を説明する断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of the piezoelectric element of the present invention.

【図3】本発明のインクジェット式記録ヘッドにおける
圧電体素子の製造方法を説明する製造工程断面図であ
る。
FIG. 3 is a manufacturing process sectional view for explaining a method for manufacturing a piezoelectric element in the ink jet recording head of the present invention.

【図4】実施形態1のインクジェット式記録ヘッドの製
造方法を説明する製造工程断面図である。(A)は絶縁
膜形成工程、(B)は圧電体薄膜形成工程および(C)
は圧電体素子成形工程である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process for explaining a method for manufacturing the ink jet recording head according to the first embodiment. (A) is an insulating film forming step, (B) is a piezoelectric thin film forming step, and (C)
Denotes a piezoelectric element forming step.

【図5】実施形態1のインクジェット式記録ヘッドの製
造方法を説明する製造工程断面図である。(A)は振動
板エッチング工程、(B)は圧力室エッチング工程およ
び(C)はひさし除去工程である。
FIG. 5 is a manufacturing process sectional view for explaining the method for manufacturing the ink jet recording head of the first embodiment. (A) is a diaphragm etching step, (B) is a pressure chamber etching step, and (C) is an eaves removing step.

【図6】実施形態2のインクジェット式記録ヘッドの製
造方法を説明する製造工程断面図である。(A)はレジ
スト層形成工程、(B)はひさし除去工程および(C)
は除去工程である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process for explaining a method for manufacturing the ink jet recording head according to the second embodiment. (A) is a resist layer forming step, (B) is an eaves removing step and (C)
Is a removing step.

【図7】従来の製造方法における問題点を説明する図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating a problem in a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…インクジェットプリンタ 10…ノズル板 11…ノズル 20…圧力室基板 21…キャビティ(圧力室) 22…側壁 23…リザーバ 24…供給口 30…振動板 31…インクタンク口 40…圧電体素子 101…シリコン基板 301…酸化ケイ素(SiO)膜 302…下部電極膜 303…ひさし部分 401…圧電体層 402…上部電極膜 501…マスクREFERENCE SIGNS LIST 100 ink jet printer 10 nozzle plate 11 nozzle 20 pressure chamber substrate 21 cavity (pressure chamber) 22 side wall 23 reservoir 24 supply port 30 diaphragm 31 ink tank port 40 piezoelectric element 101 silicon Substrate 301: Silicon oxide (SiO 2 ) film 302: Lower electrode film 303: Eave portion 401: Piezoelectric layer 402: Upper electrode film 501: Mask

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力室が設けられた圧力室基板と、前記
圧力室基板に設けられた振動板と、前記振動板上に設け
られた圧電体素子と、を備えたインクジェット式記録ヘ
ッドにおいて、 前記振動板は、前記圧力室内で露出している領域に凹部
が形成されていることを特徴とするインクジェット式記
録ヘッド。
1. An ink jet recording head comprising: a pressure chamber substrate provided with a pressure chamber; a vibration plate provided on the pressure chamber substrate; and a piezoelectric element provided on the vibration plate. The inkjet recording head according to claim 1, wherein the diaphragm has a concave portion formed in a region exposed in the pressure chamber.
【請求項2】 前記振動板と前記圧力室基板との前記圧
力室に面した境界部分は、前記振動板が前記圧力室基板
より多く侵食されたことによってひさし形状が形成され
ている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
2. An eaves shape is formed at a boundary portion between the vibration plate and the pressure chamber substrate facing the pressure chamber because the vibration plate is eroded more than the pressure chamber substrate. 3. The ink jet recording head according to item 1.
【請求項3】 圧力室が設けられた圧力室基板と、前記
圧力室基板に設けられた振動板と、前記振動板上に設け
られた圧電体素子と、を備えたインクジェット式記録ヘ
ッドの製造方法において、 圧力室を形成するための圧力室基板の一方の面に振動板
を形成する振動板形成工程と、 前記圧力室基板の他方の面にエッチングマスクを形成す
るエッチングマスク形成工程と、 前記エッチングマスクを前記圧力室の形状に合わせてエ
ッチングし、前記圧力室基板を露出させるマスクエッチ
ング工程と、 前記露出した圧力室基板を前記振動板が露出するまでエ
ッチングする圧力室基板エッチング工程と、 前記エッチングマスクと前記圧力室基板とにより圧力室
の開口端部に形成された当該エッチングマスクのひさし
部分を、当該エッチングマスクを選択的にエッチングす
ることによって取り除くひさし除去工程と、を備えたこ
とを特徴とするインクジェット式記録ヘッドの製造方
法。
3. Production of an ink jet recording head comprising: a pressure chamber substrate provided with a pressure chamber; a vibration plate provided on the pressure chamber substrate; and a piezoelectric element provided on the vibration plate. In the method, a diaphragm forming step of forming a diaphragm on one surface of a pressure chamber substrate for forming a pressure chamber; an etching mask forming step of forming an etching mask on the other surface of the pressure chamber substrate; A mask etching step of etching an etching mask according to the shape of the pressure chamber to expose the pressure chamber substrate; a pressure chamber substrate etching step of etching the exposed pressure chamber substrate until the diaphragm is exposed; The eaves portion of the etching mask formed at the opening end of the pressure chamber by the etching mask and the pressure chamber substrate is used as the etching mask. Method of manufacturing the ink jet recording head comprising: the eaves removal step of removing by etching the 択的, the.
【請求項4】 前記ひさし除去工程の前に、前記振動板
がエッチングされることを防止するためのレジスト層
を、前記圧力室において露出している前記振動板の当該
圧力室側に形成するレジスト形成工程と、 前記ひさし除去工程の後に、前記振動板の圧力室側に形
成されたレジスト層を除去する除去工程と、を備えた請
求項3に記載のインクジェット式記録ヘッドの製造方
法。
4. A resist for forming a resist layer for preventing the diaphragm from being etched before the eaves removing step, on the pressure chamber side of the diaphragm exposed in the pressure chamber. 4. The method of manufacturing an ink jet recording head according to claim 3, further comprising: a forming step; and a removing step of removing a resist layer formed on the pressure chamber side of the diaphragm after the eave removing step.
【請求項5】 前記ひさし除去工程では、前記エッチン
グマスクを前記圧力室基板より高いエッチングレートで
エッチングするエッチング液によって前記エッチングマ
スクのひさし部分を取り除く請求項3に記載のインクジ
ェット式記録ヘッドの製造方法。
5. The method according to claim 3, wherein, in the eaves removing step, the eaves portion of the etching mask is removed by an etching solution for etching the etching mask at a higher etching rate than the pressure chamber substrate. .
【請求項6】 前記エッチング液は、フッ化アンモニウ
ム等の緩衝剤がフッ化水素酸に所定の割合で混合された
ものである請求項3に記載のインクジェット機記録ヘッ
ドの製造方法。
6. The method according to claim 3, wherein the etching solution is a mixture of a buffer such as ammonium fluoride and hydrofluoric acid at a predetermined ratio.
【請求項7】 前記エッチングマスクは、酸化ケイ素で
あり、前記圧力室基板は、シリコンにより形成されてい
る請求項3に記載のインクジェット式記録ヘッドの製造
方法。
7. The method according to claim 3, wherein the etching mask is silicon oxide, and the pressure chamber substrate is formed of silicon.
【請求項8】 前記振動板上に、電極膜で挟まれた圧電
体素子を形成する工程をさらに備える請求項3に記載の
インクジェット式記録ヘッドの製造方法。
8. The method according to claim 3, further comprising the step of forming a piezoelectric element sandwiched between electrode films on the vibration plate.
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