WO2004033211A1 - 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

　本発明は、例えばサーマル方式のプリンタヘッドに適用して、絶縁膜２１、２４、３０、３３の除去により、少なくともエネルギー変換素子の並びに沿って深さの浅い細溝Ｍを作成する。

Description

明細書

液体吐出へッド、 液体吐出装置及び液体吐出へッドの製造方法 発明の背景

技術分野

本発明は、 液体吐出ヘッド、 液体吐出装置及び液体吐出ヘッ ドの製造方法に関 し、 例えばサーマル方式のプリンタヘッドに適用することができる。 本発明は、 絶縁膜の除去により、 少なくともエネルギー変換素子の並びに沿って深さの浅い 細溝を作成することにより、 高速度でダイシングしても、 ヒビ、 欠けによる各種 の影響を回避することができる。 背景技術

従来、 プリンタに適用してインクによる液滴を飛び出させるプリンタへッドに おいては、 エネルギー変換素子により電気エネルギーをインク吐出のエネルギー に変換するようになされており、 サーマル方式のプリンタヘッドにおいては、 こ のエネルギー変換素子に発熱素子が適用されるようになされている。

すなわちサーマル方式のプリンタへッドにおいては、 発熱素子を駆動すること により、 インク液室に保持したインクを加熱して気泡を発生させ、 この気泡の圧 力によりノズルからィンク液滴を飛び出させるようになされている。

この種のプリンタへッドにおいては、 複数の発熱素子を駆動回路と一体に高密 度に半導体基板上に作成することにより、 高解像度の印刷結果を得ることができ るようになされている。 また複数チップ分の発熱素子、 駆動回路を 1枚の半導体 基板 （ウェハである） に纏めて作成した後、 個々のチップに切断し、 各チップに インク液室、 ノズルを設けて作成され、 これにより半導体製造プロセスを有効に 利用して効率良く生産されるようになされている。

すなわち第 1図は、 従来の製造工程による半導体基板を示す平面図である。 従 来の製造工程においては、 例えば 6インチサイズのシリコンウェハ 1を順次処理 することにより、 それぞれ 1チップ分の発熱素子、 駆動回路を形成してなる矩形 形状の領域 2を所定ピッチにより作成する。 なおこの第 1図は、 シリ コンウェハ 1に対して領域 2の大きさを強調して記載したものである。

プリンタヘッドの製造工程では、 第 2図に示すように、 シリコンウェハ 1の処 理過程において、 これら領域 2間に切断用の領域 3が形成される。 ここで第 3図 に断面図により示すように、 この切断用の領域 3は、 インクの進入を保護する保 護層 4、 この保護層 4の下層側の絶縁膜 5を除去した領域であり、 ダイシングに 供するブレードの刃幅より幅広に作成される。 因みに、 この第 3図の例では、 刃 幅 50 C^m] に対して、 切断用の領域 3は、 幅 140 [μ m) により形成され る。 ，

プリンタへッドの製造工程では、 ダイシング装置のステージにシリコンウェハ 1を保持し、 このステージ又は高速度で回転するブレードの駆動により、 この切 断用の領域 3のほぼ中央をブレードで切断し、 これによりシリコンウェハ 1を各 チップに切断するようになされている。 このときプリンタへッドの製造工程では 、 切断する部位に純水を流し、 これによりブレードを冷却すると共に、 切削カス を洗い流すようになされている。

このダイシングの工程においては、 切断速度を高速度化すると、 衝撃によりチ ップにヒビが入ったり、 チップの端部が一部欠けたりする。 第 4図は、 直径 50 〔mm〕 のブレードを毎分 30000回転させ、 速度 30 [mm/ s e c〕 によ りシリコンウェハ 1を切断した場合のチップ端面を第 3図の上方側より見て示す 平面図である。 この場合、 チップにおいては、 約 1 7 〔μπι〕 の欠けが発生した 。 なおこの条件において、 ブレードとシリコンウェハとの相対速度は、 50 〔m m〕 X 3. 14 X 60 X 30000/1 000000 = 282 〔k m/ h] によ り表され、 これにより極めて高速度でブレードの刃先がシリコンウェハに衝突し 、 ヒビ、 欠けが発生すると考えられる。

プリンタへッドにおいては、 インク液室に保持したインクをこのチップ上に配 置した発熱素子により加熱してインク液滴を飛び出させることにより、 このよう にチップにヒビ、 欠けが発生すると、 チップへのィンクの進入を完全に防止し得 なくなる。 プリンタヘッドにおいては、 インクがチップに進入すると、 半導体の 動作が不安定になる恐れがある。 またプリンタヘッドにおいては、 チップの端面 側より各インク液室にインクを流入させる場合もあり、 この場合には、 ヒビ、 欠 けにより各インク液室への流路抵抗が変化し、 その結果、 印刷物の画質が微妙に 変化する恐れもある。 さらにこのような欠けによる力ケラがチップ表面に残存し 、 インク液室等を作成する際に、 この力ケラがチップ表面を傷つけてしまう恐れ もある。 なお、 このカケラによる傷がチップの内部にまで進行すると、 インクが チップ内に進入するようになり、 また甚だしい場合には、 配線パターン等を傷つ けてしまう恐れもある。

このためプリンタへッドの製造工程では、 通常の集積回路を作成する場合に比 して、 切断速度を低減させてチップを切断し、 これによりチップのヒビ、 欠けを 防止するようになされている。

これに対して通常の集積回路におけるダイシング方法として、 例えば特開平 6 - 2 7 5 7 1 3号公報においては、 切断する領域の両側に、 トランジスタ等の素 子部より深い溝を形成し、 この溝により切断時におけるクラックの成長を防止す る方法が提案されるようになされている。

ところでプリンタへッドの製造工程において、 6インチのシリコンウェハを縦 6 0本、 横 1 2本のラインにより切断してチップを作成するとした場合、 切削速 度を 5 〔mm/ s e c〕 に設定して、 切断に要する時間は、 6 0 X 1 2 X ( 1 5 0 / 5 ) Z 3 6 0 0 = 6時間となる。 これによりヒビ、 欠け等を生じないように 切断速度を低減させてチップを切断する従来のダイシング工程においては、 処理 に時間を要する問題がある。

この問題を解決する 1つの方法として、 特開平 6— 2 7 5 7 1 3号公報に開示 の手法を適用することが考えられるが、 この方法の場合、 素子より深い溝を作成 するためのエッチング工程が別途、 必要になる欠点がある。 また欠けによるカケ ラについては、 発生を防止し得ず、 これによりカケラによるチップ表面の傷付き については、 防止し得ない欠点がある。 発明の開示

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、 高速度によりダイシングしても 、 ヒビ、 欠けによる各種の影響を回避することができる液体吐出ヘッド、 液体吐 出装置及び液体吐出へッドの製造方法を提案しようとするものである。 かかる課題を解決するため本発明においては、 エネルギー変換素子の駆動によ り液滴を飛び出させる液体吐出へッドに適用して、 少なくともエネルギー変換素 子が設けられた側の端面側に、 少なくとも 1つの絶縁膜を除去して作成された細 溝を有するようにする。

本発明の構成によれば、 エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる 液体吐出へッドに適用することにより、 例えばこの液滴がィンク液滴、 各種染料 の液滴、 保護層形成用の液滴等である液体吐出ヘッド、 この液滴が試薬等である マイクロディスペンサー、 各種測定装置、 各種試験装置、 この液滴がエッチング より部材を保護する薬剤であるパターン描画装置等の液体吐出へッドに適用する ことができる。 本発明の構成によれば、 少なくともエネルギー変換素子が設けら れた側の端面側に、 少なくとも 1つの絶縁膜を除去して作成された細溝を有する ことにより、 この絶縁膜をパターニングする際に、 併せて細溝を作成することが でき、 これにより工数の増大を有効に回避して細溝を作成することができる。 ま たこのような細溝においては、 チップへのヒビ、 欠けの進行を防止することがで き、 また欠けによる力ケラも小さくすることができ、 これによりヒビ、 欠けによ り液体のチップへの進入を防止し、 流路抵抗の変化を低減することができ、 また カケラによる傷つきを低減することができ、 これらにより高速度によりダイシン グしても、 ヒビ、 欠けによる各種の影響を回避することができる。

また本発明においては、 液体吐出へッドに設けられたエネルギー変換素子の駆 動により液滴を飛び出させる液体吐出装置に適用して、 ヘッドチップは、 少なく ともエネルギー変換素子が設けられた側の端面側に、 少なくとも 1つの絶縁膜を 除去して作成された細溝を有するようにする。

これにより本発明の構成によれば、 高速度によりダイシングしても、 ヒビ、 欠 けによる各種の影響を回避することができる液体吐出装置を提供することができ る。

.また本発明においては、 エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる 液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、 切断工程より前に、 ヘッドチップの少な くともエネルギー変換素子が設けられた側の端面側に、 絶縁膜を除去して細溝を 作成する絶縁膜の除去工程を有するようにする。 これにより本発明の構成によれば、 高速度によりダイシングしても、 ヒビ、 欠 けによる各種の影響を回避することができる液体吐出へッドの製造方法を提供す ることができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 シリコンウェハ上におけるへッドチップのレイァゥト示す平面図で ある。

第 2図は、 へッドチップの切断の説明に供する平面図である。

第 3図は、 切断の領域の説明に供する断面図である。

第 4図は、 欠けの説明に供する平面図である。

第 5図は、 本発明の第 1の実施例に係るプリンタへッドを示す斜視図である。 第 6図は、 第 5図のプリンタへッドに適用されるへッドチップを示す断面図で ある。

第 7 (A) 図及ぴ第 7 ( B ) 図は、 第 6図のヘッドチップのシリコンウェハ上 におけるレイァゥトの説明に供する平面図及び断面図である。

第 8図は、 第 6図のへッドチップのシリコンウェハにおける切断の領域を示す 断面図である。

第 9図は、 本発明の第 2の実施例に係るシリコンウェハにおける切断の領域を 示す断面図である。

第 1 0図は、 本発明の他の実施例に係るへッドチップのレイァゥトの説明に供 する平面図である。

第 1 1図は、 全てのへッドチップを同一の向きにレイァゥトした場合を示す平 面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

( 1 ) 第 1の実施例

( 1 - 1 ) 第 1の実施例の構成

第 5図は、 本発明の実施例に係るプリンタに適用されるプリンタへッドを示す 斜視図である。 この実施例に係るプリンタは、 このプリンタヘッド 1 1に搭载さ れてなるエネルギー変換素子である発熱素子の駆動により、 ィンク液滴を用紙等 に付着させ、 画像等を印刷する。 プリンタへッド 1 1は、 へッドチップ 1 2にド ライフイルム i 3、 オリフィスプレート 1 4が順次積層されて形成される。

ここでヘッドチップ 1 2は、 集積回路技術により加工したシリコンウェハを切 断して形成され、 複数の発熱素子 1 7と、 各発熱素子 1 7を駆動する駆動回路と がー体に設けられるようになされている。 ヘッドチップ 1 2は、 これらの発熱素 子 1 7が所定ピッチにより並ぶように配置される。 ドライフィルム 1 3は、 有機 系樹脂により構成され、 圧着によりヘッドチップ 1 2に配置された後、 インク液 室 1 5、 インク流路 1 6に対応する部位が取り除かれ、 その後硬化される。 これ に対してオリフィスプレート 1 4は、 へッドチップ 1 2に設けられた発熱素子 1 7の上に微小なィンク吐出口であるノズル 1 9を形成するように所定形状に加工 された板状部材であり、 接着により ドライフィルム 1 3上に保持される。 これに よりこのプリンタへッド 1 1では、 へッドチップ 1 2に対して、 ドライフィルム 1 3、 オリフィスプレート 1 4によりインク液室 1 5、 インク流路 1 6が作成さ れるようになされている。

この実施例において、 ヘッドチップ 1 2は、 一方の端面に沿って発熱素子 1 7 が配置される。 プリンタへッド 1 1は、 この発熱素子 1 7が配置された側の端面 にインク液室 1 5が露出するように、 櫛の歯状にドライフィルム 1 3が加工され るようになされ、 さらにこの露出した端面側にインク流路 1 6が形成されるよう になされている。 これによりプリンタヘッド 1 1は、 ヘッドチップ 1 2の端面側 よりインクを供給して、 へッドチップ 1 2に設けられた発熱素子 1 7の駆動によ りインク液滴を飛び出させるようになされている。

第 6図は、 へッドチップ 1 2の構成を示す断面図である。 へッドチップ 1 2は 、 シリコンウェハによるシリコン基板 2 0にシリコン窒化膜 （S i ₃ N₄ ) が堆 積されてパターニングされた後、 このシリコン窒化膜 （S i ₃ N₄ ) をマスクと して使用した熱酸化工程により熱シリコン酸化膜 2 1による素子分離領域 （LOCO

S : Local Oxidation Of Si licon ) が形成される。 へッドチップ 1 2は、 この素 子分離領域により各素子を分離して M O S (Metal-Oxide-Semiconductor ) 型に よるトランジスタ 2 2、 2 3が作成される。

続いてへッドチップ 1 2は、 シリコン酸化膜により 1層目の層間絶縁膜 2 4が 作成された後、 この層間絶縁膜 2 4のパターニングによりコンタク トホール 2 6 が作成される。 また配線パターン材料が成膜された後、 エッチング処理されて 1 層目の配線パターン 2 7が作成される。 ヘッドチップ 1 2は、 このようにして作 成された 1層目の配線パターン 2 7により、 トランジスタ 2 2、 2 3を接続して 、 論理回路、 この論理回路と発熱素子 1 7を駆動するスィッチイングトランジス タ 2 3とが接続される。

続いてへッドチップ 1 2は、 シリコン酸化膜による 2層目の層間絶縁膜 2 9が 作成された後、 抵抗体膜が堆積されてパターユングされ、 これにより発熱素子 1 7が作成される。 続いてヘッドチップ 1 2は、 窒化シリコンにより絶縁膜 3 0が 堆積された後、 エッチングの処理によりコンタク トホール 3 1が作成される。 ま た配線パターン材料が成膜されてパターユング処理され、 これにより 2層目の配 線パターン 3 2が作成される。 へッドチップ 1 2は、 この 2層目の配線パターン 3 2により電源、 アース、 各種駆動用信号に係る配線用のランドが作成され、 ま たこれらランドが駆動回路、 発熱素子 1 7に接続され、 発熱素子 1 7がトランジ スタ 2 3に接続される。

へッドチップ 1 2は、 続いてシリコン窒化膜による絶縁膜 3 3が作成された後 、 4 %の水素を添加した窒素ガスの雰囲気中で、 又は 1 0 0 %の窒素ガス雰囲気 中で、 4 0 0度、 6 0分間の熱処理が実施される。 これによりヘッドチップ 1 2 は、 トランジスタ 2 2、 2 3の動作が安定化され、 さらに 1層目の配線パターン 2 7と 2層目の配線パターン 3 2との接続が安定化されてコンタク ト抵抗が低減 される。 ヘッドチップ 1 2は、 この熱処理が徐冷による焼きなましにより実行さ れ、 これにより層間絶縁膜 2 9等の残留応力を緩和するようになされている。 へッドチップ 1 2は、 続いて絶縁膜 3 3が部分的に除去されて電源、 アース、 各種駆動用に係るランドが露出され、 スパッタリング法によりタンタルによる耐 キヤビテーシヨン層 3 4が作成される。 ヘッドチップ 1 2は、 その後、 ダイシン グ処理されて個々のチップに分解され、 第 5図について上述したようにプリンタ ヘッド 1 1に組み立てられる。 第 7 (A) 図は、 このようにして作成されるヘッドチップ 1 2のシリコンゥェ ハ 4 0上のレイアウトを示す平面図である。 シリコンウェハ 4 0においては、 隣 合うへッドチップ 1 2間で発熱素子 1 7が向き合うようにレイァゥトされ、 へッ ドチップ 1 2間の領域が切断の領域 3 9に割り当てられる。 さらにシリコンゥェ ハ 4 0においては、 第 7 ( B ) 図に示すよう、 切断の領域 3 9に沿って、 素子部 まで至らない深さの浅い細溝 Mが作成される。 これによりこの実施例では、 エネ ルギー変換素子である発熱素子 1 7の並びを含むへッドチップ 1 2の外周に沿つ て深さの浅い細溝 Mが作成されるようになされている。

ここで第 7 ( B ) 図の矢印 Aによる部位を部分的に拡大して第 8図に示すよう に、 シリコンウェハ 4 0は、 ブレードをこの切断の領域 3 9の中央に位置させた とき、 ブレードの刃幅に対して両側に 8 ί μ τη] の余裕が発生するように、 細溝 Μ間の間隔が設定されるようになされている。 これによりこの実施例においては 、 第 4図について上述した従来の切断の領域 3に比して、 この切断の領域 3 9を 幅狭に設定し、 その分、 1枚のシリコンウェハ 4 0上にヘッドチップ 1 2を高密 度に作成するようになされている。

またシリコンウェハ 4 0において、 この切断の領域 3 9は、 ヘッドチップ 1 2 側と同様に、 素子分離領域である熱シリコン酸化膜 2 1、 1層目及び 2層間目の 層間絶縁膜 2 4、 2 9、 絶縁膜 3 0、 3 3が順次作成され、 これにより上述した へッドチップ 1 2の各成膜工程、 パターニング工程等の各工程において、 へッド チップ 1 2との間で段差が発生しないように高さが維持され、 へッドチップ 1 2 におけるパターニング等の処理を高い精度により実施できるようになされている 細溝 Μは、 層間絶縁膜 2 4、 2 9、 絶縁膜 3 0、 3 3による絶縁膜が部分的に 取り除かれて作成される。 すなわちシリコンウェハ 4 0は、 熱シリコン酸化膜 2 1を作成する際にシリコン窒化膜により細溝 Μを作成する部位がマスクされ、 こ れにより細溝 Μを作成する部位には熱シリコン酸化膜 2 1を作成しないようにな されている。 細溝 Μは、 層間絶縁膜 2 4にコンタクトホールを作成する際に、 併 せて細溝 Μの部位の層間絶縁膜 2 4が除去される。 また層間絶縁膜 2 9、 絶縁膜

3 0にコンタクトホールを作成する際に、 併せて細溝 Μの部位の層間絶縁膜 2 9 、 絶縁膜 3 0が除去される。 また絶縁膜 3 3を作成した後に、 電源、 アース、 各 種駆動用に係るランドを露出させる際に、 併せて細溝 Mの部位の絶縁膜 3 3が除 去される。

このためこのへッドチップの作成工程においては、 これらパター-ングの処理 において、 同時に細溝 Mの部位を処理できるように、 これら層間絶縁膜 2 4、 層 間絶縁膜 2 9及ぴ絶縁膜 3 0、 絶縁膜 3 3のパターユングに供するレチクルが作 成されるようになされている。 これによりこの実施例では、 別途、 加工の工程を 設けなくても、 細溝 Mを作成できるようになされている。 なお細溝 Mは、 このよ うにして最も深い箇所で幅が 2 〔/ m〕 となるように作成されるようになされて いる。

( 1 - 2 ) 第 1の実施例の動作

以上の構成において、 この実施例に係るプリンタヘッド 1 1は、 シリコンゥェ ハ 4 0に順次トランジスタ 2 2、 2 3、 発熱素子 1 7等が作成された後、 ダイシ ング装置により切断されてヘッドチップ 1 2が作成される （第 6図） 。 さらにこ のヘッドチップ 1 2に、 ドライフィルム 1 3が圧着されて加工された後、 オリフ イスプレート 1 4が設けられ、 これによりインク液室 1 5、 インク流路 1 6等が 作成されて完成品とされる （第 5図） 。

プリンタへッド 1 1は、 へッドチップ 1 2の端面側に形成されたインク流路 1

6を介してこのようにして作成されたインク液室 1 5にインクが導かれ、 トラン ジスタ 2 2、 2 3による発熱素子 1 7の駆動により、 インク液室 1 5に保持した インクの液滴がノズル 1 9より飛び出し、 このインク液滴が対象物である用紙等 に付着する。

これによりこのインクが流入する側の端面側に欠けが発生すると、 インク液室

1 5への流路抵抗が変化し、 この変化がメニスカスの変化となって表れ、 連続す るノズル間でインク液滴量がばらつき、 画質の劣化が観察される。 またヒビが発 生するとインク流路 1 6側からインクが進入し、 トランジスタ 2 2、 2 3の動作 を不安定にする。 これに対して切断による力ケラが表面に残存すると、 ドライフ イルム 1 3の圧着によりこの力ケラがチップ 1 2に押し付けられ、 これによりチ ップ 1 2の表面を傷つけ、 甚だしい場合には、 力ケラがチップ 1 2に突き刺さり 、 断線等の障害が発生する。

しかしてこのプリンタへッド 1 1に係るへッドチップ 1 2においては （第 8図 及び第 7図） 、 発熱素子 1 7が向き合うようにシリ コンウェハ 4 0上にヘッドチ ップ 1 2がレイアウトされ、 へッドチップ 1 2間に切断の領域 3 9が設けられ、 この切断の領域 3 9に沿って深さの浅い細溝 Mが作成される。 へッドチップ 1 2 においては、 この切断の領域 3 9をダイシング装置で切削してへッドチップ 1 2 が切断され、 この細溝 Mによりヒビ、 欠けが低減される。

すなわちこのように切断の領域 3 9の両側に細溝 Mを作成すると、 切断の際の せん断応力が細溝 M間に集中し、 欠け、 ヒビの発生が細溝 Mの部分で停止する。 これによりヘッドチップ 1 2へのヒビの進行を防止することができる。 また欠け についても、 へッドチップ 1 2への進入を防止することができる。

この実施例においては、 このような細溝 Mが発熱素子 1 7の並びに沿って作成 されていることにより、 インクに接する端面側において、 このようなヒビ、 欠け を防止することができ、 これによりインクのへッドチップ 1 2への進入を防止し 、 また流路抵抗の変化も防止することができる。

また欠けの生成物であるカケラについても小さくすることができ、 蒸留水によ り洗い流してへッドチップ 1 2の表面への残留を防止することができ、 これによ りカケラによる傷つきも低減することができる。

これらによりこの実施例においては、 高速度によりダイシングしても、 ヒビ、 欠けによる各種の影響を回避することができ、 その分、 生産性を向上することが できる。

またこの実施例においては、 切断の前に、 切断する部位の層間絶縁膜 2 9等に ついては、 熱処理により残留応力が緩和され、 これによりダイシング装置に係る ブレードの先端が高速度でシリコンウェハ 4 0に衝突しても、 シリコンウェハ 4 0の欠け、 ヒビ等を従来に比して格段的に小さくすることができ、 これによつて も、 高速度によりダイシングしても、 ヒビ、 欠けによる各種の影響を回避するこ とができる。

へッドチップ 1 2においては、 層間絶縁膜 2 4にコンタクトホールを作成する 際のパターエングにより、 層間絶縁膜 2 9、 絶縁膜 3 0にコンタクトホールを作 成する際のパターユングにより、 電源等のランドを露出させる際の絶縁膜 3 3の パターユングにより、 絶縁膜が部分的に除去されて細溝 Mが作成され、 これによ り工数の増大を有効に回避して細溝 Mを作成してヒビ、 欠けによる各種の影響を 回避することができる。

また熱処理においても、 トランジスタ 2 2、 2 3の動作の安定を図る熱処理に より実行されることにより、 この熱処理についても工数の増大を有効に回避する ことができる。

なお第 3図の説明に供した条件により実際に切削して断面を観察したところ、 端面ェッジに極めて微細な欠けしか観察し得なかつた。 倍率を増大させてこの欠 けを観察したところ、 欠けの進行が細溝 Mでストップしていることを確認するこ とができた。

( 1 - 3 ) 第 1の実施例の効果

以上の構成によれば、 絶縁膜の除去により、 エネルギー変換素子である発熱素 子 1 7の並びを含むへッドチップ 1 2の外周に沿って深さの浅い細溝を作成する ことにより、 高速度でダイシングしても、 ヒビ、 欠けによる各種の影響を回避す ることができる。

またこの除去に供する絶縁膜が、 配線パターンの層間絶縁膜であることにより 、 層間絶縁膜のパターユングの処理において、 併せて細溝を作成することができ る。

またこの除去に供する絶縁膜が、 エネルギー変換素子である発熱素子とインク との間に設けられた保護膜であることにより、 ランドを露出させるこの保護層の パターエングの処理において、 併せて細溝を作成することができる。

また切断の前に、 絶縁膜の残留応力を緩和する熱処理工程を実施することによ り、 一段とヒビ、 欠けの発生を低減することができ、 一段とヒビ、 欠けによる各 種の影響を回避することができる。

( 2 ) 第 2の実施例

第 9図は、 第 8図との対比により本発明の第 2の実施例に適用されるへッドチ ップ 1 2について、 切断の領域 5 9を示す断面図である。 この実施例では、 絶縁 膜 3 0、 3 3の除去により細溝 Mを作成する。 なおこの実施例においては、 この 細溝 Mの作成方法が異なる点を除いて、 第 1の実施例と同一に構成されることに より、 重複した説明は省略する。

この実施例において、 シリコンウェハ 4 0は、 細溝 Mを作成する部位に熱酸化 膜 2 1を作成しないようにし、 層間絶縁膜 2 4にコンタクトホールを作成する際 に、 細溝 Mの部位の層間絶縁膜 2 4が併せて除去される。 またランドを露出され る際に、 細溝 Mの部位の絶縁膜 3 3が併せて除去される。 これらによりこの実施 例においては、 第 1の実施例に比して、 さらに深さの浅い細溝 Mが作成される。 第 2の実施例の構成によれば、 一部の絶縁膜だけ除去して細溝を作成するよう にしても、 第 1の実施例と同様の効果を得ることができる。

( 3 ) 他の実施例

なお上述の実施例においては、 切断の領域の両側に細溝を作成することにより 、 ヘッドチップの全ての端面について、 ヒビ、 欠けを低減する場合について述べ たが、 本発明はこれに限らず、 必要に応じて発熱素子 1 7の並びに沿った部位に のみ細溝 Mを作成するようにしてもよい。 すなわち例えば第 1 0図に示すように 、 発熱素子 1 7の並びに沿った部位にのみ細溝 Mを作成し、 この細溝 Mが作成さ れていない切断の領域については、 十分な幅を確保する。 このようにすればイン クに接する側の端面についてのみ、 細溝 Mによりヒビ、 欠けの発生を低減するこ とができ、 これによりインクの進入、 流路抵抗の変化を防止することができる。 また上述の実施例においては、 発熱素子が向き合うようにレイァゥトする場合 について述べたが、 本発明はこれに限らず、 第 7図との対比により第 1 1図に示 すように、 全てのへッドチップを同一の向きにレイァゥトするようにしてもよく 、 このような場合には、 切断の領域の発熱素子 1 7側だけに細溝 Mを作成するよ うにしてもよレ、。

また上述の実施例におい は、 最上層の絶縁膜 3 3を作成した後、 熱処理する 場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 要はダイシングの前に熱処理に よりヒビ等の発生を低減できることにより、 熱処理の工程においては、 必要に応 じてダイシングの前の種々の工程に設けることができる。 また熱処理しなくても

、 十分にヒビ等の発生を許容できる場合には、 熱処理を省略することもできる。 また上述の実施例においては、 MO S型のトランジスタによる論理回路を構成 する場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 バイポーラ型のトランジス タにより論理回路を構成する場合にも広く適用することができる。

さらに上述の実施例においては、 駆動回路を一体にへッドチップ上に構成する 場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 エネルギー変換素子のみにより へッドチップを構成する場合等にも広く適用することができる。

また上述の実施例においては、 エネルギー変換素子を発熱素子により構成する 場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 例えば静電気によりインク液室 の圧力を可変する静電ァクチユエータをエネルギー変換素子に適用する場合等、 エネルギー変換素子にあっては種々の構成を広く適用することができる。

また上述の実施例においては、 本発明をプリンタヘッドに適用してインク液滴 を飛び出させる場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 インク液滴に代 えて液滴が各種染料の液滴、 保護層形成用の液滴等であるプリンタヘッド、 さら には液滴が試薬等であるマイクロディスペンサー、 各種測定装置、 各種試験装置 、 液滴がエッチングより部材を保護する薬剤である各種のパターン描画装置等に 広く適用することができる。 上述のように本発明によれば、 絶縁膜の除去により、 少なくともエネルギー変 換素子の並びに沿つて深さの浅い細溝を作成することにより、 高速度でダイシン グしても、 ヒビ、 欠けによる各種の影響を回避することができる。 産業上の利用可能性

本発明は、 液体吐出ヘッド、 液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの製造方法に関 し、 例えばサーマル方式のプリンタへッドに適用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出へッドにおい て、 '

半導体基板を切断して作成されたへッドチップを用いて作成され、

前記へッドチップは、

前記エネルギー変換素子が端面に沿って設けられ、

少なくとも前記エネルギー変換素子が設けられた側の端面側に、 少なくとも 1 つの絶縁膜を除去して作成された細溝を有する

ことを特徴とする液体吐出へッド。

2 . 液体吐出へッドに設けられたエネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出 させる液体吐出装置において、

前記液体吐出へッドは、

半導体基板を切断して作成されたへッドチップを用いて作成され、

前記へッドチップは、

前記エネルギー変換素子が端面に沿って設けられ、

少なくとも前記エネルギー変換素子が設けられた側の端面側に、 少なくとも 1 つの絶縁膜を除去して作成された細溝を有する

ことを特徴とする液体吐出装置。

3 . エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出へッドの製造 方法において、

半導体基板に、 少なくとも複数の前記エネルギー変換素子を並べて作成するェ ネルギー変換素子の作成工程と、

前記エネルギー変換素子の並びに沿って、 前記半導体基板を切断してへッドチ ップを作成する切断工程と、

前記へッドチップを前記液体吐出へッドに組み立てる組み立て工程とを有し、 前記切断工程より前に、 前記へッドチップの少なくとも前記エネルギー変換素 子が設けられた側の端面側に、 絶縁膜を除去して細溝を作成する絶縁膜の除去ェ 程を有する

ことを特徴とする液体吐出へッドの製造方法。

4 . 前記絶縁膜が、 配線パターンの層間絶縁膜であり、

前記絶縁膜の除去工程が、

前記層間絶縁膜のパターニング工程である

ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の液体吐出へッドの製造方法。

5 . 前記絶縁膜が、 前記エネルギー変換素子と前記液体との間に設けられた保護 膜であり、

前記絶縁膜の除去工程が、

前記保護膜のパターニング工程である

ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の液体吐出へッドの製造方法。

6 . 前記絶縁膜の残留応力を緩和する熱処理工程を有する

ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の液体吐出へッドの製造方法。