JP4480182B2 - インクジェット記録ヘッド用基板及びインクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
図2に本実施形態の製造方法が適用されるインクジェット記録ヘッド用基板の断面図を示す。なお、図2は図1におけるA−A線に沿った断面を示す断面図である。図2において、符号2は犠牲層、符号4はエッチングストップ層(パッシベイション層)、符号1はSi基板、符号8は異方性エッチングのためのエッチングマスク層、符号20は先導孔を示している。
さらに、上記のような樽型形状のインク供給口16を形成するためには、凹部28の短手方向における両端の先導孔20同士の距離Xと、凹部28に露出した<100>面の短手方向における幅Yとは、以下の関係を満たすことが望ましい。
一方、凹部28に露出した<100>面の短手方向における幅Yが(T/tan54.7°)+Lよりも大きいと、Si基板1の裏面から表面に向かう方向に加工幅が狭くなる<111>面を有するインク供給口が形成されてしまう。
2 犠牲層
3 インク吐出エネルギー発生素子
4 エッチングストップ層(パッシベイション層)
8 エッチングマスク層
8a 開口部
14 インク吐出口
16 インク供給口
20 先導孔
28 凹部
Claims (10)
- シリコン基板にインク供給口を形成することを含むインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法であって、
表面にインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子が設けられ、面方位が<100>面であるシリコン基板を用意する工程と、
前記インク供給口を形成する部分に対応した開口部を有するエッチングマスク層を前記シリコン基板の裏面に形成する工程と、
前記エッチングマスク層の前記開口部を通じて、前記シリコン基板の被エッチング面を、溶液を使用した結晶異方性エッチングにてエッチングし、前記シリコン基板の結晶方位<100>面からなる底面が露出した凹部を前記シリコン基板の前記裏面側に形成する工程と、
前記シリコン基板の、前記凹部における前記<100>面が露出した前記底面にレーザー光を使用して未貫通穴を形成する工程と、
前記未貫通穴が形成された前記凹部から、前記シリコン基板の被エッチング面が前記シリコン基板の前記表面に到達するように、前記シリコン基板に溶液を使用した結晶異方性エッチングを行い、前記インク供給口を形成する工程と、
を有するインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。 - 複数の前記未貫通穴を、前記凹部の長手方向に少なくとも2列に、かつ前記凹部の長手方向に延びる中心線に対して対称に配列することを特徴とする、請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 前記シリコン基板の前記表面の、前記インク供給口が開口する部分に犠牲層が設けられており、
前記犠牲層の短手方向における幅をL、前記シリコン基板の表面から前記凹部の前記<100>面までの厚さをT1、前記凹部の短手方向における両端の前記未貫通孔同士の距離をX、前記未貫通穴の深さをDとしたときに、
T1−(X/2−L/2)×tan54.7°≧D≧T1−X/2×tan54.7°
の関係を満たすことを含む、請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。 - 前記犠牲層の短手方向における幅をL、前記シリコン基板の表面から前記凹部の前記<100>面までの厚さをT1、前記凹部の短手方向における両端の前記未貫通孔同士の距離をX、前記凹部に露出した前記<100>面の短手方向における幅をYとしたときに、
(T1/tan54.7°)+L>Y>X
の関係を満たすことを含む、請求項2または3に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。 - YAGの基本波もしくは第2高調波もしくは第3高調波のレーザー光を用いて前記未貫通穴を形成することを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 前記溶液は水酸化テトラメチルアンモニウム溶液であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 前記シリコン基板の表面および裏面は結晶方位<100>面で形成されている、請求項1から6のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギー発生素子と該エネルギー発生素子にインクを供給するためのインク供給口とが設けられた基板を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
表面に前記エネルギー発生素子が設けられ、面方位が<100>面であるシリコン基板を用意する工程と、
前記インク供給口を形成する部分に対応した開口部を有するエッチングマスク層を前記シリコン基板の裏面に形成する工程と、
前記シリコン基板の表面上にインク流路となる部分を占有する型材を形成する工程と、
前記シリコン基板および前記型材の上にノズル形成部材を形成する工程と、
前記ノズル形成部材に前記吐出口を形成する工程と、
前記エッチングマスク層の前記開口部を通じて、前記シリコン基板の被エッチング面を、溶液を使用した結晶異方性エッチングにてエッチングし、前記シリコン基板の結晶方位<100>面からなる底面が露出した凹部を前記シリコン基板の前記裏面側に形成する工程と、
前記シリコン基板の、前記凹部における前記<100>面が露出した前記底面にレーザー光を使用して未貫通穴を形成する工程と、
前記未完通穴が形成された前記凹部から、前記シリコン基板の被エッチング面が前記シリコン基板の前記表面に到達するように、前記シリコン基板に前記溶液を使用した結晶異方性エッチングを行い、前記インク供給口を形成する工程と、
前記型材を除去する工程と、
を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 複数の前記未貫通穴を、前記凹部の長手方向に少なくとも2列に、かつ前記凹部の長手方向に延びる中心線に対して対称に配列することを特徴とする、請求項8に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
- 前記シリコン基板の前記表面の、前記インク供給口が開口する部分に犠牲層が設けられており、
前記犠牲層の短手方向における幅をL、前記シリコン基板の表面から前記凹部の前記<100>面までの厚さをT1、前記凹部の短手方向における両端の前記未貫通孔同士の距離をX、前記未貫通穴の深さをDとしたときに、
T1−(X/2−L/2)×tan54.7°≧D≧T1−X/2×tan54.7°
の関係を満たすことを含む、請求項9に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
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