(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドに使用されるシリコン単結晶基板に、貫通孔を形成する方法であって、
前記シリコン単結晶基板の表面にレジスト膜としての第１のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜をハーフエッチングし、ハーフエッチング領域を形成する第１のパターニング工程と、
前記第１のパターニング工程により形成された前記ハーフエッチング領域の一部分に第１の溝を、前記ハーフエッチング領域から離れた位置に、前記貫通孔が形成される領域の外周部に位置する第２の溝を、それぞれ、フルエッチングし、前記シリコン単結晶基板表面の露出部分として形成する第２のパターニング工程と、
前記シリコン単結晶基板の前記第１の溝と前記第２の溝に相当する前記露出部分に対してプラズマ放電による異方性ドライエッチングを施す第１のドライエッチング工程と、
前記ハーフエッチング領域をフルエッチングし、  前記ハーフエッチング領域に相当する前記シリコン単結晶基板、及び、前記第２の溝の領域に相当する前記シリコン単結晶基板をプラズマ放電による異方性ドライエッチングすることにより、前記第１の溝を更にエッチングし、前記第１の溝が形成された位置の外側であって、前記第１の溝よりも広い幅を有する第３の溝を形成すると共に、前記第２の溝の領域に相当する前記シリコン単結晶基板を更にエッチングする第２のドライエッチング工程と、
前記シリコン単結晶基板の表面にレジスト膜としての第２のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン単結晶基板の、前記第１の溝及び前記第２の溝を形成した側の面の反対面から、前記シリコン単結晶基板の前記第１の溝及び前記第２の溝に対応する位置に、エッチングを施し、前記第１の溝と前記第３の溝を有するノズルを形成し、前記第２の溝を貫通させて、前記貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの貫通孔形成方法。
【請求項２】
前記第１のドライエッチング工程、または前記第２のドライエッチング工程において、前記シリコン単結晶基板の前記露出部分に対してＩＣＰ（誘導結合プラズマ）放電によって異方性ドライエッチングを施すことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの貫通孔形成方法。
【請求項３】
前記第１のドライエッチング工程、または前記第２のドライエッチング工程において、前記シリコン単結晶基板の前記露出部分に対してＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴プラズマ）放電によって異方性ドライエッチングを施すことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの貫通孔形成方法。
【請求項４】
前記第１のドライエッチング工程、または前記第２のドライエッチング工程において、前記シリコン単結晶基板の前記露出部分に対してＨＷＰ（ヘリコン波プラズマ）放電によって異方性ドライエッチングを施すことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの貫通孔形成方法。
【請求項５】
前記第１のドライエッチング工程、または前記第２のドライエッチング工程において、前記シリコン単結晶基板の前記露出部分に対してＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）によって異方性ドライエッチングを施すことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの貫通孔形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドにおける貫通孔形成方法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、シリコン単結晶基板の両面からエッチングを施して、貫通孔を形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドには、インク滴を外部に吐出する複数のインクノズルと、これらのインクノズルに連通したインク供給路とが半導体基板上に作り込まれたものが提案されている。。近年、インクジェットヘッドに対しては、高精細文字を印字可能にするために、より精密でより微細な加工が要求されている。このために、様々なインクジェットヘッドの製造方法が開発されている。
【０００３】
例えば、本願人による特開平５−５０６０１号公報には、静電駆動方式のインクジェットヘッドにおいて、シリコン単結晶基板にホトリソグラフィー技術および湿式結晶異方性エッチングを適用することによって、インクノズルおよびインク供給路を高精度に形成するためのインクジェットヘッドの製造方法が開示されている。
【０００４】
同号公報に開示されているインクジェットヘッドは、複数個のインクノズルと、各インクノズルに連通したインクキャビティと、インクキャビティにインクを供給する共通のインクリザーバとを備えた構成となっている。外部のインク供給源からインクジェットヘッドのインクリザーバに供給されたインクは、インクリザーバから各インク供給口を経由して対応するインクキャビティに供給される。各インクキャビティの底面は振動板として機能し、当該振動板を静電気力によって振動させることにより変動するインクキャビティの容積変動を利用して、インクキャビティに連通したインクノズルからインク滴を外部に向けて吐出することが可能となっている。
【０００５】
そして、このインクジェットヘッドは、インクノズルが形成されたノズルプレートと、リザーバ、キャビティ等のインク供給路、振動板が形成されたシリコン単結晶基板と、振動板を静電気力によって撓めるための電極が形成されたガラス基板をはりあわせた構造を採用している。
【０００６】
このような構造を採用することにより、個々のインクジェットヘッドのパターン（ノズル、インク供給路、電極）をそれぞれの基板に形成した後、基板を接合し、接合した基板を切断し個々のインクジェットヘッドに分離するという製造方法（いわゆる多数固取り）が採用でき、インクジェットヘッドを安価に製造できる。
【０００７】
これら３枚の基板のうち一番上の基板であるノズルプレートには、インクノズルの他に、個々のインクジェットヘッドに分離した例えば電極にＦＰＣを接続するための貫通孔を例えばエッチングを用いて形成する必要がある。  製造の簡便さからは、前記貫通孔とインクノズルを同時にエッチングで形成することが望ましいが、極めて高い精度が要求される微少なインクノズル用の孔と、精度の高さはさほど要求されないが、開口面積の大きな前記貫通孔をエッチングによって同時に形成することは、エッチング速度の低下をもたらすと同時に、基板（ウェハー）面内のエッチング深さのばらつきを大きくさせるおそれがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットヘッドのインクノズル及び貫通孔は、上記の従来の技術に示すように、シリコン単結晶基板にエッチングを施すことにより形成していたが、プラズマ放電による異方性エッチングの際、前記貫通孔のエッチング面積とノズルのエッチング面積を合わせた総エッチング面積が非常に大きいため、エッチング速度の低下をもたらすと同時に、ウェハー面内のエッチング深さのばらつきを悪化させていた。ここで、インクノズルのエッチング深さは、安定的に吐出させるための重要なパラメータであるためエッチング深さのばらつきは極力抑える必要がある。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、エッチング速度を低下させることなく、またウェハー面内のエッチング深さばらつきを悪化させることなくインクノズルを形成するとともに貫通孔を形成することのできるインクジェットヘッドの貫通孔形成方法を提案することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、インクジェットヘッドに使用されるシリコン単結晶基板に、貫通孔を形成する方法であって、前記シリコン単結晶基板の表面にレジスト膜としての第１のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜をハーフエッチングし、ハーフエッチング領域を形成する第１のパターニング工程と、前記第１のパターニング工程により形成された前記ハーフエッチング領域の一部分に第１の溝を、前記ハーフエッチング領域から離れた位置に、前記貫通孔が形成される領域の外周部に位置する第２の溝を、それぞれ、フルエッチングし、前記シリコン単結晶基板表面の露出部分として形成する第２のパターニング工程と、前記シリコン単結晶基板の前記第１の溝と前記第２の溝に相当する前記露出部分に対してプラズマ放電による異方性ドライエッチングを施す第１のドライエッチング工程と、前記ハーフエッチング領域をフルエッチングし、  前記ハーフエッチング領域に相当する前記シリコン単結晶基板、及び、前記第２の溝の領域に相当する前記シリコン単結晶基板をプラズマ放電による異方性ドライエッチングすることにより、前記第１の溝を更にエッチングし、前記第１の溝が形成された位置の外側であって、前記第１の溝よりも広い幅を有する第３の溝を形成すると共に、前記第２の溝の領域に相当する前記シリコン単結晶基板を更にエッチングする第２のドライエッチング工程と、前記シリコン単結晶基板の表面にレジスト膜としての第２のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン単結晶基板の、前記第１の溝及び前記第２の溝を形成した側の面の反対面から、前記シリコン単結晶基板の前記第１の溝及び前記第２の溝に対応する位置に、エッチングを施し、前記第１の溝と前記第３の溝を有するノズルを形成し、前記第２の溝を貫通させて、前記貫通孔を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の貫通孔形成方法によれば、第１のドライエッチング工程において、貫通孔全てをエッチングするのではなく貫通孔が形成される領域の外周部のみエッチングを施すために、異方性ドライエッチングされる総面積は、大幅に低減させることが可能となる。従って、本発明の貫通孔形成方法によれば、エッチング速度を低下させることなく、また、ウェハー面内のエッチング深さのばらつきを悪化させることなく、しかも簡単に形成することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（本願発明が適用されるインクジェットヘッドの一例）
図１には本発明の方法を適用可能なインクジェットヘッドの概略断面を示してある。
【００１５】
図１図を参照して説明すると、本例のインクジェットヘッド１は、本願人による特開平５−５０６０１号公報に開示されているインクジェットヘッドと同様の静電駆動方式のインクジェットヘッドであり、シリコン単結晶基板からなるノズルプレート２と、同じくシリコン単結晶基板からなるキャビティプレート３と、ガラス基板４とを貼り合わせることにより構成されている。
【００１６】
キャビティプレート３には、複数のインクキャビティ３１と、各インクキャビティ３１にインクを供給する共通のインクリザーバ３２が形成されている。ノズルプレート２の側には、各インクキャビティ３１に連通した複数のインクノズル２１と、各インクキャビティ３１を共通のインクリザーバ３２に連通しているインク供給口２２が形成されている。インク供給口２２は一方の側に深溝部分２２ａが形成され、他方の側には浅溝部分２２ｂが形成された断面形状となっている。また、ノズルプレート２には電極配線用の貫通孔２３も形成されている。
【００１７】
キャビティプレート３の裏面に貼り付けたガラス基板４において、キャビティ３１の底面を規定している振動板３３に対峙する部分には、凹部４１が形成され、当該凹部の底面には、振動板３３に対峙した個別電極４２が形成されている。また、インクリザーバ３２の底面にはインク供給孔３４が形成され、このインク供給孔３４は、ガラス基板４に形成したインク供給路４３に連通している。このインク供給路４３およびインク供給孔３４を介して、外部のインク供給源からインクがインクリザーバ３２に供給可能となっている。
【００１８】
キャビティプレート３に形成した各キャビティ３１の底面を規定している振動板３３は共通電極として機能し、このキャビティプレート３と、各振動板３３に対峙している個別電極４２との間に電圧を印加すると、電圧が印加された個別電極４２に対峙している振動板３３が静電気力によって振動し、これに伴ってキャビティ３１の容積変化が起こり、インクノズル２１からインク滴の吐出が行われる。
【００１９】
ここで、インクノズル２１は段状断面をしたインクノズルである。すなわち、インク滴吐出方向の前側には円形の小断面ノズル部分２１ａ（小断面側の部分）が形成され、後側には円形の大断面ノズル部分２１ｂ（大断面側の部分）が形成されており、これらの境界部分は環状の段面２１ｃとなっている。従って、インクノズル２１の軸線方向に沿って切断した断面形状は先端側に向けて断面が階段状に小さくなっている。また、インクノズル２１の先端開口２１ｄは、ノズルプレート２の反対側の面に形成した凹部２４の底面に開口している。
【００２０】
（比較例）
図２〜図５にはノズルプレート２の製造工程の比較例を示してある。これらの図を参照してノズルプレート２の製造手順を説明する。
【００２１】
（Ｓｔｅｐ１：第１の熱酸化膜形成工程）
先ず、図２（Ａ）に示すように、厚さが１８０ミクロンのシリコンウエハ２００を用意し、当該シリコンウエハ２００を熱酸化させて、その表面にレジスト膜としての厚さが１．２ミクロン以上のＳｉＯ2 膜２１０を形成する。
【００２２】
（Ｓｔｅｐ２：ＳｉＯ2 膜の第１のパターニング工程）
次に、図２（Ｂ）に示すように、シリコンウエハ２００の表面２００ａを覆っているＳｉＯ2 膜２１０の部分にハーフエッチングを施すことにより、インクノズル２１の大断面ノズル部分２１ｂおよびインク供給口２２の浅溝部分２２ｂを形成するためのパターン２０１ｂおよび２０２ｂを形成する。エッチング液としては、フッ化アンモニウム（ＨＦ：ＮＨ４Ｆ＝８８０ｍｌ：５６１０ｍｌ）を使用することができる。また、エッチング深さは、例えば、０．５ミクロンに設定することができる。
【００２３】
（Ｓｔｅｐ３：ＳｉＯ2 膜の第２のパターニング工程）
この後は、図２（Ｃ）に示すように、インクノズル２１の小断面ノズル部分２１ａおよびインク供給口２２の深溝部分２２ａを形成するためのパターン２０１ａおよび２０２ａを、ＳｉＯ2 膜２１０のハーフエッチング領域であるパターン２０１ｂ、２０２ｂの部分に形成する。すなわち、これらのハーフエッチング領域を完全にエッチングして、シリコンウエハ表面を露出させたパターン２０１ａ、２０２ａを形成する。これらのパターンと共に、電極用の貫通孔２３を形成するためのパターン２０３も、ＳｉＯ2 膜２１０をフルエッチングすることにより形成する。この場合に使用するエッチング液も上記と同様なフッ化アンモニウムを使用できる。
【００２４】
（Ｓｔｅｐ４：第１のドライエッチング工程）
このようにして、ＳｉＯ2 膜２１０に２回のパターニングを施した後は、図３（Ａ）に示すように、プラズマ放電による異方性ドライエッチングをシリコンウエハ２００に施す。これにより、上記のＳｔｅｐ３で形成されたパターン２０１ｂ、２０２ｂおよび２０３に対応した形状で、シリコンウエハ２００の表面が垂直にエッチングされて、それぞれ、同一の深さの溝２２１、２２２、２２３が形成される。この場合のエッチングガスとしては、例えば、ＣＦ系ガス、ＳＦ６を使用し、これらのエッチングガスを交互に使用すればよい。ここで、ＣＦ系ガスは形成される溝の側面にエッチングが進行しないように溝側面を保護するために使用し、ＳＦ６はシリコンウエハの垂直方向のエッチングを促進させるために使用する。
【００２５】
このようにして、例えば、エッチング深さが３５ミクロンの溝２２１、２２２、２２３を形成した後は、ＳｉＯ2 膜２１０をフッ酸水溶液によって０．７ミクロンの厚さでエッチ除去する。この結果、図３（Ｂ）に示すように、Ｓｔｅｐ２で形成したパターン２０１ｂ、２０２ｂの部分が完全に除去されて、シリコンウエハ２００の表面が露出した状態になる。
【００２６】
（Ｓｔｅｐ５：第２のドライエッチング工程）
次に、図３（Ｃ）に示すように、再度、プラズマ放電による異方性ドライエッチングを行なう。この結果、パターン２０１ｂ、２０２ｂおよび２０３から露出しているシリコンウエハの表面部分は、その断面形状を保った状態で厚さ方向に向けて垂直にエッチングが進行する。この場合のエッチングガスも上記のＳｔｅｐ４と同一であり、エッチング深さを例えば５５ミクロンとする。この結果、段状のインクノズル２１に対応する断面形状のノズル溝２３１、インク供給口２２に対応する断面形状の溝２３２が形成される。また、電極配置用の貫通孔２３の半分の深さの溝２３３も形成される。
【００２７】
この後は、ＳｉＯ2 膜２１０をフッ酸水溶液（例えば、ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：５ｖｏｌ，２５℃）で全て剥離する。図３（Ｄ）にはこの状態を示してある。
【００２８】
（Ｓｔｅｐ６：第２の熱酸化膜形成工程）
この後は、再び、シリコンウェハ２００の表面を熱酸化して、レジスト膜としてのＳｉＯ2 膜２４０を形成する。この場合においても、ＳｉＯ2 膜２４０の厚みは１．２ミクロンにすればよい。
【００２９】
（Ｓｔｅｐ７：ＳｉＯ2 膜の第３のパターニング工程）
次に、図４（Ｂ）に示すように、シリコンウエハ２００の反対側の表面２００ｂを覆っているＳｉＯ2 膜２４０の部分をエッチングして、インクノズル２１が開口している凹部２４に対応したパターン２０４、および貫通孔２３に対応したターン２０３Ａを形成する。この場合のエッチング液は上記のＳｔｅｐ２で使用したものを使用できる。
【００３０】
（Ｓｔｅｐ８：ウエットエッチング工程）
次に、図４（Ｃ）に示すように、シリコンウエハ２００をエッチング液に漬けてシリコンウエハ２００の露出部分に対して異方性湿式エッチングを施し、凹部２４に対応した溝２４４を形成してノズル２１を貫通させる。また、貫通孔２３に対応した溝２３３Ａを形成して、貫通孔２３を貫通させる。この場合に使用するエッチング液は、水酸化カリウム水溶液であり、その濃度は２ｗｔパーセントで液温８０℃のものを使用できる。また、エッチング深さは例えば１１０ミクロンとする。エッチング終了後は、図４（Ｄ）に示すように、ＳｉＯ2 膜２４０をフッ酸水溶液で全て剥離する。
【００３１】
（Ｓｔｅｐ９：最終熱酸化工程）
最後に、図５に示すように、シリコンウエハの耐インク性とノズル面の撥水処理の密着性を確保するために、再度シリコンウエハを熱酸化して、ＳｉＯ2 膜を形成する。以上により、ノズルプレート２が得られる。
【００３２】
上記方法にてノズル及び貫通孔を形成した場合、Ｓｔｅｐ４及びＳｔｅｐ５のドライエッチング工程において、貫通孔２３のエッチング面積が非常に大きくなる場合、エッチング速度の低下をもたらすと同時に、ウェハー面内のエッチング深さのばらつきが大きくなることがあった。
【００３３】
（本願発明の実施の形態の一例）
図６〜図９にはノズルプレート２の製造工程を示してある。これらの図を参照してノズルプレート２の製造手順を説明する。
【００３４】
（Ｓｔｅｐ１：第１の熱酸化膜形成工程）
先ず、図６（Ａ）に示すように、厚さが１８０ミクロンのシリコンウエハ３００を用意し、当該シリコンウエハ３００を熱酸化させて、その表面にレジスト膜としての厚さが１．２ミクロン以上のＳｉＯ2 膜３１０を形成する。
【００３５】
（Ｓｔｅｐ２：ＳｉＯ2 膜の第１のパターニング工程）
次に、図６（Ｂ）に示すように、シリコンウエハ３００の表面３００ａを覆っているＳｉＯ2 膜３１０の部分にハーフエッチングを施すことにより、インクノズル２１の大断面ノズル部分２１ｂおよびインク供給口２２の浅溝部分２２ｂを形成するためのパターン３０１ｂおよび３０２ｂを形成する。エッチング液としては、フッ化アンモニウム（ＨＦ：ＮＨ４Ｆ＝８８０ｍｌ：５６１０ｍｌ）を使用することができる。また、エッチング深さは、例えば、０．５ミクロンに設定することができる。
【００３６】
（Ｓｔｅｐ３：ＳｉＯ2 膜の第２のパターニング工程）
この後は、図６（Ｃ）に示すように、インクノズル２１の小断面ノズル部分２１ａおよびインク供給口２２の深溝部分２２ａを形成するためのパターン３０１ａおよび３０２ａを、ＳｉＯ2 膜３１０のハーフエッチング領域であるパターン３０１ｂ、３０２ｂの部分に形成する。すなわち、これらのハーフエッチング領域を完全にエッチングして、シリコンウエハ表面を露出させたパターン３０１ａ、３０２ａを形成する。これらのパターンと共に、電極用の貫通孔２３を形成するためのパターン３０３も、ＳｉＯ2 膜３１０をフルエッチングすることにより形成する。この場合に使用するエッチング液も上記と同様なフッ化アンモニウムを使用できる。
【００３７】
（Ｓｔｅｐ４：第１のドライエッチング工程）
このようにして、ＳｉＯ2 膜３１０に２回のパターニングを施した後は、図７（Ａ）に示すように、プラズマ放電、例えばＩＣＰ放電による異方性ドライエッチングをシリコンウエハ３００に施す。これにより、上記のＳｔｅｐ３で形成されたパターン３０１ｂ、３０２ｂおよび３０３に対応した形状で、シリコンウエハ３００の表面が垂直にエッチングされて、それぞれ、同一の深さの溝３２１、３２２、３２３が形成される。この際、溝３２３は貫通孔を形成するための外周溝のみであるためエッチング面積を大幅に低減することができ、エッチング速度を向上させるとともにウェハー面内のエッチング深さばらつきを向上させることが可能となる。ここで、図１０にエッチング速度と開口率の関係の例を示す。ここでいう開口率とは、ウェハーの面積に対するエッチング箇所の面積の比率である。図１０に示すように、例えば、開口率が３０％の場合、エッチング速度は１分間当たり１．４μｍであり、開口率が７％の場合、エッチング速度は１分間当たり１．９μｍである。つまり、開口率を３０％から７％に減少させた場合、約３６％エッチング速度は上昇する。また、ウェハ面内のエッチング深さばらつきは、開口率が３０％の場合、ウェハ面内の均一性は６％であったのに対して開口率が７％の場合、ウェハ面内の均一性は４％で均一性は大幅に向上する。この場合のエッチングガスとしては、例えば、ＣＦ系ガス、ＳＦ６を使用し、これらのエッチングガスを交互に使用すればよい。ここで、ＣＦ系ガスは形成される溝の側面にエッチングが進行しないように溝側面を保護するために使用し、ＳＦ６はシリコンウエハの垂直方向のエッチングを促進させるために使用する。ここで、その他の異方性ドライエッチング方式として、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）放電、ＨＷＰ（ヘリコン波プラズマ）放電、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）などを用いても良い。このようにして、例えば、エッチング深さが３５ミクロンの溝３２１、３２２、３２３を形成した後は、ＳｉＯ2 膜３１０をフッ酸水溶液によって０．７ミクロンの厚さでエッチ除去する。この結果、図７（Ｂ）に示すように、Ｓｔｅｐ２で形成したパターン３０１ｂ、３０２ｂの部分が完全に除去されて、シリコンウエハ３００の表面が露出した状態になる。
【００３８】
（Ｓｔｅｐ５：第２のドライエッチング工程）
次に、図７（Ｃ）に示すように、再度、プラズマ放電、例えばＩＣＰ放電による異方性ドライエッチングを行なう。この結果、パターン３０１ｂ、３０２ｂおよび３０３から露出しているシリコンウエハの表面部分は、その断面形状を保った状態で厚さ方向に向けて垂直にエッチングが進行する。この場合においても上記のＳｔｅｐ４と同様貫通孔を形成するための外周溝のみであるためエッチング面積を大幅に低減することができ、エッチング速度を向上させるとともにウェハー面内のエッチング深さばらつきを向上させることが可能となる。この場合のエッチングガスも上記のＳｔｅｐ４と同一であり、エッチング深さを例えば５５ミクロンとする。ここで、その他の異方性ドライエッチング方式として、上記のＳｔｅｐ４と同様にＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）放電、ＨＷＰ（ヘリコン波プラズマ）放電、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）などを用いても良い。この結果、段状のインクノズル２１に対応する断面形状のノズル溝３３１、インク供給口２２に対応する断面形状の溝３３２が形成される。また、電極配置用の貫通孔２３の半分の深さの溝３３３も形成される。
【００３９】
この後は、ＳｉＯ2 膜３１０をフッ酸水溶液（例えば、ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：５ｖｏｌ，２５℃）で全て剥離する。図７（Ｄ）にはこの状態を示してある。
【００４０】
（Ｓｔｅｐ６：第２の熱酸化膜形成工程）
この後は、再び、シリコンウェハ２００の表面を熱酸化して、レジスト膜としてのＳｉＯ2 膜３４０を形成する。この場合においても、ＳｉＯ2 膜３４０の厚みは１．２ミクロンにすればよい。
【００４１】
（Ｓｔｅｐ７：ＳｉＯ2 膜の第３のパターニング工程）
次に、図８（Ｂ）に示すように、シリコンウエハ３００の反対側の表面３００ｂを覆っているＳｉＯ2 膜３４０の部分をエッチングして、インクノズル２１が開口している凹部２４に対応したパターン３０４、および貫通孔２３に対応したパターン３０３Ａを形成する。この場合のエッチング液は上記のＳｔｅｐ２で使用したものを使用できる。
【００４２】
（Ｓｔｅｐ８：ウエットエッチング工程）
次に、図８（Ｃ）に示すように、シリコンウエハ３００をエッチング液に漬けてシリコンウエハ３００の露出部分に対して異方性湿式エッチングを施し、凹部２４に対応した溝３４４を形成してノズル２１を貫通させる。また、貫通孔２３に対応した溝３３３Ａを形成して、貫通孔２３を貫通させる。この場合に使用するエッチング液は、水酸化カリウム水溶液であり、その濃度は２ｗｔパーセントで液温８０℃のものを使用できる。また、エッチング深さは例えば１１０ミクロンとする。エッチング終了後は、図８（Ｄ）に示すように、ＳｉＯ2 膜３４０をフッ酸水溶液で全て剥離する。
【００４３】
（Ｓｔｅｐ９：最終熱酸化工程）
最後に、図９に示すように、シリコンウエハの耐インク性とノズル面の撥水処理の密着性を確保するために、再度シリコンウエハを熱酸化して、ＳｉＯ2 膜を形成する。以上により、ノズルプレート２が得られる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるインクジェットヘッドの貫通孔形成方法においては、プラズマ放電による異方性ドライエッチングを用いてノズル及び貫通孔を形成する際に、貫通孔全面をエッチングすることなく貫通孔外周溝のみエッチングすることでウェハー面内のエッチング総面積を大幅に減少させ、エッチング速度の向上及びウェハー面内のエッチング深さばらつきの向上を実現することができる。よって、本発明の方法は、ノズルのエッチング深さばらつきを低減することによる吐出特性の安定化と共に、処理速度の向上も可能であるため、量産に適しているという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能な静電駆動方式のインクジェットヘッドの概略断面図である。
【図２】（Ａ）は図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの製造工程における比較例の第１の熱酸化膜形成工程を示す説明図、（Ｂ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜の第１のパターニング工程を示す説明図、（Ｃ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜の第２のパターニング工程を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの製造工程における比較例のシリコンウエハに対する第１のドライエッチング工程を示す説明図、（Ｂ）は同製造工程におけるハーフエッチング部分を除去した後の状態を示す説明図、（Ｃ）は同製造工程におけるシリコンウエハに対する第２のドライエッチング工程を示す説明図、（Ｄ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜を除去した後の状態を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は  図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの製造工程における比較例の第２の熱酸化膜形成工程を示す説明図、（Ｂ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜の第３のパターニング工程を示す説明図、（Ｃ）は同製造工程におけるシリコンウエハに対するウエットエッチング工程を示す説明図、（Ｄ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜を除去した後の状態を示す説明図である。
【図５】図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの製造工程における比較例の最終の熱酸化膜形成工程を示す説明図である。
【図６】（Ａ）は図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの本発明での製造工程における第１の熱酸化膜形成工程を示す説明図、（Ｂ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜の第１のパターニング工程を示す説明図、（Ｃ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜の第２のパターニング工程を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの本発明での製造工程におけるシリコンウエハに対する第１のドライエッチング工程を示す説明図、（Ｂ）は同製造工程におけるハーフエッチング部分を除去した後の状態を示す説明図、（Ｃ）は同製造工程におけるシリコンウエハに対する第２のドライエッチング工程を示す説明図、（Ｄ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜を除去した後の状態を示す説明図である。
【図８】（Ａ）は  図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの本発明での製造工程における第２の熱酸化膜形成工程を示す説明図、（Ｂ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜の第３のパターニング工程を示す説明図、（Ｃ）は同製造工程におけるシリコンウエハに対するウエットエッチング工程を示す説明図、（Ｄ）は同製造工程におけるＳｉＯ2 膜を除去した後の状態を示す説明図である。
【図９】図１のインクジェットヘッドのノズルプレートの本発明での製造工程における最終の熱酸化膜形成工程を示す説明図である。
【図１０】シリコンウエハのドライエッチング工程において、シリコンウェハの開口率とエッチング速度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１    インクジェットヘッド
２    ノズルプレート
３    キャビティプレート
４    ガラス基板
２１  インクノズル
２１ａ  前側ノズル部分
２１ｂ  後側ノズル部分
２１ｃ  環状の段面
２２  インク供給口
２２ａ  深溝部分
２２ｂ  浅溝部分
２３    貫通孔
２４  ノズル面溝
３１  キャビティ
３２  インクリザーバ
３３    振動板
３４    インク供給口
４１  ガラス溝
４２  個別電極
４３    インク供給路
２００  シリコンウェハ
２０１ｂ  ハーフエッチングによる開口パターン
２０２ｂ  ハーフエッチングによる開口パターン
２０１ａ  フルエッチングによる開口パターン
２０２ａ  フルエッチングによる開口パターン
２０３  フルエッチングによる開口パターン
２０４  フルエッチングによる開口パターン
２１０  ＳｉＯ２膜
２２１  第１の溝
２２２  第１の溝
２２３  第１の貫通孔外周溝
２３１  第２の溝
２３２  第２の溝
２３３  第２の貫通孔外周溝
２４０  ＳｉＯ２膜
２４４  ノズル面溝
３００  シリコンウェハ
３０１ｂ  ハーフエッチングによる開口パターン
３０２ｂ  ハーフエッチングによる開口パターン
３０１ａ  フルエッチングによる開口パターン
３０２ａ  フルエッチングによる開口パターン
３０３  フルエッチングによる開口パターン
３０４  フルエッチングによる開口パターン
３１０  ＳｉＯ２膜
３２１  第１の溝
３２２  第１の溝
３２３  第１の貫通孔外周溝
３３１  第２の溝
３３２  第２の溝
３３３  第２の貫通孔外周溝
３４０  ＳｉＯ２膜
３４４  ノズル面溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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