(57)【要約】【課題】  比較的厚さの薄い流路形成基板に圧力発生室を良好且つ高精度に形成することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】  流路形成基板用ウェハの一方面に振動板を介して圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、パターニングされた圧電素子を保持する保護基板が複数一体的に形成される保護基板用ウェハを流路形成基板用ウェハの一方面側に接合する接合工程と、流路形成基板用ウェハの他方面側をウェットエッチングすることにより流路形成基板用ウェハを所定の薄さに形成する薄板化工程と、流路形成基板用ウェハの他方面を酸化させる酸化工程と、過酸化水素水とアンモニア水とを含む洗浄液によって流路形成基板用ウェハの他方面を洗浄するＳＣ１洗浄工程と、流路形成基板用ウェハの他方面に所定パターンで保護膜を形成すると共に保護膜を介して流路形成基板用ウェハをウェットエッチングすることにより圧力発生室を形成する圧力室形成工程と、流路形成基板用ウェハと保護基板用ウェハとの接合体を所定の大きさに分割する分割工程とを具備するようにする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板が複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハの一方面に振動板を介して圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、前記流路形成基板用ウェハの他方面側をウェットエッチングすることにより当該流路形成基板用ウェハを所定の薄さに形成する薄板化工程と、前記流路形成基板用ウェハの他方面を酸化させる酸化工程と、過酸化水素水とアンモニア水とを含む洗浄液によって前記流路形成基板用ウェハの他方面を洗浄するＳＣ１洗浄工程と、前記流路形成基板用ウェハの他方面に所定パターンで保護膜を形成すると共に該保護膜を介して前記流路形成基板用ウェハをウェットエッチングすることにより前記圧力発生室を形成する圧力室形成工程と、前記流路形成基板用ウェハを所定の大きさに分割する分割工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記酸化工程では、前記流路形成基板用ウェハを常温で一定時間保持することで当該流路形成基板用ウェハの他方面に実質的に酸化膜を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、前記酸化工程では、前記流路形成基板用ウェハを少なくとも１６時間以上放置することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１において、前記酸化工程では、前記流路形成基板を所定湿度に加熱して乾燥することで当該流路形成基板の他方面に実質的に酸化膜を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記薄板化工程では、フッ硝酸をエッチング液として前記流路形成基板用ウェハをウェットエッチングすることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記保護膜が、窒化シリコンからなることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記薄板化工程の前に、パターニングされた前記圧電素子を保持する保護基板が複数一体的に形成される保護基板用ウェハを前記流路形成基板用ウェハの一方面側に接合する接合工程をさらに具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表的な例であるインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、ノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に形成される圧電素子と、流路形成基板の圧電素子側の面に接合されて圧電素子を封止する圧電素子保持部を有する封止基板を接合したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このようなインクジェット式記録ヘッドにおいては、近年、圧電素子を高密度に配列することで印刷品質の向上が図られている。このように圧電素子を高密度に配列する場合、流路形成基板には圧力発生室を高密度に形成されるため、流路形成基板の厚さを比較的薄くすることで、圧力発生室を区画する隔壁の剛性が確保する必要がある。
【０００４】
流路形成基板の厚さを薄くする方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、例えば、流路形成基板の表面を研削及びエッチングする方法等がある。そして、このような方法で流路形成基板の厚さを薄く加工した後は、流路形成基板の表面に保護膜を形成し、この保護膜をマスクとして流路形成基板をエッチングすることにより複数の圧力発生室を形成する。
【０００５】
ここで、流路形成基板の表面をエッチングして流路形成基板を所定の厚さに形成した後には、保護膜を形成する前に、例えば、過酸化水素水とアンモニア水とを含む洗浄液による洗浄、いわゆるＳＣ１洗浄等によって、流路形成基板の表面を洗浄する必要がある。
【０００６】
しかしながら、流路形成基板の表面をエッチングした直後に、上記ＳＣ１洗浄を行うと、流路形成基板の表面に、例えば、微小な凹凸が形成される等の異常エッチングが発生してしまい、その後に形成される保護膜の密着性が低下してしまうという問題がある。そして、このように密着力の低い保護膜をマスクとして流路形成基板をエッチングすると、保護膜のサイドエッチング量が大きくなり、圧力発生室を高精度に形成することができないという問題がある。また、保護膜の表面にピンホール等が形成されてしまう等の問題も生じる。
【０００７】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法だけでなく、勿論、インク以外の液体を吐出する他の液体噴射ヘッドの製造方法においても、同様に存在する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−８２７２２号公報（第１図、第８図及び第９頁等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、比較的厚さの薄い流路形成基板に圧力発生室を良好且つ高精度に形成することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板が複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハの一方面に振動板を介して圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、パターニングされた前記圧電素子を保持する保護基板が複数一体的に形成される保護基板用ウェハを前記流路形成基板用ウェハの一方面側に接合する接合工程と、前記流路形成基板用ウェハの他方面側をウェットエッチングすることにより当該流路形成基板用ウェハを所定の薄さに形成する薄板化工程と、前記流路形成基板用ウェハの他方面を酸化させる酸化工程と、過酸化水素水とアンモニア水とを含む洗浄液によって前記流路形成基板用ウェハの他方面を洗浄するＳＣ１洗浄工程と、前記流路形成基板用ウェハの他方面に所定パターンで保護膜を形成すると共に該保護膜を介して前記流路形成基板用ウェハをウェットエッチングすることにより前記圧力発生室を形成する圧力室形成工程と、前記流路形成基板用ウェハと前記保護基板用ウェハとの接合体を所定の大きさに分割する分割工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第１の態様では、酸化工程を設けることで、洗浄工程において流路形成基板用ウェハに異常エッチングを生じさせることなく、その表面を良好に洗浄することができる。したがって、保護膜の密着力が向上し、この保護膜をマスクとして流路形成基板をエッチングすることで、圧力発生室を良好且つ高精度に形成することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記酸化工程では、前記流路形成基板用ウェハを常温で一定時間保持することで当該流路形成基板用ウェハの他方面に実質的に酸化膜を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第２の態様では、流路形成基板用ウェハの表面が良好に酸化され、洗浄時の異常エッチングを確実に防止することができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記酸化工程では、前記流路形成基板用ウェハを少なくとも１６時間以上放置することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第３の態様では、流路形成基板用ウェハの表面が良好に酸化され、洗浄時の異常エッチングをより確実に防止することができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１の態様において、前記酸化工程では、前記流路形成基板を所定に加熱して乾燥することで当該流路形成基板の他方面に実質的に酸化膜を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第４の態様では、流路形成基板用ウェハの表面が良好に酸化され、洗浄時の異常エッチングを確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記薄板化工程では、フッ硝酸をエッチング液として前記流路形成基板用ウェハをウェットエッチングすることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第５の態様では、流路形成基板用ウェハを比較的短時間で良好にエッチングすることができる。
【００１５】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記保護膜が、窒化シリコンからなることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第６の態様では、流路形成基板用ウェハに密着性の高い保護膜を確実に形成することができる。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記薄板化工程の前に、パターニングされた前記圧電素子を保持する保護基板が複数一体的に形成される保護基板用ウェハを前記流路形成基板用ウェハの一方面側に接合する接合工程をさらに具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第７の態様では、圧電素子が保護基板によって保護されるため、その後の薄板化工程等で圧電素子が破壊されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る製造方法によって製造されるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図である。図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化によって二酸化シリコンからなる厚さ０．５〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。
【００１８】
流路形成基板１０には、隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。連通部１３は、後述する保護基板３０のリザーバ部３２と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００１９】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、圧力発生室１２を形成する際のマスクとして用いられる保護膜５２を介して、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。
【００２０】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
【００２１】
また、このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等の金属層９５からなるリード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加されるようになっている。
【００２２】
さらに、このような流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、圧電素子３００を保護するための圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接合されている。そして、圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。なお、圧電素子保持部３１は、密封されていてもよいし密封されていなくてもよい。
【００２３】
また、保護基板３０には、圧電素子保持部３１の外側にリザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて、各圧力発生室１２の列毎の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。このような保護基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００２４】
保護基板３０上には、所定パターンで形成された接続配線２００が形成され、この接続配線２００上には圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ２１０が実装されている。そして、各圧電素子３００から圧電素子保持部３１の外側まで引き出された各リード電極９０の先端部と、駆動ＩＣ２１０とが駆動配線２２０を介して電気的に接続されている。
【００２５】
さらに、保護基板３０のリザーバ部３２に対応する領域上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００２６】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ２１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、圧電素子３００及び振動板をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインクが吐出する。
【００２７】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図３〜図５を参照して説明する。なお、図３〜図５は、圧力発生室１２の長手方向の断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、シリコンウェハからなり流路形成基板１０が複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハ１１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、その表面に弾性膜５０を構成する二酸化シリコン膜５１を形成する。なお、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０として、膜厚が約６２５μｍと比較的厚く剛性の高いシリコンウェハを用いている。
【００２８】
次に、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５１）上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５５を形成する。具体的には、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５１）上に、例えば、スパッタ法等によりジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、このジルコニウム層を、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜５５を形成する。
【００２９】
次いで、図３（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜５５上に積層することにより下電極膜６０を形成した後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。次に、図３（ｄ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、イリジウムからなる上電極膜８０とを流路形成基板用ウェハ１１０の全面に形成し、これら圧電体層７０及び上電極膜８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。
【００３０】
なお、圧電素子３００を構成する圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その組成は、圧電素子３００の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、ＰｂＴｉＯ３（ＰＴ）、ＰｂＺｒＯ３（ＰＺ）、Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＭＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＺＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＮＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｉｎ１／２Ｎｂ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＩＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ１／３Ｔａ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ１／３Ｎｂ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ３−ＰｂＴｉＯ３（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ３−ＰｂＴｉＯ３（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。
【００３１】
また、圧電体層７０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成した。
【００３２】
次に、図４（ａ）に示すように、リード電極９０を形成する。具体的には、まず流路形成基板用ウェハ１１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属層９５を形成する。そして、この金属層９５上に、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を形成し、このマスクパターンを介して金属層９５を圧電素子３００毎にパターニングすることによりリード電極９０を形成する。
【００３３】
次に、図４（ｂ）に示すように、パターニングされた前記圧電素子を保持する保護基板３０が複数一体的に形成される保護基板用ウェハ１３０を、流路形成基板用ウェハ１１０上に例えば接着剤３５によって接合する。ここで、保護基板用ウェハ１３０には、リザーバ部３２、圧電素子保持部３１等が予め形成されており、保護基板用ウェハ１３０上には、上述した接続配線２００が予め形成されている。また、保護基板用ウェハ１３０は、例えば、４００μｍ程度の厚さを有するシリコンウェハであり、保護基板用ウェハ１３０を接合することで流路形成基板用ウェハ１１０の剛性は著しく向上することになる。
【００３４】
次いで、図４（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０の保護基板用ウェハ１３０側とは反対側の面を加工して、流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚みにする。具体的には、まず、流路形成基板用ウェハ１１０をある程度の厚さとなるまで研削する。その後、更に、例えば、フッ硝酸等のエッチング液を用いてウェットエッチングすることにより流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚さに形成する。例えば、本実施形態では、裏面研磨装置（バックグラインダ）によって流路形成基板用ウェハ１１０を約１００μｍの厚さとなるまで研削した後、いわゆるスピンエッチングによって流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングして、流路形成基板用ウェハ１１０を約７０μｍの厚さに加工した。
【００３５】
次に、本発明では、このように流路形成基板用ウェハ１１０の表面を酸化させる酸化工程を実施する。例えば、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０（及び保護基板用ウェハ１３０）を常温の大気中で一定時間以上放置することで、流路形成基板用ウェハ１１０の表面に実質的な酸化膜を形成させている。すなわち、流路形成基板用ウェハ１１０の表面には、膜厚が数ｎｍ程度と極めて薄い酸化膜５６が形成される（図５（ａ））。このように流路形成基板用ウェハ１１０を放置する時間は、１６時間以上であればよいが、好ましくは２４時間以上である。
【００３６】
なお、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０を常温の大気中で一定時間以上放置することで、流路形成基板用ウェハ１１０の表面に酸化膜５６を形成するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、６５℃程度に流路形成基板用ウェハ１１０を加熱し一定時間乾燥させることによって、流路形成基板用ウェハ１１０の表面に酸化膜を形成してもよい。この場合、常温の大気中に流路形成基板用ウェハ１１０を放置する場合と比較して、極めて短時間で酸化膜が形成される。
【００３７】
そして、このように流路形成基板用ウェハ１１０の表面に酸化膜５６を形成した後は、いわゆるＳＣ１洗浄によって、流路形成板用ウェハ１１０の表面を洗浄する。すなわち、過酸化水素水とアンモニア水とを含む洗浄液、具体的には、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）と、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）と純水（Ｈ２Ｏ）とを所定の割合で混合した洗浄液によって流路形成基板用ウェハ１１０の酸化膜５６が形成された表面を洗浄する。ここで、このＳＣ１洗浄では、洗浄液に含まれる過酸化水素水の作用によって流路形成基板用ウェハ１１０の表面に酸化膜が形成され、さらに、水酸化アンモニウムの作用によってこの酸化膜が除去される。このような作用により流路形成基板用ウェハ１１０の表面が洗浄される。そして、本実施形態では、ＳＣ１洗浄を行うと、まず水酸化アンモニウムの作用によって酸化膜５６が除去され、その後、上記のような作用により流路形成基板用ウェハ１１０の表面が洗浄される（図５（ｂ））。
【００３８】
なお、このようなＳＣ１洗浄工程を行う際には、保護基板用ウェハ１３０の表面に、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）等からなり、接続配線２００を保護する保護フィルム１５０を接着しておくことが望ましい。
【００３９】
次に、図５（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる保護膜５２を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、図６（ａ）に示すように、この保護膜５２をマスクとして流路形成基板用ウェハ１１０を異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、流路形成基板用ウェハ１１０に圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４等を形成する。次いで、図６（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０の連通部１３と、保護基板用ウェハ１３０のリザーバ部３２との間の弾性膜５０及び絶縁体膜５５を除去し、連通部１３とリザーバ部３２とを連通させてリザーバ１００を形成する。
【００４０】
その後は、図示しないが、保護基板用ウェハ１３０に形成されている接続配線２００上に駆動ＩＣ２１０を実装すると共に、駆動ＩＣ２１０とリード電極９０とを駆動配線２２０によって接続する。次いで、流路形成基板用ウェハ１１０及び保護基板用ウェハ１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハ１１０の保護基板用ウェハ１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウェハ１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、これら流路形成基板用ウェハ１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって上述した構造のインクジェット式記録ヘッドが製造される。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングすることにより所定厚さに加工した後に、流路形成基板用ウェハ１１０の表面を酸化させる酸化工程を設け、その後に、流路形成基板用ウェハ１１０の表面をＳＣ１洗浄するようにした。これにより、流路形成基板用ウェハ１１０の表面を良好に洗浄することができる。すなわち、流路形成基板用ウェハ１１０の表面に、微小な凹凸が形成される等の異常エッチングが発生するのを防止することができる。そして、流路形成基板用ウェハ１１０に形成される保護膜５２の密着力が大幅に向上し、圧力発生室１２等をエッチングにより形成する際の保護膜５２のサイドエッチング量が小さく抑えられる。したがって、流路形成基板用ウェハ１１０に圧力発生室１２等を極めて高精度に形成することができる。また、圧力発生室１２等を形成する際に、保護膜５２の表面にピンホールが形成される等の不良の発生も防止することができる。
【００４２】
なお、上述したように、酸化工程での流路形成基板用ウェハ１１０を放置する時間は、１６時間以上であればよく、好ましくは２４時間以上であるが、このことは、以下に示す結果に基づいている。
【００４３】
まず、下記表１に示す時間で自然酸化させて表面に酸化膜を形成したサンプル１〜７のシリコンウェハを作成し、各サンプルのシリコンウェハを同一条件でＳＣ１洗浄したとき表面状態について調べた。その結果を下記表１に示す。また、各サンプルの表面状態は「くもり」の「有り・無し」で評価した。なお、「くもり」とは、例えば、図７のＳＥＭ像に示すように、シリコンウェハの表面に形成される微小な凹凸のことである。そして、このような「くもり」がシリコンウェハの表面の一部にでも存在する場合を「くもり有り」、全く存在しない場合を「くもり無し」と評価した。
【００４４】
【表１】
2006082532.tif 000002
【００４５】
表１に示す結果から分かるように、経過時間（放置時間）を１６時間以上としてシリコンウェハの表面に酸化膜を形成すれば、その後ＣＳ１洗浄を行うことで「くもり」の無い良好な面が得られる。このような結果から、酸化工程では、流路形成基板用ウェハ１１０の放置時間を１６時間以上とすることが好ましい。
【００４６】
また、図８に、酸化工程における経過時間（酸化時間）とシリコンウェハ表面の酸化シリコン（ＳｉＯ２）の存在比率との関係を示す。なお、ここで言う酸化シリコンの存在比率とは、シリコンウェハをＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）によって定性分析した際の強度の比率をいう。すなわち、例えば、シリコンウェハの表面（深さ数ｎｍ〜数十ｎｍの深さ）をＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）によって定性分析すると、図９に一例を示すように、シリコン（Ｓｉ）成分に相当する強度のピークＰ１と、表面に形成される酸化シリコン（ＳｉＯ２）に相当する強度のピークＰ２とが発生する。そして、酸化シリコンの存在比率とは、上記ピークＰ１とピークＰ２との強度の和に対するピークＰ２の強度の比率を意味する。
【００４７】
図８に示すように、シリコンウェハの表面には、時間の経過に伴って酸化シリコンの存在比率が徐々に増加、すなわち、酸化膜の膜厚が徐々に増加するが、２４時間程度経過した後はほとんど増加することなく略一定の値を示した。
【００４８】
このことから、シリコンウェハを２４時間以上放置して酸化膜を形成すれば、その後にＳＣ１洗浄を行うことで「くもり」の無い良好な面が得られ、且つ各シリコンウェハでの表面状態のばらつきも抑えられると言える。したがって、酸化工程では、流路形成基板用ウェハ１１０を、常温の大気中に２４時間程度以上放置して酸化膜を形成するのが望ましい。
【００４９】
またここで、上述した「くもり」無しのサンプル（シリコンウェハ）と、「くもり」有りのサンプルとに、上述した工程で圧力発生室を形成し、各サンプルの保護膜に形成されるピンホールの数及びサイドエッチング量を比較した。その結果を下記表２に示す。また、図１０には、「くもり」無しのサンプルの保護膜の金属顕微鏡像を示し、図１１には、「くもり」有りのサンプルの保護膜の金属顕微鏡像を示す。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
表２に示す結果からも明らかなように、エッチングによる流路形成基板用ウェハ１１０の薄板化工程の後に酸化工程を設け、ＳＣ１洗浄によって流路形成基板用ウェハの表面を「くもり」のない良好な面とすることで、この面に形成される保護膜５２にピンホールが形成されるのを防止することができる。また、サイドエッチング量も、大幅に減少させることができる。このことは、図１０及び図１１に示す金属顕微鏡像からも明らかである。すなわち、「くもり」無しのサンプルには（図１０）、保護膜のサイドエッチングは視認できない程度であったが、「くもり」有りのサンプルには（図１１）、ピンホールと共に、保護膜のサイドエッチングを容易に視認することができた。
【００５２】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、流路形成基板上に保護基板が接合された構造を例示したが、これに限定されず、勿論、本発明は、保護基板が設けられていない構造にも適用することができる。また、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図７】流路形成基板用ウェハ表面のＳＥＭ像である。
【図８】酸化時間と酸化シリコンの存在比率との関係を示すグラフである。
【図９】Ｘ線光電子分光法による定性分析結果の一例を示すグラフである。
【図１０】保護膜の表面状態を示す金属顕微鏡像である。
【図１１】保護膜の表面状態を示す金属顕微鏡像である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル開口、  ３０  保護基板、  ３１  圧電素子保持部、  ３２  リザーバ部、  ３５  接着剤、  ４０  コンプライアンス基板、  ５０  弾性膜、  ５２  保護膜、  ５５  絶縁体膜、  ６０  下電極膜、  ７０  圧電体層、  ８０  上電極膜、  ９０  リード電極、  ９５  金属層、  １００  リザーバ、  １１０  流路形成基板用ウェハ、  １３０  保護基板用ウェハ、  ２００  接続配線、  ２１０  駆動ＩＣ、  ２２０  駆動配線、  ３００  圧電素子
【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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【図１１】
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