【手続補正書】
【提出日】平成28年6月13日(2016.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための複数の吐出口と、該各吐出口に連通する流路と、液体吐出用のエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する液体吐出部を、シリコン単結晶基板の（１００）面からなる上面側に設けた液体吐出ヘッドチップにおいて、
前記基板の有する２組の対向する側面の組合せの内の少なくとも１つの組合せにおいて各側面がシリコン単結晶の（１１１）面を有し、かつ、これらの（１１１）面の前記（１００）面に対する角度が互いに補角の関係にある、
ことを特徴とする液体吐出ヘッドチップ。
【請求項２】
前記液体吐出ヘッドチップの有する対向する側面の２つの組合せのそれぞれにおいて、対向する側面がシリコンの結晶の（１１１）面からなり、かつ、これらの対向する側面のシリコンの結晶の（１１１）面が前記（１００）面に対する角度が互いに補角の関係を有する請求項１に記載の液体吐出ヘッドチップ。
【請求項３】
液体を吐出するための複数の吐出口と、該各吐出口に連通する流路と、液体吐出用のエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する液体吐出部を、シリコン単結晶基板の（１００）面からなる上面側に設けた液体吐出ヘッドチップの製造方法であって、
（ａ）シリコン単結晶からかる共通基板の（１００）面からなる上面側に、前記液体吐出ヘッドチップを配列したチップ列を作り込む工程と、
（ｂ）前記共通基板に設けたチップ列から各液体吐出ヘッドチップを、該液体吐出ヘッドチップの対向する側面が、シリコン単結晶の（１１１）面からなり、かつ、前記（１００）面に対する角度が互いに補角の関係にある面となるように分割して、液体吐出ヘッドチップを得る工程と、
を有し、
前記工程（ｂ）が、
（ｂ−１）前記共通基板の上面側に前記チップ列を構成する各液体吐出ヘッドチップの前記対向する側面の一方を形成するためのエッチングマスクパターンを設け、該共通基板の上面側から異方性エッチングを行って、前記対向する側面の一方を形成する位置に、（１１１）面を前記共通基板の厚さ方向に形成する工程と、
（ｂ−２）前記共通基板の下面側に前記チップ列を構成する各液体吐出ヘッドチップの前記対向する側面の他方を形成するためのエッチングマスクパターンを設け、該共通基板の下面側から異方性エッチングを行って、前記対向する側面の他方を形成する位置に、（１１１）面を前記共通基板の厚さ方向に形成する工程と、
（ｂ−３）前記工程（ｂ−１）及び（ｂ−２）で得られた（１１１）面の内の、前記（１００）面に対する角度が互いに補角の関係にある面を残す位置で前記共通基板を切断して、前記対向する（１１１）面からなる側面を得る工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドチップの製造方法。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッドチップの有する対向する側面の２つの組合せの内の、少なくとも１つの組合せにおいて、前記補角の関係にある対向する（１１１）面からなる側面を形成する請求項３に記載の液体吐出ヘッドチップの製造方法。
【請求項５】
前記液体吐出ヘッドチップの有する対向する側面の２つの組合せのそれぞれにおいて、前記補角の関係にある対向する（１１１）面からなる側面を形成する請求項３に記載の液体吐出ヘッドチップの製造方法。
【請求項６】
アルカリ溶液により前記異方性エッチングが行われる請求項３乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドチップの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】液体吐出ヘッドチップ及びその製造方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッド列を精度よく形成する上で好適な矩形チップ形状を有する液体吐出ヘッドチップ及びその製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図３（ａ−１）の平面図に示すように液体吐出ヘッドチップを長手方向で直列配置する場合、各液体吐出ヘッドチップのフェイス面は同一平面中に精度よく配置されていることが好ましい。各液体吐出ヘッドチップのフェイス面の配置に関しては、各液体吐出ヘッドチップの突き当て面１５の面精度が配列後の吐出口の配列精度に影響を及ぼす。例えば、図３（ａ−２）及び（ａ−３）のＡ−Ａ’断面図に示すように、直接突き当てられる液体吐出ヘッドチップの側面の傾斜角に差があると、液体吐出ヘッドチップの吐出口配置面（フェイス面）の位置において設定レベルに対するバラツキを生じる。このように、フェイス面の設置位置にズレが生じると、各フェイス面から吐出されるインクの吐出方向に各フェイス面間でのズレを生じ、結果として印字される画像の乱れにつながる可能性がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図１は本発明に係る液体吐出ヘッドチップの一例を示す模式図である。図１（ａ）は本発明にかかる液体吐出ヘッドチップの斜視図であり、図１（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、図１（ａ）に示される液体吐出ヘッドチップをＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’に沿って垂直に切断した場合の切断面図である。図１（ａ）に示されるように、この液体吐出ヘッドチップは、インク等の液体を複数の吐出口から吐出させるための駆動回路（不図示）が形成された基板１上に、少なくとも吐出口が形成された吐出口形成部材６が設けられている。基板１には結晶方位＜１００＞の単結晶シリコンからなるウェハ、すなわち単結晶シリコン基板を用いている。この液体吐出ヘッドチップの上下面は（１００）面となっており、側面１３−１〜１３−４は単結晶シリコンの異方性エッチングにより（１１１）面として形成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
次に、図２（ｃ）に示すように、共通基板１ａの表面の開口部３の領域内に液体吐出ヘッドチップの側面形成用の先導孔４をレーザー加工により形成する。その後、図２（ｄ）に示すように、単結晶シリコンの異方性エッチングにより共通基板１ａの上面に液体吐出ヘッドチップ側面形成用の加工溝５を共通基板１ａの厚さ方向の途中の位置まで形成する。その際、裏面は環化ゴム等の耐エッチング保護膜を形成し、開口部３、１４のシリコン面が露出しないよう保護しておくことが必要である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、図２（ｅ）に示すように、共通基板１ａ上に、少なくとも流路形成用の樹脂層１６及び吐出口１７を有する吐出口形成部材６を形成する。吐出口形成部材６の製造工程は特に限定されず、吐出口形成部材の構造に応じて選択された製造工程を用いることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
加工溝形成位置に残される共通基板の厚さは、ダイシング等による各液体吐出ヘッドチップの切断分割時にまで共通基板の形態を維持可能であり、かつダイシング等による切断操作が可能となる程度の厚さとすればよい。また、先導孔の深さは、加工溝の目的とする深さと加工溝を形成する際のエッチングレート等を考慮して設定することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、共通基板の表面及び／または裏面の反対側の加工溝形成位置に対応してＳｉＯ2やＳｉＮ等の材料から成るエッチングストッパー層を設けておくこともできる。このようなエッチングストッパー層を設けることによって、加工溝が共通基板を貫通して形成されることを防止できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図２（ａ）〜（ｈ）に示した工程において、シリコン単結晶からなる共通基板１ａの（１００）面からなる上面側に液体吐出ヘッドチップを配列したチップ列を作り込む工程は、共通基板に吐出エネルギー発生素子としての発熱素子、電気配線、駆動素子などを組み込む工程、吐出口及び流路を有する吐出口形成部材を形成する工程、液体供給口を形成する工程を含む。これらの工程は図２に示す工程に限定されず、液体吐出部の設計に応じて変更することができる。また、液体吐出ヘッドチップの側面形成用の加工溝の形成工程は、図２（ａ）〜（ｈ）に示す例では、チップ列を作り込む工程中に組み込まれているが、この加工溝形成工程の組み込みも、目的とする構造の液体吐出ヘッドチップの製造工程に応じて変更可能である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
以上のようにして得られた液体吐出ヘッドチップ同士を直接突き合せて液体吐出ヘッドチップを配列することができる。例えば、図３（ｂ−１）の平面図、並びに図３（ｂ−２）及び図３（ｂ−３）のＢ−Ｂ’断面図に示すように、対応する側面１３−３、１３−４での直接突き合せを行って長手方向（吐出口列方向）に直列させることができる。また、図３（ｃ−１）の平面図に示すように、長手方向に沿った側面１３−１、１３−２の概ね半分の部分での直接突き合わせを行って、各液体吐出ヘッドチップを互い違いに２列配置することもできる。更に、図３（ｃ−２）の平面図に示すように、長手方向に交差する側面１３−３、１３−４の概ね半分の部分での直接突き合わせを行って、液体吐出ヘッドチップの接触する側面同士をずらせて１列に配置することもできる。このような各液体吐出ヘッドチップの直接突き合わせにおいて、ダイシングの切断面ではなく結晶方位（１１１）で形成された側面同士で突き合わせることが可能となる。その結果、各液体吐出ヘッドチップにおける吐出口列を精度よく配列したフルラインタイプの液体吐出ヘッドを提供することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
はじめに、直径２００ｍｍ、厚み７２５μｍの単結晶シリコンウェハの所定位置に液体吐出ヘッドチップの多数個取りが可能なように発熱素子及び駆動回路（不図示）が形成されたヒーターボードを共通基板１ａとして用意した。共通基板１ａの表面及び裏面に、図２（ａ）に示す中間層２をスピンコート法にて形成した。中間層２の材料としては、日立化学のＨＬ−１２００ＣＨを用い、スピン回転数を調整して３μｍとなるよう調整した。この中間層は、吐出口形成部材６と共通基板１ａの密着性を向上させると共に、液体吐出ヘッドチップ（以下、「ノズルチップ」という）側壁形成用のアルカリエッチング、及び液体供給口形成のためのアルカリエッチング時のエッチングマスクとしても使用する。このため、共通基板１ａの表面だけでなく、裏面にも同様にスピンコート法で中間層２を同一の膜厚で形成している。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
この中間層２を、一般的に用いられるポジ型レジストのパターンをエッチングマスクとして、フルオロカーボン系ガスＣＦ4を用いたドライエッチングで中間層２のパターニングを行った。図２（ｂ）に示すように、共通基板１ａ表面の中間層２にはノズルチップ側壁を形成するためのアルカリエッチング用の開口部３を形成する。その後、共通基板１ａ裏面には、ノズルチップ側壁を形成するためのアルカリエッチング用の開口部３及び液体供給口形成用の開口部１４を形成した。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
次に、図２（ｃ）に示すように、共通基板１ａ表面に形成した開口部３内にアルカリエッチング用の先導孔４を、レーザー加工により形成した。この先導孔４の加工深さはレーザーの加工サイクルの調整により深さ２５０μｍとなるように調整を行った。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
その後、共通基板１ａ裏面側に環化ゴムを主成分としたエッチング保護膜をスピンコートにより２０μｍの膜厚で形成し、共通基板１ａの表面側から異方性アルカリエッチング処理を行った。この際のエッチング液には８０℃、濃度２５質量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの水溶液を用い、エッチング処理時間は１８時間であり、このエッチングにより、図２（ｄ）に示すノズルチップ側壁形成用の加工溝５を形成した。