(57)【要約】【課題】エッチング対象物をエッチングする際に１つの貫通孔に由来する影響が他の貫通孔にまで及ぶことを抑制できる貫通基板の加工方法及びそれを利用する液体吐出ヘッドの製造方法の提供。【解決手段】第一の面及び第二の面を有する基板と該基板を貫通する複数の貫通孔と少なくとも各貫通孔の周辺の該第一の面に配されるエッチング対象物とを有する貫通基板を用意する工程と該第一の面上に樹脂材料を含む被覆層を形成する工程と該樹脂材料の一部を該各貫通孔の内部に流下させ流下した樹脂材料によって各貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ工程と、該各貫通孔上に被覆層をマスクとして残し該エッチング対象物を被覆する部分の被覆層を除去し該エッチング対象物を露出させる工程と露出した該エッチング対象物を該各貫通孔の少なくとも一部が樹脂材料で閉塞された状態でエッチングする工程とを有する貫通基板の加工方法。その方法を利用した液体吐出ヘッドの製造方法。【選択図】  図１
2019072882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の面および該第一の面に対向する第二の面を有する基板と、該基板の該第一の面から該第二の面に貫通する複数の貫通孔と、少なくとも各貫通孔の周辺の該第一の面に該各貫通孔を塞ぐことなく配されるエッチング対象物とを有する貫通基板に対して、該エッチング対象物をエッチングする工程を有する、貫通基板の加工方法であって、
前記貫通基板を用意する工程と、
前記貫通基板の前記第一の面上に樹脂材料を含む被覆層を形成する工程と、
前記樹脂材料の一部を、前記複数の貫通孔の各内部に流下させ、流下した樹脂材料によって各貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ閉塞工程と、
前記各貫通孔上に被覆層をマスクとして残し、前記エッチング対象物を被覆する部分の被覆層を少なくとも一部除去し、該エッチング対象物を露出させるパターニング工程と、
露出した前記エッチング対象物を、前記各貫通孔の少なくとも一部が樹脂材料で閉塞された状態でエッチングする工程と、
を有することを特徴とする貫通基板の加工方法。
【請求項２】
前記貫通基板が、前記第一の面、前記第二の面および前記各貫通孔の内壁面を被覆する膜を有し、該第一の面に配される膜の少なくとも一部が前記エッチング対象物となり、
前記貫通基板を用意する工程が、基板の第一の面および第二の面、並びに、各貫通孔の内壁面を被覆する膜を形成する工程を含む、請求項１に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項３】
前記閉塞工程が、前記被覆層を構成する樹脂材料を加熱することによって、この樹脂材料の一部を前記複数の貫通孔の各内部に流下させ、流下した樹脂材料によって各貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ工程である、請求項１または２に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項４】
前記樹脂材料が、ガラス転移点を有し、
前記閉塞工程において、前記被覆層を構成する樹脂材料を加熱する際の加熱温度が、該樹脂材料のガラス転移点よりも高い温度である、請求項３に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項５】
各貫通孔の、前記第二の面における孔径が、前記第一の面における孔径よりも大きく、
各貫通孔の内壁面に、該第一の面および該第二の面の孔径差に由来する段差を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項６】
前記パターニング工程が、前記複数の貫通孔の各内部に流下した樹脂材料の少なくとも一部が残存され、残存した樹脂材料によって各貫通孔が塞がれたままとなる条件にて行われる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項７】
前記樹脂材料が、感光性を有し、
前記パターニング工程が、前記樹脂材料を露光および現像することによって、前記エッチング対象物を被覆する部分の前記被覆層を除去し、該エッチング対象物を露出させる工程である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項８】
前記樹脂材料が、ポジ型の感光性樹脂である、請求項７に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項９】
前記露光を、前記複数の貫通孔の各内部に流下した該樹脂材料の底部にまで露光時の光が到達しない露光量にて行うことにより、該複数の貫通孔の各内部に流下した樹脂材料の少なくとも一部を残存させ、残存させた樹脂材料によって各貫通孔が塞がれたままとなる、請求項８に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項１０】
前記露光を、前記複数の貫通孔の各内部に流下した該樹脂材料の底部にまで露光時の光が到達しないよう、露光照明条件の焦点深度を浅く設定して行うことにより、該複数の貫通孔の各内部に流下した樹脂材料の少なくとも一部を残存させ、残存させた樹脂材料によって各貫通孔が塞がれたままとなる、請求項８に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項１１】
前記樹脂材料が、ナフトキノンジアジドを含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項１２】
前記樹脂材料が感光性を有さず、
前記パターニング工程が、前記エッチング対象物を被覆する部分の被覆層をパターニングするためのレジストを用いたドライエッチングにより行われ、ただし、該ドライエッチングによって該被覆層をエッチングする深さは、前記複数の貫通孔の各内部に流下した樹脂材料の深さよりも浅く、該複数の貫通孔の各内部の少なくとも一部に樹脂材料が残存され、残存した樹脂材料によって各貫通孔が塞がれたままとなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項１３】
前記ドライエッチングが、リアクティブイオンエッチングである、請求項１２に記載の貫通基板の加工方法。
【請求項１４】
液体を吐出するためのエネルギー発生素子と、液体を供給するための液体供給口とを有する素子基板と、
該液体供給口に連通する流路と、該流路に連通しかつ液体を吐出する吐出口とを有するノズル層と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第一の面および該第一の面に対向する第二の面を有しかつ該第一の面に配されるエネルギー発生素子を有する基板に、該基板の該第一の面から該第二の面に貫通する複数の液体供給口を形成する工程と、
前記第一の面および前記第二の面、並びに、各液体供給口の内壁面を被覆する保護膜を形成する工程と、
前記エネルギー発生素子を被覆する部分を少なくとも含む保護膜部分をエッチングする工程と、
前記第一の面上に、少なくとも１つの液体供給口に連通する流路と、該流路に連通する吐出口とを有するノズル層を形成する工程と、
を有し、
前記保護膜部分をエッチングする際に、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の貫通基板の加工方法を利用することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通基板の加工方法およびその方法を利用した液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、インク吐出エネルギー発生素子が形成された基体上に、少なくとも（１）インク供給のための貫通孔を形成する工程と、（２）前記貫通孔壁部に保護膜層を形成する工程とを含むインクジェット記録ヘッドの製造方法が記載されている。また、特許文献１には、前記保護膜層が前記インク吐出エネルギー発生素子上の保護膜層を兼ねることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体（インク）を吐出させる方法が、加熱によって液体を気化させ、その際の体積膨張を利用する方法である場合、上記インク吐出エネルギー発生素子として、主に、電気熱変換素子の１種であるヒーター素子が用いられる。
【０００５】
ここで、上記保護膜層（耐インク膜）がヒーター素子上に残存すると、熱エネルギーを液体に伝搬させる効率が低下し、エネルギーロスが増加することがある。従って、ヒーター素子の熱効率を上げるためには、上記保護膜層がヒーター素子上から除去されることが望ましい。
【０００６】
なお、上記保護膜層を必要な部分（例えば、貫通孔の内壁部）に残存させ、不要な部分(例えばヒーター素子上)のみから除去するには、例えば、以下の方法がある。まず、貫通孔が形成された基板に対して、所定の部分に上記保護膜層を形成する。そして、該基板上に、該貫通孔を被覆する（塞ぐ）フォトレジスト層を形成し、該フォトレジスト層をパターニングして、レジストパターン（エッチング用マスク）を作製する。最後に、該レジストパターンを用いて、該保護膜層（の不要な部分：エッチング対象物）をエッチングする方法である。
【０００７】
しかしながら、上記貫通孔部分を被覆するエッチング用マスクをフォトレジストで作製する場合、規定の寸法より大きい寸法を有する貫通孔や、作製位置が規定の位置からずれている貫通孔が存在すると、以下のことが生じる場合があった。すなわち、貫通孔部分を被覆するはずのエッチング用マスクが、これらの貫通孔部分を被覆しきれない場合があった。このため、後のエッチング工程にて、本来、エッチングさせたくない貫通孔の内部が、エッチング液やエッチングガスによってエッチングされてしまうことがあった。
【０００８】
さらに、このエッチング液やエッチングガスが、これらの貫通孔を通って、基板裏面に伝わり、他の所望の寸法や位置に作製された貫通孔の内部をエッチングしてしまうことがあった。すなわち、１つの貫通孔の内部のエッチングの影響が他の貫通孔にまで、或いは１つのチップによる影響が他のチップにまで及んでしまい、結果的にウェハにおける歩留りを大きく低下させてしまうことがあった。
【０００９】
従って、本発明の一態様は、エッチング対象物をエッチングする際に、１つの貫通孔に由来する影響が他の貫通孔にまで及ぶことを抑制できる貫通基板の加工方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の態様は、上記貫通基板の加工方法を利用することにより、ウェハにおける歩留まりを向上することができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような課題を解決するために、本発明は以下の構成をとる。本発明の一態様は、第一の面および該第一の面に対向する第二の面を有する基板と、該基板の該第一の面から該第二の面に貫通する複数の貫通孔と、少なくとも各貫通孔の周辺の該第一の面に該各貫通孔を塞ぐことなく配されるエッチング対象物とを有する貫通基板に対して、該エッチング対象物をエッチングする工程を有する、貫通基板の加工方法であって、前記貫通基板を用意する工程と、前記貫通基板の前記第一の面上に樹脂材料を含む被覆層を形成する工程と、前記樹脂材料の一部を、前記複数の貫通孔の各内部に流下させ、流下した樹脂材料によって各貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ閉塞工程と、前記各貫通孔上に被覆層をマスクとして残し、前記エッチング対象物を被覆する部分の被覆層を少なくとも一部除去し、該エッチング対象物を露出させるパターニング工程と、露出した前記エッチング対象物を、前記各貫通孔の少なくとも一部が樹脂材料で閉塞された状態でエッチングする工程と、を有することを特徴とする貫通基板の加工方法である。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、液体を吐出するためのエネルギー発生素子と、液体を供給するための液体供給口とを有する素子基板と、該液体供給口に連通する流路と、該流路に連通しかつ液体を吐出する吐出口とを有するノズル層と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、第一の面および該第一の面に対向する第二の面を有しかつ該第一の面に配されるエネルギー発生素子を有する基板に、該基板の該第一の面から該第二の面に貫通する複数の液体供給口を形成する工程と、前記第一の面および前記第二の面、並びに、各液体供給口の内壁面を被覆する保護膜を形成する工程と、前記エネルギー発生素子を被覆する部分を少なくとも含む保護膜部分をエッチングする工程と、前記第一の面上に、少なくとも１つの液体供給口に連通する流路と、該流路に連通する吐出口とを有するノズル層を形成する工程と、を有し、前記保護膜部分をエッチングする際に、上記貫通基板の加工方法を利用することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、エッチング対象物をエッチングする際に、１つの貫通孔に由来する影響が他の貫通孔にまで及ぶことを抑制できる貫通基板の加工方法を提供することができる。また、本発明の他の態様によれば、上記貫通基板の加工方法を利用することにより、ウェハにおける歩留まりを向上することができる液体吐出ヘ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】
【００１３】
【図１】本発明の貫通基板の加工方法の一例における各工程を説明するための模式的断面図である。
【図２】従来の貫通基板の加工方法の一例における各工程を説明するための模式的断面図である。
【図３】本発明に用いることができる貫通孔の２つの実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図４−１】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法の一例における各工程の一部を説明するための模式的断面図である。
【図４−２】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法の一例における各工程の一部を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明では、樹脂材料を各貫通孔の内部に埋め込んだ（充填した）状態でエッチングを行う。これにより、貫通基板を作製する際に、貫通孔の位置がずれたり、貫通孔の平面的な寸法が大きくなったりする場合であっても、貫通孔内部に埋め込まれた樹脂材料の存在によって、エッチング液やエッチングガスが、貫通孔の内部をエッチングすることが抑制される。また、エッチング液やエッチングガスが、基板の裏面に回り込むことが抑制される。このため、１つの貫通孔に由来する影響が周囲に隣接した貫通孔に及ぶことを抑制し、液体吐出ヘッドを作製する際には、１つのチップにおける影響を周囲に隣接したチップに及ぶことを抑制できるため、ウェハ歩留りの向上が可能となる。
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明について詳細に説明する。但し、これらの説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明をこの技術分野における通常の知識を有する者に十分に説明するために提供されるものである。なお、図１は、本発明の貫通基板の加工方法の一例における、各工程を説明するための模式的断面図である。また、図３は、本発明に用いることができる貫通孔の２つの実施形態を説明するための模式的断面図である。
【００１６】
＜貫通基板＞
図１（特に図１（ａ）、（ｂ）及び（ｅ））に示すように、本発明に用いる（第一の）貫通基板１０は、（第一の）基板１と、複数の貫通孔２と、エッチング対象物３ａとを少なくとも有する。基板１は、第一の面１ａと、第一の面に対向する第二の面１ｂとを有し、これらの面は互いに平行な面であることができる。基板１の材質は特に限定されず、用途に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコン基板を用いることができる。
【００１７】
複数の貫通孔２は、基板１の、第一の面１ａと、第二の面１ｂとを、（例えば基板面に対して垂直な方向に）貫通しており、この第一の面１ａ及び第二の面１ｂにおいて開口している。貫通孔の形状は特に限定されず、用途（例えば、液体供給口、ビア等の用途）に応じて適宜設定することができる。貫通孔は、例えば、図１に示すように、第一の面における孔径と第二の面における孔径とが同じ大きさの孔であってもよい。また、貫通孔は、図３（ａ−１）に示すように、これらの孔径が異なり、例えば、第二の面における孔径２１ｂが第一の面における孔径２１ａよりも大きく、貫通孔２１の内壁面に段差２１ｃを有する孔であってもよい。しかしながら、本発明の効果をより一層得るためには、図３（ａ−１）に示すような、内壁面に段差を有する貫通孔であることが好ましい。貫通孔は、例えば、基板面に対して（略）垂直な方向に貫通する形状とすることができ、第一の面及び第二の面の孔径差に由来する段差を有することができる。
【００１８】
また、貫通孔は、図３（ａ−２）に示すような形態であってもよい。すなわち、貫通孔が、第一の貫通孔（例えば、個別液体供給口）２１ｄ及び第二の貫通孔（例えば、共通液体供給口）２１ｅから構成され、貫通孔の内壁面に段差２１ｃを有していてもよい。このような形態であっても、本発明の効果をより一層得ることができる。なお、図３（ａ−２）に示す貫通孔は、第二の貫通孔２１ｅの厚み方向（紙面上下方向）における孔径が異なり、第一の面に向かうに連れて孔径が小さくなるテーパー形状にて形成されている。
【００１９】
また、複数の貫通孔２は、同じ形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。なお、本発明では、貫通孔が所望の位置よりずれた位置に形成された場合や、貫通孔の寸法が所望の寸法と異なってしまった場合など、所望の形状と異なる貫通孔が形成された際に、特に効果を有するものである。また、本発明は、エッチングの前に行われるパターニングによる影響（例えば、一部のパターニング位置がずれてしまうこと等）に対してもその効果を有する場合がある。
【００２０】
本発明の効果を説明するための一例として、図１（ａ）では、所望の寸法で形成された貫通孔２ａと、所望の寸法よりも大きく形成された貫通孔２ｂとが記載されている。この例を用いた本発明の効果についての詳しい説明は後述する。
【００２１】
エッチング対象物３ａは、少なくとも各貫通孔２の周辺の第一の面１ａに、各貫通孔を塞ぐことなく配されており、後述のエッチング工程において、エッチングの対象となるものであり、例えば、保護膜や絶縁膜等の膜であることができる。エッチング対象物の材質は、エッチングによって除去できるものであれば、特に限定されず、適宜選択して用いることができる。
【００２２】
エッチング対象物３ａは各貫通孔の周辺の第一の面に存在すればよく、エッチング対象物と各貫通孔との間の距離は特に限定されない。しかしながら、本発明は、貫通孔の形成位置がずれる場合や、貫通孔の寸法が所望の寸法より大きくなる場合に、より効果を発揮するものであるため、これらの影響を受ける程度の位置に、エッチング対象物が形成されると効果がより発現する。
【００２３】
図１に示す貫通基板１０は、第一の面１ａ、第二の面１ｂ及び各貫通孔の内壁面２ｃを被覆する膜３を有しており、この第一の面上に配される膜の少なくとも一部がエッチング対象物３ａとなっている。例えば、貫通孔に電極を形成する貫通電極の絶縁膜として膜を形成するのであれば、膜３として、ＳｉＯ膜やＳｉＯ２膜が好適に用いられる。また、インクジェット記録ヘッドのインクから基板を保護するための耐インク膜として膜を形成するのであれば、膜３として、ＴｉＯ膜が好適に用いられる。なお、膜３は、第一の面から各貫通孔の内壁面に延在している。なお、貫通基板１０のおもて面（図１に示す紙面上側の面）を第一の面１０ａ、裏面（図１に示す紙面下側の面）を第二の面１０ｂと称する。
【００２４】
＜貫通基板の加工方法＞
本発明の貫通基板の加工方法は、以下の工程を有する。
・前記貫通基板を用意する工程（貫通基板用意工程）。
・前記貫通基板の前記第一の面上に樹脂材料を含む被覆層を形成する工程（被覆層形成工程）。
・前記樹脂材料の一部を、前記複数の貫通孔の各内部に流下させ、流下した樹脂材料によって各貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ工程（閉塞工程）。
・前記各貫通孔上に被覆層をマスクとして残し、前記エッチング対象物を被覆する部分の被覆層を少なくとも一部除去し、該エッチング対象物を露出させる工程（パターニング工程）。
・露出した前記エッチング対象物を、前記各貫通孔の少なくとも一部が樹脂材料で閉塞された状態でエッチングする工程（エッチング工程）。
【００２５】
本発明の貫通基板の加工方法は、以下の工程を有することもできる。
・残存する被覆層（樹脂材料）を除去する工程（被覆層除去工程）。
なお、上記貫通基板用意工程は、以下の工程を有することができる。
・第一の面と、該第一の面に対向する第二の面とを有する（第一の）基板を用意する工程（（第一の）基板用意工程）。
・前記（第一の）基板の第一の面から第二の面に貫通する複数の貫通孔を形成する工程（貫通孔形成工程）。
・前記（第一の）基板の第一の面および第二の面、並びに、各貫通孔の内壁面を被覆する膜を形成する工程（膜形成工程）。
以下に各工程を詳しく説明する。
【００２６】
（貫通基板用意工程）
まず、図１（ａ）に示すように、第一の面１ａ及び第二の面１ｂを有する（第一の）基板（例えば、シリコン基板）１を用意する（（第一の）基板用意工程）。
【００２７】
次に、この基板を、（基板面に対して垂直に）貫通する複数の貫通孔２を形成する（貫通孔形成工程）。この貫通孔の形成方法は、特に限定されないが、例えば、ＣＤＥ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｒｙ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）やＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等のドライエッチングにより行うことができる。なお、上述したように、図１（ａ）では、貫通孔２として、所望の寸法を有する貫通孔２ａと、所望の寸法より大きい寸法を有する貫通孔２ｂとが記載されている。
【００２８】
続いて、図１（ｂ）に示すように、基板１の第一の面１ａ及び第二の面１ｂ、並びに、各貫通孔の内壁面２ｃを被覆する膜３を形成する（膜形成工程）。上述したように、この膜（例えば、ＳｉＯ膜、ＳｉＯ２膜及びＴｉＯ膜）３の一部がエッチング対象物となり、このエッチング対象物は、後のエッチング工程にてエッチングにより除去され、この膜により所望のパターンが形成される。
【００２９】
なお、膜３の形成方法は、特に限定されず、要求される膜の付きまわり性および、膜の材質等に応じて適宜選択することができる。例えば、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの方式を用いることにより、均一な膜厚で、基板の所望の位置に、膜を形成することができる。他にも、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）のような液体に、基板をディッピングしたのち、ベークを行うことで、所望の位置に膜（ＳｉＯ２膜等）を形成することもできる。
【００３０】
本発明の貫通基板の加工方法では、少なくとも各貫通孔の周辺の第一の面に、複数の貫通孔２を塞ぐことなくエッチング対象物が配されていればよく、他の部分に上述したような膜が形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。
以上より、図１（ｂ）に示す（第一の）貫通基板１０を得ることができる。
【００３１】
（被覆層形成工程）
次に、図１（ｃ）に示すように、貫通基板１０の第一の面１０ａ（第一の面１ａ上）に樹脂材料を付着させ、エッチング対象物（図１（ｅ）における符号３ａ）及び複数の貫通孔２を被覆する被覆層４を形成する。ここで、被覆層の形成方法は、第一の面１０ａに樹脂材料を付着させることができるものであれば特に限定されず、例えば、液体吐出ヘッドの分野で公知な方法を用いることができる。被覆層の形成方法としては、例えば、スパッタ法、スピンコート法、ドライフィルムレジストを用いたラミネート法などを挙げることができる。
【００３２】
ここで、ラミネート法を例に挙げて説明すると、用いる樹脂材料を、一旦、ドライフィルム化して、このドライフィルムを貫通基板の第一の面にラミネートすることで、樹脂材料を含む被覆層４を形成できる。
【００３３】
被覆層の厚みは、後述の充填工程における、樹脂材料の充填量等に応じて適宜設定することができるが、レジストの凝集力の観点から５μｍ以上、露光、現像によるパターニング性の観点から１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００３４】
なお、被覆層を形成する際に用いる樹脂材料は、樹脂（又はゴム）成分、並びに、必要に応じて、添加剤（例えば、溶媒及び光感受性物質）を含むことができる。
【００３５】
前記樹脂材料に用いる樹脂（又はゴム）成分は、適宜選択することができるが、後述の閉塞工程において、流動しやすいものを選択して用いることが好ましい。なお、被覆層４を形成する際、樹脂成分と共に、該樹脂成分を溶解可能な溶媒を（例えば少量）含む樹脂材料を用いることで、閉塞工程における樹脂材料の流動性を向上させることもできる。
また、樹脂材料に用いる樹脂（又はゴム）成分としては、加熱によって流動性を増すことが可能なガラス転移点（Ｔｇ）を有する樹脂（又はゴム）を用いることがより好ましい。
【００３６】
樹脂材料に用いる樹脂（又はゴム）成分としては、後に除去が容易であることから、ノボラック樹脂、アクリル樹脂及び環化ゴムから選ばれる樹脂又はゴムを好適に用いることができる。
【００３７】
なお、流動性の向上を目的として、樹脂材料に含有させる溶媒としては、樹脂成分としてノボラック樹脂を用いる場合であれば、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を用いることができる。また、樹脂成分としてアクリル樹脂を用いる場合であれば、例えば、シクロヘキサノンを溶媒として用いることができ、ゴム成分として環化ゴムを用いる場合であれば、例えば、キシレンを溶媒として用いることができる。
【００３８】
また、樹脂の分子量にもよるが、例えば、ノボラック樹脂であれば、６０〜１００℃程度にガラス転移点を有する材料が多く、取り扱い性等の観点からも、樹脂材料に用いる樹脂成分として容易に選択可能である。
【００３９】
樹脂材料は、感光性を有していてもよいし、感光性を有していなくてもよい。樹脂材料として、感光性を有する（例えば、ポジ型の）感光性樹脂を用いる場合は、樹脂材料に含有させる光感受性物質として、例えば、ナフトキノンジアジド（ＮＱＤ）を用いることができる。樹脂材料を構成する樹脂成分、溶媒及び光感受性物質などの含有割合は、適宜設定することができ、特に限定されない。
【００４０】
（閉塞工程）
続いて、図１（ｄ）に示すように、被覆層４を構成する樹脂材料の一部を、複数の貫通孔２の各内部に流下させ、流下した樹脂材料によって各貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ。なお、この各貫通孔の少なくとも一部とは、各貫通孔の厚み方向（図１に示す紙面上下方向）の少なくとも一部を意味する。従って、閉塞工程によって、各貫通孔は樹脂材料によって閉塞されている箇所を有し、この閉塞箇所によって、各貫通孔において、貫通基板の第一の面１０ａと、第二の面１０ｂとが連通することがない。ここで、図１（ｄ）には、樹脂材料によって充填された閉塞部（落ち込み部）４ａと、第一の面上に残存する樹脂材料で構成される被覆層４ｂとが記載されている。この被覆層４ｂは、複数の貫通孔の各内部に充填されない残りの樹脂材料によって構成され、エッチング対象物３ａ及び複数の貫通孔２を被覆している。なお、図１（ｄ）では、各貫通孔において、第二の面１０ｂの近傍部分のみを残して他の部分が樹脂材料によって充填されているが、第一の面１０ａの近傍部分のみに樹脂材料が充填されていてもよいし、各貫通孔の全体が樹脂材料によって充填されていてもよい。
【００４１】
しかしながら、樹脂材料の貫通孔への充填量が貫通孔の深さよりも多く、貫通基板の第二の面１０ｂへ樹脂材料が流出してしまう場合、各種基板の表面を処理する際の基板のチャッキング等に不利な影響を与えることがある。このため、本発明の貫通基板の加工方法では、樹脂材料を貫通孔内部の少なくとも一部に流下（充填）させ、貫通基板の第二の面１０ｂに、流下させた樹脂材料が飛び出ないように制御することが求められる。
【００４２】
被覆層を構成する樹脂材料の一部を貫通孔の各内部に流下させる方法は、用いる樹脂材料の流動性を向上させることにより流下できる方法であれば、特に限定されないが、例えば、被覆層を構成する樹脂材料を加熱する方法を用いることができる。加熱する方法を用いる場合、加熱処理により、被覆層４を構成する樹脂材料を軟化させ流動性を向上させることで毛細管現象により自動的に、各貫通孔の内部に樹脂材料を流下させることができる。
【００４３】
また、用いる樹脂材料が、ガラス転移点を有するものであれば、被覆層を構成する樹脂材料を加熱する際の加熱温度を該樹脂材料のガラス転移点よりも高い温度にすることによって、容易に流動性を向上させることができ、閉塞工程を容易に行うことができる。
【００４４】
樹脂材料のガラス転移点は、取扱いの観点から４０℃以上が好ましい。ここで、樹脂材料が感光性樹脂の場合、感光の前後でガラス転移点の温度が変化することがあるが、感光前の樹脂材料が４０℃以上のガラス転移点を有することが好ましい。
【００４５】
また、樹脂材料を加熱する際の加熱温度は、樹脂材料の感光性が消失せず、後に行う被覆層除去工程において、被覆層の剥離（除去）を阻害しない温度以下であることが好ましい。たとえば、ＮＱＤ型の（ＮＱＤを含む）ノボラック樹脂であれば、樹脂材料を加熱する際の加熱温度は、１３０℃以下が好ましい。
【００４６】
閉塞部４ａを形成するための樹脂材料の充填量（閉塞部４ａに充填される樹脂材料の量）は、貫通孔の平面的な寸法や貫通孔の深さに応じて適宜設定することができるが、例えば、以下の範囲とすることが好ましい。各貫通孔の（所望の）孔径が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、各貫通孔の（所望の）深さが２００μｍであるときに、樹脂材料の充填量は、各貫通孔の深さとして表した場合、１０μｍ以上１８０μｍ以下とすることが好ましい。言い換えると、各貫通孔の深さの５％以上９０％以下の深さで、樹脂材料が充填されることが好ましい。なお、ここで、貫通孔の深さとは、図１では紙面上下方向の貫通孔の長さを意味し、図１のように、貫通孔の周面に膜３が形成されている場合は、その膜の厚みも含めた貫通孔の深さ（長さ）を意味する。従って、図１における貫通孔の深さとは、第一の面１ａに形成された膜３の表面（すなわち第一の面１０ａ）から、第二の面１ｂに形成された膜３の表面（すなわち第二の面１０ｂ）までの紙面上下方向の長さを意味する。
【００４７】
ここで、上述したように、図３（ａ−１）及び（ａ−２）に示すように、貫通基板の各貫通孔２１の内壁面に段差２１ｃを有する場合には、毛細管現象で充填された樹脂材料が段差２１ｃで留まる。このため、図３（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示すように、閉塞部２２ａにおける樹脂材料の充填量を容易に制御することができると共に、残存する樹脂材料によって、（第一の面上に残存する樹脂材料で構成される）被覆層２２ｂの形態を容易に維持することができる。
【００４８】
（パターニング工程）
次に、図１（ｅ）に示すように、各貫通孔上に所定の形状の被覆層をマスク４ｃとして残し、エッチング対象物３ａを被覆する部分の被覆層４ｂを少なくとも一部除去し、（各貫通孔が樹脂材料で塞がれた状態で、）エッチング対象物を露出させる。このパターニング工程では、複数の貫通孔２の各内部に流下し（充填され）た樹脂材料の少なくとも一部が残存され、残存した樹脂材料によって各貫通孔が塞がれたままとなる条件にてパターニングが行われればよい。さらに、この工程では、後のエッチング工程において、エッチング液やエッチングガスが貫通孔内部を侵食しないように、各貫通孔上（詳しくは、各貫通孔の紙面上部）に所定形状の被覆層をマスク４ｃとして残存させる。ここで、図１（ｅ）に示す貫通基板では、エッチングの影響を受けた貫通孔２ｂが存在するため、貫通孔２ｂの上部に存在する被覆層の一部がパターニング工程により除去されている。しかしながら、閉塞工程によって樹脂材料が貫通孔２ｂの内部に充填されているため、パターニング工程後においても貫通孔２ｂは塞がれた状態を維持することができる。
【００４９】
なお、各貫通孔上に残存させる被覆層の（所定の）形状は適宜設定することができ、特に限定されない。具体的なパターニング方法としては、樹脂材料が感光性を有する場合、この樹脂材料を露光及び現像することにより、上述したようなパターンを形成することができる。また、樹脂材料が感光性を有さない場合は、エッチング対象物を被覆する部分の被覆層をパターニングするためのレジストを用いたエッチング（例えば、ドライエッチング）により、上述したようなパターンを形成することができる。
【００５０】
以下、樹脂材料が感光性を有する場合と、感光性を有さない場合とに分けて詳しく説明する。
【００５１】
・樹脂材料が感光性を有する場合
樹脂材料は、ネガ型の感光性樹脂であってもよいし、ポジ型の感光性樹脂であってもよいが、以下では、ポジ型の感光性樹脂に着目した説明を行う。上述したように、本発明では、パターニング後においても、各貫通孔が樹脂材料によって充填された（塞がれた）状態を維持することが重要である。すなわち、図１に示すような貫通孔２ｂであっても、閉塞部４ａに充填された樹脂材料の少なくとも一部が、パターニングを行っても、残存している必要がある。
【００５２】
なお、パターニング工程では、エッチング対象物を被覆する部分の被覆層を除去するため、樹脂材料がポジ型の感光性樹脂（レジスト）の場合、第一の面上に配される被覆層４ｂの厚み以上の深さにまで露光を行うことになる。このため、露光の際に、閉塞部４ａが感光しないような条件にて露光を行うことが好ましい。より具体的には、閉塞部に充填された樹脂材料の少なくとも一部を残存させ、残存させた樹脂材料によって各貫通孔が塞がれたままとなる条件にて露光を行うことが好ましい。この具体的な方法としては、以下の方法を好適に用いることができる。すなわち、露光を、貫通孔の内部に充填された樹脂材料の底部にまで露光時の光が到達しない露光量にて行う方法（露光量調整方法）。露光を閉塞部に充填された樹脂材料の底部にまで露光時の光が到達しないよう、露光照明条件の焦点深度を浅く設定して行う方法（照明条件調整方法）。例えば、樹脂材料が、光感受性物質であるナフトキノンジアジドを含む感光性樹脂の場合、光の吸収が多いために、閉塞部４ａまで感光させずに、被覆層を露光することが容易にできる。
【００５３】
・樹脂材料が感光性を有さない場合
樹脂材料が感光性を有さない（すなわち、非感光性樹脂の）場合、例えば、被覆層４上に、別途レジストを塗布し、所望のパターンを形成するための感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層を露光及び現像することでレジストパターンを形成し、このレジストパターンを用いて、被覆層４ｂをエッチングすることでパターニング工程を行うことができる。なお、パターニング工程では、エッチング対象物を被覆する部分の被覆層を除去するため、第一の面上に配される被覆層４ｂの厚み以上の深さにまでエッチングを行うことになる。このため、被覆層４ｂをエッチングする深さは、貫通孔の各内部に充填された樹脂材料の深さよりも浅くすることが好ましく、これにより、貫通孔の各内部において、少なくとも一部の樹脂材料を容易に残存させることができる。
【００５４】
この際のエッチングとしては、例えば、ドライエッチングを用いることができ、特に、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）であることが好ましい。ＲＩＥを用いることで、被覆層のパターンを良好に形成し易く、さらに、ＲＩＥはエッチングが深くなればなるほど、エッチングレートが低下するため、表面の被覆層は容易にエッチングでき、かつ、閉塞部４ａを容易に残存させることができる。ＲＩＥの条件は、用いる樹脂材料に応じて適宜設定することができるが、樹脂材料に樹脂成分を用いている場合、Ｏ２ガスを用いることで、容易にエッチングすることができる。
【００５５】
（エッチング工程）
続いて、図１（ｆ）に示すように、パターニング工程によって表面に露出したエッチング対象物（樹脂材料が除去された領域の膜）３ａを、例えば、バッファードフッ酸等のエッチング液５を用いて、各貫通孔が樹脂材料で閉塞された状態で（枚葉）エッチングする。
【００５６】
ここで、図２に、従来の貫通基板の加工方法の一例における各工程を説明するための模式的断面図を示す。図２（ａ）には、上記閉塞工程を行わずに、パターニング工程を行い作製した貫通基板２０が記載されている。従って、この図２（ａ）に示す貫通基板では、各貫通孔の内部に樹脂材料が充填されておらず、閉塞部が存在しない。また、貫通孔１３ｂにおいて、貫通孔の紙面上部全体が被覆層（樹脂材料）１１によって覆われておらず、貫通基板の第一の面２０ａと第二の面２０ｂとが、この貫通孔１３ｂによって連通している。このため、図２（ｂ）に示すように、枚葉エッチングをしたとしても、エッチングの際のエッチング液（バッファードフッ酸等）１２やエッチングガス（フッ素ラジカル等）が、貫通孔１３ｂを通って、貫通基板の第二の面２０ｂに到達することになる。その結果、第二の面２０ｂに到達したエッチング液やガスが、貫通基板の第二の面２０ｂを伝って、隣接する貫通孔１３ａにも侵行し、これらの貫通孔に対しても影響を生じさせてしまうことがある。通常、１つの基板に対し、複数のチップ（液体吐出ヘッド）が作製されることからこのような現象が起こると、エッチング等の影響を有する貫通孔を含む１つのチップにおける影響が他のチップにまで及び、大幅に歩留りを低下させてしまうことがある。
【００５７】
一方、本発明では、図１（ｅ）に示すように、貫通孔２ｂを含む全ての貫通孔２において、閉塞部に充填される樹脂材料の少なくとも一部が各内部に残存し、各貫通孔を塞いでいる。このため、たとえ、各貫通孔の紙面上部全体が被覆層によって覆われていなかったとしても、膜３をエッチングする際のエッチング液やエッチングガスが、貫通基板の第二の面へ到達することを抑制できる。
【００５８】
従って、本発明では、従来の加工方法と異なり、１つの貫通孔の影響がその周囲にある他の貫通孔にまで及ぶことを防ぐことができ、結果的に、ウェハ歩留りの向上が可能となる。
【００５９】
（被覆層除去工程）
最後に、図１（ｇ）に示すように、被覆層（樹脂材料）を除去する。被覆層の除去方法としては、用いた樹脂材料に応じて適宜選択することができ、例えば、剥離液を用いたウェットエッチングにより行うことができる。これにより、エッチング対象物が除去された貫通基板を得ることができる。なお、もともと寸法等の課題を有する貫通孔２ｂに関しては、上記パターニング工程における膜のパターニングもその課題を有してしまうが、その影響が他の課題のない貫通孔２ａに及ぶことなく、これらの貫通孔は影響を受けずに形成することができる。
【００６０】
＜液体吐出ヘッド＞
後述する本発明の液体吐出ヘッドの製造方法より得られる液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、更には、各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。
【００６１】
ここで、図４−１及び図４−２に、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法の一例における各工程を説明するための模式的断面図を示す。
本発明より得られる液体吐出ヘッドは、図４−２（ｈ）に示すように、素子基板３９と、ノズル層３８とを有する。素子基板３９は、液体を吐出するためのエネルギー発生素子３３と、液体供給するための液体供給口３２を有する。また、ノズル層３８は、液体供給口に連通する流路３８ａと、流路３８ａに連通しかつ液体を吐出する吐出口３８ｂとを有する。
【００６２】
（素子基板）
素子基板３９に用いる基板（図４−１（ａ）における符号３０）としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。エネルギー発生素子３３は、液体吐出ヘッドの吐出口から液体（例えば、インク等の記録液）を吐出するためのエネルギーを発生できるものであればよい。エネルギー発生素子３３としては、例えば、液体を沸騰させる電気熱変換素子（発熱抵抗体素子、ヒーター素子）や、体積変化や振動により液体に圧力を与える素子（ピエゾ素子、圧電素子）などを用いることができる。しかしながら、ここでは、ヒーター素子に着目した説明を行う。また、素子基板３９は、流路３８ａと連通しかつ液体を供給するための液体供給口３２を有する。なお、この液体供給口３２は、素子基板を、基板面に対して垂直な方向に貫通しており、素子基板のおもて面（図４−２に示す紙面上側の面）及び裏面（紙面下側の面）において開口している。なお、エネルギー発生素子３３及び液体供給口の数や配置は、作製する液体吐出ヘッドの構造に応じて適宜選択することができる。
【００６３】
また、基板（液体吐出ヘッド用基板）３０上には、電極パッド（不図示）や、エネルギー発生素子と電極パッドとを接続する配線（不図示）を有することもできる。なお、この配線は、ＳｉＯ膜やＳｉＯ２膜等からなる絶縁層（図４−１（ａ）における符号３４）で内包されてもよい。さらに、素子基板３９は、図４−２（ｈ）に示すように、おもて面の一部（エネルギー発生素子上を除く）及び裏面、並びに、液体供給口の内壁面等に、インク等の液体から保護する保護膜３５ｂ及び絶縁膜等を有することができる。これらの膜は、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ、窒化ケイ素及びＴａ等からなることができる。
【００６４】
（ノズル層）
ノズル層３８が有する吐出口（液体吐出口）３８ｂは、液体を吐出するためのものであり、例えば、図４−２（ｈ）に示すように、エネルギー発生素子３３の上方（紙面上方）に形成することができる。ノズル層３８が有する流路（液体流路）３８ａは、吐出口３８ｂ及び液体供給口３２と連通し、液体を保持する液室として利用されることができ、その一部に発泡室を含むことができる。なお、これらの吐出口及び流路は、通常、１つの液体吐出ヘッドに複数形成される。ノズル層を構成する材質としては、例えば、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、ノズル層は１層で構成されてもよいし、２層以上の複数層で構成されてもよい。例えば、ノズル層が、吐出口を有するオリフィスプレートと、流路を有する流路壁部材とから構成されてもよい。
【００６５】
＜液体吐出ヘッドの使用方法＞
この液体吐出ヘッドを用いて、紙等の記録媒体に記録を行う場合、このヘッドの吐出口が形成された面（吐出口面）を記録媒体の記録面に対面するように配置する。そして、液体供給口から素子基板内に流入し、ノズル層内の流路内に充填された液体が、エネルギー発生素子から発生するエネルギーによって、吐出口から吐出され、記録媒体にこの液体が着弾することにより印字（記録）を行うことができる。
【００６６】
＜液体吐出ヘッドの製造方法＞
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、以下の工程を有し、下記保護膜部分をエッチングする際に、上述した本発明の貫通基板の加工方法を利用する。
・第一の面及び該第一の面に対向する第二の面を有しかつ該第一の面に配されるエネルギー発生素子を有する（第二の）基板に、該（第二の）基板の該第一の面から該第二の面に貫通する複数の液体供給口を形成する工程（液体供給口形成工程）。
・前記第一の面および前記第二の面、並びに、各液体供給口の内壁面を被覆する保護膜（絶縁膜等であってもよい）を形成する工程（保護膜形成工程）。
・前記エネルギー発生素子を被覆する部分を少なくとも含む保護膜部分をエッチングする工程（エッチング工程）。
・前記第一の面上に、少なくとも１つの液体供給口に連通する流路と、該流路に連通する吐出口とを有するノズル層を形成する工程（ノズル層形成工程）。
【００６７】
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、以下の工程を有することもできる。
・前記（第二の）基板を用意する工程（（第二の）基板用意工程）。
・得られた複数の液体吐出ヘッドをダイシングする工程（ダイシング工程）。
・課題を有さない液体供給口を有する液体吐出ヘッドと、課題を有し不要品の液体供給口を有する液体吐出ヘッドとを分別する工程（分別工程）。
以下に各工程を詳しく説明する。
【００６８】
（（第二の）基板用意工程）
まず、図４−１（ａ）に示すように、第一の面３１ａ及び第二の面３１ｂを有し、かつ第一の面３１ａに配されるエネルギー発生素子（例えば、ヒータ素子）３３を有する（第二の）基板（例えば、シリコン基板）３１を用意する。このエネルギー発生素子３３には電気を流すための配線（不図示）が接続されており、この配線が絶縁層３４に内包されている。なお、これらの配線等は、フォトリソグラフィを用いた多層配線技術により形成することができる。
【００６９】
（液体供給口形成工程）
次に、この基板を、（基板面に対して垂直に）貫通する複数の液体供給口３２を形成する。この液体供給口の形成方法は、例えば、ＣＤＥやＲＩＥ等のドライエッチングにより行うことができる。なお、図４−１（ａ）では、液体供給口３２として、所望の寸法を有する液体供給口３２ａと、所望の寸法より大きい寸法を有する液体供給口３２ｂとが記載されている。
【００７０】
（保護膜形成工程）
続いて、図４−１（ｂ）に示すように、第二の基板３１の第一の面３１ａ及び第二の面３１ｂ、並びに、各液体供給口の内壁面３２ｃを被覆する保護膜（例えば、ＴｉＯ膜）３５を形成する。なお、この保護膜３５の一部（図４−２（ｅ）に示す符号３５ａ）がエッチング対象物となり、このエッチング対象物は、後のエッチング工程にてエッチングにより除去される。より具体的には、少なくとも各液体供給口の周辺の第一の面上に配されかつエネルギー発生素子を被覆する部分を少なくとも含む保護膜部分がエッチング対象物となる。保護膜３５は、例えば、熱ＣＶＤやＡＬＤなどの方式や、ＳＯＧのような液体を用いて形成することができる。なお、ここでは、保護膜を例に挙げて説明しているが、絶縁膜などの他の膜であってもよい。
【００７１】
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法では、少なくとも各液体供給口の周辺の第一の面３１ａに、複数の液体供給口３２を塞ぐことなくエッチング対象物が配されていればよく、他の部分に上述したような保護膜が形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。
以上より、図４−１（ｂ）に示す、第一の面４０ａ及び第二の面４０ｂを有し、かつ、エネルギー発生素子３３、複数の液体供給口３２及びエッチング対象物を有する、（第二の）貫通基板４０を得ることができる。
【００７２】
（エッチング工程）
次に、このエネルギー発生素子を被覆する部分を少なくとも含む保護膜部分を、上述した本発明の貫通基板の加工方法を利用してエッチングする。以下に、その詳しい方法を説明する。
【００７３】
まず、図４−１（ｃ）に示すように、貫通基板４０の第一の面４０ａ（第一の面３１ａ上）に樹脂材料を付着させ、エッチング対象物（図４−２（ｅ）における符号３５ａ）及び複数の液体供給口３２を被覆する被覆層３６を形成する（被覆層形成工程）。ここで、被覆層の形成方法、被覆層の厚み、及び、被覆層を形成する際に用いる樹脂材料については、本発明の貫通基板の加工方法において上述したものを同様に用いることができる。
【００７４】
続いて、図４−１（ｄ）に示すように、被覆層３６を構成する樹脂材料の一部を、複数の液体供給口３２の各内部に流下させ、流下した樹脂材料によって各液体供給口の少なくとも一部を塞ぐ（閉塞工程）。なお、この各液体供給口の少なくとも一部とは、各液体供給口の厚み方向（図４−１に示す紙面上下方向）の少なくとも一部を意味する。ここで、図４−１（ｄ）には、樹脂材料によって充填された閉塞部３６ａと、第一の面上に残存する樹脂材料で構成される被覆層３６ｂとが記載されている。この被覆層３６ｂは、複数の液体供給口の各内部に充填されない残りの樹脂材料によって構成され、エッチング対象物３５ａ及び複数の液体供給口３２を被覆している。
なお、閉塞部における樹脂材料の充填量及び流下（充填）方法、液体供給口（貫通孔）の形状等については、本発明の貫通基板の加工方法において上述したものと同様にすることができる。
【００７５】
次に、図４−２（ｅ）に示すように、各液体供給口上に所定の形状の被覆層をマスク３６ｃとして残し、エッチング対象物３５ａを被覆する部分の被覆層３６ｂを除去する。そして（各液体供給口が樹脂材料で塞がれた状態で、）エッチング対象物を露出させる（パターニング工程）。この工程では、複数の液体供給口３２の各内部に充填された樹脂材料の少なくとも一部が残存され、残存した樹脂材料によって各液体供給口が塞がれたままとなる条件にてパターニングが行われればよい。図４−２（ｅ）では、液体供給口３２の（紙面）上部の少なくとも一部に、樹脂材料が（所定の形状の被覆層として）残存している。具体的なパターニング方法については、本発明の貫通基板の加工方法において上述したものと同様にすることができる。
【００７６】
続いて、図４−２（ｆ）に示すように、パターニング工程によって表面に露出したエッチング対象物（樹脂材料が除去された領域の保護膜）３５ａを、例えば、バッファードフッ酸等のエッチング液３７を用いてエッチングする。上述したように、本発明では、保護膜３５をエッチングする際のエッチング液やエッチングガスが、貫通基板の第二の面へ到達することを抑制でき、１つの貫通孔（液体供給口等）の影響がその周囲にある他の貫通孔にまで及ぶことを防ぐことができる。
【００７７】
続いて、図４−２（ｇ）に示すように、被覆層（樹脂材料）を除去する（被覆層除去工程）。被覆層の除去方法については、本発明の貫通基板の加工方法において上述したものと同様にすることができる。
【００７８】
（ノズル層形成工程）
次に、図４−２（ｈ）に示すように、流路３８ａ及び吐出口３８ｂを有するノズル層３８を形成する。ノズル層の形成方法は特に限定されず、液体吐出ヘッドの分野で公知の方法を用いることができるが、例えば、以下の方法により作製することができる。
まず、素子基板３９上に、（例えばポジ型の）感光性樹脂を用いて、流路パターンを形成した後、この感光性樹脂層上に被覆層を形成する。そして、この被覆層上にレジストを用いて吐出口パターンを形成し、このパターンに沿ってドライエッチングを行い、被覆層に吐出口を形成する。続いて、流路パターンを形成する感光性樹脂を溶出することにより、２層（吐出口を有するオリフィスプレート及び流路を有する流路壁部材）からなるノズル層を形成することができる。
【００７９】
（ダイシング工程及び分別工程）
ここで、液体吐出ヘッドを作製する場合は、通常、１つの基板に対して、複数のチップがアレイ状に配置されている。このため、得られたノズル層が形成された基板をダイシングにより切断し、課題を有する液体供給口３２ｂを含むチップは検査によって不要チップとして選別（分別）する。そして課題のない液体供給口３２aを含むチップのみを使用するチップとして液体吐出ヘッドを得ることができる。具体的に、図４−２（ｈ）及び（ｉ）に示すように、点線で示す箇所を切断し、使用されるチップ（液体吐出ヘッド）４１ａと、不要のチップ（液体吐出ヘッド）４１ｂとに分けることができる。
【００８０】
以上、述べてきたように、本発明では、樹脂材料を貫通孔（液体供給口）内部に埋め込むことで、貫通孔の位置がずれたり、貫通孔の平面的な寸法が大きくなったりした場合でも、埋め込んだ樹脂材料が貫通孔内部に残存する。このため、エッチング液やエッチングガスが基板の裏面に回り込まず、周囲に隣接したチップに影響を与えることを抑制可能となる。これにより、ウェハ歩留りの向上が可能となりうる。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例を用いて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。
【００８２】
［実施例１］
まず、図４−１（ａ）に示すように、単結晶シリコンよりなる基板３０を有する第二の基板３１を用意した（第二の基板用意工程）。この第二の基板の第一の面３１ａには、液体を飛翔させるためのエネルギーを発生させるヒーター素子３３が形成されており、このヒーター素子３３には電気を流すための配線（不図示）が接続されていた。また、この配線は酸化シリコンからなる絶縁層３４により内包されていた。これらは、フォトリソグラフィを用いた多層配線技術により形成された。なお、第二の基板の厚み（基板３０及び絶縁層３４等の合計の厚み）は６２５μｍであった。
【００８３】
続いて、第二の基板３１を貫通する複数の液体供給口３２をドライエッチングにより形成した（液体供給口形成工程）。この際、液体供給口３２ａは所望の寸法で形成されたが、液体供給口３２ｂは所望の寸法よりも大きく形成された液体供給口となった。なお、液体供給口の第一の面及び第二の面における所望の開口径は、５０μｍであった。
【００８４】
続いて、図４−１（ｂ）に示すように、基板３０に用いたシリコンが、吐出する液体中へ溶出することを防ぐために、（液体）保護膜３５を形成した（保護膜形成工程）。保護膜３５としてはＴｉＯ膜を用い、ＴｉＣｌ４とＨ２Ｏを用いたＡＬＤ法により形成した。これにより、第一の面３１ａ、第二の面３１ｂ及び液体供給口３２の内壁面３２ｃに、保護膜としてＴｉＯ膜が形成された。なお、このＴｉＯ膜の厚みは、１００ｎｍであった。
以上より、図４−１（ｂ）に示す貫通基板４０を得た（貫通基板用意工程）。
【００８５】
次に、図４−１（ｃ）に示すように、第一の面４０ａに樹脂材料を付着させ第一の面４０ａを被覆する被覆層３６を形成した（被覆層形成工程）。樹脂材料には、ＴＺＮＲ−Ｅ１０５０  ＰＭ（商品名、東京応化工業製）をベースとした、ガラス転移点が８０℃のポジ型感光性レジストを用いた。膜厚を２０μｍでドライフィルム化し、このドライフィルムを第一の面４０ａにラミネートすることで被覆層を形成した。
【００８６】
次に、図４−１（ｄ）に示すように、被覆層３６を構成する樹脂材料を加熱することによって、この樹脂材料の一部を複数の液体供給口３２の各内部の一部に流下させ、閉塞部３６ａを形成した（閉塞工程）。各液体供給口は、この閉塞部によって塞がれた状態となった。加熱操作は、１３０℃に温調したホットプレート上に、第二の面４０ｂを下（ホットプレートに接するよう）にして、１２分間、基板を静置することで行った。これにより、樹脂材料は、各液体供給口の内部に、（第一の面４０ａからの深さとして）１００μｍの深さで充填された。
【００８７】
次に、図４−２（ｅ）に示すように、露光および現像を行い、被覆層をパターニングし、各液体供給口が樹脂材料で塞がれた状態で、エッチング対象物３５ａを表面に露出させた（パターニング工程）。露光量は５０００Ｊ／ｍ２とし、現像は２．３８質量％水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液を用いて行った。これにより感光した樹脂材料は、被覆層表面から厚み方向（図４−２に示す紙面上下方向）に３５μｍの深さで溶解した。このため、液体供給口３２ｂの一部では、充填された（深さ）１００μｍの樹脂材料のうち、第一の面４０ａ側の２０μｍ分だけが溶解し、（厚さ）８０μｍ分の樹脂材料が液体供給口の内部に残存した。この残存した樹脂材料によって、液体供給口３２ｂは塞がれていた。
【００８８】
続いて、図４−２（ｆ）に示すように、エッチング液を用いたウェットエッチングにより表面に露出した部分の保護膜（エッチング対象物）を、各液体供給口が樹脂材料で閉塞された状態でエッチングした（エッチング工程）。エッチング液にはバッファードフッ酸を用い、エッチング方式は、基板の片面にのみエッチング液をかけることが可能なスピンエッチング方式を用いた。なお、液体供給口３２ｂを含む全ての液体供給口３２の内部には、樹脂材料が残存しており、各液体供給口は塞がれた状態であるため、第二の面へエッチング液の流出は発生しなかった。その結果、課題を有さない液体供給口３２ａが配されたチップに、エッチング液の浸食は起こらなかった。
【００８９】
次に、図４−２（ｇ）に示すように、樹脂材料の剥離を行った（被覆層除去工程）。剥離は、剥離液１０４（商品名、東京応化工業製）に、図４−２（ｆ）で得られた基板をディップ後、水洗、乾燥することで行った。これにより、素子基板３９が得られた。
【００９０】
次に、図４−２（ｈ）に示すように、素子基板３９上に、流路３８ａ及び吐出口３８ｂを有するノズル層を形成した（ノズル層形成工程）。そして、得られた基板をダイシングにより切断した。図４−２（ｉ）に示すように、得られた液体供給口３２ｂを含むチップ４１ｂは検査によって不要チップとして選別し、課題を有さない液体供給口３２ａを含むチップ４１ａのみを使用チップとして液体吐出ヘッドを得た。
【００９１】
以上のような製造方法により、課題を有する液体供給口があっても、エッチング液等が、貫通基板の第二の面を通して、課題を有さない液体供給口へ影響を与えることがなく、大きな歩留りの低下を抑制可能であった。
【００９２】
また、この実施例では、保護膜は、必要最低限の箇所である、液体供給口３２の内壁面３２ｃおよび第二の面３１ｂ部分に残存させた。従って、ヒーター素子３３上には、保護膜が残存していなかったため、ヒーター素子から吐出する液体へ伝わる熱効率がよく、消費電力の削減が可能となった。
【００９３】
［実施例２］
各液体供給口の形状を、図３（ａ−１）に示すような、貫通孔の内壁面に段差２１ｃを有する形状へと変更した以外は、実施例１と同様にして、貫通基板を用意した（貫通基板用意工程）。なお、図３では、保護膜やヒーター素子の記載が省略されており、図４−１及び図４−２では、この液体供給口の段差形状が省略されている。第二の基板の厚みは実施例１と同様に６２５μｍであり、第一の面（図４−１における符号４０ａ）から段差２１ｃまでの深さは１５０μｍとした。段差２１ｃは第一の面（符号４０ａ）と第二の面（符号４０ｂ）の開口寸法の差に寄るものとした。各液体供給口は、段差部分以外は、基板面に対して（略）垂直な方向に貫通する形状とした。また、液体供給口の第一の面における開口径は５０μｍ、第二の面における開口径は１００μｍとした。ここで、実施例1と同様に、貫通基板４０には、所望の寸法を有する液体供給口３２ａの他に、所望の寸法よりも大きい寸法を有する液体供給口３２ｂが一部形成されていた。
【００９４】
次に、図４−１（ｃ）に示すように、樹脂材料として、非感光性の環化ゴムを、第一の面４０ａに付着させ、厚み（第一の面４０ａからの厚み）が３０μｍの被覆層３６を形成した（被覆層形成工程）。この環化ゴムは、約４５℃のガラス転移点を有する。
【００９５】
次に、図４−１（ｄ）に示すように、被覆層３６を構成する環化ゴムを、９０℃に温調したホットプレート上に第二の面４０ｂを下にして１２分間、基板を静置することで加熱した。これにより、環化ゴムの一部を液体供給口の段差部分（第一の面４０ａから深さ１５０μｍの位置）まで流下させた（閉塞工程）。なお、さらに１０分間、ホットプレートによる加熱を行っても、液体供給口の段差部分よりも第二の面側に環化ゴムが流下することはなかった。
【００９６】
次に、図４−２（ｅ）に示すように、被覆層を、ＲＩＥによりパターニングし、エッチング対象物３５ａを露出させた（パターニング工程）。具体的には、被覆層上に、ポジ型レジストを３０μｍの厚みで塗布し、露光及び現像して、被覆層をパターニングするためのレジストパターンを作製した。続いて、このレジストパターンを用いて、Ｏ２ガスを主成分としたＲＩＥにより被覆層を膜厚方向（紙面上下方向）の深さ（厚み）で４０μｍエッチングした。これにより、液体供給口３２ｂにおける閉塞部の一部においては、液体供給口内部に充填された第一の面４０ａからの深さ１５０μｍの環化ゴムのうち、第一の面側の深さ２０μｍ分のみがエッチングされた。結果として、（厚さ）１３０μｍ分の樹脂材料が各液体供給口内部に残存した。この残存した樹脂材料によって、液体供給口３２ｂは塞がれていた。その後は、実施例１と同様にして液体吐出ヘッドを作製した。
【００９７】
以上のような製造方法により、課題を有する液体供給口があっても、エッチング液等が貫通基板の第二の面を通して、課題を有さない液体供給口へ影響を与えることがなく、大きな歩留りの低下を抑制可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、あらゆる貫通基板に対するエッチングを伴う加工方法に利用することができ、例えば、インクジェットプリンタ等の装置に搭載する液体吐出ヘッドへの適応が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１：（第一の）基板
１ａ：第一の面
１ｂ：第二の面
２、２１：貫通孔
２ａ、１３ａ：貫通孔
２ｂ、１３ｂ：貫通孔
２ｃ：内壁面
３：膜
３ａ、３５ａ：エッチング対象物
４、３６：被覆層
４ａ、２２ａ、３６ａ：閉塞部（落ち込み部）
４ｂ、２２ｂ、３６ｂ：第一の面上に残存する樹脂材料で構成される被覆層
４ｃ、３６ｃ：マスク
５、１２、３７：エッチング液
１０、２０：（第一の）貫通基板
１０ａ、２０ａ：第一の面
１０ｂ、２０ｂ：第二の面
２１ａ：第一の面における孔径
２１ｂ：第二の面における孔径
２１ｃ：段差
３０：基板（液体吐出ヘッド用基板）
３１：（第二の）基板
３１ａ：第一の面
３１ｂ：第二の面
３２：液体供給口
３２ａ：液体供給口
３２ｂ：液体供給口
３２ｃ：内壁面
３３：エネルギー発生素子
３５：保護膜
３８：ノズル層
３８ａ：流路
３８ｂ：吐出口
３９：素子基板
４０：（第二の）貫通基板
４１ａ：チップ
４１ｂ：チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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