(57)【要約】      （修正有）【課題】製造過程における異物の発生を防止して、歩留まりを向上することができるシリコンデバイスの製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】エッチングにより所定形状に加工されたシリコン基板を有するシリコンデバイスの製造方法であって、周縁部に面取り部１１１を有するシリコンウェハ１１０にシリコンウェハよりも大径の接合基板１３０を接合する接合工程と、前記接合基板が接合された前記シリコンウェハを所定の厚さに加工する薄板化工程と、少なくとも表層に耐エッチング性を有する材料からなる耐エッチング層を有する保護膜１５０を接合基板上にシリコンウェハの面取り部を覆うように形成する保護膜形成工程と、シリコンウェハをエッチングして所定形状に加工するエッチング工程と、前記シリコンウェハを複数の前記シリコン基板に分割する分割工程とを有するようにする。【選択図】図５
2008073929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングにより所定形状に加工されたシリコン基板を有するシリコンデバイスの製造方法であって、
周縁部に面取り部を有するシリコンウェハに該シリコンウェハよりも大径の接合基板を接合する接合工程と、前記接合基板が接合された前記シリコンウェハを所定の厚さに加工する薄板化工程と、少なくとも表層に耐エッチング性を有する材料からなる耐エッチング層を有する保護膜を前記接合基板上に当該シリコンウェハの面取り部を覆うように形成する保護膜形成工程と、前記シリコンウェハをエッチングして所定形状に加工するエッチング工程と、前記シリコンウェハを複数の前記シリコン基板に分割する分割工程とを有することを特徴とするシリコンデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記シリコンウェハの前記接合基板が接合される側の表面には、少なくとも一層の薄膜からなる積層膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記保護膜形成工程の前に、前記薄板化工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記エッチング工程では、アルカリ溶液を用いたウェットエッチングによって前記シリコンウェハを所定形状とすることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記耐エッチング層が金（Ａｕ）からなることを特徴とする請求項４に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記保護膜が前記耐エッチング層のみで構成され、当該保護膜をめっき処理によって形成することを特徴とする請求項５に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項７】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を含む液体流路が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられて前記圧力発生室に圧力を付与する圧力発生素子と、前記流路形成基板の前記一方面側に接合される保護基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
周縁部に面取り部を有するシリコンウェハからなり前記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の面上に前記圧力発生素子を形成する工程と、当該流路形成基板用ウェハと前記保護基板が複数一体的に形成された保護基板用ウェハとを接合する工程と、前記接合基板が接合された前記流路形成基板用ウェハを所定の厚さに加工する薄板化工程と、少なくとも表層に耐エッチング性を有する材料からなる耐エッチング層を有する保護膜を前記保護基板用ウェハの前記流路形成基板用ウェハと接合する面上に当該流路形成基板用ウェハの面取り部を覆うように形成する工程と、前記流路形成基板用ウェハをエッチングして前記液体流路を形成する工程と、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを分割する工程とを有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８】
前記保護膜を形成する前に、前記薄板化工程を有することを特徴とする請求項７に記載の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】
本発明は、エッチングにより所定形状に形成したシリコンウェハを複数に分割したシリコン基板を有するシリコンデバイスの製造方法に関し、特に、液滴を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室を有するシリコン基板からなる流路形成基板を具備する液体噴射ヘッドの製造方法に適用して好適なものである。
【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シリコン基板からなる流路形成基板と、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着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（保護基板）とを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このインクジェット式記録ヘッドの製造方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、まず流路形成基板が複数一体的に形成されるシリコンウェハの一方面に振動板を介して圧電素子を形成する。そして、このシリコンウェハに封止基板となる封止基板形成材を接合し、封止基板形成材が接合された状態でシリコンウェハをアルカリ溶液でウェットエッチングすることにより圧力発生室等を形成する。その後、シリコンウェハを所定のチップサイズに分割することにより、インクジェット式記録ヘッドが製造される。
【０００４】
ここで、特許文献１にも記載されているように、流路形成基板が複数一体的に形成されるシリコンウェハの周縁部には、一般的に、面取り面（面取り部）が形成されていることが多い。そして、シリコンウェハ上に振動板を介して圧電素子を形成する際、この面取り面上にも振動板あるいは圧電素子を構成する膜が形成される。面取り面上に形成されている膜は、シリコンウェハの他の領域に形成されている膜よりも密着性が低く剥がれやすい。このため、シリコンウェハをエッチングして圧力発生室等を形成する際等に、面取り面上の膜が剥がれて異物となり、この異物が圧力発生室内等に付着して、ノズル詰まり等の初期不良が発生するという問題がある。すなわち、歩留まりが悪いという問題がある。
【０００５】
また、近年の小型化に伴い、流路形成基板として比較的厚みの薄いシリコン基板が用いられてきている。そして、このような比較的厚みの薄い流路形成基板を有するインクジェット式記録ヘッドの製造方法として、例えば、流路形成基板用ウェハ（シリコンウェハ）に保護基板用ウェハを接合した後、流路形成基板用ウェハを所定の薄さに加工し、エッチングにより圧力発生室等を形成する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６６３９４号公報
【特許文献２】特開２００４−８２７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようにシリコンウェハ（流路形成基板用ウェハ）の周縁部には、一般的に面取り部（面取り面）が形成されている。このような面取り部を有するシリコンウェハの厚さを、例えば、特許文献２に記載されているように比較的薄く加工すると、その周縁部のシリコンウェハの厚さは極めて薄くなるため、面取り面上の膜が剥がれるという問題に加えて、シリコンウェハの周縁部には割れや欠け等が発生するという問題がある。すなわち、シリコンウェハの周縁部の一部が欠落して異物となり、面取り面上から剥離した膜の場合と同様に、初期不良の原因となってしまうという問題がある。
【０００８】
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドの製造方法だけではなく、液体噴射ヘッドに代表される各種シリコンデバイスの製造方法においても同様に存在する。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、製造過程における異物の発生を防止して、歩留まりを向上することができるシリコンデバイスの製造方法及び液体噴射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】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、エッチングにより所定形状に加工されたシリコン基板を有するシリコンデバイスの製造方法であって、周縁部に面取り部を有するシリコンウェハに該シリコンウェハよりも大径の接合基板を接合する接合工程と、前記接合基板が接合された前記シリコンウェハを所定の厚さに加工する薄板化工程と、少なくとも表層に耐エッチング性を有する材料からなる耐エッチング層を有する保護膜を前記接合基板上に当該シリコンウェハの面取り部を覆うように形成する保護膜形成工程と、前記シリコンウェハをエッチングして所定形状に加工するエッチング工程と、前記シリコンウェハを複数の前記シリコン基板に分割する分割工程とを有することを特徴とするシリコンデバイスの製造方法にある。
かかる第１の態様では、シリコンウェハの周縁部に割れや欠けが発生するのを防止することができる。これにより、シリコンウェハの一部が欠落した破片（異物）がシリコン基板に付着することによる不良の発生を防止することができる。また、シリコンウェハを薄板化するので、接合基板をシリコンウェハよりも大径にした方がシリコンウェハの外周接触による割れや欠けを抑制することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、前記シリコンウェハの前記接合基板が接合される側の表面には、少なくとも一層の薄膜からなる積層膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリコンデバイスの製造方法にある。
かかる第２の態様では、保護膜によって、シリコンウェハの割れや欠けの発生と共に面取り部上に形成される積層膜の剥離が防止される。
【００１２】
本発明の第３の態様は、前記保護膜形成工程の前に、前記薄板化工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシリコンデバイスの製造方法にある。
かかる第３の態様では、シリコンウェハの薄板化の際に保護膜が剥離してしまうことが懸念されるために、保護膜は薄板化工程の後に行うことが好ましい。
【００１３】
本発明の第４の態様は、前記エッチング工程では、アルカリ溶液を用いたウェットエッチングによって前記シリコンウェハを所定形状とすることを特徴とする第１〜３の何れかの態様のシリコンデバイスの製造方法にある。
かかる第４の態様では、ウェットエッチングの方がドライエッチングに比し、エッチング工程で発生しやすい上述したシリコンウェハの割れや欠け等の問題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、前記耐エッチング層が金（Ａｕ）からなることを特徴とする第４の態様のシリコンデバイスの製造方法にある。
かかる第５の態様では、シリコンウェハをウェットエッチングする際に、保護膜がエッチング液によってエッチングされることがない。したがって、上述したシリコンウェハの割れや欠けの発生等の問題がより確実に防止される。
【００１５】
本発明の第６の態様は、前記保護膜が前記耐エッチング層のみで構成され、当該保護膜をめっき処理によって形成することを特徴とする第５の態様のシリコンデバイスの製造方法にある。
かかる第６の態様では、シリコンウェハをウェットエッチングする際に、保護膜がエッチング液によってエッチングされて上述したシリコンウェハの割れや欠けの発生等の問題が生じるのをより確実に防止することができる。また、めっき処理で保護膜を形成することで、シリコンウェハと接合基板との境界部などに形成されやすい窪部などを含むシリコンウェハの面取り部を覆うように保護膜を比較的容易に形成することができる。
【００１６】
本発明の第７の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を含む液体流路が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられて前記圧力発生室に圧力を付与する圧力発生素子と、前記流路形成基板の前記一方面側に接合される保護基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、周縁部に面取り部を有するシリコンウェハからなり前記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の面上に前記圧力発生素子を形成する工程と、当該流路形成基板用ウェハと前記保護基板が複数一体的に形成された保護基板用ウェハとを接合する工程と、前記接合基板が接合された前記流路形成基板用ウェハを所定の厚さに加工する薄板化工程と、少なくとも表層に耐エッチング性を有する材料からなる耐エッチング層を有する保護膜を前記保護基板用ウェハの前記流路形成基板用ウェハと接合する面上に当該流路形成基板用ウェハの面取り部を覆うように形成する工程と、前記流路形成基板用ウェハをエッチングして前記液体流路を形成する工程と、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを分割する工程とを有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、流路形成基板用ウェハの周縁部に割れや欠けが発生したり、面取り部上に形成される膜（例えば、圧電素子を構成する膜）が剥離したりするという問題の発生を防止することができる。これにより、欠落した流路形成基板用ウェハの一部、或いは面取り部上から剥離した膜等の異物が圧力発生室等の液体流路内に付着して吐出不良が発生するのを防止することができる。
【００１７】
本発明の第８の態様は、前記保護膜を形成する前に、前記薄板化工程を有することを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第８の態様では、流路形成基板用ウェハの薄板化の際に保護膜が剥離してしまうことが懸念されるために、保護膜は薄板化工程の後に行うことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。
【００１９】
図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では結晶面方位が（１１０）であるシリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる、厚さ０．５〜２．０μｍの弾性膜５０が形成されている。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。
【００２０】
また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、隔壁１１によって区画され各圧力発生室１２に連通するインク供給路１３と連通路１４とが設けられている。さらに、連通路１４の外側には、各連通路１４と連通する連通部１５が設けられている。この連通部１５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（液体室）となるリザーバ１００の一部を構成する。
【００２１】
ここで、インク供給路１３は、圧力発生室１２よりも狭い断面積となるように形成されており、連通部１５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。例えば、本実施形態では、インク供給路１３は、リザーバ１００と各圧力発生室１２との間の圧力発生室１２側の流路を幅方向に絞ることで、圧力発生室１２の幅より小さい幅で形成されている。なお、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。
【００２２】
また、各連通路１４は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１を連通部１５側に延設してインク供給路１３と連通部１５との間の空間を区画することで形成されている。
【００２３】
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１３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絶縁膜５１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、例えば、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。
【００２４】
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１．１μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とからなる圧電素子３００が形成されている。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、他方の電極を圧電体層７０と共に圧力発生室１２毎にパターニングして個別電極とする。例えば、本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子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。また、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アクチュエータ装置と称する。上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板として作用するが、弾性膜５０、絶縁体膜５５を設けずに、下電極膜６０のみを残して下電極膜６０を振動板としてもよい。また、圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００２５】
さらに、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、リード電極９０がそれぞれ接続されている。本実施形態では、各リード電極９０は、例えば、金（Ａｕ）等からなり、上電極膜８０のインク供給路１３側の端部近傍から絶縁体膜５５上にまで延設されている。なお、連通部１５の開口周縁部に対応する領域の絶縁体膜５５上には、このリード電極９０と同一の層からなるが、リード電極９０とは独立する金属膜９５が存在している。この金属膜９５は、後述する製造方法でインクジェット式記録ヘッドを製造した結果、連通部１５の開口周縁部に残るものである。
【００２６】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、下電極膜６０、弾性膜５０及びリード電極９０上には、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、例えば、接着剤３５によって接合されている。なお、圧電素子保持部３１によって画成される空間は、密封されていても、密封されていなくてもよい。また、保護基板３０には、複数の圧力発生室１２に供給するインクが貯留されるリザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部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、弾性膜５０及び絶縁体膜５５に設けられた貫通孔５０ａ，５５ａを介して連通部１５と連通されてリザーバ１００を構成している。
【００２７】
このような保護基板３０の材料は、特に限定されないが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス材料、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料であるシリコン単結晶基板を用いている。
【００２８】
また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられており、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、この貫通孔３３内に露出されている。また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路２００、例えば、回路基板、半導体集積回路（ＩＣ）等が固定されている。そして、駆動回路２００とリード電極９０とは、貫通孔３３内に延設されるボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる接続配線２１０によって電気的に接続されている。
【００２９】
また、このような保護基板３０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。ここで、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となっており、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。
【００３０】
このような本実施形態の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と接続したインク導入口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、駆動回路２００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を撓み変形させることによって、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出される。
【００３１】
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７を参照して説明する。なお、図３〜図７は、圧力発生室１２の長手方向の断面図である。
【００３２】
まず、図３（ａ）に示すように、複数の流路形成基板１０が一体的に形成されるシリコンウェハである流路形成基板用ウェハ１１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、その表面全面に弾性膜５０となる二酸化シリコン膜５２を形成する。また、この弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）をパターニングして、流路形成基板用ウェハ１１０の連通部が形成される領域に、弾性膜５０を貫通する貫通孔５０ａ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、膜厚が数百μｍと比較的厚く剛性の高いシリコンウェハを用いている。また、シリコンウェハである流路形成基板用ウェハ１１０は比較的脆いため、周縁部には、例えば、Ｒ形状の面取り部１１１が設けられて、クラック等の発生が防止されている。勿論、この面取り部１１１はＣ面であってもよい。
【００３３】
次いで、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）の一方面、具体的には、連通部が形成される領域に貫通孔５０ａを形成した面上のみに、ジルコニウム（Ｚｒ）からなるジルコニウム層を形成し、このジルコニウム層を、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化して酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜５５を形成する。また、この絶縁体膜５５をパターニングして、弾性膜５０の貫通孔５０ａに対向する領域の絶縁体膜５５に、絶縁体膜５５を貫通する貫通孔５５ａを形成する。
【００３４】
次いで、図３（ｃ）に示すように流路形成基板用ウェハ１１０の一方面の全面に亘って、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等からなる下電極膜６０を形成後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。
【００３５】
次いで、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の一方面の全面に形成し、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。
【００３６】
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の一方面の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属膜９５を形成する。このとき、貫通孔５０ａ，５５ａは、この金属膜９５によって封止される。そして、この金属膜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膜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。なお、貫通孔５０ａ，５５ａに対応する領域の金属膜９５は、リード電極９０とは不連続となるように残しておく。
【００３７】
次に、図４（ｂ）に示すように、複数の保護基板３０が一体的に形成された保護基板用ウェハ（接合基板）１３０を流路形成基板用ウェハ１１０と接着剤３５によって接合する。ここで、保護基板用ウェハ１３０としては、流路形成基板用ウェハ１１０よりも大径のシリコンウェハが用いられている。また、保護基板用ウェハ１３０の周縁部にも、流路形成基板用ウェハ１１０と同様に、面取り部１３１が設けられている。そして、流路形成基板用ウェハ１１０と保護基板用ウェハ１３０とは高精度に位置決めされ、流路形成基板用ウェハ１１０は保護基板用ウェハ１３０の外側にはみ出すことなく、当該保護基板用ウェハ１３０に接合される。これにより、流路形成基板用ウェハ１１０の外周部には、保護基板用ウェハ１３０の表面、すなわち、流路形成基板用ウェハ１１０との接合面が露出された露出部１３２が全周に亘って存在する。なお、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を接着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。また、流路形成基板用ウェハ１１０は後の工程で厚みを薄くするため、流路形成基板用ウェハ１１０は保護基板用ウェハ１３０の外側にはみ出させないことで、保護基板用ウェハ１３０の外周接触による割れや欠けを抑制することができる。
【００３８】
次いで、図５（ａ）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が接合された面とは反対側の面を加工することにより、流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚さにする。具体的には、例えば、裏面研磨装置（バックグラインダ）等によって流路形成基板用ウェハ１１０をある程度の厚さまで研削する。その後、さらにフッ硝酸等からなるエッチング液を用いてウェットエッチングして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、流路形成基板用ウェハ１１０を回転させながら、流路形成基板用ウェハ１１０の表面にフッ硝酸からなるエッチング液を吹き付ける、いわゆるスピンエッチングを行い、流路形成基板用ウェハ１１０の厚さが数十μｍとなるようにした。なお、この薄板化工程を、後に説明する保護膜１５０を流路形成基板ウェハ１１０の外周部に形成してから実施することが考えられるが、薄板化工程の研削の際に保護膜１５０が剥離してしまうことが懸念されるために、保護膜１５０は薄板化工程の後に行うことが好ましい。
【００３９】
なお、このように流路形成基板用ウェハ１１０の厚さを薄くした結果、流路形成基板用ウェハ１１０の端面（側面）は、面取り部１１１のみで構成される。すなわち、厚さを薄くした流路形成基板用ウェハ１１０の周縁部は、微小範囲において、流路形成基板用ウェハ１１０の厚さが周縁部側ほど薄くなっている。このため、流路形成基板用ウェハ１１０の周縁部には割れや欠けが発生し易い。また、面取り部１１１上に形成されている絶縁体膜５５等の剥離も生じやすい。このため、本発明では以下に説明するように、流路形成基板用ウェハ１１０の周縁部、すなわち、面取り部１１１を保護するようにした。
【００４０】
すなわち、図５（ｂ）に示すように、保護基板用ウェハ１３０の表面（露出部１３２）に、流路形成基板用ウェハ１１０の端面（面取り部１１１）を覆うように保護膜１５０を形成する。ここで、保護膜１５０は、少なくとも表層に耐エッチング性を有する材料からなる耐エッチング層１５１を有する。例えば、本実施形態では、保護膜１５０は耐エッチング層１５１のみで構成されている。また、耐エッチング性を有する材料とは、後述する工程で流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングする際のエッチング液で実質的にエッチングされない材料をいう。例えば、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０をＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いてエッチングしているため、耐エッチング性を有する材料としては、例えば、金（Ａｕ）が好適に用いられる。
【００４１】
具体的には、まず、流路形成基板用ウェハ１１０の表面と、保護基板用ウェハ１３０の露出部１３２の一部（面取り部１３１）にレジスト膜１４０を形成する。その後、保護基板用ウェハ１３０の表面（露出部１３２）に、めっき処理によって金（Ａｕ）からなる保護膜１５０を形成する。例えば、本実施形態では、保護基板用ウェハ１３０の表面に、パラジウム等の触媒を付着させて無電解めっきによって保護膜１５０を形成した。このようにめっき処理によって保護膜１５０を形成することにより、保護膜１５０を、流路形成基板用ウェハ１１０と同等の厚さに比較的容易に形成することができ、また流路形成基板用ウェハ１１０（面取り部１１１）の下側（流路形成基板用ウェハ１１０と保護基板用ウェハ１３０との境界部に形成される窪部）まで保護膜１５０が良好に形成される。したがって、流路形成基板用ウェハ１１０の面取り部１１１が保護膜１５０によって確実に覆われる。
【００４２】
なお、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０の表面と共に、保護基板用ウェハ１３０の面取り部１３１にもレジスト膜１４０を設けるようにしたが、この面取り部１３１上のレジスト膜１４０は形成しなくてもよい。すなわち、保護基板用ウェハ１３０の面取り部１３１上にも保護膜１５０が形成されていてもよい。ただし、保護膜１５０は、保護基板用ウェハ１３０の外側に張り出さないように、保護基板用ウェハ１３０に対向する領域のみに形成するのが好ましい。その後の工程での流路形成基板用ウェハ１１０の搬送等を阻害する虞があるからである。
【００４３】
次いで、図６（ａ）に示すように、レジスト膜１４０を除去して、流路形成基板用ウェハ１１０の表面に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる絶縁膜５１を新たに形成し、図示しないレジスト等を介して所定形状にパターニングする。
【００４４】
次いで、図６（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０を、絶縁膜５１をマスクとして、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等のアルカリ溶液を用いて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１１０に、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５を形成する。
【００４５】
ここで、面取り部１１１上に形成された絶縁体膜５５等の積層膜は、流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングする際にエッチング液に接触すると、流路形成基板用ウェハ１１０から剥離して異物となる虞がある。さらに、流路形成基板用ウェハ１１０は、厚みが数十μｍと比較的薄く、また面取り部１１１が設けられているため、流路形成基板用ウェハ１１０の周縁部は非常に脆くなっている。このため、流路形成基板用ウェハ１１０に割れや欠けが生じ、流路形成基板用ウェハ１１０自体が欠落して異物となる虞もある。しかしながら、本発明では、流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングする際に、上述したように流路形成基板用ウェハ１１０の面取り部１１１を覆って保護膜１５０が設けられているため、絶縁体膜５５等の剥離、あるいは流路形成基板用ウェハ１１０の欠落等による異物が生じることがない。したがって、圧力発生室１２等に異物が付着してノズル詰まり等の不良が発生するのを防止することができ、歩留まりが大幅に向上する。
【００４６】
次に、流路形成基板用ウェハ１１０側をエッチング液に浸漬させて、図７（ａ）に示すように、貫通孔５０ａ，５５ａに対向する領域の金属膜９５をウェットエッチングにより除去し、貫通孔５０ａ，５５ａを介して連通部１５とリザーバ部３２とを連通させてリザーバ１００を形成する。このとき、流路形成基板用ウェハ１１０の面取り部１１１を覆って設けられている保護膜１５０も同時にエッチングされる。この保護膜１５０は完全に除去される必要はなく、流路形成基板用ウェハ１１０の表面よりも低くなるように除去されればよい。流路形成基板用ウェハ１１０の表面よりも突出していると、流路形成基板用ウェハ１１０にノズルプレート２０を接合する際の障害となる虞があるからである。
【００４７】
なお、保護基板用ウェハ１３０と流路形成基板用ウェハ１１０との間の金属膜９５は完全にエッチングされることはないため、貫通孔５０ａ，５５ａの周縁部には金属膜９５が残存することになる。
【００４８】
また、このようにリザーバ１００を形成した後は、図７（ｂ）に示すように、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。このとき、流路形成基板用ウェハ１１０の周囲に残っている保護膜１５０も同時に除去されることになる。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。
【００４９】
以上説明したように、本発明では、流路形成基板用ウェハ１１０の面取り部１１１を保護膜１５０で覆った状態で、流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングするようにした。これにより、絶縁体膜５５の剥離等によって生じた異物が圧力発生室１２等の液体流路内に付着してノズル詰まり等の発生を防止することができ、歩留まりを大幅に向上することができる。
【００５０】
異物の付着の問題は、勿論、流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングする際だけでなく、その後、流路形成基板用ウェハ１１０にノズルプレート２０が接合されるまでの間は、何れの工程においても生じる虞がある。本実施形態は、リザーバ１００を形成する工程まで、すなわち、ノズルプレート２０を接合する直前まで保護膜１５０が残っているため、異物の付着によって発生するノズル詰まり等の問題をより確実に防止することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、保護基板用ウェハ１３０の表面に、パラジウム等の触媒を付着させてめっき処理することによって保護膜１５０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。上述の説明では省略したが、図８（ａ）に示すように、保護基板用ウェハ１３０の表面には、実際には二酸化シリコンからなる酸化層１３３が形成されている。このため、図８（ｂ）に示すように、この酸化層１３３を除去してシリコン基板である保護基板用ウェハ１３０の表面を露出させ、この状態で無電解めっきすることによっても金（Ａｕ）からなる保護膜１５０を良好に形成することができる。なお、酸化層１３３を除去する箇所は、保護膜１５０を形成する領域のみとするのが好ましい。例えば、保護基板用ウェハ１３０の接着剤３５に対向する領域の酸化層１３３は保護基板用ウェハ１３０の酸化層１３３を除去して保護基板用ウェハ１３０の地を露出させている領域に比べて接着剤との相性が良いためである。
【００５２】
また、本実施形態では、耐エッチング層１５１のみからなる保護膜１５０を例示したが、保護膜１５０の構成はこれに限定されず、耐エッチング層は、保護膜１５０の少なくとも表層に設けられていればよく、その内側は他の材料で形成されていてもよい。具体的には、例えば、図９に示すように、保護膜１５０は、例えば、ニッケル等からなる充填層１５２と、その表面に、例えば、スパッタリング法によって形成された耐エッチング層１５１とで構成されていてもよい。なお、耐エッチング層１５１の内側に設けられる充填層１５２の材料は、特に限定されず、例えば、金属酸化物等、保護基板用ウェハ１３０上に良好に形成することができる材料であればよい。
【００５３】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、アルカリ溶液を用いたウェットエッチングによって流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングして圧力発生室１２等を形成するようにしたが、勿論、ドライエッチングによって圧力発生室１２等を形成するようにしてもよい。なお、この場合には、保護膜１５０を構成する耐エッチング層１５１の材料を適宜選択する必要がある。
【００５４】
また、上述の実施形態では、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（電界放出ディスプレー）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。
【００５５】
さらに、本発明は、液体噴射ヘッドの製造方法に限定されず、シリコン基板を有するシリコンデバイスの製造方法であれば、広く適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。
【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方法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方法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方法の概略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方法を示す断面図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法の変形例を示す断面図である。
【図９】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  １３  インク供給路、  １４  連通路、  １５  連通部、  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、  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、  １００  リザーバ、  １１０  流路形成基板用ウェハ、  １１１  面取り部、  １３０  保護基板用ウェハ、  １３１  面取り部、  １３２  露出部、  １３３  酸化層、  １４０  レジスト膜、  １５０  保護膜、  １５１  耐エッチング層、  １５２  充填層、  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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