(57)【要約】【課題】複数のヘッドが形成された積層構造体から簡単に個々のヘッドに分割することができ、電極取り出し部の後端部にシリコンの壁ができないようにした液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】振動板５及び電極取り出し部１４が形成される第１の基板１と、第１の基板と重ねられる第２の基板２とを接合し、第１の基板と第２の基板とが重なった部分に複数の分割ラインを設け、個々のヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、第１の基板に対し分割ラインに沿ってレーザ光を照射することにより分割ライン上の材料を変質させ、第１の基板に対し、変質した分割ラインに沿って電極取り出し部をパターニングし、電極取り出し部の一部はエッチングしない非エッチング領域として第１の基板をウェットエッチングし、第１の基板と第２の基板を、変質した分割ラインに沿って個々のヘッドに分割し、ヘッドの分割後に非エッチング領域をエッチングする。【選択図】図２
2008055636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板及び電極取り出し部が形成される第１の基板と、前記第１の基板と重ねられる第２の基板とを接合し、前記第１の基板と前記第２の基板とが重なった部分に複数の分割ラインを設け、個々のヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記第１の基板に対し、前記分割ラインに沿ってレーザ光を照射することにより、前記分割ライン上の材料を変質させる工程と、
前記第１の基板に対し、変質した前記分割ラインに沿って前記電極取り出し部をパターニングする工程と、
前記電極取り出し部の一部はエッチングしない非エッチング領域として、前記第１の基板をウェットエッチングする工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板を、変質した前記分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する工程と、
前記ヘッドの分割後に前記非エッチング領域をエッチングする工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
振動板及び電極取り出し部が形成される第１の基板と、前記第１の基板と重ねられる第２の基板とを接合し、前記第１の基板と前記第２の基板とが重なった部分に複数の分割ラインを設け、個々のヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
接合前において、前記第１の基板の接合側の全面に絶縁膜を形成する工程と、前記電極取り出し部に対応する前記絶縁膜の部分をエッチングにより除去する工程とを有し、
接合後において、前記第１の基板に対し、前記分割ラインに沿ってレーザ光を照射することにより、前記分割ライン上の材料を変質させる工程と、
前記第１の基板に対し、変質した前記分割ラインに沿って前記電極取り出し部をパターニングする工程と、
前記電極取り出し部及び前記第１の基板をウェットエッチングする工程と、
前記電極取り出し部をドライエッチングにより開口させるとともに、該電極取り出し部の一部に前記絶縁膜を残存させる工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板を、変質した前記分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
振動板及び電極取り出し部が形成される第１の基板と、前記第１の基板と重ねられる第２の基板とを接合し、前記第１の基板と前記第２の基板とが重なった部分に複数の分割ラインを設け、個々のヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
接合前において、前記第１の基板の接合側の面の前記分割ラインで囲まれる領域内に凹部を形成する工程と、前記凹部を含む前記第１の基板の接合側の全面に絶縁膜を形成する工程と、前記電極取り出し部に対応する前記絶縁膜の部分をエッチングにより除去する工程とを有し、
接合後において、前記第１の基板に対し、前記分割ラインに沿ってレーザ光を照射することにより、前記分割ライン上の材料を変質させる工程と、
前記第１の基板に対し、変質した前記分割ラインに沿って前記電極取り出し部をパターニングする工程と、
前記電極取り出し部及び前記第１の基板をウェットエッチングする工程と、
前記電極取り出し部をドライエッチングにより開口させるとともに、該電極取り出し部の一部に前記絶縁膜を残存させる工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板を、変質した前記分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記分割ライン上の材料を変質させる工程では、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザまたはＹＬＦレーザの基本波長光を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記分割ライン上の材料を変質させる工程では、前記第１の基板の板厚全体にわたって材料変質部を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記分割ライン上の材料を変質させる工程では、レーザ光を集光素子で集光させ、集光点を前記第１の基板の前記第２の基板との接合面から相対的に分割ライン方向に移動させながら板厚方向に移動させることにより材料変質部を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液滴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、インクジェットプリンタ等に用いられる液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは複数の基板を積層してなる積層構造体により構成されている。例えば、静電駆動方式のインクジェットヘッドの場合は、中間の第１の基板とその下面に接合される第２の基板との間に静電アクチュエータ部が形成され、上記第１の基板とその上に接合される第３の基板との間にインクを吐出するノズル孔に連通するインク流路が形成される。
このような積層構造体より構成されるインクジェットヘッドを個々のヘッドに分割する方法として、ダイシング加工による切断・分割とスクライブ（溝）を形成しそのスクライブに沿ってブレイク分割する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１に開示されるヘッド分割方法は、列方向のダイシング加工と行方向のブレイク加工によるものであるため、以下に示すような課題があった。
（１）ヘッドの千鳥配列（互い違いの配列）の分割が困難である。その結果、１枚の基板からのヘッド取り個数を向上させることが難しい。
（２）ブレード刃幅、スクライブ幅が必要であるため、ヘッド取り個数が減少する可能性がある。
（３）切断・分割時に異物が発生し、ノズル孔等へ侵入するおそれがある。
（４）ダイシング加工時には切削水を供給する必要があり、切削水のノズル孔等への浸入防止のためにダイシングシートによる基板保護が必要となる。そのため、コストアップとなる。
（５）ダイシング加工時にはブレードの摩耗による切断面垂直度の確保やチッピング発生防止のために、ツルーイング、ドレッシング、セットアップといった作業を頻繁に実施する必要があり、生産性が低下する。
【０００４】
一方、上記課題の一解決手段として、表面に電子デバイスまたは電極パターンが形成されかつ裏面に粘着シートが貼り付けられた基板の内部に集光点を合わせて、前記粘着シートに対して透過性を有するレーザ光を前記粘着シートを介して前記基板の裏面から入射させ、前記基板の切断予定ラインに沿って前記基板の内部に多光子吸収による改質領域を形成するレーザ加工方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この方法によれば、基板に外部から比較的小さな力を加えることによって、改質領域を基点として切断予定ラインに沿って基板を割って切断することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３００６３０号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、静電アクチュエータを備えた静電駆動方式のインクジェットヘッドの場合、分割ライン上には、前記第1の基板を構成するシリコン部分と前記第２の基板を構成するガラス部分との陽極接合部と、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）を個別電極及び共通電極に接続するための電極取り出し部となる第２の基板のガラス部分のみが存在する。さらに、個別電極の端子部は分割ラインをまたがって隣接のヘッド同士で連続して形成されている。このように、分割ラインの接合部上に異種の材料などが存在すると、前記レーザ加工による改質領域（材料変質部）を形成できず、したがってヘッド分割が不可能である。分割を可能にするためには、分割ラインの接合部上に異種の材料が存在しないように、接合部上には第1の基板のシリコン部分と第２の基板のガラス部分のみとし、個別電極や共通電極は分割ラインを避けて配置する必要がある。
しかしそうすると、上記電極取り出し部をエッチングで開口したとき、電極取り出し部の後端部にシリコンの壁ができてしまい、ＦＰＣを導電性接着剤を介して接続する際にこのシリコンの壁が邪魔になったり、導電性接着剤がシリコン壁に接触して短絡を生じるおそれがあるなどの問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決しようとするものであり、複数のヘッドが形成された積層構造体から簡単に個々のヘッドに分割することができるとともに、電極取り出し部の後端部にシリコンの壁ができないようにした液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第１の製造方法は、振動板及び電極取り出し部が形成される第１の基板と、前記第１の基板と重ねられる第２の基板とを接合し、前記第１の基板と前記第２の基板とが重なった部分に複数の分割ラインを設け、個々のヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記第１の基板に対し、前記分割ラインに沿ってレーザ光を照射することにより、前記分割ライン上の材料を変質させる工程と、前記第１の基板に対し、変質した前記分割ラインに沿って前記電極取り出し部をパターニングする工程と、前記電極取り出し部の一部はエッチングしない非エッチング領域として、前記第１の基板をウェットエッチングする工程と、前記第１の基板と前記第２の基板を、変質した前記分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する工程と、
前記ヘッドの分割後に前記非エッチング領域をエッチングする工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
この第１の製造方法によれば、各々の分割ライン上の材料変質部に沿って個々のヘッドに簡単に分割（ブレイク）することができ、かつ、その分割部における電極取り出し部の一部、すなわちその後端部には絶縁性の第２の基板のガラス部分のみが残存しシリコン部分はエッチングにより除去されているため、ＦＰＣ接続が容易になるとともに、短絡を生じることがない。
【００１０】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの第２の製造方法は、振動板及び電極取り出し部が形成される第１の基板と、前記第１の基板と重ねられる第２の基板とを接合し、前記第１の基板と前記第２の基板とが重なった部分に複数の分割ラインを設け、個々のヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、接合前において、前記第１の基板の接合側の全面に絶縁膜を形成する工程と、前記電極取り出し部に対応する前記絶縁膜の部分をエッチングにより除去する工程とを有し、
接合後において、前記第１の基板に対し、前記分割ラインに沿ってレーザ光を照射することにより、前記分割ライン上の材料を変質させる工程と、前記第１の基板に対し、変質した前記分割ラインに沿って前記電極取り出し部をパターニングする工程と、前記電極取り出し部及び前記第１の基板をウェットエッチングする工程と、前記電極取り出し部をドライエッチングにより開口させるとともに、該電極取り出し部の一部に前記絶縁膜を残存させる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板を、変質した前記分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この第２の製造方法によれば、電極取り出し部の後端部には絶縁膜が残存しているため、ＦＰＣ接続が容易になるとともに、短絡をより効果的に防止することができる。また、第１の製造方法に比べて電極取り出し部の後端部に残存するシリコン部分の除去工程が不要になるので、製造工程が簡略化できる。
【００１２】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第３の製造方法は、振動板及び電極取り出し部が形成される第１の基板と、前記第１の基板と重ねられる第２の基板とを接合し、前記第１の基板と前記第２の基板とが重なった部分に複数の分割ラインを設け、個々のヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、接合前において、前記第１の基板の接合側の面の前記分割ラインで囲まれる領域内に凹部を形成する工程と、前記凹部を含む前記第１の基板の接合側の全面に絶縁膜を形成する工程と、前記電極取り出し部に対応する前記絶縁膜の部分をエッチングにより除去する工程とを有し、
接合後において、前記第１の基板に対し、前記分割ラインに沿ってレーザ光を照射することにより、前記分割ライン上の材料を変質させる工程と、前記第１の基板に対し、変質した前記分割ラインに沿って前記電極取り出し部をパターニングする工程と、前記電極取り出し部及び前記第１の基板をウェットエッチングする工程と、前記電極取り出し部をドライエッチングにより開口させるとともに、該電極取り出し部の一部に前記絶縁膜を残存させる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板を、変質した前記分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この第３の製造方法によれば、ヘッド分割後の電極取り出し部の後端部はほぼ平坦面となるので、ＦＰＣ接続が容易になり、また前記第２の製造方法の場合と同様に、電極取り出し部の後端部には第２の基板上に絶縁膜が残存することになるため、短絡をより効果的に防止することができる。
【００１４】
また、前記分割ライン上の材料を変質させる工程では、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザまたはＹＬＦレーザの基本波長光を照射するものである。
ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザまたはＹＬＦレーザの基本波長光は、第１の基板に対して透過性を有し、第１の基板の内部に多光子吸収による材料変質部を形成することができる。
【００１５】
また、前記分割ライン上の材料を変質させる工程では、前記第１の基板の板厚全体にわたって材料変質部を形成することが好ましい。
材料変質部は基板の分割面を形成するものであるため、分割（ブレイク）の際の起点とするために第１の基板の板厚全体にわたって形成することが好ましい。
【００１６】
また、前記分割ライン上の材料を変質させる工程では、レーザ光を集光素子で集光させ、集光点を第１の基板の第２の基板との接合面から相対的に分割ライン方向に移動させながら板厚方向に移動させることにより材料変質部を形成する。
このようにレーザ光を照射することによって、第１の基板の板厚全体にわたって材料変質部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
以下、本発明の製造方法により製造される液滴吐出ヘッドの実施の形態について図面に基づいて説明する。まず、本発明の製造方法を説明する前に、液滴吐出ヘッドの構成について説明する。ここでは、液滴吐出ヘッドの一例として、基板の表面に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するフェイス吐出型の静電駆動方式のインクジェットヘッドをとりあげて説明する。なお、本発明は、以下の図に示す構造、形状に限られるものではなく、４枚の基板を積層した４層構造のものや、基板の端部に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するエッジ吐出型のものなどにも同様に適用することができる。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図であり、一部を断面で表してある。図２は組立状態における図１の略右半分の構成を示すインクジェットヘッドの断面図、図３は図２のインクジェットヘッドの上面図である。なお、図１および図２では、通常使用される状態とは上下逆に示されている。
【００１９】
本実施の形態１のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）１０は、図１および図２に示すように、以下に説明する構造を持つ３枚の基板１、２、３を貼り合わせることにより構成される積層構造体となっている。なお、このインクジェットヘッド１０は１個につきノズル孔４が２列に形成された構成となっており、ノズル孔４の列ごとに左右１個ずつのヘッド部分を持つ構成となっているが、当該ヘッド部分は１個ずつで構成されていても良い。またノズル孔４の数は制限されない。
【００２０】
中間の第１の基板１は、キャビティ基板とも呼ばれ、単結晶のシリコン基板からなり、その表面には複数の流路となる溝もしくは凹部がエッチングにより形成されている。個々の流路には、底部を振動板５とする吐出室６となる凹部１１が形成されている。また、各流路に共通に連通するリザーバ７となる凹部１２が形成される。
【００２１】
第１の基板１の下面に接合される第２の基板２は、電極基板もしくは電極ガラス基板とも呼ばれ、ガラス基板を用いて形成されている。第２の基板２は第１の基板１と陽極接合により接合されるので、剥離のない接合強度を確保するために、熱膨張係数がシリコンのそれに近いホウ珪酸系ガラスが一般に用いられている。
第２の基板２の表面には、一般にＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極８が形成されている。各個別電極８は上記振動板５と対向する位置にエッチングにより形成された凹部２１内に形成されている。振動板５と個別電極８とは所定の間隔（ギャップ長という）Gを隔てて対向配置される。また、絶縁破壊や短絡を防止するために振動板５と個別電極８との間には絶縁膜１３が介在されているので、実際の有効なギャップ長Gは絶縁膜１３と個別電極８間の距離ということになる。このギャップ長Gは例えば０．２μmとなっている。絶縁膜１３を含む振動板５と個別電極８により静電アクチュエータ部が構成される。絶縁膜１３はシリコンの熱酸化膜やＴＥＯＳ（Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン）を原料ガスとして用いるシリコン酸化膜で形成されている。また、第２の基板２には上記リザーバ７の底部を貫通して連通するインク供給孔２２が形成されている。インク供給孔２２は図示しないインクタンクに接続されている。
【００２２】
また、振動板５と個別電極８との間に形成されるギャップの開放端部はエポキシ樹脂等による封止材１６で封止される。これにより、湿気や塵埃等が電極間ギャップへ侵入するのを防止することができ、インクジェットヘッド１０の信頼性を高く保持することができる。
【００２３】
第１の基板１の上面に接合される第３の基板３は、ノズル基板とも呼ばれ、単結晶のシリコン基板からなり、エッチングにより上記の吐出室６に連通し第３の基板３に対し垂直に貫通するように形成されたノズル孔４と、吐出室６とリザーバ７とを連通させるように下面に細溝状に形成された供給口３１と、リザーバ７部の圧力変動を補償するためのダイヤフラム部３２とを有する構成となっている。ノズル孔４は、径の小さい噴射口部とこれより径の大きい導入口部とから２段に構成することにより、インク滴の直進性を向上させることができる。
【００２４】
また、上記第１の基板１および第３の基板３の後端部は、図１〜図３に示すように、エッチングにより開口された電極取り出し部１４となっており、電極取り出し部１４の形状は、平面視で略コ字状の開口部を有するものとなっている。そして、第２の基板２上に形成された個別電極８の端子部８ａが電極取り出し部１４において露出するように形成されている。また、第１の基板１の上面の後端部において片側もしくは両側に金属膜からなる共通電極１５が形成されている。そして、静電アクチュエータ部の駆動手段として、振動板５と個別電極８との間にパルス電圧を印加するためのドライバＩＣ等の駆動制御回路９を搭載したＦＰＣ（図示せず）が各個別電極８の端子部８ａと共通電極１５とに例えば導電性接着剤を用いて接続される。
【００２５】
次に、以上のように構成されるインクジェットヘッド１０の動作を説明する。
駆動制御回路９により個別電極８と第１の基板１の共通電極１５の間にパルス電圧を印加すると、振動板５は個別電極８側に引き寄せられて吸着し、吐出室６内に負圧を発生させて、リザーバ７内のインクを吸引し、インクの振動（メニスカス振動）を発生させる。このインクの振動が略最大となった時点で、電圧を解除すると、振動板５は離脱して、その復元力によりインクをノズル孔４から押し出し、インク滴を吐出する。
【００２６】
次に、本実施の形態１のインクジェットヘッド１０の製造方法について、図４〜図９を参照して説明する。
【００２７】
（インクジェットヘッド１０の配置）
まず、このインクジェットヘッド１０の基板上への配置について図４〜図６により説明する。
図４は第１の基板１を上から見た図で、インクジェットヘッド１０（但し、ノズル基板である第３の基板３は未接合のもの）のパターン配置の一例を示すものである。この第１の基板１の下面には前述したように予め個別電極８が形成された第２の基板２が陽極接合により接合されている。図５は図４のＡ部の拡大図であり、図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。なお、図４では簡明のため、図１に示したインクジェットヘッド１０を縦・横方向に計１１個配置した例を示している。
インクジェットヘッド１０は、図４に示すように、縦方向分割ライン１０１及び横方向分割ライン１０２に沿って個々のインクジェットヘッドに分割されることになるが、各分割ライン１０１、１０２には後述するように、レーザ光の照射により第１の基板１にのみ材料変質部が形成されている。すなわち、この材料変質部は、第２の基板２のガラス部分のみや個別電極８の端子部８ａ、共通電極１５の部分には形成することができないので、ガラス部分のみや端子部８ａ、共通電極１５の部分が、図５、図６に示すように、横方向分割ライン１０２上に存在しないように配置する。したがって、各分割ライン１０１、１０２上には第１の基板１のシリコン部分と第２の基板２のガラス部分のみが接合された状態で存在するように、端子部８ａ、共通電極１５を配置形成する。
しかし、図６において、分割ライン１０２上の材料変質部６０から左右にヘッドを分割すると、電極取り出し部１４の後端部にシリコンの壁１４ａができてしまうので、このシリコンの壁１４ａを後述の方法により除去する。
【００２８】
（インクジェットヘッド１０の製造工程）
次に、図７及び図８を参照して、インクジェットヘッド１０の製造方法の一例について簡単に説明する。なお、ここでは説明を簡単にするため、１つのヘッド部分のみを図示して説明する。図７及び図８はインクジェットヘッド１０の製造工程を示す断面図である。
【００２９】
（Ａ−１）第１の基板１の作製
まず、第１の基板１として、所要の厚さ(例えば６０μｍ程度)に両面研磨されたシリコン基板を用意し、その片面全面に、例えば厚さが０．８μｍのボロン拡散層５１を形成する。さらに、このシリコン基板のボロン拡散層５１側の接合面（下面）にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によりＴＥＯＳを用いたシリコン酸化膜からなる絶縁膜１３を例えば０．１μｍの厚さで形成する（図７（ａ））。なお、シリコン基板は厚いものを使用し、後述の第２の基板２に陽極接合してから研削加工等を施して所要の厚さに薄くする加工方法を採用してもよい。
【００３０】
（Ａ−２）第２の基板２の作製
まず、ホウ珪酸系ガラス等からなる板厚約１ｍｍのガラス基板に、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより所望の深さの凹部２１を形成する。このとき、分割ライン上のガラス部分はエッチング除去せずに残しておく。
次に、例えば、スパッタ法によりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を０．１μｍの厚さで形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィーによりパターニングして個別電極８となる部分以外をエッチング除去して、凹部２１の内部に個別電極８を形成する。その後、マイクロブラスト加工等によってインク供給孔２２となる孔部を形成する（図７（ｂ））。以上により、個別電極８が形成された第２の基板２が作製される。
【００３１】
（Ａ−３）第１の基板１と第２の基板２の接合
上記のように、予め個別電極８が形成された第２の基板２上に、上記第１の基板１を絶縁膜１３を介して陽極接合する。次にこの第１の基板１の上面にエッチングマスク５２となるシリコン酸化膜を形成する（図７（ｃ））。
【００３２】
（Ａ−４）材料変質部６０の形成
そして接合後に、縦方向及び横方向の分割ラインに沿って、第１の基板１に対してレーザ光を照射することにより材料変質部６０を形成する（図７（ｃ））。
ここで、材料変質部６０の形成方法を図９に示す。図９に示すように、第１の基板（シリコン基板）１の内部に、半導体レーザとして例えばＹＡＧレーザの基本波長のレーザ光６１をレンズ６２により集光して照射し、分割ライン方向Ｘにスキャンすることにより、第１の基板１の内部に多光子吸収による改質層としての材料変質部６０を形成することができる。材料変質部６０は、レーザ光６１を分割ライン方向Ｘにスキャンするごとに、集光点を第１の基板１の接合面から上面に向けて板厚方向上方へ移動させることにより、第１の基板１の板厚全体にわたって形成することができる。これは、逆にレーザ光６１の集光点を第１の基板１の上面から接合面に向けて下方へ移動させると、いったん形成された材料変質部６０に再度レーザ光６１が当たって光が散乱し、板厚方向に材料変質部６０が伸びて形成されていかないからである。なお、レーザ光６１は、集光点を第１の基板１に対して相対的に分割ライン方向と板厚方向に移動させればよい。
【００３３】
上記レーザ光６１の照射条件の一例をあげると、次のとおりである。
レーザ媒質：  Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザ波長：１０６４ｎｍ
レーザ光スポット断面積：３．１４×１０-8ｃｍ2
発振形態：Ｑスイッチパルス
繰り返し周波数：１００ｋＨｚ
パルス幅：３０ｎｓ
出力：２０μＪ／パルス
レーザ光品質：ＴＥＭ00
偏光特性：直線偏光
集光用レンズ倍率：５０倍
開口数（ＮＡ）：０．５５
レーザ光波長に対する透過率：６０％
移動速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ
【００３４】
なお、半導体レーザとしてはＹＡＧレーザのほかに、ＹＶＯ4レーザまたはＹＬＦレーザを使用することもできる。これらのレーザ光はシリコン基板からなる第１の基板１に対して透過性があるので有効である。
【００３５】
（Ａ−５）第１の基板１のパターニング
次に、接合済みの第１の基板１の表面にフォトリソグラフィーによってレジストパターニングを行う（図７（ｄ））。ここで、電極取り出し部１４の後端部には電極取り出し部１４とエッチング深さが異なるようにダミーパターン５３を設ける。または、該後端部はエッチングしない非エッチング領域が形成されるようなパターンでもよい。
【００３６】
（Ａ−６）第１の基板１のエッチング加工
次に、ＫＯＨ水溶液によるウェットエッチングによりパターニング開口部をボロン拡散層５１が出現するまでエッチングする（図７（ｅ））。これによって、電極取り出し部１４が形成され、また吐出室６となる凹部１１、およびリザーバ７となる凹部１２が形成される。また、前記分割部には非エッチング領域５４が形成される。また、ボロン拡散層５１の面が出現するとエッチングレートが極端に遅くなるため、これによりエッチングストップがかかるので、振動板５の厚みを高精度に制御することができる。なお、リザーバ７となる凹部１２についてはエッチング開始を遅らせることにより底部を若干厚く形成する。
【００３７】
（Ａ−７）電極取り出し部１４の開口
次に、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）ドライエッチングにより、凹部１７の電極取り出し部１４のボロン拡散層５１をエッチング除去して、電極取り出し部１４のみを開口する（図８（ｆ））。このとき、前記非エッチング領域５４もエッチング除去され、電極取り出し部１４の後端部にはボロン拡散層部分と絶縁膜部分からなるシリコン部分１４ａのみが残存する。
【００３８】
（Ａ−８）共通電極１５の形成、封止等
共通電極１５をシリコンマスクを用いてスパッタ等により第１の基板１上に形成し、さらに振動板５と個別電極８間のギャップ開放端部をエポキシ樹脂等の封止材１６で封止する（図８（ｇ））。また、インク供給孔２２の穴をリザーバ７となる凹部１２の底部を貫通させる。
【００３９】
（Ａ−９）ヘッドの分割
ノズル孔４等が形成され個々のノズル基板に切断分割された第３の基板３を第１の基板１上に接着した後、第２の基板２側から曲げやせん断応力などの応力Ｆを加えて、分割ライン上の材料変質部６０に沿って個々のヘッドに分割する（図８（ｈ））。なお、材料変質部６０は、電極取り出し部１４の後端部に残存するシリコン部分１４ａ以外は縦方向及び横方向の分割ライン１０１、１０２に沿って第１の基板１の全厚にわたって形成されている。
分割ラインに沿って、第２の基板２側から応力Ｆを加えることによって、材料変質部６０の端に微小なクラックが入り、この破断力が強固に接合されている第２の基板２へ伝達されるため、分割ラインに沿ってまっすぐに分割することができる。したがって、破断面に欠けなどを生じることなく基板の面に垂直な破断面が得られる。よって、比較的小さな力を第２の基板２に加えることで、材料変質部６０を起点として個々のヘッドに簡単に分割することができる。
【００４０】
（Ａ−１０）電極取り出し部の残存シリコンの除去
最後に、電極取り出し部１４の後端部の非エッチング領域に残存する前記シリコン部分（ボロン拡散層及び絶縁膜からなるシリコン部分）１４ａをＲＩＥなどのドライエッチングによりエッチング除去する。これによって、図２に示したインクジェットヘッド１０の本体部が完成する（図８（ｉ））。
【００４１】
本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０の製造方法によれば、各々の分割ライン１０１、１０２上の材料変質部６０に沿って個々のヘッドに簡単に分割（ブレイク）することができ、かつ、その分割部における電極取り出し部１４の後端部には絶縁性の第２の基板２のガラス部分のみが残存しシリコン部分は除去されているため、ＦＰＣ接続が容易になるとともに、短絡を生じることがない。
また、レーザ光の照射により形成される分割ライン幅（材料変質部６０の厚み）はきわめて小さく、かつレーザ光の走査速度も速いため、より多くのヘッドを基板上に配置できるとともに、千鳥配列（互い違いの配列）も可能なため、取り個数が増加し、生産性の向上、コスト低減が可能となる。
【００４２】
実施の形態２．
図１０及び図１１は本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０の製造工程を示す断面図である。図１０、図１１を参照して本実施の形態２の製造方法を説明する。
【００４３】
（Ｂ−１）第１の基板１の作製
前記（Ａ−１）と同様に、シリコン基板の片面全面にボロン拡散層５１を形成し、そのシリコン基板のボロン拡散層５１側の接合面（下面）にシリコン酸化膜からなる絶縁膜１３を形成する。そして、電極取り出し部１４に対応する絶縁膜１３の部分１３ａは、予めエッチングにより除去しておく（図１０（ａ））。
【００４４】
（Ｂ−２）第２の基板２の作製
第２の基板２は前記（Ａ−２）と全く同様にして作製する（図１０（ｂ））。
【００４５】
（Ｂ−３）第１の基板１と第２の基板２の接合
次に、前記（Ａ−３）と同様に、予め個別電極８が形成された第２の基板２上に、上記第１の基板１を絶縁膜１３を介して陽極接合する。次にこの第１の基板１の上面にエッチングマスク５２となるシリコン酸化膜を形成する（図１０（ｃ））。
【００４６】
（Ｂ−４）材料変質部６０の形成
そして接合後に、縦方向及び横方向の分割ラインに沿って、第１の基板１内にレーザ光を照射することにより材料変質部６０を形成する（図１０（ｃ））。材料変質部６０の形成方法については前述したとおりである。
【００４７】
（Ｂ−５）第１の基板１のパターニング
次に、接合済みの第１の基板１の表面にフォトリソグラフィーによってレジストパターニングを行う（図１０（ｄ））。なおここでは、電極取り出し部１４のシリコンが後端部まで完全にエッチング除去されるようなパターニングとする。
【００４８】
（Ｂ−６）第１の基板１のエッチング加工
次に、前記（Ａ−６）と同様に、ＫＯＨ水溶液によるウェットエッチングによりパターニング開口部をボロン拡散層５１が出現するまでエッチングする（図１０（ｅ））。これによって、電極取り出し部１４が形成され、また吐出室６となる凹部１１、およびリザーバ７となる凹部１２が形成される。
【００４９】
（Ｂ−７）電極取り出し部１４の開口
次に、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）ドライエッチングにより、電極取り出し部１４の底部のボロン拡散層５１をエッチング除去して、電極取り出し部１４のみを開口する（図１１（ｆ））。このとき、シリコンと絶縁膜とのエッチングレートに差のあるガス及び条件を用いることにより、接合部上に絶縁膜１３を残して電極取り出し部１４の開口が可能である。例えば、絶縁膜１３がシリコン酸化膜であるとき、エッチングガスとしてＳＦ6を使用し、エッチング条件として、ガス流量１００ｓｃｃｍ以下、ＲＦパワー１００〜３００Ｗ、圧力０．２〜０．５Ｔｏｒｒとすれば、Ｓｉ／ＳｉＯ2の選択比が大きくなり、Ｓｉのみエッチングが可能となる。
【００５０】
（Ｂ−８）共通電極１５の形成、封止等
次に、前記（Ａ−８）と同様に、共通電極１５をシリコンマスクを用いてスパッタ等により第１の基板１上に形成し、さらに振動板５と個別電極８間のギャップ開放端部をエポキシ樹脂等の封止材１６で封止する（図１１（ｇ））。また、インク供給孔２２の穴をリザーバ７となる凹部１２の底部を貫通させる。
【００５１】
（Ｂ−９）ヘッドの分割
最後に、前記（Ａ−９）と同様に、ノズル孔４等が形成され個々のノズル基板に切断分割された第３の基板３を第１の基板１上に接着した後、第２の基板２側から曲げやせん断応力などの応力を加えて、分割ライン上の材料変質部６０に沿って個々のヘッドに分割する（図１１（ｈ））。なお、材料変質部６０は、電極取り出し部１４の後端部に残存する絶縁膜１３以外は縦方向及び横方向の分割ライン１０１、１０２に沿って第１の基板１の全厚にわたって形成されている。
【００５２】
本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０の製造方法によれば、前述の実施の形態１と同様に、各々の分割ライン１０１、１０２上の材料変質部６０に沿って個々のヘッドに簡単に分割（ブレイク）することができる。また、電極取り出し部１４の後端部には第２の基板２上に絶縁膜１３が残存しているので、ＦＰＣ接続が容易になるとともに、短絡の発生をより防止することができる。そのうえに、実施の形態１に比べてヘッド分割後に、電極取り出し部１４の後端部のシリコン部分を除去するドライエッチング加工が不要なため、製造工程を簡略化することができる。
【００５３】
実施の形態３．
図１２及び図１３は本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０の製造工程を示す断面図である。図１２、図１３を参照して本実施の形態３の製造方法を説明する。
【００５４】
（Ｃ−１）第１の基板１の作製
ここではまず、第１の基板１としてのシリコン基板の接合側の片面にエッチングにより凹部５５を形成する。凹部５５は縦方向及び横方向の分割ライン１０１、１０２で囲まれる領域内に、つまりヘッドごとに形成される。そして、凹部５５を含むシリコン基板の接合側の片面全面に、前記（Ａ−１）と同様に、ボロン拡散層５１を形成し、ついでシリコン酸化膜からなる絶縁膜１３を形成する。その後、電極取り出し部１４に対応する絶縁膜１３の部分１３ａをエッチングにより除去しておく（図１２（ａ））。
【００５５】
このようにして接合前の第１の基板１を作製した以降は、前記実施の形態２と同様の工程（図１２（ｂ）〜図１３（ｈ））を経てインクジェットヘッド１０の本体部作製されるので、説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０の製造方法によれば、実施の形態２と同様の効果がある。
【００５７】
なお、以上の実施の形態１〜３において、第１の基板１はシリコン基板、第２の基板２はガラス基板として説明したが、これらの基板の材料は必ずしも限定されるものではない。また、以上の実施の形態では、インクジェットヘッドおよびその製造方法について述べたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の思想の範囲内で種々変更することができる。例えば、本発明は、ノズル孔より吐出される液状材料を変更することにより、インクジェットプリンタのほか、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造など様々な用途の液滴吐出装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図２】組立状態における図１の略右半分の構成を示すインクジェットヘッドの断面図。
【図３】図２のインクジェットヘッドの上面図。
【図４】実施の形態１に係るインクジェットヘッドの基板への配置例を示す基板の上面図。
【図５】図４のＡ部の拡大図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造工程の概要を示す断面図。
【図８】図７に続く製造工程の断面図。
【図９】材料変質部の形成方法を示す説明図。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す断面図。
【図１１】図１０に続く製造工程の断面図。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す断面図。
【図１３】図１２に続く製造工程の断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１  第１の基板（キャビティ基板）、２  第２の基板（電極基板）、３  第３の基板（ノズル基板）、４  ノズル孔、５  振動板、６  吐出室、７  リザーバ、８  個別電極、９  駆動制御回路（駆動手段）、１０  インクジェットヘッド、１１  凹部、１２  凹部、１３  絶縁膜、１４  電極取り出し部、１５  共通電極、１６  封止材、１７  凹部、２１  凹部、２２  インク供給孔、３１  供給口、３２  ダイヤフラム部、５１  ボロン拡散層、５２  エッチングマスク、５３  ダミーパターン、５４  非エッチング領域、５５  凹部、６０  材料変質部、６１  レーザ光、６２  レンズ、１０１  縦方向分割ライン、１０２  横方向分割ライン。
【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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【図１２】
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【図１３】
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