(57)【要約】【課題】高精度に描画可能で、また高周波駆動特性がよいインクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】両面に形成されてインク流路となり、かつ該流路の一方を利用する圧力室６と、該圧力室６にインクを供給するインク室７と、前記両面の流路をつなぐ貫通孔８とを有するチャンバ基板２と、該チャンバ基板２の一方の面に重ね合わされ、前記圧力室６内のインクに圧力を加えるダイアフラム基板４と、前記チャンバ基板２の他方の面に重ね合わされ、前記加圧されたインクを吐出するオリフィス１０を有するオリフイス基板３とを備えるインクジェットヘッドの製造方法において、前記チャンバ基板２の両面にプラズマ反応性イオンによってドライエッチングが行なわれ、前記チャンバ基板両面の流路、圧力室６、前記両面の流路をつなぐ貫通孔８及びインク室７が形成される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に形成されてインク流路となり、かつ該流路の一方を利用する圧力室と、該圧力室にインクを供給するインク室と、前記両面の流路をつなぐ貫通孔とを有するチャンバ基板と、該チャンバ基板の一方の面に重ね合わされ、前記圧力室内のインクに圧力を加えるダイアフラム基板と、前記チャンバ基板の他方の面に重ね合わされ、前記加圧されたインクを吐出するオリフィスを有するオリフイス基板とを備えるインクジェットヘッドの製造方法において、
前記チャンバ基板の両面にプラズマ反応性イオンによってドライエッチングが行なわれ、前記チャンバ基板両面の流路、圧力室、前記両面の流路をつなぐ貫通孔及びインク室が形成されることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記貫通孔が貫通し始めたら、前記チャンバ基板の一方の面にダミー基板を貼付し、前記貫通孔が貫通し始めた後もドライエッチングを続行することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記チャンバ基板は、ＳＦ６ガスによるエッチングとＣ４Ｆ８ガスによるデポジションとの繰り返しによって前記圧力室、インク室及び貫通孔がエッチングされ、前記ＳＦ６ガスによるエッチングガスと前記Ｃ４Ｆ８ガスによるデポジションガスとの流量比率は１：１ないし２：１、圧力はエッチング時が２ないし８Ｐａの範囲、デポジション時は１ないし５Ｐａの範囲とすることを特徴とする請求項１もしくは２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
両面に形成されてインク流路となり、かつ該流路の一方を利用する圧力室と、該圧力室にインクを供給するインク室と、前記両面の流路をつなぐ貫通孔とを有するチャンバ基板と、該チャンバ基板の一方の面に重ね合わされ、前記圧力室内のインクに圧力を加えるダイアフラム基板と、前記チャンバ基板の他方の面に重ね合わされ、前記加圧されたインクを吐出するオリフィスを有するオリフイス基板とを備えるインクジェットヘッドにおいて、
前記チャンバ基板の両面にプラズマ反応性イオンによってドライエッチングが行なわれ、前記チャンバ基板両面の流路、圧力室、前記両面の流路をつなぐ貫通孔及びインク室が形成されることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
両面に形成されてインク流路となり、かつ該流路の一方を利用する圧力室と、該圧力室にインクを供給するインク室と、前記両面の流路をつなぐ貫通孔とを有するチャンバ基板と、該チャンバ基板の一方の面に重ね合わされ、前記圧力室内のインクに圧力を加えるダイアフラム基板と、前記チャンバ基板の他方の面に重ね合わされ、前記加圧されたインクを吐出するオリフィスを有するオリフイス基板とを備えるインクジェットヘッドにおいて、
前記チャンバ基板の両面のインク流路には、インクの流路を部分的に狭めるリストリクタが形成されていることをことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記チャンバ基板は、インク室とインク流路との接続部を曲面で接続し、かつ該インク流路がインク室と対向する側の流路端面の角部を曲面で形成されることを特徴とする請求項４もしくは５記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット方式により連続的に印刷するプリンタのインクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式のプリンタは、高速、高画質の印刷が要求されている。印刷速度を上げるためには、インクジェットヘッドが印刷紙の送り方向に対して垂直な方向に移動するシリアル方式よりも、紙面に対向して多数のインクジェットヘッドを並べて固定したライン方式の方が有利である。ライン方式の画質を精細にするためには、インクジェットヘッドに設けられているインク吐出用のオリフィスの間隔を狭くすることが必要となる。
【０００３】
また、ライン方式のプリンタは、プリント用紙の幅の長さ分だけインクジェットヘッドを多数並べて配置する必要があり、またカラー印刷の場合、ブラックとシアン、イエロー、マゼンダの３色との計４種類のインクジェットヘッド列が必要なため、多数のインクジェットヘッドが必要である。
インクジェットヘッドは、インクを吐出するためのオリフィスと、インクを加圧するためのダイヤフラム、ダイヤフラムを振動させるためのピエゾ素子などの駆動手段、インクを保持し加圧するための圧力室、インクを供給するための流路などから構成されている。
【０００４】
印刷精度からオリフィスの間隔としては１００マイクロメートル〜４００マイクロメートル程度が要求されており、同様に、前記圧力室や流路を微細に機械加工することも技術的に難しい寸法である。そこで、シリコン単結晶の異方性エッチング技術を使用して、微細な流路や圧力室を基板ウエハに加工し、そのウエハにオリフィスを設けたオリフィスプレートやダイヤフラムとピエゾ素子とを接着して、ヘッドを製作する方法がある。シリコン単結晶の異方性エッチング技術を使用してインクだめとインク圧力室とを備えた基板を形成することが特許第３１６８７１３号公報に記載されている。シリコン単結晶の異方性ウエットエッチングは、エッチングレートが結晶方位に依存することを利用して、溝や孔を形成することができるが、逆に、加工方向がシリコン単結晶の結晶方位に制限されるため、加工形状の自由度が少なく、流路形状などの点で最適設計が困難となる場合がある。そこで、最近では、シリコン単結晶の異方性ウエットエッチングに代わる加工方法として、高周波プラズマを用いたドライエッチングが使用されるようになってきている。
【０００５】
特開平９−２４８９１４号公報には、インクキャビティと、インクリザーバと、インクキャビティーとインクリザーバとを連通する供給路とが形成されたＳｉ基板を構成部材とするインクジェットヘッドにおいて、インクキャビティはＳｉ基板にドライエッチングにより穿孔されることが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
通常、高周波プラズマ型のドライエッチング装置は、プラズマ加熱による加工基板表面の温度上昇を防止するため、加工面と反対面である下部電極側を冷却する構造となっている。冷却方法としては、下部電極を液体窒素などで冷却し、加工基板と下部電極との間にヘリウムガスを充満させることで、冷却効率を高めている。貫通孔をドライエッチングによって加工する場合、加工基板が貫通した瞬間から、ヘリウムガスが基板の加工面側に漏れ、冷却効率が低下して加工基板の温度が上昇する。この結果、加工基板にエッチングにより発生した排気物が付着したり、焦げたりして、所定の加工形状が得られないといった問題がある。また、貫通した時点でエッチングを終了すると、孔の壁面にバリが残り、インクの流れを阻害する。このため、オリフイスから吐出されるインク滴の直進性が悪くなり、インクジェットヘッドの描画特性に悪影響を及ぼす、といった問題がある。
【０００７】
特開平９−２４８９１４号公報記載のインクキャビティの製造方法には、貫通した場合の冷却ガスの漏れ対策に関して記載がない。また、インクの逆流を防止するための、インク流路の狭小部分がそれぞれの流路に対して１箇所しかない。
【０００８】
また、特許第３１６８７１３号に記載の異方性ウエットエッチングでインクジェットヘッドを製作した場合は、異方性エッチングの加工特性から、インク圧力室やインクだめとの連結部に角部があり、インクの流れが不均一になるといった問題がある。また、加工形状や精度も制限され、微小な間隔での加工が困難で、オリフイス配列の高密度化に対応し難い。
【０００９】
本発明の目的は、ドライエッチングで貫通孔を開ける場合の冷却ガスの漏れによる悪影響を低減することによって、高精度に描画可能なインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
また本発明の目的は、インクの逆流防止を高めることによって高周波駆動特性がよく、高精度に描画可能なインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
さらに本発明の目的は、上記製造方法によって得られる高精度に描画可能なインクジェットヘッドを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、両面に形成されたインク流路となり、かつ該流路の一方を利用する圧力室と、該圧力室にインクを供給するインク室と、前記両面の流路をつなぐ貫通孔とを有するチャンバ基板と、該チャンバ基板の一方の面に重ね合わされ、前記圧力室内のインクに圧力を加えるダイアフラム基板と、前記チャンバ基板の他方の面に重ね合わされ、前記加圧されたインクを吐出するオリフィスを有するオリフイス基板とを備えるインクジェットヘッドの製造方法において、前記チャンバ基板の両面にプラズマ反応性イオンによってドライエッチングが行なわれて、前記チャンバ基板両面の流路、圧力室、前記両面の流路をつなぐ貫通孔及びインク室が形成されるものである。
より好ましくは、前記貫通孔が貫通し始めたら、前記チャンバ基板の一方の面にダミー基板を貼付し、前記貫通孔が貫通し始めた後もドライエッチングを続行するものである。
また前記チャンバ基板は、ＳＦ６ガスによるエッチングとＣ４Ｆ８ガスによるデポジションとの繰り返しによって前記圧力室、インク室及び貫通孔がエッチングされ、前記ＳＦ６ガスによるエッチングガスと前記Ｃ４Ｆ８ガスによるデポジションガスとの流量比率は１：１ないし２：１、圧力はエッチング時が２ないし８Ｐａの範囲、デポジション時は１ないし５Ｐａの範囲とするものである。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係るインクジェットヘッドの発明は、両面に形成されてインク流路となり、かつ該流路の一方を利用する圧力室と、該圧力室にインクを供給するインク室と、前記両面の流路をつなぐ貫通孔とを有するチャンバ基板と、該チャンバ基板の一方の面に重ね合わされ、前記圧力室内のインクに圧力を加えるダイアフラム基板と、前記チャンバ基板の他方の面に重ね合わされ、前記加圧されたインクを吐出するオリフィスを有するオリフイス基板とを備えるインクジェットヘッドにおいて、前記チャンバ基板の両面にプラズマ反応性イオンによってドライエッチングが行なわれて、前記チャンバ基板両面の流路、圧力室、前記両面の流路をつなぐ貫通孔及びインク室が形成されるものである。
【００１２】
上記目的を達成するために本発明に係るインクジェットヘッドの他の発明は、前記チャンバ基板の両面のインク流路には、インクの流路を部分的に狭めるリストリクタが形成されているものである。
より好ましくは、前記チャンバ基板は、インク室とインク流路との接続部を曲面で接続し、かつ該インク流路がインク室と対向する側の流路端面の角部を曲面で形成されるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るインクジェットヘッドの組み立て分解図である。図２（ａ）は、図１で示したインクジェットヘッドの一部上面図であり、図２（ｂ）は、Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
インクジェットヘッド１は、チャンバ基板２とオリフィス基板３とダイヤフラム基板４とが重ね合わされ、図示しない方法で固定されて一体となっている。ダイヤフラム基板４には、ピエゾ素子５が固定されている。チャンバ基板２には、インクを加圧するための圧力室６と、インクを圧力室６に分散供給するためのインク室７と、インクが加圧された際に圧力室６からインク室７へ逆流を防止するコンデンサの働きをするリストリクタ９と、前記圧力室６とオリフィス１０とを連通する貫通孔８とが形成されている。ピエゾ素子５は電極を間に挟んで積層される、いわゆる積層型のもので、図示されない支持部材によって上端が固定されている。また各ピエゾ素子５は、チャンバ基板２に多数形成された各圧力室６のそれぞれに対応して配置され、各々独立して駆動され、それぞれが独立して伸縮するようになっている。このため、各ピエゾ素子５間には、例えばダイシング加工によってスリット１１が形成されている。インク室７へのインクの供給は、インクジェットヘッド１の外部機構（図示せず）から行なわれようになっている。
【００１４】
図３の（ａ）〜（ｄ）は、上記構成のインクジェットヘッドの動作原理図で、インクは次に示す行程で液滴として吐出される。
（ａ）：インク吐出前の初期状態で、ピエゾ素子５には若干の電圧が印加されている。
（ｂ）：さらにピエゾ素子５に電圧が印加されると、ピエゾ素子５は収縮し（すなわち矢示上方向へ移動）、インク室７からインクがリストリクタ９の間を通って矢示右方向へ流れて圧力室６に供給される。
（ｃ）：ピエゾ素子５への電圧印加が停止されるとピエゾ素子５は伸長し（すなわち矢示下方向へ移動）、圧力室６内のインクは加圧される。加圧されることによって、貫通孔８を通ってオリフィス１０からインクジェットヘッド１外へ吐出される。このとき、インク室７側へのインクの矢示左方向への逆流は、リストリクタ９間の流路断面積を小さくした部分がコンダクタンスとして働くために防止される。
（ｄ）：圧電素子５を初期状態（ａ）に戻すとインクは切断され、インクは液滴となって吐出される。
【００１５】
上記工程により吐出されたインク液滴が用紙上に付着することでインクドットが形成され、印字が行われる。図３（ｃ）で説明したように、リストリクタ９部分が設けられることでインクの逆流が防止される。したがって、リストリクタ９部分の間隔が広すぎると逆流量が多くなり、狭すぎるとインク室７から圧力室６へのインクの供給量が減少する。
【００１６】
本実施例では、チャンバ基板２の両面に圧力室６とリストリクタ９とが設けられた構成になっていることにより、片面のみに圧力室６とリストリクタ９を設ける場合に比較して、リストリクタ数が２倍になっていることにより、コンダクタンスが増加し、逆流防止効果が高められている。
このとき、リストリクタ９の間隔は片面の場合と同じであるため、圧力室６へのインクの供給量が減少することはない。逆に、両面に圧力室６とリストリクタ９とが設けられていることで、インク室７から圧力室６へ通じるインクの供給路が広くなる。このため、インクの供給量が多くなる。また、コンダクタンスが増加することで周波数特性が改善され、特に高周波駆動時のインクの吐出が良好となり、インクの流れが安定して、高解像度の画像を印字することができる。すなわち、チャンバ基板２の両面に圧力室６を設ける構造の方が、片方に圧力室６を設ける構造より周波数特性が改善されるので、好ましい。
【００１７】
次に、上記構成のインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
図４及び図５は、図１で示すインクジェットヘッド１のＡ−Ａ線に沿う断面図で、図４はチャンバ基板の表面の製造工程、図５は裏面の製造工程をそれぞれ示すものである。
まず、図４の（ａ）〜（ｈ）によって、表面の加工工程から説明する。
（ａ）：面方位が（１１０）（または（１００）でもよい）で、厚さが５００μｍのシリコンウエハ２０を、水蒸気雰囲気下１１５０℃で酸化し、表面にＳｉＯ２膜２１を１μｍ形成する。ウエハ２０の厚みは５００μｍに限定されるものではなく、適宜決めればよいが、インクジェットヘッド１の剛性を考慮すれば３５０μｍ以上以上が好ましい。
（ｂ）：フォトリソグラフィー法により、上面のＳｉＯ２膜２１をフッ酸でパターンニングし、圧力室６を形成するための一層目のエッチングマスクを形成する。
（ｃ）：一層目のエッチングマスクの上に、Ａｌ膜２２をスパッタリングで０．８μｍ形成する。Ａｌ膜２２の厚みは特に限定されるものではなく、適宜決めればよいが、パターニング精度と適度なＡｌ膜形成時間から０．５μｍ〜１．０μｍ程度が好ましい。
（ｄ）：フォトリソグラフィー法により、Ａｌ膜２２を１％のフッ酸水溶液（またはリン酸、酢酸、硝酸の混酸水溶液でもよい）でパターンニングし、貫通孔８とインク室７を形成するための二層目のエッチングマスクを形成する。
（ｅ）：高周波誘導結合型プラズマ反応性イオンエッチング装置を用いて二層目のＡｌ膜２２をマスクとしてドライエッチングにより、２００μｍエッチングする。
（ｆ）：二層目のＡｌ膜２２を１％のフッ酸水溶液で溶解除去し、一層目のＳｉＯ２膜を表面に露出させる。
（ｇ）：圧力室６を例えば７０μｍドライエッチングする。このときインク室７と貫通孔８も同時にエッチングされて、孔の深さは２７０μｍになる。圧力室６の深さは特に限定するものではなく、インクの流量の設定値により好適な深さを選定する。
（ｈ）：圧力室６をエッチング後、ＳｉＯ２膜２１をフッ酸で除去する。
【００１８】
次に、裏面の加工工程に進むが、これを図５の（ａ）〜（ｈ）によって説明する。基本的には表面の加工工程と同じである。
（ａ）：表面と同様で熱酸化によりＳｉＯ２膜２１を１μｍ形成する
（ｂ）：フォトリソグラフィー法により、裏面のＳｉＯ２膜２１をフッ酸でパターンニングし、圧力室６を形成するための一層目のエッチングマスクを形成する。
（ｃ）：一層目のエッチングマスクの上に、Ａｌ膜２２をスパッタリングで０．８μｍ形成する。
（ｄ）：フォトリソグラフィー法により、Ａｌ膜２２を１％のフッ酸水溶液でパターンニングし、貫通孔８とインク室７を形成するための二層目のエッチングマスクを形成する。
（ｅ）：二層目のＡｌ膜２２をマスクとしてドライエッチングにより、インク室７と貫通孔８が貫通するまでまたは、ほぼ貫通に近い深さになるまでエッチングする。
（ｆ）：このとき、裏面のＳｉＯ２膜がエッチングストップ層となると同時に、エッチング面の反対面に充填されている冷却用ヘリウムガスの漏れを防止または少なくすることができる。ＳｉＯ２膜が０．５μｍ未満の厚みでは、ヘリウムガスの圧力により、ＳｉＯ２膜の破れる部分があり、０．５μｍ以上では、ＳｉＯ２膜が破れずヘリウムガスの漏れがないことを確認している。また、ヘリウムガスが大量に漏れると、シリコンウエハの冷却が悪くなり、熱影響のため、エッチング部の断面形状、たとえば壁面が傾斜するようなことが起こる。二層目のＡｌ膜２２を１％のフッ酸水溶液で溶解除去し、一層目のＳｉＯ２膜を表面に露出させる。
（ｇ）：圧力室６を７０μｍドライエッチングする。このときインク室７と貫通孔８はオーバーエッチングされる。
（ｈ）：圧力室６をエッチング後、ＳｉＯ２膜２１をフッ酸で除去する。
【００１９】
なお上記実施例では、二層目のマスクにＡｌ膜を使用したが、他の方法としては、二層目のマスクもウエハを熱酸化して形成したＳｉＯ２膜をエッチングマスクとして使用することが可能である。熱酸化シリコン膜の二層マスクになる。この場合、二層目のＳｉＯ２膜をエッチングマスクとして、貫通孔とインク室の貫通部を貫通させるため、膜厚を厚く形成することが必要で、熱酸化に時間がかかり、また、パターン精度も若干低下するので、これを留意する必要がある。上記のことを考慮すれば、二層目にＡｌ膜を使用した方法と同様に製造することができる。
【００２０】
図６は、上記図５で説明したオーバーエッチングを、さらに説明するための概略図である。図６の（ａ）〜（ｆ）では、エッチングマスクを省略し、シリコンのみを表示してある。
（ａ）：表面の貫通孔３１をドライエッチングした図である。
（ｂ）：表面のハーフエッチング部３２をドライエッチングした図であり、貫通孔３１も深くなっている。
（ｃ）：裏面の貫通孔３１をドライエッチングした図である。
（ｄ）：裏面のハーフエッチング部３２をドライエッチングした図であり、貫通孔も同時にエッチングされる。このとき、エッチングしている孔の周辺近傍部分のエッチングレートが若干遅いため、貫通してもバリ３３が残留する。そのため、バリ３３が除去されるまで、貫通後も余分にオーバーエッチングする必要がある。したがって、裏面の貫通孔３１エッチングの深さは、オーバーエッチングを見込んで設定する。オーバーエッチング量を検討した結果、エッチング時のドライエッチング装置条件にもよるが、２０μｍないし８０μｍが好ましいことがわかった。例えば、オーバーエッチング量を５０μｍとすると、５００μｍのウエハでは、全部で５５０μｍエッチングするに相当する時間エッチングすることになり、表面の貫通孔を２００μｍ、ハーフエッチングを７０μｍとすると、表面側は全部で２７０μｍエッチングすることになって、裏面の貫通孔のエッチング量は、５５０−２７０−７０＝２１０μｍと求められる。
（ｅ）：貫通孔が開き始めたときの、ウエハ冷却用のヘリウムガスの漏れを防止するため、ダミーウエハ３４を裏面にグリースなどで貼り付ける図である。グリースは、全面に塗ったほうが冷却効率はよいが、エッチング後のグリースの除去が困難になる場合があるため、塗る個所は、エッチングパターンのない部分に数箇所塗って、貼り付けた方が好ましい。ダミーウエハ３４を貼り付けた場合は、ウエハの冷却効率が低下し、ウエハの温度が上昇して、ウエハのＳｉ露出部分にダメージを与えて、加工形状が悪くなる。同時に、ＳｉＯ２エッチングマスクにもダメージが加わって、エッチング時におけるシリコンとＳｉＯ２の選択比が小さくなり、ＳｉＯ２マスク厚みの減少量が大きくなる。このため、エッチングマスクを厚くしなければならない。この場合、フォトマスクに対する加工精度が低下する。例えば、ＳｉＯ２のエッチングレートがシリコンの１／２００であるところが、１／１００に低下するような現象が起こる。ウエハの温度上昇を防止するためには、エッチング時のプラズマパワーを低下することがよく、通常、ソースプラズマを１８００Ｗに設定しているが、この値を４００〜１０００Ｗとする。これにより、ウエハの温度上昇量が低減し、熱によるシリコンやＳｉＯ２マスクへの影響が小さくなる。また、出力を１０００Ｗ以下にした場合は、上記の貼り付けをしなくてもよい。
（ｆ）：バリ３３が完全に除去された図である。
【００２１】
次にドライエッチングについて説明する。
ドライエッチング装置は、高周波誘導結合型プズマ反応性イオンエッチング装置を使用した。この装置は、真空チャンバ内において高周波プラズマによりＳＦ６ガスやＣ４Ｆ８ガスを活性化し、シリコンと反応させて、特にアスペクト比が１以上の深溝を加工する装置である。この装置によるエッチングは、プラズマにより活性化したＳＦ６ガスの活性種とシリコンとを反応させて、その反応生生物を排気することでシリコンを除去していく工程と、同じくプラズマにより活性化したＣ４Ｆ８ガスの生生物が加工溝の側壁を保護するデポジション工程からなり、エッチング工程とデポジション工程とが交互に繰り返させることによって進捗する。本実施例では、エッチング工程とデポジション工程とを総合してドライエッチングもしくはエッチングと称している。エッチング工程だけの場合、シリコンの除去はほぼ等方的であるため、溝形状にはならない。そのため、エッチング工程により少量のシリコンを除去した後、デポジション工程によりＣ４Ｆ８ガス生成物をシリコン除去部に形成し、その後再びエッチング工程を行う。このとき、Ｃ４Ｆ８ガス生成物も、活性化したＳＦ６ガスの活性種で除去されるが、溝の側壁に形成されたＣ４Ｆ８ガス生成物の方が、溝の底面に形成されたＣ４Ｆ８ガス生成物よりも除去されにくいため、溝の底面でＣ４Ｆ８ガス生成物が無くなって、シリコンが除去され始めても、溝の側壁のＣ４Ｆ８ガス生成物は残存し、側壁の保護膜として働く。
上記のエッチング工程とデポジション工程との繰り返しにより、アスペクト比の高い深溝を形成することができる。
【００２２】
さらに，ドライエッチングに好適な条件に関して説明する。
シリコンウエハのドライエッチングする面のエッチングレートを均一化するには、エッチング工程後及びデポジション工程後の排出と、新たに導入されたエッチングガス及びデポジションガスとの入れ替わりをよくするため、エッチング工程のＳＦ６ガスとデポジション工程のＣ４Ｆ８ガスの流量を増やす方がよい。エッチングガスとデポジションガスとの流量の比率は１：１〜２：１の割合がよく、３：２の割合が最も好適である。エッチングガスとデポジションガスとの流量の比率は、エッチング工程とデポジション工程の多さ、あるいは強さである。エッチングガスの比率が１：１よりも小さい場合、すなわち、エッチング工程に対してデポジション工程が過多に進む場合は、溝の底面のＣ４Ｆ８ガス生成物が完全に除去されずに残り、その残留物がマスクとなって針状のシリコン突起が残り、溝底面が平面にエッチングされないといった現象が発生する。エッチングガスの比率が２：１よりも大きい場合、エッチング工程が過多になり、エッチング工程時に側壁の保護膜が足りず、側壁までシリコンが除去されて所定の溝幅あるいは溝形状が得られないといった現象が発生する。
【００２３】
また、エッチング工程及びデポジション工程を行う真空チャンバ内の圧力を小さくする方が、エッチングの深さの均一性は向上する。ところが、この場合、エッチング工程及びデポジション工程の雰囲気が希薄になるため、溝の加工速度であるエッチングレートは低下する。したがって、エッチング工程時の圧力は２〜８Ｐａ、デポジション工程時の圧力は１〜５Ｐａとすることが好ましい。エッチング工程時の圧力が２Ｐａ以下、デポジション工程時の圧力が１Ｐａ以下の場合、エッチングレートが遅くなって溝の加工に時間がかかり、加工コストの点で好ましくない。また、エッチング工程時の圧力が８Ｐａ以上、デポジション工程時の圧力が５Ｐａ以上の場合は、シリコンウエハ面内の深さの均一性が悪くなり、所定の加工深さとなる部分が少なくなる。このため、１枚のシリコンウエハから取り出せるチャンバ基板の数に対して、歩留まりが低下する。
【００２４】
図７は、本発明のインクジェットヘッドに係る他の実施例の一部上面図である。具体的には、圧力室６、リストリクタ９、インク室７及び貫通孔８の部分の上面図を示す。
本実施例では、貫通孔８を形成する壁面の角部５０と、インク室７を形成する壁面と圧力室６（インク流路）を形成する壁面とを接続する壁面部分５１とが曲面で形成されるものである。曲面で形成することによって、インクの流れの不整流や淀みを低減することができる。
本実施例によれば、曲面で形成することによって、特に高周波駆動時に隅部によるインクの流れの不整流や淀みを低減することができ、インクの吐出特性が良好になり、高解像度印刷に対応することができる。
【００２５】
図８は、チャンバ基板の製造方法に係る他の実施例を示す図である。
前記実施例では、表面と裏面とを片面ずつエッチングマスクを形成していたが、本実施例では、表面と裏面との一層目マスク及び二層目マスクをそれぞれ同時に形成する工程（（ｂ）、（ｃ）、（ｄ））が異なっている。表面及び裏面のエッチングマスクが先に形成されるため、貫通孔８とインク室７とのドライエッチング工程（ｅ）の後にフォトリソグラフィーの工程を行わず、Ａｌマスクを除去する工程（ｆ）だけで、次の圧力室６をドライエッチングする工程（ｇ）にすることが可能となり、工程が簡略化される。
【００２６】
本実施例によれば、チャンバ基板の製造工程が簡略化される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ドライエッチングで貫通孔を開ける場合の冷却ガスの漏れによる悪影響を低減することによって、高精度に描画可能なインクジェットヘッドの製造方法が得られる。
また本発明によれば、インクの逆流防止を高めることによって高周波駆動特性がよく、高精度に描画可能なインクジェットヘッドの製造方法が得られる。
さらに本発明によれば、上記製造方法によって、高精度に描画可能なインクジェットヘッドが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドの組み立て分解図である。
【図２】（ａ）は、図１で示したインクジェットヘッドの一部上面図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】インクジェットヘッドの動作原理図である。
【図４】チャンバ基板の表面の製造工程を示すもので、図１で示すインクジェットヘッド１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】チャンバ基板の裏面の製造工程を示すもので、図１で示すインクジェットヘッド１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】図５で説明したオーバーエッチングを、さらに説明するための概略図である。
【図７】チャンバ基板の他の実施例を示すものである。
【図８】チャンバ基板の製造方法に係る他の実施例を示すものである。
【符号の説明】
１…インクジェットヘッド、２…チャンバ基板、３…オリフィス基板、４…ダ゛イヤフラム基板、５…ピエゾ素子、６…圧力室、７…インク室、８…貫通孔、９…リフトリクタ、１０…オリフィス、１１…スリット、２０…シリコンウエハ、２１…ＳｉＯ２膜、２２…Ａｌ膜、３１…貫通孔、３２…ハーフエッチング部、３３…バリ、３４…ダミーウエハ。
【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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