(57)【要約】【課題】本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの製造方法に関し、例えばサーマル方式のプリンタヘッドに適用して、半導体ウエハ上に液室の隔壁等を作成した後、各チップに切断してノズルプレートを貼り付けるにつき、ノズルプレートを充分に強固に貼り付けることができるようにする。【解決手段】本発明は、高さ調整用パターン５０によりヘッドチップ１２の厚みの変化を小さくする。【選択図】        図１
2004160808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出ヘッドであって、
少なくとも複数個分の前記液体吐出ヘッドの前記エネルギー変換素子を作成した半導体ウエハ上に、樹脂層により液室、流路の隔壁を形成した後、個々のヘッドチップに分離して作成され、
前記エネルギー変換素子に対して前記流路側に、高さ調整用のダミーパターンが作成された
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記半導体ウエハ上を切断の領域で切断して形成され、
前記切断の領域に沿って、細溝が形成され、
前記切断の領域が、前記細溝を間に挟んで対向する部位とほぼ等しい厚みにより形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記高さ調整用のダミーパターンが、前記エネルギー変換素子を作成してなる側に設けられた材料膜の少なくとも１つと同一の材料膜により形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
液体吐出ヘッドに設けられたエネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出装置において、
前記液体吐出ヘッドが、
少なくとも複数個分の前記液体吐出ヘッドの前記エネルギー変換素子を作成した半導体ウエハ上に、樹脂層にに対して液室、流路の隔壁を形成した後、個々のヘッドチップに分離して作成され、
前記エネルギー変換素子より前記流路側に、高さ調整用のダミーパターンが作成された
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出ヘッドの製造方法において、
少なくとも複数個分の前記液体吐出ヘッドの前記エネルギー変換素子を半導体ウエハ上に作成する半導体ウエハの加工工程と、
前記エネルギー変換素子が作成されてなる半導体ウエハ上に、樹脂層により液室、流路の隔壁を形成する隔壁作成工程と、
前記半導体ウエハを個々のヘッドチップに分離する切断工程とを備え、
前記半導体ウエハの加工工程は、
前記エネルギー変換素子に対して前記流路側に、高さ調整用のダミーパターンを作成する
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記切断工程は、
前記半導体ウエハを切断の領域で切断し、
前記半導体ウエハの加工工程は、
前記切断の領域に沿って、細溝を形成し、
前記切断の領域を、前記細溝を間に挟んで対向する部位とほぼ等しい厚みにより形成する
ことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記半導体ウエハの加工工程は、
前記高さ調整用のダミーパターンを、前記エネルギー変換素子を作成してなる側に設けられた材料膜の少なくとも１つと同一の材料膜により形成する
ことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの製造方法に関し、例えばサーマル方式のプリンタヘッドに適用することができる。本発明は、高さ調整用パターンによりヘッドチップの厚みの変化を小さくすることにより、半導体ウエハ上に液室の隔壁等を作成した後、各チップに切断してノズルプレートを貼り付けるにつき、ノズルプレートを充分に強固に貼り付けることができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタに適用されるプリンタヘッドにおいては、エネルギー変換素子により電気エネルギーをインク吐出のエネルギーに変換し、インクによる液滴を飛び出させるようになされている。サーマル方式のプリンタヘッドにおいては、このエネルギー変換素子に発熱素子が適用され、この発熱素子の駆動によりインク液室のインクを加熱してインク液室の圧力を増大させ、この圧力の増大により所定のノズルからインク液滴を飛び出させるようになされている。
【０００３】
このようなプリンタヘッドにおいては、１つのプリンタヘッドを構成する複数の発熱素子、各発熱素子を駆動する駆動回路を半導体基板上に一体に形成することにより、ノズルを高密度に配置して各ノズルから飛び出すインク液滴を確実に制御できるようになされ、これにより所望の画像を高解像度で印刷できるようになされている。
【０００４】
また例えば特開２００１−２４６７５２号公報に開示されているように、複数個分のプリンタヘッドによる発熱素子、駆動回路を１つの半導体ウエハ上に作成した後、インク液室及びインク流路の隔壁をこの半導体ウエハ上に作成し、その後、各チップに分割してプリンタヘッドに加工するようになされ、これにより半導体製造プロセスを有効に利用して効率良く生産されるようになされている。
【０００５】
すなわち図１２は、従来の製造工程による半導体ウエハを示す平面図である。従来の製造工程においては、例えば６インチサイズのシリコンウエハ１を順次処理することにより、それぞれ１チップ分の発熱素子、駆動回路を形成してなる矩形形状の領域２を所定ピッチにより作成する。なおこの図１２は、シリコンウエハ１に対して領域２の大きさを強調して記載したものである。
【０００６】
プリンタヘッドの製造工程では、図１３に示すように、シリコンウエハ１の処理過程において、これら領域２間に切断用の領域３が溝形状により形成される。ここで図１４に断面図により示すように、この溝形状による切断用の領域３は、インクの進入を保護する保護層４、この保護層４の下層の保護層５、層間絶縁膜６を除去した領域であり、ダイシングに供するブレードの刃幅より幅広に作成される。
【０００７】
プリンタヘッドの製造工程では、この上層に、膜厚１０〜３０〔μｍ〕による樹脂の塗布等により樹脂層を形成した後、この樹脂をパターニングすることにより、インク液室、インク流路の隔壁を作成した後、ダイシング装置により個々のチップに切断する。またノズルを作成してなるプレート（以下、ノズルプレートと呼ぶ）を各チップに貼り付け、これにより各発熱素子上にそれぞれインク液室、ノズルが作成されるようになされている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２４６７５２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのように切断用の領域３を溝状に作成した後、樹脂によりインク液室、インク流路の隔壁を作成して個々のチップに切断する場合、図１４との対比により図１５に示すように、切断用の領域３の溝に樹脂が流れ込み、これにより各チップにおいては、樹脂を塗布した段階で、この樹脂層７の表面に凹凸が発生する。
【００１０】
また近年、ノズルの高密度化等により、プリンタヘッドの駆動回路においては、配線パターンが２層により形成され、この２層の配線パターンが一部で重なり合うことにより、チップ自体においても表面に凹凸が発生し、このチップ自体の凹凸によっても、樹脂を塗布した段階で、この樹脂層７の表面に凹凸が発生する。
【００１１】
このように樹脂層７の表面に凹凸が発生すると、その後、ノズルプレートを各チップに貼り付ける際に、ノズルプレートに対して凹部で充分な接着力を確保することが困難になる。これにより従来、このようにして作成されるプリンタヘッドにおいては、発熱素子の駆動を繰り返してインク液室における圧力の変化を繰り返した場合、このように接着力の弱い部分でノズルプレートが樹脂層７から剥がれる恐れがあった。
【００１２】
なおこのようにノズルプレートが部分的に剥がれると、発熱素子の駆動によりインク液室の圧力を目標の圧力まで増大させることが困難になり、その結果、使用によりノズルから飛び出すインク液滴の量が変化し、これにより画質が劣化する。
【００１３】
具体的には、図１５に示すように、塗布した樹脂が切断の領域３に係る凹部に流れ込み、これにより各チップに切断すると、図１６に示すように、各チップの端面で、樹脂層７の表面がいわゆるだれた形状となる。これにより図１７に示すように、ノズルプレート８を接着すると、ノズルプレート８との間に、隙間すら発生していることが判った。なおこのように隙間が発生すると、繰り返しの発熱によりこの隙間よりノズルプレートの剥離が一段と加速するものと考えられる。また図１８は、このような凹凸の測定結果を示す図であり、この場合、チップの端面（幅方向０〔μｍ〕及び１５００〔μｍ〕）から内側２５０〔μｍ〕の範囲で、最大で２〔μｍ〕程度、厚みが薄くなっていることが確認された。
【００１４】
これらの問題のうち、配線パターンによる凹凸については、配線パターンの厚みを薄くして低減できるものの、厚みを薄くするとエレクトロマイグレーションによって配線パターンが劣化することにより、プリンタヘッドにおいては、電流を多く流せなくなり、また寿命が短くなる欠点がある。
【００１５】
なおインクカートリッジとプリンタヘッドとを一体化してなるいわゆる使い捨て形式のプリンタヘッドとすれば、このような画質が劣化する程度の使用については、充分に耐え得るものの、使い捨て形式にあっては環境負荷が大きく、避けることが望まれるところである。
【００１６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、半導体ウエハ上に液室の隔壁等を作成した後、各チップに切断してノズルプレートを貼り付けるにつき、ノズルプレートを充分に強固に貼り付けてなる液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの製造方法を提案しようとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出ヘッドに適用して、少なくとも複数個分の液体吐出ヘッドのエネルギー変換素子を作成した半導体ウエハ上に、樹脂層により液室、流路の隔壁を形成した後、個々のヘッドチップに分離して作成され、エネルギー変換素子に対して流路側に、高さ調整用のダミーパターンが作成されてなるようにする。
【００１８】
また請求項４の発明においては、液体吐出ヘッドに設けられたエネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出装置に適用して、液体吐出ヘッドが、少なくとも複数個分の液体吐出ヘッドのエネルギー変換素子を作成した半導体ウエハ上に、樹脂層により液室、流路の隔壁を形成した後、個々のヘッドチップに分離して作成され、エネルギー変換素子に対して流路側に、高さ調整用のダミーパターンが作成されてなるようにする。
【００１９】
また請求項５の発明においては、エネルギー変換素子の駆動により液滴を飛び出させる液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、少なくとも複数個分の液体吐出ヘッドのエネルギー変換素子を半導体ウエハ上に作成する半導体ウエハの加工工程と、エネルギー変換素子が作成されてなる半導体ウエハ上に、樹脂層により液室、流路の隔壁を形成する隔壁作成工程と、半導体ウエハを個々のヘッドチップに分離する切断工程とを備え、半導体ウエハの加工工程は、エネルギー変換素子に対して流路側に、高さ調整用のダミーパターンを作成するようにする。
【００２０】
請求項１の構成によれば、液体吐出ヘッドに適用して、少なくとも複数個分の液体吐出ヘッドのエネルギー変換素子を作成した半導体ウエハ上に、樹脂層により液室、流路の隔壁を形成した後、個々のヘッドチップに分離して作成され、エネルギー変換素子に対して流路側に、高さ調整用のダミーパターンが作成されてなることにより、その分、ヘッドチップにおける表面の凹凸を小さくすることができ、凹凸が小さくなった分、樹脂層の表面における凹凸を小さくすることができ、これによりノズルプレートを強固に接着することができる。
【００２１】
これにより請求項４、請求項５の構成によれば、半導体ウエハ上に液室の隔壁等を作成した後、各チップに切断してノズルプレートを貼り付けるにつき、ノズルプレートを充分に強固に貼り付けてなる液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００２３】
（１）第１の実施の形態
（１−１）第１の実施の形態の構成
図２は、本発明の実施の形態に係るプリンタに適用されるプリンタヘッドを示す斜視図である。この実施の形態に係るプリンタは、このプリンタヘッド１１に搭載されてなるエネルギー変換素子である発熱素子の駆動により、インク液滴を用紙等に付着させ、画像等を印刷する。プリンタヘッド１１は、ヘッドチップ１２に隔壁材１３、ノズルプレート１４が順次積層された形状により形成される。
【００２４】
ここでヘッドチップ１２は、集積回路技術により加工したシリコンウエハを切断して形成され、複数の発熱素子１７と、各発熱素子１７を駆動する駆動回路とが一体に設けられるようになされている。ヘッドチップ１２は、これらの発熱素子１７が所定ピッチにより並ぶように配置されるようになされている。隔壁材１３は、有機系樹脂により構成され、シリコンウエハの段階でヘッドチップ１２に樹脂を付着させた後、この樹脂をパターニングして作成され、インク液室１５、インク流路１６の隔壁を構成すると共に、ノズルプレート１４をヘッドチップ１２に保持する保持部材を構成するようになされている。ノズルプレート１４は、ヘッドチップ１２に設けられた発熱素子１７の上に微小なインク吐出口であるノズル１９を形成するように所定形状に加工された板状部材であり、ヘッドチップ１２を配置してインク流路１６を形成する樹脂材１３Ａが設けられるようになされている。ノズルプレート１４は、接着により隔壁材１３上に保持される。これによりこのプリンタヘッド１１では、ヘッドチップ１２に対して、隔壁材１３、ノズルプレート１４によりインク液室１５、インク流路１６が作成されるようになされている。
【００２５】
この実施の形態において、ヘッドチップ１２は、一方の端面に沿って発熱素子１７が配置される。プリンタヘッド１１は、この発熱素子１７が配置された側の端面にインク液室１５が露出するように、櫛の歯状に隔壁材１３が形成されるようになされ、さらにこの露出した端面側にインク流路１６が形成されるようになされている。これによりプリンタヘッド１１は、ヘッドチップ１２の端面側よりインクを供給して、ヘッドチップ１２に設けられた発熱素子１７の駆動によりインク液滴を飛び出させるようになされている。またこのように発熱素子１７の並びに対して、インク流路１６とは逆側に、発熱素子１７を駆動する駆動回路が作成されるようになされている。
【００２６】
図３は、ヘッドチップ１２の構成を示す断面図である。ヘッドチップ１２は、シリコンウエハによるシリコン基板２０にシリコン窒化膜（Ｓｉ３  Ｎ４  ）が膜厚０．５〔μｍ〕により堆積されてホット燐酸等によりパターニングされた後、このシリコン窒化膜（Ｓｉ３  Ｎ４  ）をマスクとして使用した熱酸化工程により熱シリコン酸化膜２１による素子分離領域（ＬＯＣＯＳ：  Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  ）が形成される。ヘッドチップ１２は、この素子分離領域により各素子を分離してＰ型及びＮ型のイオンを打ち込んでＰ−ＷＥＬＬ及びＮ−ＷＥＬＬの領域が形成され、ゲートが作成されてＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ）型によるトランジスタ２２、２３が作成される。
【００２７】
続いてヘッドチップ１２は、シリコン酸化膜により膜厚約０．６〔μｍ〕により１層目の層間絶縁膜（ＢＰＳＧ：Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ  ）２４が作成された後、この層間絶縁膜２４のパターニングによりコンタクトホール２６が作成される。またスパッタリングによりＴｉ／Ａｌ−Ｓｉ／Ｔｉ／ＴｉＯＮ／Ｔｉ層からなる複合層が全体として膜厚約０．６５〔μｍ〕により作成されて配線パターン材料が成膜された後、エッチング処理されて１層目の配線パターン２７が作成される。ヘッドチップ１２は、このようにして作成された１層目の配線パターン２７により、トランジスタ２２、２３を接続して、論理回路、この論理回路と発熱素子１７を駆動するスイッチイングトランジスタ２３とが接続される。
【００２８】
続いてヘッドチップ１２は、シリコン酸化膜による２層目の層間絶縁膜２９が膜厚約１〔μｍ〕により作成された後、スパッタリングにより膜厚０．０８〔μｍ〕でタンタル膜が成膜されて抵抗体膜が形成され、この抵抗体膜がパターニングされ、これにより発熱素子１７が作成される。続いてヘッドチップ１２は、膜厚０．１〔μｍ〕により窒化シリコンにより絶縁膜３０が堆積された後、エッチングの処理によりコンタクトホール３１が作成される。またスパッタリングによりＴｉＯＮ／Ａｌ−Ｓｌ／Ｔｉの複合膜による配線パターン材料が膜厚０．９〔μｍ〕により成膜され、この配線パターン材料がパターニング処理され、これにより２層目の配線パターン３２が作成される。ヘッドチップ１２は、この２層目の配線パターン３２により電源、アース、各種駆動用信号に係る配線用のランドが作成され、またこれらランドが駆動回路、発熱素子１７に接続され、発熱素子１７がトランジスタ２３に接続される。
【００２９】
ヘッドチップ１２は、さらに窒化シリコンによる絶縁膜３３が膜厚０．４〔μｍ〕により成膜された後、４００度１時間の熱処理により、トランジスタ２２、２３の動作が安定化され、また配線パターン２７、３２間の接続が安定化され、さらには層間絶縁膜２９等の残留応力が緩和される。ヘッドチップ１２は、スパッタリング法によりタンタル膜が成膜された後、パターニングされて耐キャビテーション層３４が作成される。また続いて絶縁膜３３が部分的に除去されて電源、アース、各種駆動用に係るランドが露出される。ヘッドチップ１２は、その後、ダイシング処理されて個々のチップに分解され、図２について上述したようにプリンタヘッド１１に組み立てられる。
【００３０】
図４（Ａ）は、このようにして作成されるヘッドチップ１２のシリコンウエハ４０上のレイアウトを示す平面図である。シリコンウエハ４０においては、隣り合うヘッドチップ１２間で発熱素子１７が向き合うようにレイアウトされ、ヘッドチップ１２間の領域が切断の領域３９に割り当てられる。さらにシリコンウエハ４０においては、図４（Ｂ）に示すように、切断の領域３９に沿って、素子部まで至らない深さの浅い細溝Ｍが作成される。これによりこの実施の形態では、エネルギー変換素子である発熱素子１７の並びを含むヘッドチップ１２の外周に沿って深さの浅い細溝Ｍが作成されるようになされている。
【００３１】
ここでシリコンウエハ４０は、ダイシング装置のブレードをこの切断の領域３９の中央に位置させたとき、ブレードの刃幅に対して両側に８〔μｍ〕の余裕が発生するように、細溝Ｍ間の間隔が設定されるようになされている。
【００３２】
またシリコンウエハ４０において、この切断の領域３９は、ヘッドチップ１２側と同様に、素子分離領域である熱シリコン酸化膜２１、１層目及び２層間目の層間絶縁膜２４、２９、絶縁膜３０、３３が順次作成され、これにより上述したヘッドチップ１２の各成膜工程、パターニング工程等の各工程において、ヘッドチップ１２との間で段差が発生しないように高さが維持され、すなわち細溝Ｍを間に挟んで対向する部位とほぼ等しい厚みに形成される。これによりプリンタヘッド１１は、ヘッドチップ１２におけるパターニング等の処理を高い精度により実施できるようになされ、さらには隔壁材１３を作成する樹脂を塗布して、従来に比して、この樹脂の表面に発生する凹凸を少なくすることができるようになされている。
【００３３】
細溝Ｍは、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜２９、絶縁膜３０、３３による絶縁膜が部分的に取り除かれて作成される。すなわちシリコンウエハ４０は、熱シリコン酸化膜２１を作成する際にシリコン窒化膜により細溝Ｍを作成する部位がマスクされ、これにより細溝Ｍを作成する部位には熱シリコン酸化膜２１を作成しないようになされている。細溝Ｍは、層間絶縁膜２９、絶縁膜３０にコンタクトホール２６を作成する際に、細溝Ｍの部位の層間絶縁膜２９、絶縁膜３０が除去される。また絶縁膜３３を作成した後に、電源、アース、各種駆動用に係るランドを露出させる際に、細溝Ｍの部位の絶縁膜３３が除去される。
【００３４】
このためこのヘッドチップの作成工程においては、これら熱酸化処理、パターニングの処理において、同時に細溝Ｍの部位を処理できるように、これらシリコン窒化膜、層間絶縁膜２９及び絶縁膜３０、絶縁膜３３のパターニングに供するレチクルが作成されるようになされている。これによりこの実施の形態では、別途、加工の工程を設けなくても、細溝Ｍを作成できるようになされている。なお細溝Ｍは、このようにして最も深い箇所で幅が２〔μｍ〕となるように、また深さが約１．４〔μｍ〕となるように、作成されるようになされている。
【００３５】
これによりヘッドチップ１２においては、切断の領域３９を切断してこの細溝Ｍにより欠け、ひびを防止するようになされている。
【００３６】
ヘッドチップ１２は、図５（Ａ）に示すように、このようにして細溝Ｍが作成されてなる半導体ウエハに膜厚１４〔μｍ〕によるネガ型感光性ドライフィルムレジスト３５をラミネートした後、所定のマスクを用いた感光、現像により、隔壁材１３が形成される。このときヘッドチップ１２は、図５（Ｂ）に示すように、細溝Ｍを含む切断の領域３９の樹脂が併せて除去される。
【００３７】
この後、ヘッドチップ１２は、スクライビング装置により切断の領域３９で切断され、個々のチップに切断された後、ノズルプレート１４が接着される。
【００３８】
（１−２）第１の実施の形態の動作
以上の構成において、この実施の形態に係るプリンタヘッド１１は、シリコンウエハ２０に順次トランジスタ、発熱素子１７等が作成された後、隔壁材１３が形成され、その後ダイシング装置により切断されてヘッドチップ１２が作成される（図２及び図３）。さらにこのヘッドチップ１２に、ノズルプレート１４が設けられ、これによりインク液室１５、インク流路１６等が作成されて完成品とされる（図２）。
【００３９】
プリンタヘッド１１は、ヘッドチップ１２の端面側に形成されたインク流路１６を介してこのようにして作成されたインク液室１５にインクが導かれ、トランジスタ２２、２３による発熱素子１７の駆動により、インク液室１５に保持したインクの液滴がノズル１９より飛び出し、このインク液滴が対象物である用紙等に付着する。
【００４０】
これによりこのインクが流入する側において、ノズルプレート１４の密着が不十分な場合、インク液室１５における圧力の変化により、徐々にノズルプレート１４の剥離が進み、遂にはインク流路１６以外で隣接するインク液室１５との間でインクの流路が形成され、これによりインク液滴の吐出が不安定になる。
【００４１】
しかしてこのプリンタヘッド１１に係るヘッドチップ１２においては（図４）、発熱素子１７が向き合うようにシリコンウエハ４０上にヘッドチップ１２がレイアウトされ、ヘッドチップ１２間に切断の領域３９が設けられ、この切断の領域３９においては、ヘッドチップ１２側とほぼ等しい厚みにより形成される。またこの切断の領域３９に沿って深さの浅い細溝Ｍが作成される。ヘッドチップ１２においては、この状態で隔壁材１３を構成するドライフィルムレジストがラミネートされることにより、従来のように切断の領域全体を溝形状とする場合に比して、切断の領域３９近傍における凹凸を少なくすることができ、その分、切断後におけるこのインク流路１６側における厚みの減少を少なくして密着力を増大させることができる。
【００４２】
図７は、この実施の形態に係るヘッドチップ１２について、図１８との対比により凹凸の測定結果を示す特性曲線図である。この測定結果によれば、このように切削する領域２１の両側に細溝Ｍを作成することにより、端面側における膜厚の低下を従来に比して格段的に少なくできたことが判る。これによりこの実施の形態によれば、ノズルプレートを充分に強固に貼り付けることができるようになされている。
【００４３】
またこのようにして細溝Ｍを作成すれば、この切断の領域３９をダイシング装置で切削した際に、端面における欠け、ひびの発生を細溝Ｍの部分で停止させることができ、これによりこのような欠け、ひびによるプリンタヘッド１１の信頼性の劣化も有効に回避することができる。
【００４４】
また切断により発生するカケラについても従来に比して小さくすることができ、蒸留水により洗い流してヘッドチップ１２の表面への残留を防止することができ、これによりカケラによる各部の傷つきも低減することができる。これらによりこの実施の形態においては、高速度によりダイシングしても、ひび、欠けによる各種の影響を回避することができ、その分、生産性を向上することができる。
【００４５】
プリンタヘッド１１においては、発熱素子１７等、駆動回路等を作成する際のパターニングにより、このような細溝Ｍが併せて作成され、これにより従来工程に対して工程数を何ら増大させることなく、信頼性を向上することができる。
【００４６】
（１−３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、切断の領域３９をヘッドチップ１２側とほぼ等しい厚みにより形成し、この切断の領域３９に沿って深さの浅い細溝Ｍを作成することにより、半導体ウエハの段階で樹脂層を形成して、この樹脂層の表面の凹凸を従来に比して小さくすることができる。これにより半導体ウエハ上に液室の隔壁等を作成した後、各チップに切断してノズルプレートを貼り付けるにつき、ノズルプレートを充分に強固に貼り付けることができる。
【００４７】
（２）第２の実施の形態
ところで第１の実施の形態に係る樹脂表面にあっては、未だ若干ながらも凹凸が残っている。これによりこのような凹凸をさらに少なくすることができれば、一段とノズルプレートの密着力を強固なものとすることができると考えられる。
【００４８】
このような観点より、第１の実施の形態に係るヘッドチップ１２の表面について、凹凸を測定したところ、図８に示すような測定結果を得ることができた。この測定結果において、インク流路側端面側より最も厚みが厚くなってなる測定結果のピーク位置においては、図７に示す凹凸のピーク位置と一致し、これによりヘッドチップ１２の表面における凹凸が樹脂表面の凹凸に影響を与えていることが確認された。
【００４９】
かくするにつき図９に示すように、ヘッドチップ１２において、発熱素子１７を含む駆動回路側においては、配線パターンが一部で重なり合って、各種パターンが密集したパターン密集部であるのに対し、これとは逆のインク流路１６側においては、このようなパターンが疎であるパターン疎部である。これによりこの実施の形態では、このパターン疎部に何ら配線パターン等に接続されていない厚み調整用のダミーパターンを形成し、ヘッドチップ１２における厚みの変化を小さくし、さらに一段と樹脂表面の凹凸を低減する。
【００５０】
すなわち図６との対比により図１に示すように、この実施の形態では、発熱素子１７より所定距離だけインク流路１６側に、発熱素子１７の並び方向に帯状に延長する厚み調整用のダミーパターン５０を形成する。ここでこのダミーパターン５０は、１層目の配線パターン２７をパターニングする際に、併せて作成される。
【００５１】
これによりこの実施の形態においては、ヘッドチップにおける厚みの変化を少なくして樹脂表面の凹凸を低減し、さらに一段とノズルプレートを強固に貼り付けることができるようになされている。かくするにつき、図１０は、この実施の形態に係るプリンタヘッドについて、樹脂表面の凹凸の測定結果であり、これにより従来に比して格段的に凹凸を低減し得ることが判る。
【００５２】
なおこの実施の形態に係るプリンタヘッドにおいては、この厚み調整用のダミーパターンを設ける以外、第１の実施の形態と同一に構成される。
【００５３】
この実施の形態においては、さらに厚み調整用のダミーパターンにより樹脂層表面の凹凸を低減することにより、さらに一段とノズルプレートを強固に貼り付けることができる。
【００５４】
（３）第３の実施の形態
この実施の形態においては、ネガ型感光性ドライフィルムレジストのラミネートに代えて、液状タイプのネガ型ゴムレジストの回転塗布により樹脂層を形成する。すなわちこの実施の形態においては、膜厚１２〔μｍ〕によりネガ型ゴムレジストを回転塗布した後、８０度１０分間によりプリベークする。また続いてステッパーによりｉ線を照射して露光し、現像し、これによりインク液室の隔壁等を作成する。このように樹脂材料の塗布により樹脂層を形成するようにしても、上述の実施の形態と同一の効果を得ることができる。
【００５５】
（４）他の実施の形態
なお上述の第２の実施の形態においては、帯状に高さ調整用のダミーパターンを作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示すように、矩形、楕円形等の形状による小面積の高さ調整用のダミーパターン５２を発熱素子に沿って、配列するようにしてもよい。
【００５６】
また上述の第３の実施の形態においては、ヘッドチップに高さ調整用のダミーパターンを作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、切断の領域にも併せて高さ調整用のダミーパターンを作成するようにしてもよい。
【００５７】
また上述の実施の形態においては、１層目の配線パターンを作成する際に、併せて高さ調整用のダミーパターンを作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、２層目の配線パターン材料により、この２層目の配線パターンを作成する際に、併せて高さ調整用のダミーパターンを作成するようにしてもよく、さらには他の駆動回路、発熱素子に設けられた材料膜と同一の材料膜により高さ調整用のダミーパターンを形成してもよく、さらには駆動回路、発熱素子に設けられた材料膜とは別に、改めて専用の成膜工程により高さ調整用のダミーパターンを作成するようにしてもよい。
【００５８】
また上述の実施の形態においては、素子部まで至らない深さにより細溝Ｍを作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、素子部に至る深さにより細溝を作成してもよく、また専用の工程により細溝を作成するようにしてもよい。
【００５９】
また上述の実施の形態においては、発熱素子が向き合うようにレイアウトする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、全てのヘッドチップを同一の向きにレイアウトするようにしてもよく、このような場合には、切断の領域の発熱素子１７側だけに細溝Ｍを作成するようにしてもよい。
【００６０】
また上述の実施の形態においては、ＭＯＳ型のトランジスタにより論理回路を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、バイポーラ型のトランジスタにより論理回路を構成する場合にも広く適用することができる。
【００６１】
さらに上述の実施の形態においては、駆動回路を一体にヘッドチップ上に構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、エネルギー変換素子のみによりヘッドチップを構成する場合等にも広く適用することができる。
【００６２】
また上述の実施の形態においては、エネルギー変換素子を発熱素子により構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば静電気によりインク液室の圧力を可変する静電アクチュエータを使用する場合等、エネルギー変換素子にあっては種々の構成を広く適用することができる。
【００６３】
また上述の実施の形態においては、本発明をプリンタヘッドに適用してインク液滴を飛び出させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、インク液滴に代えて各種染料の液滴、保護層形成用の液滴等であるプリンタヘッド、さらには液滴が試薬等であるマイクロディスペンサー、各種測定装置、各種試験装置、液滴がエッチングより部材を保護する薬剤である各種のパターン描画装置等に広く適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、高さ調整用パターンによりヘッドチップの厚み変化を小さくすることにより、半導体ウエハ上に液室の隔壁等を作成した後、各チップに切断してノズルプレートを貼り付けるにつき、ノズルプレートを充分に強固に貼り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第２の実施の形態に係るプリンタヘッドの切断の領域の説明に供する平面図及び断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るプリンタヘッドを示す斜視図である。
【図３】図２のプリンタヘッドに適用されるヘッドチップを示す断面図である。
【図４】図３のヘッドチップのシリコンウエハ上におけるレイアウトの説明に供する平面図及び断面図である。
【図５】図２のプリンタヘッドの切断の領域の説明に供する平面図及び断面図である。
【図６】図２のプリンタヘッドの樹脂層作成工程の説明に供する断面図である。
【図７】図２のプリンタヘッドにおける樹脂層表面の凹凸を示す特性曲線図である。
【図８】図２のプリンタヘッドにおけるヘッドチップ表面の凹凸を示す特性曲線図である。
【図９】ヘッドチップにおけるパターンの疎密の説明に供する平面図である。
【図１０】図９のプリンタヘッドにおける樹脂層表面の凹凸を示す特性曲線図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態に係るプリンタヘッドの切断の領域の説明に供する平面図である。
【図１２】シリコンウエハ上におけるヘッドチップのレイアウトを示す平面図である。
【図１３】ヘッドチップの切断の説明に供する平面図である。
【図１４】切断の領域の説明に供する断面図である。
【図１５】樹脂層の表面の状態の説明に供する断面図である。
【図１６】切断後の樹脂層表面の状態の説明に供する断面図である。
【図１７】ノズルプレートの接着の説明に供する断面図である。
【図１８】樹脂層表面の凹凸を示す特性曲線図である。
【符号の説明】
１……半導体ウエハ、１２、４９……ヘッドチップ、３、３９……切断の領域、７……樹脂層、８、１４……ノズルプレート、１１……プリンタヘッド、１３……隔壁材、１５……インク液室、１７……発熱素子、１６……インク流路、Ｍ……細溝、５０、５２……高さ調整用ダミーパターン
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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