(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出させるエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子を一方の面側に有するシリコン基板と、
前記シリコン基板の前記一方の面側に設けられた第一の層と、
前記シリコン基板の前記一方の面側から前記一方の面の裏面である他方の面側まで、前記シリコン基板を貫通するように設けられた、インク流路にインクを供給するための供給口と、
前記供給口の内壁面を覆い、かつ前記第一の層上に設けられた保護層と、
一部分は前記保護層上に設けられ、他の部分は前記保護層を貫通している第二の層と、を備え、
前記第一の層が、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコンのいずれかからなり、前記第二の層が、前記保護層を貫通した部分で、前記第二の層の下に前記第二の層と接触して設けられた前記シリコン基板の一部または前記第二の層の下に前記第二の層と接触して設けられた前記第一の層の一部のいずれかと接触している、ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記保護層が、ポリパラキシリレン、ポリイミド樹脂、ポリ尿素樹脂のいずれかからなる、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記第二の層が、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、アルミニウム、銅、タンタル、窒化タンタル、ＴａＳｉＮのいずれかからなる、請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
電気配線を一方の面側に有するシリコン基板を有する電子デバイスであって、
前記シリコン基板の前記一方の面側から前記一方の面の裏面である他方の面側まで貫通する電極と、
前記一方の面側に設けられた第一の層と、
前記電極の外周面を覆い、かつ前記第一の層上に設けられた保護層と、
一部分は前記保護層上に設けられ、他の部分は前記保護層を貫通している第二の層と、を備え、
前記第一の層が、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコンのいずれかからなり、前記第二の層が、前記保護層を貫通した部分で、前記第二の層の下に前記第二の層と接触して設けられた前記シリコン基板の一部または前記第二の層の下に前記第二の層と接触して設けられた前記第一の層の一部のいずれかと接触している、ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
前記保護層が、ポリパラキシリレン、ポリイミド樹脂、ポリ尿素樹脂のいずれかからなる、請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第二の層が、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、アルミニウム、銅、タンタル、窒化タンタル、ＴａＳｉＮのいずれかからなる、請求項４または５に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙等の被記録材にインクを吐出するインクジェット記録ヘッド、及び基板に貫通口を有する電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの分野では、携帯型の電子機器の更なる小型化の要望に応えるため、デバイスを３次元的に実装することによって、デバイスの実装密度を高める技術が提案されている。この技術は、これまで平面的に並べられていた半導体デバイスを上下に重ねて配置し、半導体素子が形成される基板を貫通する電極（貫通電極）を介して、デバイス間の信号の授受を行う技術である。この技術によって、平面的に並べられた半導体デバイス間の信号の授受を、プリント基板上に形成された配線を介して行う従来技術に比べて、デバイスの実装密度が高まり、装置の小型化を図ることが可能となる。
【０００３】
一方、インクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドとも称する。）の分野では、基板を貫通する供給口を有する構造が、種々の目的によって提案されている。さらに、特許文献１には、インク中に基板材料（例えばシリコン）が溶出しないように、供給口の内壁面に保護層を形成する構成が開示されている。
【０００４】
また、記録ヘッドについても、記録ヘッドの裏面（ノズルが形成されている面と反対側の面）に位置する記録装置本体との間の信号の授受を、貫通電極によって行うことができる。このような構成の場合には、信号の授受のための配線が、記録ヘッドと被記録材との間に存在しなくなるので、その配線の分だけ記録ヘッドから被記録材までの距離が短くなり、インクの着弾精度が向上し、より一層高品質な画質を出力することが可能になる。
【特許文献１】特開平９−１１４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子デバイスに貫通電極を形成する場合には、導電層と基板とを絶縁する絶縁層を形成する必要がある。そして、この絶縁層が形成された後の工程で、例えば外部電極とのボンディング時等に、絶縁層に外力が加わったときであっても、絶縁層は、剥れ等が容易に発生しないようにしなければならない。このような絶縁層の剥離は、絶縁層の形成材料として有機物を選択した場合に特に懸念される。
【０００６】
一方、インクジェット記録ヘッドにおいても、電子デバイスの貫通口を供給口とし、絶縁層を保護層として置き換えたときに、同様な問題がある。さらに、供給口の保護層においては、供給口の壁面に露出している保護層と機能層との界面に、インクが徐々に浸透してしまうことがある。このようなとき、浸透したインクが基板に到達し、さらにその浸透する経路を介してインクが容易に循環してしまった場合には、インク中への基板材料の溶出量が増加し、そのようなインクによって吐出口が詰まる等の不具合を引き起こす。さらに、貫通電極と供給口の両方を備える記録ヘッドにおいても同様の問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、貫通口の内壁面に形成された絶縁層の剥離を抑えることができる電子デバイスを提供することを目的の１つとする。また、本発明は、供給口の内壁面に形成された保護層の剥離を抑え、かつ、インクが基板にまで容易に浸透するのを防ぐことができるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係るインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子を一方の面側に有するシリコン基板と、
シリコン基板の一方の面側に設けられた第一の層と、
シリコン基板の一方の面側から一方の面の裏面である他方の面側まで、シリコン基板を貫通するように設けられた、インク流路にインクを供給するための供給口と、
供給口の内壁面を覆い、かつ第一の層上に設けられた保護層と、
一部分は前記保護層上に設けられ、他の部分は前記保護層を貫通している第二の層と、を備える。第一の層が、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコンのいずれかからなり、第二の層が、保護層を貫通した部分で、第二の層の下に第二の層と接触して設けられたシリコン基板の一部または第二の層の下に第二の層と接触して設けられた第一の層の一部のいずれかと接触している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絶縁層又は保護層の剥離を抑えることができる。また、本発明に係るインクジェット記録ヘッドによれば、インクが容易に基板まで浸透せずに、腐食性が比較的高いインクを用いた場合であっても、不具合が生じることを抑えることを可能にし、品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する。）及びその製造方法の実施形態の一例について説明する。
【００１１】
図１（ａ）は、本実施形態の記録ヘッドの構造を模式的に示す断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）における模式的なＡ−Ａ断面図である。
【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の記録ヘッドは、インクを吐出する吐出口１１と、この吐出口１１に連通するインク流路１９とを有するノズル部材を備えている。また、この記録ヘッドは、吐出口１１からインクを吐出させるエネルギ（圧力）を発生する吐出エネルギ発生素子１３と、吐出エネルギ発生素子１３を駆動するための複数の機能層が積層されてなる駆動回路とを有するシリコン基板１０を備えている。このシリコン基板１０には、インク流路にインクを供給するための供給口３が、シリコン基板１０及び複数の機能層を貫通して設けられている。
【００１３】
また、シリコン基板１０には、複数の機能層に含まれる導電性の機能層に電気的に接続される貫通電極１が、シリコン基板１０を貫通して設けられている。また、記録ヘッドは、供給口３の内壁面を覆って形成された保護層２ａと、貫通電極１の外周面に形成された絶縁層２ｂとを有している。なお、絶縁層２ｂが形成された貫通電極１のみを有する電子デバイスであっても、保護層２ａが形成された供給口３のみを有する記録ヘッドの場合であっても、それぞれの部分を抽出すれば、構造は同じである。
【００１４】
そして、複数の機能層の間、又は機能層とシリコン基板１０との間に、保護層２ａの一部が挟まれ、かつ、この一部に複数の穴が形成され、これら穴の内側において保護層２ａを間に挟む複数の機能層同士、又は機能層とシリコン基板１０とが接触している。図１（ｂ）に示すように、保護層２ａには、複数の穴が、長穴状の供給口３の長手方向に沿って所定の間隔をあけて配置されている。
【００１５】
また、記録ヘッドは、シリコン基板１０の裏面を支持するチッププレート１２と、シリコン基板１０とチッププレート１２との間隙を封止する封止剤１４とを備えている。
【００１６】
特に、保護層と絶縁層は、ポリパラキシリレン、ポリイミド樹脂、ポリ尿素樹脂等のその他有機物からなり、いわゆるＣＶＤや蒸着重合法といった気相成長法によって低温で成膜されるのが好ましい。これらの材料は、基板に加工された供給口、貫通口の内壁面に存在する凹凸を容易に覆うことができ、また犠牲層の除去後に生じる空隙にも入り込み易く、好適なものである。
【００１７】
トランジスタが作り込まれたインクジェット記録ヘッドや電子デバイスにおいては、基板としてはシリコン等の半導体が考えられる。また、機能層としては、酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁膜、アルミニウム、銅等の配線層等が選択される。特にインクジェット記録ヘッドにおいて機能層としては、さらに窒化タンタル、ＴａＳｉＮ等が吐出エネルギ発生素子１３をなすヒーター層、タンタル、炭化シリコン等の発泡、消泡時の圧力からその下の層を保護するための耐キャビテーション層等が考えられる。
【００１８】
そして、犠牲層は、この犠牲層が接する周囲の機能層、又は基板よりも速く除去が可能なものであれば、どのような材料が用いられてもよい。例えば、犠牲層に接する機能層が、酸化シリコン等のシリコン化合物、窒化タンタル、ＴａＳｉＮ等からなる場合には、犠牲層としてアルミニウムが用いられることで、酢酸と硝酸と燐酸の混酸によって犠牲層を除去することができる。また、例えば、犠牲層に接する機能層がアルミニウム、銅、タンタル、炭化シリコン等からなる場合には、犠牲層として、例えば酸化シリコンやＰＳＧ、ＢＰＳＧ等が用いられる。これによって、フッ化水素の蒸気又はフッ化アンモニウムとの混合水溶液で犠牲層を除去することができる。
【００１９】
図２は、図１に示した記録ヘッドの他の構成例を示している。この構成例では、図２に示すように、長穴状の供給口３の短手方向に跨って複数の梁３ｂがそれぞれ形成されることで、複数の供給口３ａが構成されている。すなわち、梁３ｂは、複数の吐出口１１の配列方向に直交する方向と平行に延ばされて形成されている。各供給口３ａの間に配置されている梁３ｂの部分も保護層２ａで覆われている。また、梁３ｂに設けられた保護層２ａには、穴が設けられている。
【００２０】
図３は、図１に示した記録ヘッドの更に他の構成例を示している。この構成例では、図３に示すように、供給口３の梁３ｂの上には、保護層２ａの穴が配置されておらず、インクが侵入する経路が一切設けられていない。この構成は、シリコン基板１０の供給口３において、比較的細く形成されている梁３ｂの部分に、インクの侵入を更に長期的に防ぐ構造を採る必要がある場合に有効である。
【００２１】
（第１の実施形態の製造方法）
次に、図１に示した記録ヘッドの製造方法について、具体的に説明する。
【００２２】
まず、単結晶のシリコン基板１０の表面の上に、熱酸化法によって、ＭＯＳ（金属酸化物半導体）の素子分離として機能する酸化シリコン層３２を形成する。また、酸化シリコン層３２の上に犠牲層３０を成膜する。このとき、この犠牲層３０を汎用のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて形成することで、シリコン基板１０の表面を平面的に見たときに、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、犠牲層３０が複数の穴３０ａを有するパターン形状に形成される。この犠牲層３０は、少なくとも一部が、後工程で供給口３が形成される領域の内側に位置し、かつ、この一部が、その領域の外側まで延び、かつその領域の外側の部分に穴３０ａを有するようなパターン形状に形成される。
【００２３】
続いて、図５に示すように、犠牲層３０の上に、汎用の半導体製造技術によって電子回路としての駆動回路を構成する配線層３１を形成する。また、層間絶縁層としての機能層である酸化シリコン層２９を、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって成膜する。このとき、層間絶縁層をなす酸化シリコン層２９と、熱酸化によって形成された酸化シリコン層３２は、犠牲層３０の各穴３０ａの内側で互いに接触される。また、配線層３１と酸化シリコン層３２は、犠牲層３０の各穴３０ａの内側で互いに接触されている。その後、耐キャビテーション層等の機能層を形成する。
【００２４】
次に、密着層としてポリアミド樹脂（図示せず）を塗布して、ベークした後に、ノボラック系フォトレジストを塗布する。その後、フォトリソグラフィ技術でレジストをパターニングした後に、ＣＦ4とＯ2を用いたケミカルドライエッチングを行う。このエッチングによって、少なくとも吐出エネルギ発生素子１３上と、外部電極接続用パッド（図示せず）上と、後工程で供給口３を形成する領域のポリアミド樹脂を除去する。次いで、レジストをモノアミン系の剥離液によって除去する。
【００２５】
次に、シリコン基板１０の表面の上に、ポリメチルイソプロペニルケトンをスピンコートし、１２０℃で２０分間のプリベークを行う。その後、ＵＶ（紫外）光によって露光を行い、（メチルイソブチルケトン／キシレン）＝（２／１）を用いて現像して、キシレンですすぐ。以上の工程を経て、図５に示すように、シリコン基板１０の表面の上に、溶解可能な樹脂層３３を形成する。この樹脂層３３は、図１に示した供給口３と吐出エネルギ発生素子１３との間のインク流路１９を構成する空間を確保するためのものである。
【００２６】
続いて、樹脂層３３の上に、被覆樹脂層３４をなすカチオン重合型エポキシ樹脂を塗布し、この被覆樹脂層３４に、感光性を有する撥水剤を重ねて塗布し、これにフォトリソグラフィ技術によって吐出口１１を形成する。
【００２７】
その後、被覆樹脂層３４に、この被覆樹脂層３４を保護するためのサポート基板（図示せず）をロウによって貼り付けて、バックグラインド加工によってシリコン基板１０を裏面から研磨して薄くする。続いて、希フッ酸によって破砕層の除去を行い、テープを剥離する。
【００２８】
次に、シリコン基板１０の裏面にノボラック系レジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によって、図１に示した貫通電極１を形成するための貫通口３５と、供給口３とがそれぞれ形成される位置を除去するようにパターニングする。続いて、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）−ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）のエッチャーによって、シリコン基板１０の裏面から、シリコン基板１０の表面の犠牲層３０までエッチングを行い、図６に示すように、貫通口３５及び供給口３をそれぞれ形成する。
【００２９】
その後、貫通口３５及び供給口３の内部に露出した犠牲層３０を除去する。このとき、犠牲層３０は、周囲の他の構造よりも比較的速くエッチングされる材料であり、後工程で成膜される保護層２よりも薄く成膜できるものであれば、どのような材料が用いられてもよい（図６）。
【００３０】
本実施形態では、犠牲層３０としてアルミニウムの薄膜が用いられ、このアルミニウムからなる犠牲層３０を燐酸、酢酸、硝酸の混合液を用いる等方性エッチングによって除去した。このとき、貫通電極１は、犠牲層３０の上方に配置されている電子回路を構成する配線層３１の下面に、バリア層１６としてのバリアメタル（上部機能層）を予め成膜しておくことで、配線層３１が侵食されることなく犠牲層３０のみを除去できる。バリアメタルとしては、例えばチタン、窒化チタン、チタン−タングステン、窒化タンタル等から適宜選択される。このとき酸化シリコン層３２が下部機能層となる。
【００３１】
次に、図１に示した保護層２ａ及び絶縁層２ｂとなるポリパラキシリレン２を、ＣＶＤによって成膜する。これによって、保護層２ａは、供給口３の内壁面から連続して、機能層の下面、穴の内側、上面に延ばされ、そしてその先で、供給口３の内壁面の保護層へと戻るように繋げられた形状に形成される。同様に、絶縁層２ｂは、貫通口３５の内壁面から連続して、機能層の下面、穴の内側、上面に延ばされ、そしてその先で、貫通口３５の内壁面の絶縁層３５へと戻るように繋げられた形状に形成される。
【００３２】
その後、シリコン基板１０の裏面に、ドライフィルムによってレジストを成膜し、露光、現像を行った後、供給口３部分のレジストを除去する。次いで、異方性を有する加工として異方性エッチングであるＲＩＥを行うことによって、貫通口３５及び供給口３の底部分のポリパラキシリレン２を除去する（図７）。
【００３３】
続いて、シリコン基板１０の裏面に、めっきの下敷層となる金をスパッタする。次いで、感光性ドライフィルムをシリコン基板１０の裏面に貼り付け、貫通電極１の導電層を形成しない領域をマスクするようにフォトリソグラフィ技術によってパターニングする。その後、下敷層に電位を印加し、貫通電極１の貫通導電層及び裏面導電層を構成する金めっき３７を成膜する。さらに、感光性ドライフィルムを剥離し、金めっき３７が存在しない領域の下敷層を、ヨウ素とヨウ化カリウムの混合液によって除去する。
【００３４】
その後、再度、感光性ドライフィルムをシリコン基板１０の裏面に貼り付け、供給口３以外の領域をマスクするようなパターン形状に、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。図７に示すように、ＲＩＥによって、供給口３の底部分のパッシベイション層（窒化シリコン層）１５を除去した後、シリコン基板１０全体を乳酸メチルに浸漬し、図８に示すように、溶出可能な樹脂層３３を除去する。
【００３５】
続いて、シリコン基板１０を、ロウが溶融する温度まで加熱し、被覆樹脂層３４を保護するサポート基板を剥離した後、ダイシング装置によってシリコン基板１０を個々に切断してチップ化する。そして、このチップをチッププレート１２に貼り付けるとともに、外部電極（不図示）と貫通電極１とを電気的に接続する等の工程を経て、ヘッドカートリッジの形態に組み立てることによって、図１に示した記録ヘッドが完成する。
【００３６】
（第２の実施形態の製造方法）
本実施形態の記録ヘッドは、次の製造方法によっても製造することができる。まず、シリコン基板１０の上に、熱ＣＶＤ法によって窒化シリコン層を成膜し、配線層が形成される領域のみを残すようにパターニングした。
【００３７】
次いで、犠牲層３０である酸化シリコン層を、プラズマＣＶＤ法によって成膜した。また、犠牲層としては、ＰＳＧ膜（Phospher-Silicate Glass）、ＢＳＧ膜（Boron-doped Silicate Glass）、ＢＰＳＧ膜（Boron-doped Phospher-Silicate Glass）、等のいずれかが用いられてもよい。さらに、これらの膜が、ＣＶＤ法やスピンオン法によって成膜されてもよい。また、以上のいずれの成膜方法を用いた場合であっても、以降の工程は同じである。
【００３８】
続いて、この犠牲層３０には、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いて複数の穴を形成する。
【００３９】
汎用の半導体製造技術によって、シリコン基板１０に、電子回路を構成する配線層３１を形成し、パッシベイション層として機能する窒化シリコン層１５をプラズマＣＶＤ法によって成膜する。このとき、熱ＣＶＤ法によって形成された窒化シリコン層３２と配線層３１は、犠牲層３０の穴３０ａの内側で互いに接触される。また、シリコン基板１０とパッシベイション層である窒化シリコン層１５は、犠牲層３０の穴３０ａの内側で互いに接触される。
【００４０】
パッシベイション層は、炭化シリコンを用いて耐キャビテーション層としても用いてもよい。また、配線層３１の下には、発熱抵抗層として窒化タンタル、ＴａＳｉＮが設けられてもよい。
【００４１】
そして、シリコン基板１０には、インク流路１９と吐出口１１を有するノズル部材が形成され、ＩＣＰ−ＲＩＥエッチャーによって、シリコン基板１０の裏面から、貫通口３５及び供給口３が形成される。これらの工程については、第１の実施形態の製造方法と同一であるため、説明を省略する。
【００４２】
貫通口３５及び供給口３の底部分に露出した犠牲層３０を、フッ化水素の蒸気によって除去した。このとき、犠牲層３０は、シリコン基板１０全体を、いわゆるバッファードフッ酸に浸漬し、雰囲気を減圧状態にしながら超音波を付与することで除去することもできる。
【００４３】
次に、絶縁層２ｂと保護層２ａとになるポリイミド樹脂２を、蒸着重合法によって成膜する。このとき、同時に犠牲層３０が除去されたことによって生じた空隙を、ポリイミド樹脂２によって埋める。
【００４４】
その後、シリコン基板１０の裏面に、ドライフィルムによってレジストを成膜し、露光、現像を行って、供給口３の部分のレジストを除去する。次いで、ＲＩＥによって、貫通口３５及び供給口３の底部分のポリイミド樹脂２を除去した後、シリコン基板１０の裏面のレジストを除去する。
【００４５】
次に、シリコン基板１０の裏面に、めっきの下敷層となる金をスパッタし、感光性ドライフィルムをシリコン基板１０の裏面に貼り付け、導電層を形成しない領域をマスクするようにフォトリソグラフィ技術によってパターニングする。
【００４６】
その後、下敷層に電位を印加し、貫通導電層及び裏面導電層となる金めっき３７を成膜した。その後、ドライフィルムを剥離し、金めっき３７が存在しない領域の下敷層を除去する。
【００４７】
次に、ＣＤＥ（Chemical Dry Etching）によって、供給口３の底部分のパッシベイション層（窒化シリコン膜）１５を除去した後、シリコン基板１０を乳酸メチルに浸漬し、溶出可能な樹脂層３３を除去する。
【００４８】
その後、シリコン基板１０を、ロウが溶融する温度まで加熱し、サポート基板を剥離した後、ダイシング装置によってシリコン基板１０を個々に切断してチップ化する。このチップをチッププレート１２に貼り付けるとともに、外部電極と裏面導電とを電気的に接続する等の工程を経て、ヘッドカートリッジの形態に組み立てることによって、図９に示すような記録ヘッドが完成する。
【００４９】
（第３の実施形態の製造方法）
第３の実施形態の記録ヘッドは、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、保護層２ａ、絶縁層２ｂが、機能層１８と、中間機能層としての酸化シリコン層２９とに跨って形成されている。以下、第３の実施形態の記録ヘッドの製造方法について説明する。
【００５０】
まず、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、単結晶のシリコン基板１０の表面の上に、熱酸化法によって、ＭＯＳの素子分離として機能する酸化シリコン層３２を形成する。この酸化シリコン層３２の上に、第１の犠牲層４１となるアルミニウム膜を成膜し、汎用のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、後工程で供給口３が形成される領域を覆うように第１の犠牲層４１をパターンニングする。
【００５１】
第１の犠牲層４１の上に、電子回路の層間絶縁膜として形成される酸化シリコン層２９を、中間機能層としても用いるために、ＣＶＤ法によって成膜する。この中間機能層としての酸化シリコン層２９には、第１の犠牲層４１の上に位置する部分に複数の穴２９ａを形成するとともに、供給口３が形成される領域の部分を除去する。
【００５２】
さらに、中間機能層をなす酸化シリコン層２９の上に、第２の犠牲層４２となるアルミニウム膜を成膜して、パターニングする。このとき、中間機能層である酸化シリコン層２９の穴２９ａの内側と、供給口３が形成される領域の上の位置とで、図１２に示すように、第１の犠牲層４１と第２の犠牲層４２とが接触されている。
【００５３】
その後、シリコン基板１０の表面の上に、パッシベイション層１５、耐キャビテーション層等を含む機能層１８を積層して形成する。以降、シリコン基板１０に、インク流路１９と吐出口１１を有するノズル部材を形成する。続いて、ＩＣＰ−ＲＩＥエッチャーによって、図１３に示すように、シリコン基板１０の裏面から、貫通口３５及び供給口３を形成するまでの工程については、上述の実施形態の製造方法と同一であるため、説明を省略する。
【００５４】
その後、貫通口３５及び供給口３の内部に露出した第１及び第２の犠牲層４１、４２であるアルミニウムの薄膜を、例えば燐酸、酢酸、硝酸の混合液等によって除去する。これにより、図１４に示すように、中間機能層としての酸化シリコン層２９の一部の上下と穴に、供給口３及び貫通穴３５と連通する空隙が形成される。混合液による除去後に乾燥を行う際は、二酸化炭素による超臨界乾燥法を用いるのが好適である。
【００５５】
なお、空隙は、酸化シリコン層２９の下面とシリコン基板１０又は酸化シリコン層２９の下の機能層との間の一部、及び酸化シリコン層２９の上面と上部機能層との間の一部、及び酸化シリコン層２９に形成された穴の少なくとも一部に形成されればよい。これらの空隙は、供給口３まで連通するように形成される。
【００５６】
このとき、貫通口３５に貫通電極の形成も行う場合は、第２の犠牲層４２の上に位置する電子回路を構成する配線層３１との間に、バリア層１６としてのバリアメタルを予め成膜しておくのが好ましい。なお、バリアメタルとしては、例えばチタン、窒化チタン、窒化タンタル等から適宜選択される。
【００５７】
次に、絶縁層２ｂ及び保護層２ａとなるポリ尿素樹脂２を、蒸着重合法によって成膜する。このとき、中間機能層をなす酸化シリコン層２９の上下と穴に生じた空隙をポリ尿素樹脂２によって埋める。その後、シリコン基板１０の裏面に、ドライフィルムによってレジストを成膜し、露光、現像を行って、供給口３の部分のレジストを除去する。
【００５８】
続いて、貫通口３５及び供給口３の底部分に形成されているポリ尿素樹脂２を、ＲＩＥによって除去した後、シリコン基板１０の裏面のレジストを除去する（図１５）。
【００５９】
次に、シリコン基板１０の裏面に、めっきの下敷層となる金をスパッタし、感光性ドライフィルムをシリコン基板１０の裏面に貼り付け、導電層を形成しない領域をマスクするように、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。その後、下敷層に電位を印加し、貫通導電層及び裏面導電層となる金めっき３７を成膜する。金めっき３７の成膜後、感光性ドライフィルムを剥離し、金めっき３７が存在しない領域の下敷層を除去する。
【００６０】
次に、供給口３の底部分に形成されているパッシベイション層（窒化シリコン膜）１５を、ＣＤＥによって除去した後、シリコン基板１０全体を乳酸メチルに浸漬し、溶出可能な樹脂層３３を除去する（図１６）。
【００６１】
その後、シリコン基板１０を、ロウが溶融する温度まで加熱し、サポート基板を剥離した後、ダイシング装置によってシリコン基板１０を個々に切断してチップ化する。このチップをチッププレート１２に貼り付けるとともに、外部電極と裏面導電とを電気的に接続する等の工程を経て、ヘッドカートリッジの形態に組み立てることによって、図１０に示すような記録ヘッドが完成する。
【００６２】
（第４の実施形態の製造方法）
図１７に示すように構成される第４の実施形態の記録ヘッドは、以下の製造方法で製造される。すなわち、本実施形態の製造方法では、犠牲層として、プラズマＣＶＤ法によって成膜された酸化シリコン層が用いられる。また、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜を用いることもできる。さらに、これら薄膜をＣＶＤ法やスピンオン法によって成膜してもよい。
【００６３】
供給口３、貫通口３５を形成した後に、犠牲層は、フッ化水素の蒸気やバッファードフッ酸によって除去される。このため、犠牲層に接触している周囲の機能層において、絶縁層、パッシベイション層としては窒化シリコン等から選択され、耐キャビテーション層としては炭化シリコン、タンタル等から選択される。また、抵抗体としては窒化タンタル、ＴａＳｉＮ等から、フッ化水素で侵され難いものから選択される。上述した構成や工程以外は、上述の第３の実施形態の製造方法と同一であるため、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態の記録ヘッドを示す図である。
【図２】本実施形態の記録ヘッドの他の構成を示す横断面図である。
【図３】本実施形態の記録ヘッドの更に他の構成を示す横断面図である。
【図４】第１の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図５】前記第１の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図６】前記第１の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図７】前記第１の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図８】前記第１の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図９】本実施形態の記録ヘッドの他の構成を示す縦断面図である。
【図１０】本実施形態の記録ヘッドの更に他の構成を示す図である。
【図１１】第３の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図１２】前記第３の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図１３】前記第３の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図１４】前記第３の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図１５】前記第３の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図１６】前記３の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【図１７】第４の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  貫通電極
２ａ  保護層
２ｂ  絶縁層
３  供給口
１０  シリコン基板
１１  吐出口
１３  吐出エネルギ発生素子
１５  パッシベイション層
１９  インク流路
３１  配線層
【図１】
0005361231.tif 000002
【図２】
0005361231.tif 000003
【図３】
0005361231.tif 000004
【図４】
0005361231.tif 000005
【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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