(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１１０）面方位のシリコンウェハを異方性エッチングして複数の構造体を形成するとともに、前記複数の構造体の間に異方性エッチングで微小な多角形のパターンを並べたチップ分離線を入れ、このチップ分離線から個々の構造体に分離する
液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１１＞方向のチップ分離線は７０．５°の角度を持つ平行四辺形のパターンをこの平行四辺形のパターンの高さより大きなピッチで並べた構成である
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１２＞方向のチップ分離線は＜１１２＞方向に長い多角形のパターンを並べた構成であ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】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記多角形のパターンの幅は１μｍ以上であ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】
請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、隣り合う前記平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの長さが０．５〜１００μｍであることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、隣り合う前記平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの幅が１〜５０μｍであることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記平行四辺形のパターンの高さは、異方性エッチングの深さをＴとしたとき（（√６）Ｔ−０．３５）μｍ〜（（√６）Ｔ−７０）μｍの範囲内であることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
（１１０）面方位のシリコンウェハを異方性エッチングして複数の構造体を形成するとともに、前記複数の構造体の間に異方性エッチングで微小な多角形のパターンを並べたチップ分離線を入れ、このチップ分離線から個々の構造体に分離する
液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１１＞方向のチップ分離線は７０．５°の角度を持つ平行四辺形のパターンをこの平行四辺形のパターンの高さより小さなピッチで並べた構成であることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、隣り合う前記平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの長さが０．５〜１００μｍであることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、隣り合う前記平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの幅が１〜５０μｍであることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記平行四辺形のパターンの高さは、異方性エッチングの深さをＴとしたとき（（√６）Ｔ＋０．７）μｍ〜（（√６）Ｔ＋３５）μｍの範囲内であることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記シリコンウェハ内の構造体の配列を千鳥配列と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１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記シリコンウェハのチップ分離線を構成するパターンを表裏両面からの異方性エッチングで形成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１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記シリコンウェハを異方性エッチングした後に各構造体に分離し、その後構造体を他の基板と接合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１４】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記シリコンウェハを異方性エッチングした後に他の基板と接合し、その後各構造体に分離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１５】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記シリコンウェハを他の基板と接合した後、シリコンウェハを異方性エッチングし、その後各構造体に分離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１６】
液滴を吐出するノズルが連通する液室を形成する構造体を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記構造体は前記請求項１ないし１５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法で製造されたものであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１７】
インク滴を吐出するインクジェットヘッドとこのインクジェットヘッドにインクを供給するインクタンクを一体化したインクカートリッジにおいて、前記インクジェットヘッドが請求項１６に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項１８】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した画像記録装置において、前記液滴吐出ヘッドが請求項１６に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液滴吐出ヘッド及びその製造方法、インクカートリッジ並びに画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジェット記録装置において使用する液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する液室（加圧液室、圧力室、吐出室、インク流路等とも称される。）と、液室内のインクを加圧する圧力を発生する圧力発生手段とを備えて、圧力発生手段で発生した圧力で液室内インクを加圧することによってノズルからインク滴を吐出させる。なお、液滴吐出ヘッドとしては、例えば液体レジストを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、ＤＮＡの試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドなどもあるが、以下ではインクジェットヘッドを中心に説明する。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドとしては、圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素子を用いて液室の壁面を形成している振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型のもの、液室内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型（サーマル型）のもの、液室の壁面を形成する振動板（又はこれと一体の電極）とこれに対向する電極を用いて静電力で振動板を変形させることでインク滴を吐出させる静電型のものなどがある。
【０００４】
ところで、従来のインクジェットヘッドにおいては、液室や各液室に連通する共通液室などを形成する構造体としての液室形成部材或いは流路形成部材として、感光性樹脂、樹脂モールド、金属、ガラスなどの材料を用いている。しかしながら、樹脂の液室は剛性が小さいので、近傍の液室間でクロストークが発生し易く、良好な画像品質が得られないという問題を生じていた。また、金属やガラスなどは、剛性が大きくクロストークの問題は小さいが、他方、加工が難しく、特に近年のインクジェットヘッドは高画質化のために高密度化の要求が高まってきており、このような要求に応えるのは困難になってきている。
【０００５】
そこで、例えば特開平７−１３２５９５号公報、特開平７−２７６６２６号公報などに記載されているように、液室や共通液室をシリコン基板（シリコンウエハ）の異方性エッチングで形成することが知られている。シリコンは、剛性が高く、しかも異方性エッチングを用いることによって微細な加工が可能であり、特に、（１１０）面方位のシリコンウェハを用いることによって、垂直な壁面を形成することができるので、液室を高密度に配置することができる。
【０００６】
このようにシリコンを液室形成部材に用いた場合、シリコン基板（シリコンウエハ）上に、複数のヘッドチップに対応する液室や共通液室を形成し、これを各チップ毎に分離する必要がある。
【０００７】
従来、シリコン基板を各チップに分離する方法としてはダイシングが一般的である。また、ダイシングによる切子の付着の問題を解消するため、例えば特開平１０−１５７１４９号公報に記載されているように、シリコンウエハに所定の分離パターンマスクを形成して、異方性エッチングを行ってＶ字溝で各チップに分離する方法、或いは特開平５−３６８２５号公報に記載されているように、シリコンウエハに第１、第２のＶ字溝を形成し、これらの第１、第２のＶ字溝に応力を集中させてウエハをへき開して各チップに分離する方法などが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
先ず、ダイシングによって分離する方法は、水をかけながらブレードを高速で回転して切断したときに切子がチップに付着するという問題がある。この切子は、硫酸過水や塩酸過水などの酸洗浄、アンモニア過水などのアルカリ洗浄、アセトンやアルコールなどの有機洗浄などの化学的洗浄、あるいは超音波、水圧などの物理的洗浄でも完全に除去することは難しい。一番有効なのはブラシなどによる洗浄であるが、マイクロマシン分野における微細な立体構造体が形成されたものに関しては、隙間に入り込んだ切子がとれきれない、あるいは構造体が破損してしまうなどといった問題がある。
【０００９】
従前、シリコン基板で形成するデバイスとしては半導体素子が一般的であるが、そのような半導体素子は平面構造なので切子が隙間に入り込むこともなく、またブラシなどの物理的な力が加わっても損傷することはなく、特に問題を生じていなかった。また、半導体素子ではデバイスの機能的な内部構造、配線などのプロセスが完了した後に分離するので、多少切子がチップに残ったとしてもデバイス機能としては問題なかった。これに対して、マイクロマシン分野においては、チップ分離後に組み立て、配線などのプロセスを行うことが多く、切子が残ることは大きな問題となる。
【００１０】
あるいはまた、ダイシングでは切断時の水の水圧で微細な構造体が破損するといった問題がある。さらに、ウェハを固定するのに、真空チャックが用いられているが、構造体を形成して強度が弱くなったウェハをこの真空チャックからはずすとき破損の原因となり、歩留まりの低下の問題となっていた。また、切断したチップがばらばらにならないように裏面にダイシングテープを貼ることがあるが、このダイシングテープを貼る時、あるいははがす時にも破損の原因となっていた。この場合、ＵＶ光照射や熱処理によって粘着力が低下するダイシングテープを用いれば、はがす時の破損は少なくなるが、このようなテープは高価であり、コストアップとなってしまうという問題もある。
【００１１】
また、マイクロマシン分野においては、シリコン基板と、ニッケル、ＳＵＳなどの金属基板、パイレックスなどのガラス基板、アルミナなどのセラミックス基板などと積層構造にすることがある。製造工法からみれば、ウェハサイズで積層した後にチップに分離したほうが効率的である。
【００１２】
しかしながら、ダイシングのブレードの種類は材料によって最適化するので、異種材料の積層基板をダイシングしようとすれば、切断できなかったり、ブレードやサンプルを破損したり、切断線幅が広くなったり、ブレードの寿命が短くなったりといった問題がある。さらに、ダイシングでは一直線にしか切断できないので、マイクロマシン分野における比較的大きなチップサイズでは、ウェハ内のチップ取り数が少なくなってしまい、コスト高になるといった問題がある。
【００１３】
そこで、上述したようにダイシングによる切子の付着の問題を解消するためエッチングで分離する方法が提案されているのであるが、このうち、Ｖ字溝でエッチング貫通して分離線を形成して分離する方法にあっては、各チップはマスク用のＳｉＮ膜だけでつながっている状態になるので、エッチング後のウェハの強度が非常に弱く、取り扱い性が悪くなり、またチップに分離する前に破損してしまい、製造歩留まりが悪く、ヘッドのコストが高くなるという課題がある。
【００１４】
また、シリコンウエハに第１、第２のＶ字溝を形成する方法にあっては、Ｖ字溝を貫通させずに形成しているので、エッチング後もウェハの強度は維持されるが、ウェハの厚さバラツキによってＶ字溝の残し部分の厚さが異なり、厚さの薄いウェハでは強度が小さくなって破損したり、厚さが厚いウェハでは残し部分が厚すぎて分離できなかったり、或いは、分離する際、Ｖ字溝からずれた線で分離されてしまうなど、製造歩留まりが悪く、ヘッドのコストが高くなるという課題がある。
【００１５】
さらに、これらの各方法に共通して、（１００）面方位のウェハを用いた場合、Ｖ字溝の直線はウェハ内で互いに直交する方向に形成できるチップ分離に適用できるが、（１１０）面方位のウェハでは垂直にエッチングされる方向はウェハ内で互いに７０．５°の角度をなしているので、長方形のチップを切り出すことができなくなる。マイクロマシン分野では、垂直に異方性エッチングが可能な結晶面方位（１１０）のウェハを用いることが多く、そのような場合には、上述した方法では分離することができなくなるという課題がある。
【００１６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、歩留まりを向上してコストを低減できるようにすることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、
（１１０）面方位のシリコンウェハを異方性エッチングして複数の構造体を形成するとともに、前記複数の構造体の間に異方性エッチングで微小な多角形のパターンを並べたチップ分離線を入れ、このチップ分離線から個々の構造体に分離する
液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１１＞方向のチップ分離線は７０．５°の角度を持つ平行四辺形のパターンをこの平行四辺形のパターンの高さより大きなピッチで並べた構成である
構成とした。
【００１９】
ここで、（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１２＞方向のチップ分離線は＜１１２＞方向に長い多角形のパターンを並べることが好ましい。この場合、多角形のパターンの幅は１μｍ以上であることが好ましい。
【００２０】
また、隣り合う平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの長さが０．５〜１００μｍであることが好ましい。また、隣り合う平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの幅が１〜５０μｍであることが好ましい。さらに、平行四辺形のパターンの高さは、異方性エッチングの深さをＴとしたとき（（√６）Ｔ−０．３５）μｍ〜（（√６）Ｔ−７０）μｍの範囲内であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、
（１１０）面方位のシリコンウェハを異方性エッチングして複数の構造体を形成するとともに、前記複数の構造体の間に異方性エッチングで微小な多角形のパターンを並べたチップ分離線を入れ、このチップ分離線から個々の構造体に分離する
液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１１＞方向のチップ分離線は７０．５°の角度を持つ平行四辺形のパターンをこの平行四辺形のパターンの高さより小さなピッチで並べた構成である
構成とした。
ここで、隣り合う平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの長さが０．５〜１００μｍであることが好ましい。また、隣り合う平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの幅が１〜５０μｍであることが好ましい。さらに、平行四辺形の高さは、異方性エッチングの深さをＴとしたとき（（√６）Ｔ＋０．７）μｍ〜（（√６）Ｔ＋３５）μｍの範囲内であることが好ましい。
【００２２】
さらにまた、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法において、シリコンウェハ内の構造体の配列を千鳥配列とすることが好ましい。また、シリコンウェハのチップ分離線を構成するパターンは表裏両面からの異方性エッチングで形成することができる。
【００２３】
さらに、シリコンウエハを異方性エッチングした後に各構造体に分離し、その後構造体を他の基板と接合することができる。また、シリコンウエハを異方性エッチングした後に他の基板と接合し、その後各構造体に分離することができる。さらに、シリコンウエハを他の基板と接合した後、シリコンウエハを異方性エッチングし、その後各構造体に分離することができる。
【００２４】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルが連通する液室を形成する構造体は本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で製造されたものである。
【００２５】
本発明に係るインクカートリッジは、本発明に係るインクジェットヘッドとこのインクジェットヘッドにインクを供給するインクタンクを一体化したものである。
【００２６】
本発明に係る画像記録装置は、液滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドを搭載したものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドの第１実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は同ヘッドの振動板長手方向に沿う模式的断面説明図である。
【００２８】
このインクジェットヘッドは、液室を形成する構造体としての第１基板である流路基板１と、この流路基板１の下側に設けた第２基板である電極基板３と、流路基板１の上側に設けた第三基板であるノズル板４とを重ねて接合した積層構造体であり、これらにより、複数のノズル５が連通するインク流路でもある液室６、液室６に流体抵抗部７を介して連通する共通液室８などを形成している。
【００２９】
流路基板１には、液室６及びこの液室６の底部となる壁面を形成する振動板１０、各液室６を隔てる隔壁１１を形成する凹部、共通液室８を形成する凹部などを形成している。
【００３０】
この流路基板１は、（１００）面方位の単結晶シリコン基板（シリコンウエハ）に振動板となる厚み（深さ）に高濃度不純物であるボロンを拡散し、この高濃度ボロンドープ層をエッチングストップ層として異方性エッチングを行うことにより、液室６となる凹部等を形成するときに所望の厚さの振動板１０を得たものである。なお、高濃度Ｐ型不純物としては、ボロンの他、ガリウム、アルミニウム等も用いることができる。また、高濃度ボロンドープ層にはボロン以外にシリコンよりも格子定数の大きな原子、たとえばゲルマニウム(Ｇｅ)を含むことによって、ボロンによる引っ張り応力を低減することができる。
【００３１】
また、流路基板１としては、ベース基板と活性層基板とを酸化膜を介して接合したＳＯＩ（Ｓilicon Ｏn Ｉnsulator）基板を用いることも可能である。この場合には、活性層基板を振動板１０として用い、ベース基板に液室６や共通液室１０となる凹部を彫り込む。
【００３２】
電極基板３には、凹部１４を形成して、この凹部１４の底面に振動板１０に所定のエアギャップ１６を置いて対向する電極１５を形成し、この電極１５と振動板１０によって、振動板１０を静電力で変形させて液室６の内容積を変化させるアクチュエータ部を構成している。この電極基板３の電極１５上には振動板１０との接触によって電極１５が破損するのを防止するため、例えば０．１μｍ厚のＳiＯ2などの絶縁層１７を成膜している。なお、電極１５を電極基板３の端部付近まで延設して外部駆動回路と接続手段を介して接続するための電極パッド部１５ａを形成している。
【００３３】
この電極基板３は、ガラス基板、又は表面に熱酸化膜３ａを形成した単結晶シリコン基板上に、ＨＦ水溶液などでエッチングにより凹部１４を形成し、この凹部１４に窒化チタンなどの高耐熱性を有する電極材料をスパッタ、ＣＶＤ、蒸着などの成膜技術で所望の厚さに成膜し、その後、フォトレジストを形成してエッチングすることにより、凹部１４にのみ電極１５を形成したものである。この電極基板３と流路基板１とは陽極接合、直接接合などのプロセスで接合している。
【００３４】
ここで、電極１５は、例えばタングステンサイド膜とポリシリコン膜の２層構造、或いは、金、通常半導体素子の形成プロセスで一般的に用いられるＡｌ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料や、Ｔｉ、ＴｉＮ等の高融点金属、不純物をドープした多結晶シリコン膜なども用いることができる。
【００３５】
この例では、電極１５は、シリコン基板にエッチングで形成した深さ０．４μｍの凹部１４内に窒化チタンを０．１μｍの厚さにスパッタし形成し、その上にＳｉＯ２スパッタ膜を０．１μｍ厚みで絶縁層１７として形成している。したがって、このヘッドにおいては、電極基板３と流路基板１とを接合した後のエアギャップ１６の長さ（振動板１０と絶縁層１７表面との間隔）は、０．２μｍとなっている。
【００３６】
また、ノズル板４にはノズル５、液体抵抗部７となる溝、共通液室８へ外部からインクを供給するためのインク供給口１９を形成し、吐出面には撥水処理を施している。このノズル板４としては、例えば、Ｎｉ電鋳工法で製作しためっき膜、シリコン基板、ＳＵＳなどの金属、樹脂とジルコニアなどの金属層の複層構造のものなども用いることができる。このノズル板４は流路基板１に接着剤にて接合している。
【００３７】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、振動板１０を共通電極とし、電極１５を個別電極として、ドライバＩＣ（駆動回路）から選択的に振動板１０と電極１５との間に駆動電圧を印加することによって、振動板１０と電極１５との間に発生する静電力によって振動板１０が電極１５側に変形変位し、この状態から振動板１０と電極１５間の電荷を放電させる（駆動電圧を０にする）ことによって振動板１０が復帰変形して、液室６の内容積（体積）／圧力が変化し、ノズル５からインク滴が吐出される。
【００３８】
このインクジェットヘッドにおける液室６、共通液室８を構成するシリコン基板からなる流路基板１は本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を適用して製作している。そこで、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第１実施形態について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は上記ヘッドの流路基板１のシリコンウェハ２０での配置図、図５は図４における１チップ分の拡大説明図である。
【００３９】
この例は、シリコンウェハ２０上に流路基板１のチップ（構造体）２１を８個配置した例である。各チップ２１間には細い溝２２を形成している。この細い溝２２は、共通液室８や液室６を形成するのと同様に、異方性エッチングによる掘り込みで形成したものである。
【００４０】
この場合、上述したように振動板１０を形成するために高濃度ボロン拡散層を形成しているので、ここでは、細い溝２２はシリコンウエハ２０を貫通せず、振動板１０の厚さだけ残っている。また、細い溝２２は断続的に形成しており、不連続部分（ブリッジ）２３によってチップ２１はばらばらにならずに保持されている。なお、不連続部分２３の幅はチップの大きさ、ウェハの大きさなどにより、チップがばらばらにならないための幅とする。これらの細い溝２２のパターンと不連続部分２３とを並べることでチップ分離線２４を構成している。
【００４１】
したがって、各チップ２１間は細いブリッジ２３でつながっているので、わずかな力を加えることにより、チップ分離線２４に沿って各チップ２１に分離することができる。細い溝２２は振動板１０と同じ厚さ分を残して貫通していないが、その残っている部分の厚さは非常に薄いので、簡単に分離することができる。
【００４２】
また、溝幅をさらに細くすると溝２２はＶ溝形状となるが貫通はしない。このとき、Ｖ溝の残り（＝（厚さ）−（Ｖ溝深さ））を小さくしておくことで、簡単な力によって分離することができる。Ｖ溝の残りの厚さは溝幅によって調節することができる。また、溝部分をＶ溝で止めて貫通させない場合は溝２２は必ずしも断続的にする必要はない。
【００４３】
このようにシリコンウエハに各チップ間に細い溝を形成して、応力を加えてチップを分離することによって、ダイシング時のように切子が付着することがなくなる。この場合、チップを分離したとき、わずかにブリッジの破片が発生することがあるが、それはダイシング時に発生する細かい切子と違って比較的大きいので、チップ分離後の軽い洗浄により除去できる。また、水圧や真空チャックなどの力も加わらず、ダイシングテープなども必要ないので、歩留まりが向上する。
【００４４】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第２実施形態について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６はシリコンウェハ３０内のチップ配置図、図７は図６における１チップ分の拡大説明図である。
【００４５】
ここでは、流路基板１を（１１０）面方位のシリコン基板（シリコンウエハ３０）を用いて形成している。（１１０）面方位の基板を使っているので、液室６は平面形状で平行四辺形に、共通液室８は図中縦方向は結晶面に沿っていないので鋸状に形成される。また、（１１０）面方位の基板の異方性エッチングでは、液室６間の隔壁が垂直な（１１１）面が現れるようにパターニングすることで、液室６間の隔壁が垂直となり、高密度に液室６を配置することができる。
【００４６】
前記実施形態と同様に、各チップ３１間には平面形状が平行四辺形の溝（パターン）３２ａ，３２ｂを形成している。図中で横方向（＜１１２＞方向）の溝３２ａは、液室６と同じ方向なので垂直な（１１１）面で細長い溝となる。この溝３２ａと各溝３２ａ間の不連続部分（ブリッジ）３３ａによってチップ分離線３４ａを構成している。
【００４７】
一方、図中で縦方向（＜１１１＞方向）は結晶方向と一致していないので、縦の溝を形成することができない。そこで、小さな平行四辺形の溝（パターン）３２ｂを並べて形成し、溝３２ｂと各溝３２ｂ間の不連続部分３３ｂでチップ分離線３４ｂを構成している。この場合、平行四辺形のパターンが小さすぎると、（１１１）面のテーパが入りＶ溝でエッチングが停止してしまうので、シリコンウェハの厚さを考慮して平行四辺形の溝３２ｂの大きさを決める必要がある。
【００４８】
なお、チップ分離線３４ａ、３４ｂを構成する溝３２ａ、３２ｂの形状については、図７の例に限られるものではなく、例えば、図８に示すように、平行四辺形の向きを図７とは反対側の向き、すなわち、液室６の平行四辺形パターンと反対向きの平行四辺形パターンとすることもできる。また、図９に示すように、平行四辺形パターンではなく、平面形状で六角形の溝（パターン）にすることもできる。
【００４９】
ここで、チップ分離線３４ａ、３４ｂはできるだけ細いほうがウェハ内のチップの取り数が多くなるので、分離線３４ａ、３４ｂの幅はできるだけ細いほうがよい。
【００５０】
このとき、（１００）面方位のシリコンウェハを用いた場合には、分離線を構成する溝のウェハ厚さ方向の断面は図１０に示すようになる。なお、ウエハの両面にはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなるエッチングマスク層２５が成膜される。
【００５１】
このシリコンウエハにおいては、異方性エッチングによりθ＝５４．７°の（１１１）面のテーパが入り、テーパがぶつかったところでエッチングが停止する。テーパがぶつかるときの掘り込みの深さＴと溝幅Ｌの関係は、Ｌ＝√２Ｔ、で表され、厚さＡのウェハを貫通させるためには、溝幅Ｌは、Ｌmin＝√２Ａ以上であればよい。また、貫通させずにわずかな量ｂだけ残したい場合には、溝幅Ｌは、Ｌ＝√２（Ａ−ｂ）とすればよい。
【００５２】
また、（１１０）面方位のシリコンウェハを用いた場合の図７における横方向の溝３２ａのウェハ厚さ方向の断面は図１１に示すようになる。（１１０）面方位のウェハでは（１１１）面の垂直壁が形成され、原理的には溝幅はいくらでも細くできる。しかし、異方性エッチング時に気泡が発生しその気泡が細い溝になかに閉じ込められるとエッチング液が溝の中に供給されなくなりエッチングが進まなくなる。溝の中に気泡が閉じ込められないためには、溝幅Ｌは３μｍ以上必要である。また、超音波を加えるなどして溝の中の気泡を強制的に排出させる手段を用いた場合には、溝幅Ｌが１μｍ以上の幅であれば、エッチング可能となる。
【００５３】
一方、（１１０）面方位のシリコンウェハを用いた場合の図７における縦方向（＜１１１＞方向）の分離線３４ｂを構成する溝３２ｂは、横方向のような細い溝３２ａとすることができない。そこで、縦方向の分離線３４ｂの幅を細くする構成について詳細に説明する。
【００５４】
まず、（１１０）面方位のシリコンウェハにおいても斜め方向のテーパが形成される。（１１０）面方位のシリコンウェハの異方性エッチングにおいては図１２（ａ）、（ｃ）に示すような２種類の平行四辺形のパターンと同図（ｂ）に示すような六角形のパターンが得られる。この他にも同図中で左右の形状が異なる組み合わせの四角形、台形や五角形も形成することができるが、左右の組み合わせだけなのでここでは説明を省略する。
【００５５】
この図１２はＶ溝が形成されたとき同じ深さとなるときの３つの形状を示したものである。これらのなかで幅Ｗが一番小さくなるのは、同図（ａ）に示す７０．５°の角度を持つ平行四辺形のパターンであり、幅はＷ0となる。したがって、この７０．５°の角度をもつ平行四辺形の溝（パターン）３２ｂを並べて分離線３４ｂを形成することによって、分離線３４ｂの幅Ｌを狭くすることができる。
【００５６】
そこで、平行四辺形のパターンの溝を縦に並べて分離線を構成するときの２つの平行四辺形の配置の関係の第１例について図１３を参照して説明する。
この例は、平行四辺形のパターン３２ｂの高さＨを平行四辺形のパターン３２ｂの配列のピッチＰよりも小さくした場合である。２つの平行四辺形のパターン３２ｂがブリッジ３３ｂで部分的につながっている形状を得るには、平行四辺形のパターン３２ｂが重なっている領域Δが存在しなければならない。
【００５７】
同図より、エッチング深さＴの時の最小の分離線幅Ｌは、次の（１）式で決まる。ウェハを貫通させるためにはエッチング深さＴをウェハ厚さよりも大きくすればよい。
【００５８】
【数１】
0004498643.tif 000002
【００５９】
また、平行四辺形のパターンの高さＨは、次の（２）式で決まる。
【００６０】
【数２】
0004498643.tif 000003
【００６１】
ブリッジの幅ｔは、必要な強度に応じて任意に決めることができる。ブリッジの幅ｔはエッチング後にウェハ搬送やハンドリングに絶えうる強度を持ち、かつチップ分離の時には容易に分離可能な寸法であること、かつ、ウェハ面積を有効に利用でき、一般的なチップ分離方法であるダイシングの分離幅よりも同等以下であることが好ましい。よって、ブリッジの幅ｔは１〜５０μｍ、ブリッジの長さΔは０．５〜１００μｍ、好ましくは、幅ｔは５〜３０μｍ、長さΔは２〜５０μｍである。ブリッジは幅ｔのほかに（１１１）テーパ面も含まれるが、テーパーの影響を考えて設計値を決定すればよい。
【００６２】
また、平行四辺形のパターンの高さＨは、（（√６）Ｔ−０．３５）μｍ〜（（√６）Ｔ−７０）μｍ、好ましく（（√６）Ｔ−１．４）μｍ〜（（√６）Ｔ−３５）μｍである。
【００６３】
次に、平行四辺形のパターンの溝を縦に並べて分離線を構成するときの２つの平行四辺形のパターン配置の関係の第２例について図１４を参照して説明する。この例は、平行四辺形のパターン３２ｂの高さＨを平行四辺形のパターンの配列のピッチＰよりも大きくした場合である。同図よりエッチング深さＴの時の最小の分離線幅Ｌは、次の（３）式で決まる。ウェハを貫通させるためにはエッチング深さＴをウェハ厚さよりも大きくすればよい。
【００６４】
【数３】
0004498643.tif 000004
【００６５】
また、平行四辺形のパターン３２ｂの高さＨは、次の（４）式で決まる。
【００６６】
【数４】
0004498643.tif 000005
【００６７】
前記同様、ブリッジの幅ｔはエッチング後にウェハ搬送やハンドリングに絶えうる強度を持ち、かつチップ分離の時には容易に分離可能な寸法であること、かつウェハ面積を有効に利用でき、一般的なチップ分離方法であるダイシングの分離幅よりも同等以下であることが好ましい。よって、ブリッジの幅ｔは１〜５０μｍ、ブリッジの長さεは０．５〜１００μｍ、好ましくは、幅ｔは５〜３０μｍ、長さεは２〜５０μｍである。
【００６８】
この配列方法では、前記第１例の配列方法よりも分離線幅ＬはΔだけ小さくすることができる。また、このΔは略幅ｔであるので、平行四辺形のパターンの高さＨは（（√６）Ｔ＋０．７）μｍ〜（（√６）Ｔ＋３５）μｍ、好ましくは（（√６）Ｔ＋７）μｍ〜（（√６）Ｔ＋２１）μｍである。
【００６９】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第３実施形態について図１５を参照して説明する。なお、同図はウエハ上におけるチップ配置を示す平面図である。
この実施形態は、チップ３１を千鳥状に配置することによって図６の例よりも１枚のウエハから取出すチップ取り数を多くしている。すなわち、上述したチップ分離線３４ａ、３４ｂを用いることでウエハ上でのチップ配列の自由度が向上し、一直線の分離線でしかチップを分離できないダイシングによる分離方法に比べて、同じ大きさのウェハから２チップ分多くとることができる。
【００７０】
また、この場合、縦方向は一直線なので、縦方向のみダイシングを用いて分離することもできる。後の工程で、チップのエッジを使って突き当てで位置決めするときなどはダイシングで分離したエッジの方が精度がよく、横方向の分離線はエッチングを使っているのでチップの取り数は多くできる。
【００７１】
次に、シリコンウエハの両面からエッチングを行う例について図１６及び図１７を参照して説明する。なお、各図はシリコンウェハのウェハ厚さ方向の断面説明図である。
【００７２】
図１６は前記に示したとおりの片面からのエッチングで溝を形成した場合を示したものである。このとき、テーパ−角θは（１００）面方位のシリコン基板を用いたときは５４．７°、（１１０）面方位のシリコン基板を用いたときは３５．３°となる。これに対して、図１７は両面にエッチングマスクパターン２８を形成して両面からエッチングを行ったものである。両面からエッチングを行うとウェハを貫通までの掘り込みの深さは、片面からのエッチングの半分でよい。そのため、溝幅Ｍ２も幅Ｍ１の半分となり、分離線幅を細くすることができる。
【００７３】
この場合、両面からのテーパがぶつかってから更にエッチングを行うと、テーパがエッチングされはじめ、開口部が大きくなってくる（図１７（ｂ））。最終的にはテーパは完全になくなる（図１７（ｃ））。テーパがなくなることで、チップ間をつなぐブリッジ３３ｂは細くなり、より分離しやすくなる。
【００７４】
また、図１８に示すように、ウエハの一方の面（上面）のエッチングマスクパターン２８ａは図１７と同じにし、他方の面（下面）のエッチングマスクパターン２８ｂはブリッジに対応するパターンを入れないで形成し、このマスクパターン２８ａ、２８ｂを用いてシリコンウエハをエッチングすると、最終的にブリッジ３３ｂは基板（ウエハ）３０の厚さよりも薄いものが得られ、チップを分離することがより容易になる。
【００７５】
次に、流路基板１と電極基板２などの別の基板と積層する場合について説明する。
第１の方法は、図１９に示すように、シリコンウエハ（基板）に異方性エッチングを施して、各チップの液室、共通液室とともにチップ分離線を形成し、その後、このチップ分離線に沿って各チップに分離し、それぞれ分離したチップを電極基板などにチップ単位で接合する。
【００７６】
このようにすれば、チップ分離線パターンを両面からエッチングする方法を使うことができ、分離線を細くすることができてウェハ面積を有効に使うことができる。
【００７７】
第２の方法は、図２０に示すように、シリコンウエハ（基板）に異方性エッチングを施して、各チップの液室、共通液室とともにチップ分離線を形成し、その後、各チップに分離せずに、電極基板やノズル板などの他の基板とウェハサイズのまま接合する。電極基板やノズル板がパイレックスなどのガラス、アルミナなどのセラミックス、ニッケル・ＳＵＳなどの金属の場合がある。
【００７８】
この場合、このように異種材料を積層したものを同時に切ることは困難であるが、シリコン基板はブリッジのみの分離線が入っているので、ほかの基板を切ることによってシリコン基板は容易に分離される。
【００７９】
次に、第３の方法として、図２１に示すように、ウェハサイズで他の基板、電極基板やノズル板などと接合し、その後、エッチングを施す。そして、シリコンウエハに形成したチップ分離線で前同様に分離する。
【００８０】
この方法によれば、上記第１、第２の方法ではエッチングにより強度が弱くなったものをハンドリングしなければならなかったのに対して、接合した後にエッチングを施すので、積層基板となっており、強度が強くハンドリングで破損することも少なくなる。
【００８１】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第２実施形態に係るインクジェットヘッドについて図２２及び図２３を参照して説明する。なお、図２２は同ヘッドの分解斜視説明図、図２３は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【００８２】
このインクジェットヘッドは、単結晶シリコン基板で形成した流路形成基板（液室基板）４１と、この流路形成基板４１の下面に接合した振動板４２と、流路形成基板４１の上面に接合したノズル板４３とを有し、これらによってインク滴を吐出するノズル４５が連通する流路（インク液室）である加圧液室４６、加圧液室４６に流体抵抗部となるインク供給路４７を介してインクを供給する共通液室４８を形成している。
【００８３】
そして、振動板４２の面外側（液室４６と反対面側）に各加圧液室４６に対応して駆動手段としての積層型圧電素子５２を接合し、この積層型圧電素子５２はベース基板５３に接合して固定し、この圧電素子５２の列の周囲にはスペーサ部材５４をベース基板５３に接合している。
【００８４】
この圧電素子５２は、圧電材料層と内部電極とを交互に積層したものである。この場合、圧電素子５２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて加圧液室４６内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子５２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室４６内インクを加圧する構成とすることもできる。ベース基板５３及びスペーサ部材５４には共通液室４８に外部からインクを供給するためのインク供給口４９を形成する貫通穴を形成している。
【００８５】
また、流路形成基板４１の外周部及び振動板４２の下面側外縁部をエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したヘッドフレーム５７に接着接合し、このヘッドフレーム５７とベース基板５３とは図示しない部分で接着剤などで相互に固定している。なお、ヘッドフレーム５７は２つの部品に分けているが１つの部品で構成することもできる。
【００８６】
さらに、圧電素子５２には駆動信号を与えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル５８を接続し、このＦＰＣケーブル５８には各圧電素子５２に選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）５９を実装している。
【００８７】
ここで、流路形成基板４１は、結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、各加圧液室４６となる貫通穴、インク供給路４７となる溝部、共通液室４８となる貫通穴をそれぞれ形成している。この場合、各加圧液室４６は隔壁によって区画される。
【００８８】
振動板４２はニッケルの金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法で製造している。また、ノズル板４３は各加圧液室４６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル４５を形成し、流路形成基板４１に接着剤接合している。このノズル板４３としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。また、ノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、インクとの撥水性を確保するため、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。
【００８９】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、圧電素子５２に対して選択的に２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を印加することによって、パルス電圧が印加された圧電素子５２が積層方向に変位して振動板４２をノズル４５方向に変形させ、加圧液室４６の容積／体積変化によって加圧液室４６内のインクが加圧され、ノズル４５からインク滴が吐出（噴射）される。
【００９０】
そして、インク滴の吐出に伴って加圧液室４６内の液圧力が低下し、このときのインク流れの慣性によって加圧液室４６内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、圧電素子５２への電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板４２が元の位置に戻って加圧液室４６が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、インク供給口４９から共通液室４８、流体抵抗部であるインク供給路４７を経て加圧液室４６内にインクが充填される。そこで、ノズル４５のインクメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次のインク滴吐出のために圧電素子５２にパルス電圧を印加しインク滴を吐出させる。
【００９１】
この場合、流路形成基板４１は、前記第１実施形態と同様にシリコンウエハにチップ単位で液室４６、共通液室４８などを形成し、各チップ間に異方性エッチングで微小な多角形のパターン溝を入れ、これを並べることでチップ分離線を構成して、このチップ分離線で個々の流路形成基板に分離形成したものである。
【００９２】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第３実施形態のインクジェットヘッドについて図２４及び図２５を参照して説明する。図２４は同ヘッドの分解斜視説明図、図２５は同ヘッドの流路形成基板の斜視説明図である。
【００９３】
このインクジェットヘッドは、流路形成部材である第１基板６１と、この第１基板６１の下側に設けた発熱体基板である第２基板６２とを備え、これらによりインク滴を吐出する複数のノズル６４、ノズル６４が連通する液流路である加圧液室流路６６、加圧液室流路６６にインクを供給する共通液室流路６８などを形成し、インクは第１基板６１に形成したインク供給口７０から供給されて、共通液室流路６８、加圧液室流路６６を経て、ノズル６４より液滴として噴射される。
【００９４】
流路形成部材である第１基板６１は、シリコンウエハにノズル６４、加圧液室流路６６、共通液室流路６８を各チップ単位で形成し、各チップ間に異方性エッチングで微小な多角形のパターンを入れ、これを並べることでチップ分離線として、このチップ分離線からチップに分離形成したものである。第２基板６２には発熱抵抗体（電気熱変換素子）７１と、この発熱抵抗体７１に電圧を印加するための共通電極７２及び個別電極７３が形成されている。
【００９５】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、個別電極７３に選択的に駆動電圧を印加することによって発熱抵抗体７１が発熱して加圧液室流路６６のインク中にバブルが発生して圧力変化が生起し、このインク中の圧力変化によってノズル６４からインク滴が吐出される。
【００９６】
次に、本発明に係るインクカートリッジについて図２６を参照して説明する。このインクカートリッジ８０は、ノズル８１等を有する上記実施形態のいずれかのインクジェットヘッド８２と、このインクジェットヘッド８２に対してインクを供給するインクタンク８３とを一体化したものである。
【００９７】
このようにインクタンク一体型のヘッドの場合、ヘッドの歩留まり不良は直ちにインクカートリッジ全体の不良につながるので、上述したように切子残などによるインク滴吐出不良が低減することで、インクカートリッジの歩留まりが向上し、ヘッド一体型インクカートリッジの低コスト化を図れる。
【００９８】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の一例について図２７及び図２８を参照して説明する。なお、図２７は同記録装置の斜視説明図、図２８は同記録装置の機構部の側面説明図である。
【００９９】
このインクジェット記録装置は、記録装置本体１１１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明に係るインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部１１２等を収納し、装置本体１１１の下方部には前方側から多数枚の用紙１１３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）１１４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙１１３を手差しで給紙するための手差しトレイ１１５を開倒することができ、給紙カセット１１４或いは手差しトレイ１１５から給送される用紙１１３を取り込み、印字機構部１１２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１１６に排紙する。
【０１００】
印字機構部１１２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１２１と従ガイドロッド１２２とでキャリッジ１２３を主走査方向（図２８で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ１２３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからなるヘッド１２４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ１２３にはヘッド１２４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１２５を交換可能に装着している。
【０１０１】
インクカートリッジ１２５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
【０１０２】
また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド１２４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【０１０３】
ここで、キャリッジ１２３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１２１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１２２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１２３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１２７で回転駆動される駆動プーリ１２８と従動プーリ１２９との間にタイミングベルト１３０を張装し、このタイミングベルト１３０をキャリッジ１２３に固定しており、主走査モーター１２７の正逆回転によりキャリッジ１２３が往復駆動される。
【０１０４】
一方、給紙カセット１１４にセットした用紙１１３をヘッド１２４の下方側に搬送するために、給紙カセット１１４から用紙１１３を分離給装する給紙ローラ１３１及びフリクションパッド１３２と、用紙１１３を案内するガイド部材１３３と、給紙された用紙１１３を反転させて搬送する搬送ローラ１３４と、この搬送ローラ１３４の周面に押し付けられる搬送コロ１３５及び搬送ローラ１３４からの用紙１１３の送り出し角度を規定する先端コロ１３６とを設けている。搬送ローラ１３４は副走査モータ１３７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【０１０５】
そして、キャリッジ１２３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１３４から送り出された用紙１１３を記録ヘッド１２４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１３９を設けている。この印写受け部材１３９の用紙搬送方向下流側には、用紙１１３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１４１、拍車１４２を設け、さらに用紙１１３を排紙トレイ１１６に送り出す排紙ローラ１４３及び拍車１４４と、排紙経路を形成するガイド部材１４５，１４６とを配設している。
【０１０６】
記録時には、キャリッジ１２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１２４を駆動することにより、停止している用紙１１３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙１１３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙１１３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙１１３を排紙する。この場合、ヘッド１２４を構成する本発明に係るインクジェットヘッドはインク滴噴射の制御性が向上し、特性変動が抑制されているので、安定して高い画像品質の画像を記録することができる。
【０１０７】
また、キャリッジ１２３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド１２４の吐出不良を回復するための回復装置１４７を配置している。回復装置１４７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１２３は印字待機中にはこの回復装置１４７側に移動されてキャッピング手段でヘッド１２４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【０１０８】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド１２４の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【０１０９】
このように、このインクジェット記録装置においては本発明を実施した低コストのインクジェットヘッドを搭載しているので、低コスト化を図れる。
【０１１０】
なお、上記実施形態においては、液滴吐出ヘッドとしてインクジェットヘッドに適用した例で説明したが、インクジェットヘッド以外の液滴吐出ヘッドとして、例えば、液体レジストを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、ＤＮＡの試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドなどの他の液滴吐出ヘッドにも適用できる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１１＞方向のチップ分離線は７０．５°の角度を持つ平行四辺形のパターンをこの平行四辺形のパターンの高さより大きなピッチで並べた構成であるので、（１１０）面方位のウェハにおいても長方形のチップを切り出すことができ、また分離線の幅を小さくすることができて、歩留まりが向上し、低コスト化を図ることができる。
【０１１２】
ここで、（１１０）面方位のシリコンウェハの＜１１２＞方向のチップ分離線を＜１１２＞方向に長い多角形のパターンを並べて構成したので、細い溝でチップを分離できウェハ面積を有効に使うことができる。この場合、多角形の幅のパターンは１μｍ以上であるのでエッチング中に気泡の取り込みによるエッチレートの低下を防止できる。
【０１１４】
この場合、隣り合う平行四辺形のパターン間によって形成されるブリッジの長さを０．５〜１００μｍとすることでエッチング後のウェハの強度を十分に保つことができ、またチップ分離の際に容易に正確にチップに分離できる。また、隣り合う平行四辺形によって形成されるブリッジの幅を１〜５０μｍとしたのでエッチング後のウェハの強度を十分に保つことができ、またチップ分離の際に容易に正確にチップに分離できる。さらに、平行四辺形のパターンの高さを、異方性エッチングの深さをＴとしたとき（（√６）Ｔ−０．３５）μｍ〜（（√６）Ｔ−７０）μｍとすることで、エッチング後のウェハの強度を十分に保つことができ、またチップ分離の際に容易に正確にチップに分離できる。
【０１１５】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、（１１０）面方位のシリコンウェハに入れる個々の構造体に分離するための＜１１１＞方向のチップ分離線は７０．５°の角度を持つ平行四辺形のパターンをこの平行四辺形のパターンの高さより小さなピッチで並べた構成であるので、（１１０）面方位のウェハにおいても長方形のチップを切り出すことができ、また分離線の幅を小さくすることができて、歩留まりが向上し、低コスト化を図ることができる。
【０１１６】
この場合、隣り合う平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの長さを０．５〜１００μｍとすることで、エッチング後のウェハの強度を十分に保つことができ、またチップ分離の際に容易に正確にチップに分離できる。また、隣り合う平行四辺形のパターンによって形成されるブリッジの幅を１〜５０μｍとすることで、エッチング後のウェハの強度を十分に保つことができ、またチップ分離の際に容易に正確にチップに分離できる。さらに、平行四辺形のパターンの高さを、異方性エッチングの深さをＴとしたとき、（（√６）Ｔ＋０．７）μｍ〜（（√６）Ｔ＋３５）μｍとすることで、エッチング後のウェハの強度を十分に保つことができ、またチップ分離の際に容易に正確にチップに分離できる。
【０１１７】
さらに、シリコンウェハ内のチップの配列を千鳥配列とすることで、シリコンウェハ内のチップの取り数を多くすることができ更に低コスト化を図れる。また、チップ分離線を表裏両面からエッチングして形成するので、片面からのエッチングで形成する場合に比べてチップ分離線の幅を小さくすることができる。
【０１１８】
また、異方性エッチングの後、チップに分離し、その後ほかの基板と接合することで、チップ分離線を両面からのエッチングで形成することができ、異方性エッチングの後、ほかの基板と接合し、その後チップに分離することで、チップ分離線を両面からエッチングで形成することができ、また、ウェハ単位でプロセスを流すことができ、さらに、ほかの基板と接合した後、異方性エッチングを施し、その後チップに分離することで、ウェハ単位でプロセスを流すことができ、基板の強度が大きく歩留まりを高くできる。
【０１１９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、液室を形成する構造体は本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で製造されたものであるので、低コスト化を図れ、信頼性を向上することができる。
【０１２０】
本発明に係る画像記録装置によれば、本発明に係る液滴吐出ヘッドを搭載したので、低コスト化を図れ、安定して高画質記録を行なうことができる。
【０１２１】
本発明に係るインクジェット記録装置によれば、インク滴を吐出する本発明に係るインクジェットヘッドを搭載したので、低コスト化を図れ、安定して高画質記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液滴吐出ヘッドの第１実施形態のインクジェットヘッドの分解斜視説明図
【図２】同ヘッドの振動板長手方向に沿う断面説明図
【図３】同ヘッドの振動板短手方向に沿う断面説明図
【図４】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第１実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示す平面説明図
【図５】図４の１チップサイズ分の拡大説明図
【図６】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第２実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示す平面説明図
【図７】図６の１チップサイズ分の拡大説明図
【図８】同実施形態の他の例を説明する１チップサイズ分の拡大説明図
【図９】同実施形態の更に他の例を説明する１チップサイズ分の拡大説明図
【図１０】（１００）面方位のシリコンウェハを用いた場合の溝の断面説明図
【図１１】（１１０）面方位のシリコンウェハを用いた場合の図７の横方向の溝の断面説明図
【図１２】異方性エッチングによるパターンを説明する説明図
【図１３】２つの平行四辺形のパターンを並べるときの第１例を説明する説明図
【図１４】２つの平行四辺形のパターンを並べるときの第２例を説明する説明図
【図１５】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の第３実施形態の説明に供するウエハ上でのチップ配置を示す平面説明図
【図１６】片面からの異方性エッチングで分離線を構成するパターンを形成する例の説明に供する断面説明図
【図１７】両面からの異方性エッチングで分離線を構成するパターンを形成する例の説明に供する断面説明図
【図１８】両面からの異方性エッチングで分離線を構成するパターンを形成する他の例の説明に供する断面説明図
【図１９】構造体を他の基板と接合する場合の製造方法の第１例の説明に供するフロー図
【図２０】構造体を他の基板と接合する場合の製造方法の第２例の説明に供するフロー図
【図２１】構造体を他の基板と接合する場合の製造方法の第３例の説明に供するフロー図
【図２２】本発明に係る液滴吐出ヘッドの第２実施形態のインクジェットヘッドの分解斜視説明図
【図２３】同ヘッドの振動板長手方向に沿う断面説明図
【図２４】本発明に係る液滴吐出ヘッドの第３実施形態のインクジェットヘッドの分解斜視説明図
【図２５】同ヘッドの流路形成基板の斜視説明図
【図２６】本発明に係るインクカートリッジの斜視説明図
【図２７】本発明に係るインクジェット記録装置の機構部を説明する斜視説明図
【図２８】同記録装置の側面説明図
【符号の説明】
１…流路基板、３…電極基板、４…ノズル板、５…ノズル、６…液室、８…共通液室、１５…電極、３０…ウエハ、３１…チップ、３２ａ、３２ｂ…パターン（溝）、３３ａ、３３ｂ…ブリッジ、３４ａ、３４ｂ…チップ分離線。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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