(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェットエッチングによって高精度でチャンバを加工することを課題とする。【解決手段】圧力室を２段階に分けて形成することで、ガラス基板７２を支持する段部７２Ｂの精度を維持すれば、溝部７２Ａを高精度に形成する必要がない。したがって、低コストのウェットエッチング等により、圧力室を形成できる。また、溝部７２Ａと段部７２Ｂにポリシリコン７６を埋め込んでから、ガラス基板７２を成膜することで、振動板４８を高精度且つ低コストで形成できる。【選択図】図９−２
2007237479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、
前記圧力室の一部を構成する振動板と、
前記振動板を変位させる圧電素子と、
を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んで、前記振動板と前記圧電素子を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成して前記充填材を露出させた後、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去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】
液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、
前記圧力室の一部を構成する振動板と、
前記振動板を変位させる圧電素子と、
を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んで、前記振動板を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成して前記充填材を露出させた後、前記圧電素子を前記振動板上に成膜し、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去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】
液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、
前記圧力室の一部を構成する振動板と、
前記振動板を変位させる圧電素子と、
を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んで、前記振動板と前記圧電素子を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面を所定の厚みまで研磨して、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成し、前記充填材を露出させた後、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去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】
液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、
前記圧力室の一部を構成する振動板と、
前記振動板を変位させる圧電素子と、
を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に保護層を成膜し、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んだ後、前記振動板と前記圧電素子を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成して、前記充填材を露出させた後、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去することを特徴とする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、インク等の液滴を吐出するノズルと、ノズルと連通するとともに、インク等の液体が充填される圧力室と、圧力室の一部を構成する振動板と、振動板を変位させる圧電素子と、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、主走査方向に往復移動するインクジェット記録ヘッドや、紙幅を有するインクジェット記録ヘッドの複数のノズルから選択的にインク滴を吐出し、副走査方向に搬送されて来る記録紙等の記録媒体に文字や画像等を印刷するインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
このような構成のインクジェット記録ヘッドにおいて、次世代インクジェット記録ヘッドとして１２００ｄｐｉ、さらには２４００ｄｐｉの高解像度の実現が望まれている。このとき、高解像を得るために、高密度で複数列のノズル配列が必要となる。
【０００４】
高密度で高精度のインクジェット記録ヘッドを得るためには、製造工程のＬＳＩ工程においてドライエッチングなど高精度加工が可能なプロセスを選択する必要がある。しかし、これらのプロセスでの製造では高コストとなる。
【０００５】
そこで、コスト低減を見込めるウェットエッチングによって、インクジェット記録ヘッドを製造する方法がある（特許文献１参照）。しかし、ウェットエッチングを用いて、例えば５０μｍの厚さの基板にチャンバ（圧力室）を加工する場合、寸法精度を確保することが困難となり、加工後に寸法補正を行う必要がある。
【０００６】
そこで、加工後に寸法補正を行わない方法として、基板の表面にチャンバの一部となる浅い凹部をエッチングし、基板の裏面からこの凹部に貫通する貫通孔を形成することが行われている（特許文献２参照）。つまり、基板の表面側からチャンバとなる貫通孔を形成すると、チャンバの精度を確保できないため、寸法精度を確保できる深さでチャンバとなる凹部を形成する方法である。
【０００７】
しかし、特許文献２の場合、基板の表面側から加工する凹部と、裏面側から加工する貫通孔の位置合わせが必要となり、製造コストのアップに繋がる恐れがある。また、特許文献２の工程でチャンバを形成した後に、チャンバ上に振動板を形成する場合、厚い板状の振動板を貼り付けて、所定の厚みとなるまで研磨するか、予め薄くした振動板を貼り付ける。厚みのある振動板の場合、振動板に要求される精度で所定の厚さに研磨するのは困難である。また、薄い振動板の場合、取り扱いが容易ではない。このため、製造時間が掛かり、製造コストが増大してしまう。
【特許文献１】特開平６−５５７３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１８１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題を考慮し、ウェットエッチングによって高精度でチャンバを加工することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の本発明は、液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、前記圧力室の一部を構成する振動板と、前記振動板を変位させる圧電素子と、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んで、前記振動板と前記圧電素子を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成して前記充填材を露出させた後、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、基板の一方の面に溝部を形成し、この溝部の周囲の角部に段部を形成する。このように、圧力室を２段階に分けて形成することで、ウェットエッチングの時間が短くなるため、開口寸法の精度を確保できる。
【００１１】
また、溝部と段部に充填材を埋め込んでから、基板の一方の面に振動板及び圧電素子を成膜する。これにより、振動板を高精度且つ低コストで形成でき、また、振動板を基板上に接着した場合と比較して、ハンドリング性が良い。
【００１２】
そして、基板の他方の面に連通路となる開口部をエッチングで形成し、開口部からエッチング液を供給して、充填材を除去することで、液滴吐出ヘッドが製造される。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、前記圧力室の一部を構成する振動板と、前記振動板を変位させる圧電素子と、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んで、前記振動板を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成して前記充填材を露出させた後、前記圧電素子を前記振動板上に成膜し、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去することを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、基板の一方の面に溝部を形成し、この溝部の周囲の角部に段部を形成する。そして、溝部と段部に充填材を埋め込んで、基板の一方の面に振動板を成膜し、基板の他方の面に連通路となる開口部を形成して、振動板の上に圧電素子を成膜する。そして、開口部からエッチング液を供給して、充填材を除去することで、液滴吐出ヘッドが製造される。
【００１５】
請求項３に記載の本発明は、液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、前記圧力室の一部を構成する振動板と、前記振動板を変位させる圧電素子と、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んで、前記振動板と前記圧電素子を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面を所定の厚みまで研磨して、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成し、前記充填材を露出させた後、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去することを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、基板の一方の面に溝部と段部を形成し、この溝部と段部に充填材を埋め込んで、基板の一方の面に振動板と圧電素子を成膜した後の工程で、基板の他方の面を研磨して、基板を所定の厚みにする。つまり、十分な厚みのある基板に圧力室となる溝部及び段部を形成するので、最初から基板を所定の厚みに薄くした状態で扱う場合と比較して、基板のハンドリング性及び作業性が良い。
【００１７】
請求項４に記載の本発明は、液滴を吐出するノズルと連通し液体が充填される圧力室と、前記圧力室の一部を構成する振動板と、前記振動板を変位させる圧電素子と、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、シリコン又はガラスからなる基板の一方の面に前記圧力室となる溝部を形成し、前記溝部の周囲の角部に段部を形成した後、前記溝部及び前記段部に保護層を成膜し、前記溝部及び前記段部に充填材を埋め込んだ後、前記振動板と前記圧電素子を前記基板の一方の面に成膜し、前記基板の他方の面に前記圧力室への連通路となる開口部を形成して、前記充填材を露出させた後、前記開口部にエッチング液を供給して、前記充填材を除去することを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、溝部と段部に充填材を埋め込む前に、保護材を成膜する。これにより、例えば、シリコンからなる基板の溝部及び段部にポリシリコンを埋め込んだ場合、つまり、溝部及び段部に埋め込む充填材と基板を、共にシリコン系とした場合でも、開口部からエッチング液を供給したときに、充填材（溝部及び段部に埋め込まれたポリシリコン）のみがエッチング除去されて、基板がエッチングされてしまうことがない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、ウェットエッチングによって高精度でチャンバを加工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、液滴吐出装置としてはインクジェット記録装置１０を例に採って説明する。したがって、液体はインク１１０とし、液滴吐出ヘッドはインクジェット記録ヘッド３２として説明をする。また、記録媒体は記録用紙Ｐとして説明をする。
【００２１】
インクジェット記録装置１０は、図１で示すように、記録用紙Ｐを送り出す用紙供給部１２と、記録用紙Ｐの姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴を吐出して記録用紙Ｐに画像形成する記録ヘッド部１６及び記録ヘッド部１６のメンテナンスを行うメンテナンス部１８を備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された記録用紙Ｐを排出する排出部２２とから基本的に構成されている。
【００２２】
用紙供給部１２は、記録用紙Ｐが積層されてストックされているストッカー２４と、ストッカー２４から１枚ずつ取り出してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。レジ調整部１４は、ループ形成部２８と、記録用紙Ｐの姿勢を制御するガイド部材２９とを有しており、記録用紙Ｐは、この部分を通過することによって、そのコシを利用してスキューが矯正されるとともに、搬送タイミングが制御されて記録部２０に供給される。そして、排出部２２は、記録部２０で画像が形成された記録用紙Ｐを、排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納する。
【００２３】
記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、記録用紙Ｐが搬送される用紙搬送路２７が構成されている（用紙搬送方向を矢印ＰＦで示す）。用紙搬送路２７は、スターホイール１７と搬送ロール１９とを有し、このスターホイール１７と搬送ロール１９とで記録用紙Ｐを挟持しつつ連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この記録用紙Ｐに対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され、記録用紙Ｐに画像が形成される。
【００２４】
メンテナンス部１８は、インクジェット記録ユニット３０に対して対向配置されるメンテナンス装置２１を有しており、インクジェット記録ヘッド３２に対するキャッピングや、ワイピング、更には、ダミージェットやバキューム等の処理を行う。
【００２５】
図２で示すように、各インクジェット記録ユニット３０は、矢印ＰＦで示す用紙搬送方向と直交する方向に配置された支持部材３４を備えており、この支持部材３４に複数のインクジェット記録ヘッド３２が取り付けられている。インクジェット記録ヘッド３２には、マトリックス状に複数のノズル５６が形成されており、記録用紙Ｐの幅方向には、インクジェット記録ユニット３０全体として一定のピッチでノズル５６が並設されている。
【００２６】
そして、用紙搬送路２７を連続的に搬送される記録用紙Ｐに対し、ノズル５６からインク滴を吐出することで、記録用紙Ｐ上に画像が記録される。なお、インクジェット記録ユニット３０は、例えば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。
【００２７】
図３で示すように、それぞれのインクジェット記録ユニット３０のノズル５６による印字領域幅は、このインクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録用紙Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、インクジェット記録ユニット３０を紙幅方向に移動させることなく、記録用紙Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている。つまり、このインクジェット記録ユニット３０は、シングルパス印字が可能なＦｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ）となっている。
【００２８】
ここで、印字領域幅とは、記録用紙Ｐの両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、記録用紙Ｐが搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあるためと、縁無し印字の要望が高いためである。
【００２９】
以上のような構成のインクジェット記録装置１０において、次にインクジェット記録ヘッド３２について詳細に説明する。図４は第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の構成を示す概略平面図である。すなわち、図４（Ａ）はインクジェット記録ヘッド３２の全体構成を示すものであり、図４（Ｂ）は１つの素子の構成を示すものである。
【００３０】
また、図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）は、それぞれ図４（Ｂ）の各部をＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線の断面にて示すものである。ただし、後述するガラス基板７２及びプール室部材３９は省略している。更に、図６はインクジェット記録ヘッド３２を部分的に取り出して主要部分が明確になるように示した概略縦断面図である。
【００３１】
このインクジェット記録ヘッド３２には、天板部材４０が配置されている。本実施形態では、天板部材４０を構成するガラス製の天板４１は板状で、かつ配線を有しており、インクジェット記録ヘッド３２全体の天板となっている。天板部材４０には、駆動ＩＣ６０と、駆動ＩＣ６０に通電するための金属配線９０が設けられている。金属配線９０は、樹脂保護膜９２で被覆保護されており、インク１１０による浸食が防止されるようになっている。
【００３２】
また、この駆動ＩＣ６０の下面には、図７で示すように、複数のバンプ６０Ｂがマトリックス状に所定高さ突設されており、天板４１上で、かつプール室部材３９よりも外側の金属配線９０にフリップチップ実装されるようになっている。したがって、圧電素子４６に対する高密度配線と低抵抗化が容易に実現可能であり、これによって、インクジェット記録ヘッド３２の小型化が実現可能となっている。なお、駆動ＩＣ６０の周囲は樹脂材５８で封止されている。
【００３３】
天板部材４０には、耐インク性を有する材料で構成されたプール室部材３９が貼着されており、天板４１との間に、所定の形状及び容積を有するインクプール室３８が形成されている。プール室部材３９には、インクタンク（図示省略）と連通するインク供給ポート３６が所定箇所に穿設されており、インク供給ポート３６から注入されたインク１１０は、インクプール室３８に貯留される。
【００３４】
天板４１には、後述する圧力室１１５と１対１で対応するインク供給用貫通口１１２が形成されており、その内部が第１インク供給路１１４Ａとなっている。また、天板４１には、後述する上部電極５４に対応する位置に、電気接続用貫通口４２が形成されている。天板４１の金属配線９０は電気接続用貫通口４２内にまで延長されて、その電気接続用貫通口４２の内面を覆い、更に上部電極５４に接触している。
【００３５】
これにより、金属配線９０と上部電極５４とが電気的に接続され、後述する圧電素子基板７０の個別配線が不要になっている。なお、電気接続用貫通口４２の下部は金属配線９０によって閉塞された底部４２Ｂ（図１１−１（Ｂ）参照）となっており、電気接続用貫通口４２は、上方にのみ開放された以外は閉じた空間となっている。
【００３６】
流路基板としてのガラス基板７２には、インクプール室３８から供給されたインク１１０が充填される圧力室１１５が形成され、圧力室１１５と連通路５０によって連通するノズル５６からインク滴が吐出されるようになっている。そして、インクプール室３８と圧力室１１５とが同一水平面上に存在しないように構成されている。したがって、圧力室１１５を互いに接近させた状態に配置することが可能であり、ノズル５６をマトリックス状に高密度に配設することが可能となっている。
【００３７】
ガラス基板７２の下面には、ノズル５６が形成されたノズルプレート７４が貼着され、ガラス基板７２の上面には、圧電素子基板７０が形成（作製）される。圧電素子基板７０は振動板４８を有しており、振動板４８の振動によって圧力室１１５の容積を増減させて圧力波を発生させることで、ノズル５６からのインク滴の吐出が可能になっている。したがって、振動板４８が圧力室１１５の１つの面を構成している。
【００３８】
圧電素子４６は、圧力室１１５毎に振動板４８の上面に接着されている。振動板４８は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）法で形成されたＳｉＯｘ膜であり、少なくとも上下方向に弾性を有し、圧電素子４６に通電されると（電圧が印加されると）、上下方向に撓み変形する（変位する）構成になっている。なお、振動板４８は、Ｃｒ等の金属材料であっても差し支えはない。
【００３９】
また、圧電素子４６の下面には一方の極性となる下部電極５２が配置され、圧電素子４６の上面には他方の極性となる上部電極５４が配置されている。そして、圧電素子４６は、低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０で被覆保護されている。圧電素子４６を被覆保護している低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０は、水分透過性が低くなる条件で着膜するため、水分が圧電素子４６の内部に侵入して信頼性不良となること（ＰＺＴ膜内の酸素を還元することにより生ずる圧電特性の劣化）を防止できる。
【００４０】
更に、低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０上には、隔壁樹脂層１１９が積層されている。図４（Ｂ）で示すように、隔壁樹脂層１１９は、圧電素子基板７０と天板部材４０との間の空間を区画している。隔壁樹脂層１１９には、天板４１のインク供給用貫通口１１２と連通するインク供給用貫通口４４が形成されており、その内部が第２インク供給路１１４Ｂとなっている。
【００４１】
第２インク供給路１１４Ｂは、第１インク供給路１１４Ａの断面積よりも小さい断面積を有しており、インク供給路１１４全体での流路抵抗が所定の値になるように調整されている。つまり、第１インク供給路１１４Ａの断面積は、第２インク供給路１１４Ｂの断面積よりも充分に大きくされており、第２インク供給路１１４Ｂでの流路抵抗と比べて実質的に無視できる程度とされている。したがって、インクプール室３８から圧力室１１５へのインク供給路１１４の流路抵抗は、第２インク供給路１１４Ｂのみで規定される。
【００４２】
また、このように、隔壁樹脂層１１９に形成したインク供給用貫通口４４によってインク１１０を供給するようにしたことで、供給途中における圧電素子４６領域へのインク漏れが防止されている。なお、隔壁樹脂層１１９には大気連通孔１１６が形成されており、インクジェット記録ヘッド３２の製造時や画像記録時における天板４１と圧電素子基板７０の空間の圧力変動を低減している。
【００４３】
また、電気接続用貫通口４２に対応する位置にも隔壁樹脂層１１８が積層されている。図４（Ｂ）で示すように、隔壁樹脂層１１８には、金属配線９０が貫通する貫通孔１２０が形成されており、金属配線９０の下端を上部電極５４に接触可能としている。なお、図４（Ｂ）では、隔壁樹脂層１１８と隔壁樹脂層１１９が分離された位置での断面としているが、これらは、実際には部分的に繋がっている。
【００４４】
また、隔壁樹脂層１１８、１１９によって、天板部材４０と圧電素子４６（厳密には、圧電素子４６上の低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０）との間に間隙が構成され、空気層となっている。この空気層により、圧電素子４６の駆動や振動板４８の振動に影響を与えないようになっている。
【００４５】
そして、電気接続用貫通口４２の内部には、金属配線９０に接触するようにして、半田８６が充填されている。これにより、実質的に金属配線９０が補強されて、上部電極５４に対する接触状態（電気的な接続状態）が向上されており、例えば、熱ストレスや機械的ストレスなどによって接触状態が低下しそうになった場合でも、半田８６によって、その接触状態が良好に維持される。
【００４６】
したがって、駆動ＩＣ６０からの信号が、天板部材４０の金属配線９０に通電され、更に金属配線９０から上部電極５４に通電される。そして、所定のタイミングで圧電素子４６に電圧が印加され、振動板４８が上下方向に撓み変形することにより、圧力室１１５内に充填されたインク１１０が加圧されて、ノズル５６からインク滴が吐出する。
【００４７】
なお、隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８は、その上面の高さが一定、即ち面一になるように構成されている。したがって、天板４１から測った隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８の対向面の高さ（距離）も同一になっている。これにより、天板４１が接触する際の接触性が高くなり、シール性も高くなっている。また、金属配線９０にはフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１００も接続される。
【００４８】
以上のような構成のインクジェット記録ヘッド３２の概略構成を、図８に基づいて説明する。
【００４９】
インクジェット記録ヘッド３２は、ガラス基板７２（図６参照）からなる流路基板の上面に圧電素子及びガラス基板（ガラス製の天板４１）を積層し、その後、この流路基板の下面にノズルフィルムを接合（貼着）すると共に、反対側にプール室を形成することで製造される。
【００５０】
ここで、流路基板の製造方法について詳細に説明する。
【００５１】
図９−１（Ａ）で示すように、まず、厚さ０．５ｍｍのガラス基板７２を用意する。そして、図９−１（Ｂ）で示すように、ウェットエッチングにより、そのガラス基板７２の圧力室となる領域に深さ０．１ｍｍの溝部７２Ａを形成する。なお、溝部７２Ａの深さは、必ずしも０．１ｍｍとする必要はないが、圧力室内のインクの流動抵抗を考慮して、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの間で形成することが望ましい。
【００５２】
次いで、図９−１（Ｃ）で示すように、ウェットエッチングにより、溝部７２Ａの周囲に深さ０．０３ｍの段部７２Ｂを形成する。なお、段部７２Ｂをウェットエッチングによって形成する際に、溝部７２Ａもエッチングされるので、溝部７２Ａの深さは０．１３ｍｍとなる。
【００５３】
このように、圧力室を多段構造（本実施形態では２段構造）とすることで、ウェットエッチングによって圧力室を形成しても、開口寸法の精度が確保される。
【００５４】
なお、段部７２Ｂの深さは、０．０３ｍｍ以下とする。これにより、ウェットエッチングによって段部７２Ｂを形成しても、エッチング時間が短く、段部７２Ｂの寸法精度が確保される。また、溝部７２Ａの幅と段部７２Ｂの幅の差は、段部７２Ｂの深さの２倍を超えないようにする。これにより、段部７２Ｂが、圧力室内のインクから発生した気泡の気泡溜まりにならない。
【００５５】
その後、図９−２（Ｄ）で示すように、溝部７２Ａと段部７２Ｂに、スクリーン印刷法により、ポリシリコン７６を充填する（埋め込む）。
【００５６】
そして、ポリシリコン７６を充填後、ガラス基板７２の上面（表面）を研磨して余剰ポリシリコン７６を除去し、その上面（表面）を平坦化する。これにより、圧力室となる領域上にも薄膜等を精度よく形成することが可能となる。
【００５７】
次に、図９−２（Ｅ）で示すように、ガラス基板７２の上面（表面）に、スパッタ法により、ゲルマニウム（Ｇｅ）膜７８（膜厚１μｍ）を着膜する。このＧｅ膜７８は、後工程でポリシリコン７６をＫＯＨ溶液あるいはＴＭＡＨ溶液でエッチング除去するときに、後述するＳｉＯｘ膜８２（振動板４８）が一緒にエッチングされないように保護するエッチングストッパー層として機能する。なお、このＧｅ膜７８は、蒸着やＣＶＤ法でも成膜できる。また、エッチングストッパー層としては、シリコン（Ｓｉ）膜も使用できる。
【００５８】
そして、図９−２（Ｆ）で示すように、そのＧｅ膜７８の上面に振動板４８となる薄膜、例えば、温度３５０℃、ＲＦｐｏｗｅｒ３００Ｗ、周波数４５０ＫＨｚ、圧力１．５ｔｏｒｒ、ガスＳｉＨ４／Ｎ２Ｏ＝１５０／４０００ｓｃｃｍのプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＯｘ膜８２（膜厚４μｍ）を成膜する。なお、この場合の振動板４８の材料としては、ＳｉＮｘ膜、ＳｉＣ膜、金属（Ｃｒ）膜等であってもよい。
【００５９】
その後、図９−２（Ｇ）で示すように、スパッタ法により、例えば厚み０．５μｍ程度のＡｕ膜６２、即ち下部電極５２を成膜する。そして、図９−３（Ｈ）で示すように、振動板４８の上面に積層された下部電極５２をパターニングする。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング、ＲＩＥ法によるエッチング、酸素プラズマによるレジスト剥離である。この下部電極５２が接地電位となる。
【００６０】
次に、図９−３（Ｉ）で示すように、下部電極５２の上面に、圧電素子４６の材料であるＰＺＴ膜６４と、上部電極５４となるＡｕ膜６６を順にスパッタ法で積層し、図９−３（Ｊ）で示すように、圧電素子４６（ＰＺＴ膜６４）及び上部電極５４（Ａｕ膜６６）をパターニングする。
【００６１】
具体的には、ＰＺＴ膜スパッタ（膜厚５μｍ）、Ａｕ膜スパッタ（膜厚０．５μｍ）、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。下部及び上部の電極材料としては、圧電素子４６であるＰＺＴ材料との親和性が高く、耐熱性がある、例えばＡｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ等が挙げられる。
【００６２】
その後、図９−４（Ｋ）で示すように、振動板４８（ＳｉＯｘ膜８２）及びＧｅ膜７８に、インク供給路１１４形成用の孔部８２Ａをパターニングする。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（ＨＦエッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。
【００６３】
次に、図９−４（Ｌ）で示すように、上面に露出している下部電極５２と上部電極５４の上面に低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を積層する。そして、パターニングにより、上部電極５４と金属配線９０を接続するための開口８４（コンタクト孔）を形成する。
【００６４】
具体的には、ＣＶＤ法にてダングリングボンド密度が高い低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を着膜する、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（ＨＦエッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。なお、ここでは低透水性絶縁膜としてＳｉＯｘ膜を用いたが、ＳｉＮｘ膜、ＳｉＯｘＮｙ膜等であってもよい。
【００６５】
次いで、図９−４（Ｍ）で示すように、隔壁樹脂層１１９及び隔壁樹脂層１１８をパターニングする。具体的には、隔壁樹脂層１１９、隔壁樹脂層１１８を構成する感光性樹脂を塗布し、露光・現像することでパターンを形成し、最後にキュアする。このとき、隔壁樹脂層１１９にインク供給用貫通口４４を形成しておく。
【００６６】
なお、隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８とは、同一膜であるが、設計パターンが異なっている。また、隔壁樹脂層１１９、隔壁樹脂層１１８を構成する感光性樹脂は、ポリイミド系、ポリアミド系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコーン系等、耐インク性を有していればよい。
【００６７】
こうして、ガラス基板７２（流路基板）の上面に圧電素子基板７０が作製され、この圧電素子基板７０の上面に、例えばガラス板を支持体とする天板部材４０が結合（接合）される。天板部材４０の製造においては、図１０（Ａ）で示すように、天板部材４０自体が支持体となる程度の強度を確保できる厚み（０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ）の天板４１を含んでいるので、別途支持体を設ける必要がない。この天板４１に、図１０（Ｂ）で示すように、インク供給用貫通口１１２及び電気接続用貫通口４２を形成する。
【００６８】
具体的には、ホトリソグラフィー法で感光性ドライフィルムのレジストをパターニングし、このレジストをマスクとしてサンドブラスト処理を行って開口を形成した後、そのレジストを酸素プラズマにて剥離する。なお、インク供給用貫通口１１２及び電気接続用貫通口４２は、断面視で内面が下方に向かって次第に接近するようなテーパー状（漏斗状）に形成されている。
【００６９】
このようにしてインク供給用貫通口１１２及び電気接続用貫通口４２が形成された天板４１（天板部材４０）を、図１１−１（Ａ）で示すように、圧電素子基板７０に被せて、両者を熱圧着（例えば、３５０℃、２ｋｇ／ｃｍ２で２０分間）により結合（接合）する。このとき、隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８とは面一（同一高さ）になるように構成されているので、天板４１が接触する際の接触性が高くなり、高いシール性で接合することができる。
【００７０】
そして、図１１−１（Ｂ）で示すように、天板４１の上面に金属配線９０を成膜してパターニングする。具体的には、スパッタ法によるＡｌ膜（厚さ１μｍ）の着膜、ホトリソグラフィー法によるレジストの形成、Ｈ3ＰＯ4薬液を用いたＡｌ膜のウェットエッチング、酸素プラズマによるレジスト剥離である。
【００７１】
なお、電気接続用貫通口４２の段差は非常に大きいので、ホトリソグラフィー工程ではレジストのスプレー塗布法と長焦点深度露光法を用いている。このとき、金属配線９０の一部が、電気接続用貫通口４２の内面から、上部電極５４へと達するようにパターニングしておく。
【００７２】
これにより、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂが金属配線９０で閉塞され、電気接続用貫通口４２は、上方にのみ開放された以外は閉じた空間となる。なお、金属配線９０を電気接続用貫通口４２の深部まで厚く成膜したい場合には、スパッタ法よりも段差被覆性の良好なＣＶＤ法を採用すればよい。
【００７３】
そして、このように金属配線９０がパターニングされた電気接続用貫通口４２内（上記空間内）に、図１１−２（Ｃ）で示すように、半田８６を搭載する。この方法としては、半田ボール８６Ｂを電気接続用貫通口４２内に直接搭載する半田ボール法を用いることができる。
【００７４】
なお、半田ボール法以外に、図１３（Ａ）で示すように、インクジェットの原理を応用した加熱溶融半田吐出供給法を用いてもよい。この方法では、天板４１と非接触で、かつ、マスクを用いることなく、半田８６を所定の位置に供給することができる。更に、図１３（Ｂ）で示すように、スクリーン印刷法を用いて半田８６を供給してもよい。何れの供給方法であっても、電気接続用貫通口４２は、断面視で内面が下方に向かって次第に接近するようなテーパー状（漏斗状）に形成されているので、半田８６が電気接続用貫通口４２の内面に付着しやすい。
【００７５】
次に、図１１−２（Ｄ）で示すように、半田８６をリフロー（例えば、２８０℃で１０分間）し、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂにまで行き渡らせる。このとき、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂには、溶融した半田８６が流れ出る経路がないので、高温の環境下で半田８６を充分に溶融させて、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂまで確実に充填することができる。
【００７６】
つまり、この段階で、半田８６の最下部は、天板４１の下面（金属配線９０が形成されていない面）よりも下側の電気接続用貫通口４２内に位置しており、電気接続用貫通口４２内の金属配線９０に確実に接触するようになっている。また、この段階で、溶融した半田８６が、天板４１の上面（厳密には、金属配線９０の上面）よりも上方に位置しないように、充填する半田８６の量は予め所定量に決められている。
【００７７】
ここで、金属配線９０の底部、即ち上部電極５４と接触している部位は、金属配線９０を構成しているＡｌ膜が薄くなることがあり、隔壁樹脂層１１９の熱膨張等で機械的ストレスを受けて、金属配線９０が断線しているおそれがある。しかし、このような場合でも、底部４２Ｂに充填された半田８６が、底部４２Ｂと電気接続用貫通口４２内の金属配線９０を接続しているので、半田８６による導通確保が可能となる。また、溶融した半田８６が流れ出ないので、電気接続用貫通口４２の近傍部分を半田８６が不用意に短絡させてしまうおそれもない。
【００７８】
次に、図１１−３（Ｅ）で示すように、金属配線９０が形成された面に樹脂保護膜９２（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミド  Ｄｕｒｉｍｉｄｅ７３２０）を積層してパターニングする。なお、このとき、第１インク供給路１１４Ａを樹脂保護膜９２が覆わないようにする。また、この樹脂保護膜９２としては、ポリイミド系、ポリアミド系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコーン系等、耐インク性を有していればよい。
【００７９】
次いで、図１１−３（Ｆ）で示すように、樹脂保護膜９２の上面及びインク供給路１１４内に、耐ＨＦ保護用レジスト８８を塗布する。
【００８０】
次に、図１１−４（Ｇ）で示すように、ガラス基板７２の下面を研磨して、ガラス基板７２の厚さを０．３ｍｍにする。このように、ガラス基板７２上に振動板４８等を設けた後の工程で、ガラス基板７２を所望の厚みにすることで、最初の工程で薄いガラス基板７２を用いた場合と比較して、ハンドリング性が良くなると共に、溝部７２Ａ及び段部７２Ｂを形成したガラス基板７２に振動板４８等を設ける際に、位置ずれを起こしにくくなる。
【００８１】
そして、図１１−４（Ｈ）で示すように、ガラス基板７２の下面から、連通路となる開口部７７を、ウェットエッチングにより形成する。なお、ここではウェットエッチングによって開口部７７を形成したが、サンドブラスト等によって開口部７７を形成してもよい。
【００８２】
次に、図１１−５（Ｉ）で示すように、ガラス基板７２に充填した（埋め込んだ）ポリシリコン７６を、ＫＯＨ溶液あるいはＴＭＡＨ溶液によって選択的にエッチング除去する。このとき、ＳｉＯｘ膜８２からなる振動板４８は、Ｇｅ膜７８によりＨＦ溶液から保護されるため、エッチングされることはない。つまり、このＧｅ膜７８は、上記したように、ポリシリコン７６をＫＯＨ溶液あるいはＴＭＡＨ溶液でエッチング除去する際に、ＳｉＯｘ膜８２からなる振動板４８が一緒にエッチング除去されてしまうのを防止するエッチングストッパー層として機能する。この段階で圧力室及び連通路が完成する。
【００８３】
その後、図１１−５（Ｊ）で示すように、耐ＨＦ保護用レジスト８８をアセトンによって除去する。
【００８４】
そして次に、ガラス基板７２の下面にノズルプレート７４を貼着する。すなわち、図１２−１（Ａ）で示すように、ノズル５６となる開口６８Ａが形成されたノズルフィルム６８をガラス基板７２の下面に貼り付ける。その後、図１２−１（Ｂ）で示すように、金属配線９０に駆動ＩＣ６０をフリップチップ実装する。このとき、駆動ＩＣ６０は、予め半導体ウエハプロセスの終りに実施されるグラインド工程にて、所定の厚さ（７０μｍ〜３００μｍ）に加工されている。
【００８５】
そして、駆動ＩＣ６０の周囲を樹脂材５８で封止し、駆動ＩＣ６０を水分等の外部環境から保護できるようにする。これにより、後工程でのダメージ、例えば、できあがった圧電素子基板７０をダイシングによってインクジェット記録ヘッド３２に分割する際の水や研削片によるダメージを回避することができる。そして、図１２−２（Ｃ）で示すように、金属配線９０にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１００を接続する。
【００８６】
次に、図１２−２（Ｄ）で示すように、駆動ＩＣ６０よりも内側の天板部材４０（天板４１）の上面にプール室部材３９を装着して、これらの間にインクプール室３８を構成する。これにより、インクジェット記録ヘッド３２が完成し、図１２−３（Ｅ）で示すように、インクプール室３８や圧力室内にインク１１０が充填可能とされる。
【００８７】
以上のようにして製造されるインクジェット記録ヘッド３２を備えたインクジェット記録装置１０において、次に、その作用を説明する。
【００８８】
まず、インクジェット記録装置１０に印刷を指令する電気信号が送られると、ストッカー２４から記録用紙Ｐが１枚ピックアップされ、搬送装置２６により搬送される。
【００８９】
一方、インクジェット記録ユニット３０では、すでにインクタンクからインク供給ポートを介してインクジェット記録ヘッド３２のインクプール室３８にインク１１０が注入（充填）され、インクプール室３８に充填されたインク１１０は、インク供給路１１４を経て圧力室１１５へ供給（充填）されている。そして、このとき、ノズル５６の先端（吐出口）では、インク１１０の表面が圧力室１１５側に僅かに凹んだメニスカスが形成されている。
【００９０】
そして、記録用紙Ｐを搬送しながら、複数のノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、記録用紙Ｐに、画像データに基づく画像の一部を記録する。すなわち、駆動ＩＣ６０により、所定のタイミングで、所定の圧電素子４６に電圧を印加し、振動板４８を上下方向に撓み変形させて（面外振動させて）、圧力室１１５内のインク１１０を加圧し、所定のノズル５６からインク滴として吐出させる。
【００９１】
こうして、記録用紙Ｐに、画像データに基づく画像が完全に記録されたら、排紙ベルト２３により記録用紙Ｐをトレイ２５に排出する。これにより、記録用紙Ｐへの印刷処理（画像記録）が完了する。このようなインクジェット記録ヘッド３２の製造工程において、まず、圧力室１１５が形成されるガラス基板７２に、圧力室１１５の一部として溝部７２Ａを形成し、この溝部７２Ａの周囲に、溝部７２Ａを形成する。つまり、圧力室１１５を２段階に分けて形成するため、ガラス基板７２を支持する段部７２Ｂの精度を維持すれば、溝部７２Ａを高精度に形成する必要がないので、低コストのウェットエッチング等により、圧力室１１５を形成できる。
【００９２】
また、溝部７２Ａと段部７２Ｂにポリシリコンを埋め込んでから、ガラス基板７２を成膜することで、振動板４８を高精度且つ低コストで形成できる。
【００９３】
さらに、ガラス基板７２に振動板４８と圧電素子４６を成膜した後の工程で、ガラス基板７２を所定の厚みに研磨することで、十分な厚みのあるガラス基板７２を取り扱うので、ハンドリング性や作業性に優れる。
【００９４】
次に、第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２について説明する。なお、以下において、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と同一の構成要素、部材等は同一符号を付して、その詳細な説明（作用を含む）を省略する。また、この第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２では、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と異なる製造方法（製造工程）についてのみ、図１４を基に詳細に説明する。
【００９５】
図１４−１（Ａ）で示すように、まず、厚さ０．３ｍｍのシリコン基板７２を用意する。なお、シリコン基板７２の面方位は（１１０）とする。そして、図１４−１（Ｂ）に示すように、ウェットエッチングにより、そのシリコン基板７２の圧力室となる領域に、深さ０．１ｍの溝部７２Ａを形成する。
【００９６】
次いで、図１４−１（Ｃ）で示すように、ウェットエッチングにより、溝部７２Ａの周囲に深さ０．０３ｍの段部７２Ｂを形成する。なお、段部７２Ｂをウェットエッチングによって形成する際に、溝部７２Ａもエッチングされるので、溝部７２Ａの深さは０．１３ｍｍとなる。
【００９７】
このように、圧力室を多段構造（本実施形態では２段構造）とすることで、ウェットエッチングによって圧力室を形成しても、開口寸法の精度が確保される。
【００９８】
なお、段部７２Ｂの深さは、０．０３ｍｍ以下とする。これにより、ウェットエッチングによって段部７２Ｂを形成しても、段部７２Ｂの寸法精度が確保される。また、溝部７２Ａの幅と段部７２Ｂの幅の差は、段部７２Ｂの深さの２倍を超えないようにする。これにより、段部７２Ｂが、圧力室内のインクから発生した気泡の気泡溜まりにならない。
【００９９】
その後、図１４−２（Ｄ）で示すように、溝部７２Ａと段部７２Ｂに、スクリーン印刷法により、ペーストガラス７６を充填する（埋め込む）。このペーストガラス７６は、熱膨張係数が、１×１０−６／℃〜６×１０−６／℃であり、軟化点は、５５０℃〜９００℃である。この範囲のペーストガラス７６を使用することで、ペーストガラス７６にクラックや剥離が発生するのを防止でき、更には、圧電素子４６や振動板４８となる薄膜に形状歪みが発生するのを防止できる。
【０１００】
そして、ペーストガラス７６を充填後、シリコン基板７２を、例えば８００℃で１０分間、加熱処理する。このペーストガラス７６の硬化熱処理に使用する温度は、後述する圧電素子４６や振動板４８の成膜温度（例えば３５０℃）よりも高い温度である。これにより、振動板４８及び圧電素子４６の成膜工程において、ペーストガラス７６に高温耐性ができる。つまり、少なくともペーストガラス７６を硬化熱処理した温度までは、後工程で使用可能となるので、後工程での使用温度の許容範囲が広がる。
【０１０１】
なお、ここでは圧力室となる溝部７２Ａ及び段部７２Ｂに充填する部材として、ペーストガラス７６を例にとって説明したが、溝部７２Ａ及び段部７２Ｂに充填する部材としては、ＯＣＤ（水ガラス）等を用いることもできる。
【０１０２】
そして、ペーストガラス７６を充填後、シリコン基板７２の上面（表面）を研磨して余剰ペーストガラス７６を除去し、その上面（表面）を平坦化する。これにより、圧力室となる領域上にも薄膜等を精度よく形成することが可能となる。
【０１０３】
次に、図９−２（Ｅ）で示すように、シリコン基板７２の上面（表面）に、スパッタ法により、ゲルマニウム（Ｇｅ）膜７８（膜厚１μｍ）を着膜する。そして、このＧｅ膜７８の上面に振動板４８となるＳｉＯｘ膜８２（膜厚４μｍ）を成膜する。
【０１０４】
Ｇｅ膜７８は、後工程でペーストガラス７６をフッ化水素（ＨＦ）溶液でエッチング除去するときに、ＳｉＯｘ膜８２（振動板４８）が一緒にエッチングされないように保護するエッチングストッパー層として機能する。なお、このＧｅ膜７８は、蒸着やＣＶＤ法でも成膜できる。また、エッチングストッパー層としては、シリコン（Ｓｉ）膜も使用できる。
【０１０５】
そして、図１４−３（Ｆ）で示すように、シリコン基板７２の下面から、連通路となる開口部７７を、ウェットエッチングにより形成する。この段階で連通路が完成する。なお、ここではウェットエッチングによって開口部７７を形成したが、サンドブラスト等によって開口部７７を形成してもよい。
【０１０６】
なお、この後の工程は、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の場合と同様である。すなわち、図９−２（Ｇ）〜図１１−４（Ｈ）までは上記と同様であるため、その説明は省略する。
【０１０７】
次いで、図１４−３（Ｇ）で示すように、樹脂保護膜９２の上面及びインク供給路１１４内に、耐ＨＦ保護用レジスト８８を塗布する。そして、開口部７７からＨＦを含む溶解液を供給して、図１４−３（Ｈ）で示すように、シリコン基板７２に充填した（埋め込んだ）ペーストガラス７６をエッチング除去する。このとき、ＳｉＯｘ膜８２からなる振動板４８は、Ｇｅ膜７８によりＨＦ溶液から保護されるため、エッチングされることはない。つまり、このＧｅ膜７８は、上記したように、ペーストガラス７６をＨＦ溶液でエッチング除去する際に、ＳｉＯｘ膜８２からなる振動板４８が一緒にエッチング除去されてしまうのを防止するエッチングストッパー層として機能する。
【０１０８】
なお、ここではペーストガラス７６の除去に、ＨＦを含んだ液体を用いたが、ペーストガラス７６の除去には、ＨＦを含んだガスや蒸気を使用してもよい。エッチング液を狭い入口から供給する場合には、被エッチング材（この場合はペーストガラス７６）をエッチングした際に発生する気泡が抜けなかったり、新しいエッチング液との置換ができなかったりするため、エッチングの進行が阻害されることがある。ガスや蒸気を用いると、このような不具合は起きないため、上記のような場合には、ガスや蒸気とした方が好ましい。
【０１０９】
なお、この後の工程は、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の場合と同様である。すなわち、図１２−１（Ａ）〜図１２−２（Ｄ）までは上記と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１０】
次に、第３実施形態のインクジェット記録ヘッド３２について説明する。なお、以下において、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と同一の構成要素、部材等は同一符号を付して、その詳細な説明（作用を含む）を省略する。また、この第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２では、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と異なる製造方法（製造工程）についてのみ、図１５を基に詳細に説明する。
【０１１１】
図１５−１（Ａ）で示すように、まず、厚さ０．５ｍｍのシリコン基板７２を用意する。なお、シリコン基板７２の面方位は（１１０）とする。そして、図１５−１（Ｂ）に示すように、ウェットエッチングにより、そのシリコン基板７２の圧力室となる領域に、深さ０．１ｍの溝部７２Ａを形成する。
【０１１２】
次いで、図１５−１（Ｃ）で示すように、ウェットエッチングにより、溝部７２Ａの周囲に深さ０．０３ｍの段部７２Ｂを形成する。なお、段部７２Ｂをウェットエッチングによって形成する際に、溝部７２Ａもエッチングされるので、溝部７２Ａの深さは０．１３ｍｍとなる。
【０１１３】
このように、圧力室を多段構造（本実施形態では２段構造）とすることで、ウェットエッチングによって圧力室を形成しても、開口寸法の精度が確保される。
【０１１４】
なお、段部７２Ｂの深さは、０．０３ｍｍ以下とする。これにより、ウェットエッチングによって段部７２Ｂを形成しても、段部７２Ｂの寸法精度が確保される。また、溝部７２Ａの幅と段部７２Ｂの幅の差は、段部７２Ｂの深さの２倍を超えないようにする。これにより、段部７２Ｂが、圧力室内のインクから発生した気泡の気泡溜まりにならない。
【０１１５】
次に、図１５−２（Ｄ）で示すように、シリコン基板７２の上面及び溝部７２Ａと段部７２Ｂにかけて、ＳｉＮ７９をプラズマＣＶＤ法によってコーティングする。
【０１１６】
その後、図１５−２（Ｅ）で示すように、ＳｉＮ７９によって覆われた溝部７２Ａと段部７２Ｂに、スクリーン印刷法により、ポリシリコン７６を充填する（埋め込む）。
【０１１７】
そして、ポリシリコン７６を充填後、シリコン基板７２の上面（表面）を研磨して余剰ポリシリコン７６を除去し、その上面（表面）を平坦化する。これにより、圧力室となる領域上にも薄膜等を精度よく形成することが可能となる。なお、シリコン基板７２の上面を研磨する際に、シリコン基板７２の表面にコーティングされたＳｉＮ７９も研磨する。
【０１１８】
次に、図１５−２（Ｆ）で示すように、シリコン基板７２の上面（表面）に、スパッタ法により、振動板４８となるＳｉＯｘ膜８２（膜厚４μｍ）を成膜する。
【０１１９】
なお、この後の工程は、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の場合と同様である。すなわち、図９−２（Ｇ）〜図１１−３（Ｅ）までは上記と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２０】
次いで、図１５−３（Ｇ）で示すように、樹脂保護膜９２の上面及びインク供給路１１４内に、耐ＨＦ保護用レジスト８８を塗布し、図１５−３（Ｈ）で示すように、シリコン基板７２の下面を研磨して、シリコン基板７２の厚さを０．３ｍｍにする。
【０１２１】
そして、図１５−４（Ｉ）で示すように、シリコン基板７２の下面から、連通路となる開口部７７を、ウェットエッチングにより形成する。なお、ここではウェットエッチングによって開口部７７を形成したが、サンドブラスト等によって開口部７７を形成してもよい。
【０１２２】
次に、開口部７７からＳｉＮ７９の溶解液、例えばＨ３ＰＯ４薬液を供給して、図１５−４（Ｊ）で示すように、ＳｉＮ７９の一部をエッチングして除去する。これにより、連通路としての開口部７７と、圧力室としての溝部７２Ａが連通する。この段階で連通路が完成する。
【０１２３】
次に、図１５−５（Ｋ）で示すように、ガラス基板７２に充填した（埋め込んだ）ポリシリコン７６を、ＫＯＨ溶液あるいはＴＭＡＨ溶液によって選択的にエッチング除去する。なお、ポリシリコン７６は、通常の異方性エッチングと比較した場合、エッチングレートが格段に早いため、ポリシリコン７６をエッチングするためのＫＯＨ溶液あるいはＴＭＡＨ溶液によって、開口部７７が必要以上にエッチングされて形状が崩れてしまうことがない。
【０１２４】
その後、図１５−５（Ｌ）で示すように、ＳｉＮ７９の溶解液、例えばＨ３ＰＯ４薬液を開口部７７から供給して、ＳｉＮ膜７９を除去する。この段階で圧力室及び連通路が完成する。
【０１２５】
なお、この後の工程は、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の場合と同様である。すなわち、図１２−１（Ａ）〜図１２−２（Ｄ）までは上記と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２６】
次に、第４実施形態のインクジェット記録ヘッド３２について説明する。なお、以下において、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と同一の構成要素、部材等は同一符号を付して、その詳細な説明（作用を含む）を省略する。また、この第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２では、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と異なる製造方法（製造工程）についてのみ、図１６を基に詳細に説明する。
【０１２７】
図１６−１（Ａ）で示すように、まず、厚さ０．３ｍｍのガラス基板７２を用意する。そして、図１６−１（Ｂ）に示すように、ウェットエッチングにより、そのガラス基板７２の圧力室となる領域に、深さ０．１ｍの溝部７２Ａを形成する。
【０１２８】
次いで、図１６−１（Ｃ）で示すように、ウェットエッチングにより、溝部７２Ａの周囲に深さ０．０３ｍの段部７２Ｂを形成する。なお、段部７２Ｂをウェットエッチングによって形成する際に、溝部７２Ａもエッチングされるので、溝部７２Ａの深さは０．１３ｍｍとなる。
【０１２９】
このように、圧力室を多段構造（本実施形態では２段構造）とすることで、ウェットエッチングによって圧力室を形成しても、開口寸法の精度が確保される。
【０１３０】
なお、段部７２Ｂの深さは、０．０３ｍｍ以下とする。これにより、ウェットエッチングによって段部７２Ｂを形成しても、段部７２Ｂの寸法精度が確保される。また、溝部７２Ａの幅と段部７２Ｂの幅の差は、段部７２Ｂの深さの２倍を超えないようにする。これにより、段部７２Ｂが、圧力室内のインクから発生した気泡の気泡溜まりにならない。
【０１３１】
次に、図１６−２（Ｄ）で示すように、ガラス基板７２の上面及び溝部７２Ａと段部７２Ｂにかけて、ＳｉＮ７９をプラズマＣＶＤ法によってコーティングする。
【０１３２】
その後、図１６−２（Ｅ）で示すように、ＳｉＮ７９によって覆われた溝部７２Ａと段部７２Ｂに、スクリーン印刷法により、ペーストガラス７６を充填する（埋め込む）。そして、ペーストガラス７６を充填後、ガラス基板７２を、例えば８００℃で１０分間、加熱処理する。なお、溝部７２Ａ及び段部７２Ｂには、ペーストガラス７６以外にも、ＯＣＤ（水ガラス）を充填してもよい。
【０１３３】
そして、ペーストガラス７６を充填後、ガラス基板７２の上面（表面）を研磨して余剰ペーストガラス７６を除去し、その上面（表面）を平坦化する。これにより、圧力室となる領域上にも薄膜等を精度よく形成することが可能となる。なお、ガラス基板７２の上面を研磨する際に、ガラス基板７２の表面にコーティングされたＳｉＮ７９も研磨する。
【０１３４】
次に、図１６−２（Ｆ）で示すように、ガラス基板７２の上面（表面）に、スパッタ法により、ゲルマニウム（Ｇｅ）膜７８（膜厚１μｍ）を着膜する。このＧｅ膜７８は、後工程でペーストガラス７６をフッ化水素（ＨＦ）溶液でエッチング除去するときに、後述するＳｉＯｘ膜８２（振動板４８）が一緒にエッチングされないように保護するエッチングストッパー層として機能する。なお、このＧｅ膜７８は、蒸着やＣＶＤ法でも成膜できる。また、エッチングストッパー層としては、シリコン（Ｓｉ）膜も使用できる。
【０１３５】
そして、図１６−３（Ｇ）で示すように、そのＧｅ膜７８の上面に振動板４８となる薄膜、例えば、温度３５０℃、ＲＦｐｏｗｅｒ３００Ｗ、周波数４５０ＫＨｚ、圧力１．５ｔｏｒｒ、ガスＳｉＨ４／Ｎ２Ｏ＝１５０／４０００ｓｃｃｍのプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＯｘ膜８２（膜厚４μｍ）を成膜する。なお、この場合の振動板４８の材料としては、ＳｉＮｘ膜、ＳｉＣ膜、金属（Ｃｒ）膜等であってもよい。
【０１３６】
次に、図１６−３（Ｈ）で示すように、ガラス基板７２の下面に、スパッタ法により、ポリシリコン薄膜９４を成膜する。そして、このポリシリコン薄膜９４上に、連通路に対応するパターンを形成し、図１６−３（Ｉ）で示すように、ウェットエッチングにより、ポリシリコン薄膜９４に連通路となる開口部９５を形成する。この開口部９５が形成されたポリシリコン薄膜９４をパターンとして、図１６−３（Ｊ）で示すように、ウェットエッチングによりガラス基板７２に連通路となる開口部７７を形成する。開口部９５及び開口部７７は、断面視で内面が下方に向かって次第に離間するようなテーパー状に形成されている。
【０１３７】
なお、本実施形態では、ガラス基板７２の下面に成膜したポリシリコン薄膜９４に開口部９５を形成し、これをパターンとして用いてガラス基板７２に開口部７７を形成したが、ガラス基板７２の下面にポリシリコン薄膜９４を形成する際に、同時にポリシリコン薄膜９４上にレジストパターンを設けておき、サンドブラスト法によってポリシリコン薄膜９４に開口部９５を形成してもよい。
【０１３８】
次に、図１６−４（Ｋ）で示すように、ガラス基板７２の下面と開口部９５及び開口部７７にかけて、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ膜９６を形成する。そして、ガラス基板７２の下面をドライエッチングし、図１６−４（Ｌ）で示すように、開口部７７に形成されている部分以外のＳｉＮ膜９６及び、開口部７７から露出している溝部７２ＡにコーティングされたＳｉＮ膜７９の一部が除去される。
【０１３９】
なお、この後の工程は、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の場合と同様である。すなわち、図９−２（Ｇ）〜図１１−３（Ｆ）までは上記と同様であるため、その説明は省略する。
【０１４０】
次いで、樹脂保護膜９２の上面及びインク供給路１１４内に、耐ＨＦ保護用レジスト８８を塗布し、開口部７７からＨＦを含む溶解液を供給して、図１６−５（Ｍ）で示すように、ガラス基板７２に充填した（埋め込んだ）ペーストガラス７６をエッチング除去する。
【０１４１】
その後、図１６−５（Ｎ）で示すように、ＳｉＮ７９の溶解液、例えばＨ３ＰＯ４薬液を開口部７７から供給して、ＳｉＮ膜７９を除去する。この段階で図１６−５（Ｏ）で示すように、圧力室及び連通路が完成する。
【０１４２】
なお、この後の工程は、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の場合と同様である。すなわち、図１２−１（Ａ）〜図１２−２（Ｄ）までは上記と同様であるため、その説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】インクジェット記録装置を示す概略正面図である。
【図２】インクジェット記録ヘッドの配列を示す説明図である。
【図３】記録媒体の幅と印字領域の幅との関係を示す説明図である。
【図４】（Ａ）第１実施形態のインクジェット記録ヘッドの全体構成を示す概略平面図、（Ｂ）第１実施形態のインクジェット記録ヘッドの１素子の構成を示す概略平面図である。
【図５】（Ａ）図４（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図、（Ｂ）図４（Ｂ）のＢ−Ｂ’線断面図、（Ｃ）図４（Ｂ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図６】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図７】インクジェット記録ヘッドの駆動ＩＣのバンプを示す概略平面図である。
【図８】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドを製造する全体工程の説明図である。
【図９−１】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図である。
【図９−２】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｄ）〜（Ｇ）を示す説明図である。
【図９−３】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｈ）〜（Ｊ）を示す説明図である。
【図９−４】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｋ）〜（Ｍ）を示す説明図である。
【図１０】第１実施形態に係る天板部材を製造する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１１−１】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１１−２】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｃ）〜（Ｄ）を示す説明図である。
【図１１−３】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｅ）〜（Ｆ）を示す説明図である。
【図１１−４】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｇ）〜（Ｈ）を示す説明図である。
【図１１−５】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｉ）〜（Ｊ）を示す説明図である。
【図１２−１】第１実施形態に係るシリコン基板にノズルプレートを接合した後の工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１２−２】第１実施形態に係るシリコン基板にノズルプレートを接合した後の工程（Ｃ）〜（Ｄ）を示す説明図である。
【図１２−３】第１実施形態に係るシリコン基板にノズルプレートを接合した後の工程（Ｅ）を示す説明図
【図１３】（Ａ）半田を搭載する別の方法を示す説明図、（Ｂ）半田を搭載する更に別の方法を示す説明図である。
【図１４−１】第２実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図である。
【図１４−２】第２実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｄ）〜（Ｅ）を示す説明図である。
【図１４−３】第２実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｆ）〜（Ｈ）を示す説明図である。
【図１５−１】第３実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図である。
【図１５−２】第３実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｄ）〜（Ｆ）を示す説明図である。
【図１５−３】第３実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｇ）〜（Ｈ）を示す説明図である。
【図１５−４】第３実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｉ）〜（Ｊ）を示す説明図である。
【図１５−５】第３実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｋ）〜（Ｌ）を示す説明図である。
【図１６−１】第４実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図である。
【図１６−２】第４実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｄ）〜（Ｆ）を示す説明図である。
【図１６−３】第４実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｇ）〜（Ｉ）を示す説明図である。
【図１６−４】第４実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｊ）〜（Ｌ）を示す説明図である。
【図１６−５】第４実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｍ）〜（Ｎ）を示す説明図である。
【図１６−６】第４実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｏ）を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１０   インクジェット記録装
３２   インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
４６  圧電素子
４８  振動板
５０  連通路
５６   ノズル
７２   ガラス基板（基板）
７２   シリコン基板（基板）
７２Ａ 溝部
７２Ｂ 段部
７６   ペーストガラス（充填材）
７６   ポリシリコン（充填材）
７７  開口部
７９   ＳｉＮ膜（保護層）
【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９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１１−４】
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【図１１−５】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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【図１３】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１４−３】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１５−３】
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【図１５−４】
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【図１５−５】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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【図１６−３】
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【図１６−４】
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【図１６−５】
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【図１６−６】
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