(57)【要約】【課題】インクジェットヘッド用基板を高い生産効率で安定的に製造することを可能にするインクジェットヘッド用基板の製造方法を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド用基板の製造方法は、シリコン基板１の表面に犠牲層２を形成する工程と、エッチングストップ層４をシリコン基板１の表面に形成する工程とを有する。さらに、犠牲層２の長手方向中心線に対して非対称の開口部を有するエッチングマスク層８をシリコン基板１の裏面に形成する工程と、その開口部を通じてシリコン基板１に先導孔２０を形成する工程とを有する。さらに、開口部より形成されたシリコン基板１の被エッチング面が犠牲層２に到達して犠牲層２が除去されるまでシリコン基板１を結晶異方性エッチングでエッチングしてインク供給口１６を形成する工程を有する。さらに、エッチングストップ層４の一部を除去して、シリコン基板１の表面側でインク供給口１６を開口させる工程を有する。【選択図】図３
2007237515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板にインク供給口を形成することを含むインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、
（ａ）前記シリコン基板の表面における前記インク供給口を形成する部分に犠牲層を形成する工程と、
（ｂ）耐エッチング性を有するパッシベイション層を、前記シリコン基板の表面に前記犠牲層を被覆するように形成する工程と、
（ｃ）前記犠牲層の長手方向に延びる中心線に対して非対称の開口部を有するエッチングマスク層を前記シリコン基板の裏面に形成する工程と、
（ｄ）前記エッチングマスク層の前記開口部を通じて前記シリコン基板に未貫通穴を形成する工程と、
（ｆ）前記開口部より形成された前記シリコン基板の被エッチング面が前記犠牲層に到達して前記犠牲層が除去されるまで前記シリコン基板を結晶異方性エッチングにてエッチングして前記インク供給口を形成する工程と、
（ｇ）前記パッシベイション層の一部を除去して、前記シリコン基板の表面側において前記インク供給口を開口させる工程と、
を有するインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項２】
前記（ｄ）工程は、複数の前記未貫通穴を、前記エッチングマスク層の前記開口部の長手方向に少なくとも２列に配列して形成することを含む、請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項３】
前記（ｄ）工程は、複数の前記未貫通穴を、前記エッチングマスク層の前記開口部の長手方向に、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線を間に挟んで２列に配列して形成することを含み、
前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から前記犠牲層の端部までの距離をＬ、前記シリコン基板の厚さをＴ、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から一方の列の前記未貫通穴の中心までの距離をＸ１、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から他方の列の前記未貫通穴の中心までの距離をＸ２、前記一方の列の前記未貫通穴の深さをＤ１、前記他方の列の前記未貫通穴の深さをＤ２としたときに、
Ｔ−（Ｘ１−Ｌ）×ｔａｎ５４．７°≧Ｄ１≧Ｔ−Ｘ１×ｔａｎ５４．７°
Ｔ−（Ｘ２−Ｌ）×ｔａｎ５４．７°≧Ｄ２≧Ｔ−Ｘ２×ｔａｎ５４．７°
の関係を満たすように前記未貫通穴を形成することを含む、請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項４】
前記（ｃ）工程は、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から、形成される前記開口部の前記一方の列の前記未貫通穴が存在する側の縁までの距離をＹ１、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から、形成される前記開口部の前記他方の列の前記未貫通穴が存在する側の縁までの距離をＹ２、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から前記犠牲層の端部までの距離をＬ、前記シリコン基板の厚さをＴとしたときに、
（Ｔ／ｔａｎ５４．７°）＋Ｌ＞Ｙ１＞Ｘ１
（Ｔ／ｔａｎ５４．７°）＋Ｌ＞Ｙ２＞Ｘ２
の関係を満たすように前記エッチングマスク層を形成することを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項５】
前記（ｄ）工程は、ＹＡＧの基本波もしくは第２高調波もしくは第３高調波のレーザーを用いて前記未貫通穴を形成することを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項６】
前記（ｆ）工程は、ＴＭＡＨ液を用いて前記シリコン基板を結晶異方性エッチングすることを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項７】
前記シリコン基板の表面および裏面の結晶方位面が（１００）である、請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項８】
（ａ）インクを吐出させるエネルギーを発生する複数のインク吐出エネルギー発生素子が設けられたシリコン基板の表面におけるインク供給口を形成する部分に犠牲層を形成する工程と、
（ｂ）耐エッチング性を有するパッシベイション層を、前記シリコン基板の表面に前記犠牲層を被覆するように形成する工程と、
（ｃ）前記犠牲層の長手方向に延びる中心線に対して非対称の開口部を有するエッチングマスク層を前記シリコン基板の裏面に形成する工程と、
（ｄ）前記シリコン基板の表面上に前記インク流路となる部分を占有する型材を形成する工程と、
（ｅ）前記シリコン基板および前記型材の上にノズル形成部材を形成する工程と、
（ｆ）前記ノズル形成部材にインク吐出口を形成する工程と、
（ｇ）前記エッチングマスク層の前記開口部を通じて前記シリコン基板に未貫通穴を形成する工程と、
（ｈ）前記開口部より形成された前記シリコン基板の被エッチング面が前記犠牲層に到達して前記犠牲層が除去されるまで前記シリコン基板を結晶異方性エッチングにてエッチングして前記インク供給口を形成する工程と、
（ｉ）前記パッシベイション層の一部を除去して、前記シリコン基板の表面側において前記インク供給口を開口させる工程と、
（ｊ）前記型材を除去する工程と、
を有するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記（ｇ）工程は、複数の前記未貫通穴を、前記エッチングマスク層の前記開口部の長手方向に少なくとも２列に配列して形成することを含む、請求項８に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記（ｇ）工程は、複数の前記未貫通穴を、前記エッチングマスク層の前記開口部の長手方向に、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線を間に挟んで２列に配列して形成することを含み、
前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から前記犠牲層の端部までの距離をＬ、前記シリコン基板の厚さをＴ、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から一方の列の前記未貫通穴の中心までの距離をＸ１、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から他方の列の前記未貫通穴の中心までの距離をＸ２、前記一方の列の前記未貫通穴の深さをＤ１、前記他方の列の前記未貫通穴の深さをＤ２としたときに、
Ｔ−（Ｘ１−Ｌ）×ｔａｎ５４．７°≧Ｄ１≧Ｔ−Ｘ１×ｔａｎ５４．７°
Ｔ−（Ｘ２−Ｌ）×ｔａｎ５４．７°≧Ｄ２≧Ｔ−Ｘ２×ｔａｎ５４．７°
の関係を満たすように前記未貫通穴を形成することを含む、請求項８または９に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記（ｃ）工程は、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から、形成される前記開口部の前記一方の列の前記未貫通穴が存在する側の縁までの距離をＹ１、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から、形成される前記開口部の前記他方の列の前記未貫通穴が存在する側の縁までの距離をＹ２、前記犠牲層の長手方向に延びる中心線から前記犠牲層の端部までの距離をＬ、前記シリコン基板の厚さをＴとしたときに、
（Ｔ／ｔａｎ５４．７°）＋Ｌ＞Ｙ１＞Ｘ１
（Ｔ／ｔａｎ５４．７°）＋Ｌ＞Ｙ２＞Ｘ２
の関係を満たすように前記エッチングマスク層を形成することを含む、請求項８から１０のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
インクを吐出するエネルギーを発生させるエネルギー発生素子が表面に形成され、かつ該エネルギー発生素子へインクを供給する複数のインク供給口が並んで形成されたシリコン基板と、
インク吐出口と、該インク吐出口と前記インク供給口とを連通するインク流路と、を形成する流路形成部材と、
を有するインクジェットヘッドにおいて、
前記各インク供給口は、前記インク供給口の短手方向における幅が、前記シリコン基板の裏面側における前記インク供給口の開口部から前記シリコン基板のある深さ位置まで次第に広がり、該深さ位置を断面の最大幅である頂点として前記シリコン基板の表面側に向かって次第に狭まる断面形状を有しており、
前記インク供給口の短手方向において対向する両壁面のうち、一方の壁面における前記頂点の深さ位置と他方の壁面における前記頂点の深さ位置とが互いに異なっていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェットヘッド用の基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インク吐出圧発生素子の上方にインクを吐出するタイプのインクジェットヘッド（サイドシュータ型ヘッド）が知られている。このタイプのインクジェットヘッドでは、吐出エネルギー発生部が形成された基板に貫通口（インク供給口）を設け、吐出エネルギー発生部が形成された面の裏面よりインクを供給する方式が採られている。
【０００３】
このタイプのインクジェットヘッドの製造方法が、特許公報１に開示されている。特許公報１では、スルーホールの開口径のばらつきを防ぐため、以下の工程を有する製法が開示されている。
（ａ）基板表面のスルーホール形成部位に基板材料に対して選択的にエッチングが可能な犠牲層を形成する工程
（ｂ）基板上に犠牲層を被覆するように耐エッチング性を有するパッシベイション層を形成する工程
（ｃ）犠牲層に対応した開口部を有するエッチングマスク層を基板裏面に形成する工程
（ｄ）開口部より犠牲層が露出するまで基板を結晶軸異方性エッチングにてエッチングする工程
（ｅ）基板エッチング工程により露出した部分より犠牲層をエッチングし除去する工程
（ｆ）パッシベイション層の一部を除去しスルーホールを形成する工程
一方、特許文献２には、面方位＜１００＞を有するＳｉ材（Ｓｉ基板）の異方性エッチング方法が開示されている。このＳｉ異方性エッチング方法は、あらかじめＳｉ材を加熱処理してからエッチングすることにより、「く」の字形状の加工断面を形成することを特徴としている。
【０００４】
また、特許文献３には、基板裏面に設けられたマスクを利用してドライエッチングを行った後に、同一のマスクを用いて結晶軸異方性エッチングにてエッチングを行うことでインクジェット記録ヘッドを製造する方法が開示されている。この製造方法によっても同様に「く」の字形状の加工断面が形成される。
【０００５】
これらの「く」の字形状の加工断面を形成する製造方法では、インクジェット記録ヘッドの素子基板をより一層小型化することができるという利点がある。特にカラーインク吐出用の記録ヘッドなどの１つの基板に複数のインク供給口を設けるヘッドでは、このような基板の更なる小型化が求められている。
【特許文献１】特開平１０−１８１０３２号公報
【特許文献２】特開平１１−０１０８９６号公報
【特許文献３】米国特許第６８０５４３２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示された方法は、「く」の字の屈曲部の基板底面からの距離に制限がある。また、シリコン基板の酸素濃度により形状が変化してしまうため、安定的に製造することが難しい。
【０００７】
一方、特許文献３に開示された方法では、ドライエッチングのマスクをウエットエッチングのマスクと共有しているため、基板裏面のマスク幅とドライエッチングの掘り込み量によってインク供給口の開口幅が決まる。そのため、インク供給口の開口幅をある程度広くするためにはドライエッチングでの掘り込み量を多くする必要があるが、ドライエッチングの時間がかかるため生産効率が悪いという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、インクジェットヘッド用基板を高い生産効率で安定的に製造することを可能にするインクジェットヘッド用基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェットヘッド用基板の製造方法は、シリコン基板にインク供給口を形成することを含むインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、
（ａ）前記シリコン基板の表面における前記インク供給口を形成する部分に犠牲層を形成する工程と、
（ｂ）耐エッチング性を有するパッシベイション層を、前記シリコン基板の表面に前記犠牲層を被覆するように形成する工程と、
（ｃ）前記犠牲層の長手方向に延びる中心線に対して非対称の開口部を有するエッチングマスク層を前記シリコン基板の裏面に形成する工程と、
（ｄ）前記エッチングマスク層の前記開口部を通じて前記シリコン基板に未貫通穴を形成する工程と、
（ｆ）前記開口部より形成された前記シリコン基板の被エッチング面が前記犠牲層に到達して前記犠牲層が除去されるまで前記シリコン基板を結晶異方性エッチングにてエッチングして前記インク供給口を形成する工程と、
（ｇ）前記パッシベイション層の一部を除去して、前記シリコン基板の表面側において前記インク供給口を開口させる工程と、
を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上記本発明によれば、インクジェットヘッド用基板を高い生産効率で安定的に製造することを可能にするインクジェットヘッド用基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明のインクジェットヘッド用基板の製造方法の特徴は、犠牲層を用いてインク供給口を形成する方法において、例えばレーザー加工によって未貫通穴（以下、「先導孔」という。）を形成した後に、異方性エッチングを実施することにある。以下、これを詳しく説明する。
【００１３】
図１に、本発明が実施される最良形態のインクジェット記録ヘッドの一部を示す。
【００１４】
このインクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）は、インク吐出エネルギー発生素子（液体吐出エネルギー発生素子）３が所定のピッチで２列並んで形成されたシリコン基板１を有している。シリコン基板１上には、密着層であるポリエーテルアミド層（不図示）が形成されている。更にシリコン基板１上には、流路側壁９及びエネルギー発生素子３の上方に開口するインク吐出口（液体吐出口）１４が流路形成部材１２を成す被覆感光性樹脂により形成されている。流路形成部材１２は、インク供給口１６から各インク吐出口１４に連通するインク流路上部を形成している。また、シリコンの異方性エッチングによって形成されたインク供給口（液体供給口）１６が、インク吐出エネルギー発生素子３の２つの列の間に開口されている。このインクジェット記録ヘッドは、インク供給口１６を介してインク流路内に充填されたインク（液体）に、エネルギー発生素子３が発生する圧力を加えることによって、インク吐出口１４からインク液滴を吐出させて被記録媒体に付着させることにより記録を行う。
【００１５】
このインクジェット記録ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、更には各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。そして、このインクジェット記録ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックなど種々の被記録媒体に記録を行う事ができる。なお、本発明において「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。
【００１６】
本実施形態の製造方法によれば、レーザー加工により先導孔２０を所望のパターンおよび所望の深さに形成し、この後に異方性エッチングを実施することにより、断面が“＜＞”型形状のインク供給口１６を容易に、かつ安定的に形成することが可能である。“＜＞”型形状とは、インク供給口１６の幅が、インク供給口１６の基板１の裏面側の開口部から基板１の所定の深さ位置まで次第に広がり、その所定の深さ位置を断面の最大幅（頂点）として基板１の表面側に向かって次第に狭まる形状を意味している。
【００１７】
図２に、本実施形態の製造方法が適用されるインクジェットヘッド用基板の断面図を示す。なお、図２は図１におけるＡ−Ａ線で切断した断面を示している。図２において、符号２は犠牲層、符号４はエッチングストップ層（パッシベイション層）、符号１はシリコン基板、符号８は異方性エッチングのための裏面マスク、符号２０は先導孔を示している。本実施形態では、図２に示すように、先導孔２０は、インクジェットヘッド用基板のインク供給口１６が形成される領域において、インク供給口１６の短手方向に少なくとも２本形成される。そして、先導孔２０は、インクジェットヘッド用基板のインク供給口１６が形成される領域に、犠牲層２の長手方向に沿って少なくとも２列に形成される（図６参照）。なお、開示した実施形態では先導孔２０は２列に形成されている。
【００１８】
図２に示すように先導孔を形成したシリコン基板に対して異方性エッチングを行ったときのエッチングの過程を図３に模式的に示す。
【００１９】
まず、基板１の裏面側におけるそれぞれの先導孔２０の先端から基板１の表面へ向かう方向に幅が狭まるように＜１１１＞面２１ａ，２１ｂが形成されると共に、先導孔２０の内部から基板１の厚さ方向に対して垂直な方向（図面の左右方向）にエッチングが進む。また、基板１の裏面側の開口部においては、基板１の表面へ向かう方向に幅が広がるように＜１１１＞面２２が形成される（図３（Ａ））。
【００２０】
更にエッチングが進行すると、２本の先導孔２０の間において各々の先導孔２０から形成された＜１１１＞面２１ｂが接し、これらの＜１１１＞面２１ｂによって形成された頂部からさらに基板１の表面に向かう方向にエッチングが進行する。また、２本の先導孔２０における外側の＜１１１＞面２１ａと、基板１の裏面の開口部から延びた＜１１１＞面２２とが交差し、基板１の厚さ方向に対して垂直な方向へのエッチングが、見かけ上、進行しなくなる（図３（Ｂ））。
【００２１】
更にエッチングが進行すると、２本の先導孔２０の間に＜１００＞面２３が形成される（図３（Ｃ））。この＜１００＞面２３が、エッチングの進行と共にシリコン基板１の表面へ向かい、最終的に犠牲層２に到達することにより、異方性エッチングが完了する（図３（Ｄ））。
【００２２】
上記のようなインク供給口１６の形成方法においては、基板１の表面に向かう方向に幅が狭まるように形成される＜１１１＞面２１ａの形成位置は、先導孔２０の位置によって決まる。また、基板１の裏面側の開口部から形成される＜１１１＞面２２の形成位置は、基板１の裏面側に配置される裏面マスク８の開口位置によって決まる。
【００２３】
再び図２を参照すると、犠牲層２の中心から犠牲層２の側端までの距離がＬ、シリコン基板の厚さがＴ、犠牲層２の中心から先導孔２０の中心までの距離がＸ１，Ｘ２、先導孔２０の深さがＤ１，Ｄ２で表されている。また、犠牲層２の中心から裏面マスク８の開口縁までの距離がＹ１，Ｙ２で表されている。
【００２４】
上記のようなエッチングの進行過程において、基板１の裏面側から異方性エッチングを進めて犠牲層２を露出させるには、先導孔２０の深さＤ１，Ｄ２が以下の範囲内に入ることが必要である。
【００２５】
Ｔ−（Ｘ１−Ｌ）×ｔａｎ５４．７°≧Ｄ１≧Ｔ−Ｘ１×ｔａｎ５４．７°  式（１）
Ｔ−（Ｘ２−Ｌ）×ｔａｎ５４．７°≧Ｄ２≧Ｔ−Ｘ２×ｔａｎ５４．７°  式（２）
また、上記のような“＜＞”型形状のインク供給口１６を形成するには、犠牲層２の中心から裏面マスク８の開口縁までの距離Ｙ１，Ｙ２（Ｙ１＜Ｙ２）は、以下の式を満たす必要がある。
【００２６】
（Ｔ／ｔａｎ５４．７°）＋Ｌ＞Ｙ１＞Ｘ１  式（３）
（Ｔ／ｔａｎ５４．７°）＋Ｌ＞Ｙ２＞Ｘ２  式（４）
一方、犠牲層２の中心から裏面マスク８の開口縁までの距離Ｙ１，Ｙ２（Ｙ１＜Ｙ２）が（Ｔ／ｔａｎ５４．７°）＋Ｌよりも大きいと、シリコン基板の裏面から表面へ向かう方向に幅が狭まるような＜１１１＞面を有するインク供給口が形成されてしまう。
【００２７】
このように、本実施形態におけるインクジェットヘッド用基板の製造方法は、先導孔２０の深さと、犠牲層２の中心から裏面マスク８の開口縁までの距離を適宜変更することを含んでいる。これにより、基板１の裏面からの頂点深さがインク供給口１６の短手方向に対向する両壁において互いに異なる“＜＞”型形状の断面を有するインク供給口１６を形成することを可能にしている。
【００２８】
図４（Ａ）は、本実施形態の製造方法によって作製された、複数のインク供給口１６が配列されているインクジェット用基板の断面図である。これに対し、図４（Ｂ）は、基板１の裏面からの頂点深さが同じである“＜＞”型形状の断面を有するインク供給口１６が複数形成されているインクジェット用基板の断面図である。図４（Ａ）と図４（Ｂ）とを比較すると明らかなように、図４（Ａ）に示す構成におけるインク供給口１６間の最小寸法ａは、図４（Ｂ）に示す構成におけるインク供給口１６間の最小寸法ｂよりも大きくなる。そのため、図４（Ａ）に示す構成は、図４（Ｂ）の構成に比べて基板１の強度を高くすることが可能である。あるいは、図４（Ｃ）に示すように、基板１の裏面からの頂点深さが異なる“＜＞”型形状の断面を有するインク供給口１６を複数配列した構成において、インク供給口１６間の最小寸法を、図４（Ｂ）の構成と同じ寸法ｂにしてもよい。この場合には、インク供給口１６の配列ピッチを図４（Ａ）の構成よりも小さくすることができるので、結果として、インクジェットヘッド用基板の小型化を図ることが可能になる。
【００２９】
次に、上述したインクジェットヘッド用基板の製造方法を適用したインクジェット記録ヘッドの製造方法について、図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。なお、本発明はこのような実施形態に限られず、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用することができる。
【００３０】
図５Ａ（Ａ）〜（Ｄ）および図５Ｂ（Ｅ）〜（Ｈ）の各図は、図１のＡ−Ａ線における部分の断面を示している。
【００３１】
図５Ａ（Ａ）に示した基板１の表面上には、発熱抵抗体等のインク吐出エネルギー発生素子３が複数個配置されている。また、基板１の裏面はＳｉＯ2膜６によってその全面が覆われている。さらに、アルカリ性の溶液によってインク供給口１６を形成する際に溶解する犠牲層２が基板１の表面上に設られている。インク吐出エネルギー発生素子３の配線やそのヒータを駆動する為の半導体素子は不図示である。この犠牲層２はアルカリ溶液でエッチングできる材料からなり、例えば、ポリシリコンや、エッチング速度の速いアルミ、アルミシリコン、アルミ銅、アルミシリコン銅などで形成される。また、エッチングストップ層４としては、基板１の異方性エッチング時に犠牲層２が露出した後、アルカリ溶液でのエッチングが進行しない事が必要である。エッチングストップ層４は、例えば、ヒータ３の裏面側に位置し蓄熱層として用いられる酸化珪素や、インク吐出エネルギー発生素子３の上層に位置し保護膜として機能する窒化珪素等で構成することが好ましい。
【００３２】
次に、図５Ａ（Ｂ）に示すように、基板１の表面側と裏面側にそれぞれポリエーテルアミド樹脂７，８を塗布し、ベーク工程によりそれらを硬化させる。そして、ポリエーテルアミド樹脂７をパターニングする為に、基板１の表面側にポジ型レジスト（不図示）をスピンコート等により塗布、露光、現像し、ポリエーテルアミド樹脂７をドライエッチング等によりパターニングした後、ポジ型レジストを除去する。同様に、ポリエーテルアミド樹脂８をパターニングする為に、基板１の裏面側にポジ型レジスト（不図示）をスピンコート等により塗布、露光、現像し、ポリエーテルアミド樹脂８をドライエッチング等によりパターニングした後、ポジ型レジストを除去する。これにより、基板１の裏面側に裏面マスク８が形成される。
【００３３】
次に、図５Ａ（Ｃ）に示すように、基板１の表面側にインク流路となる型材料であるポジ型レジスト１０をパターニングする。
【００３４】
次に、図５Ａ（Ｄ）に示すように、ポジ型レジスト１０上にノズル形成部材を成す被覆感光性樹脂１２をスピンコート等により形成する。さらに、被覆感光性樹脂１２上に、撥水材１３をドライフィルムをラミネートすること等によって形成する。そして、被覆感光性樹脂１２を紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光、現像してパターニングすることにより、被覆感光性樹脂１２にインク吐出口１４を形成する。
【００３５】
次に、図５Ｂ（Ｅ）に示すように、ポジ型レジスト１０及び被覆感光性樹脂１２等が形成されている基板１の表面及び側面を、スピンコート等によって保護材１５で覆う。
【００３６】
次に、図５Ｂ（Ｆ）に示すように、基板１の裏面側から表側に向けて、レーザー加工により先導孔２０を形成する。この時、先導孔２０は犠牲層２の長手方向に沿って２列に形成する。先導孔２０の形成にはＹＡＧレーザの３倍波（ＴＨＧ：波長３５５ｎｍ）のレーザ光を用い、そのレーザ光のパワーおよび周波数を適切な値に設定した。本実施形態では、先導孔２０の径を約φ４０μｍに形成した。先導孔２０の径は、約φ５〜１００μｍの径であることが望ましい。径が小さすぎると、この後に行われる異方性エッチングの際にエッチング液が先導孔２０内に入りにくくなる。また、径が大きすぎると、所望の深さの先導孔２０を形成するのに時間を要する。なお、先導孔２０の径を大きくする場合には、それに応じて、隣接する先導孔２０同士が重ならないように加工ピッチを設定する必要がある。
【００３７】
図６に、図５Ｂ（Ｆ）で先導孔２０を形成した際の基板１の裏面側の平面図を示す。基板１の表面側に形成されている犠牲層２に対応した位置に、ポリエーテルアミド樹脂（裏面マスク）８の開口部２８が形成されている。この開口部２８は図５Ａ（Ｂ）に示した工程で形成され、基板１に施される異方性エッチング用のマスクとして機能する。本実施形態では、開口部２８の短手方向の開口寸法は４５０μｍ（Ｙ１＝１５０μｍ，Ｙ２＝３００μｍ）である。先導孔２０は、開口部２８内の領域に、開口部２８の短手方向に２５０μｍのピッチで、かつその長手方向に１５０μｍのピッチで複数形成した。
【００３８】
ここで、本実施形態における基板１の厚みは６００μｍ、犠牲層２の短手方向の幅は１５０μｍである。短手方向における犠牲層２の中心から先導孔２０の中心までの距離Ｘ１は１００μｍ、距離Ｘ２は１５０μｍである。これらの寸法に基づき、先導孔２０の深さが式（１）および式（２）に適合するようにレーザ光の照射パルス数を設定して先導孔２０をレーザ加工した。その結果、基板１の断面観察による深さ測定において、先導孔２０の深さＤ１は４７０〜５００μｍ、Ｄ２は４００〜４３０μｍの範囲であった。
【００３９】
なお、本実施形態ではＹＡＧレーザの３倍波（ＴＨＧ：波長３５５ｎｍ）のレーザ光を用いて先導孔２０の加工を行ったが、基板１の材料であるシリコンに対して穴加工ができる波長であれば、加工に用いることができるレーザ光はこれに限られない。例えば、ＹＡＧレーザの２倍波（ＳＨＧ：波長５３２ｎｍ）も、ＴＨＧと同様にシリコンに対する高い吸収率を有しており、これで先導孔２０を形成してもよい。
【００４０】
次に、図５Ｂ（Ｇ）に示すように、基板１の裏面側の開口部２８（図６参照）内のＳｉＯ2膜６を除去して、基板１の異方性エッチングの開始面となるＳｉ面を露出した後、インク供給口１６を形成していく。具体的にはまず、ポリエーテルアミド樹脂８を裏面マスクとして、開口部２８内における基板１の裏面のＳｉＯ2膜６を除去する。その後、ＴＭＡＨを異方性エッチング液として用い、シリコン基板１の裏面からエッチングを行って、犠牲層２にいたるインク供給口１６を形成する。このエッチングにおいては、図３を参照して説明した過程によりエッチングが進行し、先導孔２０の先端において、基板１の裏面に対して５４．７°の角度に形成される＜１１１＞面が犠牲層２に至る。犠牲層２はエッチング液によって等方エッチングされ、インク供給口１６はその上端が犠牲層２の形状に形成される。また、インク供給口１６の図１におけるＡ−Ａ線方向の断面は、＜１１１＞面によって“＜＞”型形状に形成される。
【００４１】
最後に、図５Ｂ（Ｈ）に示すように、エッチングストップ層４の、インク供給口１６の開口部を覆う部分をドライエッチングにて除去する。次に、ポリエーテルアミド樹脂８及び保護材１５を除去する。更に、ポジ型レジスト１０を、インク吐出口１４及びインク供給口１６から溶出させることにより、インク流路及び発泡室を形成する。
【００４２】
以上の工程により、ノズル部が形成された基板１が完成する。そして、その基板１をダイシングソー等によって切断分離してチップ化し、各チップにおいて、インク吐出エネルギー発生素子３を駆動させる電気配線の接合を行った後、インク供給用のチップタンク部材を接続することで、インクジェット記録ヘッドが完成する。
【００４３】
このようにして作製したインクジェット記録ヘッドを用いて、ｐＨ１０のアルカリインクを吐出させて形成した画像を評価したところ、良好な記録画像を得ることができた。また、そのインクジェット記録ヘッドを６０℃の上記インクに３ヶ月浸漬させた後、上記インクを吐出させて形成した画像を評価したところ、良好な記録画像を得ることができた。
【００４４】
なお、本実施形態では、厚さ６００μｍの基板１を用いてインクジェットヘッド用基板を製造したが、これよりも薄い、もしくは厚い基板に対しても、本発明のインクジェットヘッド用基板の製造方法を適用することができる。その際には、式（１）〜（４）を満たすように、先導孔２０の深さ及び開口部２８の寸法を適宜変更する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明が実施される最良形態のインクジェット記録ヘッドの一部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の製造方法が適用されるインクジェットヘッド用基板の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド用基板の製造方法を示す図である。
【図４】複数のインク供給口が形成された種々のインクジェットヘッド用基板の断面を示す図である。
【図５Ａ】図３に示したインクジェットヘッド用基板の製造方法を適用したインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図５Ｂ】図３に示したインクジェットヘッド用基板の製造方法を適用したインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図６】図５Ｂ（Ｆ）に示した工程で先導孔が形成された基板の裏面側を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    シリコン基板
２    犠牲層
３    インク吐出エネルギー発生素子
４    エッチングストップ層
８    裏面マスク
１４  インク吐出口
１６  インク供給口
２０  先導孔
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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