(57)【要約】      （修正有）【課題】異方性エッチングを使ったインク供給口形成時のエッチングストップ層の割れの確率が飛躍的に低下して歩留まりが向上し、高品位な印字が可能なインクジェット記録ヘッドを提供する。【解決手段】異方性エッチング工程でのエッチングレートを、エッチング液温度またはエッチング液濃度を変化させることにより、エッチング最終段階で遅くして、エッチング液がメンブレン膜に与えるダメージを小さくして、メンブレン割れを抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板上に畜熱層としての絶縁膜を形成する工程、前記膜上にインク吐出圧発生素子を形成する工程、前記シリコン基板表面にエッチング液に侵されやすい材料で薄膜を堆積しインク供給口の形状にパターンを形成する工程、前記供給口の形状のパターン上に酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜またはその混合物のエッチングストップ層を形成する工程、前記酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜が形成された裏面に開口部を設け、異方性エッチングによりインク供給口となる部分のシリコンを除去する工程、インク供給口部に残ったエッチングストップ層の酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜またはその混合物を除去する工程を少なくとも含むインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、異方性エッチングによるシリコン基板のエッチング速度をエッチング初期と貫通直前で変化させることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記異方性エッチングのエッチング速度は、エッチング初期で速く貫通直前でより遅くすることを特徴とする請求項第１項記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記異方性エッチングのエッチング速度を遅くするには、エッチング液の温度を相対的に低くすることで制御する方法であるを特徴とする請求項第２項記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記異方性エッチングのエッチング速度を遅くするには、エッチング液の濃度を相対的に高くすることで制御する方法であることを特徴とする請求項第２項記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記異方性エッチングのエッチング速度を遅くするには、エッチング液の温度を相対的に低くすること、エッチング液の濃度を相対的に高くすることを組み合わせて制御する方法であることを特徴とする請求項第２項記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記異方性エッチングに用いるエッチング液はテトラ・メチル・アンモニウム・ハイドライド（ＴＭＡＨ）であることを特徴とする請求項１乃至５記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に外部からエネルギーを加えることによって、所望の液体を吐出するインクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱等のエネルギーをインクに与えることで、気泡の発生を促し、この体積変化を利用して吐出口からインクを吐出し、これを記録媒体上に付着させて画像形成を行うインクジェット記録方法が知られている。インクジェット方式の中で、基板に対し垂直にインクを吐出するサイドシューター型（特開平９−０１１４７９）が提案されている。また、このヘッドの製法として、犠牲層を用いてインク供給口の形状を成型する方法（特開平１０−１８１０３２）が開示されている。
【０００３】
これは、シリコン基板上に酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜を形成し、前記酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜上にインク吐出圧発生素子を形成し、前記シリコン基板表面にエッチング液に侵されやすい材料で薄膜を堆積しインク供給口の形状にパターン（エッチング犠牲層）を形成し、さらに前記供給口の形状のパターン上にエッチングストップ層を形成し、前記シリコン基板表面にインク吐出口部を形成し、前記酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜形成面の裏面に開口部を設け、異方性エッチングによりインク供給口となる部分のシリコンを除去し、インク供給口部に残ったエッチングストップ層の酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜またはその混合物を除去する工程によって形成されていた。
【特許文献１】特開平９−１１４７９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】
【０００４】
従来のインクジェット記録ヘッドでは、異方性エッチングによりシリコン基板にインク供給用の貫通孔を開ける際に、一定の濃度、温度に管理されたアルカリ性エッチング液に浸漬してエッチングを行っていたので、エッチング速度は終始ほぼ一定であった。
【０００５】
エッチングストップ層となるＳｉＮ膜は、僅かながらアルカリ性のエッチング液に侵食されるので、厚いシリコン基板を速い速度でエッチングしてきた強力なエッチング液にさらされると膜割れを起こし、図２のようにエッチングストップ層より上層にある有機樹脂製のノズル形成材にアルカリが浸透し形状が破壊されるという問題が生じることもあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
シリコン基板上に畜熱層として酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜などの絶縁膜を形成する工程、前記膜上にインク吐出圧発生素子を形成する工程、前記シリコン基板表面にエッチング液に侵されやすい材料で薄膜を堆積しインク供給口の形状にパターンを形成する工程、前記供給口の形状のパターン上に酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜またはその混合物のエッチングストップ層を形成する工程、前記酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜が形成された裏面に開口部を設け、異方性エッチングによりインク供給口となる部分のシリコンを除去する工程、インク供給口部に残ったエッチングストップ層の酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜またはその混合物を除去する工程を少なくとも含むインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、異方性エッチングによるシリコン基板のエッチング速度をエッチング初期と貫通直前で変化させることによって、エッチングストップ層の膜割れが防止可能になる。
【０００７】
［作用］
Ｓｉ基板を異方性エッチングで貫通する直前に、エッチング液の温度を下げたり、ＴＭＡＨの濃度を高くすると、メンブレン膜が侵食されて膜割れを起こす確率が大幅に低下する。これは、以上のような操作でエッチング液のエッチング速度が低下するとともにメンブレン膜に対する腐食性も低下するので、メンブレン膜の中でも特に腐食されやすいステップ部が破壊される確率が低下するためである。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように本発明によれば、異方性エッチング時のエッチング液温度またはエッチング液濃度の少なくとも一方を変化させて、エッチング最終段階のエッチング速度を遅くすることによって、異方性エッチングを使ったインク供給口形成時のエッチングストップ層の割れの確率が飛躍的に低下して歩留まりが向上し、高品位な印字が可能なインクジェット記録ヘッド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】
【０００９】
［実験１］
以下に、本発明に関わる実験について述べる。図３は実験に用いたサンプルの断面構造を示したものである。５インチΦ、厚さ６２５μｍのＳｉ（１００）ウエハ１０１の表面にＡｌＣｕ膜を３０００Å堆積し平面図５のようにパターニングして犠牲層１０２とした。犠牲層の形状は長方形で、幅１５０μｍ、長さ１０ｍｍとした。その上にプラズマＣＶＤによるＳｉＮ膜を８０００Å堆積してエッチングストップ層１０３とした。この時のＳｉＮ膜の成膜条件は、ＳｉＨ４／ＮＨ３／Ｎ２＝５００／１５００／６３００ｓｃｃｍ、圧力１５０ｍｔｏｒｒ、基板温度３８０℃、ＲＦ１７００Ｗであった。単体の膜で測った膜応力は１．５×１０ｅｘｐ−９dyne/cmであった。また基板の裏面には、熱酸化膜を平面図６のようにパターニングした異方性エッチング用パターンが形成してある。基板表面には耐アルカリ性のレジスト（ＯＢＣ  東京応化製）１０４が塗布してある。
【００１０】
このサンプルを、テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドライド（ＴＭＡＨ）に浸せきして、裏面よりシリコンを異方性エッチングした。エッチング条件は、ＴＭＡＨ／Ｈ２Ｏ＝２１％、液温度を７０〜９０℃まで変化させた。すると、図４のようにシリコンに開いた穴は最後には犠牲層に到達し、犠牲層をエッチングしてエッチングストップ層で止まる。
【００１１】
図７は、エッチング液の温度と、エッチングストップ層の亀裂発生確率の関係を示したものである。液温度が８０℃以下の時、亀裂の発生確率が急激に減少していくのが判る。
【００１２】
一方、図８は、エッチング液の温度とエッチング時間（基板貫通に要する時間）の関係を示したものである。液温度の低下に伴って、エッチング所用時間が長くなっているのが判る。また、液温度が８６℃以上ではエッチング面が粗れるという現象が見られた。
【００１３】
［実験２］
実験１と同様の基板を用いて、液温度を８３℃に固定して、ＴＭＡＨ／Ｈ２Ｏ濃度を２０〜２６％まで変化させてエッチング実験を行った。
【００１４】
図９は、エッチング液の濃度と、エッチングストップ層の亀裂発生確率の関係を示したものである。液濃度が濃くなるに従って、亀裂の発生確率が急激に減少していくのが判る。
【００１５】
一方、図１０は、エッチング液の濃度とエッチング時間（基板貫通に要する時間）の関係を示したものである。ＴＭＡＨ濃度の上昇に伴って、エッチング所用時間が長くなっているのが判る。また、液濃度が１８％以下ではエッチング面が粗れるという現象が見られた。
【００１６】
［実施態様例］
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明による実施態様例を示すインクジェット記録ヘッドの製造途中の異方性エッチング工程を示す模式図である。
【００１７】
基板としては（１００）または（１１０）のＳｉウエハが用いられる。ウエハの表面にＴＭＡＨにエッチングされやすい膜を堆積しパターニングして犠牲層２０３とした。犠牲層の平面形状は、Ｓｉ（１００）基板の場合は図５のように長方形で、Ｓｉ（１１０）基板の場合は図１１のように、狭角が７０．５度の平行四辺形とする。
【００１８】
その上にスパッター、蒸着やプラズマＣＶＤによって薄膜を堆積してエッチングストップ層２０６とした。犠牲層に隣接して、ヒーター２０７や配線２０６等が配置されている。さらに、インク流路形成樹脂２１０やノズル形成樹脂２０８等が配置され、最上層にアルカリエッチングに対する保護膜２１１が塗布された状態になっている。
【００１９】
また基板の裏面には、耐アルカリ性の膜をパターニングしたエッチングパターン２１２が形成してあり、ここから異方性エッチングにより、表面の犠牲層へ向かって貫通口を開けインク供給口を形成する。
【００２０】
ＴＭＡＨを含むエッチング液に浸漬して異方性エッチングを行い、図１（ｂ）のようにエッチングが犠牲層の近傍まで進んだところで、エッチング条件を変更してエッチング液温度を低下させるか、またはＴＭＡＨ濃度を濃くしてエッチングレートを低下させて、エッチングストップ層に対するダメージを抑制する。この操作によって、エッチングストップ層の亀裂発生確率は顕著に低下する。
【００２１】
次に、本発明によるインクジェット記録ノズルのプロセスを図１２〜２９を使って順を追って説明する。
【００２２】
（１）基板面方位（１１０）のシリコン基板３０１に、例えば熱酸化やＣＶＤ法などで絶縁膜３０２を形成し、フォトリソ技術によってインク供給口を設けるための所望のパターン３０３を形成する。
【００２３】
（２）ＡｌやＣｕ等の抵抗が低く、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドライド）等の異方性エッチング用エッチャントに対するエッチング速度が大きな金属を堆積、パターニングして、下層配線３０４と犠牲層３０５を形成する。エッチング犠牲層は、裏面からエッチングが進行してエッチャントが犠牲層に到達するとＳｉウエハよりエッチングレートが格段に速いので短時間にエッチングされ、犠牲層パターンに対応した開口部を開けることができるものである。この時のパターンは基板に対して垂直にエッチング穴があくように、図１１のように狭角が７０．５度をなす平行四辺形とし、平行四辺形の長辺および短辺は（１１１）と等価の面に平行になるように配置する。
【００２４】
（３）基板表面上にエッチングストップ層３０６として、プラズマＣＶＤ法によって、ＳｉＮまたはＳｉＯＮ膜を堆積する。エッチングストップ層は、膜応力を調整するために２種以上の膜を積層しても良い。
【００２５】
積層されたエッチングストップ膜のトータルの膜厚は、一般には２０００Å〜２μｍ、好ましくは３０００〜１５０００Å、最適には４０００〜１３０００Åである。また積層されたエッチングストップ膜のトータルの応力は、一般には２×１０ｅｘｐ―９dyne/cm2以下、より好ましくは１．８×１０ｅｘｐ−９dyne/cm2以下、最適には１．５×１０ｅｘｐ−９dyne/cm2以下である。
【００２６】
（４）プラズマＣＶＤ等を使って、ＳｉＮやＳｉＯＮ、ＳｉＯ２等の膜を堆積して層間絶縁膜３０７とする。さらに、層間絶縁膜にコンタクトホール３０８を形成する。
【００２７】
（５）インク供給口に合わせて、インク吐出圧力発生素子としてヒーター部３０９形成する。ヒーター材料としては、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＮＳｉ等などの金属膜をスパッターや真空蒸着等によって堆積しパターニングする。さらに電力供給用の上層電極３１０としてＡｌ、Ｍｏ、Ｎｉ，Ｃｕ等の金属膜を同様にして形成する。
【００２８】
（６）ヒーターには耐久性の向上を目的としてプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜３１１を堆積し保護膜とする。
【００２９】
（７）この上に、耐キャビテーション膜３１２としてスパッター法等でＴａを堆積しパターニングする。
【００３０】
また、配線とヒーターの形成の順番等に特に制限がないのは言うまでもない。
【００３１】
（８）樹脂製のノズルの密着性を上げるためと、裏面をアルカリ性エッチャントから保護するために、耐食性の高い樹脂膜３１３を形成する。そして、ヒーター部とインク供給口部をパターニングする。
【００３２】
（９）インク流路確保のために、強アルカリや有機溶剤等で溶解可能な樹脂でパターン３１５を形成する。このパターンは、印刷法や感光性樹脂によるパターニング等で形成する。
【００３３】
（１０）インク流路のパターンの上に、被覆樹脂層３１６を形成する。この被覆樹脂層は微細パターンを形成するので感光性レジストが望ましく、さらに流路を形成した樹脂層を除去する際のアルカリや溶剤等によって変形変質しない性質が必要である。
【００３４】
（１１）次に流路の被覆樹脂層をパターニングして、ヒーター部に対応したインク吐出口３１７と電極の外部接続部を形成する。この後、被覆樹脂層を光や熱等によって硬化する。
【００３５】
（１２）この基板のノズル形成面側を保護するためレジストで保護膜３１８を形成する。
【００３６】
（１３）裏面のＳｉＮまたはＳｉＯ２などをフォトリソ技術を使って、裏面のインク供給口のパターン部分３１９を除去しウエハ面を露出させる。このパターンの形状は、犠牲層とは鏡像関係になるように形成する。裏面のエッチングマスク膜の製法は、プラズマＣＶＤに限定されるものではなく、ＬＰＣＶＤ法や常圧ＣＶＤ、熱酸化法などでも良い。
【００３７】
（１４）次に裏面の平行四辺形の狭角の近傍部分（裏面の平面図４５）に、エッチング先導孔３２０をあける。一般的には、レーザー加工などが用いられるが、放電加工、ブラスト等でも良い。
【００３８】
この先導孔は、エッチングストップ層に限りなく近くまであける。先導孔の深さは、一般には基板厚さの６０％以上、好ましくは７０％以上、最適には８０％以上である。また、基板を貫通してはならない。この先導孔によって、平行四辺形の狭角から発生する斜めの（１１１）面が抑制される。
【００３９】
（１５）この基板をアルカリ系エッチャント（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒドラジン等）に浸け、（１１１）面が出るように異方性エッチングする。この時、図２５のようにエッチングが犠牲層の近傍まで進行したところで、エッチング層を移してエッチング条件を変更しエッチング液温度を低下させるか、またはＴＭＡＨ濃度を濃くしてエッチングレートを低下させる。
【００４０】
この時のエッチング条件の変更は、２ステップで行うのが基本であるが、それ以上の多段階に分けて行っても良い。もちろん連続的に行っても良い。
【００４１】
（１６）図２６のように、低いエッチングレートで犠牲層までエッチングする。
【００４２】
（１７）さらに、エッチングストップ層３０６のＳｉＮ等の膜をフッ酸等の薬液または、ドライエッチ等で部分的に除去してインク供給口を開口する。最後にインク流路形成材３１５を除去し、インクの流路３２４を確保する。
【００４３】
上記プロセスにおいて、基板の加工手順は特に限定されるものではなく、任意に選ぶことができる。
【実施例１】
【００４４】
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法について、図３０〜４４を使って順を追って説明する。
【００４５】
図３０のように、厚さ６３０μｍで５インチΦの（１００）面のＳｉウエハ４０１を熱酸化して、ＳｉＯ２層４０２を１００００Å形成した。次に、ＳｉＯ２をパターニングして供給口開口部４０３を形成した。スパッターでＡｌＣｕ膜を３０００Å堆積した。フォトリソ技術によって図３１のようにパターニングして犠牲層４０４と下層電極配線４０５を形成した。犠牲層の幅は１２０μｍ、長辺方向は１５ｍｍとした。
【００４６】
エッチングストップ層と層間絶縁膜を兼用した膜として、図３２のようにプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜４０６を６０００Å堆積した。成膜条件は、ＳｉＨ４／ＮＨ３／Ｎ２＝ １６０／４００／２０００ｓｃｃｍ、圧力１６００ｍｔｏｒｒ、基板温度３００℃、ＲＦ１４００Ｗであった。さらに、条件を変えてプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜４０７を３０００Å堆積した。成膜条件は、ＳｉＨ４／ＮＨ３／Ｎ２＝ １００／５００／３５００ｓｃｃｍ、圧力１３００ｍｔｏｒｒ、基板温度３００℃、ＲＦ１１００Ｗであった。
【００４７】
フォトリソ技術を使い、図３３のように層間絶縁膜にコンタクトホール４０８を形成した。
【００４８】
さらに、スパッターにより、ＴａＮを５００ÅとＡｌを３０００Å連続成膜しパターニングして、上層配線電極４０９とヒーター４１０を形成する。
【００４９】
感光性樹脂としてポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化ＯＤＵＲ−１０１０）を２０μｍ塗布してパターニングして、図３５のようにインク流路型材４１１を形成した。さらに表１に示した感光性樹脂層４１２を１２μｍ塗布しパタ−ニングして、図３７のようにインク吐出口４１３を形成した。
【００５０】
【表１】
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ノズル形成面側を保護するために、ゴム系レジスト（東京応化製  ＯＢＣ）で保護膜４１４を形成した。ノズルの裏面側のＳｉＯ２をパターニングして、裏面インク供給口４１５を形成した。このパターンは、幅６２０μｍ長さ１６ｍｍの長方形とした。
【００５１】
この基板を２０％のＴＭＡＨ水溶液に浸漬して異方性エッチングした。第一段階のエッチングは、エッチャント温度は８３℃、エッチング時間は１５時間３０分とした。これは基板の厚み６３０μｍをジャストエッチする時間に対して９５％の時間とした。エッチングは図４０のように犠牲層の手前で止まった。
【００５２】
ここで、エッチング槽を変えてエッチング液濃度を２５％のＴＭＡＨ水溶液として、さらに１時間３０分エッチングした。エッチングは図４１のようにＡｌの犠牲層まで進み、エッチングストップ層４０６の前で止まっている。この時、エッチングストップ層に亀裂はなく、流路形成樹脂層４１１やノズル部４１２へのエッチング液の浸入は見られなかった。
【００５３】
次に、図４２のようにエッチングストップ層のＳｉＮをＣＤＥ法によって除去した。エッチング条件は、ＣＦ４／Ｏ２／Ｎ２＝３００／２５０／５ｓｃｃｍ、ＲＦ８００Ｗ、圧力２５０ｍｔｏｒｒであった。
【００５４】
図４３のように、乳酸メチル中で超音波を掛け樹脂４１１を除去して、インク流路４１６を形成した。最後に、図４４のようにメチルイソブチルケトンに浸漬後、キシレン中で超音波を掛け保護膜を除去してインクジェット記録ヘッドが完成した。
【００５５】
このインクジェット記録ヘッドを使って、吐出周波数１５ＫＨｚで印字テストを行ったが、１５ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【００５６】
［比較例１］
以下に、本発明の比較例を説明する。
【００５７】
ヒーター、電極、ノズル等の構成や形成方法は実施例１と同様にして、異方性エッチングをＴＭＡＨ２０％のエッチング液のみを用いてエッチング時間を１６時間とした。
【００５８】
これ以降の工程は全て、実施例１と同様にした。
【００５９】
このインクジェット記録ヘッドを使って、吐出周波数１５ＫＨｚで印字テストを行ったが、インク吐出されない白抜けの部分があった。ヘッドを観察してみると、樹脂製のノズルの一部に、エッチングストップ層の亀裂が原因と思われるアルカリによる浸蝕の後が見つかった。
【実施例２】
【００６０】
以下に、本発明によるインクジェット記録ヘッドの他の製造方法について、図１２〜２９を使って順を追って説明する。
【００６１】
図１２のように、厚さ６３０μｍで５インチΦの（１１０）面のＳｉウエハ３０１を熱酸化して、ＳｉＯ２層３０２を１００００Å形成した。次に、ＳｉＯ２をパターニングして供給口開口部３０３を形成した。スパッターでＡｌＣｕ膜を３０００Å堆積した。フォトリソ技術によって図１３のようにパターニングして犠牲層３０５と下層電極配線３０４を形成した。犠牲層の幅は１２０μｍ、長辺方向は１５ｍｍとした。
【００６２】
エッチングストップ層と層間絶縁膜を兼用した膜として、図１４のようにプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜３０６を６０００Å堆積した。成膜条件は、ＳｉＨ４／ＮＨ３／Ｎ２＝ １６０／４００／２０００ｓｃｃｍ、圧力１６００ｍｔｏｒｒ、基板温度３００℃、ＲＦ１４００Ｗであった。
【００６３】
さらに、条件を変えてプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜３０７を７０００Å堆積した。成膜条件は、ＳｉＨ４／ＮＨ３／Ｎ２＝ １００／５００／３５００ｓｃｃｍ、圧力１３００ｍｔｏｒｒ、基板温度３００℃、ＲＦ１１００Ｗであった。
【００６４】
フォトリソ技術を使い、図１５のように層間絶縁膜にコンタクトホール３０８を形成した。
【００６５】
さらに、スパッターにより、ＴａＮを５００ÅとＡｌを３０００Å連続成膜しパターニングして、上層配線電極３１０とヒーター３０９を形成する。
【００６６】
次にヒーター保護膜３１１として、プラズマＣＶＤのＳｉＮを３０００Å堆積、パターニングした。成膜条件は、ＳｉＨ４／ＮＨ３／Ｎ２＝ １８０／４８０／２０００ｓｃｃｍ、圧力１５００ｍｔｏｒｒ、基板温度３２０℃、ＲＦ１７００Ｗであった。
【００６７】
さらに、インクの発泡によるキャビテーションからヒーターを保護するため、Ｔａを２３００Åをスパッターで堆積パターニングして、耐キャビテーション膜３１２を形成した。
【００６８】
樹脂製のノズルの密着性を上げるためと、裏面をアルカリエッチャントから保護するために、耐食性の高いポリエーテルアミド系樹脂膜（日立化成製  HIMAL）３１３を２μｍ塗布焼成して形成し、図１９のようにヒーター部とインク供給口部をパターニングで露出させた。
【００６９】
感光性樹脂としてポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化ＯＤＵＲ−１０１０）を２０μｍ塗布してパターニングして、図２０のようにインク流路型材３１５を形成した。さらに表１に示した感光性樹脂層３１６を１２μｍ塗布しパタ−ニングして、図２１のようにインク吐出口３１７を形成した。
【００７０】
ノズル形成面側を保護するために、ゴム系レジスト（東京応化製  ＯＢＣ）で保護膜３１８を形成した。ノズルの裏面側のHIMALとＳｉＯ２をパターニングして、裏面インク供給口３１９を形成した。このパターンは、幅６２０μｍ長さ１６ｍｍの長方形とした。
【００７１】
次に裏面のインク供給口パターン部の平行四辺形の窓の狭角に隣接した部分に、図４５のようにＹＡＧレーザーで非貫通のエッチング先導孔３２０を開けた。この時の穴の径は３０〜３５μｍ、深さは４８０〜５６０μｍであった。
【００７２】
この基板を２１％のＴＭＡＨ水溶液に浸漬して異方性エッチングした。第一段階のエッチングは、エッチャント温度は８３℃、エッチング時間は６時間３０分とした。これは基板の厚み６３０μｍをジャストエッチする時間に対して９５％の時間とした。エッチングは図２５のように犠牲層の手前で止まった。
【００７３】
ここで、槽を変えてエッチング液温度を８０℃として、さらに１時間２０分エッチングした。エッチングは図２６のようにＡｌの犠牲層まで進み、エッチングストップ層３０６の前で止まっている。この時、エッチングストップ層に亀裂はなく、流路形成樹脂層３１５やノズル部３１６へのエッチング液の浸入は見られなかった。
【００７４】
次に、図２７のようにエッチングストップ層のＳｉＮをＣＤＥ法によって除去した。エッチング条件は、ＣＦ４／Ｏ２／Ｎ２＝３００／２５０／５ｓｃｃｍ、ＲＦ８００Ｗ、圧力２５０ｍｔｏｒｒであった。
【００７５】
図２８のようにメチルイソブチルケトンに浸漬後、キシレン中で超音波を掛け保護膜を除去して、乳酸メチル中で超音波を掛け樹脂３１５を除去して、インク流路３２４を形成しインクジェット記録ヘッドができた。
【００７６】
このインクジェット記録ヘッドを使って、吐出周波数１５ＫＨｚで印字テストを行ったが、１５ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【実施例３】
【００７７】
以下に、本発明の他の実施例を説明する。
【００７８】
ヒーター、電極、ノズル等の構成や形成方法は実施例２と同様にして、異方性エッチングを二段階に分けてエッチングした。第一段階のエッチングは、エッチング液濃度をＴＭＡＨ２２％、エッチャント温度は８３℃、エッチング時間は６時間４０分とした。エッチングは犠牲層の手前で止まった。
【００７９】
ここで、槽を変えてエッチング液濃度をＴＭＡＨ２５％、エッチング液温度を８０℃として、さらに１時間４０分エッチングした。エッチングはＡｌの犠牲層まで進み、エッチングストップ層の前で止まった。この時、エッチングストップ層に亀裂はなく、流路形成樹脂層やノズル部へのエッチング液の浸入は見られなかった。
【００８０】
これ以降の工程は全て、実施例２と同様にした。
【００８１】
このインクジェット記録ヘッドを使って、吐出周波数１５ＫＨｚで印字テストを行ったが、１５ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【実施例４】
【００８２】
以下に、本発明の他の実施例を説明する。
【００８３】
ヒーター、電極、ノズル等の構成や形成方法は実施例２と同様にして、異方性エッチング条件を連続的に変化させた。初期のエッチングは、エッチング液濃度をＴＭＡＨ２２％、エッチャント温度は８３℃、エッチング時間は６時間４０分とした。
【００８４】
この後エッチング液温度を２０分で１度ずつ降下させて８０℃として、さらに１時間１０分エッチングした。エッチングはＡｌの犠牲層まで進み、エッチングストップ層の前で止まった。この時、エッチングストップ層に亀裂はなく、流路形成樹脂層やノズル部へのエッチング液の浸入は見られなかった。
【００８５】
これ以降の工程は全て、実施例２と同様にした。
【００８６】
このインクジェット記録ヘッドを使って、吐出周波数１５ＫＨｚで印字テストを行ったが、１５ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明による実施態様例のインクジェット記録ヘッドエッチング工程を示す概略図
【図２】従来技術の問題点を示す概念図
【図３】本発明に至る実験に用いた基板を示す概念図
【図４】本発明に至る実験に用いた基板を示す概念図
【図５】本発明に至る実験に用いた基板を示す概念図
【図６】本発明に至る実験に用いた基板を示す概念図
【図７】エッチング液の温度と、エッチングストップ層の亀裂発生確率の関係を示した図
【図８】エッチング液の温度と基板貫通に要する時間の関係を示した図
【図９】エッチング液の濃度と、エッチングストップ層の亀裂発生確率の関係を示した図
【図１０】エッチング液の濃度と基板貫通に要する時間の関係を示した図
【図１１】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１３】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１４】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１５】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１６】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１７】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１８】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図１９】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２０】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２１】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２３】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２４】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２５】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２６】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２７】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２８】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図２９】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３０】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３１】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３３】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３４】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３５】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３６】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３７】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３８】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図３９】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図４０】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図４１】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図４２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図４３】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図４４】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【図４５】本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図
【符号の説明】
【００８８】
１０１  Ｓｉ基板
１０２  犠牲層
１０３  エッチングストップ層
１０３  インク流路形成型材
１０４  裏面保護膜
１０５  エッチング保護膜
１０６  裏面インク供給口パターン
２０１  シリコンウエハ基板
２０２  絶縁膜
２０３  犠牲層
２０４  下層電極
２０５  エッチングストップ層
２０６  上層電極
２０７  ヒーター
２０８  ノズル形成樹脂
２０９  インク吐出口
２１０  インク流路形成樹脂
２１１  エッチング保護膜
２１２  裏面インク供給口パターン
３０１  シリコンウエハ基板
３０２  絶縁膜
３０３  インク供給口パターン
３０４  下層配線
３０５  犠牲層
３０６  エッチングストップ層
３０７  層間絶縁膜
３０８  コンタクトホール
３０９  ヒーター
３１０  上層電極
３１１  ヒーター保護膜
３１２  耐キャビテーション膜
３１３  耐アルカリ性樹脂膜
３１４  耐アルカリ性樹脂膜
３１５  インク流路形成材
３１６  ノズル形成材
３１７  吐出口
３１８  異方性エッチング用保護膜
３１９  裏面供給口
３２０  レーザー加工エッチング先導孔
３２１  Ｓｉウエハのエッチング残り
３２２  供給口開口部
３２３  供給口開口部
３２４  インク流路
４０１  Ｓｉ基板
４０２  ＳｉＯ２
４０３  供給口開口部
４０４  犠牲層
４０５  下層配線電極
４０６  エッチングストップ層＆層間絶縁膜
４０７  エッチングストップ層＆層間絶縁膜
４０８  コンタクトホール
４０９  上層配線
４１０  ヒーター
４１１  インク流路形成材
４１２  ノズル形成材
４１３  吐出口
４１４  異方性エッチング用保護膜
４１５  裏面供給口
４１６  インク流路
【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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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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