(57)【要約】【課題】ウェットエッチングでの基板厚さのバラツキの影響を抑え、供給口おもて面の開口精度を向上させると共に、貫通穴を効率良く形成すること。【解決手段】開口部を有するエッチングマスク層をシリコン基板の裏面に形成する工程と、該シリコン基板の厚みを測定する工程と、該シリコン基板の裏面から該エッチングマスク層の開口部にレーザ光を照射して該シリコン基板の内部に測定した該シリコン基板の厚みに応じて厚みを変化させた変質層を形成する工程と、該変質層が形成された該シリコン基板に異方性エッチングを施して該基板を貫通せずかつ該基板内部に底面を有する凹部を形成する工程と、該凹部内にドライエッチングを施して、該凹部の底面からこのシリコン基板のおもて面まで貫通する貫通孔を形成する工程とを含むシリコン基板の加工方法。および液体吐出ヘッドの製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するエッチングマスク層をシリコン基板の裏面に形成する工程と、
前記シリコン基板の厚みを測定する工程と、
前記シリコン基板の裏面から前記エッチングマスク層の開口部にレーザ光を照射して、前記シリコン基板の内部に測定した前記シリコン基板の厚みに応じて厚みを変化させた変質層を形成する工程と、
前記変質層が形成された前記シリコン基板に異方性エッチングを施して、前記シリコン基板を貫通せず、かつ前記シリコン基板内部に底面を有する凹部を前記裏面に形成する工程と、
前記凹部内にドライエッチングを施して、前記凹部の底面からこのシリコン基板のおもて面まで貫通する貫通孔を形成する工程と、
を含むシリコン基板の加工方法。
【請求項２】
前記変質層を形成する工程において、前記レーザ光による多光子吸収を利用して前記変質層を形成する請求項１に記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項３】
前記変質層を形成する工程において、複数の変質層を形成し、ただし、前記複数の変質層は前記シリコン基板のおもて面に対して垂直な方向に配列させる請求項１または２に記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項４】
前記変質層を形成する工程において、複数の変質層を形成し、ただし、前記複数の変質層は前記シリコン基板のおもて面に対して平行な方向に配列させる請求項１または２に記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項５】
前記変質層を形成する工程において、前記凹部内の領域に、前記シリコン基板のおもて面に平行に前記変質層を形成する請求項１から４のいずれか１項に記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項６】
前記凹部を前記裏面に形成する工程において、ウェットエッチングにて、前記変質層まで到達する前記凹部を形成する請求項１から５のいずれか１項に記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項７】
前記凹部が、前記シリコン基板のおもて面に平行な底面を有し、
前記貫通孔を形成する工程において、ドライエッチングで前記凹部のシリコン基板のおもて面に平行な底面に、シリコン基板のおもて面まで貫通する前記貫通孔を形成して前記基板を貫通する貫通口を形成する請求項１から６のいずれか１項に記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項８】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通する液体流路と、前記吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子とがおもて面側に設けられたシリコン基板に、前記液体流路に連通し液体を供給する液体供給口を形成する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記シリコン基板の裏面から、請求項１に記載のシリコン基板の加工方法を用いて、前記シリコン基板を貫通する前記液体供給口を形成する液体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、シリコン基板に貫通穴を形成するためのシリコン基板の加工方法、液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凹部、貫通穴、表面膜等を形成するなどしてシリコン基板を加工し、その加工したシリコン基板を電子デバイスの部品、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）に適用することが知られている。インクジェット記録方式等に適用される液体吐出ヘッドの一部にも、シリコン基板が使用され、製造時に上記したようなシリコン基板に対する加工が行われている。
【０００３】
特許文献１は、インクジェットプリントヘッド内に２種類のインク供給口を形成する方法であり、具体的には以下の通りである。まず基板おもて面の開口部に対応する部分にエッチングストップ層を形成する。そのシリコン基板は裏面に開口部を有しており、その裏面の開口部から異方性エッチング液を用いて、基板の途中までエッチングし、第１のインク供給口部に対応する凹部を形成する。凹部内部にレジストを用いマスキングを行い、おもて面に開口させる部分のみ開口させる。その後、異方性ドライエッチングを用い、おもて面部にあるエッチングストップ層までの貫通する貫通孔を形成することにより、第２のインク供給口部を作製し、それにより２種類のインク供給口を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６２７３５５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シリコン基板はスライスされたウェーハごとに、厚さのばらつきが生じる場合がある。そのため、一度に多くの基板を同時に処理する場合、基板厚さのばらつきによって第１のインク供給口部に対応する凹部を形成する際のエッチングの残し量が変化する場合がある。その結果、基板ごとに第２のインク供給口部に対応する貫通孔を形成するドライエッチング時間にばらつきが発生する場合があり、開口寸法の誤差が生じてしまうことが考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は、基板厚さのばらつきの影響を抑え、シリコン基板の開口寸法を精度良く形成し、生産効率を向上することができるシリコン基板の加工方法、および液体吐出ヘッド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】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明に係るシリコン基板の加工方法は、
開口部を有するエッチングマスク層をシリコン基板の裏面に形成する工程と、
前記シリコン基板の厚みを測定する工程と、
前記シリコン基板の裏面から前記エッチングマスク層の開口部にレーザ光を照射して、前記シリコン基板の内部に測定した前記基板の厚みに応じて厚みを変化させた変質層を形成する工程と、
前記変質層が形成された前記シリコン基板に異方性エッチングを施して、基板を貫通せず、かつ前記シリコン基板内部に底面を有する凹部を形成する工程と、
前記凹部内にドライエッチングを施して、前記凹部の底面からこのシリコン基板のおもて面まで貫通する貫通孔を形成する工程と、を含む。
【０００８】
また、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通する液体流路と、前記吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子とがおもて面側に設けられたシリコン基板に、前記液体流路に連通し液体を供給する液体供給口を形成する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記シリコン基板の裏面から、前記シリコン基板の加工方法を用いて、前記シリコン基板を貫通する前記液体供給口を形成する方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板厚さのばらつきの影響を抑え、シリコン基板の開口寸法を精度良く形成し、生産効率を向上することができるシリコン基板の加工方法、および液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液体吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図２】シリコン基板に変質層を形成し、基板を貫通するインク供給口を形成するシリコン基板の加工方法の各工程を説明するための模式的な断面図である。
【図３】シリコン基板のおもて面に対して垂直な方向に配列した変質層を形成するシリコン基板の加工方法を説明するための模式的な断面図である。
【図４】シリコン基板のおもて面に対して平行な方向に配列した変質層を形成するシリコン基板の加工方法を説明するための模式的な断面図である。
【図５】シリコン基板厚さに応じて変質層厚さを変化させて第１供給口部に対応する凹部を形成するシリコン基板の加工方法を説明するための模式的な断面図である。
【図６】厚さの異なるシリコン基板に第１供給口部に対応する凹部を形成する従来の基板加工方法を説明するための模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明では、基板内部にエッチング速度の速い変質層を形成することで、基板厚さのばらつきを吸収することができる。このため、例えば、ウェットエッチングを利用した異方性エッチングでの基板ごとのシリコン残し量のばらつきによる影響が抑えられ、ドライエッチングでの開口寸法を精度良く形成することができ、生産効率が向上する。
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本発明に係るシリコン基板の加工方法は、シリコン基板を含んで構成される構造体、特にインクジェットヘッド等のデバイスの製造工程において、インクジェットヘッドの液体供給口のような貫通穴をシリコン基板に形成する際に用いることができる。このインクジェットヘッドの液体供給口は、互いに連通する第１供給口部および第２供給口部からなることができる。なお、第１供給口部は、基板内部に底面を有する凹みであり、第２供給口部は、第１供給口部の底面に形成される。
【００１３】
また、液体としてインクを使用する場合、液体供給口、第１供給口部および第２供給口部は、それぞれインク供給口、第１インク供給口部および第２インク供給口部と称することができる。本発明では、シリコン基板のエッチング処理に先立って、インク供給口を形成するシリコン基板に対してレーザ光を照射することによって、シリコン基板の内部にアモルファス化させた変質層を形成する。
【００１４】
図１は、本発明の基板加工方法を利用して製造した液体吐出ヘッドの１形態であるインクジェットヘッドを示す斜視図である。結晶軸（１００）のシリコン基板１のおもて面上に、インクを吐出する吐出エネルギー発生素子としてのヒータをなす電熱変換素子（ＴａＮ）２が配置されている。なお、シリコン基板のおもて面とは、シリコン基板の対向する２つの面（おもて面および裏面）のうちのおもて面を意味する。
【００１５】
さらに、シリコン基板１のおもて面上には、電熱変換素子２の保護層として、不図示の耐エッチング性を有するパッシベイション層が形成されている。なお、電気熱変換素子２には、この素子を駆動させるための制御信号入力電極が電気的に接続されている。また、シリコン基板１の厚みは、スライスされたウェーハごとに異なる場合があるが、例えば、７２５±２５μｍで形成することができる。
【００１６】
なお、シリコン基板１には、第１インク供給口部として凹部８が形成されており、凹部８内部、即ち凹部８の底面にシリコン基板１を貫通する第２インク供給口部として貫通孔１０が形成され、基板を貫通する貫通口（インク供給口）が形成されている。なお、第１インク供給口部の底面は、シリコン基板１のおもて面に対して平行であることができる。シリコン基板の対向する２つの面は、典型的には互いに平行に形成されるため、第１インク供給口部の底面は、シリコン基板の対向する２つの面に対して平行であることができる。
【００１７】
さらに、シリコン基板１のおもて面には、吐出口１１が形成されたインク流路形成部材１２が形成されている。また、本明細書では、シリコン基板１単体に着目して説明する場合もあるが、実際にはスライスされた複数のウェーハについて、各ウェーハに複数同様の加工を行い複数のインクジェットヘッド用基板を同時に形成する。
【００１８】
なお、インクジェットヘッドを製造する際は、インク供給口を形成する工程の前に、シリコン基板１のおもて面にインク流路形成部材を形成する工程が行われるのが好ましい。即ち、まずシリコン基板１のおもて面に、液体であるインクを吐出する吐出口１１と、吐出口に連通する液体流路としてのインク流路とを有するインク流路形成部材１２を形成する。その後、第１インク供給口部に対応する凹部８および第２インク供給口部に対応する貫通孔１０を形成する工程を行うことにより、本発明の基板加工方法を利用して液体吐出ヘッドを製造することができる。
【００１９】
図２は、図１のａ−ａ’面において、シリコン基板に変質層を形成し、そのシリコン基板を貫通するインク供給口を形成する方法を説明するための模式的な断面図である。以下の工程を含む本発明のシリコン基板の加工方法を、図を用いて説明する。
【００２０】
・エッチングマスク層形成工程
まず、図２（ａ）に示すように、おもて面に電熱変換素子２、エッチングストップ層６およびパッシベイション層３が形成されたシリコン基板１の裏面に、開口部５を有するエッチングマスク層４を形成する。符号１ａは、シリコン基板１のＳｉＯ2層を表し、バッファードフッ酸などを用いて除去することができる。なお、エッチングストップ層６は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ合金、導電膜の材料のＡｌ−ＣｕやＣｕなどを用いて形成することができる。なお、電熱変換素子は、ＴａやＳｉＮなどを用いて形成することができる。パッシベイション層は、ＳｉＯ2やＳｉＮなどを用いて形成することができる。エッチングマスク層は、ポリアミドやポリイミドなどを用いて形成することができる。
【００２１】
・シリコン基板の厚み測定工程
シリコン基板１の厚みを測定する。測定方法としては、例えば近赤外光による測定、レーザー変位計による測定を挙げることができる。シリコン基板１の厚みとしては、２００μｍ以上８００μｍ以下が好ましい。
【００２２】
・変質層形成工程
図２（ｂ）に示すように、シリコン基板１の裏面からエッチングマスク層４の開口部５にレーザ光を照射して、シリコン基板１の内部に測定したその基板の厚みに応じて厚みを変化させた変質層を形成する。なお、変質層とは、アモルファス化加工変質層を意味する。
【００２３】
また、測定した基板の厚みに応じて変質層の厚みを変化させる方法は、以下の通りである。まず、透過する波長のレーザ光を材質内部（シリコン基板内部）に集光して、近傍に局所的な加工変質層を選択的に形成する。集光点の位置を上下させ、変質層の加工位置を決める。レーザーのパルスエネルギーを制御し、所望の厚みの変質層を形成する。また、形成した変質層の厚みは、近赤外光による測定及びレーザー変位計により測定することができる。
【００２４】
また、基板内部に形成される変質層は１層でも良く、複数層形成しても良い。複数の変質層をシリコン基板の内部に形成する場合は、それらの層をシリコン基板のおもて面に対して平行または垂直な方向に配列して配置することができる。本発明では、基板厚さによって変質層の領域を変化させることができる。すなわち、変質層７は、図２（ｂ）に示すように、シリコン基板１のおもて面（裏面）に平行な面において、シリコン基板１の長辺方向に沿って全面に形成しても良い。
【００２５】
また、図３（ａ）のようにシリコン基板１の厚さに応じて、基板おもて面に垂直な方向に複数の変質層７を配列させて形成しても良い。なお、その際、これらの複数の変質層の厚みの総和をシリコン基板の厚みに応じて変化させることができる。
【００２６】
また、図４（ａ）のようにシリコン基板１の厚さに応じて、基板おもて面に対して平行な方向に複数の変質層７を配列させて形成しても良い。
【００２７】
また、変質層７を形成するレーザ光としては、必要に応じて選択することができるが、例えば、フェムト秒レーザ、およびＹＡＧレーザ（基本波：波長１０６０ｎｍ）を挙げることができる。このように、レーザ光としては、シリコン基板を形成する材料であるシリコンに対して多光子吸収を利用できるものが好ましい。なお、レーザ光の出力及び周波数は必要に応じて設定することができる。
【００２８】
なお、変質層７の厚さは基板の厚さによって変化させる。変質層の厚さは、レーザーの集光点を厚さ方向に変化させることにより、所定の厚さにすることができる。しかし、変質層は、シリコン基板１の厚みにあわせて厚さ方向に２μｍ以上２００μｍ以下の厚みで形成するのが好ましい。２００μｍ以下の厚みの変質層を形成した場合には、変質層の形成に要する時間が長くなることを容易に防ぐことができる。
【００２９】
本発明では、厚さが異なるシリコン基板それぞれに第１供給口部として凹部を形成し、その各凹部の底面に第２供給口部として貫通孔を形成する際、以下のようにすることができる。即ち、第２供給口部を形成する際のドライエッチング時間にばらつきが生じないよう、言い換えると、基板おもて面から凹部までの距離にばらつきが生じないように基板裏面からの深さを設定した凹部をそれぞれ形成することができる。さらに、この各凹部を形成する際の異方性エッチング時間にばらつきが生じないように厚さおよび位置等を設定した変質層を形成することができる。
【００３０】
本発明では、変質層を、凹部に対応する領域に形成することができる。また、凹部内の領域で、かつシリコン基板のおもて面に平行に、変質層を形成することができる。さらに、凹部形成工程において、ウェットエッチングにて、変質層まで到達する凹部を形成することができる。その際、基板内に形成した変質層全てをエッチングにより除去することができ、基板おもて面に最も距離が近い変質層の位置を、凹部の底面の位置とすることができる。また、基板のおもて面に最も距離が近い変質層を、このおもて面に対して平行に形成することにより、凹部の底面をおもて面に対して平行に形成することができる。
【００３１】
・凹部形成工程
図２（ｃ）に示すように、変質層７が形成されたシリコン基板１に異方性エッチングを施して第１供給口部としての凹部８を形成する。凹部８を形成するエッチング方法として、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やＫＯＨ等の強アルカリ溶液中にシリコン基板１を浸漬することにより、結晶異方性エッチングを行うことができる。
【００３２】
・貫通孔形成工程
図２（ｄ）に示すように、凹部８が形成されたシリコン基板１にドライエッチングを施して、そのシリコン基板のおもて面まで貫通する第２供給口部としての貫通孔１０を形成する。ドライエッチング方法としては、例えば、ボッシュプロセス法を挙げることができる。なお、図２（ｃ）に示すドライエッチングを行う際に用いる開口を有するマスク９には、保護レジスト、ドライフィルムなどの材料を用いることができる。
【実施例】
【００３３】
（実施例１）
図２に従い、インクジェットヘッド用基板を作製した。なお、上述したように、実際にはスライスされた複数のウェーハについて、各ウェーハに複数同様の加工を行い、複数のインクジェットヘッド用基板の製造を行っている。しかし、ここでは、厚さが異なる３つのウェーハにおける各シリコン基板１に着目して以下に説明する。
【００３４】
図５（ａ）および（ｂ）は、厚さａが７５０μｍの基板１に対応し、図５（ｃ）および（ｄ）は厚さｂが７２５μｍの基板１に対応し、図５（ｅ）および（ｆ）は厚さｃが７００μｍの基板１に対応する。なお、それぞれの基板の厚さは、図示していないが、後述の変質層７を形成する前に、近赤外光により測定した値である。以下の操作を各基板１について行った。
【００３５】
まず、図２の（ａ）に示すように、第２供給口部としての貫通孔を形成する部分に対応するシリコン基板１のおもて面に、Ａｌ−Ｓｉ合金からなるエッチングストップ層６を形成した。また、シリコン基板１のおもて面に、電熱変換素子２を形成し、その保護層として、耐エッチング性を有するパッシベイション層３を形成した。
【００３６】
一方、シリコン基板１の裏面に、シリコン基板１のＳｉＯ2層１ａにポリアミド樹脂を積層し、開口部５を有するポリアミド樹脂からなるエッチングマスク層４を形成した。この開口部５内のＳｉＯ2層１ａをバッファードフッ酸などでエッチングして除去して、シリコン面を露出させた。
【００３７】
図２の（ｂ）に示すように、（１００）面のシリコン基板１の裏面側からおもて面側に向けて、エッチングマスク層４の開口部５内に、ＹＡＧレーザの基本波（波長１０６０ｎｍ）のレーザ光を照射した。これにより、シリコン基板１の内部に、アモルファス化させた変質層７を形成した。なお、そのレーザ光の出力及び周波数は適切な値に設定した。
【００３８】
このとき、シリコン基板１のおもて面から深さ１２５μｍの位置を焦点としてこのレーザ光を集光させ、多光子吸収を利用したレーザ加工によって変質層７を、シリコン基板（インクジェットヘッド用基板）１の長辺方向に沿って形成した。変質層７は、アモルファス化されることでエッチングが比較的速くされる。なお、実施例１では、変質層７の厚みは、７５〜１２５μｍの範囲とした。具体的には、図５に示す各基板における変質層７の厚さｄ、ｅおよびｆをそれぞれ、１２５μｍ、１００μｍおよび７５μｍとした。また、シリコン基板おもて面から変質層までの距離（後述する基板おもて面から凹部８までの距離）Ｘ1、Ｘ2、およびＸ3をいずれも１２５μｍとした。
【００３９】
次に、図２（ｃ）に示すように、未貫通穴である凹部８を形成した。具体的には、まず、シリコン基板１の裏面に形成されたポリアミド樹脂からなるエッチングマスク層４をマスクとして、ＴＭＡＨ２２質量％溶液を用い、温度８０℃で１６時間エッチングを行った。このエッチング処理では、あるところではエッチングレートが遅い（１１１）面を形成しながら、またあるところでは、エッチングレートが速い（００１）面及び（０１１）面に沿ってエッチングが進行する。最終的にはエッチングレートの遅い（１１１）面が形成される。これにより、シリコン基板１の内部に形成されたエッチングレートが比較的速い変質層７がエッチングによって除去され、おもて面と平行な底面を持つ凹部８が形成された。なお、基板おもて面から１２５μｍの深さでエッチングを終了した。その後、凹部内、即ち凹部８の内面全体（底および側壁）に、マスク９として、第２インク供給口部に対応する開口を有するドライエッチング用の保護レジストを形成した。
【００４０】
そして、図２（ｄ）に示すように、この保護レジストをマスクとして、シリコン基板１のおもて面まで貫通する貫通孔１０が形成されるまでドライエッチングを行った。ドライエッチングは、ボッシュプロセスを用い、エッチングガスとしてＣ4Ｆ8とＳＦ6を交互に流し、エッチング時間１３分で行った。ドライエッチングは、エッチングストップ層６でエッチングを終了した。エッチング後、保護レジスト９はウェットエッチングで除去した。
【００４１】
さらに、図示しないが、シリコン基板１のおもて面における貫通孔１０の開口部位に形成されているエッチングストップ層６をウェットエッチングで除去し、パッシベイション層３の一部をドライエッチングで除去した。また、シリコン基板１の裏面における凹部８を形成するための開口部を有するエッチングマスク層４はドライエッチングで除去した。これにより、シリコン基板１の裏面からおもて面側に貫通する第１供給口部（凹部８）と第２供給口部（貫通孔１０）を有するインクジェットヘッド用基板を得た。
【００４２】
従来の基板加工方法では、厚さが例えば５０μｍ異なる基板を同時にエッチングした場合、同じエッチング時間で結晶異方性エッチングを行うと、以下のようなことがあった。即ち、エッチング後のシリコンの残し量が異なること、より具体的には、シリコン基板おもて面から凹部８までの距離が５０μｍ異なってしまうことがあった。このため、従来の方法では、後述する比較例のように、ドライエッチングの時間を基板ごとに変化させ貫通口を形成していた。しかし、本発明では、基板内部に変質層を形成することにより基板厚さの違いの影響がなくなり、図５（ａ）および（ｅ）に示すように厚さが５０μｍ異なる基板を用いてもドライエッチングでのエッチング時間を両者とも１３分と同じにすることができた。そのため、複数のチャンバーでウェーハを同時にエッチングでき、開口寸法を精度良く形成することができ、生産効率が向上した。
【００４３】
（実施例２、３）
複数の変質層を形成し、その配置を以下のようにした以外は、実施例１と同様にして実施例２および３のインクジェットヘッド用基板をそれぞれ作製した。なお、実施例２および３における基板１の厚さはそれぞれ、７５０μｍおよび７２０μｍであった。図３は、実施例２に対応する図であり、図４は、実施例３に対応する図である。
【００４４】
実施例２では、図３の（ａ）のように、基板１のおもて面に対して垂直な方向に２つの変質層７を配列させて形成した。なお、各変質層の厚さは、２５μｍであり、基板おもて面から変質層までの距離は、１２５μｍであった。この場合でも、実施例１と同様にエッチングレートが比較的速い変質層７が裏面側から順番に除去され、図３の（ｂ）のような形状でエッチングされた。
【００４５】
実施例３では、図４の（ａ）のように複数の変質層７を基板おもて面に対して平行な方向に配列して形成した。なお、各変質層の厚さは、２０μｍであり、基板おもて面から変質層までの距離は、１２５μｍであった。この場合でも、同様にエッチングレートが比較的速い変質層７が除去され、変質層の間のシリコンがエッチングされ、図４の（ｂ）のような形状でエッチングされた。
【００４６】
これらの実施例では、以下の工程を有している。即ち、基板裏面のエッチングマスク層４の開口にレーザ光を照射して、１つの変質層をシリコン基板１のおもて面に対して平行に、または複数の変質層を基板おもて面に対して平行または垂直な方向に配列させて、基板１内部に形成する工程を有している。なお、各変質層は、シリコン基板１のおもて面に平行に延在する層である。これらの変質層を設けることによって、シリコン基板１の厚さのばらつきによるエッチング時間のばらつきを均一化することができる。これにより、シリコン基板１の異方性エッチングのエッチング時間を短縮することができ、その後のドライエッチングの時間も短縮することができる。したがって、本発明によれば、インク供給口のおもて面開口精度を向上し、インクジェットヘッドの製造コストの低減を図ることができる。
【００４７】
（比較例）
図６は、従来の基板加工方法を説明するための模式的な断面図である。変質層を形成しなかった以外は実施例１と同様にしてインクジェットヘッド用基板を作製した。なお、実施例１と同様に複数のウェーハについて、各ウェーハに複数同様の加工を行い、複数のインクジェットヘッド用基板の製造を行っているが、厚さが異なる３つのウェーハにおける各基板１に着目して説明する。
【００４８】
図６（ａ）および（ｂ）は、厚さｇが７５０μｍの基板１に対応し、図５（ｃ）および（ｄ）は厚さｈが７２５μｍの基板１に対応し、図５（ｅ）および（ｆ）は厚さｉが７００μｍの基板１に対応する。図６（ａ）、（ｃ）および（ｅ）に示す基板それぞれに、ＴＭＡＨ２２質量％溶液を用い、温度８０℃で２０時間エッチングを行い、図６（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に示す凹部８を形成した。この凹部８の深さ（シリコン基板１の裏面から凹部の底までの距離）はいずれも６００μｍであった。このため、図６に示す基板１おもて面から凹部８までの距離Ｘ4、Ｘ5およびＸ6はそれぞれ、１５０μｍ、１２５μｍおよび１００μｍであった。
【００４９】
次に、図示しないが、実施例１と同様にしてドライエッチングを行い、シリコン基板を貫通する貫通孔（第２供給口部）を形成した。しかし、比較例では、基板１おもて面から凹部８までの距離が異なるため、基板の厚さに応じて、第２供給口部を形成するためのエッチング時間を変化させる必要があった。なお、図６（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に示す基板のドライエッチング時間はそれぞれ１６分、１３分、および１１分であった。
【００５０】
また、実施例１と同様に、エッチングストップ層６、パッシベイション層３の一部、エッチングマスク層４および保護レジスト９を除去してシリコン基板１の裏面からおもて面側に貫通する供給口（第１供給口部及び第２供給口部）を有するインクジェットヘッド用基板を得た。
【符号の説明】
【００５１】
１  シリコン基板
４  エッチングマスク層
５  開口部
７  変質層
８  凹部
１０  貫通孔
【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５】
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【図６】
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