(57)【要約】【課題】突き当て治具への突き当てによる他の部材との位置合わせ精度が向上したシリコンチップの製造方法、液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、画像形成装置、及びマイクロポンプを提供する。【解決手段】厚みの異なる複数の基板の積層体であるシリコンウェハ３０を複数のシリコンチップに分離するためのダイシングライン２６上の、少なくとも各シリコンチップ２４Ａに対応する領域毎に、該シリコンウェハ３０を厚み方向に貫通した貫通孔２２を設ける貫通孔形成工程と、貫通孔２２の形成されたシリコンウェハ３０を、ダイシングライン２６に沿ってダイシングブレードによって切断する切断工程と、を備える。そして、貫通孔２２は、シリコンウェハ３０を構成する複数の基板の内の最も厚い第１基板（保護基板１６）における幅が、該複数の基板の内の該第１基板以外の基板（液室基板１４）における幅より狭い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みの異なる複数の基板の積層体であるシリコンウェハを複数のシリコンチップに分離するためのダイシングライン上の、少なくとも各シリコンチップに対応する領域毎に、該シリコンウェハを厚み方向に貫通した貫通孔を設ける貫通孔形成工程と、
前記貫通孔の形成された前記シリコンウェハを、ダイシングブレードを用いて前記ダイシングラインに沿って切断する切断工程と、
を備え、
前記貫通形成工程において設けられる前記貫通孔は、前記シリコンウェハを構成する前記複数の基板の内の最も厚い第１基板における該貫通孔に連続する前記ダイシングラインに直交する方向の幅が、該複数の基板の内の該第１基板以外の基板における該方向の幅より狭い、シリコンチップの製造方法。
【請求項２】
前記貫通孔形成工程は、厚みの異なる複数の基板の各々に前記貫通孔を設ける工程と、該貫通孔の設けられた複数の基板の積層体を前記シリコンウェハとして作製する工程と、を含む請求項１に記載のシリコンチップの製造方法。
【請求項３】
前記シリコンチップは、該シリコンチップの面方向の形状が前記ダイシングラインに対応する四辺を有する矩形状であり、前記貫通孔は、前記ダイシングラインにおける前記シリコンチップの前記四辺の各々に対応する領域に１個以上設けられた請求項１または請求項２に記載のシリコンチップの製造方法。
【請求項４】
前記第１基板における前記幅が、前記切断工程において用いられるダイシングブレードの切り代幅より大きい請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のシリコンチップの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項のシリコンチップの製造方法によって製造されたシリコンチップを備えた液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクと、
を備えたインクカートリッジ。
【請求項７】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項４の何れか１項のシリコンチップの製造方法によって製造されたシリコンチップを備えたマイクロポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンチップの製造方法、液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、画像形成装置、及びマイクロポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録時の騒音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、インクの自由度が高く安価な普通紙を使用できることなど多くの利点を有する。この中でも、必要な時にのみインク液滴を吐出する、いわゆるインク・オン・デマンド方式を用いた液滴吐出装置が、記録に不要なインク液滴の回収を必要としないため、現在主流となってきている。
【０００３】
液滴吐出装置において使用する液滴吐出ヘッドとしては、インク滴等の液滴を吐出するノズル孔と、このノズル孔に連通する加圧液室（吐出室、圧力室、インク流路等とも称される）と、加圧液室内のインクを加圧するための圧力を発生する圧力発生手段とを備えた構成が知られている。液滴吐出ヘッドでは、圧力発生手段により発生した圧力で加圧液室内のインクを加圧することによって、ノズル孔からインク滴を吐出させる。
【０００４】
液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの電気機械変換素子を圧力発生手段として用いて、加圧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液滴吐出ヘッドが知られている。ピエゾ型の液滴吐出ヘッドには、Ｄ３３方向の変位（電極面に対して垂直な方向（厚み方向）への変位）を利用した縦振動型や、Ｄ３１方向の変位（電極面に対して平行な方向への変位）を利用した横振動型（所謂、ベンドモード型）や、剪断変形を利用したシェアモード型等がある。
【０００５】
これらの中でも、近年、半導体プロセスやマイクロマシニング技術の進歩によるパターニング加工技術の確立や、低コストであること等から、シリコン基板に、加圧液室や圧電素子を直接形成するアクチュエータ構成が提案されている。この技術を用いることで、リソグラフィ法といった精密で、且つ簡便な手法で圧電素子を設けることができるばかりでなく、圧電素子の厚みを薄くすることができ、高速駆動が可能になる。
【０００６】
また、ノズルの高密度化及び低コスト化の要求に応えるために、シリコン基板上に微細パターンや構造体をマイクロマシニング技術により作りこみ、このシリコン基板を複数枚貼り合わせたシリコンチップを備えた液滴吐出ヘッドが考案されている。
【０００７】
このような液滴吐出ヘッドに用いられるシリコンチップは、複数の基板の積層体であるシリコンウェハをダイシングラインに沿って分離することで作製する。
【０００８】
シリコンウェハを複数のシリコンチップに分離する方法としては、ダイシングが用いられる。このダイシングは、周囲にダイヤモンド粉の付いたダイシングブレードを高速回転させることによって、シリコンウェハを切削し、シリコンチップ化する技術である。
【０００９】
しかしながら、シリコンウェハに複数の基板の積層体を用いた場合には、該積層体を用いない場合に比べてシリコンウェハの厚みが厚くなる。このため、切削時のダイシングブレードの摩耗が激しいという問題がある。また、複数のシリコン基板の貼り合わせ界面の密着性のバラツキから、シリコン基板のダイシングブレードに接する領域の欠けや割れが発生するという問題があった。
【００１０】
また、ダイシングによって分離された各シリコンチップを他の部品と組み合わせる場合には、シリコンチップと該他の部品との位置合わせを行う場合がある。この位置合わせには、例えば、シリコンチップの端部を位置合わせ用の治具へ突き当てて、シリコンチップと他の部品との位置を調整する方法を用いる。しかし、切削によるダイシングブレードの摩耗によって、該ダイシングブレードの切り代幅（刃先の幅）が徐々に小さくなり、形成されるシリコンチップの大きさが徐々に大きくなる。このため、シリコンチップの端部を位置合わせ用の治具へ突き当てて、他の部品との位置を調整しても、切削時のダイシングブレードの摩耗に応じて、位置ずれ量が拡大していくという問題があった。
【００１１】
そこで、このようなダイシングブレードの摩耗を低減する技術や、ダイシング自体を不要とする技術が開示されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
【００１２】
特許文献１には、複数の基板を積層して形成したウェハにおけるダイシングを行う部分に対して、ダイシング加工前にダイシング補助用の溝を形成することが開示されている。特許文献１の技術によれば、このダイシング補助用の溝を設けることによって、ダイシングブレードに負担をかけずにウェハを切削することができる。
【００１３】
特許文献２には、（１１０）面方位のシリコン基板のダイシングラインの一部分に、アルカリエッチングを用いてスリットを形成することが形成されている。特許文献２では、このようなスリットを形成することで、スリットの形成部分についてはダイシングを不要としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１の技術によれば、ダイシングブレードの摩耗は抑制できるものの、このダイシングブレードの摩耗そのものを皆無とすることは出来ない。このため、ダイシングブレードの摩耗によって、形成されるシリコンチップの大きさが大きくなるという問題の解決には至っていない。
【００１５】
また、特許文献２の技術によれば、シリコンチップを千鳥状に配列したシリコンウェハをダイシングラインに沿って切削する場合には、直線状にシリコンウェハを切断することで切削されるシリコンチップが発生するため、部分的にアルカリエッチングによってスリットを形成している。このため、シリコンウェハの結晶軸に略垂直なスリットを形成することは困難であり、該スリットの端部にテーパーが形成されてスリットの一部に欠けが生じやすいという問題があった。
【００１６】
このため、従来の技術においては、複数の基板の積層体であるシリコンウェハをダイシングラインに沿って分離することで形成されたシリコンチップについて、該シリコンチップの端部を突き当て治具に突き当てて、他の部材との位置合わせを行うと、位置合わせ時の精度の確保が困難であった。
【００１７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、突き当て治具への突き当てによる他の部材との位置合わせ精度が向上したシリコンチップの製造方法、液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、画像形成装置、及びマイクロポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、厚みの異なる複数の基板の積層体であるシリコンウェハを複数のシリコンチップに分離するためのダイシングライン上の、少なくとも各シリコンチップに対応する領域毎に、該シリコンウェハを厚み方向に貫通した貫通孔を設ける貫通孔形成工程と、前記貫通孔の形成された前記シリコンウェハを、ダイシングブレードを用いて前記ダイシングラインに沿って切断する切断工程と、を備え、前記貫通孔は、前記シリコンウェハを構成する前記複数の基板の内の最も厚い第１基板における該貫通孔に連続する前記ダイシングラインに直交する方向の幅が、該複数の基板の内の該第１基板以外の基板における該方向の幅より狭い、シリコンチップの製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、突き当て治具への突き当てによる他の部材との位置合わせ精度が向上したシリコンチップを製造することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、第１の実施の形態の液滴吐出ヘッド１０の一の形態を模式的に示した分解斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態におけるシリコンウェハを模式的に示した斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態におけるシリコンウェハを模式的に示した平面図である。
【図４】図４はシリコンウェハに形成された貫通孔またはダイシング溝を模式的に示した断面図であり、（Ａ）は、ダイシング溝を模式的に示した断面図であり且つ図２におけるＸ−Ｘ’断面図であり、（Ｂ）は、貫通孔を模式的に示した断面図であり且つ図２におけるＹ−Ｙ’断面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）とは異なる製法で形成された貫通孔を模式的に示した断面図である。
【図５】図５は、シリコンチップの突き当て治具による位置合わせを示す模式図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態におけるインクカートリッジの一の形態を模式的に示した断面図である。
【図７】図７は、第１の実施の形態の液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一の形態を模式的に示した斜視図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態の液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一の形態を模式的に示した断面図である。
【図９】図９は、マイクロポンプの一の形態を模式的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるシリコンチップの製造方法、液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、画像形成装置、及びマイクロポンプの一の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１には、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａを備えた液滴吐出ヘッド１０を分解した斜視図を示した。本実施の形態では、液滴吐出ヘッド１０は、ノズル基板１２と、液室基板１４と、保護基板１６と、の３枚の基板の積層体である場合を説明する。なお、液室基板１４と保護基板１６との積層体が、複数の基板の積層体であるシリコンウェハ（詳細後述、図２及び図３中、シリコンウェハ３０参照）を分離することによって得られるシリコンチップ２４Ａである。
【００２３】
なお、本実施の形態では、液滴吐出ヘッド１０は、液滴としてインク滴を吐出する場合を説明する。
【００２４】
ノズル基板１２は、インク滴を吐出する複数のノズル孔１２Ａを有する。このノズル孔１２Ａは、ノズル基板１２の厚み方向に貫通した貫通孔であり、ノズル基板１２の面方向に沿って複数配列されている。ノズル基板１２の構成材料としては、例えば、樹脂、金属（例えば、Ｎｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）等が挙げられる。
【００２５】
液室基板１４には、ノズル孔１２Ａの各々に連通した複数の加圧液室１４Ａ、共通液室１４Ｅ、及び流体抵抗部１４Ｄが設けられている。流体抵抗部１４Ｄは、複数の加圧液室１４Ａと共通液室１４Ｅとを連通すると共に流体抵抗部として機能する。共通液室１４Ｅにインクが供給されると、該共通液室１４Ｅに供給されたインクは、流体抵抗部１４Ｄを介して複数の加圧液室１４Ａの各々に供給され、ノズル孔１２Ａを介して吐出可能な状態となる。
【００２６】
なお、これらの加圧液室１４Ａ、共通液室１４Ｅ、及び流体抵抗部１４Ｄ等の液室は、シリコンエッチング等を用いて加圧液室１４Ａを加工することによって形成することができる。
【００２７】
この液室基板１４には、加圧液室１４Ａを構成する振動板１４Ｂ及び圧電素子１４Ｃが設けられている。このため、液室基板１４には、振動板１４Ｂ及び圧電素子１４Ｃが直接形成されている。
【００２８】
液室基板１４には、シリコン基板を用いることができる。
【００２９】
圧電素子１４Ｃは、各加圧液室１４Ａの各々に対応して配置されている。圧電素子１４Ｃとしては、圧電特性を示す公知の素子を用いることができる。
【００３０】
保護基板１６は、液室基板１４に設けられた圧電素子１４Ｃを保護する基板である。保護基板１６には、圧電素子１４Ｃを保護するための圧電素子保護空間１６Ａが設けられている。保護基板１６は、圧電素子保護空間１６Ａ内に圧電素子１４Ｃを配置した状態で、液室基板１４Ｃと貼り合わされる。この圧電素子保護空間１６Ａは、保護基板１６をエッチング等により加工することによって形成することができる。
【００３１】
保護基板１６としては、例えば、シリコン基板またはガラス基板が用いられる。
【００３２】
上述のように構成された液滴吐出ヘッド１０では、共通液室１４Ｅ及び流体抵抗部１４Ｄを介して、複数の加圧液室１４Ａの各々にインクが供給される。そして、各加圧液室１４Ａがインクによって満たされた状態で、図示を省略する駆動部の制御によって圧電素子１４Ｃが駆動すると、振動板１４Ｂの変形によって加圧液室１４Ａ内の体積が減少して圧力が上昇する。この加圧液室１４Ａ内の圧力上昇によって、インク滴が加圧液室１４Ａに連通するノズル孔１２Ａから吐出される。
【００３３】
液滴吐出ヘッド１０は、本実施の形態では、下記の製造工程を経ることによって製造する。
【００３４】
具体的には、図２及び図３に示すように、複数の基板の積層体であるシリコンウェハ３０を、図２中矢印Ａ側からダイシングライン２６に沿って切断する。これによって、シリコンウェハ３０を、各液滴吐出ヘッド１０における液室基板１４と保護基板１６の積層体である複数のシリコンチップ２４Ａに分離する。そして、得られたシリコンチップ２４Ａをノズル基板１２と貼り合わせることによって、液滴吐出ヘッド１０を製造する。
【００３５】
ここで、シリコンチップ２４Ａを得るためのシリコンウェハ３０の分離には、ダイシングが用いられる。このダイシングとは、ダイヤモンド性の円形回転刃であるダイシングブレード（図示省略、以下同様とする）を高速回転させて、ダイシングライン２６に沿ってシリコンウェハ３０を切断する技術である。ダイシングライン２６とは、ダイシングブレードを用いた切断時のガイドとなる線である。ダイシングライン２６は、形成対象のシリコンチップ２４Ａの形状や配列形態に応じて、フォトリソグラフィ等の公知の技術を用いてシリコンウェハ３０上に形成する。
【００３６】
このシリコンウェハ３０のダイシングブレードによる切断は、従来から行われている。しかし、切断時にはダイシングブレードの摩耗が生じやすく、シリコンウェハ３０として複数の基板の積層体を用いた場合には特に摩耗が激しかった。このため、ダイシングブレードの摩耗の進行によって、該ダイシングブレードによる切断幅（ダイシング溝の幅ともいう）が狭くなり、形成されるシリコンチップ２４Ａの大きさが徐々に大きくなるという問題があった。このため、形成されたシリコンチップ２４Ａについて、該シリコンチップ２４Ａの端面を突き当て治具（詳細後述）に突き当てて、ノズル基板１２等の他の部材との位置合わせを行うと、ダイシングブレードの摩耗に応じて徐々に位置ずれが拡大していくという問題があった。
【００３７】
また、シリコンチップ２４Ａについて、該シリコンチップ２４Ａの端面を突き当て治具（詳細後述）に突き当てて他の部材との位置合わせを行うと、シリコンチップ２４Ａ（シリコンウェハ３０）の切断界面において欠けや割れが生じる場合があった。また、このシリコンチップ２４Ａ（シリコンウェハ３０）の欠けや割れによってパーティクル（破片）が発生し、このパーティクルが位置合わせ対象の他の部材との界面等に挟まることで接合不良が生じる場合があった。
【００３８】
このため、形成されたシリコンチップ２４Ａについて、該シリコンチップ２４Ａの端面を突き当て治具に突き当てて、ノズル基板１２との位置合わせを行うと、位置合わせ時の精度の確保が困難であった。
【００３９】
そこで、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法では、シリコンウェハ３０を切断する切断工程の前に、ダイシングライン２６上に貫通孔２２を設ける工程を備えている（図２及び図３参照）（貫通孔形成工程）。この貫通孔２２は、シリコンウェハ３０を厚み方向に貫通した孔である。また、この貫通孔２２は、ダイシングライン２６上の、少なくとも各シリコンチップ２４Ａに対応する領域毎に設けられている。
【００４０】
そして、本実施の形態では、貫通孔２２は、積層体であるシリコンウェハ３０を構成する複数の基板のうちの最も厚い基板（第１基板）における該貫通孔２２に連続するダイシングライン２６に直交する方向の幅が、シリコンウェハ３０を構成する該第１基板以外の基板における該方向の幅より狭い。なお、本実施の形態では、保護基板１６が第１基板に相当し、液室基板１４が上記の第１基板以外の基板に相当する場合を説明する。
【００４１】
なお、「貫通孔２２に連続するダイシングライン２６」とは、シリコンウェハ３０上に形成されたダイシングライン２６における、該貫通孔２２に連続する領域であり且つ該貫通孔２２に最も近い領域である。
【００４２】
また、「貫通孔２２に連続するダイシングライン２６に直交する方向」とは、該貫通孔２２に連続するダイシングライン２６の延伸方向に直交する方向を示している。
【００４３】
なお、以下では、貫通孔２２に連続するダイシングライン２６に直交する方向の幅を、単に貫通孔２２の「幅」と称して説明する場合がある。
【００４４】
すなわち、貫通孔２２の、保護基板１６における幅とは、該貫通孔２２に連続するダイシングライン２６によって分割される２つのシリコンチップ２４Ａの、保護基板１６の該貫通孔２２に対応する領域間の距離を示している。同様に、貫通孔２２の、液室基板１４における幅とは、該貫通孔２２に連続するダイシングライン２６によって分割される２つのシリコンチップ２４Ａの、液室基板１４の該貫通孔２２に対応する領域間の距離を示している。
【００４５】
上述のように貫通孔２２を設けた事によって、ダイシングブレードを用いてシリコンウェハ３０を切断する時には、すでにダイシングライン２６上に上記貫通孔２２が形成された状態となっている。そして、ダイシングライン２６に沿ってシリコンウェハ３０を切断してシリコンチップ２４Ａに分離した後に、シリコンチップ２４Ａの端面における貫通孔２２に対応する領域を、突き当て治具へのシリコンチップ２４Ａの突き当て領域とする。
【００４６】
このように、シリコンチップ２４Ａの端面における貫通孔２２に対応する領域を、突き当て治具へのシリコンチップ２４Ａの突き当て領域として位置合わせを行う。これによって、位置合わせ時には、ダイシングブレードによって切断された領域ではなく、該切断前に形成された貫通孔２２に対応する領域が、突き当て治具に接触することとなる。このため、位置合わせ時における、シリコンウェハ３０を切断した時のダイシングブレードの摩耗の影響を回避することができ、精度よく位置合わせを行うことができる。なお、突き当て治具への突き当てによる位置合わせ方法を、以下では、突き当て法と称して説明する場合がある。
【００４７】
また、シリコンチップ２４Ａの端面における貫通孔２２に対応する領域を、突き当て治具へのシリコンチップ２４Ａの突き当て領域として位置合わせを行うことで、シリコンウェハ３０（シリコンチップ２４Ａ）を構成する複数の基板の内の厚みが薄くより欠けや割れの生じやすい基板が、突き当て法によるシリコンチップ２４Ａの位置合わせ時に突き当て治具へ直接接することを回避することができる。このため、シリコンチップ２４Ａの突き当て治具に接触する領域の欠けや割れを抑制することができる。また、パーティクルの発生を抑制することができる。
【００４８】
従って、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法によれば、突き当て治具への突き当てによる他の部材との位置合わせ精度が向上したシリコンチップ２４Ａを製造することができる。また、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法によれば、簡易で低コストな位置合わせ法である突き当て法を用いて、液滴吐出ヘッド１０の組み立てを行うことができる。
【００４９】
以下、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法について、詳細に説明する。
【００５０】
図３に示すように、まず、液室基板１４及び保護基板１６の積層体であるシリコンウェハ３０を用意する。このシリコンウェハ３０における各シリコンチップ２４Ａの各々に対応する領域には、上述した振動板１４Ｂや圧電素子１４Ｃ等が直接形成されており、各領域は、所謂、アクチュエータ構成とされている。
【００５１】
本実施の形態では、このシリコンウェハ３０を複数のシリコンチップ２４Ａに分離するためのダイシングライン２６は、シリコンウェハ３０の面上に格子状に設けられている場合を説明する。
【００５２】
まず、シリコンウェハ３０のダイシングライン２６上に、貫通孔２２を形成する（貫通孔形成工程）。
【００５３】
この貫通孔２２は、図４（Ｂ）に示すように、シリコンウェハ３０を貫通する孔である。また、上述のように、この貫通孔２２は、ダイシングライン２６上の、少なくとも各シリコンチップ２４Ａに対応する領域毎に設けられている。そして、上述のように、積層体であるシリコンウェハ３０を構成する複数の基板のうちの最も厚い基板（第１基板）における貫通孔２２の幅が、シリコンウェハ３０を構成する該基板以外の基板における貫通孔２２の幅より狭い。上述のように、本実施の形態では、液室基板１４に比べて保護基板１６の厚みが厚み構成である場合を説明する。このため、保護基板１６における貫通孔２２の幅Ｗ１（図４（Ｂ）参照）が、液室基板１４における貫通孔２２の幅Ｗ２（図４（Ｂ）参照）より大きい。すなわち、幅Ｗ１＜幅Ｗ２の関係を示す。
【００５４】
なお、貫通孔２２は、上記構成を満たす孔であればよいが、積層体であるシリコンウェハ３０を構成する複数の基板のうちの最も厚い基板である保護基板１６における幅Ｗ１が、シリコンウェハ３０の切断に用いるダイシングブレード（図示省略）の切り代幅Ｗ３（図４（Ａ）参照）より大きいことが好ましい。すなわち、最も厚い基板である保護基板１６における貫通孔２２の幅Ｗ１が、ダイシングブレードによる切断によって形成されるダイシング溝２０の幅（図４（Ａ）参照、幅Ｗ３と同一）より大きいことが好ましい。
【００５５】
積層体であるシリコンウェハ３０を構成する複数の基板のうちの最も厚い基板である保護基板１６における貫通孔２２の幅Ｗ１が、ダイシングブレードの切り代幅Ｗ３（図４（Ａ）参照）より大きいと、ダイシングブレードの摩耗によるシリコンチップ２４Ａの位置合わせ精度への影響を更に効果的に回避することができる。このため、シリコンチップ２４Ａの位置合わせ時における、ダイシングブレードの摩耗の影響を更に効果的に回避することができる。このため、更に精度よく位置合わせを行うことができる。
【００５６】
また、上述のように、シリコンチップ２４Ａの位置合わせ時における、ダイシングブレードの摩耗の影響を回避することができるので、摩耗したダイシングブレードを用いて継続して切断工程を実施することができ、ダイシングブレードの使用期限や交換周期を伸ばすことができる。このため、さらに、高精度且つ低コストで液滴吐出ヘッド１０を作製することができる。
【００５７】
なお、この貫通孔２２の設けられる位置は、シリコンチップ２４Ａに分離したときに、各シリコンチップ２４Ａとノズル孔１２Ａとの位置合わせに用いる突き当て治具２４（図５参照）に突き当てる領域であればよい。突き当て治具２４は、該位置合わせに用いることの出来る部材であればよく、突き当て治具２４としては、例えば、シリコンチップ２４Ａの厚み方向に長い長尺状（棒状）の部材を挙げることができる。
【００５８】
また、貫通孔２２は、シリコンウェハ３０のダイシングライン２６上の、少なくとも各シリコンチップ２４Ａに対応する領域毎に設けられていればよいが、下記のように設けられていることが好ましい。
【００５９】
具体的には、シリコンチップ２４Ａの面方向の形状がダイシングライン２６に対応する四辺を有する矩形状であるとすると（図３等参照）、貫通孔２２は、ダイシングライン２６におけるシリコンチップ２４Ａの該四辺の各々に対応する領域に１個以上設けられていることが好ましい。また、シリコンチップ２４Ａの該四辺のうちの、互いに交差する２辺のうちの一方の辺に対応する領域に少なくとも１箇所、他方の辺に対応する領域に少なくとも２箇所、の合計３箇所以上に設けられていることが更に好ましい（図５参照）。また、貫通孔２２は、シリコンチップ２４Ａの該四辺の各々の辺に対応する領域毎に１個以上設けられていることが特に好ましい。
【００６０】
上記位置及び個数の貫通孔２２を設けることによって、得られるシリコンチップ２４Ａについて、より精度の高い位置合わせを行うことができる。また、シリコンチップ２４Ａとノズル基板１２との位置合わせの際に、簡便に且つ短時間で位置合わせを行うことができる。このため、更に低コストで液滴吐出ヘッド１０を製造することができる。
【００６１】
なお、貫通孔２２の断面形状は、上記構成を満たす形状であればよく、図２に示すような矩形状に限られない。
【００６２】
この貫通孔２２は、詳細には、積層体であるシリコンウェハ３０を構成する各基板（本実施の形態では液室基板１４及び保護基板１６）の各々に、上述した圧電素子保護空間１６Ａや加圧液室１４Ａ等の液室加工を行う工程において形成する（貫通孔形成工程）。
【００６３】
すなわち、本実施の形態で用いられるシリコンウェハ３０は、該シリコンウェハ３０を構成する各基板に上記貫通孔２２を設ける工程と、貫通孔２２の設けられたこれらの基板を積層した積層体をシリコンウェハ３０として作製する工程と、を経ることによって作製することが好ましい。
【００６４】
この各基板に上記貫通孔２２を設ける工程は、各基板（液室基板１４及び保護基板１６）の各々に加圧液室１４Ａや圧電素子保護空間１６Ａ等の液室加工を行う工程と同じ工程であり、この液室加工の形成時に、貫通孔２２も形成する。
【００６５】
この各基板（液室基板１４及び保護基板１６）への貫通孔２２の形成には、各基板（液室基板１４及び保護基板１６）を垂直に貫通する孔を形成することが出来る理由から、ＩＣＰプラズマエッチング法を用いることが好ましい。なお、この貫通孔２２の形成方法としては、ＩＣＰプラズマエッチング法に限られない。例えば、厚みの厚い保護基板１６等については特に、強度的な問題が少ないことから、サンドブラスト法によって形成してもよい（図４（Ｃ）参照）。
【００６６】
このように、各基板(液室基板１４及び保護基板１６)への加圧液室１４Ａや圧電素子保護空間１６Ａ等の液室加工を行うときに、併せて貫通孔２２を形成することによって、高精度に貫通孔２２の加工を行うことができる。このため、形成されたシリコンチップ２４Ａについて、突き当て法を用いてノズル基板１２と位置合わせを行うときには、より高精度に位置合わせを行うことができる。
【００６７】
そして、この貫通孔２２の設けられた液室基板１４及び保護基板１６の積層体を作製することによってシリコンウェハ３０を作製する。
【００６８】
次に、貫通孔２２の設けられた複数の基板の積層体であるシリコンウェハ３０を、ダイシングライン２６に沿ってダイシングソーを用いて切断する（切断工程）。
【００６９】
なお、本実施の形態では、少なくともダイシングソーによる切断の前に、シリコンウェハ３０の液室基板１４側の面にダイシングテープ１８を貼りつける。そして、切断工程では、ダイシングテープ１８の設けられていない側の面（保護基板１６側の面）からダイシングライン２６に沿って切断を行う。これは、複数の基板の積層体であるシリコンウェハ３０をダイシングソーで切断するときの衝撃によって、シリコンウェハ３０に設けられた各液滴吐出ヘッド１０用の構成部材（振動板１４Ｂや圧電素子１４Ｃ等）が損傷することを抑制するためである。
【００７０】
ダイシングライン２６に沿ってシリコンウェハ３０を切断することによって、シリコンウェハ３０を複数のシリコンチップ２４Ａに分離することができる。
【００７１】
次に、突き当て法を用いて、得られたシリコンチップ２４Ａとノズル基板１２との位置合わせを行うことによって、液滴吐出ヘッド１０を作製する。
【００７２】
この位置合わせには、図５に示すように、シリコンチップ２４Ａの端面における貫通孔２２に対応する領域を突き当て治具２４に突き当てることによって位置合わせを行い、さらに、この位置合わせされたシリコンチップ２４Ａにノズル基板１２を位置合わせして貼り合わせる。これによって、液滴吐出ヘッド１０を作製する。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態では、シリコンウェハ３０に上記構成の貫通孔２２が設けられている。このため、上述のように、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法によれば、突き当て治具２４への突き当てによる他の部材との位置合わせ精度が向上したシリコンチップ２４Ａを製造することができる。また、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法によれば、簡易で低コストな位置合わせ法である突き当て法を用いて、液滴吐出ヘッド１０の組み立てを行うことができる。
【００７４】
また、シリコンチップ２４Ａの突き当て治具２４への突き当て時の衝撃でパーティクル（破片）が発生することを抑制することができるので、このパーティクルが位置合わせ対象の他の部材との界面等に挟まることによる接合不良や、液滴吐出ヘッド１０として構成したときのインク漏れを抑制することができる。このため、液滴吐出ヘッド１０の品質向上も図ることができる。
【００７５】
また、上述のように、積層体であるシリコンウェハ３０を構成する各基板の加工時に貫通孔２２を形成することによって、加工精度の高い加工工程で貫通孔２２を形成することができる。このため、精度よく、突き当て治具２４への突き当てによる他の部材との位置合わせを行うことができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、図２及び図３に示すように、シリコンウェハ３０から分離形成するシリコンチップ２４Ａは、シリコンウェハ３０において格子状に配列されている場合を説明した。しかし、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法は、このような形態に限られず、シリコンチップ２４Ａをシリコンウェハ３０上において千鳥状に配置した構成であってもよい。
【００７７】
この場合には、シリコンウェハ３０の面上の交差する２方向の各々に沿って間隔をあけてダイシングライン２６を複数形成し、且つ一方の方向に延伸するダイシングライン２６と他方の方向に延伸するダイシングライン２６とがＴ字状にぶつかる領域が生じるように、ダイシングライン２６を設ければよい。このようにダイシングライン２６を設ければ、シリコンウェハ３０上のシリコンチップ２４Ａを、少なくとも１列のシリコンチップ２４Ａの列群が他のシリコンチップ２４Ａの列群に対してずれて配置された、千鳥状の配置とすることができる。
【００７８】
このように、シリコンチップ２４Ａをシリコンウェハ３０において千鳥状に配置した構成とした場合であっても、本実施の形態のシリコンチップ２４Ａの製造方法を用いることによって、突き当て治具への突き当てによる他の部材との位置合わせ精度が向上したシリコンチップ２４Ａを製造することができる。また、簡易で低コストな位置合わせ法である突き当て法を用いて、液滴吐出ヘッド１０の組み立てを行うことができる。また、位置合わせ時にシリコンチップ２４Ａのパーティクルの発生を抑制することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、シリコンチップ２４Ａを備えた液滴吐出ヘッド１０は、ノズル基板１２に設けたノズル孔１２Ａからインク滴を吐出するサイドシューター方式のヘッドである場合を説明した。しかし、本実施の形態における製造方法で作製されたシリコンチップ２４Ａは、このようなサイドシューター方式の液滴吐出ヘッド１０への適用に限られず、複数の基板を積層したシリコンチップ２４Ａを備えた構成の液滴吐出ヘッドであれば適用することができ、サイドシューター方式に限られない。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、上記製造方法で製造したシリコンチップ２４Ａを、インク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１０に適用した場合を説明したが、シリコンチップ２４Ａを適用可能な液滴吐出ヘッドは、このようなインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１０に限られない。
【００８１】
例えば、上記製造方法で製造したシリコンチップ２４Ａ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や、ＤＮＡ等の試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドに適用してもよい。
【００８２】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態で説明した製造方法によって作製されたシリコンチップ２４Ａを備えた液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出装置等の画像形成装置に対して着脱可能に構成されたインクカートリッジに適用することができる。以下、インクカートリッジの一の形態を説明する。
【００８３】
本実施の形態では、図６に示すように、インクカートリッジ４０は、ノズル孔１２Ａの設けられた上記第１の実施の形態で説明した液滴吐出ヘッド１０と、インクタンク４２と、を備えている。インクタンク４２は、インクを貯留すると共に、貯留したインクを液滴吐出ヘッド１０へ供給する。液滴吐出ヘッド１０は、インクタンク４２から供給されたインクのインク滴をノズル孔１２Ａから吐出する。
【００８４】
このように、インクカートリッジ４０は、液滴吐出ヘッド１０とインクタンク４２とが一体的に構成されている。このため、液滴吐出ヘッド１０を備えたインクカートリッジ４０の少なくとも一部は、簡易で低コストな位置合わせ法である突き当て法を用いて組み立てを行うことができ、低コスト化、高信頼性、及び製造不良低減を図ることができる。このため、インクカートリッジ４０の歩留まり向上、及び信頼性向上を図ることができる。
【００８５】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態で説明した製造方法によって作製されたシリコンチップ２４Ａを備えた液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出装置等の画像形成装置に適用することができる。以下、画像形成装置の一例としての、液滴吐出装置の一の形態を説明する。
【００８６】
図７及び図８には、該液滴吐出ヘッド１０を適用可能な液滴吐出装置５０の一例を示した。
【００８７】
図７及び図８に示すように、液滴吐出装置５０は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ９３、キャリッジ９３に搭載し、第１の実施の形態で説明した製造方法によって作製されたシリコンチップ２４Ａ（図７及び図８では図示省略）を備えた液滴吐出ヘッド１０、液滴吐出ヘッド１０へインクを供給するインクタンク４２等で構成される印字機構部８９等を収納する。記録装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット８５（或いは給紙トレイでもよい）を抜き差し自在に装着することができる、また、記録装置本体８１の下方部には、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ（図示省略）を搭載することができる。液滴吐出装置５０では、給紙カセット８５或いは手差しトレイ（図示省略）から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８９によって所要の画像を該用紙８３に記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８７に該用紙８３を排紙する。
【００８８】
印字機構部８９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９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９３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液滴吐出ヘッド１０を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、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９３には液滴吐出ヘッド１０に各色のインクを供給するための各インクタンク４２を交換可能に装着している。なお、インクタンク４２と液滴吐出ヘッド１０とを一体的に構成してインクカートリッジ４０とし、液滴吐出装置５０本体に対して着脱可能に構成してもよい。
【００８９】
インクタンク４２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液滴吐出ヘッド１０へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド１０としてここでは各色のヘッドを用いているが、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。
【００９０】
ここで、キャリッジ９３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１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９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、このタイミングベルト１００をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。
【００９１】
一方、給紙カセット８５にセットした用紙８３を液滴吐出ヘッド１０の下方側に搬送するために、給紙カセット８５から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００９２】
そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を液滴吐出ヘッド１０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１０９を設けている。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレイ８７に送り出す排紙ローラ１１３及び１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５とを配設している。
【００９３】
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１０を駆動することにより、停止している用紙８３にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙８３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８３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８３を排紙する。
【００９４】
また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１０の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７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９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド１０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。
【００９５】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１０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（図示しない）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。
【００９６】
上述のように、本実施の形態の液滴吐出装置５０は、第１の実施の形態で説明した製造方法によって製造されたシリコンチップ２４Ａ（図７及び図８では図示省略、図２参照）を備えた液滴吐出ヘッド１０を備えている。このため、液滴吐出装置５０の少なくとも一部は、簡易で低コストな位置合わせ法である突き当て法を用いて組み立てを行うことができ、低コスト化、高信頼性、及び製造不良低減を図ることができる。このため、液滴吐出装置５０の信頼性向上及び画像品質向上を図ることができる。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、液滴吐出ヘッド１０を搭載した画像形成装置の一例として、液滴吐出装置５０を説明したが、液滴吐出ヘッド１０を搭載可能な画像形成装置は、液滴吐出装置５０に限られない。
【００９８】
例えば、液滴吐出ヘッド１０を搭載可能な画像形成装置としては、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の装置を挙げることができる。
【００９９】
（第４の実施の形態）
第１の実施の形態で説明した製造方法によって作製されたシリコンチップ２４Ａは、マイクロポンプ等のマイクロデバイスに適用することができる。以下、マイクロポンプの一の形態を説明する。
【０１００】
図９には、シリコンチップ２４Ａ（本実施の形態ではシリコンチップ２４Ｂ）を適用可能なマイクロポンプ６０の一例を示した。
【０１０１】
マイクロポンプ６０は、液室基板１５と、保護基板１６と、基板６２と、の３枚の基板の積層体を含んで構成されている。なお、この液室基板１５と保護基板１６との積層体が、複数の基板の積層体であるシリコンウェハ（図２及び図３中、シリコンウェハ３０参照）を分離することによって得られるシリコンチップ２４Ｂである。なお、このシリコンチップ２４Ｂが、第１の実施の形態で説明したシリコンチップ２４Ａに想到し、該シリコンチップ２４Ａと同様に、貫通孔２２の形成された複数の基板の積層体をダイシングソーで切断する製法で得られるシリコンチップである。
【０１０２】
液室基板１５は、圧電素子１４Ｃの設けられた振動板１４Ｂが長手方向に連続して複数配列された構成である。このため、マイクロポンプ６０では、この振動板１４Ｂと基板６２との間の流路１４Ｆ中を流体が流れる構造となっている。なお、図示は省略するが、振動板１４Ｂは、複数の絶縁膜による積層構造である。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、振動板１４Ｂは、連続して複数配列された構成である場合を説明するが、マイクロポンプ６０毎に１枚の振動板１４Ｂから構成してもよい。また、流路１４Ｆ中には、流路１４Ｆ中を流れる流体の輸送効率を上げるために、弁等を設けてもよい。
【０１０４】
このシリコンチップ２４Ｂは、第１の実施の形態で説明したシリコンチップ２４Ａと同じ製法で作製される。すなわち、突き当て治具２４は、貫通孔２２の設けられた複数の基板の積層体であるシリコンウェハをダイシングラインに沿って切断することによって製造したものである。なお、貫通孔２２については、第１の実施の形態で説明したため、ここでは説明を省略する。
【０１０５】
そして、このシリコンチップ２４Ｂと基板６２とを、第１の実施の形態と同様に突き当て治具(本実施の形態では図示省略、図５中、突き当て治具２４参照)に突き当てることによって位置合わせを行うことによって、マイクロポンプ６０を製造する。
【０１０６】
このため、本実施の形態のマイクロポンプ６０は、突き当て治具への突き当てによる他の部材との位置合わせ精度が向上したシリコンチップ２４Ｂを用いて製造することができる。このため、マイクロポンプ６０の少なくとも一部は、簡易で低コストな位置合わせ法である突き当て法を用いて組み立てを行うことができ、低コスト化、高信頼性、及び製造不良低減を図ることができる。このため、マイクロポンプ６０の歩留まり向上、及び信頼性向上を図ることができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態においては、シリコンチップ２４Ｂ（シリコンチップ２４Ａ）を適用可能なマイクロデバイスとして、マイクロポンプ６０を一例として挙げて説明したが、マイクロポンプ６０に限られない。シリコンチップ２４Ｂ（シリコンチップ２４Ａ）は、マイクロ光アレイ、マイクロスイッチ（マイクロリレー）、マルチ光学レンズのアクチュエータ（光スイッチ）、マイクロ流量計、圧力センサ等のマイクロデバイスにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  液滴吐出ヘッド
１４  液室基板
１６  保護基板
２２  貫通孔
２４Ａ  シリコンチップ
２６  ダイシングライン
３０  シリコンウェハ
４０  インクカートリッジ
５０  液滴吐出装置
６０  マイクロポンプ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特開２００６−１３２６４６号公報
【特許文献２】特開２００４−５０７１６号公報
【図１】
2012151310.tif 000003
【図２】
2012151310.tif 000004
【図３】
2012151310.tif 000005
【図４】
2012151310.tif 000006
【図５】
2012151310.tif 000007
【図６】
2012151310.tif 000008
【図７】
2012151310.tif 000009
【図８】
2012151310.tif 000010
【図９】
2012151310.tif 000011