JP2008200905A - 液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通部を有する接合基板上に高密度な配線パターンを良好に形成することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】接合基板３０の一方の表面に絶縁膜を介して配線パターンとなる配線用金属膜１２５を形成する金属膜形成工程と、接合基板をその他方面側から絶縁膜に達するまでドライエッチングすることで貫通部となる凹部１３１，１３３を形成する凹部形成工程と、流路形成基板１０に接合基板を接合する接合工程と、凹部に対向する領域の配線用金属膜をドライエッチングによって除去する除去工程と、他の領域の配線用金属膜をドライエッチングによりパターニングして配線パターン１２１を形成すると同時に凹部に対向する領域の絶縁膜を除去して凹部を開口させることで貫通部を形成するパターニング工程とを具備するようにする。
【選択図】図６

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法に関する。

液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、インク滴を吐出するノズル開口と連通する複数の圧力発生室と、これら複数の圧力発生室に連通するリザーバとを有し、リザーバから圧力発生室に供給されたインクを圧電素子等の圧力発生手段によって加圧してノズル開口から噴射するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。具体的には、複数の圧力発生室と、これら複数の圧力発生室にそれぞれ連通するインク供給路と、インク供給路を介して各圧力発生室に連通する連通部とが形成された流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に形成される圧電素子と、流路形成基板に接合され圧電素子を保護するための圧電素子保持部を有する封止基板（接合基板）とを具備し、連通部と共にリザーバを構成するリザーバ部が封止基板を貫通して設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１に記載されているように、封止基板上には、例えば、圧電素子と駆動ＩＣとを接続する接続配線等の配線パターンが設けられている場合がある。

特許文献１に記載されているように、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法としては、例えば、流路形成基板の一方面側に圧電素子を形成する一方、封止基板に圧電素子保持部やリザーバ部を形成すると共にその表面に接続配線を形成し、その後、これら流路形成基板と封止基板とを接合し、封止基板が接合された流路形成基板をウェットエッチングすることにより圧力発生室や連通部を形成する。

特開２００４−２６２２５号公報

このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法においては、通常、封止基板に貫通部であるリザーバ部を形成した後、リザーバ部が貫通した状態の封止基板に、例えば、スパッタリング法等によって金属膜（配線用金属膜）を形成し、この金属膜をフォトリソグラフィ法等によりパターニングすることによって接続配線（配線パターン）を形成している。このため、リザーバ部の内面にまで金属膜が形成されてしまい、その後の工程で、リザーバ部の内面に形成された金属膜を除去する必要があり、製造工程が煩雑になってしまうという問題がある。また、フォトリソグラフィ法によるパターニングでは、高密度の配線パターンを形成するのは難しいという問題もある。

さらに、リザーバ部の内面の金属膜の除去は、例えば、封止基板（接合基板）の金属膜側の面を保護フィルム等で保護した状態で行われるため、保護フィルムを剥離した後に、金属膜の表面の粘着剤が残る場合がある。そして、この残った接着剤に起因して金属膜を良好にパターニングできない等の問題が生じる虞もある。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドの製造方法だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置の製造方法においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、貫通部を有する接合基板上に高密度な配線パターンを良好に形成することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を有する流路形成基板と、各圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、前記流路形成基板の一方面側に接合される接合基板とを具備し、前記接合基板がその厚さ方向で貫通して前記圧力発生室に連通する貫通部を有すると共に当該接合基板の前記流路形成基板とは反対側の面に配線パターンが設けられる液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記接合基板の一方の表面に絶縁膜を介して前記配線パターンとなる配線用金属膜を形成する金属膜形成工程と、前記接合基板をその他方面側から前記絶縁膜に達するまでドライエッチングすることで前記貫通部となる凹部を形成する凹部形成工程と、前記流路形成基板に前記接合基板を接合する接合工程と、前記凹部に対向する領域の配線用金属膜をドライエッチングによって除去する除去工程と、他の領域の前記配線用金属膜をドライエッチングによりパターニングして前記配線パターンを形成すると同時に前記凹部に対向する領域の前記絶縁膜を除去して前記凹部を開口させることで前記貫通部を形成するパターニング工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる本発明では、貫通部が封止された状態で、配線パターンを形成することができるため、接合基板の表面に高密度な配線パターンをドライエッチングによって良好に形成することができる。

ここで、前記貫通部形成工程の後に、前記貫通部の内面に耐液体性を有する材料からなる保護膜を形成する工程をさらに有し、前記パターニング工程では、前記凹部に対向する領域の絶縁膜及び前記保護膜を除去して前記凹部を開口させることが好ましい。これにより、保護膜を比較的容易に形成することができる。また絶縁膜とこの保護膜とによって貫通部が確実に封止されるため、高密度な配線パターンをより確実に形成することができる。

また、前記接合基板がシリコン基板からなり、前記絶縁膜が当該接合基板を熱酸化することによって形成される二酸化シリコン膜からなることが好ましい。これにより、貫通部をより確実に封止することができる。

さらに、前記接合基板に設けられる前記貫通部は、例えば、複数の前記圧力発生室に連通するリザーバの少なくとも一部を構成するリザーバ部である。この場合、リザーバが良好に形成され、圧力発生室に液体がスムーズに供給される。

さらに、前記配線用金属膜をスパッタリング法によって形成することが好ましい。これにより、配線用金属膜を所定の膜厚で良好に形成することができる。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。

流路形成基板１０は、本実施形態では結晶面方位が（１１０）面のシリコン単結晶基板からなり、図示するように、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２がその幅方向（短手方向）に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、インク供給路１３と連通路１４とが隔壁１１によって区画されている。また、連通路１４の一端には、各圧力発生室１２の共通するリザーバ１００の一部を構成する連通部１５が形成されている。

インク供給路１３は、圧力発生室１２の長手方向一端部側に連通し且つ圧力発生室１２より小さい断面積を有する。例えば、本実施形態では、インク供給路１３は、連通部１５と各圧力発生室１２との間の圧力発生室１２側の流路を幅方向に絞ることで、圧力発生室１２の幅より小さい幅で形成されており、連通部１５から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。なお、このように、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路１３を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。さらに、各連通路１４は、インク供給路１３の圧力発生室１２とは反対側に連通し、インク供給路１３よりも大きい断面積を有する。本実施形態では、連通路１４を圧力発生室１２と同じ断面積となるように形成している。

流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１３とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼等からなる。

一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、二酸化シリコンからなる厚さが０．５〜２μｍ程度の弾性膜５０が形成されている。この弾性膜５０上には、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなり厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が積層形成されている。また、この絶縁体膜５５上には、厚さが約０．１〜０．５μｍの下電極膜６０と、圧電体膜の一例であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなり厚さが例えば、約１．１μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とからなる圧電素子３００が形成されている。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００は、何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニングすることによって形成される。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。

このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等の金属材料からなるリード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加されるようになっている。

さらに、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、接合基板であるリザーバ形成基板３０が、例えば、接着剤３５によって流路形成基板１０に接合されている。このリザーバ形成基板３０には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成する貫通部であるリザーバ部３１が設けられている。リザーバ部３１は、流路形成基板１０の連通部１５と連通されてリザーバ１００を構成している。また、リザーバ部３１の内面には、図２に示すように、耐インク性（耐液体性）を有する材料、例えば、二酸化シリコン等からなる保護膜３４が形成されている。この保護膜３４は、本実施形態では、リザーバ部３１の内面と共に、後述する圧電素子保持部３２及び貫通孔３３の内面まで連続的に設けられている。保護膜３４は、リザーバ部３１の内面がインクによって浸食されるのを防止するために設けられるものであり、勿論、圧電素子保持部３２及び貫通孔３３の内面には設けられていなくてもよい。

なお、本実施形態では、リザーバ１００が連通部１５とリザーバ部３１とからなるが、例えば、連通部１５は圧力発生室１２毎にそれぞれ独立して設けるようにし、リザーバ部３１のみがリザーバとして機能するようにしてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０とリザーバ形成基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜、絶縁体膜等）にリザーバ（リザーバ部）と各圧力発生室１２とを連通するインク供給路を設けるようにしてもよい。

また、リザーバ形成基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００を保護するための圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３２内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。なお、圧電素子保持部３２は、密封されていてもよいし密封されていなくてもよい。このようなリザーバ形成基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。

また、リザーバ形成基板３０には、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられており、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、この貫通孔３３内に露出されている。リザーバ形成基板３０上には、図２に示すように、絶縁膜１２０を介して所定パターンで形成された接続配線（配線パターン）１２１が設けられ、この接続配線１２１上には圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２２が実装されている。そして、例えば、半導体集積回路（ＩＣ）等である駆動回路１２２とリード電極９０とは、貫通孔３３内に延設されるボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる駆動配線１２３によって電気的に接続されている。

さらに、リザーバ形成基板３０のリザーバ部３１に対応する領域上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２２からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、圧電素子３００及び振動板をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインクが吐出する。

以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図３〜図９を参照して説明する。なお、図３〜図６及び図９は、本発明のインクジェット式記録ヘッドの製造工程を示す図であり、圧力発生室の長手方向の断面図である。また、図７は、従来技術に係る接続配線の構造を示す断面図であり、図８は、本発明に係る接続配線の構造を示す断面図である。

まず、複数の流路形成基板１０が一体的に形成される流路形成基板用ウェハ１１０に振動板を介して圧電素子３００を形成する。具体的には、まず図３（ａ）に示すように、シリコンウェハである流路形成基板用ウェハ１１０を熱酸化し、その表面に弾性膜５０を構成する二酸化シリコン膜５１を形成する。次に、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５１）上に、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜５５を形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを流路形成基板用ウェハ１１０上に積層することにより下電極膜６０を形成した後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。次いで、図３（ｄ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、イリジウムからなる上電極膜８０とを流路形成基板用ウェハ１１０の全面に形成し、これら圧電体層７０及び上電極膜８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。

なお、圧電素子３００を構成する圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。また、圧電体層７０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、金属有機物を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成した。なお、圧電体層７０の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、例えば、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法やスパッタリング法等を用いてもよい。

次に、リード電極９０を形成する。具体的には、図３（ｅ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０の全面に亘って金属層９１を形成し、この金属層９１を各圧電素子３００毎にパターニングすることによってリード電極９０を形成する。

一方、複数のリザーバ形成基板３０が複数一体的に形成されるリザーバ形成基板用ウェハ１３０に、リザーバ部３１、圧電素子保持部３２及び貫通孔３３を形成すると共に、その表面に接続配線となる配線用金属膜１２５を形成する。具体的には、まず図４（ａ）に示すように、シリコン単結晶基板であるリザーバ形成基板用ウェハ１３０を熱酸化することにより、その表面に二酸化シリコンからなる絶縁膜１２０を形成する。次いで、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の一方面側に、この絶縁膜１２０を介して接続配線１２１となる配線用金属膜１２５を形成する。すなわち、図４（ｂ）に示すように、例えば、スパッタリング法等によりリザーバ形成基板用ウェハ１３０の全面に亘って密着膜１２６と金属膜１２７とを順次成膜して配線用金属膜１２５を形成する。なお、金属膜１２７の主材料としては、比較的導電性の高い材料であれば特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）が挙げられ、本実施形態では金（Ａｕ）を用いている。また、密着膜１２６の材料としては、金属膜１２７の密着性を確保できる材料であればよく、具体的には、チタン（Ｔｉ）、チタンタングステン化合物（ＴｉＷ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）又はニッケルクロム化合物（ＮｉＣｒ）等が挙げられ、本実施形態ではニッケルクロム化合物（ＮｉＣｒ）を用いている。

次いで、図４（ｃ）に示すように、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の他方面側に形成されている絶縁膜１２０を所定形状にパターニングする。そして、パターニングされた絶縁膜１２０をマスクとしてリザーバ形成基板用ウェハ１３０を配線用金属膜１２５側の絶縁膜１２０に達するまでドライエッチングすることにより、図４（ｄ）に示すように、リザーバ形成基板用ウェハ１３０にリザーバ部３１及び貫通孔３３となる凹部１３１，１３３を形成する。また同時に、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を、例えば、ハーフエッチングすることにより圧電素子保持部３２を同時に形成する。

次に、少なくともリザーバ部３１となる凹部１３１の内面に耐インク性（耐液体性）を有する材料、例えば、二酸化シリコン等からなる保護膜３４を形成する。本実施形態では、図４（ｅ）に示すように、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の他方面側の全面に保護膜３４を形成するようにした。この保護膜３４の形成方法は、特に限定されないが、例えば、ＴＥＯＳ−ＣＶＤ等によって比較的容易に形成することができる。なお、本実施形態では、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の片面側に全面に亘って保護膜３４を形成しているが、保護膜３４はリザーバ部３１となる凹部１３１の内面のみに設けられていればよい。

そして、凹部１３１，１３３がこれら保護膜３４、絶縁膜１２０及び配線用金属膜１２５で塞がれた状態で、図５（ａ）に示すように、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を接着剤３５によって流路形成基板用ウェハ１１０に接合する。

このようにリザーバ形成基板用ウェハ１３０を流路形成基板用ウェハ１１０に接合した後、配線用金属膜１２５をパターニングして所定パターンの接続配線１２１を形成する。また同時に絶縁膜１２０及び保護膜３４をパターニングして凹部１３１，１３３を開口させることでリザーバ部３１及び貫通孔３３を形成する。まず、図５（ｂ）に示すように、配線用金属膜１２５上にレジストを塗布して、露光・現像することで凹部１３１、１３３に対向する領域に開口部２０１を有するレジスト膜２００を形成する。次いで、図５（ｃ）に示すように、このレジスト膜２００を介して配線用金属膜１２５を構成する金属膜１２７及び密着膜１２６を順次ドライエッチング（イオンミリング）することにより、凹部１３１，１３３に対向する領域の金属膜１２７及び密着膜１２６を除去する。

次いで、レジスト膜２００を一旦除去した後、図６（ａ）に示すように、再びレジストを塗布、露光・現像することで、接続配線１２１の形状と同一パターンのレジスト膜２００Ａを形成する。そして、図６（ｂ）に示すように、このレジスト膜２００Ａを介して金属膜１２７及び密着膜１２６を順次ドライエッチング（イオンミリング）することによって、接続配線１２１を形成する。またこのように接続配線１２１を形成する際、凹部１３１，１３３に対向する領域の絶縁膜１２０及び保護膜３４が同時に除去される。これにより、凹部１３１，１３３が開口してリザーバ部３１及び貫通孔３３が形成される。なお、絶縁膜１２０及び保護膜３４は、勿論配線用金属膜１２５（接続配線１２１）とはエッチングレートが異なるが、エッチング時間を調整することで、実質的に同時に除去することができる。

このようにドライエッチングによって接続配線１２１を形成することで、ウェットエッチングで形成していた従来の接続配線よりも大幅に寸法精度が向上する。したがって、接続配線（配線パターン）１２５を極めて高密度に形成することができ、圧電素子の高密度化が進んだ場合でも、良好に接続配線１２１を形成することができる。

また、金属膜１２７及び密着膜１２６をドライエッチング（イオンミリング）する場合、温度上昇に伴ってエッチングレートが低下する傾向にある。このため、冷却ガス等によって、流路形成基板用ウェハ１１０側からリザーバ形成基板用ウェハ１３０を十分に冷却する必要がある。本実施形態では、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を流路形成基板用ウェハに接合した後、すなわち流路形成基板用ウェハ１１０によってリザーバ形成基板用ウェハの凹部１３１，１３３が塞がれた状態で、金属膜１２７及び密着膜１２６をパターニングし、それと同時に凹部１３１，１３３を開口させてリザーバ部３１及び貫通孔３３を形成している。したがって、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を確実に冷却した状態で、金属膜１２７及び密着膜１２６をドライエッチングすることができ、同時にリザーバ部３１及び貫通孔３３を形成することができる。すなわち、金属膜１２７及び密着膜１２６を所望の一定のエッチングレートで良好にパターニングすることができ、接続配線１２１を高精度に形成することができる。

なお、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を流路形成基板用ウェハ１１０に接合する前、すなわちリザーバ形成基板用ウェハ１３０単独の状態で、金属膜１２７及び密着膜１２６をパターニングし、それと同時に凹部１３１，１３３を開口させてリザーバ部３１及び貫通孔３３を形成してしまうと、エッチング中に冷却ガスがリザーバ部３１及び貫通孔３３から外部に流れ出してしまう虞がある。冷却ガスが流れ出してしまうとリザーバ形成基板用ウェハ１３０を十分に冷却することができずにエッチングレートが低下し、接続配線１２１を良好に形成することができない虞がある。

また、ウェットエッチングで形成した従来の接続配線１２１０は、例えば、図７に示すように、密着膜１２６０の幅が金属膜１２７０よりも狭く形成されてしまう。このため、従来の接続配線１２１０では、例えば、プライマ処理を施した際に、金属膜１２７０と絶縁膜１２００との間にプライマが残ってしまい、このプライマが後に異物となる虞がある。これに対し、ドライエッチングによって形成した本願の接続配線１２１は、図８に示すように、断面が略台形形状となる。したがって、プライマ処理を施した場合でも、金属膜１２７と絶縁膜１２０との間にプライマが残ってしまうことはない。よって、異物の発生を防止することができる。

さらに、リザーバ形成基板用ウェハ１３０に形成される凹部１３１を開口させてリザーバ部３１を形成する前に、接続配線１２１となる配線用金属膜１２５を形成するようにしたので、リザーバ部３１内に配線用金属膜１２５が付着することがなくなる。したがって、リザーバ部３１内に付着した配線用金属膜１２５を除去する除去工程が必要なくなり、製造効率が大幅に向上する。また、除去工程が必要なくなることで、配線用金属膜１２５上に保護フィルム等を貼着する必要がなくなるため、配線用金属膜１２５上に残った接着剤に起因して配線用金属膜１２５を良好にパターニングできない等の問題が生じる虞もない。

なお、その後は、レジスト膜２００Ａを除去してから、図９（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚みに薄くする。次いで、図９（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０上に絶縁保護膜５７を新たに形成して所定形状にパターニングする。そして、図９（ｃ）に示すように、この絶縁保護膜５７をマスクとして流路形成基板用ウェハ１１０を異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、流路形成基板用ウェハ１１０に圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５を形成する。具体的には、流路形成基板用ウェハ１１０を、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等のエッチング液によって弾性膜５０が露出するまでエッチングすることより、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５を同時に形成する。また、リザーバ１００を構成する連通部１５とリザーバ部３１とを連通させる。

さらに、流路形成基板用ウェハ１１０及びリザーバ形成基板用ウェハ１３０の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハ１１０のリザーバ形成基板用ウェハ１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、リザーバ形成基板用ウェハ１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、これら流路形成基板用ウェハ１１０等を、図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割する。そして、接続配線１２１上に駆動回路１２２を実装すると共に駆動配線１２３によって駆動回路１２２とリード電極９０とを接続することによって上述した構造のインクジェット式記録ヘッドが製造される。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電素子を例示したが、勿論、圧力発生手段はこれに限定されるものではない。圧力発生手段は、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子等であってもよい。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に配置された発熱素子であってもよいし、静電気力を利用するタイプのものであってもよい。

また、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 従来技術に係る接続配線の構造を示す断面図である。 本発明に係る接続配線の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １６ 保護膜、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル開口、 ３０ リザーバ形成基板、 ３１ リザーバ部、 ３２ 圧電素子保持部、３４ 保護膜、 ３５ 接着剤、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ６０ 下電極膜、 ７０ 圧電体層、 ８０ 上電極膜、 ９０ リード電極、 １００ リザーバ、 １１０ 流路形成基板用ウェハ、 １２０ 絶縁膜、 １２１ 接続配線、 １２２ 駆動回路、 １２５ 配線用金属膜、 １３０ リザーバ形成基板用ウェハ、 ３００ 圧電素子

Claims (5)

1. 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を有する流路形成基板と、各圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、前記流路形成基板の一方面側に接合される接合基板とを具備し、前記接合基板がその厚さ方向で貫通して前記圧力発生室に連通する貫通部を有すると共に当該接合基板の前記流路形成基板とは反対側の面に配線パターンが設けられる液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記接合基板の一方の表面に絶縁膜を介して前記配線パターンとなる配線用金属膜を形成する金属膜形成工程と、前記接合基板をその他方面側から前記絶縁膜に達するまでドライエッチングすることで前記貫通部となる凹部を形成する凹部形成工程と、前記流路形成基板に前記接合基板を接合する接合工程と、前記凹部に対向する領域の配線用金属膜をドライエッチングによって除去する除去工程と、他の領域の前記配線用金属膜をドライエッチングによりパターニングして前記配線パターンを形成すると同時に前記凹部に対向する領域の前記絶縁膜を除去して前記凹部を開口させることで前記貫通部を形成するパターニング工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
2. 前記貫通部形成工程の後に、前記貫通部の内面に耐液体性を有する材料からなる保護膜を形成する工程をさらに有し、前記パターニング工程では、前記凹部に対向する領域の絶縁膜及び前記保護膜を除去して前記凹部を開口させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
3. 前記接合基板がシリコン基板からなり、前記絶縁膜が当該接合基板を熱酸化することによって形成される二酸化シリコン膜からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
4. 前記接合基板に設けられる前記貫通部が、複数の前記圧力発生室に連通するリザーバの少なくとも一部を構成するリザーバ部であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
5. 前記配線用金属膜をスパッタリング法によって形成することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。

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