JP2005219243A - 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズル詰まり等の吐出不良を確実に防止することができる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】 シリコン基板からなり流路形成基板１０の一方面側に振動板を形成すると共に流路形成基板１０の連通部１３が形成される領域に対向する部分の振動板（弾性膜５０及び絶縁体膜５５）を除去してその流路形成基板１０の一方面を露出させる開口部５０ａ，５５ａを形成する工程と、開口部５０ａ内に露出された流路形成基板１０にボロンを拡散させてボロンドープ層１３０を形成する工程と、振動板上に圧電素子３００を形成する工程と、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面にリザーバ形成基板３０を接合する工程と、流路形成基板１０の他方面側からボロンドープ層１３０及び振動板が露出するまでウェットエッチングして圧力発生室１２を形成すると共にリザーバ部３１に対向する領域に連通部１３を形成する工程と、ボロンドープ層１３０をドライエッチングにより除去してリザーバ部３１と連通部１３とを連通させる工程とを具備する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッドに関し、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。

インクを吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインクを吐出させるインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。

前者は圧電素子の端面を振動板に当接させることにより圧力発生室の容積を変化させることができて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。

これに対して後者は、圧電材料のグリーンシートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難であるという問題がある。

一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成することで高密度配列を実現したものがある。

また、このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、ノズル開口に連通する圧力発生室とこの圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に形成される圧電素子と、流路形成基板の圧電素子側の面に接合されて連通部と共にリザーバの一部を構成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板とを具備し、振動板とこの振動板上に形成された積層膜とを貫通する貫通部を介してリザーバ部と連通部とを連通させた構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、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、振動板及び積層膜の連通部（リザーバ部）に対向する部分を機械的に打ち抜いて貫通部を形成することにより、リザーバ部と連通部とを連通させている。

しかしながら、このような機械的な加工では、加工カスが圧力発生室などの流路形成基板内から排除し難く、流路形成基板内に残留した加工カスによってノズル開口が塞がれて吐出不良が発生してしまうという問題がある。また、貫通部を機械的に加工すると、貫通部の周囲に亀裂等が発生するという問題がある。この亀裂が発生した状態でインクを充填して吐出させると、振動板の亀裂等が生じている部分から破片が脱落し、この破片によってノズル開口が塞がれて吐出不良が発生するという問題がある。

また、この公報には、貫通部の周囲を保護膜によって覆うようにした構造が開示されている。この構造によれば、貫通部の周囲がインクに曝されることがないため、その貫通部の周囲の亀裂等から発生した破片によってノズル開口が塞がれて吐出不良となるのを防止することができる。しかしながら、貫通部は振動板を機械的に加工することにより形成されることから、加工時の加工カスが流路形成基板内に残留するのを防止することはできない。したがって、加工カスによってノズル開口が塞がれて吐出不良が発生してしまうことまでは防止できない。なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、勿論、インク以外の液体を吐出する他の液体噴射ヘッドの製造方法においても、同様に存在する。

特開２００３−１５９８０１号公報（第７−８図）

本発明は、このような事情に鑑み、ノズル詰まり等の吐出不良を確実に防止することができる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッドを提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と当該圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて前記連通部と共に前記各圧力発生室の共通の液体室であるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されるリザーバ形成基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成基板の一方面側に前記振動板を形成すると共に前記流路形成基板の前記連通部が形成される領域に対向する部分の前記振動板を除去して当該流路形成基板の一方面を露出させる開口部を形成する工程と、前記開口部内に露出された前記流路形成基板にボロンを拡散させてボロンドープ層を形成する工程と、前記振動板上に前記圧電素子を形成する工程と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に前記リザーバ形成基板を接合する工程と、前記流路形成基板の他方面側から前記ボロンドープ層及び前記振動板が露出するまでウェットエッチングして前記圧力発生室を形成すると共に前記リザーバ部に対向する領域に前記連通部を形成する工程と、前記ボロンドープ層をドライエッチングにより除去して前記リザーバ部と前記連通部とを連通させる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。

かかる第１の態様では、ボロンドープ層をドライエッチングで除去するため、機械的な加工とは異なり加工カス等の異物が発生することはない。したがって、流路形成基板内に異物が残留することで発生するノズル詰まり等の吐出不良を確実に防止することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記リザーバ部は、前記リザーバ形成基板を厚さ方向に貫通して設けられ、且つ前記圧力発生室を形成する工程は、前記リザーバ形成基板の前記流路形成基板側とは反対側の上面を耐アルカリ性の材料からなる封止フィルムで封止した状態で行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。

かかる第２の態様では、リザーバ形成基板の上面が封止フィルムで封止されているため、流路形成基板の他方面をエッチングする際に、リザーバ形成基板の上面にエッチング液が付着するのを確実に防止することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様の製造方法によって形成されたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。

かかる第３の態様では、信頼性の高い液体噴射ヘッドを提供することができる。

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に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図である。図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化によって二酸化シリコンからなる厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形成されているが、当該弾性膜５０は、振動板の一部を構成するものである。流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅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の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。なお、連通部１３は、後述するリザーバ形成基板３０のリザーバ部３１と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３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。

また、流路形成基板１０の開口面側には、圧力発生室１２を形成する際のマスクとして用いられたマスク膜５１を介して、各圧力発生室１２のインク供給路１４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を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０^-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。

一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。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の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を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子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。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板としての役割を果たす。

ここで、圧電体層７０を形成する材料としては、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、ビスマス又はイッテルビ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。その組成は、圧電素子３００の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、ＰｂＴｉＯ_３（ＰＴ）、ＰｂＺｒＯ_３（ＰＺ）、Ｐｂ（Ｚｒ_ｘＴｉ_１−ｘ）Ｏ_３（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＭＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｚｎ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＺＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｎｉ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＮＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｉｎ_１／２Ｎｂ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＩＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_１／３Ｔａ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_１／３Ｎｂ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。

なお、本実施形態では、絶縁体膜５５上で且つ連通部１３の開口周縁部に対向する領域に、上述した圧電素子３００を構成する層、すなわち、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０で構成され、圧電素子３００とは不連続の積層膜４００が設けられている。このように本実施形態では、積層膜４００を設けるようにしたが、勿論これに限定されず、この積層膜４００を設けなくてもよい。

また、流路形成基板１０上の圧電素子３００側の面には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有するリザーバ形成基板３０が接着剤３５を介して接着されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成され、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。

さらに、このリザーバ形成基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部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。なお、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より好ましく、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、このリザーバ形成基板３０の圧電素子保持部３２の外側には、上述した各圧電素子３００に一端部が接続されたリード電極９０の他端部が流路形成基板１０の端部近傍まで延設されている。そして、各リード電極９０の他端部には、リザーバ形成基板３０上に実装された駆動ＩＣ１１０に一端部が接続された接続配線１２０の他端部が接続されている。

さらに、リザーバ形成基板３０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ＩＣ１１０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。

ここで、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法の一例について、図３〜図５を参照して説明する。なお、図３〜図５は、圧力発生室１２の長手方向の断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、シリコン単結晶基板である流路形成基板１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、流路形成基板１０の表面に弾性膜５０及びマスク膜５１を構成する二酸化シリコン膜５２を形成する。その後、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０を所定形状にパターニングする。具体的には、流路形成基板１０の後述するプロセスにて連通部１３が形成される領域に対向する部分の弾性膜５０をウェットエッチングによって除去することにより、この弾性膜５０に流路形成基板１０の一方面を露出させる開口部５０ａを形成する。次に、図３（ｃ）に示すように、弾性膜５０の開口部５０ａ内に露出した流路形成基板１０の一方面にボロンを拡散させてボロンドープ層１３０を形成する。例えば、ボロン拡散炉の中で流路形成基板１０を複数のボロンターゲットで挟み込み、約１０００℃〜１２００℃でボロンを拡散させることにより、弾性膜５０の開口部５０ａ内に露出した流路形成基板１０の一方面にボロンドープ層１３０を形成する。これにより、流路形成基板１０の連通部１３が形成される領域に対向する部分にボロンドープ層１３０を形成することができる。次いで、図３（ｄ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）上に、ジルコニウム（Ｚｒ）層を形成した後、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化して酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜５５を形成し、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示しない）を介して絶縁体膜５５をパターニングすることで、弾性膜５０の開口部５０ａに対応する部分の絶縁体膜５５に開口部５５ａを形成する。これにより、流路形成基板１０の一方面は、弾性膜５０の開口部５０ａと絶縁体膜５５の開口部５５ａとを介して露出される。

次いで、図４（ａ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜５５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１０の全面に形成した後に、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図４（ｂ）に示すような圧電素子３００を形成する。また、本実施形態では、弾性膜５０の開口部５０ａ及び絶縁体膜５５の開口部５５ａの開口周縁部に対応する領域に、圧電素子３００を構成する各層を残すことで、弾性膜５０の開口部５０ａに連通する開口部４００ａを有する積層膜４００を形成するようにした。なお、この積層膜４００は、圧電素子３００とは不連続となるようにパターニングされている。次に、図４（ｃ）に示すように、リード電極９０を形成する。具体的には、流路形成基板１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属層を形成した後、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を介して金属層を各圧電素子３００毎にパターニングしてリード電極９０を形成する。次に、図４（ｄ）に示すように、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面に、リザーバ部３１及び圧電素子保持部３２が形成されたリザーバ形成基板３０を接着剤３５によって接着する。

次に、図５（ａ）に示すように、流路形成基板１０の他方面側から所定形状にパターニングしたマスク膜５１を介して弾性膜５０及びボロンドープ層１３０が露出するまで、例えば、本実施形態では、水酸化カリウム水溶液を用いて異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより圧力発生室１２、インク供給路１４及び連通部１３を形成する。このとき、弾性膜５０及びボロンドープ層１３０は、シリコン単結晶基板からなる流路形成基板１０と比べてエッチングレートが極めて小さいため、ほとんどエッチングされることはない。すなわち、流路形成基板１０のエッチングは、弾性膜５０及びボロンドープ層１３０でストップすることになる。また、このような圧力発生室１２等を形成する工程は、本実施形態では、リザーバ形成基板３０の流路形成基板１０側とは反対側の上面を、耐アルカリ性を有する材料、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＰＴＡ（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）等からなる封止フィルムで封止した状態で行うようにした。これにより、リザーバ形成基板３０の表面に設けられた図示しない配線等にエッチング液が付着するのを確実に防止することができる。また、リザーバ部３１内にエッチング液が浸入してリザーバ形成基板３０がエッチングされることや、積層膜４００の開口部４００ａの内周面、あるいは、接着剤３５に隣り合うリザーバ形成基板３０と積層膜４００との接着界面がダメージを受けること等を確実に防止することができる。

次いで、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板１０の連通部１３とリザーバ形成基板３０のリザーバ部３１とを隔てるボロンドープ層１３０をドライエッチングにより除去する。これにより、連通部１３とリザーバ部３１とが弾性膜５０の開口部５０ａ及び絶縁体膜５５の開口部５０ａを介して連通し、連通部１３とリザーバ部３１とから構成されるリザーバ１００が形成される。ここで、本実施形態では、上述したプロセスにて弾性膜５０の開口部５０ａ及び絶縁体膜５５の開口部５５ａを形成しているため、流路形成基板１０の連通部１３とリザーバ形成基板３０のリザーバ部３１とを隔てているのはボロンドープ層１３０だけである。このため、ドライエッチングによってボロンドープ層１３０を除去するだけで、連通部１３とリザーバ部３１とを比較的容易に且つ確実に連通させることができる。具体的には、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）は、ボロンドープ層１３０と比べて、ドライエッチングによって貫通するまでの時間が非常に長い。このため、本実施形態では、このような弾性膜５０を予めウェットエッチングで除去し、圧力発生室１２等を形成した後に、ボロンドープ層１３０をドライエッチングによって除去するようにしたので、製造に要する時間を大幅に短縮することができる。また、このように、ボロンドープ層１３０をドライエッチングによって除去するようにしたので、従来の機械的な加工とは異なり加工カス等の異物が発生することはなく、流路形成基板１０内に残留した加工カスがノズル開口２１に詰まることで発生する吐出不良を確実に防止することができる。

その後は、流路形成基板１０にマスク膜５１を介してノズルプレート２０を接合し、リザーバ形成基板３０上に駆動ＩＣ１１０を実装すると共にコンプライアンス基板４０を接合する。さらに、ワイヤボンディングすることによって、リザーバ形成基板３０上に実装される駆動ＩＣ１１０とリード電極９０とを接続配線１２０で接続することにより本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとなる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態１に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、弾性膜５０に開口部５０ａを形成した後に、この開口部５０ａを介して露出された流路形成基板１０の一方面にボロンドープ層１３０を形成するようにしたが、これに限定されず、弾性膜上に絶縁体膜を形成し、流路形成基板の連通部が形成される領域に対向する部分の弾性膜及び絶縁体膜を除去することにより、流路形成基板の一方面を露出させる開口部を弾性膜及び絶縁体膜にそれぞれ形成した後に、これら各開口部を介して露出された流路形成基板の一方面にボロンドープ層を形成するようにしてもよい。

また、上述した実施形態１では、リザーバ部３１がリザーバ形成基板３０を貫通した構造となっているが、これに限定されず、リザーバ部が貫通していない構造としてもよい。そして、このようなリザーバ部を有するリザーバ形成基板がシリコン基板からなる場合でも、流路形成基板に圧力発生室等を形成する工程においては、エッチングがボロンドープ層でストップするため、リザーバ部内にエッチング液が浸入し、そのリザーバ部内がエッチングされてしまうのを確実に防止することができる。

なお、上述した実施形態１においては、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法の一例としてインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明したが、この液体噴射ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。本発明は、広く液体噴射ヘッドの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（面発光ディスプレー）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。

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 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。 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。 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。 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、 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、 ３５ 接着剤層、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ５０ａ 開口部、 ５５ 絶縁体膜、 ６０ 下電極膜、 ７０ 圧電体層、 ８０ 上電極膜、 １００ リザーバ、 １１０ 駆動ＩＣ、 １２０ 接続配線、 １３０ ボロンドープ層、 ３００ 圧電素子、 ４００ 積層膜

Claims (3)

1. シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と当該圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて前記連通部と共に前記各圧力発生室の共通の液体室であるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されるリザーバ形成基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記流路形成基板の一方面側に前記振動板を形成すると共に前記流路形成基板の前記連通部が形成される領域に対向する部分の前記振動板を除去して当該流路形成基板の一方面を露出させる開口部を形成する工程と、前記開口部内に露出された前記流路形成基板にボロンを拡散させてボロンドープ層を形成する工程と、前記振動板上に前記圧電素子を形成する工程と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に前記リザーバ形成基板を接合する工程と、前記流路形成基板の他方面側から前記ボロンドープ層及び前記振動板が露出するまでウェットエッチングして前記圧力発生室を形成すると共に前記リザーバ部に対向する領域に前記連通部を形成する工程と、前記ボロンドープ層をドライエッチングにより除去して前記リザーバ部と前記連通部とを連通させる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. 請求項１において、前記リザーバ部は、前記リザーバ形成基板を厚さ方向に貫通して設けられ、且つ前記圧力発生室を形成する工程は、前記リザーバ形成基板の前記流路形成基板側とは反対側の上面を耐アルカリ性の材料からなる封止フィルムで封止した状態で行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
3. 請求項１又は２の製造方法によって形成されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
   

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