JPH078569B2 - 感熱インクジエツト用印字ヘツドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、感熱インクジェット印刷、より詳細には、感
熱インクジェット印字ヘッドの製造方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 一般に、ドロップオンデマンド・インク・ジェット印字
装置は、２つの型式、すなわち圧電トランスジューサを
使用して圧力パルスを発生させ、それによりノズルから
液滴を噴出させる型式と、熱エネルギーを使用してイン
クの充満したチャンネル内で気泡を発生させることによ
り液滴を噴出させる型式とに分類することができる。こ
の後者の型式は、感熱インクジェット印刷またはバブル
インクジェット印刷と呼ばれ、これが本発明の主題であ
る。従来の感熱インクジェット印刷においては印字ヘッ
ドは、米国特許第4,463,359号に開示されているよう
に、一端が比較的小形のインク供給室に通じ、他端にノ
ズルと呼ばれる開口を有する１個またはそれ以上のイン
ク充満チャンネルを有している。ノズルに近いチャンネ
ル内には、ノズルから所定の距離をおいて熱エネルギー
発生器、通常は抵抗体が配置されている。抵抗体は、電
流パルスで個別にアドレスされ、瞬時にインクを沸騰さ
せ、インク滴を噴出させる気泡を発生させる。気泡が増
大するにつれて、インクがノズルから膨れ出て、インク
の表面張力によって凸状になる。気泡が収縮し始める
と、ノズルと気泡間のチャンネル内にあるインクが収縮
する気泡のほうに動き始めるため、ノズルの所でインク
の体積収縮が起り、その結果、膨れ出たインクが液滴と
して分離する。気泡が増大する間にノズルの外に出たイ
ンクの加速度によって、ほゞ直線方向に記録媒体、たと
えば紙へ向う運動量と速度が液滴に与えられる。

米国特許第4,463,359号には、毛管作用によって補給さ
れる１個またはそれ以上のインク充満チャンネルを有す
る感熱インクジェット式プリンタが開示されている。各
ノズルに形成されたメニスカス（表面張力により凸状ま
たは凹状となること）によって、ノズルからインクが滲
出するのが防止される。各チャンネル内に、ノズルから
所定の距離をおいて抵抗体すなわち発熱体が配置されて
いる。データー信号を表わす電流パルスが抵抗体に加え
られ、抵抗体に接触しているインクを瞬時に沸騰させ、
各電流パルスごとに気泡を発生させる。気泡の増大によ
ってノズルから一定量のインクが膨れ出し、気泡の収縮
が始まるとちぎれて液滴になり、各ノズルからインク滴
が噴出される。各液滴が噴出したあとメニスカスが破れ
てチャンネルの中に後退し過ぎないように、電流パルス
が成形されている。ヒートシンク基板の上面と下面に互
い違いに配置された直線配列を有するものや、多色印刷
のため異なるカラーインクを有するものなど、感熱イン
クジェット装置の直線配列の種々の実施例が記載されて
いる。ある実施例では、両端にノズルを有する比較的短
かいチャンネルの中央に抵抗体が配置されている。開端
チャンネルに対し直角に接続されたもう１つの流路がＴ
形構造を形成しており、インクは、毛管作用により前記
流路から開端チャンネルへ供給される。したがて、開端
チャンネル内に生じた１つの気泡で、２つの異なる記録
媒体を同時に印字することができる 米国特許第4,275,290号は、インク室の水平壁に複数の
オリフィスを有する、加熱活性インク液式印字ヘッドを
開示している。動作中、電流パルスが各オリフィスを取
り囲んでいる選択された抵抗体を発熱させて非導電性イ
ンクを気化し、その蒸気がインク室の壁上に間隔をおい
て平行に置かれた記録媒体たとえば紙の上に凝結し、画
素、すなわちピクセルを表わす黒点または着色点を生じ
させる。上述の代りに、インクの部品蒸発によってイン
クをオリフィスの上に押し出し、気泡が与える圧力によ
ってインクが運ばれるようにすることもできる。インク
を部分蒸発または完全蒸発させる代りに、インクの表面
張力を低下させることにより、インクをオリフィスから
流出させることも可能である。インクをオリフィス内で
加熱することによって表面張力係数が減少し、メニスカ
スの曲率が増大し、最後に紙面に達して、点が印字され
る。インクに振動圧力を加えるために、インク室内に振
動装置を取り付けてもよい。抵抗体に対する電流パルス
は、振動で生じる最大圧力に一致している。

特願昭49−51160号（特公昭56−007874号、1981年、２
月20日公告）は、１個またはそれ以上のノズル、すなわ
ちオリフィスを有するインクジェットノズル板を製造す
る方法を開示している。この方法は、低抵抗シリコン単
結晶基板の上に高抵抗シリコン単結晶層を成長させるこ
と、作るべき円錐形オリフィスのホトエッチング・パタ
ーンをもつ窒化珪素（Si₃N₄）で高抵抗シリコン結晶を
マスクすること、高抵抗シリコン結晶を結晶軸依存性エ
ッチング液でエッチングし、円錐形の孔を形成するこ
と、高抵抗シリコンの表面を酸化させること、および低
抵抗シリコンを除去すること、から成っている。

米国特許第4,362,599号は、高圧半導体素子を製造する
方法を開示している。半導体素子は、（100）結晶面の
表面をもつ１導体形式のシリコン基板を作ること、（10
0）結晶軸に平行な側面をもつ長方形の窓をあけるこ
と、長方形窓の内部を異方性エッチング液でエッチング
してシリコン基板に凹部を形成すること、酸化膜を除去
し、基板表面全体に基板のそれとは反対の導体形式のシ
リコンのエピタキシャル層を成長させること、および凹
部をマスクし、エピタキシャル層を異方性エッチング液
でエッチングし、エピタキシャル層の表面を平滑化する
こと、によって製作される。半導体素子の残った部分
は、平滑化されたエピタキシャル層の上に作られる。

米国特許第4,106,976号は、単結晶基板、たとえばシリ
コンの平らな面の上に無機隔膜材の一様な層を形成する
こと、隔膜のある表面の反対側の表面から基板を優先エ
ッチングし貫通孔配列を形成すること、および隔膜をエ
ッチングして基板の孔の同軸上にオリフィスを形成する
こと、の諸ステップから成るノズル配列構造を製作する
方法を開示している。基板の両表面は、平行で、（10
0）結晶軸方向に並んでいる。

米国特許第4,157,935号は、平行な表面をもたないシリ
コン・ウエファからインクジェット・プリンタ用のノズ
ル配列を製作する方法を開示している。この方法は、マ
スクを通してウエファを光源にさらすこと、（光源から
円柱光がウエファ構造に対し所定の角度でウエファに向
けられ、光源とウエファの間には相対運動が生じる）、
非露光領域だけが異方性エッチングを受けるようにウエ
ファを処理すること、およびウエファを異方性エッチン
グしてマスクに対応する一様なオリフィスを形成するこ
と、から成っている。

IBM Technical Disclosure Bulletin、Vol.21、No.6（1
978年、11月）は、シリコン・ウエファ（100）の両表面
に相互に垂直な溝をディファレンシャル・エッチングす
ることを開示している。溝の深さがウエファの厚さの半
分になったとき、ノズル配列が形成される。

IEEE Transaction on Electron Devices,Vol.ED−25、N
o.10（1978年10月）のアーネスト・バッサウス（Ernest
Bassous）の論文「（100）、（110）シリコンの異方性
エッチングによる新規な３次元ミクロ構造の製作」は、
（100）と（110）結晶方向の単結晶シリコンの異方性エ
ッチングと３種類のミクロ構造の製作、すなわち（１）
インクジェット・ノズルとして使用する薄膜の超精密円
形オリフィス、（２）極低温利用に適する８面体空洞を
有するマルチソケット小型電気コネクタ、（３）（10
0）（110）シリコンの複数チャンネル配列、について論
じている。上記構造のいくつかを作るために、シリコン
・ウエファと珪酸リン・ガラス膜とを融着する新規な接
着技術を開発している。また、円形オリフィスをもつ漠
模型ノズルは、孔の異方性エッチングと、エッチング剤
中の高ドーピングされた⁺Pシリコンの腐蝕耐性を利用す
る処理とを組合せて、製作されている。

米国特許第4,438,191号は、多数部品組立を作るために
接着剤を使用する必要のない、がっしりした構造のバプ
ル駆動インクジェット印字ヘッドを製作する方法を開示
している。この方法によれば、普通の集積回路やプリン
ト回路の処理技術を用いて製造することが可能な層構造
が得られる。基本的には、バブル発生抵抗体と個別アド
レス電極を有する基板に、普通の半導体処理によって、
インク室とノズルが一体構造で形成される。

（発明の目的） 本発明の第１の目的は、好ましいシリコン・ウエファの
２枚の基板から大量の印字ヘッドを同時に製造すること
により、製造コストが安い高解像度印刷用のインクジェ
ット印字ヘッドを提供することである。

本発明の第２の目的は、相互に正確に整合され、接合さ
れた２個の部品から成る印字ヘッドを提供することであ
る。

本発明の第３の目的は、一方の基板に複数組のバブル発
生用発熱体とそれらのアドレス電極を形成し、他方の基
板には異方性エッチングによって対応する複数組のイン
ク・チャンネルとそれらのインク供給マニホルドを形成
することである。

本発明の第４の目的は、２枚の基板を接合し、さいの目
に切って複数の個々の印字ヘッドを作ることができるよ
うに複数組のチャンネルと関連マニホルドのそれぞれ
と、対応する複数組の発熱体とを正確に整合する手段を
提供することである。

本発明の第５の目的は、サイズおよび形状が高度に均一
であり、１インチ当り最大1000個の点に対応するピッ
チ、すなわち中心間距離を有するチャンネルと関連マニ
ホルドを複数組一括して製造する方法を提供することで
ある。

（発明の構成） 上記の諸目的を達成するため、本発明によれば、それぞ
れがインク滴を記録媒体に向けて発し且つ推進するイン
クジェット印字装置として使用できる印字ヘッドを複数
個製造する方法が提供される。かかる本発明による感熱
インクジェット用印字ヘッドの製造方法は、（ａ）それ
ぞれがほぼ平行な第１表面及び第２表面を有する、（10
0）シリコン・ウエファ及び同様のサイズの基板をそれ
ぞれ清浄化し、（ｂ）前記ウエファの表面にエッチング
抵抗材料層を形成し、（ｃ）前記基板の第１表面に、複
数組の発熱体として使用するため、等間隔で配置された
抵抗材料の直線のアレイを複数組形成し、且つ、前記と
同じ基板表面に、電流パルスで各発熱体を個別にアドレ
ス指定できる端子を持ち前記発熱体に接続された、複数
組のアドレス電極を形成し、（ｄ）前記ウエファの第１
表面上の前記エッチング抵抗材料層をフォトリソグラフ
でパターニングして、所定の場所に所定のサイズの複数
組の矩形の非マスク部分を、該矩形の非マスク部分の各
組が、後の前記ウエファのエッチングによってインク
溜めとして作用し且つ底面がインクの入口として開口し
ているインク溜め用凹部のエッチングのための第１非マ
スク部分と、後のエッチングによって毛管作用のＶ形
インクチャンネルとして作用する狭幅の凹部用の、所定
の複数の相互に平行で同じ長さの狭幅の非マスク部分で
あって、各々が前記第１非マスク部分の一方の側に直角
をなし且つ各々の一端が第１非マスク部分の該一方の側
に隣接している複数の相互に平行で同じ長さの非マスク
部分と、後のエッチングによって前記電極の端子上に
隙間を提供する凹部のための少なくとも１つの細長い非
マスク部分とからなるように作り、（ｅ）前記エッチン
グ抵抗材料層の前記非マスク部分を通して露出するよう
に前記ウエファを異方性エッチングして、その第１表面
に複数組の前記凹部を、各凹部が該第１表面において矩
形を成し且つ｛111｝面の側壁によって囲まれるように
形成し、（ｆ）前記インク溜め用凹部と該凹部に隣接す
る前記狭幅の凹部の各々の端部との間のシリコンウエフ
ァ部分を除去してインク溜め用凹部と各狭幅の凹部との
間を連通させ、（ｇ）前記ウエファと前記基板とをそれ
らの第１表面が対面して接触するように整合して接合
し、かかる整合は、各狭幅の凹部が各発熱体を該狭幅の
凹部の前記インク溜め凹部に連通する側と反対側の端部
から所定の距離だけ間隔をおいた状態で収容するように
なされ、各インク溜め凹部がインク供給凹部として作用
し且つ前記複数の狭幅の凹部が毛管作用のインクチャン
ネルとして作用するように、前記ウエファと前記基板と
を永久的に接合しており、（ｈ）接合された前記ウエフ
ァと基板をダイシングにより複数の個々の印字ヘッドに
分割し、前記ダイシングにより、各印字ヘッドを、１つ
のインク溜め凹部と、一端が前記溜め凹部に通じ他端に
ノズルを有し該ノズルから前記所定の距離だけ離れた位
置に発熱体を有する前記所定の複数のインクチャンネル
と、発熱体を選択的にアドレスするためのアドレス電極
とを有し、該電極の端子を電流パルス源に電気的に接続
できるように露出するように、分割することから成るこ
とを特徴とする。

印字ヘッドの娘基板とカードリッジの組立体は、たとえ
ば、紙などの記録媒体の表面を横切って往復するように
構成されたインクジェット・プリンタのキャリッジに取
り付けることができる。別の行を印字するため印字ヘッ
ドの往復運動の方向が逆になるたびに、所定の距離だけ
紙がステップ送りされる。この構成の印字ヘッド・ノズ
ル配列は、記録媒体の移動方向に平行であり、キャリッ
ジの横断方向に対し垂直である。プリンタ内の制御装置
がデジタルデータ信号を受け取ると、それに応じ、制御
装置から各チャンネルの発熱体へ電流パルスが選択的に
印加される。ページ幅配列構造の場合には、もちろん、
ノズル配列は、静止し、記録媒体の移動方向に対し垂直
な向きに配置され、印字動作中記録媒体が連続して一定
速度で動く。

この分野では周知のように、電流パルスにより、発熱体
は熱エネルギーをインクへ伝達し、その熱エネルギーに
より、インクが沸騰して瞬時に気泡を発生する。電流パ
ルスの通過後、発熱体が冷却し、気泡が収縮する。この
気泡の発生と膨張によってインク滴が形成され、記録媒
体に向けて噴射される。

〔実施例〕

第１図は、典型的なキャリッジ型多色感熱インクジェッ
ト印字装置10を示す。随時破棄することができる各イン
ク供給カートリッジ12の各印字ヘッド11の中にインク滴
発生チャンネルの直線配列が入っている。ガイドレール
15上を矢印13の孔に前後に往復する往復動キャリッジ装
置14の上に１個またはそれ以上のインク供給カートリッ
ジが、交換することができるように取り付けられてい
る。チャンネルは、キャリッジの往復方向に対し垂直
に、かつ記録媒体16たとえば紙のステップ送り方向に対
し平行に並んでオリフィス、すなわちノズルで終ってい
る。したがって、印字ヘッドは、一の方向に移動すると
き静止記録媒体に情報幅を印字する。キャリッジと印字
ヘッドが逆方向に動く前に、印字装置によって記録媒体
が、印字された列幅に等しい距離だけ矢印17の方向にス
テップ送りされ、そのあと印字ヘッドが反対の方向に動
いて別の情報幅を印字する。デジタル・データ信号が印
字装置の制御装置（図示せず）に受け取られると、制御
装置がノズルから所定の距離の印字ヘッド・チャンネル
内に置かれた個々の発熱体を電流パルスで選択的にアド
レスし、これにより液滴18がノズルから記録媒体へ噴射
される。印字ヘッドの発熱体を通過する電流パルスは、
発熱体に接触しているインクを沸騰させ、瞬時に気泡を
発生させ、ノズルからインク滴を噴出させる。上述の代
りに、数個の印字ヘッドを正確に並置してページ幅のノ
ズル配列を作ってもよい。この構成（図示せず）の場合
には、ノズルが静止しており、紙がノズルを通り過ぎ
る。

第１図には、数個のインク供給カートリッジ12と固定し
て取り付けられた電極基板、すなわち娘基板19が図示さ
れている。両者の間にはさまれているのは、点線で示し
た矢印ヘッド11である。印字ヘッド11は、娘基板に永久
的に接着され、それらのそれぞれの電極はワイヤボンデ
ィングされている。印字ヘッドの充てん孔は、あとで詳
しく検討するように、カートリッジの開口（図示せず）
に当てて密封して置かれ、この開口にぴったり合ってい
るので、インクは、印字装置の使用中、カートリッジか
らマニホルドを介してインクチャンネルへ連続的に供給
される。このカートリッジは、米国特許第4,571,599号
明細書に詳細に記載されているものに類似している。各
娘基板19の下部20には、キャリッジ装置14にある雌リセ
プタクル（図示せず）に容易に差し込むことができるよ
うにカートリッジの底22まで電極端子21が延びているこ
とに留意されたい。好ましい実施例の場合には、300点
／インチの解像度で印字するために、３ミルの中心間距
離で48本のチャンネルが印字ヘッドの中に入っている。
各娘基板のこのような高密度のアドレス電極23は、一部
の電極を両側面で終らせることによって都合よく処理さ
れてい。第１図において、見えている側面24は、印字ヘ
ッドを含む側面の反対側になる。全ての電極は、印字ヘ
ッドを含む側面から始まっているが、一部は娘基板を通
り抜けている。全ての電極23は、娘基板の下部20で終っ
ている。

第２図は、Ｌ形娘基板19の平面図を示す。この図は、印
字ヘッド11を含む側面である。娘基板の電極23は、印字
ヘッドの電極と１対１の関係にあって、第３図に示すよ
うにワイヤボンディングされている。これについては、
あとで説明する。印字ヘッドの充てん孔25は、この第２
図にはっきり見えている。娘基板の電極23の約半分が娘
基板の長い脚部にあって、残りの半分が反対側の側面に
あるので、娘基板の下部20の両側面は、ほぼ同一の平行
な端子配列21をもっている。娘基板の反対側の側面にあ
る電極は、26の所で娘基板を通して電気的に連絡されて
いる。第３図は、娘基板19に接着された第２図の印字ヘ
ッド11の拡大平面図であり、印字ヘッドの電極端子32は
娘基板の電極23の一端にワイヤボンディングされてい
る。ワイヤボンド56は、共通のワイヤボンディング機で
自動的に取り付けられる。

第４図は、印字ヘッド11の前面の拡大斜視図であり、滴
噴射ノズル27の配列を示す。下部絶縁基板28の表面30に
は、発熱体（図示せず）とアドレス電極33のパターンが
形成されている。他方、上部基板31には、一方向に延び
上部基板の前面29へ通り抜けている三角形断面の平行溝
が設けられている。溝の他端は、この図には示してない
が、共通の内部凹部に通じている。内部凹部の床には、
インク充てん孔25として使用される貫通開口が設けられ
ている。溝を有する上部基板の表面は、あとで説明する
ように、溝と下部基板で形成された各チャンネルの中に
複数の発熱体が１個づつ配置されるように、下部基板28
に整合されたあと、接着される。インクは、凹部と下部
基板で形成されたマニホルドに入り、充てん孔を通っ
て、毛管作用によりチャンネルを満す。インクは、各ノ
ズルの所でメニスカスを形成し、その表面張力によって
インクがノズルから滲み出るのが防止される。下部基板
28上のアドレス電極33は、端子32で終っている。印字ヘ
ッド11が永久的に取り付けられた娘基板の電極へワイヤ
ボンディングするとき役立つように電極端子32を露出さ
せるために、上部基板、すなわちチャンネル板31のサイ
ズは下部基板すなわち発熱体板28より小さい。

第５図は、片面研摩した（100）シリコン・ウエファ36
の研摩面にパターン形成された複数組のバブル発生用発
熱体34とアドレス電極33を示す。１個のインクジェト印
字ヘッドに使用される１組の発熱体34とアドレス電極33
を拡大して示す。複数組の印字ヘッド電極33と発熱体の
作用をする抵抗体と、共通帰線35とをパターン形成する
前に、発熱体とアドレス電極を受け入れる研摩表面が厚
さ5000Å〜１ミクロンの下被覆層、たとえばSiO₂で被覆
される。抵抗体は、化学気相蒸着（CVD）によって蒸着
することができるドーピングされた多結晶シリコンか、
あるいは他の周知の抵抗体たとえばZrB₂であってもよ
い。共通帰線とアドレス電極は、下被覆層および発熱体
の縁部に蒸着されたアルミニウムのリード線である。共
通帰線の端37とアドレス電極の端子32は、チャンネル板
31を取り付けて印字ヘッドを作ったあと（第10図参
照）、娘基板の電極23へワイヤボンディングする余裕空
間のある所定の場所に置かれている。共通帰線35および
アドレス電極33は、0.5〜3.0ミクロンの厚さで蒸着され
るが、好ましい厚さは1.5ミクロンである。電極のパシ
ベーションのために、複数組の発熱体とアドレス電極の
全部に、厚さ２ミクロンの燐ドーピングされたSiO₂膜
（図示せず）がCVDによって蒸着されるが、ワイヤボン
ディングで娘基板の電極に接続するため共通帰線とアド
レス電極の端子部分がエッチングで除去される。このエ
ッチングは、ウェットまたはドライエッチグ法のいずれ
であってもよい。上述の代りに、Si₃N₄をプラズマ蒸着
して電極のパシベーションを実施してもよい。

ポリシリコンの発熱体を使用する場合には、ポリシリコ
ンのごく薄い部分をSiO₂に転化させるために、アルミニ
ウム・リード線の蒸着に先立って約1100℃の比較的高温
で50〜80分間蒸気または酸素の中てポリシリコンを酸化
させてもよい。この場合、発熱体が熱酸化されて、実質
上ピンホールのない完全な状態の約500Å〜１ミクロン
のSiO₂の上被覆層（図示せず）が得られる。

また、印字ヘッドの動作中収縮するインク気泡によって
生じるキャビテーション力に対する付加保護のために、
所望ならば、酸化ポリシリコン上被覆層またはパシベー
ション層の上に厚さ約１ミクロンのタンタル（Ta）層
（図示せず）を蒸着してもよい。そのあと、たとえば、
CF₄/O₂プラズマ・エッチングを使用して、発熱体を除く
全ての部分からTa層がエッチングで除去される。ポリシ
リコン発熱体の場合は、共通帰線と電極の付着のために
酸化物が除去されたポリシリコン発熱体の両縁部および
酸化物下被覆層の上に共通帰線とアドレス電極が蒸着さ
れる。

下被覆層を付着させたあとの都合のよい時点に、ウエフ
ァ36を構成している個々の下部基板28の所定の場所に、
少なくとも２つの整合マーク38が写真印刷法で形成され
る。これらの整合マーク38は、ウエファ39を構成してい
る複数のチャンネル付き上部基板31を整合するとき使わ
れる。あとで説明するように、複数組の発熱体とアドレ
ス電極を有する片面ウエファ36の表面は、ウエファ間の
整合のあと、ウエファ39に接着される。

第6A図においては、両面研摩の（100）シリコン・ウエ
ファ39を使用して、印字ヘッド用の複数の上部基板31が
作られる。ウエファを化学的に清浄化したあと、両面に
熱分解CVDシリコン窒化層41が蒸着される（第6C図参
照）。通常の写真印刷法を用いて、第6A図に示した表面
の反対側のウエファ表面42の所定の場合に、各上部基板
31の充てん孔25のための非マスク部分（Via）と、整合
開口40のための２個の非マスク部分（Via）がプリント
される。充てん孔および整合開口を表わす非マスク部分
からシリコン窒化層がプラズマ・エッチングで除去され
る。充てん孔と整合開口のエッチングには、水酸化カリ
ウム（KOH）の異方性エッチング剤が使われる。この場
合には、（100）ウエファの（111）面は、ウエファの表
面に対し54.7゜の角度をなす。充てん孔は、一辺が約20
ミルの小さい正方形の表面図形であり、位置合せ開口
は、約60〜80ミルの正方形である。この結果、整合開口
は、厚さ20ミルのウエファを完全に貫通してエッチング
されるが、充てん孔のほうは、ウエファの約半分から3/
4の所で終っている頂点43までエッチングされる。比較
的小さい正方形の充てん孔は、引き続くエッチングによ
る寸法増加に対し変化しないので、整合開口と充てん孔
のエッチングは、ほとんど時間を気にする必要がない。
このエッチングの所要時間は、約２時間であり、多数の
ウエファを同時に処理することが可能である。

次に、最終的に印字ヘッドのインク・マニホルドになる
比較的大きな長方形の凹部45を形成するために、ウエフ
ァ39の反対側の面44に、前にエッチングされた整合開口
を基準として用い、写真印刷法によってパターンが描か
れる。そのほかにパターンが描かれるのは、各基板31の
マニホルドの間にあって、マニホルド凹部の短かいほう
の各壁51に隣接した２個の凹部46である。マニホルド凹
部の長いほうの壁52に平行に、それに隣接している細長
い平行溝53は、ウエファの表面44を完全に横切り、かつ
隣接する基板31のマニホルド凹部の間に延びている。こ
の細長い溝53は、あとで説明する理由により、ウエファ
の縁までは延びていない。マニホルド凹部を形成してい
る壁の各上面47は、依然としてシリコン窒化層が付いて
いる元のウエファ面44の部分であり、あとで２つのウエ
ファ36と39を接着するとき接着剤が塗付される表面47を
形成している。細長い溝53と凹部46は、あとで検討する
ボンディング処理のとき、印字ヘッドの電極端子に対し
余裕空間を提供する。各マニホルドのマニホルド凹部壁
52の１つには、あとで、第６図について検討するよう
に、インク・チャンネルの役目をする溝48が設けられる
が、製造工程のこの段階では、溝48はまだ形成されてい
ないので、第6A図では、将来チャンネルが作られる場所
を理解する助けとして、それらの溝を長いマニホルド凹
部壁52の１つの上面に点線で示してある。凹部の形成に
は、KOH液異方性エッチング剤が使われるが、表面図形
のサイズに合せて凹部の深さを中止するためエッチング
工程を調時しなければならない。そうしなければ、図形
のサイズが大きいから、エッチング剤がウエファを完全
に貫いてエッチングしてしまうことになろう。マニホル
ド凹部45の床45aは、エッチング工程を中止したときの
深さで決まる。この床45aは、充てん孔の頂点43の深さ
に一致するか、それを若干通り越した低さにあるので、
インク充てん孔25として使用するのに適当な開口が生じ
る。

平行溝48は、この分野で周知のように、適当なダイサー
によって所定の凹部壁52にフライス削りされる。第6B図
に示した各溝48は、長さが約20ミル、幅が約１ミルであ
り、溝の軸方向中心線の間隔は、約３ミルである。ウエ
ファの表面44のシリコン窒化層41は、前に検討したよう
に接着表面を形成している。接着剤、たとえば熱硬化性
エポキシの被膜は、溝48その他の凹部に流れ込まないよ
うに塗付される。

チャンネル・ウエファ39と発熱体ウエファ36は、真空チ
ャック・マスク整合装置を用いて、それらの整合マーク
38と整合開口を介して整合される。２つのウエファは、
正確に整合されたあと、接着剤が部分硬化して粘着され
る。上述の代りに、発熱体ウエファ36とチャンネル・ウ
エファ39に精密にダイシングした縁を付け、精密治具の
中で手動または自動的に整合することができる。各溝48
がチャンネル板の縁29にあるノズル、すなわちオリフィ
スから所定の距離に配置された１個の発熱体をもつよう
に、溝48は、整合工程によって自動的に位置決めされる
（第４図参照）。２つのフエファがオーブンまたは貼合
せ装置の中で硬化され永久的に接着されたあと、チャン
ネル・ウエファがフライス削りされて、第10図に示すよ
うなマニホルドとインク・チャンネルを有する個々の上
部基板が出来上る。ノズルを有しないマニホルドの３つ
の辺を取り囲んでいる露出した印字ヘッド電極端子32の
切削しないよう注意しなければならない。凹部46と細長
い溝は、印字ヘッド電極33端子32と上部基板の間に間隔
をあけることにより、それらが損傷するのを防止する上
で非常に役立っている。

次に、発熱体ウエファ36がダイシングされ複数の個々の
印字ヘッドに分割される。印字ヘッドが娘基板に接着さ
れたあと、印字ヘッドの電極端子が娘基板の電極へ接続
される。

第１図に図示のように、このように形成された各印字ヘ
ッド11はインク供給カートリッジ12とともに組立てら
れ、その組立体がインクジェット印字装置10に取付けら
れる。インクがカートリッジ12から各ヘッド11の充てん
口25に供給され、この充てん口25から入ったインクはイ
ンク溜め用凹部45に収容される。凹部45のインクは、こ
の凹部に隣接して設けられた複数の平行に並んだ溝48に
入り、各溝に毛管作用によって満たされる。インクチャ
ンネル用の各溝48に対応する部分にはそれぞれ発熱体34
が設けられており、対応するアドレス電極からのパルス
電流によって発熱体が加熱される。発熱体の加熱によ
り、溝内のインクに気泡を生じさせ、該気泡とともに溝
内のインクが出口すなわちノズル27（第２図も参照され
たい）から出て、記録媒体16がインクで書き込まれるこ
とになる。

第７図は、第２の製造実施例を示す。この方法では、印
字ヘッドの電極と端子に対し余裕空間を提供する凹部4
5、凹部46、および細長い溝53と同時に、チャンネル溝4
8がエッチングされる。この実施例では、同じ部品に同
じ参照番号が使用されており、また個々のチャンネルを
ダイシングする必要はない。しかし、この方法は、マニ
ホルド凹部45に隣接するチャンネル溝の端に平行なフラ
イス削りを施す必要がある。フライス削り、すなわちダ
イシング・カットは、チャンネル溝に対し垂直である。
必然的に、マニホルド凹部の内部側面に対するカット
は、マニホルド凹部の壁にギャップ49をも切削する。こ
れらの非常に狭いカットは、あとで、印字ヘッドを娘基
板に装着し、ワイヤボンディングしたあと実施されるパ
シベーション層の塗付のときふさがれる。チャンネル溝
がフライス削りに代ってエッチングされることを除き、
この実施例は第6A図から第6D図について説明したものと
実質上同じである。チャンネル溝の外部側面に対するカ
ットは、両ウエファを接着したあと、個々の印字ヘッド
をダイシングする工程のとき実施することが好ましい。
したがって、個々の印字ヘッドがウエファから切り離さ
れるとき、チャンネルが開かれ上部基板の垂直面29にノ
ズルが生じる。

第7A図は、第７図の線Ａ−Ａに沿った拡大断面図であ
る。点線で示したフライス削りカットは、エッチングさ
れた溝48をマニホルド凹部45に対し開くため幅“t"を有
する。第７図において、フライス削り、すなわちダイシ
ングカットは、さらに、点線て示した幅“t"をもつギャ
ップ49も形成する。

（100）シリコン・ウエファの異方性エッチングは、エ
ッチングが（111）面に沿うように、必らず正方形また
は長方形の非マスク部分を介して実施しなければならな
い。この結果、各凹部または開口は、ウエファの表面に
対し54.7゜の角度をなす壁を有する。もし正方形または
長方形の開口がウエファの厚さに対し小さければ、凹部
が形成される。たとえば、エッチングされる小さい長方
形の表面図形は、全ての壁がウエファの表面に対し54.7
゜の角度をなす細長いＶ形溝の凹部を形成する。この分
野でよく知られているように、内部隅のみを異方性エッ
チングすることが可能である。外部、すなわち凸形の隅
は、エッチングを誘導する｛111｝面を持っていないの
で、エッチング剤は、そのような隅を非常に速く除去す
る。これが、チャンネルをその端の所で開くことができ
ない理由であるが、代りにフライス削りなどの別の工程
によりチャンネルを開かなければならない。また、チャ
ンネル凹部は、短かい所定時間たとえば２分間等方性エ
ッチングを実施し、薄い窒化物マスクをアンダーカット
し、続いて短かい、たとえば５分間KOH異方性エッチン
グを実施することにより、開くこともできる。等方性エ
ッチングは、同じ時間に全ての方向に等しく腐蝕するの
で、異方性エッチングを計画するとき、このシリコン除
去を考慮に入れておけなければならない。チャンネルが
等方性エッチング、次に異方性エッチングによって開か
れるので、チャンネル壁は短かくなっているけれども、
なお約20ミルの望ましい長さの範囲内にある。

第８図の好ましい第３の製造実施例の場合は、全てのエ
ッチングがウエファ58の片面より行なわれる。したがっ
て、発熱体ウエファ36に必要であったように、片面のみ
が研摩された（100）ウエファ58が必要である。化学的
に清浄化された片面研摩シリコン表面に、発熱体CVDに
よりシリコン窒化層41が蒸着される。通常の写真印刷法
を用いて、複数のマニホルド、電極の余裕空間、チャン
ネル、整合開口のためのマスクがシリコン窒化層にプリ
ントされる。ウエファ表面のマスクの印刷領域から、シ
リコン窒化層41がプラズマ・エッチングされる。次に、
KOH異方性エッチング剤を使って、ウエファが完全にエ
ッチングされる。これには約２時間かかるが、多数のウ
エファを同時に処理することが可能である。エッチング
の深さは、エッチング剤にさらされたウエファの表面積
によって決まる。整合開口40とマニホルド45のための凹
部のみは、エッチング剤がウエファを腐蝕し貫通するよ
うに寸法が決められる。チャンネル凹部48と、電極余裕
空間凹部54は、｛111｝面に沿って収斂し、ウエファの
厚さより短かい深さで止っている。第７図の実施例と同
様に、チャンネルに垂直なフライス削りをしてギャップ
49を形成することによって、チャンネル凹部48をマニホ
ルド凹部に対して開くことができる。ギャップ49は、点
線で示すようにウエファ58を横切って延びており、その
幅は“t"である。フライス削りの深さは、マニホルド凹
部に対しチャンネルを開くのに十分であって、少なくと
もＶ形溝48の深さに等しい。フライス削り工程は、さら
に、チャンネルを有する凹部壁57に垂直につながってい
るマニホルド凹部壁55をも薄く削るが、この狭い開口は
あとで印字ヘッドのパシベーション層でふさがれるの
で、２つのウエファを接着することによってできたマニ
ホルドは、充てん孔25とノズル27を除き密封されてい
る。

この好ましい実施例の場合は、第７図について検討した
ように、チャンネルは、短時間、たとえば２分間の等方
性エッチングによってマニホルドに対し開かれる。周知
の等方性エッチング剤は、たとえば、HF/HNO₃/C₂H₄O₂の
混合物である。前に触れたように、等方性エッチング
は、エッチング剤に接触している表面からシリコンを全
方向に等しく除去する。したがって、もしこの方法をチ
ャンネルを開くためのダイシングの代りに使用する場合
には、チャンネルの内端（すなわち、マニホルド凹部に
隣接する端）が他端よりも狭く作られるのが当然である
から、異方性エッチング用のマスクを形成しているシリ
コン窒化層は、チャンネルの内端の所がアンダーカット
される。そのあと、短時間のKOH異方性エッチングによ
って、チャンネルとマニホルド間の開口を部分的にふさ
いでいるシリコンがあれば、除去される。各エッチング
処理のあと、ウエファは、たとえば脱イオン水を使って
常温て清浄化される。

シリコン窒化層を有するウエファの元の表面は、２つの
ウエファ、すなわち複数組のチャンネルと関連マニホル
ドを有するウエファと複数組の発熱体とアドレス電極を
有するウエファとを接着するための接着表面として使わ
れる。接着表面に熱硬化性エポキシ樹脂が塗付されたあ
と、チャンネル・ウエファを保持した赤外線整合・貼合
せ装置がチャンネル・ウエファを発熱体ウエファに整合
することにより、両ウエファが整合される。ウエファ58
の整合開口40を使用する代りに、このウエファ上の整合
マーク（図示せず）たとえば｛111｝面の交差によって
形成される側面の角度のために赤外線顕微鏡の中で不透
明な図形として見える小さい腐蝕ピットを使用すること
ができる。複数の発熱体34を有するウエファ上の整合マ
ーク38は、たとえば、同様に赤外線に不透明なアルミニ
ウムの図形にすることができる。したがって、赤外線顕
微鏡と、整合される各ウエファ上の赤外線不透明マーク
を使用する方法は、２つのウエファを整合する第３の代
替方法である。

２つのウエファの整合に先立って、チャンネル48の中に
流入しないように注意して、マニホルド凹部壁の上面47
に接着剤の膜が塗付される。

２つのウエファは、貼合せ装置の中で接着され、永久的
に硬化される。印字ヘッド電極端子は、第10図に示すよ
うに、ウエファの部分をフライス削りすることによって
現われる。次に、発熱体ウエファが複数の個々の印字ヘ
ッドにダイシングされるが、この工程は、同時にマニホ
ルド凹部45の反対側のチャンネル端を開くので、この新
しい切削面29にノズル27が生じる。第9A図は、Ｖ形チャ
ンネル48をより明確に示すため発熱体を有する下部基板
28を除いた、完成した印字ヘッドの拡大斜視図である。
各印字ヘッドは、娘基板の上に永久的に取り付けられ、
それぞれの電極がワイヤボンディグされる。ワイヤボン
ドとパッド、すなわち端子は、シリコン封入コンパウン
ド、たとえば、ダウコーニング（Dow Corning）３−655
0RTV（商標）のパシベーション層で被覆される。この層
は、電極とワイヤボンドを電気的に絶縁する。

第9B図は、第８図のチャンネル凹部48拡大部分平面図で
あって、チャンネルの内端部の等方性・異方性エッチン
グ領域60を、エッチングの方向を表わす矢印付きの点線
で示す。等方性エッチング剤は、全ての表面領域を侵蝕
するけれども、図には、チャンネル凹部48の内端部を含
む領域のみが描いてある。異方性エッチングに対するマ
スクを形成すると共に接着剤が塗付される面47の役目を
するシリコン窒化層41は、マニホルド凹部45に隣接する
チャンネル凹部の端側が非常に狭い。この距離“X"は、
一般に0.2〜0.1ミルの範囲である。最終的にノズルにな
る他端側の距離“Y"は、距離“X"の少なくとも２倍はあ
る。それ故、等方性エッチングはチャネルの内端側のシ
リコン窒化層を除去し、アンダーカットするけれども、
それは広い幅の他端側ほどでない。等方性エッチング次
に異方性エッチングを用いてチャンネルをマニホルドに
対し開く方法は、チャンネルの拡張および短縮を前もっ
て考慮してあるので、チャンネルを開くためのその内端
部をダイシングする必要がない。

上記処理工程のいろいろな組合せを用いて、完全な印字
ヘッドを製造することが可能である。それらの組合せの
うち、使用する主エッチング工程が２つの処理について
は表Ｉに、使用する主エッチング工程が１つだけの処理
については、表IIに示してある。各表の逐時処理工程に
は、順番が付してある。アルファベッド文字が結合され
た同一番号を有する工程は、その製造処理の代替工程で
ある。同じ文字を有する次の各代替工程は、どれか１つ
の処理に使用しなければならない。たとえば表Ｉにおい
て、6.b.1または6.b.2のどちらかの代りに、工程4.aを
選択する場合には、工程6.aを使わなければならない。
工程6.b.1と6.b.2は、工程4.bを使用する処理に対し選
択自由の工程であることに留意されたい。もし、次の代
替工程が工程4.aまたは4.bのどちらかについて選択自由
であれば、工程8.（a.1またはb.1）や工程8.（a.2また
はb.2）のように、番号と文字の両方の組合せが使われ
る。この番号付け方式は、いろいろな代替製造方法を表
わすために、表Ｉ、表IIを通じて使用されている。

表Ｉ 主エッチング工程が２つのプロセス 1. （100）ウエファの上にシリコン窒化層を蒸着す
る。

2. マスクを作るため、たとえばプラズマ・エッチング
によってウエファの表面に充てん孔と整合開口をパター
ニングする。

3. 充てん孔と整合開口を異方性エッチングする。

4.a.ウエファの他の表面にマニホルドと電極余裕空間を
パターニングする。

4.b. ウエファの他の表面にマニホルド、チャンネル、
および電極余裕空間をパターニングする。

5. これらの構造を異方性エッチングする。

6.a. 個々のチャンネルをダイシングする。

6.b.1. マニホルド凹部に隣接するチャンネル凹部の端
をダイシングしてチャンネルをマニホルドに対して開
く。

6.b.2. マニホルド凹部に隣接するチャンネルの端の所
で窒化物マスクをアンダーカットするため等方性エッチ
ングしたあと、各チャンネルの端を完全に開くために異
方性エッチングする。

7. チャンネル板に接着剤を塗付する。

8.（a.1.またはb.1.）エッチングで形成された整合開口
を使用して、整合マークを有するウエファを発熱体とア
ドレス電極を含むウエファの上に整合し、部分硬化接着
剤で両ウエファを貼り合わせる。

8.（a.2.またはb.2.）エッチングした構造を有するウエ
ファと、発熱体とアドレス電極を含むウエファの両方に
精密な縁をダイシングし、治具を使って両ウエファを整
合し、部分硬化接着剤で貼り合わせる。

9. 両ウエファを加熱加圧手段で永久的に接合する。

10.ダイシングして個々の印字ヘッドに分割する。この
工程は同時にマニホルドの反対側のチャンネル端を開く
が、この開端がノズルになる。

11.印字ヘッドを娘基板に付け、印字ヘッドの電極を娘
基板の電極へワイヤボンディグする。

12.ワイヤボンドをシリコン封入コンパウンドでパシベ
ーションする。

表II 主エッチング工程が１つのプロセス1. （100）
ウエファの上にシリコン窒化層を蒸着する。

2.a. ウエファの片面の上に全ての構造（マニホルド、
チャンネル、位置合せ穴等）をパターニングする。

2.b. ２面整合装置を使って、ウエファの表面に充てん
孔と整合開口を、そして他の表面に残りの構造（マニホ
ルド、チャンネル、および電極空間凹部）を同時にパタ
ーニングする。

3. 全ての構造を異方性エッチングする。

4.（a.またはb.）マニホルドに隣接するチャンネルの端
を等方性エッチングし、次に異方性エッチングしてチャ
ンネルを関連マニホルドに対して開く。

4.（a.またはb.）マニホルドに隣接するチャンネルの端
をダイシングしチャンネルを関連マニホルドに対して開
く。

5. マニホルドとチャンネルを含む窒化表面に接着剤を
塗付する。

6.a.1. 赤外線整合貼合せ装置を使用し、チャンネルと
関連マニホルドを有するウエファ上の整合ピットと、発
熱体とアドレス電極を有するウエファ上のアルミニウム
整合マークを用いて、両ウエファを整合し、部分硬化接
着剤で貼り合わせる。

6.（a.2.またはb.2.）チャンネルと関連マニホルドを有
するウエファと発熱体とアドレス電極を有するウエファ
の縁をダイシングし、治具の中で整合し、両ウエファを
部分硬化接着剤で貼り合わせる。

6.b.1. エッチングされたウエファ上の整合ピットと、
発熱体とアドレス電極を有するウエファ上の所定の場所
にある整合マークとを用いて両ウエファを整合する。

7. 両ウエファを過熱加圧手段で永久的に接合する。

8. ダイシングして個々の印字ヘッドに分割する。これ
により、マニホルドの反対側のチャンネルの端が開か
れ、ノズルが生じる。

9. 各印字ヘッドを娘基板に取付け、印字ヘッドの電極
を娘基板の電極へワイヤボンディグする。

10.ワイヤボンドをシリコン封入コンパウンドでパシベ
ーションする。

（発明の効果） 本製造方法には、いくつかの利点がある。化学的異方性
エッチングによるチャンネルウエファの一括ミクロ製造
は、費用が安く、チャンネルは、ウエファの厚さ、すな
わち厚さがさまざまのウエファに関係なく、一様な寸法
である。チャンネルの配置は、特に写真印刷の解像度で
描いてあるので正確である。チャンネル・ウエファの整
合ピットと発熱体ウエファ上の整合マーク、あるいは代
りに赤外線不透明整合マークを使用してウエファとウエ
ファを整合するので、発熱体はチャンネル内に正確に整
列される。発熱体とアドレス電解は、シリコン・ウエフ
ァの上にパターン形成されるので相手側の異方性エッチ
ングされたチャンネルとマニホルドが印字ヘッドの動作
中の熱膨張差による電位誤差を除去する。重要な利点の
１つは、一括処理が実施可能なことである。すなわち10
0mm径のウエファを100個、１ウエファについて約250個
の独立した印字ヘッド部品を同時にエッチングすること
が可能であり、したがって１バッチにつき約50,000個の
部品が得られる。特に、本発明によれば、シリコン・ウ
エファの（100）結晶面を精度高く種々の矩形にエッチ
ング形成でき、これらの種々のサイズの矩形の凹部がそ
のまま個別の凹部として維持されて、その後、これらの
凹部が、インクチャンネル、インク溜め、インク供給
口、ノズル等を得るように相互に簡単に連結できる。

以上の説明から本発明について多くの修正や変更がすぐ
思い浮ぶが、そのような修正や変更は全て、本発明の範
囲に含まれるべくものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組み入れたキャリッジ式感熱インク
ジェット印字装置の略斜視図、 第２図は、娘基板の電極の一端にワイヤボンディングさ
れた印字ヘッドの電極端子を示す、娘基板に固定して取
り付けられた印字ヘッドの平面図、 第３図は、第２図に示した娘基板に取り付けられた印字
ヘッドの拡大平面図、 第４図は、インク滴噴射ノズルを示す、娘基板に取り付
けられた印字ヘッドの拡大斜視図、 第５図は、複数の発熱体配列とアドレス電極を有するウ
エファの略平面図と、１個の発熱体配列と１個の整合マ
ークの拡大図、 第6A図は、複数のインク・マニホルド凹部を有するウエ
ファの略平面図と、１個のマニホルド凹部と１個の整合
開口の拡大図、 第6B図は、第6A図のマニホルド凹部壁の１つにあとでダ
イシングされた１組のチャンネルの拡大斜視図、 第6C図は、あとで充てん孔を形成する開口と整合開口を
示す、第6A図の線Ｃ−Ｃに沿ったウエファの拡大断面
図、 第6D図は、第6A図の線Ｄ−Ｄに沿った拡大マニホルド凹
部の断面図、 第７図は、複数のインク・マニホルド凹部とチャンネル
を同時にエッチングする別の製造プロセスによるウエフ
ァの略平面図と、１個の整合開口の拡大図と、１個のマ
ニホルド凹部と関連チャンネルの拡大図、 第7A図は、第７図の線Ａ−Ａに沿ったチャンネル凹部の
拡大断面図、 第８図は、ウエファの片面から全部をエッチングする第
７図の代替実施例、 第8A図は、第８図の線Ａ−Ａに沿ったチャンネル凹部の
拡大断面図、 第9A図は、第７図または第８図からチャンネルをフライ
ス削りして開いたあとのチャンネルの斜視図、 第9B図は、第８図のチャンネル凹部の拡大部分平面図、 第10図は、チャンネル・ウエファの余分の材料を除去し
たあとの、発熱体を有するウエファに接着されたチャン
ネル・ウエファの拡大斜視図である。 10……キャリッジ式多色感熱インク・ジェット印字装
置、11……印字ヘッド、12……インク供給カートリッ
ジ、13……移動方向、14……往復キャリッジ装置、15…
…ガイドレール、16……記録媒体、17……移動方向、18
……液滴、19……電極基板（娘基板）、20……同下部、
21……電極端子、22……カートリッジ底部、23……アド
レス電極、24……側面、25……印字ヘッド充てん孔、26
……接続個所、27……ノズル、28……下部基板（発熱体
板）、29……前縁、30……表面、31……上部基板（チャ
ンネル板）、32……電極端子、33……アドレス電極、34
……気泡発生用発熱体、35……共通帰線、36……片面研
摩（100）シリコン・ウエファ、37……共通帰線の端、3
8……整合マーク、39……両面研摩（100）シリコン・ウ
エファ、40……整合開口、41……シリコン窒化層、42…
…ウエファの一面、43……頂点、44……ウエファの他
面、45……長方形凹部、45a……床、46……凹部、47…
…上面（道）、48……溝、49……ギャップ、51……マニ
ホルド凹部の短かい壁、52……同長い壁、53……細長い
平行溝、54……電極端子間隙凹部、55……マニホルド凹
部壁、57……マニホルド凹部壁、58……片面研摩（10
0）シリコン・ウエファ、60……等方性・異方性エッチ
ング領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１ Ｚ (72)発明者 マイケル ロバート カンパネリー アメリカ合衆国 ニユーヨーク州 14580 ウエブスター マリーゴールド ドライ ヴ 1105 (56)参考文献 特公 昭58−40509（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−30349（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれがインク滴を記録媒体に向けて発
   し且つ推進するインクジェット印字装置として使用でき
   る印字ヘッドを複数個製造する方法において、 （ａ） それぞれがほぼ平行な第１表面及び第２表面を
   有する、（100）シリコン・ウエファ及び同様のサイズ
   の基板をそれぞれ清浄化し、 （ｂ） 前記ウエファの表面にエッチング抵抗材料層を
   形成し、 （ｃ） 前記基板の第１表面に、複数組の発熱体として
   使用するため、等間隔で配置された抵抗材料の直線のア
   レイを複数組形成し、且つ、前記と同じ基板表面に、電
   流パルスで各発熱体を個別にアドレス指定できる端子を
   持ち前記発熱体に接続された、複数組のアドレス電極を
   形成し、 （ｄ） 前記ウエファの第１表面上の前記エッチング抵
   抗材料層をフォトリソグラフでパターニングして、所定
   の場所に所定のサイズの複数組の矩形の非マスク部分
   を、 該矩形の非マスク部分の各組が、後の前記ウエファの
   エッチングによってインク溜めとして作用し且つ底面が
   インクの入口として開口しているインク溜め用凹部のエ
   ッチングのための第１非マスク部分と、後のエッチン
   グによって毛管作用のＶ形インクチャンネルとして作用
   する狭幅の凹部用の、所定の複数の相互に平行で同じ長
   さの狭幅の非マスク部分であって、各々が前記第１非マ
   スク部分の一方の側に直角をなし且つ各々の一端が第１
   非マスク部分の該一方の側に隣接している複数の相互に
   平行で同じ長さの非マスク部分と、後のエッチングに
   よって前記電極の端子上に隙間を提供する凹部のための
   少なくとも１つの細長い非マスク部分とからなる ように作り、 （ｅ） 前記エッチング抵抗材料層の前記非マスク部分
   を通して露出するように前記ウエファを異方性エッチン
   グして、その第１表面に複数組の前記凹部を、各凹部が
   該第１表面において矩形を成し且つ｛111｝面の側壁に
   よって囲まれるように形成し、 （ｆ） 前記インク溜め用凹部と該凹部に隣接する前記
   狭幅の凹部の各々の端部との間のシリコンウエファ部分
   を除去してインク溜め用凹部と各狭幅の凹部との間を連
   通させ、 （ｇ） 前記ウエファと前記基板とをそれらの第１表面
   が対面して接触するように整合して接合し、かかる整合
   は、各狭幅の凹部が各発熱体を該狭幅の凹部の前記イン
   ク溜め凹部に連通する側と反対側の端部から所定の距離
   だけ間隔をおいた状態で収容するようになされ、各イン
   ク溜め凹部がインク供給凹部として作用し且つ前記複数
   の狭幅の凹部が毛管作用のインクチャンネルとして作用
   するように、前記ウエファと前記基板とを永久的に接合
   しており、 （ｈ） 接合された前記ウエファと基板をダイシングに
   より複数の個々の印字ヘッドに分割し、前記ダイシング
   により、各印字ヘッドを、１つのインク溜め凹部と、一
   端が前記溜め凹部に通じ他端にノズルを有し該ノズルか
   ら前記所定の距離だけ離れた位置に発熱体を有する前記
   所定の複数のインクチャンネルと、発熱体を選択的にア
   ドレスするためのアドレス電極とを有し、該電極の端子
   を電流パルス源に電気的に接続できるように露出するよ
   うに、分割する ことから成ることを特徴とする印字ヘッドを複数個製造
   する方法。
2. 【請求項２】前記基板は半導体であり、該基板の表面
   に、前記ステップ（ｃ）の前に、絶縁材料層を形成する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】前記接合は、（ｉ）前記ウエファの第１表
   面のエッチングされずに残っているエッチング抵抗材料
   層に、前記凹部に流れ込まないように接着剤を塗布し、
   ウエファと基板の整合の後に接着剤を両者の間にサンド
   イッチさせ、（ｊ）ウエファと基板とを永久的に接合す
   るように接着剤を硬化させることから成ることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の方法。
4. 【請求項４】半導体の前記基板は第２のシリコンウエフ
   ァであることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   方法。
5. 【請求項５】前記第２シリコンウエファの第１及び第２
   表面は｛100｝面であることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載の方法。
6. 【請求項６】前記ステップ（ｆ）のシリコンの除去がダ
   イシングによって行われることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の方法。
7. 【請求項７】前記ステップ（ｆ）のシリコンの除去が、
   前記狭幅の凹部及び前記インク溜め凹部の間のエッチン
   グ抵抗材料層をアンダーカットするように比較的短い所
   定の時間、前記シリコンウエファを等方性エッチング剤
   中でエッチングし、その後、前記狭幅の凹部を前記イン
   ク溜め凹部に十分に連結するように所定の時間、異方性
   エッチングを行うことから成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の方法。