喷嘴衬底的制造方法、液滴喷出头的制造方法、液滴喷出头及液滴喷出装置的制作方法

专利名称：喷嘴衬底的制造方法、液滴喷出头的制造方法、液滴喷出头及液滴喷出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有用于喷出液滴的喷嘴孔的喷嘴衬底的制造方法、液滴喷出头的制造方法、液滴喷出头及液滴喷出装置。
背景技术：
作为用于喷出液滴的液滴喷出头，例如装载在喷墨记录装置上的喷墨头是众所周知的。喷墨头的构成为，通常具备形成有用于喷出墨滴的多个的喷嘴孔的喷嘴衬底、与该喷嘴衬底接合并在和喷嘴衬底之间与上述喷嘴孔连通的喷出室、形成有具有贮存部等墨水流路的空腔衬底，通过驱动部施加给喷出室压力，从选择的喷嘴孔喷出墨滴。作为驱动方法，有利用静电力的方式、利用压电元件的压电方式、利用发热元件的方式等。
近年来，对于喷墨头而言，印字、图像质量等的高品位化的要求越发强烈，因此，强烈要求其高密度化以及喷出性能的提高。从这种的背景考虑，一直以来，对喷墨头的喷嘴部进行了各种研究及提案。
在喷墨头中，为改善墨水喷出特性，希望的是调整喷嘴部的流路阻力，调整衬底厚度，使其达到最适当的喷嘴长度。在制作这样的喷嘴衬底时，例如专利文献1中所示，通过从硅衬底的一面实施采用了ICP(InductivelyCoupled Plasma)放电的各向异性的干式蚀刻，形成两级用于构成喷嘴部的内径不同的第一喷嘴孔(喷嘴孔的喷射口部分)和第二喷嘴孔(喷嘴孔的导入口部分)，之后，从相反侧的面将局部通过各向异性湿式蚀刻向下挖掘，由此调整喷嘴的长度。
另一方面，例如专利文献2中所示，还具有在预先将硅衬底研磨至所希望的厚度后，通过在硅衬底的两面分别实施干式蚀刻，形成喷嘴孔的喷射口部分和导入口部分的方法。
专利文献1特开平11-28820号公报(第4-5页、图3、图4)
专利文献2特开平9-57981号公报(第2-3页、图1、图2)但是，如专利文献1所述，喷嘴孔开口的喷出面是从衬底表面向下一定深度的凹部的底面，成为墨滴的飞行弯曲产生、或喷嘴孔的孔眼堵塞的原因的纸粉、墨水等附着在喷出面的凹部底面的情况下，存在为排出这些纸粉、墨水等而用橡胶片或毛毡片等拂拭凹部底面，擦拭作业难的问题。
另外，在专利文献2的制造方法中，随着喷墨头的高密度化进行，必须使硅衬底的厚度更薄，实施了这样的薄板化加工的硅衬底在制造工序中容易破裂，存在成本高的问题。再者，在进行干式蚀刻加工时，以加工形状稳定的方式从衬底背面用He气体等进行冷却，但是存在喷嘴孔贯通时因He气体泄漏而使蚀刻不能进行的问题。因此，预先在硅衬底上形成成为喷嘴孔的凹部，例如，在石英玻璃等支撑衬底上用树脂粘合后，通过研磨或蚀刻加工硅衬底等进行薄板化加工从而使喷嘴孔(凹部)开口的方法被采用。
但是，在通过粘结树脂粘接时，因为向成为喷嘴孔的凹部内充入低粘度的树脂，故在从硅衬底分离树脂层时剥离树脂层不容易，因此，在实施了薄板加工的硅衬底上有时发生破裂与碎裂。另外，在成为喷嘴孔的凹部发生树脂堵塞而使成品率降低，或需要有将堵塞喷嘴的树脂除去的工序，所以生产率降低。
另外，因为树脂进入成为喷嘴孔的凹部内，故在剥离支撑衬底或树脂层时，从硅衬底的外周部发生龟裂，该龟裂到达喷出头部分，有时使成品率降低。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而构成的，其目的在于，提供一种喷嘴衬底的制造方法、液滴喷出头的制造方法、液滴喷出头及液滴喷出装置，在对硅衬底等的被加工衬底进行薄板化加工时，与支撑衬底牢固地粘接保持而不使被加工衬底破损，在加工后可以从被加工衬底上容易地剥离支撑衬底，另外，例如即使在被加工衬底上产生了龟裂时，该龟裂也不能到达喷出头部分，由此，操作容易，可以起到提高成品率及生产率的作用。
为解决上述问题，本发明提供一种喷嘴衬底的制造方法，其包括在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部的工序；在形成有所述凹部的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反侧的面将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部的前端开口的工序；在所述凹部的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
根据该喷嘴衬底的制造方法，在将被加工衬底粘合在第一支撑衬底上的状态下，将其薄板化加工至所希望的厚度，由此，可以使喷嘴孔的长度最佳化。另外，即使将第一支撑衬底从被加工衬底剥离后，被加工衬底由于由第二支撑衬底保持，故即使使被加工衬底薄板化也不会发生破裂及碎裂，操作容易，可以提高成品率及生产率。
本发明提供一种喷嘴衬底的制造方法，其包括在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部和外周槽的工序；在形成有所述凹部及所述外周槽的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反一侧的面，将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部及所述外周槽的前端开口的工序；在所述凹部及所述外周槽的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
根据该喷嘴衬底的制造方法可知，在被加工衬底上形成除喷嘴孔之外还形成外周槽，进而在被加工衬底上粘合第二支撑衬底，因此，在剥离第一支撑衬底时，假如从被加工衬底的外周部发生了龟裂，也可以在外周槽的部分阻止该龟裂的进展，因此，可以可靠地防止龟裂侵入喷出头片(headchip)部分。因此，具有进一步提高喷嘴衬底的成品率及生产率的效果。
在本发明中，外周槽包围形成多个喷出头片的整个喷出头形成区域而形成在被加工衬底的外周部。据此，用一个外周槽可以覆盖整个喷出头片。
另外，外周槽可包括沿各喷出头片的外形形成的片外形槽。在设置片外形槽时，不用切割，即可以以喷出头片单位分离。
外周槽优选在被加工衬底上形成的校准孔的外周侧形成。由此，龟裂不影响定位用的校准孔，可以确保校准精度。
第一及第二支撑衬底经由双面粘接片与被加工衬底粘合。由此，粘接树脂等异物不会侵入喷嘴孔的内部，可以同时实现成品率的提高和生产率的提高。
双面粘接片具有通过向其粘接面赋予紫外线或热而使粘接力降低的自剥离层。由此，在被加工衬底的薄板化加工时，将被加工衬底与第一及第二支撑衬底牢固地粘接，而没有破损地进行加工。在加工后，可以将第一及第二支撑衬底容易地从被加工衬底剥离。
双面粘接片在单面具有自剥离层，在具有自剥离层的粘接面侧粘接被加工衬底。由此，在被加工衬底的薄板化加工时，在具有自剥离层侧的面可以粘接被加工衬底，从而不损坏地进行加工，加工后可以从具有自剥离层的面容易地剥离第一及第二支撑衬底。
另外，双面粘接片在两面具有自剥离层，在具有自剥离层的两个粘接面也可以粘接被加工衬底和第一及第二支撑衬底。
在被加工衬底的薄板化加工时，在具有自剥离层的两侧的各面，可以牢固地粘接被加工衬底和第一及第二支撑衬底，从而，不损坏被加工衬底而进行加工，加工后可以从具有自剥离层的两侧的各面容易地剥离被加工衬底和第一及第二支撑衬底。
被加工衬底和第一及第二支撑衬底的经由双面粘接片的粘合是在减压环境下进行的。
由于将被加工衬底和第一及第二支撑衬底经由双面粘接片在减压环境下粘合，从而在粘接界面不会残留气泡，所以可以进行均匀的粘接，因此在被加工衬底的薄板化加工时，不会产生板厚偏差。
另外，也可以将被加工衬底和第一及第二支撑衬底的粘合经由树脂层在真空中进行。
此时，可以将粘接用树脂完全地充填入喷嘴孔的内部。另外，由于该树脂作为蚀刻停止层起作用，故有利于喷嘴孔的长度的调整。
另外，树脂层和粘贴在被加工衬底上，并且经由利用光的照射发生分离的材料构成的剥离层粘贴在所述第一及第二支撑衬底上。
剥离层受光的照射而与树脂层分离，因此，容易将第一及第二支撑衬底从被加工衬底上剥离。
从被加工衬底上剥离第一及第二支撑衬底时，在喷嘴孔内残留粘接树脂的情况下，进行等离子处理，除去残留粘接树脂。
由此，在喷嘴孔内部不会残留粘接树脂，可以消除不喷出或飞翔弯曲等不良情况。
在本发明中，喷嘴孔的形状没有特别的限制，但是，由于喷嘴孔形成为如下所述的两级孔喷出液滴的喷出口部分；与该喷出口部分同心状且直径比喷出口部分大的导入口部分，从而可以使液滴的喷出方向与衬底面垂直，因此，能够提高喷出性能。
此时，希望的是喷嘴孔通过利用基于ICP放电的各向异性干式蚀刻形成。
根据ICP放电进行的各向异性干式蚀刻，可以在衬底面上垂直开设高精度的孔。
另外，希望的是用C4F8及SF6作为蚀刻气体，进行各向异性干式蚀刻。
C4F8具有以在喷嘴孔的侧面方向不进行蚀刻的方式保护其侧面的作用，SF6具有促进垂直方向的蚀刻的作用，因此，将喷嘴孔相对于衬底面能够垂直且高精度地加工。
本发明液滴喷出头的制造方法在上述任意一种喷嘴衬底的制造方法中，接合被加工衬底的所述第三支撑衬底设为如下所述的衬底用于形成具备与喷嘴孔连通的流路的空腔衬底的硅衬底、或已形成有与喷嘴孔连通的流路的贮存衬底。
由此，可以制造操作容易、制造成本低的液滴喷出头。
本发明的液滴喷出头是由以下工序制造而成的，所述工序包括在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部的工序；在形成有所述凹部的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反一侧的面，将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部的前端开口的工序；在所述凹部的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
由此，可以得到能够同时实现成品率的提高和生产率提高的液滴喷出头。
本发明的液滴喷出头是由以下工序制造而成的，所述工序包括在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部和外周槽的工序；在形成有所述凹部及所述外周槽的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反一侧的面，将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部及所述外周槽的前端开口的工序；在所述凹部及所述外周槽的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
由此，可以得到能够同时实现成品率提高和生产率提高的液滴喷出头。
本发明的液滴喷出装置具备上述任意一种的液滴喷出头。
由此，可以提供一种制造成本低廉的液滴喷出装置。


图1是表示本发明实施方式喷墨头的概略构成的分解立体图；图2是表示在装配状态下的图1的右半部分的概略构成的喷墨头的剖面图；图3是图2的喷墨头的上面图；图4是表示喷嘴衬底制造方法之一例的制造工序的剖面图；图5是表示接着图4的制造工序的剖面图；图6是表示接着图5的制造工序的剖面图；图7是表示接着图6的制造工序的剖面图；图8是喷嘴衬底的背面图和第一支持衬底的上面图；图9是表示喷嘴衬底和空腔衬底的接合工序的图、是定位用校准夹具的侧面图；图10是表示喷嘴衬底与空腔衬底的接合状态及第二支持衬底的剥离状况的剖面图；图11是形成含有片外形槽的外周槽的喷嘴衬底的背面图；图12是表示电极衬底的制造工序的剖面图；图13是表示空腔衬底及电极衬底的制造方法的制造工序的剖面图；图14是表示本发明其它实施方式的喷墨头的剖面图；图15是表示喷嘴衬底的制造方法的其它例的制造工序的剖面图；图16是表示连续于图15的制造工序的剖面图；图17是使用了本发明一实施方式的喷墨头的喷墨打印机的立体图。
符号说明1 喷嘴衬底2 空腔衬底3 电极衬底4 贮存衬底5 驱动控制电路10、10A 喷墨头11 喷嘴孔11a 喷射口部分11b 导入口部分12 耐墨水保护膜13 疏墨膜21 喷出室22 振动板23 孔24 贮存部25 凹部26 凹部27 凹部28 绝缘膜29 公共电极30 电极取出部
31 单个电极31a 引线部31b 端子部32 凹部34 墨水供给孔35 密封部件41 贮存部42 喷嘴连通孔43 孔50 外周槽51 片外形槽61 第一支撑衬底62 第二支撑衬底63 剥离层64 树脂层65 双面粘接片66 自剥离层80、81 校准孔82 粘接层83 定位用校准夹具84 校准销100 硅衬底101 SiO2膜102 抗蚀膜104 抗蚀膜105 第一凹部106 第二凹部107 SiO2膜108 耐墨水保护膜109 疏墨膜
110 喷出头形成区域111 喷出头片112 粘接面200 硅衬底300 玻璃衬底400 支撑衬底401 剥离层402 树脂层500 喷墨打印机具体实施方式

下面，基于

具备应用了本发明的喷嘴衬底的液滴喷出头的实施方式。在此，作为液滴喷出头之一例，就从设置在喷嘴衬底表面的从喷嘴孔喷出墨滴的面喷出型的静电驱动式的喷墨头，参照图1至图3进行说明。另外，本发明不限于下图所示的构造、形状，同样也可以适用于从设置在衬底端部的喷嘴孔喷出液滴的边缘(edge)喷出型的液滴喷出头。再者，驱动方式也不局限于静电驱动方式，也可以适用于利用压电元件及发热元件等的方式。
图1是将本发明实施方式的喷墨头的概略构成分解表示的分解立体图，表示截面的局部。图2是表示在装配状态下的图1的右半部分的概略构成的喷墨头的剖面图。图3是图2的喷墨头的上面图。另外，在图1及图2中，和通常使用的状态上下相反地表示。
本实施方式的喷墨头(液滴喷出头之一例)10如图1至图3所示，通过将以规定的间距设置了多个喷嘴孔11的喷嘴衬底1、相对于各喷嘴孔11独立地设置了墨水供给路的空腔衬底2、和与空腔衬底2的振动板22相对峙且配设有单个电极31的电极衬底3粘合而成的。
在此，空腔衬底2是接合通过后述的制造方法制成的喷嘴衬底1的第三支撑衬底。另外，也可以将在各衬底上形成喷出室和贮存部的贮存衬底设为第三支撑衬底。
下面，进一步详细地说明各衬底的构成。
喷嘴衬底1用后述的制造方法，由减薄至规定厚度(例如厚度为280μm～60μm的范围)的硅衬底制作。另外，喷嘴衬底1的材料不限于硅材料。
用于喷出墨滴的喷嘴孔11例如是由形成为不同直径的两级圆筒状的喷嘴孔部分、即是由直径小的喷射口部分11a和比其直径大的导入口部分11b构成。喷射口部分11a及导入口部分11b相对于衬底面垂直且设置在同一轴上，喷射口部分11a的前端在喷嘴衬底1的表面开口，导入口部分11b在喷嘴衬底1的背面(与空腔衬底2接合的接合侧的面)开口。另外，在喷嘴衬底1的喷出面(和接合面相反的表面)形成有疏墨膜(未图示)。
如上所述，由于喷嘴孔11由喷射口部分11a和比其直径大的导入口部分11b两级构成，从而可以使墨滴的喷出方向与喷嘴孔11的中心轴方向一致，可以发挥稳定的墨水喷出特性。即，不出现墨滴的飞翔方向的偏差，还不会出现墨滴的飞散，可以抑制墨滴的喷出量的偏差。另外，可以实现喷嘴密度的高密度化。
空腔衬底2例如由厚度为525μm的硅衬底制作。通过在该硅衬底上实施湿式蚀刻而形成成为墨水流路的喷出室21的凹部25、成为孔23的凹部26及成为贮存部24的凹部27。凹部25在对应于上述喷嘴孔11的位置独立地形成多个。因此，如图2所示，在将喷嘴衬底1和空腔衬底2接合时，各凹部25构成喷出室21，分别与喷嘴孔11连通，另外还与墨水供给孔即上述孔分别连通。而且，喷出室21(凹部25)的底壁成为用于喷出墨滴的振动板。
凹部26构成细槽状的孔23，通过该凹部26将凹部25(喷出室21)和凹部27(贮存部24)连通。
凹部27用于储存墨水等液态材料，在各喷出室21中构成公共的贮存部(公共墨水室)24。而且，贮存部24(凹部27)分别通过孔23与全部喷出室21连通。另外，孔23(凹部26)也可以设置在上述喷嘴衬底1的背面(和空腔衬底2接合的接合侧的面)。另外，在贮存部24的底部设置贯通后述的电极衬底3的孔，通过该孔的墨水供给孔34从未图示的墨盒供给墨水。
另外，在空腔衬底2的整个面上例如通过热氧化而形成有由SiO2膜构成的膜厚0.1μm的绝缘膜28。该绝缘膜28设置的目的是为了防止驱动喷墨头时的绝缘破坏及短路。
电极衬底3例如是由厚度约1mm的玻璃衬底制作。其中，适于使用与空腔衬底2的硅衬底和热膨胀系数相近的硼硅酸类的耐热硬质玻璃。这是因为，由于在将电极衬底3与空腔衬底2阳极接合时，两衬底的热膨胀系数相近，故可以降低在电极衬底3与空腔衬底2间生成的应力，其结果是，不会产生剥离等的问题，可以将电极衬底3与空腔衬底2牢固地接合。另外，上述喷嘴衬底1也因为同样的理由而可以使用硼硅酸类的玻璃衬底。
在电极衬底3上，在与空腔衬底2的各振动板22对向的位置分别设置有凹部32。凹部32通过蚀刻形成例如约0.3μm的深度。而且，在各凹部32内，通常形成由ITO(Indium Tin Oxide铟锡氧化物)构成的例如0.1μm的厚度的单个电极31。因此，在振动板22和单个电极31间形成的间隙(空隙)由该凹部32的深度、单个电极31的厚度及覆盖振动板22的绝缘膜28的厚度确定。该间隙由于大大影响喷墨头的喷出特性，因此高精度地形成。
单个电极31具有引线部31a和与挠性配线衬底(未图示)连接的端子部31b。这些端子部31b如图1～图3所示，为进行配线而使空腔衬底2的终端部露出在开设的电极取出部30内。
如上所述，喷嘴衬底1、空腔衬底2及电极衬底3通过如图2所示那样粘合而制作成喷墨头10的主体部。即，空腔衬底2和电极衬底3通过阳极接合而接合，在该空腔衬底2的上面(在图2中上面)，喷嘴衬底1通过粘接等进行接合。再者，在振动板22和单个电极31间形成的电极间间隙的开放端部，由利用环氧树脂等树脂的密封部件35气密地密封。由此，可以防止湿气及尘埃等侵入电极间的间隙，且可以高度地保持墨水头10的可靠性。
最后，如图2、图3简化表示的那样，IC驱动用集成电路等驱动控制电路5经由上述挠性配线衬底(未图示)与单个电极31的端子部31b和在空腔衬底2上设置的公共电极29连接。
如上所述，完成喷墨头10。
下面，说明如上所述构成的喷墨头10的动作。
驱动控制电路5是控制向单个电极供给及停止供给电荷的振荡电路。该振荡电路例如以24KHz振荡，例如将0V和30V的脉冲电位施加在单个电极31上而进行电荷供给。当驱动振荡电路，向单个电极31供给电荷，使其带正电时，振动板带负电，在单个电极31和振动板22间发生静电力(库仑力)。因此，振动板22由于该静电力而靠近单个电极31并挠曲(变位)。由此，喷出室21的容积增大。而且，一旦停止向单个电极31的电荷供给，振动板22依靠其弹力恢复原状，此时，喷出室21的容积急剧减少，因此，通过此时的压力将喷出室21内的墨水的一部分作为墨滴从喷嘴孔11喷出。当振动板22接着进行同样的变位时，墨水从贮存部24通过孔23，向喷出室21内补给。
本实施方式的喷墨头10如上所述，由于喷嘴孔11由相对于喷嘴衬底1的表面(喷出面)垂直的筒状的喷射口部分11a和与该喷射口部分11a在同轴上设置且比喷射口部分11a的直径大的导入口部分11b构成，因此，可以使墨滴向喷嘴孔11的中心轴方向笔直地喷出，具有极其稳定的喷出特性。
另外，导入口部分11b的横截面形状可以形成圆形或四边形等，因此，可以实现喷墨头10的高密度化。
另外，喷嘴孔11的喷射口部分11a及导入口部分11b的横截面形状没有特别限定，也可以形成方形或圆形等。但是，设定为圆形在喷出特性及加工性方面有利，因而优选。
下面，参照图4～图10说明该喷墨头10的制造方法之一例。
图4～图7是表示喷嘴衬底1的制造方法的制造工序的局部剖面图，在这些图中，左侧表示在被加工衬底上形成的喷嘴孔部分的剖面图，右侧是与喷嘴孔部分同时形成的外周槽部分的剖面图。另外，图8是形成有外周槽50的喷嘴衬底1的背面图(R)和第一支撑衬底61的上面图(S)。另外，图9及图10表示喷嘴衬底1和空腔衬底2的接合工序，其中，图9是表示定位用校准夹具的侧面图。再者，这些图所示的喷嘴衬底1和空腔衬底2，为了容易理解，将一个喷出头片上的一个喷嘴孔部分放大表示。
外周槽50例如图8(R)所示，包围形成多个喷出头片111的整个喷出头形成区域110而成。
(1)喷嘴衬底1的制造方法首先，最先说明喷嘴衬底1的制造方法。另外，因为外周槽50与喷嘴孔部分进行大致同样的处理、加工，所以，只要没有特别限制，就省略外周槽部分的说明。
作为被加工衬底，准备例如厚度为280μm的两面研磨了的硅衬底100，在该硅衬底100的整个面上均一成膜膜厚为1μm的SiO2膜101(图4(A))。该SiO2膜101通过例如在热氧化装置上固定硅衬底100，在氧化温度1075℃、氧气和水蒸气的混合气氛中进行4小时的热氧化处理而形成。SiO2膜101作为硅的耐蚀刻材料使用。
其次，在硅衬底100的一个面(与空腔衬底2接合侧的面，以下称为‘接合侧的面’)100b的SiO2膜101上涂敷抗蚀膜102，在其接合侧的面100b，将成为喷嘴孔11的导入口部分11b的部分103b构图，除去该部分103b的抗蚀膜102(图4(B))。另外，50a是除去了成为外周槽50部分的抗蚀膜102的开口部。
而且，例如用将氟酸水溶液和氟化氨水溶液以1∶6混合的缓冲氟酸水溶液半蚀刻SiO2膜101，使成为导入口部分11b的部分103b的SiO2膜101变薄(图4(C))。此时，没有形成抗蚀膜102的面(喷出侧的面即喷出面)100a的SiO2膜101也被蚀刻而厚度变薄。
其后，通过硫酸清洗等剥离上述抗蚀膜102(图4(D))。
其次，在硅衬底100的接合侧的面100b的SiO2膜101上涂敷抗蚀膜104，在接合侧的面100b的SiO2膜101上，将成为喷嘴孔11的喷射口部分11a的部分103a构图，除去该部分103a的抗蚀膜102(图4(E))。成为外周槽的部分50a部分以制成同样的槽宽(例如30μm)的方式构图。
而且，例如用将氟酸水溶液和氟化氨水溶液以1∶6混合的缓冲氟酸水溶液蚀刻SiO2膜101，将成为喷射口部分11a的部分103a的SiO2膜101开口(图5(F))。此时，反向的喷出侧的面100a的SiO2膜101也被蚀刻而完全地去除。
其次，通过硫酸清洗等剥离上述抗蚀膜104(图5(G))。
其次，通过ICP(Inductively Coupled Plasma)放电进行的干式蚀刻将SiO2膜101的开口部垂直地各向异性干式蚀刻为例如25μm的深度，形成成为喷嘴孔11的喷射口部分11a的第一凹部105(图5(H))。此时，作为蚀刻气体，例如使用C4F8(氟化碳)、SF6(氟化硫)，也可以交替使用这些蚀刻气体。在此，使用C4F8以在第一凹部105的侧面方向不进行蚀刻的方式用于保护第一凹部105的侧面，使用SF6用于促进第一凹部105的垂直方向的蚀刻。50b是成为在该工序中形成的外周槽的部分。
其次，例如用将氟酸水溶液和氟化氨水溶液以1∶6混合的缓冲氟酸水溶液进行半蚀刻(图5(I))，使得只除去成为喷嘴孔11的导入口部分11b的部分103b的SiO2膜101。
然后，通过ICP其次放电进行的干式蚀刻将SiO2膜101的开口部垂直各向异性蚀刻为例如40μm的深度，形成成为导入口部分11b的第二凹部106(图5(J))。另外，此时以65μm范围的深度形成外周槽50。再有，只要在后述的硅衬底100的薄板化中，外周槽50的深度为其硅衬底的厚度以上即可。
其次，在将硅衬底100的表面上残留的SiO2膜101用氟酸水溶液除去后，在热氧化装置上固定硅衬底100，在氧化温度1000℃、氧化时间2小时、水蒸气和氧气的混合气氛条件下进行热氧化处理，并用ICP干式蚀刻装置加工的成为喷射口部分11a的第一凹部105及成为导入口部分11b的第二凹部106的侧面和底面，均匀地成膜膜厚0.1μm的SiO2膜107(图6(K))。
其次，在例如由玻璃等透明材料构成的第一支撑衬底61上旋涂剥离层63，在其上旋涂树脂层64。然后，使在该支撑衬底61上旋涂了剥离层63及树脂层64的面、和硅衬底100的形成有第一凹部105、第二凹部106的面对向，使树脂层64的树脂处于软化状态，此时，例如在真空压力为0.1～0.2Pa的真空中将第一支撑衬底61和硅衬底100粘合(图6(L))。其后，通过大气开放真空腔内，将软化态的树脂充填向第一凹部105及第二凹部106的内部。其后，使树脂层硬化。这样通过在真空条件下进行支撑衬底61和硅衬底100的粘合，从而可以将树脂完全充填到第一凹部105及第二凹部106内，且可以防止气泡等的残留。另外，就剥离层63及树脂层64后述。
从硅衬底100的喷出面100a侧，通过背面研磨机、抛光机或CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置等进行研磨加工，除去第一凹部105的前端SiO2膜107，直至前端部开口，减薄(薄板化)硅衬底100(图6(M))。此时，例如用背面研磨机研磨硅衬底100至第一凹部105的前端SiO2膜107的附近，使其薄板化，若将其后的精加工通过抛光机或CMP装置进行，则可以镜面状地高精度地精加工硅衬底100的表面。再者，在该薄板化工序中，第一凹部105及第二凹部106的内部通过充填树脂层64的树脂保护，因此，例如在CMP加工后不发生向第一凹部105等的内部漏进研磨材料的情况，因此，研磨材料的水洗除去工序等没有必要。另外，作为薄板化硅衬底100的其它方法，也可以将第一凹部105前端部的开口用干式蚀刻进行。该情况下，例如，用以SF6为蚀刻气体的干式蚀刻，使硅衬底100变薄至第一凹部105的前端部附近，第一凹部105的前端部的SiO2膜107如果在表面露出，则也可以将该SiO2膜107用以CF4或CHF3等制成的蚀刻气体干式蚀刻除去。此时，树脂层64如上所述具有蚀刻的停止层的作用。
通过该硅衬底100的薄板化加工，可以使喷嘴孔11的长度最合理化。
其次，在硅衬底100的墨水喷出面，例如用喷溅装置成膜由SiO2膜构成的0.1μm厚度的耐墨水保护膜108(图6(N))。在此，SiO2膜的成膜只要能在树脂层64不劣化的温度(200℃范围)以下实施即可，不限于喷溅法。但是，考虑到耐墨性等，必须形成致密的膜，希望的是使用ECR(Electron Cyclotron Resonance)装置等在常温可以成膜致密的膜的装置。
其次，对硅衬底100的耐墨水保护膜108的表面实施疏墨处理。例如，将含有氟原子的具有疏墨性的材料用蒸镀或浸渍等成膜，形成疏墨膜(图6(O))。此时，第一凹部105及第二凹部106的内部因为充填有树脂层64的树脂而被保护，所以只将喷出面的表面选择性地进行疏墨处理。
其次，在疏墨处理了的喷出面，将第二支撑衬底62和上述图6(L)同样，通过剥离层63及树脂层64粘合(图7(P))。此时，如图8(S)所示，在第二支撑衬底62上开设定位用校准销的避让孔85。该避让孔85的直径以比在硅衬底100上蚀刻开设的定位用校准孔80的直径大的方式设计，在接合时，定位用校准销以不干涉第二支撑衬底62的方式配置。另外，在硅衬底100上，如图8(R)所示，在加工具有喷射口部分及导入口部分的喷嘴孔11时，同时在从形成区域110偏离的衬底外周部形成有外周槽50。
其次，从第一支撑衬底61侧照射激光，从剥离层63的部分剥离支撑衬底61。接着，将树脂层64从外周部应用连接带等缓慢地剥离，从硅衬底100剥离树脂层64(图7(Q)。此时，不能完全地拉拔出喷嘴孔11内的树脂，在喷嘴孔内残留树脂时，用酸性等离子体抛光残留树脂而除去。
将该支撑衬底61及树脂层64从硅衬底100剥离时，硅衬底100被支撑衬底61或树脂层64牵引，有时从衬底外周部向里龟裂。但是，在硅衬底100的外周部，如图8(R)所示，因为有以包围形成多个喷出头片111的喷出头形成区域的整体的方式形成的外周槽50，所以在该外周槽50的部分可以停止龟裂的进行。因此，龟裂波及喷出头形成区域110，硅衬底100自身不被割裂。另外，外周槽50是在校准孔80的外周侧形成，因此，支撑衬底剥离时的龟裂不会弄坏校准孔80，而可以确保定位精度。另外，例如图11所示，也可以沿各喷出头片111的外形而形成外形槽51，其效果是相同的。在空腔衬底侧不用切割，而通过断裂(break)等能够片化的时候，为防止喷嘴衬底的碎裂、裂纹，希望的是沿喷出头片外形形成片外形槽51。
通过以上的工序，可以形成与第二支撑衬底62粘合的状态的喷嘴衬底1。
下面，就图9、图10详述将如上所述制作的喷嘴衬底1、和制作有成为预喷出室21的凹部25或成为贮存部24的凹部27等的空腔衬底2接合的工序。
在喷嘴衬底1(硅衬底100)上，如图8(R)所示，与空腔衬底2的定位用校准孔81同样在衬底坐标中心上形成定位用校准孔80(图9(T))。然后，在与第二支撑衬底62粘合的喷嘴衬底1的接合面112上涂覆1～2μm厚度的粘接层82。
图9表示在定位用校准夹具83上将喷嘴衬底1和空腔衬底2粘接的状态。喷嘴衬底1和空腔衬底2，在将和定位用校准销84在同轴上开设的定位用校准孔80及81粘合后，用专用的接合夹具以接合荷重0.1～0.3Mpa接合(图10(U))。此时，在喷嘴衬底1的第二支撑衬底62上以不干涉定位用夹具的校准销84的方式形成避让孔85(图8(S)、图9(T))。
最后，从第二支撑衬底62侧照射激光，从剥离层63的部分剥离第二支撑衬底62。接着，将树脂层64从喷嘴衬底1剥离(图10(V))。此时，在外周槽50的外侧的喷嘴衬底1的部分和树脂层64一起被去除。另外，喷嘴衬底1表面的疏墨膜109通过树脂层的附着及剥离而不受损伤。
在上述实施方式中，硅衬底100和支撑衬底61、62的粘合使用树脂层64及剥离层63。在此，树脂层64吸收硅衬底100表面的凹凸，并且将硅衬底100和支撑衬底61、62接合，剥离层63在上述规定的处理工序之后，将支撑衬底61、62从硅衬底100剥离。此时，支撑衬底61、62优选具有光透射性的结构，例如可以使用玻璃。由此，从硅衬底100剥离支撑衬底61、62时，可以使照射向支撑衬底61、62背面的具有剥离能量的光可靠地到达剥离层63。
作为树脂层64，只要是具有将硅衬底100和支撑衬底61、62接合的功能就不作特别限定，可以使用各种树脂。更具体地说，例如，可以使用热固化性粘接剂或光固化性粘接剂等固化性粘接剂等树脂。另外，树脂层优选以耐干式蚀刻性高的材料为主材料的构成。由此，蚀刻硅衬底100而形成喷嘴孔时，可以将树脂层作为蚀刻的停止层，完全贯通硅衬底100而形成喷嘴孔。另外，树脂层在加工时，由于硅衬底100和支撑衬底61、62的材料不同而致使膨胀系数不同，从而其也具有缓和由此生成的应力的作用。
剥离层63具有接受激光等从而在剥离层的内部或与硅衬底的界面间产生剥离(也叫‘层内剥离’或‘界面剥离’)的功能的物质。即，剥离层是如下结构，接受一定强度的光，由此在构成材料的原子或分子的原子间或分子间的结合力消失或减少，发生脱落(ablation)等，容易产生剥离。另外，剥离层具有通过接受一定强度的光，而使剥离层的构成材料中的成分变成气体而直至放出分离的情况、和剥离层吸收光而变成气体，使该蒸气被放出而至分离的情况。由此，可使将薄型化的喷嘴衬底1从支撑衬底61、62脱离。
具体而言，构成剥离层的材料若是具有上述功能的物质就不作特别的限定，例如列举，非晶质硅(a-Si)、氧化硅或硅酸化合物、氮化硅、氮化铝、氮化钛等氮化陶瓷、有机高分子材料(由于光的照射能够切断这些原子间结合的物质)、金属即例如Al、Li、Ti、Mn、In、Sn、Y、La、Ce、Nd、Pr、Gd或Sm、或含有其中任意一种的合金。在这些之中，特别优选使用非晶质硅(a-Si)，在该非晶质硅中，优选含有氢元素(H)。由此，通过接受光，可排出氢气从而在剥离层内发生内压，促进这里的剥离。该情况下，剥离层中氢气的含量优选2at％左右以上，更优选2～20at％。另外，氢气的含量可以通过设定适当的剥离层的成膜条件例如使用CVD法时，其气体组成、气体压力、气体气氛、气体流量、气体温度、衬底温度、输入功率等的条件进行调整。
另外，在上述的说明中，也可以将树脂层和剥离层作为不同的层，将这些归纳为一个层。即，作为将硅衬底100和支撑衬底61、62接合的层，也可以使用具有粘接力(粘合力)且通过光和热能量等能够引起剥离作用(使粘接力降低的作用)的物质。此时，例如，可以使用特开2002-373871号公报所述的技术。
如上所述，根据本实施方式的喷嘴衬底1的制造方法，在形成喷嘴孔11部分的硅衬底100上，以包围形成多个喷出头片111的喷出头形成区域110的整体的方式形成外周槽50，再在硅衬底100的喷出面侧粘合第二支撑衬底62，因此，从该硅衬底100剥离第一支撑衬底61、接着再剥离树脂层64时，可防止在该外周槽50的部分碎裂及裂纹等龟裂影响喷出头片部分。另外，即使从硅衬底100剥离了第一支撑衬底61后，由于第二支撑衬底62保持硅衬底100，因此，操作容易，硅衬底100也不会破裂。因此，具有喷嘴衬底1的制造上的成品率及生产率有飞跃提高的效果。
另外，如图11所示，通过沿各喷出头片111的外形形成片外形槽51，从而不用切割，而通过断裂等实现片化。
(2)空腔衬底2及电极衬底3的制造方法在此，参照图12、图13进行简单说明在电极衬底3上接合硅衬底200后，由该硅衬底200制造空腔衬底2的方法。
电极衬底3由如下制造。
首先，在由硼硅酸玻璃等构成的板厚约1mm的玻璃衬底300，通过使用例如金·铬的蚀刻掩膜用氟酸的蚀刻形成凹部32。另外，该凹部32是比单个电极31的形状稍大的槽状，针对每个单个电极31形成多个。
然后，在凹部32的内部，例如通过喷溅装置形成0.1μm厚度的ITO(indium Tin Oxide)膜，接着，通过用光刻法将该ITO膜构图，蚀刻除去成为单个电极8以外的部分，由此在凹部21的内部形成单个电极31。
其后，通过用喷射加工等形成成为墨水供给孔34的孔部34a，由此制作电极衬底3(图12(A))。
其次，在将厚度例如525μm的硅衬底200的两面镜面研磨之后，在硅衬底200的单面通过等离子体CVD(Chemica Vapor Deposltion)形成由厚度0.1μm的TEOS构成的硅氧化膜(绝缘膜)28(图12(B))。另外，也可以在形成硅衬底200之前，利用蚀刻停止技术，形成用于高精度地形成振动板22的厚度的硼掺杂层。所谓的蚀刻停止，定义为从蚀刻面发生的气泡停止了的状态，在实际的湿式蚀刻中，以气泡发生的停止作为蚀刻停止的判断。
然后，将该硅衬底200和按照图12(A)制造的电极衬底3例如加热至360℃，硅衬底200与阳极、电极衬底3与阴极连接，施加800V范围的电压，通过阳极接合而进行接合(图12(C))。
在将硅衬底200与电极衬底3阳极接合后，通过在氢氧化钾水溶液等蚀刻接合状态的硅衬底200，使硅衬底200的厚度薄板化至例如140μm(图12(D))。
其次，在硅衬底200的上面(接合电极衬底3的面的相反侧面)的整个面上，通过等离子体CVD形成例如厚度0.1μm的TEOS膜。
然后，在该TEOS膜上，将用于形成成为喷出室21的凹部25、成为孔23的凹部26及成为贮存部24的凹部27的抗蚀层构图，蚀刻除去这些部分的TEOS膜。
其后，通过将硅衬底200用氢氧化钾水溶液等进行蚀刻，形成上述的各凹部(图13(E))。此时，用于配线的成为电极取出部30的部分也被蚀刻从而薄板化。另外，在图13(E)的湿式蚀刻的工序中，例如最初使用35重量％的氢氧化钾水溶液，之后可以使用3重量％的氢氧化钾水溶液。由此，可以控制振动板22的表面粗糙。
在硅衬底200的蚀刻结束后，通过用氟酸水溶液蚀刻除去在硅衬底200的上面形成的TEOS膜(图13(F))。
其次，在形成有成为硅衬底200的喷出室21的凹部25等的面上，通过等离子体CVD形成例如厚度0.1μm的TEOS膜(绝缘膜28)(图13(G))。
其后，通过RIE(Reactive Ion Etching)干式蚀刻等使电极取出部30开放。另外，从成为电极衬底3的墨水供给孔34的孔部实施激光加工或喷射加工，贯通成为硅衬底200的贮存部24的凹部27的底部，形成墨水供给孔34(图13(H))。另外，通过充填环氧树脂等密封材料(未图示)将振动板22和单个电极31之间的电极间缺口的开放端部密封。另外，如图1、图2所示，公共电极29通过喷溅在硅衬底200的上面(和喷嘴衬底1的接合侧的面)的端部形成。
如上，从与电极衬底3接合的状态的硅衬底200制作空腔衬底2。
最后，在该空腔衬底2上通过粘接等接合上述那样制作的喷嘴衬底1后，通过切割等分离为各片，制作如图2所示喷墨头10的本体部(喷出头片)。
根据本实施方式的喷墨头10的制造方法，由与预先制作的与电极衬底3接合的状态的硅衬底200制作空腔衬底2，因此，由于是通过该电极衬底3支承空腔衬底2的状态，所以即使使空腔衬底2薄板化，也不会破裂或碎裂，从而操作容易。因此，与单独制造空腔衬底2时相比也能提高效率。
下面，图14表示本发明的另外的实施方式。图14表示将四块衬底层叠而构成的喷墨头10A的例子。即，该喷墨头10A是在喷嘴衬底1和空腔衬底2之间夹持贮存衬底4粘合而成的，喷嘴衬底1与贮存衬底4通过粘接而接合。另外，贮存衬底4与空腔衬底2通过粘接而接合。因此，该贮存衬底4成为用于接合喷嘴衬底1的第三支撑衬底。其它构成由于和上述的实施方式大致相同，因此使用同样的符号，省略说明。
另外，该喷嘴衬底1用和上述同样的加工方法制造(参照图4～图8)。另外，在贮存(reservior)衬底4上，通过湿式蚀刻，事先形成贮存部41、与喷嘴孔11的导入口部分11b连通的喷嘴连通孔42及与空腔衬底2的喷出室21连通的孔43等。
另外，该空腔衬底2如上所述，由与电极衬底3接合的硅衬底通过湿式蚀刻或干式蚀刻形成喷出室21等。
在该实施方式中，在制造喷嘴衬底1时，外周槽50如图8(R)所示，以包围喷出头形成区域110的整体的方式或如图11所示、以使片外形槽51沿各自的喷出头片111的外形的方式形成，因此，在剥离第一支撑衬底61的树脂层64时，龟裂不影响喷出头片111。
下面，参照图15及图16说明本发明的喷嘴衬底1的制造方法的其它实施方式。
在本实施方式的喷嘴衬底1的制造方法中，作为将第一支撑衬底61及第二支撑衬底62与硅衬底100粘合的粘接部件，代替上述固化性树脂材料而使用双面粘接片。因此，该喷嘴衬底1的制造工序基本与预先所示的图4(A)至图7(Q)相同。在此，表示与图6(K)相同的图15(K)以后的工序的剖面图。另外，外周槽50设置与不设置均可，但是设置时如上所述在剥离双面粘接片时，龟裂不影响喷出头片，所以优选。另外，外周槽50的工序剖面图及说明如上所述，故省略。
如图15(K)(与图6(K)相同)所示，在硅衬底100上形成成为喷射口部分11a的第一凹部105及成为导入口部分11b的第二凹部106，在这些凹部105、106的内壁成膜膜厚为0.1μm的SiO2膜，之后，如图15(1)所示，在该硅衬底100的形成有凹部105、106的面上，将由玻璃等透明材料构成的第一支撑衬底61通过双面粘接片65粘合。该双面粘接片65例如使用セルフアBG(注册商标积水化学工业)。双面粘接片65是具有自剥离层66的薄片(自身剥离型薄片)，在其两面具有粘接面，其一面还具备自剥离层，该自剥离层66由于紫外线或热等的刺激而使粘接力降低。
在本实施方式中，使只由双面粘接片65的粘接面构成的面65a与第一支撑衬底61的面相对，使双面粘接片65的具备自剥离层66侧的面65b与硅衬底100的接合侧的面100b相对，使这些面在减压环境下(100Pa以下)、例如在真空中粘合。通过这种操作，在粘接界面不会残留气泡，而可以均匀地粘接。若在粘接界面残留气泡，就会成为在研磨加工时被薄板化的硅衬底100的板厚偏差的原因。
另外，上述说明表示只有双面粘接片65的一个面65b具备自剥离层66的情况，但是自剥离层66也可以设置在双面粘接片65的两个面65a、65b上。此时，在硅衬底100的薄板化加工时，可以在具有自剥离层的两面65a、65b分别与硅衬底100和支撑衬底61粘接的状态下加工硅衬底100，在处理后，在具有自剥离层的两面65a、65b，可将硅衬底100和支撑衬底61剥离。
其次，如图15(m)所示，将硅衬底100的墨水喷出侧的面100a通过背面研磨机进行磨削加工，使硅衬底100减薄至第一凹部105的前端开口。另外，通过抛光机、CMP装置研磨墨水喷出侧的面100a，也可以使第一凹部105的前端部开口。此时，第一凹部105及第二凹部106的内壁，通过凹部内的研磨材的水洗除去工序等清洗。
或，也可以干式蚀刻第一凹部105的前端部的开口。例如，用以SF6为蚀刻气体的干式蚀刻，使硅衬底100变薄至第一凹部105的前端部，也可以将表面露出的第一凹部105的前端部的SiO2膜107通过以CF4或CHF3为蚀刻气体的干式蚀刻除去。
其次，如图15(n)所示，在硅衬底100的墨水喷出侧的面，用喷溅装置成膜作为耐墨水保护膜108的0.1μm厚度的SiO2膜。在此，SiO2膜的成膜只要能够在双面粘接片65不变差的温度(200℃范围)以下实施即可，不局限于喷溅法。但是，考虑到耐墨性等，必须形成致密的膜，希望的是使用ECR喷溅装置等在常温可以成膜致密的膜的装置。
接着，如图15(o)所示，在硅衬底100的墨水喷出侧的面100a上进一步实施疏墨处理。此时，将含有F原子的具有疏墨性的材料用蒸镀及浸渍等成膜，形成疏墨膜109。此时，喷嘴孔11的喷射口部分11a及导入口部分11b的内壁也被疏墨处理。
其次，如图16(p)(下面，到图16(s)为止，表示将图15(o)所示的硅衬底100的上下倒置的状态)所示，在疏墨处理了的墨水喷出侧的面100a上，通过上述同样的双面粘接片65粘合第二支撑衬底62。
其次，如图16(q)所示，从第一支撑衬底61侧照射UV光。
这样，如图16(r)所示，将双面粘接片65的自剥离层66从硅衬底100的接合侧的面100b剥离，将第一支撑衬底61从硅衬底100拆下。
其次，如图16(s)所示，对于剥离了第一支撑衬底61的硅衬底100的墨水喷出侧的面100a进行Ar喷溅装置或O2等离子处理，除去在喷嘴孔11的喷射口部分11a及导入口部分11b的内壁形成的多余的疏墨膜109。
通过以上工序，可以形成通过双面粘接片65贴着在第二支撑衬底62上的状态的喷嘴衬底1。另外，进入喷嘴内的自剥离层66有时附着残留在导入口部分11b的棱线部，但可以通过硫酸清洗等方法除去。
其后，通过与先前所示的图9至图13中同样的工序，可以制造喷墨头10。
根据本实施方式的喷墨头10的制造方法，在加工成为喷嘴衬底1的硅衬底100时，只将硅衬底100与第一及第二支撑衬底61、62通过双面粘接片65粘合即可，因此，粘接树脂等异物不进入硅衬底100的喷嘴孔11内，因此，在从硅衬底100分离双面粘接片65时，硅衬底100不会发生破裂或碎裂。因此，硅衬底100的操作容易，喷嘴衬底1的成品率提高，生产率有飞跃的提高。
在上述的实施方式中，就喷嘴头及其喷嘴衬底、以及这些的制造方法进行了叙述，但是本发明不限于上述的实施方式，可以在本发明的思想范围内作种种变更。例如，通过改变从喷嘴孔喷出的液态材料，除应用于图17所示的喷墨打印机500之外，还可以作为液晶显示器的滤色镜的制造、有机EL显示装置的发光部分的形成、用于基因检查等的生物体分子溶液的微合金的制造等各种用途的液滴喷出装置利用。
权利要求
1.一种喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，包括在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部的工序；在形成有所述凹部的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反一侧的面，将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部的前端开口的工序；在所述凹部的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
2.一种喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，包括在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部和外周槽的工序；在形成有所述凹部及所述外周槽的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反一侧的面，将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部及所述外周槽的前端开口的工序；在所述凹部及所述外周槽的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
3.如权利要求2所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述外周槽包围形成多个喷出头片的整个喷出头形成区域而形成在所述被加工衬底的外周部。
4.如权利要求3所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述外周槽包括沿各喷出头片的外形形成的片外形槽。
5.如权利要求3或4所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述外周槽形成在所述被加工衬底上形成的校准孔的外周侧。
6.如权利要求1～5中任一项所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，将所述第一及第二支撑衬底经由双面粘接片粘合在所述被加工衬底。
7.如权利要求6所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述双面粘接片具有通过向其粘接面赋予紫外线或热而使粘接力降低的自剥离层。
8.如权利要求7所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述双面粘接片在单面具有自剥离层，在具有该自剥离层的粘接面侧粘接所述被加工衬底。
9.如权利要求7所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述双面粘接片在两面具有自剥离层，在具有该自剥离层的两个粘接面上粘接所述被加工衬底和所述第一及第二支撑衬底。
10.如权利要求6～9中任一项所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，在减压环境下，经由所述双面粘接片粘合所述被加工衬底和所述第一及第二支撑衬底。
11.如权利要求1～5中任一项所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，在真空中，经由树脂层粘合所述被加工衬底和所述第一及第二支撑衬底。
12.如权利要求11所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述树脂层粘贴在所述被加工衬底上，并且经由剥离层粘贴在所述第一及第二支撑衬底上，该剥离层利用光的照射发生分离的材料构成。
13.如权利要求6～12中任一项所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，从所述被加工衬底剥离所述第一支撑衬底时，当在所述喷嘴孔内残留有粘接树脂的情况下，进行等离子处理，从而除去残留粘接树脂。
14.如权利要求1～13中任一项所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述喷嘴孔形成为如下所述的两级孔喷出液滴的喷出口部分；与该喷出口部分同心状且直径比喷出口部分大的导入口部分。
15.如权利要求1～14中任一项所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，所述喷嘴孔利用基于ICP放电的各向异性干式蚀刻形成。
16.如权利要求15所述的喷嘴衬底的制造方法，其特征在于，作为蚀刻气体使用C4F8及SF6来进行所述各向异性干式蚀刻。
17.一种液滴喷出头的制造方法，其特征在于，在权利要求1～16中任一项所述的喷嘴衬底的制造方法中，接合所述被加工衬底的所述第三支撑衬底是如下所述的衬底用于形成具备与所述喷嘴孔连通的流路的空腔衬底的硅衬底、或已形成有与所述喷嘴孔连通的流路的贮存衬底。
18.一种液滴喷出头，其特征在于，由以下所述的工序制造，即在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部的工序；在形成有所述凹部的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反一侧的面，将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部的前端开口的工序；在所述凹部的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
19.一种液滴喷出头，其特征在于，由以下所述的工序制造，即在被加工衬底上，通过蚀刻加工形成用于喷出液滴的多个成为喷嘴孔的凹部和外周槽的工序；在形成有所述凹部及所述外周槽的所述被加工衬底的加工侧的面上粘合第一支撑衬底的工序；从与粘合所述第一支撑衬底的面相反一侧的面，将所述被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使所述凹部及所述外周槽的前端开口的工序；在所述凹部及所述外周槽的前端被开口的开口侧的面上粘合第二支撑衬底的工序；将所述第一支撑衬底从所述被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将所述第二支撑衬底从所述被加工衬底剥离的工序。
20.一种液滴喷出装置，其特征在于，其适用权利要求18或19所述的液滴喷出头。
全文摘要
本发明提供一种喷嘴衬底的制造方法，在衬底加工时与支撑衬底牢固地粘接而不使衬底产生破损，可以容易地从衬底上剥离支撑衬底，另外，在衬底发生龟裂时，龟裂不到达喷出头部分，由此操作容易、有助于提高成品率和生产率。该方法具有以下工序在被加工衬底(100)上，通过蚀刻加工形成成为喷嘴孔(11)的凹部的工序；在形成有凹部的加工侧的面上粘合第一支撑衬底(61)的工序；从粘合第一支撑衬底的面的相反侧的面，将被加工衬底薄板化加工为希望的厚度，从而使凹部的前端开口的工序；在凹部被开口的开口侧的面粘合第二支撑衬底(62)的工序；将第一支撑衬底从被加工衬底剥离，在该剥离面上接合第三支撑衬底的工序；将第二支撑衬底从被加工衬底剥离的工序。
文档编号B41J2/14GK101028760SQ2007100841
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月16日 优先权日2006年2月27日
发明者荒川克治 申请人:精工爱普生株式会社