本發(fā)明涉及硅基板的加工方法和使用該加工方法的液體噴出頭用基板的制造方法。

背景技術(shù)：

液體噴出頭被配置為從噴出口噴出液體以使該液體著落在例如記錄介質(zhì)的對象物上，由此例如在該對象物上記錄圖像。作為液體噴出頭的示例，給出了被配置為通過將墨噴出到例如紙張的記錄介質(zhì)上來進行記錄的噴墨記錄頭。液體噴出頭通常包括：多個噴出口，其設(shè)置在噴出口形成構(gòu)件中以噴出液體；流路，其與各噴出口連通；以及基板(以下稱為“液體噴出頭用基板”)，其至少包括能量產(chǎn)生元件，其中這些能量產(chǎn)生元件被配置為向流路內(nèi)的液體施加噴出能量。噴出口形成構(gòu)件設(shè)置在基板上，使得流路形成在噴出口形成構(gòu)件和基板的表面之間。此外，在基板中以貫通該基板的方式設(shè)置有用于向流路供給液體的供給路徑。通常，作為液體噴出頭用基板，使用由硅形成的硅基板。

液體噴出頭用基板是用于支撐噴出口形成構(gòu)件的構(gòu)件，并且從可靠性的觀點，要求該液體噴出頭用基板具有高的強度。作為用于提高基板的機械強度的工序其中之一，給出了涉及在供給路徑內(nèi)形成梁的工序。例如，在日本特開2010-142972中，公開了用于制造包括為了使供給路徑的相對的長邊相連接所形成的梁的噴墨記錄頭的方法。在日本特開2010-142972所公開的制造方法中的梁形成中，首先，在硅基板的一個表面?zhèn)壬闲纬梢脡A性溶液進行各向同性蝕刻的犧牲層，然后在硅基板的另一表面?zhèn)壬闲纬晌g刻掩模層。之后，利用堿性溶液對硅基板進行各向異性蝕刻，如此在供給路徑中形成梁。

此外，作為用于以高生產(chǎn)效率穩(wěn)定地制造液體噴出頭中要使用的基板的方法，給出了日本特開2007-269016所公開的方法。在日本特開2007-269016所公開的方法中，例如，通過利用激光加工在硅基板中形成未貫通孔、然后進行各向異性蝕刻，來形成供給路徑。具體地，首先，在硅基板的一個表面上形成具有與要形成供給路徑的部分相對應的開口的蝕刻掩模層。然后，在開口中配置沿著噴出口行的排列方向的至少兩行未貫通孔。之后，對開口進行結(jié)晶各向異性蝕刻以形成供給路徑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種硅基板的加工方法，包括以下步驟：在具有第一面和位于所述第一面的相反側(cè)的第二面的硅基板中形成供給路徑，其中，所述供給路徑貫通所述硅基板，并且所述供給路徑包括用于使所述供給路徑的相對的邊彼此連接的梁，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：未貫通孔形成步驟，用于針對各個所述梁，將所述第二面中的要形成所述供給路徑的區(qū)域劃分成與所述梁的形成位置相對應的第一區(qū)域、在所述第一區(qū)域的兩側(cè)與所述第一區(qū)域鄰接的第二區(qū)域、以及不是所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的第三區(qū)域，并且在所述第二區(qū)域和所述第三區(qū)域中從所述第二面以預定深度形成沒有貫通所述硅基板的多個未貫通孔；以及蝕刻步驟，用于從所述第二面對形成有所述多個未貫通孔的所述硅基板進行各向異性蝕刻，由此形成所述供給路徑并在所述供給路徑中形成所述梁，其中，所述未貫通孔形成步驟包括使得所述多個未貫通孔中的各未貫通孔的間隔和深度至少之一在所述第二區(qū)域和所述第三區(qū)域中不同。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種液體噴出頭用基板的制造方法，包括以下步驟：在硅基板中形成供給路徑，其中，所述硅基板具有第一面和位于所述第一面的相反側(cè)的第二面、并且具有在所述第一面上所形成的多個能量產(chǎn)生元件，所述供給路徑貫通所述硅基板，并且所述供給路徑包括用于使所述供給路徑的相對的邊彼此連接的梁，其特征在于，所述制造方法還包括以下步驟：未貫通孔形成步驟，用于針對各個所述梁，將所述第二面中的要形成所述供給路徑的區(qū)域劃分成與所述梁的形成位置相對應的第一區(qū)域、在所述第一區(qū)域的兩側(cè)與所述第一區(qū)域鄰接的第二區(qū)域、以及不是所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的第三區(qū)域，并且在所述第二區(qū)域和所述第三區(qū)域中從所述第二面以預定深度形成沒有貫通所述硅基板的多個未貫通孔；以及蝕刻步驟，用于從所述第二面對形成有所述多個未貫通孔的所述硅基板進行各向異性蝕刻，由此形成所述供給路徑并在所述供給路徑中形成所述梁，其中，所述未貫通孔形成步驟包括使得所述多個未貫通孔中的各未貫通孔的間隔和深度至少之一在所述第二區(qū)域和所述第三區(qū)域中不同。

通過以下參考附圖對典型實施方式的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是用于示出液體噴出頭的部分剖開示意立體圖。

圖2A、2B和2C各自是本發(fā)明的實施方式1中的硅基板的第二面的平面圖。

圖3A、3B、3C和3D各自是用于說明實施方式1中的供給路徑和梁的形成過程的截面圖。

圖4A是用于示出實施方式1中所形成的供給路徑和梁的截面圖；圖4B是圖4A的點劃線所表示的區(qū)域的放大圖；并且圖4C是與圖4A相對應的硅基板的第二面的平面圖。

圖5A和5D各自是用于說明本發(fā)明的實施方式2中的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；并且圖5B和5C各自是該第二面的截面圖。

圖6A和6D各自是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式3的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；以及圖6B和6C各自是該第二面的截面圖。

圖7A、7B和7C各自是用于示出本發(fā)明的實施方式4中的未貫通孔的配置的、硅基板的第二面的平面圖。

圖8A、8B、8C和8D各自是用于說明實施方式4中的供給路徑和梁的形成過程的截面圖。

圖9A是用于示出實施方式4中所形成的供給路徑和梁的截面圖；圖9B是圖9A的點劃線所包圍的區(qū)域的放大圖；并且圖9C是與圖9A相對應的硅基板的第二面的平面圖。

圖10A和10D各自是用于說明本發(fā)明的實施方式5中的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；以及圖10B和10C各自是該第二面的截面圖。

圖11A和11D各自是用于說明本發(fā)明的實施方式6中的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；以及圖11B和11C各自是該第二面的截面圖。

圖12A和12B各自是用于示出本發(fā)明的實施方式7中的未貫通孔的配置的、硅基板的第二面的平面圖；并且圖12C是該第二面的截面圖。

圖13A、13B、13C和13D各自是用于說明實施方式7中的供給路徑和梁的形成過程的截面圖。

圖14A是用于示出實施方式7中所形成的供給路徑和梁的截面圖；圖14B是圖14A的點劃線所包圍的區(qū)域的放大圖；并且圖14C是與圖14A相對應的硅基板的第二面的平面圖。

圖15A和15D各自是用于說明本發(fā)明的實施方式8中的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；以及圖15B和15C各自是該第二面的截面圖。

圖16A和16D各自是用于說明本發(fā)明的實施方式9中的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；以及圖16B和16C各自是該第二面的截面圖。

圖17A和17B各自是用于示出本發(fā)明的實施方式10中的未貫通孔的配置的、硅基板的第二面的平面圖；并且圖17C是該第二面的截面圖。

圖18A、18B、18C和18D各自是用于說明實施方式10中的供給路徑和梁的形成過程的截面圖。

圖19A是用于示出實施方式10中所形成的供給路徑和梁的截面圖；圖19B是圖19A的點劃線所包圍的區(qū)域的放大圖；并且圖19C是與圖19A相對應的硅基板的第二面的平面圖。

圖20A和20D各自是用于說明本發(fā)明的實施方式11中的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；以及圖20B和20C各自是該第二面的截面圖。

圖21A和21D各自是用于說明本發(fā)明的實施方式12中的供給路徑和梁的形成過程的、硅基板的第二面的平面圖；以及圖21B和21C各自是該第二面的截面圖。

具體實施方式

在日本特開2010-142972所公開的方法中，在供給路徑中形成梁以提高基板的強度。通過改變利用堿性溶液的蝕刻時間、在硅基板的一個表面上要形成的犧牲層的材料和圖案形狀、以及在硅基板的另一表面上要形成的蝕刻掩模層的材料和圖案形狀等，來控制梁的尺寸。因此，在日本特開2010-142972所公開的方法中，需要諸如犧牲層的形成、蝕刻掩模層的形成和各向異性蝕刻等的多個步驟以形成梁，并且此外，需要精確地控制上述步驟以控制梁的尺寸。

本發(fā)明涉及提供用于在硅基板中形成內(nèi)部包括梁的供給路徑的加工方法，其中可以利用簡單的方法來控制梁的尺寸。

本發(fā)明還涉及提供用于制造在供給路徑中包括梁的液體噴出頭用基板的方法，其中可以利用簡單的方法來控制梁的尺寸。

以下參考附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式。在以下說明中，具有相同功能的結(jié)構(gòu)在附圖中由相同的編號表示，并且在一些情況下省略了針對這些結(jié)構(gòu)的說明。

本發(fā)明的硅基板的加工方法適合在例如包括硅基板的構(gòu)造物(特別是液體噴出頭等)的裝置的制造步驟中、在硅基板中形成貫通孔(例如，液體噴出頭的液體供給路徑)。以下說明將本發(fā)明的硅基板的加工方法應用于在液體噴出頭中設(shè)置有能量產(chǎn)生元件的基板(即，液體噴出頭用基板)的制造的示例。無需說明，本發(fā)明的硅基板的加工方法不限于液體噴出頭用基板的制造，并且還可用于使用硅基板的其它構(gòu)造物的制造和加工。在將本發(fā)明的硅基板的加工方法應用于液體噴出頭用基板的制造的情況下，優(yōu)選使用表面的晶體取向是(100)面或者表面的晶體取向等同于(100)面的基板作為硅基板。在這種情況下，優(yōu)選使用厚度為約580μm～約750μm的硅基板。

圖1是通過應用本發(fā)明的硅基板的加工方法所制造的液體噴出頭的示例的例示。液體噴出頭1包括硅基板10，在該硅基板10上按預定間距排列有兩行能量產(chǎn)生元件2，其中這些能量產(chǎn)生元件2用于生成用于噴出墨的能量。能量產(chǎn)生元件2僅設(shè)置在形成液體噴出頭用基板的硅基板10的一個表面上。在以下說明中，在硅基板10的兩個表面中，將設(shè)置有能量產(chǎn)生元件2的表面稱為第一面，并且將與第一面相對的、位于第一面的相反側(cè)的表面稱為第二面。此外，硅基板10具有沿能量產(chǎn)生元件2的排列方向延伸的細長的長方形形狀，并且將硅基板10的長邊方向定義為X方向、且將與X方向垂直的方向(硅基板10的短邊方向)定義為Y方向。

在硅基板10中，貫通硅基板10以從第二面?zhèn)认虻谝幻鎮(zhèn)裙┙o液體的供給路徑13在兩行能量產(chǎn)生元件2之間具有開口。如后面所述，供給路徑13是通過從第二面?zhèn)冗M行各向異性蝕刻而設(shè)置在硅基板10中的，并且具有沿能量產(chǎn)生元件2的排列方向(即，X方向)延伸的狹縫狀形狀。這里，供給路徑13具有從第二面?zhèn)认虻谝幻鎮(zhèn)茸冋腻F形截面形狀。此外，在供給路徑13中，形成梁51，以使沿供給路徑13的長邊方向(X方向)延伸的相對的邊相連接。如后面所述，梁51是在通過各向異性蝕刻在硅基板10中形成供給路徑13時同時形成的。梁51用于提高形成有供給路徑13的硅基板10的機械強度。梁51在硅基板10的厚度方向上的尺寸(梁高度)小于硅基板10的厚度。換句話說，梁51僅設(shè)置在硅基板10的厚度方向上的一部分中。因而，通過設(shè)置梁51并未將供給路徑13分割成多個部分。一個供給路徑13中所設(shè)置的梁51的數(shù)量不限于一個，并且可以在一個供給路徑13中設(shè)置多個梁51。

在硅基板10的第一面上設(shè)置噴出口形成構(gòu)件9。在噴出口形成構(gòu)件9中，以與各能量產(chǎn)生元件2相對應的方式形成噴出口11。噴出口形成構(gòu)件9是還用作從供給路徑13連通至各噴出口11的流路25的天花板和側(cè)壁的構(gòu)件。噴出口形成構(gòu)件9是形成流路25的一部分并且與液體相接觸的構(gòu)件，因而要求噴出口形成構(gòu)件9具有作為構(gòu)造材料的高的機械強度、與底側(cè)的硅基板10的粘合性、以及耐液性(諸如耐墨性等)。此外，要求噴出口形成構(gòu)件9具有用于進行作為噴出口11的精細圖案的圖案化的分辨率。

作為用于滿足噴出口形成構(gòu)件9中所要求的特性的材料，例如給出陽離子聚合性環(huán)氧樹脂組合物。優(yōu)選使用的環(huán)氧樹脂的示例包括雙酚A與表氯醇的反應物、以及含溴的雙酚A與表氯醇的反應物。此外，環(huán)氧樹脂的實例是苯酚酚醛清漆或鄰甲酚酚醛清漆與表氯醇的反應物。在這種情況下，環(huán)氧樹脂優(yōu)選具有2,000以下的環(huán)氧當量、更優(yōu)選具有1,000以下的環(huán)氧當量。在環(huán)氧當量大于2,000的情況下，在環(huán)氧樹脂的固化反應期間，交聯(lián)密度減小，并且形成噴出口形成構(gòu)件9時的粘合性和耐墨性可能下降。作為用于使環(huán)氧樹脂固化的光陽離子聚合引發(fā)劑，給出用于通過光照射來生成酸的化合物。例如，優(yōu)選使用芳香族锍鹽或芳香族碘鎓鹽。此外，根據(jù)需要，可以添加波長增感劑。作為波長增感劑，例如，給出購自株式會社Adeka的SP-100(商標名)。

圖1所示的液體噴出頭1被配置成形成有噴出口11的表面與記錄介質(zhì)的記錄面相對。然后，經(jīng)由供給路徑13向填充到流路25內(nèi)的液體(諸如墨等)施加能量產(chǎn)生元件2所產(chǎn)生的能量，由此從噴出口11噴出液滴。使這些液滴附著至記錄介質(zhì)，由此進行記錄。

接著，說明在作為液體噴出頭用基板的硅基板10上同時形成供給路徑13和梁51的步驟。將硅基板10的第二面上的與要形成供給路徑13的位置相對應的區(qū)域稱為供給路徑形成區(qū)域。在本發(fā)明的硅基板的加工方法中，在供給路徑形成區(qū)域中，從第二面?zhèn)刃纬蓻]有貫通硅基板10的、具有預定深度的多個未貫通孔，然后從第二面?zhèn)葘杌?0進行各向異性蝕刻。在下文，將在供給路徑形成區(qū)域中形成多個未貫通孔的步驟稱為未貫通孔形成步驟，并且將對內(nèi)部形成有未貫通孔的硅基板10進行各向異性蝕刻以由此同時形成供給路徑13和供給路徑13中的梁51的步驟稱為蝕刻步驟。為了防止各向異性蝕刻在除供給路徑形成區(qū)域以外的位置進行，需要預先在硅基板10的第二面上設(shè)置蝕刻掩模。蝕刻掩模至少設(shè)置在除供給路徑形成區(qū)域以外的位置處。蝕刻掩模例如是要設(shè)置在第二面上的氧化膜。如后面所述的實施方式所示，蝕刻掩模還可以設(shè)置在供給路徑形成區(qū)域的一部分中。此外，預先在硅基板10的第一面上形成蝕刻停止層。為了獲得具有期望形狀的梁51，可以預先在第一面和蝕刻停止層之間設(shè)置犧牲層，以對應于第一面上的與要形成供給路徑13的位置相對應的區(qū)域。

在蝕刻步驟中，如日本特開2007-269016所公開的，各向異性蝕刻從硅基板10的第二面進行，并且各向異性蝕刻還從各個未貫通孔的側(cè)面和底面進行。在這種情況下，通過改變多個未貫通孔各自的間隔或深度，還改變了各向異性蝕刻中的蝕刻的進行速度。通常，在未貫通孔之間的間隔減小、并且未貫通孔的深度增加的情況下，通過各向異性蝕刻使得鄰接的未貫通孔連接所需的時間縮短，并且蝕刻速度增大。有鑒于上述，將硅基板10的第二面上的供給路徑形成區(qū)域劃分成與梁51的形成位置相對應的第一區(qū)域、在第一區(qū)域的兩側(cè)與第一區(qū)域鄰接的第二區(qū)域、以及不是第一區(qū)域和第二區(qū)域的第三區(qū)域。然后，在第一區(qū)域中沒有設(shè)置未貫通孔，并且在第二區(qū)域和第三區(qū)域中設(shè)置多個未貫通孔。此外，使得多個未貫通孔各自的間隔和深度中的至少一個在第二區(qū)域和第三區(qū)域中不同。在這種情況下，例如，在將第二區(qū)域中的未貫通孔的間隔設(shè)置得小于第三區(qū)域中的未貫通孔的間隔、或者將第二區(qū)域中的未貫通孔的深度設(shè)置得大于第三區(qū)域中的未貫通孔的深度的情況下，使得第二區(qū)域中(即，梁51的附近)的各向異性蝕刻與其它區(qū)域相比能夠更快地進行。因而，在未貫通孔形成步驟中通過改變未貫通孔的間隔和深度來改變蝕刻步驟中的各向異性蝕刻的時間的情況下，可以控制從硅基板10的第一面起的梁51的深度。此外，還可以利用插入有第一區(qū)域的彼此鄰接的第二區(qū)域之間的距離、該距離內(nèi)的深度和各向異性蝕刻的時間來控制梁51的深度和寬度。因而，在本發(fā)明的加工方法中，通過各向異性蝕刻步驟和未貫通孔形成步驟來控制在供給路徑13中要形成的梁51的尺寸。此外，在該方法中，可以通過進行未貫通孔形成來縮短各向異性蝕刻的蝕刻時間，因而還預期與沒有設(shè)置未貫通孔的情況相比、形成供給路徑13和梁51所需的加工時間縮短。在通過本發(fā)明的加工方法來制造液體噴出頭用基板的情況下，優(yōu)選使用在第一面上設(shè)置有能量產(chǎn)生元件和延伸至這些能量產(chǎn)生元件的布線層的硅基板作為硅基板10。

通過例示制造液體噴出頭用基板的情況來說明本發(fā)明的硅基板的加工方法的具體實施方式。

實施方式1

首先，作為硅基板10，準備基板面的晶體取向是(100)面的細長矩形基板。預先在硅基板10的一個表面上形成能量產(chǎn)生元件(未示出)，并且將該表面定義為第一面21且將其它表面定義為第二面22。圖2A是硅基板10的第二面22的平面圖，并且圖2B和圖2C各自是第二面22上的未貫通孔的配置的說明。圖3A～圖3D各自是用于說明供給路徑13和梁51的逐步的形成過程的截面圖。特別地，圖3A是用于示出未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)的截面圖。如圖2A、圖2B和圖3A所示，在第二面22的一部分中形成氧化膜4。作為氧化膜，例如給出SiO₂。沒有形成氧化膜4的區(qū)域與氧化膜4中的開口5相對應，并且具有在X方向上延伸的狹縫狀形狀。在本實施方式中，開口5的區(qū)域與通過后面所述的各向異性蝕刻要形成供給路徑13的區(qū)域一致。在第二面22中，盡管并非必需，但可以在氧化膜4上形成保護膜6。在開口5的位置沒有形成保護膜6。作為保護膜6，例如，可以使用聚醚酰胺樹脂。在本實施方式中，考慮形成了保護膜6的結(jié)構(gòu)。氧化膜4和保護膜6還用作各向異性蝕刻中的蝕刻掩模。

可以在硅基板10的第一面21的一部分中形成犧牲層15。要形成犧牲層15的位置例如對應于第一面21中的、與要形成供給路徑13的位置相對應的區(qū)域。在本實施方式中，考慮形成犧牲層15的結(jié)構(gòu)。犧牲層15與硅基板10相比具有通過各向異性蝕刻更容易進行蝕刻的特征。通過形成犧牲層15，可以良好地控制第二面22中的供給路徑13的開口寬度。犧牲層15例如可以由Al-Si合金、Al-Cu合金或Cu形成。犧牲層15從結(jié)構(gòu)方面來說是不需要的，因而可以不設(shè)置該犧牲層15。此外，在將與犧牲層15相對應的部分設(shè)置為空隙部的情況下，該空隙部可以替換犧牲層15。在這種情況下，與形成犧牲層15的情況相比，蝕刻劑在空隙部中更快地推進，因而獲得了與犧牲層15的效果相同的效果。犧牲層15被具有耐蝕刻性的鈍化層14覆蓋。作為鈍化層14，例如給出上述的SiO₂或者SiN。鈍化層14還用作蝕刻停止層，并且直接設(shè)置在第一面21上的沒有設(shè)置犧牲層15的位置。

在本實施方式中，在硅基板10的第二面22的開口5(即，供給路徑形成區(qū)域)中，從第二面22(即，開口5側(cè))以預定深度形成沒有貫通硅基板10的多個未貫通孔31。作為未貫通孔形成方法，例如，給出使用激光器光的照射的加工方法。作為激光器光，例如，可以使用YAG(釔，鋁，石榴石)激光器的三倍波(THG：波長355nm)。注意，激光器的波長不限于此，并且波長使得能夠?qū)ψ鳛橛糜谛纬晒杌?0的材料的硅(Si)進行加工就足夠了?？梢詫⑽簇炌?1的深度設(shè)置為任意深度。然而，未貫通孔31越深、換句話說未貫通孔31的前端越靠近硅基板10的第一面21，通過各向異性蝕刻使得未貫通孔31到達犧牲層15所需的時間縮短。也就是說，各向異性蝕刻的加工時間縮短。因此，優(yōu)選將未貫通孔31的深度設(shè)置為硅基板10的厚度的約40％～約95％的深度。

接著，從硅基板10的第二面22進行各向異性蝕刻。作為在各向異性蝕刻中要使用的蝕刻劑，例如給出諸如四甲基氫氧化銨(TMAH)和氫氧化鉀(KOH)等的強堿性溶液。在開始蝕刻的情況下，在未貫通孔31中，向著第一面21形成(111)面，并且蝕刻也在與硅基板10的厚度方向垂直的方向上進行。另一方面，形成(111)面以從第二面22的開口5向著第一面21擴散。此外，在蝕刻進行時，兩個未貫通孔31彼此連接，并且在這兩者之間形成(100)面。(100)面通過蝕刻向著第一面21推進以到達第一面21上所形成的犧牲層15，由此形成供給路徑13。

在本實施方式中，通過上述的蝕刻機制形成供給路徑13，并且為了與供給路徑13同時形成梁51，確定第二面22的供給路徑形成區(qū)域中的未貫通孔31的配置。圖2A～圖2C各自是第二面22中的未貫通孔21的配置的例示。供給路徑形成區(qū)域(即，開口5)的尺寸由要制造的液體噴出頭1中的噴出口11的配置和供給路徑的預期尺寸來確定。因此，沒有特別限制開口5的尺寸，但開口5在圖2A～圖2C的X方向上、即在沿著噴出口行的方向上的尺寸優(yōu)選為約5mm～約40mm，并且其在圖2A～圖2C的Y方向上的尺寸優(yōu)選為約200μm～約1.5mm。

圖2A是在進行形成未貫通孔31的加工之前、從硅基板10的第二面22側(cè)所觀看到的開口5的平面圖。如圖2A所示，在開口5(即，供給路徑形成區(qū)域)的長邊方向(X方向)上定義三個區(qū)域41～43。將第一區(qū)域41定義為與梁51的形成位置相對應的梁形成區(qū)域。將第二區(qū)域42定義為第一區(qū)域41的附近的區(qū)域。在第一區(qū)域41的兩側(cè)與第一區(qū)域41鄰接的各區(qū)域?qū)诘诙^(qū)域42。將第三區(qū)域43定義為通過從供給路徑形成區(qū)域排除第一區(qū)域41和第二區(qū)域42而獲得的區(qū)域。通過上述的定義，在單個開口5中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量變?yōu)樵诠┙o路徑13中要形成的梁51的數(shù)量。此外，在未貫通孔31中，將在第二區(qū)域42中要加工的未貫通孔的定義為未貫通孔32，并且將在第三區(qū)域43中要加工的未貫通孔定義為未貫通孔33。還可以在第一區(qū)域41中加工未貫通孔31，但從與第二區(qū)域42平衡的角度，優(yōu)選在第一區(qū)域41中不形成未貫通孔31。在本實施方式中，考慮以下情況：在供給路徑13中要形成的梁51的數(shù)量是1個，即在單個開口5中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量是1個。第一區(qū)域41和第二區(qū)域42各自可以設(shè)置在開口5內(nèi)的任意位置的至少一個部位中，只要第一區(qū)域41和第二區(qū)域42設(shè)置在后面所述的其它實施方式所示的開口5內(nèi)即可。

從供給路徑13和梁51的形成精度和均勻性的觀點，優(yōu)選未貫通孔31相對于沿著長邊方向(X方向)的開口5的中心線呈大致對稱配置?？紤]到未貫通孔31的直徑、通過激光器光的照射的加工裝置的加工位置精度以及對準精度等，優(yōu)選將未貫通孔31的配置間隔以鄰接的未貫通孔31彼此不重疊的方式設(shè)置在開口5的區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選在硅基板10上要加工的未貫通孔31的直徑為約5μm～約100μm。在本實施方式中，在X方向和Y方向各自上，針對區(qū)域41～43各自，將未貫通孔31的配置間隔定義為鄰接的未貫通孔31的中心之間的最短距離。此外，未貫通孔31的配置間隔在X方向和Y方向上也可能不同。

接著，詳細說明上述的區(qū)域。首先，第一區(qū)域41與在供給路徑13內(nèi)要形成梁51的區(qū)域相對應?？梢岳迷搮^(qū)域來調(diào)整要形成的梁51的寬度和高度?？梢栽诘谝粎^(qū)域41中設(shè)置任意的長邊尺寸，但優(yōu)選長邊尺寸為約600μm～約3mm。

第二區(qū)域42是用于在第一區(qū)域41中形成梁51時、通過從犧牲層15側(cè)所進行的蝕刻來在輔助在從第一面21向第二面22的位置形成梁51的區(qū)域。因此，優(yōu)選第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔小于其它區(qū)域中的未貫通孔31的配置間隔。在如上所述設(shè)置了配置間隔、并且進行各向異性蝕刻的情況下，在未貫通孔32的配置間隔小的第二區(qū)域42中，與其它區(qū)域相比，彼此鄰接的未貫通孔彼此更快地彼此連接。據(jù)此，在第二區(qū)域42中，蝕刻面的前端更快地到達犧牲層15，因而可以促進第一區(qū)域41的從第一面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻。例如，在未貫通孔32的直徑約為10μm、激光加工裝置的加工位置精度約為±10μm、并且對準精度約為±5μm的情況下，優(yōu)選將第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔設(shè)置為約40μm～約90μm。第二區(qū)域42是沿開口5的長邊方向(X方向)形成在第一區(qū)域41的兩側(cè)的。因此，在單個開口5中存在一個第一區(qū)域41的情況下，設(shè)置兩個第二區(qū)域42?？梢詫⒌诙^(qū)域42在開口5的長邊方向(X方向)上的尺寸設(shè)置為任意尺寸，但優(yōu)選為約80μm～約720μm。

第三區(qū)域43與要形成僅供給路徑13的區(qū)域相對應。例如，在未貫通孔33的直徑約為10μm、激光加工裝置的加工位置精度約為±10μm、并且對準精度約為±5μm的情況下，優(yōu)選將第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置間隔設(shè)置為約100μm～約550μm。在單個開口5中，通過從開口5整體中排除第一區(qū)域41和第二區(qū)域42而獲得的其余部分變?yōu)榈谌齾^(qū)域43整體。例如，在單個開口5中存在一個第一區(qū)域41的情況下，設(shè)置兩個第三區(qū)域43。因此，關(guān)于開口5在長邊方向(X方向)上的尺寸，第三區(qū)域43的尺寸由開口5的尺寸、第一區(qū)域41和第二區(qū)域42的數(shù)量以及第一區(qū)域41和第二區(qū)域42各自的長邊尺寸來確定。

圖2B是如上所述在各個區(qū)域41～43中加工了未貫通孔31之后的硅基板10的第二面22的例示。此外，在各個區(qū)域41～43中加工未貫通孔31的情況下，優(yōu)選將未貫通孔31加工成滿足以下所述的<1>和<2>。圖2C是滿足<1>和<2>的第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置的例示。

<1>在長邊方向(X方向)中，相對于沿著各區(qū)域的Y方向的中心線以大致對稱的方式加工未貫通孔。

<2>在長邊方向上，在將各區(qū)域中的彼此鄰接的未貫通孔的間隔定義為x₁、并且將各區(qū)域的端部和離該端部最近的未貫通孔的中心位置之間的距離定義為x₂的情況下，將未貫通孔加工成滿足以下的表達式(1)。注意，x₁針對各區(qū)域可以取不同的值。

x₁/2≤x₂≤x₁…(1)

此外，關(guān)于各區(qū)域中的沿著X方向的未貫通孔31的排列，可以考慮到開口5在Y方向上的尺寸和未貫通孔31的間隔等來配置適當行數(shù)的未貫通孔31。

接著，說明與以下關(guān)系的示例：第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置間隔之間的差、與各區(qū)域中的各向異性蝕刻向犧牲層15的到達之間的關(guān)系。將第二區(qū)域42中的未貫通孔32在X方向和Y方向上的配置間隔定義為彼此相等，并且將該配置間隔定義為r_a(μm)。同樣，將第三區(qū)域43中的未貫通孔33在X方向和Y方向上的配置間隔定義為彼此相等，并且將該配置間隔定義為r_b(μm)。在本實施方式中，如上所述，設(shè)置r_b>r_a，并且通過以下的表達式(2)來表示這兩者之間的差Δr₁(μm)。

Δr₁＝r_b-r_a…(2)

此外，在X方向和Y方向上，考慮到Si(110)面、或者在晶體取向方面與Si(110)面等同的面的各向異性蝕刻以等速推進，將蝕刻速度定義為v(μm/min)。在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43之間、鄰接的未貫通孔彼此連接的距離的差是Δr₁/2。因此，考慮到時間差Δt₁(min)，可以通過以下的表達式(3)來表示Δt₁。

Δt₁＝(Δr₁/2)/v…(3)

Δt₁越大，在進行各向異性蝕刻時，在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，未貫通孔更快地彼此連接。伴隨著此，在第二區(qū)域42中，蝕刻面更快地達到犧牲層15，因而如上所述，在第一區(qū)域41中形成梁51時，在Δt₁所表示的時間，從犧牲層15側(cè)進行蝕刻。據(jù)此，可以促進在從第一面21的面位置向著第二面22縮進的位置形成梁51。即使在沒有設(shè)置犧牲層15的情況下，在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，蝕刻面也更快地到達第一面21和鈍化層14之間的界面，之后在與第一面21平行的方向上蝕刻面變大。因此，可以促進梁51的形成。

接著，更詳細地說明實施方式1中的梁51的形成過程。圖3A～圖3D各自是用于示意性說明本實施方式中的通過未貫通孔形成步驟和蝕刻步驟的供給路徑13和梁51的逐步的形成處理的截面圖，并且圖4A～圖4C各自是如此形成的供給路徑13和梁51的例示。開口5中的各個區(qū)域41～43的未貫通孔31的配置、尺寸和間隔與上述相同，并且圖3A～圖3D和圖4A的各截面圖與沿著圖2B的線A-A′所截取的截面相對應?？梢钥紤]到硅基板10的厚度、流路13的預期形狀、梁51的形狀、各向異性蝕刻時間和未貫通孔31的間隔等來適當?shù)卦O(shè)置各個未貫通孔31的深度。同樣可以考慮到供給路徑13的預期形狀、梁51的形狀、蝕刻時間和未貫通孔的間隔等來適當?shù)卦O(shè)置各向異性蝕刻條件。

如上所述，圖3A是在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)的例示。在從第二面22開始硅基板10的各向異性蝕刻的情況下，經(jīng)由未貫通孔31和第二面22的開口5從硅基板10逐漸蝕刻并去除硅。圖3B是蝕刻中途的階段的例示。在該狀態(tài)下，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中，各向異性蝕刻的蝕刻面沒有到達犧牲層15。在圖3B中利用虛線表示蝕刻開始之前的未貫通孔31的輪廓。在這種情況下，第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔小于第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置間隔，因而在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，硅基板10的厚度方向上的各向異性蝕刻更快地進行。圖3C是在圖3B所示的狀態(tài)之后、進一步進行約2小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在圖3C所示的狀態(tài)中，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43的任意區(qū)域中，蝕刻面已到達犧牲層15。在第一區(qū)域41中，各向異性蝕刻從硅基板10的第二面22側(cè)向其第一面21側(cè)進行。此外，各向異性蝕刻還在與硅基板10的厚度方向垂直的方向(X方向和Y方向)上從第二區(qū)域42進行，并且在硅基板10的厚度方向上形成多個不同的晶面。這是因為，除從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻外，還受到從第一面21側(cè)的蝕刻和從第二面22側(cè)的蝕刻這兩者的影響。據(jù)此，在第一區(qū)域41中形成梁51。注意，在該狀態(tài)下，梁部的犧牲層15沒有完全蝕刻，并且梁51連接至犧牲層15的一部分。

圖3D是在圖3C所示的狀態(tài)之后、進一步進行約2小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在圖3D所示的狀態(tài)中，除從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻外，從第一面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻和從第二面22側(cè)的蝕刻還進一步進行。結(jié)果，完全去除了犧牲層15，并且梁51變小。圖4A是在進一步進行約2小時的各向異性蝕刻之后的狀態(tài)的例示，并且示出如此形成的供給路徑13和梁51。在這種情況下，梁51的截面形狀是X方向是長軸的菱形形狀，并且梁51在供給路徑13中在Y方向上延伸以連接供給路徑13的相對的邊(在這種情況下為在X方向上延伸的邊)。圖4B是圖4A中的點劃線所包圍的部分的放大例示。梁51的截面變?yōu)榱庑涡螤畹脑蚴俏g刻從圖3D所示的狀態(tài)進一步進行，并且蝕刻速度高的表面上的蝕刻速度受到限制。如圖4B所示，菱形截面中的梁51的二面角α₁約為50°。據(jù)此，可以確認，在實施方式1的梁形成條件下，梁51由與Si(111)面不同的面形成。最終要形成的梁51的形狀由硅基板10的面取向和材料、以及各向異性蝕刻條件等來確定。也就是說，可以通過改變上述各元素來調(diào)整梁51的形狀。此外，梁51的截面形狀中的離第一面21最近的頂點的位置從第一面21的面位置向著第二面22縮進。之后，在根據(jù)供給路徑13的形成位置來去除鈍化層14的情況下，貫通硅基板10的并且被配置為從第二面22側(cè)向第一面21側(cè)供給液體的供給路徑13完成，結(jié)果是液體噴出頭用基板完成。

在實施方式1中，如圖4B所示定義供給路徑13中所形成的梁51的X方向上的截面的尺寸。將硅基板10的厚度方向上的第一面21的面位置與梁51之間的最短距離定義為梁深度D₁。將硅基板10的厚度方向上的梁51的最外尺寸定義為梁高度H₁。將梁51在與硅基板10的厚度方向垂直的方向(X方向)上的最外尺寸定義為梁寬度W₁。在液體噴出頭用基板的應用中，從諸如從噴出口11噴出液體時的再填充特性等的噴出功能的觀點，優(yōu)選將梁深度D₁設(shè)置為50μm以上。從諸如提高液體噴出頭1的機械強度等的可靠性的觀點，優(yōu)選將梁高度H₁和梁寬度W₁設(shè)置為100μm以上。需要進一步考慮到諸如以下等的特性來確定梁51的尺寸：硅溶解至要從液體噴出頭實際噴出的液體的影響、以及液體噴出頭的預期使用年數(shù)等。圖4C是圖4A所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。

實施方式2

在上述的實施方式1中，在單個開口5中設(shè)置用作梁形成區(qū)域的一個第一區(qū)域41，并且在第一區(qū)域41的兩側(cè)分別設(shè)置第二區(qū)域42。在這種情況下，在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組的情況下，還可以在單個開口5中設(shè)置多個這種組。也就是說，還可以在供給路徑13中設(shè)置多個梁51。實施方式2與實施方式1相似，但實施方式2與實施方式1的不同之處在于在供給路徑13中設(shè)置三個梁51。圖5A～圖5D各自是用于說明實施方式2中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖5A和圖5B各自是用于以與實施方式1的圖2B和圖3A相同的方式示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)、并且用于示出各個區(qū)域41～43中的未貫通孔31的形成狀態(tài)的圖。圖5B是沿著圖5A的線B-B′所截取的截面圖。圖5C是用于示出在各向異性蝕刻完成之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖5D是圖5C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。

除了在開口5中設(shè)置三個第一區(qū)域41、并且在各個第一區(qū)域41的兩側(cè)分別配置第二區(qū)域以外，實施方式2與實施方式1相同。因而，實施方式2中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式1中的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或四個以上的梁51。

實施方式3

在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組、并且在單個開口5中設(shè)置多個這種組的情況下，可以針對第一區(qū)域41和第二區(qū)域42的各組設(shè)置開口5的長邊方向(X方向)上的不同尺寸。也就是說，可以在供給路徑13中形成具有不同的尺寸和形狀的多個梁51。在實施方式3中，以與實施方式2相同的方式在供給路徑13中設(shè)置三個梁51，但實施方式3與實施方式2的不同之處在于各個梁51的尺寸和形狀彼此不同。圖6A～圖6D各自是用于示出實施方式3中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖6A和圖6B各自是用于示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)、并且用于示出各個區(qū)域41～43中的未貫通孔31的形成狀態(tài)的圖。圖6B是沿著圖6A的線C-C′所截取的截面圖。圖6C是用于示出在完成各向異性蝕刻之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖6D是圖6C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。如通過上述的圖可以理解，在形成相對較大的梁51的情況下，將與梁51相對應的第一區(qū)域41的X方向上的尺寸設(shè)置得大、而將與對應于梁51的第一區(qū)域41鄰接的第二區(qū)域42的X方向上的尺寸設(shè)置得小，這就足夠了。實施方式3中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式1和2中的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或者四個以上的梁51。在本實施方式中，在供給路徑13中設(shè)置至少兩個梁51，并且可以使這些梁51中的至少一個梁51在尺寸和形狀至少之一方面不同于供給路徑13中的其它梁51。

實施方式4

在實施方式1中，在供給路徑13中，在從硅基板10的第一面21向其第二面22縮進、但與第二面22相比更靠近第一面21的位置形成梁51。梁51在硅基板10的厚度方向上的形成位置不限于此，并且還可以將梁51設(shè)置成與第二面22的面位置大致接觸。在實施方式4中，在供給路徑13中的更靠近第二面22的側(cè)設(shè)置梁51。

以與實施方式1相同的方式，預先在第一面21上形成能量產(chǎn)生元件。準備面的晶體取向是(100)面的細長矩形硅基板10。圖7A～圖7C與圖2A～圖2C相同、各自是第二面22的平面圖，并且圖8A～圖8D以與圖3A～圖3D相同、各自是用于說明供給路徑13和梁51的逐步的形成過程的截面圖。在本實施方式中，與實施方式1相同，通過后面所述的各向異性蝕刻要形成供給路徑13的供給路徑形成區(qū)域也具有在X方向上延長的狹縫狀形狀，并且如圖7A所示，將供給路徑形成區(qū)域劃分成第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43。區(qū)域41～43是在供給路徑形成區(qū)域的長邊方向(X方向)上所定義的。將第一區(qū)域41定義為與梁51的形成位置相對應的梁形成區(qū)域。將第二區(qū)域42定義為第一區(qū)域41的附近的區(qū)域。在第一區(qū)域41的兩側(cè)與第一區(qū)域41鄰接的各區(qū)域?qū)诘诙^(qū)域42。將第三區(qū)域43定義為通過從供給路徑形成區(qū)域中排除第一區(qū)域41和第二區(qū)域42而獲得的區(qū)域。通過上述定義，在供給路徑形成區(qū)域中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量變?yōu)樵诠┙o路徑13中要形成的梁51的數(shù)量。

在本實施方式中，在第二面22的一部分中還設(shè)置由例如SiO₂制成的氧化膜4。然而，不同于實施方式1，氧化膜4設(shè)置在第二面22中的除供給路徑形成區(qū)域以外的區(qū)域中，并且還設(shè)置在供給路徑形成區(qū)域中的用作梁形成區(qū)域的第一區(qū)域41中。因而，氧化膜4中的開口5與供給路徑形成區(qū)域的第二區(qū)域42和第三區(qū)域43相對應。此外，盡管并非必需，但可以在氧化膜4上形成保護膜6。作為保護膜6，例如，可以使用聚醚酰胺樹脂。在本實施方式中，考慮形成保護膜6的結(jié)構(gòu)。

以與實施方式1相同的方式，可以在硅基板10的第一面21的一部分中形成犧牲層15。要形成犧牲層15的位置例如對應于第一面21中的、與要形成供給路徑13的位置相對應的區(qū)域。在本實施方式中，考慮形成犧牲層15的結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置犧牲層15，如實施方式1所述，可以促進梁51的形成，并且可以更良好地控制供給路徑13的開口寬度。作為犧牲層15，可以使用與實施方式1中所使用的層相同的層，并且可以代替犧牲層15而設(shè)置空隙部。犧牲層15被具有抗蝕刻性的鈍化層14(蝕刻停止層)覆蓋。作為鈍化層14，例如，給出SiO₂或SiN。鈍化層14直接設(shè)置在第一面21上的沒有設(shè)置犧牲層15的位置。

在本實施方式中，在硅基板10的第二面22的開口5中、即在供給路徑形成區(qū)域的第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中，從開口5側(cè)形成沒有貫通硅基板10的多個未貫通孔31。作為未貫通孔形成方法，可以使用利用實施方式1所述的激光器光的照射的加工方法。可以將未貫通孔31的深度設(shè)置為任意深度。然而，未貫通孔31越深，通過各向異性蝕刻使得未貫通孔31到達犧牲層15所需的時間越短。也就是說，各向異性蝕刻的加工時間縮短。因此，優(yōu)選將未貫通孔31的深度設(shè)置為硅基板10的厚度的約40％～約95％的深度。在本實施方式中，在未貫通孔31中，將在第二區(qū)域42中要加工的未貫通孔定義為未貫通孔32，并且將在第三區(qū)域43中要加工的未貫通孔定義為未貫通孔33。在實施方式4中，考慮在供給路徑13中要形成的梁51的數(shù)量是一個的情況、即在單個供給路徑形成區(qū)域中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量是一個的情況?？梢栽诠┙o路徑形成區(qū)域內(nèi)的任意位置處的至少一個部位設(shè)置第一區(qū)域41和第二區(qū)域42各自，只要供給路徑13落在后面所述的其它實施方式所示的要滿足的條件的范圍內(nèi)即可。

從供給路徑13和梁51的形成精度和均勻性的觀點，優(yōu)選未貫通孔31相對于沿著長邊方向(X方向)的開口5的中心線呈大致對稱配置。考慮到未貫通孔31的直徑、通過激光器光的照射的加工裝置的加工位置精度和對準精度等，優(yōu)選將未貫通孔31的配置間隔以鄰接的未貫通孔31彼此不重疊的方式設(shè)置在開口5的區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選在硅基板10上要加工的未貫通孔31的直徑為約5μm～約100μm。在本實施方式中，在X方向和Y方向各自上，針對區(qū)域42和43各自，將未貫通孔31的配置間隔定義為鄰接的未貫通孔31的中心之間的最短距離。此外，未貫通孔31的配置間隔在X方向和Y方向上也可能不同。

接著，從硅基板10的第二面22進行各向異性蝕刻。作為在各向異性蝕刻中要使用的蝕刻劑，以與實施方式1相同的方式，例如，給出諸如TMAH和KOH等的強堿性溶液。然后，如實施方式1所述，在蝕刻進行、并且蝕刻面到達犧牲層15的情況下，形成供給路徑13。在本實施方式中，為了與供給路徑13同時形成梁51，確定第一區(qū)域41的形狀，并且確定第二面22的第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中的未貫通孔31的配置。供給路徑形成區(qū)域整體的尺寸由要形成的液體噴出頭1中的噴出口11的配置和供給路徑13的預期尺寸來確定。因此，沒有特別限制開口5的尺寸，但優(yōu)選開口5在圖示的X方向(即，沿著噴出口行的方向)上的尺寸為約5mm～約40mm，并且優(yōu)選開口5在圖示的Y方向上的尺寸為約200μm～約1.5mm。

接著，說明在硅基板10的第二面22中要設(shè)置的第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43。第一區(qū)域41與在供給路徑13中要形成梁51的區(qū)域相對應，并且在第一區(qū)域41中形成氧化膜4和保護膜6。可以利用第一區(qū)域41的尺寸來調(diào)整要形成的梁51的寬度和高度?？梢匀我庠O(shè)置第一區(qū)域41在X方向上的尺寸，但優(yōu)選該尺寸為約600μm～約3mm。

第二區(qū)域42是用于在第一區(qū)域41中形成梁51時、通過從犧牲層15側(cè)所進行的蝕刻來輔助在第二面22側(cè)形成梁51的區(qū)域。因此，優(yōu)選第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔小于第三區(qū)域43中的未貫通孔31的配置間隔。在如上所述、通過設(shè)置配置間隔來進行各向異性蝕刻的情況下，在未貫通孔32的配置間隔小的第二區(qū)域42中，與其它區(qū)域相比，彼此鄰接的未貫通孔更快地彼此連接。據(jù)此，在第二區(qū)域42中，蝕刻面的前端更快地到達犧牲層15，因而可以促進第一區(qū)域41的從第一面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻。例如，在未貫通孔32的直徑約為10μm、激光加工裝置的加工位置精度約為±10μm、并且對準精度約為±5μm的情況下，優(yōu)選將第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔設(shè)置為約40μm～約90μm。在供給路徑形成區(qū)域的長邊方向(X方向)上在第一區(qū)域41的兩側(cè)形成第二區(qū)域42。因此，在單個供給路徑形成區(qū)域中存在一個第一區(qū)域41的情況下，設(shè)置兩個第二區(qū)域42?？梢詫⒌诙^(qū)域42在開口5的長邊方向(X方向)上的尺寸設(shè)置為任意尺寸，但優(yōu)選為約80μm～約720μm。

第三區(qū)域43與要形成僅供給路徑13的區(qū)域相對應。例如，在未貫通孔33的直徑約為10μm、激光加工裝置的加工位置精度約為±10μm、并且對準精度約為±5μm的情況下，優(yōu)選將第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置間隔設(shè)置為約100μm～約550μm。在開口5中，通過從開口5整體中排除第二區(qū)域42而獲得的其余部分變?yōu)榈谌齾^(qū)域43。在單個供給路徑形成區(qū)域中存在一個第一區(qū)域41的情況下，設(shè)置兩個第三區(qū)域43。因此，關(guān)于開口5在長邊方向(X方向)上的尺寸，第三區(qū)域43的尺寸由開口5的尺寸和第二區(qū)域42的長邊尺寸來確定。

圖7B是在如上所述在區(qū)域41和42中加工未貫通孔31之后的硅基板10的第二面22的例示。此外，在區(qū)域41和42中加工未貫通孔31的情況下，優(yōu)選將未貫通孔31加工成滿足以下所述的<3>和<4>。圖7C是滿足<3>和<4>的第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置的例示。

<3>在長邊方向(X方向)上，相對于沿著各區(qū)域的Y方向的中心線，以大致對稱的方式加工未貫通孔。

<4>在長邊方向上，在將各區(qū)域中的彼此鄰接的未貫通孔的間隔定義為x₃、并且將各區(qū)域的端部與離端部最近的未貫通孔的中心位置之間的距離定義為x₄的情況下，將未貫通孔加工成滿足以下的表達式(4)。注意，x₃可以針對各區(qū)域取不同的值。

x₃/2≤x₄≤x₃…(4)

此外，關(guān)于各區(qū)域中的沿著X方向的未貫通孔31的排列，可以考慮到開口5在Y方向上的尺寸和未貫通孔31的間隔等來配置適當行數(shù)的未貫通孔31。

接著，說明與以下有關(guān)的示例：第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置間隔之間的差、與各區(qū)域中的各向異性蝕刻向犧牲層15的到達之間的關(guān)系。將第二區(qū)域42中的未貫通孔32在X方向和Y方向上的配置間隔定義為彼此相等，并且將該配置間隔定義為r_c(μm)。同樣，將第三區(qū)域43中的未貫通孔33在X方向和Y方向上的配置間隔定義為彼此相等，并且將該配置間隔定義為r_d(μm)。在本實施方式中，如上所述，設(shè)置r_d>r_c，并且通過以下的表達式(5)來表示這兩者之間的差Δr₂(μm)。

Δr₂＝r_d-r_c…(5)

此外，在X方向和Y方向上，考慮到Si(110)面或者在晶體取向方面與Si(110)面等同的面的各向異性蝕刻以等速進行，將蝕刻速度定義為v(μm/min)。在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43之間、鄰接的未貫通孔彼此連接的距離的差是Δr₂/2。因此，考慮到時間差Δt₂(min)，可以通過以下的表達式(6)來表示Δt₂。

Δt₂＝(Δr₂/2)/v…(6)

Δt₂越大，在進行各向異性蝕刻時，在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，未貫通孔更快地彼此連接。伴隨著此，在第二區(qū)域42中，蝕刻面更快地到達犧牲層15，因而如上所述，在第一區(qū)域41中形成梁51時，在Δt₂所表示的時間，從犧牲層15側(cè)進行蝕刻。據(jù)此，可以促進在硅基板10的第二面22側(cè)形成梁51。即使在沒有形成犧牲層15的情況下，在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，蝕刻面也更快地到達第一面21和鈍化層14之間的界面，之后在與第一面21平行的方向上蝕刻面變大。因此，可以促進梁51的形成。

接著，更詳細地說明實施方式4中的梁51的形成過程。圖8A～圖8D各自是用于示意性示出實施方式4中的通過未貫通孔形成步驟和蝕刻步驟的供給路徑13和梁51的逐步的形成過程的截面圖，并且圖9A～圖9C各自是如此形成的供給路徑13和梁51的例示。開口5中的各個區(qū)域41～43的未貫通孔31的配置、尺寸和間隔與上述相同，并且圖8A～圖8D和圖9A的各截面圖與沿著圖7B的線D-D′所截取的截面相對應。如上所述，在硅基板10的第一面21的部分區(qū)域中形成犧牲層15，并且第一面21和犧牲層15被鈍化層14覆蓋?？梢钥紤]到供給路徑13的預期形狀、梁51的形狀、蝕刻時間和未貫通孔的間隔等來適當?shù)卦O(shè)置各向異性蝕刻條件。

圖8A是在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)的例示。在從第二面22開始硅基板10的各向異性蝕刻的情況下，經(jīng)由未貫通孔31和第二面22的開口5從硅基板10逐漸蝕刻并去除硅。圖8B是蝕刻中途的階段的例示。在該狀態(tài)下，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中，各向異性蝕刻的蝕刻面沒有到達犧牲層15。在圖8B中利用虛線表示蝕刻開始之前的未貫通孔31的輪廓。在這種情況下，第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔小于第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置間隔，因而在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，硅基板10的厚度方向上的各向異性蝕刻更快地進行。圖8C是在圖8B所示的狀態(tài)之后、進一步進行約5小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在該狀態(tài)下，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43的任意區(qū)域中，蝕刻面已到達犧牲層15，并且從第二面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻進行。此外，各向異性蝕刻還在與硅基板10的厚度方向垂直的方向上從第二區(qū)域42進行，并且在硅基板10的厚度方向上形成多個不同的晶面。這是因為除從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻外的，還受到從第一面21側(cè)的蝕刻和從第二面22側(cè)的蝕刻這兩者的影響。據(jù)此，在第一區(qū)域41中以與氧化膜4相接觸的方式形成梁51。

圖8D是在圖8C所示的狀態(tài)之后、進一步進行約2小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在圖8D所示的狀態(tài)中，除從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻外，從第一面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻和從第二面22側(cè)的蝕刻還進一步進行。結(jié)果，梁51在保持與氧化膜4相接觸的狀態(tài)下變小。圖9A是在進一步進行約1小時的各向異性蝕刻之后的狀態(tài)的例示，并且示出如此形成的供給路徑13和梁51。梁51的截面形狀是五邊形，并且梁51在供給路徑13中在Y方向上延伸以連接供給路徑13的相對的邊(在這種情況下為在X方向上延伸的邊)。圖9B是圖9A中的點劃線所包圍的部分的放大例示。梁51的截面變?yōu)槲暹呅蔚脑蚴窃诹?1保持與用作蝕刻掩模的氧化膜4相接觸的狀態(tài)下、蝕刻從圖8D所示的狀態(tài)進一步進行，并且蝕刻速度高的表面上的蝕刻速度受到限制。如圖9B所示，由梁51中的離第一面21最近的面和平行于第一面21的面所形成的角度α₂約為25°。據(jù)此，可以確認，在實施方式4的梁形成條件下，梁51由與Si(111)面不同的面形成。要形成的梁51的最終形狀由形成有氧化膜4和保護膜6的第一區(qū)域41在X方向上的尺寸、硅基板的面取向和材料、以及各向異性蝕刻條件等來確定。也就是說，可以通過改變上述各元素來調(diào)整梁51的形狀，并且還可以將梁51的截面形狀設(shè)置為三角形。此外，梁51的截面形狀中的離第一面21最近的頂點的位置從第一面21的面位置向著第二面22縮進。之后，在根據(jù)供給路徑13的形成位置來去除鈍化層14的情況下，貫通硅基板10的并且被配置為從第二面22側(cè)向第一面21側(cè)供給液體的供給路徑13完成，結(jié)果液體噴出頭用基板完成。

在實施方式4中，如圖9A和圖9B所示定義供給路徑13中所形成的梁51的X方向上的截面的尺寸。將硅基板10的厚度方向上的第一面21的面位置與梁51之間的最短距離定義為梁深度D₂。將硅基板10的厚度方向上的梁51的最長距離定義為梁高度H₂。將梁51在與硅基板10的厚度方向垂直的方向(X方向)上的最長距離定義為梁寬度W₂。在液體噴出頭用基板的應用中，從諸如從噴出口11噴出液體時的再填充特性等的噴出功能的觀點，優(yōu)選將梁深度D₂設(shè)置為50μm以上。從提高諸如液體噴出頭1的機械強度等的可靠性的觀點，優(yōu)選將梁高度H₂和梁寬度W₂設(shè)置為100μm以上。需要進一步考慮到諸如以下等的特性來確定梁51的尺寸：硅溶解至要從液體噴出頭實際噴出的液體的影響、以及液體噴出頭的預期使用年數(shù)等。圖9C是圖9A所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。

實施方式5

在上述的實施方式4中，在單個供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置用作梁形成區(qū)域的一個第一區(qū)域41，并且在該第一區(qū)域41的兩側(cè)分別設(shè)置第二區(qū)域42。在這種情況下，在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組的情況下，還可以在單個供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置多個這種組。也就是說，還可以在供給路徑13中設(shè)置多個梁51。實施方式5與實施方式4相似，但實施方式5與實施方式4的不同之處在于在供給路徑13中設(shè)置三個梁51。圖10A～圖10D各自是用于說明實施方式5中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖10A和圖10B各自是用于以與實施方式4的圖7B和圖8A相同的方式示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)、并且用于示出第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置的圖。圖10B是沿著圖10A的線E-E′所截取的截面圖。圖10C是用于示出在各向異性蝕刻完成之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖10D是圖10C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。除了在供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置三個第一區(qū)域41、以及在各個第一區(qū)域41的兩側(cè)分別配置第二區(qū)域外，實施方式5與實施方式4相同。因而，實施方式5中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式4中的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或四個以上的梁51。

實施方式6

在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組、并且在單個供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置多個這種組的情況下，可以針對第一區(qū)域41和第二區(qū)域42的各組設(shè)置供給路徑形成區(qū)域的長邊方向(X方向)上的不同尺寸。也就是說，可以在供給路徑13中形成具有不同的尺寸和形狀的多個梁51。在實施方式6中，以與實施方式5相同的方式，在供給路徑13中設(shè)置三個梁51，但實施方式6與實施方式5的不同之處在于各個梁51的尺寸和形狀彼此不同。圖11A～圖11D各自是用于說明實施方式6中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖11A和圖11B各自是用于示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)、并且用于示出第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置的圖。圖11B是沿著圖11A的線F-F′所截取的截面圖。圖11C是用于示出在各向異性蝕刻完成之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖11D是圖11C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。實施方式6中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式4和5中的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或四個以上的梁51。在本實施方式中，在供給路徑13中設(shè)置至少兩個梁51，并且可以使這些梁51中的至少一個梁51在尺寸和形狀至少之一方面不同于供給路徑13內(nèi)的其它梁51。

實施方式7

在上述的實施方式1中，通過改變第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置間隔和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置間隔來控制梁51的尺寸。然而，用于控制梁51的尺寸的方法不限于此，并且在本發(fā)明的加工方法中，可以通過使未貫通孔的深度在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43之間改變來控制梁51的尺寸。在實施方式7中，通過控制未貫通孔31的深度來控制梁51的尺寸。

以與實施方式1相同的方式，預先在第一面21上形成能量產(chǎn)生元件。準備面的晶體取向是(100)面的細長矩形硅基板10。圖12A和圖12B與圖2A～圖2C相同、各自是第二面22的平面圖，并且圖12C是其截面圖。圖13A～圖13D與圖3A～圖3D相同、各自是用于說明供給路徑13和梁51的逐步的形成過程的截面圖。如圖12C和圖13A所示，在硅基板10的第二面22的一部分中形成例如由SiO₂制成的氧化膜4。沒有形成氧化膜4的區(qū)域與氧化膜4中的開口5相對應，并且具有在X方向上延伸的狹縫狀形狀。在本實施方式中，開口5的區(qū)域與通過后面所述的各向異性蝕刻要形成供給路徑13的供給路徑形成區(qū)域一致。在第二面22中，盡管并非必需，但可以在氧化膜4上形成保護膜6。在開口5的位置沒有形成保護膜6。作為保護膜6，例如，可以使用聚醚酰胺樹脂。在本實施方式中，考慮形成保護膜6的結(jié)構(gòu)。

此外，在本實施方式中，如圖12A所示，與實施方式1相同，將開口5的區(qū)域、即供給路徑形成區(qū)域劃分成第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43。區(qū)域41～43是在供給路徑形成區(qū)域的長邊方向(X方向)上所定義的。將第一區(qū)域41定義為與梁51的形成位置相對應的梁形成區(qū)域。將第二區(qū)域42定義為第一區(qū)域41的附近的區(qū)域。在第一區(qū)域41的兩側(cè)與第一區(qū)域41鄰接的各區(qū)域?qū)诘诙^(qū)域42。將第三區(qū)域43定義為通過從供給路徑形成區(qū)域中排除第一區(qū)域41和第二區(qū)域42而獲得的區(qū)域。通過上述定義，在單個開口5中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量變?yōu)樵诠┙o路徑13中所要形成的梁51的數(shù)量。

與實施方式1相同，可以在硅基板10的第一面21的一部分中形成犧牲層15。要形成犧牲層15的位置例如對應于第一面21中的、與要形成供給路徑13的位置相對應的區(qū)域。在本實施方式中，考慮形成犧牲層15的結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置犧牲層15，如實施方式1所述，可以促進梁51的形成，并且可以更良好地控制供給路徑13的開口寬度。作為犧牲層15，可以使用與實施方式1中所使用的層相同的層，并且可以代替犧牲層15而形成空隙部。犧牲層15被具有耐蝕刻性的(蝕刻停止層)覆蓋鈍化層14。作為鈍化層14，例如給出SiO₂或SiN。鈍化層14直接設(shè)置在第一面21上的沒有設(shè)置犧牲層15的位置。

在本實施方式中，在硅基板10的第二面22的開口5中、即在供給路徑形成區(qū)域中，從開口5側(cè)形成沒有貫通硅基板10的多個未貫通孔31。作為未貫通孔形成方法，可以使用利用實施方式1所述的激光器光的照射的加工方法。未貫通孔31越深、換句話說未貫通孔31的前端更靠近硅基板10的第一面21，通過各向異性蝕刻使得未貫通孔31到達犧牲層15所需的時間越短。也就是說，各向異性蝕刻的加工時間縮短。因此，優(yōu)選在滿足后面所述的條件的同時、將未貫通孔31的深度設(shè)置為硅基板10的厚度的約40％～約95％。在本實施方式中，在未貫通孔31中，將在第二區(qū)域42中所加工的未貫通孔定義為未貫通孔32，并且將在第三區(qū)域43中所加工的未貫通孔定義為未貫通孔33。還可以在第一區(qū)域41中加工未貫通孔31，但從與第二區(qū)域42平衡的觀點，優(yōu)選在第一區(qū)域41中沒有形成未貫通孔31。在實施方式7中，考慮在供給路徑13中要形成的梁51的數(shù)量是一個的情況、即在單個開口5中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量是一個的情況?？梢栽陂_口5內(nèi)的任意位置處的至少一個部位設(shè)置第一區(qū)域41和第二區(qū)域42各自，只要第一區(qū)域41和第二區(qū)域42設(shè)置在后面所述的其它實施方式所示的開口5內(nèi)即可。

從供給路徑13和梁51的形成精度和均勻性的觀點，優(yōu)選未貫通孔31相對于沿著長邊方向(X方向)的開口5的中心線呈大致對稱配置。考慮到未貫通孔31的直徑、通過激光器光的照射的加工裝置的加工位置精度和對準精度等，優(yōu)選將未貫通孔31的配置間隔以鄰接的未貫通孔31彼此不重疊的方式設(shè)置在開口5的區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選在硅基板10上要加工的未貫通孔31的直徑為約5μm～約100μm。在本實施方式中，在X方向和Y方向各自上，針對區(qū)域42和43各自，將未貫通孔31的配置間隔定義為鄰接的未貫通孔31的中心之間的最短距離。此外，未貫通孔31的配置間隔在X方向和Y方向上也可能不同。

接著，從硅基板10的第二面22進行各向異性蝕刻。作為在各向異性蝕刻中要使用的蝕刻劑，與實施方式1相同，例如，給出諸如TMAH和KOH等的強堿性溶液。然后，如實施方式1所述，在蝕刻進行、并且蝕刻面到達犧牲層15的情況下，形成供給路徑13。在本實施方式中，為了與供給路徑13同時形成梁51，確定第二面22的供給路徑形成區(qū)域中的未貫通孔31的配置和深度。圖12A～圖12C各自是第二面22中的未貫通孔31的配置和深度的例示。供給路徑形成區(qū)域(即，開口5)的尺寸由要形成的液體噴出頭1中的噴出口11的配置和供給路徑13的預期尺寸來確定。因此，沒有特別限制開口5的尺寸，但優(yōu)選開口5在圖示的X方向(即，沿著噴出口行的方向)上的尺寸為約5mm～約40mm，并且優(yōu)選開口5在圖示的Y方向上的尺寸為約200μm～約1.5mm。

接著，說明在硅基板10的第二面22的開口5中要設(shè)置的第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43。第一區(qū)域41與在供給路徑13中要形成梁51的區(qū)域相對應。可以利用第一區(qū)域41來調(diào)整要形成的梁51的寬度和高度?？梢匀我庠O(shè)置第一區(qū)域41的長邊尺寸，但優(yōu)選該尺寸為約600μm～約3mm。

第二區(qū)域42是用于在第一區(qū)域41中形成梁51時、通過從第一面21的犧牲層15側(cè)所進行的蝕刻來輔助以高精度在從第一面21向第二面22的位置形成梁51的區(qū)域。因此，優(yōu)選第二區(qū)域42中的未貫通孔32的深度大于其它區(qū)域中的未貫通孔31的深度。如上所述，該結(jié)構(gòu)的目的是通過在未貫通孔形成步驟之后要進行的各向異性蝕刻，使得在第二區(qū)域42中與第三區(qū)域43相比蝕刻面更快地到達犧牲層15。據(jù)此，可以在蝕刻面到達第三區(qū)域43中的犧牲層15之前進行使用來自第二區(qū)域42的犧牲層15的側(cè)面蝕刻的、從第一區(qū)域41的第一面21側(cè)的各向異性蝕刻。

第三區(qū)域43與要形成僅供給路徑13的區(qū)域相對應。參考圖12C來說明第三區(qū)域43中的未貫通孔33和第二區(qū)域42中的未貫通孔32之間在加工位置和深度方面的關(guān)系。圖12C是用于示出未貫通孔32和33的各深度的圖，并且是相對于與圖12B的G-G′線垂直的面的立體截面圖。在圖12C中還示出在硅基板10的第一面21上預先形成的能量產(chǎn)生元件2。將未貫通孔32的深度和間隔分別定義為h₁和y₁，并且將未貫通孔33的深度和間隔分別定義為h₂和y₂。如上所述，需要與梁形成區(qū)域(第一區(qū)域41)鄰接的區(qū)域(第二區(qū)域42)中的未貫通孔32形成得比未貫通孔33深。在這種情況下，需要控制加工間隔，以使得利用通過各向異性蝕刻所形成的開口5的面取向(111)而形成的側(cè)面變?yōu)榫鶆蛎?。符號h₁、y₁、h₂和y₂具有以下關(guān)系。

(y₂-y₁)/2＝1.41×(h₁-h₂)

需要在滿足h1>h2的同時大致滿足該關(guān)系。符號h₁、y₁、h₂和y₂根據(jù)硅基板10的厚度、在第一面21中供給路徑13所需要的開口寬度以及硅基板10的面取向而改變。

接著，更詳細地說明實施方式7中的梁51的形成過程。圖13A～圖13D各自是用于示意性說明實施方式7中的通過未貫通孔形成步驟和蝕刻步驟的供給路徑13和梁51的逐步的形成過程的截面圖，并且圖14A～圖14C各自是如此形成的供給路徑13和梁51的例示。開口5中的各個區(qū)域41～43的未貫通孔31的配置、尺寸和間隔與上述相同，并且圖13A～圖13D和圖14A的各截面圖與沿著圖12B的線G-G′所截取的截面相對應?？梢匀缟纤隹紤]到硅基板10的厚度、流路13的預期形狀、梁51的形狀、各向異性蝕刻時間和未貫通孔31的間隔等來設(shè)置未貫通孔31的深度。同樣可以考慮到供給路徑13的預期形狀、梁51的形狀、蝕刻時間和未貫通孔的間隔等來適當?shù)卦O(shè)置各向異性蝕刻條件。

圖13A是在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)的例示。在從第二面22開始硅基板10的各向異性蝕刻的情況下，經(jīng)由未貫通孔31和第二面22的開口5從硅基板10逐漸蝕刻并去除硅。圖13B是蝕刻中途的階段的例示。在該狀態(tài)下，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中，各向異性蝕刻的蝕刻面沒有到達犧牲層5。在圖13B中利用虛線表示蝕刻開始之前的未貫通孔31的輪廓。在這種情況下，第二區(qū)域42中的未貫通孔32的深度大于第三區(qū)域43中的未貫通孔33的深度，因而在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，硅基板10的厚度方向上的各向異性蝕刻更快地進行。圖13C是在圖13B所示的狀態(tài)之后、進一步進行約2小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在圖13C所示的狀態(tài)下，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43的任意區(qū)域中，蝕刻面已到達犧牲層15。在第一區(qū)域41中，各向異性蝕刻從硅基板10的第二面22側(cè)向其第一面21側(cè)進行。此外，在與硅基板10的厚度方向垂直的方向上，從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻和第一區(qū)域41中的犧牲層15的側(cè)面蝕刻所引起的從第一面21側(cè)的蝕刻也推進。結(jié)果，在硅基板10的厚度方向上形成三個高層次面，并且在第一區(qū)域中形成梁51。注意，在該狀態(tài)下，梁部中的犧牲層15沒有完全蝕刻，并且梁51中的離第一面21最近的面與第一面21齊平。

圖13D是在圖13C所示的狀態(tài)之后、進一步進行約2小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在圖13D所示的狀態(tài)中，除從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻以外，從第一面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻和從第二面22側(cè)的蝕刻還進一步進行。結(jié)果，完全去除了犧牲層15，并且梁51變小。圖14A是在進一步進行約2小時的各向異性蝕刻之后的狀態(tài)的例示，并且示出如此形成的供給路徑13和梁51。在這種情況下，梁51的截面形狀是X方向是長軸的菱形形狀，并且梁51在供給路徑13中在Y方向上延伸以連接供給路徑13的相對的邊(在這種情況下為在X方向上延伸的邊)。圖14B是圖14A中的點劃線所包圍的部分的放大例示。梁51的截面變?yōu)榱庑涡螤畹脑蚴俏g刻從圖13D所示的狀態(tài)進一步進行，并且蝕刻速度高的表面上的蝕刻速度受到限制。如圖14B所示，菱形截面中的梁51的二面角α₂約為50°。據(jù)此，可以確認，在實施方式7的梁形成條件下，梁51形成在與Si(111)面不同的面上。要形成的梁51的最終形狀由硅基板10的面取向和材料、以及各向異性蝕刻條件等來確定。也就是說，可以通過改變上述各元素來調(diào)整梁51的形狀。此外，梁51的截面形狀中的離第一面21最近的頂點的位置從第一面21的面位置向著第二面22縮進。之后，在根據(jù)供給路徑13的形成位置來去除鈍化層14的情況下，貫通硅基板10的并且被配置為從第二面22側(cè)向第一面21供給液體的供給路徑13完成，結(jié)果液體噴出頭用基板完成。

在實施方式7中，如圖14B所示定義供給路徑13中所形成的梁51的X方向上的截面的尺寸。將硅基板10的厚度方向上的第一面21的面位置與梁51之間的最短距離定義為梁深度D₃。將硅基板10的厚度方向上的梁51的最外尺寸定義為梁高度H₃。將梁51在與硅基板10的厚度方向垂直的方向(X方向)上的最外尺寸定義為梁寬度W₃。在液體噴出頭用基板的應用中，從諸如從噴出口11噴出液體時的再填充特性等的噴出功能的觀點，優(yōu)選將梁深度D₃設(shè)置為50μm以上。從提高諸如液體噴出頭1的機械強度等的可靠性的觀點，優(yōu)選將梁高度H₃和梁寬度W₃設(shè)置為100μm以上。需要進一步考慮到諸如以下等的特性來確定梁51的尺寸：硅溶解至要從液體噴出頭實際噴出的液體的影響、以及液體噴出頭的預期使用年數(shù)等。圖14C是圖14A所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。

實施方式8

在上述的實施方式7中，在單個開口5中設(shè)置用作梁形成區(qū)域的一個第一區(qū)域41，并且在第一區(qū)域41的兩側(cè)分別設(shè)置第二區(qū)域42。在這種情況下，在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組的情況下，還可以在單個開口5中設(shè)置多個這種組。也就是說，還可以在供給路徑13中設(shè)置多個梁51。實施方式8與實施方式7相似，但實施方式8與實施方式7的不同之處在于在供給路徑13中設(shè)置三個梁51。圖15A～圖15D各自是用于說民實施方式8中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖15A和圖15B各自是用于以與實施方式7的圖12B和圖13A相同的方式示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)、并且用于示出各個區(qū)域41～43中的未貫通孔31的形成狀態(tài)的圖。圖15B是沿著圖15A的線H-H′所截取的截面圖。圖15C是用于示出在各向異性蝕刻完成之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖15D是圖15C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。除了在開口5中設(shè)置三個第一區(qū)域41、并且在各個第一區(qū)域41的兩側(cè)分別配置第二區(qū)域外，實施方式8與實施方式7相同。因而，實施方式8中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式7的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或四個以上的梁51。

實施方式9

在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組、并且在單個供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置多個這種組的情況下，可以針對第一區(qū)域41和第二區(qū)域42的各組設(shè)置供給路徑形成區(qū)域的長邊方向(X方向)上的不同尺寸。也就是說，可以在供給路徑13中形成具有不同的尺寸和形狀的多個梁51。在實施方式9中，以與實施方式8相同的方式，在供給路徑13中設(shè)置三個梁51，但實施方式9與實施方式8的不同之處在于各個梁51的尺寸和形狀彼此不同。圖16A～圖16D各自是用于說明實施方式9中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖16A和圖16B各自是用于示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)、并且用于示出第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置的圖。圖16B是沿著圖16A的線I-I′所截取的截面圖。圖16C是用于示出在各向異性蝕刻完成之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖16D是圖16C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。實施方式9中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式7和8中的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或四個以上的梁51。在本實施方式中，在供給路徑13中設(shè)置至少兩個梁51，并且可以使這些梁51中的至少一個梁51在尺寸和形狀至少之一方面不同于供給路徑13內(nèi)的其它梁51。

實施方式10

在實施方式7中，在供給路徑13中，在從硅基板10的第一面21向其第二面22縮進、但與第二面22相比更靠近第一面21的位置形成梁51。梁51在硅基板10的厚度方向上的形成位置不限于此，并且還可以將梁51設(shè)置成與第二面22的面位置大致接觸。在實施方式10中，在供給路徑13中的更靠近第二面22的側(cè)上設(shè)置梁51。

以與實施方式7相同的方式，預先在第一面21上形成能量產(chǎn)生元件。準備面的晶體取向是(100)面的細長矩形硅基板10。以與圖12A～圖12C相同的方式，圖17A和圖17B各自是第二面22的平面圖，并且圖17C是其截面圖。圖18A～圖18D各自是用于以與圖13A～圖13D相同的方式說明供給路徑13和梁51的逐步的形成過程的截面圖。在本實施方式中，以與實施方式7相同的方式，通過后面所述的各向異性蝕刻要形成供給路徑13的供給路徑形成區(qū)域也具有在X方向上延長的狹縫狀形狀，并且如圖17A所示，將供給路徑形成區(qū)域劃分成第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43。區(qū)域41～43是在供給路徑形成區(qū)域的長邊方向(X方向)上所定義的。將第一區(qū)域41定義為與梁51的形成位置相對應的梁形成區(qū)域。將第二區(qū)域42定義為第一區(qū)域41的附近的區(qū)域。在第一區(qū)域41的兩側(cè)與第一區(qū)域41鄰接的各區(qū)域?qū)诘诙^(qū)域42。將第三區(qū)域43定義為通過從供給路徑形成區(qū)域中排除第一區(qū)域41和第二區(qū)域42而獲得的區(qū)域。通過上述定義，在供給路徑形成區(qū)域中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量變?yōu)樵诠┙o路徑13中要形成的梁51的數(shù)量。

在本實施方式中，在第二面22的一部分中還設(shè)置由例如SiO₂制成的氧化膜4。然而，不同于實施方式7，氧化膜4設(shè)置在第二面22中的除供給路徑形成區(qū)域以外的區(qū)域中，并且還設(shè)置在供給路徑形成區(qū)域中的用作梁形成區(qū)域的第一區(qū)域41中。因而，氧化膜4中的開口5與供給路徑形成區(qū)域的第二區(qū)域42和第三區(qū)域43相對應。此外，盡管并非必需，但可以在氧化膜4上形成保護膜6。作為保護膜6，例如，可以使用聚醚酰胺樹脂。在本實施方式中，考慮形成保護膜6的結(jié)構(gòu)。

以與實施方式7相同的方式，可以在硅基板10的第一面21的一部分中形成犧牲層15。要形成犧牲層15的位置例如對應于第一面21中的與要形成供給路徑12的位置相對應的區(qū)域。在本實施方式中，考慮形成犧牲層15的結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置犧牲層15，如實施方式1所述，可以促進梁51的形成，并且可以更良好地控制供給路徑13的開口寬度。作為犧牲層15，可以使用與實施方式1中所使用的層相同的層，并且可以代替犧牲層15而設(shè)置空隙部。犧牲層15被具有耐蝕刻性的鈍化層14(蝕刻停止層)覆蓋。作為鈍化層14，例如給出SiO₂或SiN。鈍化層14直接設(shè)置在第一面21上的沒有設(shè)置犧牲層15的位置。

在本實施方式中，在硅基板10的第二面22的開口5中、即在供給路徑形成區(qū)域的第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中，從開口5側(cè)形成沒有貫通硅基板10的多個未貫通孔31。作為未貫通孔形成方法，可以使用利用實施方式1所述的激光器光的照射的加工方法。未貫通孔31越深，通過各向異性蝕刻使得未貫通孔31到達犧牲層15所需的時間越短。也就是說，各向異性蝕刻的加工時間縮短。因此，優(yōu)選在滿足后面所述的條件的同時、將未貫通孔31的深度設(shè)置為硅基板10的厚度的約40％～約95％的深度。在本實施方式中，在未貫通孔31中，將在第二區(qū)域42中要加工的未貫通孔定義為未貫通孔32，并且將在第三區(qū)域43中要加工的未貫通孔定義為未貫通孔33。在實施方式10中，考慮在供給路徑13中要形成的梁51的數(shù)量是一個的情況、即在單個供給路徑形成區(qū)域中要設(shè)置的第一區(qū)域41的數(shù)量是一個的情況?？梢栽诠┙o路徑形成區(qū)域內(nèi)的任意位置處的至少一個部位設(shè)置第一區(qū)域41和第二區(qū)域42各自，只要供給路徑13設(shè)置在后面所述的其它實施方式所示的要滿足的條件的范圍內(nèi)即可。

從供給路徑13和梁51的形成精度和均勻性的觀點，優(yōu)選未貫通孔31相對于沿著長邊方向(X方向)的開口5的中心線呈大致對稱配置?？紤]到未貫通孔31的直徑、通過激光器光的照射的加工裝置的加工位置精度和對準精度等，優(yōu)選將未貫通孔31的配置間隔以鄰接的未貫通孔31彼此不重疊的方式設(shè)置在開口5的區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選在硅基板10上要加工的未貫通孔31的直徑為約5μm～約100μm。在本實施方式中，在X方向和Y方向各自上，針對區(qū)域42和43各自，將未貫通孔31的配置間隔定義為鄰接的未貫通孔31的中心之間的最短距離。此外，未貫通孔31的配置間隔在X方向和Y方向上也可能不同。

接著，從硅基板10的第二面22進行各向異性蝕刻。作為在各向異性蝕刻中要使用的蝕刻劑，以與實施方式1相同的方式，例如，給出諸如TMAH和KOH等的強堿性溶液。然后，如實施方式1所述，在蝕刻進行、并且蝕刻面到達犧牲層15的情況下，形成供給路徑13。在本實施方式中，為了與供給路徑13同時形成梁51，確定第一區(qū)域41的形狀，并且確定第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中的未貫通孔31的深度。供給路徑形成區(qū)域整體的尺寸由要形成的液體噴出頭1中的噴出口11的配置和供給路徑13的預期尺寸來確定。因此，沒有特別限制開口5的尺寸，但優(yōu)選開口5在圖示的X方向(即，沿著噴出口行的方向)上的尺寸為約5mm～約40mm，并且優(yōu)選開口5在圖示的Y方向上的尺寸為約200μm～約1.5mm。

接著，說明在硅基板10的第二面22中要設(shè)置的第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43。第一區(qū)域41與在供給路徑13中要形成梁51的區(qū)域相對應，并且在第一區(qū)域41中形成氧化膜4和保護膜6?？梢岳玫谝粎^(qū)域41的尺寸來調(diào)整要形成的梁51的寬度和高度?？梢匀我庠O(shè)置第一區(qū)域41在X方向上的尺寸，但優(yōu)選該尺寸為約600μm～約3mm。

第二區(qū)域42是用于在第一區(qū)域41中形成梁51時、通過從第一面21的犧牲層15側(cè)所進行的蝕刻來輔助以高精度在從第一面21向第二面22的位置形成梁51的區(qū)域。因此，由于實施方式7所述的原因，優(yōu)選第二區(qū)域42中的未貫通孔32的深度大于其它區(qū)域中的未貫通孔31的深度。

第三區(qū)域43與要形成僅供給路徑13的區(qū)域相對應。參考圖17C來說明第三區(qū)域43中的未貫通孔33和第二區(qū)域42中的未貫通孔32之間在加工位置和深度方面的關(guān)系。圖17C是用于示出未貫通孔32和33的各深度的圖，并且是相對于與圖17B的J-J′線垂直的面的立體截面圖。在圖17C中還示出在硅基板10的第一面21上預先形成的能量產(chǎn)生元件2。將未貫通孔32的深度和間隔分別定義為h₃和y₃，并且將未貫通孔33的深度和間隔分別定義為h₄和y₄。如上所述，需要與梁形成區(qū)域(第一區(qū)域41)鄰接的區(qū)域(第二區(qū)域42)中的未貫通孔32形成得比未貫通孔33深。在這種情況下，需要控制加工間隔，以使得利用通過各向異性蝕刻所形成的開口5的面取向(111)而形成的側(cè)面變?yōu)榫鶆蛎妗７杊₃、y₃、h₄和y₄具有以下關(guān)系。

(y₄-y₃)/2＝1.41×(h₃-h₄)

需要在滿足h₃>h₄的同時大致滿足該關(guān)系。符號h₃、y₃、h₄和y₄根據(jù)硅基板10的厚度、在第一面21中供給路徑13所需要的開口寬度以及硅基板10的面取向而改變。

接著，更詳細地說明實施方式10中的梁51的形成過程。圖18A～圖18D各自是用于示意性說明實施方式10中的通過未貫通孔形成步驟和蝕刻步驟的供給路徑13和梁51的逐步的形成過程的截面圖，并且圖19A～圖19C各自是如此形成的供給路徑13和梁51的例示。開口5中的各個區(qū)域41～43的未貫通孔31的配置、尺寸和間隔與上述相同，并且圖18A～圖18D和圖19A的各截面圖與沿著圖17B的線J-J′所截取的截面相對應?？梢钥紤]到供給路徑13的預期形狀、梁51的形狀、蝕刻時間和未貫通孔的間隔等來適當?shù)卦O(shè)置各向異性蝕刻條件。

圖18A是在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)的例示。在從第二面22開始硅基板10的各向異性蝕刻的情況下，經(jīng)由未貫通孔31和第二面22的開口5從硅基板10逐漸蝕刻并去除硅。圖18B是蝕刻中途的階段的例示。在該狀態(tài)下，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43中，各向異性蝕刻的蝕刻面沒有到達犧牲層5。在圖18B中利用虛線表示蝕刻開始之前的未貫通孔31的輪廓。在這種情況下，第二區(qū)域42中的未貫通孔32的深度大于第三區(qū)域43中的未貫通孔33的深度，因而在第二區(qū)域42中，與第三區(qū)域43相比，硅基板10的厚度方向上的各向異性蝕刻更快地進行。圖18C是在圖18B所示的狀態(tài)之后、進一步進行約5小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在圖18C所示的狀態(tài)下，在第二區(qū)域42和第三區(qū)域43的任意區(qū)域中，各向異性蝕刻的蝕刻面已到達犧牲層15，并且從第一面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻進行。各向異性蝕刻還在與硅基板10的厚度方向垂直的方向上從第二區(qū)域42進行，并且在硅基板10的厚度方向上形成多個不同的晶面。這是因為除從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻以外，還受到從第一面21側(cè)的蝕刻的影響。據(jù)此，在第一區(qū)域41中以與氧化膜4相接觸的方式形成梁51。

圖18D是在圖18C所示的狀態(tài)之后、進一步進行約2小時的各向異性蝕刻的狀態(tài)的例示。在圖18D所示的狀態(tài)中，除從第二區(qū)域42的側(cè)面蝕刻外，從第一面21側(cè)(犧牲層15側(cè))的蝕刻還進一步進行，因而梁51在保持與氧化膜4相接觸的狀態(tài)下變小。圖19A是在進一步進行約1小時的各向異性蝕刻之后的狀態(tài)的例示，并且示出如此形成的供給路徑13和梁51。在這種情況下，梁51的截面形狀是五邊形，并且梁51在供給路徑13中在Y方向上延伸以連接供給路徑13的相對的邊(在這種情況下為在X方向上延伸的邊)。圖19B是圖19A中的點劃線所包圍的部分的放大例示。梁51的截面變?yōu)槲暹呅蔚脑蚴窃诹?1保持與用作蝕刻掩模的氧化膜4相接觸的狀態(tài)下、蝕刻從圖18D所示的狀態(tài)進一步進行，并且蝕刻速度高的表面上的蝕刻速度受到限制。如圖19B所示，由梁51中的離第一面21最近的面和平行于第一面21的面所形成的角度α₂約為25°。據(jù)此，可以確認，在實施方式10的梁形成條件下，梁51由與Si(111)面不同的面形成。要形成的梁51的最終形狀由形成有氧化膜4和保護膜6的第一區(qū)域41在X方向上的尺寸、硅基板的面取向和材料、以及各向異性蝕刻條件等來確定。也就是說，可以通過改變上述各元素來調(diào)整梁51的形狀，并且還可以將梁51的截面形狀設(shè)置為三角形。此外，梁51的截面形狀中的離第一面21最近的頂點的位置從第一面21的面位置向著第二面22縮進。之后，在根據(jù)供給路徑13的形成位置來去除鈍化層14的情況下，貫通硅基板10的并且被配置為從第二面22側(cè)向第一面21側(cè)供給液體的供給路徑13完成，結(jié)果液體噴出頭用基板完成。

在實施方式10中，如圖19A和圖19B所示定義供給路徑13中所形成的梁51的X方向上的截面的尺寸。將硅基板10的厚度方向上的第一面21的面位置與梁51之間的最短距離定義為梁深度D₄。將硅基板10的厚度方向上的梁51的最長距離定義為梁高度H₄。將梁51在與硅基板10的厚度方向垂直的方向(X方向)上的最長距離定義為梁寬度W₄。在液體噴出頭用基板的應用中，從諸如從噴出口11噴出液體時的再填充特性等的噴出功能的觀點，優(yōu)選將梁深度D₄設(shè)置為50μm以上。從提高諸如液體噴出頭1的機械強度等的可靠性的觀點，優(yōu)選將梁高度H₄和梁寬度W₄設(shè)置為100μm以上。需要進一步考慮到諸如以下等的特性來確定梁51的尺寸：硅溶解至要從液體噴出頭實際噴出的液體的影響、以及液體噴出頭的預期使用年數(shù)等。圖19C是圖19A所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。

實施方式11

在上述的實施方式10中，在單個供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置用作梁形成區(qū)域的一個第一區(qū)域41，并且在該第一區(qū)域41的兩側(cè)分別設(shè)置第二區(qū)域42。在這種情況下，在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組的情況下，還可以在單個供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置多個這種組。也就是說，還可以在供給路徑13中設(shè)置多個梁51。實施方式11與實施方式10相似，但實施方式11與實施方式10的不同之處在于在供給路徑13中設(shè)置三個梁51。圖20A～圖20D各自是用于說明實施方式11中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖20A和圖20B各自是用于以與實施方式10的圖17B和圖18A相同的方式示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)的圖。上述的圖是第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置的例示。圖20B是沿著圖20A的線K-K′所截取的截面圖。圖20C是用于示出在各向異性蝕刻完成之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖20D是圖20C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。除了在供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置三個第一區(qū)域41、以及在各個第一區(qū)域41的兩側(cè)分別配置第二區(qū)域外，實施方式11與實施方式10相同。因而，實施方式11中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式10中的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或四個以上的梁51。

實施方式12

在將第一區(qū)域41以及該第一區(qū)域41的兩側(cè)的第二區(qū)域42視為一組、并且在單個供給路徑形成區(qū)域中設(shè)置多個這種組的情況下，可以針對第一區(qū)域41和第二區(qū)域42的各組設(shè)置供給路徑形成區(qū)域的長邊方向(X方向)上的不同尺寸。也就是說，可以在供給路徑13中形成具有不同的尺寸和形狀的多個梁51。在實施方式12中，以與實施方式11相同的方式，在供給路徑13中設(shè)置三個梁51，但實施方式12與實施方式11的不同之處在于各個梁51的尺寸和形狀彼此不同。圖21A～圖21D各自是用于說明實施方式12中的供給路徑13和梁51的形成過程的圖。圖21A和圖21B各自是用于示出在未貫通孔形成步驟完成之后且在蝕刻步驟開始之前的狀態(tài)、并且用于示出第二區(qū)域42中的未貫通孔32的配置和第三區(qū)域43中的未貫通孔33的配置的圖。圖21B是沿著圖21A的線L-L′所截取的截面圖。圖21C是用于示出在各向異性蝕刻完成之后的狀態(tài)的截面圖，并且圖21D是圖21C所示的硅基板10的從第二面22側(cè)所觀看到的平面圖。實施方式12中的供給路徑13和梁51的形成構(gòu)思和形成方法與實施方式10和11中的形成構(gòu)思和形成方法相同，并且還可以形成兩個或四個以上的梁51。在本實施方式中，在供給路徑13中設(shè)置至少兩個梁51，并且可以使這些梁51中的至少一個梁51在尺寸和形狀至少之一方面不同于供給路徑13中的其它梁51。

迄今為止，已經(jīng)通過典型實施方式說明了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實施方式?？梢栽诒景l(fā)明的范圍和主旨內(nèi)對本發(fā)明進行各種修改和改變。

實施例

實施例1

將說明基于上述的實施方式1來在硅基板10上加工供給路徑13的示例作為實施例1。使用面取向為(100)且厚度約為725μm的硅基板10。將開口5在X方向(長邊方向)上的尺寸設(shè)置為25mm，并且將開口5在Y方向上的尺寸設(shè)置為750μm。如以下所述設(shè)置第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43在X方向上的尺寸、以及未貫通孔31的配置。

將第一區(qū)域41在X方向上的尺寸設(shè)置為1,380μm，并且將各第二區(qū)域42在X方向上的尺寸設(shè)置為420μm。因而，各第三區(qū)域43在X方向上的尺寸為11.39mm。在第一區(qū)域41中沒有加工未貫通孔31。在第二區(qū)域42中，沿著X方向的三行未貫通孔32相對于開口5的中心線呈對稱配置，并且在各個行中形成六個未貫通孔32。將未貫通孔32的配置間隔在X方向和Y方向上分別設(shè)置為60μm。在第三區(qū)域43中，沿著X方向的兩行未貫通孔33相對于開口5的中心線呈對稱配置。將未貫通孔33的配置間隔在X方向和Y方向上分別設(shè)置為120μm。未貫通孔32和33分別是通過激光加工以具有約645μm的深度和約10μm的直徑的方式所形成的。

在各向異性蝕刻中，使用濃度為22質(zhì)量％的TMAH水溶液。將蝕刻的液溫設(shè)置為80℃，并且將蝕刻時間設(shè)置為8.5小時。

在上述條件下在硅基板10上加工供給路徑13的情況下，供給路徑13中所形成的梁51的梁深度D₁約為100μm、其梁高度H₁約為250μm、并且其梁寬度W₁約為600μm。

實施例2

驗證在第一區(qū)域41在長邊方向(X方向)上的尺寸以及各向異性蝕刻時間改變的情況下、梁51的形狀(梁深度D₁、梁寬度W₁)如何改變。在實施例2中，除上述的實施例1外，還在實施例1中的第一區(qū)域41在X方向上的尺寸設(shè)置為900μm和1,680μm的情況下對硅基板10進行加工。第二區(qū)域42在X方向上的尺寸和開口5在X方向上的尺寸沒有改變。因而，除第一區(qū)域41在X方向上的尺寸和第三區(qū)域43在X方向上的尺寸外，條件與實施例1的條件相同。各向異性蝕刻時間以1小時的增量在5.5小時～9.5小時的范圍內(nèi)改變。然后，在加工后的硅基板10中，檢查供給路徑13中所形成的梁51的形狀(梁深度D(μm)和梁寬度W(μm))。

為了求出各向異性蝕刻時間和梁形狀之間的關(guān)系，針對第一區(qū)域41在X方向上的尺寸有所不同的各個硅基板，在橫軸上標繪各向異性蝕刻時間T，并且在縱軸上標繪梁51的形狀(梁深度D、梁寬度W)，之后進行線性近似。在針對梁深度D和各向異性蝕刻時間T之間的關(guān)系使用線性近似的情況下，能夠獲得以下的表達式(7)。表達式(7)中的系數(shù)a₁(μm/小時)和系數(shù)b₁(μm/小時)如以下的表1所示。表達式(7)的應用范圍是D>0、即在從硅基板10的第一面21向其第二面22縮進的位置處形成梁51的情況。

D＝a₁×T+b₁…(7)

根據(jù)表達式(7)，應當理解，在D>0的條件下的梁深度D針對各向異性蝕刻時間以分鐘為單位改變了約1.3μm/min～約1.6μm/min。

表1

在針對梁寬度W和各向異性蝕刻時間T之間的關(guān)系使用線性近似的情況下，能夠獲得以下的表達式(8)。表達式(8)中的系數(shù)a₂(μm/小時)和系數(shù)b₂(μm/小時)如以下的表2所示。表達式(8)的應用范圍是W>0、即通過各向異性蝕刻沒有去除梁51的范圍。

W＝a₂×T+b₂…(8)

根據(jù)表達式(8)，應當理解，在W>0的條件下的梁寬度W針對各向異性蝕刻時間以分鐘為單位改變了約-3.2μm/min～約-3.6μm/min。也就是說，一側(cè)的梁寬度的變化變?yōu)樯鲜鲎兓囊话?、即約-1.6μm/min～約-1.8μm/min。梁51的尺寸不限于實施例2的結(jié)果，并且可以通過改變硅基板10的第二面22中的開口5的各個區(qū)域41～43以及各向異性蝕刻條件等來以各種方式改變梁51的尺寸。

表2

實施例3

說明基于上述的實施方式4來在硅基板10上加工供給路徑13的示例作為實施例3。使用面取向為(100)且厚度約為725μm的硅基板10。將供給路徑形成區(qū)域在X方向(長邊方向)上的尺寸設(shè)置為25mm，并且將供給路徑形成區(qū)域在Y方向上的尺寸設(shè)置為750μm。如以下所述設(shè)置第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43在X方向上的尺寸、以及未貫通孔31的配置。

將被用作蝕刻掩模的保護膜6和氧化膜4覆蓋的第一區(qū)域41在X方向上的尺寸設(shè)置為1,080μm，并且將各第二區(qū)域42在X方向上的尺寸設(shè)置為360μm。因而，各第三區(qū)域43在X方向上的尺寸為11.6mm。在第二區(qū)域42中，沿著X方向的三行未貫通孔32相對于開口5的中心線呈對稱配置，并且在各個行中形成六個未貫通孔32。將未貫通孔32的配置間隔在X方向和Y方向上分別設(shè)置為60μm。在第三區(qū)域43中，沿著X方向的兩行未貫通孔33相對于開口5的中心線呈對稱配置。將未貫通孔33的配置間隔在X方向和Y方向上分別設(shè)置為120μm。未貫通孔32和33分別是通過激光加工以具有約645μm的深度和約10μm的直徑的方式所形成的。

在各向異性蝕刻中，使用濃度為22質(zhì)量％的TMAH水溶液。將蝕刻的液溫設(shè)置為80℃，并且將蝕刻時間設(shè)置為10.5小時。

在上述條件下在硅基板10上加工供給路徑13的情況下，供給路徑13中所形成的梁51的梁深度D₂約為350μm、其梁高度H₂約為370μm、并且其梁寬度W₂約為890μm。

實施例4

說明基于上述的實施方式7來在硅基板10上加工供給路徑13的示例作為實施例4。使用面取向為(100)且厚度約為725μm的硅基板10。將開口5在X方向(長邊方向)上的尺寸設(shè)置為25mm，并且將開口5在Y方向上的尺寸設(shè)置為750μm。如以下所述設(shè)置第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43在X方向上的尺寸、以及未貫通孔31的配置。

將第一區(qū)域41在X方向上的尺寸設(shè)置為1,380μm，并且將各第二區(qū)域42在X方向上的尺寸設(shè)置為420μm。因而，各第三區(qū)域43在X方向上的尺寸為11.39mm。在第一區(qū)域41中沒有加工未貫通孔31。在第二區(qū)域42中，沿著X方向的兩行未貫通孔32相對于開口5的中心線呈對稱配置，并且將未貫通孔32之間的配置間隔在X方向和Y方向上分別設(shè)置為60μm。將未貫通孔32的深度設(shè)置為約645μm，并且將其直徑設(shè)置為約10μm。在第三區(qū)域43中，沿著X方向的兩行未貫通孔33相對于開口5的中心線呈對稱配置。將未貫通孔33的配置間隔在X方向上設(shè)置為60μm并且在Y方向上設(shè)置為120μm。將未貫通孔33的深度設(shè)置為約600μm，并且將其直徑設(shè)置為約10μm。

在各向異性蝕刻中，使用濃度為22質(zhì)量％的TMAH水溶液。將蝕刻的液溫設(shè)置為80℃，并且將蝕刻時間設(shè)置為8.5小時。

在上述條件下在硅基板10上加工供給路徑13的情況下，供給路徑13中所形成的梁51的梁深度D₃約為100μm、其梁高度H₃約為250μm、并且其梁寬度W₃約為600μm。

實施例5

說明基于上述的實施方式10來在硅基板10上加工供給路徑13的示例作為實施例5。使用面取向為(100)且厚度約為725μm的硅基板10。將供給路徑形成區(qū)域在X方向(長邊方向)上的尺寸設(shè)置為25mm，并且將供給路徑形成區(qū)域在Y方向上的尺寸設(shè)置為750μm。如以下所述設(shè)置第一區(qū)域41、第二區(qū)域42和第三區(qū)域43在X方向上的尺寸、以及未貫通孔31的配置。

將被用作蝕刻掩模的保護膜6和氧化膜4覆蓋的第一區(qū)域41在X方向上的尺寸設(shè)置為1,080μm，并且將各第二區(qū)域42在X方向上的尺寸設(shè)置為360μm。因而，各第三區(qū)域43在X方向上的尺寸為11.6mm。在第二區(qū)域42中，沿著X方向的兩行行未貫通孔32相對于開口5的中心線呈對稱配置，并且將未貫通孔32之間的配置間隔在X方向和Y方向上分別設(shè)置為60μm。將未貫通孔32的深度設(shè)置為約645μm，并且將其直徑設(shè)置為約10μm。在第三區(qū)域43中，沿著X方向的兩行未貫通孔33相對于開口5的中心線呈對稱配置。將未貫通孔33的配置間隔在X方向上設(shè)置為60μm并且在Y方向上設(shè)置為120μm。將未貫通孔33的深度設(shè)置為約600μm，并且將其直徑設(shè)置為約10μm。

在各向異性蝕刻中，使用濃度為22質(zhì)量％的TMAH水溶液。將蝕刻的液溫設(shè)置為80℃，并且將蝕刻時間設(shè)置為10.5小時。

在上述條件下在硅基板10上加工供給路徑13的情況下，供給路徑13中所形成的梁51的梁深度D₄約為350μm、其梁高度H₄約為370μm、并且其梁寬度W₄約為890μm。

盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。