(57)【要約】【課題】ガラス基板に多段の溝を安価に精度良く形成することができるガラス基板の溝形成方法等を提供すること。【解決手段】ガラス基板２の表面に段差状の開口穴２１ａ〜２３ａを有するエッチング保護膜Ｂを形成し、エッチング保護膜Ｂとガラス基板２とを同時にエッチングして、ガラス基板２に段差状の開口穴２１ａ〜２３ａに対応する多段の溝９ａ〜９ｃを形成する。このとき、段差状の開口穴２１ａ〜２３ａを有するエッチング保護膜ＢがＴＥＯＳ酸化膜のような酸化膜であり、あるいは窒化膜である。エッチングに際しては、ガラス基板２のエッチングレートとエッチング保護膜Ｂのエッチングレートとの相違により、エッチング保護膜Ｂの段差部の膜厚を決定する。【選択図】図６
2010240970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成するガラス基板の溝形成方法であって、
前記ガラス基板の表面に段差状の開口穴を有するエッチング保護膜を形成し、前記エッチング保護膜と前記ガラス基板とを同時にエッチングして、前記ガラス基板に前記段差状の開口穴に対応する多段の溝を形成することを特徴とするガラス基板の溝形成方法。
【請求項２】
前記ガラス基板のエッチングレートと前記エッチング保護膜のエッチングレートとの相違により、前記エッチング保護膜の段差部の膜厚を決定することを特徴とする請求項１記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項３】
前記ガラス基板の表面をマスクで覆って開口穴を有するエッチング保護膜を形成する工程と、
前記エッチング保護膜の前記開口穴の上部を該開口穴より幅広のマスクで覆って前記開口穴より幅広の開口穴を有するエッチング保護膜をさらに形成する工程と、
上記の工程を繰り返して前記開口穴が段差状に拡径するエッチング保護膜を形成し、前記段差状の開口孔を有するエッチング保護膜と前記ガラス基板とを同時にエッチングして、前記ガラス基板に多段の溝を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項４】
前記ガラス基板の表面を第１のマスクで覆って第１の開口穴を有する第１段目のエッチング保護膜を形成する工程と、
前記第１段目のエッチング保護膜の前記第１の開口穴の上部を該第１の開口穴より幅広の第２のマスクで覆って前記第１の開口穴より幅広の第２の開口穴を有する第２段目のエッチング保護膜を形成する工程と、
前記第２段目のエッチング保護膜の前記第２の開口穴の上部を該第２の開口穴より幅広の第３のマスクで覆って前記第２の開口穴より幅広の第３の開口穴を有する第３段目のエッチング保護膜を形成する工程と、
前記第１〜第３の開口穴が段差状に拡径するエッチング保護膜と前記ガラス基板とを同時にエッチングして、前記ガラス基板に３段の溝を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項３記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項５】
前記第１段目のエッチング保護膜に第１の開口穴を形成する際にアライメントマークを同時に形成しておき、前記アライメントマークに前記第２のマスクのアライメント穴、前記第３のマスクのアライメント穴を合わせてパターンの位置合わせを行うことを特徴とする請求項４記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項６】
前記段差状の開口穴を有するエッチング保護膜が酸化膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項７】
前記酸化膜がＴＥＯＳ酸化膜であることを特徴とする請求項６記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項８】
前記酸化膜と前記ガラス基板とをフッ酸系のエッチング液によりエッチングすることを特徴とする請求項６または７記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項９】
前記酸化膜の成長後に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項１０】
前記段差状の開口穴を有するエッチング保護膜が窒化膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス基板の溝形成方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のガラス基板の溝形成方法により前記ガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成して該凹部に電極を設け、前記電極が設けられたガラス基板に振動板を有するシリコン基板を接合し、前記電極及び該電極に隙間を持って対向する振動板を備えた静電アクチュエータを製造することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の静電アクチュエータの製造方法により製造された静電アクチュエータのシリコン基板に、複数のノズル穴を有するノズル基板を接合し、該ノズル基板と前記シリコン基板との間に該ノズルの各々に連通する吐出室を形成し、前記振動板の変形により前記ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを製造することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス基板の溝形成方法、静電アクチュエータの製造方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電駆動方式のインクジェットヘッドにおいて、吐出パワーの向上、駆動電圧の低電圧化が求められており、それを実現するために、ガラス基板に多段の溝を設けて個別電極を多段に形成する方法がある。
従来の静電アクチュエータに、個別電極の短辺方向に多段の段差を設けるものがあり、この段差はシリコンまたは硼珪酸ガラスからなる基板に多段の溝を設けることによって形成される。そして、多段の溝はエッチングとパターニングを繰り返して形成する（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１８１５５号公報（第５頁、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、シリコンからなる基板に多段の溝を形成するとシリコン基板の単価が高いためコストが上昇し、また、シリコン基板をキャビティ基板と接合する際に陽極接合をすることができず、さらに、シリコン基板は透明でないためアクチュエータ内の様子を観察することができない等の問題がある。
これに対して硼珪酸ガラスを用いると上記の問題点は解決されるが、多段の溝を形成する際にエッチングとパターニングを繰り返さなければならないという問題は残されており、このため、多段の溝を形成する際の工程数が多くなり、コストも高くなり、またエッチング量が段ごとに異なるためにエッチングばらつきが発生しやすく、ギャップ精度も低くなる。
【０００５】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ガラス基板に、エッチングとパターニングを何度も繰り返すことなく１回のエッチングで多段の溝を形成し、工程とコストを削減し、エッチングばらつきがなくギャップ精度が高いガラス基板の溝形成方法、静電アクチュエータの製造方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、ガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成するガラス基板の溝形成方法であって、ガラス基板の表面に段差状の開口穴を有するエッチング保護膜を形成し、エッチング保護膜とガラス基板とを同時にエッチングしてガラス基板に段差状の開口穴に対応する多段の溝を形成するようにしたものである。
ガラス基板上にあらかじめ段差状の開口穴を有するエッチング保護膜を形成し、このエッチング保護膜とガラス基板とを１回で同時にエッチングするようにしたので、ガラス基板上に多段の溝を精度よく形成することができる。また、各段差をフォト工程を用いることなく形成するようにしたので、工程を簡略化して、コストを削減することができる。
【０００７】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、ガラス基板のエッチングレートとエッチング保護膜のエッチングレートとの相違により、エッチング保護膜の段差部の膜厚を決定するようにしたものである。
エッチングレートの相違によりエッチング保護膜の段差部の膜厚を決定するようにしたので、エッチングレートが異なる部材に対しても多段の溝を精度よく形成することができる。
【０００８】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、ガラス基板の表面をマスクで覆って開口穴を有するエッチング保護膜を形成する工程と、エッチング保護膜の前記開口穴の上部をこの開口穴より幅広のマスクで覆ってこの開口穴より幅広の開口穴を有するエッチング保護膜をさらに形成する工程と、上記の工程を繰り返して開口穴が段差状に拡径するエッチング保護膜を形成し、段差状の開口孔を有するエッチング保護膜とガラス基板とを同時にエッチングして、ガラス基板に多段の溝を形成する工程とを有するものである。
ガラス基板上に段差状の開口穴を有するエッチング保護膜を形成し、これを１回で同時にエッチングすることにより、ガラス基板に極浅段差を精度よく形成することができ、各段差毎のエッチングばらつきがなくなり、ギャップ精度が向上する。また、多段の溝をフォト工程を用いることなく形成するので、エッチングの回数を減らすことができ、工程とコストを削減することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、ガラス基板の表面を第１のマスクで覆って第１の開口穴を有する第１段目のエッチング保護膜を形成する工程と、第１段目のエッチング保護膜の第１の開口穴の上部を第１の開口穴より幅広の第２のマスクで覆って第１の開口穴より幅広の第２の開口穴を有する第２段目のエッチング保護膜を形成する工程と、第２段目のエッチング保護膜の第２の開口穴の上部を第２の開口穴より幅広の第３のマスクで覆って第２の開口穴より幅広の第３の開口穴を有する第３段目のエッチング保護膜を形成する工程と、第１〜第３の開口穴が段差状に拡径するエッチング保護膜とガラス基板とを同時にエッチングして、ガラス基板に３段の溝を形成する工程とを有するものである。
ガラス基板上に３段の開口穴を有するエッチング保護膜を形成し、これを１回で同時にエッチングすることにより、ガラス基板に極浅段差を精度よく形成することができ、各段差毎のエッチングばらつきがなくなり、ギャップ精度が向上する。また、３段の溝をフォト工程を用いることなく形成するので、エッチングの回数を減らすことができ、工程とコストを削減することが可能となる。さらに、マスクによるエッチング保護膜の段差形成はマスクを３回代えるだけで可能であり、フォトエッチング工程に比べてタクトタイムを短縮することができる。
【００１０】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、第１段目のエッチング保護膜に第１の開口穴を形成する際にアライメントマークを同時に形成しておき、アライメントマークに第２のマスクのアライメント穴、第３のマスクのアライメント穴を合わせてパターンの位置合わせを行うようにしたものである。
段差状のエッチング保護膜に形成される第１〜第３の開口穴の位置あわせを正確に行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、段差状の開口穴を有するエッチング保護膜を酸化膜としたものである。
エッチング保護膜を酸化膜で形成したので低温でガラス基板に形成することができ、膜パターンの精度が向上する。
【００１２】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、酸化膜がＴＥＯＳ酸化膜である。
酸化膜をＴＥＯＳ酸化膜で形成したので、４５０℃以下の低温でガラス基板に酸化膜を形成することができ、酸化膜パターンの精度が向上する。
【００１３】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、酸化膜とガラス基板とをフッ酸系のエッチング液によりエッチングするようにしたものである。
酸化膜とガラス基板とはフッ酸系の液により確実にエッチングすることができる。
【００１４】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、段差状の開口穴を有する酸化膜の成長後に酸素プラズマ処理を行うものである。
酸化膜の成長後に酸素プラズマ処理を行うようにしたので、酸化膜を所望の形状に安定させることができる。
【００１５】
また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、段差状の開口穴を有するエッチング保護膜を窒化膜としたものである。
エッチング保護膜を窒化膜としたので、エッチング保護膜としての精度が高い。
【００１６】
本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、上記のガラス基板の溝形成方法によりガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成して凹部に電極を設け、電極が設けられたガラス基板に振動板を有するシリコン基板を接合し、電極及びこの電極に隙間を持って対向する振動板を備えた静電アクチュエータを製造するものである。
吐出パワーに優れ、駆動電圧が低電圧化された静電アクチュエータを、高精度にかつ低コストで製造することができる。
【００１７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記の静電アクチュエータの製造方法により製造された静電アクチュエータのシリコン基板に、複数のノズル穴を有するノズル基板を接合し、ノズル基板とシリコン基板との間にノズルの各々に連通する吐出室を形成し、振動板の変形によりノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを製造するものである。
吐出パワーに優れ、駆動電圧が低電圧化された液滴吐出ヘッドを、高精度にかつ低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。
【図２】図１の液滴吐出ヘッドを組み立てた状態の要部の縦断面図。
【図３】図１の液滴吐出ヘッドのガラス基板の製造工程を示す断面図。
【図４】図３に続くガラス基板の製造工程を示す断面図。
【図５】図４に続くガラス基板の製造工程を示す断面図。
【図６】図５に続くガラス基板の製造工程を示す断面図。
【図７】図６に続くガラス基板の製造工程を示す断面図。
【図８】本発明の実施の形態２に係る液滴吐出装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図２は図１の液滴吐出ヘッドを組み立てた状態の縦断面図である。
図１、図２において、液滴吐出ヘッドは、振動板を有する第１の基板としてのキャビティ基板１と、電極８を有する第２の基板としてのガラス基板２と、ノズル孔１２を有する第３の基板としてのノズル基板３とが積層された三層構造となっている。
中間の第１の基板としてのキャビティ基板１はシリコン基板であり、底壁を振動板４とする複数の吐出室５と、各々の吐出室５に液（インク）を供給するための共通のリザーバ７を有する。そして、キャビティ基板１の全面に、プラズマＣＶＤによりＴＥＯＳ膜を０．１μｍ形成し、絶縁膜１５としている。これは、液滴吐出ヘッドの駆動時における絶縁破壊やショートを防止するため、及び液によるキャビティ基板１のエッチングを防止するためである。
【００２０】
キャビティ基板１の下面に接合される第２の基板としてのガラス基板２は、硼珪酸ガラスを使用し、キャビティ基板１とガラス基板２の接合は陽極接合により行う。
このガラス基板２に電極８を設けるための凹部９は多段の溝Ａにより形成されており、振動板４とこれに対向して配置させる電極８との対向間隔、すなわちギャップ（隙間）Ｇが３段に形成されている。凹部９は最も深い部分が１９０ｎｍであり、最も浅い部分が１５０ｎｍである。この凹部９はその内部に電極８、リード部１０及び端子部１１を設けるように、電極部形状に類似したやや大きめの形状にパターン形成されている。電極８は凹部９内に電極部材（本実施の形態ではＩＴＯ部材）をスパッタ法で７０ｎｍスパッタし、電極パターンを形成して作製する。したがって、本実施の形態におけるキャビティ基板１とガラス基板２とを陽極接合した後のギャップＧは、最も深い部分で１２０ｎｍとなっている。
【００２１】
また、キャビティ基板１の上面に接着接合される第３の基板としてのノズル基板３は、厚さ１８０μｍのシリコン基板を用い、ノズル基板３の面部に、それぞれ吐出室５と連通するノズル孔１２が設けられ、また、吐出室５とリザーバー７を連通するオリフィス６が設けられている。ノズル孔１２は２段ノズルとなっており、液流れの整流作用により液の直進性を向上させている。
また、ノズル基板３の両端には、キャビティ基板１に形成されたリザーバ７に対向してリザーバ７内の圧力変動を抑制するダイアフラム１３が形成されている。このダイアフラム１３は、ノズル基板３の一部を薄肉に、例えばエッチングにより加工して形成されている。なお、上記の各数値はその一例を示すものである。
【００２２】
上記のように構成された液滴吐出ヘッドの動作を説明する。
ガラス基板２に設けられた電極８の端子部１１と、キャビティ基板１に設けられた共通電極１９との間に、発振回路１８を接続する。そして、電極８に、発振回路１８により０Ｖから３０Ｖのパルス電圧を印加し、電極８の表面がプラスに帯電すると、対応する振動板４がマイナス電位に帯電し、振動板４は静電気の吸引作用により下方へたわむ。
ついで、パルス電圧をＯＦＦにすると、振動板４は復元する。そのため、吐出室５内の圧力が急激に上昇して、ノズル孔１２から液滴１６を記録紙１７に向けて吐出する。
次に、振動板４が再び下方へ撓むと、液がリザーバ７からオリフィス６を通じて吐出室５内に補給される。
なお、キャビティ基板１と発振回路１８との接続は、ドライエッチングによりキャビティ基板１の一部に開けた共通電極１９において行う。また、液滴吐出ヘッドへの液の供給は、電極基板２上に形成した液供給口１４により行う。
【００２３】
本実施の形態１の液滴吐出ヘッドにおける振動板４は高濃度のボロンドープ層であって、ボロンドープ層は所望の振動板４と同じ厚みを有している。
アルカリによるシリコンエッチングにおけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場合、高濃度（約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｃ以上）の領域において、非常に小さくなる。
本実施の形態１では、このことを利用し、振動板４の形成領域を高濃度ボロンドープ層とし、アルカリ異方性エッチングにより、吐出室５を形成する際に、ボロンドープ層が露出した時点でエッチングレートが極端に小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術により、振動板４を所望の板厚に作製している。
【００２４】
本実施の形態１における液滴吐出ヘッドの第２の基板としてのガラス基板２の製造方法を、図３〜図７の製造工程図により詳細に説明する。なお、以下に示す数値はその一例を示すもので、これに限定するものではない。
まず、図３（ａ）に示すように、両面を研磨した厚み１ｍｍの硼珪酸ガラスからなるガラス基板２を用意する。
【００２５】
次に、図３（ｂ）に示すように、ＲＣＡ等で洗浄したガラス基板２の片面に第１のシリコンマスク３１を載せる。この際、第１のシリコンマスク３１とガラス基板２とを耐熱性テープで固定する（図示せず）。
【００２６】
次に、図３（ｃ）に示すように、ガラス基板２が露出している部分にエッチング保護膜である第１段目のＴＥＯＳ酸化膜２１を成膜する。例えば、ガラス基板２の第１段目の溝９ａ（図２参照）を２０ｎｍの深さで形成する場合、ガラス基板２のガラスエッチングレートが１５Å／ｓｅｃであり、エッチング保護膜であるＴＥＯＳ酸化膜レートが３０Å／ｓｅｃであるから、第１段目のＴＥＯＳ酸化膜２１の膜厚が４０ｎｍになるようにして成膜する。この際、後述する第２のシリコンマスク３２、及び第３のシリコンマスク３３（図４、図５参照）のアライメントマークも同時に形成する。
【００２７】
次に、図３（ｄ）に示すように、耐熱性テープを剥がし、第１のシリコンマスク３１をガラス基板２から外す。これにより、第１段目のＴＥＯＳ酸化膜２１に第１の開口穴２１ａが形成される。この第１の開口穴２１ａは、後述する段差状の酸化膜（エッチング保護膜）Ｂ（図５（ｊ）参照）を用いてガラス基板２をエッチングする際に、ガラス基板２の第１段目の溝９ａを形成する部分に対応する。
【００２８】
図４（ｅ）に示すように、ガラス基板２の第１段目のＴＥＯＳ酸化膜２１の第１の開口穴２１ａの上に、この開口穴２１ａを覆うようにして、第１のシリコンマスク３１よりも幅広の第２のシリコンマスク３２を載せる。この際、図３（ｃ）において形成されたアライメントマークに第２のシリコンマスク３２のアライメント穴を合わせてパターンの位置合わせを行い、第２のシリコンマスク３２とガラス基板２とを耐熱性テープで固定する。
【００２９】
次に、図４（ｆ）に示すように、第１のＴＥＯＳ酸化膜２１が露出している部分にエッチング保護膜である第２段目のＴＥＯＳ酸化膜２２を成膜する。例えば、ガラス基板２の第２段目の溝９ｂ（図２参照）を２０ｎｍで形成する場合、ガラス基板２のガラスエッチングレートが１５Å／ｓｅｃであり、エッチング保護膜であるＴＥＯＳ酸化膜レートが３０Å／ｓｅｃであるから、第２段目のＴＥＯＳ酸化膜２２の膜厚が４０ｎｍになるようにして成膜する。
【００３０】
次に、図４（ｇ）に示すように、耐熱性テープを剥がし、第２のシリコンマスク３２をガラス基板２から外す。こうして第２段目のＴＥＯＳ酸化膜２２に第２の開口穴２２ａが形成される。この第２の開口穴２２ａは、後述する段差状の酸化膜Ｂ（図５（ｊ）参照）を用いてガラス基板２をエッチングする際に、ガラス基板２の第２段目の溝９ｂを形成する部分に対応する。
【００３１】
図５（ｈ）に示すように、ガラス基板２の第２段目のＴＥＯＳ酸化膜２２の第２の開口穴２２ａの上に、この開口穴２２ａを覆うようにして、第２のシリコンマスク３２よりも幅広の第３のシリコンマスク３３を載せる。この際、図３（ｃ）において形成されたアライメントマークに第３のシリコンマスク３２のアライメント穴を合わせてパターンの位置合わせを行い、第３のシリコンマスク３２とガラス基板２とを耐熱性テープで固定する。
【００３２】
次に、図５（ｉ）に示すように、第２のＴＥＯＳ酸化膜２２が露出している部分にエッチング保護膜である第３段目のＴＥＯＳ酸化膜２３を成膜する。例えば、ガラス基板２の第３段目の溝９ｃ（図２参照）を１５０ｎｍで形成する場合、ガラス基板２のガラスエッチングレートが１５Å／ｓｅｃであり、エッチング保護膜であるＴＥＯＳ酸化膜レートが３０Å／ｓｅｃであるから、第３段目のＴＥＯＳ酸化膜２３の膜厚が３００ｎｍになるようにして成膜する。
【００３３】
次に、図５（ｊ）に示すように、耐熱性テープを剥がし、第３のシリコンマスク３３をガラス基板２から外す。こうして、第３段目のＴＥＯＳ酸化膜２３に第３の開口穴２３ａが形成され、先の第１段目、第２段目のＴＥＯＳ酸化膜２１、２２の開口穴２１ａ、２２ａと共に、段差状の酸化膜（段差状の開口穴を有する酸化膜、すなわちエッチング保護膜）Ｂを形成する。なお、第３の開口穴２３ａは、段差状の酸化膜Ｂを用いてガラス基板２をエッチングする際に、ガラス基板２の第３段目の溝９ｃを形成する部分に対応する。
上記の工程において、第１、第２、第３段目のＴＥＯＳ酸化膜２１、２２、２３の成長後は酸素プラズマ処理を行い、第１、第２、第３段目のＴＥＯＳ酸化膜２１、２２、２３を所望の形状に安定させる。
【００３４】
次に、図６（ｋ）に示すように、段差状の酸化膜Ｂとガラス基板２とを、所望時間、フッ酸系のガラスエッチング専用液により同時にエッチングする。この際、ガラスエッチングレートが１５Å／ｓｅｃであり、ＴＥＯＳ酸化膜レートが３０Å／ｓｅｃであるから、段差状の酸化膜Ｂはガラス基板２の２倍の速度でエッチングされる。
段差状の酸化膜Ｂが４０ｎｍエッチングされると、第１の開口穴２１ａに対応した部分のガラス基板２が２０ｎｍエッチングされて第１段目の溝９ａが形成される。そして、第１の開口穴２１ａは厚みが０となる。
【００３５】
次に、図６（ｌ）に示すように、段差状の酸化膜Ｂがさらに４０ｎｍエッチングされると、段差状の酸化膜Ｂの第２の開口穴２２ａに対応した部分のガラス基板２が２０ｎｍエッチングされて第２段目の溝９ｂが形成される。この際、第１段目の溝９ａも２０ｎｍさらにエッチングされる。こうして、段差状の酸化膜Ｂが４０ｎｍエッチングされると、第２の開口穴２２ａは厚みが０となる。
【００３６】
次に、図６（ｍ）に示すように、段差状の酸化膜Ｂがさらに３００ｎｍエッチングされると、段差状の酸化膜Ｂの第３の開口穴２３ａに対応した部分のガラス基板２が１５０ｎｍエッチングされて第３段目の溝９ｃが形成される。この際、第１段目、第２段目の溝９ａ、９ｂも１５０ｎｍさらにエッチングされる。こうして、段差状の酸化膜Ｂが１５０ｎｍエッチングされると、第３の開口穴２３ａは厚みが０となり、段差状の酸化膜Ｂはすべてエッチングされることになる。
【００３７】
このようにして、段差状の酸化膜Ｂがエッチングされてなくなった部分からさらにガラス基板２のエッチングが進み、最終的に、図６（ｍ）に示すように、ガラス基板２に多段の溝（３段の溝）Ａを有する凹部９が形成される。この凹部９は、第１段目の溝９ａが２０ｎｍの深さであり、第２段目の溝９ｂが２０ｎｍの深さであり、第３段目の溝９ｃが１５０ｎｍの深さである。
【００３８】
図７（ｎ）に示すように、ガラス基板２を硫酸洗浄した後、パターンを形成した凹部９面にスパッタリング法によりＩＴＯ膜を全面に成膜する。膜厚は、例えばギャップＧを１２０ｎｍで形成する場合、凹部９の最も深い部分は１９０ｎｍであるので、ＩＴＯ膜が７０ｎｍの厚みになるように成膜する。次に、スクラブ洗浄し、ガラス基板２の多段の溝Ａを有する凹部９内にＩＴＯパターンが残るようにレジストパターンを形成し、ＩＴＯ膜をエッチングして、ＩＴＯパターンすなわち電極８を形成する。
【００３９】
最後に、図７（ｏ）に示すように、サンドブラスト加工またはドリル加工によって液供給口１４となる穴１４ａを形成する。
【００４０】
上記の説明では、ガラス基板２に３段の溝Ａを有する凹部９を形成する場合について説明したが、多段の溝Ａは３段に限定するものではなく、例えば、２段、または４段以上に形成してもよい。
また、上記の説明では、エッチング保護膜として酸化膜を用いた場合について説明したがこれに限定するものではなく、例えば窒化膜を用いたものであってもよい。窒化膜の場合は酸化膜の場合に比べてエッチングレートが遅いが、酸化膜の場合よりもエッチング保護膜としての精度は高い。なお、エッチング保護膜として窒化膜を用いる場合でも、ガラス基板２の溝形成の方法は酸化膜の場合と実質的に同様である。
【００４１】
従来は、多段の溝Ａを形成する場合、フォトエッチング工程を用いて行っていたが、このようにすると各段差を形成するときにエッチングにばらつきが生じ、このばらつきが積み重ねられて面内における段差精度を得ることができなかったが、本発明によれば、フォトエッチング工程がなく、エッチングを１回で行うことができるため、段差にばらつきがなく、ギャップ精度を向上することができる。
また、本発明によれば、従来のように多数回のフォトエッチング工程を行わないので、レジストを使用することはない。さらに、エッチング工程が１回であるから、エッチング液の使用回数を減らすことができる。こうして、工程を削減することができ、コストを低減することができる。
【００４２】
さらに、本発明によれば、エッチング保護膜をＴＥＯＳ酸化膜で形成する場合は、４５０℃以下の低温成膜が可能であり、第１〜第３のシリコンマスク３１〜３３を撓まない状態で成膜することができるため、第１〜第３のシリコンマスク３１〜３３の浮き部分からの膜の回り込みがなく、パターン精度を向上させることができる。
また、第１〜第３のシリコンマスク３１〜３３を取り替えて成膜を繰り返すだけでよいので、フォトエッチング工程に比べてタクトタイムを短縮することができる。
【００４３】
上記のようにして多段の溝Ａを有する凹部９を備えたガラス基板２を製造したのち（図３〜図７参照）、このガラス基板２に振動板を有するシリコン基板を接合し、ガラス基板２の電極８とこの電極８にギャップ（隙間）Ｇを持って対向する振動板とを備えた静電アクチュエータを製造する（図示せず）。
さらに、上記のようにして製造された静電アクチュエータのシリコン基板（キャビティ基板）１に、複数のノズル孔１２を有するノズル基板３を接合してノズル基板３とシリコン基板（キャビティ基板）１との間にノズル１２の各々に連通する吐出室５を形成し、振動板４の変形によりノズル１２から液滴１６を吐出させる液滴吐出ヘッドを製造する（図２参照）。
【００４４】
実施の形態２．
図８は、実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置の斜視図である。
図８に示す液滴吐出装置１００は、一般的なインクジェットプリンタである。
実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドは、ガラス基板２上に複数の極浅段差を精度よく形成しており、各段差毎のエッチングばらつきがなくギャップ精度に優れているので、吐出性能に優れた液滴吐出装置１００を得ることができる。
なお、実施の形態１に示す液滴吐出ヘッドは図８に示すインクジェットプリンタの他に、液滴を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。  
【符号の説明】
【００４５】
１  キャビティ基板、２  ガラス基板、３  ノズル基板、４  振動板、５  吐出室、６  オリフィス、７  リザーバ、８  電極、９  凹部、９ａ  第１段目の溝、９ｂ  第２段目の溝、９ｃ  第３段目の溝、１２  ノズル孔、２１  第１段目のＴＥＯＳ酸化膜（第１段目のエッチング保護膜）、２１ａ  第１の開口穴、２２  第２段目のＴＥＯＳ酸化膜（第２段目のエッチング保護膜）、２２ａ  第２の開口穴、２３  第３段目のＴＥＯＳ酸化膜（第３段目のエッチング保護膜）、２３ａ  第３の開口穴、３１ 第１のシリコンマスク（第１のマスク）、３２  第２のシリコンマスク（第２のマスク）、３３  第３のシリコンマスク（第３のマスク）、Ａ  多段の溝、Ｂ  段差状の酸化膜（段差状の開口穴を有する酸化膜）。
【図１】
2010240970.tif 000003
【図２】
2010240970.tif 000004
【図３】
2010240970.tif 000005
【図４】
2010240970.tif 000006
【図５】
2010240970.tif 000007
【図６】
2010240970.tif 000008
【図７】
2010240970.tif 000009
【図８】
2010240970.tif 000010