(57)【要約】【課題】液保護膜の表面に傷やピンホール等を生じさせず、アルカリ耐性を向上させることができる高品質のシリコン製ノズル基板等を提供すること。【解決手段】液滴を吐出するためのノズル孔１１を有し、ノズル孔１１の液導入側の面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃまでドライ酸化膜１２を形成し、ドライ酸化膜１２にＴａ2Ｏ5 膜１３を積層した。このとき、ノズル孔１１の液導入側の面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃまでドライ酸化膜１２を形成し、ノズル孔１１の液吐出側の面１ａに撥水膜１４をさらに形成し、ドライ酸化膜１２に、ノズル孔１１の液導入側の面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃの開口部１１ｄまで連続するＴａ2Ｏ5 膜１３を積層する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するためのノズル孔を有し、
前記ノズル孔の液導入側の面から前記ノズル孔の内壁までドライ酸化膜を形成し、
前記ドライ酸化膜にＴａ2Ｏ5 膜を積層したことを特徴とするシリコン製ノズル基板。
【請求項２】
液滴を吐出するための前記ノズル孔を有し、
前記ノズル孔の液導入側の面から前記ノズル孔の内壁までドライ酸化膜を形成し、
前記ノズル孔の液吐出側の面に撥水膜をさらに形成し、
前記ドライ酸化膜に、前記ノズル孔の液導入側の面から前記ノズル孔の内壁の開口部まで連続するＴａ2Ｏ5 膜を積層したことを特徴とする請求項１記載のシリコン製ノズル基板。
【請求項３】
請求項１または２記載のシリコン製ノズル基板を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項３記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
シリコン基材に凹部を形成する工程と、
前記シリコン基材の表面にドライ酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン基材の前記凹部を形成した側の面に第１の支持基板を貼り合わせる工程と、
前記シリコン基材の前記凹部を形成した側の面と反対側の面を薄板化して前記凹部を開口させる工程と、
前記シリコン基材の前記薄板化した側の面に第２の支持基板を貼り合わせる工程と、
前記第１の支持基板を剥離する工程と、
前記シリコン基材の前記凹部を形成した側の面から前記開口した凹部の内壁までＴａ2Ｏ5 膜を形成する工程と、
前記第２の支持基板を剥離する工程とを、
有することを特徴とするシリコン製ノズル基板の製造方法。
【請求項６】
前記シリコン基材の前記凹部を形成した側の面と反対側の面を薄板化して前記凹部を開口させる工程ののち、前記シリコン基材の薄板化した側の面に撥水膜を形成する工程をさらに含み、
また、前記シリコン基材の前記凹部を形成した側の面から前記開口した凹部の内壁までＴａ2Ｏ5 膜を形成する工程が、前記シリコン基材の前記凹部を形成した側の面から前記開口した凹部の内壁の開口部までＴａ2Ｏ5 膜を形成する工程であることを特徴とする請求項５記載のシリコン製ノズル基板の製造方法。
【請求項７】
前記Ｔａ2Ｏ5 膜を低温プラズマＣＶＤで形成することを特徴とする請求項５または６記載のシリコン製ノズル基板の製造方法。
【請求項８】
低温プラズマＣＶＤを１００℃〜１５０℃で行うことを特徴とする請求項７記載のシリコン製ノズル基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは、一般に、インク滴を吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、このノズル基板に接合されノズル基板との間で上記ノズル孔に連通する吐出室、リザーバ等のインク流路が形成されたキャビティ基板とを備え、駆動部により吐出室に圧力を加えることによって、インク液を選択されたノズル孔から吐出するように構成されている。駆動手段としては、静電気力を利用する方式や、圧電素子による圧電方式、発熱素子を利用するバブルジェット（登録商標）方式等がある。
【０００３】
近年、インクジェットヘッドに対して、印刷速度の高速化及びカラー化を目的としてノズル列を複数有する構造が求められており、さらに加えて、ノズルは高密度化するとともに１列あたりのノズル数が増加して長尺化しており、インクジェットヘッド内のアクチュエータ数は益々増加している。このため、ノズル密度が高く、長尺かつ多数のノズル列を有する、小型で吐出特性に優れたインクジェットヘッドが要求され、従来から様々な工夫、提案がなされている。
【０００４】
従来のインクジェットヘッドは、その製造工程において、基材に凹部を形成し、基材表面を熱酸化処理して保護膜を形成し、凹部を形成した側の面に支持基板を貼り合わせ、反対側の面を薄板化して凹部を開口させ、支持基板を剥離してノズル基板を製造していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５９６６１号公報（第９頁−第１１頁、図５−図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の技術では、製造工程の途中で、ノズル基板の液導入側の面やノズル孔の内壁に形成した保護膜に、傷やピンホール等が発生することがあった。
【０００７】
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、保護膜に傷やピンホール等を生じることがなく、アルカリ耐性を向上させることができるシリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板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】
【０００８】
本発明に係るシリコン製ノズル基板は、液滴を吐出するためのノズル孔を有し、ノズル孔の液導入側の面からノズル孔の内壁までドライ酸化膜を形成し、ドライ酸化膜にＴａ2Ｏ5 膜を積層したものである。
ドライ酸化膜にＴａ2Ｏ5 膜を積層したので、シリコン製ノズル基板のアルカリ耐性を向上させることができる。
【０００９】
本発明に係るシリコン製ノズル基板は、液滴を吐出するためのノズル孔を有し、ノズル孔の液導入側の面からノズル孔の内壁までドライ酸化膜を形成し、ノズル孔の吐出側の面に撥水膜をさらに形成し、ドライ酸化膜に、ノズル孔の液導入側の面からノズル孔の内壁の開口部まで連続するＴａ2Ｏ5 膜を積層したものである。
ノズル孔の内壁の開口部までＴａ2Ｏ5 膜を形成したので、シリコン製ノズル基板のアルカリ耐性を向上させるとともに、基板内部への液の侵入を阻止することができる。
【００１０】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記のシリコン製ノズル基板を備えたものである。
アルカリ耐性に優れ、基板内部への液の侵入を阻止するノズル基板を備えたので、液滴吐出が安定した液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００１１】
本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液滴吐出ヘッドを搭載したものである。
液滴吐出が安定した液滴吐出ヘッドを搭載した高品質の液滴吐出装置を得ることができる。
【００１２】
本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、シリコン基材に凹部を形成する工程と、シリコン基材の表面にドライ酸化膜を形成する工程と、シリコン基材の凹部を形成した側の面（液導入側の面）に第１の支持基板を貼り合わせる工程と、シリコン基材の凹部を形成した側の面と反対側の面を薄板化して凹部を開口させる工程と、シリコン基材の薄板化した側の面（液吐出側の面）に第２の支持基板を貼り合わせる工程と、前記第１の基板を剥離する工程と、シリコン基材の凹部を形成した側の面から開口した凹部の内壁までＴａ2Ｏ5 膜を形成する工程と、第２の支持基板を剥離する工程とを有するものである。
Ｔａ2Ｏ5 膜を製造工程の終盤に形成するので、工程途中でドライ酸化膜に発生する傷やピンホ−ル等をＴａ2Ｏ5 膜で塞ぎ、保護膜に傷等がなく、アルカリ耐性に優れたシリコン製ノズル基板を得ることができる。こうして、組み立て不良が激減し、歩留まりが良くなり、品質が向上する。
【００１３】
本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、シリコン基材の凹部を形成した側の面と反対側の面を薄板化して凹部を開口させる工程ののち、シリコン基材の薄板化した側の面に撥水膜を形成する工程をさらに含み、また、シリコン基材の凹部を形成した側の面から開口した凹部の内壁までＴａ2Ｏ5 膜を形成する工程が、シリコン基材の凹部を形成した側の面から開口した凹部の内壁の開口部までＴａ2Ｏ5 膜を形成する工程である。
ドライ酸化膜を形成したのち撥水膜を形成し、さらに内壁の開口部までＴａ2Ｏ5 膜を積層したので、ドライ酸化膜と撥水膜の接合部から基板の内部に液が侵入するのを阻止することができる。
【００１４】
本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、Ｔａ2Ｏ5 膜を低温プラズマＣＶＤで形成するものである。
Ｔａ2Ｏ5膜は低温のプラズマＣＶＤで成膜できるので、第２の支持基板を貼り合わせている両面テープに対して熱によるダメージが少なくて済み、このため、終盤工程であって、しかも第２の支持基板と両面テープを除去する前の段階に成膜することができる。
【００１５】
本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、低温プラズマＣＶＤを１００℃〜１５０℃で行うものである。
Ｔａ2Ｏ5膜は１００℃〜１５０℃、好ましくは１３０℃前後の低温で成膜することが出来るので、第２の支持基板の両面テープに対して熱によるダメージが少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は本実施の形態１に係るインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）の一部を断面で示した分解斜視図、図２は図１を組立てた状態の要部を示す縦断面図、図３は図２のノズル孔の近傍を拡大した縦断面図、図４は図３の要部を拡大した縦断面図である。
インクジェットヘッド１０は、図１および図２に示すように、複数のノズル孔１１が所定のピッチで設けられたノズル基板１と、各ノズル孔１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティ基板２と、キャビティ基板２の振動板２２に対峙して個別電極３１が配設された電極基板３とを貼り合わせることにより構成されている。
【００１７】
ノズル基板１は、シリコン単結晶基材（以下、単にシリコン基材ともいう）から作製されている。ノズル基板１にはインク滴を吐出するためのノズル孔１１が開口されており、各ノズル孔１１は、図３に示すように、例えば、径の異なる２段の円筒状に形成されたノズル孔部分、すなわち、液吐出面（液吐出側の面）１ａ側に位置して先端が液吐出面１ａに開口する径の小さい吐出部１１ａ（以下、第１のノズル孔部という）と、液導入面（液導入側の面）１ｂ側に位置して後端が液導入面１ｂに開口する径の大きい導入部１１ｂ（以下、第２のノズル孔部という）とから構成され、基板面に対して垂直にかつ同軸上に形成されている。
【００１８】
ノズル基板１のノズル孔１１の液導入面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃまで、第１の保護膜であるドライ酸化膜（熱酸化膜）１２が連続して形成されている。また、ノズル孔１１の液吐出面１ａには撥水膜１４が形成されている。さらに、第１の保護膜であるドライ酸化膜１２に、ノズル孔１１の液導入面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃの開口部１１ｄまで連続する第２の保護膜であるＴａ2 Ｏ5 膜（五酸化タンタル膜）１３が積層されている。
【００１９】
第１の保護膜であるドライ酸化膜１２、第２の保護膜であるＴａ2 Ｏ5 膜１３、及び撥水膜１４の相互の関係を、図４により詳述する。ドライ酸化膜１２の端部１２ａは、シリコン基材１００の吐出側の面１００ａ（図８（ｉ）参照）と同じ高さにある。そして、撥水膜１４の端部１４ａは、ドライ酸化膜１２の第１のノズル孔部１１ａ側の立設面１２ｂと同一面上に位置する。さらに、Ｔａ2 Ｏ5 膜１３は、撥水膜１４の上面１４ｂまで、すなわちノズル孔１１の内壁１１ｃの開口部１１ｄまで、連続した膜を形成する。よって、ノズル孔１１の開口部１１ｄの縁部１３ａは、Ｔａ2 Ｏ5 膜１３である。
【００２０】
こうして、ノズル基板１は、第１の保護膜であるドライ酸化膜１２に、ノズル孔１１の液導入面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃの開口部１１ｄまで連続する第２の保護膜であるＴａ2Ｏ5 膜１３を積層したので、インクに対する耐性（アルカリ耐性）に優れ、また、基板内部にインクが侵入するのを阻止することができる。
【００２１】
キャビティ基板２は、シリコン単結晶基材（この基材も以下、単にシリコン基材ともいう）から作製されている。そして、シリコン基材に異方性ウェットエッチングを施し、インク流路の吐出室２４、リザーバ２５をそれぞれ構成するための凹部２４０、２５０、及びオリフィス２３を構成するための凹部２３０が形成される。
凹部２４０はノズル孔１１に対応する位置に独立に複数形成される。したがって、ノズル基板１とキャビティ基板２を接合した際、各凹部２４０は吐出室２４を構成し、それぞれがノズル孔１１に連通し、またインク供給口であるオリフィス２３ともそれぞれ連通している。そして、吐出室２４（凹部２４０）の底壁が振動板２２となっている。
【００２２】
他方の凹部２５０は、液状のインクを貯留するためのものであり、各吐出室２４に共通のリザーバ（共通インク室）２５を構成する。そして、リザーバ２５（凹部２５０）はそれぞれオリフィス２３を介して全ての吐出室２４に連通している。また、リザーバ２５の底部には後述する電極基板３を貫通する孔が設けられており、この孔で形成されたインク供給孔３４を通じて図示しないインクカートリッジからインクが供給されるようになっている。
また、キャビティ基板２の全面、もしくは少なくとも電極基板３との対向面には、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜２６が形成されており、この絶縁膜２６は、インクジェットヘッドを駆動させたときに、絶縁破壊や短絡を防止する。
【００２３】
電極基板３は、ガラス基材から作製されている。このガラス基材は、キャビティ基板２のシリコン基材と熱膨張係数の近い硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いるのが好ましい。これは、電極基板３とキャビティ基板２とを陽極接合する際、両基板３，２の熱膨張係数が近いため、電極基板３とキャビティ基板２との間に生じる応力を低減することができ、その結果、剥離等の問題を生じることなく電極基板３とキャビティ基板２とを強固に接合することができるからである。
【００２４】
電極基板３のキャビティ基板２と対向する面には、キャビティ基板２の各振動板２２に対向する位置にそれぞれ凹部３２が設けられている。そして、各凹部３２内には、一般に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極３１が形成されており、振動板２２と個別電極３１との間に形成されるギャップ（空隙）Ｇは、インクジェットヘッドの吐出特性に大きく影響する。なお、個別電極３１の材料にはクロム等の金属等を用いてもよいが、ＩＴＯは透明であるので放電したかどうかの確認が行いやすいため、一般にＩＴＯが用いられている。
【００２５】
個別電極３１は、リード部３１ａと、フレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部３１ｂとを有する。端子部３１ｂは、図２に示すように、配線のためにキャビティ基板２の末端部が開口された電極取り出し部２９内に露出している。
【００２６】
上述したノズル基板１、キャビティ基板２、及び電極基板３は、一般に個別に作製され、これらを図２に示すように貼り合わせることにより、インクジェットヘッド１０の本体部が作製される。すなわち、キャビティ基板２と電極基板３は例えば陽極接合により接合され、そのキャビティ基板２の上面（図２の上面）にはノズル基板１が接着剤等により接合される。さらに、振動板２２と個別電極３１との間に形成されるギャップＧの開放端部は、エポキシ等の樹脂による封止材２７で封止されている。これにより、湿気や塵埃等がギャップＧ内へ侵入するのを防止することができる。
【００２７】
そして、図２に示すように、ＩＣドライバ等の駆動制御回路４が、各個別電極３１の端子部３１ｂと、キャビティ基板２上に設けられた共通電極２８とに、フレキシブル配線基板（図示せず）を介して接続されている。
【００２８】
上記のように構成されたインクジェットヘッド１０において、駆動制御回路４によりキャビティ基板２と個別電極３１との間にパルス電圧が印加されると、振動板２２と個別電極３１との間に静電気力が発生し、その吸引作用により振動板２２が個別電極３１側に引き寄せられて撓み、吐出室２４の容積が拡大する。これにより、リザーバ２５の内部に溜まっていたインクがオリフィス２３を通じて吐出室２４に流れ込む。次に、個別電極３１への電圧の印加を停止すると、静電吸引力が消滅して振動板２２が復元し、吐出室２４の容積が急激に収縮する。これにより、吐出室２４内の圧力が急激に上昇し、この吐出室２４に連通しているノズル孔１１からインク滴が吐出される。
【００２９】
このように、インクジェットヘッド１０は、第１の保護膜であるドライ酸化膜１２に、ノズル孔１１の液導入側の面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃの開口部１１ｄまで連続する第２の保護膜であるＴａ2Ｏ5 膜１３を積層したノズル基板１を用いて製造したので、インクに対する耐性（アルカリ耐性）に優れ、基板内部へのインクの侵入を阻止することができ、このため、インク吐出が安定し、高品質の印字が可能となる。
【００３０】
次に、インクジェットヘッド１０の製造方法について、図５〜図１１を用いて説明する。図５は本発明の実施の形態１に係るノズル基板１を示す上面図、図６〜図９はノズル基板１の製造工程を示す断面図（図５をＡ−Ａ線で切断した断面図）である。図１０、図１１はキャビティ基板２と電極基板３との接合工程を示す断面図であり、ここでは、主に、電極基板３にシリコン基材２００を接合した後に、キャビティ基板２を製造する方法を示す。
まず、最初に、図６〜図９により、ノズル基板１の製造方法を説明する。なお、以下に記載の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。
【００３１】
（ａ）  図６（ａ）に示すように、シリコン基材１００（完成後にノズル基板１となる）を用意して熱酸化装置にセットする。
【００３２】
（ｂ）  シリコン基材１００を、所定の酸化温度、酸化時間、酸素と水蒸気の混合雰囲気中の条件で熱酸化処理し、図６（ｂ）に示すように、シリコン基材１００の両面１００ｂ、１００ｃに、エッチング保護膜となる熱酸化膜１０１を均一に成膜する。
【００３３】
（ｃ）  図６（ｃ）に示すように、インクを導入する側の面（液導入側の面）１００ｂに成膜した熱酸化膜１０１に、第２のノズル凹部１１０ｂ（図７（ｆ）参照）に対応する第２の凹部１０１ｂと、これと同心的に第１のノズル凹部１１０ａ（図７（ｆ）参照）に対応する第１の凹部１０１ａとを、パターニング形成する。この場合、まず、第２の凹部１０１ｂをＢＨＦ（Buffered HF ）によりハーフエッチングして形成し、次に、第１の凹部１０１ａをその残し厚さが零になるようにＢＨＦによりエッチングして形成する。
【００３４】
（ｄ）  図７（ｄ）に示すように、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）によって、垂直に異方性ドライエッチングして、第１のノズル凹部１１０ａを形成する。
【００３５】
（ｅ）  図７（ｅ）に示すように、熱酸化膜１０１をＢＨＦによりエッチングして、第２の凹部１０１ｂの残し厚さが零になるようにする。
【００３６】
（ｆ）  図７（ｆ）に示すように、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥによって垂直に異方性ドライエッチングして、第２のノズル凹部１１０ｂを形成する。このとき、同時に第１のノズル凹部１１０ａも同じ深さだけ垂直に異方性ドライエッチングされる。こうして、ノズル凹部１１０が形成される。
次に、シリコン基材１００の表面に残る熱酸化膜１０１を除去する。
【００３７】
（ｇ）  図７（ｇ）に示すように、シリコン基材１００を熱酸化処理し、ドライ酸化膜（熱酸化膜）１０２を成膜する。
【００３８】
（ｈ）  図８（ｈ）に示すように（図８（ｈ）より図８（ｋ）に至るまでは図７（ｇ）のシリコン基材１００の上下を逆転した図を示す）、液導入側の面１００ｂに、紫外線（ＵＶ）照射することで発泡する第１の両面テープ６０を貼り合わせ、その上にガラス製の第１の支持基板５０を貼る。第１の両面テープ６０と第１の支持基板５０を貼り合わせるときは、気泡などが入っていると、次工程（ｉ）で均一に薄板化できないため、真空中で貼り合わせる。
【００３９】
（ｉ）  図８（ｉ）に示すように、研削により、ノズル凹部１１０を形成した側と反対側の面１００ｃ（図８（ｈ）参照）を薄板化して、ノズル凹部１１０を開口する。薄板化は、最初にドライポリッシュで研削し、ＣＭＰ処理で鏡面化してインクを吐出する側の面（液吐出側の面）１００ａを形成する。研削後のシリコン基材１００の板厚は、６０μｍ〜７０μｍが望ましい。
こうして、第１のノズル凹部１１０ａは第１のノズル孔部１１ａとなり、第２のノズル凹部１１０ｂは第２のノズル孔部１１ｂとなって、ノズル凹部１１０からノズル孔１１が形成される。研削されずに残ったドライ酸化膜１０２は、第１の保護膜であるドライ酸化膜１２となる。
【００４０】
（ｊ）  図８（ｊ）に示すように、ＥＣＲ−スパッタ、ＲＦ−ＣＶＤ、ディップコ−タなどによって、液吐出側の面１００ａにフッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とする撥水膜１４を形成する。
【００４１】
（ｋ）  図８（ｋ）に示すように、撥水膜１４の上から、紫外線を照射することで発泡する第２の両面テープ６１を貼り、その上にガラス製の第２の基板５１を貼る。このとき、第２の両面テープ６１を発泡させて剥離する紫外線の波長と、工程（ｈ）で用いた第１の両面テープ６０を発泡させて剥離する紫外線の波長とは、異なるようにしてある。例えば、第１の両面テープ６０は３００ｎｍ以下の紫外線で剥離し、第２の両面テープ６１は５００ｎｍ以上の紫外線で剥離する。
【００４２】
（ｌ）  図９（ｌ）に示すように（図９（ｌ）より図９（ｏ）に至るまでは図８（ｋ）のシリコン基材１００の上下を逆転した図を示す）、紫外線を照射し、第１の両面テープ６０と第１の支持基板５０を剥離する。
【００４３】
（ｍ）  図９（ｍ）は、第１の両面テープ６０と第１の支持基板５１を剥離した状態を示す。
【００４４】
（ｎ）  図９（ｎ）に示すように、液導入側の面１００ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃまで、第２の保護膜であるＴａ2Ｏ5膜１３を形成する。この場合、Ｔａ2Ｏ5膜１３は、ノズル孔１１の内壁１１ｃの開口部１１ｄまで、連続した膜を形成する。
成膜は低温プラズマＣＶＤによって行い、膜厚は、例えば０．２μｍとする。この場合、膜形成温度は１００℃〜１５０℃であり、１３０℃前後が好ましい。
Ｔａ2Ｏ5膜１３は低温プラズマＣＶＤによって成膜するため、成膜時に、第２の両面テープ５１に対して、熱によるダメージは少ない。
【００４５】
（ｏ）  図９（ｏ）に示すように、紫外線を照射して、第２の両面テープ６１、及び第２のガラス基板５１を剥離する。こうして、シリコン基材１００からノズル基板１が完成する。
【００４６】
実施の形態１に係るノズル基板１の製造方法によれば、Ｔａ2Ｏ5膜１３は低温（１００℃〜１５０℃、好ましくは１３０℃前後）で成膜することができるので、成膜時に第２の両面テープ６１に対する熱によるダメージが少なく、このため、工程途中にドライ酸化膜１２上に発生した傷やピンホ−ル等を、終盤工程に第２の両面テープ６１が貼り付けられた状態のまま、Ｔａ2Ｏ5膜１３で覆うことができる。
【００４７】
次に、キャビティ基板２および電極基板３の製造方法について説明する。
ここでは、電極基板３にシリコン基材２００を接合した後、そのシリコン基材２００からキャビティ基板２を製造する方法について、図１０、図１１を用いて説明する。
【００４８】
（ａ）  図１０（ａ）に示すように、硼珪酸ガラス等からなるガラス基材３００（ガラス基板３）に、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングして、凹部３２を形成する。この凹部３２は個別電極３１の形状より少し大きめの溝状であり、個別電極３１ごとに複数形成される。
そして、凹部３２の底部に、例えばスパッタによりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる個別電極３１を形成する。
その後、ドリル等によってインク供給孔３４となる孔部３４ａを形成することにより、電極基板３が作製される。
【００４９】
（ｂ）  図１０（ｂ）に示すように、シリコン基材２００（キャビティ基板２）の両面を鏡面研磨した後、シリコン基材２００の片面に、プラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ（TetraEthyl Ortho Silicate）からなるシリコン酸化膜（絶縁膜）２６を形成する。なお、シリコン基材２００を形成する前に、エッチングストップ技術を利用し、振動板２２の厚みを高精度に形成するためのボロンドープ層を形成するようにしてもよい。エッチングストップとはエッチング面から発生する気泡が停止した状態と定義し、実際のウェットエッチングにおいては、気泡の発生の停止をもってエッチングがストップしたものと判断する。
【００５０】
（ｃ）  このシリコン基材２００と、図１０（ａ）のようにして作製された電極基板３とを、図１０（ｃ）に示すように、例えば３６０℃に加熱して、シリコン基材２００に陽極を、電極基板３に陰極を接続し、８００Ｖ程度の電圧を印加して陽極接合により接合する。
【００５１】
（ｄ）  シリコン基材２００と電極基板３とを陽極接合した後に、水酸化カリウム水溶液等で接合状態のシリコン基材２００をエッチングし、図１０（ｄ）に示すように、シリコン基材２００を薄板化する。
【００５２】
（ｅ）  次に、シリコン基材２００の上面（電極基板３が接合されている面と反対側の面）の全面にプラズマＣＶＤによって、シリコン酸化膜２０１（図１１（ｅ）参照）を形成する。そして、このシリコン酸化膜２０１に、吐出室２４となる凹部２４０、オリフィス２３となる凹部２３０、及びリザーバ２５となる凹部２５０等を形成するためのレジストをパターニングし、これらの部分のシリコン酸化膜２０１をエッチング除去する。
その後、シリコン基材２００を水酸化カリウム水溶液等でエッチングして、図１１（ｅ）に示すように、吐出室２４となる凹部２４０、オリフィス２３となる凹部２３０、及びリザーバ２５となる凹部２５０を形成する。このとき、配線のための電極取り出し部となる部分２９ａもエッチングして薄板化しておく。なお、図１１（ｅ）のウェットエッチングの工程では、例えば初めに３５重量％の水酸化カリウム水溶液を使用し、その後、３重量％の水酸化カリウム水溶液を使用することができる。これにより、振動板２２の面荒れを抑制することができる。
【００５３】
（ｆ）  シリコン基材２００のエッチングが終了した後に、図１１（ｆ）に示すように、フッ酸水溶液でエッチングして、シリコン基材２００の上面に形成されているシリコン酸化膜２０１を除去する。
【００５４】
（ｇ）  シリコン基材２００の吐出室２４となる凹部２４０等が形成された面に、図１１（ｇ）に示すように、プラズマＣＶＤによりシリコン酸化膜（絶縁膜）２６を形成する。
【００５５】
（ｈ）  図１１（ｈ）に示すように、ＲＩＥ等によって電極取り出し部２９を開放する。また、電極基板３のインク供給孔３４となる孔部３４ａからレーザー加工を施して、シリコン基材２００のリザーバ２５となる凹部２５０の底部を貫通させ、インク供給孔３４を形成する。また、振動板２２と個別電極３１との間のギャップＧの開放端部にエポキシ樹脂等の封止材２７を充填して封止を行う。また、図２に示した共通電極２８を、スパッタにより、シリコン基材２００の上面（ノズル基板１との接合側の面）の端部に形成する。
【００５６】
以上により、電極基板３に接合した状態のシリコン基材２００からキャビティ基板２が作製される。
そして最後に、このキャビティ基板２に、前述のようにして作製されたノズル基板１を接着剤等により接合することにより、図２に示したインクジェットヘッド１０の本体部が作製される。
【００５７】
本実施の形態１に係るキャビティ基板２および電極基板３の製造方法によれば、キャビティ基板２を、予め作製された電極基板３に接合した状態のシリコン基材２００から作製するので、電極基板３によりシリコン基材２００を支持した状態となり、シリコン基材２００を薄板化しても割れたり欠けたりすることがなく、ハンドリングが容易となる。したがって、キャビティ基板２を単独で製造する場合よりも歩留まりが向上する。
【００５８】
実施の形態２．
図１２は、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０を搭載したインクジェット記録装置を示す斜視図である。図１２に示すインクジェット記録装置は、インクジェットプリンタであり、実施の形態１のインクジェットヘッド１０を搭載しているため、インク耐性（アルカリ耐性）に優れ、このためインクの吐出が安定し、高品質の印字が可能である。
なお、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０は、図１２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、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造など様々な用途の液滴吐出装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【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のインクジェットヘッドを組立てた状態の要部の縦断面図。
【図３】図２のノズル孔部分を拡大した縦断面図。
【図４】図３の要部を拡大した縦断面図。
【図５】図１のノズル基板の上面図。
【図６】ノズル基板の製造方法を示す製造工程の断面図。
【図７】図６に続くノズル基板の製造工程の断面図。
【図８】図７に続くノズル基板の製造工程の断面図。
【図９】図８に続くノズル基板の製造工程の断面図。
【図１０】キャビティ基板および電極基板の製造方法を示す製造工程の断面図。
【図１１】図１０に続く製造工程の断面図。
【図１２】インクジェット記録装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６０】
１  ノズル基板、１ａ  液吐出面（液吐出側の面）、１ｂ  液導入面（液導入側の面）、２  キャビティ基板、３  電極基板、１０  インクジェットヘッド、１１  ノズル孔、１１ａ  第１のノズル孔部、１１ｂ  第２のノズル孔部、１１ｃ  ノズル孔の内壁、１１ｄ  ノズル孔の開口部、１１ｅ  吐出口縁部、１２  ドライ酸化膜（第１の保護膜）、１３  Ｔａ2Ｏ5膜（第２の保護膜）、１４  撥水膜、２２  振動板、２３  オリフィス、２４  吐出室、２５  リザーバ、３１  個別電極、３２  凹部、３４  インク供給孔、５０  第１の支持基板、５１  第２の支持基板、１００  シリコン基材、１００ａ  液吐出側の面（薄板化した面）、１００ｂ  液導入側の面、１００ｃ  凹部を形成した側の面と反対側の面、１１０  ノズル凹部、１１０ａ  第１のノズル凹部、１１０ｂ  第２のノズル凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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