(57)【要約】【課題】  シリコン基板の加工の際にレジストに発生する傷やピンホール等の欠陥を修復することができ、高精度なシリコン基板の加工方法等を提供する。【解決手段】  シリコン基板２ａの表面にシリコン酸化膜３０を形成する工程と、シリコン酸化膜３０の形成されたシリコン基板２ａの両面に第１のレジスト３１を形成する工程と、シリコン基板２ａの片面に形成された第１のレジスト３１をパターニングして部分的に除去する工程と、第１のレジスト３１のパターニングされた面の反対面に第２のレジスト３２を形成する工程と、第１のレジスト３１及び第２のレジスト３２をエッチングマスクとしてシリコン酸化膜３０をエッチングする工程とを有するものである。【選択図】        図３
2006247996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板の表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜の形成されたシリコン基板の両面に第１のレジストを形成する工程
と、
前記シリコン基板の片面に形成された第１のレジストをパターニングして部分的に除去
する工程と、
前記第１のレジストのパターニングされた面の反対面に第２のレジストを形成する工程
と、
前記第１のレジスト及び前記第２のレジストをエッチングマスクとして前記シリコン酸
化膜をエッチングする工程と
を有することを特徴とするシリコン基板の加工方法。
【請求項２】
前記シリコン基板の両面にシリコン酸化膜を形成することを特徴とする請求項１記載の
シリコン基板の加工方法。
【請求項３】
前記シリコン基板の表面にシリコン酸化膜を形成する工程の前に、前記シリコン基板の
片面にボロンドープ層を形成することを特徴とする請求項１又は２記載のシリコン基板の
加工方法。
【請求項４】
前記第１のレジスト及び前記第２のレジストを、スピンコーティングによって形成する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項５】
前記スピンコーティングを行う際に、前記シリコン基板の外周部のみを吸着するスピン
チャックを用いることを特徴とする請求項４記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項６】
前記スピンチャックは、前記シリコン基板の加工が施されない部分を吸着することを特
徴とする請求項５記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項７】
前記第１のレジストはポジ型レジストであり、前記第２のレジストはネガ型レジストで
あることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項８】
前記第１のレジストはネガ型レジストであり、前記第２のレジストはポジ型レジストで
あることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシリコン基板の加工方法。
【請求項９】
前記ポジ型レジストとしてノボラック樹脂を用い、前記ネガ型レジストとしてビスアジ
ド系環化ゴム又はアジド系フェノール樹脂を用いることを特徴とする請求項７又は８記載
のシリコン基板の加工方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のシリコン基板の加工方法を適用してデバイスを製造す
ることを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載のシリコン基板の加工方法を適用して液滴吐出ヘッドを
製造することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記シリコン基板に吐出室となる凹部を形成してキャビティ基板を製造することを特徴
とする請求項１１記載の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】
本発明はシリコン基板の加工方法、デバイスの製造方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法
に関し、特に加工精度の高いシリコン基板の加工方法及びこのシリコン基板の加工方法を
適用したデバイスの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、高速印字が可能、記録時の騒音が極めて小さい、インクの
自由度が高い、安価な普通紙を使用できる等の多くの利点を有する。近年、インクジェッ
ト記録装置の中でも、記録が必要なときにのみインク液滴を吐出する、いわゆるインク・
オン・デマンド方式のインクジェット記録装置が主流となっている。このインク・オン・
デマンド方式のインクジェット記録装置は、記録に不要なインク液滴の回収を必要としな
い等の利点がある。
【０００３】
このインク・オン・デマンド方式のインクジェット記録装置には、インク液滴を吐出さ
せる方法として、駆動手段に静電気力を利用した、いわゆる静電駆動方式のインクジェッ
ト記録装置がある。また、駆動手段に圧電素子（ピエゾ素子）を利用した、いわゆる圧電
駆動方式のインクジェット記録装置や、発熱素子等を利用した、いわゆるバブルジェット
（登録商標）方式のインクジェット記録装置等がある。
【０００４】
上記の静電駆動方式のインクジェット記録装置は、マイクロマシニング技術を用いてシ
リコン（Ｓｉ）基板をエッチング加工することにより作製される。
例えば、従来の静電駆動方式のインクジェットヘッドのキャビティ基板及びノズル基板
は、シリコン基板の表面にエッチング保護膜となるシリコン酸化膜を形成し、フォトリソ
グラフィー等によってシリコン酸化膜の一部を開口した後、シリコン酸化膜の開口部から
シリコン基板をエッチングすることにより作製されていた。
【０００５】
このようなシリコン基板の加工方法では、フォトリソグラフィーによってシリコン酸化
膜をパターニングする際に、シリコン基板のパターニングを行う面の反対面を保護するレ
ジストが、露光装置の吸着ステージによって真空吸着される際、或いはレジスト装置及び
現像装置のスピンチャックに真空吸着される際にダメージを受け、レジストに傷やピンホ
ール等の欠陥を発生する場合があった。
【０００６】
このため従来のウェーハの処理方法では、保護シートを用いて露光装置の吸着ステージ
や、レジスト装置又は現像装置のスピンチャックに吸着される面を保護して、シリコン基
板に形成されたレジストに傷やピンホール等の欠陥が発生するのを防止するようにしてい
た（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４１５４８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし従来のウェーハの処理方法では（例えば、特許文献１参照）、保護シートを貼る
際に保護シートを貼る面の反対面を保持器具等で保持するため、保護シートを貼る面の反
対面が汚れてしまいレジストパターンが正確に形成できない等の問題点があった。
また保護シートを貼り付けた後に、余分な保護シートが残ってしまい、余分な保護シー
トの切り取り作業が煩雑であるという問題点もあった。
【０００８】
本発明は、シリコン基板の加工の際にレジストに発生する傷やピンホール等の欠陥を修
復することができる高精度なシリコン基板の加工方法及びこのシリコン基板の加工方法を
適用したデバイスの製造方法、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】
【０００９】
本発明に係るシリコン基板の加工方法は、シリコン基板の表面にシリコン酸化膜を形成
する工程と、シリコン酸化膜の形成されたシリコン基板の両面に第１のレジストを形成す
る工程と、シリコン基板の片面に形成された第１のレジストをパターニングして部分的に
除去する工程と、第１のレジストのパターニングされた面の反対面に第２のレジストを形
成する工程と、第１のレジスト及び第２のレジストをエッチングマスクとしてシリコン酸
化膜をエッチングする工程とを有するものである。
第１のレジストのパターニングされた面の反対面に第２のレジストを形成した後、第１
のレジスト及び第２のレジストをエッチングマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングす
るため、第１のレジストをパターニングする際に露光装置の吸着ステージ等に真空吸着さ
れて発生した第１のレジストの欠陥を第２のレジストで修復することができ、高精度のエ
ッチングを行うことが可能となる。
【００１０】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、シリコン基板の両面にシリコン酸化膜を
形成するものである。
シリコン基板の両面にシリコン酸化膜を形成するようにすれば、熱酸化等により容易に
シリコン酸化膜を形成することができる。
【００１１】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、シリコン基板の表面にシリコン酸化膜を
形成する工程の前に、シリコン基板の片面にボロンドープ層を形成するものである。
シリコン基板の片面にボロンドープ層を形成することにより、ボロンドープ層をエッチ
ングストップ層として均一な膜厚の振動板（駆動部）を形成することが可能となる。
【００１２】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、第１のレジスト及び第２のレジストを、
スピンコーティングによって形成するものである。
第１のレジスト及び第２のレジストをスピンコーティングによって形成することにより
、均一なレジスト層を短時間で形成することができる。
【００１３】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、スピンコーティングを行う際に、シリコ
ン基板の外周部のみを吸着するスピンチャックを用いるものである。
スピンコーティングを行う際にシリコン基板の外周部のみを吸着するスピンチャックを
用いれば、シリコン基板のスピンチャックに吸着されない部分のシリコン酸化膜やレジス
トには傷やピンホール等の欠陥が発生せず、シリコン基板の多くの部分を高精度に加工す
ることが可能となる。
【００１４】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、上記のスピンチャックが、シリコン基板
の加工が施されない部分を吸着するものである。
上記のようにシリコン基板の外周部のみを吸着するスピンチャックを用い、シリコン基
板の加工が施されない部分のみを吸着するようにすれば、加工される部分のシリコン酸化
膜やレジストには欠陥が発生しないこととなり、高精度の加工が可能となる。
【００１５】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、上記の第１のレジストがポジ型レジスト
であり、第２のレジストがネガ型レジストであるものである。
例えば、第１のレジストと第２のレジストが両方ともポジ型レジストであった場合、第
１のレジストを第２のレジストの溶媒が溶かしてしまい、膜厚ムラが発生したり、第１の
レジストの欠陥を拡大させてしまうという問題がある。しかし、第１のレジストをポジ型
レジストとし、第２のレジストをネガ型レジストとすることにより、このような問題を解
決することが可能となる。
【００１６】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、上記の第１のレジストがネガ型レジスト
であり、第２のレジストがポジ型レジストであるものである。
例えば、第１のレジストと第２のレジストが両方ともポジ型レジストであった場合、第
１のレジストを第２のレジストの溶媒が溶かしてしまい、膜厚ムラが発生したり、第１の
レジストの欠陥を拡大させてしまうという問題がある。しかし、第１のレジストをネガ型
レジストとし、第２のレジストをポジ型レジストとすることにより、このような問題を解
決することが可能となる。
【００１７】
また本発明に係るシリコン基板の加工方法は、上記のポジ型レジストとしてノボラック
樹脂を用い、ネガ型レジストとしてビスアジド系環化ゴム又はアジド系フェノール樹脂を
用いるものである。
ポジ型レジストとしてノボラック樹脂を用い、ネガ型レジストとしてビスアジド系環化
ゴム又はアジド系フェノール樹脂を用いることにより、第１のレジストが第２のレジスト
の溶媒によって溶解されてしまうという問題を解決することができる。
【００１８】
本発明に係るデバイスの製造方法は、上記のいずれかのシリコン基板の加工方法を適用
してデバイスを製造するものである。
例えば、上記のいずれかのシリコン基板の加工方法を適用してＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  
Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスを製造すれば、高精
度のデバイスを得ることができる。
【００１９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかのシリコン基板の加工方法
を適用して液滴吐出ヘッドを製造するものである。
上記のいずれかのシリコン基板の加工方法を適用して液滴吐出ヘッドを製造すれば、欠
陥のない高精度の液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００２０】
また本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、シリコン基板に吐出室となる凹部を形
成してキャビティ基板を製造するものである。
上記のいずれかのシリコン基板の加工方法を適用し、シリコン基板に吐出室となる凹部
を形成してキャビティ基板を製造すれば、吐出性能が高い液滴吐出ヘッドを得ることがで
きる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドを示した縦断面図である。なお図１
に示す液滴吐出ヘッド１は、後に示す液滴吐出ヘッドの製造方法によって製造されたもの
である。また図１に示す液滴吐出ヘッド１は、静電駆動方式でフェイスイジェクトタイプ
のものである。
本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１は、主にキャビティ基板２、電極基板３、及びノ
ズル基板４が接合されることにより構成されている。ノズル基板４はシリコン等からなり
、例えば円筒状の第１のノズル孔６と、第１のノズル孔６と連通し、第１のノズル孔６よ
りも径の大きい円筒状の第２のノズル孔７を有するノズル８が形成されている。第１のノ
ズル孔６は、液滴吐出面１０（キャビティ基板２との接合面１１の反対面）に開口するよ
うに形成されており、第２のノズル孔７は、キャビティ基板２との接合面１１に開口する
ように形成されている。またノズル基板４には、以下に説明するリザーバ１４と各吐出室
１３を連通する細溝状のオリフィス１５となる凹部が形成されている。なおオリフィス１
５となる凹部は、キャビティ基板２に形成するようにしてもよい。
【００２２】
キャビティ基板２は、例えば単結晶シリコンからなり、底壁が振動板１２である吐出室
１３となる凹部が複数形成されている。なお複数の吐出室１３は、図１の紙面手前側から
紙面奥側にかけて平行に並んで形成されているものとする。またキャビティ基板２には、
各吐出室１３にインク等の液滴を供給するためのリザーバ１４となる凹部、及び、駆動回
路（図示せず）と後に説明する対向電極１７を接続するための貫通穴状の電極取出し部１
９が形成されている。なお図１に示す液滴吐出ヘッド１では、リザーバ１４は単一の凹部
から形成されており、オリフィス１５は各吐出室１３に対して１つずつ形成されている。
【００２３】
さらにキャビティ基板２の電極基板３が接合される側の面には、絶縁膜（図１において
図示せず）が形成されている。この絶縁膜は、液滴吐出ヘッド１の駆動時の絶縁破壊やシ
ョートを防止するためのものである。またキャビティ基板２のノズル基板４が接合される
側の面には、耐液滴保護膜（図１において図示せず）が形成されている。この耐液滴保護
膜は、吐出室１３やリザーバ１４の内部の液滴によりキャビティ基板２がエッチングされ
るのを防止するためのものである。
なお図１に示す液滴吐出ヘッド１の振動板１２の部分は、ボロンドープ層２０となって
いる。このボロンドープ層２０は、キャビティ基板２の電極基板３側の面にボロン（Ｂ）
を拡散したものであり、後に示す液滴吐出ヘッド１の製造工程においてエッチングストッ
プ層としての機能を有するものである。
【００２４】
キャビティ基板２の振動板１２側には、例えばホウ珪酸ガラスからなる電極基板３が接
合されている。電極基板３には、振動板１２と対向する複数の対向電極１７が形成されて
いる。この対向電極１７は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパ
ッタすることにより形成される。また電極基板３には、リザーバ１４と連通するインク供
給孔１８が形成されている。このインク供給孔１８は、リザーバ１４の底壁に設けられた
孔と繋がっており、リザーバ１４にインク等の液滴を外部から供給するために設けられて
いる。
なお、キャビティ基板２が単結晶シリコンからなり、電極基板３がホウ珪酸ガラスから
なる場合には、キャビティ基板２と電極基板３の接合を陽極接合によって行うことができ
る。
【００２５】
ここで図１に示す液滴吐出ヘッド１の動作について説明する。キャビティ基板２と個々
の対向電極１７には駆動回路（図示せず）が接続されている。駆動回路によりキャビティ
基板２と電極１７の間にパルス電圧が印加されると、振動板１２が対向電極１７の側に撓
み、リザーバ１４の内部に溜まっていたインク等の液滴が吐出室１３に流れ込む。なお本
実施形態１では、振動板１２が撓んだときに、対向電極１７と振動板１２（絶縁膜）が当
接するようになっている。そして、キャビティ基板２と電極１７の間に印加されていた電
圧がなくなると、振動板１２が元の位置に戻って吐出室１３の内部の圧力が高くなり、ノ
ズル８からインク等の液滴が吐出される。
なお本実施形態１では、以下に本発明に係るシリコン基板の加工方法を適用した例とし
て静電駆動方式の液滴吐出ヘッドの製造方法を示すが、本実施形態１で示すシリコン基板
の加工方法は液滴吐出ヘッドの製造方法のみでなく、ミラーデバイス、波長可変フィルタ
等のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）
デバイスなどにも応用することができる。
【００２６】
図２、図３及び図４は、本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦
断面図である。図２から図４は、図１に示す液滴吐出ヘッド１を製造する工程を示してい
る。また図２から図４は、本発明に係るシリコン基板の加工方法を液滴吐出ヘッドの製造
方法に適用した例である。なおここでは主にキャビティ基板２の製造方法について説明す
るが、キャビティ基板２の製造方法は、図２、図３及び図４に示されるものに限定される
ものではない。
まずシリコン基板２ａの両面を鏡面研磨して、シリコン基板２ａの厚さが例えば１８０
μｍになるように加工する（図２（ａ））。なおこのシリコン基板２ａは、例えば厚さが
５２５μｍのシリコン基板２ａを機械研削等した後に、水酸化カリウム水溶液等で加工変
質層を除去して準備することができる。
次にシリコン基板２ａの片面にボロン拡散板（図示せず）に対向させて、例えば１０５
０℃の温度で６時間加熱処理を行うことによりボロン（Ｂ）を拡散させて、ボロンドープ
層２０を形成する（図２（ｂ））。
【００２７】
そしてシリコン基板２ａを熱酸化炉にセットして、例えば温度１０７５℃の酸素及び水
蒸気雰囲気中で４時間熱酸化処理を行い、シリコン基板２ａの両面に例えば厚さ１．１μ
ｍのシリコン酸化膜３０を形成する（図２（ｃ））。なおシリコン酸化膜３０は、例えば
ＴＥＯＳ−ＣＶＤ等によっても形成することができる。
それから、スピンチャックを用いて（図５参照）シリコン酸化膜３０が形成されたシリ
コン基板２ａの両面に第１のレジスト３１をスピンコーティングする（図２（ｄ））。こ
の第１のレジスト３１として、例えばポジ型レジストのノボラック系樹脂を用いることが
できる。本実施形態１では第１のレジスト３１が、ポジ型レジストからなるものとする。
【００２８】
図５は、図２（ｄ）の工程において第１のレジスト３１のスピンコーティングに使用さ
れるスピンチャックを示した上面図及び縦断面図である。なお、図５（ａ）はスピンチャ
ック４０の上面図であり、図５（ｂ）はスピンチャック４０の縦断面図である。
図５に示すスピンチャック４０は回転シャフト４１を中心として回転し、真空孔４２か
ら真空流路４３を介して真空吸着を行うようになっている。またスピンチャック４０がシ
リコン基板２ａと接触する吸着面４４はスピンチャック４０の外周部に形成されており、
真空孔４２は吸着面４４に複数形成されている。なお真空孔４２は、連続した円弧状に形
成してもよい。図４に示すスピンチャック４０では、吸着面４４がその他の部分よりも突
出しており、シリコン基板２ａがスピンチャック４０に真空吸着されたときに吸着面４４
以外の部分に接触しないようになっている。
【００２９】
図２（ｄ）の工程では、図５に示すスピンチャック４０を用いてシリコン基板２ａを真
空吸着して第１のレジスト３１をスピンコーティングする。このため、シリコン基板２ａ
は外周部のみを吸着されることとなり、吸着された部分（吸着面４４の部分）以外はスピ
ンチャック４０と接触しないこととなる。なおシリコン基板２ａの吸着面４４に接触した
部分（真空孔４２の部分を含む）は、後の工程において加工が施されない。即ち、シリコ
ン基板２ａの吸着面４４に接触した部分は、後に示す完成品のキャビティ基板２としては
用いられず切り落とされることとなる。
これにより、シリコン基板２ａの吸着面４４に接触した部分以外は傷やピンホール等の
欠陥が発生せず、接触していない部分のみをキャビティ基板２として使用するため傷やピ
ンホール等のないキャビティ基板２を得ることができる。
【００３０】
ここで図２の製造工程に戻り、シリコン基板２ａに形成された第１のレジスト３１の片
面（ボロンドープ層２０の形成された面と反対面）に、吐出室１３となる部分１３ａ及び
電極取出し部１９となる部分１９ａをパターニングして、これらの部分の第１のレジスト
３１を剥離する（図２（ｅ））。このパターニングは、露光装置（図６参照）による露光
及び現像装置（図７参照）による現像によって行われる。
【００３１】
図６は、図２（ｅ）の工程で使用される露光装置の吸着ステージを示した上面図及び縦
断面図である。また図７は、図２（ｅ）の工程で使用される現像装置のスピンチャックを
示した上面図及び縦断面図である。なお図６（ａ）は、露光装置の吸着ステージ５０の上
面図であり、図６（ｂ）は吸着ステージ５０の縦断面図である。また図７（ａ）は、現像
装置のスピンチャック６０の上面図であり、図７（ｂ）はスピンチャック６０の縦断面図
である。
図６に示す吸着ステージ５０は、本体５１の上にチャックステージ５２が設けられてお
り、チャックステージ５２の上面の吸着面５３においてシリコン基板２ａを真空吸着する
ようになっている。なお真空吸着は図５に示すスピンチャック４０と同様に、複数の真空
孔５４から真空流路５５を介して行われる。またチャックステージ５２の上面には真空孔
５４と連通する同心円上の溝５６が形成されており、この溝５６からもシリコン基板２ａ
を真空吸着するようになっている。なお吸着ステージ５０は回転せず、固定されているも
のとする。
【００３２】
図２（ｅ）の工程では露光の際に、吸着ステージ５０によってボロンドープ層２０が形
成されている側の第１のレジスト３１を吸着する。なお図６に示す吸着ステージ５０は、
シリコン基板２ａの全面と吸着面５３（真空孔５４及び溝５６を除く）が接触するように
なっている。これは、第１のレジスト３１を露光する際にシリコン基板２ａが撓んでしま
うと、正確なパターンの露光ができないからである。
このため、図２（ｅ）の露光の工程において、ボロンドープ層２０が形成されている側
の第１のレジスト３１に傷やピンホール等の欠陥が発生する。特に真空孔５４及び溝５６
の周辺部は傷やピンホール等の欠陥が発生しやすい。
【００３３】
また図７に示すスピンチャック６０は、回転シャフト６１を中心として回転し、真空孔
６２から真空流路６３を介して真空吸着を行うようになっている。またスピンチャック６
０がシリコン基板２ａと接触する吸着面６４には、真空孔６２と連通し、同心円上の溝６
５が形成されており、この溝６５からもシリコン基板２ａを真空吸着するようになってい
る。
図２（ｅ）の工程では現像の際に、スピンチャック６０によってボロンドープ層２０が
形成されている側の第１のレジスト３１を吸着する。なお図７に示すスピンチャック６０
は、シリコン基板２ａの全面と吸着面６４（真空孔６２及び溝６５を除く）が接触するよ
うになっている。これは、第１のレジスト３１を現像する際にシリコン基板２ａが撓んで
しまうと、現像液を均一に塗布できなくなるからである。
このため、図２（ｅ）の現像の工程においても、ボロンドープ層２０が形成されている
側の第１のレジスト３１に傷やピンホール等の欠陥が発生する。
【００３４】
図２（ｅ）の工程で第１のレジスト３１をパターニングした後に、第１のレジスト３１
のパターニングされた面の反対面に第２のレジスト３２をスピンコーティングする（図３
（ｆ））。本実施形態１では、第２のレジスト３２としてネガ型レジストを用いており、
ネガ型レジストとしては、例えばビスアジド系環化ゴムやアジド系フェノール樹脂を用い
ることができる。これは例えば、第１のレジスト３１と第２のレジスト３２が両方ともポ
ジ型レジストであった場合、第１のレジスト３１を第２のレジスト３２の溶媒が溶かして
しまい、膜厚ムラが発生したり、第１のレジスト３１の欠陥を拡大させてしまうためであ
る。
なお、図３（ｆ）の工程では、図５に示すスピンチャック４０を用いて第１のレジスト
３１のパターニングされた面を真空吸着し、第２のレジスト３２をスピンコーティングす
る。
このように第２のレジスト３２をスピンコーティングすることにより、図２（ｅ）の工
程で第１のレジスト３１に発生した傷やピンホール等の欠陥を修復することができる。
なお本実施形態１では、第１のレジスト３１をポジ型レジストとし、第２のレジスト３
２をネガ型レジストとしているが、第１のレジスト３１をネガ型レジストとし、第２のレ
ジスト３２をポジ型レジストとしてもよい。
【００３５】
そして、シリコン酸化膜３０を緩衝フッ酸水溶液（フッ酸水溶液：フッ化アンモニウム
水溶液＝１：６（体積比））でエッチングして、吐出室１３となる部分１３ａ及び電極取
出し部１９となる部分１９ａのシリコン酸化膜３０を除去する（図３（ｇ））。このとき
第１のレジスト３１及び第２のレジスト３２がエッチングマスクとして機能する。
それから、第１のレジスト３１及び第２のレジスト３２をすべて剥離する（図３（ｈ）
）。
【００３６】
その後、図２（ｄ）及び図２（ｅ）の工程と同様に、シリコン基板２ａの両面にレジス
ト（ポジ型レジストでもネガ型レジストでも可、図示せず）をスピンコーティングして、
ボロンドープ層２０が形成されている側のレジストをパターニングした後、その面の電極
取出し部１９となる部分１９ｂのシリコン酸化膜３０を緩衝フッ酸水溶液を用いたエッチ
ングにより除去する。なおここでも、レジストのコーティングに図５に示すスピンチャッ
ク４０を用いる。そして、両面に残ったレジストを剥離する（図３（ｉ））。
【００３７】
それから、再度図２（ｄ）及び図２（ｅ）の工程と同様に、シリコン基板２ａの両面に
レジスト（ポジ型レジストでもネガ型レジストでも可、図示せず）をスピンコーティング
して、ボロンドープ層２０が形成されている側の反対側のレジストをパターニングした後
、その面のリザーバ１４となる部分１４ａのシリコン酸化膜３０を緩衝フッ酸水溶液を用
いてハーフエッチングする。なおここでも、レジストのコーティングに図５に示すスピン
チャック４０を用いる。そして、両面に残ったレジストを剥離する（図３（ｊ））。
【００３８】
次に、例えば３５重量％の水酸化カリウム水溶液にシリコン基板２ａを浸し、シリコン
基板２ａをエッチングする。なおこの途中で、緩衝フッ酸水溶液で両面のシリコン酸化膜
３０をハーフエッチングしてリザーバ１４となる部分１４ａのシリコン酸化膜３０を除去
する。そして、吐出室１３となる部分１３ａのシリコン基板２ａの厚み（ボロンドープ層
２０を除く）が例えば１０μｍになるまでエッチングする。
そして、例えば３重量％の水酸化カリウム水溶液に切り替えてエッチングを継続し、吐
出室１３となる凹部１３ｂ、リザーバ１４となる凹部１４ｂ及び電極取出し部１９を形成
する（図４（ｋ））。なおボロンドープ層２０は、水酸化カリウム水溶液に対するエッチ
ング速度が非常に遅いためエッチングストップ層として機能するが、電極取出し部１９の
部分のボロンドープ層２０は高濃度（３５重量％）の水酸化カリウム水溶液でエッチング
する際に除去される。しかしボロンドープ層２０は、３重量％の水酸化カリウム水溶液で
はほとんどエッチングされないため、吐出室１３となる凹部１３ｂの部分のボロンドープ
層２０はエッチングされずに残留する。これにより、例えば厚さ２μｍの振動板１２が形
成される。
【００３９】
それから、シリコン基板２ａの両面に残ったシリコン酸化膜３０をフッ酸水溶液による
エッチングですべて除去する（図４（ｌ））。その後、シリコン基板２ａに熱酸化処理を
行って、酸化シリコンからなる例えば厚さ０．１μｍの絶縁膜３３及び耐液滴保護膜３４
を形成する（図４（ｍ））。
そして、シリコン基板２ａに対向電極１７等が形成された電極基板３を陽極接合等によ
り接合し、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）放電等に
よってノズル８等が形成されたノズル基板４を、接着剤等によりシリコン基板２ａ（キャ
ビティ基板２）に接合する（図４（ｎ））。この際適宜、インク供給孔１８を形成する。
最後に、例えばキャビティ基板２、電極基板３、及びノズル基板４が接合された接合基
板をダイシング（切断）により分離して、液滴吐出ヘッド１が完成する。なおこの際上記
のように、スピンチャック４０と接触した部分は切り落とされる。
【００４０】
本実施形態１では、第１のレジスト３１のパターニングされた面の反対面に第２のレジ
スト３２を形成した後、第１のレジスト３１及び第２のレジスト３２をエッチングマスク
としてシリコン酸化膜３０をエッチングするため、第１のレジスト３１をパターニングす
る際に露光装置の吸着ステージ５０等に真空吸着されて発生した第１のレジスト３１の欠
陥を第２のレジスト３２で修復することができ、高精度のエッチングを行うことが可能と
なる。
また、スピンコーティングを行う際にシリコン基板２ａの外周部のみを吸着するスピン
チャック４０を用い、シリコン基板２ａの加工が施されない部分のみを吸着するようにし
ているため、加工される部分のシリコン酸化膜３０や第１のレジスト３１には欠陥が発生
しないこととなり、高精度の加工が可能となる。
【００４１】
なお本実施形態１では、本発明に係るシリコン基板の加工方法を液滴吐出ヘッドの製造
方法に適用した例を示したが、本発明に係るシリコン基板の加工方法は、例えばシリコン
基板に凹部等の加工を必要とするミラーデバイス、波長可変フィルタ、マイクロポンプ等
のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）デ
バイスなどにも適用することができる。
なお図１に示す液滴吐出ヘッド１は、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使用することができる。
【００４２】
なお、本発明に係るシリコン基板の加工方法、デバイスの製造方法及び液滴吐出ヘッド
の製造方法は、本発明の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内にお
いて変更することができる。例えば、シリコン酸化膜３１はＴＥＯＳ−ＣＶＤ等で形成す
るようにしてもよい。また、ボロンドープ層２０は必ずしも形成する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドを示した縦断面図。
【図２】本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦断面図。
【図３】図２に示す製造工程の続きの工程を示す縦断面図。
【図４】図３に示す製造工程の続きの工程を示す縦断面図。
【図５】図２（ｄ）の工程において第１のレジストのスピンコーティングに使用されるスピンチャックを示した上面図及び縦断面図。
【図６】図２（ｅ）の工程で使用される露光装置の吸着ステージを示した上面図及び縦断面図。
【図７】図２（ｅ）の工程で使用される現像装置のスピンチャックを示した上面図及び縦断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１  液滴吐出ヘッド、２  キャビティ基板、３  電極基板、４  ノズル基板、６  第１
のノズル孔、７  第２のノズル孔、８  ノズル、１０  液滴吐出面、１１  接合面、１２
振動板、１３  吐出室、１４  リザーバ、１５  オリフィス、１７  対向電極、１８  
インク供給孔、１９  電極取出し口、２０  ボロンドープ層、４０  スピンチャック、５
０  吸着ステージ、６０  スピンチャック。
【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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