(57)【要約】【課題】  被駆動部と個別電極とのより広い対向面積を確保するようにした電極基板及びその製造方法、その電極基板を用いた静電アクチュエータ及び液滴吐出ヘッドを得る。【解決手段】  基板表面に溝部８形成のためのクロム膜３１のマスクを形成する工程と、ガラス基板３０をエッチングし、クロム膜３１のマスクの開口部分に合わせた溝部８を形成する工程と、クロム膜３１のマスクをそのまま用いて、溝部８を形成した面に導電性材料となるＩＴＯ３３を全面成膜する工程と、溝部８にレジスト３５を形成し、溝部８以外の部分に成膜されたＩＴＯ３３を除去する工程と、クロム膜３１のマスクを除去する工程と、レジスト３５を除去する工程とを少なくとも有する。【選択図】        図３
2006256225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に形成された溝部と、
該溝部の少なくとも底部全体に形成され、電荷が供給されると被駆動部との間で静電力
を発生させて前記被駆動部を動作させる電極部と
を備えることを特徴とする電極基板。
【請求項２】
請求項１に記載の電極基板を有し、前記電極部を、前記被駆動部を動作させる駆動部と
することを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載の静電アクチュエータを有し、
液体が充填される吐出室の少なくとも一部分を前記被駆動部として、前記被駆動部の変
位により前記吐出室と連通するノズルから液滴を吐出させることを特徴とする液滴吐出ヘ
ッド。
【請求項４】
請求項３に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】
請求項２に記載の静電アクチュエータを搭載したことを特徴とする静電駆動デバイス。
【請求項６】
基板表面に溝部形成のためのマスクを形成する工程と、
前記基板をエッチングし、マスクの開口部分に合わせた溝部を形成する工程と、
前記マスクをそのまま用いて、前記溝部を形成した面に導電性材料を全面成膜する工程
と、
前記溝部にレジストを形成し、前記溝部以外の部分に成膜された前記導電性材料を除去
する工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記レジストを除去する工程と
を少なくとも有することを特徴とする電極基板の製造方法。
【請求項７】
前記導電性材料をＩＴＯとして、前記全面成膜することを特徴とする請求項６記載の電
極基板の製造方法。
【請求項８】
前記溝部を形成した面にネガレジストとなる感光剤を塗布し、前記溝部を形成した面と
反対の面から露光して現像し、前記溝部に前記レジストを形成することを特徴とする請求
項７記載の電極基板の製造方法。
【請求項９】
前記マスクとして、材料にクロムを用いたハードマスクを形成することを特徴とする請
求項６〜８のいずれかに記載の電極基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載の電極基板の製造方法を適用して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１１】
請求項１０に記載の静電アクチュエータの製造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】
請求項１１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用して液滴吐出装置を製造すること
を特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の静電アクチュエータの製造方法を適用してデバイスを製造すること
を特徴とする静電駆動デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加わった力により動作部分が変位する微細加工素子において、その動作部分
となる被駆動部を駆動させて仕事をさせる静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、電極基
板、その製造方法に関するものである。特に、静電気力を効率よく発生させるための電極
形成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばシリコン等を加工して微小な素子等を形成する微細加工技術（ＭＥＭＳ：Micro 
Electro Mechanical Systems）が急激な進歩を遂げている。微細加工技術により形成され
る微細加工素子の例としては、例えば液滴吐出方式のプリンタのような記録（印刷）装置
で用いられている液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）、マイクロポンプ、光可変フ
ィルタ、モータ、センサのようなアクチュエータ等がある。
【０００３】
ここで、微細加工素子のアクチュエータの一例として液滴吐出ヘッドに関して説明する
。液滴吐出方式の記録（印刷）装置は、家庭用、工業用を問わず、あらゆる分野の印刷に
利用されている。液滴吐出方式とは、例えば複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象
物との間で相対移動させ、対象物の所定の位置に液滴を吐出させて印刷等の記録をするも
のである。この方式は、液晶（Liquid Crystal）を用いた表示装置を作製する際のカラー
フィルタ、有機化合物等の電界発光（ElectroLuminescence ）素子を用いた表示パネル（
ＯＬＥＤ）、ＤＮＡ、タンパク質等、生体分子のマイクロアレイ等の製造にも利用されて
いる。
【０００４】
液滴吐出ヘッドの中で、流路の一部に液体を溜めておく吐出室を備え、吐出室の少なく
とも一面の壁（ここでは、底部の壁とし、以下、この壁のことを振動板ということにする
）を撓ませて（動作させて）形状変化により吐出室内の圧力を高め、連通するノズルから
液滴を吐出させる方法がある。振動板を変位させる力として、例えば駆動部となる個別電
極と被駆動部となる振動板との間に発生する静電気力（ここでは、特に静電引力をもちい
ている。以下、静電力という）を利用している。
【０００５】
ここで、同じ電圧を印加しても電極と振動板との間に発生する静電力は、その対向距離
、面積によって異なる。より効率よく静電力を発生させ、振動板の変位による吐出室の体
積変化を得ようとすると、振動板と個別電極と間に形成される空間による空隙（以下、ギ
ャップという）の距離を短くするか、静電力が発生する面積（振動板と個別電極とが対向
し、重なる面積。以下、対向面積という）を増やせばよい。ここでは振動板と個別電極の
対向面積について考える。この対向面積は、基本的に振動板面積又は電極面積の小さい方
の制限を受けることになる。
【０００６】
振動板と対向する個別電極を形成する一般的な方法としては、電極基板となる基板にパ
ターニング及びエッチングを施して溝を形成し、さらに、溝の部分を残してマスクを形成
した後、例えばスパッタ法等により溝内に個別電極を形成する方法がある（例えば特許文
献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０８９２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
製造工程上、振動板は、形成した凹部の底部がそのまま振動板となるが、個別電極は、
基板に形成された溝に合わせてさらに形成しなければならない分、困難である。例えば、
上述のような方法では、マスクにずれが生じ、溝以外の部分にマスクがされなかった場合
、形成された個別電極が溝内からはみ出してしまうおそれがある。
【０００９】
そのため、マスクを形成する際には、その形成精度を考慮し、通常、溝幅（ここでは、
主にノズルが並ぶ方向に平行な電極の短手方向を中心に考えるが、対向面積を拡げるため
には長手方向の幅も考慮する必要がある）よりも狭い幅でマスクの開口部分を形成する。
そのため、溝と個別電極との間に隙間（クリアランス）が生じ、これが対向面積を拡げる
ための障害となる。
【００１０】
特に液滴吐出ヘッドについては、印刷をより高精細にするため、近年、ノズル間の高密
度化が要求されており、それに対応して溝幅及び各溝間隔が狭まりつつある。その中で、
いかに対向面積を確保できるかが問題となるが、従来と同じような方法では、溝幅に対し
て隙間を埋めることができず、その分電極の幅が狭くなり、対向面積を確保できなくなっ
てしまう。
【００１１】
そこで、本発明はこのような問題を解決するため、被駆動部と個別電極とのより広い対
向面積を確保するようにした電極基板その電極基板を用いた静電アクチュエータ、液滴吐
出ヘッド等及びそれらの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る電極基板は、基板表面に形成された溝部と、溝部の少なくとも底部全体に
形成され、電荷が供給されると、対向する被駆動部との間で静電力を発生させて被駆動部
を動作させる電極部とを備える。
本発明によれば、溝部の少なくとも底部全体に駆動部となる電極部を形成して電極基板
を構成するようにしたので、例えば被駆動部との間の対向面積を増やすことができ、静電
力を効率よく発生させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、上記の電極基板を有し、電極部を、被駆動
部を動作させる駆動部とする。
本発明によれば、駆動部と被駆動部との間の対向面積を増やし、静電力を効率よく発生
させることができ、消費電力を抑えることができる。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記の静電アクチュエータを有し、液体が充填
される吐出室の少なくとも一部分を被駆動部として、被駆動部の変位により吐出室と連通
するノズルから液滴を吐出させる。
本発明によれば、高密度化が図られて溝部の幅が狭くなったとしても、溝部の幅を最大
限利用して効率よく静電力を発生させられる液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００１５】
また、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するものである。
本発明によれば、消費電力が少なく、高精細な印刷等ができる液滴吐出装置を得ること
ができる。
【００１６】
また、本発明に係る静電駆動デバイスは、上記の静電アクチュエータを有するものであ
る。
本発明によれば、駆動部と被駆動部との間の対向面積を増やして静電力を効率よく発生
させることができ、消費電力を抑えることができる。
【００１７】
また、本発明に係る電極基板の製造方法は、基板表面に溝部形成のためのマスクを形成
する工程と、基板をエッチングし、マスクの開口部分に合わせた溝部を形成する工程と、
マスクをそのまま用いて、溝部を形成した面に導電性材料を全面成膜する工程と、溝部に
レジストを形成し、溝部以外の部分に成膜された導電性材料を除去する工程と、マスクを
除去する工程と、レジストを除去する工程とを少なくとも有する。
本発明によれば、電極基板製造の際に、溝部の少なくとも底部全体に駆動部となる電極
部を形成するようにしたので、例えば被駆動部との間の対向面積を増やすことができ、静
電力を効率よく発生させることができる。また、電極基板の製造の際、電極部形成工程に
おいて、溝部の形成の際に用いたマスクを電極部形成の際にも共用とするようにしたので
、マスクの全面剥離、新たなマスク形成等の工程を省略することができ、製造時間短縮、
コスト削減を図ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る電極基板の製造方法は、導電性材料をＩＴＯとし、ＩＴＯをスパッ
タ法により全面成膜する。
また、本発明に係る電極基板の製造方法は、導電性材料をＩＴＯとする。
本発明によれば、ガラスと同じように、可視光領域で透明なＩＴＯを導電性材料として
電極部を形成するようにしたので、電極基板の下面から被駆動部を視認等することができ
、また、製造の際にも溝部だけに可視光を透過させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る電極基板の製造方法は、ガラス基板の溝部を形成した面にネガレジ
ストとなる感光剤を塗布し、溝部を形成した面と反対の面から露光して現像し、溝部にレ
ジストを形成する。
本発明によれば、ネガレジストとなる感光剤を塗布して溝部を形成した面の反対の面か
ら露光して溝部にレジストを形成するようにしたので、全面成膜されたＩＴＯ等の導電性
材料、マスクを除去するために、溝部だけにレジストを形成することができる。
【００２０】
また、本発明に係る電極基板の製造方法では、マスクとして、材料にクロムを用いたハ
ードマスクを形成する。
本発明によれば、クロムのハードマスクをマスクとして用いるようにしたので、溝部形
成、導電性材料の成膜の際にマスクとして用いることができる。
【００２１】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、上記の電極基板の製造方法を適
用して静電アクチュエータを製造するものである。
本発明によれば、駆動部と被駆動部との間の対向面積を増やすことができ、静電力を効
率よく発生させることができ、消費電力を抑えることができる静電アクチュエータを製造
することができる。
【００２２】
また、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
法を適用して液滴吐出ヘッドを製造するものである。
本発明によれば、高密度化が図られて溝部の幅が狭くなったとしても、溝部の幅を最大
限利用して効率よく静電力を発生させられる液滴吐出ヘッドを製造することができる。
【００２３】
また、本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上記の液滴吐出ヘッドの製造方法を適
用して液滴吐出装置を製造するものである。
本発明によれば、消費電力が少なく、高精細な印刷等ができる液滴吐出装置を製造する
ことができる。
【００２４】
また、本発明に係る静電駆動デバイスの製造方法は、上記の静電アクチュエータの製造
方法を適用してデバイスを製造するものである。
本発明によれば、駆動部と被駆動部との間の対向面積を増やして、静電力を効率よく発
生させることができ、消費電力を抑えることができる静電駆動デバイスを製造することが
できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施の形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドを分解して表した図である。図
１は静電アクチュエータの代表として、フェイスイジェクト型の液滴吐出ヘッドを表して
いる（なお、構成部材を図示し、見やすくするため、図１を含め、以下の図面では各構成
部材の大きさの関係が実際のものと異なる場合がある。また、図の上側を上とし、下側を
下として説明する）。図１において、キャビティ基板１は、例えば表面が（１１０）面方
位のシリコン単結晶基板（この基板を含め、以下、単にシリコン基板という）を材料とし
ている。キャビティ基板１には、吐出室５となる凹部（底壁が被駆動部となる振動板４と
なる）及び各ノズル共通に吐出する液体を貯めておくためのリザーバ７となる凹部を形成
している。凹部の形成には、例えば異方性ウェットエッチング法を用いる。リザーバ７は
各吐出室５に液体を供給するために、タンク（図示せず）から液体供給口１３を介して供
給される液体を一旦貯めておく。また、キャビティ基板１上に設けられた電極端子１７は
、電極９に供給される電荷とは反対の電荷をキャビティ基板１に供給するためのものであ
る。また、電極９と振動板４との絶縁性をはかるため、振動板４の下面には絶縁膜１４が
成膜されている。
【００２６】
電極基板２は厚さ約１ｍｍであり、図１では、キャビティプレート１の下面に、振動板
４と対向して接合される。本実施の形態では、電極基板２を構成する基板として硼珪酸系
の耐熱硬質ガラスを材料とする。電極基板２には、キャビティ基板１に形成される各吐出
室５に合わせ、例えば深さ約０．２５μｍの溝部８を設け、その内側（特に底部）に各吐
出室５と対向する個別電極９、リード部１０及び端子部１１（以下、これらを合わせて電
極部という）を設けている。本実施の形態では、電極部の材料として、酸化錫を不純物と
してインジウムにドープしたＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）を用い、
スパッタ法により溝部８底面に例えば０．１μｍの厚さで成膜する。電極基板２の製造方
法については後で詳述する。
【００２７】
ノズル基板３には、例えば厚さ約１８０μｍのシリコン基板を用いる。ノズル基板３は
電極基板２とは反対の面（図１の場合には上面）でキャビティ基板１と接合する。図１で
はノズル基板３が上面となり、電極基板２を下面としているが、実際に用いられる場合に
は、通常、ノズル基板３の方が電極基板２よりも下面となる。本実施の形態のノズル基板
３には、吐出室５と連通する２段のノズル１２が形成されている。１６はダイヤフラムで
ある。また、ノズル基板３の内側の面（図１の場合には下面）にはオリフィス６となる細
溝を設け、吐出室５とリザーバ７とを連通させる連通溝とする。
【００２８】
図２は液滴吐出ヘッドの断面図である。ノズル１２のノズル孔から吐出させる液体を吐
出室５で溜めておき、吐出室５の底壁である振動板４を動作させることにより、吐出室５
内の液体に圧力を加え、ノズル孔から液滴を吐出させる。発振駆動回路１５は、例えばＦ
ＰＣ１８を介して端子部１１と接続され、個別電極９等への電荷の供給及び停止を制御す
る。ＦＰＣ１８と端子部１１とは、例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film ）、Ａ
ＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電材料等を用いて、個々の端子部１
１とＦＣＰ２１上の各配線とがそれぞれ接続できるようにする。また、個々の端子部１１
と発振駆動回路１５の端子とをＦＰＣ１８を介さずに接続してもよい。発振駆動回路１５
が駆動し、個別電極９に電荷を供給して正に帯電させると、キャビティ基板１の振動板４
は負に帯電し、静電力により個別電極９に引き寄せられて撓む。これにより吐出室５の容
積は広がる。そして、個別電極９への電荷供給を止めると振動板４は元に戻るが、そのと
き吐出室５の容積も元に戻るから、そのとき発生する圧力によりノズル孔から液滴が吐出
し、例えば記録紙に液滴が着弾することによって画像、文字等の記録が行われる。
【００２９】
本実施の形態では、被駆動部である振動板４と駆動部である個別電極９の対向面積をで
きるかぎり広くして静電力を効率よく発生させるために、形成した溝部８と同じ幅の電極
部を形成する。そして、このような電極基板２の製造において、溝部８の形成の際に用い
たハードマスク（以下、マスクという）をそのまま用いて電極部を形成する。これにより
、溝部８形成、電極部形成のマスクを共用することができ、従来、それぞれに必要だった
マスク作製工程を省略することができる。
【００３０】
図３は電極基板２の製造工程を表す図である。なお、図３は電極基板２となる基板等の
一部を表しているが、実際にはシリコンウェハ単位で製造されるので複数個分の液滴吐出
ヘッドの電極基板２を一体形成することとなる（後に説明するキャビティ基板１、場合に
よってはノズル基板３についても同様である）。まず、硼珪酸系のガラス基板３０の表面
に、マスクとなるＣｒ（クロム）膜１１０を、例えば０．１μｍ成膜する（図３（ａ））
。成膜は例えばスパッタ法により行う。
【００３１】
次にフォトリソグラフィ法により溝部８を形成するためのパターニングを施す。溝部８
となる部分以外の部分にレジスト膜３２を成膜した後、硝酸第２セリウムアンモニウム水
溶液等を用いて、溝部８となる部分に成膜されているクロム膜３１を除去し、ガラス基板
３０を露出させる（図３（ｂ））。除去方法については例えば３０℃の液中で４０〜６０
秒間クロムのエッチングを行う。
【００３２】
さらに、フッ化アンモニウム水溶液等を用い、ガラス基板３０の露出部分をエッチング
して溝部８を形成する（図３（ｃ））。ここで、クロムだけだとフッ酸水溶液又はフッ酸
混合液に対する耐性の面で信頼性がすこし低い。そこで、本実施の形態では成膜したレジ
スト膜３２をそのままにしてガラス基板３０のエッチングを行う。エッチング方法につい
ては、例えば、５〜１２％の過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）と２〜５％のフッ化アンモニウム（
ＮＨ4ＨＦ2）の混合液を液温３０〜４０℃にした液中に浸漬してウェットエッチングする
。ここでは、レジスト膜３２を付したままエッチングを行うが、クロム膜３１を厚くして
マスクとしての役割を果たせる等の場合には、レジスト膜３２を剥離してからエッチング
を行ってもよい。
【００３３】
溝部８を形成した後、レジスト膜３２を剥離する。一方、クロム膜３１は次工程で行う
ＩＴＯ３３成膜のためのマスクとして残しておく。そして、例えばスパッタ法により電極
部となるＩＴＯ３３を成膜する（図３（ｄ））。クロム膜３１がマスクとなり、溝部８以
外の部分のガラス基板３０上にはＩＴＯ３３が成膜されない。逆に溝部８については隙間
を生じることなく、少なくとも底部全体にＩＴＯ３３を成膜することができる。このため
、溝部８を最大限利用して対向面積を拡げることができる。
【００３４】
さらに、ＩＴＯ３３を成膜したガラス基板３０に対し、スピンコート法等によりネガレ
ジストとなる感光剤３４を塗布する（図３（ｅ））。ここで、ガラス基板３０の下面に成
膜されたクロム膜３１は少なくとも次の露光工程前までに剥離しておく。
【００３５】
感光剤３４を塗布した基板に対し、レーザ光照射等により下面から露光する（図３（ｆ
））。ガラス及びＩＴＯは、少なくとも可視光領域では透明であり、レーザ光を透過する
。一方、クロムは遮光する。そのため、溝部８に塗布されたネガレジストの感光剤３４は
露光されるが、クロム上の感光剤３４は露光されない（図３（ｇ））。そのため、露光工
程後に現像を行うと、露光されなかった部分の感光剤３４が除去され、露光された感光剤
３４は硬化してレジスト３５として残る（図３（ｈ））。
【００３６】
次にクロム膜３１上のＩＴＯ３３をエッチングする（図３（ｉ））。ＩＴＯ３３のエッ
チングについては、硝酸と塩酸の混合液を用いたウェットエッチングを行う。溝部８内側
に形成された、電極部となるＩＴＯ３３は、レジスト３５によって保護される。ＩＴＯ３
３をエッチングした後、例えば硝酸第２セリウムアンモニウム溶液等を用いて、マスクと
していたクロム膜３１を除去する（図３（ｊ））。さらにレジスト３５を除去し、ＩＴＯ
による電極部が形成された電極基板２が完成する（図３（ｋ））。
【００３７】
図４はキャビティ基板１となるシリコン基板４０の処理工程を表す図である。まず、キ
ャビティ基板１となるシリコン基板４０（この時点では、通常ウェハ状となっている）に
洗浄等の処理を施す（図４（ａ））。そして、シリコン基板４０の一方の面をＢ2Ｏ3を主
成分とする固体の拡散源に対向させ、石英ボードにセットし、さらに拡散炉にその石英ボ
ートをセットしてボロン（硼素）をシリコン基板４０中に拡散させ、ボロン拡散（ボロン
ドーブ）層４２を形成する（図４（ｂ））。
【００３８】
次に絶縁膜１４となる酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜の層をボロン拡散層４１表面に形成
する（図４（ｃ））。成膜方法としては、例えば、プラズマ−ＣＶＤ（Chemical Vapor D
eposition ）又はＬＰ−ＣＶＤを用いる。ここで、絶縁膜１４を成膜する前にＯ2 プラズ
マ処理を行ってボロン拡散層４１の表面をクリーニングし、成膜した絶縁膜１４の絶縁耐
圧の均一性を向上させるようにしてもよい。また、場合によっては、絶縁膜１４上にアニ
ール処理を施し、膜の緻密性を向上させて絶縁耐圧を向上させるようにしてもよい。
【００３９】
図５は接合及び液滴吐出ヘッド作製の最終工程を表す図である。図５（ａ）に示すよう
に、シリコン基板４０と電極基板２との陽極接合を行う。陽極接合とは、キャビティ基板
１となるシリコン基板４０と電極基板２とを重ね合わせ、加熱した後、両基板間に電圧を
印加することで行う表面活性化接合である。陽極接合によって、電極基板２とシリコン基
板４０（絶縁膜１４）とは原子レベルで接合する。ここでは陽極接合で接合しているが、
他の表面活性化接合、接着剤による接合等を行ってもよい。
【００４０】
陽極接合後、図５（ｂ）に示すように、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に接合
した基板を浸し、シリコン基板４０を所望の厚さ（吐出室５等の高さ）になるまでエッチ
ングする。シリコン基板の厚さを調整する方法としては他にグラインドする方法がある。
例えば所望の厚さよりも約１０μｍ多い厚さまでグラインドした後、グラインドにより生
じた表面の加工変質層をフッ酸・硝酸混合液を用いて取り除く方法こともできる。
【００４１】
次にＣＶＤ等により、リザーバ７等、キャビティ基板１の部材を形成するためのエッチ
ングマスク（レジスト）となる酸化シリコン膜を成膜、パターニングする。その後、基板
全体を水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸し、シリコン基板４０のウェットエッチング
を行い、吐出室５、リザーバ７となる凹部を形成する（図５（ｃ））。凹部の底面にはボ
ロン拡散層４１が現れ、これが振動板４となり、またリザーバ７の底壁面となる。ウェッ
トエッチングが終了すると、フッ酸水溶液で酸化シリコン膜のエッチングマスクを除く。
また、液体供給口１３等の穴を開ける処理を行う。
【００４２】
ノズル基板３については、例えば２００μｍのシリコン基板にノズル孔１６を開ける。
また、ウェットエッチング等を用いて細溝８、ダイヤフラム１６を形成する。さらに電極
取り出し口２５に合わせた貫通穴（図示せず）を形成する。そして、例えばエポキシ樹脂
等の接着剤を用いてキャビティ基板１上に接着する（図５（ｄ））。最後に、一体形成さ
れている複数の液滴吐出ヘッドをダイシングを行って個々に切り離し、液滴吐出ヘッドが
完成する。
【００４３】
以上のように実施の形態１によれば、溝部８の少なくとも底部全体に駆動部となる個別
電極９を含む電極部を形成し、電極基板２を構成するようにしたので、例えば被駆動部で
ある振動板４との間の対向面積を増やすことができ、静電力を効率よく発生させることが
できる。このため、本実施の形態のように、電極基板２を液滴吐出ヘッドに用いた場合、
従来の方法で製造した電極基板による液滴吐出ヘッドと、同じ条件で液滴を吐出させる場
合に比べて、電力消費を抑えることができる。また、高密度化が図られて溝部８の幅が狭
くなったとしても、溝部８の幅を最大限利用して静電力を発生させることができる。そし
て、この電極基板２の製造の際、電極部形成工程において、溝部８の形成の際にマスクと
して用いたクロム膜３１を電極部形成の際にも共用とするようにしたので、マスクの全面
剥離、新たなマスク形成等の工程を省略することができ、製造時間短縮、コスト削減を図
ることができる。特に本実施の形態はクロムだけでマスクを形成するため、従来に比べて
、時間短縮効果が大きい。
【００４４】
また、ＩＴＯで形成される個別電極９及びガラス基板３０は、少なくとも可視光線の波
長領域を透過する材料で構成されており、マスクとなるクロム膜３１は遮光する材料で構
成されているので、溝部８を形成した面とは反対の面からレーザ光照射により、ネガレジ
ストとなる感光剤３４を露光することができ、溝部８だけにレジスト１３０を形成するこ
とができる。
【００４５】
実施の形態２．
上述の実施の形態では、マスクとしてクロムだけを用いたが、本発明はこれに限定する
ものではない。例えば０．０３μｍの厚さのクロムの上に０．０７μｍの金（Ａｕ）を成
膜してマスクとしてもよい。製造工程数は多くなるが、ガラス基板３０をエッチングする
際の耐性をよくすることができる。また、ニッケル（Ｎｉ）等、他の金属をメタルマスク
として用いてもよい。
【００４６】
実施の形態３．
上述の実施の形態においては、レーザ光を透過できるように、ＩＴＯを個別電極９を形
成するための導電性材料として用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく他の導
電性材料を用いてもよい。特に、上述の実施の形態のように、ネガレジストの感光剤を露
光してレジストを形成する場合には、レーザ光を透過できる透明導電性材料（例えばＺｎ
Ｏ等）を用いることが望ましい。
【００４７】
実施の形態４．
また、上述の実施の形態においては、溝部８の底部をフラットな面で形成しているが、
本発明はこれに限定するものではない。例えば、溝部８の底部を多段で形成し、その上に
導電性材料を成膜して個別電極９を多段で構成することにより、静電力を調整するように
してもよい。また、溝部８の側面を傾斜面等として形成するようにしても同様の効果を得
ることができる。
【００４８】
実施の形態５．
図６は上述の実施の形態で製造した液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置の主要な構成
手段を表す図である。図６の液滴吐出装置は液滴吐出方式（インクジェット方式）による
印刷を目的とする。また、いわゆるシリアル型の装置である。図７において、被印刷物で
あるプリント紙５０が支持されるドラム５１と、プリント紙５０にインクを吐出し、記録
を行う液滴吐出ヘッド５２とで主に構成される。また、図示していないが、液滴吐出ヘッ
ド５２にインクを供給するためのインク供給手段がある。プリント紙５０は、ドラム５１
の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ５３により、ドラム５１に圧着して保持される
。そして、送りネジ５４がドラム５１の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド５２が
保持されている。送りネジ５４が回転することによって液滴吐出ヘッド５２がドラム５１
の軸方向に移動するようになっている。
【００４９】
一方、ドラム５１は、ベルト５５等を介してモータ５６により回転駆動される。また、
プリント制御手段５７は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ５４、モータ５６
を駆動させ、また、ここでは図示していないが、発振駆動回路を駆動させて振動板４を振
動させ、制御をしながらプリント紙５０に印刷を行わせる。
【００５０】
ここでは液体をインクとしてプリント紙５０に吐出するようにしているが、液滴吐出ヘ
ッドから吐出する液体はインクに限定されない。例えば、カラーフィルタとなる基板に吐
出する用途ではカラーフィルタ用の顔料を含む液体、有機化合物等の電界発光（ElectroL
uminescence ）素子を用いた表示パネル（ＯＬＥＤ等）の基板に吐出する用途では、発光
素子となる化合物を含む液体、基板上に配線する用途では例えば導電性金属を含む液体を
、それぞれの装置において設けられた液滴吐出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。
また、液滴吐出ヘッドをディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出
する用途に用いる場合では、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acids ：デオキシリボ核酸）、
他の核酸（例えば、Ribo Nucleic Acid：リボ核酸、Peptide Nucleic Acids：ペプチド核
酸等）タンパク質等のプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。その他、染料
の吐出等にも利用することができる。
【００５１】
実施の形態６．
図７は本発明を利用した静電アクチュエータを用いた光スイッチを表す図である。上述
の実施の形態は、液滴吐出ヘッド、その液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置を例として
説明したが、本発明はそれだけに限定されず、他の微細加工の素子（デバイス）、装置に
も適用することができる。
【００５２】
例えば、光通信、光演算、光記憶装置、光プリンター、映像表示装置等に用いられてい
る図７の光スイッチは、マイクロミラー６０の傾斜角度を変化させ、選択した方向に光を
反射させ、光によるスイッチング素子を利用したとしての役割を果たすものである。マイ
クロミラー６０の傾斜角度を制御するため、マイクロミラー６０を支える支軸６１を中心
として例えば線対称の位置に被駆動部である可動電極６２を設け、電極基板６４に形成し
た、駆動部である固定電極６３と所定の間隔（ギャップ）で対向配置させている。そして
、静電力を利用して、支軸６１を回転させることで、マイクロミラー６０の傾斜角度を制
御する。その際、実施の形態１で説明した電極基板を電極基板６４として用いれば、上述
したように、対向面積を向上させ、消費電力抑制等の性能向上を図ることができる。また
、同様にモータ、センサ、ＳＡＷフィルタのような振動素子（レゾネータ）、波長可変光
フィルタ、他のミラーデバイス等、他の種類の微細加工の静電アクチュエータにも上述の
電極基板を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】液滴吐出ヘッドを分解して表した図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図３】電極基板２の製造工程を表す図である。
【図４】キャビティ基板１となるシリコン基板４０の処理工程を表す図である。
【図５】接合及び液滴吐出ヘッド作製の最終工程を表す図である。
【図６】液滴吐出記録装置の主要な構成手段を表す図である。
【図７】本発明を利用した波長可変光フィルタを表す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  キャビティ基板、２  電極基板、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  溝部、９  個別電極、１０  リード部、１１  端子部、
１２  ノズル、１３  液体供給口、１４  絶縁膜、１５  発振駆動回路、１６  ダイヤフ
ラム、１７  電極端子、１８  ＦＰＣ、３０  ガラス基板、３１  クロム膜、３２  レジ
スト膜、３３  ＩＴＯ、３４  感光剤、３５  レジスト、４０  シリコン基板、４１  ボ
ロン拡散層、５０  プリント紙、５１  ドラム、５２  液滴吐出ヘッド、５３  紙圧着ロ
ーラ、５４  送りネジ、５５  ベルト、５６  モータ、５７  プリント制御手段、６０  
マイクロミラー、６１  支軸、６２  可動電極、６３  固定電極、６４  電極基板。
【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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