(57)【要約】【課題】  シリコン等の被吸着基板の加工部位に傷や欠陥の発生しにくい真空チャック治具及びこの真空チャック治具を使用した真空チャック方法、並びにこの真空チャック治具を使用したエッチング精度の高い液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】  被吸着基板を吸着する吸着孔３を有し、該吸着孔３が、被吸着基板を吸着する側の面の、中心から一定の範囲を占める中心部より外側の外周部に設けられているものである。また、外周部に設けられた吸着孔３以外に、被吸着基板を吸着する側の面の中心に被吸着基板を吸着する吸着孔３が設けられているものである。さらに、吸着孔３が形成された吸着部２が突設されており、吸着部２のみで、被吸着基板を保持可能としたものである。【選択図】        図１
2006054286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着基板を吸着する吸着孔を有し、該吸着孔は、被吸着基板を吸着する側の面の、中
心から一定の範囲を占める中心部より外側の外周部に設けられていることを特徴とする真
空チャック治具。
【請求項２】
前記外周部に設けられた吸着孔以外に、被吸着基板を吸着する側の面の中心に前記被吸
着基板を吸着する吸着孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の真空チャック
治具。
【請求項３】
前記吸着孔が形成された吸着部が突設されており、前記吸着部のみで、前記被吸着基板
を保持可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の真空チャック治具。
【請求項４】
エッチング加工が施される被吸着基板を吸着する吸着孔を有し、該吸着孔は、前記被吸
着基板のエッチング加工が施されない、被吸着基板の中心から一定の範囲を占める中心部
より外側の外周部を吸着することを特徴とする真空チャック治具。
【請求項５】
前記被吸着基板の外周部以外に、前記被吸着基板の中心を吸着する吸着孔を有すること
を特徴とする請求項４記載の真空チャック治具。
【請求項６】
前記被吸着基板の中心を吸着する吸着孔は、前記被吸着基板のエッチング加工が施され
ない部分を吸着することを特徴とする請求項５記載の真空チャック治具。
【請求項７】
前記吸着孔が形成された吸着部が突設されており、前記吸着部のみで、前記被吸着基板
を保持可能としたことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の真空チャック治具。
【請求項８】
加工が施される被吸着基板の、加工が施されない、前記被吸着基板の中心から一定の範
囲を占める中心部より外側の外周部を吸着することを特徴とする真空チャック方法。
【請求項９】
前記被吸着基板の外周部以外に、前記被吸着基板の中心を吸着することを特徴とする請
求項８記載の真空チャック方法。
【請求項１０】
前記被吸着基板の中心を吸着するときに、前記被吸着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９記載の真空チャック方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかに記載の真空チャック治具で被吸着基板を吸着してレジストを
コーティング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１〜７のいずれかに記載の真空チャック治具で被吸着基板を吸着してレジストを
露光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１３】
請求項１〜７のいずれかに記載の真空チャック治具で被吸着基板を吸着してレジストを
現像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１４】
請求項１〜７のいずれかに記載の真空チャック治具で被吸着基板を吸着してスクラブ洗
浄を行う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、真空チャック治具及び真空チャック方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法に
関し、特に被吸着基板の加工部位に傷や欠陥の発生しにくい真空チャック治具及びこの真
空チャック治具を使用した真空チャック方法並びにこの真空チャック治具を使用した液滴
吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体ウエハのユニバーサルチャック機構では、フレーム本体に設けられた同心
多重円状の環状溝から、バキューム機器によって半導体ウエハを真空吸着して半導体ウエ
ハの研削や研磨を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２３２０８３号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし従来の半導体ウエハのユニバーサルチャック機構では（例えば、特許文献１参照
）、半導体ウエハを真空吸着したときに環状溝の部分に半導体ウエハが引き込まれて反り
を生じ、その結果、環状溝の端部が擦れて半導体ウエハに傷や欠陥が生じてしまうという
問題点があった。
このような真空チャック時における傷や欠陥は、例えば半導体ウエハをエッチング加工
する場合にエッチング不良等の原因となるため、真空チャック時に加工部位に傷や欠陥を
生じない真空チャック装置の実現が望まれていた。
【０００４】
本発明は、シリコン等の被吸着基板の加工部位に傷や欠陥の発生しにくい真空チャック
治具及びこの真空チャック治具を使用した真空チャック方法、並びにこの真空チャック治
具を使用したエッチング精度の高い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】
【０００５】
本発明に係る真空チャック治具は、被吸着基板を吸着する吸着孔を有し、該吸着孔が、
被吸着基板を吸着する側の面の、中心から一定の範囲を占める中心部より外側の外周部に
設けられているものである。
吸着孔が、被吸着基板を吸着する側の面の中心から一定の範囲を占める中心部より外側
の外周部に設けられているため、例えば、エッチング等の加工を行うときに加工の行われ
ない被吸着基板の外周部を吸着して、加工の行われる部位に傷や欠陥が発生するのを防止
することができ、これによりエッチング不良等を抑制することができる。
【０００６】
また本発明に係る真空チャック治具は、外周部に設けられた吸着孔以外に、被吸着基板
を吸着する側の面の中心に被吸着基板を吸着する吸着孔が設けられているものである。
例えば、本発明に係る真空チャック治具で被吸着基板を吸着して、被吸着基板にレジス
トをスピンコーティングする場合に、外周部のみを吸着すると被吸着基板が反ってうまく
コーティングができないことがある。このため、外周部に設けられた吸着孔以外に、被吸
着基板を吸着する側の面の中心に被吸着基板を吸着する吸着孔を設けて、被吸着基板の反
り等を防止するものである。
【０００７】
また本発明に係る真空チャック治具は、吸着孔が形成された吸着部が突設されており、
吸着部のみで、被吸着基板を保持可能としたものである。
吸着孔が形成された吸着部が突設されており、吸着部のみで被吸着基板を保持可能とし
たため、吸着部以外の部分が被吸着基板に接触せず、真空チャック治具と被吸着基板の接
触する部分が少なくなり、加工部位における傷や欠陥の発生を効果的に抑制することがで
きる。
【０００８】
本発明に係る真空チャック治具は、エッチング加工が施される被吸着基板を吸着する吸
着孔を有し、該吸着孔が、被吸着基板のエッチング加工が施されない、被吸着基板の中心
から一定の範囲を占める中心部より外側の外周部を吸着するものである。
吸着孔が、被吸着基板のエッチング加工が施されない、被吸着基板の中心から一定の範
囲を占める中心部より外側の外周部を吸着するため、仮に吸着部位に傷や欠陥が発生して
も、加工の行われる部位に傷や欠陥が発生することがない。これにより、被吸着基板をエ
ッチング加工する際のエッチング不良等を抑制することができる。
【０００９】
また本発明に係る真空チャック治具は、被吸着基板の外周部以外に、被吸着基板の中心
を吸着する吸着孔を有するものである。
例えば、本発明に係る真空チャック治具で被吸着基板を吸着して、被吸着基板にレジス
トをスピンコーティングする場合に、外周部のみを吸着すると被吸着基板が反ってうまく
コーティングができないことがある。このため、被吸着基板の外周部以外に、被吸着基板
の中心を吸着する吸着孔を設けて、被吸着基板の反り等を防止するものである。
【００１０】
また本発明に係る真空チャック治具は、被吸着基板の中心を吸着する吸着孔が、被吸着
基板のエッチング加工が施されない部分を吸着するものである。
被吸着基板の中心を吸着する吸着孔が、被吸着基板のエッチング加工が施されない部分
を吸着するため、エッチング加工が施される部分はすべて吸着されないこととなり、加工
の行われる部位に傷や欠陥が発生することを抑制することができる。
【００１１】
また本発明に係る真空チャック治具は、吸着孔が形成された吸着部が突設されており、
吸着部のみで、被吸着基板を保持可能としたものである。
吸着孔が形成された吸着部が突設されており、吸着部のみで被吸着基板を保持可能とし
たため、吸着部以外の部分が被吸着基板に接触せず、真空チャック治具と被吸着基板の接
触する部分が少なくなり、加工部位における傷や欠陥の発生を効果的に抑制することがで
きる。
【００１２】
本発明に係る真空チャック方法は、加工が施される被吸着基板の、加工が施されない、
被吸着基板の中心から一定の範囲を占める中心部より外側の外周部を吸着するものである
。
例えば、上記の真空チャック治具を用いて加工が施される被吸着基板の、加工が施され
ない外周部を吸着するようにすれば、加工の行われる部位に傷や欠陥が発生するのを防止
することができ、これによりエッチング不良等を抑制することができる。
【００１３】
また本発明に係る真空チャック方法は、被吸着基板の外周部以外に、被吸着基板の中心
を吸着するものである。
上記のように、例えば外周部のみを吸着すると被吸着基板が反ってしまうため、被吸着
基板の外周部以外に、被吸着基板の中心を吸着して、被吸着基板の反り等を防止するもの
である。
【００１４】
また本発明に係る真空チャック方法は、被吸着基板の中心を吸着するときに、被吸着基
板の加工が施されない部分を吸着するものである。
被吸着基板の中心を吸着するときに、被吸着基板の加工が施されない部分を吸着するた
め、エッチング加工が施される部分はすべて吸着されないこととなり、加工の行われる部
位に傷や欠陥が発生することを抑制することができる。
【００１５】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかの真空チャック治具で被吸
着基板を吸着してレジストをコーティングするものである。
上記のいずれかの真空チャック治具で被吸着基板を吸着してレジストをコーティングす
るため、後に被吸着基板のエッチング等の加工を行う部位に傷や欠陥が発生せず、エッチ
ング不良等を防止することができる。
【００１６】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかの真空チャック治具で被吸
着基板を吸着してレジストを露光するものである。
上記のいずれかの真空チャック治具で被吸着基板を吸着してレジストを露光するため、
後に被吸着基板のエッチング等の加工を行う部位に傷や欠陥が発生せず、エッチング不良
等を防止することができる。また例えば、被吸着基板の外周部以外に、被吸着基板の中心
を吸着する吸着孔を有する真空チャック治具を使用してレジストの露光を行えば、被吸着
基板の反り等を防止でき、レジストのパターニング精度を向上させることができる。
【００１７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかの真空チャック治具で被吸
着基板を吸着してレジストを現像するものである。
上記のいずれかの真空チャック治具で被吸着基板を吸着してレジストを現像するため、
後に被吸着基板のエッチング等の加工を行う部位に傷や欠陥が発生せず、エッチング不良
等を防止することができる。また例えば、被吸着基板の外周部以外に、被吸着基板の中心
を吸着する吸着孔を有する真空チャック治具を使用してレジストの現像を行えば、被吸着
基板の反り等を防止でき、レジストのパターニング精度を向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかの真空チャック治具で被吸
着基板を吸着してスクラブ洗浄を行うものである。
上記のいずれかの真空チャック治具で被吸着基板を吸着してスクラブ洗浄を行うため、
後に被吸着基板のエッチング等の加工を行う部位に傷や欠陥が発生せず、エッチング不良
等を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１に係る真空チャック治具を示した斜視図である。また図２
及び図３は、本発明の実施形態１に係る真空チャック治具の他の例を示した斜視図、図４
は本発明の実施形態１に係る真空チャック治具の縦断面図である。なお図１から図４では
、真空チャック治具の、吸着部２が設けられたフレーム１の周辺部のみを示しており、真
空を引くための真空ポンプ等は省略している。
図１に示す真空チャック治具は、金属等から形成された円盤状のフレーム１の被吸着基
板を吸着する側の面に、複数の吸着部２が設けられている。この吸着部２には、シリコン
ウェハ等の被吸着基板を吸着するための吸着孔３が形成されている。なお図１では、吸着
孔３が吸着部２の内部に管状に設けられているが、吸着孔３を吸着部２の上面に開口する
形で設けるようにしてもよい。
【００２０】
図１に示す真空チャック治具において吸着孔３の形成された吸着部２の１つは、フレー
ム１の被吸着基板を吸着する側の面の中心に設けられている。なお、吸着部２をフレーム
１の中心付近に複数設けるようにしてもよい。また残りの４つの吸着部２は、フレーム１
の被吸着基板を吸着する側の面の外周部に設けられている。なおここで外周部とは、フレ
ーム１の中心から一定の範囲を占める中心部より外側の部分をいい、この中心部には中心
の吸着部２を除いて、吸着部２が形成されていない。また吸着孔３が設けられた吸着部２
は、フレーム１から突設されており、これにより吸着部２で被吸着基板を吸着したときに
、被吸着基板がフレーム１と接触しないようになっている。
【００２１】
図１に示す真空チャック治具は、半径がフレーム１の半径とほぼ同等の円盤状の被吸着
基板を吸着するのに使用される。このとき、フレーム１の中心と被吸着基板の中心を合わ
せるため、フレーム１の中心に設けられた吸着部２以外の、フレーム１の外周部に設けら
れた吸着部２に形成された吸着孔３は、被吸着基板の外周部を吸着することとなる。なお
被吸着基板の外周部とは、フレーム１の外周部と同様に、被吸着基板の中心から一定の範
囲を占める中心部より外側の部分をいうものとする。
【００２２】
フレーム１の外周部に設けられた吸着部２に形成された吸着孔３は、シリコンウェハ等
の被吸着基板のエッチング等の加工が行われない部分を吸着するようになっている。言い
換えると、これらの吸着孔３に吸着された被吸着基板の外周部は、真空チャック治具で吸
着を行った後に、エッチング等の加工を行わないようにする。これにより、仮に被吸着基
板の吸着孔３で吸着された部分に多少の傷や欠陥が発生したとしても、エッチング等の加
工により傷や欠陥が拡がることがなく、これによるエッチング不良等を抑制することがで
きる。同様に、フレーム１の中心に設けられた吸着孔３（被吸着基板の中心を吸着する吸
着孔３）も、被吸着基板のエッチング等の加工が施されない部分を吸着する。言い換える
と、この吸着孔３に吸着された被吸着基板の中心は、真空チャック治具で吸着を行った後
に、エッチング等の加工を行わないようにする。
なお図１に示す真空チャック治具では、３つの吸着孔３が形成された吸着部２がフレー
ム１に２つ設けられているが、この吸着孔３は例えば１つでもよい。またフレーム１の中
心の吸着部２（吸着孔３）は、必ずしもなくてもよいが、例えば真空チャック治具をレジ
ストのスピンコーティング等に使用する場合には、被吸着基板の反りを防止するために、
フレーム１の中心に吸着部２を設けるのが望ましい。
【００２３】
図２に示す真空チャック治具では、図１に示す真空チャック治具と同様に、吸着孔３の
形成された吸着部２の１つが、フレーム１の被吸着基板を吸着する側の面の中心に設けら
れている。またその他の８つの吸着部２は、フレーム１の被吸着基板を吸着する側の面の
外周部に設けられている。なお外周部及び中心部の定義は図１に示す真空チャック治具と
同様であり、図２に示す真空チャック治具のフレーム１の中心部には、図１に示す真空チ
ャック治具と同様に中心の吸着部２を除いて、吸着部２が形成されていない。また吸着孔
３が設けられた吸着部２は、フレーム１から突設されており、これにより吸着部２で被吸
着基板を吸着したときに、被吸着基板がフレーム１と接触しないようになっている。
【００２４】
図２に示す真空チャック治具の使用方法及び効果は、図１に示す真空チャック治具とほ
ぼ同様である。図２に示す真空チャック治具では、フレーム１の外周部に設けられた８つ
の吸着部２（吸着孔３）が、フレーム１の中心から４５度の角度をなして均等に設けられ
ている。このように、中心を挟んで対極にある２つの吸着部２を結ぶ線が、互いに直交す
る（図２において、２組の直交する線がある）ようにすることにより、被吸着基板を安定
して吸着することができるようになり、吸着力が向上することとなる。
【００２５】
また図３に示す真空チャック治具は、図１及び図２に示す真空チャック治具と同様に、
吸着孔３の形成された吸着部２の１つが、フレーム１の被吸着基板を吸着する側の面の中
心に突設されている。さらに図３に示す真空チャック治具では、フレーム１の被吸着基板
を吸着する側の面の外周部に設けられた吸着部２が、一体のドーナツ型に突設されており
、吸着孔３が吸着部２に環状となるように設けられている。なお外周部及び中心部の定義
は図１及び図２に示す真空チャック治具と同様であり、図３に示す真空チャック治具のフ
レーム１の中心部には、図１及び図２に示す真空チャック治具と同様に、中心の吸着部２
を除いて吸着部２が形成されていない。
図３に示すような一体のドーナツ型の吸着部２に環状の吸着孔３を設けることにより、
図１及び図２の真空チャック治具よりもさらに吸着力を向上させることができる。
【００２６】
図４は、本発明の実施形態１に係る真空チャック治具の縦断面図である。なお図４に示
す真空チャック治具の縦断面図は、図１から図３に示す真空チャック治具に共通のもので
あり、フレーム１の中心に設けられた吸着部２及びフレーム１の外周部に設けられた吸着
部２を通る部分の縦断面図である。また図４の点線は、真空チャック治具に取り付けられ
た円盤状の被吸着基板（シリコン基板等）を示している。
図４に示すように、真空チャック治具のフレーム１の中心及び外周部には吸着部２が突
設されている。吸着部２には吸着孔３が設けられており、各々の吸着孔３は中空管４に連
通している。この中空管４は真空ポンプ（図示せず）に接続されており、真空ポンプで図
４の矢印の方向に空気等の気体を吸引することにより、吸着部２に設けられた吸着孔３で
被吸着基板（図示せず）を吸着するようになっている。
【００２７】
本実施形態１では、フレーム１の外周部に設けられた吸着孔３が、被吸着基板のエッチ
ング加工が施されない、被吸着基板の中心から一定の範囲を占める中心部より外側の外周
部を吸着するため、仮に吸着部位に傷や欠陥が発生しても、加工の行われる部位に傷や欠
陥が発生することがなく、被吸着基板をエッチング加工する際のエッチング不良等を抑制
することができる。
また被吸着基板の外周部以外に、被吸着基板の中心を吸着する吸着孔３を設けて、被吸
着基板の反り等を防止している。この被吸着基板の中心を吸着する吸着孔３も、エッチン
グ等の加工が施されない部分を吸着するため、加工の行われる部位に傷や欠陥が発生する
ことを抑制することができる。
さらに、吸着孔３が形成された吸着部２が突設されており、吸着部２以外の部分が、被
吸着基板に接触しないため、真空チャック治具と被吸着基板の接触する部分が少なくなり
、加工部位における傷や欠陥の発生を効果的に抑制することができる。
【００２８】
実施形態２．
図５は、本発明の実施形態２に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図６は、図５に示す
液滴吐出ヘッドの縦断面図である。また図７及び図８は、図５及び図６に示す液滴吐出ヘ
ッドの製造工程を示した縦断面図である。本実施形態２では、実施形態１に示す真空チャ
ック治具を用いて液滴吐出ヘッドを製造する方法について説明する。なお本実施形態２で
は、実施形態１に示す真空チャック治具を用いて液滴吐出ヘッドを製造する方法について
説明するが、実施形態１に示す真空チャック治具は、液滴吐出ヘッドの製造以外にも使用
できるものである。
【００２９】
図５は、本発明の実施形態２に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図であり、一部を断面図
で示している。また図６は、図５に示す液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図
であり、図５の液滴吐出ヘッドの右半分を示している。なお図５及び図６に示す液滴吐出
ヘッドは、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔から液滴を吐出するフェイスイジェ
クトタイプのものであり、また静電気力により駆動される静電駆動方式のものである。
図５に示すように本実施形態２に係る液滴吐出ヘッド１０は、主にキャビティ基板１１
、電極基板１２及びノズル基板１３から構成されている。キャビティ基板１１の一方の面
には電極基板１２が接合されており、キャビティ基板１１の他方の面にはノズル基板１３
が接合されている（図６参照）。
【００３０】
キャビティ基板１１は、例えば単結晶シリコンからなり、底壁を振動板１４とする吐出
室１５と、各々の吐出室１５に液滴を供給するためのリザーバ１７を有している。本実施
形態１では、キャビティ基板１１は単結晶シリコンからなり、その全面にプラズマＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔ
ｒａＥｔｈｙｌＯｒｔｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ）膜を０．１μｍ形成して絶縁膜としている
。これは、振動板１４の駆動時における絶縁破壊及びショートを防止するためと、インク
等の液滴によるキャビティ基板１１のエッチングを防止するためのものである。
【００３１】
キャビティ基板１１に接合される電極基板１２は、例えばホウ珪酸ガラスや単結晶シリ
コンを使用する。電極基板１２がホウ珪酸ガラスからなる場合には、キャビティ基板１１
と電極基板１２の接合は陽極接合により行う。また電極基板１２が単結晶シリコンからな
る場合には、キャビティ基板１１と電極基板１２の接合は直接接合により行う。
電極基板１２には、電極１８を装着するための凹部１９を例えば０．２５μｍエッチン
グすることにより、振動板１４と電極１８を対向配置させるためのギャップＧ（図６参照
）を形成している。この凹部１９は、その内部に電極１８、リード部２０及び端子部２１
を装着できるように、これらの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１８は、凹部１９の内部に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）
を０．１μｍの厚さでスパッタし、電極パターンを形成することで作製される。
上記の例では、キャビティ基板１１と電極基板１２を接合した後のギャップＧは０．１
５μｍとなる。
【００３２】
またキャビティ基板１１に接合されるノズル基板１３は、例えば厚さ１８０μｍのシリ
コン基板を用い、ノズル基板１３の表面に個々の吐出室１５と連通するノズル孔２２を設
け、さらに吐出室１５とリザーバ１７を連通するオリフィス１６を設ける。なお、このオ
リフィス１６は、キャビティ基板１１に設けるようにしてもよい。本実施形態２では、ノ
ズル孔２２が２段ノズルとなっており、インクの流れの整流作用によってインク等の液滴
の直進性を向上させている。
【００３３】
ここで図５及び図６に示す液滴吐出ヘッドの動作について説明する。電極１８に発信回
路２５（図６参照）によって、０Ｖから３０Ｖ程度のパルス電圧を印加し電極１８がプラ
スに帯電すると、対応する振動板１４はマイナスに帯電し、振動板１４は静電気力によっ
て電極１８側に吸引されて撓む。次にパルス電圧をオフにすると、振動板１４にかけられ
た静電気力がなくなり振動板１４は復元する。このとき、吐出室１５の内部の圧力が急激
に上昇し、ノズル孔２２からインク等の液滴が吐出されることとなる。そして再びパルス
電圧が印加され、振動板１４が電極１８側に撓むことにより、液滴がリザーバ１７よりオ
リフィス１６を通じて吐出室１５内に補給される。
なおキャビティ基板１１と発信回路２５との接続は、ドライエッチングによりキャビテ
ィ基板１１の一部に開けられた共通電極２９で行われる。また液滴吐出ヘッド１０のリザ
ーバ１７への液滴の供給は、電極基板１２及びキャビティ基板１１に形成された液滴供給
口２３から行われる。
【００３４】
本実施形態２に係る液滴吐出ヘッド１０の振動板１４は、高濃度のボロンドープ層から
形成され、このボロンドープ層は振動板１４の厚さと同じ厚さを有している。水酸化カリ
ウム水溶液等のアルカリ溶液による単結晶シリコンの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、約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上の高濃度の領域
において、非常に小さくなる。本実施形態２では、振動板１４の部分を高濃度のボロンド
ープ層とし、アルカリ溶液による異方性エッチングによって吐出室１５を形成する際に、
ボロンドープ層が露出して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
トップ技術を用いることにより、振動板１４を所望の厚さに形成している。
【００３５】
図７及び図８は、図５及び図６に示す液滴吐出ヘッドの製造工程を示した縦断面図であ
る。なお図７及び図８は、図５及び図６に示す液滴吐出ヘッド１０のキャビティ基板１１
の製造工程を示しており、図５のＡ−Ａ断面を示したものであるが、吐出室１５の個数が
異なっており、またキャビティ基板１１（シリコン基板１１ａ）の上下を逆にしている。
図７及び図８では、実施形態１に示す真空チャック治具を用いて液滴吐出ヘッド１０の
キャビティ基板１１を製造する方法について説明する。なおここでは、キャビティ基板１
１の振動板１４の厚さを０．８μｍに形成する場合について説明する。
【００３６】
まず、例えば面方位が（１１０）で酸素濃度の低いシリコン基板１１ａの両面を鏡面研
磨し、厚さが１４０μｍのシリコン基板１１ａを作製する（図７（ａ））。
そして、このシリコン基板１１ａを熱酸化炉にセットし、温度が１０７５℃の酸素及び
水蒸気雰囲気中で４時間熱酸化処理を施し、シリコン基板１１ａの両面に酸化膜３１を、
例えば１．２μｍ成膜する（図７（ｂ））。この熱酸化工程では、シリコン基板１１ａの
投入温度を８００℃とし、温度を１０７５℃まで上げた後に、シリコン基板１１ａの取出
し時の温度も８００℃とする。これにより、シリコン基板１１ａの酸素欠陥の成長速度が
早い６００℃から８００℃の領域を素早く通過させることができ、酸素欠陥の成長を抑制
することができる。
【００３７】
次に、実施形態１の図１から図３に示すような真空チャック治具を用いて、吐出室１５
、リザーバ１７を形成するためのレジストをシリコン基板１１ａにパターニングする。具
体的には、まず吐出室１５、リザーバ１７が形成される面の反対側の面（図７（ｃ）にお
いて上面）の全面にレジストをコーティングするために、吐出室１５、リザーバ１７が形
成される面（図７（ｃ）において下面）を真空チャック治具で吸着し、スピンコーティン
グ等により吐出室１５等が形成される面の反対面の全体にレジストをコーティングする。
その後、吐出室１５等が形成される面の反対面を真空チャック治具で吸着して、吐出室
１５等が形成される面にレジストをスピンコーティング等でコーティングし、このレジス
トを露光、現像することによりパターニングする。なおレジストを露光、現像する際にも
、真空チャック治具で吐出室１５等が形成される面の反対面を吸着した状態を維持する。
それから、シリコン基板１１ａを真空チャック治具から外し、緩衝フッ酸溶液によって吐
出室１５、リザーバ１７の形成される部分の酸化膜３１をエッチング除去する（図７（ｃ
））。なお図７及び図８において、リザーバ１７の部分は図示していない。そして、シリ
コン基板１１ａの両面のレジストを剥離する。
【００３８】
それから、吐出室１５、リザーバ１７が形成される面の反対面の酸化膜３１をエッチン
グにより除去するため、吐出室１５等が形成される面にレジストをコーティングする。こ
のときも図７（ｃ）と同様に、実施形態１の図１から図３に示すような真空チャック治具
で吐出室１５等が形成される面の反対面を吸着し、レジストをコーティングする。その後
、シリコン基板１１ａを真空チャック治具から外し、緩衝フッ酸溶液でエッチングして吐
出室１５等が形成される面の反対面の酸化膜３１を除去する（図７（ｄ））。そして、吐
出室１５等が形成される面からレジストを剥離する。
【００３９】
次に、吐出室１５等が形成される面の反対面に付着している微小粒子及び金属を除去す
るために、スクラブ洗浄を行う。このとき、吐出室１５等が形成される面を実施形態１に
示す真空チャック治具で吸着してスクラブ洗浄を行う。なおスクラブ洗浄として、ブラシ
スクラブ洗浄や超音波スクラブ洗浄を行うことができる。
それから、吐出室１５等が形成される面の反対面にボロンドープ層３２を形成する（図
７（ｅ））。具体的には、シリコン基板１１ａをＢ2Ｏ3を主成分とする固体の拡散源に対
向させて石英ボートにセットし、この石英ボートを例えば縦型炉に入れる。そして縦型炉
の内部を、温度が１０５０℃の窒素雰囲気にして７時間保持し、シリコン基板１１ａにボ
ロンを拡散させて、ボロンドープ層３２を形成する。このとき図７（ｂ）の工程と同様に
、シリコン基板１１ａの投入温度を８００℃とし、温度を１０５０℃まで上げた後に、シ
リコン基板１１ａの取出し時の温度も８００℃とする。これにより、シリコン基板１１ａ
の酸素欠陥の成長速度が早い６００℃から８００℃の領域を素早く通過させることができ
、酸素欠陥の成長を抑制することができる。
【００４０】
なお図７（ｅ）のボロン拡散の工程において、ボロンドープ層３２の表面にＳｉＢ6膜
（図示せず）が形成されるが、温度が６００℃の酸素及び水蒸気雰囲気中で１時間３０分
程度酸化することで、フッ酸水溶液でエッチング可能なＢ2Ｏ3とＳｉＯ2に化学変化させ
ることができる。このようにＳｉＢ6膜をＢ2Ｏ3とＳｉＯ2に化学変化させた後に、吐出室
１５等が形成される面の反対面にレジストをコーティングして、緩衝フッ酸溶液によって
Ｂ2Ｏ3とＳｉＯ2を除去し、その後レジストを剥離する。なおこのレジストをコーティン
グする際にも、実施形態１に示す真空チャック治具で吐出室１５等が形成される面の反対
面を吸着する。
【００４１】
その後、ボロンドープ層３２の表面にプラズマＣＶＤによって厚さ３μｍのＴＥＯＳ膜
３３を形成する（図８（ｆ））。このプラズマＣＶＤによるＴＥＯＳ膜３３の成膜条件は
、例えば、温度３６０℃、高周波出力７００Ｗ、圧力３３．３Ｐａ（０．２５Ｔｏｒｒ）
、ＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3／分（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3／分（１０
００ｓｃｃｍ）である。このＴＥＯＳ膜３３は、後の水酸化カリウム水溶液によるエッチ
ングの際のエッチングマスクとなる。
そして、シリコン基板１１ａを３５重量％の水酸化カリウム水溶液で、吐出室１５とな
る凹部１５ａの底壁が厚さ１０μｍになるまでエッチングする（図８（ｇ））。
【００４２】
さらに、シリコン基板１１ａを３重量％の水酸化カリウム水溶液でエッチングを行い、
ボロンドープ層３２によるエッチングストップが十分効くまでエッチングを続ける（図８
（ｈ））。ここでエッチングストップとは、エッチングされるシリコン基板１１ａの表面
から気泡が発生しなくなった状態をいうものとし、実際には気泡が発生しなくなるまでエ
ッチングを行う。これにより吐出室１５が形成されることとなる。
上記のように、２種類の濃度の異なる水酸化カリウム水溶液を使用してエッチングを行
うことにより、吐出室１５の底壁である振動板１４の面荒れを０．０５μｍ以下に抑える
ことができ、液滴吐出ヘッド１０の吐出性能を安定化することができる。
【００４３】
水酸化カリウム水溶液によるエッチングが終了した後に、シリコン基板１１ａをフッ酸
水溶液でエッチングして、酸化膜３１及びＴＥＯＳ膜３３を除去する（図８（ｉ））。
その後、シリコン基板１１ａの表面をクリーニングするため、シリコン基板１１ａの両
面に１分間Ｏ2プラズマ処理を施す。このＯ2プラズマ処理の処理条件は、例えば、温度３
６０℃、圧力６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、Ｏ2流量１０００ｃｍ3／分（１０００ｓ
ｃｃｍ）、高周波出力２５０Ｗである。このＯ2プラズマ処理により、後に形成するＴＥ
ＯＳ絶縁膜３４の絶縁耐性の均一性が向上する。
そして、プラズマＣＶＤによって厚さ０．１μｍのＴＥＯＳ絶縁膜３４をシリコン基板
１１ａの両面に形成する（図８（ｊ））。このときのＴＥＯＳ絶縁膜３４の成膜条件は、
例えば、温度３６０℃、高周波出力２５０Ｗ、圧力３３．３Ｐａ（０．２５Ｔｏｒｒ）、
ＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3／分（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3／分（１００
０ｓｃｃｍ）である。
最後に、シリコン基板１１ａをダイシング（切断）等することにより、個々のキャビテ
ィ基板１１が完成する（図８において図示せず）。
【００４４】
本実施形態２では、実施形態１に示す真空チャック治具でシリコン基板１１ａを吸着し
てレジストのコーティングやスクラブ洗浄等を行うため、後にシリコン基板１１ａのエッ
チング等の加工を行う部位に傷や欠陥が発生せず、エッチング不良等を防止することがで
き、歩留まりを向上させることができる。
また、シリコン基板１１ａの中心を吸着する吸着孔３を有する真空チャック治具を使用
してレジストの露光、現像を行うため、シリコン基板１１ａの反り等を防止でき、レジス
トのパターニング精度を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態２では、実施形態１に示す真空チャック治具を液滴吐出ヘッドの製造に使用
する例を示したが、実施形態１に示す真空チャック治具は液滴吐出ヘッドの製造以外にも
使用することができる。例えば、シリコン基板の両面を加工する必要があるＭＥＭＳデバ
イス（例えば、光スイッチ等）の製造においては、シリコン基板に傷や欠陥を発生させな
いことが重要である。このため、このようなＭＥＭＳデバイスの製造等に本発明の実施形
態１に係る真空チャック治具を使用すれば、シリコン基板等に傷や欠陥が発生するのを抑
制でき、歩留まりが向上する。
【００４６】
なお、本発明の真空チャック治具及び真空チャック方法並びに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形
することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態１に係る真空チャック治具を示した斜視図。
【図２】本発明の実施形態１に係る真空チャック治具の他の例を示した斜視図。
【図３】本発明の実施形態１に係る真空チャック治具の他の例を示した斜視図。
【図４】本発明の実施形態１に係る真空チャック治具の縦断面図。
【図５】本発明の実施形態２に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。
【図６】図５に示す液滴吐出ヘッドの縦断面図。
【図７】図５及び図６に示す液滴吐出ヘッドの製造工程を示した縦断面図。
【図８】図７の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１  フレーム、２  吸着部、３  吸着孔、４  中空管、１０  液滴吐出ヘッド、１１  
キャビティ基板、１２  電極基板、１３  ノズル基板、１４  振動板、１５  吐出室、１
６  オリフィス、１７  リザーバ、１８  電極、１９  凹部、２２  ノズル孔、２３  液
滴供給口、２５  発信回路、２９  共通電極。
【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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