(57)【要約】【課題】ガラス基板に階段状の溝を安価に、精度良く形成すること。【解決手段】ホットエンボス成形技術によりガラス基板２００に階段状又は傾斜状の凸部２０１を形成する工程と、凸部２０１の形成部分を少なくとも開口したエッチングマスクでガラス基板表面を覆い、ガラス基板表面をエッチングして凹部９を形成する工程と、凹部９の底面に個別電極１０を設ける工程とを有するものである。【選択図】図４ａ
2008044302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットエンボス成形技術によりガラス基板に階段状又は傾斜状の凸部を形成する工程と、
前記凸部の形成部分を少なくとも開口したエッチングマスクで前記ガラス基板表面を覆い、前記ガラス基板表面をエッチングして凹部を形成する工程と、
前記凹部の底面に電極を設ける工程と
を有することを特徴とする電極ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
ホットエンボス成形で用いる押し型の材質をＧＣとしたことを特徴とする請求項１記載の電極ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記押し型が有する転写用凹部をＦＩＢ加工により形成することを特徴とする請求項２記載の電極ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス基板に前記凹部を形成した後、ガラス基板の最表面を平坦化する処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電極ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記凹部形成後の前記ガラス基板の最表面をＣＭＰ加工により平坦化することを特徴とする請求項４記載の電極ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかの電極ガラス基板の製造方法によって製造された電極ガラス基板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れかの電極ガラス基板の製造方法によって製造された電極ガラス基板に、振動板を有するシリコン基板を陽極接合により接合し、前記電極及び該電極にギャップを介し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８】
請求項７記載の静電アクチュエータの製造方法によって製造された静電アクチュエータ。
【請求項９】
請求項８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液滴吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電極ガラス基板の製造方法、電極ガラス基板、静電アクチュエータの製造方法、静電アクチュエータ及び液滴吐出ヘッドに関し、特にガラス基板に階段状又は傾斜状の凹部を形成する技術に関する。
【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。静電駆動方式のインクジェットヘッドは、吐出室が形成されてなるキャビティ基板と、キャビティ基板に接合され、振動板に対向してギャップを介して配置される個別電極が形成される凹部を有する電極基板と、電極基板が接合された面とは反対側の面のキャビティ基板に接合され、ノズル孔が形成されてなるノズル基板とを備えている。そして、吐出室の底面が弾性変形可能な振動板として形成されており、この振動板に、ギャップを介して対向配置された個別電極との間に駆動電圧を印加することにより静電気力を発生させ、その静電気力により振動板を変形させ、ノズルから液滴を吐出させるようにしている。
【０００３】
ここで、従来より、駆動電圧の上昇を引き起こすことがなく、振動板の変位量を増加させて液滴の吐出エネルギーを増加させ、吐出特性を安定させる構造について検討されてきた。その構造の一つに、振動板と個別電極との間のギャップが階段状又は傾斜状となるようにする方式がある。
従来の静電アクチュエータの製造方法として、振動板と個別電極の間隔（ギャップ長）が少なくとも２種類以上となるように階段状の段差がシリコン基板またはホウ珪酸ガラスに個別電極の短辺方向に形成することが記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、別の従来のインクジェットヘッドとして、振動板と個別電極の隙間として、個別電極の長辺方向に大きな隙間部分と小さな隙間部分とが階段状に形成されていることが記載されているが、大きな隙間部分と小さな隙間部分とを階段状に形成する方法については記載されていない（例えば、特許文献２参照）。
さらに、別の従来のガラス基板の溝形成方法として、ガラス基板に型を押し当てて、各種形状の凹部をプレス成形する方法が記載されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１８１５５号公報（第１頁、図２）
【特許文献２】特開平９−３９２３５号公報（第１頁、図１）
【特許文献３】特開２００５−３５４８４６号公報（第１頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の従来の静電アクチュエータの製造方法により、階段状の段差をシリコン基板に形成すると、ホウ珪酸ガラスを用いた場合と比較して加工がし易い反面、次のような課題がある。
１）シリコン基板の単価がホウ珪酸ガラスの単価より高いため、コストが高くなる。
２）キャビティ基板を接合する際に、陽極接合ができない。
３）シリコン基板は透明でないため、静電アクチュエータ内の様子が観察できない。
４）エッチングとパターニングを繰り返して階段状の段差を形成するため、工数が多くなり、コストアップとギャップ精度の低下を招く。
【０００６】
また、特許文献２に記載の従来のインクジェットヘッドには段差を形成する方法については述べられておらず、特許文献３に記載の従来のプレス成形を用いたガラス基板の形成方法では、次のような課題がある。
１）押し型の材質は石英であり、その押し型に階段形状や傾斜形状の凸部を形成するのが難しい。
２）プレス成形後、プレスによって押し込まれた部分が押し型の端部で盛り上がったりするため、後の工程でキャビティ基板との接合不良が発生する。
従って、現在、静電アクチュエータの製造を行う際に、いわゆるガラス基板に階段状や傾斜状の凹部を安価に、精度良く形成する方法の提案が望まれているところである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電極ガラス基板の製造方法は、ホットエンボス成形技術によりガラス基板に階段状又は傾斜状の凸部を形成する工程と、凸部の形成部分を少なくとも開口したエッチングマスクでガラス基板表面を覆い、前記ガラス基板表面をエッチングして凹部を形成する工程と、凹部の底面に電極を設ける工程とを有するものである。
これにより、ガラス基板に階段状又は傾斜状の凹部を、簡単な工程で精度良く形成することができる。したがって、この電極ガラス基板を用いた静電アクチュエータ及び液滴吐出ヘッドでは、電極ガラス基板と振動板とのギャップ精度を高くすることができ、その結果、吐出特性の安定した液滴吐出ヘッドを構成できる。
【０００８】
また、本発明に係る電極ガラス基板の製造方法は、ホットエンボス成形で用いる押し型の材質をＧＣとしたものである。
ＧＣは、高温耐久性に優れ、表面潤滑性も良好な材質であることから、そのＧＣを押し型に用いることにより、押し型の耐久性を図りつつ、ガラス基板から押し型を容易に取り外すことが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る電極ガラス基板の製造方法は、押し型が有する転写用凹部をＦＩＢ加工により形成するものである。
これにより、ｎｍオーダーで転写用凹部の加工が可能であり、高精度の転写用凹部を形成できる。従って、ＦＩＢ加工を用いて形成された押し型を用いることにより、ガラス基板に対し階段状又は傾斜状の凹部を高精度に形成することができる。
【００１０】
また、本発明に係る電極ガラス基板の製造方法は、凹部形成後のガラス基板の最表面をＣＭＰ加工により平坦化するものである。
これにより、この電極ガラス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製造するに際し、電極ガラス基板とキャビティ基板との陽極接合を良好に行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る電極ガラス基板の製造方法は、ＣＭＰ加工によりガラス基板の最表面を平坦化するものである。
このように、平坦化する方法としてはＣＭＰ加工を用いることができる。
【００１２】
また、本発明に係る電極ガラス基板は、上記の何れかの電極ガラス基板の製造方法によって製造されたものである。
これにより、階段状又は傾斜状の凹部が高精度に形成された電極ガラス基板を得ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、上記の何れかの電極ガラス基板の製造方法によって製造された電極ガラス基板に、振動板を有するシリコン基板を陽極接合により接合し、電極及び電極にギャップを介し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。
また、本発明に係る静電アクチュエータは、上記の静電アクチュエータの製造方法によって製造されたものである。
これにより、電極ガラス基板と振動板とのギャップ精度を高くすることができ、その結果、駆動電圧の上昇を引き起こすことなく、所望の駆動力を発揮できる静電アクチュエータを得ることができる。
【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搭載したものである。
これにより、吐出特性の安定した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】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態の電極基板の製造方法を説明するに先立ち、かかる製造方法によって製造された電極基板を備える液滴吐出ヘッドを説明する。なお、ここでは液滴吐出ヘッドの一例として、ノズル基板の表面に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するフェイス吐出型のインクジェットヘッドについて図１及び図２を参照して説明する。また、本発明は、以下の図に示す構造、形状に限定されるものではなく、基板の端部に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するエッジ吐出型のインクジェットヘッドにも適用できるものである。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドを分解して表した図である。図２は、図１のインクジェットヘッドの断面図である。
本実施の形態のインクジェットヘッドは、キャビティ基板１と、電極ガラス基板２と、ノズル基板３が積層された三層構造となっている。
【００１７】
キャビティ基板１は例えば厚さ約５０μｍの（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板（以下、単にＳｉ基板という）で構成されている。Ｓｉ基板に異方性ウェットエッチングを施すことにより、底壁が振動板４となる吐出室５、各ノズル共通に吐出する液体を溜めておくためのリザーバ６が形成されている。また、キャビティ基板１には電極端子７が形成され、図２に示す発振回路１１と接続される。ここで、キャビティ基板１の下面（電極ガラス基板２と対向する面）には、絶縁膜８が形成される。この絶縁膜８は、本例ではＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）膜０．１μｍでプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜している。これは、インクジェットヘッドを駆動させた時の絶縁膜破壊及び短絡を防止するためである。
【００１８】
振動板４は、高濃度のボロンドープ層で構成されている。このボロンドープ層は、ボロンを高濃度（約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上）にドープして形成されており、例えばアルカリ性水溶液で単結晶シリコンをエッチングしたときに、エッチング速度が極端に遅くなるいわゆるエッチングストップ層となっている。そして、ボロンドープ層がエッチングストップ層として機能することにより、振動板４の厚み及び吐出室５の容積を高精度で形成することができるようになっている。
【００１９】
電極ガラス基板２は厚さ約１ｍｍであり、図１で見るとキャビティ基板１の下面に接合される。ここで電極ガラス基板２となるガラスにはホウ珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いることにする。電極ガラス基板２には、キャビティ基板１に形成される各吐出室５に対向する位置に、深さ約０．２から約０．２４μｍの階段状の凹部９が設けられる。この凹部９は、本例では１段目９ａ、２段目９ｂ、３段目９ｃの３段の階段状に形成されている。また、凹部９の底面には個別電極１０が形成され、振動板４と個別電極１０との間に３段の階段状のギャップ（空隙）Ｇを形成している。なお、凹部９は、その底面に個別電極１０を設けるので、凹部のパターン形状は電極部形状よりも少し大きめに作製する。
【００２０】
また、電極ガラス基板２には、階段状の凹部９から電極ガラス基板２の端部まで延びる深さ約０．２４μｍの凹部９Ａが形成されており、凹部９Ａの底面には、個別電極１０から延びるリード部１０ａ及び端子部１０ｂが形成されている（以下、個別電極１０、リード部１０ａ、端子部１０ｂを合わせて電極部と呼ぶ）。端子部１０ｂは、図２に示すように、配線のためにキャビティ基板１の末端部が開口された貫通穴２１内に露出しており、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）（図示せず）を介して発振回路１１に接続されている。発振回路１１は、端子部１０ｂを介して個別電極１０に電荷の供給及び停止を制御する。また、ギャップＧの端部には封止材１２が充填されており、個別電極単位で封止が行われるようになっている。このように封止を行うことにより、振動板４の底面や個別電極１０の表面に水分が付着するのを防止し、水分付着に起因した電極と振動板４の貼り付き等の防止を図っている。
【００２１】
本実施の形態では、凹部９の底面に形成する電極部の材料として、酸化錫を不純物としてドープした透明のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）を用い、凹部９内に例えば０．１μｍの厚さにスパッタ法を用いて成膜する。したがって、絶縁膜８と個別電極１０との間に形成されるギャップＧは、この凹部９の深さ及び電極部の厚さにより決まることになる。ここで、電極部の材料はＩＴＯに限定するものではなく、クロム等の金属等を材料に用いてもよいが、本実施の形態では、透明であるので放電したかどうかの確認が行い易い等の理由でＩＴＯを用いることとする。また、電極ガラス基板２には、リザーバ６と連通するインク供給口１３が設けられている。
【００２２】
ノズル基板３は例えば厚さ約１８０μｍのシリコン基板で構成されており、吐出室５と連通するノズル孔１４が形成されている。また、ノズル基板３の図１において下面（キャビティ基板１と接合される接合側の面）には、吐出室５とリザーバ６とを連通させるためのオリフィス１５が形成されている。また、ノズル基板３の両端には、キャビティ基板１に形成されているリザーバ６に対向してリザーバ６内の圧力変動を抑制するダイアフラム１６が形成されている。
【００２３】
上記のように構成されたインクジェットヘッドの動作を説明する。
発振回路１１は例えば２４ｋＨｚで発振し、個別電極１０に０Ｖと３０Ｖのパルス電位を印加して電荷供給を行う。このように発振回路１１が駆動し、個別電極１０に電荷を供給して正に帯電させると、振動板４は負に帯電し、静電気力により個別電極１０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１０への電荷供給を止めると振動板４は元に戻る。このとき、吐出室５の容積も元に戻るため、その圧力により差分の液滴が吐出し、例えば記録対象となる記録紙に着弾することによって記録が行われる。
次に、振動板４が再び下方へ撓むことにより、インクがリザーバ６よりオリフィス１５を通じて吐出室５内に補給される。また、インクジェットヘッドへのインクの供給は、電極ガラス基板２上に形成したインク供給口１３により行う。
このように主に振動板４と個別電極１０によって静電アクチュエータが構成されている。
なお、このような方法は引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いて液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。
【００２４】
次に、本発明の電極ガラス基板の製造方法を適用したインクジェットヘッドの製造方法の一例について、図１に示すインクジェットヘッドを製造する場合を例にして説明する。ここではまず、電極ガラス基板の製造方法について説明する。なお、本例においては、電極ガラス基板そのものを製造するに先立って、電極ガラス基板の製造に用いる押し型を作成する必要があり、以下ではまず、押し型の製造方法から説明する。
【００２５】
図３は、押し型の製造方法を表す図で、長手方向断面を示している。本例では電極ガラス基板に３段形状を形成するための２段形状を持つ押し型について記載する。
（１）押し型の材料基板として高温耐久性に優れ、表面潤滑性も良好であるＧＣ（グラシーカーボン）基板１００を準備する。
（２）ＧＣ基板１００にＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）加工を施し、電極ガラス基板２の凹部９の１段目９ａに対応する１段目の転写用凹部１０１を形成する。ＦＩＢ加工条件は、Ｇａをイオン源とし、加速電圧３０ｋＶとして、深さが約０．０２μｍの転写用凹部１０１を形成する。ＦＩＢ加工を用いることにより、加工面の表面粗さをｎｍオーダーの精度で加工できる。
（３）１段目の転写用凹部１０１内にＦＩＢ加工を施し、電極ガラス基板２の凹部９の１段目９ｂに対応する２段目の転写用凹部１０２を形成する。２段目の転写用凹部１０２の深さは約０．０４μｍとする（段差間のギャップは約０．０２μｍ）。ＦＩＢ加工条件は１段目と同様である。
以上により、押し型１１０が完成する。
【００２６】
図４ａ及び図４ｂは、電極ガラス基板の製造方法を表す図である。ここでは、図３の押し型を用いて電極ガラス基板を製造する方法について記載する。
（ａ）厚さ約１ｍｍで両面研磨した硼珪酸ガラスで構成されたガラス基板２００を準備する。
（ｂ）ホットエンボス成形技術により、ガラス基板２００に階段状の凸部を形成する。ここで、ホットエンボス成形技術とは、加熱することにより柔らかくなった材料を型に押しつけ、型形状を素材に転写する方法で、本例では、図３に示した方法で製造した押し型１１０を、温度５９０℃、加重１ＧＰａで１分間のホットエンボス条件でガラス基板２００に押し付ける。
（ｃ）押し型１１０を冷却後、ガラス基板２００から離型する。これにより、ガラス基板２００に押し型１１０の転写用凹部１０１，１０２の形状が転写され、凸部２０１が形成されたガラス基板２００が得られる。
【００２７】
（ｄ）次に、ガラス基板２００の表面２００ａ全体に、耐腐食性の金属膜であるＣｒ膜２０２をスパッタリング法により約０．１μｍ成膜する。なお、耐腐食性の金属膜としては、Ｃｒ膜以外にＣｒの上に金を積層したものや、チタン膜を使用することができる。
（ｅ）Ｃｒ膜２０２上にレジスト２０３を塗布し、電極ガラス基板２の凹部９を作り込む為のレジストパターニングを行う。
（ｆ）そして、そのレジスト２０３をマスクとしてＣｒ膜２０２を硝酸セリウムアンモニウム水溶液でエッチングし、凹部９及び凹部９Ａとなる部分のみを開口したエッチングマスクを形成する。
（ｇ）レジスト２０３を付けた状態でガラス基板２００をフッ化アンモニウム水溶液に浸してガラス基板２００をエッチングし、凹部９及び凹部９Ａを形成する。すなわち、凹部９及び凹部９Ａとなる部分のみを開口したエッチングマスクでガラス基板２００の表面を覆った状態でガラス基板２００の表面をエッチングすることにより、ガラス基板２００表面において凸形状となっていた部分がそのままの形で凹形状となり、３段形状の凹部９及び凹部９Ａが形成される。ここでは、凸部２０１の一番高い面２０１ａが０．３μｍの深さの位置にくるまでエッチングする。これにより凹部９の深さは、浅い方から順に、０．３μｍ、０．３２μｍ、０．３４μｍとなる。
（ｈ）レジスト２０３を剥離し、次にＣｒ膜２０２を剥離する。
【００２８】
（ｉ）ガラス基板２００の最表面をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）加工により０．１μｍ鏡面研磨し、表面を平坦化する。
ここで、図４ａ（ｃ）において詳細に図示しなかったが、押し型１１０をガラス基板２００に押しつけた際には、その押しつけられた部分がその押し型１１０の外周端面部分で盛り上がった状態を形成する。この場合、後工程においてキャビティ基板１と陽極接合する際、接合面が平坦でなくなるため、陽極接合できなくなる。また、ガラス基板２００の押し型１１０との接触面自体も、ホットエンボス成形により表面荒れが起きているため、平坦ではない。そこで、この（ｉ）の工程において、ガラス基板２００の最表面を平坦化する処理を行い、陽極接合が良好に行えるようにしている。
【００２９】
（ｊ）次に、例えばスパッタ法を用いて０．１μｍの厚さのＩＴＯ膜２０４を表面全面に成膜する。
（ｋ）ガラス基板２００のＩＴＯ膜２０４の表面にレジスト２０５を塗布し、ＩＴＯ膜２０４から個別電極１０、リード部１０ａ及び端子部１０ｂを形成するためのレジストパターニングを行う。
（ｌ）硝酸と塩酸の混合液を用いてＩＴＯ膜２０４をエッチングし、その後レジスト２０５を剥離し、個別電極１０、リード部１０ａ及び端子部１０ｂを形成する。
（ｍ）最後にインク供給口１３をサンドブラスト法または切削加工により形成し、ガラス基板２が完成する。
【００３０】
次に、インクジェットヘッド完成までの製造方法について説明する。
図５ａ及び図５ｂは、図４ｂに続くインクジェットヘッドの製造工程を表す図である。なお、実際には、Ｓｉウェハから複数個分のインクジェットヘッドの部材を同時形成するが、図５ａ及び図５ｂではその一部分だけを示している。
【００３１】
（ａ）図４に示す製造方法により加工したガラス基板２を準備する。
（ｂ）（１１０）を面方位とする酸素濃度の低いＳｉ基板３００の片面を鏡面研磨し、２２０μｍの厚みの基板を作製する。次に、Ｓｉ基板３００のボロンドープ層３０１を形成する面を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する。縦型炉に石英ボートをセットし、炉内を窒素雰囲気にし、温度を１０５０℃に上昇させ、そのまま温度を７時間保持し、ボロンをＳｉ基板３００中に拡散させ、ボロンドープ層３０１を形成する。
その後、ボロンドープ層３０１を形成した面にプラズマＣＶＤ法により絶縁膜（ＴＥＯＳ絶縁膜）８を、成膜時の処理温度は３６０℃、高周波出力は２５０Ｗ、圧力は６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、ガス流量はＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で０．１μｍ成膜する。
【００３２】
（ｃ）Ｓｉ基板３００と電極パターン形成済みの電極ガラス基板２を３６０℃に加熱した後、電極ガラス基板２に負極、Ｓｉ基板３００に正極を接続して、８００Ｖの電圧を印加して陽極接合する。
（ｄ）陽極接合後、Ｓｉ基板３００表面を、Ｓｉ基板３００の厚みが約６０μｍになるまで研削加工を行う。その後、加工変質層を除去する為に、３２ｗ％の濃度の水酸化カリウム溶液でＳｉ基板３００を約１０μｍエッチングする。これによりＳｉ基板３００の厚みは約５０μｍとなる。
そして、全面エッチング面にプラズマＣＶＤを用いて、成膜時の処理温度は３６０℃、高周波出力は７００Ｗ、圧力は３３．３Ｐａ（０．２５Ｔｏｒｒ）、ガス流量はＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件でＴＥＯＳエッチングマスク３０２を１．０μｍ成膜する。
【００３３】
（ｅ）次にＴＥＯＳエッチングマスク３０２にレジストパターニングを施し、ふっ酸水溶液でエッチングし、吐出室５に対応する部分３０２ａをパターニングする。そしてレジストを剥離する。
さらにＴＥＯＳエッチングマスク３０２にレジストパターニングを施し、ふっ酸水溶液で０．７μｍだけエッチングし、リザーバ６に対応する部分３０２ｂ及び貫通穴２１に対応する部分３０２ｃをパターニングする。リザーバ６に対応する部分３０２ｂ及び貫通穴２１に対応する部分３０２ｃのＴＥＯＳエッチングマスクの残りは０．３μｍとなる。そしてレジストを剥離する。
【００３４】
（ｆ）接合済み基板を３５ｗｔ％の濃度の水酸化カリウム水溶液に浸し、吐出室５となる凹部の厚みが約５μｍになるまで行う。この時、リザーバ６となる部分及び貫通穴２１となる部分はエッチングがまだ始まらない。
そして、リザーバ６に対応する部分３０２ｂ及び貫通穴２１に対応する部分３０２ｃのＴＥＯＳエッチングマスクを除去する為、ふっ酸水溶液に接合済み基板を浸し、除去する。
次に接合済み基板を３ｗｔ％の濃度の水酸化カリウム水溶液に約２０分間浸し、ボロンドープ層３０１でのエッチングレート低下によるエッチングストップをさせる。これにより、吐出室５が形成される。前記２種類の濃度の異なる水酸化カリウム水溶液を用いたエッチングを行うことによって、振動板４の面荒れを抑制し、厚み精度を０．８０±０．０５μｍ以下にすることができ、インクジェットヘッドの吐出性能を安定化することができる。
なお、リザーバ６及び貫通穴２１となる部分の凹部３０３ａ，３０３ｂの深さは約３０μｍとなる。従って、リザーバ６及び貫通穴２１となる部分の凹部３０３ａ，３０３ｂの厚みは約２０μｍとなる。
【００３５】
このように厚みを残しておくことにより、強度が向上し、Ｓｉエッチング中にリザーバ部や貫通穴部が割れることが無くなり、歩留まりを向上することができる。すなわち、リザーバ部及び貫通穴部は振動板部に比べ、大きな面積を持つため、シリコンエッチングによって底部を薄くしていく場合、振動板４と同じ程度の厚さの薄膜が残るような構造であると、非常に剛性が弱く、機械的な振動や電極間ギャップ内に挟まった異物が押し上げる力等によって、割れる場合がある。そこで本実施形態のように、２０μｍ程度の厚さを持たせる構造とすることにより、薄膜化していく工程で割れることがなくなり、歩留まりを向上することができる。
【００３６】
（ｇ）Ｓｉエッチングが終了したら、接合済み基板をふっ酸水溶液に浸し、Ｓｉ基板３００表面のＴＥＯＳエッチングマスク３０２を剥離する。
そして貫通穴部に残っているＳｉ薄膜を除去する為に、ＳｉマスクをＳｉ基板３００表面に取り付け、ＲＦパワー２００Ｗ、圧力４０Ｐａ（０．３Ｔｏｒｒ）、ＣＦ4流量３０ｃｍ3／ｍｉｎ（３０ｓｃｃｍ）の条件で、ＲＩＥドライエッチングを１時間行い、貫通穴部のみにプラズマを当て、開口し、貫通穴２１を形成する。この時ギャップＧ内は大気開放される。
さらに、ガラス基板２００のインク供給口１３となる孔部からレーザ加工を施してシリコン基板３００のリザーバ６部の底部を貫通させて、インク供給口１３を形成する。
【００３７】
（ｈ）接合済み基板を真空チャンバーに入れた後、窒素雰囲気中にさらし、ギャップＧ内の水分を除去する。その後、ＨＭＤＳガス雰囲気に接合基板をさらし、ギャップＧ内にＨＭＤＳガスを充填させる。そして、貫通穴２１の端部にエポキシ系樹脂の封止材１２を盛り、硬化させることで、ギャップＧは再び密閉状態になる。
（ｉ）ノズル基板３をエポキシ系接着剤により接着する。
（ｊ）ダイシングラインに沿ってダイシングを行い、個々のヘッドに切断する。
以上により、図１に示したインクジェットヘッドが完成する。
【００３８】
なお、ここでは、ガラス基板に階段状の凹部を形成する場合を例に説明したが、ガラス基板に傾斜状の凹部を形成する場合も、上記と同様の方法により形成できる。以下、簡単に説明する。
【００３９】
図６は、傾斜状の凹部を有するガラス基板を形成するための押し型の製造方法を表す図である。
（１）ＧＣ基板４００を準備し、（２）ＧＣ基板にＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）加工を施し、ガラス基板に形成すべき傾斜状の凹部に対応する凹部４０１を形成する。以上により押し型４１０が完成する。
【００４０】
図７は、図６の押し型を用いたガラス基板の製造方法を表す図である。
（ａ）厚さ約１ｍｍで両面研磨した硼珪酸ガラスで構成されたガラス基板５００を準備する。
（ｂ）図６に示した方法で製造した押し型４１０をガラス基板５００に加熱押し付ける（ホットエンボス成形）。ホットエンボス条件は、温度５９０℃、加重１ＧＰａで１分間押し付けるものとする。
（ｃ）押し型４１０を冷却後、ガラス基板５００から離型する。これにより、ガラス基板５００に押し型４１０の凹形状が転写され、凸部５０１が形成されたガラス基板５００が得られる。
【００４１】
（ｄ）次に、ガラス基板５００の表面５００ａ全体に、耐腐食性の金属膜であるＣｒ膜５０２をスパッタリング法により約０．１μｍ成膜する。なお、耐腐食性の金属膜としては、Ｃｒ膜以外にＣｒの上に金を積層したものや、チタン膜を使用することができる。
（ｅ）Ｃｒ膜５０２上にレジスト５０３を塗布し、電極ガラス基板の凹部を作り込む為のレジストパターニングを行う。
（ｆ）そして、そのレジスト５０３をマスクとしてＣｒ膜５０２を硝酸セリウムアンモニウム水溶液でエッチングする。
（ｇ）レジスト５０３を付けた状態でガラス基板５００をフッ化アンモニウム水溶液に浸し、ガラス基板５００をエッチングし、傾斜状の凹部５０４及び凹部９Ａを形成する。
（ｈ）レジスト５０３を剥離し、次にＣｒ膜５０２を剥離する。
工程（ｈ）以降の工程は、図４ｂの（ｉ）以降と同様であるため省略する。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ホットエンボス成形技術によりガラス基板２００，５００にｎ段（本例ではｎ＝３）の階段状又は傾斜状の凸部を形成した後、その凸部の形成部分を少なくとも開口したエッチングマスクでガラス基板表面を覆った状態でガラス基板表面をエッチングし、ガラス基板に凹部を形成するようにしたので、階段状又は傾斜状の凸部の表面形状がそのまま、ガラス基板の凹部の底面形状となる。したがって、１回のエッチング工程で階段状又は傾斜状の凹部を形成することができ、振動板４との間のギャップ精度高く形成することができる。その結果、駆動電圧の上昇を引き起こすことなく、所望の駆動力を発揮でき、吐出特性の安定したインクジェットヘッドを構成できる。
【００４３】
また、押し型の材質をＧＣとしたので、押し型の耐久性を図りつつ、ガラス基板から押し型を容易に取り外すことが可能となる。
【００４４】
また、押し型が有する転写用凹部をＦＩＢ加工により形成するようにしたので、ｎｍオーダーで転写用凹部の加工が可能であり、高精度の転写用凹部を形成できる。従って、ＦＩＢ加工を用いて形成された押し型を用いることにより、ガラス基板に対し階段状又は傾斜状の凹部を高精度に形成することができる。
【００４５】
また、ガラス基板に凹部を形成後、ＣＭＰ加工によりガラス基板の表面を平坦化するようにしたので、キャビティ基板１との陽極接合不良を防止でき、良好な接合を行うことができる。
【００４６】
なお、上記では、インクジェットヘッドを構成する電極ガラス基板を製造する場合について説明したが、硼珪酸ガラスを用いたＭＥＭＳデバイス（例えば、ミラーデバイスなど）にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図。
【図２】図１のインクジェットヘッドの断面図。
【図３】押し型（階段状凹部形成用）の製造方法を表す図。
【図４ａ】電極ガラス基板の製造方法を表す図（１／２）。
【図４ｂ】電極ガラス基板の製造方法を表す図（２／２）。
【図５ａ】図４ｂに続くインクジェットヘッドの製造工程を表す図（１／２）。
【図５ｂ】図４ｂに続くインクジェットヘッドの製造工程を表す図（２／２）。
【図６】押し型（傾斜状凹部形成用）の製造方法を表す図。
【図７】図６の押し型を用いたガラス基板の製造方法を表す図。
【符号の説明】
【００４８】
１  キャビティ基板、２  電極ガラス基板、３  ノズル基板、４  振動板、９  凹部、１０  個別電極、１０１，１０２  転写用凹部、１１０  押し型、４０１  転写用凹部、４１０  押し型、Ｇ  ギャップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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