(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の一部をエッチングにより除去して、前記絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記絶縁膜と前記貫通孔を覆う封止膜を成膜する封止膜成膜工程と、
前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材を、前記基板に接着する接着工程と、
前記基板の前記貫通孔と重なる位置に、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からのウェットエッチングにより、前記基板に圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記封止膜の前記貫通孔を覆う部分を、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からドライエッチングで除去する、封止膜除去工程と、
前記絶縁膜の上に、圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、
前記絶縁膜に、前記圧電素子に接続される配線を形成する配線形成工程と、
を備え、
前記圧電素子形成工程の後に、前記封止膜を成膜し、且つ、
前記封止膜成膜工程において、前記封止膜除去工程でのドライエッチングに対するエッチング耐性が、前記絶縁膜のエッチング耐性よりも低い材料によって、前記封止膜を成膜し、且つ、前記封止膜を、前記配線を覆うように成膜することにより、配線保護膜を形成することを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項２】
基板の表面に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の一部をエッチングにより除去して、前記絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記絶縁膜と前記貫通孔を覆う封止膜を成膜する封止膜成膜工程と、
前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材を、前記基板に接着する接着工程と、
前記基板の前記貫通孔と重なる位置に、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からのウェットエッチングにより、前記基板に圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記封止膜の前記貫通孔を覆う部分を、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からドライエッチングで除去する、封止膜除去工程と、
を備え、
前記絶縁膜形成工程において、前記絶縁膜を二酸化シリコンで形成し、
前記封止膜成膜工程において、前記封止膜除去工程でのドライエッチングに対するエッチング耐性が、前記絶縁膜のエッチング耐性よりも低い材料によって、前記封止膜を成膜し、且つ、前記封止膜を、窒化シリコンで形成することを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項３】
基板の表面に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の一部をエッチングにより除去して、前記絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記絶縁膜と前記貫通孔を覆う封止膜を成膜する封止膜成膜工程と、
前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材を、前記基板に接着する接着工程と、
前記基板の前記貫通孔と重なる位置に、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からのウェットエッチングにより、前記基板に圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記封止膜の前記貫通孔を覆う部分を、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からドライエッチングで除去する、封止膜除去工程と、
を備え、
前記封止膜成膜工程において、前記封止膜を、前記絶縁膜よりも薄く形成することを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁膜の上に、圧電素子を形成する圧電素子形成工程を備え、
前記圧電素子形成工程の後に、前記封止膜を成膜することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項５】
前記封止膜成膜工程において、前記封止膜を、前記圧電素子の圧電膜を覆うように成膜することにより、圧電膜保護部を形成することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁膜形成工程において、前記絶縁膜を二酸化シリコンで形成し、
前記封止膜成膜工程において、前記封止膜を、酸化アルミニウムで形成することを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項７】
前記封止膜の上の、前記貫通孔を覆う領域の少なくとも一部に前記封止膜よりも厚い厚膜を形成する厚膜形成工程と、
前記圧力室形成工程の後に、前記厚膜を除去する厚膜除去工程と、を備えていることを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項８】
前記厚膜は、樹脂材料で形成されたものであることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項９】
前記厚膜は、前記接着工程で前記基板と前記流路部材とを接着する接着剤で形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項１０】
前記貫通孔の径が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項１１】
基板の表面に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の一部をエッチングにより除去して、前記絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記絶縁膜と前記貫通孔を覆う、絶縁膜である封止膜を成膜する封止膜成膜工程と、
前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材を、前記基板に接着する接着工程と、
前記基板の前記貫通孔と重なる位置に、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からのウェットエッチングにより、前記基板に圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記封止膜の前記貫通孔を覆う部分を、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からドライエッチングで除去する、封止膜除去工程と、
を備えていることを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項１２】
所定方向に沿って配列された複数のノズルを有する液体吐出装置の製造方法であって、
基板の表面に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の一部をエッチングにより除去して、前記絶縁膜に、前記所定方向に沿って配列された、前記複数のノズルに対応する複数の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記絶縁膜と前記複数の貫通孔を覆う封止膜を成膜する封止膜成膜工程と、
前記複数の貫通孔と連通する流路が形成された流路部材を、前記基板に接着する接着工程と、
前記基板の前記複数の貫通孔のそれぞれと重なる位置に、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からのウェットエッチングにより、前記基板に複数の圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記封止膜の前記複数の貫通孔それぞれを覆う部分を、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からドライエッチングで除去する、封止膜除去工程と、
を備えていることを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項１３】
基板の表面に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の一部をエッチングにより除去して、前記絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記絶縁膜の上に、共通電極、圧電体、及び個別電極を含む圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、
前記絶縁膜と前記貫通孔を覆う封止膜を成膜する封止膜成膜工程と、
前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材を、前記基板に接着する接着工程と、
前記基板の前記貫通孔と重なる位置に、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からのウェットエッチングにより、前記基板に圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記封止膜の前記貫通孔を覆う部分を、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からドライエッチングで除去する、封止膜除去工程と、
を備え、
前記封止膜成膜工程において、前記封止膜を、前記圧電体の厚み以下に形成することを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項１４】
基板と、
前記基板の表面に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜に形成された貫通孔と、
前記絶縁膜を覆う、前記貫通孔を取り巻く環状部分を有する、絶縁膜である膜と、
前記基板に接着され、前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材と、
前記基板の前記貫通孔と重なる位置に形成され、前記貫通孔と連通する圧力室とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１５】
基板と、
前記基板の表面に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜に形成された貫通孔と、
前記絶縁膜を覆う、前記貫通孔を取り巻く環状部分を有する膜であって、前記絶縁膜よりも薄い膜と、
前記基板に接着され、前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材と、
前記基板の前記貫通孔と重なる位置に形成され、前記貫通孔と連通する圧力室とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置の製造方法、及び液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置として、特許文献１には、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドが開示されている。このインクジェットヘッドは、シリコンの流路形成基板と、この流路形成基板に、複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧電素子と、複数の圧電素子を覆った状態で流路形成基板に接合されたリザーバ形成基板を有する。流路形成基板には、複数の圧力室の配列方向に延び、これら複数の圧力室と連通するマニホールド（連通部）が形成されている。一方、リザーバ形成基板には、上記マニホールドに連なるリザーバ部が形成されている。
【０００３】
この特許文献１のインクジェットヘッドの製造は、以下のようにして行う。まず、シリコンの流路形成基板の表面に、二酸化シリコン及び酸化ジルコニウムからなる振動板を形成する。次に、この振動板の上に、複数の圧力室に対応した複数の圧電素子を形成する。複数の圧電素子の形成後、振動板の一部をエッチングで除去し、マニホールドとリザーバ部とを連通させる部分（振動板除去部）を形成する。さらに、振動板の上には窒化シリコンの絶縁膜を形成し、この絶縁膜の、上記振動板除去部に対応する領域内には、振動板除去部よりも開口面積の小さい貫通孔を形成する。
【０００４】
次に、振動板の表面に全面にわたって密着層と金属層を形成した後、密着層と金属層をパターニングすることにより、圧電素子に対応したリード電極を形成する。尚、上記のパターニングの際には、振動板除去部を覆う密着層と金属層は除去されずに残され、絶縁膜の貫通孔は、密着層と金属層によって封止された状態となる。リード電極形成後、リザーバ形成基板を、密着層及び金属層を介して流路形成基板に接合する。
【０００５】
次に、流路形成基板に、振動板と反対側からのウェットエッチングによって、複数の圧力室、及び、マニホールドを形成する。その際に、振動板除去部、及び、絶縁膜の貫通孔が、密着層及び金属層で塞がれているため、エッチング液のリザーバ形成基板側への漏れ出しが防止される。つまり、振動板除去部を覆っている密着層と金属層が、エッチングストップ膜として機能する。複数の圧力室及びマニホールドをウェットエッチングで形成した後は、流路形成基板側からのウェットエッチングにより、マニホールドを塞いでいる密着層と金属層をそれぞれ除去する。
【０００６】
特許文献２には、特許文献１と同様の流路形成基板とリザーバ形成基板を備えた、インクジェットヘッドが開示されている。但し、特許文献２のインクジェットヘッドの製造工程は、下記において特許文献１とは異なる。
【０００７】
特許文献２では、まず、流路形成基板も表面に振動板を形成し、この振動板にリザーバ部とマニホールドとを連通させるための開口部を形成する。次に、流路形成基板の、振動板の開口部から露出した領域に、ボロンを拡散させることによりボロンドープ層を形成する。次に、流路形成基板の振動板にリザーバ形成基板を接合した後に、振動板と反対側からのウェットエッチングによって、流路形成基板に複数の圧力室及びマニホールドを形成する。その際に、ボロンドープ層がエッチングストップ膜として機能し、リザーバ形成基板側へのエッチング液の漏れ出しが防止される。複数の圧力室及びマニホールドをウェットエッチングで形成した後は、ボロンドープ層をドライエッチングにより除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−４４０８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２１９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、振動板の開口部（振動板除去部）に、密着層と金属層からなるエッチングストップ膜を形成している。そして、流路形成基板に、ウェットエッチングで圧力室やマニホールドを形成した後に、上記エッチングストップ膜を、ウェットエッチングで除去している。ここで、ウェットエッチングは高精度のパターン制御が難しく、一般に、精密な加工は難しい。但し、特許文献１では、エッチングストップ膜が設けられているのが、面積の大きなマニホールドとリザーバ部との連通箇所であり、それほど高い形状精度は必要とされない。そのため、ウェットエッチングでエッチングストップ膜を除去したときに、連通部分の形状精度が多少悪くなっても、大きな問題にはならない。
【００１０】
しかしながら、リザーバ形成基板から、複数の圧力室に対して、それぞれ個別の液体供給流路によってインクを供給する構成を採用したヘッドにおいては、上記のウェットエッチングの加工精度の悪さが問題となる。
【００１１】
上記構成のヘッドでは、振動板には、複数の圧力室にそれぞれ液体を供給するための複数の個別孔が形成されることになるが、この個別孔の開口面積は、上記特許文献１のマニホールドとの連通部と比べるとかなり小さくなる（例えば、５０μｍ以下）。このような小さな個別孔を覆うエッチングストップ膜を、加工精度の悪いウェットエッチングで除去することは好ましくない。即ち、個別孔を覆っている膜部分だけでなく、上記個別孔の周囲部分まで除去してしまい、流路形成基板とリザーバ形成基板との間のシール性が悪くなってリークが生じる虞がある。また、複数の圧力室の間で、個別孔を覆う膜の除去程度が異なってしまい、複数の圧力室間で個別孔の流路抵抗がばらつくという問題もある。
【００１２】
一方、特許文献２では、流路形成基板の、振動板の開口部から露出した領域にボロンを拡散させてボロンドープ層を形成している。そして、圧力室やマニホールドをウェットエッチングで形成した後に、上記のボロンドープ層をドライエッチングで除去している。ドライエッチングは、ウェットエッチングと比べて精密な形状パターンの制御が可能であるため、先に述べたような問題は生じにくい。しかし、上記のボロンドープ層は、開口部からのボロン拡散によって形成しているという理由から、開口部において振動板から露出した領域にのみ形成されている。つまり、振動板とボロンドープ層はほとんど重なっていない。そのため、流路形成基板に、ウェットエッチングで圧力室やマニホールドを形成する際に、エッチング液の液圧がかかるなどしてボロンドープ層に外力が作用したときに、ボロンドープ層が破損してエッチングストップの機能が失われる虞がある。
【００１３】
本発明の目的は、基板に圧力室をウェットエッチングで形成する際に、圧力室に繋がる液体供給孔からのエッチング液の漏れ出しを封止膜で確実に止めることである。また、本発明の別の目的は、圧力室の形成後に、上記孔を覆っている封止膜を精度よく除去することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明の液体吐出装置の製造方法は、基板の表面に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜の一部をエッチングにより除去して、前記絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記絶縁膜と前記貫通孔を覆う封止膜を成膜する封止膜成膜工程と、前記貫通孔と連通する流路が形成された流路部材を、前記基板に接着する接着工程と、前記基板の前記貫通孔と重なる位置に、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からのウェットエッチングにより、前記基板に圧力室を形成する圧力室形成工程と、前記封止膜の前記貫通孔を覆う部分を、前記基板の前記絶縁膜が形成された面と反対側の面からドライエッチングで除去する、封止膜除去工程と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明では、まず、基板に絶縁膜を形成し、この絶縁膜に貫通孔を形成する。次に、絶縁膜と貫通孔を覆うように封止膜を成膜する。尚、本発明において、「成膜する」とは、スパッタリングやＣＶＤ等の公知の方法により、ターゲットとなる基板の表面の広い領域にわたって膜構成材料を付着、あるいは、堆積させることにより、基板に薄膜を形成することを言う。成膜された封止膜は、貫通孔を封止するとともに、貫通孔からその外側まで連続的に形成される。つまり、封止膜は、絶縁膜の、貫通孔よりも外側の領域と十分な面積をもって重なって配置される。
【００１６】
次に、基板に流路部材を接合した後に、基板の上記貫通孔と重なる位置に、絶縁膜と反対側からのウェットエッチングで圧力室を形成する。その際に、絶縁膜の貫通孔が封止膜で封止されているため、エッチング液が流路部材側へ漏れ出すことが防止される。また、封止膜は、貫通孔の外側の領域と十分な面積で重なっているため、封止膜に液圧などによる外力が作用しても封止膜が破損しにくい。また、ウェットエッチングで基板に圧力室を形成した後には、貫通孔を覆っている封止膜をドライエッチングで除去するため、封止膜を高い精度で除去することができる。
【００１７】
第２の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第１の発明において、前記封止膜成膜工程において、前記封止膜除去工程でのドライエッチングに対するエッチング耐性が、前記絶縁膜のエッチング耐性よりも低い材料によって、前記封止膜を成膜することを特徴とするものである。
【００１８】
封止膜は、絶縁膜よりもドライエッチングに対するエッチング耐性が低い材料、つまり、ドライエッチングで除去されやすい材料で形成されている。そのため、ドライエッチングで封止膜が速やかに除去され、一方、絶縁膜はエッチングで除去されにくい。
【００１９】
第３の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第２の発明において、前記絶縁膜の上に、圧電素子を形成する圧電素子形成工程を備え、前記圧電素子形成工程の後に、前記封止膜を成膜することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明では、絶縁膜の上に圧電素子を形成した後に、封止膜を成膜で形成する。圧電素子の形成時には基板に高温の熱が作用するが、圧電素子形成後に封止膜を成膜することで、封止膜への熱応力等の影響を抑えることができる。
【００２１】
第４の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第３の発明において、前記絶縁膜に、前記圧電素子に接続される配線を形成する配線形成工程を備え、前記封止膜成膜工程において、前記封止膜を、前記配線を覆うように成膜することにより、配線保護膜を形成することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明では、封止膜と、配線を覆う配線保護膜とを、同じプロセスで成膜するため、工程数を削減できる。
【００２３】
尚、上述した第２〜第４の何れかの発明において、絶縁膜は二酸化シリコンで形成することが好ましく、また、封止膜は、窒化シリコンで形成することが好ましい（第５の発明）。
【００２４】
第６の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第１の発明において、前記封止膜成膜工程において、前記封止膜を、前記絶縁膜よりも薄く形成することを特徴とするものである。
【００２５】
封止膜が絶縁膜よりも薄い膜であるため、ドライエッチングで封止膜を速やかに除去でき、絶縁膜が削られてしまうことを抑制できる。
【００２６】
第７の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第６の発明において、前記絶縁膜の上に、圧電素子を形成する圧電素子形成工程を備え、前記圧電素子形成工程の後に、前記封止膜を成膜することを特徴とするものである。
【００２７】
本発明では、絶縁膜の上に圧電素子を形成した後に、封止膜を成膜で形成する。
【００２８】
第８の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第７の発明において、前記封止膜成膜工程において、前記封止膜を、前記圧電素子の圧電膜を覆うように成膜することにより、圧電膜保護部を形成することを特徴とするものである。
【００２９】
本発明では、封止膜と、圧電素子の圧電膜を覆う圧電膜保護部とを、同じプロセスで成膜するため、工程数を削減できる。
【００３０】
尚、上述した第６〜第８の何れかの発明において、絶縁膜は二酸化シリコンで形成することが好ましく、また、封止膜は、酸化アルミニウムで形成することが好ましい（第９の発明）。
【００３１】
第１０の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第６〜第９の何れかの発明において、前記封止膜の上の、前記貫通孔を覆う領域の少なくとも一部に前記封止膜よりも厚い厚膜を形成する厚膜形成工程と、前記圧力室形成工程の後に、前記厚膜を除去する厚膜除去工程と、を備えていることを特徴とするものである。
【００３２】
封止膜が薄い場合は、圧力室のウェットエッチング時に、封止膜の貫通孔を覆う部分に液圧が作用したときに破損しやすくなる。本発明では、封止膜の貫通孔を覆う部分に厚膜が形成されて、封止膜が補強されているため、封止膜が破損しにくくなる。
【００３３】
尚、上記の第１０の発明において、前記厚膜は、樹脂材料で形成されたものであってよい（第１１の発明）。さらに、前記厚膜は、前記接着工程で前記基板と前記流路部材とを接着する接着剤で形成されてもよい（第１２の発明）。
【００３４】
第１３の発明の液体吐出装置の製造方法は、前記第１〜第１２の何れかの発明において、前記貫通孔の径が５０μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００３５】
貫通孔の径が５０μｍ以下と小さい場合には、エッチング加工精度の低さによって生じる、流路抵抗ばらつき等の問題を無視できなくなる。そのため、封止膜を、高精細の加工が可能なドライエッチングで除去することが特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略的な平面図である。
【図２】ヘッドユニットの平面図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】ヘッドユニットの製造工程を示す図であり、（ａ）は振動膜形成、（ｂ）は共通電極成膜、（ｃ）は圧電体成膜、（ｄ）は個別電極成膜、（ｅ）は個別電極パターニング、（ｆ）は圧電体パターニング、（ｇ）は共通電極パターニングを示す。
【図５】ヘッドユニットの製造工程を示す図であり、（ａ）は圧電体保護膜の成膜、（ｂ）は圧電体保護膜パターニング、（ｃ）は層間絶縁膜の成膜、（ｄ）は配線形成、（ｅ）は振動膜の貫通孔形成、（ｆ）は配線保護膜（封止膜）成膜、（ｇ）は層間絶縁膜及び配線保護膜のパターニングを示す。
【図６】ヘッドユニットの製造工程を示す図であり、（ａ）は、リザーバ形成部材の接着、（ｂ）は圧力室形成、（ｃ）封止膜除去を示す。
【図７】変更形態のヘッドユニットの製造工程を示す図であり、（ａ）は振動膜の貫通孔形成、（ｂ）は圧電体保護膜の成膜、（ｃ）は層間絶縁膜の成膜、（ｄ）は配線形成、（ｅ）は配線保護膜の成膜、（ｆ）は層間絶縁膜及び配線保護膜のパターニングを示す。
【図８】変更形態のヘッドユニットの製造工程を示す図であり、（ａ）はリザーバ形成部材の接着、（ｂ）は圧力室形成、（ｃ）は封止膜除去、（ｄ）は厚膜除去を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略的な平面図である。まず、図１を参照してインクジェットプリンタ１の概略構成について説明する。尚、図１に示す前後左右の各方向をプリンタの「前」「後」「左」「右」と定義する。また、紙面手前側を「上」、紙面向こう側を「下」とそれぞれ定義する。以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。
【００３８】
（プリンタの概略構成）
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プラテン２と、キャリッジ３と、インクジェットヘッド４と、搬送機構５と、制御装置６等を備えている。
【００３９】
プラテン２の上面には、被記録媒体である記録用紙１００が載置される。キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って左右方向（以下、走査方向ともいう）に往復移動可能に構成されている。キャリッジ３には無端ベルト１４が連結され、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が駆動されることで、キャリッジ３は走査方向に移動する。
【００４０】
インクジェットヘッド４は、キャリッジ３に取り付けられており、キャリッジ３とともに走査方向に移動する。インクジェットヘッド４は、走査方向に並ぶ４つのヘッドユニット１６を備えている。４つのヘッドユニット１６は、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクカートリッジ１７が装着されるカートリッジホルダ７と、図示しないチューブによってそれぞれ接続されている。各ヘッドユニット１６は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に形成された複数のノズル２４（図２、図３参照）を有する。各ヘッドユニット１６のノズル２４は、インクカートリッジ１７から供給されたインクを、プラテン２に載置された記録用紙１００に向けて吐出する。
【００４１】
搬送機構５は、前後方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有する。搬送機構５は、２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を前方（以下、搬送方向ともいう）に搬送する。
【００４２】
制御装置６は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。  制御装置６は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＡＳＩＣにより、記録用紙１００への印刷等の各種処理を実行する。例えば、印刷処理においては、制御装置６は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド４やキャリッジ駆動モータ１５等を制御して、記録用紙１００に画像等を印刷させる。具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド４を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１８，１９によって記録用紙１００を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。
【００４３】
（インクジェットヘッドの詳細）
次に、インクジェットヘッド４のヘッドユニット１６の構成について詳細に説明する。尚、４つのヘッドユニット１６はそれぞれ同じ構成を有するものであるため、以下では、４つのヘッドユニット１６のうちの１つについて説明する。
【００４４】
図２は、ヘッドユニット１６の平面図である。図３は、図２のIII-III線断面図である。図２、図３に示すように、ヘッドユニット１６は、ノズルプレート２０と、流路基板２１と、複数の圧電素子３１を含む圧電アクチュエータ２２と、リザーバ形成部材２３等を備えている。尚、図２では、図面の簡素化のため、流路基板２１の上面に接合されるＣＯＦ５０とリザーバ形成部材２３は、二点鎖線で概略的に示されている。
【００４５】
（ノズルプレート）
ノズルプレート２０は、例えば、シリコン等で形成されたプレートである。このノズルプレート２０には、複数のノズル２４が形成されている。図２に示すように、複数のノズル２４は、搬送方向に沿って千鳥状に配列され、走査方向に並ぶ２つのノズル列を構成している。即ち、１つのノズル列におけるノズル２４の配列ピッチをＰとしたときに、左右２つのノズル列の間で、ノズル２４の位置が搬送方向にＰ／２だけずれている。
【００４６】
（流路基板）
流路基板２１は、シリコン単結晶の基板である。流路基板２１には、複数のノズル２４とそれぞれ連通する複数の圧力室２６が形成されている。各圧力室２６は、走査方向に長い、矩形の平面形状を有する。複数の圧力室２６は、上述した複数のノズル２４の配列に応じて配列され、走査方向に並ぶ２つの圧力室列を構成している。この流路基板２１の下面はノズルプレート２０で覆われており、上下方向から見て、各圧力室２６の走査方向における外側の端部がノズル２４と重なっている。即ち、図２に示すように、右側の圧力室列においては、各圧力室２６の右端部とノズル２４とが重なり、左側の圧力室列においては、各圧力室２６の左端部とノズル２４とが重なっている。
【００４７】
流路基板２１の上面には、複数の圧力室２６を覆うように絶縁膜３０が設けられている。絶縁膜３０は、例えば、シリコン基板の表面が酸化されることにより形成された、二酸化シリコンの膜である。絶縁膜３０の厚みは、例えば、１．０〜１．５μｍである。絶縁膜３０の、各圧力室２６の内側端部（ノズル２４とは反対側の端部）を覆う部分には、貫通孔３０ａが形成されている。貫通孔３０ａは、後述するリザーバ形成部材２３から、各圧力室２６に対して個別にインクを供給する流路の一部を構成するものであり、その径はかなり小さく、例えば、５０μｍ以下である。尚、本実施形態では、絶縁膜３０は、二酸化シリコンで形成された膜として説明するが、絶縁膜３０は、それぞれ異なる材質で形成された複数の層で形成された膜であってもよい。
【００４８】
後述のリザーバ形成部材２３内のリザーバ６０から、インクが、貫通孔３０ａを通じて各圧力室２６へと供給される。そして、次述の圧電素子３１によって、圧力室２６内のインクに吐出エネルギーが付与されると、圧力室２６に連通するノズル２４から、インクの液滴が吐出される。
【００４９】
（圧電アクチュエータ）
圧電アクチュエータ２２は、上記の絶縁膜３０と、複数の圧電素子３１を有する。複数の圧電素子３１は、複数の圧力室２６内のインクに、それぞれノズル２４から吐出するための吐出エネルギーを付与する。図２、図３に示すように、複数の圧電素子３１は、圧力室２６にそれぞれ対応して、絶縁膜３０の上面に配置されている。
【００５０】
圧電素子３１の構成について説明する。圧電素子３１は、下側からこの順に積層された、共通電極３２、圧電体３３、及び、個別電極３４を含む。
【００５１】
共通電極３２は、絶縁膜３０の上面に形成されている。尚、図２では、図面の簡略化のため、共通電極３２の図示は省略されているが、図３に示されるように、共通電極３２は、絶縁膜３０の上面のほぼ全域に形成されている。共通電極３２は、例えば、白金（Ｐｔ）で形成されている。また、共通電極３２の厚みは、例えば、０．１μｍである。
【００５２】
共通電極３２の上には、２つの圧力室列にそれぞれ対応して、２つの圧電体３３が配置されている。各圧電体３３は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料で成膜された圧電膜３７がパターニングされることによって形成されている。尚、圧電膜３７は、ＰＺＴの他、鉛が含有されていない非鉛系の圧電材料で形成されていてもよい。圧電体３３の厚みは、例えば、１．０〜２．０μｍである。また、圧電体３３は、搬送方向に長い平面形状を有し、対応する圧力室列を構成する複数の圧力室２６を、搬送方向において跨ぐように配置されている。
【００５３】
圧電体３３の上面の、複数の圧力室２６とそれぞれ対向する位置には、複数の個別電極３４が形成されている。各個別電極３４は、圧力室２６よりも一回り小さい、矩形の平面形状を有し、対応する圧力室２６の中央部と重なるように配置されている。個別電極３４は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）やプラチナ（Ｐｔ）で形成されている。また、個別電極３４の厚みは、例えば、０．１μｍである。
【００５４】
以上の構成において、１つの圧力室２６に対して、個別電極３４、共通電極３２のうちの前記圧力室２６と対向する部分、及び、圧電体３３のうちの個別電極３４と共通電極３２に挟まれた部分によって、１つの圧電素子３１が構成されている。尚、圧電体３３の、共通電極３２と１つの個別電極３４とに挟まれた部分を、以下、活性部３６と称する。各圧電素子３１において、個別電極３４と共通電極３４の間に電界が作用すると、活性部３６が面方向に変形する。この活性部３６の変形に伴い、圧電素子３１は全体的に撓むように変形し、圧力室２６と対向する部分が、絶縁膜３０の面方向と直交する上下方向に変位する。
【００５５】
また、図３に示すように、圧電アクチュエータ２２は、圧電体保護膜４０、層間絶縁膜４１、配線４２、及び、配線保護膜４３を有する。尚、図２では、図面の簡略化のため、圧電体保護膜４０、層間絶縁膜４１、及び、配線保護膜４３の図示は省略されている。
【００５６】
図３に示すように、圧電体保護膜４０は、２つの圧電体３３を覆うように配置されている。圧電体保護膜４０は、空気中の水分が圧電体３３へ浸入するのを防止するなど、圧電体３３（圧電膜３７）を保護するための膜である。尚、圧電体３３の上面の個別電極３４は、その周縁部のみが圧電体保護膜４０によって覆われ、個別電極３４の中央部は、圧電体保護膜４０から露出している。これにより、圧電体３３の上に圧電体保護膜４０が設けられることによる、圧電体３３の変形阻害が抑制されている。圧電体保護膜４０は、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ：Ａｌ2Ｏ3）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）等の酸化物、あるいは、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の窒化物など、透水性の低い材料で形成される。また、圧電体保護膜４０は、これによる圧電体３３の変形阻害を抑えるため、後で述べる層間絶縁膜４１や配線保護膜４３よりも薄くされており、例えば、３０〜１００ｎｍである。
【００５７】
圧電体保護膜４０の上には、層間絶縁膜４１が形成されている。層間絶縁膜４１の材質は特に限定されないが、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）で形成される。また、層間絶縁膜４１の厚みは、例えば、０．３〜０．５μｍである。この層間絶縁膜４１は、個別電極３４に接続される次述の配線４２と、共通電極３２との間の、絶縁性を高めるために設けられている。
【００５８】
層間絶縁膜４１の上には、複数の圧電素子３１の個別電極３４にそれぞれ接続された、複数の配線４２が形成されている。配線４２の厚みは、例えば、１．０μｍである。個別電極３４と配線４２は、圧電体保護膜４０及び層間絶縁膜４１を貫通する導通部４８によって導通している。配線４２は、アルミニウム（Ａｌ）や金（Ａｕ）などの電気抵抗率の低い材料で形成されている。各配線４２は、対応する個別電極３４から右方へ引き出され、リザーバ形成部材２３から露出した流路基板２１の右端部まで延びている。
【００５９】
各配線４２は、層間絶縁膜４１の表面に沿って流路基板２１の右端部まで引き出されている。また、流路基板２１の右端部の上面には、配線４２よりも幅の大きい複数の駆動接点４６が搬送方向に並べて配置されている。複数の配線４２は、複数の駆動接点４６とそれぞれ接続されている。また、流路基板２１の右端部には、層間絶縁膜４１の表面にグランド接点４７も配置されている。このグランド接点４７は、層間絶縁膜４１と圧電体保護膜４０の下側に位置する共通電極３２と、層間絶縁膜４１と圧電体保護膜４０に形成されたコンタクトホール（図示省略）を介して導通している。尚、配線４２、駆動接点４６、及び、グランド接点４７は、同じ成膜工程で形成することができる。
【００６０】
尚、図２、図３に示すように、絶縁膜３０の貫通孔３０ａは、配線４２と同じ材料で形成された環状導電部４４，４５で取り囲まれている。左側の圧力室列に対応する貫通孔３０ａにおいては、環状導電部４４は、左側の個別電極３４から引き出された配線４２と導通している。即ち、環状導電部４４は、配線４２の一部を構成している。一方、右側の圧力室列に対応する貫通孔３０ａにおいては、環状導電部４５は、配線４２と導通することなく独立している。各貫通孔３０ａが環状導電部４４，４５で取り囲まれることにより、後述するリザーバ形成部材２３を流路基板２１に接合したときの、貫通孔３０ａに対するシール性が高まる。尚、環状導電部４４，４５の、環状に延びる配線幅は、例えば、２．５〜１０μｍである。
【００６１】
図３に示すように、配線保護膜４３は、複数の配線４２を覆うように配置されている。複数の配線４２が配線保護膜４３で覆われることにより、複数の配線４２の間の絶縁性が高められている。配線保護膜４３は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等で形成されている。また、配線保護膜４３の厚みは、例えば、０．１〜１μｍである。尚、配線保護膜４３は、流路基板２１の右端部には設けられておらず、駆動接点４６とグランド接点４７は配線保護膜４３に覆われていない。
【００６２】
図２、図３に示すように、駆動接点４６とグランド接点４７が露出する、流路基板２１の右端部の上面には、ＣＯＦ５０の一端部が接合されている。ＣＯＦ５０の途中部には、ドライバＩＣ５１が実装されている。また、各ＣＯＦ５０の他端部は、プリンタ１の制御装置６（図１参照）に接続されている。ＣＯＦ５０には、複数の駆動配線５２と、グランド配線（図示略）とが形成されている。各駆動配線５２は、それぞれドライバＩＣ５１の出力端子と接続している。ＣＯＦ５０が流路基板２１の右端部に接合されたときに、駆動配線５２は対応する駆動接点４６と電気的に接続され、グランド配線はグランド接点４７と電気的に接続される。
【００６３】
ドライバＩＣ５１は、制御装置６からの制御信号に基づいて駆動信号を生成し、各圧電素子３１に出力する。駆動信号は、駆動配線５２を介して駆動接点４６に入力され、さらに、配線４２を介して対応する個別電極３４に供給される。このとき、個別電極３４の電位が、所定の駆動電位とグランド電位との間で変化する。共通電極３２の電位は、グランド電位に維持される。
【００６４】
ドライバＩＣ５１から駆動信号が供給されたときの、各圧電素子３１の動作について説明する。駆動信号が入力されていない状態では、個別電極３４の電位はグランド電位となっており、共通電極３２と同電位である。この状態から、個別電極３４に駆動信号が入力されると、共通電極３２との電位差により、圧電体３３の活性部３６に厚み方向の電界が作用する。このとき、絶縁膜３０の上にある活性部３６が変形して、１つの圧電素子３１全体が圧力室２６側に凸となるように撓む。これにより、圧力室２６の容積が減少して圧力室２６内に圧力波が発生し、圧力室２６に連通するノズル２４からインクの液滴が吐出される。
【００６５】
（リザーバ形成部材）
図２に示すように、リザーバ形成部材２３は、流路基板２１（絶縁膜３０）の上面に、複数の圧電素子３１を覆うように配置され、熱硬化性接着剤で流路基板２１に接着される。リザーバ形成部材２３の材質は、特に限定されるものではないが、流路基板２１と同じくシリコン基板であってもよいし、樹脂など別の材料で形成されたものであってもよい。また、リザーバ形成部材２３は、材質の異なる複数のプレートが積層されて形成されてもよい。
【００６６】
リザーバ形成部材２３の上部には、インクを貯留するリザーバ６０が形成されている。このリザーバ６０には、ホルダ５のインクカートリッジ１７（図１参照）からインクが供給される。
【００６７】
リザーバ形成部材２３の下部には、２つの圧電体３３にそれぞれ対応した２つの凹部６３が形成されている。リザーバ形成部材２３が、流路基板２１の上面に接合されたときに、２つの凹部６３内に、２つの圧電体３３がそれぞれ収容される。
【００６８】
図２、図３に示すように、流路基板２１の上面のうちの、２つの圧電体３３の間の領域には、先に説明した複数の貫通孔３０ａが開口している。一方、リザーバ形成部材２３の、前記凹部６３を区画する壁部６５には、複数の流路孔６４が形成されている。流路基板２１の２つの圧電体３３の間の領域に、リザーバ形成部材２３の壁部６５が接着されたときに、複数の流路孔６４が複数の貫通孔３０ａにそれぞれ連通する。尚、リザーバ形成部材２３の流路孔６４は、絶縁膜３０の貫通孔３０ａと比べて、孔径が小さくなっている。リザーバ６０に貯留されているインクは、複数の流路孔６４及び複数の貫通孔３０ａを介して、複数の圧力室２６へそれぞれ供給される。
【００６９】
（ヘッドユニットの製造工程）
次に、上述したインクジェットヘッド４の１つのヘッドユニット１６の製造工程について、図４〜図６を参照して説明する。
【００７０】
まず、流路基板２１に圧電素子３１を形成する。（ａ）は振動膜形成、（ｂ）は共通電極成膜、（ｃ）は圧電体成膜、（ｄ）は個別電極成膜、（ｅ）は個別電極パターニング、（ｆ）は圧電体パターニング、（ｇ）は共通電極パターニングを示す。
【００７１】
まず、図４（ａ）に示すように、シリコンの流路基板２１の表面に、熱酸化等によって、二酸化シリコンの絶縁膜３０を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、絶縁膜３０に、スパッタリングなどで白金（Ｐｔ）等の共通電極３２となる導電膜７０を成膜する。
【００７２】
次に、図４（ｃ）に示すように、導電膜７０（共通電極３２）の上に、ゾルゲル法、スパッタリングなどで、ＰＺＴ等の圧電材料からなる圧電膜３７を成膜する。また、図４（ｄ）に示すように、圧電膜３７の上面に、イリジウム（Ｉｒ）やプラチナ（Ｐｔ）等の複数の個別電極３４となる導電膜７１を、スパッタリング等で成膜する。
【００７３】
次に、図４（ｅ）に示すように、上記の導電膜７１を、例えばドライエッチングでパターニングして個別電極３４を形成する。また、図４（ｆ）に示すように、圧電膜３７を、例えばドライエッチングでパターニングして、圧電体３３を形成する。さらに、図４（ｇ）に示すように、圧電体３３の下側の導電膜７０もパターニングして、共通電極３２を形成する。以上の工程で、絶縁膜３０に圧電素子３１が形成される。
【００７４】
図５（ａ）は圧電体保護膜の成膜、（ｂ）は圧電体保護膜のパターニング、（ｃ）は層間絶縁膜の成膜、（ｄ）は配線形成、（ｅ）は振動膜の貫通孔形成、（ｆ）は配線保護膜（封止膜）成膜、（ｇ）は層間絶縁膜及び配線保護膜のパターニングを示す。
【００７５】
流路基板２１に圧電素子３１を形成したら、図５（ａ）に示すように、スパッタリング等の成膜法により、絶縁膜３０の上面全体に、圧電体３３の全体を覆うように、アルミナ等の圧電体保護膜４０を成膜する。また、図５（ｂ）に示すように、圧電体保護膜４０にエッチングでパターニングを行う。このパターニングによって、圧電体保護膜４０の、個別電極３４と重なる部分を除去して、孔４０ｃを形成する。また、後で絶縁膜３０に貫通孔３０ａが形成される領域においても、圧電体保護膜４０を除去して、孔４０ｂを形成する。尚、孔４０ｂと孔４０ｃは、同じエッチング工程で形成してもよいし、異なるエッチング工程で形成してもよい。
【００７６】
図５（ｃ）に示すように、圧電体保護膜４０の上に、プラズマＣＶＤ、スパッタリング等の成膜法により、二酸化シリコンの層間絶縁膜４１を形成する。成膜後、エッチングにより、圧電体保護膜４０を覆う部分に孔４１ａを形成する。その際に、同時に、圧電膜保護膜４０に、層間絶縁膜４１ａの前記孔４１ａに連なる孔４０ａを形成する。
【００７７】
図５（ｄ）に示すように、層間絶縁膜４１の上に複数の配線４２を形成する。まず、層間絶縁膜４１の上面のほぼ全域にスパッタリングなどでアルミニウムの導電膜を形成する。このとき、孔４０ａ，４１ａ内にも導電材料が充填されて導通部４８が形成される。次に、エッチングで導電膜のパターニングを行って不要部分を除去し、複数の配線４２を形成する。尚、上記のパターニングの際に、絶縁膜３０の、貫通孔３０ａが形成される領域（共通電極３２と圧電体保護膜４０が一部除去された領域）には、環状導電部４４（４５）を形成する。配線４２の形成後、図５（ｅ）に示すように、二酸化シリコンで形成された絶縁膜３０及び層間絶縁膜４１の、環状導電部４４（４５）の内側領域をエッチングで一度に除去し、それぞれの膜に貫通孔３０ａ，４１ｂを形成する。
【００７８】
次に、図５（ｆ）に示すように、絶縁膜３０のほぼ全面にわたって、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の配線保護膜４３を、プラズマＣＶＤの他、スパッタリング等の成膜法で成膜する。この配線保護膜４３によって、複数の配線４２が覆われる。また、貫通孔３０ａの周辺においては、配線保護膜４３は、貫通孔３０ａから絶縁膜３０にかけて連続的に覆うように形成され、貫通孔３０ａの外側において、絶縁膜３０等の膜と十分な面積をもって重なる。
【００７９】
先に、絶縁膜３０に貫通孔３０ａを形成してから、配線保護膜４３の成膜を行うことで、配線保護膜４３は、絶縁膜３０の貫通孔３０ａを上方から覆って貫通孔３０ａを封止するように配置される。また、配線保護膜４３の貫通孔３０ａを覆う部分は、流路基板２１の表面に直接接触する。つまり、配線保護膜４３は、貫通孔３０ａを封止する封止膜７２を兼ねており、後工程で流路基板２１にウェットエッチングで圧力室２６を形成する際に、エッチング液の漏れ出しを防止するエッチングストップの役割を有する。逆に言えば、貫通孔３０ａを覆う封止膜７２を複数の配線４２を覆うように形成することで、封止膜７２と配線保護膜４３とが同じプロセスで成膜されるとも言え、工程数を削減できる。
【００８０】
また、本実施形態では、絶縁膜３０の上に圧電素子３１を形成した後に、封止膜７２を成膜で形成する。圧電素子３１の形成時には流路基板２１には、６００〜８００℃の高温の熱が作用するが、圧電素子３１の形成後に封止膜７２を成膜することで、封止膜７２への熱応力等の影響を抑えることができる。
【００８１】
配線保護膜４３の成膜後、図５（ｇ）に示すように、層間絶縁膜４１及び配線保護膜４３の、個別電極３４を覆っている領域をエッチングで除去する。以上の工程によって、流路基板２１上における、圧電アクチュエータ２２の形成が完了する。
【００８２】
図６（ａ）は、リザーバ形成部材の接着、（ｂ）は圧力室形成、（ｃ）封止膜除去を示す。
【００８３】
次に、図６（ａ）に示すように、リザーバ形成部材２３を、流路基板２１との間に圧電アクチュエータ２２が介在する状態で、流路基板２１に熱硬化性接着剤７３を用いて接着する。このとき、絶縁膜３０の貫通孔３０ａを封止する封止膜７２の上にも、接着剤７３を介してリザーバ形成部材２３が配置される。
【００８４】
リザーバ形成部材２３の接着後は、流路基板２１の、絶縁膜３０と反対側の下面を研磨することよって、流路基板２１の厚みを薄くする（例えば、１００μｍ）。厚みが薄くなることで流路基板２１自体の剛性は低下するが、研磨前にリザーバ形成部材２３が流路基板２１に接着されることによって、上記の剛性低下が補われる。
【００８５】
流路基板２１の研磨後、図６（ｂ）に示すように、流路基板２１の下面（絶縁膜３０と反対側の面）から異方性ウェットエッチングを行って、流路基板２１の、複数の貫通孔３０ａとそれぞれ重なる位置に複数の圧力室２６を形成する。シリコン単結晶基板の異方性ウェットエッチング用のエッチング液としては、例えば、ＴＭＡＨ (テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)水溶液や、ＫＯＨ水溶液が一般に用いられる。ここで、絶縁膜３０の貫通孔３０ａは封止膜７２によって封止されている。また、封止膜７２（配線保護膜４３）を構成する窒化シリコン（ＳｉＮｘ）は、シリコン単結晶の流路基板２１よりも、上記のエッチング液に対する耐性が高い。即ち、封止膜７２は、流路基板２１よりもウェットエッチングで除去されにくい。そのため、封止膜７２はエッチングストップ膜として機能し、エッチング液が、貫通孔３０ａからリザーバ形成部材２３側へ漏れ出すことが防止される。
【００８６】
ここで、封止膜７２（配線保護膜４３）を絶縁膜３０と貫通孔３０ａを覆うように成膜したときに、封止膜７２は、貫通孔３０ａの全体を覆うのはもちろんのこと、貫通孔３０ａからその外側の領域まで連続的に広がるように形成されている。本実施形態では、封止膜７２は、貫通孔３０ａを覆う部分７２ａと、貫通孔３０ａを取り巻く環状部分７２ｂと、その他の部分７２ｃを有する。封止膜７２の環状部分７２ｂは、共通電極３２、圧電体保護膜４０、層間絶縁膜４１、配線４２の環状導電部４４（４５）と重なっている。つまり、封止膜７２は、絶縁膜３０の、貫通孔３０ａの外側領域と十分な面積で重なっている。従って、ウェットエッチングで圧力室２６を形成する際に、下側からのエッチング液の液圧がかかる場合など、封止膜７２に外力が作用しても封止膜７２が破損しにくい。尚、封止膜７２の、貫通孔３０ａの周囲の環状部分７２ｂの幅は、１．０μｍ以上であることが好ましい。
【００８７】
圧力室２６の形成後、封止膜７２の貫通孔３０ａを覆う部分を除去する。本実施形態では、図６（ｃ）に示すように、流路基板２１の下側からのドライエッチングによって封止膜７２を除去する。ドライエッチングのエッチングガスとしては、例えば、四フッ化炭素（ＣＦ4）や、これと酸素ガスなどを混合した混合ガスを用いる。
【００８８】
ドライエッチングでは、ウェットエッチングと比べて高い精度でのパターン制御を行うことができ、精密な形状の加工が可能である。従って、貫通孔３０ａを覆う封止膜７２をドライエッチングで除去することで、封止膜７２を高い精度で除去することができる。また、貫通孔３０ａの径が小さい場合には、エッチング加工精度の低さによって生じる、流路抵抗ばらつき等の問題を無視できなくなる。特に、貫通孔３０ａが、５０μｍ以下とかなり小さい場合には、封止膜７２を、高精細の加工が可能なドライエッチングで除去することが特に有効である。
【００８９】
また、封止膜７２（配線保護膜４３）を構成する窒化シリコンは、二酸化シリコンの絶縁膜３０よりも、ＣＦ4などのエッチングガスを用いたドライエッチングに対するエッチング耐性が低い。即ち、封止膜７２は、絶縁膜３０よりも、ドライエッチングで除去されやすい材料で形成されている。そのため、ドライエッチングによって封止膜７２が速やかに除去され、一方で、絶縁膜３０は除去されにくい。
【００９０】
ドライエッチングで封止膜７２を除去した後は、図示は省略するが、流路基板２１の絶縁膜３０と反対側の下面に、ノズルプレート２０を接着する。これにより、ヘッドユニット１６の製造が完了する。
【００９１】
以上説明した実施形態において、インクジェットヘッド４のヘッドユニット１６が、本発明の「液体吐出装置」に相当する。流路基板２１が、本発明の「基板」に相当する。リザーバ形成部材２３が、本発明の「流路部材」に相当する。
【００９２】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００９３】
前記実施形態では、絶縁膜３０の貫通孔３０ａを覆う封止膜７２を、複数の配線４２を覆うように形成することで、封止膜７２と配線保護膜４３とを同じプロセスで形成しているが、本発明は上記の形態には限られない。
【００９４】
１］封止膜と、圧電体３３を覆う圧電体保護膜４０とを同じプロセスで成膜してもよい。以下、図７、図８を参照して説明するが、圧電素子３１を形成するまでの工程については、前記実施形態の図４と同じであるので、その説明は省略する。図７（ａ）は振動膜の貫通孔形成、（ｂ）は圧電体保護膜の成膜、（ｃ）は層間絶縁膜の成膜、（ｄ）は配線形成、（ｅ）は配線保護膜の成膜、（ｆ）は絶縁膜及び配線保護膜のパターニングを示す。
【００９５】
流路基板２１に設けられた絶縁膜３０に圧電素子３１を形成したら、図７（ａ）に示すように、二酸化シリコンの絶縁膜３０の一部に、エッチングで貫通孔３０ａを形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、絶縁膜３０と貫通孔３０ａ、さらに、圧電体３３を覆うように、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の圧電体保護膜４０を成膜する。前記実施形態でも説明したが、圧電体保護膜４０は、圧電体３３の変形阻害を抑えるため、絶縁膜３０と比べてかなり薄い膜にする。例えば、絶縁膜３０の厚みが１．０〜１．５μｍ、圧電体保護膜４０の厚みが３０〜１００ｎｍである。
【００９６】
また、この圧電体保護膜４０は、絶縁膜３０の貫通孔３０ａを封止する封止膜８２としても機能する。別の言い方をすれば、封止膜８２を、圧電体３３を構成する圧電膜も覆うように成膜することで、封止膜８２と圧電体保護膜４０とが同じプロセスで成膜されることになり、工程数を削減できる。圧電体保護膜４０の成膜後、図７（ｃ）に示すように、二酸化シリコンの層間絶縁膜４１を成膜する。
【００９７】
次に、図７（ｄ）に示すように、層間絶縁膜４１の上に、個別電極３４に接続された配線４２を形成する。配線４２の形成後、図７（ｅ）に示すように、配線４２を覆うように、窒化シリコンの配線保護膜４３を成膜する。さらに、図７（ｆ）に示すように、層間絶縁膜４１及び配線保護膜４３をエッチングでパターニングする。これにより、層間絶縁膜４１及び配線保護膜４３の、個別電極３４を覆っている部分を除去する。このとき、封止膜８２の上の層間絶縁膜４１及び配線保護膜４３も除去し、貫通孔３０ａは封止膜８２のみで封止された状態となる。
【００９８】
図８（ａ）はリザーバ形成部材の接着、（ｂ）は圧力室形成、（ｃ）は封止膜８２除去、（ｄ）は厚膜除去を示す。
【００９９】
次に、図８（ａ）に示すように、流路基板２１に、熱硬化性接着剤７３を用いて、リザーバ形成部材２３を接着する。ここで、絶縁膜３０の貫通孔３０ａを覆う封止膜８２は、薄い膜であり強度が弱いため、封止膜８２に補強用の厚膜８３が設けられることが好ましい。本形態では、封止膜８２の貫通孔３０ａを覆っている部分の全面に、リザーバ形成部材２３を接着するための接着剤７３により、封止膜８２よりも厚い厚膜８３を形成する。接着剤７３の厚膜８３の厚みは、例えば、０．５〜２μｍである。また、封止膜８２を補強するための厚膜８３を、リザーバ形成部材２３を接着する接着剤７３で形成するため、接着工程と一緒に厚膜８３を形成することができ、工程数を減らすことができる。
【０１００】
尚、厚膜８３は、接着剤７３で形成される必要は必ずしもなく、レジストなどの樹脂材料でもよい。あるいは、配線４２を形成の際のパターニングにおいて、封止膜８２の上に存在するアルミニウムの導電膜を除去せずに意図的に残し、この導電膜を、封止膜８２を補強するための厚膜８３として用いてもよい。
【０１０１】
また、厚膜８３は、封止膜８２の、貫通孔３０ａを覆っている領域の全体に形成される必要はなく、上記領域の一部にのみ形成されてもよい。例えば、貫通孔３０ａの周縁部と重なる領域にのみ、厚膜８３が形成されてもよい。封止膜８２上における厚膜８３の形成領域が小さくなるほど、封止膜８２の補強効果は薄れるものの、後工程で厚膜８３を除去しやすくなる。
【０１０２】
次に、図８（ｂ）に示すように、流路基板２１の下側（絶縁膜３０と反対側）からの異方性ウェットエッチングにより、流路基板２１に複数の圧力室２６を形成する。ここで、絶縁膜３０の貫通孔３０ａは封止膜８２によって封止されている。また、封止膜８２を構成するアルミナ等の酸化物は、シリコン単結晶の流路基板２１のエッチング液に対しては削られにくい材料である。そのため、封止膜８２によって、エッチング液がリザーバ形成部材側へ漏れ出すことが防止される。
【０１０３】
また、封止膜８２が薄いと、圧力室２６のウェットエッチング時に、封止膜８２の貫通孔３０ａを覆う部分に液圧が作用したときに破損しやすくなる。この点、封止膜８２の貫通孔３０ａを覆う部分に、厚膜８３が形成されて封止膜８２が補強されているため、封止膜８２に液圧が作用したときの破損が抑えられる。
【０１０４】
圧力室２６を形成したら、図８（ｃ）に示すように、流路基板２１の、絶縁膜３０と反対側の面からのドライエッチングにより、アルミナ等で形成された封止膜８２を除去する。ここで、封止膜８２は、絶縁膜３０よりも薄い膜であるため、ドライエッチングで封止膜８２を速やかに除去でき、絶縁膜３０が削られてしまうことを抑制できる。
【０１０５】
尚、ドライエッチングのガスの種類を選ぶことによっても、封止膜８２が、絶縁膜３０よりもエッチングされやすい状況を作り出すことができる。例えば、塩素系ガスを用いた場合には、アルミナは、二酸化シリコンよりもかなり速い速度でエッチングされる（例えば、特開２００９−８１２７１号公報参照）。従って、封止膜８２がアルミナで形成され、絶縁膜３０が二酸化シリコンで形成されている場合に、塩素系ガスを用いることで、アルミナの封止膜８２を速やかに除去できるようになる。
【０１０６】
封止膜８２の除去後、図８（ｄ）に示すように、厚膜８３を除去する。例えば、厚膜８３が、接着剤やレジストなどの樹脂材料で形成されている場合には、酸素プラズマで厚膜８３を除去する。また、厚膜８３が、アルミニウム等の導電膜である場合は、塩素系ガス等によるドライエッチングで除去する。
【０１０７】
２］封止膜を、他の機能を有する膜と同じプロセスで成膜することは必ずしも必要でない。即ち、封止膜のみを単独で成膜する工程が存在してもよい。この場合、封止膜は、絶縁膜３０に貫通孔３０ａを形成した後であれば、どのタイミングで成膜してもよい。例えば、絶縁膜３０に貫通孔３０ａを形成した後、絶縁膜３０に圧電素子３１を形成する前に、封止膜を成膜してもよい。
【０１０８】
３］前記実施形態の図３では、流路基板２１の上に、絶縁膜３０、下部電極３１、圧電体保護膜４０等の、圧電アクチュエータ２２を構成する複数の膜が成膜で形成され、その上にリザーバ形成部材２３が接着されている。つまり、リザーバ形成部材２３は、上記複数の膜を介して流路基板２１と接着されている。これに対して、上記複数の膜が、流路基板２１の上面の一部領域にのみ形成される一方で、リザーバ形成部材２３、流路基板２１の上記複数の膜が形成されない領域に接着されてもよい。
【０１０９】
以上説明した実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットヘッドに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する、産業用の液体吐出装置などにも、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  インクジェットプリンタ
４  インクジェットヘッド
１６  ヘッドユニット
２１  流路基板
２３  リザーバ形成部材
２４  ノズル
２６  圧力室
３０  振動膜
３０ａ  貫通孔
３１  圧電素子
３３  圧電体
３７  圧電膜
４０  圧電体保護膜
４１  層間絶縁膜
４２  配線
４３  配線保護膜
６４  流路孔
７２  封止膜
７３  接着剤
８２  封止膜
８３  厚膜
【図１】
0006651751.tif 000002
【図２】
0006651751.tif 000003
【図３】
0006651751.tif 000004
【図４】
0006651751.tif 000005
【図５】
0006651751.tif 000006
【図６】
0006651751.tif 000007
【図７】
0006651751.tif 000008
【図８】
0006651751.tif 000009