【手続補正書】
【提出日】平成24年9月18日(2012.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】溝を設けたシリコン基板との接着
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、参照により本書に組み込まれる、２００８年９月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／０９８，１８７号の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
以下の開示は、シリコンダイなどの基板との接着に関する。
【背景技術】
【０００３】
流体吐出装置のいくつかの実施態様においては、流体液滴が１以上のノズルから媒体上に吐出される。このノズルは、流体ポンピングチャンバを含む流路に流体的に接続されている。流体ポンピングチャンバは振動子によって作動し、流体ポンピングチャンバが作動するとそれによって流体液滴が吐出される。媒体は、流体吐出装置に対して動かすことができる。特定のノズルから流体液滴を吐出するタイミングを媒体の動きと合わせることによって、流体液滴を媒体上の所望の位置に載せることができる。このような流体吐出装置においては、流体液滴を媒体上に均一に置くことを実現するため、均一のサイズおよび速度の流体液滴を同じ方向に吐出させることが通常望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、膜との接着に関し、例えばシリコンダイのような基板への振動子の接着に関する。一態様において、本書で説明されるシステム、装置、および方法は、膜表面とこの膜表面に形成された溝とを備えた膜を含む。振動子は、膜表面と実質的に平行に配置された振動子表面を有するものとしてもよい。接着剤が膜表面を振動子表面に結合させることができ、かつ接着剤は少なくとも部分的に溝を満たすことができる。
【０００５】
別の態様において、本書で説明されるシステム、装置、および方法は、振動子の振動子表面を、膜の膜表面と実質的に平行に配置するステップを含む。振動子表面は膜表面に面していてもよく、かつ膜表面は溝を含んでもよい。接着剤を、振動子表面、または膜表面、またはこの両方に塗布することができる。振動子表面を膜表面に対して押圧してもよい。少なくともいくらかの接着剤が溝の中に流れかつ溝を実質的に満たすようにさせることができる。
【０００６】
各実施態様は、１以上の以下の特徴を含み得る。振動子は、チタン酸ジルコニウム酸鉛などの圧電材料を含んでもよい。溝の幅は、約２０μｍと約６０μｍの間とすることができる。膜表面は、複数の溝を形成して備えていてもよい。溝の周期幅は、約５０μｍと約７０μｍの間とすることができる。溝間の間隔は、約１５μｍと約２５μｍの間とすることができる。複数の溝の深さは、互いに実質的に等しくてもよい。溝の深さは、約０．１μｍと約２．０μｍの間とすることができる。接着剤はベンゾシクロブテンを含んでもよく、そして溝は接着剤で実質的に満たすことができる。
【発明の効果】
【０００７】
いくつかの実施形態において、１以上の以下の利点が提供され得る。溝の中でまたは溝の中へと接着剤が流れることにより、振動子と膜との間の接着剤の厚さを減少させることができる。接着剤の厚さが減少すると、流体液滴吐出を生じさせるために流体ポンピングチャンバの容積を変化させるよう振動子を作動させるのに必要なエネルギーを低減させることができる。溝のさらなる利点としては、接着剤が流れるための空間を提供することによって、接着剤の集中が軽減または防止される。接着剤が集中すると、膜をポンピングチャンバに向かって押圧してしまい、そのため振動子を作動させたときに有効性が変化してしまう可能性がある。このような集中は複数のアクチュエータおよび流体ポンピングチャンバに亘って不均一である可能性があるため、溝を設けることで、流体液滴の吐出サイズや吐出速度の均一性の他、流体液滴の媒体上への配置の確度を改善することができる。
【０００８】
本発明の１以上の実施形態の詳細について、添付の図面と以下の説明の中で明記する。本発明の他の特徴、目的、および利点は、この説明および図面、そして請求項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】流体液滴吐出装置の断面図
【図２】流体液滴吐出装置の一部を表す概略断面図
【図３】層を膜に接着するプロセスのフロー図
【図４】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図５】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図６】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図７】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図８】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図９Ａ】流体液滴吐出装置の一部を表す概略断面図
【図９Ｂ】図９Ａの線９−９に沿って表した概略断面図
【図１０】流体液滴吐出装置の一部を表す概略断面図
【図１１】図１０の装置の一部の平面図
【図１２】層を膜に接着するプロセスのフロー図
【図１３】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図１４】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図１５】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図１６】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図１７】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【図１８】流体液滴吐出装置の形成段階を表す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面において、同じ参照符号は同様の要素を示す。
【００１１】
流体液滴吐出装置は、例えば、長方形プレート状プリントヘッドモジュールなどの流体吐出モジュールを有し得、これは半導体処理技術を使用して製造されたダイでもよい。流体吐出装置は、外部プロセッサからデータを受け取ってプリントヘッドモジュールに駆動信号を提供するフレックス回路などの他の部品に加え、プリントヘッドモジュールを支持するハウジングをさらに含んでもよい。
【００１２】
プリントヘッドモジュールは、複数の流体流路が形成されている基板を含む。プリントヘッドモジュールは、流路から流体を選択的に吐出させる、例えば振動子などのアクチュエータをさらに複数備えている。すなわち、関連するアクチュエータを各流路が有することによって、個々に制御可能なＭＥＭＳ流体吐出装置ユニットが実現される。
【００１３】
基板は、流路本体部、ノズル層、および膜層を含み得る。この流路本体部、ノズル層、および膜層は、夫々単結晶シリコンなどのシリコンとすることができる。流体流路は、流体注入口と、上昇部と、膜層に隣接するポンピングチャンバと、さらにノズル層を貫通して形成されたノズルにおいて終端する、下降部とを含み得る。アクチュエータを駆動させると、膜がポンピングチャンバに向かって変形し、流体をノズルから押し出す。
【００１４】
膜は、膜自体に凹部を形成して有しているものとすることができる。接着剤によって振動子を膜に接着すなわち結合させることができ、接着剤は少なくとも部分的にこの凹部を占めることができる。凹部は、膜上に例えば柱などの突出部を画成するようにして配置してもよい。あるいは、膜内に溝のように凹部を形成してもよい。
【００１５】
図１は、流体液滴吐出装置の一部を示す断面図である。注入口１００は、流体供給（図示なし）と、基板１７および振動子３０を含むダイ１０とを流体的に接続する。基板１７は、流路本体部１１を含む。注入口１００は、流路本体部１１に形成された注入通路１０４に、通路（図示なし）を通じて流体的に接続されている。注入通路１０４は、上昇部１０６などを通じてポンピングチャンバ１８に流体的に接続されている。ポンピングチャンバ１８は、その端部がノズル１１２に位置する下降部１１０に流体的に接続されている。ノズル１１２は、ダイ１０に取り付けられているノズルプレート１２で画成し得る。ノズル１１２は、ノズルプレート１２の外表面によって画成される排出口１１４を含む。いくつかの実施態様において、再循環通路１１６を提供し、下降部１１０を再循環チャネル１１８に流体的に接続させてもよい。膜１４がポンピングチャンバ１８にごく近接しかつこれを被覆して流路本体部１１の上に形成され、例えば、膜１４の低い方の表面がポンピングチャンバ１８の上の境界を画成するものとしてもよい。振動子３０は膜１４の上に配置され、また厚さＴの接着剤２６の層が振動子３０と膜１４との間に設けられて、この２つを互いに接着させる。溝２２が、膜１４を通じて、全体的にではなく部分的に延在している。この開示で２以上の溝を参照していても、他の実施態様では単一の溝を設けてもよいことを理解されたい。いくつかの実施態様において、各ポンピングチャンバ１８は、独立して作動させることが可能な電気的に絶縁された対応する振動子３０を有する。振動子３０は電極８４、８８（図１０参照）を含み、回路（図示なし）によって振動子３０を作動させることができる。
【００１６】
膜１４は、シリコン（例えば、単結晶シリコン）、他の何らかの半導体材料、酸化物、ガラス、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、他のセラミックまたは金属、シリコンオンインシュレータ、または任意の深さ方向分析可能な層から形成することができる。深さ方向分析の方法として、エッチング、サンドブラスティング、機械加工、放電加工（ＥＤＭ）、マイクロモールディング、または粒子のスピンオンを挙げることができる。例えば、膜１４を、不活性材料からなり、さらに振動子３０を作動させると膜１４がポンピングチャンバ１８内の流体を加圧してノズル１１２から流体の滴を吐出させるのに十分な程度に屈曲するようなコンプライアンスを有しているものとすることができる。その内容全体が参照することにより本書に組み込まれる、２００５年５月１２日に公開された米国特許出願公開第２００５／００９９４６７号明細書では、プリントヘッドモジュールおよび製造技術の例について記述されている。いくつかの実施態様においては、膜１４と流路本体部１１とを単一のものとして形成してもよい。
【００１７】
運転中、流体は注入口チャネル１００を通って流路本体部１１に流れ込み、さらに注入通路１０４を通って流れる。流体は上昇部１０６を上ってポンピングチャンバ１８へと流れ込む。ポンピングチャンバ１８上の振動子３０を作動させると、振動子３０が膜１４をポンピングチャンバ１８に向かって変形させる。ポンピングチャンバ１８の容積に生じた変化によって、流体はポンピングチャンバ１８から下降部１１０に押し出される。流体の液滴をノズル１１２へ通過させるのに十分な圧力が振動子３０から加えられた場合には、流体はその後ノズル１１２を通過して排出口１１４から外に出ていく。この流体の液滴は、その後、媒体上に置くことができる。
【００１８】
接着剤２６が流れるための空間を設けて膜１４を構成すると、特に接着剤２６が不均一な厚さで塗布された場合に膜１４をポンピングチャンバ１８に向かって変形させる可能性のある、接着剤２６の集中を防止することができる。膜１４の厚さは、例えば約８．０μｍと約２０μｍの間など、約１．０μｍと約１５０μｍの間とすることができる。溝２２の深さＤ（図７参照）は、硬化している状態の間の接着剤２６の粘度と、膜１４または振動子３０のいずれかに塗布される接着剤２６の厚さとに依存し得る。温度は硬化サイクル中の接着剤の粘度に影響を及ぼし得、通常は接着剤２６をより粘性のあるものにする。粘性の高い接着剤２６は流れが遅く、硬化する前に十分に速く流れさせるためにはより大きな空間を必要とし得る。同様に、膜１４と振動子３０との間の接着剤２６の厚さが厚くなればなるほど、過剰の接着剤２６を保持するためにより大きな空間が必要となる。
【００１９】
図２はポンピングチャンバ１８を表す概略断面図であり、その境界は膜１４によって画成されている。図２に示されている膜１４は、溝２２を含んでいない。振動子３０を膜１４に接着したときに、この２つの間のエッジ付近での間隙が約０．１μｍ未満である場合には、接着剤２６が閉じ込められて、接着剤の集中とその結果として膜１４の「隆起」とを、潜在的に生じさせる可能性がある。ポンピングチャンバ１８上の膜１４が隆起すると、図２に示すように、膜１４をポンピングチャンバ１８に向かって変形させ得る。いくつかの状況においては、振動子３０と膜１４との間に接着剤が集中すると、振動子３０、ポンピングチャンバ１８、またはこの両方の有効性を低下させる可能性がある。他の状況においては、振動子３０と膜１４との間に接着剤が集中すると、振動子３０に加わる応力が増加して、ダイ１０全体に亘る小さな領域内で振動子３０の動作を増加させる可能性がある。振動子３０またはポンピングチャンバ１８の有効性が増加するかあるいは減少するかに拘わらず、その効果がダイ１０全体に亘って不均一になる可能性がある。この有効性の不均一性が、流体液滴サイズや流体液滴の吐出速度などの流体液滴吐出特性の不均一性をもたらすこともあり得る。あるいは、有効性の不均一性によって、不均一性を補償するために振動子３０の制御をより複雑にする必要が生じるかもしれない。
【００２０】
ポンピングチャンバ１８上の接着剤２６の集中を軽減または防止するため、膜１４は１以上の溝２２を形成して含んでもよい。膜１４の溝２２の深さＤは、接着剤２６が閉じ込められることなく流れることができるよう、例えば約０．２５μｍを超えるものなど、約０．１μｍより深いものとすることができる。溝２２が接着剤２６で満たされたときには、振動子３０と膜１４との間にエアポケットなどの空洞が含まれていないことが望ましいが、これはポンピングチャンバ１８上の溝２２に空洞が含まれていると、振動子３０の作動時に与えられるエネルギーのいくらかを吸収してしまう可能性があるためである。このエネルギーの吸収が、振動子３０、流体ポンピングチャンバ１８、またはこの両方の有効性の、例えば低下などの、変化をもたらす可能性がある。この吸収は、ダイ１０全体に亘って不均一であり得、これが、流体液滴サイズや流体液滴の吐出速度などの流体液滴吐出特性の不均一性をもたらすこともあり得る。このため、溝２２は、接着剤２６を振動子３０の下から逃すことができるような十分な深さを有し、しかし振動子３０と膜１４との間に空洞を生じさせない程度に薄いものであるべきである。すなわち、振動子３０と膜１４を接触させるときに、溝２２が実質的にまたは完全に接着剤２６で満たされるよう、このように溝２２を構成するべきである。いくつかの実施態様において、振動子３０に塗布される接着剤２６の厚さＴが約１．０μｍである場合、溝２２の深さは、接着剤２６が流れることができるよう約０．１μｍより深くすべきであるが、しかし接着剤２６の中の空洞を最小限に抑えるまたは防ぐよう、約１．０μｍより浅くすべきである。溝２２の深さは、硬化している状態の間の接着剤２６の粘度と接着剤２６の厚さにも依存し得る。
【００２１】
図３は振動子３０をダイ１０の膜１４に接着するプロセスのフローチャートである。図４〜８は、流体液滴吐出装置の製造ステップを示す断面図である。図４に示すように、フォトレジスト層１５が膜１４の上に形成される（ステップ３１５）。いくつかの実施態様において、ノズルプレート１２が複数の層を有し、このうちいくつかを製造中に装置を保持するために使用することができ、さらにこれを後の製造ステップ中に取り除いてもよい。図５に示すように、フォトレジスト層１５のいくらかの部分を除去するよう、従来のフォトリソグラフィ技術を用いてフォトレジスト層１５にパターンが形成され、それによりフォトレジスト層１５にアパーチャ２１が形成される（ステップ３２５）。図６を参照すると、フォトレジスト層１５に設けられたアパーチャ２１を通って膜１４がエッチングされ、膜１４に溝２２が形成される（ステップ３３５）。図７に示すように、フォトレジスト層１５はその後除去される（ステップ３４５）。
【００２２】
図示の実施態様において、溝２２は膜１４を完全に貫通して延在しているものではない。膜１４のエッチング深さＤは制御することが可能であり、例えば、既定時間の間エッチングすることによって、または現場監視システムを使用し溝２２の所望の凹部深さＤが達成されたときにエッチングプロセスを停止することによって、あるいは膜１４の深さＤの位置にエッチング停止層を含むことによって制御することができる。図８を参照すると、膜１４に面している振動子３０の表面に接着剤２６が塗布または形成され（ステップ３５５）、そして接着剤２６を含む振動子３０が膜１４上に設置される（ステップ３６５）。または、振動子３０に塗布される接着剤の代わりに、あるいはその追加として、接着剤２６を膜１４に塗布する。基板１７と振動子３０とを互いに押圧するよう圧力を加えてもよく、そして接着剤２６を溝２２の中へと少なくとも部分的に流れさせる（ステップ３７５）。その後接着剤が硬化し、振動子３０を膜１４に接着すなわち結合させることができる。
【００２３】
膜１４の厚さは、例えば約８．０μｍと約２０μｍの間など、約１．０μｍと約１５０μｍの間とすることができる。溝２２の深さは、硬化している状態の間の接着剤２６の粘度と、振動子３０または膜１４のいずれかに塗布される接着剤２６の厚さとに依存し得る。温度は硬化サイクル中の接着剤２６の粘度に影響を及ぼし得、通常は接着剤２６をより粘性のあるものにする。粘性の高い接着剤２６は流れが遅く、硬化する前に十分に流れさせるためにはより大きな空間を必要とし得、そして比較的深い溝２２が必要とされ得る。同様に、膜１４と振動子３０との間の接着剤２６の厚さが厚くなればなるほど、過剰の接着剤２６を保持するためにより大きな空間が必要となる。いくつかの実施態様において、振動子３０に塗布される接着剤２６層の厚さが約１．０μｍであるとき、溝２２の深さＤは約０．２５μｍである。いくつかの他の実施態様において、溝２２の深さＤを約０．１μｍと２．０μｍの間とすることができる。複数の溝２２を有する実施態様において、複数の溝２２を略等しい深さＤを有するものとすることができる。別の実施態様では、凹部に隣接している残りの膜材料が流路本体部１１などによって適切に支持されている限りにおいて、溝２２は膜１４を完全に貫通して延在しているものでもよい。
【００２４】
図８は膜１４の上に設けられた振動子３０および接着剤２６を示している。接着剤２６は振動子３０と膜１４との間に存在し、実質的にまたは完全に溝２２を満たしている。振動子３０および膜１４は、その間に接着剤２６の厚さが存在しているため直接接触していない。接着剤２６層の厚さが増加すると、流体ポンピングチャンバ１８を十分に変形させて流体液滴吐出を生じさせるために、より多くのエネルギー（例えば、より多くの電圧）を振動子３０に加えなければならない。このため、接着剤２６層の厚さを減少させることが、振動子３０のエネルギー要求を最小限に抑えるために望ましい。
【００２５】
いくつかの実施態様においては、接着剤２６の材料の性質、または接着剤を塗布するプロセスなどのその他の制約のため、接着剤２６は最小厚さで存在させなければならない。例えば、溝２２を有していない場合、いくつかの種類の接着剤では、接着剤２６の最小厚さは約１０００ｎｍと約１２００ｎｍの間となり得る。これに対し、溝２２を使用すると、達成可能な接着剤２６の最小厚さは、約１００ｎｍ以下など、約２００ｎｍ以下とすることができる。溝２２が設けられると、振動子３０および接着剤２６を膜１４と接触させる、あるいは膜１４に向かって押圧するときに、接着剤２６のいくらかを、溝２２の中で、溝の中へと、溝に沿って、あるいは溝に通して流すことで、達成可能な接着剤２６の最小厚さを減少させることができる。
【００２６】
接着剤２６の最小厚さを達成するため、振動子３０および膜１４を共に押圧して過剰の接着剤２６を押し出してもよい。接着剤２６の流れ抵抗は、接着剤２６が振動子３０と膜１４との間から出る前に移動する距離の増加とともに線型的に増加する。例えば、溝２２を備えていない場合、振動子３０および膜１４の中心付近の接着剤２６は、押し出されるまでに約７５ｍｍ移動する。対照的な例として、膜１４が溝２２を形成して有している場合には、中心付近の接着剤２６は約１５０μｍ移動するだけで溝２２の中に流れ込む。流れ抵抗は移動距離に比例するため、溝２２内に流れ込む接着剤２６の流れ抵抗は、溝２２を備えていない場合のものよりも約５００倍少ない。すなわち、硬化前により多くの過剰の接着剤２６を押し出すことができ、その結果、相対的に薄い接着剤２６層を得ることができる。例えば、２つの部品間に１．０μｍの接着剤２６層が塗布されたとき、溝２２を備えていない場合の最小厚さは約１０００〜１２００ｎｍの間となる恐れがある。一方、溝２２を備えていると、接着剤２６の最小厚さは約２００ｎｍ以下となり得る。振動子３０と膜１４との間の接着剤の流れ抵抗は、式Ｒ＝ｋμＬ／ｔ３で表すことができ、ここでＲは流れ抵抗、ｋは定数、μは流体の粘度、Ｌは長さ、そしてｔは接着剤２６の厚さである。
【００２７】
上述したように、接着剤２６は接着前に振動子３０に塗布してもよい。他の実施態様において接着剤２６は、振動子３０に接着剤２６を塗布する代わりに、あるいは振動子３０への塗布に加えて、膜１４に塗布される。塗布される接着剤２６のうち、溝２２へと流れる接着剤２６の割合を最大にするため、溝２２の中に塗布する接着剤２６の量を最小限に抑えてもよい。接着剤２６は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、または他の適切な材料などの有機材料とすることができる。
【００２８】
図９Ａおよび９Ｂは、膜１４、接着剤２６、および振動子３０の一部を概略的に表したものである。膜１４と振動子３０との間の距離は説明のため拡大されている。膜１４は、その上面の全てまたは一部に溝２２を有する。振動子３０は膜１４の上方に位置している。接着剤２６は振動子３０と膜１４との間に存在している。溝２２は、接着剤２６が流れ込むことが可能な空間を画成する。溝２２の幅Ｗは、接着剤が溝２２の中へとあるいは溝２２を通って流れることが可能な程度に十分大きく構成するべきである。例えば、幅Ｗが小さ過ぎると、接着剤２６が硬化前に、溝２２を実質的に満たすほど十分には流れない可能性がある。間隔Ｓは、接着剤２６の硬化前に少なくともいくらかの接着剤２６が溝２２に移動できるよう、十分狭く形成してもよい。しかし、振動子３０の接着面積を十分なものとする程度に間隔Ｓを幅広に形成してもよい。溝２２の幅Ｗおよび間隔Ｓは、接着剤２６の粘度と、膜１４、振動子３０、またはこの両方に塗布される接着剤２６の厚さとにも依存し得る。いくつかの実施態様において、溝２２の幅は、約４０μｍなど約２０μｍと約６０μｍの間とすることができる。いくつかの実施態様においては、複数の溝２２が均一な幅Ｗで形成される。上述したように、深さＤは、約０．２５μｍなど約０．１０μｍと約２．０μｍの間とすることができる。膜１４が複数の溝２２を有する場合、溝２２の周期幅Ｐは、約５９．５μｍなど約５０μｍと約７０μｍの間とすることができ、および／または溝２２間の間隔Ｓは、約１９．５μｍなど約１５μｍと約２５μｍの間とすることができる。
【００２９】
図１０はポンピングチャンバ１８上方に設けられた膜１４上の振動子３０の一実施態様を示す断面図である。複数のポンピングチャンバ１８が図示されており、またこの実施態様において、膜１４はポンピングチャンバ１８上方に位置する溝２２を含む。振動子３０は、上部電極８４、圧電層８０、および下部電極８８を含む。上部電極８４および下部電極８８は、夫々圧電層８０の上面および下面に接して配置される。接着剤２６は振動子３０を膜１４に接着させる。回路（図示なし）を、上部電極８４および下部電極８８に電気的に接続させてもよい。回路は電極８４、８８間に電圧を印加することができる。印加された電圧により、振動子３０を作動させて圧電層８０を変形させることができる。この変形が膜１４をポンピングチャンバ１８に向かって変形させ、それにより流体をポンピングチャンバ１８から押し出すことができる。
【００３０】
図１１は図１２に示した実施態様の平面図であり、２列の振動子３０が示されている。この２列の振動子３０は２列のポンピングチャンバ１８に対応しており、ポンピングチャンバ１８は、その下方に位置する２列のノズル１１２に対応したものとすることができる。
【００３１】
図１２は、膜１４に溝２２を形成する別の方法を示すフローチャートである。図１３〜１８は、流体液滴吐出装置の製造ステップを示す断面図である。図１３に示すように、テクスチャマスク１３が膜１４の上に形成される（ステップ９０５）。このテクスチャマスク１３は、酸化ケイ素などの酸化物から作ることができる。テクスチャマスク１３を使用することは、例えば、テクスチャマスク１３がフォトレジストよりも高い感度を有している場合に、望ましいことがある。すなわち、より薄いテクスチャマスク１３を用いて、相対的により深い深さまで膜１４をエッチングすることができる。フォトレジスト層１５は、テクスチャマスク１３の上に形成される（ステップ９１５）。図１４を参照すると、フォトレジスト層１５のいくらかの部分を除去するよう、従来のフォトリソグラフィ技術を用いてフォトレジスト層１５にパターンが形成され、それによりフォトレジスト層１５にアパーチャ２０が形成される（ステップ９２５）。図１５を参照すると、フォトレジスト層１５に設けられたアパーチャ２０を通ってテクスチャマスク１３がエッチングされ、テクスチャマスク１３にアパーチャ２１´が形成される（ステップ９３５）。図１６を参照すると、フォトレジスト層１５がその後除去される（ステップ９４５）。図１７を参照すると、次にテクスチャマスク１３に設けられたアパーチャ２１´を通って膜１４がエッチングされ、溝２２が形成される（ステップ９５５）。この図示の実施態様において、溝２２は上述したものと同様に、膜１４を完全に貫通して延在しているものではない。図１８を参照すると、テクスチャマスク１３はその後、例えば研削、フッ化水素酸への浸漬、または他の何らかの適切な機械的または化学的手法などによって除去される（ステップ９６５）。膜１４に面している振動子３０の表面に接着剤２６が塗布または形成され（ステップ９７５）、そして接着剤２６を含む振動子３０が図８に示すように膜１４上に設置される（ステップ９８５）。または、振動子３０に塗布される接着剤２６の代わりに、あるいはその追加として、接着剤２６を膜１４に塗布する。圧力を加えてもよく、そして接着剤２６を溝２２の中へと少なくとも部分的に流れさせる（ステップ９９５）。
【００３２】
上述した実施態様は、以下の利点のいずれも提供しない可能性もあるし、またはこのうちいくつか、あるいは全てを提供する可能性もある。凹部すなわち溝に接着剤が流れることにより、振動子と膜との間の接着剤の厚さを最小にすることができる。接着剤の厚さが減少すると、流体液滴吐出を生じさせるために振動子を作動させて流体ポンピングチャンバの容積を変化させるのに必要なエネルギーを低減することができる。さらに、塗布された接着剤の厚さが不均一である場合には、接着剤が流れるための空間を提供すると、接着剤の集中が軽減または防止される。接着剤が集中すると、膜をポンピングチャンバに向かって押圧してしまう可能性もあり、それにより振動子を作動させたときに有効性が変化してしまうこともあり得る。特に複数のポンピングチャンバおよびノズルを使用している場合には、膜のポンピングチャンバに向かう変形の度合いが変化すると、複数のポンピングチャンバ間の有効性の度合いが変化してしまうことがある。複数のポンピングチャンバに亘って有効性が変化すると、複数のノズル間で流体液滴吐出のサイズや速度の変化が生じ得、このことが流体液滴サイズや媒体上の配置を不適切なものとする可能性がある。上述の溝は、接着剤による膜の変形を緩和または防止することにより、流体液滴のサイズや速度など、流体液滴吐出特性の均一性を改善することができる。これによりダイ上のアクチュエータ間の均一性が改善され、流体液滴が不適切に配置される可能性が減少する。
【００３３】
本明細書および請求項を通じて使用されている「前」、「後」、「上」、および「下」などの用語は、流体液滴吐出装置の種々の部品や本書に記述された他の要素を識別するための、単に説明の目的のためのものである。「前」、「後」、「上」、および「下」という用語が用いられていても、流体液滴吐出装置、基板、ダイ、または本書に記述した任意の他の部品の、特定の向きを意味するものではない。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態についてこれまで説明してきた。しかしながら、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更形態を作製し得ることを理解されたい。例えば、膜内の溝は、接着剤が流れる、あるいは存在するための空間を提供する、任意の形状またはプロファイルのものとすることもできる。したがって、以下の請求項の範囲内には他の実施形態も含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１４    膜
１５    フォトレジスト層
１７    基板
１８    ポンピングチャンバ
２２    溝
２６    接着剤
３０    振動子
１００    注入口
１１２    ノズル
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
複数の流体流路を備え、各流体流路が、
ポンピングチャンバ、
膜表面を有し、前記ポンピングチャンバに隣接する膜、
前記膜表面と実質的に平行に配置された振動子表面を有する、振動子、
前記振動子の中心近くで前記ポンピングチャンバ上の前記膜表面に形成された溝、および
前記膜表面を前記振動子表面に結合させる接着剤であって、前記溝に空洞が含まれないように前記溝を実質的に満たす、接着剤、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記振動子が圧電材料を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記圧電材料が、チタン酸ジルコニウム酸鉛を含むことを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記溝の幅が、約２０μｍと約６０μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
各ポンピングチャンバ上の前記膜表面に形成された複数の溝をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記溝の周期幅が、約５０μｍと約７０μｍの間であることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記溝間の間隔が、約１５μｍと約２５μｍの間であることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項８】
前記溝の深さが、互いに実質的に等しいことを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項９】
前記溝の深さが、約０．１μｍと約２．０μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記接着剤が、ベンゾシクロブテンを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記接着剤が２００ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】
方法であって、
振動子の振動子表面を、膜の膜表面と実質的に平行に配置するステップであって、前記振動子表面が前記膜表面と面しており、かつ前記膜表面が前記振動子の中心近くの前記ポンピングチャンバ上に溝を含んでいるステップ、
接着剤を、前記振動子表面、または前記膜表面、または前記振動子表面と前記膜表面の両方、に塗布するステップ、
前記振動子表面を前記膜表面に対して押圧するステップ、および、
前記接着剤が、前記溝の中に流れかつ該溝に空洞が含まれないように該溝を実質的に満すようにさせるステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記振動子が圧電材料を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記圧電材料が、チタン酸ジルコニウム酸鉛を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記接着剤が、ベンゾシクロブテンを含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記接着剤が２００ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１２記載の方法。