(57)【要約】【課題】電極取り出し口の開口部の面積を縮小することなく、キャビティ基板をエッチングした後のシリコンの薄膜部のみからなる部分の面積を少なくして薄膜部の割れを低減して、生産性を向上させ、かつ高い歩留りで製作することができる静電アクチュエータの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置の製造方法を得る。【解決手段】シリコンを素材とする第１の基板３とガラスを素材とする第２の基板２を接合した後に、第１の基板３の厚みを減らして少なくとも振動板３０を形成する静電アクチュエータの製造方法であって、第１の基板３にエッチングを施して電極取り出し口の開口部を形成する際、開口部に相当する部位に薄膜部３０ａを形成するとともに、所定位置に薄膜部３０ａよりも厚いエッチングの残し部１００を形成するようにした。【選択図】        図７
2007062281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンを素材とする第１の基板とガラスを素材とする第２の基板を接合した後に、前記第１の基板の厚みを減らして少なくとも振動板を形成する静電アクチュエータの製造方法において、
前記第１の基板にエッチングを施して電極取り出し口の開口部を形成する際、該開口部に相当する部位に薄膜部を形成するとともに、所定位置に該薄膜部よりも厚いエッチング残し部を形成するようにした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２】
前記第２の基板にＩＣドライバの実装用凹部を形成するとともに該実装用凹部に電極線を設け、該実装用凹部の電極線間に前記第２の基板と同じ高さの支え部を設けることを特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記支え部を前記実装用凹部の電極線方向に一定間隔で隣接して設けたことを特徴とする請求項２記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記エッチング残し部を、前記実装用凹部に対向する位置に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記エッチング残し部を、前記実装用凹部に設けた電極線と直交する方向に長辺を有する直方体形状に形成したことを特徴とする請求項４記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記エッチング残し部の長辺方向の長さが前記電極線と直交する方向の実装用凹部の幅よりも狭く、短辺方向の長さが前記支え部間の間隙部よりも狭く構成され、前記エッチング残し部が前記支え部間の隙間部に位置することを特徴とする請求項５記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記薄膜部をドライエッチングにより除去して前記電極取り出し口を開口することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか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９】
請求項８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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャビティ基板を電極基板に陽極接合した後に、キャビティ基板の厚みを減らして少なくとも振動板を形成するというインクジェットヘッドの製造方法がある（例えば、特許文献１参照）。
このような製造方法において、振動板を所望の厚さに形成すると同時に電極取り出し口を振動板と同じ厚さにエッチング形成し、その後、電極取り出し口に残存するシリコン薄膜部をドライエッチングによって除去して、電極取り出し口を開口するインクジェットヘッドの製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、電極取り出し口の開口部となる部分のパターン形状が、櫛歯又はスリット形状であって、封止剤を流入するまでに電極取り出し口となる部分の剛性を保つ液滴吐出ヘッドの製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−９９３号公報（第４頁、図４）
【特許文献２】特開２００１−６３０７２号公報（第４−６頁、図２−５）
【特許文献３】特開２００４−３０６４４４号公報（第７−１２頁、図１−５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された従来のインクジェットヘッドの製造方法では、電極取り出し口を適切に開口する方法が示されていない。
特許文献２に開示されたインクジェットヘッドの製造方法では、その製造工程において電極取り出し口を振動板と同じ厚さにエッチングするが、電極取り出し口に設けた電極の面積を大きくするとそれに伴って電極取り出し口の開口面積を大きくしなければならず、このため振動板と同じ厚さのシリコン薄膜部は剛性が低くなり、エッチングの最終過程でシリコン薄膜部が割れると歩留りを低下させてしまう場合があった。しかしながら、電極の面積は一定の大きさの範囲でしか設計できないため、電極の面積を小さくすると電極が高抵抗化してしまう。
特許文献３に開示された従来の液滴吐出ヘッドの製造方法では、上記の課題を充分に解決するものではない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電極取り出し口の開口部の面積を縮小することなく、キャビティ基板をエッチングした後のシリコンの薄膜部のみからなる部分の面積を少なくして薄膜部の割れを低減し、生産性を向上させ、かつ高い歩りで製作することができる静電アクチュエータの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置の製造方法を得ることを目的とする。
また、電極取り出し口に配線した電極幅を大きくして、配線抵抗の低抵抗化を可能とした静電アクチュエータの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置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】
【０００６】
本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、シリコンを素材とする第１の基板とガラスを素材とする第２の基板を接合した後に、前記第１の基板の厚みを減らして少なくとも振動板を形成する静電アクチュエータの製造方法であって、前記第１の基板にエッチングを施して電極取り出し口の開口部を形成する際、該開口部に相当する部位に薄膜部を形成するとともに、所定位置に該薄膜部よりも厚いエッチング残し部を形成するようにしたものである。このように、電極取り出し口の開口部となるシリコンの薄膜部の部分にエッチングの残し部を残しておくので、製造過程において薄膜部の剛性が十分に高くなり、薄膜部の割れを低減することができる。こうして、生産性を向上させ、且つ高い歩留りで製作可能となる。また、薄膜部の割れを低減することができるので、ＩＣ実装凹部の面積を広げることができ、このため電極取り出し口に配線した電極線の配線幅を大きくすることができ、配線抵抗を低抵抗化することが可能となる。
【０００７】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記第２の基板にＩＣドライバの実装用凹部を形成するとともに該実装用凹部に電極線を設け、該実装用凹部の電極線間に第２の基板と同じ高さの支え部を設けるようにしたものである。このように、実装用凹部の電極線間に第２の基板と同じ高さの支え部を設けるようにしたので、エッチング残し部と一体となって、薄膜部の割れを防ぐことができる。
【０００８】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記支え部を前記実装用凹部の電極線方向に一定間隔で隣接して設けたものである。このため、エッチングの残し部と一体となって、薄膜部の割れを確実に防ぐことができる。
【０００９】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記エッチング残し部を、前記実装用凹部に対向する位置に設けたものである。このため、製造過程において実装用凹部上面の薄膜部の剛性が十分に高くなり、第１の基板のエッチングの際に実装用凹部上面の薄膜部の面積を少なくすることができ、このために薄膜部の割れを低減することができる。
【００１０】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記エッチング残し部を、前記実装用凹部に設けた電極線と直交する方向に長辺を有する直方体形状に形成したものである。このため、製造過程において実装用凹部上面の薄膜部の剛性が十分に強くなり、第１の基板のエッチングの際に実装用凹部上面の薄膜部の面積を小さくすることができ、このために薄膜部の割れを低減することができる。
【００１１】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記エッチング残し部の長辺方向の長さが電極線と直交する方向の実装用凹部の幅よりも狭く、短辺方向の長さが前記支え部間の間隙部よりも狭く構成され、該エッチング残し部が前記支え部間の隙間部に位置するようにしたものである。このため、製造過程において実装用凹部上面の薄膜部の剛性が均一化した状態で十分に高くなり、第１の基板のエッチングの際に実装用凹部上面の薄膜部の面積を小さくすることができ、このために薄膜部の割れを低減することができる。
【００１２】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記薄膜部をドライエッチングによって除去して前記電極取り出し口を開口するものである。この際、エッチング残し部は第１の基板とは接合されていないため、実装用凹部内で独立化され浮いた状態となるが、リザーバ基板をキャビティ基板に接着する前に行う接着前の洗浄によって電極基板より確実に除去することができる。
【００１３】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、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。静電アクチュエータは、開口部形成過程において薄膜部の割れを低減することができ、ＩＣ実装凹部２１の面積を広げて実装リード線の配線幅を大きくし配線抵抗を低抵抗化することができるので、液滴吐出ヘッドの生産性を向上させ、高い歩留りで製作可能であり、高性能化することができる。
【００１４】
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、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。静電アクチュエータは、開口部形成過程において薄膜部の割れを低減することができ、実装用凹部の面積を広げて電極線の配線幅を大きくし配線抵抗を低抵抗化することができるので、液滴吐出装置の生産性を向上させ、高い歩留りで製作可能であり、高性能化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図２は図１の液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図である。なお、図１、図２に示す液滴吐出ヘッドは、ノズル基板の表面側に設けたノズル孔から液滴を吐出するフェイスインクジェッ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。
図に示すように、液滴吐出ヘッド１は、電極基板２（第２の基板）、キャビティ基板３（第１の基板）、リザーバ基板４、ノズル基板５の４つの基板から構成されている。リザーバ基板４の一方の面にはノズル基板５が接合されており、リザーバ基板４の他方の面にはキャビティ基板３が接合されている。また、キャビティ基板３のリザーバ基板４が接合された面の反対側の面には、電極基板２が接合されている。そして、液滴吐出ヘッド１の内部には、個別電極（後述）に駆動信号を供給するドライバＩＣ６０が設けられている。
【００１６】
電極基板２は、図１、図２に示すように、シリコンと線膨張係数が近似する硼珪酸ガラス等のガラスから形成されており、電極室である複数の凹部（電極溝）２０が、一定の間隔でかつ対向して設けられており、この凹部２０内には、それぞれ個別電極２２とこれに連続して形成されたリード部２３が、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタすることにより各長辺を平行にして形成され、２列の電極列イ、ロを形成し、これらの個別電極２はキャビティ基板３の振動板（後述）と対向するように配置されている。なお、個別電極２２に連続して形成されたリード部２３の端部はドライバＩＣ６０と接続されており、ドライバＩＣ６０からリード部２３を介して個別電極２２に駆動信号が供給されて、アクチュエータが制御されるようになっている。
【００１７】
２列の電極列イ、ロの間には、個別電極２２の長辺方向と直交して、電極室である凹部２０とほぼ同じ深さで両側に隔壁２１ａを備えたＩＣ実装凹部２１（実装溝）が形成されている。ＩＣ実装凹部２１には、その溝方向に３本の実装リード線２６が、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタすることにより平行に形成されており、実装リード線２６の間には、隔壁２１ａと同じ高さ、すなわち電極基板２と同じ高さのほぼ直方体形状の支え部２１ｂが、実装リード線２６方向に一定の間隔で隣接して設けられている。
【００１８】
このようにして、図１、図２に示すドライバＩＣ６０は、２つの電極列イ、ロを構成する個別電極２２のリード部２３に接続されてＩＣ実装凹部２１に実装されているため、ドライバＩＣ６０から２つの電極列イ、ロに駆動信号を供給することができる。なお、図１に示す液滴吐出ヘッド１では、２個のドライバＩＣ６０が設けられているが、これらのドライバＩＣ６０を１個のＩＣで構成したり、３個以上のＩＣで構成するようにしてもよい。
上記の構成において、図１に示すように、電極基板２には液滴供給孔７０ａが形成されており、この液滴供給孔７０ａは電極基板２を貫通している。
【００１９】
キャビティ基板３は、図１、図２に示すように、例えば単結晶シリコンからなり、底壁に振動板３０を構成する圧力室３２となる凹部３２ａが形成されている。なお、凹部３２ａは、電極基板２の個別電極２２（電極列イ，ロ）に対応して２列に形成されている。また、キャビティ基板３には、凹部３２ａの間にキャビティ基板３を貫通する第１の穴部３３と、振動板３０に電圧を印加するための共通電極３４とが設けられており、この共通電極３４はＦＰＣ３５ａと接続している。キャビティ基板３は、その全面にプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌ  Ｏｒｔｈｏ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ）からなる絶縁膜３１が形成されている。これは、振動板３０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、液滴によるキャビティ基板３のエッチングを防止するためのものである。
また、キャビティ基板３には、電極基板２の液滴供給孔７０ａに対応してキャビティ基板３を貫通する液滴供給孔７０ｂが形成されている。
さらに、キャビティ基板３の第１の穴部３３と電極基板２の凹部２０との間には、両者の間のギャップ７３を封止するための封止材７１が設けてある。
【００２０】
リザーバ基板４は、図１、図２に示すように、例えば単結晶シリコンからなり、幅方向の両側にはキャビティ基板３の圧力室３２に液滴を供給するための共通液滴室４０となる凹部４０ａが対向して形成されており、凹部４０ａの底面には、共通液滴室４０から各圧力室３２へ液滴を移送するための貫通孔４１が設けられている。また、凹部４０ａの底面には、凹部４０ａの底面を貫通する液滴供給孔７０ｃが形成されている。このリザーバ基板４に形成された液滴供給孔７０ｃと、キャビティ基板３に形成された液滴供給孔７０ｂ及び電極基板２に形成された液滴供給孔７０ａは、リザーバ基板４、キャビティ基板３及び電極基板２が接合された状態において互いに連通して、外部から共通液滴室４０に液滴を供給するための液滴供給孔７０を形成する。さらに、リザーバ基板４の対向する共通液滴室４０の間には、リザーバ基板４を貫通する第２の穴部４２が形成されている。なお、この第２の穴部４２は、リザーバ基板４を貫通することなく、ノズル基板５側が閉じられた断面逆凹状をなす凹部であってもよい。
【００２１】
キャビティ基板３に設けられた第１の穴部３３と、リザーバ基板４に設けられた第２の穴部４２とが連通し、さらに電極基板２に設けられたＩＣ実装凹部２１とによって、収容部７２が形成されている。そして、この収容部７２の内部には、ドライバＩＣ６０がＩＣ実装凹部２１に取り付けられた状態で収容されている。また、リザーバ基板４の凹部４０ａと第２の穴部４２との間には、各々の圧力室３２に連通し、圧力室３２からノズル基板５のノズル孔（後述）に液滴を移送するためのノズル連通孔３５が設けられている。
【００２２】
ノズル基板５は、図１、図２に示すように、シリコン基板からなり、リザーバ基板４のノズル連通孔３５と連通する複数のノズル孔４３が設けられている。なお、ノズル孔４３は大径部と小径部により２段に形成され、液滴を吐出する際の直進性を向上させている。
【００２３】
このようにして構成された液滴吐出ヘッド１は、図２に示すように、電極基板２に設けたＩＣ実装凹部２１に取り付けられたドライバＩＣ６０が収容部７２内に収容されており、この収容部７２は、ノズル基板５、キャビティ基板３、リザーバ基板４及び電極基板２によって閉塞されている。即ち、ノズル基板５が収容部７２の上面を、電極基板２が収容部７２の下面を、キャビティ基板３及びリザーバ基板４が収容部７２の側面を覆うことにより、収容部７２が閉塞されるようになっている。
【００２４】
次に、液滴吐出ヘッド１の動作について、図２を用いて説明する。共通液滴室４０には、外部から液滴供給孔７０を介して液滴が供給されおり、圧力室３２には、共通液滴室４０から貫通孔４１を介して液滴が供給されている。また、ドライバＩＣ６０には、ＦＰＣ３５ａのＩＣ用配線３６及び電極基板２に設けられたリード線２６を介して、液滴吐出装置１の制御部（図示せず）から駆動信号（パルス電圧）が供給される。そして、ドライバＩＣ６０から個別電極２２にパルス電圧を印加して個別電極２２をプラスに帯電させ、対応する振動板３０に共通電極用配線３７を介して、液滴吐出装置の制御部から駆動信号（パルス電圧）を供給して、マイナスに帯電させる。これにより、振動板３０は、静電気力によって個別電極２２に吸引されて撓む。
【００２５】
次に、パルス電圧をＯＦＦにすると、振動板３０にかけられた静電気力がなくなり、振動板３０は復元する。このとき、圧力室３２の内部の圧力が急激に上昇し、圧力室３２内の液滴がノズル連通孔３５を通過して、ノズル孔４３から吐出される。そして、再びパルス電圧が印加され、振動板３０が個別電極２２側に撓むことにより、液滴が共通液滴室４０から貫通孔４１を通じて圧力室３２内に補給される。
【００２６】
上記の液滴吐出ヘッド１において、共通液滴室４０への液滴の供給は、例えば液滴供給孔７０に接続された液滴供給管（図示せず）により行われる。
また、本実施の形態１では、ＦＰＣ３５ａが、その長手方向が電極列を形成する個別電極２２の短辺方向と平行となるように、ドライバＩＣ６０と接続されている。これにより、複数の電極列イ，ロを有する液滴吐出ヘッド１とＦＰＣ３５ａを、コンパクトに接続することが可能となる。
【００２７】
次に、液滴吐出ヘッド１の製造工程を、図３、図４、図５を用いて説明する。なお、実際には、シリコンウェハから複数個分の液滴吐出ヘッドの部材を同時形成するが、図３、図４、図５ではその一部分だけを示している。
まず、ガラス部材よりなる電極基板２の製造方法を説明する。図３（ａ）に示すように、例えばレジストを電極基板２の片面全体に塗布して所定形状にパターニングした後、フッ酸水溶液等でエッチングして、個別電極２２とリード部２３の形状パターンに合わせた凹部２０を両側に形成し、２列の凹部２０の間には、凹部２０の長辺方向に直交させて凹部２０とほぼ同じ深さのＩＣ実装凹部２１を形成する。
【００２８】
この際、凹部２０とＩＣ実装凹部２１の間にある隔壁２１ａを含む部分、及びＩＣ実装
凹部２１内の支え部２１ｂとなる部分はエッチングできないようにレジスト処理しておき、エッチングの際には、これらの部分はエッチングせずに残しておく。こうして、凹部２０、及び支え部２１ｂを有するＩＣ実装凹部２１を形成した後、レジストを剥離する。
【００２９】
次に、スパッタ法を用いて、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタすることにより、凹部２０に個別電極２２とリード部２３を形成し、ＩＣ実装凹部２１に実装リード線２６を形成する。
なお、液滴供給孔７０ａ（図示せず）は、ドリル等によって形成する。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコン部材よりなるキャビティ基板３の両面を研磨する。そして、シリコン部材に付着した粒子等、大気中の浮遊物、人体からの発塵等の微小パーティクルを洗浄するためのＳＣ−１洗浄（アンモニア水と過酸化水素水の混合液による洗浄）、及びシリコン部材に付着した金属を洗浄するためのＳＣ−２洗浄（塩酸と過酸化水素水の混合液による洗浄）のコンビネーション洗浄を行う。これは、酸化膜成膜の障害にならないように、また、成膜時の熱処理によりキャビティ基板が表面に付着した金属を取り込まないように、異物をあらかじめ除去しておくものである。なお、パーティクルや金属を除去できるのであれば、洗浄方法はＳＣ−１洗浄やＳＣ−２洗浄に特に限る必要はない。
【００３１】
洗浄後、キャビティ基板３の下面となる面を、Ｂ2 Ｏ3 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する。そして、縦型炉にその石英ボートをセットし、炉内
を窒素雰囲気にして温度を所定の温度に上昇させて一定時間保持し、ボロン（硼素）をシリコン基板中に拡散させ、振動板３０等となるボロンドープ層３０ａを形成する。
【００３２】
次に、プラズマＣＶＤ法により、ボロンドープ層３０ａの表面に絶縁膜３１となるＴＥＯＳ膜３１ａを成膜する。ここで、ＴＥＯＳ膜３１ａの成膜処理前に、Ｏ2 プラズマ処理を行い、シリコン部材（ボロンドープ層３０ａ）表面をクリーニングする。これにより、ＴＥＯＳ膜３１ａの絶縁耐圧の均一性が向上する。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコン部材よりなるキャビティ基板３とガラス部材よりなる電極基板２とを、例えば摂氏３６０℃に加熱した後、電極基板２を負極側と接続し、キャビティ基板３を正極側と接続したうえで、８００Ｖの電圧を印加して、キャビティ基板３と電極基板２との陽極接合を行う。
【００３４】
こうして陽極接合した後、図４（ｄ）に示すように、機械研削によってキャビティ基板３を研磨して薄板化する。なお、機械研削した後に、キャビティ基板３の表面に発生した加工変質層を水酸化カリウム水溶液等で除去するのが望ましい。
【００３５】
次に、図４（ｅ）に示すように、キャビティ基板３の表面にプラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ膜（図示せず）を形成した後、ＴＥＯＳ膜表面にレジストを塗布して、圧力室３２となる凹部３２ａ、第１の穴部３３となる凹部３３ａ、Ｓｉ残し部１００、及び液滴供給孔７０となる液滴供給孔７０ａ，７０ｂの形状をパターニングする。
この際のパターン形状は、エッチング前のパターン形状であるが、このパターン形状は、（１１０）面方位の異方性ウエットエッチングを行う関係で、ＴＥＯＳエッチングマスクの形状と、実際にエッチングされて残ったシリコンの形状とは異なることになる。したがって、図６に示すように、あらかじめ補正を行ったＴＥＯＳエッチングマスクを形成しておく必要がある。すなわち、Ｓｉ残し部１００となるパターン形状１００ａの４隅１００ｂを個別電極２２とリード線２３の長辺方向に延在させ、また凹部３３ａとなるパターン形状３３０ａの傾斜縁部３３０ｂを同じく個別電極２２とリード線２３の長辺方向に延在させておく必要があり、このような補正パターンの延在部１００ｂ，３３０ｂによってエッチング時の調整を行う。
【００３６】
こうして図６に示すようにエッチング形状をパターンニングした後に、図４（ｅ）に示すように、水酸化カリウム水溶液でキャビティ基板３をエッチングして、圧力室３２となる凹部３２ａ、第１の穴部３３となる凹部３３ａ、及び液滴供給孔７０となる液滴供給孔７０ａ，７０ｂを形成し、ＴＥＯＳ膜を剥離する。
なお、上記のようにして、キャビティ基板３にボロンドープ層３０ａを形成した場合は、水酸化カリウム水溶液によるエッチングののちは、ボロンドープ層３０ａ、及びＳｉ残し部１００が残ることとなる。すなわち、電極取り出し口の開口部となるキャビティ基板３には、その一部にエッチング残し部分であるＳｉ残し部１００が残され、他の部分は振動板厚みのボロンドープ層３０ａよりなる薄膜部となる。
【００３７】
エッチング残し部分であるＳｉ残し部１００は、図７及び図８（図７のＡ−Ａ断面図）に示すように、個別電極２２の長辺方向にＩＣ実装凹部２１の幅、すなわち隔壁２１ａ間の距離よりもやや短めの長辺を有し、ＩＣ実装凹部２１のリード線２６方向に支え部２１ｂ間の隙間部２１ｃよりもやや狭い幅の短辺を有し、その高さはキャビティ基板３とほぼ同じ高さに構成されている。
【００３８】
こうして、Ｓｉ残し部１００及びボロンドープ層３０ａよりなる薄膜部は、ＩＣ実装凹部２１の周辺では、隔壁２１ａによって支持されると共に、ＩＣ実装凹部２１内では支え部２１ｂによって支持され、これによって薄膜部が電極基板２のＩＣ実装凹部２１に接合しないようにし、それ以外の部分では、個別電極２２とリード線２３を設けた凹部２０をのぞき、キャビティ基板３と電極基板２とが接合するようになる。
このとき、電極幅の広い実装リード線２６側は、Ｓｉ残し部１００によって電極取り出し口の開口部となる部分の薄膜部面積が小さくなり、薄膜部に剛性が確保されることになって薄膜部の割れを低減することができる。一方、個別電極２２側は、電極幅が狭いため薄膜部には十分な剛性が得られ、薄膜部が割れることはない。
【００３９】
次に、図４（ｆ）に示すように、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）のようなドライエッチング法によって、第１の穴部３３となる凹部３３ａ、及び液滴供給孔７０となる液滴供給孔７０ａ，７０ｂにそれぞれ残ったボロンドープ層３０ａよりなる薄膜部を除去し、電極取り出し口である第１の穴部３３、及び液滴供給孔７０を開口する。この際、Ｓｉ残し部１００は電極基板２とは接合されていないため、ＩＣ実装凹部２１内で独立化され、浮いた状態となる。
【００４０】
そして、図５（ｇ）に示すように、封止部材７１によってギャップ７３を封止する。なお、封止部材７１の材料として、樹脂またはＴＥＯＳ等を使用する。ポリパラキシレン等の樹脂を用いる場合には、ニードルによって所定位置に封止材を塗布することにより形成することができる。また、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化シリコン、窒化シリコン等の金属系のものを用いる場合には、例えばシリコン等からなるマスクを使用したＣＶＤによって形成することができる。
【００４１】
次に、図５（ｈ）に示すように、キャビティ基板３の圧力室３２となる凹部３２ａ等が形成された面に、リザーバ基板４を接着する。なお、図４（ｆ）に示すＩＣ実装凹部２１内で独立化され浮いた状態にあるＳｉ残し部１００は、リザーバ基板４をキャビティ基板３に接着する前に行う接着前の洗浄によって電極基板２より除去して、電極取り出し口を開口しておく。こうして、キャビティ基板３にリザーバ基板４を接着させることによって、第１の穴部３３と第２の穴部４２が連通して収容部７２が形成されるようにする。
【００４２】
リザーバ基板４には、予め圧力室３２に液滴を供給する共通液滴室４０となる凹部４０ａと、共通液滴室４０から圧力室３２へ液滴を移送するための貫通孔４１と、圧力室３２からノズル孔４３へ液滴を移送するノズル連通孔３５と、第２の穴部４２とが形成されている。なお、リザーバ基板４は、例えばシリコン部材にシリコン酸化膜を形成した後、シリコン酸化膜の表面にレジストをパターニングして所定部分のシリコン酸化膜をエッチングし、その後、水酸化カリウム水溶液等でシリコン部材をエッチングすることにより形成することができる。
【００４３】
次に、図５（ｉ）に示すように、ドライバＩＣ６０を準備し、第１の穴部３３内において２列の電極列イ、ロを構成する個別電極２２のリード部２３と接続して、ドライバＩＣ６０を電極基板２上に実装する。
【００４４】
次に、図５（ｊ）に示すように、ＩＣＰ放電（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）またはエッチング等によってノズル孔４３が形成されたノズル基板５を、接着剤等を用いてリザーバ基板４に接着する。
最後に、電極基板２、キャビティ基板３、リザーバ基板４、ノズル基板５が接合された接合基板をダイシングして、個々の液滴吐出ヘッド１を完成させる。
【００４５】
本実施の形態１によれば、液滴吐出ヘッドの製造工程において、電極取り出し口の開口部となるボロンドープ層３０ａの薄膜部の部分にＳｉ残し部１００を残しておくので、製造過程において薄膜部の剛性が十分に高くなり、キャビティ基板３のエッチングの際に薄膜部のみの面積を小さくすることができ、このために薄膜部の割れを低減することができる。また、薄膜部の割れを低減することができるので、ＩＣ実装凹部２１の面積を広げることができ、このため電極取り出し口に配線した実装リード線２６の配線幅を大きくすることができ、配線抵抗を低抵抗化することが可能となる。
【００４６】
実施形態２．
図９は、実施形態１にかかる液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の斜視図である。なお、図９に示す液滴吐出装置１１０は、一般的なインクジェットプリンタである。
実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１は、その製造過程において開口部における薄膜部の割れを低減することができ、このためＩＣ実装凹部２１の面積を広げて実装リード線２６の配線幅を大きくし配線抵抗を低抵抗化することができるので、液滴吐出装置はその生産性を向上させ、高い歩留りで製作可能であり、高性能化することができる。
なお、実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１は、図９に示すインクジェットプリンタの他に、液滴を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。
【図２】図１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。
【図３】本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦断面図。
【図４】図３の製造工程の続きの工程を示す縦断面図。
【図５】図４の製造工程の続きの工程を示す縦断面図。
【図６】図４（ｅ）の製造工程におけるエッチング前のパターン形状を示す平面図。
【図７】図４（ｅ）の製造工程におけるエッチング後のキャビティ基板の形状を示す平面図。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図。
【図９】実施形態１の液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４８】
１  液滴吐出ヘッド、２  電極基板（第２の基板）、３  キャビティ基板（第１の基板）、４  リザーバ基板、５  ノズル基板、２０  凹部（電極溝）、２１  ＩＣ実装凹部（実装用凹部）、２１ｂ  支え部、２２  個別電極、２６  実装リード線（電極線）、３０  振動板、３０ａ  ボロンドープ層（薄膜部）、３３  第１の穴部、６０  ＩＣドライバ、１００  Ｓｉ残し部（エッチング残し部）、１１０  液滴吐出装置。
【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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【図９】
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