(57)【要約】【課題】無機膜の封止が良好でアクチュエータの完全密着が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドの製造方法等を提供する。【解決手段】ガラス基板１ａにギャップ段差部２１ａを形成した後にガラス基板１ａの表面にエッチング耐性を有する保護膜１８を形成し、保護膜１８の表面にさらにＩＴＯ膜１７ａを成膜して個別電極１７となる複数の電極を形成する工程と、ガラス基板１ａと、吐出室１３となる複数の凹部が少なくとも形成されるシリコン基板２ａとを、電極と吐出室１３の振動板１２となる部分をギャップを介して対向させて陽極接合する工程と、シリコン基板２ａにウエットエッチングをした後、電極取出部２７となる部分をさらにドライエッチングして貫通させる工程と、シリコン基板２ａの貫通孔を利用してギャップの封止孔部７１を封止する工程とを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズル孔と、該ノズル孔と連通して液体流路の一部を構成する吐出室と、該吐出室に液を供給する液体供給部と、前記吐出室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板と対向配置された個別電極と、該個別電極を取り出す電極取出部とを少なくとも備え、複数の基板を積層してなる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
ガラス基板にギャップ段差部を形成した後に該ガラス基板の表面にエッチング耐性を有する保護膜を形成し、該保護膜の表面にさらにＩＴＯ膜を成膜して前記個別電極となる複数の電極を形成する工程と、
前記個別電極となる複数の電極が形成された前記ガラス基板と、前記吐出室となる複数の凹部が少なくとも形成されるシリコン基板とを、前記電極と前記吐出室の振動板となる部分をギャップを介して対向させて陽極接合する工程と、
前記ガラス基板と接合された前記シリコン基板に、少なくとも凹部を含む液体流路及び電極取出部となる部分をウエットエッチングを利用してエッチングした後、前記電極取出部となる部分をさらにドライエッチングして貫通させる工程と、
前記シリコン基板の前記貫通孔を利用して前記ギャップの封止孔部を封止する工程とを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記電極基板の表面全体にエッチング耐性を有する保護膜を形成することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記電極基板の表面の封止孔部となる部分の近傍にのみエッチング耐性を有する保護膜を形成することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記保護膜を成膜する前に該保護膜の膜厚に相当する深さの溝部を前記電極基板に形成しておき、前記保護膜を前記電極基板の溝部内に該電極基板の表面と同じ高さになるように成膜することを特徴とする請求項３記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記保護膜が絶縁体であって前記ドライエッチングの際に使用するエッチングガスに耐性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記ドライエッチングの際に使用するエッチングガスがＣＦ4またはＳＦ6よりなることを特徴とする請求項５記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記保護膜が絶縁体であってＩＴＯ膜のエッチングの際に使用するエッチング液に耐性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記保護膜がＡｌ2Ｏ3よりなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記ギャップの封止孔部を無機膜によって封止することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記無機膜がＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 膜であることを特徴とする請求項９記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに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、液滴吐出ヘッドの製造方法及び滴吐出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電駆動方式のインクジェットヘッドは、静電アクチュエータを有し、振動板と電極間に静電気力を発生させることにより、アクチュエータの容積を変動させて、液滴吐出を実現している。かかるインクジェットヘッドの製造方法は、２種類に分類される。第１の製造方法は、振動板を備えたシリコン基板と、電極を備えたガラス基板を個別に製造し、それらを陽極接合した後に、アクチュエータを封止する方法である。第２の製造方法は、振動板となるシリコン基板と電極を備えたガラス基板を陽極接合した後に、振動板の加工を行い、その後、アクチュエータの封止を行う方法である。
【０００３】
上記の第２の製造方法を用いたインクジェットヘッドの製造工程においては、電極取出部の貫通孔の形成をドライエッチングにより行う場合、電極及び基板へのダメージを防止するため、事前に、少なくとも電極上に絶縁性が高くエッチング耐性が強固なエッチングカバー膜を成膜しておき、これによって電極及び基板へのダメージを防止していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記の製造方法において、アクチュエータ内部の水分を完全に除去した後にアクチュエータの封止を行い、アクチュエータを密閉状態にする必要がある。また、アクチュエータの密閉後は、外部からアクチュエータ内に水分が浸入するのを確実に防ぐ必要がある。このため、電極取出部の貫通孔を形成した後に、電極取出部を無機膜によって封止することが行われている。有機材料を用いる場合と異なり、熱硬化の必要がなく、材料からのアウトガスが発生するのを防ぐことができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６３０７２号公報（第９頁上欄、図４）
【特許文献２】特開２００２−２４８７５７号公報（第３頁下欄、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のインクジェットヘッドの製造方法では、電極取出部を形成する際に、絶縁膜であるエッチングカバー膜を事前に成膜しておくが、後工程においてかかる絶縁膜を除去しなければならない。絶縁膜を除去しなければ個別電極の対面に不要なシリコン薄膜部分が残ってしまい、個別電極を取り出すことができないからである。この除去工程にはウェットエッチングを行うことができないため、ドライエッチング加工が必要となるが、この方法を用いると、シリコン薄膜のみならずガラス表面までもエッチングし、ガラス表面に微細な凹凸形状が形成されて表面荒れの原因となる。
【０００７】
特許文献２に記載のインクジェットヘッドでは、封止材料を有機材料から無機材料に変更したが、単に材料を変更するのみでは、静電アクチュエータの気密性を確保することは容易ではない。例えば、ドライエッチング後、ガラス表面に微細な凹凸形状が形成され表面荒れが生じた場合は、たとえ無機膜を用いて封止しても、無機膜による密着性が不十分となり、結果的にアクチュエータの気密性を確保できないからである。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、電極取出部の封止孔部の封止に、熱硬化の必要がなくアウトガスの発生がない無機膜を用い、かつ、かかる無機膜の封止が良好でアクチュエータの完全密着が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置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】
【０００９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出するノズル孔と、該ノズル孔と連通して液体流路の一部を構成する吐出室と、該吐出室に液を供給する液体供給部と、前記吐出室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板と対向配置された個別電極と、該個別電極を取り出す電極取出部とを少なくとも備え、複数の基板を積層してなる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、ガラス基板にギャップ段差部を形成した後に該ガラス基板の表面にエッチング耐性を有する保護膜を形成し、該保護膜の表面にさらにＩＴＯ膜を成膜して前記個別電極となる複数の電極を形成する工程と、前記個別電極となる複数の電極が形成された前記ガラス基板と、前記吐出室となる複数の凹部が少なくとも形成されるシリコン基板とを、前記電極と前記吐出室の振動板となる部分をギャップを介して対向させて陽極接合する工程と、前記ガラス基板と接合された前記シリコン基板に、少なくとも凹部を含む液体流路及び電極取出部となる部分をウエットエッチングを利用してエッチングした後、前記電極取出部となる部分をさらにドライエッチングして貫通させる工程と、前記シリコン基板の前記貫通孔を利用して前記ギャップの封止孔部を封止する工程とを含むものである。
【００１０】
ＩＴＯ膜の形成前に電極基板の表面にエッチング耐性を有する保護膜を形成したので、電極取出部の貫通孔の貫通時においてガラス表面がエッチングによる表面荒れを起こすことがなく、ガラス表面を保護することができる。また、エチング終了後に保護膜を除去する必要がなく、そのままの状態にて、封止、実装工程等の後工程を行うことが可能となる。このため、振動板と個別電極とから構成される静電アクチュエータは、経時的に安定な気密性を確保することができるとともに、振動板と個別電極との短絡を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記電極基板の表面全体にエッチング耐性を有する保護膜を形成するものである。
電極基板の表面全体にエッチング耐性を有する保護膜を形成したので、電極取出部の貫通孔の貫通時においてガラス表面がエッチングによる表面荒れを起こすことがない。
【００１２】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、電極基板の表面の封止孔部となる部分の近傍にのみエッチング耐性を有する保護膜を形成するものである。
電極基板の表面の封止孔部となる部分の近傍にのみエッチング耐性を有する保護膜を形成したので、電極取出部の貫通孔の貫通時において封止孔部近傍のガラス表面がエッチングによる表面荒れを起こすことがない。さらに、電極基板の封止孔部の近傍にのみ保護膜を選択的に成膜するので、ガラス基板とシリコン基板を陽極接合する際に接合強度が低下するのを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記保護膜を成膜する前に前記保護膜の膜厚に相当する深さの溝部を前記電極基板に形成しておき、前記保護膜を前記電極基板の溝部内に該電極基板の表面と同じ高さになるように成膜するものである。
保護膜の選択成膜にあたって、電極基板側に保護膜の膜厚に相当する深さの溝部を事前に形成しておくので、この保護膜によって膜厚分の段差が新たに形成されるのを防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記保護膜が絶縁体であって前記ドライエッチングの際に使用するエッチングガスに耐性を有するものである。
電極基板の表面に絶縁体であってドライエッチングの際に使用するエッチングガスに耐性を有する保護膜を形成したので、この保護膜によって、電極取出部の貫通孔の貫通時において封止孔部近傍のガラス表面がエッチングガスによって表面荒れを起こすことがない。
【００１５】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記ドライエッチングの際に使用するエッチングガスがＣＦ4またはＳＦ6よりなるものである。
前記電極基板の表面に絶縁体であってドライエッチングの際に使用するＣＦ4またはＳＦ6よりなるエッチングガスに耐性を有する保護膜を形成したので、この保護膜によって、電極取出部の貫通孔の貫通時において封止孔部近傍のガラス表面がエッチングガスによって表面荒れを起こすことがない。
【００１６】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記保護膜が絶縁体であってＩＴＯ膜のエッチングの際に使用するエッチング液に耐性を有するものである。
電極基板の表面にエッチング耐性を有する保護膜を形成したので、この保護膜によって、ＩＴＯ膜のエッチング時にガラス表面がエッチングされて表面荒れを起こすことがない。
【００１７】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記保護膜がＡｌ2Ｏ3よりなるものである。
電極基板の表面にＡｌ2Ｏ3よりなる保護膜を形成したので、この保護膜によって、ＩＴＯ膜のエッチング時に、また電極取出部の貫通孔の貫通時に、封止孔部近傍のガラス表面がエッチングによって表面荒れを起こすことがない。
【００１８】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記ギャップの封止孔部を無機膜によって封止するものである。
封止用の無機膜とガラス基板との密着界面が平坦であるため、無機膜とガラス基板との密着性の低下を防止することができ、封止後のアクチュエータにリーク箇所がなくなり、アクチュエータの完全密封が可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記無機膜がＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 膜である。
封止用のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 よりなる無機膜とガラス基板との密着界面が平坦であるため、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 よりなる無機膜の密着性の低下を防止することができる。
【００２０】
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上記のいずれかに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ものである。
アクチュエータの気密性がよい液滴吐出ヘッドを備えた高性能の液滴吐出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図２は図１の要部の縦断面図である。なお、上記の液滴吐出ヘッドは、静電気力により駆動される静電駆動方式の静電アクチュエータの代表として、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液滴吐出ヘッドである。
【００２２】
図１に示すように、液滴吐出ヘッド１００は、キャビティ基板２を電極基板１とノズル基板３とによって上下から挟む構造になっており、電極基板１、キャビティ基板２、ノズル基板３の順に積層して接合されている。
ノズル基板３はシリコンから形成されており、複数のノズル孔３２が設けられ、このノズル孔３２は２段に形成されて液滴を吐出する際の直進性を向上させるようにしてある。また、ノズル基板３には、細溝状のオリフィス３１が各吐出室（後述）に対して１つずつ形成されている。
【００２３】
キャビティ基板２は、（１１０）面方位のシリコン単結晶基板（以下、単にシリコン基板という）から形成されている。このキャビティ基板２には、紙面手前側から奥側にかけて平行に並んで複数の吐出室１３が形成され、この各吐出室１３にはインク等の液滴を供給するための単一の凹部よりなるリザーバ１４が形成されている。
キャビティ基板２の吐出室１３の底壁には振動板１２が設けられており、高濃度のボロン拡散層によって形成されている。ボロン拡散層を形成するのは、このボロン拡散層をエッチングストップ層とし、ウェットエッチングを用いて振動板１２を所望の厚さに形成することができるからである。
キャビティ基板２の電極基板１が接合される側の面には、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって絶縁膜１６が形成されている。この絶縁膜１６は、液滴吐出ヘッド１００が駆動時に絶縁破壊やショートが発生するのを防止する。
【００２４】
電極基板１はホウ珪酸ガラスよりなるガラス基板から形成されており、キャビティ基板２の振動板１２側に接合されている。電極基板１には、個別電極（後述）を装着できるように、これらの形状にあわせてこれらの形状よりもやや大きめのギャップ段差部２１ａが、各振動板１２に対向する位置に細長い一定の深さを有するようにしてパターン形成されている。なお、これらのギャップ段差部２１ａは、キャビティ基板２の振動板１２との間に空間部２１を形成する。
ギャップ段差部２１ａを含む電極基板１の表面（電極基板１がキャビティ基板２と接合する側の面）の全体には、エッチングマスクとして、エッチング耐性が強固な例えばＡｌ2Ｏ3よりなる薄い保護膜１８が形成されてる。
【００２５】
電極基板１のギャップ段差部２１ａには、保護膜１８の上に複数の個別電極１７が形成されている。この個別電極１７は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をＥＣＲスパッタ装置で作製したもので、一定の間隔の隙間をもって振動板１２に対向して配置されており、電極基板１の末端側にはリード部１７０を形成している。
電極基板１にはリザーバ１４と連通するインク供給孔１９が形成されており、このインク供給孔１９を通して外部よりリザーバ１４にインク等の液滴を供給するようにしてある。
【００２６】
個別電極１７のリード部１７０の端部近傍には電極取出部２７が開口されており、この開口部において、キャビティ基板２と電極基板１との間に形成されている空間部２１の封止孔部７１が無機膜よりなる封止膜７０によって封止され、アクチュエータを密閉している。
【００２７】
液滴吐出ヘッド１００にはドライバＩＣ等の集積回路で構成された駆動回路（図示せず）が設けられており、その一端が電極基板１に設けられた個別電極１７のリード部１７０に接続され、他端がキャビティ基板２に接続されており、この駆動回路から駆動信号が供給される。
【００２８】
次に、液滴吐出ヘッド１００の動作について説明する。液滴吐出ヘッド１００に接続された駆動回路により、キャビティ基板２と個別電極１７との間にパルス電圧が印加される。そうすると、キャビティ基板２と個別電極１７との間に電位差が生じ、静電気力が発生する。こうして振動板１２が個別電極１７側に撓み、リザーバ１４の内部に溜まっていたインク等の液滴が吐出室１３に流れ込む。その後、キャビティ基板２と個別電極１７との間に印加されていたパルス電圧がなくなると、振動板１２が元の状態位置に復元して吐出室１３の内部の圧力が高くなり、ノズル孔３２からインク液滴が吐出される。
【００２９】
上記のように構成した液滴吐出ヘッド１００の製造方法について、図３〜図１１を用いて説明する。図３はシリコン基板に絶縁膜を成膜するまでの製造工程を示す断面工程図、図４はガラス基板の製造工程を示す断面工程図、図５は図４に続くガラス基板の製造工程を示す断面工程図、図６はガラス基板の電極取出部近傍を拡大した平面図及びそのイ−イ断面図、図７はシリコン基板とガラス基板の接合製造工程を示す断面工程図、図８は図７に続くシリコン基板とガラス基板の接合製造工程を示す断面工程図、図９は図８に続くシリコン基板とガラス基板の接合製造工程を示す断面工程図、図１０は図１の対応部分のロ−ロ断面図及びハ−ハ断面図、図１１はキャビティ基板とガラス基板の接合体にノズル基板を接合する接合製造工程を示す断面工程図である。
【００３０】
まず、シリコン基板２ａに絶縁膜１６を成膜するまでの製造工程を、図３を用いて説明する。
（ａ）  キャビティ基板２となる一面が研磨されたシリコン基板２ａを用意する。そして、図３（ａ）に示すように、シリコン基板２ａの研磨された側の面にボロンを高濃度に拡散する。そうすると、シリコン基板２ａの表面に、ボロン拡散層１２ａと、ボロンの熱拡散によるＳｉＢ6 層４０が生ずる。
（ｂ）  図３（ｂ）に示すように、ＳｉＢ6 層４０を酸化させ、Ｂ2Ｏ3層４１を形成する。
（ｃ）  図３（ｃ）に示すように、Ｂ2Ｏ3層４１をウェットエッチングによって剥離する。
（ｄ）  図３（ｄ）に示すように、ボロン拡散層１２ａの上にプラズマＣＶＤ装置により、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）からなる絶縁膜１６を形成する。
【００３１】
次に、ガラス基板１ａの製造工程を図４〜図６を用いて説明する。
（ａ）  図４（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００の電極基板１となる硼珪酸ガラス製のガラス基板１ａの上面（表側表面）に、Ｃｒ／Ａｕ膜（クロム・金合金膜）５１をＥＣＲスパッタ装置により形成する。
（ｂ）  フォトリソグラフィー（ステッパーやマスクアライナー等）により、ギャップ段差部２１ａに対応する形状にＣｒ／Ａｕ膜５１をパターニングし、そののち、エッチングにより、図４（ｂ）に示すように、Ｃｒ／Ａｕ膜５１のギャップ段差部２１ａに対応する部分を除去する。
【００３２】
（ｃ）  Ｃｒ／Ａｕ膜５１をエッチングマスクとして、フッ酸水溶液でガラス基板１ａをエッチングして、図４（ｃ）に示すように、ギャップ段差部２１ａを形成する。
（ｄ）  図４（ｄ）に示すように、Ｃｒ／Ａｕ膜５１をエッチングにより除去する。
図６（ｄ１），（ｄ２）は、このときのガラス基板１ａの電極取出部２７近傍（図１のＡ部）を拡大した平面図及びそのイ−イ断面図である。
【００３３】
（ｅ）  図５（ｅ）に示すように、ガラス基板１ａの上面全体に、エッチングマスクとして、エッチング耐性が強固な例えばＡｌ2Ｏ3よりなる保護膜１８をスパッタ法により成膜する。
図６（ｅ１），（ｅ２）は、このときのガラス基板１ａの電極取出部２７近傍（図１のＡ部）を拡大した平面図及びそのイ−イ断面図である。
保護膜１８の材料としては、電極取出部２７に封止用貫通孔（後述）を形成するときに使用するＣＦ4やＳＦ6などのエッチングガスに対して耐性があり、かつ絶縁体であるものを用いる。さらに、この保護膜１８は、個別電極１７となるＩＴＯ膜のエッチング時（後述）に、ＩＴＯエッチング液（水：塩酸：硝酸＝１．３：１．３：０．１２）に対する耐性を有することが望ましい。なお、ＩＴＯ膜とのエッチング選択比が取れる材料であれば、成膜膜厚によって調整することも可能である。
このように、保護膜１８の材料として、Ａｌ2Ｏ3のような絶縁材料を用いることによって、電極取出部２７の貫通ドライエッチング時に、ガラス基板１ａのガラス表面がエッチングされて表面荒れを起こすことがなく、ガラス表面全体を保護することができる。さらに、振動板１２とＩＴＯなどの電極材料によって形成されている個別電極１７との短絡を防止することができる。
【００３４】
（ｆ）  上記のようにして保護膜１８を形成した後に、図５（ｆ）に示すように、保護膜１８の上面全体に電極材料であるＩＴＯ膜１７ａをＥＣＲスパッタ装置により成膜する。
図６（ｆ１），（ｆ２）は、このときのガラス基板１ａの電極取出部２７近傍（図１のＡ部）を拡大した平面図及びそのイ−イ断面図である。
なお、ＩＴＯ膜１７ａの下にはエッチングマスクとしての保護膜１８が成膜されているが、この保護膜１８は除去する必要がなく、そのままの状態にて、後工程（封止、実装工程）を行うことができる。
【００３５】
（ｇ）  ついで、ＩＴＯ膜１７ａを個別電極１７に対応する形状にパターニングし、個別電極１７となる部分以外のＩＴＯ膜１７ａをエッチングにより除去する。具体的には、ＩＴＯ膜１７ａを液滴吐出ヘッド１００の配線パターンに沿ってパターニングし、ＩＴＯエッチング液（水：塩酸：硝酸＝１．３：１．３：０．１２）により不要箇所のＩＴＯ膜１７ａを除去する。こうして、図５（ｇ）に示すように、個別電極１７を形成する。
図６（ｇ１），（ｇ２）は、このときのガラス基板１ａの電極取出部２７近傍（図１のＡ部）を拡大した平面図及びそのイ−イ断面図である。
（ｈ）  最後に、図５（ｈ）に示すように、インク供給口１９をサンドブラスト法によって加工する。
【００３６】
次に、シリコン基板２ａとガラス基板１ａの接合製造工程を、図７〜図１０を用いて説明する。
（ａ）  図７（ａ）に示すように、ボロン拡散層１２ａと絶縁膜１６を形成したシリコン基板２ａ（図３参照）と、インク供給孔１９を形成したガラス基板１ａ（図５参照）を準備する。
（ｂ）  図７（ｂ）に示すように、シリコン基板２ａとガラス基板１ａとの間に電圧をかけてこれらを陽極接合し、接合基板６１を製造する。
【００３７】
（ｃ）  図７（ｃ）に示すように、シリコン基板２ａの上面（表側表面）をグラインダーで研削加工して薄板化する。このとき、基板の表面には中心から放物線を描く研削跡が残る。続いて、３２重量％、８０℃の水酸化カリウム水溶液でシリコン基板２ａの上面全体をエッチングし、グラインダーで研削で発生した加工変質層を除去する。このエッチングによってシリコン基板２ａ表面は荒れてしまうが、後工程のノズル基板３の接着（後述）に問題はない。
（ｄ）  図７（ｄ）に示すように、接合基板６１のシリコン基板２ａの表面に、ＣＶＤ装置によってＳｉＯ2 膜（酸化シリコン膜）６２を形成する。
【００３８】
（ｅ）  図８（ｅ）に示すように、ＳｉＯ2 膜６２の吐出室１３に対応する部分１３ａ、リザーバ１４に対応する部分１４ａ及び電極取出部２７に対応する部分２７ａをフォトリソグラフィー（ステッパーやマスクアライナー等）によりパターニングし、これらの部分のＳｉＯ2 膜６２をエッチングにより除去する。なお、リザーバ１４となる部分１４ａのＳｉＯ2 膜６２は完全に除去しないように、ハーフエッチングする。
【００３９】
（ｆ）  図８（ｆ）に示すように、接合基板６１を３５重量％、８０℃の水酸化カリウム水溶液に浸し、吐出室１３、電極取出部２７を途中までエッチングする。そして、リザーバ１４に残したフッ酸水溶液でＳｉＯ2 膜６２を除去し、３５重量％、８０℃の水酸化カリウム水溶液でエッチングを継続する。こうして、ボロン拡散層１２ａがエッチングされずに残り、吐出室１３の底面のボロン拡散層１２ａは振動板１２となる。
一方、エッチングのスタートを遅らせたリザーバ１４は、ボロン拡散層１２ａまでエッチングが進行せずに、底部となるシリコンを厚く残すことができる。
【００４０】
（ｇ）  接合基板６１をフッ酸水溶液に浸し、シリコン基板２ａの表面に残っていたＳｉＯ2 膜６２を、図８（ｇ）に示すように、すべて除去する。
ここまでの工程では、キャビティ基板２と電極基板１との間に形成された空間部２１は完全に密閉されているため、途中工程において処理液が空間部２１内に入り込むということはない。
【００４１】
（ｈ）  メタルマスク（図示せず）の開口部をシリコン基板２ａの電極取出部２７の貫通孔となる部分に重ねて、貫通孔となる部分に残る振動板（ボロン拡散層）１２と絶縁膜１６（図８（ｇ）参照）を、反応ガスＣＦ4又はＳＦ6を使用したドライエッチングによって除去し、図８（ｈ）に示すように、電極取出部２７を貫通させる。すなわち、封止された空間部２１及び個別電極１７のリード部１７０を、電極取出部２７の貫通孔と封止孔部７１を介して連通させる。このとき、個別電極１７となるＩＴＯ膜１７ａの形成前にガラス基板１ａの全表面にＡｌ2Ｏ3よりなる保護膜１８を成膜しておいたため（図５（ｅ）参照）、電極取出部２７の貫通孔を形成するドライエチング時に、電極取出部２７の封止孔部７１近傍のガラス表面が表面荒れを起こすということがない。
【００４２】
（ｉ）  電極取出部２７の貫通孔から、シリコン基板２ａとガラス基板１ａとの間に形成されている空間部２１の封止孔部７１を塞ぐように封止膜７０を塗布して、図９（ｉ）に示すようにアクチュエータを封止する。封止孔部７１の封止に際しては、電極取出部２７の貫通後（図８（ｈ）参照）、封止用シリコンマスク（図示せず）を位置決めピンによってアライメントし、ＴＥＯＳ−ＣＶＤ装置を用いて、電極取出部２７の貫通孔を利用して封止膜であるＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜を封止孔部７１に成膜し、封止膜７０を形成する。
図１０はこのときの接合基板６１の縦断面図であって、図１０（ｉ１）は図１の対応部分のロ−ロ断面図であり、図１０（ｉ２）は図１の対応部分のハ−ハ断面図である。
【００４３】
このように、個別電極１７となるＩＴＯ膜１７ａの形成前にガラス基板１ａの表面全面にＡｌ2Ｏ3よりなる保護膜１８を成膜し、これによって電極取出部２７の貫通エッチング時の表面荒れを防止することができるため、封止膜７０とガラス基板１ａとの密着界面が平坦であり、このため封止膜７０によって封止孔部７１を封止した後のアクチュエータリーク箇所がなくなり、アクチュエータの気密性を確保することが可能となる。
また、ガラス表面を保護する保護膜１８の材料としてＡｌ2Ｏ3のような絶縁材料を使用しているのでＩＴＯ配線の短絡を防止することができ、また、保護膜１８を除去する必要もない。
【００４４】
次に、シリコン基板２ａとガラス基板１ａとの接合体６１にノズル基板３を接合する接合製造工程を、図１１を用いて説明する。
（ａ）  シリコン基板２ａとガラス基板１ａよりなる接合体６１のシリコン基板２ａの上面（表側表面）に、図１１（ａ）に示すように、ノズル基板３を接合剤で接合する。
（ｂ）  ダイシングして不要な部分を除去し、図１１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００が完成する。
【００４５】
実施の形態２
図１２は実施の形態２に係る液滴吐出ヘッド１００の製造工程をしたもので、ガラス基板１ａの電極取出部２７近傍（図１のＡ部）を拡大した平面図、図１３は液滴吐出ヘッド１００の製造工程を示した斜視図、図１４は図１の対応部分のロ−ロ断面図及びハ−ハ断面図である。
実施の形態１では、液滴吐出ヘッド１００の製造を行うにあたって、Ａｌ2Ｏ3を材料とする保護膜１８をガラス基板１ａの全面に成膜したが、実施の形態２では、図１２に示すように、保護膜１８をガラス基板１ａの一部にのみ選択的に成膜したものであり、詳しくは、電極取出部２７の封止孔部７１の近傍にのみ選択的に成膜する。
成膜する手段としては、エッチングマスクによる成膜方法、または材料によって様々であるが、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法によってＡｌ2Ｏ3膜を成膜する場合は、図１３に示すようなシリコンマスク８０を成膜前にガラス基板１ａに取り付けることによって行うことができる。
その製造工程は、Ａｌ2Ｏ3を材料とする保護膜１８をガラス基板１ａの電極取出部２７の封止孔部７１となる近傍の位置に成膜する場合、図１２（ｄ）に示すように、シリコンマスク８０の開口部８１（図１３参照）がガラス基板１ａの電極取出部２７の封止孔部７１となる近傍の位置に来るように、成膜前にシリコンマスク８０をガラス基板１ａに取り付ける。
【００４６】
次に、図１２（ｅ）に示すように、シリコンマスク８０の開口部８１より電極取出部２７の封止孔部７１となる近傍の位置に、スパッタ法により、エッチングカバー膜となるＡｌ2Ｏ3を材料とする絶縁性の保護膜１８を選択的に成膜する。なお、選択成膜にあたっては、保護膜１８の膜厚分だけ段差が形成されてしまうので、その膜厚分の段差が形成されるのを防止するため、成膜する膜厚に相当する深さの段差部（溝部）１８０を、ガラス基板１ａ側に事前に形成しておく。
【００４７】
次に、シリコンマスク８０を除去し、図１２（ｆ）に示すように、保護膜１８を含めたガラス基板１ａの上面全体に、電極材料であるＩＴＯ膜１７ａをＥＣＲスパッタ装置により成膜する。
【００４８】
次に、図１２（ｇ）に示すように、ＩＴＯ膜１７ａに個別電極１７に対応する形状をパターニングし、個別電極１７となる部分以外のＩＴＯ膜１７ａをエッチングにより除去する。
その他の製造工程は、実施の形態１に示した場合と実質的に同様なので説明を省略する。
図１４は、上記のような製造工程を経て製造した接合基板６１を、異なる位置により切断した状態の縦断面図であって、図１４（ａ）は図１の対応部分のイ−イ断面図であり、図１４（ｂ）は図１の対応部分のロ−ロ断面図である。
【００４９】
実施の形態２によれば、実施の形態１で示した効果に加えて、封止孔部１７の近傍のみに選択的にＡｌ2Ｏ3よりなる保護膜１８を成膜するので、陽極接合の際、陽極接合の強度低下が防止される。すなわち、ガラス基板１ａの全面にエッチングマスクを成膜することによる陽極接合強度の低下が懸念される場合、封止孔部７１の近傍にのみ保護膜１８を選択的に成膜することによって、陽極接合強度低下を回避することができる。
【００５０】
実施の形態３．
図１５は、実施の形態１及び２で製造した液滴吐出ヘッド１００を搭載した液滴吐出装置１５０の一例を示した斜視図である。この液滴吐出装置１５０は、一般的なインクジェットプリンタである。液滴吐出装置１５０に搭載される液滴吐出ヘッド１００は、上述したように、封止膜７０とガラス基板１ａとの密着界面が平坦であり、このため封止膜７０によって封止孔部７１を封止した後のアクチュエータリーク箇所がなくなり、アクチュエータの気密性を確保することが可能となる。よって、信頼性の高い液滴吐出ヘッド１００を搭載した液滴吐出装置１５０を得ることができる。
【００５１】
なお、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で得られた液滴吐出装置は、図１５に示した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可能である。
また、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において変形可能である。たとえば、静電アクチュエータを用いたマイクロポンプやミラーデバイス等のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems)デバイスの製造にも応用することができる。さらに、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で製造される液滴吐出ヘッド１００が３層構造である場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、４層構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。
【図２】図１の要部の縦断面図。
【図３】シリコン基板に絶縁膜を成膜するまでの製造工程を示す断面工程図。
【図４】ガラス基板の製造工程を示す断面工程図。
【図５】図４に続くガラス基板の製造工程を示す断面工程図。
【図６】ガラス基板の電極取出部近傍を拡大した平面図及びそのイ−イ断面図。
【図７】シリコン基板とガラス基板の接合製造工程を示す断面工程図。
【図８】図７に続くシリコン基板とガラス基板の接合製造工程を示す断面工程図。
【図９】図８に続くシリコン基板とガラス基板の接合製造工程を示す断面工程図。
【図１０】図１の対応部分のロ−ロ断面図及びハ−ハ断面図。
【図１１】キャビティ基板とガラス基板の接合体にノズル基板を接合する接合製造工程を示す断面工程図。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るガラス基板の電極取出部近傍を拡大した平面図。
【図１３】シリコンマスクの取り付け状態を示す斜視図。
【図１４】図１の対応部分のロ−ロ断面図及びハ−ハ断面図。
【図１５】液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一例を示した斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１  電極基板、１ａ  ガラス基板、２  キャビティ基板、２ａ  シリコン基板、３  ノズル基板、１２  振動板、１２ａ  ボロン拡散層、１３  吐出室、１３ａ  吐出室に対応する部分、１４  リザーバ、１４ａ  リザーバに対応する部分、１６  絶縁膜、１７  個別電極、１７ａ  ＩＴＯ膜、１８  保護膜、１９  インク供給孔、２１  空間部、２１ａ  ギャップ段差部、２７  電極取出部、２７ａ  電極取出部に対応する部分、３１  オリフィス、３２  ノズル孔、６１  接合基板、７０  封止膜、７１  封止孔部、８０  シリコンマスク、１００  液滴吐出ヘッド、１５０  液滴吐出装置、１７０  個別電極のリード部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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