(57)【要約】【課題】金属不純物の析出を抑えて吐出特性及び駆動耐久性の高い静電アクチュエータを製造することが可能な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及び液滴吐出装置の製造方法を提供する。【解決手段】ボロン拡散源５１を用いてＳｉ基板４１の一方の面にボロンドープ層を形成する工程を有し、エッチングストップ技術により当該ボロンドープ層を振動板として形成する静電アクチュエータの製造方法において、ボロンドープ層を形成する際のボロン拡散源５１に、Ｂ2Ｏ3を主成分とし、Ｒｈ含有量が０．４４ｐｐｍ以下のボロン拡散源を用いるものである。【選択図】図５
2007336660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボロン拡散源を用いてＳｉ基板の一方の面にボロンドープ層を形成する工程を有し、エッチングストップ技術により当該ボロンドープ層を振動板として形成する静電アクチュエータの製造方法において、
前記ボロンドープ層を形成する際のボロン拡散源に、Ｂ2Ｏ3を主成分とし、Ｒｈ含有量が０．４４ｐｐｍ以下のボロン拡散源を用い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２】
ボロン拡散源を用いてＳｉ基板の一方の面にボロンドープ層を形成する工程を有し、エッチングストップ技術により当該ボロンドープ層を振動板として形成する静電アクチュエータの製造方法において、
前記ボロンドープ層を形成する際のボロン拡散源に、Ｂ2Ｏ3を主成分とし、Ｎｉ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｕ含有量：０．５ｐｐｍ以下，Ｒｈ含有量：０．４０ｐｐｍ以下，Ｆｅ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｒ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｚｎ含有量：２．０ｐｐｍ以下のボロン拡散源を用い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３】
ボロン拡散後に前記Ｓｉ基板に酸化膜を形成する工程を有し、該酸化膜形成工程では、ＣＶＤ又はスパッタリングによる低温成膜により前記酸化膜を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何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５】
請求項４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、インクジェットヘッド等の駆動機構として用いられてい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及び液滴吐出装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタなどの液滴吐出方法として、吐出液体を溜めておく吐出室（圧力室ともいう）を流路の一部に備え、吐出室の少なくとも一面の壁（ここでは、底部の壁とし、以下、この壁のことを振動板ということにする）を撓ませて変位させ、吐出室内の圧力を高めて、連通するノズルから液滴を吐出させる方法がある。この場合、可動電極となる振動板を変位させる力として、振動板と対向電極（固定電極）とをギャップを介して対向させてアクチュエータを構成し、それらの間に電圧を印可して発生する静電気力を用いるものが広く知られている。
【０００３】
上記のような静電アクチュエータまたはそれを利用した液滴吐出ヘッドに対しては、吐出特性及び駆動耐久性の安定化が要求されており、その要求を実現する製造プロセスとして、以下の２つが提案されている。
【０００４】
１つは、ボロン拡散によるエッチングストップ技術を用いてシリコン基板に対して振動板を高精度に形成するプロセスであり、もう一つは、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）等によるアクチュエータ内疎水化処理にて各電極部（共通電極部、固定電極部）に疎水化膜を形成し、駆動耐久性の高い振動板を形成するプロセスである。
【０００５】
前記１つ目の振動板形成プロセスにおいてシリコン基板にボロンを拡散させる方法としては、液体のボロン拡散ソースを用いた方法（例えば、特許文献１参照）や、固体のボロン拡散ソースを用いた方法（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８２５７２号公報
【特許文献２】特開２００４−３０６４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のボロン拡散方法を用いてシリコン基板にボロン拡散を行った後、所定部分にエッチングを施すことにより振動板を形成するが、そのエッチングに先立ち、エッチングマスクとなるＳｉＯ2  膜をシリコン基板表面に熱酸化により形成するようにしている。また、キャビティ基板の最終形態としてインク流路部のインク保護膜とアクチュエータ側の絶縁膜にＳｉＯ2  膜をシリコン基板表面に熱酸化により形成するようにしている。ＳｉＯ2  膜を形成するときの熱酸化の温度は１０００℃以上と高温であるため、シリコン基板内に拡散されていたボロン拡散時のボロン拡散源に含まれていた金属不純物、例えばＲｈ(ロジウム)が基板表面（ボロン拡散面側）に析出し、Ｓｉ結晶欠陥が発生するという問題があった。
【０００８】
このように基板表面に金属不純物が析出すると、絶縁膜となるＳｉＯ2  膜を形成する際に、その金属不純物が酸化の妨げとなって当該部分のＳｉＯ2  膜（絶縁膜）が薄く形成され、Ｓｉ結晶欠陥部（金属不純物析出部）の絶縁耐圧が低下し、駆動時に、その部分を起点とする放電が発生する。その結果、アクチュエータ内に形成されたＨＭＤＳから成る疎水化膜、ギャップ内浮遊物質(未反応ＨＭＤＳ，ＮＨ3，中間生成物)の結合の手が破断され、アクチュエータ内に重合物質が生成・成長し、この重合物質がアクチュエータ内に積層して振動板の動作を阻害し、吐出特性及び駆動耐久性を著しく低下させてしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、金属不純物の析出を抑えて吐出特性及び駆動耐久性の高い静電アクチュエータを製造することが可能な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】
【００１０】
本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、ボロン拡散源を用いてＳｉ基板の一方の面にボロンドープ層を形成する工程を有し、エッチングストップ技術によりボロンドープ層を振動板として形成する静電アクチュエータの製造方法において、ボロンドープ層を形成する際のボロン拡散源に、Ｂ2Ｏ3を主成分とし、Ｒｈ含有量が０．４４ｐｐｍ以下のボロン拡散源を用いるものである。
【００１１】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、ボロン拡散源を用いてＳｉ基板の一方の面にボロンドープ層を形成する工程を有し、エッチングストップ技術によりボロンドープ層を振動板として形成する静電アクチュエータの製造方法において、ボロンドープ層を形成する際のボロン拡散源に、Ｂ2Ｏ3を主成分とし、Ｎｉ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｕ含有量：０．５ｐｐｍ以下，Ｒｈ含有量：０．４４ｐｐｍ以下，Ｆｅ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｒ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｚｎ含有量：２．０ｐｐｍ以下のボロン拡散源を用いるものである。
【００１２】
以上のボロン拡散源を用いてボロンドープ層を形成することにより、Ｓｉ結晶欠陥発生を抑制し（Ｓｉ結晶欠陥部のＳｉＯ2  膜（絶縁膜）の絶縁耐圧低下の抑制）、振動板動作時の電荷の移動（放電）を抑制することが可能で、安定した振動板動作特性及び駆動耐久性（信頼性）を有する静電アクチュエータ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、ボロン拡散後にＳｉ基板にＳｉＯ2  膜を形成する工程を有し、ＳｉＯ2  膜形成工程では、ＣＶＤ又はスパッタリングによる低温成膜によりＳｉＯ2  膜を形成するものである。
このように低温での熱酸化プロセスを採用することにより金属不純物析出自体を抑えることができ、更なる品質安定化を図ることが可能となる。
【００１４】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記の何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ものである。
これにより、安定した吐出特性及び駆動耐久性（信頼性）を有する液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００１５】
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上記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。
これにより、安定した吐出特性及び駆動耐久性（信頼性）を有する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】
【００１６】
以下、本発明の静電アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドの実施形態を図面に基づいて説明する。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乃至図３を参照して説明する。なお、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。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図であり、一部を断面で表してある。図２は、組み立てられた状態の概略構成を示すインクジェットヘッドの断面図である。図３は、このインクジェットヘッドにおける、静電アクチュエータ部の幅方向の拡大断面図である。なお、図１および図２では、通常使用される状態とは上下逆に示されている。
【００１８】
本実施の形態１のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）１０は、図１および図２に示すように、複数のインクノズル（ノズル孔）１１が所定のピッチで設けられたノズル基板１と、各インクノズル１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティ基板２と、キャビティ基板２の振動板２２に対峙して個別電極３１が配設された電極基板３とを貼り合わせることにより構成されている。
【００１９】
本実施の形態１における静電アクチュエータは、弾性変形可能な一方の対向部材である上記振動板２２と、この振動板２２にＳｉＯ2  膜（絶縁膜）２６ａおよび一定の間隙（ギャップ）Ｇを介して対向配置された他方の対向部材である上記個別電極３１と、これら個別電極３１と振動板２２との間に駆動電圧を印加し静電気力を発生させる駆動制御回路４とを備え、さらに図２及び図３に示すように、振動板２２の下面に形成されたＳｉＯ2  膜（絶縁膜）２６ａの表面及び個別電極３１の表面にはヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）で構成された疎水化膜２９が形成されている。
以下、このインクジェットヘッド１０を構成する各基板の構成について説明する。
【００２０】
ノズル基板１は、例えば厚さ１００μｍのシリコン基板から作製されており、複数のインクノズル１１が形成されている。各インクノズル１１には、図２に示すように、ノズル基板１の表面に対して垂直な筒状の噴射口部分１１ａと、噴射口部分１１ａと同軸上に設けられ噴射口部分１１ａよりも径（あるいは横断面積）の大きい導入口部分１１ｂとが設けられている。このようにインクノズル１１を２段の孔を持つ構造とすることにより、インク液滴の吐出方向をインクノズル１１の中心軸方向に揃えることができ、安定したインク吐出特性を発揮させることができる。すなわち、インク液滴の飛翔方向のばらつきがなくなり、またインク液滴の飛び散りがなく、インク液滴の吐出量のばらつきを抑制することができる。
また、ノズル基板１の図２において下面（キャビティ基板２との接合側の面）にはインク流路の一部を形成する細溝状のオリフィス１３が設けられている。
【００２１】
キャビティ基板２は、例えば厚さ１８０μｍのＳｉ基板から作製されている。このシリコン基板に異方性ウェットエッチングを施すことにより、インク流路のインク室（吐出室）２１およびリザーバ２３を構成するための凹部２４、２５が形成される。凹部２４は前記インクノズル１１に対応する位置に独立に複数形成される。したがって、図２に示すようにノズル基板１とキャビティ基板２を接合した際、各凹部２４はインク室２１を構成し、それぞれインクノズル１１に連通しており、またインク供給口である前記オリフィス１３ともそれぞれ連通している。そして、インク室２１（凹部２４）の底壁が前記振動板２２となっている。なお、この振動板２２はシリコン基板に高濃度のボロンを所要の厚さで拡散することにより形成したボロンドープ層により構成されている。振動板２２をボロンドープ層で構成することにより、ボロンドープ層の面でエッチングストップが十分に働くため、振動板２２の面荒れを抑制でき、かつその厚さを高精度に加工することができる。ここで、本発明は、ボロンドープ層を形成する際に用いる拡散源に特徴を有するものであり、その詳細については後述する。
【００２２】
他方の凹部２５は、液状材料のインクを貯留するためのものであり、各インク室２１に共通のリザーバ（共通インク室）２３を構成する。そして、リザーバ２３（凹部２５）はそれぞれオリフィス１３を介して全てのインク室２１に連通している。また、リザーバ２３の底部には後述する電極基板３を貫通する孔が設けられ、この孔のインク供給孔３４を通じて図示しないインクカートリッジからインクが供給されるようになっている。
【００２３】
また、キャビティ基板２の全面もしくは少なくとも電極基板３と対向する面には熱酸化やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタリングによりＳｉＯ2  膜（絶縁膜）２６ａが膜厚０．１μｍで施されている。このＳｉＯ2  膜（絶縁膜）２６ａは、インクジェットヘッドを駆動させた時の絶縁破壊や短絡を防止する目的で設けられる。さらに、このＳｉＯ2  膜（絶縁膜）２６ａの表面には、疎水化膜２９が形成されている。
キャビティ基板２の上面すなわちノズル基板１と対向する面（インク室２１、リザーバ２３の内面を含む）には、ＳｉＯ2  膜（インク保護膜）２６ｂが形成されている。このＳｉＯ2  膜（インク保護膜）２６ｂは、インクにより流路の腐食を防ぐために設けられている。
【００２４】
電極基板３は、例えば厚さ約１ｍｍのガラス基板から作製される。中でも、キャビティ基板２のシリコン基板と熱膨張係数の近い硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いるのが適している。これは、電極基板３とキャビティ基板２を陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極基板３とキャビティ基板２との間に生じる応力を低減することができ、その結果剥離等の問題を生じることなく電極基板３とキャビティ基板２を強固に接合することができるからである。なお、電極基板３にはキャビティ基板２と同じ材料のシリコン基板を用いてもよい。
【００２５】
電極基板３には、キャビティ基板２の各振動板２２に対向する面の位置にそれぞれ凹部３２が設けられている。凹部３２は、エッチングにより深さ約０．２μｍで形成されている。そして、各凹部３２内には、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）からなる個別電極３１が、例えば０．１μｍの厚さでスパッタにより形成されている。また、ギャップＧの開放端部は、例えばＳｉＯ2  やエポキシ接着剤等からなる封止材２７によって気密に封止される。これにより、湿気や塵埃等がギャップへ侵入するのを防止することができ、インクジェットヘッド１０の信頼性を高く保持することができる。なお、個別電極３１の表面にもＨＭＤＳからなる疎水化膜２９が形成されている（図２及び図３参照）。
【００２６】
個別電極３１は、リード部３１ａと、フレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部３１ｂとを有する。端子部３１ｂは、フレキシブル配線基板の接続を容易にするためにキャビティ基板２の後端部が開口された電極取り出し部３５内に露出している。
【００２７】
次に、以上のように構成されるインクジェットヘッド１０の動作を説明する。
駆動制御回路４は、個別電極３１に電荷の供給および停止を制御する発振回路である。この発振回路は例えば２４ｋＨｚで発振し、個別電極３１に例えば０Ｖと３０Ｖのパルス電位を印加して電荷供給を行う。発振回路が駆動し、個別電極３１に電荷を供給して正に帯電させると、個別電極３１と振動板２２間に静電気力（クーロン力）が発生する。したがって、この静電気力により振動板２２は個別電極３１に引き寄せられて撓む（変位する）。これによってインク室２１の容積が増大する。そして、個別電極３１への電荷の供給を止めると振動板２２はその弾性力により元に戻り、その際、インク室２１の容積が急激に減少するため、そのときの圧力によりインク室２１内のインクの一部がインク液滴としてインクノズル１１より吐出する。振動板２２が次に同様に変位すると、インクがリザーバ２３からオリフィス１３を通じてインク室２１内に補給される。
なお、インクジェットヘッド１０で使用されるインクとしては、水、アルコール等の主溶媒にエチレングリコール等の界面活性剤と、染料または顔料とを溶解または分散させることにより調製される。
【００２８】
次に、図４〜図６を参照して実施の形態１に係る静電アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドの製造工程を説明する。図４は、キャビティ基板の製造工程図、図５は、ボロン拡散方法図、図６は、図４に続く液滴吐出ヘッドの製造工程図である。ここでは、Ｂ2Ｏ3を主成分としたボロン拡散源を用いて、２μｍの振動板を形成する場合について詳細に説明する。
（ａ）先ず、（１１０）を面方位とするＳｉ基板４１の両面（Ｃａｖ面４１ａ、Ｄｏｐｅ面４１ｂ）を鏡面研磨し、１８０μmの厚みの基板を作製する。
（ｂ）Ｓｉ基板４１を熱酸化炉にセットし、酸素及び水蒸気雰囲気中で摂氏１１００℃、４時間で熱酸化処理を施し、Ｓｉ基板４１のＣａｖ面４１ａ及びＤｏｐｅ面４１ｂに酸化膜(ＳｉＯ2）４２を１．２μm成膜する。
（ｃ）次いで、ボロンドープ層を形成するＤｏｐｅ面４１ｂの酸化膜４２を剥離するため、Ｓｉ基板４１のＣａｖ面４１ａにレジストをコートし、レジストを保護膜としてＤｏｐｅ面４１ｂの酸化膜４２をフッ酸水溶液にてエッチング除去し、エッチング後、レジストを剥離する。
【００２９】
（ｄ）次に、Ｓｉ基板４１のボロンドープ層を形成するＤｏｐｅ面４１ｂにボロンをドープする。すなわち、図５に示すように、固体の拡散源５１を、材質がＳｉＣの支持基板５２と重ねて石英ボート５４にセットし、拡散源５１と２．５ｍｍ隔てて、Ｄｏｐｅ面４１ｂと拡散源５１を対向させてセットする。Ｓｉ基板４１の上方にボロンの回り込みを防止するためにダミーシリコン基板５３をセットする。縦型炉に石英ボート５４をセットし、炉内を窒素雰囲気にし、温度を摂氏１１００℃に上昇させ、そのまま温度を６時間保持し、ボロンをＳｉ基板４１中に拡散させ、ボロンドープ層４３を形成する。
【００３０】
ボロンドープ層４３のＳｉ基板４１のＤｏｐｅ面４１ｂにはボロン化合物が形成されるが(図示なし)、酸素及び水蒸気雰囲気中、摂氏６００℃の条件で１時間３０分酸化することで、フッ酸水溶液によるエッチングが可能なＢ2Ｏ3＋ＳｉＯ2に化学変化させることができる。Ｂ2Ｏ3＋ＳｉＯ2に化学変化させた状態で、Ｃａｖ面４１ａにレジストをコートし、レジストを保護膜としてＢ2Ｏ3＋ＳｉＯ2をフッ酸水溶液にてエッチング除去し、エッチング後、レジストを剥離する。
【００３１】
ここで、本発明では、Ｓｉ基板４１の表面（Ｄｏｐｅ面４１ｂ）に金属不純物が析出されるのを防止することを目的に、金属不純物含有量を制限した拡散源５１を用いている。具体的にはＢ2Ｏ3を主成分とし、金属不純物含有量をＮｉ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｕ含有量：０．５ｐｐｍ以下，Ｒｈ含有量：０．４４ｐｐｍ以下，Ｆｅ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｒ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｚｎ含有量：２．０ｐｐｍ以下と規定した固体の拡散源を用いている。かかる拡散源５１を用いることにより、後工程の高温の熱プロセス（後述の（ｅ）工程と（ｉ）工程）を行っても、金属不純物の析出が防止可能となっている。
【００３２】
（ｅ）次に、Ｓｉ基板４１を熱酸化炉にセットして酸素及び水蒸気雰囲気にし、摂氏１１００℃の温度で４時間熱酸化処理を施し、Ｓｉ基板４１の表面に１．２μmのＳｉＯ2膜４４を形成する。
（ｆ）そして、そのＳｉ基板４１の両面にレジストをコーティングし、Ｃａｖ面４１ａ側に吐出室等を作り込むためのレジスト４５をパターニングする。
（ｇ）レジスト４５をパターニングしたＣａｖ面４１ａをフッ酸水溶液でエッチングしてＳｉＯ2膜４４をパターニングし、その後、Ｓｉ基板４１の両面のレジスト４５を剥離する。これにより、ＳｉＯ2膜４４においてレジストがコーティングされていた部分が残留し、次の（ｈ）のエッチング工程のマスクパターンとなる。
（ｈ）そのマスクパターンを有するＳｉ基板４１を３５ｗｔ%の高濃度の水酸化カリウム水溶液に浸し、Ｓｉエッチングを行い、エッチング部Ｓｉ厚みが１０μｍになるまでエッチング継続する。その後は、Ｓｉ基板４１を３ｗｔ%の低濃度の水酸化カリウム水溶液に浸してＳｉエッチングを行い、ボロンドープ層４３に達した時エッチングがストップしてボロンドープ層４３が残留する。このボロンドープ層４３の厚みは２μｍで、振動板２２となる。
（ｉ）そして、Ｓｉ基板４１に残留したＳｉＯ2膜４４をフッ酸水溶液でエッチング除去し、その後、Ｓｉ基板４１の表面に熱酸化(摂氏１０００℃，５時間)によって、０．１μmのＳｉＯ2膜（絶縁膜）２６ａとＳｉＯ2膜（インク保護膜）２６ｂを形成する。
以上の工程により、キャビティ基板２が形成される。
【００３３】
（ｊ）そして、ホウ珪酸ガラス基板において振動板２２に対向する位置に凹部３２が設けられ、その凹部３２底面にＩＴＯからなる個別電極３１が形成された電極基板３とキャビティ基板２を陽極接合し、その後、静電アクチュエータ内を、例えば特開平１１−１１５１８９号公報等に開示されるような、従来公知の方法でＨＭＤＳ処理，封止を行い、疎水化膜２９を形成する。
（ｋ）その後、ノズル穴等形成されたノズル基板１を接着剤等にてキャビティ基板２上に接合し、ヘッドチップ単位に切断する。
【００３４】
ここで、本発明では、ボロンドープ層４３の形成に際し、上述したように、Ｂ2Ｏ3を主成分とし、金属不純物含有量が規定された(Ｎｉ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｕ含有量：０．５ｐｐｍ以下，Ｒｈ含有量：０．４４ｐｐｍ以下，Ｆｅ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｃｒ含有量：２．０ｐｐｍ以下，Ｚｎ含有量：２．０ｐｐｍ以下)固体の拡散源５１（４インチ、厚さ２ｍｍ）を用いている。前記規定された金属不純物含有量において、Ｒｈ含有量のみ変化させた固体の拡散源５１を用いて、上記（ｅ）のパターニング用熱酸化膜形成工程と、上記（ｉ）の熱酸化による絶縁膜形成工程を実施し、金属不純物析出によるＳｉ結晶欠陥及び重合物質発生による振動板動作阻害発生有無、吐出評価の実験を行った。各実験水準における評価ウェハ枚数は各ｎ＝１３枚ずつで実施し、その結果を図７に示す。Ｒｈ含有量０．４４ｐｐｍ以下（実験水準（１）、（２）、（３））においては、金属不純物析出によるＳｉ結晶欠陥及び重合物質発生による振動板動作阻害は発生しないことが確認された。このように、金属不純物の析出が見られず、Ｓｉ結晶欠陥の無いシリコン基板では、Ｓｉ結晶欠陥部のＳｉＯ2  膜（絶縁膜）の絶縁耐圧低下といった問題が生じないため、振動板当接・離脱時の電荷の移動（放電）を防止することが可能である。したがって、ＨＭＤＳからなる疎水化膜２９、ギャップ内浮遊物質（未反応ＨＭＤＳ，ＮＨ3  ，中間生成物）の結合の手が破断されることによる重合物質の生成・成長を防止することができ、重合物質による振動板動作の阻害といった問題を回避することができる。また、上記拡散源５１を用いてボロンドープ層４３が形成されたキャビティ基板２を用いて製造された液滴吐出ヘッドの吐出能力検査においても、正常吐出が確認された。
【００３５】
これに対して、これに対して、Ｒｈ含有量０．９０ｐｐｍ以上（実験水準（４）、（５））においては、金属不純物析出（ここではＲｈが析出）によるＳｉ結晶欠陥及び重合物質発生による振動板動作阻害の発生が確認され、吐出能力検査においても正常吐出が行えないことが確認された。
【００３６】
以上に説明したように、本実施の形態１によれば、ボロン拡散源内の金属不純物含有量を制限することによって、Ｓｉ結晶欠陥発生を抑制し（Ｓｉ結晶欠陥部のＳｉＯ2  膜（絶縁膜）の絶縁耐圧低下の抑制）、振動板当接・離脱時の電荷の移動（放電）を抑制することが可能である。従って、ＨＭＤＳからなる疎水化膜２９、ギャップ内浮遊物質（未反応ＨＭＤＳ，ＮＨ3，中間生成物）の結合の手が破断されることによる重合物質の生成・成長を防止することができる。よって、重合物質による振動板動作の阻害といった問題を回避することが可能となり、安定した吐出特性及び駆動耐久性（信頼性）を有する静電アクチュエータ及びインクジェットヘッドを得ることができる。
【００３７】
なお、本例では、ボロン拡散源が固体の場合を例に説明したが、液体のボロン拡散源の場合であっても同様に上記効果を有することが可能である。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１におけるボロン拡散後の熱酸化プロセス{図４（ｅ），（ｉ）}を、ＣＶＤ又はスパッタリングによって、低温(４００℃以下)でＳｉＯ2膜を形成するようにしたものである（図示省略）。
このように低温での熱酸化プロセスを採用することにより金属不純物析出自体を抑えることができ、更なる品質安定化を図ることが可能となる。
【００３９】
実施の形態３．
図８は、上述の実施の形態１，２で製造した静電アクチュエータを適用した液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置の一例を示す図で、図８では、特にインクを吐出するインクジェット記録装置の例で示している。図８に示されるインクジェット記録装置１００は、インクジェットプリンタであり、実施の形態１又は２の静電アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッド１０の何れかを搭載している。このため、安定した吐出特性及び駆動耐久性（信頼性）を備え、安定して高品質の印字が可能なインクジェット記録装置１００を得ることができる。
【００４０】
なお、実施の形態１又は２の静電アクチュエータは、液滴吐出ヘッドの他、ミラーデバイス等のアクチュエータにも適用できる。また、実施の形態１又は２の静電アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッド１０は、図８に示すインクジェットプリンタの他に、吐出する液体を種々変更することで、カラーフィルタのマトリクスパターンの形成、有機ＥＬ表示装置の発光部の形成、生体液体試料の吐出等を行う液滴吐出装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態１に係る静電アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドの分解図。
【図２】吐出室の部分を長手方向に割断した部分の断面図。
【図３】図３の静電アクチュエータ部の幅方向の拡大断面図。
【図４】図１の液滴吐出ヘッドの製造工程図。
【図５】ボロン拡散方法の説明図。
【図６】図４に続く液滴吐出ヘッドの製造工程図。
【図７】ボロン拡散源内の金属不純物含有による吐出影響実験結果を示す図。
【図８】実施の形態１の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００４２】
１ ノズル基板、 ２  キャビティ基板、 ３  電極基板、 ４  駆動制御回路、 １０  インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）、 １１  インクノズル、 １３  オリフィス、 ２１  インク室、 ２２  振動板、 ２３  リザーバ、 ２６ａ  ＳｉＯ2膜（絶縁膜）、２６ｂ  ＳｉＯ2膜（インク保護膜）、２７  封止材、 ２９  疎水化膜、 ３１  個別電極、 ３２  凹部、 ３４  インク供給孔、 ３５  電極取り出し部、 ４１  シリコン基板、 ４１ａ  Ｃａｖ面、 ４１ｂ  Ｄｏｐｅ面、 ４２  酸化膜、 ４３  ボロンドープ層、 ４４  ＳｉＯ2膜、 ４５  レジスト、５１  拡散源、 ５２  支持基板、 ５３  ダミーシリコン基板、 ５４  石英ボート。
【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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