(57)【要約】【課題】  マスクとの接触によるダメージを低減するとともに、目的部分に的確に薄膜を形成し、加工形状歩留まりに優れたマスク及びそのマスクの製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出装置の製造方法を提供する。【解決手段】  液滴吐出用の吐出室１３となる流路が形成されたキャビティ基板２に薄膜を形成するために使用される単結晶シリコン５０ａからなるマスク５０であって、キャビティ基板２の薄膜形成部分（共通電極部３０）に対応した形状に形成された開口部５１を備え、少なくとも吐出室１３となる流路範囲に対向する領域を開口部５１から隔離されたザグリ５２（凹部）として形成したことを特徴とする。【選択図】図３
2007083464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜材に薄膜を形成するために使用される単結晶シリコンからなるマスクであって、
前記被成膜材の薄膜形成部分に対応した形状に形成された開口部を備え、
前記被成膜材の前記薄膜形成部分を除いた所定の有効パターン領域に対向する範囲を前記開口部から隔離された凹部として形成した
ことを特徴とするマスク。
【請求項２】
被成膜材に薄膜を形成するために使用される単結晶シリコンからなるマスクの製造方法であって、
前記被成膜材の薄膜形成部分に対応した形状の開口部を形成する工程と、
前記薄膜形成部分を除いた所定の有効パターン領域に対向する範囲を前記開口部から隔離された凹部として形成する工程とを有する
ことを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項３】
前記開口部及び前記凹部が結晶方位依存性を利用した異方性ウエットエッチングによって形成される
ことを特徴とする請求項２に記載のマスクの製造方法。
【請求項４】
前記単結晶シリコンが（１００）面方位を有するものである
ことを特徴とする請求項２に記載のマスクの製造方法。
【請求項５】
液滴吐出用の吐出室となる流路が形成されたキャビティ基板に薄膜を形成する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
単結晶シリコンからなり、前記キャビティ基板の薄膜形成部分に対応した形状の開口部を有し、少なくとも前記吐出室となる流路範囲に対向する領域を前記開口部から隔離された凹部として形成したマスクを前記キャビティ基板にセットする工程と、
前記マスクがセットされた後に、前記キャビティ基板の薄膜形成部分に薄膜を形成する工程とを有する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記キャビティ基板の薄膜形成部分に薄膜を形成する工程において、
スパッタまたは真空蒸着、イオンプレーティングのいずれかによって該キャビティ基板に薄膜を形成する
ことを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記請求項５または６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を含む
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、マスク及びそのマスクの製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出装置の製造方法に関し、特にマスクとの接触によるダメージを低減するとともに、目的部分に的確に薄膜を形成し、加工形状歩留まりに優れたマスク及びそのマスクの製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、メタルマスクを用いて薄膜を成膜することが行われている。このようなメタルマスクは、一般的に、ステンレススチール等の金属で作製されており、キャビティ基板等の被成膜材に成膜しようとする部分に対応させた開口部を設けてその被成膜材に薄膜パターンを直接形成するようになっていた。すなわち、被成膜材の全面に薄膜を形成した後にフォトリソグラフィー及びエッチングを施してパターニングするという方法ではなく、メタルマスクを用いて初めから薄膜パターンを形成し、被成膜材に直接薄膜を成膜するという方法であった。
【０００３】
このメタルマスクを用いて薄膜を成膜する方法には、微細な薄膜パターンに対応させた開口部を形成するために板厚を薄くしたり、開口部同士の間隔を狭くしたりすると、取り扱い時にマスクが撓んだり変形し易くなるといった問題があった。そして、マスクが撓むことを防止しようとすると、成膜時にマスクに張力をかける必要があり、その際に開口部に変形が生じ易いといった問題もあった。その結果、メタルマスクを正しい位置に配置しても、メタルマスクの開口部が被成膜材の薄膜パターンに対応した位置からずれてしまうという恐れがあった。また、メタルマスクの開口部の加工精度は、高くても±３μｍ程度であった。
【０００４】
このような問題を解決するために、「被成膜面にフォトリソグラフィ工程を行わずに直接薄膜パターンを形成する（すなわち、被成膜面に薄膜を所定パターンで形成する）ために使用されるマスクにおいて、板厚が薄く開口部同士の間隔が狭い場合でも取り扱い時に撓みや変形が生じ難く、成膜時に張力をかけなくても撓むことがなく、開口部の加工精度が高精細画素に対応できる程度に高い（例えば±１μｍ程度である）マスク」が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。このマスクは、シリコン単結晶基板で形成されており、上記の問題を解決していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０５０７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のマスクには、このマスクと薄膜を成膜しようとする被成膜面とが直接接触しないように、凹部が設けてある。したがって、マスクとの接触によって被成膜面に生じる接触ダメージを回避し、欠陥品の生成を低減している。しかしながら、そのマスクは、開口部が凹部の上に作製されている。すなわち、開口部と凹部とが連通するようになっている。そのために、薄膜の成膜を真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング等の成膜方法で行うと、薄膜が成膜される前の薄膜の構成材料が凹部内に拡散してしまうことになる。すなわち、薄膜を形成したい目的の場所以外の場所にも薄膜が成膜されてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、マスクとの接触によるダメージを低減するとともに、目的部分に的確に薄膜を形成し、加工形状歩留まりに優れたマスク及びそのマスクの製造方法並びに液滴吐出ヘッドの製造方法、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】
【０００８】
本発明に係るマスクは、被成膜材に薄膜を形成するために使用される単結晶シリコンからなるマスクであって、被成膜材の薄膜形成部分に対応した形状に形成された開口部を備え、被成膜材の薄膜形成部分を除いた所定の有効パターン領域に対向する範囲を開口部から隔離された凹部として形成したことを特徴とする。したがって、開口部の加工精度が高くなるとももに、凹部（ザグリ）を形成することで被成膜材とマスクとの接触による有効パターンの接触ダメージを回避することが可能となる。
【０００９】
本発明に係るマスクの製造方法は、被成膜材に薄膜を形成するために使用される単結晶シリコンからなるマスクの製造方法であって、被成膜材の薄膜形成部分に対応した形状の開口部を形成する工程と、薄膜形成部分を除いた所定の有効パターン領域に対向する範囲を開口部から隔離された凹部として形成する工程とを有することを特徴とする。したがって、開口部の加工精度が高くなるとももに、凹部を形成することで被成膜材とマスクとの接触による有効パターンの接触ダメージを回避することが可能となる。
【００１０】
本発明に係るマスクの製造方法は、開口部及び凹部が結晶方位依存性を利用した異方性ウエットエッチングによって形成されることを特徴とする。したがって、異方性ウエットエッチングで開口部及び凹部を形成するので、単純なプロセスでマスクを形成することが可能となる。また、異方性ウエットエッチングで開口部及び凹部を形成するので、複雑な操作や作業を要することなく取り扱いが容易となる。
【００１１】
本発明に係るマスクの製造方法は、単結晶シリコンが（１００）面方位を有するものであることを特徴とする。したがって、（１００）面方位の単結晶シリコン基板でマスクを構成するので、開口部及び凹部の加工精度を高くするとともに、異方性ウエットエッチングにより形成される開口部及び凹部は上面から下面に向かって小さくなるように（テーパ状に）形成される。
【００１２】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴吐出用の吐出室となる流路が形成されたキャビティ基板に薄膜を形成する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、単結晶シリコンからなり、キャビティ基板の薄膜形成部分に対応した形状の開口部を有し、少なくとも吐出室となる流路範囲に対向する領域を開口部から隔離された凹部として形成したマスクをキャビティ基板にセットする工程と、マスクがセットされた後に、キャビティ基板の薄膜形成部分に薄膜を形成する工程とを有することを特徴とする。したがって、開口部の加工精度が高くなるとももに、凹部を形成することでキャビティ基板とマスクとの接触による有効パターンの接触ダメージを回避することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、キャビティ基板の薄膜形成部分に薄膜を形成する工程において、スパッタあるいは真空蒸着、イオンプレーティングのいずれかによって該キャビティ基板に薄膜を形成することを特徴とする。したがって、キャビティ基板の薄膜を形成したい目的の部分に的確に薄膜を成膜することが可能となる。すなわち、キャビティ基板の有効パターンを接触ダメージから保護しつつ、目的部分に的確に薄膜を形成することができるのである。
【００１４】
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、請求項５または６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を含むことを特徴とする。したがって、上記のいずれかの液滴吐出ヘッドの製造方法で製造方法された液滴吐出ヘッドが搭載されているため、上記のような効果を得ることが可能となる。さらに、加工形状歩留まりに優れた液滴吐出装置の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッド１００の分解斜視図であり、図２は、液滴吐出ヘッド１００の要部の断面を示す縦断面図である。なお、この液滴吐出ヘッド１００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を表している。  
【００１６】
図１に示すように、液滴吐出ヘッド１００は、シリコン製のキャビティ基板２を電極基板１とシリコン製のノズル基板３とが上下から挟む構造になっている。そして、この液滴吐出ヘッド１００は、電極基板１、キャビティ基板２、ノズル基板３の順に積層接合して構成されている３層構造である。なお、ここでは液滴吐出ヘッド１００が３層構造である場合を例に説明するが、これに限定するものではなく、４層構造であってもよい。
【００１７】
［ノズル基板３］  
ノズル基板３は、たとえば厚さ１００μｍ（マイクロメートル）のシリコン基板からなり、複数のノズル孔３２が形成されている。このノズル孔３２は、キャビティ基板２との接合面の反対面に開口するように形成されている。また、このノズル基板３には、細溝状のオリフィス３１が形成されている。このオリフィス３１は、各吐出室１３（圧力室）に対して１つずつ形成されている。なお、オリフィス３１は、ノズル基板３ではなく、キャビティ基板２に形成するようにしてもよい。
【００１８】
図２に示すように、ノズル孔３２を２段に形成して液滴を吐出する際の直進性を向上させるようにしている。また、電極基板１、キャビティ基板２及びノズル基板３を接合するときに、シリコンからなる基板とホウ珪酸ガラスからなる基板を接合する場合は陽極接合により、シリコンからなる基板同士を接合する場合は直接接合によって接合することができる。また、シリコンからなる基板同士は、接着剤を用いて接合することもできる。なお、ノズル基板３をシリコン製に限定するものでない。たとえば、ノズル基板３をホウ珪酸ガラス等で形成してもよい。
【００１９】
［キャビティ基板２］
キャビティ基板２は、たとえば厚さ約５０μｍの（１１０）面方位のシリコン基板で形成されている。このシリコン基板にドライエッチングまたはウエットエッチングのいずれかあるいは双方を行い、底壁が振動板１２を形成する吐出室１３が複数形成される。この複数の吐出室１３は、電極ガラス基板１の個別電極１７の電極列に対応して形成されるようになっており、図１の紙面手前側から紙面奥側にかけて平行に並んで形成されているものとする。この複数の吐出室１３が、キャビティ基板２における有効パターンである。なお、電極ガラス基板１とキャビティ基板２とを接合すると個別電極１７と振動板１２との間に空隙である空間部２１（ギャップ）が形成される。この空間部２１は、たとえば深さ０．２μｍとなるように形成されている。
【００２０】
また、キャビティ基板２には、各吐出室１３にインク等の液滴を供給するためのリザーバ１４が形成される。このリザーバ１４には、キャビティ基板２を貫通するインク供給孔１８が形成されている。ここでは、リザーバ１４が単一の凹部から形成されている場合を例に示している。さらに、キャビティ基板２には、振動板１２に電圧を印加するための共通電極部３０が形成されるようになっている。そして、共通電極部３０には、図示省略の駆動回路がフレキシブル基板（ＦＰＣ）を介して接続されるようになっている。この駆動回路は、ドライバＩＣ等の集積回路で構成するのが好ましい。また、この駆動回路が、液滴吐出ヘッドの内部に備えられていてもよく、外部に備えられていてもよい。
【００２１】
キャビティ基板２は、単結晶シリコンからなり、その全面にプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌＯｒｔｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ）からなる絶縁膜１６を０．１μｍ形成している。これは、振動板１２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、インク等の液滴によるキャビティ基板２のエッチングを防止するためのものである。なお、この絶縁膜１６は、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）スパッタ装置を用いて成膜するとよい。
【００２２】
なお、振動板１２は、高濃度のボロンドープ層で形成するようにしてもよい。水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液による単結晶シリコンのエッチングにおけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場合、約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 以上の高濃度の領域において、非常に小さくなる。このため、振動板１２の部分を高濃度のボロンドープ層とし、アルカリ溶液による異方性エッチングによって吐出室１３を形成する際に、ボロンドープ層が露出してエッチングレートが極端に小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術を用いることにより、振動板１２を所望の厚さに形成することができる。
【００２３】
ここでは、絶縁膜１６がＴＥＯＳからなる場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、絶縁性能が向上する物質（比誘電率が高い物質）を絶縁膜１６とすればよい。たとえば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）や酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）、ハフニウム−アルミニウム酸化物（ＨｆＡｌＯx）、ダイヤモンド、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）等を絶縁膜１６とすることが可能である。
【００２４】
［電極ガラス基板１］  
キャビティ基板２の振動板１２側には、たとえばホウ珪酸ガラスからなる電極ガラス基板１が接合されるようになっている。ここでは、電極ガラス基板１がホウ珪酸ガラスで形成されている場合を例に示すが、これに限定するものではない。たとえば、電極ガラス基板１を単結晶シリコンで形成してもよい。電極ガラス基板１には、振動板１２と対向する複数の個別電極１７（対向電極）が形成されている。この個別電極１７は、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をＥＣＲスパッタ装置で０．１μｍの厚さに作製するとよい。
【００２５】
また、電極ガラス基板１には、リザーバ１４と連通するインク供給孔１８が形成されている。このインク供給孔１８は、リザーバ１４の底壁に設けられた孔と繋がっており、リザーバ１４にインク等の液滴を外部から供給するために設けられている。なお、電極ガラス基板１には、各個別電極１７を装着できるように、これらの形状に類似したやや大きめの形状の空間部２１がパターン形成されている。
【００２６】
この空間部２１は、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形成されている。なお、この空間部２１は、電極ガラス基板１に凹部を形成する他に、キャビティ基板２に凹部を形成したり、スペーサを挟むことによって設けたりすることも可能である。また、キャビティ基板２が単結晶シリコンからなり、電極ガラス基板１がホウ珪酸ガラスからなる場合には、キャビティ基板２と電極ガラス基板１との接合を陽極接合によって行うこと一般的となっている。
【００２７】
個別電極１７は、その一端が図示省略の駆動回路とＦＰＣを介して接続されており、この駆動回路から駆動信号が供給されるようになっている。この個別電極１７は、一定の間隔の隙間をもって振動板１２に対向しており、空間部２１の底面に沿って電極ガラス基板１の末端（電極取出部２７）まで伸びている。そして、この個別電極１７は、電極取出部２７で駆動回路と接続されるようになっている。
【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のキャビティ基板２と各個別電極１７とには、上述したように、図示省略の駆動回路が接続されている。そして、この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。そのために、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】
図３は、本発明の実施の形態に係るマスク５０の斜視図であり、図４は、マスク５０がキャビティ基板２にセットされた状態を示す説明図である。図３に示すように、マスク５０は、キャビティ基板２にセットされるようになっている。このマスク５０には、開口部５１とザグリ５２（凹部）とが形成されている。開口部５１は、マスク５０の特定の部分を開口して形成されるようになっている。ここでは、開口部５１がキャビティ基板２に形成される共通電極部３０に対向する位置に形成されている場合を例に示している。また、ザグリ５２は、キャビティ基板２の有効パターンと対向する位置に、その有効パターンよりやや大きめに形成されるようになっている。
【００３０】
図４に示すように、有効パターンとは、アクチュエータの機能を果たす部分に相当する領域をいう。すなわち、キャビティ基板２の有効パターンとは、キャビティ基板２に形成される複数の吐出室１３に該当する領域のことである。キャビティ基板２の有効パターンは、極めて精巧（高精度）に作製することが望ましい。それは、アクチュエータの性能及び吐出信頼性を低下しないようにするためである。したがって、キャビティ基板２とマスク５０との接触により、有効パターンにダメージを受けないように、マスク５０にザグリ５２を形成したのである。
【００３１】
マスク５０は、（１００）面方位のシリコン単結晶基板（以下、単にシリコン基板と称する）で形成されている（図５参照）。このシリコン基板に結晶方位依存性を利用した異方性ドライエッチングで、開口部５１とザグリ５２とが形成されるようになっている。この開口部５１は、マスク５０を貫通するように形成される。つまり、開口部５１は、その４つの壁面がそれぞれ（１１１）面方位となるように形成されるのである。なお、開口部５１は、正方形や長方形の形状にパターニングされる。ここでは、この開口部５１が、キャビティ基板２に形成される共通電極部３０の形状に対応するように形成されているものとする。
【００３２】
ザグリ５２は、マスク５０を貫通させないように形成される。つまり、ザグリ５２は、結晶方位依存性を利用した異方性ドライエッチングで形成されるが、ハーフエッチングすることでマスク５０を貫通させずに、その４つの壁面が（１１１）面方位となるように形成されるのである。なお、ザグリ５２は、正方形や長方形の形状にパターニングされる。ここでは、このザグリ５２が、キャビティ基板２に形成される有効パターンの形状に対応するように、その有効パターンよりもやや大きめに形成されているものとする。
【００３３】
このように、マスク５０を単結晶シリコンで形成すれば、基板の厚さを薄くすることが可能となり、取り扱いが容易となるという効果を得ることができる。すなわち、マスク５０は撓みや変形が生じにくいので、開口部５１やザグリ５２を高精度に形成することができるのである。ここでは、開口部５１が共通電極部３０に対応している場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、開口部５１は、キャビティ基板２の有効パターン（ザグリ５２）以外の薄膜を形成したい部分であれば、どこに形成してもよい。
【００３４】
次に、キャビティ基板２の薄膜形成について説明する。ここでは、キャビティ基板２の共通電極部３０に薄膜を形成する場合を例に説明する。まず、共通電極部３０に対応する位置に開口部５１を設けたマスク５０を用意する。このマスク５０には、上述したようにザグリ５２が形成されているものとする。そして、キャビティ基板２の電極ガラス基板１との接合する面の反対側の面にマスク５０をセットする。
【００３５】
マスク５０のセットは、キャビティ基板２に設けてある図示省略のアライメントマーク利用して位置合わせするとよい。この位置合わせは、ピンやカメラ等によって行うとよい。そして、位置合わせが完了すると、マスク５０の開口部５１がキャビティ基板２の共通電極部３０に対応し、ザグリ５２がキャビティ基板２の有効パターンに対応していることになる。このような状態のもと、共通電極部３０に薄膜が形成されるようになっている。すなわち、キャビティ基板２に密着されたマスク５０の開口部５１を介して選択的に薄膜が形成されるのである。
【００３６】
薄膜は、スパッタリングや真空蒸着、イオンプレーティング等の成膜方法で形成することができる。すなわち、マスク５０は、スパッタリングマスクとして使用することが可能である他に、真空蒸着やイオンプレーティング等の成膜方法におけるマスクとしても使用することが可能である。どのような成膜方法であっても、開口部５１とザグリ５２とは別個独立に形成されているので、キャビティ基板２の有効パターンにダメージを与えることがないのである。キャビティ基板２に薄膜を形成したら、マスク５０を剥離し、ノズル基板３を接合して液滴吐出ヘッド１００が組み立てられるようになっている。
【００３７】
図５は、マスク５０の製造工程の一例を示す断面工程図である。図５に基づいて、マスク５０の製造工程について説明する。まず、（１００）面方位のシリコン基板５０ａを用意する（ａ）。このシリコン基板５０ａの表面全体に保護膜である熱酸化膜５５（ＳｉＯ2 膜）を形成する（ｂ）。この熱酸化膜５５は、ＣＶＤ装置によって厚さ約１μｍ（マイクロメートル）に形成されるようになっている。
【００３８】
その後、熱酸化膜５５の開口部５１に対応する部分５１ａ及びザグリ５２に対応する部分５２ａ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、これらの部分をＢＨＦ（緩衝フッ化水素）を使用したウエットエッチングにより除去する（ｃ）。この開口部５１に対応する部分５１ａとザグリ５２に対応する部分５２ａとは、シリコン基板５０ａのそれぞれ反対側の面に形成されるようになっている。なお、ザグリ５２に対応する部分５２ａの熱酸化膜５５は完全に除去しないようにハーフエッチングする。
【００３９】
それから、シリコン基板５０ａを２５重量％、８０℃の水酸化カリウム水溶液に浸し、開口部５１に対応する部分５１ａエッチングする（ｄ）。このシリコン基板５０ａは（１００）面方位であるので、エッチングにより形成される開口部５１は上面から下面に向かって小さくなるように（テーパ状に）形成される。次に、ザグリ５２に対応する部分５２ａに残した熱酸化膜５５を完全に除去する（ｅ）。ザグリ５２に対応する部分５２ａの除去も、ＢＨＦ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ：緩衝フッ化水素）を使用したウエットエッチングにより行う。そうすると、ザグリ５２に対応する部分５２ａにハーフエッチングにより残っていた熱酸化膜５５が完全に除去される。
【００４０】
ザグリ５２に対応する部分５２ａの熱酸化膜５５を除去したら、シリコン基板５０ａを２５重量％、８０℃の水酸化カリウム水溶液に浸し、ザグリ５２に対応する部分５２ａエッチングする（ｆ）。このザグリ５２も開口部５１と同様にテーパ状に形成される。開口部５１及びザグリ５２を形成したら、シリコン基板５０ａ表面に残っている熱酸化膜５５を全部除去する（ｇ）。この熱酸化膜５５の除去は、ＤＨＦ（Ｄｉｌｕｔｅｄ  Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ：希釈フッ化水素）を使用したウエットエッチングにより行う。このようにして、マスク５０が完成する。
【００４１】
以上のように、フォトリソグラフィーによるパターニング及びアルカリ異方性エッチングといった単純なプロセスを組み合わせてマスク５０を作製するので、複雑な作業に煩わされることなく、マスク５０を容易に作製することが可能となる。また、シリコン基板を用いてマスク５０を作製するので、微細な形状でも精度良く加工することができる。すなわち、薄膜を形成したい目的の場所に的確に薄膜を成膜することが可能となる。さらに、このマスク５０は、ザグリ５２を設けキャビティ基板２の有効パターンを接触ダメージから保護するので、キャビティ基板２の加工形状品質が良いものとなる。したがって、加工形状歩留まりが高い製造方法を提供することができる。
【００４２】
図６〜図９は、液滴吐出ヘッド１００の製造工程の一例を示す断面工程図である。図６〜図９に基づいて、液滴吐出ヘッド１００の製造工程を詳細に説明する。なお、この液滴吐出ヘッド１００は、上述したマスク５０を使用することによって、キャビティ基板２の有効パターンにダメージを与えることなく、かつ、加工形状歩留まりに優れた液滴吐出ヘッド１００を製造することを目的としている。
【００４３】
図６は、キャビティ基板２の製造工程を示す断面工程図である。液滴吐出ヘッド１００のキャビティ基板２となる一面が研磨された厚さ５２５μｍのシリコン基板２ａを用意する（ａ）。シリコン基板２ａの研磨された面にボロンを高濃度に拡散し、ボロン拡散層１２ａを形成する（ｂ）。続けて、シリコン基板２ａの下面にプラズマＣＶＤ装置により絶縁膜１６を形成する（ｃ）。この絶縁膜１６は、上述したようにＴＥＯＳからなり、厚さ０．１μｍとして形成されている。
【００４４】
図７は、電極ガラス基板１の製造工程を示す断面工程図である。液滴吐出ヘッド１００の電極ガラス基板１となる硼珪酸ガラス製のガラス基板１ａ（厚さ１ｍｍ）の一面にＣｒ／Ａｕ膜６０（クロム・金合金膜）をスパッタにより形成する（ａ）。次に、フォトリソグラフィーにより空間部２１に対応する形状にＣｒ／Ａｕ膜６０をパターニングし、エッチングによりＣｒ／Ａｕ膜６０の空間部２１に対応する部分を除去する（ｂ）。そして、Ｃｒ／Ａｕ膜６０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をエッチングして空間部２１を形成する（ｃ）。
【００４５】
その後、Ｃｒ／Ａｕ膜６０をエッチングによりすべて除去する（ｄ）。Ｃｒ／Ａｕ膜６０を除去したら、上面全体にＩＴＯ膜１７ａをスパッタにより成膜する（ｅ）。次に、フォトリソグラフィーにより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して個別電極１７を形成する（ｆ）。そして、インク供給孔１８を形成する部分をダイヤモンドドリルで穿孔してインク供給孔１８を形成する（ｇ）。
【００４６】
図８及び図９は、シリコン基板２ａとガラス基板１ａとを接合する工程及びそれ以降の製造工程を示す断面工程図である。図４の工程で示したボロン拡散層１２ａ及び絶縁膜１６を形成したシリコン基板２ａと、図５の工程で示したインク供給孔１８を形成したガラス基板１ａとを準備する（ａ）。そして、シリコン基板２ａとガラス基板１ａとの間に電圧をかけて陽極接合し、接合基板６１を作成する（ｂ）。
【００４７】
次に、シリコン基板２ａの表面をグラインダーで研削して厚さを約１５０μｍにする。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り、その表面粗さ（Ｒｍａｘ）は０．１μｍ程度である。続いて、３２重量％、８０℃の水酸化カリウム水溶液でＳｉ基板１ａの上面全体をエッチングし、機械加工（グラインダーで研削）で発生した加工変質層を除去する（ｃ）。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ことになるが、シリコン基板２ａの表面粗さは前述のように１μｍ以下であることから後工程のノズルプレート接着に問題はない。
【００４８】
続いて、接合基板６１のシリコン基板２ａの表面に、ＣＶＤ装置によって厚さ１μｍのＳｉＯ2 膜６２（シリコン酸化膜）を形成する（ｄ）。その後、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及び電極取出し２７に対応する部分２７ａをフォトリソグラフィー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（ｅ）。なお、リザーバ１４となる部分１１ａ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。
【００４９】
次に、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となるようになっている。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（ｆ）。それから、接合基板６１をフッ酸水溶液に浸し、シリコン基板２ａの表面に残るＳｉＯ2 膜６２をすべて除去する（ｇ）。
【００５０】
ここまでの工程では、キャビティ基板２と電極ガラス基板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、途中工程の処理液が空間部２１内（すなわち、アクチュエータ内部）に入り込むということはない。そして、電極取出部２７に残るボロン拡散層１２ａと絶縁膜１６である薄膜と除去するために、電極取出部２７に対応する部分２７ａを開口したメタルマスクをキャビティ基板２に重ねて、ボロン拡散層１２ａと絶縁膜１６をドライエッチングで除去する（ｈ）。
【００５１】
次に、封止材２８を電極取出部２７の開口部からキャビティ基板２と電極ガラス基板１との間に形成されている空間部２１を塞ぐように塗布し、アクチュエータを封止する（ｉ）。それから、図示してはいないが、キャビティ基板２にマスク５０をセットする（図３参照）。そして、キャビティ基板２の共通電極部３０に薄膜を形成した後、マスク５０を剥離する。その後、キャビティ基板２の上面にノズル基板３を接合剤で接合する（ｊ）。最後に、ダイシング（切断）して不要な部分除去することで液滴吐出ヘッド１００が完成する（ｋ）。
【００５２】
図１０は、実施の形態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、キャビティ基板２の振動板１２を作製する際に、ボロン拡散層１２ａ表面を平滑化するので、絶縁信頼性及び発生圧力を高いものとすることができる。
【００５３】
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ヘッド１００は、図１０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、本発明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。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの要部の断面を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るマスクの斜視図であり。
【図４】マスクがキャビティ基板にセットされた状態を示す説明図である。
【図５】マスクの製造工程の一例を示す断面工程図である。
【図６】キャビティ基板の製造工程を示す断面工程図である。
【図７】電極ガラス基板の製造工程を示す断面工程図である。
【図８】シリコン基板とガラス基板とを接合する製造工程を示す断面工程図である。
【図９】シリコン基板及びガラス基板の接合以降の工程を示す断面工程図である。
【図１０】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である。
【符号の説明】
【００５５】
１  電極ガラス基板、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  インク供給孔、２１  空間部、２７  電極取出部、２７ａ  電極取出部に対応する部分、２８  封止材、３１  オリフィス、３２  ノズル孔、５０  マスク、５０ａ  シリコン基板、５１  開口部、５１ａ  開口部に対応する部分、５２  ザグリ、５２ａ  ザグリに対応する部分、５５  熱酸化膜（ＳｉＯ2 膜）、６０  Ｃｒ／Ａｕ膜、６１  接合基板、６２  ＳｉＯ2 膜、１００  液滴吐出ヘッド、１５０  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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【図１０】
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