(57)【要約】【課題】加工中にシリコン基板が割れたり欠けたりすることがない液滴吐出ヘッド用ノズル基板の製造方法及びそれに使用する治具を提案する。【解決手段】内部に空間５３が形成された基台５１であって、該基台５１の少なくとも片面はウェハ吸着面５２として平坦に形成され、ウェハ吸着面５２の外周部に空間５３に連通しウェハを吸引する複数の吸引孔５４が形成され、かつウェハ吸着面５２側のウェハ配置領域内の少なくとも二カ所にウェハ位置決め用のピン５５が形成されており、空間５３を真空引き装置に連通するための排気孔５６を備えているウェハ固定治具。【選択図】図１２
2007130864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間が形成された基台であって、該基台の少なくとも片面はウェハ吸着面として平坦に形成され、前記ウェハ吸着面の外周部に前記空間に連通し前記ウェハを吸引する複数の吸引孔が形成され、かつ前記ウェハ吸着面側のウェハ配置領域にはウェハを位置決め可能な形状が形成されており、前記空間は真空引き装置に連通可能となっていることを特徴とするウェハ固定治具。
【請求項２】
前記ウェハ吸着面側のウェハ配置領域内の少なくとも二カ所に、アラインメント用の光を通す貫通孔が、前記基台の片面側から他面側へ形成されていることを特徴とする請求項１記載のウェハ固定治具。
【請求項３】
請求項１または２のウェハ固定治具を利用するノズル基板の製造方法であって、
シリコン基板の片面にノズル孔となる凹部を形成する工程と、
前記シリコン基板の前記凹部が形成されている面に支持基板を接着剤で貼り合わせる工程と、
前記シリコン基板の前記支持基板が貼り合わせられた面の反対面を、前記凹部の先端部に到達するまで薄板化する工程と、
前記シリコン基板から前記支持基板を剥離する工程と、
前記支持基板が剥離された前記シリコン基板の薄板化された面を、前記ウェハ固定治具のウェハ吸着面に吸着固定して、前記シリコン基板から前記接着剤を剥離する工程と、
を備えたことを特徴とするノズル基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２のウェハ固定治具を利用するノズル基板の製造方法であって、
シリコン基板の片面にノズル孔となる凹部を形成する工程と、
前記シリコン基板の前記凹部が形成されている面に支持基板を接着剤で貼り合わせる工程と、
前記シリコン基板の前記支持基板が貼り合わせられた面の反対面を、前記凹部の先端部に到達するまで薄板化する工程と、
前記シリコン基板と前記支持基板の接合体における前記シリコン基板の薄板化された面を、前記ウェハ固定治具のウェハ吸着面に吸着固定して、前記シリコン基板から前記支持基板及び前記接着剤を剥離する工程と、
を備えたことを特徴とするノズル基板の製造方法。
【請求項５】
前記接着剤の剥離は、前記シリコン基板の前記接着剤が塗布された面に粘着テープを貼り付け、その粘着テープを利用して前記樹脂を引き剥がすことを特徴とする請求項３または４記載のノズル基板の製造方法。
【請求項６】
前記シリコン基板の前記ウェハ吸着面との接合面にテープを貼り付けた後、前記シリコン基板を前記吸着面に取り付けることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のノズル基板の製造方法。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれかに記載の方法により製造されたノズル基板を、液体吐出用圧力室を含む流路が形成されたキャビティ基板に接合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８】
前記ノズル基板と前記キャビティ基板との接合を、前記ノズル基板を前記ウェハ固定治具に保持した状態で、前記ウェハ固定治具に備えた位置決め手段を利用して行うことを特徴とする請求項７記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術分野は液滴吐出装置の分野であり、特に、液滴吐出ヘッドの構成要素であるノズル基板の製造方法、その方法において利用するウェハ固定治具、並びに液滴吐出ヘッドの製造方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置などでは、インクジェットヘッドのノズルからインク液滴を吐出するようになっている。インクジェットヘッドにノズルを設ける方式には、インクジェットヘッドの側面側からインク液滴を吐出するサイドイジェクトタイプと、インクジェットヘッドの表面側からインク液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプがある。
フェイスイジェクトタイプのインクジェットヘッドでは、ノズルの孔の部分の流路抵抗を調整し、ノズルの長さが最適になるようにノズル基板の厚さを調整するのが望ましい。  
【０００３】
このため、従来のフェイスイジェクトタイプのインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法では、シリコン基板を所望の厚さに研削した後に、シリコン基板の両面からドライエッチングによって第１のノズル孔と、この第１のノズル孔に連通する第２のノズル孔を形成するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−５７９８１号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記のような製造方法では、ドライエッチングによって第１のノズル孔と第２のノズル孔を形成する前に、シリコン基板を研削して薄くするため、製造工程の途中でシリコン基板が割れたり、欠けてしまうことがあるという問題点があった。そしてこのため、歩留まりが低くなり、製造コストが高くなってしまうという問題点があった。
さらに、このインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法では、ドライエッチング加工の際に、加工形状を安定させるためにノズルプレートの加工面の反対側からヘリウムガス等で冷却を行うが、ノズルの貫通時にヘリウムガス等が加工面側にリークしてエッチングができなくなってしまうという問題点もあった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、加工中にシリコン基板が割れたり欠けたりすることがないノズル基板の製造方法、それを適用した液滴吐出ヘッドの製造方法、並びにノズル基板の製造に利用するウェハ固定治具を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のウェハ固定治具は、内部に空間が形成された基台であって、該基台の少なくとも片面はウェハ吸着面として平坦に形成され、前記ウェハ吸着面の外周部に前記空間に連通し前記ウェハを吸引する複数の吸引孔が形成され、かつ前記ウェハ吸着面側のウェハ配置領域にはウェハを位置決め可能な形状が形成されており、前記空間は真空引き装置に連通可能となっているものである。
この治具によれば、そのウェハ吸着面にウェハを位置決めして吸着固定できるので、ウェハに形成された孔などに充填された接着剤や充填材などを除去する処理を、ウェハに対して割れや欠けを生じさせることなく行うことが可能となる。
上記治具は、前記ウェハ吸着面側のウェハ配置領域内の少なくとも二カ所に、アラインメント用の光を通す貫通孔が、前記基台の片面側から他面側へ形成されていることが好ましい。これにより、その貫通孔を利用して、治部に吸着固定されたままのウェハを他の基板に位置決め接合することが可能となるため、その接合処理工程を簡素化できる。
【０００７】
本発明のノズル基板の製造方法は、上記のウェハ固定治具を利用するノズル基板の製造方法であって、シリコン基板の片面にノズル孔となる凹部を形成する工程と、前記シリコン基板の前記凹部が形成されている面に支持基板を接着剤で貼り合わせる工程と、前記シリコン基板の前記支持基板が貼り合わせられた面の反対面を、前記凹部の先端部に到達するまで薄板化する工程と、前記シリコン基板から前記支持基板を剥離する工程と、前記支持基板が剥離された前記シリコン基板の薄板化された面を、前記ウェハ固定治具のウェハ吸着面に吸着固定して、前記シリコン基板から前記接着剤を剥離する工程と、を備えたものである。
これによれば、シリコン基板の周囲がウェハ固定治具に吸着されて密着固定されるため、シリコン基板の割れや欠けを防止しつつ、シリコン基板から接着剤を剥離することが可能となる。また、ノズル孔となる凹部内の接着剤も除去し易くなり、ノズル孔の適正な形状を得ることができるため、吐出液の飛行曲がりも防止にも大きく貢献できる。
【０００８】
また、上記のウェハ固定治具を利用するノズル基板の製造方法であって、シリコン基板の片面にノズル孔となる凹部を形成する工程と、前記シリコン基板の前記凹部が形成されている面に支持基板を接着剤で貼り合わせる工程と、前記シリコン基板の前記支持基板が貼り合わせられた面の反対面を、前記凹部の先端部に到達するまで薄板化する工程と、前記シリコン基板と前記支持基板の接合体における前記シリコン基板の薄板化された面を、前記ウェハ固定治具のウェハ吸着面に吸着固定して、前記シリコン基板から前記支持基板及び前記接着剤を剥離する工程と、を備えたものである。
これによれば、シリコン基板の周囲がウェハ固定治具に吸着されて密着固定されるため、シリコン基板の割れや欠けを防止しつつ、シリコン基板から支持基板および接着剤を剥離することが可能となる。また、ノズル孔となる凹部内の接着剤も除去し易くなり、ノズル孔の適正な形状を得ることができるため、吐出液の飛行曲がりも防止にも大きく貢献できる。
【０００９】
前記接着剤の剥離は、前記シリコン基板の前記接着剤が塗布された面に粘着テープを貼り付け、その粘着テープを利用して前記接着剤を引き剥がすのが好ましい。この粘着テープを利用した処理は比較的簡易に行える利点がある。
また、前記シリコン基板の前記ウェハ吸着面との接合面にテープを貼り付けた後、前記シリコン基板を前記吸着面に取り付けるのが好ましい。このテープにより、ウェハ固定治具に固定されるシリコン基板の表面を保護することができる。
【００１０】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記ノズル基板の製造方法により前記支持基板および前記接着剤が剥離されたノズル基板を、液体吐出用圧力室を含む流路が形成されたキャビティ基板に接合するものである。これにより、液滴吐出ヘッドのノズル孔が適正な形状とされ、吐出液の飛行曲がりが防止された液滴吐出ヘッドを得ることができる。
なお、前記ウェハ固定治具に固定されたシリコン基板を、前記治具を利用して前記キャビティ基板に位置決めして、前記シリコン基板と前記キャビティ基板とを接合するようにしてもよい。これにより、ウェハ固定治具からノズル基板であるシリコン基板を外す工程を加えることなく、直ちにシリコン基板とキャビティ基板とを接合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（液滴吐出ヘッドについて）
図１は本発明の方法により製造された液滴吐出ヘッドの一例を示した縦断面図である。なお、図１では、静電駆動方式でフェイスイジェクトタイプの液滴吐出ヘッドを示しており、また駆動回路２１の部分は模式的に示している。
この液滴吐出ヘッド１は、主にキャビティ基板２、電極基板３、及びノズル基板４が接合されることにより構成されている。ノズル基板４はシリコンからなり、例えば円筒状の第１のノズル孔６と、第１のノズル孔６と連通し、第１のノズル孔６よりも径の大きい円筒状の第２のノズル孔７を有するノズル８が形成されている。第１のノズル孔６は、液滴吐出面１０（キャビティ基板２との接合面１１の反対面）に開口するように形成されており、第２のノズル孔７は、キャビティ基板２との接合面１１に開口するように形成されている。ノズル基板４は、後に示す所定の加工を施しやすいように単結晶シリコンを使用するのが望ましい。
【００１２】
キャビティ基板２は、例えば単結晶シリコンからなり、底壁が振動板１２である吐出室（圧力室ともいう）１３となる凹部が複数形成されている。なお複数の吐出室１３は、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。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となる凹部と、このリザーバ１４と各吐出室１３を連通する細溝状のオリフィス１５となる凹部が形成されている。図１に示す液滴吐出ヘッド１では、リザーバ１４は単一の凹部から形成されており、オリフィス１５は各吐出室１３に対して１つずつ形成されている。なおオリフィス１５は、ノズル基板４の接合面１１に形成するようにしてもよい。
さらにキャビティ基板２の全面には、例えばＣＶＤ又は熱酸化によって酸化シリコン等からなる絶縁膜１６が形成されている。この絶縁膜１６は、液滴吐出ヘッド１の駆動時の絶縁破壊やショートを防止し、また吐出室１３やリザーバ１４の内部の液滴によりキャビティ基板２がエッチングされるのを防止するためのものである。
【００１３】
キャビティ基板２の振動板１２側には、例えばホウ珪酸ガラスからなる電極基板３が接合されている。電極基板３には、振動板１２と対向する複数の電極１７がギャップ９を介して形成されている。この電極１７は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタすることにより形成する。また電極基板３には、リザーバ１４と連通する液滴供給孔１８が形成されている。この液滴供給孔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。
【００１４】
次に液滴吐出ヘッド１の動作について説明する。キャビティ基板２と各吐出室１３に対応する個々の電極１７には駆動回路２１が接続されている。駆動回路２１によりキャビティ基板２と電極１７の間にパルス電圧が印加されると、振動板１２が電極１７の側に撓み、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。そして、キャビティ基板２と電極１７の間に印加されていた電圧がなくなると、振動板１２が元の位置に戻って吐出室１３の内部の圧力が高くなり、ノズル８からインク等の液滴が吐出される。
なお本実施形態では、液滴吐出ヘッドの例として静電駆動方式の液滴吐出ヘッドを示しているが、本実施形態で示すノズル基板４の製造方法は圧電駆動方式やバブルジェット（登録商標）方式等の液滴吐出ヘッドにも適用することができる。
【００１５】
図２はノズル基板４を液滴吐出面１０側から見た上面図である。図２に示すように、第１のノズル孔６がノズル基板４の液滴吐出面１０側に複数開口している。なお、第２のノズル孔７は、図２の個々のノズル孔６の紙面奥側に形成されている。また、キャビティ基板２の吐出室１３は、個々の第１のノズル孔６（ノズル８）ごとに形成されており、個々の吐出室１３は図２の破線Ａ−Ａ方向に細長いものとする。
以下において、ノズル基板４を製造するためのシリコン基板の加工方法について説明する。なお本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１では、第１のノズル孔６と第２のノズル孔７の中心軸が高い精度で一致しているものとする。これにより、ノズル８から液滴を吐出する際の液滴の直進性を向上させることができる。
【００１６】
（液滴吐出ヘッドの製造方法について）
図３から図８は本発明の実施形態で示した液滴吐出ヘッドの製造工程を示した縦断面図である。なお、この工程中の図３〜図６は本発明に係るノズル基板４の製造方法を、図７及び図８はキャビティ基板２と電極基板３の接合体である接合基板５を含めた液滴吐出ヘッドの製造工程を、それぞれ示している。
【００１７】
まずノズル基板４の素材として、例えば厚さが５２５μｍのシリコン基板（シリコンウェハ）３０を準備し、このシリコン基板３０の全面にシリコン酸化膜３１を均一に成膜する（図３（Ａ））。このシリコン酸化膜３１は、例えば熱酸化装置により温度１０７５℃、酸素と水蒸気の混合雰囲気中で４時間熱酸化することにより形成する。
次に、シリコン基板３０の片面にレジスト３２をコーティングし、第２のノズル孔７となる部分７ａをパターニングして、第２のノズル孔７となる部分７ａのレジスト３２を除去する（図３（Ｂ））。なおレジスト３２のコーティングされた面は、後にノズル基板４の接合面１１となる面である。
そして、例えばフッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜３１をハーフエッチングし、第２のノズル孔７となる部分７ａのシリコン酸化膜３１を薄くする（図３（Ｃ））。なおこのときレジスト３２の形成されていない面のシリコン酸化膜３１も薄くなる。
それから、シリコン酸化膜３１の片面に形成されたレジスト３２を剥離する（図３（Ｄ））。
【００１８】
その後、再度接合面１１となる面にレジスト３３をコーティングし、第１のノズル孔６となる部分６ａをパターニングして、第１のノズル孔６となる部分６ａのレジスト３３を除去する（図４（Ｅ））。
そして、例えばフッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜３１をハーフエッチングし、第１のノズル孔６となる部分６ａのシリコン酸化膜３１を除去する（図４（Ｆ））。なおこのときレジスト３３の形成されていない面のシリコン酸化膜３１も除去される。
それから、図４（Ｅ）の工程で形成されたレジスト３３を剥離する（図４（Ｇ））。
次に、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）放電によるドライエッチングによって第１のノズル孔６となる部分６ａから異方性エッチングを行い、例えば深さ２５μｍの凹部６ｂを形成する（図４（Ｈ））。なおこの凹部６ｂは、第１のノズル孔６となる凹部６ｃの元となるものである（図５（Ｊ）参照）。この異方性ドライエッチングのエッチングガスとして、Ｃ4Ｆ8、ＳＦ6を交互に使用することができる。このとき、Ｃ4Ｆ8は凹部６ｂの側面方向にエッチングが進行しないように凹部６ｂの側面を保護するために使用し、ＳＦ6は凹部６ｂの垂直方向のエッチングを促進するために使用する。
【００１９】
その後、シリコン酸化膜３１をハーフエッチングして、第２のノズル孔７となる部分７ａのシリコン酸化膜３１を除去する（図５（Ｉ））。なおこのとき、シリコン酸化膜３１のその他の部分も薄くなる。
そして、再度ＩＣＰ放電によるドライエッチングによって第２のノズル孔７となる部分７ａ（凹部６ｂを含む）から例えば深さ４０μｍだけ異方性ドライエッチングを行い、第１のノズル孔６となる凹部６ｃ及び第２のノズル孔７となる凹部７ｂを形成する（図５（Ｊ））。
それから、シリコン基板３０に残ったシリコン酸化膜３１を例えばフッ酸水溶液ですべて除去した後、シリコン基板３０の全面に例えば厚さ０．１μｍのシリコン酸化膜３４を均一に成膜する（図５（Ｋ））。このシリコン酸化膜３４は、例えば熱酸化装置により温度１０００℃、酸素雰囲気中で２時間熱酸化することにより形成する。なお図５（Ｋ）では熱酸化によりシリコン酸化膜３４を成膜するため、第１のノズル孔６となる凹部６ｃ及び第２のノズル孔７となる凹部７ｂの内壁にも均一にシリコン酸化膜３４を形成することができる。
【００２０】
次に、例えばガラス等の透明材料からなる支持基板４０の片面に剥離層４１をスピンコートし、その上に接着剤として、例えば樹脂からなる樹脂層（又は樹脂）４２をスピンコートする。そして支持基板４０の剥離層４１及び樹脂層４２をスピンコートした面と、シリコン基板３０の第２のノズル孔７となる凹部７ｂ等が形成されている面を向かい合わせて樹脂層４２を硬化させることにより、第１の支持基板４０とシリコン基板３０を貼り合わせる（図５（Ｌ））。なお図５（Ｌ）以降の工程では、シリコン基板３０の向きが図３から図５までと上下逆にしている。
本実施形態では、図５（Ｌ）の支持基板４０とシリコン基板３０の貼り合わせを真空中で行い、樹脂層４２を構成する樹脂が第１のノズル孔６となる凹部６ｃ及び第２のノズル孔７となる凹部７ｂに充填されるようにする。このように支持基板４０とシリコン基板３０の貼り合わせを真空中で行うことにより、第１のノズル孔６となる凹部６ｃ及び第２のノズル孔７となる凹部７ｂに気泡等が溜まることを防止することができる。
【００２１】
ここで、図５（Ｌ）の工程における剥離層４１及び樹脂層４２について説明する。
剥離層４１は、レーザー光等の光が当てられることにより剥離層４１内部やシリコン基板３１との界面において剥離（層内剥離又は界面剥離という）を起こすものである（図６（Ｏ）参照）。即ち剥離層４１は、一定の強度の光を受けることにより剥離層４１を構成する材料の原子又は分子間の結合力が消失若しくは減少することにより、アブレーション（ａｂｌａｔｉｏｎ、切除又は除去）を生じる。剥離層４１は一定の強度の光を受けると、剥離層４１を構成する材料の成分が気体となることにより剥離を起こす。これにより、以下の図６（Ｏ）の工程において薄板化されたシリコン基板３０から支持基板４０を取り外すことができる。
なお、支持基板４０は、光を透過するガラス等からなるものを用いるのが望ましい。これによりシリコン基板３０から支持基板４０を剥離するときに、支持基板４０の裏面（シリコン基板３０が接合された面の反対面）から剥離層４１に光を照射して十分な剥離エネルギーを与えることが可能となる。
【００２２】
剥離層４１を構成する材料は、上記のような機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ、アモルファスシリコン）、酸化ケイ素、ケイ酸化合物や、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化セラミックス、光の照射によって原子間結合が切断される有機高分子材料、又はアルミニウム、リチウム、チタン、マンガン、インジウム、錫、イットリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム、プラセオジム、ガドリニウム、サマリウム等の金属、若しくは上記の金属を少なくとも１種以上含んだ合金等が挙げられる。これらの材料のうち、剥離層４１の構成材料として非晶質シリコンを用いるのが好ましく、この非晶質シリコンの中に水素が含まれているのがさらに好ましい。このような材料を用いることにより、剥離層４１が光を受けた場合に水素が放出されて剥離層４１に内圧が発生し、剥離を促進させることができる。この場合の剥離層４１の水素の含有量は、２重量％以上が好ましく、２〜２０重量％であるとさらに好ましい。
【００２３】
また、樹脂層４２は、シリコン基板３０の凹凸を吸収し、且つシリコン基板３０と支持基板４０を接合するためのものである。樹脂層４２を構成する材料としては、シリコン基板３０と第１の支持基板４０を接合する機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤等の硬化性接着剤を用いることができる。なお樹脂層４２は、耐ドライエッチング性の高い材料を主材料としているものが望ましい。
【００２４】
本実施形態では、剥離層４１と樹脂層４２は別々の層として形成されているが、例えばこれらの層を１つの層から構成するようにしてもよい。これは例えば、シリコン基板３０と支持基板４０を接着する機能を有し、且つ光エネルギーや熱エネルギーによって剥離を引き起こす機能を持った層を形成することで実現できる。なおこのような機能を持った材料については、例えば特開２００２−３７３８７１号公報を参照されたい。
【００２５】
ここで再び製造工程の説明に戻る。シリコン基板３０と支持基板４０を接合した後に、シリコン基板３０の支持基板４０が接合された面の反対面からバックグラインダー、ポリッシャー、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｍｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等によって研磨加工を行い、第１のノズル孔６となる凹部６ｃの先端のシリコン酸化膜３４が除去されるまでシリコン基板３０を薄板化する（図６（Ｍ））。なおこのとき、例えばバックグラインダーで第１のノズル孔６となる凹部６ｃの先端のシリコン酸化膜３４の付近までシリコン基板３０を薄板化し、薄板化の仕上げをポリッシャー又はＣＭＰによって行うようにすれば、シリコン基板３０の表面を鏡面状に仕上げることができる。
【００２６】
次に、シリコン基板３０の支持基板４０が接合された面の反対面に、スパッタ装置を用いて酸化シリコンからなる耐インク保護膜３５を、例えば厚さ０．１μｍで形成する。なお本実施形態では、耐インク保護膜３５を形成するのにＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｏｒｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）スパッタ装置等の常温スパッタ装置を用いる。これは、ＥＣＲスパッタ装置を用いて緻密な耐インク保護膜３５を形成するためと、樹脂層４２が熱によって劣化するのを防止するためである。なお樹脂層４２が劣化しない温度（約２００℃以下）のものであれば、他のスパッタ装置や他の方法で耐インク保護膜３５を形成してもよい。
そしてシリコン基板３０の耐インク保護膜３５の表面に、例えば蒸着やディッピング（浸漬）等によって、撥インク膜３６を形成する（図６（Ｎ））。撥インク膜３６の材料としては、フッ素原子を含有した撥インク材料を用いることができる。この段階でシリコン基板３０自体の加工は終了し、ノズル基板４が完成する。なお図６（Ｎ）の工程では、樹脂が第１のノズル孔６及び第２のノズル孔７に充填されているため、ノズル８の内部が撥インク処理されることがない。
【００２７】
次に、支持基板４０側からレーザー光等を照射して、剥離層４１の部分から支持基板４０を剥離し、ノズル基板を分離させる（図６（Ｏ））。
その後、本発明に係る治具にシリコン基板を固定して、シリコン基板３０から樹脂層４２をゆっくりと引き剥がす（図６（Ｐ））。この際、ノズル８の内部の樹脂も樹脂層４２と共に引き抜かれるようにする。この工程及び治具については後で詳細に説明する。
【００２８】
次に、図７及び図８を用いてキャビティ基板２と電極基板３の接合体である接合基板５を含めた液滴吐出ヘッド１の製造工程の一例を説明する。
まず、ホウ珪酸ガラス等からなるガラス基板を、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより凹部１９を形成する。なおこの凹部１９は、電極１７の形状より少し大きい溝状のものであって複数形成するものとする。
そして凹部１９の内部に、例えばスパッタによってＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる電極１７を形成する。
その後、ドリル等によって液滴供給孔１８となる孔部１８ａを形成して電極基板３を形成する（図７（ａ））。
【００２９】
次に、例えば厚さが５２５μｍのシリコン基板２ａの両面を鏡面研磨した後に、シリコン基板２ａの片面にプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によってＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌＯｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）からなる厚さ０．１μｍのシリコン酸化膜２２を形成する（図７（ｂ））。なおシリコン酸化膜２２を形成する前に、エッチングストップのためのボロンを表面にドープして、ボロンドープ層を形成するようにしてもよい。振動板１２をボロンドープ層から形成することにより、厚み精度の高い振動板１２を形成することができる。
それから、図７（ｂ）に示すシリコン基板２ａと、図７（ａ）に示す電極基板３を例えば３６０℃に加熱し、シリコン基板２ａに陽極、電極基板３に陰極を接続して８００Ｖ程度の電圧を印加して陽極接合を行う（図７（ｃ））
シリコン基板２ａと電極基板３を陽極接合した後に、水酸化カリウム水溶液等で図７（ｃ）の工程で得られた接合基板をエッチングすることにより、シリコン基板２ａの全体を例えば厚さ１４０μｍになるまで薄板化する（図７（ｄ））。
【００３０】
それから、シリコン基板２ａの上面（電極基板３が接合されている面の反対面）の全面にプラズマＣＶＤによって例えば厚さ１．５μｍのＴＥＯＳ膜を形成する。
そしてこのＴＥＯＳ膜に、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及びオリフィスとなる凹部１５ａとなる部分を形成するためのレジストをパターニングし、この部分のＴＥＯＳ膜をエッチング除去する。
その後、シリコン基板２ａを水酸化カリウム水溶液等でエッチングすることにより、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及びオリフィスとなる凹部１５ａを形成する（図８（ｅ））。このとき、電極取出し部２３となる部分もエッチングして薄板化しておく。なお図８（ｅ）のウェットエッチングの工程では、例えば初めに３５重量％の水酸化カリウム水溶液を使用し、その後３重量％の水酸化カリウム水溶液を使用することができる。これにより、振動板１２の面荒れを抑制することができる。
【００３１】
シリコン基板２ａのエッチングが終了した後に、接合基板をフッ酸水溶液でエッチングしてシリコン基板２ａに形成されたＴＥＯＳ膜を除去する。また電極基板３の液滴供給孔１８となる孔部１８ａにレーザー加工を施し、液滴供給孔１８が電極基板３を貫通するようにする（図８（ｆ））。
次に、シリコン基板２ａの吐出室１３となる凹部１３ａ等の形成された面に、例えばＣＶＤによってＴＥＯＳ等からなる液滴保護膜２４を、例えば厚さ０．１μｍで形成する（図８（ｇ））。
それからＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等によって電極取出し部２３を開放する。またシリコン基板２ａに機械加工又はレーザー加工を行って、液滴供給孔１８をリザーバ１４となる凹部１４ａまで貫通させる。これにより、キャビティ基板２と電極基板３が接合された接合体である接合基板５が完成する（図８（ｈ））。
【００３２】
液滴吐出ヘッド１を製造するには、この接合基板５に、先にシリコン基板３０から製造したノズル基板４を接合する。この接合は、ノズル基板４の第２のノズル孔７が形成されている面に接着剤を転写して接着剤層を形成し、そのノズル基板４を接合基板５のキャビティ基板２と接合することにより行うことができる（図８（ｉ））。
そして最後に、例えばキャビティ基板２、電極基板３、及びノズル基板４が接合された接合基板をダイシング（切断）により分離することで、液滴吐出ヘッド１が完成する。
【００３３】
上記のノズル基板および液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、まず、シリコン基板３０の一方の面をエッチングすることによりノズル８となる凹部を形成し、ノズル８となる凹部が形成されている面に支持基板４０を貼り合わせた後に、支持基板４０が貼り合わせられた面の反対面からシリコン基板３０を薄板化するため、ノズル８となる凹部を形成するときに厚いシリコン基板３０を使用することができ、シリコン基板３０が割れたり欠けたりするのを防止することができる。また薄板化したシリコン基板３０をさらに加工する工程がないため、シリコン基板３０が割れたり欠けたりするのを効果的に防止することができる。従って、ノズル基板４の製造歩留まりが向上する。
また、シリコン基板３０に支持基板４０を貼り合わせる工程において、樹脂が第１のノズル孔６となる凹部６ｃ及び第２のノズル孔７となる凹部７ｂに充填されるようにするため、シリコン基板３０を薄板化する際にノズル８の先端部が欠けるのを防止することができる。
さらに、厚いシリコン基板３０に非貫通状態でノズル８となる凹部を形成するため、ヘリウムガス等が加工面側にリークしてエッチングができなくなるのを防止することができる。
【００３４】
（ウェハ固定治具とその利用方法について）
次に、図６（Ｐ）の工程の説明中に言及した本発明に係るウェハ固定治具とその治具を利用して、シリコン基板３０から樹脂層４２を剥離する方法を説明する。
図９は本発明の実施形態に係るウェハ固定治具５０の平面図、図１０はそのＢ−Ｂ断面図である。
ウェハ固定治具５０は、内部に空間５３が形成された基台５１であって、該基台５１の少なくとも片面はシリコンウェハなどの半導体ウェハの吸着面５２として平坦に形成され、吸着面５２の外周部には空間５３に連通し吸着面５２上のウェハを吸引する複数の吸引孔５４が形成されている。また、ウェハ吸着面５２側のウェハ配置領域には、ウェハを位置決め可能な形状としてのピン５５が二カ所に形成されており、空間５３は排気孔５６を介して真空引き装置（図示せず）に連通可能となっている。空間５３は複数の部屋に別れて形成されていてもよく、その場合には各部屋毎に真空引き用の排気孔５６を設けるのが好ましい。
また、ウェハを位置決め可能な形状はピン５５に限られるものではなく、他の形状としてもよい。例えば、ウェハ配置領域に低い外周壁を設けて、その外周壁にウェハの外縁を当接させるようにしても、ウェハの位置決めは可能である。
なお、図９中に符号６０で示した破線はシリコンウェハの配置予定範囲を、符号６０ａは載置されたシリコンウェハのチップエリアを、それぞれ示している。
【００３５】
図１１には図９のウェハ固定治具５０に載置されるシリコン基板３０の平面図（ａ）と、そのうちの１つのチップ（各ノズル基板４となるもの）の拡大図（ｂ）を示した。この段階のノズル基板４は、図６（Ｏ）の段階まで加工されたものである。すなわち、全体としてはシリコンウェハ３０の状態であり、最終的に切り出されてノズル基板４となる各チップにはそれぞれ複数のノズル孔８が形成されているとともに、支持基板４０との接合に使用した接着剤としての樹脂又は樹脂層４２が、ノズル孔８（６，７）の内部及シリコン基板３０の表面に貼り付いた状態となっている。
なお、シリコン基板３０は図９の符号６０に対応する位置に配置されるものであり、そのチップエリア３０ａは図９の符号６０ａに対応する。また、シリコン基板３０には、ウェハ固定治具５０のピン５５に嵌る位置決め孔３９が形成されているものとする。
【００３６】
図１２はウェハ固定治具５０にシリコン基板３０を載置した状態を示す説明図である。図１２において、符号７１はシリコン基板３０に貼り付けられた基板用粘着テープを、符号７２はシリコン基板３０に付着している接着剤としての樹脂に貼り付けられた樹脂用テープを、それぞれ示している。基板用粘着テープ７１はシリコン基板３０の表面保護を目的とし、樹脂用テープ７２はそれを利用しての樹脂引き剥がしを目的としている。
シリコン基板３０（図１２ではノズル孔と樹脂の図示を省略）は基板用粘着テープ７１をウェハ吸着面５２に接触させた状態でウェハ固定治具５０に配置されている。この場合、シリコン基板３０は、ウェハ固定治具５０のピン５５を位置決め孔３９に通すことで、ウェハ固定治具５０に対する位置決めがなされている。
【００３７】
図１２に示した状態において、排気孔５６を真空ポンプなどの真空引き装置に連通させて、ウェハ固定治具５０のウェハ吸着面５２に置かれたシリコン基板３０を吸引孔５４を介して吸引し、ウェハ固定治具５０の基台５１に吸着固定する。そして、このように固定されたシリコン基板３０から樹脂を剥離する。次に、その工程を図１３により説明する。
図１３（ａ）は、ウェハ固定治具５０のウェハ吸着面５２にシリコン基板３０が吸着固定されている状態を示している。その状態から、樹脂用粘着テープ７２を引張って、シリコン基板３０から樹脂４２を引き剥がし、図１３（ｂ）と１３（ｃ）のような状態に分離する。このときシリコン基板３０はウェハ固定治具５０にしっかりと固定されているため、割れや欠けを生じることなく、樹脂層４２が取り除かれる。その後、ウェハ固定治具５０からシリコン基板３０を外し、さらにシリコン基板３０から基板用粘着テープ７１を剥がすと、ノズル基板が完成する。
【００３８】
ところで、シリコン基板３０をウェハ固定治具５０に固定したまま、そのシリコン基板３０を他の基板へ接合させることも可能である。その場合には、ウェハ固定治具５０に固定されたシリコン基板３０と他の基板とのアライメントが取れるようにする必要がある。図１４はウェハ固定治具５０を利用してノズル基板４と接合基板５とのアラインメントを取る方法の一例を示す説明図である。図１４では、ウェハ吸着面５２のウェハ配置領域内の少なくとも二カ所に、アラインメント用の光を通す貫通孔が矢印のラインに沿って、基台５１の厚さ方向に片面側から他面側へ形成されている。一方、シリコン基板３０にも同様の貫通孔を形成しておき、それらの貫通孔を一致させて、シリコン基板３０をウェハ固定治具５０に吸着固定しておく。このようにしておけば、アラインメントカメラ８０からウェハ固定治具５０及びシリコン基板３０を通して、接合基板５に予め形成していたアラインメントマークへ光を当てて、シリコン基板３０と接合基板５とのアライメントを取りながらそれらを接合させることができる。これにより、ノズル基板４をウェハ固定治具５０から外してその後位置決めするという２つ工程を、１つの工程で済ませることが可能となり、液滴吐出ヘッドの生産性が向上する。
なお、ウェハ固定治具５０にシリコン基板３０を吸着固定する場合、ウェハ固定治具５０のウェハ吸着面５２にある吸引孔５４の利用箇所を選択できるようにすれば、シリコン基板３０のなかの必要なチップのみを取り出すことも可能となる。
【００３９】
上記実施形態では、支持基板４０が取り外されたシリコン基板３０をウェハ固定治具５０に装着して、ウェハ固定治具５０上ではシリコン基板３０から接着剤としての樹脂４２を剥離する方法を説明した。しかしながら、シリコン基板３０と支持基板５の接合体である接合基板５をウェハ固定治具５０に固定する方法をとっても良い。すなわち、接合基板５におけるシリコン基板３０の薄板化された面を、ウェハ固定治具５０のウェハ吸着面に吸着固定して、まずシリコン基板３０から支持基板５を剥離して外し、その後にシリコン基板３０に残った樹脂４２を、上記の方法により剥離するようにしてもよい。
【００４０】
また、上記の製造方法で得られた液滴吐出ヘッドは、一般的にはインクジェットプリンタに適用される。しかし、吐出する液滴に種々の材料を含有させて、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、生体液体の吐出装置などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の方法により製造された液滴吐出ヘッドの一例を示した縦断面図。
【図２】ノズル基板を液滴吐出面側から見た上面図。
【図３】本発明の実施形態に係るノズル基板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した縦断面図。
【図５】図４の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図６】図５の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図７】本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦断面図。
【図８】図７の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図９】本発明の実施形態に係るウェハ固定治具の平面図。
【図１０】図９のウェハ固定治具のＢ−Ｂ断面図。
【図１１】ノズル基板となるシリコンウェハの平面図（ａ）とそのうちの１つのチップの拡大図（ｂ）。
【図１２】ウェハ固定治具にノズル基板を載置した状態を示す説明図。
【図１３】ウェハ固定治具に固定されたノズル基板から樹脂を剥離する説明図。
【図１４】ウェハ固定治具を利用してノズル基板と接合基板とのアラインメントを取る方法の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００４２】
１  液滴吐出ヘッド、２  キャビティ基板、３  電極基板、４  ノズル基板、５  接合基板、６  第１のノズル孔、７  第２のノズル孔、８  ノズル、９  ギャップ、１０  液滴吐出面、１１  接合面、１２  振動板、１３  吐出室、１４  リザーバ、１５  オリフィス、１６  絶縁膜、１７  電極、１８  液滴供給孔、２１  駆動回路、３０  シリコン基板（シリコンウェハ）、３０ａ  チップエリア、３９  シリコン基板３０の位置決め孔、４０  支持基板、４２  樹脂層（又は樹脂）、５０  ウェハ固定治具、５１  基台、５２  ウェハ吸着面、５３  空間、５４  吸引孔、５５  ピン、５６  排気孔、７１  基板用粘着テープ、７２  樹脂用粘着テープ、８０  アラインメントカメラ。
【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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