(57)【要約】【課題】酸化物系の電極の上にダイレクトにＤＬＣ膜を形成することができ、優れた駆動耐久特性を有する静電アクチュエータ等を提供する。【解決手段】振動板２０と、振動板２０にギャップＧを隔てて対向する対向電極３０とを備え、振動板２０の対向電極３０との対向面に絶縁膜２１が形成された静電アクチュエータであって、対向電極３０が酸化物系電極であり、対向電極３０の上にアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）を形成した。また、対向電極３０の上に表面を水素終端処理したアモルファスカーボン膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）を形成してもよい。さらに、対向電極３０の上にテトラヘドラルアモルファスカーボン膜（ｔａ−Ｃ膜）を形成してもよい。【選択図】図４
2009154421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、前記振動板にギャップを隔てて対向する対向電極とを備え、前記振動板の前記対向電極との対向面に絶縁膜が形成された静電アクチュエータであって、
前記対向電極が酸化物系電極であり、
前記対向電極の上にアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）が形成されたことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
振動板と、前記振動板にギャップを隔てて対向する対向電極とを備え、前記振動板の前記対向電極との対向面に絶縁膜が形成された静電アクチュエータであって、
前記対向電極が酸化物系電極であり、
前記対向電極の上に表面を水素終端処理したアモルファスカーボン膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）が形成されたことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項３】
振動板と、前記振動板にギャップを隔てて対向する対向電極とを備え、前記振動板の前記対向電極との対向面に絶縁膜が形成された静電アクチュエータであって、
前記対向電極が酸化物系電極であり、
前記対向電極の上にテトラヘドラルアモルファスカーボン膜（ｔａ−Ｃ膜）が形成されたことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項４】
前記対向電極が、ＩＴＯ電極である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。
【請求項５】
前記絶縁膜が、酸化シリコンからなる酸化膜、前記酸化シリコンより比誘電率が高い酸化膜、及びこれらの膜が積層して形成された酸化膜のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の静電アクチュエータ。
【請求項６】
前記酸化シリコンより比誘電率が高い酸化膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、窒化ハフニウムシリケート、及び酸窒化ハフニウムシリケートのいずれかからなる膜であ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。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の静電アクチュエータを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
シリコン基板の表面に絶縁膜を形成する工程と、
電極基板に溝を形成してその溝内に対向電極を形成する工程と、
前記対向電極の上にアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）を形成する工程と、
前記絶縁膜と前記アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）をギャップを隔てて対向させて、前記シリコン基板と前記電極基板とを接合する工程と、
前記シリコン基板と前記電極基板間に形成されたギャップ内の水分を除去して前記ギャップを封止する工程と、
前記シリコン基板に振動板を形成する工程と、
を有す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１０】
前記対向電極の上にアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）を形成する工程ののちに、前記アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）の表面を水素終端処理する工程をさらに加えたことを特徴とする請求項９記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の静電アクチュエータの製造方法を適用して、液滴吐出ヘッドのアクチュエータ部分を形成することを特徴とする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】
本発明は静電アクチュエータ、それを利用した液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、静電アクチュエータの製造方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタにおけるインク吐出方法として、駆動手段に静電気力を利用した、いわゆる静電駆動方式のインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタは、振動板と対向電極との間に電圧を印加、遮断することにより、振動板を対向電極に吸引、隔離させ、それによって生じる圧力変化を利用してインクを吐出する。従って、振動板と対向電極とはインクが貯えられた圧力室の圧力を変動させる静電アクチュエータとして作用する。
【０００３】
このような静電アクチュエータの駆動耐久特性を確保するために、対向電極の上に高硬度で潤滑性の高い膜、例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン、Diamonmd Like Carbon）膜を形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３６８５６号公報（第６頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＤＬＣ膜には膜中に水素を含むものもあり、このような膜を酸化物系の対向電極、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）からなる電極の上に形成した場合は、下地となるＩＴＯ電極がエッチングされてしまうことがあった。
これを防止するためには、特許文献１記載の技術においては、対向電極側に保護膜を設けその上にＤＬＣ膜を形成しているが、構造が複雑化し、製造プロセスが長くなってしまう等の問題があった。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、静電アクチュエータとして必要な特性を確保しつつ、対向電極に酸化物系の電極を用いた場合であっても、電極の上にダイレクトにＤＬＣ膜を形成することができる静電アクチュエータ、それを利用した液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、静電アクチュエータの製造方法、及び液滴吐出ヘッド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】
【０００７】
本発明に係る静電アクチュエータは、振動板と、振動板にギャップを隔てて対向する対向電極とを備え、振動板の対向電極との対向面に絶縁膜が形成された静電アクチュエータであって、対向電極が酸化物系電極であり、対向電極の上にアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）が形成されたものである。
アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）は高硬度で潤滑性が高いので、対向電極の上に形成した場合、静電アクチュエータに優れた駆動耐久特性を付与することができる。また、アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）は原料ガスをプラズマエネルギーで分解して成膜するＣＶＤ法を用いることなくスパッタ法で作成でき、膜中にも水素をほとんど含まないので、下地電極である酸化物系の対向電極にダメージを与えることがなく、ダイレクトに膜形成することができる。
【０００８】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、対向電極が酸化物系電極であり、対向電極の上に表面を水素終端処理したアモルファスカーボン膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）が形成されたものである。
表面を水素終端処理したアモルファスカーボン膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）は、高硬度で潤滑性が高いので、対向電極の上に形成した場合、静電アクチュエータに優れた駆動耐久特性を付与することができる。また、下地電極である酸化物系の対向電極と接触する部分には水素をほとんど含まないので、対向電極にダメージを与えることがなく、ダイレクトに膜形成することができる。
【０００９】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、対向電極が酸化物系電極であり、対向電極の上にテトラヘドラルアモルファスカーボン膜（ｔａ−Ｃ膜）が形成されたものである。
テトラヘドラルアモルファスカーボン膜（ｔａ−Ｃ膜）はｓｐ３リッチな膜であって、高硬度で潤滑性が高いので、対向電極の上に形成した場合、静電アクチュエータに優れた駆動耐久特性を付与することができる。また、膜中に水素をほとんど含まないので、下地電極である酸化物系の対向電極にダメージを与えることがなく、ダイレクトに膜形成することができる。
【００１０】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、対向電極がＩＴＯ電極である。
アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）、表面を水素終端処理したアモルファスカーボン膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）、テトラヘドラルアモルファスカーボン膜（ｔａ−Ｃ膜）は、酸化物系のＩＴＯ電極と接触する部分には水素をほとんど含まないので、ＩＴＯ電極にダメージを与えることなく、ダイレクトに膜形成することができる。
【００１１】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、絶縁膜が、酸化シリコンからなる酸化膜、酸化シリコンより比誘電率が高い酸化膜、及びこれらの膜が積層して形成された酸化膜のいずれかである。
絶縁膜として、酸化シリコンからなる酸化膜のみならず、これよりも比誘電率が高い酸化膜、またはこれらの膜が積層して形成された酸化膜を用いたので、アクチュエータ能力を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、酸化シリコンより比誘電率が高い酸化膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、窒化ハフニウムシリケート、及び酸窒化ハフニウムシリケートのいずれかからなる膜である。
酸化シリコンよりも比誘電率が高い酸化膜を用いると、酸化膜換算厚みを薄くして必要な耐絶縁性を確保することができる。
【００１３】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記のいずれかの静電アクチュエータを備えたものである。
高硬度で潤滑性が高く、下地電極にダメージを与えることがないアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）のような表面膜が対向電極の上に形成されているので、駆動耐久特性に優れた液滴吐出ヘッドを提供することができる。
【００１４】
本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液滴吐出ヘッドを搭載したものである。
駆動耐久特性に優れた液滴吐出ヘッドを搭載した高性能の液滴吐出装置を提供することができる。
【００１５】
本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、シリコン基板の表面に絶縁膜を形成する工程と、電極基板に溝を形成してその溝内に対向電極を形成する工程と、対向電極の上にアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）を形成する工程と、絶縁膜とアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）をギャップを隔てて対向させて、シリコン基板と電極基板とを接合する工程と、シリコン基板と電極基板間に形成されたギャップ内の水分を除去してギャップを封止する工程と、シリコン基板に振動板を形成する工程とを有するものである。
アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）は原料ガスをプラズマエネルギーで分解して成膜するＣＶＤ法を用いることなくスパッタ法で作成でき、膜中にも水素をほとんど含まないので、下地の対向電極にダメージを与えることなく、対向電極にダイレクトに膜形成することができる。このため、対向電極とアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）との間に保護膜を介在させる必要がなく、製造プロセスが短くてすむ。
【００１６】
また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、対向電極の上にアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）を形成する工程ののちに、アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）の表面を水素終端処理する工程をさらに加えたものである。
表面を水素終端処理したアモルファスカーボン膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）は、下地の対向電極と接触する部分には水素をほとんど含まず、対向電極にダメージを与えることがないため、対向電極とアモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）との間に保護膜を介在させる必要がなく、製造プロセスも短くてすむ。
【００１７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかの静電アクチュエータの製造方法を適用して、液滴吐出ヘッドのアクチュエータ部分を形成するものである。
アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ膜）等を簡易なプロセスで対向電極の上に形成することができ、これによって駆動耐久特性に優れた液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１（静電アクチュエータ）
図１は本発明の実施の形態１に係る静電アクチュエータの縦断面図である。静電アクチュエータは、一方の電極として作用する可撓性を有する振動板（可動電極）２０と、振動板２０とギャップＧを隔てて対向する対向電極（固定電極）３０が溝内に形成された電極基板３と、振動板２０と対向電極３０にパルス電圧を印可する駆動回路５０とを備えている。
【００１９】
振動板２０はシリコン基板からなり、対向電極３０に対向する面には絶縁膜２１が形成されている。絶縁膜２１は酸化シリコン（Ｓｉ０2 ）からなり、振動板２０の駆動時に、振動板２０と対向電極３０との間での絶縁破壊やショートを防止する。なお、絶縁膜２１は、酸化シリコンの他に、酸化シリコンの比誘電率（３．２）より大きな比誘電率を有する、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2 ）、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）であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【００２０】
電極基板３は例えばホウ珪酸ガラスからなり、その溝内に、振動板２０（振動板２０の絶縁膜２１）とギャップＧを隔てて対向する複数の対向電極３０が形成されている。対向電極３０は酸化物系の電極からなり、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）をスパッタすることにより形成する。
【００２１】
対向電極３０が振動板２０（振動板２０の絶縁膜２１）と対向する面（対向電極３０の上面）には、ダイヤモンドライクカーボン（Diamonmd Like Carbon、以下、ＤＬＣと称する）からなる表面膜３１が形成されている。
ＤＬＣ膜は、一般に、ＣＶＤ法で形成されて膜中に水素を含む水素化アモルファスカーボン膜（以下、ａ−Ｃ：Ｈ膜ともいう）、ＥＣＲ法で形成されて膜中に水素をほとんど含まないアモルファスカーボン膜（以下、ａ−Ｃ膜ともいう）、及び、ＦＣＶＡ法で形成されて膜中に水素をほとんど含まずかつ炭素結合状態がｓｐ３リッチなテトラヘドラルアモルファスカーボン膜（以下、ｔａ−Ｃ膜ともいう）に分類される。本発明に係るＤＬＣ膜は、このうち、下地の酸化物系の電極をエッチングしてしまうａ−Ｃ：Ｈ膜を除いて、ａ−Ｃ膜、及びｔａ−Ｃ膜からなり、さらに、ａ−Ｃ膜の表面を水素終端処理したアモルファスカーボン膜（以下、水素終端処理したａ−Ｃ膜ともいう）も含んで、これらのＤＬＣ膜によって表面膜３１を構成している。
【００２２】
次に、静電アクチュエータの動作について説明する。
駆動回路５０を制御して、振動板２０と対向電極３０の間に電圧の印加、遮断を行うことにより、振動板２０を撓ませて対向電極３０に接触させる動作と、振動板２０を対向電極３０から離して元の位置に戻す動作を行わせる。振動板２０のこのような動作を利用した静電アクチュエータは、各種の装置やデバイスに適用することができる。
【００２３】
上記の静電アクチュエータによれば、対向電極３０の表面膜３１は、ａ−Ｃ膜、水素終端処理したａ−Ｃ膜、及びｔａ−Ｃ膜のいずれかからなるＤＬＣ膜であり、これらの膜は、いずれも高硬度で潤滑性に優れ、静電アクチュエータの駆動耐久特性を高めるのに寄与する。そして、表面膜３１は、下地の対向電極３０が酸化物系の電極であってもダメージを与えることなく、ダイレクトに形成することができる。また、振動板２０の絶縁膜２１として、酸化シリコンの比誘電率よりも大きな比誘電率を有する酸化アルミニウム等からなる膜、もしくはこれらを積層した膜を形成することもでき、この場合は、酸化膜換算厚み（ＥＯＴ）を薄くして絶縁耐圧を確保することができる。
【００２４】
実施の形態２（液滴吐出ヘッド及びその製造方法）
次に、実施の形態１に係る静電アクチュエータを適用した液滴吐出ヘッドについて説明する。図２は本発明の実施の形態２に係る液滴吐出ヘッドの一部を断面で示した分解斜視図、図３は図２を組み立てた状態の要部を示す縦断面図、図４は図３の液滴吐出ヘッドの向きを９０度変えた方向からみた圧力室付近の断面図、図５は図３のＡ部を拡大した説明図である。
液滴吐出ヘッド１は、キャビティ基板２、電極基板３、及びノズル基板４が積層して接合されており、キャビティ基板２に形成された可撓性を有する振動板（可動電極）２０と、電極基板３に形成された対向電極（固定電極）３０とが静電アクチュエータを構成している。
【００２５】
キャビティ基板２は単結晶シリコンからなり、底壁が振動板２０として形成され、吐出液を貯えて吐出させる圧力室（吐出室）２２となっている凹部２２０が複数形成されている。圧力室２２は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おり（図２、図３参照）、圧力室２２の底面を構成する振動板２０は、シリコン基板の表面からボロン（Ｂ）を拡散させたボロンドープ層として形成されている。また、キャビティ基板２には、各圧力室２２にインク等の液滴を供給するためのリザーバ２３となる凹部２３０と、このリザーバ２３と各圧力室２２を連通する細溝状のオリフィス２４となる凹部２４０が形成されている。なお、リザーバ２３は単一の凹部２３０から形成されており、オリフィス２４は各圧力室２２に対して１つずつ形成されている。
【００２６】
キャビティ基板２の電極基板３が接合される側の面（振動板２０の対向電極３０との対向面）には、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる絶縁膜２１が形成されている。一方、キャビティ基板２のノズル基板４が接合される側の面には、耐吐出液保護膜２５が形成されている。この耐吐出液保護膜２５は、圧力室２２やリザーバ２３の内部の吐出液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。
【００２７】
電極基板３はホウ珪酸ガラスからなり、キャビティ基板２の振動板２０に対向するようにして接合されている。電極基板３には、振動板２０とギャップＧを隔てて対向する複数の対向電極３０が形成されている。対向電極３０は、対応する圧力室２２ごとに形成されているため個別電極とも称される。なお、ギャップＧは封止材６０によって封止されている。対向電極３０は酸化物系の電極からなり、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）をスパッタすることにより形成される。
【００２８】
対向電極３０の振動板２０（振動板２０の絶縁膜２１）との対向面には、表面膜３１が形成されている。この表面膜３１は、膜中に水素をほとんど含まないアモルファスカーボン膜、すなわちａ−Ｃ膜からなっており（図５参照）、高硬度で潤滑性が高く、優れた駆動耐久特性を有する。そして、ａ−Ｃ：Ｈ膜のように下地の酸化物系の電極にダメージを与えることがなく、このため対向電極３０の上にダイレクトに形成することができる。また、ａ−Ｃ膜は水素をほとんど含まないために硬く、振動板２０が対向電極３０に吸着したときの真実接触面積が小さく、絶縁膜２１の接触帯電による残留電荷を低減することができる。
【００２９】
電極基板３には、リザーバ２３と連通する吐出液供給口６１が設けられている。この吐出液供給口６１はリザーバ２３の底壁に設けられた孔と繋がっており、リザーバ２３にインク等の吐出液を供給する。
【００３０】
ノズル基板４は圧力室２２に対応した複数のノズル４０を備えた基板であり、キャビティ基板２の電極基板３が接合された側の面と反対側の面に接合されている。ノズル基板４はシリコン基板からなり、そのノズル４０は、例えば円筒状の第１のノズル孔と、第１のノズル孔と連通し第１のノズル孔よりも径の大きい円筒状の第２のノズル孔とからなる。
【００３１】
図５に示すように、振動板２０の対向電極３０との対向面に形成された絶縁膜（ＳｉＯ2 膜）２１、及び対向電極３０の上に形成された表面膜（ａ−Ｃ膜）３１の膜厚は、絶縁膜２１が例えば１１０ｎｍ、表面膜３１が例えば１０ｎｍであり、絶縁耐圧に優れたＳｉＯ2 膜の厚み割合を大きくしてある。そして、振動板２０の幅と各対向電極３０の幅はほぼ等しく設定され、表面膜３１の幅は振動板２０の幅よりも狭く設定されている（図４参照）。こうして、表面膜３１の大きな膜応力により振動板２０が撓む不具合を解消する。
【００３２】
上記のように構成された液滴吐出ヘッド１の作用について説明する。
キャビティ基板２と個々の対向電極３０には駆動回路５０が接続されている。駆動回路５０により、キャビティ基板２と対向電極３０の間にパルス電圧が印加されると、振動板２０が対向電極３０に引き寄せられて、振動板２０が対向電極３０の表面膜３１に吸着される。これによって圧力室２２の内部に負圧が発生し、リザーバ２３の内部に溜まっているインク等の液体が圧力室２２に流れ込む。流れ込んだ液体により圧力室２２の内部の圧力が上昇に向かうタイミングで、キャビティ基板２と対向電極３０の間に印加されていた電圧が解除されると、振動板３０が元の位置に戻って圧力室２２の内部の圧力が更に上昇して高くなるため、ノズル４０から液滴が吐出される。
【００３３】
次に、液滴吐出ヘッドの製造方法について説明する。なお、以下に示す数値はその一例を示すもので、これに限定するものではない。
図６は液滴吐出ヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
（ａ）ホウ珪酸ガラス基板を用意し、このガラス基板に金・クロムのエッチングマスクを施し、フッ酸水溶液等でエッチングして凹部（または溝部）を形成し、凹部内にスパッタ等によりＩＴＯからなる対向電極３０を形成する（ステップＳ−１）。
【００３４】
（ｂ）ガラス基板の対向電極３０の上に、ＥＣＲスパッタ法により、ａ−Ｃ膜を１０ｎｍ全面形成する（ステップＳ−２）。
【００３５】
（ｃ）ガラス基板のアクチュエータ電極部以外のａ−Ｃ膜をＯ2 アッシングで除去して、表面膜３１を形成する（ステップＳ−３）。
【００３６】
（ｄ）ガラス基板にドリルなどによって穴をあけ、吐出液供給口６１を形成する（ステップＳ−４）。こうして、電極基板３が完成する。
【００３７】
（ｅ）シリコン基板を用意し、その両面を鏡面研磨し、片側表面にボロンをドープしてボロンドープ層（のちに振動板２０となる）を形成する。次に、ボロンドープ層が形成されている表面に、ＴＥＯＳプラズマＣＶＤ法によって酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）よりなる絶縁膜２１を形成する（ステップＳ−５）。
【００３８】
（ｆ）ステップＳ−１〜ステップＳ−４の工程が終了した電極基板３と、ステップＳ−５の工程が終了したシリコン基板とを、これらの表面膜３１が形成された面と絶縁膜２１が形成された面とを対向させて、陽極接合する（ステップＳ−６）。ここでは、電極基板３を例えば３６０℃に加熱し、シリコン基板に陽極、電極基板３に陰極を接続して、８００Ｖ程度の電圧を印加し、陽極接合により接合する。
【００３９】
（ｇ）電極基板３に接合されたシリコン基板の全体を、例えば、機械研削によって薄板化する。機械研削を行った後、加工変質層を除去するため、水酸化カリウム水溶液等でライトエッチングする（ステップＳ−７）。
【００４０】
（ｈ）シリコン基板の上面（電極基板３が接合されている面と反対側の面）の全面に、ＴＥＯＳプラズマＣＶＤ法によって酸化シリコン膜（ＳｉＯ2 膜）を形成する。そして、この酸化シリコン膜に、圧力室２２となる凹部２２０、リザーバ２３となる凹部２３０、及びオリフィス２４となる凹部２４０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、この部分の酸化シリコン膜をエッチングして除去する。次に、シリコン基板を水酸化カリウム水溶液等で異方性ウェットエッチングして、圧力室２２となる凹部２２０、リザーバ２３となる凹部２３０及びオリフィス２４となる凹部２４０を形成し、酸化シリコン膜を除去する。このウェットエッチングでは、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２段階のエッチングを実施する。以上のエッチング処理においては、先に形成していたボロンドープ層がエッチングストップとして作用し、残ったボロンドープ層が振動板２０として形成される。シリコン基板の圧力室２２となる凹部２２０等が形成された面に、例えばＣＶＤ法によって、酸化シリコン等からなる耐吐出液保護膜２５を形成する。こうして、シリコン基板からキャビティ基板２が完成する（ステップＳ−８）。
【００４１】
（ｉ）キャビティ基板２と電極基板３との間に形成されているギャップＧ内の水分を除去し、ギャップＧを封止する（ステップＳ−９）。
【００４２】
（ｊ）ＩＣＰ（Inductively  Coupled  Plasma）放電によるドライエッチング等によってノズル４０が形成されたノズル基板４を、キャビティ基板２の電極基板３が接合されている側と反対側の面に接着剤等により接合する（ステップＳ−１０）。
【００４３】
（ｋ）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）により分離して、液滴吐出ヘッド１が完成する（ステップＳ−１１）。
【００４４】
液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、酸化物系の対向電極３０に表面膜３１を形成する際、膜中に水素をほとんど含まないａ−Ｃ膜を用いるので、対向電極３０にダメージを与えることがない。このため、対向電極３０に保護膜（ＳｉＯ2 膜など）を設ける必要もなく、製造プロセスが短くてすむ。表面膜３１にａ−Ｃ：Ｈ膜を用いると、原料ガスをプラズマエネルギーで分解して成膜するＣＶＤ法を用いるので、生成するカーボンプラズマが対向電極３０の酸素と反応してしまい、特にＩＴＯ電極である場合はアタック性が強い。
【００４５】
実施の形態３
図７は本発明の実施の形態３に係る液滴吐出ヘッドの要部（図３のＡ部に相当）を拡大した説明図である。実施の形態２では、対向電極３０の上にａ−Ｃ膜を形成したが、本実施の形態３では、対向電極３０の上にａ−Ｃ膜を形成した後、ａ−Ｃ膜の表面をさらに水素終端処理したものである。
それぞれの膜厚は、絶縁膜（ＳｉＯ2 膜）２１が１１０ｎｍ、表面膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）３１が１０ｎｍとし、絶縁耐圧に優れた酸化シリコン膜の厚み割合を大きくしてある。
【００４６】
一般にＤＬＣ膜は摺動特性が優れているが、これはＤＬＣの膜中に含まれるグラファイト構造が潤滑性を付与すること、及びＤＬＣの膜中に含まれるＨ原子が潤滑性を有することによる。静電アクチュエータとして、特に長期間の耐久特性を確保したい場合は、構造破壊を伴うグラファイト構造による潤滑ではなく、ＤＬＣの膜中に含まれるＨ原子の潤滑効果で駆動耐久特性を確保することが好ましい。この点から、ａ−Ｃ膜と、ａ−Ｃ：Ｈ膜を比較すると、ａ−Ｃ：Ｈ膜の場合は、膜中に含まれるＨ原子により摺動特性が優れているが、原料ガスをプラズマエネルギーで分解して成膜するＣＶＤ法で形成するため、酸化物系の電極の上に成膜することは好ましくない。一方、ａ−Ｃ膜は膜中に水素をほとんど含まないため、酸化物系の電極にダメージを与えることはないが、摺動特性は、ａ−Ｃ：Ｈ膜に比べて劣っている。そこで、本実施の形態３のように、ａ−Ｃ膜を形成後、その表面をすぐに水素終端化することによって、酸化物系のＩＴＯ電極へのダメージがなく、かつａ−Ｃ：Ｈ膜と同等の駆動耐久特性を有する表面膜３０を得ることができる。
その他の、構成、作用は、実施の形態２と同様なので、説明を省略する。
【００４７】
本実施の形態３に係る液滴吐出ヘッド１の製造工程では、まず、ＩＴＯからなる対向電極３０の上に、ＥＣＲスパッタ法により、ａ−Ｃ膜を１０ｎｍ全面形成し、成膜直後に、水素ガスを反応室内に６０秒導入して、ａ−Ｃ膜の表面を水素終端処理する（図６のフローチャートのステップＳ−２に対応、図示せず）。
次に、アクチュエータ電極部以外、すなわち対向電極３０部以外のａ−Ｃ膜をＯ2 アッシングで除去して、表面膜３１を形成する（図６のフローチャートのステップＳ−３と同じ、図示せず）。
その他の製造工程は、実施の形態２で示した場合と同様なので、説明を省略する。
【００４８】
実施の形態４
図８は本発明の実施の形態４に係る液滴吐出ヘッドの要部（図３のＡ部に相当）を拡大した説明図である。実施の形態３では、振動板２０の対向電極３０との対向面に酸化シリコンからなる絶縁膜２１を形成したが、本実施の形態４では、振動板２０の対向電極３０との対向面に酸化アルミニウムからなる膜を形成し、そのうえに酸化シリコンからなる膜を形成して、積層した絶縁膜２１としたものである。なお、酸化アルミニウム膜は、酸化シリコンの比誘電率（３．２）より大きな比誘電率を有する。
それぞれの膜厚は、絶縁膜２１が１１０ｎｍ、表面膜（水素終端処理したａ−Ｃ膜）３１が１０ｎｍとし、絶縁膜２１は、酸化アルミニウム膜が５０ｎｍ、そのうえに積層された酸化シリコン膜が６０ｎｍである。
このように、酸化シリコン膜と酸化アルミニウム膜とを積層して絶縁膜２１とすることができ、これによって、アクチュエータ能力を向上させて、高い吐出能力を有する液滴吐出ヘッドを得ることができる。
その他の、構成、作用は、実施の形態３で示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態４に係る液滴吐出ヘッド１の製造工程では、まず、シリコン基板のボロンドーブ層が形成されている表面にプラズマＣＶＤ法によって酸化アルミニウム膜を５０ｎｍ形成し、そのうえに、さらに酸化シリコン膜を６０ｎｍ形成する（図６のフローチャートのステップＳ−５に対応、図示せず）。
その他の製造工程は、実施の形態２で示した場合と同様なので、説明を省略する。
【００５０】
実施の形態５
図９は本発明の実施の形態５に係る液滴吐出ヘッドの要部（図３のＡ部に相当）を拡大した説明図である。実施の形態２では、対向電極３０の上にａ−Ｃ膜を形成したが、本実施の形態５では、対向電極３０の上にｔａ−Ｃ膜を形成したものである。
それぞれの膜厚は、絶縁膜（ＳｉＯ2 膜）２１が１１０ｎｍ、表面膜（ｔａ−Ｃ膜）３１が１０ｎｍとし、絶縁耐圧に優れた酸化シリコン膜の厚み割合を大きくしてある。
【００５１】
膜中に水素をほとんど含まないアモルファスカーボン膜には、ＥＣＲスパッタ法で形成されるａ−Ｃ膜のほかに、ＦＣＶＡ法で形成されるｔａ−Ｃ膜があり、本実施の形態５は後者のｔａ−Ｃ膜に関する。ｔａ−Ｃ膜は、ａ−Ｃ膜と同様、膜中に水素をほとんど含まないが、炭素結合状態がａ−Ｃ膜よりもｓｐ３リッチな膜である。
その他の、構成、作用は、実施の形態２と同様なので、説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態３に係る液滴吐出ヘッド１の製造工程では、まず、ＩＴＯからなる対向電極３０の上に、ＦＣＶＡ法により、ｔａ−Ｃ膜を１０ｎｍ全面形成する（図６のフローチャートのステップＳ−２に対応、図示せず）。
次に、アクチュエータ電極部以外、すなわち対向電極３０部以外のｔａ−Ｃ膜をＯ２アッシングで除去して、表面膜３１を形成する（図６のフローチャートのステップＳ−３と同じ、図示せず）。
その他の製造工程は、実施の形態２で示した場合と同様なので、説明を省略する。
【００５３】
実施の形態６（液滴吐出装置）
図１０は本発明の実施形態６に係る液滴吐出装置の斜視図である。液滴吐出装置１００は、実施の形態２〜５に係る液滴吐出ヘッド１を搭載したもので、液滴としてインクを吐出するインクジェットプリンタである。
液滴吐出装置１００は、液滴吐出ヘッド１の対向電極３０の上に形成された表面膜３１が高硬度で潤滑性の高い膜からなり、しかも、表面膜３１の下地電極が酸化物系の電極であってもダメージを与えることがないため、安定した駆動による高精度のインク吐出が可能となる。
なお、実施の形態２〜５に示した液滴吐出ヘッド１は、ここに示したインクジェットプリンタの他に、吐出する液滴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】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る静電アクチュエータの縦断面図。
【図２】本発明の実施の形態２に係る液滴吐出ヘッドの一部を断面で示した分解斜視図。
【図３】図２を組み立てた状態の要部の縦断面図。
【図４】図２の液滴吐出ヘッドの圧力室付近の断面図。
【図５】図２の要部を拡大した説明図。
【図６】実施の形態２に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施の形態３に係る液滴吐出ヘッドの要部を拡大した説明図。
【図８】本発明の実施の形態４に係る液滴吐出ヘッドの要部を拡大した説明図。
【図９】本発明の実施の形態５に係る液滴吐出ヘッドの要部を拡大した説明図。
【図１０】本発明の実施の形態６に係る液滴吐出装置の斜視図。
【符号の説明】
【００５５】
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、２０  振動板、２１  絶縁膜、２２  圧力室、２３  リザーバ、２４  オリフィス、２５  耐吐出液保護膜、３０  対向電極、３１  表面膜（ａ−Ｃ膜、水素終端処理したａ−Ｃ膜、ｔａ−Ｃ膜）、４０  ノズル、５０  駆動回路、６０  封止材、６１  吐出液供給口、１００  液滴吐出装置、Ｇ  ギャップ。
【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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