(57)【要約】【課題】ノズル基板を研削等の薄板化加工で形成するのではなく、成膜によって形成することで、板厚・ノズル長さの精度向上が可能なノズル基板の製造方法等を提供する。【解決手段】成膜基板１００上に犠牲層１０１を成膜する工程と、犠牲層１０１の上に、リンをドープしたドープドポリシリコン層１０２をノズル基板基材として成膜するノズル基板基材形成工程と、ドープドポリシリコン層１０２にノズル孔をドライエッチングにより形成するノズル孔形成工程と、犠牲層１０１をエッチングにより除去してドープドポリシリコン層１０２を成膜基板１００から剥離する剥離工程とを有するものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜基板上に犠牲層を成膜する工程と、
前記犠牲層の上に、リンをドープしたドープドポリシリコン層をノズル基板基材として成膜するノズル基板基材形成工程と、
前記ノズル基板基材にノズル孔をドライエッチングにより形成するノズル孔形成工程と、
前記犠牲層をエッチングにより除去して前記ノズル基板基材を前記成膜基板から剥離する剥離工程と
を有することを特徴とするノズル基板の製造方法。
【請求項２】
前記ノズル基板基材形成工程は、前記ドープドポリシリコン層をアニールする工程を有することを特徴とする請求項１記載のノズル基板の製造方法。
【請求項３】
前記成膜基板は、１０００℃以上の温度に対する耐熱性を有する材質で形成されていることを特徴とする請求項２記載のノズル基板の製造方法。
【請求項４】
前記成膜基板は石英、シリコン及び炭化ケイ素の何れかで構成されていることを特徴とする請求項３記載のノズル基板の製造方法。
【請求項５】
ノズル基板基材形成工程では、シラン系のガスにホスフィンを添加してＣＶＤを用いて前記ドープドポリシリコン層を成膜することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のノズル基板の製造方法。
【請求項６】
成膜基板上に、リンをドープしたアモルファスシリコン層をノズル基板基材として成膜するノズル基板基材形成工程と、
前記ノズル基板基材にノズル孔をドライエッチングにより形成するノズル孔形成工程と、
前記ノズル基板基材を前記成膜基板から剥離する剥離工程と、
を有することを特徴とするノズル基板の製造方法。
【請求項７】
前記剥離工程は、前記ノズル基板基材に前記成膜基板側からレーザーを照射する工程であることを特徴とする請求項６記載のノズル基板の製造方法。
【請求項８】
前記成膜基板はホウ珪酸ガラスで構成されていることを特徴とする請求項６又は請求項７記載のノズル基板の製造方法。
【請求項９】
前記ノズル基板基材形成工程では、シラン系のガスにホスフィンを添加してＣＶＤを用いて前記アモルファスシリコン層を成膜することを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れかに記載のノズル基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れかに記載のノズル基板の製造方法から製造されたことを特徴とするノズル基板。
【請求項１１】
前記ノズル基板基材において、前記ノズル孔の吐出口を有する吐出面、前記吐出面と反対側の面及び前記ノズル孔の内壁に吐出液保護膜を有することを特徴とする請求項１０記載のノズル基板。
【請求項１２】
前記ノズル基板基材において前記吐出液保護膜上の前記吐出面全面には撥液膜が形成され、前記ノズル孔の吐出口縁部を境界にしてノズル孔内壁及び前記反対側の面には撥液膜が形成されていないことを特徴とする請求項１１記載のノズル基板。
【請求項１３】
前記撥液膜はフッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とすることを特徴とする請求項１２記載のノズル基板。
【請求項１４】
請求項１０乃至請求項１３の何れかに記載のノズル基板を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１５】
液滴を吐出するための複数のノズル孔と、各ノズル孔に連通して設けられて液滴に圧力を加えるための圧力室と、前記圧力室に液滴を供給する液滴供給路と、液滴を吐出するための吐出圧力を前記圧力室に発生させる圧力発生手段とを有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記複数のノズル孔を有するノズル基板を、請求項１乃至請求項８の何れかに記載のノズル基板の製造方法により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１６】
請求項１３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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル基板の製造方法、ノズル基板、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。従来の一般的なインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、このノズル基板に接合されノズル基板との間で上記ノズル孔に連通する圧力室、リザーバ等のインク流路が形成されたキャビティ基板とを備え、駆動部により圧力室に圧力を加えることによりインク滴を選択されたノズル孔より吐出するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。駆動手段としては、静電気力を利用する方式や、圧電素子による圧電方式、発熱素子を利用する方式等がある。
【０００３】
近年、インクジェットヘッドに対して、印字、画質等の高品位化の要求が強まり、高密度化並びに吐出性能の向上が要求されている。このため、インクジェットヘッドのノズル部に関して、様々な工夫、提案がなされている。
【０００４】
インクジェットヘッドにおいて、インク吐出特性を改善するためには、ノズル部の流路抵抗を調整し、最適なノズル長さになるように、ノズル基板の厚さを調整することが望ましい。従来のノズル基板の製造方法では、ノズル基板となるシリコン基板を予め所望の厚みに研削した後、ドライエッチングによりノズル孔を形成する方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、従来、予めシリコン基板にノズル孔となる凹部を形成し、その凹部形成面側に支持基板を貼り合わせ、シリコン基板の凹部形成面と反対面側から所望の厚さになるまで研削を行い、薄板化と同時にノズル孔を貫通させる方法があった（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−５７９８１号公報
【特許文献２】特開２００６−１５９６６１号公報（図４−図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のように、基板の厚さを調整するために研削加工を用いると、面内厚みや基板間の厚みにばらつきが発生する。この場合、ノズル長にばらつきが生じ、引いては吐出性能にばらつきが生じるという問題があった。
【０００８】
また、近年、シリコンウエハを大口径化し、１枚のシリコンウエハから取得できるヘッドチップ個数を増やして低コスト化を図ることが行われているが、例えば８インチウエハのような大きなウエハになると、強度を維持するためにウエハ厚みを厚くする必要がある。この場合、ノズル基板基材として必要な厚さに研削するに際し、研削時間を要し、また、面積が大きくなると面内均一に削るのがより一層難しくなり、基板厚みにばらつきが生じるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような点を鑑みなされたもので、ノズル基板を研削等の薄板化加工で形成するのではなく、成膜によって形成することで、板厚・ノズル長さの精度向上が可能なノズル基板の製造方法、ノズル基板、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置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】
本発明に係るノズル基板の製造方法は、成膜基板上に犠牲層を成膜する工程と、犠牲層の上に、リンをドープしたドープドポリシリコン層をノズル基板基材として成膜するノズル基板基材形成工程と、ノズル基板基材にノズル孔をドライエッチングにより形成するノズル孔形成工程と、犠牲層をエッチングにより除去してノズル基板基材を成膜基板から剥離する剥離工程とを有することを特徴とするものである。
このように、ノズル基板基材を成膜により形成するので、必要な厚みだけ成膜すればよく、研削で板厚を制御する場合に比べて板厚・ノズル長さの精度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明に係るノズル基板の製造方法は、ノズル基板基材形成工程が、ドープドポリシリコン層をアニールする工程を有するものである。
これにより、内部応力を緩和することができ、ノズル基板基材の反りを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係るノズル基板の製造方法は、成膜基板が、１０００℃以上の温度に対する耐熱性を有する材質で形成されているものである。
これにより、アニール工程を行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るノズル基板の製造方法は、成膜基板が石英、シリコン及び炭化ケイ素の何れかで構成されているものである。
このように、成膜基板として、石英、シリコン及び炭化ケイ素の何れかを用いることができる。
【００１４】
また、本発明に係るノズル基板の製造方法は、ノズル基板基材形成工程において、シラン系のガスにホスフィンを添加してＣＶＤを用いてドープドポリシリコン層を成膜するものである。
これにより、応力を緩和しながらドープドポリシリコン層を形成することができる。
【００１５】
また、本発明に係るノズル基板の製造方法は、成膜基板上に、リンをドープしたアモルファスシリコン層をノズル基板基材として成膜するノズル基板基材形成工程と、ノズル基板基材にノズル孔をドライエッチングにより形成するノズル孔形成工程と、ノズル基板基材を成膜基板から剥離する剥離工程と、を有するものである。
このように、ノズル基板基材を成膜により形成するので、必要な厚みだけ成膜すればよく、研削で板厚を制御する場合に比べて板厚・ノズル長さの精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るノズル基板の製造方法は、剥離工程が、ノズル基板基材に成膜基板側からレーザーを照射する工程であるものである。
このように、単にレーザー照射するだけで成膜基板からノズル基板基材を剥離することができるので、犠牲層エッチングによる剥離方法に比べて処理時間を短縮でき、大面積基板の剥離も可能である。
【００１７】
また、本発明に係る特徴とするノズル基板の製造方法は、成膜基板がホウ珪酸ガラスで構成されているものである。
成膜基板として、一般的に安価なホウ珪酸ガラスを使用することにより、製造コスト低減を図ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係るノズル基板の製造方法は、ノズル基板基材形成工程において、シラン系のガスにホスフィンを添加してＣＶＤを用いてアモルファスシリコン層を成膜するものである。
これにより、応力を緩和しながらアモルファスシリコン層を形成することができる。
【００１９】
また、本発明に係るノズル基板は、上記の何れかのノズル基板の製造方法から製造されたものである。
これにより、板厚・ノズル長さの精度が高く、良好な吐出特性を発揮することが可能なノズル基板を得ることができる。
【００２０】
また、本発明に係るノズル基板は、ノズル基板基材において、ノズル孔の吐出口を有する吐出面、吐出面と反対側の面及びノズル孔の内壁に吐出液保護膜を有するものである。
吐出液が触れる面全てに吐出液保護膜が形成されているため、吐出液に対する耐久性を向上することができる。
【００２１】
また、本発明に係るノズル基板は、ノズル基板基材において吐出液保護膜上の吐出面全面には撥液膜が形成され、ノズル孔の吐出口縁部を境界にしてノズル孔内壁及び前記反対側の面には撥液膜が形成されていないものである。
ノズル孔内壁は親水性であり、吐出面はノズル孔の吐出口縁部まで撥水性なので、吐出面への液滴残留がなく飛行曲がりのない良好な吐出特性を提供できるノズル基板を得ることができる。
【００２２】
また、本発明に係るノズル基板は、撥液膜がフッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とするものである。
これにより、撥液性の良いノズル基板とすることができる。
【００２３】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記の何れかのノズル基板を備えたものである。
これにより、良好な吐出特性を実現できる液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００２４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出するための複数のノズル孔と、各ノズル孔に連通して設けられて液滴に圧力を加えるための圧力室と、圧力室に液滴を供給する液滴供給路と、液滴を吐出するための吐出圧力を圧力室に発生させる圧力発生手段とを有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、複数のノズル孔を有するノズル基板を、上記の何れかのノズル基板の製造方法により製造するものである。
これにより、良好な吐出特性を実現できる液滴吐出ヘッドを製造することができる。
【００２５】
また、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。
これにより、良好な吐出特性を実現でき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】
【００２６】
以下、本発明のノズル基板を備えた液滴吐出ヘッドの一実施の形態について、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、静電駆動方式のインクジェットヘッドについて図１〜図３を参照して説明する。なお、本発明は、ノズル形状を除き、以下の図に示す構造、形状に限定されるものではなく、また、フェース吐出型に限らずエッジ吐出型にも適用することができる。さらには、圧力発生手段の駆動方式についても他の異なる駆動方式により液滴を吐出する液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置にも適用できるものである。
【００２７】
図１は本実施形態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は組立状態における図１の右半分の概略構成を示すインクジェットヘッドの断面図、図３は図２のインクジェットヘッドの上面図である。
【００２８】
本実施形態のインクジェットヘッド１０は、図１及び図２に示すように、複数のノズル孔１１が所定のピッチで設けられたノズル基板１と、各ノズル孔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。
【００２９】
ノズル基板１は、ドープドポリシリコン又はアモルファスシリコンから作製されている。ここで、インク滴を吐出するためのノズル孔１１は、第１のノズル部１１ａと、第２のノズル部１１ｂとから構成されている。第１のノズル部１１ａはノズル基板１の表面（インク吐出面）１ａに対して垂直に小径の円筒状に形成されており、第２のノズル部１１ｂは第１のノズル部１１ａと同軸上に設けられ、第１のノズル部１１ａよりも断面積が大きく、断面形状が円筒状に形成されている。このようにノズル孔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ノズル孔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。なお、ここでは、ノズル孔１１を、２段の孔を持つ構造とした例を示したが、更に多段でもよく、また、ノズル孔の断面積が吐出方向に向かって連続的に減少する形状としても良い。
【００３０】
キャビティ基板２は、例えば面方位が（１１０）の単結晶シリコン基板から作製されている。シリコン基板に異方性ウェットエッチングを施し、インク流路の圧力室２１及びリザーバ２３を構成するための凹部２４、２５が区画形成される。このキャビティ基板２上に上記のノズル基板１が接着接合され、図２に示すようにノズル基板１とキャビティ基板２との間に各ノズル孔１１に連通するインク流路が区画形成される。そして、圧力室２１（凹部２４）の底壁が振動板２２として機能するようになっている。
【００３１】
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、各圧力室２１に共通に連通するリザーバ（共通インク室）２３を構成する。そして、リザーバ２３（凹部２５）はそれぞれ細溝状のオリフィス２６を介して各圧力室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タンクからインクが供給されるようになっている。なお、オリフィス２６はノズル基板１の裏面、すなわちキャビティ基板２と接合する接合面１ｂ側に形成しても良い。
【００３２】
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との対向面には熱酸化法やＴＥＯＳ（Tetraethylorthosilicate Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）を原料ガスとするプラズマＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法により、ＳｉＯ2膜やいわゆるＨｉｇｈ−ｋ材（高誘電率ゲート絶縁膜）等からなる絶縁膜２７が形成されている。この絶縁膜２７は、インクジェットヘッド駆動時における絶縁破壊や短絡を防止する目的で設けられる。
【００３３】
キャビティ基板２の下側に接合される電極基板３は、例えば厚さ約１ｍｍのガラス基板から作製される。電極基板３には、キャビティ基板２の各振動板２２に対向する位置に所望の深さの凹部３２がエッチングで形成されている。さらに、各凹部３２内には、一般に、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る。したがって、振動板２２と個別電極３１との間に所定の間隔をもつギャップ（空隙）が形成される。
【００３４】
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、配線のためにキャビティ基板２の末端部が開口された電極取り出し部３５内に露出している。
【００３５】
上述のように作製された、ノズル基板１、キャビティ基板２、及び電極基板３を、図２に示すように貼り合わせることによりインクジェットヘッド１０の本体部が作製される。すなわち、キャビティ基板２と電極基板３は陽極接合により接合され、そのキャビティ基板２の上面にノズル基板１が接着により接合される。さらに、振動板２２と個別電極３１との間に形成されるギャップの開放端部はエポキシ系樹脂等による封止材３６で気密に封止される。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。
【００３６】
そして最後に、図２、図３に簡略化して示すように、ドライバＩＣ等の駆動制御回路４０を搭載した前記フレキシブル配線基板（図示せず）が各個別電極３１の端子部３１ｂとキャビティ基板２上に設けられた共通電極２８とに導電性接着剤等を用いて接続される。
以上により、インクジェットヘッド１０が完成する。
【００３７】
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。
インクは、リザーバ２３からノズル基板１のノズル孔１１の先端に至るまで、各インク流路内に気泡を生じることなく満たされている。
印刷を行う際には、ドライバＩＣ等の駆動制御回路４０によりノズル選択し、振動板２２と個別電極３１との間に所定のパルス電圧を印加すると、静電引力が発生して振動板２２は個別電極３１側へ引き寄せられて撓み、個別電極３１に当接して、圧力室２１内に負圧を発生させる。これにより、リザーバ２３内のインクがオリフィス２６を通じて圧力室２１内に吸引され、インクの振動（メニスカス振動）を発生させる。このインクの振動が略最大となった時点で、電圧を解除すると、振動板２２は個別電極３１から離脱して、その時の振動板２２の復元力によりインクをノズル孔１１から押し出し、インク滴を記録紙（図示せず）に向けて吐出する。
【００３８】
次に、このインクジェットヘッド１０の製造方法について、ここでは主にノズル基板１の製造方法について、図４〜図１０を参照して説明する。
ノズル基板の製造方法として、ここでは２通りの製造方法を説明する。
【００３９】
＜ノズル基板１の製造方法１＞
ノズル基板１の製造方法１は、成膜基板上にドープドポリシリコン層を成膜により形成し、そのドープドポリシリコン層にノズル孔を形成してノズル基板とする製造方法である。
【００４０】
図４〜図７は、ノズル基板の製造方法１を示す図である。以下、図４〜図７を参照してノズル基板の製造方法１について説明する。
【００４１】
（Ａ）まず、成膜基板１００上に、犠牲層１０１（例えばＳｉＮ膜）をスパッタやＣＶＤを用いて成膜する（膜厚は数百ｎｍ〜数μｍ）。なお、成膜基板１００は、後述のアニール工程に耐えられる基板とし、ここでは、１０００℃以上の温度に対する耐熱性を有する材質として例えば石英、Ｓｉ、ＳｉＣが用いられる。また、犠牲層１０１は、ＳｉＮの他、ＳｉＯ2、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を使用してもよい。
（Ｂ）次に、犠牲層１０１の上に、ノズル基板基材となる、リンをドープしたドープドポリシリコン層１０２を例えば６０μｍの厚みで成膜により形成する。ドープドポリシリコン層１０２は、シラン系のガス（ＳｉＨ4）にホスフィン（Ｐｈ3）を添加しながら減圧ＣＶＤを用いて形成する。成膜時のＳｉＨ4流量２００ｃｍ3／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）、温度６００℃〜６５０℃、チャンバー圧力１〜１０Ｐａの条件で成膜する。その後、９００℃〜１０００℃でアニールする。このように、アニールを行うことにより内部応力を緩和することができ、ドープドポリシリコン層１０２の反りを防止し、成膜基板１００から剥離するのを防止することができる。
【００４２】
（Ｃ）ドープドポリシリコン層１０２上に、ＣＶＤやスパッタを用いてエッチングマスク（例えばＳｉＯ2 膜）１０３を例えば１μｍ形成し、フォトリソグラフィーを用いて、エッチングマスク１０３に、ノズル形状を形成するための２段形状を作成する。
（Ｄ）次に、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥによるボッシュプロセスにより、エッチングマスク１０３の開口部を垂直に異方性ドライエッチングし、ドープドポリシリコン層１０２に、ノズル孔１１の第１のノズル部１１ａを形成する。この際、犠牲層１０１でドライエッチングがストップする。これにより、ノズル形状を高精度に作製することが可能である。すなわち、従来の研削による薄板化では、吐出側ノズルエッジ部分にチッピングが発生する可能性があったが、ドライエッチングではこのような不都合は発生せず、精度良く作製することができる。
なお、ボッシュプロセスでは、エッチングガスとして、例えば、Ｃ4Ｆ8（フッ化炭素）、ＳＦ6 （フッ化硫黄）を使用し、これらのエッチングガスを交互に使用する。ここで、Ｃ4Ｆ8は第１のノズル部１１ａの側面方向にエッチングが進行しないように第１のノズル部１１ａの側面を保護するために使用し、ＳＦ6 は第１のノズル部１１ａの垂直方向のエッチングを促進するために使用する。
【００４３】
（Ｅ）次に、エッチングマスク１０３において、ノズル孔１１の第２のノズル部１１ｂとなる部分１０３ａのみが無くなるように、例えばＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride:  バッファードフッ化水素酸）等のフッ化水素酸（ＨＦ）系のエッチング液でハーフエッチングする。
（Ｆ）そして、再度Ｄｅｅｐ−ＲＩＥによりエッチングマスク１０３の開口部を、例えば２０μｍの深さまで垂直に異方性ドライエッチングし、第２のノズル部１１ｂを形成する。
（Ｇ）ＢＨＦにて、最表面のエッチングマスク１０３をウェットエッチングにより除去する。
【００４４】
（Ｈ）ドープドポリシリコン層１０２上に、例えばＳｉＯ2 膜を耐インク膜（吐出液保護膜）１０４としてＣＶＤやスパッタにより形成する。そして、ドープドポリシリコン層１０２の片面、すなわちキャビティ基板２と接合される側の面（接合面）１０２ａに、両面接着シート５０を介して、ガラス等の透明材料よりなる支持基板１２０を貼り付ける。この両面接着シート５０は、ＵＶ発泡性自己剥離層５１を備えたシート（自己剥離型シート）で、その両面には接着面を有し、その一方の面にはさらに自己剥離層５１を備え、この自己剥離層５１は紫外線または熱などの刺激によって接着力が低下するようになっている。
このように、両面接着シート５０の接着面のみよりなる面５０ａを支持基板１２０の面と向かい合わせ、両面接着シート５０の自己剥離層５１を備えた側の面５０ｂをドープドポリシリコン層１０２の接合面１０２ａと向かい合わせ、これらの面を減圧環境下（１０Ｐａ以下）、例えば真空中で貼り合わせる。こうすることによって、接着界面に気泡が残らず、きれいな接着が可能になる。また、ドープドポリシリコン層１０２と支持基板１２０を両面接着シート５０を介して貼り合わせるだけでよいので、ドープドポリシリコン層１０２から両面接着シート５０を分離する際にドープドポリシリコン層１０２に割れや欠けが生じることがない。
【００４５】
なお、上記の説明では両面接着シート５０の一方の面５０ｂにのみ自己剥離層５１を備えている場合を示したが、自己剥離層５１は両面接着シート５０の両方の面５０ａ、５０ｂに設けたものであってもよい。
【００４６】
（Ｉ）次に、熱燐酸にて犠牲層１０１をウェットエッチングし、ドープドポリシリコン層１０２を成膜基板１００から剥離する。
このようにドープドポリシリコン層１０２を成膜基板１００から剥離するに際し、犠牲層１０１をウェットエッチングすれば良いため、すなわち、基板全体をエッチング液に浸漬すれば良いため、容易且つ低コスト（複数ウエハをまとめて処理できるため）で行うことができる。
（Ｊ）ドープドポリシリコン層１０２のインク吐出側の面（吐出面）１０２ｂに、スパッタ装置で例えばＳｉＯ2 膜を耐インク膜（吐出液保護膜）１０５として形成する。ここで、耐インク膜１０５の形成は、両面接着シート５０が劣化しない温度（２００℃程度）以下で実施できれば良く、スパッタリング法に限るものではない。ただし、耐インク性等を考慮すると緻密な膜を成膜する必要があり、ＥＣＲスパッタ装置等の常温で緻密な膜を成膜できる装置を使用することが望ましい。
（Ｋ）次に、ドープドポリシリコン層１０２の吐出面１０２ｂにさらに撥インク処理を施す。この場合、フッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とする撥インク性を持った材料を蒸着やディッピングで成膜し、撥インク膜（撥液膜）１０６を形成する。このとき、第１のノズル部１１ａ及び第２のノズル部１１ｂの内壁も、撥インク処理される。フッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とする材料は、撥インク性が良く、ディッピングで簡単に成膜可能な利点を有している。
【００４７】
（Ｌ）次に、撥インク処理された吐出面１０２ｂに、ダイシングテープ６０をサポートテープとして貼り付ける。
（Ｍ）次に、支持基板１２０側からＵＶ光を照射する。
（Ｎ）こうして、両面接着シート５０の自己剥離層５１をドープドポリシリコン層１０２の接合面１０２ａから剥離させ、支持基板１２０をドープドポリシリコン層１０２から取り外す。
（Ｏ）次に、ＡｒスパッタもしくはＯ2 プラズマ処理によって、ドープドポリシリコン層１０２の接合面１０２ａ側及び第１のノズル部１１ａ、第２のノズル部１１ｂの内壁に余分に形成された撥インク膜１０６を除去する。
これにより、吐出面１０２ｂ全面には撥インク膜１０６が形成され、ノズル孔１１の吐出口縁部を境界にしてノズル孔内壁には撥インク膜１０６が形成されていない状態となる。すなわち、ノズル孔内壁は親水性であり、吐出面１０２ｂはノズル孔１１の吐出口縁部まで撥液性なので、吐出面１０２ｂへのインク残留が無く飛行曲がりのない良好な吐出特性を得ることが可能となる。
【００４８】
（Ｐ）次に、ドープドポリシリコン層１０２の接合面１０２ａを吸着治具７０に吸着固定し、吐出面１０２ｂにサポートテープとして貼り付けられているダイシングテープ６０を剥離する。
【００４９】
（Ｑ）最後に、吸着治具７０の吸着固定を解除して、ドープドポリシリコン層１０２から構成されたノズル基板１を回収する。
【００５０】
＜ノズル基板１の製造方法２＞
ノズル基板１の製造方法２は、成膜基板上にアモルファスシリコン層を成膜により形成し、そのアモルファスシリコン層にノズル孔を形成してノズル基板とする製造方法である。
【００５１】
図８〜図１０は、ノズル基板の製造方法２を示す図である。以下、図８〜図１０を参照してノズル基板の製造方法２について説明する。
【００５２】
（Ａ）まず、成膜基板２００上に、ノズル基板基材となるアモルファスシリコン層２０１を減圧ＣＶＤを用いて例えば６０μｍの厚みで成膜により形成する。なお、アモルファスシリコン層２０１は、低温（例えば５００℃）での成膜が可能であるため、成膜基板２００には、例えば安価なホウ珪酸ガラス（耐熱温度例えば７００℃）を用いることができる。なお、石英等を用いても良い。アモルファスシリコン層２０１は、シラン系のガス（Ｓｉ2Ｈ6）にホスフィンを添加しながら減圧ＣＶＤを用いて形成する。成膜時のＳｉＨ4流量３００ｃｍ3／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）、温度５００℃〜５５０℃、チャンバー圧力１〜１０Ｐａの条件で成膜する。
（Ｂ）次に、アモルファスシリコン層２０１の上に、ＣＶＤやスパッタを用いてエッチングマスク（例えばＳｉＯ2膜）２０２を例えば１μｍ形成し、このエッチングマスク２０２に、フォトリソグラフィーを用いてノズル形状を形成するための２段形状を作成する。
（Ｃ）次に、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥによるボッシュプロセスにより、エッチングマスク２０２の開口部を垂直に異方性ドライエッチングし、アモルファスシリコン層２０１に、ノズル孔１１の第１のノズル部１１ａを形成する。この際、成膜基板２００でドライエッチングがストップする。これにより、ノズル形状を高精度に作製することが可能である。すなわち、従来の研削による薄板化では、吐出側ノズルエッジ部分にチッピングが発生する可能性があったが、ドライエッチングではこのような不都合は発生せず、精度良く作製することができる。
なお、ボッシュプロセスでは、エッチングガスとして、例えば、Ｃ4Ｆ8（フッ化炭素）、ＳＦ6 （フッ化硫黄）を使用し、これらのエッチングガスを交互に使用する。ここで、Ｃ4Ｆ8は第１のノズル部１１ａの側面方向にエッチングが進行しないように第１のノズル部１１ａの側面を保護するために使用し、ＳＦ6 は第１のノズル部１１ａの垂直方向のエッチングを促進するために使用する。
【００５３】
（Ｄ）次に、エッチングマスク２０２において、ノズル孔１１の第２のノズル部１１ｂとなる部分２０２ａのみが無くなるように、例えばＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride：バッファードフッ化水素酸）等のフッ化水素酸（ＨＦ）系のエッチング液でハーフエッチングする。
（Ｅ）そして、再度Ｄｅｅｐ−ＲＩＥによりエッチングマスク２０２の開口部を、例えば２０μｍの深さまで垂直に異方性ドライエッチングし、第２のノズル部１１ｂを形成する。
（Ｆ）ＢＨＦにて、最表面のエッチングマスク２０２をウェットエッチングにより除去する。
【００５４】
（Ｇ）アモルファスシリコン層２０１上に、例えばＳｉＯ2 膜を耐インク膜（吐出液保護膜）２０３としてＣＶＤやスパッタにより形成する。
（Ｈ）次に、アモルファスシリコン層２０１の片面、すなわちキャビティ基板２と接合される側の面（接合面）２０１ａに、両面接着シート５０を介して、ガラス等の透明材料よりなる支持基板１２０を貼り付ける。この両面接着シート５０は、ＵＶ発泡性自己剥離層５１を備えたシート（自己剥離型シート）で、その両面には接着面を有し、その一方の面にはさらに自己剥離層５１を備え、この自己剥離層５１は紫外線または熱などの刺激によって接着力が低下するようになっている。
このように、両面接着シート５０の接着面のみよりなる面５０ａを支持基板１２０の面と向かい合わせ、両面接着シート５０の自己剥離層５１を備えた側の面５０ｂをアモルファスシリコン層２０１の接合面１０２ａと向かい合わせ、これらの面を減圧環境下（１０Ｐａ以下）、例えば真空中で貼り合わせる。こうすることによって、接着界面に気泡が残らず、きれいな接着が可能になる。また、アモルファスシリコン層２０１と支持基板１２０を両面接着シート５０を介して貼り合わせるだけでよいので、アモルファスシリコン層２０１から両面接着シート５０を分離する際にアモルファスシリコン層２０１に割れや欠けが生じることがない。
【００５５】
なお、上記の説明では両面接着シート５０の一方の面５０ｂにのみ自己剥離層５１を備えている場合を示したが、自己剥離層５１は両面接着シート５０の両方の面５０ａ、５０ｂに設けたものであってもよい。
【００５６】
そして、成膜基板２００側からアモルファスシリコン層２０１に向けてレーザー光を照射する。
（Ｉ）これにより、アモルファスシリコン層２０１の一部がポリシリコン化し、アモルファスシリコン層２０１が成膜基板２００から剥離される。
このように、ノズル基板の製造方法２では、ノズル基板基材であるアモルファスシリコン層２０１を成膜基板２００から剥離する際、単にレーザーを照射するだけでよいため、上記の製造方法１に比べて次のような利点がある。すなわち、上記の製造方法１では、ウェットエッチングを用いているため、成膜基板１００、耐インク膜１０４，１０５及び支持基板１２０に耐エッチング性を有する材質が求められ、また、エッチングに長時間を要するものであった。しかしながら、ノズル基板の製造方法２では、エッチング液を用いないため、上記各部材（成膜基板１００、耐インク膜１０４，１０５及び支持基板１２０）の材料選択自由度が向上できる。
【００５７】
支持基板２００の剥離後は、上記の製造方法１の（Ｊ）〜（Ｑ）と同様の工程を行い、ノズル基板１を得る。
【００５８】
次に、上記の製造方法１及び２の方法で製造したノズル基板１の接合面に、キャビティ基板２の接合面を貼り合せる（接合工程は図示せず）。
以上の工程を経ることにより、ノズル基板１とキャビティ基板２の接合体を形成する。
【００５９】
その後、ノズル基板１とキャビティ基板２からなる接合体において、キャビティ基板２の他の接合面に電極基板３の接合面を貼り付ける（接合工程は図示せず）。
以上の工程を経ることにより、ノズル基板１、キャビティ基板２及び電極基板３の接合体を形成し、インクジェットヘッド１０を完成する。
【００６０】
本実施の形態に係るノズル基板の製造方法によれば、以下のような効果がある。
＜製造方法１及び製造方法２に共通の効果＞
（１）ノズル基板を成膜により形成するので、必要な厚みだけ（例えば５０μｍから７０μｍ）成膜すれば良い。
（２）ノズル基板の板厚が成膜による膜厚で決定するので、研削で板厚を制御する場合に比べて板厚・ノズル長さの精度が向上する。なお、研削による板厚精度はミクロンオーダであるのに対し、成膜の場合はサブミクロンオーダで可能であり、一桁、高精度に板厚制御が可能である。
（３）リンをドープすることで、応力を緩和しながらドープドポリシリコン又はアモルファスシリコンを成膜することができ、ノズル基板を構成するのに十分な膜厚に成膜することができる。
【００６１】
（４）第１のノズル部１１ａを形成するのに際し、犠牲層１０１又は成膜基板２００でエッチングがストップするので、従来の研削による薄板化で発生していた、吐出側ノズルエッジ部分のチッピング等が無く、ノズル形状及びノズル長を高精度に構成できる。
（５）研削工程が無いため、ノズル孔内への異物詰まりが無く、洗浄工程を省略することができる。また、異物による歩留まりの低下も防止できる。
（６）ノズル基板にドープドポリシリコン又はアモルファスシリコンを用いているため、単結晶シリコンを用いる場合に比べて安価に製造することができる。
（７）吐出液が触れる面全てに吐出液保護膜が形成されているため、吐出液に対する耐久性を向上することができる。
（８）ノズル孔内壁は親水性であり、吐出面はノズル孔の吐出口縁部まで撥水性なので、吐出面への液滴残留がなく飛行曲がりのない良好な吐出特性を得ることができる。
【００６２】
＜製造方法１の特有の効果＞
（１）アニール工程を行うことで、ドープドポリシリコン層１０２における内部応力を更に緩和することができ、ドープドポリシリコン層１０２の反りを防止することができる。
（２）ドープドポリシリコン層１０２を成膜基板１００から剥離する際には、犠牲層１０２をウェットエッチングすれば良いため、すなわち、基板全体をエッチング液に浸漬すれば良いため、容易且つ低コスト（複数ウエハをまとめて処理できるため）で行うことができる。
【００６３】
＜製造方法２の特有の効果＞
（１）アモルファスシリコン層２０１は、減圧ＣＶＤにより低温での成膜が可能であるため、成膜基板２００として、高価な石英ではなく、安価なホウ珪酸ガラスを用いることができる。
（２）アモルファスシリコン層２０１を成膜基板２００から剥離するのにレーザー照射を用いるので、製造方法１の犠牲層エッチングによる剥離方法に比べて処理時間を短縮でき、大面積基板の剥離も可能である。また、エッチング液を用いないので、成膜基板２００や耐インク膜１０４、及び撥水処理工程での支持基板１２０の材料選択自由度が向上する。
【００６４】
なお、本実施の形態では、ノズル形状を２段形状とした例を示したが、これに限られたものではなく、段差の無いストレート形状としても良い。
【００６５】
上記の実施形態では、ノズル基板及びインクジェットヘッド、ならびにこれらの製造方法について述べたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の思想の範囲内で種々変更することができる。例えば、ノズル孔より吐出される液状材料を変更することにより、図１１に示すインクジェットプリンタ３００のほか、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、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造など様々な用途の液滴吐出装置として利用することができる。液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）及び液滴吐出装置に、本実施の形態のノズル基板の製造方法で製造されたノズル基板を搭載することにより、良好な吐出特性を実現できる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図２】組立状態における図１の右半分の概略構成を示すインクジェットヘッドの部分断面図。
【図３】図２のインクジェットヘッドの上面図。
【図４】ノズル基板の製造工程１を示す部分断面図。
【図５】図４に続く製造工程を示す部分断面図。
【図６】図５に続く製造工程を示す部分断面図。
【図７】図６に続く製造工程を示す部分断面図。
【図８】ノズル基板の製造工程２を示す部分断面図。
【図９】図８に続く製造工程を示す部分断面図。
【図１０】図９に続く製造工程を示す部分断面図。
【図１１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドを使用したインクジェットプリンタの斜視図。
【符号の説明】
【００６７】
１  ノズル基板、１０  インクジェットヘッド、１１  ノズル孔、２１  圧力室、２２  振動板、２８  共通電極、３１  個別電極、１００  成膜基板、１０２  ドープドポリシリコン層、１０２ａ  接合面、１０２ｂ  吐出面、１０４  耐インク膜（吐出液保護膜）、１０５  耐インク膜（吐出液保護膜）、１０６  撥インク膜（撥液膜）、２００  成膜基板、２０１  アモルファスシリコン層、３００  インクジェットプリンタ。
【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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