(57)【要約】【課題】２つの基材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合してなる信頼性の高い接合体、および、２つの基材同士を、低温下で効率よく接合する接合方法を提供すること。【解決手段】接合体５は、２つの基板（基材）２１、２２と、これらの基板２１、２２間に設けられた２層の接合膜３１、３２とを有しており、この２層の接合膜３１、３２を介して、２つの基板２１、２２が接合されてなるものである。このような接合体５のうち、各接合膜３１、３２は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含むものである。そして、各接合膜３１、３２にエネルギーを付与すると、接着性が発現し、これにより２つの基板２１、２２間が接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基材と、該第１の基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含む第１の接合膜とを有する第１の被着体と、
第２の基材と、該第２の基材上に設けられ、前記第１の接合膜と同様の第２の接合膜とを有する第２の被着体とを有し、
前記第１の接合膜の少なくとも一部の領域および前記第２の接合膜の少なくとも一部の領域にそれぞれエネルギーを付与し、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離することにより、前記第１の接合膜の表面の前記領域および前記第２の接合膜の表面の前記領域にそれぞれ発現した接着性によって、前記第１の被着体と前記第２の被着体とが接合されていることを特徴とする接合体。
【請求項２】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方において、構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％である請求項１に記載の接合体。
【請求項３】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方において、Ｓｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３である請求項１または２に記載の接合体。
【請求項４】
前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の接合体。
【請求項５】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、Ｓｉ−Ｈ結合を含んでいる請求項１ないし４のいずれかに記載の接合体。
【請求項６】
前記Ｓｉ−Ｈ結合を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピーク強度が０．００１〜０．２である請求項５に記載の接合体。
【請求項７】
前記脱離基は、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子が前記Ｓｉ骨格に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものである請求項１ないし６のいずれかに記載の接合体。
【請求項８】
前記脱離基は、アルキル基である請求項７に記載の接合体。
【請求項９】
前記脱離基としてメチル基を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、メチル基に帰属するピーク強度が０．０５〜０．４５である請求項８に記載の接合体。
【請求項１０】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離した後に、活性手を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の接合体。
【請求項１１】
前記活性手は、未結合手または水酸基である請求項１０に記載の接合体。
【請求項１２】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、プラズマ重合法により形成されたものである請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合体。
【請求項１３】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項１２に記載の接合体。
【請求項１４】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項１３に記載の接合体。
【請求項１５】
前記プラズマ重合法において、プラズマを発生させる際の高周波の出力密度は、０．０１〜１００Ｗ／ｃｍ２である請求項１２ないし１４のいずれかに記載の接合体。
【請求項１６】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１ないし１５のいずれかに記載の接合体。
【請求項１７】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、流動性を有しない固体状のものである請求項１ないし１６のいずれかに記載の接合体。
【請求項１８】
前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方の屈折率は、１．３５〜１．６である請求項１ないし１７のいずれかに記載の接合体。
【請求項１９】
前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方は、板状をなしている請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合体。
【請求項２０】
前記第１の基材の少なくとも前記第１の接合膜を形成する部分および前記第２の基材の少なくとも前記第２の接合膜を形成する部分の少なくとも一方は、シリコン材料、金属材料またはガラス材料を主材料として構成されている請求項１ないし１９のいずれかに記載の接合体。
【請求項２１】
前記第１の基材の前記第１の接合膜を備える面および前記第２の基材の前記第２の接合膜を備える面の少なくとも一方には、あらかじめ、前記各接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項１ないし２０のいずれかに記載の接合体。
【請求項２２】
前記表面処理は、プラズマ処理である請求項２１に記載の接合体。
【請求項２３】
前記第１の基材と前記第１の接合膜との間および前記第２の基材と前記第２の接合膜との間の少なくとも一方に、中間層が介挿されている請求項１ないし２２のいずれかに記載の接合体。
【請求項２４】
前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されている請求項２３に記載の接合体。
【請求項２５】
第１の基材と、該第１の基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含む第１の接合膜とを有する第１の被着体と、第２の基材と、該第２の基材上に設けられ、前記第１の接合膜と同様の第２の接合膜とを有する第２の被着体とを用意する工程と、
前記第１の接合膜の表面の少なくとも一部の領域および前記第２の接合膜の表面の少なくとも一部の領域にそれぞれエネルギーを付与する工程と、
前記第１の接合膜の表面の前記領域と前記第２の接合膜の表面の前記領域とを密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを接合し、接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２６】
第１の基材と、該第１の基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含む第１の接合膜とを有する第１の被着体と、第２の基材と、該第２の基材上に設けられ、前記第１の接合膜と同様の第２の接合膜とを有する第２の被着体とを用意する工程と、
前記第１の接合膜と前記第２の接合膜とを密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを重ね合わせ、仮接合体を得る工程と、
前記仮接合体中の前記第１の接合膜の少なくとも一部の領域および前記第２の接合膜の少なくとも一部の領域にそれぞれエネルギーを付与することにより、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを接合し、接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２７】
前記エネルギーの付与は、前記各接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記各接合膜を加熱する方法、および前記各接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項２５または２６に記載の接合方法。
【請求項２８】
前記エネルギー線は、波長１５０〜３００ｎｍの紫外線である請求項２７に記載の接合方法。
【請求項２９】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項２７に記載の接合方法。
【請求項３０】
前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項２７に記載の接合方法。
【請求項３１】
前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われる請求項２５ないし３０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３２】
さらに、前記接合体に対して、その接合強度を高める処理を行う工程を有する請求項２５ないし３１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３３】
前記接合強度を高める処理を行う工程は、前記接合体にエネルギー線を照射する方法、前記接合体を加熱する方法、および前記接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項３２に記載の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合体および接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材（基材）同士を接合（接着）する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
接着剤は、部材の材質によらず、接着性を示すことができる。このため、種々の材料で構成された部材同士を、様々な組み合わせで接着することができる。
例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）は、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより組み立てられている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることにより、部材同士を接着する。
【０００３】
ところが、このような接着剤では、以下のような問題がある。
・接着強度が低い
・寸法精度が低い
・硬化時間が長いため、接着に長時間を要する
また、多くの場合、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程の高コスト化・複雑化を招いている。
【０００４】
一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である（例えば、特許文献１参照）。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、固体接合には、以下のような問題がある。
・接合される部材の材質に制約がある
・接合プロセスにおいて高温（例えば、７００〜８００℃程度）での熱処理を伴う
・接合プロセスにおける雰囲気が減圧雰囲気に限られる
このような問題を受け、接合に供される部材の材質によらず、部材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合する方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８２４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、２つの基材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合してなる信頼性の高い接合体、および、２つの基材同士を、低温下で効率よく接合する接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合体は、第１の基材と、該第１の基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含む第１の接合膜とを有する第１の被着体と、
第２の基材と、該第２の基材上に設けられ、前記第１の接合膜と同様の第２の接合膜とを有する第２の被着体とを有し、
前記第１の接合膜の少なくとも一部の領域および前記第２の接合膜の少なくとも一部の領域にそれぞれエネルギーを付与し、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離することにより、前記第１の接合膜の表面の前記領域および前記第２の接合膜の表面の前記領域にそれぞれ発現した接着性によって、前記第１の被着体と前記第２の被着体とが接合されていることを特徴とする。
これにより、２つの基材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合してなる接合体が得られる。
【０００９】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方において、構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％であることが好ましい。
これにより、各接合膜は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜自体が強固なものとなる。また、かかる接合膜は、基材および他の接合膜に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
【００１０】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方において、Ｓｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、接合膜同士をより強固に接合することができるようになる。
本発明の接合体では、前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下であることが好ましい。
これにより、Ｓｉ骨格は特にランダムな原子構造を含むものとなる。そして、寸法精度および接着性に優れた接合膜が得られる。
【００１１】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、Ｓｉ−Ｈ結合を含んでいることが好ましい。
Ｓｉ−Ｈ結合は、シロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Ｓｉ−Ｈ結合を避けるように形成されることとなり、Ｓｉ骨格の規則性が低下する。このようにして、接合膜中にＳｉ−Ｈ結合が含まれることにより、結晶化度の低いＳｉ骨格を効率よく形成することができる。
【００１２】
本発明の接合体では、前記Ｓｉ−Ｈ結合を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピーク強度が０．００１〜０．２であることが好ましい。
これにより、接合膜中の原子構造は、相対的に最もランダムなものとなる。このため、接合膜は、接合強度、耐薬品性および寸法精度において特に優れたものとなる。
【００１３】
本発明の接合体では、前記脱離基は、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子が前記Ｓｉ骨格に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものであることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、エネルギーを付与することによって比較的簡単に、かつ均一に脱離する脱離基が得られることとなり、接合膜付き基材の接着性をより高度化することができる。
【００１４】
本発明の接合体では、前記脱離基は、アルキル基であることが好ましい。
これにより、耐候性および耐薬品性に優れた接合膜が得られる。
本発明の接合体では、前記脱離基としてメチル基を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、メチル基に帰属するピーク強度が０．０５〜０．４５であることが好ましい。
これにより、メチル基の含有率が最適化され、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、接合膜中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、接合膜に十分な接着性が生じる。また、接合膜には、メチル基に起因する十分な耐候性および耐薬品性が発現する。
【００１５】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離した後に、活性手を有することが好ましい。
これにより、接合膜同士を、化学的結合に基づいて強固に接合してなる接合体が得られる。
本発明の接合体では、前記活性手は、未結合手または水酸基であることが好ましい。
これにより、接合膜同士が、特に強固に接合される。
【００１６】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、プラズマ重合法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、接合膜同士を、特に強固に接合してなる接合体が得られる。また、プラズマ重合法で形成された接合膜は、エネルギーが付与されて脱離基が脱離した状態（活性化状態）が比較的長時間にわたって維持されるため、得られる接合体の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【００１７】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、接着性により優れた接合膜が得られる。また、この接合膜は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなり、例えば、薬品類等に長期にわたって曝されるような接合体の作製に際して、有効に用いられるものとなる。
本発明の接合体では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れた接合膜が得られる。
【００１８】
本発明の接合体では、前記プラズマ重合法において、プラズマを発生させる際の高周波の出力密度は、０．０１〜１００Ｗ／ｃｍ２であることが好ましい。
これにより、高周波の出力密度が高過ぎて原料ガスに必要以上のプラズマエネルギーが付加されるのを防止しつつ、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格を確実に形成することができる。
【００１９】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、接合膜同士を接合した接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方は、流動性を有しない固体状のものであることが好ましい。
これにより、接合体の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。また、従来に比べ、短時間で強固な接合が可能になる。
【００２０】
本発明の接合体では、前記第１の接合膜および前記第２の接合膜の少なくとも一方の屈折率は、１．３５〜１．６であることが好ましい。
このような接合膜は、その屈折率が水晶や石英ガラスの屈折率に比較的近いため、例えば、接合膜を貫通するような構造の光学部品を製造する際に好適に用いられる。
本発明の接合体では、前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方は、板状をなしていることが好ましい。
これにより、基材が撓み易くなり、基材は、他の基材の形状に沿って十分に変形可能なものとなるため、これらの密着性がより高くなる。また、基材が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和することができる。
【００２１】
本発明の接合体では、前記第１の基材の少なくとも前記第１の接合膜を形成する部分および前記第２の基材の少なくとも前記第２の接合膜を形成する部分の少なくとも一方は、シリコン材料、金属材料またはガラス材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、表面処理を施さなくても、十分な接合強度が得られる。
【００２２】
本発明の接合体では、前記第１の基材の前記第１の接合膜を備える面および前記第２の基材の前記第２の接合膜を備える面の少なくとも一方には、あらかじめ、前記各接合膜との密着性を高める表面処理が施されていることが好ましい。
これにより、基材の表面を清浄化および活性化し、基材と接合膜との接合強度を高めることができる。
本発明の接合体では、前記表面処理は、プラズマ処理であることが好ましい。
これにより、接合膜を形成するために、基材の表面を特に最適化することができる。
【００２３】
本発明の接合体では、前記第１の基材と前記第１の接合膜との間および前記第２の基材と前記第２の接合膜との間の少なくとも一方に、中間層が介挿されていることが好ましい。
これにより、信頼性の高い接合体を得ることができる。
本発明の接合体では、前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、基材と接合膜との間の接合強度を特に高めることができる。
【００２４】
本発明の接合方法は、第１の基材と、該第１の基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含む第１の接合膜とを有する第１の被着体と、第２の基材と、該第２の基材上に設けられ、前記第１の接合膜と同様の第２の接合膜とを有する第２の被着体とを用意する工程と、
前記第１の接合膜の表面の少なくとも一部の領域および前記第２の接合膜の表面の少なくとも一部の領域にそれぞれエネルギーを付与する工程と、
前記第１の接合膜の表面の前記領域と前記第２の接合膜の表面の前記領域とを密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを接合し、接合体を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、２つの基材同士を、低温下で効率よく接合することができる。
【００２５】
本発明の接合方法は、第１の基材と、該第１の基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含む第１の接合膜とを有する第１の被着体と、第２の基材と、該第２の基材上に設けられ、前記第１の接合膜と同様の第２の接合膜とを有する第２の被着体とを用意する工程と、
前記第１の接合膜と前記第２の接合膜とを密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを重ね合わせ、仮接合体を得る工程と、
前記仮接合体中の前記第１の接合膜の少なくとも一部の領域および前記第２の接合膜の少なくとも一部の領域にそれぞれエネルギーを付与することにより、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを接合し、接合体を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、２つの基材同士を、低温下で効率よく接合することができる。また、仮接合体の状態では、接合膜同士の間は接合されていないので、第１の被着体と第２の被着体とを重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができる。その結果、接合膜の表面方向における位置精度を高めることができる。
【００２６】
本発明の接合方法では、前記エネルギーの付与は、前記各接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記各接合膜を加熱する方法、および前記各接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合膜に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができる。
【００２７】
本発明の接合方法では、前記エネルギー線は、波長１５０〜３００ｎｍの紫外線であることが好ましい。
これにより、接合膜に付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜中のＳｉ骨格が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、Ｓｉ骨格と脱離基との間の結合を選択的に切断することができる。その結果、接合膜の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜に接着性を発現させることができる。
【００２８】
本発明の接合方法では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、圧力が高すぎて基板や被着体に損傷等が生じるのを防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
【００２９】
本発明の接合方法では、さらに、前記接合体に対して、その接合強度を高める処理を行う工程を有することが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
本発明の接合方法では、前記接合強度を高める処理を行う工程は、前記接合体にエネルギー線を照射する方法、前記接合体を加熱する方法、および前記接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図２】基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】本発明の接合体において、接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図４】本発明の接合体において、接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図５】本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。
【図６】基板上に接合膜を作製する方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図７】基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図８】基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図９】基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第４実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図１０】本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図である。
【図１１】図１０に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図である。
【図１２】図１０に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の接合体および接合方法を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の接合体は、２つの基板（基材）２１、２２と、これらの基板２１、２２間に設けられた２層の接合膜３１、３２とを有しており、この２層の接合膜３１、３２を介して、２つの基板２１、２２が接合されてなるものである。
この接合体のうち、各接合膜３１、３２は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含むものである。
【００３２】
このような接合膜３１、３２は、その平面視における少なくとも一部の領域、すなわち、平面視における接合膜３１、３２の全面または一部の領域に対して、エネルギーを付与することにより、接合膜３１、３２の少なくとも表面付近に存在する脱離基がＳｉ骨格から脱離するものである。そして、この接合膜３１、３２は、脱離基の脱離によって、その表面のエネルギーを付与した領域に、相互の接着性が発現するという特徴を有する。
このような特徴を有する各接合膜３１、３２は、２つの基板２１、２２間を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合可能となる。そして、かかる接合膜３１、３２を用いることにより、基板２１と対向基板２２と（２つの基板）が強固に接合してなる信頼性の高い接合体が得られる。
【００３３】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の接合体および接合方法の各第１実施形態について説明する。
図１および図２は、基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）、図３は、本発明の接合体において、接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図４は、本発明の接合体において、接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図１ないし図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００３４】
本実施形態にかかる接合方法は、基板２１の一方の面に接合膜３１を形成してなる接合膜付き基材１ａを用意する工程と、接合膜付き基材１ａの接合膜３１に対してエネルギーを付与して、接合膜３１中から脱離基を脱離させることにより、接合膜３１を活性化させる工程と、対向基板２２の一方の面に前記接合膜３１と同様の接合膜３２を形成してなる接合膜付き基材１ｂ（他の接合膜付き基材）を用意し、各接合膜付き基材１ａ、１ｂが備える接合膜３１、３２同士が密着するように、これらを貼り合わせ、接合体５を得る工程とを有する。
【００３５】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１］まず、接合膜付き基材１ａを用意する。
接合膜付き基材１ａは、図１（ａ）に示すように、板状をなす基板（基材）２１と、基板２１上に設けられた接合膜３１とを有している。
このうち、基板２１は、接合膜３１を支持する程度の剛性を有するものであれば、いかなる材料で構成されたものであってもよい。
【００３６】
具体的には、基板２１の構成材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ガリウムヒ素のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３７】
また、基板２１は、その表面に、Ｎｉめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
また、基板（基材）２１の形状は、接合膜３１を支持する面を有するような形状であればよく、板状のものに限定されない。すなわち、基材の形状は、例えば、塊状（ブロック状）、棒状等であってもよい。
【００３８】
なお、本実施形態では、基板２１が板状をなしていることから、基板２１が撓み易くなり、対向基板２２の形状に沿って十分に変形可能なものとなるため、これらの密着性がより高くなる。また、接合膜付き基材１ａにおいて、基板２１と接合膜３１との密着性が高くなるとともに、基板２１が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和することができる。
この場合、基板２１の平均厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。なお、後述する対向基板２２の平均厚さも、前述した基板２１の平均厚さと同様の範囲内であるのが好ましい。
【００３９】
一方、接合膜３１は、基板２１と後述する対向基板２２との間に位置し、これらの基板２１、２２の接合を担うものである。
かかる接合膜３１は、図３、４に示すように、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合３０２を含み、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１と、このＳｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３とを有するものである。
【００４０】
本発明の接合体は、主にこの接合膜３１に特徴を有する。なお、この接合膜３１については、後に詳述する。
また、基板２１の少なくとも接合膜３１を形成すべき領域には、基板２１の構成材料に応じて、接合膜３１を形成する前に、あらかじめ、基板２１と接合膜３１との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。
【００４１】
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、基板２１の接合膜３１を形成すべき領域を清浄化するとともに、該領域を活性化させることができる。これにより、基板２１と接合膜３１との接合強度を高めることができる。
【００４２】
また、これらの各表面処理の中でもプラズマ処理を用いることにより、接合膜３１を形成するために、基板２１の表面を特に最適化することができる。
なお、表面処理を施す基板２１が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
また、基板２１の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜３１の接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基板２１の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
【００４３】
このような材料で構成された基板２１は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基板２１を用いると、上記のような表面処理を施さなくても、基板２１と接合膜３１との密着強度を高めることができる。
なお、この場合、基板２１の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合膜３１を形成すべき領域の表面付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００４４】
また、表面処理に代えて、基板２１の少なくとも接合膜３１を形成すべき領域には、あらかじめ、中間層を形成しておくのが好ましい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、接合膜３１との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基板２１と接合膜３１とを接合することになり、信頼性の高い接合体を得ることができる。
【００４５】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基板２１と接合膜３１との間の接合強度を特に高めることができる。
【００４６】
［２］次に、接合膜付き基材１ａの接合膜３１の表面３５１に対してエネルギーを付与する。
エネルギーが付与されると、接合膜３１では、脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離する。そして、脱離基３０３が脱離した後には、接合膜３１の表面３５１および内部に活性手が生じる。これにより、接合膜３１の表面３５１に、他の接合膜付き基材１ｂとの接着性が発現する。
【００４７】
その結果、接合膜付き基材１ａは、接合膜付き基材１ｂと、活性手による化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
ここで、接合膜３１に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよく、例えば、エネルギー線を照射する方法、接合膜３１を加熱する方法、接合膜３１に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、プラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、オゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。
【００４８】
また、本実施形態では、接合膜３１にエネルギーを付与する方法として、特に、接合膜３１にエネルギー線を照射する方法を用いるのが好ましい。これらの方法は、接合膜３１に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
このうち、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光のような光、Ｘ線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線等、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。
【００４９】
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１５０〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい（図１（ｂ）参照）。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜３１中のＳｉ骨格３０１が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３との間の結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜３１の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜３１に接着性を発現させることができる。
【００５０】
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、脱離基３０３の脱離を効率よく行わせることができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、接合膜３１の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプと接合膜３１との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【００５１】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜３１の表面３５１付近の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間、すなわち、接合膜３１の内部の脱離基３０３を多量に脱離させない程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、接合膜３１の構成材料等に応じて若干異なるものの、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
一方、レーザー光としては、例えば、エキシマレーザー（フェムト秒レーザー）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が挙げられる。
【００５２】
また、接合膜３１に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
【００５３】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜３１に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基板２１の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜３１から脱離する脱離基３０３の脱離量を調整することが可能となる。このように脱離基３０３の脱離量を調整することにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとの間の接合強度を容易に制御することができる。
【００５４】
すなわち、脱離基３０３の脱離量を多くすることにより、接合膜３１の表面３５１および内部に、より多くの活性手が生じるため、接合膜３１に発現する接着性をより高めることができる。一方、脱離基３０３の脱離量を少なくすることにより、接合膜３１の表面および内部に生じる活性手を少なくし、接合膜３１に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【００５５】
ここで、エネルギーが付与される前の接合膜３１は、図３に示すように、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３とを有している。かかる接合膜３１にエネルギーが付与されると、脱離基３０３（本実施形態では、メチル基）がＳｉ骨格３０１から脱離する。これにより、図４に示すように、接合膜３１の表面３５１に活性手３０４が生じ、活性化される。その結果、接合膜３１の表面に接着性が発現する。
【００５６】
ここで、接合膜３１を「活性化させる」とは、接合膜３１の表面３５１および内部の脱離基３０３が脱離して、Ｓｉ骨格３０１において終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態や、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
【００５７】
したがって、活性手３０４とは、未結合手（ダングリングボンド）、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手３０４によれば、接合膜付き基材１ｂに対して、特に強固な接合が可能となる。
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、接合膜３１に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせる前に、あらかじめ、接合膜付き基材１ａの接合膜３１に対してエネルギーを付与する場合について説明しているが、かかるエネルギーの付与は、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせる（重ね合わせる）際、または貼り合わせた（重ね合わせた）後に行われるようにしてもよい。このような場合については、後述する第２実施形態において説明する。
【００５９】
［３］次に、接合膜付き基材１ｂを用意する。そして、図１（ｃ）に示すように、活性化させた接合膜３１と接合膜付き基材１ｂとが密着するように、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせる。これにより、図１（ｄ）に示すような接合体５を得る。
このようにして得られた接合体５では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとが接合されている。このため、接合体５は短時間で形成することができ、かつ、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
【００６０】
また、このような接合膜付き基材１ａを用いて得られた接合体５を得る方法によれば、従来の固体接合のように、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基板２１および対向基板２２をも、接合に供することができる。
また、各接合膜３１、３２を介して基板２１と対向基板２２とを接合しているため、基板２１や対向基板２２の構成材料に制約がないという利点もある。
【００６１】
以上のことから、本発明によれば、基板２１および対向基板２２の各構成材料の選択の幅をそれぞれ広げることができる。
また、固体接合では、接合層を介していないため、基板２１と対向基板２２との間の熱膨張率に大きな差がある場合、その差に基づく応力が接合界面に集中し易く、剥離等が生じるおそれがあったが、接合体（本発明の接合体）５では、各接合膜３１、３２によって応力の集中が緩和され、剥離を防止することができる。
【００６２】
ここで、用意する対向基板２２は、基板２１と同様、いかなる材料で構成されたものであってもよい。
具体的には、対向基板２２は、基板２１の構成材料と同様の材料で構成される。
また、対向基板２２の形状も、基板２１と同様、接合膜３２が密着する面を有する形状であれば、特に限定されず、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【００６３】
ところで、対向基板２２の構成材料は、基板２１と異なっていても同じでもよい。
また、基板２１と対向基板２２の各熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。基板２１と対向基板２２の熱膨張率がほぼ等しければ、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合せた際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる接合体５において、剥離等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
【００６４】
また、後に詳述するが、基板２１および対向基板２２の各熱膨張率が互いに異なる場合でも、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせる際の条件を以下のように最適化することにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを高い寸法精度で強固に接合することができる。
すなわち、基板２１と対向基板２２の熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
【００６５】
具体的には、基板２１と対向基板２２との熱膨張率差にもよるが、基板２１および対向基板２２の温度が２５〜５０℃程度である状態下で、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせるのが好ましく、２５〜４０℃程度である状態下で貼り合わせるのがより好ましい。このような温度範囲であれば、基板２１と対向基板２２の熱膨張率差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、接合体５における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
【００６６】
また、この場合、基板２１と対向基板２２との間の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが特に推奨される。
また、基板２１と対向基板２２は、互いに剛性が異なっているのが好ましい。これにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとをより強固に接合することができる。
【００６７】
また、基板２１と対向基板２２のうち、少なくとも一方の構成材料が、樹脂材料で構成されているのが好ましい。樹脂材料は、その柔軟性により、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを接合した際に、その接合界面に発生する応力（例えば、熱膨張に伴う応力等）を緩和することができる。このため、接合界面が破壊し難くなり、結果的に、接合強度の高い接合体５を得ることができる。
【００６８】
なお、対向基板２２の接合膜３２を形成すべき領域にも、前記基板２１の場合と同様に、あらかじめ、対向基板２２と接合膜３２との密着性を高める表面処理または中間層の形成を施すのが好ましい。
また、対向基板２２の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、対向基板２２と接合膜３２との密着強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる対向基板２２の構成材料には、前述した基板２１の構成材料と同様のもの、すなわち、各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を用いることができる。
【００６９】
ここで、本工程において、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとが接合されるメカニズムについて説明する。
この接合は、以下のような２つのメカニズム（ｉ）、（ii）の双方または一方に基づくものであると推察される。
（ｉ）例えば、各接合膜３１、３２の表面３５１、３５２に水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、各接合膜３１、３２同士が密着するように、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士を貼り合わせたとき、各接合膜付き基材１ａ、１ｂの接合膜３１、３２の表面３５１、３５２に存在する水酸基同士が、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士が接合されると推察される。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合する。その結果、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士の間では、水酸基が結合していた結合手同士が酸素原子を介して結合する。これにより、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士がより強固に接合されると推察される。
【００７０】
（ii）２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士を貼り合わせると、各接合膜３１、３２の表面３５１、３５２や内部に生じた終端化されていない結合手（未結合手）同士が再結合する。この再結合は、接合膜３１と接合膜３２との間で、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にネットワーク状の結合が形成される。これにより、各接合膜３１、３２を構成するそれぞれの母材（Ｓｉ骨格３０１）同士が直接接合して、各接合膜３１、３２同士が一体化する。
【００７１】
以上のような（ｉ）または（ii）のメカニズムにより、図１（ｄ）に示すような接合体５が得られる。
なお、前記工程［２］で活性化された各接合膜３１、３２の表面３５１、３５２は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［２］の終了後、できるだけ早く本工程［３］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［２］の終了後、６０分以内に本工程［３］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、各接合膜３１、３２の表面が十分な活性状態を維持しているので、本工程で接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
【００７２】
換言すれば、活性化させる前の各接合膜３１、３２は、Ｓｉ骨格３０１を有する接合膜であるため、化学的に比較的安定であり、耐候性に優れている。このため、活性化させる前の各接合膜３１、３２は、長期にわたる保存に適したものとなる。したがって、例えば、そのような接合膜３１を備えた接合膜付き基材１ａを多量に製造または購入して保存しておき、本工程の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程［２］に記載したエネルギーの付与を行うようにすれば、接合体５の製造効率の観点から有効である。
【００７３】
以上のようにして、図１（ｄ）に示す接合体（本発明の接合体）５を得ることができる。
なお、図１（ｄ）では、接合膜付き基材１ａの接合膜３１の全面を覆うように接合膜付き基材１ｂを重ね合わせているが、これらの相対的な位置は、互いにずれていてもよい。すなわち、接合膜３１から接合膜付き基材１ｂがはみ出るように、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとが重ね合わされていてもよい。
【００７４】
このようにして得られた接合体５は、基板２１と対向基板２２との間の接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する接合体５は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。そして、後述のように、接合体５を用いて、例えば液滴吐出ヘッドを構成した場合、耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。また、接合膜付き基材１ａによれば、基板２１と対向基板２２とが上記のような大きな接合強度で接合された接合体５を効率よく作製することができる。
【００７５】
なお、従来のシリコン直接接合のような固体接合では、接合に供される表面を活性化させても、その活性状態は、大気中で数秒〜数十秒程度の極めて短時間しか維持することができなかった。このため、表面の活性化を行った後、接合する２つの基板２１、２２を貼り合わせる等の作業に要する時間を、十分に確保することができないという問題があった。
【００７６】
これに対し、本発明によれば、Ｓｉ骨格３０１を有する接合膜３１を用いて接合を行っているため、数分以上の比較的長時間にわたって活性状態を維持することができる。このため、貼り合わせ作業に要する時間を十分に確保することができ、接合作業の効率化を高めることができる。
なお、接合体５を得た後、この接合体５に対して、必要に応じ、以下の３つの工程（［４Ａ］、［４Ｂ］および［４Ｃ］）のうちの少なくとも１つの工程（接合体５の接合強度を高める工程）を行うようにしてもよい。これにより、接合体５の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【００７７】
［４Ａ］図２（ｅ）に示すように、得られた接合体５を、基板２１と対向基板２２とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、基板２１の表面および対向基板２２の表面に、接合膜３１の表面および接合膜３２の表面がより近接し、接合体５における接合強度をより高めることができる。
また、接合体５を加圧することにより、接合体５中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、接合体５における接合強度をさらに高めることができる。
このとき、接合体５を加圧する際の圧力は、接合体５が損傷を受けない程度の圧力で、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に比例して接合体５における接合強度を高めることができる。
【００７８】
なお、この圧力は、基板２１および対向基板２２の各構成材料や各厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、基板２１および対向基板２２の各構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体５の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板２１および対向基板２２の各構成材料によっては、基板２１および対向基板２２に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体５を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
【００７９】
［４Ｂ］図２（ｅ）に示すように、得られた接合体５を加熱する。
これにより、接合体５における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体５を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体５の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体５が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【００８０】
また、前記工程［４Ａ］、［４Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図２（ｅ）に示すように、接合体５を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、各接合膜３１、３２の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。そして、各接合膜３１、３２同士の一体化がより進行する。その結果、図２（ｆ）に示すように、ほぼ完全に一体化された接合膜３０が得られる。
【００８１】
［４Ｃ］得られた接合体５に紫外線を照射する。
これにより、接合膜３１と基板２１および対向基板２２との間に形成される化学結合を増加させ、基板２１と接合膜３１との間、対向基板２２と接合膜３２との間、および接合膜３１と接合膜３２との間の接合強度をそれぞれ高めることができる。その結果、接合体５の接合強度を特に高めることができる。
このとき照射される紫外線の条件は、前記工程［２］に示した紫外線の条件と同等にすればよい。
【００８２】
また、本工程［４Ｃ］を行う場合、基板２１および対向基板２２のうち、いずれか一方が透光性を有していることが必要である。そして、透光性を有する基板側から、紫外線を照射することにより、接合膜３１に対して確実に紫外線を照射することができる。
以上のような工程を行うことにより、接合体５における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【００８３】
ここで、前述したように、本発明の接合体は、各接合膜３１、３２に特徴を有している。接合膜３１および接合膜３２は同様であるので、以下、代表として接合膜３１について詳述する。
前述したように、接合膜３１は、図３、４に示すように、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合３０２を含み、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１と、このＳｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３とを有するものである。このような接合膜３１は、シロキサン結合３０２を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１の影響によって、変形し難い強固な膜となる。これは、Ｓｉ骨格３０１の結晶性が低くなるため、結晶粒界における転位やズレ等の欠陥が生じ難いためであると考えられる。このため、接合膜３１自体が接合強度、耐薬品性および寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる接合体５においても、接合強度、耐薬品性および寸法精度が高いものが得られる。
【００８４】
このような接合膜３１は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離し、図４に示すように、接合膜３１の表面３５１および内部に、活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜３１の表面３５１に接着性が発現する。
かかる接着性が発現すると、接合膜３１を備えた接合膜付き基材１ａは、接合膜付き基材１ｂに対して、高い寸法精度で強固に効率よく接合可能なものとなる。
【００８５】
また、このような接合膜３１は、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、従来、流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接着層（接合膜３１）の厚さや形状がほとんど変化しない。これにより、接合膜付き基材１ａを用いて得られた接合体５の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【００８６】
このような接合膜３１としては、特に、接合膜３１を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％程度であるのが好ましく、２０〜８０原子％程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、接合膜３１は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜３１自体が強固なものとなる。また、かかる接合膜３１は、基板２１および接合膜付き基材１ｂに対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
【００８７】
また、接合膜３１中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜３１の安定性が高くなり、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとをより強固に接合することができるようになる。
なお、接合膜３１中のＳｉ骨格３０１の結晶化度は、４５％以下であるのが好ましく、４０％以下であるのがより好ましい。これにより、Ｓｉ骨格３０１は十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、前述したＳｉ骨格３０１の特性が顕在化し、接合膜３１の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【００８８】
また、接合膜３１は、その構造中にＳｉ−Ｈ結合を含んでいるのが好ましい。このＳｉ−Ｈ結合は、プラズマ重合法によってシランが重合反応する際に重合物中に生じるものであるが、このとき、Ｓｉ−Ｈ結合がシロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Ｓｉ−Ｈ結合を避けるように形成されることとなり、Ｓｉ骨格３０１の原子構造の規則性が低下する。このようにして、プラズマ重合法によれば、結晶化度の低いＳｉ骨格３０１を効率よく形成することができる。
【００８９】
一方、接合膜３１中のＳｉ−Ｈ結合の含有率が多ければ多いほど結晶化度が低くなるわけではない。具体的には、接合膜３１の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピークの強度は、０．００１〜０．２程度であるのが好ましく、０．００２〜０．０５程度であるのがより好ましく、０．００５〜０．０２程度であるのがさらに好ましい。Ｓｉ−Ｈ結合のシロキサン結合に対する割合が前記範囲内であることにより、接合膜３１中の原子構造は、相対的に最もランダムなものとなる。このため、Ｓｉ−Ｈ結合のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対して前記範囲内にある場合、接合膜３１は、接合強度、耐薬品性および寸法精度において特に優れたものとなる。
【００９０】
また、Ｓｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３は、前述したように、Ｓｉ骨格３０１から脱離することによって、接合膜３１に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようＳｉ骨格３０１に確実に結合しているものである必要がある。
【００９１】
かかる観点から、脱離基３０３には、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含み、これらの各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜付き基材１ａの接着性をより高度なものとすることができる。
【００９２】
なお、上記のような各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基３０３は、特にアルキル基であるのが好ましい。アルキル基は化学的な安定性が高いため、アルキル基を含む接合膜３１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００９３】
ここで、脱離基３０３がメチル基（−ＣＨ３）である場合、その好ましい含有率は、赤外光吸収スペクトルにおけるピーク強度から以下のように規定される。
すなわち、接合膜３１の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を１としたとき、メチル基に帰属するピークの強度は、０．０５〜０．４５程度であるのが好ましく、０．１〜０．４程度であるのがより好ましく、０．２〜０．３程度であるのがさらに好ましい。メチル基のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対する割合が前記範囲内であることにより、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、接合膜３１中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、接合膜３１に十分な接着性が生じる。また、接合膜３１には、メチル基に起因する十分な耐候性および耐薬品性が発現する。
【００９４】
このような特徴を有する接合膜３１の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合を含む重合物等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜３１は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜３１は、基板２１に対して特に強固に被着するとともに、接合膜付き基材１ｂに対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基板２１と対向基板２２とを強固に接合することができる。
また、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性（非接着性）を示すが、エネルギーを付与されることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行えるという利点を有する。
【００９５】
なお、この撥水性（非接着性）は、主に、ポリオルガノシロキサン中に含まれたアルキル基による作用である。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜３１は、エネルギーを付与されることにより、表面３５１に接着性が発現するとともに、表面３５１以外の部分においては、前述したアルキル基による作用・効果が得られるという利点も有する。したがって、接合膜３１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなり、例えば、薬品類等に長期にわたって曝されるような基板の接合に際して、有効に用いられるものとなる。これにより、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜３１を備えた接合膜付き基材１ａを用いることにより、耐久性および耐薬品性の高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００９６】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とする接合膜３１は、接着性に特に優れることから、本発明の接合体に対して特に好適に適用できるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００９７】
また、接合膜３１の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜３１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを接合してなる接合体５の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜３１の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜３１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体５の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００９８】
さらに、接合膜３１の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜３１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基板２１の接合面（接合膜３１に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜３１を被着させることができる。その結果、接合膜３１は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせた際に、接合膜３１と接合膜３２との密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜３１の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜３１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００９９】
このような接合膜３１は、いかなる方法で作製されたものでもよく、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により作製することができるが、これらの中でも、プラズマ重合法により作製されたものが好ましい。プラズマ重合法によれば、緻密で均質な接合膜３１を効率よく作製することができる。これにより、プラズマ重合法で作製された接合膜３１は、接合膜付き基材１ｂに対して特に強固に接合し得るものとなる。さらに、プラズマ重合法で作製された接合膜３１は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、接合体５の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【０１００】
以下、一例として、プラズマ重合法により接合膜３１を作製する方法について説明する。
まず、接合膜３１の作製方法を説明するのに先立って、基板２１上にプラズマ重合法を行いて接合膜３１を作製する際に用いるプラズマ重合装置について説明する。
図５は、本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１０１】
図５に示すプラズマ重合装置１００は、チャンバー１０１と、基板２１を支持する第１の電極１３０と、第２の電極１４０と、各電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する電源回路１８０と、チャンバー１０１内にガスを供給するガス供給部１９０と、チャンバー１０１内のガスを排気する排気ポンプ１７０とを備えている。これらの各部のうち、第１の電極１３０および第２の電極１４０がチャンバー１０１内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
【０１０２】
チャンバー１０１は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
図５に示すチャンバー１０１は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
【０１０３】
チャンバー１０１の上方には供給口１０３が、下方には排気口１０４が、それぞれ設けられている。そして、供給口１０３にはガス供給部１９０が接続され、排気口１０４には排気ポンプ１７０が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー１０１は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線１０２を介して電気的に接地されている。
【０１０４】
第１の電極１３０は、板状をなしており、基板２１を支持している。
この第１の電極１３０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第１の電極１３０は、チャンバー１０１を介して電気的に接地されている。なお、第１の電極１３０は、図５に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
【０１０５】
第１の電極１３０の基板２１を支持する面には、静電チャック（吸着機構）１３９が設けられている。
この静電チャック１３９により、図５に示すように、基板２１を鉛直方向に沿って支持することができる。また、基板２１に多少の反りがあっても、静電チャック１３９に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基板２１をプラズマ処理に供することができる。
【０１０６】
第２の電極１４０は、基板２１を介して、第１の電極１３０と対向して設けられている。なお、第２の電極１４０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面から離間した（絶縁された）状態で設けられている。
この第２の電極１４０には、配線１８４を介して高周波電源１８２が接続されている。また、配線１８４の途中には、マッチングボックス（整合器）１８３が設けられている。これらの配線１８４、高周波電源１８２およびマッチングボックス１８３により、電源回路１８０が構成されている。
このような電源回路１８０によれば、第１の電極１３０は接地されているので、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
【０１０７】
ガス供給部１９０は、チャンバー１０１内に所定のガスを供給するものである。
図５に示すガス供給部１９０は、液状の膜材料（原料液）を貯留する貯液部１９１と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置１９２と、キャリアガスを貯留するガスボンベ１９３とを有している。また、これらの各部とチャンバー１０１の供給口１０３とが、それぞれ配管１９４で接続されており、ガス状の膜材料（原料ガス）とキャリアガスとの混合ガスを、供給口１０３からチャンバー１０１内に供給するように構成されている。
【０１０８】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して基板２１の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス等が挙げられる。
【０１０９】
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【０１１０】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基板２１の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１９０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【０１１１】
次に、上記のプラズマ重合装置１００を用いて、基板２１上に接合膜３１を作製する方法について説明する。
図６は、基板２１上に接合膜３１を作製する方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
接合膜３１は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合させ、重合物を基板２１上に堆積させることにより得ることができる。以下、詳細に説明する。
【０１１２】
まず、基板２１を用意し、必要に応じて、基板２１の上面２５１に前述したような表面処理を施す。
次に、基板２１をプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
次に、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー１０１内に充填される（図６（ａ）参照）。
【０１１３】
ここで、混合ガス中における原料ガスの占める割合（混合比）は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を２０〜７０％程度に設定するのが好ましく、３０〜６０％程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成（成膜）の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、１〜１００ｃｃｍ程度に設定するのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度に設定するのがより好ましい。
【０１１４】
次いで、電源回路１８０を作動させ、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極１３０、１４０間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、図６（ｂ）に示すように、重合物が基板２１に付着・堆積する。これにより、基板２１上にプラズマ重合膜で構成された接合膜３１が形成される（図６（ｃ）参照）。
また、プラズマの作用により、基板２１の表面が活性化・清浄化される。このため、原料ガスの重合物が基板２１の表面に堆積し易くなり、接合膜３１の安定した成膜が可能になる。このようにプラズマ重合法によれば、基板２１の構成材料によらず、基板２１と接合膜３１との密着強度をより高めることができる。
【０１１５】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜、すなわち接合膜３１は、これらの原料が重合してなるもの（重合物）、すなわちポリオルガノシロキサンで構成されることとなる。
【０１１６】
プラズマ重合の際、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、０．０１〜１００Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜５０Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、１〜４０Ｗ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。高周波の出力密度を前記範囲内とすることにより、高周波の出力密度が高過ぎて原料ガスに必要以上のプラズマエネルギーが付加されるのを防止しつつ、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１を確実に形成することができる。すなわち、高周波の出力密度が前記下限値を下回った場合、原料ガス中の分子に重合反応を生じさせることができず、接合膜３１を形成することができないおそれがある。一方、高周波の出力密度が前記上限値を上回った場合、原料ガスが分解する等して、脱離基３０３となり得る構造がＳｉ骨格３０１から分離してしまい、得られる接合膜３１において脱離基３０３の含有率が著しく低くなったり、Ｓｉ骨格３０１のランダム性が低下する（規則性が高くなる）おそれがある。
【０１１７】
また、成膜時のチャンバー１０１内の圧力は、１３３．３×１０−５〜１３３３Ｐａ（１×１０−５〜１０Ｔｏｒｒ）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４〜１３３．３Ｐａ（１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ）程度であるのがより好ましい。
原料ガス流量は、０．５〜２００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、５〜７５０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。
また、基板２１の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
【０１１８】
以上のようにして、接合膜３１を得るとともに、接合膜付き基材１ａを得ることができる。
また、接合膜付き基材１ａと同様にして、接合膜付き基材１ｂを得ることができる。
なお、接合膜３１は、光を透過させることができる。また、接合膜３１の形成条件（プラズマ重合の際の条件や原料ガスの組成等）を適宜設定することにより、接合膜３１の屈折率を調整することができる。具体的には、プラズマ重合の際の高周波の出力密度を高めることにより、接合膜３１の屈折率を高めることができ、反対に、プラズマ重合の際の高周波の出力密度を低くすることにより、接合膜３１の屈折率を低くすることができる。
【０１１９】
具体的には、プラズマ重合法によれば、屈折率の範囲が１．３５〜１．６程度の接合膜３１が得られる。このような接合膜３１は、その屈折率が、水晶や石英ガラスの屈折率に近いため、例えば接合膜３１を光路が貫通するような構造の光学部品を製造する際に好適に用いられる。また、接合膜３１の屈折率を調整することができるので、所望の屈折率の接合膜３１を作製することができる。
【０１２０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の接合体および接合方法の各第２実施形態について説明する。
図７は、基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１２１】
以下、第２実施形態にかかる接合方法について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態にかかる接合方法は、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを重ね合わせた後に、各接合膜３１、３２にエネルギーを付与するようにした以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１２２】
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、接合膜付き基材１ａを用意する工程と、接合膜付き基材１ａと同様の接合膜付き基材１ｂを用意し、接合膜付き基材１ａが備える接合膜３１と接合膜付き基材１ｂが備える接合膜３２とが密着するように、これらを重ね合わせる工程と、重ね合わせてなる仮接合体中の各接合膜３１、３２に対してエネルギーを付与して、各接合膜３１、３２を活性化させ、これにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを接合してなる接合体５を得る工程とを有する。
【０１２３】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１］まず、前記第１実施形態と同様にして、接合膜付き基材１ａを用意する（図７（ａ）参照）。
［２］次に、図７（ａ）に示すように、接合膜付き基材１ｂを用意し、接合膜３１の表面３５１と接合膜３２の表面３５２とが密着するように、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを重ね合わせ、仮接合体を得る。なお、この仮接合体の状態では、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとの間は接合されていないので、接合膜付き基材１ａの接合膜付き基材１ｂに対する相対位置を調整することができる。これにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを重ね合わせた後、互いをずらすことによって、これらの位置を容易に微調整することができる。その結果、接合膜付き基材１ａの接合膜付き基材１ｂに対する位置精度を高めることができる。
【０１２４】
［３］次に、図７（ｂ）に示すように、仮接合体中の各接合膜３１、３２に対してエネルギーを付与する。各接合膜３１、３２にエネルギーが付与されると、各接合膜３１、３２に接着性が発現する。これにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとが接合され、図７（ｃ）に示す接合体５が得られる。
ここで、各接合膜３１、３２に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよいが、例えば、前記第１実施形態で挙げたような方法で付与される。
【０１２５】
また、本実施形態では、各接合膜３１、３２にエネルギーを付与する方法として、特に、各接合膜３１、３２にエネルギー線を照射する方法、各接合膜３１、３２を加熱する方法、および各接合膜３１、３２に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法を用いるのが好ましい。これらの方法は、各接合膜３１、３２に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
このうち、各接合膜３１、３２にエネルギー線を照射する方法としては、前記第１実施形態と同様の方法を用いることができる。
【０１２６】
なお、この場合、エネルギー線は、基板２１または対向基板２２を透過して各接合膜３１、３２に照射されることとなる。したがって、基板２１または対向基板２２は、透光性を有するものであるのが好ましい。
一方、各接合膜３１、３２を加熱することにより、各接合膜３１、３２に対してエネルギーを付与する場合には、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基板２１が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、各接合膜３１、３２を確実に活性化させることができる。
また、加熱時間は、各接合膜３１、３２の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間とすればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【０１２７】
また、各接合膜３１、３２は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種方法で加熱することができる。
なお、赤外線を照射する方法を用いる場合には、基板２１または対向基板２２は、光吸収性を有する材料で構成されているのが好ましい。これにより、赤外線を照射された基板２１または対向基板２２は、効率よく発熱する。その結果、各接合膜３１、３２を効率よく加熱することができる。
また、ヒータを用いる方法または火炎に接触させる方法を用いる場合には、基板２１または対向基板２２は、熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、基板２１または対向基板２２を介して、各接合膜３１、３２に対して効率よく熱を伝えることができ、各接合膜３１、３２を効率よく加熱することができる。
【０１２８】
また、各接合膜３１、３２に圧縮力を付与することにより、各接合膜３１、３２に対してエネルギーを付与する場合には、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとが互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、各接合膜３１、３２に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、各接合膜３１、３２に十分な接着性が発現する。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板２１と対向基板２２の各構成材料によっては、基板２１および対向基板２２に損傷等が生じるおそれがある。
また、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
【０１２９】
以上のようにして接合体５を得ることができる。
なお、接合体５を得た後、この接合体５に対して、必要に応じ、前記第１実施形態の工程［４Ａ］、［４Ｂ］および［４Ｃ］のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。
【０１３０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の接合体および接合方法の各第３実施形態について説明する。
図８は、基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第３実施形態にかかる接合方法について説明するが、前記第１実施形態または前記第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１３１】
本実施形態にかかる接合方法は、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂを用意し、接合膜付き基材１ａにおいて、接合膜３１の表面３５１の全面を活性化させるとともに、接合膜付き基材１ｂにおいて、接合膜３２の一部の所定領域３５０のみを選択的に活性化させた後、各接合膜３１、３２同士が接触するように、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを重ね合わせることにより、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士を前記所定領域３５０において部分的に接合するようにした以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１３２】
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、接合膜付き基材１ａを用意する工程と、接合膜付き基材１ａと同様の接合膜付き基材１ｂを用意し、各接合膜３１、３２に対して、それぞれ異なる領域にエネルギーを付与して、その領域を活性化させる工程と、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士を貼り合わせ、２枚の接合膜付き基材１ａ、１ｂ同士が、前記所定領域３５０において部分的に接合されてなる接合体５ａを得る工程とを有する。
【０１３３】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１］まず、前記第１実施形態と同様にして、接合膜付き基材１ａを用意する（図８（ａ）参照）。
［２］次に、図８（ｂ）に示すように、接合膜付き基材１ａの接合膜３１の表面３５１の全面にエネルギーを付与する。これにより、接合膜３１の表面３５１の全面に接着性が発現する。
【０１３４】
一方、接合膜付き基材１ｂを用意し、接合膜付き基材１ｂの接合膜３２の表面３５２には、一部の所定領域３５０に対して選択的にエネルギーを付与する。所定領域３５０に対して選択的にエネルギーを付与する方法としては、いかなる方法でもよいが、特に接合膜３２にエネルギー線を照射する方法を用いるのが好ましい。この方法は、接合膜３２に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【０１３５】
また、本実施形態では、エネルギー線として、特に、レーザー光、電子線のような指向性の高いエネルギー線を用いるのが好ましい。かかるエネルギー線であれば、目的の方向に向けて照射することにより、所定領域に対してエネルギー線を選択的にかつ簡単に照射することができる。
また、指向性の低いエネルギー線であっても、接合膜３２の表面３５２のうち、エネルギー線を照射すべき所定領域３５０以外の領域を覆うように（隠すように）して照射すれば、所定領域３５０に対してエネルギー線を選択的に照射することができる。
具体的には、図８（ｂ）に示すように、接合膜３２の表面３５２の上方に、エネルギー線を照射すべき所定領域３５０の形状に対応する形状をなす窓部６１を有するマスク６を設け、このマスク６を介してエネルギー線を照射すればよい。このようにすれば、所定領域３５０に対して、エネルギー線を選択的に照射することが容易に行える。
【０１３６】
各接合膜３１、３２にそれぞれエネルギーが付与されると、各接合膜３１、３２では、脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離する（図３参照）。そして、脱離基３０３が脱離した後には、各接合膜３１、３２の表面３５１、３５２および内部に活性手３０４が生じる（図４参照）。これにより、接合膜３１の表面３５１の全面と、接合膜３２の表面３５２の所定領域３５０とに、それぞれ接着性が発現する。また、その一方、接合膜３２の所定領域３５０以外の領域には、該接着性はほとんど発現しない。
このような状態の接合膜付き基材１ａおよび接合膜付き基材１ｂは、所定領域３５０において部分的に接着可能なものとなる。
【０１３７】
［３］次に、図８（ｃ）に示すように、接着性が発現した各接合膜３１、３２同士が密着するように、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせる。これにより、図８（ｄ）に示す接合体５ａを得る。
このようにして得られた接合体５ａは、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを対向面全体で接合するのではなく、一部の領域（所定領域３５０）のみを部分的に接合してなるものである。そして、この接合の際、接合膜３２に対してエネルギーを付与する領域を制御することのみで、接合される領域を簡単に選択することができる。これにより、例えば、接合体５ａの接合強度を容易に調整することができる。
【０１３８】
また、図８（ｄ）に示す接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとの接合部（所定領域３５０）の面積や形状を適宜制御することにより、接合部に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、基板２１と対向基板２２との間で熱膨張率差が大きい場合でも、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを確実に接合することができる。
さらに、接合体５ａでは、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとの間隙のうち、接合している所定領域３５０以外の領域では、わずかな間隙が生じている（残存している）。したがって、この所定領域３５０の形状を適宜調整することにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとの間に、閉空間や流路等を容易に形成することができる。
【０１３９】
なお、前述したように、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとの接合部（所定領域３５０）の面積を制御することにより、接合体５ａの接合強度を調整可能であると同時に、接合体５ａを分離する際の強度（割裂強度）を調整可能である。
かかる観点から、容易に分離可能な接合体５ａを作製する場合には、接合体５ａの接合強度は、人の手で容易に分離可能な程度の大きさであるのが好ましい。これにより、接合体５ａを分離する際、装置等を用いることなく、簡単に行うことができる。
【０１４０】
以上のようにして接合体５ａを得ることができる。
なお、接合体５ａを得た後、この接合体５ａに対して、必要に応じ、前記第１実施形態の工程［４Ａ］、［４Ｂ］および［４Ｃ］のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。
例えば、接合体５ａを加圧しつつ、加熱することにより、接合体５ａの各基板２１、２２同士がより近接する。これにより、各接合膜３１、３２の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。そして、所定領域３５０に形成された接合部において、一体化がより進行し、最終的には、ほぼ完全に一体化される。
【０１４１】
なお、このとき、接合膜３１の表面３５１と接合膜３２の表面３５２との界面のうち、所定領域３５０以外の領域（非接合領域）では、各表面３５１、３５２間にわずかな間隙が生じている（残存している）。したがって、接合体５ａを加圧しつつ、加熱する際には、この所定領域３５０以外の領域において、各接合膜３１、３２が接合されないような条件で行うようにするのが好ましい。
また、上記のことを考慮して、前記第１実施形態の工程［４Ａ］、［４Ｂ］および［４Ｃ］のうちの少なくとも１つの工程を行う場合、これらの工程を、所定領域３５０に対して選択的に行うのが好ましい。これにより、所定領域３５０以外の領域において、各接合膜３１、３２が意図せず接合されるのを防止することができる。
【０１４２】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の接合体および接合方法の各第４実施形態について説明する。
図９は、基板と対向基板とを接合する本発明の接合方法の第４実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１４３】
以下、第４実施形態にかかる接合方法について説明するが、前記第１実施形態ないし前記第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態にかかる接合方法は、各基板２１、２２の上面２５１、２５２のうち、それぞれ一部の所定領域３５０のみに選択的に接合膜３ａ、３ｂを形成することにより、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを各接合膜３ａ、３ｂを介して部分的に接合するようにした以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１４４】
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、各基板２１、２２と、この基板２１、２２の各所定領域３５０に形成された接合膜３ａ、３ｂとを有する接合膜付き基材１ａおよび接合膜付き基材１ｂを用意する工程と、各接合膜付き基材１ａ、１ｂの接合膜３ａ、３ｂに対してエネルギーを付与して、各接合膜３ａ、３ｂを活性化させる工程と、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせ、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとが、前記所定領域３５０において部分的に接合されてなる接合体５ｂを得る工程とを有する。
【０１４５】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１］まず、図９（ａ）に示すように、各基板２１、２２の上方に、所定領域３５０の形状に対応する形状をなす窓部６１を有するマスク６をそれぞれ設ける。
次に、マスク６を介して、各基板２１、２２の上面２５１、２５２に、それぞれ接合膜３ａ、３ｂを成膜する。例えば、図９（ａ）に示すように、マスク６を介してプラズマ重合法により接合膜３ａ、３ｂを成膜する場合、プラズマ重合法によって生成された重合物は、各基板２１、２２の上面２５１、２５２上に堆積するが、このときマスク６を介することにより、それぞれの所定領域３５０にのみ重合物が堆積する。その結果、各基板２１、２２の上面２５１、２５２の一部の所定領域３５０に、接合膜３ａ、３ｂがそれぞれ形成される。
【０１４６】
［２］次に、図９（ｂ）に示すように、各接合膜３ａ、３ｂにエネルギーを付与する。これにより、接合膜３ａ、３ｂに接着性が発現する。
なお、本工程でエネルギーを付与する際には、各接合膜３ａ、３ｂに選択的にエネルギーを付与してもよいが、各接合膜３ａ、３ｂを含む基板２１、２２の上面２５１、２５２の全体に、それぞれエネルギーを付与するようにしてもよい。
また、各接合膜３ａ、３ｂに付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよいが、例えば、前記第１実施形態で挙げたような方法で付与される。
【０１４７】
［３］次に、図９（ｃ）に示すように、接着性が発現した各接合膜３ａ、３ｂ同士が密着するように、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを貼り合わせる。これにより、図９（ｄ）に示す接合体５ｂを得る。
このようにして得られた接合体５ｂは、接合膜付き基材１ａと接合膜付き基材１ｂとを対向面全体で接合するのではなく、一部の領域（所定領域３５０）のみを部分的に接合してなるものである。そして、この接合の際、各接合膜３１、３２を形成する領域を制御することのみで、接合される領域を簡単に選択することができる。これにより、例えば、接合体５ｂの接合強度を容易に調整することができる。
【０１４８】
また、接合体５ｂの各基板２１、２２間には、所定領域３５０以外の領域に、接合膜３ａと接合膜３ｂとの合計の厚さに相当する離間距離の間隙３ｃが形成されている（図９（ｄ）参照）。したがって、所定領域３５０の形状や各接合膜３ａ、３ｂの厚さを適宜調整することにより、各基板２１、２２間に、所望の形状の閉空間や流路等を容易に形成することができる。
【０１４９】
以上のようにして接合体５ｂを得ることができる。
なお、接合体５ｂを得た後、この接合体５ｂに対して、必要に応じ、前記第１実施形態の工程［４Ａ］、［４Ｂ］および［４Ｃ］のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。
例えば、接合体５ｂを加圧しつつ、加熱することにより、接合体５ｂの各基板２１、２２同士がより近接する。これにより、各接合膜３１、３２の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。そして、所定領域３５０に形成された接合部において、一体化がより進行し、最終的には、ほぼ完全に一体化される。
【０１５０】
以上のような前記各実施形態にかかる接合方法は、種々の複数の部材同士を接合するのに用いることができる。
このような接合に供される部材としては、例えば、トランジスタ、ダイオード、メモリのような半導体素子、水晶発振子のような圧電素子、反射鏡、光学レンズ、回折格子、光学フィルターのような光学素子、太陽電池のような光電変換素子、半導体基板とそれに搭載される半導体素子、絶縁性基板と配線または電極、インクジェット式記録ヘッド、マイクロリアクタ、マイクロミラーのようなＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）部品、圧力センサ、加速度センサのようなセンサ部品、半導体素子や電子部品のパッケージ部品、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体のような記録媒体、液晶表示素子、有機ＥＬ素子、電気泳動表示素子のような表示素子用部品、燃料電池用部品等が挙げられる。
【０１５１】
＜液滴吐出ヘッド＞
ここでは、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態について説明する。
図１０は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図、図１１は、図１０に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図１２は、図１０に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図１０は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【０１５２】
図１０に示すインクジェット式記録ヘッド１０は、図１２に示すようなインクジェットプリンタ９に搭載されている。
図１２に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
【０１５３】
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
【０１５４】
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【０１５５】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１１を備えるインクジェット式記録ヘッド１０（以下、単に「ヘッド１０」と言う。）と、ヘッド１０にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１０およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
【０１５６】
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
【０１５７】
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１０から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
【０１５８】
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【０１５９】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子（振動源）１４を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
【０１６０】
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子１４、印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【０１６１】
以下、ヘッド１０について、図１０および図１１を参照しつつ詳述する。
ヘッド１０は、ノズル板１１と、インク室基板１２と、振動板１３と、振動板１３に接合された圧電素子（振動源）１４とを備えるヘッド本体１７と、このヘッド本体１７を収納する基体１６とを有している。なお、このヘッド１０は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【０１６２】
ノズル板１１は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
このノズル板１１には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔１１１が形成されている。これらのノズル孔１１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。
【０１６３】
ノズル板１１には、インク室基板１２が固着（固定）されている。
このインク室基板１２は、ノズル板１１、側壁（隔壁）１２２および後述する振動板１３により、複数のインク室（キャビティ、圧力室）１２１と、インクカートリッジ９３１から供給されるインクを貯留するリザーバ室１２３と、リザーバ室１２３から各インク室１２１に、それぞれインクを供給する供給口１２４とが区画形成されている。
各インク室１２１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成され、各ノズル孔１１１に対応して配設されている。各インク室１２１は、後述する振動板１３の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。
【０１６４】
インク室基板１２を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種樹脂基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド１０の製造コストを低減することができる。
一方、インク室基板１２のノズル板１１と反対側には、振動板１３が接合され、さらに振動板１３のインク室基板１２と反対側には、複数の圧電素子１４が設けられている。
また、振動板１３の所定位置には、振動板１３の厚さ方向に貫通して連通孔１３１が形成されている。この連通孔１３１を介して、前述したインクカートリッジ９３１からリザーバ室１２３に、インクが供給可能となっている。
【０１６５】
各圧電素子１４は、それぞれ、下部電極１４２と上部電極１４１との間に圧電体層１４３を介挿してなり、各インク室１２１のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子１４は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。
各圧電素子１４は、それぞれ、振動源として機能し、振動板１３は、圧電素子１４の振動により振動し、インク室１２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
基体１６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１６にノズル板１１が固定、支持されている。すなわち、基体１６が備える凹部１６１に、ヘッド本体１７を収納した状態で、凹部１６１の外周部に形成された段差１６２によりノズル板１１の縁部を支持する。
【０１６６】
以上のような、ノズル板１１とインク室基板１２との接合、インク室基板１２と振動板１３との接合、およびノズル板１１と基体１６とを接合する際に、少なくとも１箇所において本発明の接合方法が適用されている。
換言すれば、ノズル板１１とインク室基板１２との接合体、インク室基板１２と振動板１３との接合体、およびノズル板１１と基体１６との接合体のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合体が適用されている。
【０１６７】
このようなヘッド１０は、接合部の接合界面の接合強度および耐薬品性が高くなっており、これにより、各インク室１２１に貯留されたインクに対する耐久性および液密性が高くなっている。その結果、ヘッド１０は、信頼性の高いものとなる。
また、非常に低温で信頼性の高い接合ができるため、線膨張係数の異なる材料でも大面積のヘッドができる点でも有利である
【０１６８】
このようなヘッド１０は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層１４３に変形が生じない。このため、振動板１３にも変形が生じず、インク室１２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔１１１からインク滴は吐出されない。
【０１６９】
一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層１４３に変形が生じる。これにより、振動板１３が大きくたわみ、インク室１２１の容積変化が生じる。このとき、インク室１２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される。
【０１７０】
１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極１４２と上部電極１４１との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子１４は、ほぼ元の形状に戻り、インク室１２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ９３１からノズル孔１１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔１１１からインク室１２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室１２３）からインク室１２１へ供給される。
【０１７１】
このようにして、ヘッド１０において、印刷させたい位置の圧電素子１４に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド１０は、圧電素子１４の代わりに電気熱変換素子を有していてもよい。つまり、ヘッド１０は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出する構成（いわゆる、「バブルジェット方式」（「バブルジェット」は登録商標））のものであってもよい。
【０１７２】
かかる構成のヘッド１０において、ノズル板１１には、撥液性を付与することを目的に形成された被膜１１４が設けられている。これにより、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される際に、このノズル孔１１１の周辺にインク滴が残存するのを確実に防止することができる。その結果、ノズル孔１１１から吐出されたインク滴を目的とする領域に確実に着弾させることができる。
【０１７３】
以上、本発明の接合体および接合方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の接合方法は、前記各実施形態のうち、任意の１つまたは２つ以上を組み合わせたものであってもよい。
また、本発明の接合方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、前記各実施形態では、基板と対向基板の２枚の基材を接合する方法について説明しているが、３枚以上の基材を接合する場合に、本発明の接合方法を用いるようにしてもよい。
【実施例】
【０１７４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．接合体の製造
以下、各実施例および各比較例では、それぞれ接合体を２０個作製する。なお、各実施例１６〜２３および各比較例１６〜２０、２４〜２６で得られた接合体は、それぞれ、基板および対向基板の対向面のうちの一部を部分的に接合したものである。
【０１７５】
（実施例１）
まず、基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板を用意し、対向基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板を用意した。
次いで、単結晶シリコン基板を図５に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
【０１７６】
次に、表面処理を行った面に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
＜成膜条件＞
・原料ガスの組成    ：オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量    ：５０ｓｃｃｍ
・キャリアガスの組成：アルゴン
・キャリアガスの流量：１００ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力  ：１００Ｗ
・高周波出力密度    ：２５Ｗ／ｃｍ２
・チャンバー内圧力  ：１Ｐａ（低真空）
・処理時間          ：１５分
・基板温度          ：２０℃
【０１７７】
このようにして成膜されたプラズマ重合膜は、オクタメチルトリシロキサン（原料ガス）の重合物で構成されており、シロキサン結合を含み、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、アルキル基（脱離基）とを含むものである。
これにより、単結晶シリコン基板上にプラズマ重合膜を形成してなる接合膜付き基材を得た。
また、これと同様にして、ガラス基板に表面処理を行った後、この表面処理を行った面にプラズマ重合膜を形成した。これにより、接合膜付き基材を得た。
【０１７８】
次に、得られた各プラズマ重合膜に以下に示す条件で紫外線を照射した。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
【０１７９】
次に、紫外線を照射してから１分後に、プラズマ重合膜の紫外線を照射した面同士が接触するように、単結晶シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせた。これにより、接合体を得た。
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
【０１８０】
（実施例２）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（実施例３〜１２）
基板の構成材料および対向基板の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１８１】
（実施例１３）
まず、前記実施例１と同様にして、単結晶シリコン基板とガラス基板（基板および対向基板）を用意し、それぞれに酸素プラズマによる表面処理を行った。
次に、シリコン基板の表面処理を行った面に、前記実施例１と同様にして、プラズマ重合膜を成膜した。これにより、接合膜付き基材を得た。
また、ガラス基板の表面処理を行った面に、前記実施例１と同様にして、プラズマ重合膜を成膜した。これにより、接合膜付き基材を得た。
次に、プラズマ重合膜同士が接触するように、接合膜付き基材同士を重ね合わせた。これにより、仮接合体を得た。
そして、仮接合体に対して、ガラス基板側から以下に示す条件で紫外線を照射した。
【０１８２】
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
これにより、各基板を接合し、接合体を得た。
続いて、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
【０１８３】
（実施例１４）
高周波電力の出力を１５０Ｗ（高周波出力密度を３７．５Ｗ／ｃｍ２）に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（実施例１５）
高周波電力の出力を２００Ｗ（高周波出力密度を５０Ｗ／ｃｍ２）に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１８４】
（比較例１）
まず、基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板を用意し、対向基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板を用意した。
次いで、単結晶シリコン基板を図５に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
【０１８５】
次に、表面処理を行った面に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
＜成膜条件＞
・原料ガスの組成    ：オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量    ：５０ｓｃｃｍ
・キャリアガスの組成：アルゴン
・キャリアガスの流量：１００ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力  ：１００Ｗ
・高周波出力密度    ：２５Ｗ／ｃｍ２
・チャンバー内圧力  ：１Ｐａ（低真空）
・処理時間          ：１５分
・基板温度          ：２０℃
【０１８６】
次に、得られたプラズマ重合膜に以下に示す条件で紫外線を照射した。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
続いて、紫外線を照射してから１分後に、プラズマ重合膜の紫外線を照射した面とガラス基板の表面処理を施した面とが接触するように、各基板を重ね合わせた。これにより、接合体を得た。
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
【０１８７】
（比較例２）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記比較例１と同様にして接合体を得た。
（比較例３〜１２）
基板の構成材料および対向基板の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記比較例１と同様にして接合体を得た。
【０１８８】
（比較例１３）
まず、前記比較例１と同様にして、単結晶シリコン基板とガラス基板（基板および対向基板）を用意し、それぞれに酸素プラズマによる表面処理を行った。
次に、シリコン基板の表面処理を行った面に、前記比較例１と同様にしてプラズマ重合膜を成膜した。これにより、接合膜付き基材を得た。
次に、プラズマ重合膜とガラス基板の表面処理を施した面とが接触するように、シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせ、仮接合体を得た。
そして、仮接合体に対して、ガラス基板側から以下に示す条件で紫外線を照射した。
【０１８９】
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
これにより、各基板を接合し、接合体を得た。
続いて、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
【０１９０】
（比較例１４）
高周波電力の出力を１５０Ｗ（高周波出力密度を３７．５Ｗ／ｃｍ２）に変更した以外は、前記比較例１と同様にして接合体を得た。
（比較例１５）
高周波電力の出力を２００Ｗ（高周波出力密度を５０Ｗ／ｃｍ２）に変更した以外は、前記比較例１と同様にして接合体を得た。
【０１９１】
（実施例１６）
まず、基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板を用意し、対向基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板を用意した。
次いで、単結晶シリコン基板とガラス基板の双方を、図５に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
【０１９２】
次に、単結晶シリコン基板とガラス基板の表面処理を行った各面に、それぞれ平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。これにより、接合膜付き基材を得た。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
＜成膜条件＞
・原料ガスの組成    ：オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量    ：５０ｓｃｃｍ
・キャリアガスの組成：アルゴン
・キャリアガスの流量：１００ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力  ：１００Ｗ
・高周波出力密度    ：２５Ｗ／ｃｍ２
・チャンバー内圧力  ：１Ｐａ（低真空）
・処理時間          ：１５分
・基板温度          ：２０℃
次に、得られたプラズマ重合膜に、それぞれ以下に示す条件で紫外線を照射した。なお、紫外線を照射した領域は、単結晶シリコン基板に形成したプラズマ重合膜の表面全体と、ガラス基板に形成したプラズマ重合膜の表面のうち、周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域とした。
【０１９３】
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
次に、各プラズマ重合膜の紫外線を照射した面同士が接触するように、単結晶シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせた。これにより、接合体を得た。
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
【０１９４】
（実施例１７）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記実施例１６と同様にして接合体を得た。
（実施例１８〜２３）
基板の構成材料および対向基板の構成材料を、それぞれ表２に示す材料に変更した以外は、前記実施例１６と同様にして接合体を得た。
【０１９５】
（比較例１６）
まず、基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板を用意し、対向基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのステンレス鋼基板を用意した。
次いで、シリコン基板を、図５に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
【０１９６】
次に、表面処理を行った面に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は、前記実施例１６と同様である。
次に、前記実施例１６と同様にして、プラズマ重合膜に紫外線を照射した。なお、紫外線を照射した領域は、シリコン基板に形成したプラズマ重合膜の表面のうち、周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域とした。
【０１９７】
次に、ステンレス鋼基板にも、シリコン基板と同様にして、酸素プラズマによる表面処理を行った。
次に、プラズマ重合膜の紫外線を照射した面と、ステンレス鋼基板の表面処理を行った面とが接触するように、シリコン基板とステンレス鋼基板とを重ね合わせた。これにより、接合体を得た。
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
【０１９８】
（比較例１７）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記比較例１６と同様にして接合体を得た。
（比較例１８〜２０）
基板の構成材料および対向基板の構成材料を、それぞれ表２に示す材料に変更した以外は、前記比較例１６と同様にして接合体を得た。
【０１９９】
（比較例２１〜２３）
基板の構成材料および対向基板の構成材料を、それぞれ表１に示す材料とし、各基材間をエポキシ系接着剤で接着した以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
（比較例２４〜２６）
基板の構成材料および対向基板の構成材料を、それぞれ表２に示す材料とし、各基材間を、周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域において、エポキシ系接着剤で部分的に接着した以外は、前記実施例１６と同様にして、接合体を得た。
【０２００】
（比較例２７）
プラズマ重合膜に代えて、以下のようにして接合膜を形成するようにした以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
まず、シリコーン材料としてポリジメチルシロキサン骨格を有するものを含有し、溶媒としてトルエンおよびイソブタノールを含有する液状材料（信越化学工業社製、「ＫＲ−２５１」：粘度（２５℃）１８．０ｍＰａ・ｓ）を用意した。
【０２０１】
次いで、単結晶シリコン基板の表面に酸素プラズマによる表面処理を行った後、この面に液状材料を塗布した。
次いで、得られた液状被膜を常温（２５℃）で２４時間乾燥させた。これにより、接合膜を得た。
また、これと同様にして、ガラス基板に酸素プラズマによる表面処理を行った後、この面に接合膜を得た。
そして、各接合膜に紫外線を照射した。
次いで、シリコン基板とガラス基板とを加圧しつつ加熱した。これにより、シリコン基板とガラス基板とが接合膜を介して接合された接合体を得た。
【０２０２】
（比較例２８〜３３）
基板の構成材料および対向基板の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記比較例２７と同様にして接合体を得た。
（比較例３４）
プラズマ重合膜に代えて、以下のようにして接合膜を形成するようにした以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
まず、単結晶シリコン基板の表面に酸素プラズマによる表面処理を行った後、この面にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）の蒸気をあてることによって、ＨＭＤＳで構成された接合膜を得た。
また、これと同様にして、ガラス基板に酸素プラズマによる表面処理を行った後、この面にＨＭＤＳで構成された接合膜を得た。
そして、各接合膜に紫外線を照射した。
次いで、シリコン基板とガラス基板とを加圧しつつ加熱した。これにより、シリコン基板とガラス基板とが接合膜を介して接合された接合体を得た。
【０２０３】
２．接合体の評価
２．１  接合強度（割裂強度）の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ接合強度を測定した。
接合強度の測定は、各基材を引き剥がしたとき、剥がれる直前の強度を測定することにより行った。また、接合強度の測定は、接合直後と、接合後に−４０℃〜１２５℃の温度サイクルを１００回繰り返した後のそれぞれにおいて行った。そして、接合強度を以下の基準にしたがって評価した。
なお、部分的に接合してなる接合体（表２に記載の接合体）は、いずれも全面を接合してなる接合体（表１に記載の接合体）に比べて、接合強度が大きかった。
【０２０４】
＜接合強度の評価基準＞
◎：１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上
○：  ５ＭＰａ（  ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
△：  １ＭＰａ（  １０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、  ５ＭＰａ（  ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
×：  １ＭＰａ（  １０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
【０２０５】
２．２  寸法精度の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ厚さ方向の寸法精度を測定した。
寸法精度の測定は、正方形の接合体の各角部の厚さを測定し、４箇所の厚さの最大値と最小値の差を算出することにより行った。そして、この差を以下の基準にしたがって評価した。
＜寸法精度の評価基準＞
○：１０μｍ未満
×：１０μｍ以上
【０２０６】
２．３  耐薬品性の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体のうち１０個を、８０℃に維持したインクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、ＨＱ４）に、以下の条件で３週間浸漬した。その後、各基材を引き剥がし、接合界面にインクが浸入していないかを確認した。また、接合体の残りの１０個を、同様のインクに１００日間浸漬した。そして、各基材を引き剥がし、接合界面にインクが浸入していないか確認した。そして、その結果を以下の基準にしたがって評価した。
【０２０７】
＜耐薬品性の評価基準＞
◎：全く浸入していない
○：角部にわずかに浸入している
△：縁部に沿って浸入している
×：内側に浸入している
【０２０８】
２．４  結晶化度の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体中の接合膜について、それぞれＳｉ骨格の結晶化度を測定した。そして、以下の評価基準にしたがって結晶化度を評価した。
＜結晶化度の評価基準＞
◎：結晶化度が３０％以下である
○：結晶化度が３０％超４５％以下である
△：結晶化度が４５％超５５％以下である
×：結晶化度が５５％超である
【０２０９】
２．５  赤外線吸収（ＦＴ−ＩＲ）の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体中の接合膜について、それぞれ赤外光吸収スペクトルを取得した。そして、各スペクトルについて、（１）シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合に帰属するピークに対するＳｉ−Ｈ結合に帰属するピークの相対強度と、（２）シロキサン結合に帰属するピークに対するＣＨ３結合に帰属するピークの相対強度とを算出した。
２．６  屈折率の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体中の接合膜について、それぞれ屈折率を測定した。
【０２１０】
２．７  光透過率の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体のうち、光透過率の測定が可能なものについて、光透過率を測定した。そして、得られた光透過率を以下の評価基準にしたがって評価した。
＜光透過率の評価基準＞
◎：９５％超
○：９０％超９５％未満
△：８５％超９０％未満
×：８５％未満
【０２１１】
２．８  形状変化の評価
各実施例１６〜２３および各比較例１６〜２０、２４〜２６で得られた接合体について、それぞれの接合体の接合前後における形状変化を測定した。
具体的には、接合体の反り量を、接合前後で測定し、以下の基準にしたがって評価した。
【０２１２】
＜反り量の評価基準＞
◎：接合前後で反り量がほとんど変化しなかった
○：接合前後で反り量がわずかに変化した
△：接合前後で反り量がやや大きく変化した
×：接合前後で反り量が大きく変化した
以上、２．１〜２．８の各評価結果を表１、２に示す。
【０２１３】
【表１】
2009220581.tif 000003
【０２１４】
【表２】
2009220581.tif 000004
【０２１５】
表１、２から明らかなように、各実施例で得られた接合体は、接合強度、寸法精度、耐薬品性および光透過率のいずれの項目においても優れた特性を示した。
また、各実施例で得られた接合体では、赤外光吸収スペクトルの解析から、接合膜中にＳｉ−Ｈ結合が含まれていることが認められた。また、Ｓｉ−Ｈ結合が含まれている接合膜は、結晶化度が低いことが明らかとなった。前述したような各実施例の優れた特性は、接合膜がプラズマ重合法により形成され、これにより接合膜中にＳｉ−Ｈ結合が含まれるとともに、接合膜の結晶化度が低くなっている（接合膜の構造のランダム性が高くなっている）ことに起因するものと考えられる。
【０２１６】
また、各実施例で得られた接合体は、接合膜同士を貼り合わせたことによって、接合界面の密着性が高くなり、接合強度および耐薬品性において、接合膜と対向基板とを貼り合わせた接合体（各比較例１〜１５）に比べて優れていた。
さらに、各実施例で得られた接合体では、接合膜形成時の高周波出力密度を変化させることにより、屈折率が変化することが認められた。
一方、各比較例で得られた接合体は、耐薬品性、接合強度および光透過率が十分ではなかった。
【符号の説明】
【０２１７】
１ａ、１ｂ……接合膜付き基材  ２１……基板  ２２……対向基板  ２５１、２５２……上面  ３０、３１、３２、３ａ、３ｂ……接合膜  ３０１……Ｓｉ骨格  ３０２……シロキサン結合  ３０３……脱離基  ３０４……活性手  ３ｃ……間隙  ３５１、３５２……表面  ３５０……所定領域  ５、５ａ、５ｂ……接合体  ６……マスク  ６１……窓部  １００……プラズマ重合装置  １０１……チャンバー  １０２……接地線  １０３……供給口  １０４……排気口  １３０……第１の電極  １３９……静電チャック  １７０……ポンプ  １７１……圧力制御機構  １８０……電源回路  １８２……高周波電源  １８３……マッチングボックス  １８４……配線  １９０……ガス供給部  １９１……貯液部  １９２……気化装置  １９３……ガスボンベ  １９４……配管  １９５……拡散板  １０……インクジェット式記録ヘッド  １１……ノズル板  １１１……ノズル孔  １１４……被膜  １２……インク室基板  １２１……インク室  １２２……側壁  １２３……リザーバ室  １２４……供給口  １３……振動板  １３１……連通孔  １４……圧電素子  １４０……第２の電極  １４１……上部電極  １４２……下部電極  １４３……圧電体層  １６……基体  １６１……凹部  １６２……段差  １７……ヘッド本体  ９……インクジェットプリンタ  ９２……装置本体  ９２１……トレイ  ９２２……排紙口  ９３……ヘッドユニット  ９３１……インクカートリッジ  ９３２……キャリッジ  ９４……印刷装置  ９４１……キャリッジモータ  ９４２……往復動機構  ９４３……キャリッジガイド軸  ９４４……タイミングベルト  ９５……給紙装置  ９５１……給紙モータ  ９５２……給紙ローラ  ９５２ａ……従動ローラ  ９５２ｂ……駆動ローラ  ９６……制御部  ９７……操作パネル  Ｐ……記録用紙
【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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