JP2008254391A - Electrostatic actuator, electrostatic drive device, liquid-droplet discharge head, and manufacturing method for liquid-droplet discharge device - Google Patents

Electrostatic actuator, electrostatic drive device, liquid-droplet discharge head, and manufacturing method for liquid-droplet discharge device Download PDF

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JP2008254391A
JP2008254391A JP2007101361A JP2007101361A JP2008254391A JP 2008254391 A JP2008254391 A JP 2008254391A JP 2007101361 A JP2007101361 A JP 2007101361A JP 2007101361 A JP2007101361 A JP 2007101361A JP 2008254391 A JP2008254391 A JP 2008254391A
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JP
Japan
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forming
electrode
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droplet discharge
manufacturing
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JP2007101361A
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Hideto Yamashita
秀人 山下
Akira Sano
朗 佐野
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electrostatic-actuator manufacturing method or the like that makes the precise depth (a gap length) of a recess measurable. <P>SOLUTION: The electrostatic-actuator manufacturing method is configured to perform a step for forming an etching mask 51 on a glass substrate 50, a step for forming each opening part to form each electrode recessed part 11 and a dummy-pattern recessed part 14 by etching the etching mask 51, a step for forming each electrode recessed part 11 and the dummy-pattern recessed part 14 at each part corresponding to each opening part by etching, a step for further expanding each opening part to form each electrode recessed part 11 and the dummy-pattern recessed part 14, a step for forming each stepped recessed part at each part corresponding to each expanded opening part by etching, a step for forming each recessed part with a desired number of steps by repeating the recessed-part forming step once or several times, a step for forming a film as fixed electrodes, and a step for measuring a depth of the dummy-pattern recessed part 14 by a contact type level-difference meter. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、微細加工素子において、加わった力により可動部が変位等し、動作(駆動)
等を行う液滴吐出ヘッド等の静電アクチュエータ、そのアクチュエータを用いた液滴吐出
装置等の静電デバイス、それらの製造方法に関するものである。
According to the present invention, in the microfabricated element, the movable part is displaced by the applied force, and the operation (drive)
The present invention relates to an electrostatic actuator such as a droplet discharge head that performs the above, an electrostatic device such as a droplet discharge apparatus using the actuator, and a method for manufacturing the same.

例えばシリコン等を加工して微小な素子等を形成する微細加工技術(MEMS:Micro
Electro Mechanical Systems)が急激な進歩を遂げている。微細加工技術により形成され
る微細加工素子の例としては、例えば液滴吐出方式のプリンタのような記録(印刷)装置
で用いられている液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)、マイクロポンプ、波長可変
光フィルタ、モータに利用される静電アクチュエータ、圧力センサ等がある。
For example, microfabrication technology (MEMS: Micro) that forms fine elements by processing silicon, etc.
Electro Mechanical Systems) has made rapid progress. Examples of microfabricated elements formed by microfabrication technology include droplet ejection heads (inkjet heads) used in recording (printing) devices such as droplet ejection printers, micropumps, and variable wavelength light. There are electrostatic actuators and pressure sensors used for filters and motors.

ここで、微細加工素子の一例として静電アクチュエータを利用した液滴吐出ヘッドにつ
いて説明する。液滴吐出方式の記録(印刷)装置は、家庭用、工業用を問わず、あらゆる
分野の印刷に利用されている。液滴吐出方式とは、例えば複数のノズルを有する液滴吐出
ヘッドを対象物(紙等)との間で相対移動させ、液滴吐出ヘッドから吐出した液滴を対象
物の所定の位置に付着させて印刷等をするものである。この方式は、液晶(Liquid Cryst
al)を用いた表示装置を作製する際のカラーフィルタ、有機化合物等の電界発光(Electr
oLuminescence )素子を用いた表示パネル(OLED)、DNA、タンパク質等、生体分
子のマイクロアレイ等の製造にも利用されている。
Here, a droplet discharge head using an electrostatic actuator will be described as an example of a microfabricated element. A droplet discharge type recording (printing) apparatus is used for printing in various fields regardless of whether it is for home use or industrial use. The droplet discharge method is, for example, a method in which a droplet discharge head having a plurality of nozzles is moved relative to an object (such as paper) and the droplets discharged from the droplet discharge head are attached to a predetermined position of the object. Printing and so on. This method uses liquid crystal (Liquid Cryst
al) Electroluminescent (Electr) such as color filters and organic compounds when manufacturing display devices
The display panel (OLED) using the (oLuminescence) element, DNA, protein, and other biomolecule microarrays are also used for manufacturing.

そして液滴吐出ヘッドには、液体をためておく吐出室を流路の一部に備え、吐出室の少
なくとも一面の壁(ここでは、底部の壁とし、以下、この壁のことを振動板ということに
する)を撓ませて(駆動させて)形状変化により吐出室内の圧力を高め、連通するノズル
から液滴を吐出させる方法を利用したヘッドがある。振動板を変位させ、撓ませる力とし
ては、例えば、振動板を可動電極とし、振動板と距離を空けて対向するもう一方の電極(
固定電極)との間に電圧(以下、駆動電圧という)を印可し、それにより発生する静電気
力(特に静電引力)を利用している。静電気力を利用して駆動して仕事を行うため、静電
アクチュエータとなる。
The droplet discharge head is provided with a discharge chamber for storing liquid in a part of the flow path, and at least one wall of the discharge chamber (here, referred to as a bottom wall, hereinafter referred to as a diaphragm). There is a head that uses a method in which the pressure in the discharge chamber is increased by changing the shape by bending (driving) the nozzle and discharging droplets from the communicating nozzle. As a force for displacing and bending the diaphragm, for example, the diaphragm is a movable electrode, and the other electrode facing the diaphragm at a distance (
A voltage (hereinafter referred to as drive voltage) is applied to the fixed electrode), and electrostatic force (particularly electrostatic attractive force) generated by the voltage is used. Since it works by driving using electrostatic force, it becomes an electrostatic actuator.

液滴吐出ヘッドの場合、固定電極に対して可動電極となる振動板を対向させ、変位させ
るため、一方の基板に凹部を形成し、固定電極をその底部(底壁)に設けて振動板が形成
された基板と積層して接合する。ここで振動板が撓むための空間(隙間)をギャップとい
い、その幅のことをギャップ長という。
In the case of a droplet discharge head, a diaphragm serving as a movable electrode is opposed to a fixed electrode and displaced, so that a concave portion is formed on one substrate and the fixed electrode is provided on the bottom (bottom wall) of the diaphragm. It is laminated and bonded to the formed substrate. Here, the space (gap) for the diaphragm to bend is called a gap, and the width is called the gap length.

例えば、液滴吐出ヘッドに関しては、近年、高精細な印刷等が要求されており、ノズル
の高密度化が進んでいる。それに伴い、静電アクチュエータを構成する、各ノズルに対応
する振動板及び固定電極の幅も狭くなっていっている。ここで、振動板の幅が狭くなると
、排除体積(振動板面積×電極間の対向距離(ギャップ長))が小さくなり、ノズルから
の液滴の吐出量も少なくなる。高密度化を保ちつつ排除体積を大きくするためにはギャッ
プ長を長くすればよいが、必要な静電気力を得るために駆動電圧を大きくしなければなら
なくなる。
For example, with respect to a droplet discharge head, in recent years, high-definition printing or the like is required, and the density of nozzles is increasing. Accordingly, the widths of the diaphragm and the fixed electrode corresponding to each nozzle constituting the electrostatic actuator are becoming narrower. Here, when the width of the diaphragm is narrowed, the excluded volume (diaphragm area × opposite distance between electrodes (gap length)) is reduced, and the amount of liquid droplets discharged from the nozzle is also reduced. In order to increase the excluded volume while maintaining high density, the gap length may be increased. However, in order to obtain a necessary electrostatic force, the drive voltage must be increased.

そのため、細長い長方形の形状の電極が形成される溝を幅(短辺)方向に階段状にして
、固定電極と振動板の間のギャップ長を2以上とすることにより、駆動電圧を低下させる
ようにしている(例えば特許文献1参照)。
特開2000−318155号公報(図2、図4、図5)
For this reason, the drive voltage is lowered by making the groove in which the elongated rectangular electrode is formed stepwise in the width (short side) direction and setting the gap length between the fixed electrode and the diaphragm to 2 or more. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-318155 (FIGS. 2, 4, and 5)

ここで、例えば、液滴吐出ヘッドにおいては吐出性能に大きく影響する等、ギャップ長
は静電アクチュエータの駆動に大きく影響する。そのため、凹部(ギャップ長)を設計し
た通りの深さ(長さ)に形成することは非常に重要である。特に、上述のような階段状の
凹部(固定電極)を有する場合にはギャップ長が異なる箇所が複数存在するため、その分
、凹部の各段の形成において精度が要求される。
Here, for example, the gap length greatly affects the driving of the electrostatic actuator, for example, the droplet discharge head greatly affects the discharge performance. For this reason, it is very important to form the recess (gap length) at the designed depth (length). In particular, in the case where the stepped recesses (fixed electrodes) as described above are provided, there are a plurality of portions having different gap lengths, and accordingly, accuracy is required in forming each step of the recesses.

そして、このような精度は、凹部の深さを測定する場合にも要求される。凹部の深さの
測定には、ナノメートルオーダの精度が要求されるため、例えば触針式段差計等の装置を
用いて測定を行うことが望ましいとされている。
Such accuracy is also required when measuring the depth of the recess. Since the measurement of the depth of the recess requires nanometer-order accuracy, it is desirable to perform the measurement using a device such as a stylus type step gauge.

しかしながら、上述したように、高密度化が図られると、形成される凹部の幅等も小さ
くなる。そのため、凹部開口部分が小さくなり、測定用の針を凹部に挿入して凹部の深さ
を測定することは困難である。うまく測定できなければ歩留まりを落とす場合がある。ま
た、装置に自動で測定を行わせることができない場合があり、この場合には手動による測
定を行わなければならず、工数増加、コストの大幅な上昇を招くことになる。
However, as described above, when the density is increased, the width of the recessed portion to be formed is reduced. For this reason, the recessed portion opening portion becomes small, and it is difficult to measure the depth of the recessed portion by inserting a measuring needle into the recessed portion. If measurement is not successful, the yield may be reduced. In some cases, the apparatus cannot automatically perform measurement. In this case, manual measurement must be performed, resulting in an increase in man-hours and a significant increase in cost.

そこで、本発明はこのような問題を解決するため、凹部の深さ(ギャップ長)を高精度
に測定できるようにした静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び静電駆
動デバイスの製造方法を得ることを目的とする。
In order to solve such problems, the present invention provides an electrostatic actuator, a droplet discharge head, a droplet discharge device, and an electrostatic drive device that can measure the depth (gap length) of the recess with high accuracy. It aims at obtaining a manufacturing method.

本発明に係る静電アクチュエータの製造方法では、電極基板となる基板にエッチングマ
スクを形成する工程と、エッチングマスクをエッチングして、固定電極形成用の凹部及び
検査測定用のダミーパターン凹部を形成するための開口部を形成する工程と、エッチング
を行い、基板の開口部に対応する部分に、固定電極形成用の凹部及びダミーパターン凹部
を形成する工程と、エッチングマスクをエッチングして、開口部を広げることにより、開
口部よりも広い開口部を形成すると共に、ダミーパターン凹部を形成するための開口部に
ついても、さらに広い開口部を形成する工程と、エッチングを行って、広げた開口部に対
応する部分に、階段状の凹部を形成する工程と、広い開口部の形成工程及び階段状の凹部
の形成工程を1又は複数回繰り返して基板に所望の段数の凹部を形成する工程と、固定電
極形成用の凹部及びダミーパターン凹部に、固定電極となる導電膜を形成する工程と、ダ
ミーパターン凹部の部分における深さを接触式段差計により測定する工程とを行って、電
極基板を形成するものである。
本発明によれば、固定電極形成用の凹部を形成すると同時に、ダミーパターン凹部を同
時に形成するようにしたので、固定電極形成用の凹部の部分の代わりに、ダミーパターン
凹部の部分を測定することで、固定電極形成用の凹部の深さについての検査を行うことが
できる。
In the method for manufacturing an electrostatic actuator according to the present invention, a step of forming an etching mask on a substrate to be an electrode substrate, and etching the etching mask to form a concave portion for forming a fixed electrode and a concave portion for inspection measurement. Forming an opening for etching, etching, forming a recess for forming a fixed electrode and a dummy pattern recess in a portion corresponding to the opening of the substrate, etching the etching mask, and opening the opening By widening, an opening wider than the opening is formed, and for the opening for forming the dummy pattern recess, a process of forming a wider opening and etching is performed to cope with the widened opening. The step of forming a stepped recess in the portion to be formed, the step of forming a wide opening and the step of forming a stepped recess are repeated one or more times. The step of forming a desired number of recesses in the substrate, the step of forming a conductive film to be a fixed electrode in the recesses for forming the fixed electrodes and the dummy pattern recesses, and the depth of the dummy pattern recesses in a contact type The electrode substrate is formed by performing a step of measuring with a step gauge.
According to the present invention, since the concave portion for forming the fixed electrode is formed at the same time as the concave portion for forming the dummy pattern, the dummy pattern concave portion is measured instead of the concave portion for forming the fixed electrode. Thus, the depth of the concave portion for forming the fixed electrode can be inspected.

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、ダミーパターン凹部の一辺を固
定電極形成用の凹部の短辺よりも広く形成する。
本発明によれば、ダミーパターン凹部の各辺を固定電極形成用の凹部の短辺よりも広く
形成するようにしたので、広い面積において、触針式段差計等の装置を用いて、電極用凹
部の深さの検査をより精確に行うことができる。
In the method for manufacturing an electrostatic actuator according to the present invention, one side of the concave portion of the dummy pattern is formed wider than the short side of the concave portion for forming the fixed electrode.
According to the present invention, since each side of the concave portion of the dummy pattern is formed wider than the short side of the concave portion for forming the fixed electrode, an electrode such as a stylus step meter can be used in a wide area. The depth of the recess can be inspected more accurately.

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、一辺が100μm以上の幅を有
する矩形状のダミーパターン凹部を形成する。
本発明によれば、一辺を100μm以上の幅の矩形状のダミーパターン凹部を形成する
ようにしたので、触針式段差計等の装置を用いて、ダミーパターン凹部の深さを自動測定
し、固定電極形成用の凹部の検査をより精確に行うことができる。
Moreover, the manufacturing method of the electrostatic actuator which concerns on this invention forms the rectangular-shaped dummy pattern recessed part which has a width | variety of 100 micrometers or more on one side.
According to the present invention, since a rectangular dummy pattern recess having a width of 100 μm or more is formed on one side, the depth of the dummy pattern recess is automatically measured using a device such as a stylus type step meter, The inspection of the concave portion for forming the fixed electrode can be performed more accurately.

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、導電膜を形成する前に、形成し
たダミーパターン凹部の部分における深さを接触式段差計により測定する。
本発明によれば、導電膜を形成する前にダミーパターン凹部の部分における深さを接触
式段差計により測定するようにしたので、導電膜を形成する前においても、固定電極形成
用の凹部の深さの検査をより精確に行うことができる。
Moreover, the manufacturing method of the electrostatic actuator which concerns on this invention measures the depth in the part of the formed dummy pattern recessed part with a contact-type level difference meter before forming an electrically conductive film.
According to the present invention, the depth at the concave portion of the dummy pattern is measured by the contact type step meter before forming the conductive film. Therefore, the concave portion for forming the fixed electrode can be formed even before forming the conductive film. Depth inspection can be performed more accurately.

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記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を製造するものである。
本発明によれば、上記の静電アクチュエータの製造方法を適用するようにしたので、検
査を精確に行うことができ、不良の電極基板をあらかじめ除いた形で液滴吐出ヘッドを製
造することができるので、最終的に製造される液滴吐出ヘッドの歩留まりをよくすること
ができる。また、製造された液滴吐出ヘッドについては、所定の吐出性能を得ることがで
きる。
In addition, a method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention is a method for manufacturing a droplet discharge head by applying the above-described method for manufacturing an electrostatic actuator.
According to the present invention, since the electrostatic actuator manufacturing method described above is applied, the inspection can be accurately performed, and the droplet discharge head can be manufactured in a form in which the defective electrode substrate is removed in advance. Therefore, the yield of the finally manufactured droplet discharge head can be improved. In addition, a predetermined discharge performance can be obtained for the manufactured droplet discharge head.

また、本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上記の液滴吐出ヘッドの製造方法を適
用して液滴吐出装置を製造するものである。
本発明によれば、上記の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用するようにしたので、高精細
等、高品質の印刷等を行える液滴吐出装置を製造することができる。
In addition, a method for manufacturing a droplet discharge device according to the present invention is a method for manufacturing a droplet discharge device by applying the method for manufacturing a droplet discharge head described above.
According to the present invention, since the above-described method for manufacturing a droplet discharge head is applied, a droplet discharge apparatus that can perform high-definition and high-quality printing and the like can be manufactured.

また、本発明に係る静電駆動デバイスの製造方法は、上記の静電アクチュエータの製造
方法を適用してデバイスを製造するものである。
本発明によれば、上記の静電アクチュエータの製造方法を適用するようにしたので、動
作性能が高い静電駆動デバイスを製造することができる。
Moreover, the manufacturing method of the electrostatic drive device which concerns on this invention applies a manufacturing method of said electrostatic actuator, and manufactures a device.
According to the present invention, since the method for manufacturing an electrostatic actuator described above is applied, an electrostatic drive device having high operating performance can be manufactured.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る液滴吐出ヘッドを分解して表した図である。図1で
は液滴吐出ヘッドの一部を示している。本実施の形態では、例えば静電方式で駆動する静
電アクチュエータを用いたデバイスの代表として、フェイスイジェクト型の液滴吐出ヘッ
ドについて説明する。(なお、構成部材を図示し、見やすくするため、図1を含め、以下
の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものと異なる場合がある。また、図の上側
を上とし、下側を下として説明する)。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an exploded view of a droplet discharge head according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows a part of the droplet discharge head. In this embodiment, for example, a face eject type droplet discharge head will be described as a representative of a device using an electrostatic actuator driven by an electrostatic method. (In addition, in order to make the components shown and easy to see, the relationship between the sizes of the components in the following drawings including FIG. 1 may be different from the actual one. Explained with the side down).

図1に示すように本実施の形態に係る液滴吐出ヘッドは、電極基板10、キャビティ基
板20及びノズル基板30の3つの基板が下から順に積層されて構成される。ここで本実
施の形態では、電極基板10とキャビティ基板20とは陽極接合により接合する。また、
キャビティ基板20とノズル基板30とはエポキシ樹脂等の接着剤を用いて接合する。
As shown in FIG. 1, the droplet discharge head according to the present embodiment is configured by laminating three substrates of an electrode substrate 10, a cavity substrate 20, and a nozzle substrate 30 in order from the bottom. Here, in the present embodiment, the electrode substrate 10 and the cavity substrate 20 are bonded by anodic bonding. Also,
The cavity substrate 20 and the nozzle substrate 30 are bonded using an adhesive such as an epoxy resin.

電極基板10は、厚さ約1mmの例えばホウ珪酸系の耐熱硬質ガラス等の基板を主要な
材料としている。本実施の形態ではガラス基板とするが、例えば単結晶シリコンを基板と
することもできる。電極基板10の表面には、後述するキャビティ基板20の吐出室21
に合わせて複数の電極用凹部11が形成されている。ここで本実施の形態では、電極用凹
部11の吐出室21(振動板22)に対応する部分は、特に長辺方向について、中央部分
が最も深くなるような階段(ステップ)状に形成し、段差を有するようにしている。短辺
方向でもよいが、長辺方向の方が加工しやすく、効率のよい効果が期待できる。ここでは
段差は3つあるとする。そして、個別電極12Aが形成される部分において、最も浅い両
端部分の深さを、ここでは例えば150nmとする。そして、次に浅い部分を例えば17
0nmとし、最も深い中央部分を例えば190nmとする。ここで、製造において、電極
用凹部11の内側に確実に電極材料を成膜できるようにするため、電極用凹部11は実際
に形成する個別電極12A等よりも広く形成しておく。
The electrode substrate 10 is mainly made of a substrate such as a borosilicate heat-resistant hard glass having a thickness of about 1 mm. Although a glass substrate is used in this embodiment mode, for example, single crystal silicon can be used as a substrate. On the surface of the electrode substrate 10, a discharge chamber 21 of a cavity substrate 20 to be described later is provided.
Accordingly, a plurality of electrode recesses 11 are formed. Here, in the present embodiment, the portion corresponding to the discharge chamber 21 (the vibration plate 22) of the electrode recess 11 is formed in a staircase (step) shape in which the central portion is deepest particularly in the long side direction. There are steps. Although it may be in the short side direction, the long side direction is easier to process and an efficient effect can be expected. Here, it is assumed that there are three steps. In the portion where the individual electrode 12A is formed, the depth of the shallowest end portions is, for example, 150 nm here. The next shallowest part is, for example, 17
The depth is set to 0 nm, and the deepest central portion is set to 190 nm, for example. Here, in manufacturing, in order to ensure that an electrode material can be formed inside the electrode recess 11, the electrode recess 11 is formed wider than the actually formed individual electrode 12 </ b> A or the like.

また、電極用凹部11の内側(特に底部)には、キャビティ基板20の各吐出室21(
振動板22)と対向するように、固定電極となる個別電極12Aが設けられ、さらにリー
ド部12B及び端子部12Cが個別電極12Aと一体となって設けられている(以下、特
に区別する必要がなければこれらを合わせて電極部12とする)。電極部12は、例えば
スパッタ法により、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)を約0.07μm
(70nm)の厚さで電極用凹部11の内側に成膜することで形成される。ここで、本実
施の形態では、電極用凹部11に対し、電極部12の厚さが均一になるようにしているた
め、個別電極12Aについては電極用凹部11と同様の段差を有している。振動板22と
個別電極12Aとの間には、振動板22が撓む(変位する)ことができるギャップが電極
用凹部11により形成される。個別電極12Aが階段状で段を有しているため、位置によ
ってギャップ長も異なる。ここで、上述したように段差は3つあるため、個別電極12A
が形成される部分について、最も浅い両端部分のギャップ長は80nm(以下、このギャ
ップ長をG1とする)、次に浅いギャップ長は100nm(以下、このギャップ長をG2
とする)、そして最も深い中央部分のギャップ長は120nm(以下、このギャップ長を
G3とする)となる。電極基板10には、他にも外部のタンク(図示せず)から供給され
た液体を取り入れる流路となる液体供給口13となる貫通穴が設けられている。
Further, inside the electrode recess 11 (particularly the bottom), each discharge chamber 21 (
An individual electrode 12A serving as a fixed electrode is provided so as to face the diaphragm 22), and a lead portion 12B and a terminal portion 12C are provided integrally with the individual electrode 12A (hereinafter, it is necessary to particularly distinguish them). Otherwise, these are combined to form the electrode portion 12). The electrode part 12 is made of about 0.07 μm of ITO (Indium Tin Oxide) by sputtering, for example.
It is formed by depositing the film inside the electrode recess 11 with a thickness of (70 nm). Here, in the present embodiment, since the thickness of the electrode portion 12 is uniform with respect to the electrode recess 11, the individual electrode 12 </ b> A has the same level difference as the electrode recess 11. . Between the diaphragm 22 and the individual electrode 12 </ b> A, a gap in which the diaphragm 22 can be bent (displaced) is formed by the electrode recess 11. Since the individual electrode 12A has a stepped shape, the gap length varies depending on the position. Here, since there are three steps as described above, the individual electrode 12A
Of the shallowest end portions are 80 nm (hereinafter referred to as G1), and the next shallowest gap length is 100 nm (hereinafter referred to as G2).
And the deepest central portion has a gap length of 120 nm (hereinafter, this gap length is referred to as G3). In addition, the electrode substrate 10 is provided with a through-hole serving as a liquid supply port 13 serving as a flow path for taking in liquid supplied from an external tank (not shown).

また、実施の形態では、ギャップ長(電極用凹部11の深さ)をより精確に測定できる
ようにするため、電極基板10にダミーパターン凹部14を設けているものとする。ダミ
ーパターン凹部14は電極用凹部11と同じ工程で形成されるため、電極用凹部11と同
じ深さの段差が形成されている。ここで、触針式段差計等の装置による測定に対応するた
めにはダミーパターン凹部14においては長さが長く、例えば開口部分の面積が大きいほ
どよいが、大きすぎると1枚のガラス基板あたりの電極基板10の製造数が減ることもあ
るため、適当な大きさにすることが望ましい。例えば、現状、電極用凹部11の幅(短辺
)方向が約35μmに形成されることを考えると、ダミーパターン凹部14の一辺が少な
くとも約40μmの長さが必要となると考えられる。また、触針式段差計等の装置による
自動測定により、精度の高いギャップ長(凹部の深さ)の測定を行うためには、一辺が約
100μm以上であることが好ましく、さらに一辺が150μm以上となるようにダミー
パターン凹部14を形成するがより好ましいと考えられる。以上を考慮して、ガラス基板
あたりの製造数に応じてダミーパターン凹部14の長さを決定する。
In the embodiment, the dummy pattern recess 14 is provided on the electrode substrate 10 so that the gap length (depth of the electrode recess 11) can be measured more accurately. Since the dummy pattern recess 14 is formed in the same process as the electrode recess 11, a step having the same depth as the electrode recess 11 is formed. Here, in order to cope with the measurement by a device such as a stylus type step meter, the dummy pattern concave portion 14 has a long length, for example, the larger the area of the opening portion, the better. Since the number of manufactured electrode substrates 10 may be reduced, it is desirable to make the size appropriate. For example, considering that the width (short side) direction of the electrode recess 11 is currently about 35 μm, it is considered that one side of the dummy pattern recess 14 needs to have a length of at least about 40 μm. Moreover, in order to measure the gap length (the depth of the concave portion) with high accuracy by automatic measurement using a device such as a stylus step meter, it is preferable that one side is about 100 μm or more, and one side is 150 μm or more. It is considered that the dummy pattern concave portion 14 is formed so as to be more preferable. Considering the above, the length of the dummy pattern recess 14 is determined in accordance with the number of manufacturing per glass substrate.

キャビティ基板20は、例えば表面が(100)面方位、(110)面方位等のシリコ
ン単結晶基板(以下、シリコン基板という)を主要な材料としている。キャビティ基板2
0には、吐出させる液体を一時的にためる吐出室21となる凹部(底壁が可動電極となる
振動板22となっている)が形成されている。本実施の形態においては、振動板22につ
いても、特に長辺方向について、中央部分が最も深くなるような階段状に形成される。そ
して、キャビティ基板20の下面(電極基板10と対向する面)には、振動板22と個別
電極12Aとの間を電気的に絶縁するためのTEOS膜(ここでは、Tetraethyl orthosi
licate Tetraethoxysilane:テトラエトキシシラン(珪酸エチル)を用いてできるSiO
2 膜をいう)である絶縁膜23をプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition :TEO
S−pCVDともいう)法を用いて、0.1μm(100nm)成膜している。ここでは
絶縁膜23をTEOS膜としているが例えばAl2O3(酸化アルミニウム(アルミナ)
)を用いてもよい。また、各吐出室21に液体を供給するリザーバ(共通液室)24とな
る凹部が形成されている。さらに、外部の発振回路から基板(振動板22)に個別電極1
2Aと反対の極性の電荷を供給するための端子となる共通電極端子27を備えている。
The cavity substrate 20 is mainly composed of a silicon single crystal substrate (hereinafter referred to as a silicon substrate) whose surface has a (100) plane orientation, a (110) plane orientation, or the like. Cavity substrate 2
In 0, a recess (a bottom wall is a diaphragm 22 serving as a movable electrode) serving as a discharge chamber 21 for temporarily storing a liquid to be discharged is formed. In the present embodiment, the diaphragm 22 is also formed in a stepped shape such that the central portion is deepest, particularly in the long side direction. A TEOS film (here, Tetraethyl orthosi) for electrically insulating the diaphragm 22 and the individual electrode 12A is formed on the lower surface of the cavity substrate 20 (the surface facing the electrode substrate 10).
licate Tetraethoxysilane: SiO made using tetraethoxysilane (ethyl silicate)
The insulating film 23, which is two films), is formed by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition: TEO)
(Also referred to as S-pCVD) is used to form a film of 0.1 μm (100 nm). Here, the insulating film 23 is a TEOS film. For example, Al2O3 (aluminum oxide (alumina)).
) May be used. In addition, a recess is formed which becomes a reservoir (common liquid chamber) 24 for supplying a liquid to each discharge chamber 21. Further, the individual electrode 1 is applied from the external oscillation circuit to the substrate (diaphragm 22).
A common electrode terminal 27 serving as a terminal for supplying a charge having a polarity opposite to that of 2A is provided.

ノズル基板30についても、例えばシリコン基板を主要な材料とする。ノズル基板30
には、複数のノズル孔31が形成されている。各ノズル孔31は、振動板22の駆動(変
位)により加圧された液体を液滴として外部に吐出する。ノズル孔31を複数段で形成す
ると、液滴を吐出する際の直進性向上が期待できるため、本実施の形態ではノズル孔31
を2段で形成する。本実施の形態では、振動板22が変位することでリザーバ24方向に
加わる圧力を緩衝するダイヤフラム32がさらに設けられている。また、吐出室21とリ
ザーバ24とを連通させるためのオリフィス33を下面に有している。
The nozzle substrate 30 is also mainly made of a silicon substrate, for example. Nozzle substrate 30
A plurality of nozzle holes 31 are formed. Each nozzle hole 31 discharges liquid pressurized by driving (displacement) of the diaphragm 22 to the outside as droplets. If the nozzle holes 31 are formed in a plurality of stages, it is expected to improve straightness when ejecting liquid droplets.
Are formed in two stages. In the present embodiment, a diaphragm 32 is further provided for buffering the pressure applied in the direction of the reservoir 24 when the diaphragm 22 is displaced. In addition, an orifice 33 for communicating the discharge chamber 21 and the reservoir 24 is provided on the lower surface.

図2は液滴吐出ヘッドの断面図である。封止材25は、異物、水分(水蒸気)等がギャ
ップに浸入しないように、ギャップと外の空間とを遮断し、密閉するために電極取出し口
26に設ける。電極取出し口26は端子部12Cを外部に露出させるために設けられてい
る。発振回路41は、ワイヤ、FPC(Flexible Print Circuit)等の配線42を介して
、電気的に共通電極端子27及び電極取出し口25から露出した端子部12Cと接続され
、個別電極12A、キャビティ基板20(振動板22)に電荷(電力)の供給及び停止を
制御する。発振回路41は例えば24kHzで発振し、個別電極12Aに電荷供給を行い
、例えば0Vと30Vのパルス電圧を印加する。発振回路41が発振駆動して、個別電極
12Aに電荷を供給して正に帯電させ、振動板22を相対的に負に帯電させると、振動板
22は静電気力により個別電極12Aに引き寄せられて撓む。これにより吐出室21の容
積は排除体積分広がる。そして電荷供給を止めると振動板22は元の形に戻る(復元する
)が、そのときの吐出室21の容積も元に戻り、その圧力により差分の液滴が吐出する。
この液滴が例えば記録対象となる記録紙に着弾することによって印刷等の記録が行われる
FIG. 2 is a cross-sectional view of the droplet discharge head. The sealing material 25 is provided at the electrode outlet 26 so as to block and seal the gap from the outside space so that foreign matter, moisture (water vapor) or the like does not enter the gap. The electrode outlet 26 is provided to expose the terminal portion 12C to the outside. The oscillation circuit 41 is electrically connected to the terminal portion 12C exposed from the common electrode terminal 27 and the electrode outlet 25 through a wire 42 such as a wire or FPC (Flexible Print Circuit), and the individual electrode 12A and the cavity substrate 20 are connected. Supply and stop of electric charge (electric power) to (vibration plate 22) are controlled. The oscillation circuit 41 oscillates at, for example, 24 kHz, supplies charges to the individual electrodes 12A, and applies pulse voltages of, for example, 0V and 30V. When the oscillation circuit 41 is driven to oscillate to supply charges to the individual electrodes 12A to be positively charged and the diaphragm 22 is relatively negatively charged, the diaphragm 22 is attracted to the individual electrodes 12A by electrostatic force. Bend. As a result, the volume of the discharge chamber 21 is expanded. When the supply of electric charges is stopped, the diaphragm 22 returns to its original shape (restores), but the volume of the discharge chamber 21 at that time also returns to its original value, and a differential droplet is discharged by the pressure.
Recording such as printing is performed when the droplets land on a recording sheet to be recorded, for example.

図3は電極基板10の作製工程例を表す図である。図3に基づいて、本実施の形態に係
る電極基板10の作製手順について説明する。ここで、液滴吐出ヘッドの製造では、電極
基板10等、各基板は、実際にはウェハ単位で複数個分が同時に作製され、他の基板と接
合等をした後に個々に切り離して、液滴吐出ヘッドを製造するが、以下の各工程を示す図
では、1つの液滴吐出ヘッドに係る一部分を長辺方向で切ったときの断面を示している。
そして、図3の左側は電極用凹部11が形成される側を示し、右側はダミーパターン凹部
14が形成される側を示す。ここで、理論的には1のウェハに対して1のダミーパターン
凹部14を形成すればよいが、ここでは、各電極基板10に近い部分で精度の高い測定を
行えるように、各電極基板10に1のダミーパターン凹部14を形成するものとする。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of the electrode substrate 10. Based on FIG. 3, a manufacturing procedure of the electrode substrate 10 according to the present embodiment will be described. Here, in the manufacture of the droplet discharge head, a plurality of substrates such as the electrode substrate 10 are actually manufactured at the same time in units of wafers. Although the ejection head is manufactured, in the drawings showing the following steps, a cross section when a part of one droplet ejection head is cut in the long side direction is shown.
3 shows the side on which the electrode recess 11 is formed, and the right side shows the side on which the dummy pattern recess 14 is formed. Here, theoretically, it is only necessary to form one dummy pattern concave portion 14 for one wafer, but here, each electrode substrate 10 can be measured with high accuracy in a portion close to each electrode substrate 10. It is assumed that one dummy pattern recess 14 is formed.

まず、例えば厚さが2〜3mmのガラス基板50を、機械研削、エッチング等によって
例えば基板3aの厚さが約1mmになるまで両面を研削(グラインド)する。そして、例
えば、ガラス基板50を10〜20μmエッチングして加工変質層を除去する(図3(a
))。この加工変質層の除去には、例えばSF6 等によるドライエッチング、フッ酸水溶
液によるスピンエッチング等で行ってよい。ドライエッチングを行う場合は、ガラス基板
50の片面にできた加工変質層を効率よく除去することができ、反対面の保護を必要とし
ない。またスピンエッチング(ウェットエッチング)を行う場合は、必要とするエッチン
グ液が少量で済み、また常に新しいエッチング液が供給されるため安定したエッチングを
行うことができる。
First, for example, a glass substrate 50 having a thickness of 2 to 3 mm is ground (grinded) by mechanical grinding, etching or the like until the thickness of the substrate 3a becomes about 1 mm, for example. Then, for example, the glass substrate 50 is etched by 10 to 20 μm to remove the work-affected layer (FIG. 3A
)). For removing the work-affected layer, for example, dry etching with SF 6 or the like, spin etching with hydrofluoric acid aqueous solution, or the like may be performed. When dry etching is performed, the work-affected layer formed on one surface of the glass substrate 50 can be efficiently removed, and protection of the opposite surface is not required. Further, when performing spin etching (wet etching), a small amount of etching solution is required, and a new etching solution is always supplied, so that stable etching can be performed.

ガラス基板50の片面全体に、例えばスパッタ法によってクロム(Cr)からなるエッ
チングマスク51となる膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ法によりエッチング
マスク51の表面に、レジスト(図示せず)を中央部分(ギャップ長G3の部分)の形状
(長方形)及びダミーパターン凹部14の一部の形状に対応させてパターニングし、さら
にウェットエッチング等を行い、ガラス基板50を露出させる(図3(b))。その後、
例えばBHF(バッファードフッ酸。フッ酸:フッ化アンモニウム=1:6)水溶液等の
フッ酸水溶液でガラス基板50をウェットエッチングし、凹部52を形成する(図3(c
))。このときのエッチング量(エッチングの深さ)は、約20nm(ギャップ長G3の
部分とギャップ長G2の部分との段差)にする。
A film to be an etching mask 51 made of chromium (Cr) is formed on the entire surface of the glass substrate 50 by, for example, sputtering. Then, a resist (not shown) is patterned on the surface of the etching mask 51 by photolithography so as to correspond to the shape (rectangular shape) of the central portion (portion of gap length G3) and the shape of a part of the dummy pattern concave portion 14. Further, wet etching or the like is performed to expose the glass substrate 50 (FIG. 3B). afterwards,
For example, the glass substrate 50 is wet-etched with a hydrofluoric acid aqueous solution such as a BHF (buffered hydrofluoric acid; hydrofluoric acid: ammonium fluoride = 1: 6) aqueous solution to form the recess 52 (FIG. 3C
)). The etching amount (etching depth) at this time is about 20 nm (a step between the gap length G3 portion and the gap length G2 portion).

そして、フォトリソグラフィ法により、ギャップ長G2の部分の形状に対応させてパタ
ーニングしてウェットエッチング等を行い、ギャップ長G2の部分及びダミーパターン凹
部14のさらに一部の形状に対応させてガラス基板50も露出させる(図3(d))。そ
して、例えばフッ酸水溶液でガラス基板50をウェットエッチングし、凹部53を形成す
る(図3(e))。このときのエッチング量(エッチングの深さ)は、約20nm(ギャ
ップ長G2の部分とギャップ長G1の部分との段差)にする。これにより、凹部53は2
段となり、エッチングによる中央部分の深さは40nmとなる。
Then, by photolithography, patterning is performed in accordance with the shape of the gap length G2 portion, wet etching or the like is performed, and the glass substrate 50 is made to correspond to the shape of the gap length G2 portion and further part of the dummy pattern recesses 14. Are also exposed (FIG. 3D). Then, for example, the glass substrate 50 is wet-etched with a hydrofluoric acid aqueous solution to form the recess 53 (FIG. 3E). The etching amount (etching depth) at this time is about 20 nm (step difference between the gap length G2 portion and the gap length G1 portion). As a result, the recess 53 becomes 2
The depth of the central part by etching becomes 40 nm.

さらにフォトリソグラフィ法により、ギャップ長G1の部分(リード部12B、端子部
12Cが形成される部分も含む)の形状及びダミーパターン凹部14のさらに一部の形状
に対応させてパターニングしてウェットエッチング等を行い、ギャップ長G1の部分のガ
ラス基板50も露出させる(図3(f))。そして、例えばフッ酸水溶液でガラス基板5
0をウェットエッチングし、最終的に電極用凹部11を形成する(図3(g))。また、
例えば、後の工程でギャップ内の圧力と外部の圧力とを同じにするための大気開放穴(図
示せず)を形成するようにしてもよい。このときのエッチング量(エッチングの深さ)は
、150nm(ギャップ長G1と同じ)にする。ここで、例えば4段以上の電極用凹部1
1及びダミーパターン凹部14を形成する場合は、上記の工程を繰り返すことになる。
Further, wet etching or the like is performed by patterning in accordance with the shape of the gap length G1 (including the portion where the lead portion 12B and the terminal portion 12C are formed) and the shape of a part of the dummy pattern recess 14 by photolithography. To expose the glass substrate 50 at the gap length G1 (FIG. 3F). For example, a glass substrate 5 with a hydrofluoric acid aqueous solution.
0 is wet-etched, and finally the electrode recess 11 is formed (FIG. 3G). Also,
For example, an air opening hole (not shown) for making the pressure in the gap the same as the external pressure may be formed in a later step. The etching amount (etching depth) at this time is 150 nm (same as the gap length G1). Here, for example, four or more recesses 1 for electrodes
1 and the dummy pattern recess 14 are formed, the above steps are repeated.

その後、例えばスパッタによって導電性を有するITO膜54を、ガラス基板50の電
極用凹部11が形成された側の面の全体に形成する(図3(h))。このとき、ITO膜
54を、階段状に形成された電極用凹部11が有するいずれの段差よりも厚く形成して断
線を防ぐようにする。そしてフォトリソグラフィーによってレジスト(図示せず)をパタ
ーニングし、電極部12として残す部分を保護した上でITO膜54をエッチングする。
ここで、ダミーパターン凹部14の部分についてもITO膜54の保護を行ってITO膜
54を残しておく。これは、例えば、後述するように、シリコン基板との陽極接合を行う
際、シリコン基板とガラス基板とが接合されてしまうのを防ぐために設けておくものであ
る。また、ギャップ長の検査を行う際により電極を形成した部分と同じ条件で検査ができ
るようにするためである。また、液体供給口13となる貫通穴をサンドブラスト法または
切削加工により形成する(図3(i))。以上の工程により電極基板10が作製される。
Thereafter, an ITO film 54 having conductivity is formed by sputtering, for example, on the entire surface of the glass substrate 50 on which the electrode recess 11 is formed (FIG. 3H). At this time, the ITO film 54 is formed to be thicker than any step included in the recess 11 for electrodes formed in a staircase shape to prevent disconnection. Then, a resist (not shown) is patterned by photolithography, and the ITO film 54 is etched after protecting the portion left as the electrode portion 12.
Here, the ITO film 54 is also protected at the dummy pattern recess 14 to leave the ITO film 54. For example, as described later, this is provided to prevent the silicon substrate and the glass substrate from being bonded when anodic bonding to the silicon substrate is performed. Another reason is that the inspection can be performed under the same conditions as the portion where the electrode is formed when the gap length is inspected. Further, a through hole that becomes the liquid supply port 13 is formed by a sandblasting method or a cutting process (FIG. 3 (i)). The electrode substrate 10 is manufactured through the above steps.

以上のようにして形成した電極基板10について、ダミーパターン凹部14の部分を用
いて触針式段差計等の装置を用いて自動測定を行う。ダミーパターン凹部14の内側には
電極部12と同じ厚さのITO膜54が成膜されているため、個別電極12A(電極部1
2)の部分の深さ(ギャップ長)の測定を、ダミーパターン凹部14の部分において行う
ことができる。ここでは、最終的に作成した電極基板10について深さの測定を行ったが
、例えば、ITO膜54を成膜する前に測定を行うようにしてもよい。
For the electrode substrate 10 formed as described above, automatic measurement is performed using an apparatus such as a stylus type step gauge using the dummy pattern concave portion 14. Since the ITO film 54 having the same thickness as the electrode part 12 is formed inside the dummy pattern concave part 14, the individual electrode 12A (electrode part 1
The depth (gap length) of the part 2) can be measured in the dummy pattern recess 14 part. Here, the depth of the electrode substrate 10 that was finally produced was measured. However, for example, the measurement may be performed before the ITO film 54 is formed.

図4は液滴吐出ヘッドの製造工程を示す図である。シリコン基板60の片面(電極基板
10との接合面側となる)を鏡面研磨し、例えば220μmの厚みの基板(キャビティ基
板20となる)を作製する。次に、シリコン基板60のボロンドープ層61を形成する面
を、B23を主成分とする固体の拡散源に対向させ、縦型炉に入れてボロンをシリコン基
板60中に拡散させ、高濃度(約5×1019atoms/cm3 )のボロンドープ層61
を形成する。そして、ボロンドープ層61を形成した面に、プラズマCVD法により、成
膜時の処理温度は360℃、高周波出力は250W、圧力は66.7Pa(0.5Tor
r)、ガス流量はTEOS流量100cm3 /min(100sccm)、酸素流量10
00cm3 /min(1000sccm)の条件で絶縁膜23を0.1μm成膜する(図
4(a))。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the droplet discharge head. One side of the silicon substrate 60 (becomes the bonding surface side with the electrode substrate 10) is mirror-polished to produce, for example, a 220 μm thick substrate (becomes the cavity substrate 20). Next, the surface of the silicon substrate 60 on which the boron doped layer 61 is formed is opposed to a solid diffusion source mainly composed of B 2 O 3 , and is placed in a vertical furnace to diffuse boron into the silicon substrate 60. Boron doped layer 61 with a concentration (about 5 × 10 19 atoms / cm 3 )
Form. Then, on the surface on which the boron doped layer 61 is formed, the plasma CVD method is used, the processing temperature during film formation is 360 ° C., the high frequency output is 250 W, and the pressure is 66.7 Pa (0.5 Torr).
r), the gas flow rate is TEOS flow rate 100 cm 3 / min (100 sccm), oxygen flow rate 10
The insulating film 23 is formed to a thickness of 0.1 μm under the condition of 00 cm 3 / min (1000 sccm) (FIG. 4A).

シリコン基板60と電極基板10とを360℃に加熱した後、電極基板10に負極、シ
リコン基板60に正極を接続して、800Vの電圧を印加し、陽極接合を行う。このとき
、シリコン基板60と電極基板10の界面において、ガラスが電気化学的に分解され酸素
が気体となって発生する場合がある。また加熱によって表面に吸着していたガス(気体)
が発生する場合もある。しかしながら、これらの気体が大気開放穴から逃げる為、ギャッ
プ内が正圧になることは無い。そして、陽極接合した後の基板(以下、接合済み基板とい
う)において、シリコン基板60の厚みが約60μmになるまでシリコン基板60表面の
研削加工を行う。その後、加工変質層を除去する為に、32w%の濃度の水酸化カリウム
溶液でシリコン基板60を約10μmウェットエッチングする。これによりシリコン基板
60の厚みを約50μmにする(図4(b))。
After the silicon substrate 60 and the electrode substrate 10 are heated to 360 ° C., a negative electrode is connected to the electrode substrate 10 and a positive electrode is connected to the silicon substrate 60, and a voltage of 800 V is applied to perform anodic bonding. At this time, at the interface between the silicon substrate 60 and the electrode substrate 10, the glass may be electrochemically decomposed to generate oxygen as a gas. Gas (gas) adsorbed on the surface by heating
May occur. However, since these gases escape from the air opening holes, the gap does not become positive pressure. Then, the surface of the silicon substrate 60 is ground until the thickness of the silicon substrate 60 becomes about 60 μm in the substrate after the anodic bonding (hereinafter referred to as a bonded substrate). Thereafter, in order to remove the work-affected layer, the silicon substrate 60 is wet-etched by about 10 μm with a potassium hydroxide solution having a concentration of 32 w%. As a result, the thickness of the silicon substrate 60 is reduced to about 50 μm (FIG. 4B).

この研削工程及び加工変質層除去工程において、大気開放穴から液体がギャップに入り
込まないように、片面保護治具、テープ等を用いて大気開放穴を塞ぎ、保護する。ここで
、次の工程において、再度基板を加熱するため、ギャップに気体が発生する可能性がある
。そこで、この工程では大気開放穴を完全に塞がないようにし、再度、ギャップ(電極用
凹部11)と外部とが連通できるようにしておく。
In this grinding step and work-affected layer removal step, the air release hole is closed and protected using a single-sided protective jig, tape, or the like so that liquid does not enter the gap from the air release hole. Here, in the next step, since the substrate is heated again, gas may be generated in the gap. Therefore, in this step, the air opening hole is not completely blocked, and the gap (electrode recess 11) can be communicated with the outside again.

例えば、ここで、可視光領域において透明なガラス基板10及びITO膜を介して振動
板22(シリコン基板60)を見た場合、光の干渉等の関係で、ギャップ長の長さにより
色が変化する。これによりギャップ長の検査を行うことができる。本実施の形態では、こ
の検査をダミーパターン凹部14が形成されている部分において行うものとする。ダミー
パターン凹部14が電極用凹部11よりも大きく形成されているので、色の変化をとらえ
やすく、検査しやすくなる。そのため、より簡単に精度の高い検査を行うことができる。
For example, here, when the diaphragm 22 (silicon substrate 60) is viewed through the transparent glass substrate 10 and ITO film in the visible light region, the color changes depending on the gap length due to light interference and the like. To do. Thereby, the gap length can be inspected. In the present embodiment, this inspection is performed in a portion where the dummy pattern recess 14 is formed. Since the dummy pattern concavity 14 is formed larger than the electrode concavity 11, it is easy to catch a change in color and facilitate inspection. Therefore, it is possible to perform a highly accurate inspection more easily.

次に、ウェットエッチングを行った面に対し、TEOSによるエッチングマスク(以下
、TEOSエッチングマスクという)61をプラズマCVD法により成膜する。成膜条件
としては、例えば、成膜時の処理温度は360℃、高周波出力は700W、圧力は33.
3Pa(0.25Torr)、ガス流量はTEOS流量100cm3 /min(100s
ccm)、酸素流量1000cm3 /min(1000sccm)の条件で約1.0μm
成膜する(図4(c))。TEOSを用いた成膜は比較的低温で行うことができるので、
基板の加熱をできる限り抑えられる点で都合がよい。TEOSエッチングマスク61を成
膜した後、例えばエポキシ系接着剤等を大気開放穴に流し込み、大気開放穴を封止する。
これによりギャップは密閉状態となるため、以後の工程で大気開放穴から液体等が入り込
むことがなくなる。TEOSエッチングマスク61を成膜した後に大気開放穴を封止する
ことで、成膜時の加熱によるギャップ内の気体膨張を防ぐことができる。
Next, a TEOS etching mask (hereinafter referred to as a TEOS etching mask) 61 is formed on the wet-etched surface by plasma CVD. As film formation conditions, for example, the processing temperature during film formation is 360 ° C., the high frequency output is 700 W, and the pressure is 33.
3 Pa (0.25 Torr), gas flow rate is TEOS flow rate 100 cm 3 / min (100 s
ccm) and an oxygen flow rate of 1000 cm 3 / min (1000 sccm), about 1.0 μm
A film is formed (FIG. 4C). Since film formation using TEOS can be performed at a relatively low temperature,
This is convenient in that the heating of the substrate can be suppressed as much as possible. After forming the TEOS etching mask 61, for example, an epoxy adhesive or the like is poured into the air opening hole to seal the air opening hole.
As a result, the gap is hermetically sealed, so that liquid or the like does not enter from the air opening hole in the subsequent steps. By sealing the air opening hole after forming the TEOS etching mask 61, gas expansion in the gap due to heating during film formation can be prevented.

そして、吐出室22及び電極取出し口25となる部分のTEOSエッチングマスク61
をエッチングするため、レジストパターニングを施す。そして、フッ酸水溶液を用いてT
EOSエッチングマスク61がなくなるまで、その部分をエッチングしてTEOSエッチ
ングマスク61をパターニングし、シリコン基板を露出させる。そして、エッチングした
後にレジストを剥離する。ここで電極取出し口25となる部分については、全てについて
シリコンを露出させなくても、例えば電極取出し口25とキャビティ基板20との境界と
なる部分を露出させ、残りの部分を島状に残して、シリコンの割れを防ぐようにしてもよ
い。
Then, the TEOS etching mask 61 in the portion that becomes the discharge chamber 22 and the electrode outlet 25 is formed.
In order to etch, resist patterning is performed. Then, using a hydrofluoric acid aqueous solution, T
The portion is etched until the EOS etching mask 61 disappears, and the TEOS etching mask 61 is patterned to expose the silicon substrate. Then, after etching, the resist is peeled off. Here, with respect to the portion to be the electrode extraction port 25, for example, even if silicon is not exposed for all, for example, a portion that becomes a boundary between the electrode extraction port 25 and the cavity substrate 20 is exposed, and the remaining portion is left in an island shape. The silicon may be prevented from cracking.

さらに、リザーバ24となる部分のTEOSエッチングマスク61をエッチングするた
め、レジストパターニングを施す。そして、フッ酸水溶液でそれらの部分のTEOSエッ
チングマスク61を約0.7μmエッチングし、パターニングする。これによりリザーバ
24となる部分に残っているTEOSエッチングマスク61の厚みは約0.3μmとなる
がシリコン基板は露出しない。ここでは、残すTEOSエッチングマスク43の厚みを約
0.3μmとするが、所望するリザーバ24の深さによって、この厚みを調整する必要が
ある。そして、エッチングした後にレジストを剥離する(図4(d))。
Further, resist patterning is performed in order to etch the TEOS etching mask 61 in the portion that becomes the reservoir 24. Then, the TEOS etching mask 61 in those portions is etched by about 0.7 μm with a hydrofluoric acid aqueous solution and patterned. As a result, the thickness of the TEOS etching mask 61 remaining in the portion that becomes the reservoir 24 becomes about 0.3 μm, but the silicon substrate is not exposed. Here, the thickness of the TEOS etching mask 43 to be left is about 0.3 μm, but this thickness needs to be adjusted according to the desired depth of the reservoir 24. Then, after the etching, the resist is peeled off (FIG. 4D).

次に、接合済み基板を35wt%の濃度の水酸化カリウム水溶液に浸し、吐出室22と
なる部分及び電極取出し口26となる部分のシリコンを露出させた部分の厚みが約10μ
mになるまでウェットエッチングを行う。その後、リザーバ24となる部分のTEOSエ
ッチングマスク61を除去する為、フッ酸水溶液に接合済み基板を浸してエッチングを行
い、除去する。そして、さらに、接合済み基板を3wt%の濃度の水酸化カリウム水溶液
に浸し、ボロンドープ層において、エッチングストップが十分効いたものと判断するまで
エッチングを続ける。このように、前記2種類の濃度の異なる水酸化カリウム水溶液を用
いたエッチングを行うことによって、形成される振動板22の面荒れを抑制し、厚み精度
を0.80±0.05μm以下にすることができる。その結果、液滴吐出ヘッドの吐出性
能を安定化することができる。そして、この工程で階段状(3段)に形成された振動板2
2が現れる(図4(e))。
Next, the bonded substrate is immersed in a 35 wt% potassium hydroxide aqueous solution, and the thickness of the portion where the silicon serving as the discharge chamber 22 and the portion serving as the electrode outlet 26 is exposed is about 10 μm.
Wet etching is performed until m is reached. Thereafter, in order to remove the TEOS etching mask 61 in the portion to be the reservoir 24, the bonded substrate is immersed in a hydrofluoric acid aqueous solution and etched to be removed. Further, the bonded substrate is immersed in a 3 wt% potassium hydroxide aqueous solution, and etching is continued until it is determined that the etching stop is sufficiently effective in the boron doped layer. As described above, by performing etching using the two types of potassium hydroxide aqueous solutions having different concentrations, the surface roughness of the diaphragm 22 to be formed is suppressed, and the thickness accuracy is 0.80 ± 0.05 μm or less. be able to. As a result, the discharge performance of the droplet discharge head can be stabilized. And the diaphragm 2 formed in a step shape (three steps) in this process
2 appears (FIG. 4E).

ウェットエッチングを終了すると、接合済み基板をフッ酸水溶液に浸し、シリコン基板
60表面のTEOSエッチングマスク61を剥離する。そして、シリコン基板60の電極
取出し口25となる部分のシリコンを除去する為に、電極取出し口25となる部分が開口
したシリコンマスクを接合済み基板のシリコン基板60側の表面に取り付ける。そして、
例えば、RFパワー200W、圧力40Pa(0.3Torr)、CF4 流量30cm3
/min(30sccm)の条件で、RIEドライエッチング(異方性ドライエッチング
)を2時間行い、電極取出し口25となる部分のみにプラズマを当てて、開口する。開口
することでギャップについても大気開放される。ここで、ピン等で突いて電極取出し口2
5となる部分のシリコンを除去するようにしてもよい。
When the wet etching is finished, the bonded substrate is immersed in a hydrofluoric acid aqueous solution, and the TEOS etching mask 61 on the surface of the silicon substrate 60 is peeled off. Then, in order to remove silicon in a portion that becomes the electrode extraction port 25 of the silicon substrate 60, a silicon mask having an opening in the portion that becomes the electrode extraction port 25 is attached to the surface of the bonded substrate on the silicon substrate 60 side. And
For example, RF power 200 W, pressure 40 Pa (0.3 Torr), CF 4 flow rate 30 cm 3
RIE dry etching (anisotropic dry etching) is performed for 2 hours under the condition of / min (30 sccm), and plasma is applied only to a portion that becomes the electrode extraction port 25 to open. Opening also opens the gap to the atmosphere. Here, the electrode outlet 2
The portion of silicon that becomes 5 may be removed.

そして、例えばエポキシ樹脂からなる封止材25を、電極取出し口26の端部(キャビ
ティ基板20と電極基板10の凹部との間で形成されるギャップの開口部分)に沿って流
し込み、ギャップを封止する。また、共通電極端子27となる部分を開口したマスクを、
接合基板のシリコン基板60側の表面に取り付ける。そして、例えばプラチナ(Pt)を
ターゲットとしてスパッタ等を行い、共通電極端子27を形成する。また、液体供給口1
3とリザーバ24とを連通させる貫通穴をシリコン基板60に形成する。ここで、流路を
流れる液体からキャビティ基板20を保護するため、例えば酸化シリコン等の液体保護膜
(図示せず)をさらに成膜してもよい。これにより、接合済み基板に行う加工処理は完了
する(図4(f))。
Then, a sealing material 25 made of, for example, epoxy resin is poured along the end of the electrode outlet 26 (the opening portion of the gap formed between the cavity substrate 20 and the recess of the electrode substrate 10) to seal the gap. Stop. In addition, a mask having an opening in a portion to be the common electrode terminal 27 is
It is attached to the surface of the bonding substrate on the silicon substrate 60 side. Then, for example, sputtering is performed using platinum (Pt) as a target to form the common electrode terminal 27. The liquid supply port 1
3 is formed in the silicon substrate 60 to allow the reservoir 3 to communicate with the reservoir 24. Here, in order to protect the cavity substrate 20 from the liquid flowing through the flow path, a liquid protective film (not shown) such as silicon oxide may be further formed. Thereby, the processing performed on the bonded substrate is completed (FIG. 4F).

あらかじめノズル孔31、ダイヤフラム32及びオリフィス33を形成することにより
、作製していたノズル基板30を例えば、エポキシ系接着剤により、接合済み基板のキャ
ビティ基板20側から接着する。そして、ダイシングを行い、個々の液滴吐出ヘッドに切
断し、液滴吐出ヘッドが完成する(図4(g))。ここでは、最終的に製造した液滴吐出
ヘッドにダミーパターン凹部14の部分を残しておくようにするが、ダイシングと共に切
断してもよい。
By forming the nozzle hole 31, the diaphragm 32, and the orifice 33 in advance, the manufactured nozzle substrate 30 is bonded from the cavity substrate 20 side of the bonded substrate with, for example, an epoxy adhesive. Then, dicing is performed to cut into individual droplet discharge heads, thereby completing the droplet discharge heads (FIG. 4G). Here, the dummy pattern concave portion 14 is left in the finally manufactured droplet discharge head, but it may be cut together with dicing.

以上のように、実施の形態1の静電アクチュエータ(液滴吐出ヘッド)では、電極用凹
部11を形成すると同時に、電極用凹部11の短辺方向に長い辺を有するダミーパターン
凹部14を同時に形成するようにし、ダミーパターン凹部14の部分を触針式段差計等の
装置で自動測定することによって電極用凹部11の深さの検査を行うようにしたので、形
成されたギャップ長(ウェットエッチングにより形成した凹部の深さ)の測定をより精確
に行うことができる。また、キャビティ基板20となるシリコン基板を接合した後におい
ても、広い面積におけるギャップ長の長さに基づく干渉光の変化をさらによく捉え、ギャ
ップ長の幅の測定を精確に行うことができる。これにより、所定のギャップ長が形成され
ていない電極基板10をあらかじめその後の液滴吐出ヘッドの製造に用いることなく、最
終的に製造される液滴吐出ヘッドの歩留まりをよくすることができる。また、製造された
液滴吐出ヘッドについては、所定の吐出性能を得ることができる。ここでは、製造の都合
上、個別電極12A等は階段状で、段を有する構造としているが、例えば、斜面等を有す
るように形成してもよい。
As described above, in the electrostatic actuator (droplet discharge head) according to the first embodiment, the electrode recess 11 is simultaneously formed, and at the same time, the dummy pattern recess 14 having a long side in the short side direction of the electrode recess 11 is simultaneously formed. Since the depth of the electrode recess 11 is inspected by automatically measuring the portion of the dummy pattern recess 14 with a device such as a stylus type step gauge, the gap length formed (by wet etching) The measurement of the depth of the formed recess) can be performed more accurately. In addition, even after the silicon substrate serving as the cavity substrate 20 is bonded, the change in the interference light based on the length of the gap length in a large area can be captured better, and the width of the gap length can be accurately measured. Accordingly, the yield of the finally manufactured droplet discharge head can be improved without using the electrode substrate 10 in which the predetermined gap length is not formed in advance for manufacturing the subsequent droplet discharge head. In addition, a predetermined discharge performance can be obtained for the manufactured droplet discharge head. Here, for convenience of manufacturing, the individual electrodes 12A and the like are stepped and have a stepped structure, but may be formed to have a slope or the like, for example.

実施の形態2.
上述の実施の形態では、3段で構成した電極用凹部11及びダミーパターン凹部14に
ついて測定を行ったが、例えば1段の凹部でも適用することができる。また、上述の実施
の形態では、ダミーパターン凹部14の形状を、電極用凹部11の形状に合わせて矩形状
としたが、触針式段差計等の装置による深さの測定が可能であり、所定数の電極基板10
が製造できるのであれば、形状は限定するものではない。
Embodiment 2. FIG.
In the above-described embodiment, the measurement was performed on the electrode recess 11 and the dummy pattern recess 14 configured in three stages. However, for example, a single-stage recess can also be applied. Further, in the above-described embodiment, the shape of the dummy pattern concave portion 14 is rectangular according to the shape of the electrode concave portion 11, but the depth can be measured by a device such as a stylus step meter, A predetermined number of electrode substrates 10
As long as it can be manufactured, the shape is not limited.

実施の形態3.
図5は上述の実施の形態で製造した液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置の外観図であ
る。また、図6は液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。図5及び図6の
液滴吐出装置は液滴吐出方式(インクジェット方式)による印刷を目的とする。また、い
わゆるシリアル型の装置である。図6において、被印刷物であるプリント紙100が支持
されるドラム101と、プリント紙100にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド
102とで主に構成される。また、図示していないが、液滴吐出ヘッド102にインクを
供給するためのインク供給手段がある。プリント紙110は、ドラム101の軸方向に平
行に設けられた紙圧着ローラ103により、ドラム101に圧着して保持される。そして
、送りネジ104がドラム101の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド102が保
持されている。送りネジ104が回転することによって液滴吐出ヘッド102がドラム1
01の軸方向に移動するようになっている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is an external view of a droplet discharge apparatus using the droplet discharge head manufactured in the above embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of main components of the droplet discharge device. 5 and 6 is intended for printing by a droplet discharge method (inkjet method). Further, it is a so-called serial type device. In FIG. 6, a drum 101 that supports a printing paper 100 that is a substrate to be printed and a droplet discharge head 102 that discharges ink to the printing paper 100 and performs recording are mainly configured. Although not shown, there is an ink supply means for supplying ink to the droplet discharge head 102. The print paper 110 is held by being pressed against the drum 101 by a paper press roller 103 provided parallel to the axial direction of the drum 101. A feed screw 104 is provided parallel to the axial direction of the drum 101, and the droplet discharge head 102 is held. As the feed screw 104 rotates, the droplet discharge head 102 is moved to the drum 1.
It moves in the axial direction of 01.

一方、ドラム101は、ベルト105等を介してモータ106により回転駆動される。
また、プリント制御手段107は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ104、
モータ106を駆動させ、また、ここでは図示していないが、発振回路を駆動させて振動
板4を振動させ、制御をしながらプリント紙110に印刷を行わせる。
On the other hand, the drum 101 is rotationally driven by a motor 106 via a belt 105 or the like.
The print control means 107 also feeds the feed screw 104 based on the print data and the control signal.
The motor 106 is driven, and although not shown here, the oscillation circuit 4 is driven to vibrate the diaphragm 4, and printing is performed on the print paper 110 while being controlled.

ここでは液体をインクとしてプリント紙110に吐出するようにしているが、液滴吐出
ヘッドから吐出する液体はインクに限定されない。例えば、カラーフィルタとなる基板に
吐出させる用途においては、カラーフィルタ用の顔料を含む液体、OLED等の表示基板
に吐出させる用途においては、発光素子となる化合物を含む液体、基板上に配線する用途
においては、例えば導電性金属を含む液体を、それぞれの装置において設けられた液滴吐
出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。また、液滴吐出ヘッドをディスペンサとし、
生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、DNA(Deoxyr
ibo Nucleic Acids :デオキシリボ核酸)、他の核酸(例えば、Ribo Nucleic Acid:リ
ボ核酸、Peptide Nucleic Acids:ペプチド核酸等)タンパク質等のプローブを含む液体
を吐出させるようにしてもよい。その他、布等の染料の吐出等にも利用することができる
Here, the liquid is ejected onto the print paper 110 as ink, but the liquid ejected from the droplet ejection head is not limited to ink. For example, in an application to be discharged onto a substrate to be a color filter, a liquid containing a pigment for a color filter, an application to be discharged to a display substrate such as an OLED, an application to be wired on a substrate, a liquid containing a compound to be a light emitting element In this case, for example, a liquid containing a conductive metal may be discharged from a droplet discharge head provided in each device. Moreover, let the droplet discharge head be a dispenser,
In the case of use for the discharge to a substrate that becomes a microarray of biomolecules, DNA (Deoxyr
A liquid containing a probe such as ibo Nucleic Acids: deoxyribonucleic acid) or other nucleic acids (for example, Ribo Nucleic Acid: ribonucleic acid, Peptide Nucleic Acids: peptide nucleic acid) may be discharged. In addition, it can also be used for discharging dyes such as cloth.

実施の形態4.
図7は本発明を利用した静電アクチュエータを用いた光スイッチを表す図である。上述
の実施の形態は、液滴吐出ヘッド、その液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置を例として
説明したが、本発明はそれだけに限定されず、他の微細加工の素子(デバイス)、装置に
も適用することができる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an optical switch using an electrostatic actuator using the present invention. In the above-described embodiment, the liquid droplet ejection head and the liquid droplet ejection apparatus using the liquid droplet ejection head have been described as examples. However, the present invention is not limited thereto, and other microfabricated elements (devices) and apparatuses. It can also be applied to.

例えば、光通信、光演算、光記憶装置、光プリンタ、映像表示装置等に用いられている
図7の光スイッチは、マイクロミラー200の傾斜角度を変化させ、選択した方向に光を
反射させ、光によるスイッチング素子を利用したとしての役割を果たすものである。マイ
クロミラー200の傾斜角度を制御するため、マイクロミラー200を支える支軸210
を中心として例えば線対称の位置に被駆動部である可動電極220を設け、電極基板24
0に形成した、駆動部である固定電極230と所定の間隔(ギャップ)で対向配置させて
いる。そして、静電力を利用して、支軸210を回転させることで、マイクロミラー20
0の傾斜角度を制御する。その際、実施の形態1等のように、可動電極220、固定電極
230を階段状に形成しておくことで、従来に比して、駆動電圧に対して可動電極220
の変位を大きくすることができ、マイクロミラー200の傾斜角度を所望の角度に変化さ
せることができる。また、同様にモータ、センサ、SAWフィルタのような振動素子(レ
ゾネータ)、波長可変光フィルタ、他のミラーデバイス等、他の種類の微細加工の静電ア
クチュエータにも上述の可動電極、固定電極の組み合わせを適用することができる。特に
、液滴吐出ヘッドでは、可動電極となる振動板については、長辺においてその両端が支持
されているが、片端を支持する構造のアクチュエータ等にも利用することができる。
For example, the optical switch of FIG. 7 used in optical communication, optical calculation, optical storage device, optical printer, video display device, etc. changes the tilt angle of the micro mirror 200 and reflects light in the selected direction, It plays the role of using a switching element based on light. In order to control the tilt angle of the micromirror 200, a support shaft 210 that supports the micromirror 200 is provided.
For example, a movable electrode 220 which is a driven portion is provided in a line-symmetric position with respect to the electrode substrate 24.
The fixed electrode 230, which is a driving unit, formed at 0 is arranged to face the gap at a predetermined interval (gap). Then, the micromirror 20 is rotated by rotating the support shaft 210 using the electrostatic force.
Control the tilt angle of zero. At this time, as in the first embodiment, the movable electrode 220 and the fixed electrode 230 are formed in a step shape, so that the movable electrode 220 can be driven with respect to the driving voltage as compared with the conventional case.
, And the inclination angle of the micromirror 200 can be changed to a desired angle. Similarly, the above-mentioned movable electrode and fixed electrode are also applied to other types of microfabricated electrostatic actuators such as motors, sensors, resonator elements such as SAW filters, wavelength tunable optical filters, and other mirror devices. Combinations can be applied. In particular, in the droplet discharge head, both ends of the diaphragm serving as the movable electrode are supported on the long side, but the diaphragm can also be used for an actuator having a structure supporting one end.

実施の形態1に係る液滴吐出ヘッドを分解して表した図である。2 is an exploded view of a droplet discharge head according to Embodiment 1. FIG. 液滴吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of a droplet discharge head. 電極基板10の作製工程例を表す図である。5 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of the electrode substrate 10. 液滴吐出ヘッドの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置の外観図である。It is an external view of a droplet discharge device using a droplet discharge head. 液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the main structural means of a droplet discharge apparatus. 本発明の静電アクチュエータを用いた光スイッチを表す図である。It is a figure showing the optical switch using the electrostatic actuator of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 電極基板、11 電極用凹部、12 電極部、12A 個別電極、12B リー
ド部、12C 端子部、13 液体供給口、20 キャビティ基板、21 吐出室、22
振動板、23 絶縁膜、24 リザーバ、25 封止材、26 電極取出し口、27
共通電極端子、30 ノズル基板、31 ノズル孔、32 ダイヤフラム、33 オリフ
ィス、41 発振回路、42 配線、50 ガラス基板、51 エッチングマスク、52
,53 凹部、54 ITO膜、60 シリコン基板、61 TEOSエッチングマスク
、100 プリンタ、101 ドラム、102 液滴吐出ヘッド、103 紙圧着ローラ
、104 送りネジ、105 ベルト、106 モータ、107 プリント制御手段、1
10 プリント紙、200 マイクロミラー、210 支軸、220 可動電極、230
固定電極、240 電極基板。
10 electrode substrate, 11 electrode recess, 12 electrode portion, 12A individual electrode, 12B lead portion, 12C terminal portion, 13 liquid supply port, 20 cavity substrate, 21 discharge chamber, 22
Diaphragm, 23 Insulating film, 24 Reservoir, 25 Sealing material, 26 Electrode outlet, 27
Common electrode terminal, 30 nozzle substrate, 31 nozzle hole, 32 diaphragm, 33 orifice, 41 oscillation circuit, 42 wiring, 50 glass substrate, 51 etching mask, 52
, 53 Recess, 54 ITO film, 60 Silicon substrate, 61 TEOS etching mask, 100 Printer, 101 drum, 102 Droplet ejection head, 103 Paper pressure roller, 104 Feed screw, 105 Belt, 106 Motor, 107 Print control means, 1
10 Print paper, 200 Micromirror, 210 Support shaft, 220 Movable electrode, 230
Fixed electrode, 240 electrode substrate.

Claims (7)

電極基板となる基板にエッチングマスクを形成する工程と、
該エッチングマスクをエッチングして、固定電極形成用の凹部及び検査測定用のダミー
パターン凹部を形成するための開口部を形成する工程と、
エッチングを行い、前記基板の前記開口部に対応する部分に、固定電極形成用の凹部及
び前記ダミーパターン凹部を形成する工程と、
前記エッチングマスクをエッチングして、前記開口部を広げることにより、前記開口部
よりも広い開口部を形成すると共に、前記ダミーパターン凹部を形成するための開口部に
ついても、さらに広い開口部を形成する工程と、
エッチングを行って、広げた開口部に対応する部分に、階段状の前記凹部を形成する工
程と、
前記広い開口部の形成工程及び前記階段状の凹部の形成工程を1又は複数回繰り返して
前記基板に所望の段数の凹部を形成する工程と、
前記固定電極形成用の凹部及び前記ダミーパターン凹部に、前記固定電極となる導電膜
を形成する工程と、
前記ダミーパターン凹部の部分における深さを接触式段差計により測定する工程と
を行って、前記電極基板を形成することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
Forming an etching mask on a substrate to be an electrode substrate;
Etching the etching mask to form openings for forming concave portions for forming fixed electrodes and dummy pattern concave portions for inspection and measurement;
Etching, forming a concave portion for forming a fixed electrode and the concave portion of the dummy pattern in a portion corresponding to the opening of the substrate;
By etching the etching mask to widen the opening, an opening wider than the opening is formed, and a wider opening is also formed for the opening for forming the dummy pattern recess. Process,
Etching and forming the step-shaped recess in the portion corresponding to the widened opening,
The step of forming the wide opening and the step of forming the stepped recesses one or more times to form a desired number of recesses on the substrate;
Forming a conductive film to be the fixed electrode in the recessed portion for forming the fixed electrode and the recessed portion of the dummy pattern;
And a step of measuring the depth of the concave portion of the dummy pattern with a contact-type step meter to form the electrode substrate.
前記ダミーパターン凹部の各辺を前記固定電極形成用の凹部の短辺よりも広く形成する
ことを特徴とする請求項1記載の静電アクチュエータの製造方法。
2. The method of manufacturing an electrostatic actuator according to claim 1, wherein each side of the concave portion of the dummy pattern is formed wider than a short side of the concave portion for forming the fixed electrode.
一辺が100μm以上の幅を有する矩形状の前記ダミーパターン凹部を形成することを
特徴とする請求項2記載の静電アクチュエータの製造方法。
3. The method for manufacturing an electrostatic actuator according to claim 2, wherein the dummy pattern concave portion having a rectangular shape having a width of 100 [mu] m or more on one side is formed.
前記導電膜を形成する前に、形成した前記ダミーパターン凹部の部分における深さを接
触式段差計により測定す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
ュエータの製造方法。
The method for manufacturing an electrostatic actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein a depth of the formed dummy pattern recess is measured by a contact-type step gauge before forming the conductive film. .
請求項1〜4のいずれかに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
ッドを製造することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
A method for manufacturing a droplet discharge head, wherein the method for manufacturing an electrostatic actuator according to claim 1 is applied to manufacture a droplet discharge head.
請求項5記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用して液滴吐出装置を製造することを特
徴とする液滴吐出装置の製造方法。
A method for manufacturing a droplet discharge device, wherein the droplet discharge device is manufactured by applying the method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 5.
請求項1〜4のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法を適用してデバイスを
製造することを特徴とする静電駆動デバイスの製造方法。
A device is manufactured by applying the method for manufacturing an electrostatic actuator according to claim 1.
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