JP2002029048A

JP2002029048A - 液滴吐出ヘッド

Info

Publication number: JP2002029048A
Application number: JP2000213063A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Hashimoto; 憲一郎橋本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2002-01-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連
通する吐出室と、この吐出室内のインクを加圧する圧力
発生手段を備えて、圧力発生手段で発生した圧力で吐出
室の壁面を形成している振動板を変形させインクを加圧
してノズルからインク滴を吐出させる液滴吐出ヘッドに
おいて、吐出特性に影響の大きい振動板の厚さのバラツ
キを小さくして、吐出特性のバラツキが少ない液滴吐出
ヘッドの提供。【解決手段】振動板１０がＰ型シリコン基板に形成され
た高濃度Ｐ型不純物層を含み、Ｐ型シリコン基板のボロ
ン濃度が１Ｅ１９（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を越えないも
のとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液滴吐出ヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プ
ロッタ等の画像記録装置或いは画像形成装置として用い
るインクジェット記録装置において使用する液滴吐出ヘ
ッドであるインクジェットヘッドとしては、インク滴を
吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室（液
室、加圧液室、圧力室、インク流路等とも称される。）
と、吐出室内のインクを加圧する圧力を発生する圧力発
生手段とを備えて、圧力発生手段で発生した圧力で吐出
室内のインクを加圧することによってノズルからインク
滴を吐出させる。

【０００３】従来のインクジェットヘッドとしては、圧
電素子などの電気機械変換素子を用いて吐出室の壁面を
形成している振動板を変形変位させることでインク滴を
吐出させるピエゾ型のもの、吐出室内に配設した発熱抵
抗体を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてイン
ク滴を吐出させるバブル型のもの、吐出室の壁面を形成
する振動板（又はこれと一体の電極）と電極を用いて静
電力で振動板を変形変位させることでインク滴を吐出さ
せる静電型のものなどがある。

【０００４】ここで、特に静電力で振動板を変形させる
静電型インクジェットヘッドにおいては、振動板の機械
的変形特性はインク吐出特性に大きく影響するので、振
動板の厚みを高精度に制御する必要がある。そこで、従
前は、シリコン（Ｓｉ）基板のエッチング時間を管理し
てエッチングすることで、所要厚みの振動板を形成する
方法が用いられていたが、インクジェットヘッドの小型
高性能化が進むにつれて、振動板の更なる薄膜化による
高精度の厚み精度が要求されるようになり、エッチング
時間を管理するだけでは高精度の振動板を形成すること
が困難になった。

【０００５】そのため、従来、特開平６−７１８８２号
公報や特開昭５３−６３８８０号公報に掲載されている
ように、Ｐ型高濃度不純物層のエッチング速度が遅いこ
とを利用して、シリコン基板にＰ型高濃度不純物層を形
成して、このＰ型高濃度不純物層でエッチングをストッ
プさせることで、Ｐ型高濃度不純物層からなる振動板を
形成することが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような高濃度不純物層によるエッチングストップと言
っても、完全にエッチングが停止するのではなく、エッ
チレートが極端に低下するだけである。そのため、エッ
チングが高濃度不純物層に達してからのエッチング時間
の差によって振動板の厚さにバラツキが生じる。

【０００７】また、ノズルが高密度に配列された高密度
ヘッドが要求されてくると、振動板もより高密度に配置
しなければならないが、振動板を高密度に並べるために
は、振動板幅を狭くしなければならず、幅の狭い振動板
で所要のインク滴吐出特性を確保するために振動板の厚
さを薄くしなければならない。この場合、振動板の振動
変位量は、振動板の厚さの３乗に反比例するので、振動
板の厚さが薄くなると振動板の厚さのバラツキの絶対値
を小さくしなければならなくなる。

【０００８】さらに、インクジェットヘッドの低コスト
化のための量産工程では、複数枚のシリコン基板を同時
にエッチング液に浸漬し、エッチング時間をシリコン基
板の厚さによって決定するが、この場合、各シリコン基
板のエッチレートにバラツキがあると、高濃度不純物層
に至るまでの時間に差が生じて振動板の厚さにバラツキ
が生じることになる。

【０００９】このように、振動板の厚さにバラツキが生
じると、各ノズルから吐出するインク滴の吐出特性（滴
体積Ｍｊ、滴速度Ｖｊ）にバラツキが生じ、また、各ヘ
ッド間でのインク滴の吐出特性（滴体積Ｍｊ、滴速度Ｖ
ｊ）にもバラツキが生じることになる。

【００１０】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、滴吐出特性のバラツキが少ない液滴吐出ヘッド
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、振動板がＰ型シリ
コン基板に形成した高濃度Ｐ型不純物層を含み、Ｐ型シ
リコン基板のボロン濃度が１Ｅ１９（ａｔｏｍｓ／ｃｍ
³）を越えない構成としたものである。

【００１２】本発明に係る液滴吐出ヘッドは、振動板が
Ｎ型シリコン基板に形成した高濃度Ｐ型不純物層を含
み、このＮ型シリコン基板のヒ素濃度が５Ｅ１８（ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ³）を越えない構成としたものである。

【００１３】本発明に係る液滴吐出ヘッドは、振動板が
Ｎ型シリコン基板に形成した高濃度Ｐ型不純物層を含
み、このＮ型シリコン基板のリン又はアンチモン濃度が
１Ｅ１８（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を越えない構成とした
ものである。

【００１４】これらの本発明に係る液滴吐出ヘッドにお
いて、高濃度Ｐ型不純物としてはボロンを用いることが
好ましい。また、本発明に係る液滴吐出ヘッドとして
は、振動板に対向する電極を有し、振動板を静電力で変
形変位させるもの、或いは振動板に対応する電気機械変
換素子を有し、電気機械変換素子の変形で振動板を変形
させるものが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用した静電
型インクジェットヘッドの分解斜視説明図、図２は同ヘ
ッドの透過状態で示す上面説明図、図３は同ヘッドの吐
出室長辺方向に沿う模式的断面説明図、図４は同ヘッド
の吐出室短辺方向に沿う模式的断面説明図である。

【００１６】このインクジェットヘッドは、第一基板で
ある流路基板１と、流路基板１の下側に設けた第二基板
である電極基板３と流路基板１の上側に設けた第三基板
であるノズル板４との３つの基板を重ねて接合した積層
構造からなり、複数のノズル５、各ノズル５が連通する
インク流路である吐出室６、吐出室６に流体抵抗部７を
介して連通する共通インク室８などを形成している。

【００１７】流路基板１には、吐出室６及びこの吐出室
６の底部となる壁面を形成する振動板１０、各吐出室６
を隔てる隔壁１１を形成する凹部、共通インク室８を形
成する凹部などを形成している。

【００１８】この流路基板１は、Ｐ型シリコン基板を用
いて、これに高濃度Ｐ型不純物としてボロン（Ｂ）を拡
散した高濃度ボロン拡散層を形成し、このボロン拡散層
をエッチングストップとして、高濃度ボロン拡散層を含
む振動板１０を形成している。なお、高濃度Ｐ型不純物
としては、ボロン（Ｂ）以外にも、ガリウム（Ｇａ）、
アルミニウム（Ａｌ）等が用いられるが、半導体分野に
おいて一般的なボロンを用いることが好ましい。

【００１９】すなわち、シリコン基板のドーパントをボ
ロンとしてアルカリ液によるシリコン基板のエッチング
を行った場合、エッチングレートは高濃度の領域で非常
に小さくなる。そこで、振動板１０の形成領域を高濃度
ボロンドープ層とし、シリコン基板をアリカリ異方性エ
ッチングして、吐出室６、共通インク室８を形成すると
きに、ボロンドープ層が露出してエッチングレートが極
端に小さくなった時点でエッチストップとすることによ
り、所要の厚みの振動板１０を形成する。

【００２０】電極基板３には、シリコン基板を用いて熱
酸化等で酸化膜３ａを形成し、この酸化膜３ａに凹部１
４を形成して、この凹部１４の底面に振動板１０に所定
のギャップ１６を置いて対向する電極１５を形成し、こ
の電極１５と振動板１０によって、振動板１０を変位さ
せて吐出室６の内容積を変化させるアクチュエータ部を
構成している。

【００２１】なお、電極１５は電極リード部１５ａを介
して外部に延設して、外部駆動回路（ドライバＩＣ）と
接続するための端子部１５ｂを一体に形成している。ま
た、端子部１５ｂを除いてシリコン酸化膜を全面に０．
１μｍ厚みで被覆して絶縁層１７とし、駆動時の絶縁破
壊、ショートを防止するようにしている。

【００２２】なお、具体的には、シリコン基板に２μｍ
厚みの酸化膜３ａを形成し、この酸化膜３ａに深さ０．
３μｍ、電極１５よりやや大きめの電極形状に類似した
形状の凹部１４をエッチングで形成して、この凹部１４
の底面に電極１５となる窒化チタンを０．１μｍスパッ
タし、窒化チタンをパターン化することで電極１５を形
成している。したがって、流路基板１と電極基板３を接
合した後のギャップ１６（振動板１０と電極１５との間
隔）は０．２μｍとなる。また、電極基板３はシリコン
基板の変わりにバイレックスガラス基板を用いてもよ
い。バイレックスガラス基板を用いた場合、流路基板１
とは陽極接合によって接合できる。

【００２３】ノズル板４は、厚さ５０μｍのステンレス
材（ＳＵＳ）を用いて、ノズル５、液体抵抗部７及び共
通インク吐出室８へ外部からインクを供給するためのイ
ンク供給口１９を形成している。

【００２４】上記のように構成したインクジェットヘッ
ドにおいては、電極１５に駆動回路２０によって０Ｖ〜
３５Ｖのパルス電位を印加すると、電極１５の表面がプ
ラスに帯電し、対応する振動板１０の下面がマイナス電
位に帯電するので、振動板１０は静電気の吸引作用によ
り電極１５側に撓む。次に、電極１５へのパルス電位の
印加をオフにすると、振動板１０が復元し、これによ
り、吐出室６内の圧力が急激に上昇し、ノズル５からイ
ンク滴が吐出される。さらに、振動板１０が再び電極１
５側へ撓むことにより、インクが共通インク室８から流
体抵抗部７を介して吐出室６内に補給される。

【００２５】次に、このインクジェットヘッドの製造工
程について図５及び図６をも参照して説明する。図５
（ａ）に示すように、結晶面方位（１１０）、厚さ５０
０μｍ、ドーパントがボロン、抵抗率１０Ωｃｍである
シリコン基板２１を用いて、同図（ｂ）に示すように、
固体拡散法によりボロン拡散し、高濃度ボロン拡散層２
２ａを形成する。

【００２６】具体的には、シリコン基板２１（シリコン
ウエハ）と固体拡散源を向かい合わせに並べて７５０℃
の炉の中にセットし、この炉の中には０．２５％の酸素
を混入した窒素を流しておく。そして、炉の温度を７℃
／ｍｉｎのレートで１１５０℃まで上昇し、その状態で
１２０ｍｉｎ保持した後、７℃／ｍｉｎのレートで７５
０℃まで下げて、シリコン基板２１を取り出す。これに
より、シリコン基板２１に高濃度ボロン拡散層２２ａが
形成される。

【００２７】なお、この他、臭化ホウ素（ＢＢｒ₃）を
用いた気相拡散法、ボロンを高エネルギーで注入するイ
オン注入法又は酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）を有機溶媒に分散
させウエハ上にスピンコートする塗布拡散法、エピタキ
シャル法などでも、高濃度ボロン拡散層２２ａを形成で
きる。

【００２８】この段階で得られた高濃度ボロン拡散層２
２ａは、図７の線ａで示すように表面（吐出室側と逆の
面）が濃度の最も高くなる濃度分布を有している。

【００２９】その後、図５（ｃ）に示すように、Ｓｉ基
板２１表面に形成されたＢ₂Ｏ₃層をフッ酸により除去
し、次いで、ボロン拡散により荒れが生じ、またＢ₂Ｏ₃
層の下に形成されているシリコンとボロンの化合物層を
除去して、Ｓｉ基板２１表面を直接接合できるようにす
るため、ＣＭＰ（chemical-mechanical-polishing）研
磨を行って表面粗さＲａ＝０．５ｎｍ以下の表面性を有
する高濃度ボロン拡散層２２を得た。

【００３０】このＣＭＰ研磨は、最表面を深さ１０００
Å以下で面内均一に研磨することができるので、高濃度
ボロン拡散層２２ａの変化が微量であり、且つ、予め研
磨量を見込んで拡散条件を決めればよい。また、ＣＭＰ
研磨を行う前に、ボロンとシリコンの化合物層を酸化し
てフッ酸で除去するようにしてもよい。

【００３１】そして、上述したようにして得られたシリ
コン基板２１を図６（ａ）に示すように別途製作した電
極基板３上に直接接合する。ここでは、減圧下でプリボ
ンドしたものを、９００℃、２時間の熱処理をすること
により接合した。そして、同図（ｂ）に示すように、厚
さ５００μｍのシリコン基板２１を厚さ１００μｍまで
研磨して薄くする。続いて、同図（ｃ）に示すように、
接合された電極基板３とシリコン基板２１にＬＰ−ＣＶ
Ｄによりシリコン窒化膜２４を形成する。

【００３２】次に、シリコン基板２１上に形成されたシ
リコン窒化膜２４上にレジストをコーティングし、露
光、現像を行って吐出室６及び共通インク室８などに対
応するレジストパターンを形成する。このとき、電極基
板３の電極１５と吐出室のレジストパターンの位置が一
致するようにＩＲ光によりアライメントする。そして、
レジストの開口部のシリコン窒化膜２４をドライエッチ
によりエッチング除去し、レジストを除去することによ
り、同図（ｄ）に示すように、シリコン窒化膜２４のパ
ターン２５を形成する。

【００３３】そして、１０ｗｔ％の水酸化カリウム水溶
液によって温度８０℃にてシリコン基板２１の異方性エ
ッチングを行う。このエッチング液では（１１０）面の
エッチングは２．５μｍ／分の速さで進行した。このよ
うにエッチングが進行して高濃度ボロン層２２に達する
と、エッチレートは低下する。図７に示したようにエッ
チングが進むにつれてボロン濃度が高くなっていくの
で、ボロン濃度に対応してエッチレートが低下する。こ
の場合、エッチングは完全に停止しないのでエッチング
停止を見極めるのが困難である。

【００３４】そこで、エッチング時間を１００μｍの低
濃度ボロンドープの（１１０）シリコン基板が貫通する
エッチング時間より３０分長い時間に設定した。ここ
で、１０ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液を８０℃では、
厚さ１００μｍの（１１０）シリコン基板は４０分で貫
通したので、エッチング時間を７０分に設定した。エッ
チング終了時にはボロン濃度が１．３Ｅ２０（ａｔｏｍ
ｓ／ｃｍ³）のところでエッチレート比は１／１００に
低下し、厚さ３μｍの振動板１０が得られた。さらに、
以上の条件により振動板１０として、厚さはバラツキ３
σで３±０．１５μｍであり、エッチング表面性は表面
粗さＲａ＝０．０２μｍのものが得られた。

【００３５】以上のようにして振動板１０を形成するの
であるが、この振動板１０の精度がシリコン基板のドー
パント濃度によって影響されるという知見を得た。そこ
で、先ず、ドーパントがボロンである結晶面方位（１１
０）のＰ型シリコン基板について、表１に示すように、
種々の抵抗率の仕様のシリコンウェハを用意し、同一仕
様の基板から無作為に２０枚を選び、上述したようにし
て高濃度ボロン拡散層を形成し、エッチングを行って振
動板１０を形成した。

【００３６】なお、エッチング液としては、水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）１０ｗｔ％、ＫＯＨ５ｗｔ％、アルカリ
現像液（ＴＭＡＨ）２２％、ＫＯＨ３０ｗｔ％にイソプ
ロピルアルコール（ＩＰＡ）を添加したもの、エチレン
ジアミンピロカテコール液（ＥＤＰ）を用いた。

【００３７】そして、各振動板１０の厚みを測定し、そ
のバラツキを評価した。この評価結果を表１に示してい
る。なお、同表中、評価結果の「○」は振動板厚さバラ
ツキ３σが±０．２μｍ以下、「△」は振動板厚さバラ
ツキ３σが±０．３μｍ以下、「×」は振動板厚さバラ
ツキ３σが±０．３μｍを越えることを示している。

【００３８】

【表１】

【００３９】この表１から分かるように、Ｐ型シリコン
基板のボロン濃度は１Ｅ１９（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を
越えない、好ましくは、５Ｅ１８（ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ³）を越えないことで、振動板１０の厚さバラツキが
小さくなる。

【００４０】すなわち、Ｐ型シリコン基板の抵抗率が小
さくなるとドーパントであるボロン濃度が高くなり、エ
ッチレートはドーパント濃度に依存して小さくなる。一
方、ドーパント濃度が低い場合には、エッチレートはド
ーパント濃度に依存しなくなる。また、Ｐ型シリコン基
板間のドーパント濃度が均一であれば、ドーパント濃度
が高くてもエッチレートは均一に小さくなるので、エッ
チング時間を調節することによって振動板１０を得るこ
とができるが、より高精度の振動板１０を得るためには
Ｐ型シリコン基板のエッチレートと高濃度ボロン拡散層
のエッチレートの比はできるだけ大きい方がエッチング
ストップの観点から好ましく、又、Ｐ型シリコン基板の
ドーパント濃度はエッチレートに影響を与えない濃度で
ある方が好ましい。

【００４１】また、異なるインゴットから切り出したＰ
型シリコン基板や、或いは同じインゴットから切り出し
たＰ型シリコン基板であっても、Ｐ型シリコン基板間で
抵抗率（ドーパント濃度）にバラツキがある。このＰ型
シリコン基板の生産工程では更に多数のＰ型シリコン基
板を同時にエッチングを行うが、Ｐ型シリコン基板間で
ドーパント濃度にバラツキがあると、Ｐ型シリコン基板
間でエッチレートに差が生じて振動板１０の厚さにバラ
ツキが生じてしまうことになる。

【００４２】したがって、Ｐ型シリコン基板のドーパン
ト濃度を低くすることで、エッチレートがドーパント濃
度に依存しなくなり、ドーパント濃度にバラツキがあっ
てもエッチレートが均一であり、均一な振動板１０を形
成することができるようになる。

【００４３】次に、ドーパントがヒ素（Ａｓ）である結
晶面方位（１１０）のＮ型シリコン基板について、表２
に示すような種々の抵抗率の仕様のシリコンウェハを用
意し、上述と同様に、同一仕様の基板から無作為に２０
枚を選び、上述したと同様にして高濃度ボロン拡散層を
形成し、エッチングを行って振動板１０を形成した。

【００４４】なお、エッチング液としては、ＫＯＨ１０
ｗｔ％、ＫＯＨ５ｗｔ％、ＴＭＡＨ２２％、ＫＯＨ３０
ｗｔ％にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を添加した
もの、エチレンジアミンピロカテコール液（ＥＤＰ）を
用いた。

【００４５】そして、各振動板１０の厚みを測定し、そ
のバラツキを評価した。この評価結果を表１に示してい
る。なお、同表中、評価結果の「○」は振動板厚さバラ
ツキ３σが±０．２μｍ以下、「△」は振動板厚さバラ
ツキ３σが±０．３μｍ以下、「×」は振動板厚さバラ
ツキ３σが±０．３μｍを越えることを示している。

【００４６】

【表２】

【００４７】この表２から分かるように、Ｎ型シリコン
基板中のヒ素濃度は５Ｅ１８（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を
越えないこと、好ましくは２Ｅ１８（ａｔｏｍｓ／ｃｍ
³）を越えないことで、振動板１０の厚さのバラツキを
小さくすることができ、高精度の振動板１０が得られ
る。

【００４８】高濃度ヒ素は一般的にエッチングストップ
にはあまり使われないが、ヒ素濃度がＥ１８乗台から高
濃度側に行くに従ってエッチレートが徐々に低下する。
ただし、エッチングストップに使えるほどのエッチレー
トの低下はない。しかし、ヒ素濃度によってエッチレー
トが変化するので、ヒ素濃度の高いＮ型シリコン基板で
はエッチレートにバラツキが生じ、振動板１０の厚さの
バラツキも大きくなる。ヒ素の場合、上述したボロンに
比べドーパント濃度に対するエッチレートの変化が緩や
かなため、エッチング液による差はあまり見られなかっ
た。

【００４９】また、Ｎ型シリコン基板のドーパントとし
てヒ素以外にリン（Ｐ）やアンチモン（Ｓｂ）などがあ
るが、これらのドーパントも高濃度になるとエッチレー
トに影響を与える。これらのドーパントにおいてはドー
パント濃度が１Ｅ１８（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³ ）以下では
エッチレートはドーパント濃度に依存しなくなり、均一
な振動板１０を形成することができる。

【００５０】なお、ここでは、結晶面方位（１１０）の
シリコン基板のエッチングを例として説明したが、結晶
面方位（１００）のシリコン基板において、同様にドー
パント濃度が高くなるとエッチレートが低下するので、
上述した説明が当てはまる。（１００）シリコン基板で
も同じことが言える。また、エッチング液として、ＴＭ
ＡＨ、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液、水酸化リ
チウム（ＬｉＯＨ）水溶液、ＥＤＰなども用いることが
できる。

【００５１】また、上記実施形態では振動板を静電力で
変位させてインクを吐出させる静電型インクジェットヘ
ッドに適用した例としたが、振動板を圧電素子などの電
気機械変換素子で変形させてインク滴を吐出させるピエ
ゾ型インクジェットヘッド等にも適用することができ
る。また、液滴吐出ヘッドとしてはインクジェットヘッ
ドに限らず、液体レジスト等を吐出するヘッドにも適用
することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液滴
吐出ヘッドによれば、Ｐ型シリコン基板のボロン濃度が
１Ｅ１９（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を越えないので、エッ
チレートはボロン濃度に依存せず、高精度な厚みの振動
板を形成することができて、滴吐出特性のバラツキが少
なくなる。

【００５３】本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、Ｎ
型シリコン基板のヒ素濃度が５Ｅ１８（ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ³）を越えないので、エッチレートはヒ素濃度に依存
せず、高精度な厚みの振動板を形成することができて、
滴吐出特性のバラツキが少なくなる。

【００５４】本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、Ｎ
型シリコン基板のリン又はアンチモン素濃度が１Ｅ１８
（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を越えないので、エッチレート
はヒ素濃度に依存せず、高精度な厚みの振動板を形成す
ることができて、滴吐出特性のバラツキが少なくなる。

【００５５】これらの本発明に係る液滴吐出ヘッドにお
いて、高濃度Ｐ型不純物としてボロンを用いることで、
低コスト化を図れる。また、本発明に係る液滴吐出ヘッ
ドとしては、振動板に対向する電極を有し、振動板を静
電力で変形変位させるものとすることで、低電圧駆動が
可能な液滴吐出ヘッドを得られ、また、振動板に対応す
る電気機械変換素子を有し、電気機械変換素子の変形で
振動板を変形させるものとすることで、低コスト化を図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した静電型インクジェットヘッド
の分解斜視説明図

【図２】同ヘッドの透過状態で示す上面説明図

【図３】同ヘッドの吐出室長辺方向に沿う模式的断面説
明図

【図４】同ヘッドの吐出室短辺方向に沿う模式的断面説
明図

【図５】同ヘッドの製造方法における高濃度ボロン拡散
層の形成工程の説明に供する説明図

【図６】同ヘッドの製造工程の説明に供する説明図

【図７】図５の高濃度ボロン拡散層のボロン濃度分布図

【符号の説明】

１…流路基板、３…電極基板、３ａ…酸化膜、４…ノズ
ル板、５…ノズル、６…吐出室、１０…振動板、１５…
電極、２１…シリコン基板、２１ａ…高濃度ボロン拡散
層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液滴を吐出するノズルと、このノズルが
連通する吐出室と、この吐出室の壁面を形成する振動板
とを有し、この振動板を変位変形をさせることで前記ノ
ズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、前
記振動板がＰ型シリコン基板に形成された高濃度Ｐ型不
純物層を含み、前記Ｐ型シリコン基板のボロン濃度が１
Ｅ１９（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を越えないことを特徴と
する液滴吐出ヘッド。
【請求項２】液滴を吐出するノズルと、このノズルが
連通する吐出室と、この吐出室の壁面を形成する振動板
とを有し、この振動板を変位変形をさせることで前記ノ
ズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、前
記振動板がＮ型シリコン基板に形成された高濃度Ｐ型不
純物層を含み、前記Ｎ型シリコン基板のヒ素濃度が５Ｅ
１８（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を越えないことを特徴とす
る液滴吐出ヘッド。
【請求項３】液滴を吐出するノズルと、このノズルが
連通する吐出室と、この吐出室の壁面を形成する振動板
とを有し、この振動板を変位変形をさせることで前記ノ
ズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、前
記振動板がＮ型シリコン基板に形成された高濃度Ｐ型不
純物層を含み、前記Ｎ型シリコン基板のリン又はアンチ
モン素濃度が１Ｅ１８（ａｔｏｍｓ／ｃｍ³）を越えな
いことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、前記高濃度Ｐ型不純物が高濃度ボ
ロンであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】請求項1乃至４のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、前記振動板に対向する電極を有
し、前記振動板を静電力で変形変位させることを特徴と
する液滴吐出ヘッド。
【請求項６】請求項1乃至４のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、前記振動板を対応する電気機械変
換素子を有し、前記振動板を前記電気機械変換素子の変
形で変位させることを特徴とする液滴吐出ヘッド。