JP2002160375A - 静電アクチュエータ及びその製造方法並びにインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不良発生が多い。 【解決手段】 シリコン基板１をベース基板３に接合し
た後、シリコン基板１とベース基板３との接合面上に補
正パターン５を配置した状態でシリコン基板１を異方性
エッチングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電アクチュエータ及び
その製造方法並びにインクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像記録装置として用いるインクジェット記録装置にお
いて使用するインクジェットヘッドは、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（圧力室、
加圧液室、液室、インク流路等とも称される。）と、こ
の吐出室内のインクを加圧するエネルギーを発生するエ
ネルギー発生手段とを備えて、エネルギー発生手段を駆
動することで吐出室内インクを加圧してノズルからイン
ク滴を吐出させるものである。

【０００３】このようなインクジェットヘッドとして、
特開平６−７１８８２号公報などに記載されているよう
に、吐出室の壁面を形成する振動板とこれに対向する電
極とからなる静電アクチュエータを用いて、振動板を静
電気力によって変形させることで吐出室内容積を変化さ
せてインク滴を吐出させる静電型インクジェットヘッド
がある。また、静電アクチュエータは、インクジェット
ヘッドに限らず、μモータ、マイクロポンプ、マイクロ
リレー（マイクロスイッチ）などにも用いられるが、以
下ではインクジェットヘッドに適用した場合を例に説明
する。

【０００４】このような静電型インクジェットヘッドに
あっては、従来、例えば特開平６−２３９８６号公報、
特開平６−７１８８２号公報あるいは特開平９−２６７
４７９公報などに記載されているように、結晶面方位
（１１０）のシリコン基板を用いて、シリコン基板にボ
ロンを拡散した高濃度ボロン拡散層を形成し、このシリ
コン基板を異方性エッチングすることにより、高濃度ボ
ロン拡散層でエッチングストップすることから、高濃度
ボロン拡散層による振動板や振動板と同等のメンブレン
を形成するようにしている。

【０００５】このように結晶面方位（１１０）のシリコ
ン基板を用いて異方性エッチングを行う場合、結晶面の
違いによるエッチングレートの差によって（１１１）面
のエッチングレートが極端に小さくなる、或いは小さく
するように利用することで、シリコン基板には、基板面
に対して垂直な２つの（１１１）面を現出させることが
できる。

【０００６】すなわち、図１７（ａ）に示すように、
（１１０）面方位のシリコン基板を異方性エッチングし
て平面形状で平行四辺形状の貫通穴或いは振動板面１０
０を形成した場合、同図（ａ）に示すように基板面（紙
面）に対して垂直となる２つの面１０１、１０２が現
れ、２つの角には（１１１）面であるが点線矢印方向へ
テーパ面をもつ部分１０３、１０４が現れる。なお、平
行四辺形の振動板面を得るには、同図（ａ）に示すよう
な平行四辺形のマスクパターンを用いることもできる
し、或いは同図（ｂ）に示すような平行四辺形の２つの
角１０５、１０６を切り落とした六角形のマスクパター
ンを用いることもできる。

【０００７】このように（１１０）面方位のシリコン基
板を使用する理由は、基板面内に垂直の（１１１）面が
存在し、異方性エッチングにより垂直加工できること
と、テーパ面が少なく、同じ振動板面積を得るのに、加
工面積が小さくて済むという利点があることによる。し
かしながら、この場合、マスク面（エッチング表面）及
び振動板面が平行四辺形となる。したがって、長方形状
に加工することが難しく、通常は、図１８に示すよう
に、基板１１０に平行四辺形のパターンを短冊状になら
べて、全体として、長方形１１１に近い形状の振動板面
１００を得るようにしている。

【０００８】ここで、図１９に示すように、エッチング
マスク１２１として平行四辺形のパターンを連続させた
マスクパターン（開口）１２２を形成してエッチングを
行った場合には、凸型（孤立型）のパターンが生じ、こ
の凸パターンはストップ性に乏しいため、エッチングが
進んでしまい、エッチングパターンが乱れることにな
る。

【０００９】そこで、例えば、図２０（ａ）、図２１
（ａ）、図２２（ａ）に示すように、各平行四辺形のパ
ターン部１２３の間に一定幅の補正パターン１３１、中
央部を幅狭にした補正パターン１３２、中央部をなくし
た補正パターン１３３などを形成したエッチングマスク
１２１を用いるようにしている。これらのエッチングマ
スク１２１を用いてエッチングを行った場合、エッチン
グ終了時には各図（ｂ）に示すようにエッチングされ、
エッチングマスク１２１を除去した状態では各図（ｃ）
に示すように略長方形状の振動板面１００が形成された
基板１１０が得られる。

【００１０】このように、この補正パターン１３１、１
３２、１３３の部分はエッチング終了後には、最初の補
正パターンの原形が残らない場合が多い。また、その場
合の補正パターン１３１、１３２、１３３のマスク層
は、ブリッジしてその原形を留めている場合もあるが、
こわれて液中に飛散している場合も少なくない。このマ
スク層の再付着も以後の工程の不良を招きかねないが、
マスク層をウェット除去することでこれを防止できる。
例えば、窒化膜の場合は熱燐酸で除去すればよい。

【００１１】ここで、補正パターンの形状については、
図１８に示す補正パターン１３２の形状が一番良好であ
った。図１９に示す形状では補正パターン１３３が後退
し、またその後退量もばらつくため、良好な形状が得ら
れなかった。また、メンブレン領域（振動板面）１００
の部分が図１７或いは図１８のように短冊状に区切られ
ていないため、異方性エッチング時の気泡の溜まりかた
の違いによって、メンブレン領域１００に所々厚さムラ
が発生するという問題もある。エッチングする深さにも
よるが、例えば、１００〜４００μｍ程度の深さをエッ
チングする場合には、１つの開口幅は少なくとも１ｍｍ
程度以下の幅にすることにより、大きな厚さむらを抑え
ることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような大きな略長方形状の振動板面やメンブレンを形
成するために、マクスパターンに個々の平行四辺形状の
パターンを短冊状にならべるとともに補正パターンを設
けて、これをマスクとしてエッチングを行った場合、エ
ッチング中に補正パターンに対応する部分が折れたり、
メンブレンが破れたりすることが多々生じ、不良発生が
多くなるという課題がある。

【００１３】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、不良発生の少ない静電アクチュエータ及びその
製造方法並びにインクジェットヘッドを提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、振
動板又は振動板と同等のメンブレンを形成するシリコン
基板をベース基板に接合した後、シリコン基板に振動板
又はメンブレンを形成する製造方法であって、エッチン
グのマスクの補正パターンとなる部分がベース基板との
接合面上にある構成としたものである。

【００１５】本発明に係る静電アクチュエータの製造方
法は、振動板又は振動板と同等のメンブレンを形成する
シリコン基板をベース基板に接合した後、シリコン基板
に振動板又はメンブレンを形成する製造方法であって、
振動板又はメンブレン間の柱となる部分がベース基板と
の接合面上に重なっている構成としたものである。

【００１６】本発明に係る静電アクチュエータは、複数
の振動板とこれに対向する複数の電極とを複数列有し、
各列の振動板を千鳥状に配置した静電アクチュエータで
あって、各列の電極の取り出し部が対称位置に配置さ
れ、振動板又は振動板と同等のメンブレンが本発明に係
る静電アクチュエータの製造方法で形成されている構成
としたものである。

【００１７】本発明に係るインクジェットヘッドは、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
室と、この吐出室の壁面を形成する振動板と、この振動
板に対向する電極とを備えたインクジェットヘッドであ
って、振動板又は振動板と同等のメンブレンが本発明に
係る静電アクチュエータの製造方法で形成されている構
成としたものである。

【００１８】ここで、複数の振動板とこれに対向する複
数の電極とを複数列有し、各列の振動板を千鳥状に配置
し、各列の電極の取り出し部を対称位置に配置したこと
が好ましい。

【００１９】

【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は本発明に係る静電アク
チュエータの製造工程の第１実施形態を説明する説明図
である。先ず、同図（ａ）に示すように結晶面方位（１
１０）のシリコン基板１に振動板（又はこれと同等のメ
ンブレン）を形成するためのエッチングストップ層とし
ての高濃度ボロン拡散層１ａを形成する。一方、同図
（ｂ）に示すようにシリコン基板１を接合するためのベ
ース基板３に凹部４を形成する。なお、ベース基板３と
しては、シリコン基板やパイレックス（登録商標）ガラ
ス（ホウ珪酸ガラス）基板などを用いることができる。

【００２０】そして、同図（ｃ）に示すようにシリコン
基板１をベース基板３上に接合する。ここで、基板１、
３の接合方法には、その材料によって、直接接合法、陽
極酸化法、接着剤を用いた接合法などを採れる。ここで
は、シリコン基板１と、アルカリイオンを含んだガラス
板を用いたベース基板３とを陽極接合した。

【００２１】その後、シリコン基板１の表面にマスク層
を形成してパターングし、このマスク層には同図（ｃ）
のように補助パターン５を形成している。この補助パタ
ーン５は、シリコン基板１とベース基板３との接合面
上、すなわち、ベース基板３に形成した凹部４、４間の
隔壁４ａ上にある位置に形成している。なお、マスク層
としては、酸化膜や窒化膜等を用いることができるが、
特に、ＬＰ−ＣＶＤによる窒化膜がマスク層としては良
好である。

【００２２】次いで、マスク層をマスクとしてシリコン
基板１を高濃度のＫＯＨ液で異方性エッチングを行う。
このとき、同図（ｃ）に示すように、補助パターン５の
下側に位置するシリコン基板１の柱部６は、サイドエッ
チングによって細ることになるが、その下でベース基板
３の隔壁４ａ上にしっかり固定されているため、壊れる
ことがない。

【００２３】そして、エッチングが高濃度ボロン拡散層
１ａに達すると急激にエッチレートが低下してエッチス
トップする。このエッチングが最終的に終了したときに
は、同図（ｄ）に示すように、補助パターン５の下部の
シリコン基板１（柱部１１）が原形を留めないようにし
た。その後、ブリッジ状のマスク層を補助パターン５を
含めて熱燐酸などで除去して、同図（ｅ）に示すように
振動板又はこれと同等のメンブレン１０を形成した。

【００２４】この本発明の第１実施形態と比較する第１
比較形態の製造工程について図２を参照して簡単に説明
する。この比較形態は、同図（ｃ）に示すように、補正
パターン５がシリコン基板１とベース基板３との接合面
（隔壁４ａ）上にない場合の例であり、この場合には同
図（ｄ）に示すように補正パターン５の下側のシリコン
基板１の柱部６がプロセスの途中で折れて、高濃度ボロ
ン拡散層２の振動板又はこれと同等のメンブレン１０と
なる部分が破れて開口７が発生する。

【００２５】このように、シリコン基板１とこれを固定
するベース基板３を接合し、その後に振動板或いは振動
板と同等のメンブレン１０を形成する場合において、エ
ッチングマスクの補正パターン部が、ベース基板３との
接合面上にあることにより、良好なメンブレン形成を行
なうことができる。

【００２６】なお、この実施形態では補正パターンで説
明したが、シリコン基板に複数の振動板或いは振動板と
同等のメンブレンを形成する場合、振動板間或いは振動
板と同等のメンブレン間に柱となる部分をい残す場合に
も、柱となる部分がシリコン基板とベース基板との長手
方向の接合面上にある方が良く、少なくとも接合面と重
なっていることが必要である。この場合、振動板或いは
メンブレンの幅と長さの比にもよるが、数十μｍ以上の
柱幅を有する場合には、エッチング中に破損する確立は
低くなるが、その後工程やデバイス使用時の機械的負荷
や衝撃に極端に弱いため、柱となる部分がシリコン基板
とベース基板との接合面上にある方が良く、少なくとも
接合面と重なっていることは、欠かせない条件である。

【００２７】次に、本発明に係る静電アクチュエータを
含むインクジェットヘッドについて図３乃至図５を参照
して説明する。なお、図３は同ヘッドの振動板長手方向
の断面説明図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う振動板短手
方向の断面説明図、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う振動板
短手方向の断面説明図である。

【００２８】このインクジェットヘッドは、結晶面方位
（１１０）の単結晶シリコン基板を用いた流路基板２１
と、流路基板２１の下側に設けた単結晶シリコン基板を
用いたベース基板である電極基板２３と、流路基板２１
の上側に設けたノズル板２４とを重ねて接合した積層構
造体であり、これらにより、複数のノズル２５、各ノズ
ル２５が連通するインク流路である液室２６、液室２６
に流体抵抗部２７を介して連通する共通インク室２８な
どを形成している。

【００２９】流路基板２１には、液室２６及びこの液室
２６の底部となる壁面を形成する振動板３０、各液室２
６を隔てる隔壁を形成する凹部、共通インク室２８を形
成する凹部などを形成している。

【００３０】この流路基板２１は、シリコン基板に振動
板となる厚み（深さ）に高濃度Ｐ型不純物であるボロン
を拡散し、この高濃度ボロン拡散層をエッチングストッ
プ層として異方性エッチングを行うことにより液室２６
となる凹部等を形成するときに高濃度ボロン拡散層を残
して所定の処理を施すことにより所望厚さの振動板３０
を得たものである。なお、高濃度Ｐ型不純物としては、
ボロンの他、ガリウム、アルミニウム等も用いることが
できる。また、アルカリ異方性エッチングストップ層と
してシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を用いて、振動板
主材料に単結晶シリコン（この構造の基板は一般にＳＯ
Ｉ構造と呼ばれる。）や多結晶シリコンを用いることも
できる。

【００３１】電極基板２３には、熱酸化法などで厚さ２
μｍの酸化膜２３ａを形成して、この酸化膜２３ａに深
さ０．３μｍの凹部３４を形成して、この凹部１４を形
成しない部分をスペーサ部３３とし、また、凹部３４の
底面に振動板３０に所定（０．２μｍとしている。）の
ギャップ３６を置いて対向する電極３５を形成し、この
電極３５と振動板３０によって、振動板３０を変位させ
て液室２６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。

【００３２】この電極基板２３の電極３５上には振動板
３０との接触によって電極３５が破損するのを防止する
ため、例えば０．１μｍ厚のシリコン酸化膜などの絶縁
層３７を成膜している。なお、電極３５には電極基板２
３の端部付近まで延設して外部駆動回路と接続手段を介
して接続するための電極パッド部（電極取り出し部）３
５ａを形成している。また、電極基板２３には共通イン
ク室２８へ外部からインクを供給するためのインク供給
口２９を形成している。

【００３３】この電極基板２３は、熱酸化膜２３ａを形
成したシリコン基板上に、ＨＦ水溶液などでエッチング
により凹部３４を形成し、この凹部３４に窒化チタンな
どの高耐熱性を有する電極材料をスパッタ、ＣＶＤ、蒸
着などの成膜技術で所望の厚さに成膜し、その後、フォ
トレジストを形成してエッチングすることにより、凹部
３４にのみ電極３５を形成したものである。

【００３４】ここでは、電極３５は、シリコン基板にエ
ッチングで形成した深さ０．３μｍの凹部３４内に窒化
チタンを０．１μｍの厚さにスパッタし形成している。
したがって、このヘッドにおいては、電極基板２３と流
路基板２１とを接合した後のギャップ３６の長さ（振動
板３０と電極３５との間隔）は、０．２μｍとなってい
る。

【００３５】そして、これらの流路基板２１と電極基板
３２とは直接接合している。この場合、流路基板２１の
振動板３０の電極側表面（接合面）は研磨加工を施して
表面粗さをＲａ＝０．５ｎｍ以下にしている。これによ
り、流路基板１と電極基板２とを強固に信頼性の高い接
合を行うことができる。

【００３６】また、ノズル板２４は、厚さ５０μｍのス
テンレス材（ＳＵＳ）を用いて、ノズル２５及び流体抵
抗部２７を形成している。

【００３７】このインクジェットヘッドにおいては、電
極３５に駆動回路（ドライバＩＣ）によって０Ｖから３
５Ｖのパルス電位を印加し、電極３５の表面がプラスに
帯電すると、対応する振動板３０の下面はマイナス電位
に帯電する。したがって、振動板３０は静電気の吸引作
用により下方へ撓む。次いで、電極３５の電位をＯＦＦ
にすると、振動板３０は復元する。これにより、液室２
６内の圧力が急激に上昇し、ノズル２５よりインク滴が
吐出される。次に、振動板３０が再び電極３５側へ撓む
ことにより、インクが共通インク室２８より流体抵抗部
２７を通じて液室２６内に補給される。

【００３８】次に、このインクジェットヘッドにおける
本発明に係る静電アクチュエータの製造工程の第２実施
形態について図６乃至図８をも参照して説明する。な
お、図６は同製造工程を説明する断面説明図、図７は製
造途中の段階を示す断面説明図、図８は図７のＣ−Ｃ線
に沿う断面説明図である。

【００３９】先ず、図６（ａ）に示すように結晶面方位
（１１０）の流路基板２１となるシリコン基板５１に振
動板（又はこれと同等のメンブレン）を形成するための
エッチングストップ層としての高濃度ボロン拡散層５１
ａを形成する。一方、同図（ｂ）に示すようにシリコン
基板５１を接合するための電極３５等を形成したベース
基板である電極基板２３を形成する。

【００４０】そして、同図（ｃ）に示すようにシリコン
基板５１をベース基板である電極基板２３上に接合す
る。ここでは電極基板２３にもシリコン基板を用いてい
るので、シリコン−シリコンの直接接合で接合した。

【００４１】その後、シリコン基板５１の表面にマスク
層を形成してパターングし、このマスク層には同図
（ｃ）のように補助パターン５５を形成している。この
補助パターン５５は、シリコン基板５１と電極基板２３
との接合面上、すなわち、電極基板２３に形成したスペ
ーサ部３３上にある位置に形成している。なお、マスク
層としては、酸化膜や窒化膜等を用いることができる
が、特に、ＬＰ−ＣＶＤによる窒化膜がマスク層として
は良好である。

【００４２】次いで、マスク層をマスクとしてシリコン
基板５１を高濃度のＫＯＨ液で異方性エッチングを行
う。このとき、同図（ｃ）に示すように、補助パターン
５５の下側に位置するシリコン基板５１の柱部５６は、
サイドエッチングによって細ることになるが、その下で
電極基板２３のスペーサ部３３上にしっかり固定されて
いるため、壊れることがない。

【００４３】そして、エッチングが高濃度ボロン拡散層
５１ａに達すると急激にエッチレートが低下してエッチ
ストップする。このエッチングが最終的に終了したとき
には、同図（ｄ）に示すように、補助パターン５５の下
部のシリコン基板５１（柱部５６）が原形を留めないよ
うにした。その後、ブリッジ状のマスク層を補助パター
ン５５を含めて熱燐酸などで除去して、同図（ｅ）及び
図７、図８に示すように振動板３０又はこれと同等のメ
ンブレン３０ａを形成した。

【００４４】この本発明に係る第２実施形態と比較する
第２比較形態の製造工程について図９を参照して簡単に
説明する。この第２比較形態は、同図（ｃ）に示すよう
に、補正パターン５５がシリコン基板５１と電極基板２
３との接合面（スペーサ部３３）上にない場合の例であ
り、この場合には同図（ｄ）に示すように補正パターン
５５の下側のシリコン基板５１の柱部５６がプロセスの
途中で折れて、高濃度ボロン拡散層５１ａの振動板又は
これと同等のメンブレンとなる部分が破れて開口５７が
発生する。

【００４５】このように、流路基板２１となるシリコン
基板５１とこれを固定するベース基板となる電極基板２
３を接合し、その後に振動板３０或いは振動板と同等の
メンブレン３０を形成する場合において、エッチングマ
スクの補正パターン５５が、流路基板２１と電極基板２
３との接合面（スペーサ部３３）上にあることにより、
良好なメンブレン形成を行なうことができ、不良の発生
を低減することができる。

【００４６】次に、本発明に係る静電アクチュエータを
含むインクジェットヘッドの他の例について図１０乃至
図１２を参照して説明する。なお、図１０は同ヘッドの
ノズル板を除いた静電アクチュエータ部の上面説明図、
図１１は同ヘッドをヘッドチップ単位に切り出す前の状
態の電極基板の上面説明図、図１２は同ヘッドをヘッド
チップ単位に切り出す前の流路基板を含む上面説明図で
ある。

【００４７】このインクジェットヘッドは、一つのヘッ
ドについて振動板３０を二列配置し、各列の振動板３０
は千鳥状に配置するとともに、各列の振動板３０に対向
する各列の電極５５の電極パッド部５５ａは、図１１に
も示すように、電極５５のパターンを屈曲させること
で、各列で左右対称に配置している。

【００４８】したがって、一枚のシリコンウエハから多
数個取りを行う場合には、図１１及び図１２に示すよう
に、各ヘッドチップＨＣ１、ＨＣ２……間の連続部６１
（Ｄ−Ｄ線はダイシング線）において、各チップＨＣの
電極パッド部５５ａ、５５ａを互いに同一ライン状に並
ばせることができる。

【００４９】これによって、図１３（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に示すように補正パターン７１、７２、７３を有
する平行四辺形状のパターン７４を並べたマスク７０を
用いることができるようになる。なお、補正パターン７
１は各平行四辺形のパターン７４の間に形成した一定幅
のパターン、補正パターン７２は補正パターン７１の中
央部を幅狭にしたパターン、補正パターン７３は補正パ
ターン７２の幅狭の中央部をなくしたパターンである。

【００５０】これに対して、図１４に示すように、一つ
のヘッドについて振動板３０を二列配置し、各列の振動
板３０は千鳥状に配置するとともに、各列の振動板３０
に対向する各列の電極５５の電極パッド部５５ａは、電
極５５のパターンをそのまま直線的に引出した場合、電
極パッド部５５ａは各列で千鳥状配置になる。

【００５１】そのため、一枚のシリコンウエハから多数
個取りを行う場合には、図１５に示すように、各ヘッド
チップＨＣ１、ＨＣ２……間の連続部６１において、各
チップＨＣの電極パッド部５５ａ、５５ａを互いに千鳥
状になり、前述した図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すような補正パターン７１、７２、７３を有するマスク
７０を用いることができなくなる。この場合、図１６に
示すような平行四辺形のパターン７４を交互に並べたエ
ッチングマスク７５を用いることはできるが、このよう
な凸型（孤立型）のパターンでは、エッチング時の後退
量が大きく補正パターンとして十分でないことは前述し
たとおりである。

【００５２】このように、複数の振動板とこれに対向す
る複数の電極とを複数列有し、各列の振動板を千鳥状に
配置し、各列の電極の取り出し部を対称位置に配置する
ことで、補助パターンを使用することができて異方性エ
ッチング工程中の不良発生が少なくなる。また、ブリッ
ジ状の補助パターンも使用できるため、良好なプロセス
を行えて、メンブレンの厚さムラへの影響も少なく安定
したプロセスを行うことができる。さらに、電極取り出
し部が常に左右対称にできることから、他の部品との整
合性も向上し、コストを低減できるようになる。

【００５３】なお、上記各実施形態においては、本発明
に係る静電型アクチュエータ及びその製造方法を主に静
電型インクジェットヘッドに適用した例で説明したが、
静電型アクチュエータとしては前述したようにマイクロ
ポンプ、マイクロリレーなどのアクチュエータにも適用
することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る静電
アクチュエータの製造方法によれば、振動板又は振動板
と同等のメンブレンを形成するシリコン基板をベース基
板に接合した後、シリコン基板に振動板又はメンブレン
を形成する製造方法であって、エッチングのマスクの補
正パターンとなる部分がベース基板との接合面上にある
構成としたので、不良発生が低減し、良好なメンブレン
形成を行うことができる。

【００５５】本発明に係る静電アクチュエータの製造方
法によれば、振動板又は振動板と同等のメンブレンを形
成するシリコン基板をベース基板に接合した後、シリコ
ン基板に振動板又はメンブレンを形成する製造方法であ
って、振動板又はメンブレン間の柱となる部分がベース
基板との接合面上に重なっている構成としたので、不良
発生が低減し、良好なメンブレン形成を行うことができ
る。

【００５６】本発明に係る静電アクチュエータによれ
ば、複数の振動板とこれに対向する複数の電極とを複数
列有し、各列の振動板を千鳥状に配置した静電アクチュ
エータであって、各列の電極の取り出し部が対称位置に
配置され、振動板又は振動板と同等のメンブレンが本発
明に係る静電アクチュエータの製造方法で形成されてい
る構成としたので、不良発生が低減して良好な振動板や
メンブレンを形成することができるとともに、安定した
プロセスを行うことができる。

【００５７】本発明に係るインクジェットヘッドによれ
ば、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、この吐出室の壁面を形成する振動板と、こ
の振動板に対向する電極とを備えたインクジェットヘッ
ドであって、振動板又は振動板と同等のメンブレンが本
発明に係る静電アクチュエータの製造方法で形成されて
いる構成としたので、不良発生が低減して良好な振動板
やメンブレンを形成することができる。

【００５８】ここで、複数の振動板とこれに対向する複
数の電極とを複数列有し、各列の振動板を千鳥状に配置
し、各列の電極の取り出し部を対称位置に配置すること
で、補助パターンを用いたメンブレム形成を行うことが
でき、不良発生が低減し、また他部品との整合性を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静電型アクチュエータの製造方法
の第１実施形態を説明する断面説明図

【図２】同実施形態と比較する第１比較形態を説明する
断面説明図

【図３】本発明に係る静電アクチュエータを含むインク
ジェットヘッドの振動板長手方向の断面説明図

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う振動板短手方向の断面説
明図

【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う振動板短手方向の断面説
明図

【図６】同ヘッドにおける本発明の係る静電アクチュエ
ータの製造工程の第２実施形態を説明する断面説明図

【図７】同製造工程の途中の断面説明図

【図８】図８のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図

【図９】同実施形態と比較する第２比較形態を説明する
断面説明図

【図１０】本発明に係るインクジェットヘッドの他の例
を説明するノズル板を除いた上面説明図

【図１１】同ヘッドのチップ分割前の電極基板の上面説
明図

【図１２】同ヘッドのチップ分割前のノズル板を除いた
上面説明図

【図１３】同ヘッドの製造工程に用いることができるエ
ッチングマスクパターンの異なる例を説明する上面説明
図

【図１４】同ヘッドと比較する比較例のヘッドのノズル
板を除いた上面説明図

【図１５】同比較例のヘッドのチップ分割前のノズル板
を除いた上面説明図

【図１６】同比較例のヘッドの製造工程に用いることが
できるエッチングマスクパターンの例を説明する上面説
明図

【図１７】シリコン基板の異方性エッチングで振動板面
を形成した例を説明する説明図

【図１８】シリコン基板に長方形状のメンブレンを形成
する場合の説明図

【図１９】同長方形状のメンブレンを形成する場合に用
いるエッチングマスクパターンを説明する説明図

【図２０】同じく補正パターンを有するエッチングマス
クパターンを用いた製造工程を説明する説明図

【図２１】同じく他の補正パターンを有するエッチング
マスクパターンを用いた製造工程を説明する説明図

【図２２】同じく更に他の補正パターンを有するエッチ
ングマスクパターンを用いた製造工程を説明する説明図

【符号の説明】

１…シリコン基板、１ａ…高濃度ボロン拡散層、３…ベ
ース基板、５…補正パターン、６…柱部、２１…流路基
板、２３…電極基板、２４…ノズル板、２６…液室、３
０…振動板、３０ａ…メンブレン、３５…電極、３５ａ
…電極取り出し部（電極パッド部）、５１…シリコン基
板、５５…補正パターン、５６…柱部、７０…エッチン
グマスクパターン、７１、７２、７３…補正パターン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動板又は振動板と同等のメンブレンを
   形成するシリコン基板をベース基板に接合した後、前記
   シリコン基板にエッチングを施して前記振動板又はメン
   ブレンを形成する静電アクチュエータの製造方法におい
   て、前記エッチングのマスクの補正パターンとなる部分
   が前記ベース基板との接合面上にあることを特徴とする
   静電アクチュエータの製造方法。
2. 【請求項２】 振動板又は振動板と同等のメンブレンを
   形成するシリコン基板をベース基板に接合した後、前記
   シリコン基板に前記振動板又はメンブレンを形成する静
   電アクチュエータの製造方法において、前記振動板又は
   メンブレン間の柱となる部分が前記ベース基板との接合
   面上に重なっていることを特徴とする静電アクチュエー
   タの製造方法。
3. 【請求項３】 複数の振動板とこれに対向する複数の電
   極とを複数列有し、各列の振動板を千鳥状に配置した静
   電アクチュエータにおいて、前記各列の電極の取り出し
   部が対称位置に配置され、前記振動板又は振動板と同等
   のメンブレンが前記請求項１又は２に記載の静電アクチ
   ュエータの製造方法で形成されていることを特徴とする
   静電アクチュエータ。
4. 【請求項４】 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、この吐出室の壁面を形成する振
   動板と、この振動板に対向する電極とを備えたインクジ
   ェットヘッドにおいて、前記振動板又は振動板と同等の
   メンブレンが前記請求項１又は２に記載の静電アクチュ
   エータの製造方法で形成されていることを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のインクジェットヘッド
   において、複数の振動板とこれに対向する複数の電極と
   を複数列有し、各列の振動板を千鳥状に配置し、前記各
   列の電極の取り出し部を対称位置に配置したことを特徴
   とするインクジェットヘッド。