JP2004195904A

JP2004195904A - 液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出ヘッド、並びに記録装置、カラーフィルター製造装置、電界発光基板製造装置、マイクロアレイ製造装置

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Publication number: JP2004195904A
Application number: JP2002369724A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yamazaki; 成二山崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】液滴吐出ヘッドのＳｉ基板の製造時の結晶欠陥の発生を抑え、吐出バラツキを小さくすることのできる信頼性の高い液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出ヘッド、並びに記録装置、カラーフィルター製造装置、電界発光基板製造装置、マイクロアレイ製造装置を提供する。
【解決手段】Ｓｉ基板を有する液滴吐出ヘッドの製造方法において、Ｓｉ基板の製造工程を低温で処理する方法であって、液滴吐出ヘッドはこの製造方法を用いて製造され、記録装置、カラーフィルター製造装置、電界発光基板製造装置およびマイクロアレイ製造装置はその液滴吐出ヘッドが搭載されている。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出ヘッド、特に静電駆動方式のインクジェットヘッドの製造方法およびその製造方法により製造された液滴吐出ヘッド、並びに記録装置、カラーフィルター製造装置、電界発光基板製造装置、マイクロアレイ製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液滴吐出ヘッドである静電駆動方式のインクジェットヘッドにおいて、その振動板、吐出室、リザーバ等が形成されるシリコン基板（以下、「Ｓｉ基板」という）の製造工程は、（ａ）Ｓｉ基板の準備、（ｂ）Ｓｉ基板の熱酸化、（ｃ）シリコン酸化膜（以下、「Ｓｉ酸化膜」という）の片面剥離、（ｄ）ボロンドープ層形成、（ｅ）六ホウ化ケイ素（ＳｉＢ₆）酸化、（ｆ）三酸化二ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）剥離、（ｇ）吐出室およびリザーバのパターニング、（ｈ）ボロンドープ層面上にＳｉ酸化膜成膜、（ｉ）高濃度水酸化カリウム溶液によるＳｉ基板エッチング、（ｊ）低濃度水酸化カリウム溶液によるＳｉ基板エッチング、（ｋ）Ｓｉ酸化膜全面剥離、および、（ｌ）絶縁膜であるＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅＴｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌｌａｎｅ：テトラエトキシシラン、ケイ酸エチル）膜成膜の１２工程を備えている（例えば、特許公報１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２３４５０号公報（第２〜３頁、図３〜６）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
液滴吐出ヘッド、特に静電駆動方式のインクジェットヘッドにおいては、液滴（ここではインク）の吐出バラツキの小さいものが求められており、その吐出バラツキを大きくさせてしまう原因の１つに結晶欠陥の発生がある。この結晶欠陥を引き起こす主な原因は酸素欠陥であり、その発生率はＳｉ基板の作製時に微量ながらも基板中に含まれてしまう酸素の濃度と、Ｓｉ基板の上記のような製造工程とに影響を受ける。そして、製造工程における酸素欠陥は、工程における温度領域、特に６００℃〜８００℃の領域で発生しやすいことがわかっており、この領域を通過する工程を行った場合に結晶欠陥（酸素欠陥）が発生する可能性がある。
【０００５】
上記のような従来の静電駆動方式のインクジェットヘッドの（ａ）〜（ｌ）の製造工程においては、その（ｂ）のＳｉ基板の熱酸化工程で、Ｓｉ基板の表面にＳｉ酸化膜を形成するために１０７５℃の温度で熱酸化処理を行い、（ｄ）のボロンドープ層形成工程で、ボロンをＳｉ基板中に拡散させてボロンドープ層を形成するために１０５０℃の温度で熱拡散処理を行っており、高温工程が含まれていた。よって、上記製造工程によって製造された静電駆動方式のインクジェットヘッドは、製造中にＳｉ基板中に結晶欠陥が発生し、その結晶欠陥によって吐出室等の隔壁にうねりが生じたり微小な穴が開いたりしてしまって、吐出室の体積にバラツキが生じ、最終的にインクの吐出バラツキが大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、液滴吐出ヘッドのＳｉ基板の製造時の結晶欠陥の発生を抑え、吐出バラツキを小さくすることのできる信頼性の高い液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出ヘッド、並びに記録装置、カラーフィルター製造装置、電界発光基板製造装置、マイクロアレイ製造装置を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、Ｓｉ基板を有する液滴吐出ヘッドの製造方法において、Ｓｉ基板の製造工程を低温で処理する方法である。これによれば、製造時に発生するＳｉ基板中の結晶欠陥を抑えることができる。
また、上記方法において、Ｓｉ基板に部材を形成する工程の前の工程を低温で処理する方法である。これによれば、製造時のＳｉ基板中に発生する結晶欠陥を抑えて、形成される部材の精度を向上させることができ、信頼性の高い液滴吐出ヘッドの製造が可能となる。
【０００８】
さらに、上記方法において、Ｓｉ基板は吐出室を構成することとなる凹部を有することを特徴とする。これにより、形成される吐出室の隔壁の精度を向上させることができ、吐出室の体積のバラツキを抑えて吐出バラツキの小さい液滴吐出ヘッドの製造が可能となる。
また、上記方法において、Ｓｉ基板に部材を形成する工程の前の工程に、エッチングストップ層を形成する工程と、振動板となる膜を形成する工程と、部材を形成する際のマスクとなる膜を形成する工程とを含む方法である。これによれば、上記各工程を低温で処理することにより、製造中にＳｉ基板中の結晶欠陥の発生を抑えることができため、形成される部材の精度を向上させることができ、吐出バラツキの小さい液滴吐出ヘッドの製造が可能となる。
【０００９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、Ｓｉ基板の一方の面にエッチングストップ層を形成する工程と、エッチングストップ層上に振動板となる膜を形成する工程と、振動板となる膜上およびＳｉ基板の他方の面に部材を形成する際のマスクとなる膜を形成する工程と、Ｓｉ基板の他方の面の膜を形成する部材に対応させてパターニングする工程と、パターニングされたＳｉ基板をエッチングする工程と、エッチングされたＳｉ基板のエッチングストップ層および部材を形成する際のマスクとなる膜を除去する工程と、エッチングストップ層および部材を形成する際のマスクとなる膜が除去されたＳｉ基板の全面に絶縁膜を形成する工程とを含み、少なくともエッチングストップ層、振動板となる膜および部材を形成する際のマスクとなる膜を形成する工程を低温で処理する方法である。これによれば、製造時にＳｉ基板中の結晶欠陥の発生を抑えることができため、形成される部材の精度を向上させることができ、吐出バラツキの小さい液滴吐出ヘッドの製造が可能となる。
【００１０】
また、上記方法において、低温を６００℃以下とする方法である。これにより、最も結晶欠陥が発生しやすい６００℃〜８００℃の温度領域を通すことなくＳｉ基板の製造を行うことができ、結晶欠陥による部材の精度の低下を抑えて、吐出特性を安定化させることができる液滴吐出ヘッドが得られる。
さらに、上記方法において、Ｓｉ基板を酸素濃度の低いシリコン単結晶基板とする方法である。これによれば、結晶欠陥を発生させる酸素等の不純物を抑えることができるため、結晶欠陥の発生を極力低くすることができる。
【００１１】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、エッチングストップ層をＳｉ酸化膜またはシリコン窒化膜（以下、「Ｓｉ窒化膜」という）により構成する方法である。これによれば、Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜は、Ｓｉ基板をエッチングするアルカリ溶液に対するエッチングレートが非常に小さく、Ｓｉ基板との密着性が高いため、Ｓｉ基板に部材を形成する際のエッチングストップ層の役目を大いに果たすことができるとともに、確実に部材に対応する部分だけをエッチングすることができ、形成される部材の精度を向上させることができる。
また、上記方法において、部材を形成する際のマスクとなる膜をＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜により構成する方法である。これにより、上記と同様な効果が得られ、Ｓｉ基板に部材を形成する際のマスクの役目を大いに果たすことができ、形成される部材の精度を向上させることができる。
さらに、上記方法において、Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜を、スパッタリング法またはプラズマＣＶＤ法により成膜する方法である。これにより、Ｓｉ基板を高温領域に通すことなく低温で成膜することができるため、製造時におけるＳｉ基板中の結晶欠陥の発生を抑えることができる。
【００１２】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、振動板となる膜を多結晶シリコン薄膜（以下、「多結晶Ｓｉ薄膜」という）または単結晶シリコン薄膜（以下、「単結晶Ｓｉ薄膜」という）により構成する方法である。これによれば、多結晶Ｓｉ薄膜または単結晶Ｓｉ薄膜は剛性が強いため信頼性の高い振動板を得ることができる。
また、上記方法において、多結晶Ｓｉ薄膜を、ＥＣＲスパッタリング法または熱ＣＶＤ法およびレーザーアニール法により成膜する方法である。これにより、Ｓｉ基板を高温領域に通すことなく低温で、かつ膜厚のバラツキを少なくして成膜することができ、吐出バラツキの小さい液滴吐出ヘッドの製造が可能となる。
さらに、上記方法において、単結晶Ｓｉ薄膜は、多結晶Ｓｉ薄膜を成膜した後レーザーアニール法により形成する方法である。これにより、Ｓｉ基板を高温領域に通すことなく低温で成膜することができるため、製造時におけるＳｉ基板中の結晶欠陥の発生を抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記液滴吐出ヘッドの製造方法を用いて製造したものである。これによれば、吐出バラツキが小さく信頼性の高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。
本発明に係る記録装置は、上記液滴吐出ヘッドを搭載したものである。これにより、安定したインク吐出が行われる記録装置を得ることができる。
本発明に係るカラーフィルター製造装置は、上記液滴吐出ヘッドを搭載したものである。これにより、安定したカラーフィルターを液性する溶液の吐出が行われるカラーフィルター製造装置を得ることができる。
本発明に係る電界発光基板製造装置は、上記液滴吐出ヘッドを搭載したものである。これにより、安定した発光材を含む溶液の吐出が行われる電界発光基板製造装置を得ることができる。
本発明に係るマイクロアレイ製造装置は、上記液滴吐出ヘッドを搭載したものである。これにより、安定した生体分子を含む溶液の吐出が行われるマイクロアレイ製造装置を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るインクジェットヘッドの一部断面で示した分解斜視図、図２はインクジェットヘッドの断面図、図３は図２のＸ−Ｘ線矢視図である。なお、この実施の形態ではフェイス型のインクジェットヘッドの例を示す。
【００１５】
図において、インクジェットヘッド３０は、次に詳記する構造を持つ３枚の基板１，２，３を重ねて接合した積層構造となっており、その中間の第１の基板１は、例えば厚さ約１４０μｍの（１１０）面方位のシリコン単結晶基板（Ｓｉ基板）であって、底壁が振動板４となる吐出室５を構成することとなる凹部６と、それぞれの吐出室５にインクを供給するために共通のリザーバ９を構成することとなる凹部１０とがエッチングにより形成されている。ここで、第１の基板１の全面には、絶縁膜となるＴＥＯＳ膜０．１μｍがプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜されている。これは、インクジェットヘッドを駆動させた時の絶縁破壊および短絡を防止するためである。
【００１６】
第２の基板２は、ホウケイ酸系の耐熱硬質ガラス（ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃）からなる例えば厚さ約１ｍｍのガラス基板であり、第１の基板（Ｓｉ基板）１の下面に接合される。そして、第１の基板１の吐出室５部分に合わせて、深さ約０．３μｍの凹部１３がエッチングにより形成されており、凹部１３の内部には振動板４に対向する電極１２、リード部１４および端子部１５が設けられていて、隣り合う凹部１３の間の所定箇所にはリザーバ９用の凹部１０に連通するインク供給口１７が設けられている。また、電極１２と第１の基板１は、配線１８ａによって発振回路１８に接続されており、電極１２は発振回路１８によって電荷の供給および停止が制御される。
なお、この実施の形態では、電極１２として酸化錫を不純物としてドープした酸化インジウム膜であるＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ：インジウム酸化第一錫）膜を用いており、透明電極のＩＴＯ電極を０．１μｍスパッタして形成されている。ただし、これに限定されるものではない。また、第１の基板１と第２の基板２を接合した際に形成される振動板４と電極１２とのギャップＧは、凹部１３、電極１２および振動板４により決まることになり、この実施の形態では、ギャップＧは０．２μｍとなっている。さらに、発振回路１８と第１の基板１との接続は、ドライエッチングにより第１の基板１の一部に開けた酸化膜（図示せず）において行われている。
【００１７】
第３の基板３は、例えば厚さ約１００μｍのＳｉ基板であり、その上面には、吐出室５用の凹部６と連通するノズル孔１６が設けられ、下面には、吐出室５用の凹部６とリザーバ９用の凹部１０とを連通するオリフィス７を構成する細溝８が設けられている。なお、ここではノズル孔１６を有する第３の基板３を上側とし第２の基板２を下側として説明したが、実際に用いられる場合は、第３の基板３が下側となることが多い。
【００１８】
このように構成されたインクジェットヘッド３０は、発振回路１８より電極１２に０Ｖから３５Ｖのパルス電圧を印加して電荷供給を行うと、電極１２の表面がプラスに帯電して、対向する振動板４の下面はマイナスに帯電し、振動板４は静電気の吸引作用によって電極１２に引きつけられて下方に撓む。これにより吐出室５の容積は広がる。ついで、電極１２への電荷供給を停止すると、振動板４は元に戻る。このとき、吐出室５の容積も元に戻るため、吐出室５の内圧が急激に上昇してノズル孔１６よりインク液滴１９が吐出し、記録紙２０に着弾することによって記録が行われる。そして、次に振動板４が再び下方に撓むことにより、リザーバ９内のインクがオリフィス７を通って吐出室５内に補給される。
【００１９】
このようなインクジェットヘッド３０は、上述したようにインクの吐出バラツキを小さくすることが求められており、この実施の形態では、第１の基板１の製造時において結晶欠陥（酸素欠陥）の発生が抑えられるようにしたものである。この第１の基板１の製造工程について、図４の工程図を用いて説明する。なお、ここでは厚さが０．８μｍの振動板４を有する第１の基板１を形成する場合を示し、実際にはシリコンウェハにより複数個分のインクジェットヘッド３０の部材を形成することとなるため、図４ではその一部だけを表して説明する。
【００２０】
（Ａ）まず、第１の基板１となる（１１０）を面方位とする酸素濃度の低い（例えば１５×１０¹⁷ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以下）のＳｉ基板４１の両面を鏡面研磨し、厚さ１４０μｍの基板を作製する。
（Ｂ）ついで、Ｓｉ基板４１の一方の面（ここでは下面）に、エッチングストップ層となるＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜（ここではＴＥＯＳ−ＳｉＯ₂）４２を、プラズマＣＶＤ法により、成膜時の処理温度が３６０℃、高周波出力（ＲＦパワー）が７００Ｗ、チャンバー圧力が３３．３Ｐａ（２５０ｍＴｏｒｒ）、ガス流量がＴＥＯＳ流量１００ｃｍ³／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素（Ｏ₂）流量が１０００ｃｍ³／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）、膜厚均一性が±５０ｎｍ以下の条件で、５００ｎｍ成膜する。
なお、Ｓｉ基板４１上に成膜される膜はＴＥＯＳ膜のみに限らず、６００℃以下で成膜可能なＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜であればよい。そして、Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４２を用いる理由としては、Ｓｉ基板４１のエッチング時に用いられる水酸化カリウム溶液（またはＳｉエッチング可能なアルカリ溶液）に対するエッチングレートが非常に小さいこと（例えば３５ｗ％水酸化カリウム溶液に対するＳｉ（基板）、Ｓｉ酸化膜およびＳｉ窒化膜のエッチングレートは、約２１００ｎｍ／ｍｉｎ、５．６ｎｍ／ｍｉｎおよび０．０４１ｎｍ／ｍｉｎであること）と、Ｓｉ基板４１との密着性が高いことが挙げられる。また、成膜方法もプラズマＣＶＤ法のみに限らず、スパッタリング法やその他のＣＶＤ法を用いてもよい。これらの成膜方法は、低温（６００℃以下）で処理できるため、製造時のＳｉ基板４１中の結晶欠陥の発生が抑えられる。
【００２１】
（Ｃ）Ｓｉ基板４１のエッチングストップ層となるＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４２が成膜された面上に、振動板となる膜、多結晶Ｓｉ薄膜または単結晶Ｓｉ薄膜４３をＥＣＲスパッタリング法により０．８μｍ成膜する。多結晶Ｓｉ薄膜の成膜方法には、一般的に熱ＣＶＤ法が用いられるが、６００℃以下で成膜するとアモルファスＳｉが形成されやすい。一方、ＥＣＲスパッタリング法は、成膜温度が５００℃程度で多結晶Ｓｉ薄膜を成膜することが可能であり、かつ膜厚均一性も熱ＣＶＤ法での均一性が±１０％程度であるのに対して±５％程度とよい。熱ＣＶＤ法により成膜する場合は、約５５０℃でシラン（ＳｉＨ₄）を熱分解して得られたアモルファスＳｉをレーザーアニールすることにより多結晶Ｓｉ薄膜を形成する。また、単結晶Ｓｉ薄膜を成膜する場合は、一旦多結晶Ｓｉ薄膜を成膜した後、レーザーアニールを施して単結晶Ｓｉ薄膜（疑似単結晶Ｓｉ薄膜）を形成する。いずれの成膜方法も低温（６００℃以下）で処理できるため、製造時のＳｉ基板４１中の結晶欠陥の発生が抑えられる。
【００２２】
（Ｄ）次に、Ｓｉ基板４１の多結晶Ｓｉ薄膜または単結晶Ｓｉ薄膜４３が成膜された面（一方の面）上に、ＳｉエッチングマスクとなるＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜（ここではＴＥＯＳ−ＳｉＯ₂）４４を、プラズマＣＶＤ法により、成膜時の処理温度が３６０℃、高周波出力（ＲＦパワー）が７００Ｗ、チャンバー圧力が３３．３Ｐａ（２５０ｍＴｏｒｒ）、ガス流量がＴＥＯＳ流量１００ｃｍ³／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素（Ｏ₂）流量が１０００ｃｍ³／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）、膜厚均一性が±１０％以下の条件で、３μｍ成膜する。その後、一方の面と対向する他方の面上に、ＳｉエッチングマスクとなるＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜（ここではＴＥＯＳ−ＳｉＯ₂）４５を、Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４４の場合と同様の条件で１μｍ成膜する。なお、Ｓｉ基板４１上および多結晶Ｓｉ薄膜または単結晶Ｓｉ薄膜４３上に成膜される膜はＴＥＯＳ膜のみに限らず、６００℃以下で成膜可能なＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜であればよい。この成膜方法も低温（６００℃以下）で処理できるため、製造時のＳｉ基板４１中の結晶欠陥の発生が抑えられる。
【００２３】
（Ｅ）ついで、Ｓｉ基板４１のＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４５側に、レジストコートをして吐出室５、リザーバ９を形成するためのレジストパターニングを施し、Ｓｉ基板４１に成膜した膜がＳｉ酸化膜の場合はフッ素水溶液、Ｓｉ窒化膜の場合はドライエッチング法により、Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４５をエッチングする。その後レジストを剥離してパターニングされたＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４５を形成する。
（Ｆ）パターニングされたＳｉ基板４１を、高濃度例えば３５ｗ％濃度水酸化カリウム水溶液に浸し、エッチングストップ層４２であるＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４２に達するまでＳｉエッチングを行う。Ｓｉエッチングがエッチングストップ層に達すると、エッチング面から発生する気泡の量が極端に少なくなり、この少なくなった状態を見てエッチングストップと判断する。
Ｓｉエッチングでの吐出室５等の隔壁幅ｗの精度は、Ｓｉ基板４１中の結晶欠陥数によって変化するが、この製造工程では結晶欠陥の発生率を高くする温度領域、６００℃〜８００℃の領域で製造が行われていないため、結晶欠陥発生率は非常に低くなり、隔壁幅ｗの精度が非常に高くなって、吐出室５の体積のバラツキが抑えられる。これは、図５に示す従来の高温工程を含む製造方法で形成された吐出室５の隔壁幅と本発明に係る高温工程を含まない製造方法で形成された吐出室５の隔壁幅とを測定して比較したグラフからもわかるように、従来のものと比較して本発明のものは隔壁幅のバラツキが小さくなっている。これにより、インクの吐出バラツキが小さくなり、インクジェットヘッド３０の吐出性能が安定化される。
【００２４】
（Ｇ）次に、Ｓｉ基板４１のＳｉエッチングマスクとして用いたＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４４，４５と、エッチングストップ層４２であるＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜４２を、Ｓｉ酸化膜の場合はフッ素水溶液、Ｓｉ窒化膜の場合は熱リン酸によりウェットエッチングし、取り除く。これにより、厚み精度０．８±０．０８μｍ以下の振動板４が形成される。
（Ｈ）振動板形成後のＳｉ基板４１の全面に、絶縁膜となるＴＥＯＳ膜４６を、プラズマＣＶＤ法により、成膜時の処理温度が３６０℃、高周波出力（ＲＦパワー）が２５０Ｗ、チャンバー圧力が６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）、ガス流量がＴＥＯＳ流量１００ｃｍ³／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素（Ｏ₂）流量が１０００ｃｍ³／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で、０．１μｍ成膜し、第１の基板１を作製する。
なお、ＴＥＯＳ膜４６を成膜する前に、Ｓｉ基板４１を、成膜時の処理温度が３６０℃、高周波出力（ＲＦパワー）が２５０Ｗ、チャンバー圧力が６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）、酸素（Ｏ₂）流量が１０００ｃｍ³／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）、処理時間が１分間の条件で、Ｏ₂プラズマ処理を施す。これにより、Ｓｉ基板４１の表面がクリーニングされＴＥＯＳ膜４６の絶縁耐圧の均一性が向上する。また、ＴＥＯＳ膜４６を成膜した後に、ＴＥＯＳ膜４６上に、窒素雰囲気中で、処理温度が１０００℃、処理時間が１時間の条件で、アニール処理を施す。このアニール処理を施すことでＴＥＯＳ膜４６の緻密性が向上し、絶縁耐圧がさらに向上する。この場合、Ｓｉ基板４１を１０００℃の高温に通すことになるが、Ｓｉ基板４１は吐出室５などが形成されるＳｉエッチングが済んでいるため、Ｓｉ基板４１中に結晶欠陥数が増加しても問題はない。
【００２５】
このように、インクジェットヘッド３０の第１の基板１の製造工程において、結晶欠陥の発生率を高くする６００℃以上の高温領域（特に６００℃〜８００℃の温度領域）を通さずに第１の基板１を作製するようにしたので、Ｓｉ基板４１中の結晶欠陥発生率を低下させることができ、吐出室５等の隔壁幅ｗの精度を高くすることができ、吐出室５の体積のバラツキを抑えることができる。これにより、インクの吐出バラツキを小さくすることができて、インクジェットヘッド３０の吐出性能を安定化させることができ、信頼性の高いインクジェットヘッド３０を得ることができる。
また、上述した従来の高温プロセスを含む製造工程はプロセス総工数が１２工程を有したが、本発明の実施の形態に係る製造工程はプロセス総工数が８工程であり、従来の（ｃ）〜（ｆ）の工程が不要となった。これによりプロセス総工数を短縮することができ、インクジェットヘッド３０の低コスト化が可能となる。
【００２６】
なお、上述の実施の形態では、（Ａ）〜（Ｈ）の製造工程で製造されたインクジェットヘッド３０を記録装置に搭載した場合を示したが、吐出性能の安定化が図れたインクジェットヘッド３０は、カラーフィルター製造装置、電界発光基板製造装置およびマイクロアレイ製造装置など、吐出した液滴のバラツキが小さいことが望まれる様々な装置に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図。
【図２】実施の形態に係るインクジェットヘッドの断面図。
【図３】図２のＸ−Ｘ線矢視図。
【図４】実施の形態に係る第１の基板の製造工程図。
【図５】実施の形態に係る第１の基板の隔壁幅の精度を示すグラフ。
【符号の説明】
１第１の基板、４振動板、５吐出室、６吐出室用の凹部、９リザーバ、１０リザーバ用の凹部、３０インクジェットヘッド、４１Ｓｉ基板、４２Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜（エッチングストップ層）、４３多結晶Ｓｉ薄膜または単結晶Ｓｉ薄膜（振動板用膜）、４４，４５Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜（エッチングマスク膜）、４６ＴＥＯＳ膜（絶縁膜）、ｗ隔壁幅

Claims

シリコン基板を有する液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記シリコン基板の製造工程を低温で処理することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
シリコン基板を有する液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記シリコン基板に部材を形成する工程の前の工程を低温で処理することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記シリコン基板は、吐出室を構成することとなる凹部を有することを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記シリコン基板に部材を形成する工程の前の工程に、エッチングストップ層を形成する工程と、振動板となる膜を形成する工程と、部材を形成する際のマスクとなる膜を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項２または３記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
シリコン基板の一方の面にエッチングストップ層を形成する工程と、
前記エッチングストップ層上に振動板となる膜を形成する工程と、
前記振動板となる膜上およびシリコン基板の他方の面に部材を形成する際のマスクとなる膜を形成する工程と、
前記シリコン基板の他方の面の膜を形成する部材に対応させてパターニングする工程と、
前記パターニングされたシリコン基板をエッチングする工程と、
前記エッチングされたシリコン基板の前記エッチングストップ層および部材を形成する際のマスクとなる膜を除去する工程と、
前記エッチングストップ層および部材を形成する際のマスクとなる膜が除去されたシリコン基板の全面に絶縁膜を形成する工程と
を含み、少なくとも前記エッチングストップ層、振動板となる膜および部材を形成する際のマスクとなる膜を形成する工程を低温で処理することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
低温を６００℃以下とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記シリコン基板を酸素濃度の低いシリコン単結晶基板とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記エッチングストップ層をシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜により構成することを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記部材を形成する際のマスクとなる膜をシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜により構成することを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜を、スパッタリング法またはプラズマＣＶＤ法により成膜することを特徴する請求項８または９記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記振動板となる膜を多結晶シリコン薄膜または単結晶シリコン薄膜により構成することを特徴とする請求項４乃至１０のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記多結晶シリコン薄膜を、ＥＣＲスパッタリング法または熱ＣＶＤ法およびレーザーアニール法により成膜することを特徴する請求項１１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記単結晶シリコン薄膜は、前記多結晶シリコン薄膜を成膜した後レーザーアニール法により形成することを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
請求項１乃至１３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を用いて製造したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする記録装置。
請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とするカラーフィルター製造装置。
請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする電界発光基板製造装置。
請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とするマイクロアレイ製造装置。