JP2005238789A - エッチング方法、基板、電子部品、電子部品の製造方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】基材のエッチングを容易かつ安価に行い得るエッチング方法、このエッチング方法により加工された基板、このエッチング法を適用した電子部品の製造方法、信頼性の高い電子部品および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明のエッチング方法は、基材をアルカリエッチング液によりエッチングするものであり、基材上に、主としてポリオルガノシロキサンで構成されるポリオルガノシロキサン膜を形成する第１の工程と、ポリオルガノシロキサン膜の所定パターンの領域に、ＳｉＯ_２化処理を施して、ポリオルガノシロキサンをＳｉＯ_２に変化させる第２の工程と、アルカリエッチング液によるポリオルガノシロキサンとＳｉＯ_２とのエッチングレートの差を利用して、基材をエッチングする第３の工程とを有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、エッチング方法、基板、電子部品、電子部品の製造方法および電子機器に関するものである。

従来、基材の加工には、基材上に、所定パターンのレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして用いて、基材をエッチングすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１には、Ｓｉ基板をエッチングする方法として、まず、Ｓｉ基板の表面にＳｉＯ_２膜を形成し、このＳｉＯ_２膜をレジスト層を用いてエッチングし、さらに、このエッチングされたＳｉＯ_２膜をマスクとして用いて、Ｓｉ基板をエッチングことが開示されている。
ところが、レジスト層の形成は、例えば、基材（ＳｉＯ_２膜）上へのレジスト材料の供給、乾燥、ベーク処理、露光、現像、洗浄、乾燥等の多段階の工程を要する。
このような工程は、極めて煩雑であり、従来、基材の加工（エッチング）には、時間と手間とを要している。

特開平１１−１７６７９９号公報（図６）

本発明の目的は、基材のエッチングを容易かつ安価に行い得るエッチング方法、このエッチング方法により加工された基板、このエッチング法を適用した電子部品の製造方法、信頼性の高い電子部品および電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のエッチング方法は、基材をアルカリエッチング液によりエッチングするエッチング方法であって、
基材上に、主としてポリオルガノシロキサンで構成されるポリオルガノシロキサン膜を形成する第１の工程と、
前記ポリオルガノシロキサン膜の所定パターンの領域に、ＳｉＯ_２化処理を施して、ポリオルガノシロキサンをＳｉＯ_２に変化させる第２の工程と、
前記アルカリエッチング液によるポリオルガノシロキサンとＳｉＯ_２とのエッチングレートの差を利用して、前記基材をエッチングする第３の工程とを有することを特徴とする。
これにより、基材のエッチングを容易かつ安価に行うことができる。

本発明のエッチング方法では、前記第１の工程において、前記ポリオルガノシロキサン膜は、プラズマ重合法により形成されることが好ましい。
プラズマ重合法によれば、均質かつ均一な膜厚のポリオルガノシロキサン膜を容易に形成することができる。
本発明のエッチング方法では、前記ポリオルガノシロキサンは、ジアルキルシリコーンを主成分とするものであることが好ましい。
これにより、ポリオルガノシロキサン膜をより容易かつ確実にＳｉＯ_２化させることができる。

本発明のエッチング方法では、前記第１の工程において、前記ポリオルガノシロキサン膜の平均厚さは、１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、基材を寸法精度よくかつ効率よく加工することができる。
本発明のエッチング方法では、前記第２の工程において、前記ＳｉＯ_２化処理は、紫外線照射およびプラズマ照射の少なくとも一方により行われることが好ましい。
かかる方法によれば、ポリオルガノシロキサンが有する有機基とＳｉとの結合をより確実に切断して、酸素原子を導入すること、すなわち、ＳｉＯ_２化をより確実に行うことができる。

本発明のエッチング方法では、前記第３の工程において、前記アルカリエッチング液によるポリオルガノシロキサンのエッチングレートをＲ_１［ｎｍ／ｍｉｎ］とし、前記アルカリエッチング液によるＳｉＯ_２のエッチングレートをＲ_２［ｎｍ／ｍｉｎ］としたとき、エッチングレート比（Ｒ_１／Ｒ_２）が１．２〜１００なる関係を満足することが好ましい。
これにより、基材をより寸法精度よく加工することができる。

本発明のエッチング方法では、前記第３の工程において、前記アルカリエッチング液のｐＨは、９以上であることが好ましい。
これにより、ＳｉＯ_２の効率のよい除去が可能となる。
本発明のエッチング方法では、前記第３の工程において、前記アルカリエッチング液の温度は、０〜１００℃であることが好ましい。
かかる温度範囲において、ＳｉＯ_２の除去効率（エッチングレート）がさらに向上する。
本発明の基板は、本発明のエッチング方法によりエッチングされたことを特徴とする。
これにより、容易かつ安価に加工された基板が得られる。
本発明の電子部品は、本発明の基板を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子部品が得られる。

本発明の電子部品の製造方法は、本発明のエッチング方法により基板をエッチングした後、該基板上に残存する前記ポリオルガノシロキサン膜を取り除くことなく、電子部品の製造に用いることを特徴とする。
これにより、電子部品の製造を容易かつ安価に行うことができる。
本発明の電子部品の製造方法では、前記基板上に残存する前記ポリオルガノシロキサン膜をＳｉＯ_２化した後、前記電子部品の製造に用いることが好ましい。
これにより、このＳｉＯ_２の各種特性を利用すること、例えばＳｉＯ_２を介して、基板と電子部品を構成する他部材との接合を行うこと等ができる。
本発明の電子部品の製造方法では、前記電子部品を製造するのに先立って、前記ポリオルガノシロキサン膜に対して水洗処理および酸処理のうちの少なくとも一方を行うことが好ましい。
これにより、得られる電子部品の信頼性をより向上させることができる。

本発明の電子部品は、本発明の電子部品の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子部品が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電子部品を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。

以下、本発明のエッチング方法、基板、電子部品、電子部品の製造方法および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜インクジェット式記録ヘッド＞
まず、本発明の電位部品をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態について説明する。
図１は、本発明の電位部品をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態を示す分解斜視図であり、図２は、図１に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図３は、図１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図１は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。

図１に示すインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に「ヘッド１」と言う。）は、図３に示すようなインクジェットプリンタ（本発明の電子機器）９に搭載されている。
図３に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。

操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。

制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。

印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１１を備えるヘッド１と、ヘッド１にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。

往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。

給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。

制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子（振動源）１４を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。

制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子１４、印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。

以下、ヘッド１について、図１および図２を参照しつつ詳述する。
ヘッド１は、ノズル板１１と、インク室基板１２と、振動板１３と、振動板１３に接合された圧電素子（振動源）１４とを備え、これらが基体１６に収納されている。なお、このヘッド１は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
ノズル板１１は、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
このノズル板１１には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔１１１が形成されている。これらのノズル孔１１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。

ノズル板１１には、インク室基板１２が固着（固定）されている。
このインク室基板１２は、ノズル板１１、側壁（隔壁）１２２および後述する振動板１３により、複数のインク室（キャビティ、圧力室）１２１と、インクカートリッジ９３１から供給されるインクを一時的に貯留するリザーバ室１２３と、リザーバ室１２３から各インク室１２１に、それぞれインクを供給する供給口１２４とが区画形成されている。

各インク室１２１には、それぞれ短冊状（直方体状）に形成され、各ノズル孔１１１に対応して配設されている。各インク室１２１は、後述する振動板１３の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。
インク室基板１２を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種プラスチック基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド１の製造コストを低減することができる。
また、これらの中でも、母材としては、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板を用いるのが好ましい。このシリコン単結晶基板は、異方性エッチングに適しているのでインク室基板１２を、容易かつ確実に形成することができる。

インク室基板１２の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１０００μｍ程度とするのが好ましく、１００〜５００μｍ程度とするのがより好ましい。
また、インク室１２１の容積も、特に限定されないが、０．１〜１００ｎＬ程度とするのが好ましく、０．１〜１０ｎＬ程度とするのがより好ましい。
一方、インク室基板１２のノズル板１１と反対側には、振動板１３が接合され、さらに振動板１３のインク室基板１２と反対側には、複数の圧電素子１４が設けられている。
また、振動板１３の所定位置には、振動板１３の厚さ方向に貫通して連通孔１３１が形成されている。この連通孔１３１を介して、前述したインクカートリッジ９３１からリザーバ室１２３に、インクが供給可能となっている。

各圧電素子１４は、それぞれ、下部電極１４２と上部電極１４１との間に圧電体層１４３を介挿してなり、各インク室１２１のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子１４は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。
各圧電素子１４は、それぞれ、振動源として機能し、振動板１３は、圧電素子１４の振動により振動し、インク室１２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
基体１６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１６にインク室基板１２が固定、支持されている。

このようなヘッド１は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層１４３に変形が生じない。このため、振動板１３にも変形が生じず、インク室１２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔１１１からインク滴は吐出されない。

一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層１４３に変形が生じる。これにより、振動板１３が大きくたわみ、インク室１２１の容積変化が生じる。このとき、インク室１２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される。

１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極１４２と上部電極１４１との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子１４は、ほぼ元の形状に戻り、インク室１２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、後述するインクカートリッジ９３１からノズル孔１１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔１１１からインク室１２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室１２３）からインク室１２１へ供給される。
このようにして、ヘッド１において、印刷させたい位置の圧電素子１４に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。

このようなヘッド１は、例えば、次のようにして製造することができる。以下、ヘッド１の製造方法（本発明の電子部品の製造方法）の一例について説明する。
図４および図５は、それぞれ、図１および図２に示すインクジェット記録式ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
なお、以下では、インク室基板１２となる母材２０として、アルカリウェットエッチング可能な基板（例えば、シリコン単結晶基板等）を用いるものとする。

［１］ まず、図４（ａ）に示すように、インク室基板１２となる母材２０と、振動板１３とを貼り合わせ（接合して）、これらを一体化させる。
この接合には、例えば、母材２０と振動板１３とを圧着させた状態で熱処理する方法が好適に用いられる。かかる方法によれば、容易かつ確実に、母材２０と振動板１３とを一体化させることができる。
この熱処理条件は、特に限定されないが、１００〜６００℃×１〜２４時間程度とするのが好ましく、３００〜６００℃×６〜１２時間程度とするのがより好ましい。
なお、接合には、その他の各種接着方法、各種融着方法等を用いてもよい。

［２］ 次に、図４（ｂ）に示すように、振動板１３上に、複数の圧電素子１４を形成する。
圧電素子１４は、下部電極１４２を形成するための導電性材料層と、圧電体層１４３を形成するための圧電材料層と、上部電極１４１を形成するための導電性材料層とを順次積層し、その後、圧電素子１４の形状となるようにエッチングすることにより形成することができる。

前記各材料層は、それぞれ、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法等により形成することができる。
また、前記材料層のエッチングには、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

［３］ 次に、インク室基板１２となる母材２０の圧電素子１４に対応した位置に、それぞれインク室１２１となる凹部を、また、所定位置にリザーバ室１２３および供給口１２４となる凹部を形成する。この母材２０の加工（エッチング）に、本発明のエッチング方法が適用される。

［３−１］ まず、図４（ｃ）に示すように、母材２０の振動板１３と反対側の面に、主としてポリオルガノシロキサンで構成されるポリオルガノシロキサン膜２１を形成する（第１の工程）。
このポリオルガノシロキサン膜２１を形成する方法としては、例えば、プラズマ重合法、蒸着法、シランカップリング剤による処理、ポリオルガノシロキサンを含有する液状材料による処理等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

これらの中でも、ポリオルガノシロキサン膜２１の形成方法としては、プラズマ重合法を用いるのが好適である。このプラズマ重合法は、母材２０の振動板１３と反対側の面に、オルガノシロキサン（ポリオルガノシロキサンの前駆体）をガス状でキャリアガスとともに供給し、プラズマ重合によりポリオルガノシロキサン膜２１を形成する方法である。
プラズマ重合法によれば、均質かつ均一な膜厚のポリオルガノシロキサン膜２１を容易に形成することができる。

ポリオルガノシロキサンとしては、例えば、ジメチルシリコーン、ジエチルシリコーンのようなジアルキルシリコーン、シクロアルキルシリコーン等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
これらの中でも、ポリオルガノシロキサンとしては、ジアルキルシリコーン（特に、ジメチルシリコーン）を主成分とするものが好適である。ジアルキルシリコーンを主成分とするポリオルガノシロキサン膜２１は、前述したプラズマ重合法による形成が容易である。また、ポリオルガノシロキサン膜２１をジアルキルシリコーンを主成分として構成することにより、次工程［３−２］において、より容易かつ確実にＳｉＯ_２化させることができる。

なお、ジメチルシリコーンを主成分とするポリオルガノシロキサン膜２１を、プラズマ重合法を用いて形成する場合、その原料（前駆体）としては、例えば、メチルポリシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
キャリアガス（添加ガス）としては、例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素等が挙げられる。

また、プラズマ重合法によりポリオルガノシロキサン膜２１を形成する場合、その形成条件（成膜条件）は、例えば、次のようにすることができる。
高周波の出力は、１００〜１０００Ｗ程度であるのが好ましい。
成膜時のチャンバ内の圧力は、１×１０^−４〜１Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましい。
原料ガス流量は、1〜１００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。一方、キャリアガス流量は、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。

このような条件を適宜設定することにより、所望の平均厚さのポリオルガノシロキサン膜２１を形成することができる。
このポリオルガノシロキサン膜２１の平均厚さは、１０〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ポリオルガノシロキサン膜２１が薄過ぎると、後の工程［３−３］において、アルカリエッチング液の種類等によっては、ポリオルガノシロキサン膜２１が十分にマスクとして機能できず、母材２０の寸法精度（加工精度）が低下するおそれがある。一方、ポリオルガノシロキサン膜２１が厚過ぎると、母材２０のエッチングに要する時間が必要以上に長くなり好ましくない。

［３−２］ 次に、図４（ｄ）に示すように、得られたポリオルガノシロキサン膜２１の所定パターンの領域（本実施形態では、インク室１２１、リザーバ室１２３および供給口１２４に対応するパターンの領域）に対してＳｉＯ_２化処理を施す。これにより、前記領域に存在するポリオルガノシロキサンをＳｉＯ_２に変化させる（第２の工程）。
このＳｉＯ_２化処理としては、例えば、紫外線照射、プラズマ照射、電子ビーム照射、加熱等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、ＳｉＯ_２化処理としては、紫外線照射およびプラズマ照射の少なくとも一方を用いるのが好ましい。かかる方法によれば、ポリオルガノシロキサンが有する有機基とＳｉとの結合をより確実に切断して、酸素原子を導入すること、すなわち、ＳｉＯ_２化をより確実に行うことができる。

Ａ：ＳｉＯ_２化処理として紫外線照射を用いる場合
紫外線の波長は、４００ｎｍ以下であればよく、特に限定されないが、１００〜３５０ｎｍ程度であるのが好ましい。
紫外線の強度は、１０００〜３０００ｍＪ／ｃｍ^２程度であるのが好ましく、１４００〜２６００ｍＪ／ｃｍ^２程度であるのがより好ましい。

なお、紫外線照射を行う雰囲気は、大気中または減圧状態のいずれであってもよいが、大気中とするのが好ましい。これにより、有機基とＳｉとが切断されるのとほぼ同時に、大気中に存在する酸素分子から酸素原子が効率よく導入されるため、ポリオルガノシロキサンをより迅速にＳｉＯ_２に変化させることができる。
また、紫外線の照射時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、３〜７分程度であるのがより好ましい。

Ｂ：ＳｉＯ_２化処理としてプラズマ照射を用いる場合
プラズマを発生させるガス種としては、例えば、酸素ガス、窒素ガス、不活性ガス（アルゴンガス、ヘリウムガス等）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
高周波の出力は、１００〜７００Ｗ程度であるのが好ましく、３００〜５００Ｗ程度であるのがより好ましい。
ガスの流量は、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１００〜３００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。

なお、プラズマ照射を行う雰囲気は、大気中または減圧状態のいずれであってもよいが、大気中とするのが好ましい。これにより、有機基とＳｉとが切断されるのとほぼ同時に、大気中に存在する酸素分子から酸素原子が効率よく導入されるため、ポリオルガノシロキサンをより迅速にＳｉＯ_２に変化させることができる。
特に、プラズマ照射には、プラズマを発生するガス種として、酸素ガスを含むガスを用いる酸素プラズマ照射を用いるのが好適である。酸素プラズマ照射によれば、酸素プラズマが有機基とＳｉとを切断するとともに、Ｓｉとの結合に利用されるため、ポリオルガノシロキサンをより確実にＳｉＯ_２に変化させることができる。

［３−３］ 次に、図５（ｅ）に示すように、アルカリエッチング液によるポリオルガノシロキサンとＳｉＯ_２とのエッチングレートの差を利用して、母材（基材）２０をエッチングする（第３の工程）。
ポリオルガノシロキサンは、比較的高い耐アルカリ性を有する化合物であるが、ＳｉＯ_２は、ポリオルガノシロキサンよりアルカリに対して耐性が低い。このため、ポリオルガノシリキサン膜２１が形成された母材２０をアルカリエッチング溶液で処理することにより、ＳｉＯ_２に変化した所定の領域が先行して除去され、次いで、かかる領域に対応する（かかる領域直下の）母材２０がエッチングされる。
これにより、母材２０を、その厚さ方向に振動板１３が露出する程度にまでエッチング（除去）し、インク室１２１、リザーバ室１２３および供給口１２４に対応する凹部を形成する。なお、このとき、エッチングされずに残った部分が、側壁１２２となり、また、露出した振動板１３は、振動板としての機能を発揮し得る状態となる。

用いるアルカリエッチング液は、ポリオルガノシロキサンに対するエッチングレートをＲ_１［ｎｍ／ｍｉｎ］とし、ＳｉＯ_２に対するエッチングレートをＲ_２［ｎｍ／ｍｉｎ］としたとき、エッチングレート比（Ｒ_１／Ｒ_２）が１．２〜１００なる関係を満足するのが好ましく、３〜５０なる関係を満足するのがより好ましい。これにより、母材２０をより寸法精度よく加工することができる。

このエッチングエッチングレート比（Ｒ_１／Ｒ_２）は、例えば、アルカリエッチング液のｐＨ、温度、ポリオルガノシロキサンの種類等を適宜設定することにより、所望のものに調整することができる。
具体的には、アルカリエッチング液のｐＨは、９以上であるのが好ましく、９．５〜１１．５程度であるのがより好ましい。また、アルカリエッチング液の温度は、０〜１００℃程度であるのが好ましく、１５〜７５℃程度であるのがより好ましい。

なお、アルカリエッチング液のｐＨや温度が低過ぎると、母材２０の効率のよい除去が困難となるおそれがあり、一方、アルカリエッチング液のｐＨや温度を前記上限値を超えて高くしても、それ以上の効果の増大が期待できない。
このようなアルカリエッチング液としては、例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨのようなアルカリ金属水酸化物の水溶液、Ｍｇ（ＯＨ）_２のようなアルカリ土類金属水酸化物の水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの水溶液、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系有機溶媒等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。

これらの中でも、アルカリエッチング液としては、特に、アルカリ金属水酸化物の水溶液が好適である。かかるアルカリエッチング液を用いることにより、ポリオルガノシロキサン膜２１を実質的に除去することなく、ＳｉＯ_２および母材２０を効率よく除去することができる。
この場合、特に、母材２０として、面方位が（１１０）のシリコン基板を用いる場合には、容易に異方性エッチングすることができるので、インク室基板１２の形成が容易となる。

［４］ 次に、図５（ｆ）に示すように、複数のノズル孔１１１が形成されたノズル板１１を、各ノズル孔１１１が各インク室１２１となる凹部に対応するように位置合わせして接合する。
これにより、複数のインク室１２１、リザーバ室１２３および複数の供給口１２４が画成される。

この接合には、例えば、接着剤による接着等の各種接着方法、各種融着方法等を用いることができる。
なお、本工程［４］に先立って、前記工程［３−３］の後において残存するポリオルガノシロキサン膜２１は、除去しても除去しなくてもよい。
例えば、ノズル板１１が酸化物系材料で構成される場合には、次のようにして、ポリオルガノシロキサン膜２１を除去することなく、インク室基板１２（母材２０）に接合することができる。

すなわち、前記工程［３−３］の後において残存するポリオルガノシロキサン膜２１のほぼ全体を、前記工程［３−２］と同様にしてＳｉＯ_２化させてＳｉＯ_２膜を形成する。そして、このＳｉＯ_２膜を介して、インク室基板１２とノズル板１１とを密着させ、この状態で、ＳｉＯ_２膜を例えば高周波誘導加熱等により、選択的に加熱する。これにより、ＳｉＯ_２膜を構成するＳｉＯ_２と、ノズル板１１を構成する酸化物系材料との間に拡散が生じ、インク室基板１２とノズル板１１とを強固に接合することができる。
このように、ポリオルガノシロキサン膜２１を除去することなく、ヘッド１を製造することにより、廃棄物の量が増大するのを防止することもでき、環境にも優しい。

また、電子部品を製造する（本実施形態では、ポリオルガノシロキサン膜２１をＳｉＯ_２化させる）のに先立って、ポリオルガノシロキサン膜２１には、水洗処理および酸処理のうちの少なくとも一方を行うようにするのが好ましい。
これにより、ポリオルガノシロキサン膜２１中またはその表面に残存するアルカリエッチング液を除去または中和することができる。その結果、得られる電子部品の信頼性（本実施形態では、インク室基板１２とノズル板１１との接合信頼性）をより向上することができる。
ここで、酸処理としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸またはこれらの混合液による処理が挙げられる。
なお、水洗処理および酸処理は、例えば、交互に繰り返し行うようにしてもよい。

［５］ 次に、インク室基板１２を、例えば接着剤による接着等により基体１６に取り付ける（固定する）。
以上のような工程を経て、ヘッド１が製造される。
以上のように、本発明によれば、基材のエッチングに際して、レジスト層を用いる必要がないので、製造工程数の大幅な削減を図ること、すなわち、製造コストおよび時間の削減を図ることができる。

以上、本発明のエッチング方法、基板、電子部品、電子部品の製造方法および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明のエッチング方法は、インクジェット式記録ヘッドの製造に適用することができる他、例えば、マイクロレンズ用凹部付き基板の製造等に適用することができる。

インクジェット式記録ヘッドの実施形態を示す分解斜視図である。 インクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図である。 インクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。 インクジェット記録式ヘッドの製造方法を説明するための図である。 インクジェット記録式ヘッドの製造方法を説明するための図である。

符号の説明

１……インクジェット式記録ヘッド １１……ノズル板 １１１……ノズル孔 １２……インク室基板 １２１……インク室 １２２……側壁 １２３……リザーバ室 １２４……供給口 １３……振動板 １３１……連通孔 １４……圧電素子 １４１……上部電極 １４２……下部電極 １４３……圧電体層 １６……基体 ２０……母材 ２１……ポリオルガノシロキサン膜 ９……インクジェットプリンタ ９２……装置本体 ９２１……トレイ ９２２……排紙口 ９３……ヘッドユニット ９３１……インクカートリッジ ９３２……キャリッジ ９４……印刷装置 ９４１……キャリッジモータ ９４２……往復動機構 ９４３……キャリッジガイド軸 ９４４……タイミングベルト ９５……給紙装置 ９５１……給紙モータ ９５２……給紙ローラ ９５２ａ……従動ローラ ９５２ｂ……駆動ローラ ９６……制御部 ９７……操作パネル Ｐ……記録用紙

Claims (15)

1. 基材をアルカリエッチング液によりエッチングするエッチング方法であって、
   基材上に、主としてポリオルガノシロキサンで構成されるポリオルガノシロキサン膜を形成する第１の工程と、
   前記ポリオルガノシロキサン膜の所定パターンの領域に、ＳｉＯ_２化処理を施して、ポリオルガノシロキサンをＳｉＯ_２に変化させる第２の工程と、
   前記アルカリエッチング液によるポリオルガノシロキサンとＳｉＯ_２とのエッチングレートの差を利用して、前記基材をエッチングする第３の工程とを有することを特徴とするエッチング方法。
2. 前記第１の工程において、前記ポリオルガノシロキサン膜は、プラズマ重合法により形成される請求項１に記載のエッチング方法。
3. 前記ポリオルガノシロキサンは、ジアルキルシリコーンを主成分とするものである請求項１または２に記載のエッチング方法。
4. 前記第１の工程において、前記ポリオルガノシロキサン膜の平均厚さは、１０〜１０００ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載のエッチング方法。
5. 前記第２の工程において、前記ＳｉＯ_２化処理は、紫外線照射およびプラズマ照射の少なくとも一方により行われる請求項１ないし４のいずれかに記載のエッチング方法。
6. 前記第３の工程において、前記アルカリエッチング液によるポリオルガノシロキサンのエッチングレートをＲ_１［ｎｍ／ｍｉｎ］とし、前記アルカリエッチング液によるＳｉＯ_２のエッチングレートをＲ_２［ｎｍ／ｍｉｎ］としたとき、エッチングレート比（Ｒ_１／Ｒ_２）が１．２〜１００なる関係を満足する請求項１ないし５のいずれかに記載のエッチング方法。
7. 前記第３の工程において、前記アルカリエッチング液のｐＨは、９以上である請求項１ないし６のいずれかに記載のエッチング方法。
8. 前記第３の工程において、前記アルカリエッチング液の温度は、０〜１００℃である請求項１ないし７のいずれかに記載のエッチング方法。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載のエッチング方法によりエッチングされたことを特徴とする基板。
10. 請求項９に記載の基板を備えることを特徴とする電子部品。
11. 請求項１ないし８のいずれかに記載のエッチング方法により基板をエッチングした後、該基板上に残存する前記ポリオルガノシロキサン膜を取り除くことなく、電子部品の製造に用いることを特徴とする電子部品の製造方法。
12. 前記基板上に残存する前記ポリオルガノシロキサン膜をＳｉＯ_２化した後、前記電子部品の製造に用いる請求項１１に記載の電子部品の製造方法。
13. 前記電子部品を製造するのに先立って、前記ポリオルガノシロキサン膜に対して水洗処理および酸処理のうちの少なくとも一方を行う請求項１１または１２に記載の電子部品の製造方法。
14. 請求項１１ないし１３のいずれかに記載の電子部品の製造方法により製造されたことを特徴とする電子部品。
15. 請求項１０または１４に記載の電子部品を備えることを特徴とする電子機器。

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