JP2006223066A - Method for manufacturing electrostatic actuator, method for manufacturing liquid drop ejection head, and method for manufacturing device - Google Patents

Method for manufacturing electrostatic actuator, method for manufacturing liquid drop ejection head, and method for manufacturing device Download PDF

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JP2006223066A JP2005035638A JP2005035638A JP2006223066A JP 2006223066 A JP2006223066 A JP 2006223066A JP 2005035638 A JP2005035638 A JP 2005035638A JP 2005035638 A JP2005035638 A JP 2005035638A JP 2006223066 A JP2006223066 A JP 2006223066A
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manufacturing
glass substrate
electrostatic actuator
cavity
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Seiji Yamazaki
成二 山崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high density nozzle, and to bond a glass substrate and a cavity substrate with a high yield without causing the cracking of the cavity substrate even if a thin silicon cavity substrate is used. <P>SOLUTION: In this method for manufacturing an electrostatic actuator comprising an electrode 8 and a diaphragm 4 opposing the electrode through a gap and deforming the diaphragm by applying a voltage between the diaphragm and the electrode, a cavity substrate or a silicon substrate 2 provided with an orientation flat 19b serving as a reference line for alignment and on which the diaphragm is formed, and a glass substrate 1 having an outside diameter larger than that of the silicon substrate provided with an orientation flat 19a serving as a reference line for alignment and on which the electrode is formed are stacked so that the reference lines are directed in the same direction and then bonded while being aligned so that the outer circumference of the silicon substrate is located inside of outer circumference of the glass substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は静電アクチュエータの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法及びデバイスの製
造方法に関し、特に高密度、低コスト、高歩留まりで作製可能な静電アクチュエータの製
造方法、この静電アクチュエータの製造方法を適用した静電駆動方式のインクジェットヘ
ッド等の液滴吐出ヘッドの製造方法及び静電アクチュエータの製造方法を含むデバイスの
製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing an electrostatic actuator, a method for manufacturing a droplet discharge head, and a method for manufacturing a device, and more particularly, a method for manufacturing an electrostatic actuator that can be manufactured at high density, low cost, and high yield, and manufacturing the electrostatic actuator. The present invention relates to a device manufacturing method including a manufacturing method of a droplet discharge head such as an electrostatic drive type inkjet head to which the method is applied and a manufacturing method of an electrostatic actuator.

静電駆動方式の液滴吐出ヘッドにおいて、高密度、低コスト、高歩留まりで作製可能な
製造方法が求められている。
ノズルの高密度化が進むと、クロストーク対策のため、100μm以下の薄いシリコン
基板を使用する必要がある。さらには、低コスト化のために、大口径の基板を扱えるプロ
セスを確立する必要がある。
従来のシリコンのキャビティ基板、シリコンのノズル基板、ガラス基板を別々に作製し
て最後に貼り合わせる方式では、扱うことのできるシリコンのキャビティ基板やノズル基
板の厚みや大きさにハンドリングの上からも限界があった。
そこで、ノズルの高密度化を図り、薄いシリコンのキャビティ基板やノズル基板を使用
するために、従来のインクジェットヘッドの製造方法では、厚いガラス基板に薄いシリコ
ンのキャビティ基板を接合した後に、そのシリコンのキャビティ基板の各部加工を行い、
最後にキャビティ基板の上にノズル基板を接着剤で貼り合わせるようにしていた(例えば
、特許文献1参照)。
特開平11−993号公報(第2頁、図3)
There is a need for a manufacturing method that can be manufactured with high density, low cost, and high yield in an electrostatically driven droplet discharge head.
As the nozzle density increases, it is necessary to use a thin silicon substrate of 100 μm or less in order to prevent crosstalk. Furthermore, in order to reduce the cost, it is necessary to establish a process that can handle a large-diameter substrate.
The conventional silicon cavity substrate, silicon nozzle substrate, and glass substrate are manufactured separately and bonded together, and the thickness and size of the silicon cavity substrate and nozzle substrate that can be handled are also limited from the viewpoint of handling. was there.
Therefore, in order to increase the density of the nozzle and use a thin silicon cavity substrate or nozzle substrate, in a conventional inkjet head manufacturing method, after bonding a thin silicon cavity substrate to a thick glass substrate, the silicon Processing each part of the cavity substrate,
Finally, the nozzle substrate is bonded to the cavity substrate with an adhesive (for example, see Patent Document 1).
JP-A-11-993 (2nd page, FIG. 3)

かかる従来のインクジェットヘッドの製造方法では、シリコンのキャビティ基板とガラ
ス基板が同径の場合、ガラス基板と同径のキャビティ基板を切削しようとしても製作公差
によるバラツキが生じるため、ガラス基板にキャビティ基板を重ね合わせると、ガラス基
板の外周からキャビティ基板がはみ出してしまうことがあり、両基板の外周を合わせるこ
と難しかった。
そのため、ガラス基板にキャビティ基板を接合すると、キャビティ基板の外周の一部が
ガラス基板に接合されない状態となり、この状態でシリコン基板に研削・研磨加工等を行
うとガラス基板からはみ出したキャビティ基板の部分が割れてしまい、その割れた部分か
らキャビティ基板に亀裂が入り、キャビティ基板の割れにつながることにより、歩留りを
低下させるという問題があった。
In such a conventional inkjet head manufacturing method, when the silicon cavity substrate and the glass substrate have the same diameter, even if an attempt is made to cut the cavity substrate having the same diameter as the glass substrate, variations due to manufacturing tolerances occur. When they are overlapped, the cavity substrate may protrude from the outer periphery of the glass substrate, and it is difficult to match the outer periphery of both substrates.
Therefore, when the cavity substrate is bonded to the glass substrate, a part of the outer periphery of the cavity substrate is not bonded to the glass substrate, and when the silicon substrate is ground and polished in this state, the portion of the cavity substrate that protrudes from the glass substrate Has cracked, and the cavity substrate is cracked from the cracked portion, leading to cracking of the cavity substrate, thereby reducing the yield.

そこで、本発明は係る問題点を解決するためになされたもので、ノズルの高密度化を図
り、薄いシリコンのキャビティ基板やノズル基板を使用しても、シリコンのキャビティ基
板等が割れることがなく、歩留りの良くガラス基板とキャビティ基板とノズル基板を接合
できるようにした例えばインクジェットヘッド等の静電アクチュエータの製造方法、液滴
吐出ヘッドの製造方法及びデバイスの製造方法を得ることを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and even if a high-density nozzle is used and a thin silicon cavity substrate or nozzle substrate is used, the silicon cavity substrate does not break. An object of the present invention is to obtain a manufacturing method of an electrostatic actuator such as an inkjet head, a manufacturing method of a droplet discharge head, and a manufacturing method of a device, which can bond a glass substrate, a cavity substrate, and a nozzle substrate with high yield.

本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、電極と、該電極に間隙をもって対向す
る振動板とを備え、該振動板と前記電極との間に電圧を印加して該振動板を変形させる静
電アクチュエータの製造方法において、位置合わせを行うための基準線を備え、前記振動
板が形成されることとなるシリコン基板と、位置合わせを行うための基準線を備え、前記
電極が形成され、前記シリコン基板の外径よりも大きい外径のガラス基板とを、互いの基
準線が略同一方向となるように重ね合わせ、前記シリコン基板の外周が前記ガラス基板の
外周の内側となるようにアライメントして接合したことを特徴とする。
A method for manufacturing an electrostatic actuator according to the present invention includes an electrode and a diaphragm facing the electrode with a gap, and applies a voltage between the diaphragm and the electrode to deform the diaphragm. In the method of manufacturing an electroactuator, a reference line for alignment is provided, the silicon substrate on which the diaphragm is to be formed, a reference line for alignment, the electrode is formed, A glass substrate having an outer diameter larger than the outer diameter of the silicon substrate is overlaid so that the respective reference lines are in substantially the same direction, and aligned so that the outer periphery of the silicon substrate is inside the outer periphery of the glass substrate. It is characterized by being joined.

本発明によれば、位置合わせを行うための基準線を備え、前記振動板が形成されること
となるシリコン基板と、位置合わせを行うための基準線を備え、前記電極が形成され、前
記シリコン基板の外径よりも大きい外径のガラス基板とを、互いの基準線が略同一方向と
なるように重ね合わせたので、ガラス基板とシリコン基板に設けられたパターニングの位
置決め基準である基準線を位置合わせ基準としても利用し、ガラス基板にシリコン基板を
角度ずれなく重ね合わせることができ、その後にシリコン基板の外周がガラス基板の外周
の内側となるようにアライメントして接合したので、接合後に行われる研削加工時等でシ
リコン基板の周縁に割れが生じにくくなり、高密度、低コストで歩留りが向上するという
効果がある。
According to the present invention, a silicon substrate on which a reference line for alignment is formed and the diaphragm is to be formed, a reference line for alignment is formed, the electrode is formed, and the silicon is formed. Since a glass substrate having an outer diameter larger than the outer diameter of the substrate is overlapped so that the respective reference lines are in substantially the same direction, a reference line that is a positioning reference for patterning provided on the glass substrate and the silicon substrate is set. It can also be used as an alignment reference, and the silicon substrate can be superimposed on the glass substrate without angular deviation, and then the silicon substrate is aligned and bonded so that the outer periphery of the glass substrate is inside the outer periphery of the glass substrate. At the time of grinding, etc., cracks are less likely to occur at the periphery of the silicon substrate, and there is an effect that the yield is improved at high density and low cost.

本発明の静電アクチュエータの製造方法においては、前記ガラス基板と前記シリコン基
板との接合は、陽極接合とするものである。
このように、ガラス基板とシリコン基板とを陽極接合することにより、ガラス基板とシ
リコン基板を容易かつ確実に接合することが可能となる。
In the method for manufacturing an electrostatic actuator according to the present invention, the glass substrate and the silicon substrate are bonded by anodic bonding.
Thus, by anodic bonding the glass substrate and the silicon substrate, it becomes possible to easily and reliably bond the glass substrate and the silicon substrate.

本発明の静電アクチュエータの製造方法においては、前記ガラス基板と前記シリコン基
板とが備える基準線はオリフラ又は細長い溝であることとする。
このように、ガラス基板とシリコン基板とが備える基準線をオリフラ又は細長い溝とす
ることにより、基準線を簡単に作製することができる。
In the method for manufacturing an electrostatic actuator according to the present invention, the reference line included in the glass substrate and the silicon substrate is an orientation flat or an elongated groove.
In this way, the reference line can be easily produced by using the orientation flat or elongated groove as the reference line included in the glass substrate and the silicon substrate.

本発明の静電アクチュエータの製造方法においては、前記ガラス基板と前記シリコン基
板とのアライメントは前記ガラス基板に設けられたアライメントマークと前記シリコン基
板に設けられたアライメントマークとによって行うようにしている。
このように、ガラス基板とシリコン基板とのアライメントはガラス基板に設けられたア
ライメントマークとシリコン基板に設けられたアライメントマークとによって行うことに
より、角度ずれなく重ね合わされたガラス基板とシリコン基板とのアライメントを両アラ
イメントマークを一致させるという簡単な操作で行うことができる。
In the method for manufacturing an electrostatic actuator according to the present invention, alignment between the glass substrate and the silicon substrate is performed by using an alignment mark provided on the glass substrate and an alignment mark provided on the silicon substrate.
As described above, alignment between the glass substrate and the silicon substrate is performed by using the alignment mark provided on the glass substrate and the alignment mark provided on the silicon substrate to align the glass substrate and the silicon substrate. Can be performed by a simple operation of matching both alignment marks.

本発明の静電アクチュエータの製造方法においては、前記ガラス基板に設けられたアラ
イメントマークは、前記シリコン基板の外周が該ガラス基板の外周の内側となるように両
基板が重ね合わされたときに、該ガラス基板に設けらたアライメントマークが該シリコン
基板の外周より内側にくるように位置させられている。
このように、ガラス基板に設けられたアライメントマークは、シリコン基板の外周が該
ガラス基板の外周の内側となるように両基板が重ね合わされたときに、該ガラス基板に設
けらたアライメントマークが該シリコン基板の外周より内側にくるように位置させること
により、ガラス基板にシリコン基板が重ね合わされたときにガラス基板のアライメントマ
ークをシリコン基板のアライメント共にアライメントに確実に利用することができる。
In the electrostatic actuator manufacturing method of the present invention, when the alignment marks provided on the glass substrate are overlapped so that the outer periphery of the silicon substrate is inside the outer periphery of the glass substrate, The alignment mark provided on the glass substrate is positioned so as to be inside the outer periphery of the silicon substrate.
In this way, the alignment mark provided on the glass substrate is the same as the alignment mark provided on the glass substrate when the two substrates are overlaid so that the outer periphery of the silicon substrate is inside the outer periphery of the glass substrate. By positioning the silicon substrate so as to be inside the outer periphery of the silicon substrate, when the silicon substrate is superimposed on the glass substrate, the alignment mark of the glass substrate can be reliably used for the alignment of the silicon substrate.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかの静電アクチュエータの製
造方法により製造された静電アクチュエータのシリコン基板に、複数のノズルを有するノ
ズル基板を接合して該ノズル基板と前記シリコン基板との間に該ノズルの各々に連通する
吐出室を形成し、前記振動板の変形により該ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッド
を製造することを特徴とする。
上記のいずれかの静電アクチュエータの製造方法により製造された静電アクチュエータ
のシリコン基板に、複数のノズルを有するノズル基板を接合して該ノズル基板とシリコン
基板との間に該ノズルの各々に連通する吐出室を形成し、振動板の変形により該ノズルか
ら液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを製造すれば、高密度、低コストで歩留り良く液滴吐
出ヘッドを製造することができる。
A method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention includes joining a nozzle substrate having a plurality of nozzles to a silicon substrate of an electrostatic actuator manufactured by any one of the above-described electrostatic actuator manufacturing methods. And a silicon substrate, a discharge chamber communicating with each of the nozzles is formed, and a droplet discharge head for discharging droplets from the nozzles by deformation of the vibration plate is manufactured.
A nozzle substrate having a plurality of nozzles is bonded to the silicon substrate of the electrostatic actuator manufactured by any one of the above-described electrostatic actuator manufacturing methods, and each nozzle is communicated between the nozzle substrate and the silicon substrate. If a droplet discharge head that forms a discharge chamber and discharges droplets from the nozzle by deformation of the vibration plate is manufactured, the droplet discharge head can be manufactured with high density and low cost and high yield.

本発明に係るデバイスの製造方法は、上記のいずれかの静電アクチュエータの製造方法
を含むものである。
上記のいずれかの静電アクチュエータの製造方法を含むことにより、高密度、低コスト
で歩留り良くデバイスを製造することができる。
A device manufacturing method according to the present invention includes any one of the above-described electrostatic actuator manufacturing methods.
By including any of the above-described methods for manufacturing an electrostatic actuator, a device can be manufactured with high density and low cost and high yield.

図1は本発明の実施の形態1に係る液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐
出ヘッドの構成の概略を示す分解斜視図、図2は同液滴吐出ヘッドの構成の概略を示す断
面図、図3は同液滴吐出ヘッドの等電位点の接合状態の概略を示す断面図、図4は同液滴
吐出ヘッドのガラス基板の概略を示す平面図、図5は同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程
を示す断面図、図6は同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程を示す断面図、図7は同液滴吐
出ヘッドの製造方法の工程でガラス基板とキャビティ基板とをオリフラを利用して重ね合
わせた状態を示す斜視図、図8は同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程でガラス基板とキャ
ビティ基板とをオリフラを利用して重ね合わせた状態を示す平面図、図9は同液滴吐出ヘ
ッドの製造方法の工程でガラス基板とキャビティ基板のアライメントマークの具体的な各
種形状を示す説明図である。
図1に示すように本実施形態1の液滴吐出ヘッド10は、電極8を有する第1の基板と
してのガラス基板1と、振動板部4を有する第2の基板としてのシリコンのキャビティ基
板2と、ノズル12を有する第3の基板としてのノズル基板3とが積層された三層構造と
なっている。
1 is an exploded perspective view showing an outline of the configuration of a droplet discharge head manufactured by the method of manufacturing a droplet discharge head according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an outline of the configuration of the droplet discharge head. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of a junction state of equipotential points of the droplet discharge head, FIG. 4 is a plan view showing an outline of a glass substrate of the droplet discharge head, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the steps of the manufacturing method of the droplet discharge head, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the steps of the manufacturing method of the droplet discharge head, and FIG. FIG. 8 is a plan view showing a state in which a glass substrate and a cavity substrate are overlaid using an orientation flat in a step of the manufacturing method of the droplet discharge head, FIG. 9 shows the glass in the manufacturing method of the droplet discharge head. It is an explanatory view showing a specific various shapes of the alignment marks of the plate and the cavity substrate.
As shown in FIG. 1, a droplet discharge head 10 of Embodiment 1 includes a glass substrate 1 as a first substrate having electrodes 8 and a silicon cavity substrate 2 as a second substrate having a vibration plate portion 4. And a nozzle substrate 3 as a third substrate having the nozzles 12 has a three-layer structure.

そして、液滴吐出ヘッド10は、図2に示すように振動板部4が面して位置する吐出室
5に充填された液体としてのインクを振動板部4と振動板部4に所定の間隔Gで対向配置
された電極8とからなる静電アクチュエータ20で加圧し、ノズル13から液体であるイ
ンクを液滴として吐出するものである。
したがって、以降インクジェットヘッド10として説明する。また、図1に示すように
インクジェットヘッド10には、ノズル13に連通する吐出室5と、吐出室5に充填され
たインクを加圧するための静電アクチュエータ20とが、複数のノズル13に対応して各
基板に複数区画形成されている。
As shown in FIG. 2, the droplet discharge head 10 supplies ink as liquid filled in the discharge chamber 5 facing the vibration plate portion 4 to the vibration plate portion 4 and the vibration plate portion 4 at a predetermined interval. Pressure is applied by an electrostatic actuator 20 composed of electrodes 8 arranged to face each other at G, and liquid ink is ejected from the nozzle 13 as droplets.
Accordingly, the ink jet head 10 will be described below. As shown in FIG. 1, in the inkjet head 10, the discharge chamber 5 communicating with the nozzle 13 and the electrostatic actuator 20 for pressurizing the ink filled in the discharge chamber 5 correspond to the plurality of nozzles 13. A plurality of sections are formed on each substrate.

第1の基板としてのガラス基板1は、厚みがおよそ1mmのホウ珪酸系の耐熱硬質ガラ
スを用いている。図1に示すようにガラス基板1には、電極8とこれに繋がる端子部11
が凹部9の底面にITO(Indium Tin Oxide)をスパッタ法で厚みおよそ0.1μmに
成膜して形成されている。
また、後にガラス基板1とシリコンのキャビティ基板2とを陽極接合する際に、振動板
部4とITOからなる電極8との間で放電が起こることを防ぐために振動板部4と電極8
とを接合時に等電位とする等電位点25が、成膜されたITOを用いてガラス基板1の接
合面に電極8と並列して形成されている。
The glass substrate 1 as the first substrate uses borosilicate heat-resistant hard glass having a thickness of about 1 mm. As shown in FIG. 1, the glass substrate 1 has an electrode 8 and a terminal portion 11 connected thereto.
Is formed by depositing ITO (Indium Tin Oxide) on the bottom surface of the recess 9 to a thickness of about 0.1 μm by sputtering.
Further, when the glass substrate 1 and the silicon cavity substrate 2 are anodic bonded later, the diaphragm 4 and the electrode 8 are prevented in order to prevent discharge between the diaphragm 4 and the electrode 8 made of ITO.
An equipotential point 25 is formed on the joining surface of the glass substrate 1 in parallel with the electrode 8 by using the formed ITO.

第2の基板としてのキャビティ基板2は、厚みおよそ100μmの面方位(110)の
単結晶シリコン基板を用いている。図1〜図3に示すようにキャビティ基板2には、振動
板部4を一構成面とする吐出室5と、吐出室5にインクを供給するための共通インクキャ
ビティであるリザーバ7とが異方性エッチングによって形成されている。
また、リザーバ7は、インクを外部から供給するためにガラス基板1に設けられたイン
ク供給孔13と連通するように底面の一部が穿孔されている。
そして、図2に示すようにガラス基板1とシリコンのキャビティ基板2とを接合し、振
動板部4とこれに所定の間隔Gで対向配置された電極8との間に形成される隙間の一部を
封止剤26で封止して振動室18を密閉状態に形成する。
この際に、封止剤26を各振動室18に行き渡らせるため、ガラス基板1に設けられた
封止剤注入孔24に連通するように封止溝23がキャビティ基板2の接合面に異方性エッ
チングによって形成されている。
The cavity substrate 2 as the second substrate is a single crystal silicon substrate having a plane orientation (110) of about 100 μm thickness. As shown in FIGS. 1 to 3, the cavity substrate 2 includes a discharge chamber 5 having a vibration plate portion 4 as one component surface and a reservoir 7 that is a common ink cavity for supplying ink to the discharge chamber 5. It is formed by isotropic etching.
In addition, the reservoir 7 is partially perforated so as to communicate with an ink supply hole 13 provided in the glass substrate 1 in order to supply ink from the outside.
Then, as shown in FIG. 2, the glass substrate 1 and the silicon cavity substrate 2 are joined together, and a gap formed between the vibration plate portion 4 and the electrode 8 disposed to face the diaphragm portion 4 with a predetermined gap G is obtained. The portion is sealed with a sealant 26 to form the vibration chamber 18 in a sealed state.
At this time, in order to spread the sealing agent 26 to each vibration chamber 18, the sealing groove 23 is anisotropically formed on the bonding surface of the cavity substrate 2 so as to communicate with the sealing agent injection hole 24 provided in the glass substrate 1. Formed by reactive etching.

第3の基板としてのノズル基板3は、厚みがおよそ180μmのシリコンの薄板を用い
ている。図1及び図2に示すようにノズル基板3には、吐出室5と連通するノズル13が
複数形成されている。
その吐出室5にリザーバ7からインクを供給するための流路であるオリフィス6を構成
するための凹部6aが異方性エッチングにより形成されている。
また、ノズル基板3の両端には、キャビティ基板2に形成されているリザーバ7に対向
してリザーバ7内の圧力変動を抑制するダイアフラム14が形成されている。このダイア
フラム14はノズル基板3の一部を薄肉に例えばエッチングにより加工して形成されてい
る。
なお、ノズルプ基板3は、第1の基板であるガラス基板1と同様にホウ珪酸系の硬質ガ
ラスやステンレス等の鋼板、プラスチック等の樹脂板等も材料として用いることができる
The nozzle substrate 3 as the third substrate is a thin silicon plate having a thickness of approximately 180 μm. As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of nozzles 13 communicating with the discharge chamber 5 are formed on the nozzle substrate 3.
A concave portion 6a for forming an orifice 6 which is a flow path for supplying ink from the reservoir 7 to the discharge chamber 5 is formed by anisotropic etching.
In addition, diaphragms 14 are formed at both ends of the nozzle substrate 3 so as to face the reservoir 7 formed on the cavity substrate 2 and suppress pressure fluctuation in the reservoir 7. This diaphragm 14 is formed by processing a part of the nozzle substrate 3 thinly, for example, by etching.
The nozzle substrate 3 can be made of a borosilicate hard glass, a steel plate such as stainless steel, a resin plate such as plastic, or the like as the glass substrate 1 as the first substrate.

本実施形態1のインクジェットヘッド10は、振動板部4が所望の厚さとなるようにキ
ャビティ基板2の接合面側にあらかじめボロンドープ層4aを形成する。
ボロンドープ層4aは、高濃度(約5×1019atoms・cm-3以上)のボロンドー
プ領域を有しており、シリコンのキャビティ基板2をアルカリ性水溶液で異方性エッチン
グすると、このボロンドープ層4aでエッチングがストップする。このエッチングストッ
プ技術を用いて振動板部4は形成されている。
また静電アクチュエータ20を駆動したときに、振動板部4と電極8とが当接して電気
的に短絡しないように、キャビティ基板2の接合面には、絶縁膜14が形成されている。
この絶縁膜14は、TEOS(Tetraethyl orthosilicate Tetraethoxysilane)をプラ
ズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により厚みおよそ0.1μmに成膜して
形成されている。
In the inkjet head 10 of the first embodiment, the boron dope layer 4a is formed in advance on the bonding surface side of the cavity substrate 2 so that the vibration plate portion 4 has a desired thickness.
The boron doped layer 4a has a boron doped region having a high concentration (about 5 × 10 19 atoms · cm −3 or more). When the silicon cavity substrate 2 is anisotropically etched with an alkaline aqueous solution, the boron doped layer 4a is etched. Stops. The diaphragm 4 is formed using this etching stop technique.
In addition, when the electrostatic actuator 20 is driven, an insulating film 14 is formed on the bonding surface of the cavity substrate 2 so that the vibration plate portion 4 and the electrode 8 are in contact with each other and are not electrically short-circuited.
The insulating film 14 is formed by depositing TEOS (Tetraethyl orthosilicate Tetraethoxysilane) to a thickness of about 0.1 μm by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition).

したがって、先に説明した等電位点25をボロンドープ層4aに接触させ電極8と等電
位とするには、図3に示すように、電極8および等電位点25が形成されたガラス基板1
と振動板部4が形成されたキャビティ基板2を接合する前に、キャビティ基板2の接合面
に形成された絶縁膜15は、等電位点25がボロンドープ層4aと接することができるよ
うに部分的にエッチングして取り除かれる。
図4は、第1の基板であるガラス基板1の概略を示す平面図である。図4に示すように
等電位点25は、ガラス基板1の電極8と並列するように接合面に形成されている。また
等電位点25は、ガラス基板1とキャビティ基板2とノズル基板3が接合された後に、1
つのインクジェットヘッド10を取り出すために切断するダイシングライン33の右側で
端子部11と繋がっている。ゆえに切断後、等電位点25は電極8と分断されると共に、
複数の電極8の間も分断される。
Therefore, in order to bring the equipotential point 25 described above into contact with the boron doped layer 4a and make it equipotential with the electrode 8, the glass substrate 1 on which the electrode 8 and the equipotential point 25 are formed as shown in FIG.
Before the cavity substrate 2 on which the diaphragm portion 4 is formed is bonded, the insulating film 15 formed on the bonding surface of the cavity substrate 2 is partially so that the equipotential point 25 can be in contact with the boron doped layer 4a. Etched away.
FIG. 4 is a plan view schematically showing the glass substrate 1 as the first substrate. As shown in FIG. 4, the equipotential point 25 is formed on the bonding surface so as to be parallel to the electrode 8 of the glass substrate 1. The equipotential point 25 is 1 after the glass substrate 1, the cavity substrate 2 and the nozzle substrate 3 are bonded.
The ink jet heads 10 are connected to the terminal portions 11 on the right side of the dicing line 33 that is cut to take out the two ink jet heads 10. Therefore, after cutting, the equipotential point 25 is separated from the electrode 8,
The plurality of electrodes 8 are also divided.

上記のようなインクジェットヘッド10を駆動する方法は、図2に示すようにガラス基
板1に設けられた電極8の端子部11とキャビティ基板2に設けられた共通電極21との
間に発振回路22を接続する。そして、発振回路22から例えば24kHzで電極8と共
通電極21との間に駆動電圧30Vの電圧パルスを印加する。すると、電極8が正に帯電
した場合、電極8に対向する振動板部4は負に帯電して振動板部4は静電気力により電極
8に引き付けられる。
電圧パルスの印加が解除されて蓄えられた電荷が放電されると、振動板部4は元の位置
に戻る。このような振動板部4の変位により吐出室5に充填されたインクが加圧されノズ
ル13から液滴として吐出される。
As shown in FIG. 2, the method for driving the inkjet head 10 as described above includes an oscillation circuit 22 between the terminal portion 11 of the electrode 8 provided on the glass substrate 1 and the common electrode 21 provided on the cavity substrate 2. Connect. Then, a voltage pulse of a drive voltage of 30 V is applied from the oscillation circuit 22 between the electrode 8 and the common electrode 21 at 24 kHz, for example. Then, when the electrode 8 is positively charged, the diaphragm 4 facing the electrode 8 is negatively charged and the diaphragm 4 is attracted to the electrode 8 by electrostatic force.
When the application of the voltage pulse is released and the accumulated electric charge is discharged, the diaphragm portion 4 returns to the original position. The ink filled in the discharge chamber 5 is pressurized by the displacement of the vibration plate portion 4 and is discharged as droplets from the nozzle 13.

なお、使用されるインクは、水、アルコール等の主溶媒にエチレングリコール等の界面
活性剤と、染料または顔料とを溶解または分散させることにより調整される。さらに、イ
ンクジェットヘッド10にヒーター等を付設すれば、ホットメルトタイプのインクも使用
できる。
また、本実施の形態1のインクジェットヘッド10は、フェイスイジェクト方式である
が、インクを吐出するノズル13をキャビティ基板2またはノズル基板3の端面に開口さ
せたエッジイジェクト方式であってもよい。
The ink used is prepared by dissolving or dispersing a surfactant such as ethylene glycol and a dye or pigment in a main solvent such as water or alcohol. Furthermore, if a heater or the like is attached to the inkjet head 10, hot melt type ink can also be used.
The ink jet head 10 according to the first embodiment is a face eject method, but may be an edge eject method in which nozzles 13 for discharging ink are opened on the end surface of the cavity substrate 2 or the nozzle substrate 3.

このように本実施の形態1では、主に振動板部4と電極8によって静電アクチュエータ
が構成されている。本実施の形態1では、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法を
適用した例として静電駆動方式の液滴吐出ヘッド1を示しているが、本実施の形態1の液
滴吐出ヘッドの製造方法はミラーデバイスなどの光MEMS(Micro Electro Mechanical
System)デバイス等にも応用できる。
As described above, in the first embodiment, the electrostatic actuator is mainly configured by the diaphragm portion 4 and the electrode 8. In the first embodiment, the electrostatic drive type droplet discharge head 1 is shown as an example to which the manufacturing method of the electrostatic actuator according to the present invention is applied. However, the manufacture of the droplet discharge head according to the first embodiment is shown. The method is an optical MEMS (Micro Electro Mechanical) such as a mirror device.
It can also be applied to (System) devices.

次に、インクジェットヘッド10の製造方法について図5〜図7に基づいて説明する。
図5(a)は、ガラス基板1に電極8及び等電位点25並びにアライメントマークとし
ての凹部16を形成する工程である。
ガラス基板1は厚み1mmのホウ珪酸系硬質ガラスである。ガラス基板1の外径は、シ
リコンのキャビティ基板2の外径よりも5mm程度大きいものを用意する。そして、パタ
ーニングの位置決め基準の基準線となるオリフラ19aを1ヶ所形成して、基板位置合わ
せの基準ともする。また、ガラス基板1のオリフラ19aの長さは後述するキャビティ基
板2のオリフラ19bと同じ長さにする。
ガラス基板1とキャビティ基板2には基準線としてオリフラが形成されているが、例え
ばオリフラ以外には、ガラス基板1とキャビティ基板2の表面に形成した細い切削溝を基
準線としてもよい。
ガラス基板1のアライメントマーク17aの位置は、ガラス基板1にキャビティ基板2
がガラス基板1のオリフラ19に対してキャビティ基板2のオリフラ19bが同方向とな
るように重ね合わされた場合に、ガラス基板1の中心を座標の中心とした時に、中心から
キャビティ基板2の外径よりも短い、即ちキャビティ基板2の外周よりも内側の位置に形
成する。
Next, the manufacturing method of the inkjet head 10 is demonstrated based on FIGS.
FIG. 5A shows a process of forming the electrode 8, the equipotential point 25, and the recess 16 as an alignment mark on the glass substrate 1.
The glass substrate 1 is a borosilicate hard glass having a thickness of 1 mm. The outer diameter of the glass substrate 1 is about 5 mm larger than the outer diameter of the silicon cavity substrate 2. Then, one orientation flat 19a serving as a reference line for positioning reference for patterning is formed and used as a reference for substrate alignment. The length of the orientation flat 19a of the glass substrate 1 is the same as the orientation flat 19b of the cavity substrate 2 described later.
Although the orientation flat is formed as a reference line on the glass substrate 1 and the cavity substrate 2, for example, other than the orientation flat, a thin cutting groove formed on the surface of the glass substrate 1 and the cavity substrate 2 may be used as the reference line.
The alignment mark 17a on the glass substrate 1 is positioned on the glass substrate 1 on the cavity substrate 2
Is overlapped with the orientation flat 19 of the glass substrate 1 so that the orientation flat 19b of the cavity substrate 2 is in the same direction, the outer diameter of the cavity substrate 2 from the center when the center of the glass substrate 1 is the center of coordinates. Shorter than the outer periphery of the cavity substrate 2.

そして、ガラス基板1の凹部9及び凹部16を深さおよそ0.3μmとなるようにエッ
チングする。エッチング方法は、ガラス基板1のエッチング面以外の表面をCrでマスク
し、常温でフッ化アンモニウム水溶液にガラス基板1を浸漬する方法で行う。
そして、凹部9及び凹部16が形成された接合面1aに、電極8となるITO膜をスパ
ッタ法でおよそ0.1μmの厚みに成膜し、フォトリソグラフィ方式で電極8を対応する
凹部9の底面に形成すると共に等電位点25を接合面1aに形成する。
なお、等電位点25の形状は、本実施の形態1では線状となっているが、ボロンドープ
層4aと接することができればどのような形状であってもよい。
さらに、ガラス基板1は、接合面1a側からダイヤモンドドリル等を用いた切削方法で
、インク供給孔13と封止剤注入孔24とを穿孔する。
And the recessed part 9 and the recessed part 16 of the glass substrate 1 are etched so that it may become a depth of about 0.3 micrometer. The etching method is performed by masking the surface of the glass substrate 1 other than the etching surface with Cr and immersing the glass substrate 1 in an aqueous ammonium fluoride solution at room temperature.
Then, an ITO film to be the electrode 8 is formed to a thickness of about 0.1 μm by sputtering on the bonding surface 1a where the recess 9 and the recess 16 are formed, and the bottom surface of the corresponding recess 9 is formed by photolithography. And an equipotential point 25 is formed on the bonding surface 1a.
The shape of the equipotential point 25 is linear in the first embodiment, but may be any shape as long as it can be in contact with the boron doped layer 4a.
Further, the glass substrate 1 is provided with the ink supply holes 13 and the sealant injection holes 24 by a cutting method using a diamond drill or the like from the bonding surface 1a side.

図5(b)は、キャビティ基板2にアライメントマークとしての凹部16をガラス基板
1との接合面2aの反対面に形成する工程である。
キャビティ基板2は、酸素濃度の低い面方位(110)の単結晶シリコン基板の両面を
鏡面研磨して得られたものであり、厚みはおよそ525μmである。
キャビティ基板2には第1オリフラ19bと第2オリフラ(図示省略)が形成されてお
り、第1オリフラ19bをパターニングの位置決め基準とすると共にガラス基板1と重ね
合わせる場合のガラス基板1のオリフラ19aとの位置合わせ基準とし、第2オリフラで
結晶方位を判別する。キャビティ基板2の第1オリフラ19bの長さはガラス基板1のオ
リフラ19aと同じ長さとする。また、キャビティ基板2の外径はガラス基板1の外径よ
りも5mm程度小さいものを用意する。
FIG. 5B is a process of forming a recess 16 as an alignment mark on the cavity substrate 2 on the surface opposite to the bonding surface 2 a with the glass substrate 1.
The cavity substrate 2 is obtained by mirror polishing both surfaces of a single crystal silicon substrate having a plane orientation (110) having a low oxygen concentration, and has a thickness of about 525 μm.
A first orientation flat 19b and a second orientation flat (not shown) are formed on the cavity substrate 2. The orientation flat 19a of the glass substrate 1 when the first orientation flat 19b is overlapped with the glass substrate 1 is used as a positioning reference for patterning. The crystal orientation is discriminated with the second orientation flat. The length of the first orientation flat 19b of the cavity substrate 2 is the same as that of the orientation flat 19a of the glass substrate 1. A cavity substrate 2 having an outer diameter smaller than that of the glass substrate 1 by about 5 mm is prepared.

このキャビティ基板2を水蒸気雰囲気中にて温度1075℃で4時間放置することによ
り、表面に厚さおよそ1μmのシリコン酸化膜27を形成する。
そして、両面にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ方式によりシリコン酸化
膜27をフッ酸水溶液に浸漬エッチングして凹部16に対応したパターンを形成する。
そのパターンは、後の工程でキャビティ基板2とガラス基板1を重ねた時に、キャビテ
ィ基板2の外周がガラス基板1の外周より内側になることを前提とした位置に形成される
こととなる。即ち、具体的にはキャビティ基板2とガラス基板1の中心を座標の中心とし
た時に、ガラス基板1上のアライメントマーク17aとキャビティ基板2上のアライメン
トマーク17bの座標を一致させて、パターンを形成する。
By leaving the cavity substrate 2 in a water vapor atmosphere at a temperature of 1075 ° C. for 4 hours, a silicon oxide film 27 having a thickness of about 1 μm is formed on the surface.
Then, a photoresist is applied on both surfaces, and the silicon oxide film 27 is immersed and etched in an aqueous hydrofluoric acid solution by a photolithography method to form a pattern corresponding to the recess 16.
The pattern is formed at a position on the assumption that the outer periphery of the cavity substrate 2 is inside the outer periphery of the glass substrate 1 when the cavity substrate 2 and the glass substrate 1 are overlapped in a later step. Specifically, when the centers of the cavity substrate 2 and the glass substrate 1 are the center of coordinates, the alignment mark 17a on the glass substrate 1 and the alignment mark 17b on the cavity substrate 2 are made to coincide with each other to form a pattern. To do.

図5(c)は、図5(b)でキャビティ基板2に形成されたシリコン酸化膜27のパタ
ーンをマスクとしアライメントマークとしての凹部16を深さおよそ10μmにエッチン
グする工程である。
このときのエッチング方法は、キャビティ基板2を35wt%の水酸化カリウム水溶液
に浸漬して異方性エッチングする。
図5(d)は、図5(c)で形成されたアライメントマークとしての凹部16を基準と
して、キャビティ基板2のガラス基板1との接合面2aに封止溝23を形成する工程であ
る。
封止溝23は、接合面2aとその反対面にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ
ィ方式でまずフッ酸水溶液を用いてシリコン酸化膜27をエッチングする。次に、キャビ
ティ基板2を35wt%の水酸化カリウム水溶液に浸漬して深さおよそ40μm異方性エ
ッチングする。
FIG. 5C shows a step of etching the recess 16 as an alignment mark to a depth of about 10 μm using the pattern of the silicon oxide film 27 formed on the cavity substrate 2 in FIG. 5B as a mask.
In this etching method, the cavity substrate 2 is immersed in a 35 wt% potassium hydroxide aqueous solution to perform anisotropic etching.
FIG. 5D shows a step of forming the sealing groove 23 on the bonding surface 2a of the cavity substrate 2 with the glass substrate 1 with reference to the concave portion 16 as the alignment mark formed in FIG.
For the sealing groove 23, a photoresist is applied to the bonding surface 2a and the opposite surface, and the silicon oxide film 27 is first etched using a hydrofluoric acid aqueous solution by a photolithography method. Next, the cavity substrate 2 is immersed in a 35 wt% potassium hydroxide aqueous solution and anisotropically etched to a depth of about 40 μm.

図5(e)は、キャビティ基板2の両面に形成されたシリコン酸化膜27を除去する工
程である。
キャビティ基板2は、次の工程でボロンドープ層4aを形成するが、その際に表面にシ
リコン酸化膜27が存在するとボロンが拡散しにくいためにこれを除去しておく。この場
合、フッ酸水溶液にキャビティ基板2を浸漬して除去する。
図5(f)は、キャビティ基板2にボロンドープ層4aを形成する工程である。
キャビティ基板2は、まずボロンドープ層4aを形成する接合面2aに付着している微
小異物や金属等を除去して清浄化する洗浄を行う。
この場合は、アンモニア水と過酸化水素水の混合液による洗浄および塩酸と過酸化水素
水の混合液による洗浄を行っている。
次に、清浄化されたキャビティ基板2をB23を主成分とする固体の拡散源を有する拡
散炉内に接合面2aと拡散源が対向するようにセットし、炉内を窒素雰囲気にして温度1
050℃で7時間保持する。これによって、図5(f)に示すようにボロンをキャビティ
基板2の接合面2aに拡散させてボロンドープ層4aを形成する。
FIG. 5E shows a step of removing the silicon oxide films 27 formed on both surfaces of the cavity substrate 2.
In the cavity substrate 2, the boron doped layer 4a is formed in the next step. If the silicon oxide film 27 is present on the surface at this time, boron is difficult to diffuse, and is removed. In this case, the cavity substrate 2 is immersed and removed in a hydrofluoric acid aqueous solution.
FIG. 5F shows a step of forming the boron doped layer 4 a on the cavity substrate 2.
The cavity substrate 2 is first cleaned by removing and removing fine foreign substances and metals adhering to the bonding surface 2a forming the boron doped layer 4a.
In this case, cleaning with a mixed solution of ammonia water and hydrogen peroxide solution and cleaning with a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution are performed.
Next, the cleaned cavity substrate 2 is set in a diffusion furnace having a solid diffusion source mainly composed of B 2 O 3 so that the bonding surface 2a faces the diffusion source, and the inside of the furnace is made a nitrogen atmosphere. Temperature 1
Hold at 050 ° C. for 7 hours. As a result, boron is diffused into the bonding surface 2a of the cavity substrate 2 to form a boron doped layer 4a as shown in FIG.

このように拡散炉内にキャビティ基板2を投入するときと、取り出すときの温度は、い
ずれも800℃とすることが好ましい。また、キャビティ基板2に酸素欠陥が生じやすい
600〜800℃の温度領域をすばやく通過させることにより、酸素欠陥が発生すること
を防止することができる。なお、酸素欠陥が生じるとその部分に穴が開くことがある。
また、キャビティ基板2を異方性エッチングする際に酸素欠陥部でエッチング異常が発
生し易い。さらには、ボロンドープ層4aの表面に形成されたボロン化合物(SiB6
(図示せず)は除去することが好ましい。このボロン化合物は、次の工程で形成される絶
縁膜14の密着性を阻害することがわかっている。
したがって、キャビティ基板2を酸素及び水蒸気雰囲気で600℃に加熱し1時間半放
置してボロン化合物を酸化し、B23+SiO2としてからフッ酸水溶液でエッチングし
て除去する。
Thus, it is preferable that the temperature when the cavity substrate 2 is introduced into the diffusion furnace and when the cavity substrate 2 is removed is 800 ° C. Moreover, it can prevent that an oxygen defect generate | occur | produces by passing rapidly the temperature range of 600-800 degreeC which an oxygen defect tends to produce in the cavity board | substrate 2. FIG. In addition, when an oxygen defect arises, the hole may open in the part.
In addition, when the cavity substrate 2 is anisotropically etched, an etching abnormality is likely to occur at the oxygen defect portion. Further, a boron compound (SiB 6 ) formed on the surface of the boron doped layer 4a.
It is preferable to remove (not shown). This boron compound is known to inhibit the adhesion of the insulating film 14 formed in the next step.
Therefore, the cavity substrate 2 is heated to 600 ° C. in an oxygen and water vapor atmosphere and left for one and a half hours to oxidize the boron compound, and it is removed as B 2 O 3 + SiO 2 by etching with a hydrofluoric acid aqueous solution.

図5(g)は、ボロンドープ層4aの表面に絶縁膜15を形成する工程である。
絶縁膜15は、TEOSをプラズマCVD法により厚みおよそ0.1μmに成膜して形
成する。この場合の成膜条件は、例えば温度360℃、高周波出力250W、圧力66.
7Pa(0.5Torr)、TEOSガス流量100cm3/分(100sccm)、酸
素流量1000cm3/分(1000sccm)である。
図5(h)は、ガラス基板1に形成された等電位点25がボロンドープ層4aと接する
ことができるように絶縁膜15の一部をエッチングして取り除く工程である。
絶縁膜15の表面にフォトレジストを塗布しパターニングして、フッ酸水溶液でエッチ
ングすることによって、開口部15aを形成する。なお、図5(h)は等電位点25に対
応した位置で絶縁膜15の一部が取り除かれたキャビティ基板2の断面を示している。
FIG. 5G shows a step of forming the insulating film 15 on the surface of the boron doped layer 4a.
The insulating film 15 is formed by forming TEOS to a thickness of approximately 0.1 μm by plasma CVD. The film forming conditions in this case are, for example, a temperature of 360 ° C., a high frequency output of 250 W, and a pressure of 66.
7 Pa (0.5 Torr), TEOS gas flow rate 100 cm 3 / min (100 sccm), oxygen flow rate 1000 cm 3 / min (1000 sccm).
FIG. 5H shows a step of removing a part of the insulating film 15 by etching so that the equipotential point 25 formed on the glass substrate 1 can be in contact with the boron doped layer 4a.
A photoresist is applied to the surface of the insulating film 15, patterned, and etched with a hydrofluoric acid aqueous solution to form the opening 15a. FIG. 5H shows a cross section of the cavity substrate 2 from which a part of the insulating film 15 has been removed at a position corresponding to the equipotential point 25.

図5(i)は、ガラス基板1とキャビティ基板2とを陽極接合する接合工程である。
この接合工程は、ガラス基板1のオリフラ19aとキャビティ基板2の第1オリフラ1
9b及びガラス基板1のアライメントマーク17aとキャビティ基板2のアライメントマ
ーク17bとを用いてガラス基板1とキャビティ基板2とを位置合わせするアライメント
工程を備えている。
アライメント工程では、まずガラス基板1のオリフラ19aとキャビティ基板2の第1
オリフラ19bが同方向となるように基板を重ねる。このとき、ガラス基板1に重ね合わ
されたキャビティ基板2には結晶方位の角度ずれはなく、またキャビティ基板2の外径が
ガラス基板1の外径よりも5mm程度小さいので、重ね合わせた後の状態は図7及び図8
に示すようになる。
そこで、次にガラス基板1のアライメントマーク17aとキャビティ基板2のアライメ
ントマーク17bとが一致するように調整して整合させる。両者のアライメントマークが
一致すれば、ガラス基板1のパターンとキャビティ基板2のパターンも一致してアライメ
ント工程が終了する。
FIG. 5I shows a bonding process in which the glass substrate 1 and the cavity substrate 2 are anodic bonded.
This bonding step is performed by the orientation flat 19a of the glass substrate 1 and the first orientation flat 1 of the cavity substrate 2.
9b and an alignment step of aligning the glass substrate 1 and the cavity substrate 2 using the alignment mark 17a of the glass substrate 1 and the alignment mark 17b of the cavity substrate 2.
In the alignment step, first, the orientation flat 19a of the glass substrate 1 and the first of the cavity substrate 2 are used.
The substrates are stacked so that the orientation flat 19b is in the same direction. At this time, the cavity substrate 2 superimposed on the glass substrate 1 has no crystal orientation angular deviation, and the outer diameter of the cavity substrate 2 is about 5 mm smaller than the outer diameter of the glass substrate 1, so 7 and 8
As shown.
Therefore, next, the alignment mark 17a of the glass substrate 1 and the alignment mark 17b of the cavity substrate 2 are adjusted and aligned. If the alignment marks of both coincide, the pattern of the glass substrate 1 and the pattern of the cavity substrate 2 also coincide and the alignment process is completed.

なお、ガラス基板1とキャビティ基板2のアライメントマーク17a、17bの具体的
な形状としては図9に示すようなものがある。
図9の(a)に示すアライメントマーク17a、17bは共に平行四辺形のものであり
、図9の(b)に示すアライメントマークは、ガラス基板1のアライメントマーク17a
が平行四辺形の枠で、その枠の一端側に2つの脚を有し、キャビティ基板2のアライメン
トマーク17bがガラス基板1のアライメントマーク17aの枠の内部に入り込む平行四
辺形と、アライメントマーク17aの脚部に入り込む2つの平行四辺形で形成されている
The specific shapes of the alignment marks 17a and 17b on the glass substrate 1 and the cavity substrate 2 are as shown in FIG.
Both of the alignment marks 17a and 17b shown in FIG. 9A are parallelograms, and the alignment mark shown in FIG. 9B is the alignment mark 17a of the glass substrate 1.
Is a parallelogram frame having two legs on one end side of the frame, and the alignment mark 17b of the cavity substrate 2 entering the inside of the frame of the alignment mark 17a of the glass substrate 1, and the alignment mark 17a It is formed of two parallelograms that enter the legs.

こうして、アライメント工程で位置合わせが終了したら、ガラス基板1とキャビティ基
板2との陽極接合に入る。
陽極接合方法は、アライメント工程で位置合わせが終了したガラス基板1とキャビティ
基板2とを温度360℃で30分加熱した後に、ガラス基板1を負極とし、キャビティ基
板2を正極として800Vの電圧を5分間印加して接合する。このとき、電圧の昇圧レー
トを速くし過ぎると、等電位点25に大電流が流れ、ITO配線が損傷する惧れがあるた
め、電流が10mAを越さないようにして接合することが好ましい。
Thus, when the alignment is completed in the alignment step, anodic bonding between the glass substrate 1 and the cavity substrate 2 is started.
In the anodic bonding method, the glass substrate 1 and the cavity substrate 2 that have been aligned in the alignment step are heated at a temperature of 360 ° C. for 30 minutes, and then the glass substrate 1 is used as a negative electrode, the cavity substrate 2 is used as a positive electrode, and a voltage of 800 V is applied. Apply for a minute to join. At this time, if the voltage boosting rate is too high, a large current flows through the equipotential point 25 and the ITO wiring may be damaged. Therefore, it is preferable to perform the bonding so that the current does not exceed 10 mA.

図5(j)は、キャビティ基板2の表面をキャビティ基板2の厚みがおよそ110μm
となるように研削する工程である。
また、研削によってキャビティ基板2の表面に組成が脆い加工変質層が現れるため、こ
の加工変質層を32wt%の水酸化カリウム水溶液でおよそ10μmエッチングする。
これによってキャビティ基板2の厚みは、およそ100μmとなる。この時、ガラス基
板1の接合面と反対面に、薬液がインク供給孔13及び封止剤注入孔24からギャップ内
に入り込まないように、治具で保護しながら、エッチングを行う。
In FIG. 5 (j), the surface of the cavity substrate 2 is approximately 110 μm thick.
It is the process of grinding so that it becomes.
Further, since a work-affected layer having a brittle composition appears on the surface of the cavity substrate 2 by grinding, this work-affected layer is etched by about 10 μm with a 32 wt% potassium hydroxide aqueous solution.
As a result, the thickness of the cavity substrate 2 becomes approximately 100 μm. At this time, etching is performed on the surface opposite to the bonding surface of the glass substrate 1 while protecting with a jig so that the chemical solution does not enter the gap from the ink supply hole 13 and the sealant injection hole 24.

図6(k)は、加工変質層が取り除かれたキャビティ基板2の表面にTEOS膜28を
形成する工程である。
TEOS膜28は、次工程でキャビティ基板2を異方性エッチングする際のエッチング
マスクとする。TEOS膜28の成膜条件は、例えば温度360℃、高周波出力700W
、圧力33.3Pa(0.25Torr)、TEOSガス流量100cm3/分(100
sccm)、酸素流量1000cm3/分(1000sccm)である。これにより厚さ
およそ1.5μmのTEOS膜28を形成する。
FIG. 6K shows a step of forming a TEOS film 28 on the surface of the cavity substrate 2 from which the work-affected layer has been removed.
The TEOS film 28 is used as an etching mask when the cavity substrate 2 is anisotropically etched in the next step. The conditions for forming the TEOS film 28 are, for example, a temperature of 360 ° C. and a high frequency output of 700 W.
, Pressure 33.3 Pa (0.25 Torr), TEOS gas flow rate 100 cm 3 / min (100
sccm), and an oxygen flow rate of 1000 cm 3 / min (1000 sccm). Thereby, a TEOS film 28 having a thickness of about 1.5 μm is formed.

図6(l)は、キャビティ基板2に振動板部4と吐出室5を構成する凹部29及びリザ
ーバ7を構成する凹部30、電極取り出し口32を形成するための凹部31を異方性エッ
チングで形成する工程である。この場合、キャビティエッチング工程と呼ぶ。
まず、TEOS膜28の表面にフォトリソグラフィ方式で各凹部29,30,31に対
応するレジストパターンを形成する。そして、TEOS膜28をフッ酸水溶液でエッチン
グしてエッチングマスクパターンを形成する。
このとき、凹部30に対応するTEOS膜28の面にはTEOS膜28が厚さおよそ0
.3μm残るようにエッチングする。
なお、本工程では、ガラス基板1の接合面と反対面に、薬液がインク供給孔13及び封
止注入孔24からギャップ内に入り込まないように、冶具で保護しながら、レジストパタ
ーンの形成及びエッチングを行う。
6 (l) shows that the cavity plate 2 and the recess 29 constituting the discharge chamber 5, the recess 30 constituting the reservoir 7, and the recess 31 for forming the electrode outlet 32 are formed by anisotropic etching on the cavity substrate 2. FIG. It is a process of forming. In this case, it is called a cavity etching process.
First, a resist pattern corresponding to each of the recesses 29, 30, 31 is formed on the surface of the TEOS film 28 by photolithography. Then, the TEOS film 28 is etched with a hydrofluoric acid aqueous solution to form an etching mask pattern.
At this time, the TEOS film 28 has a thickness of about 0 on the surface of the TEOS film 28 corresponding to the recess 30.
. Etch to leave 3 μm.
In this step, the resist pattern is formed and etched on the surface opposite to the bonding surface of the glass substrate 1 while protecting with a jig so that the chemical solution does not enter the gap from the ink supply hole 13 and the sealing injection hole 24. I do.

次に、接合されたガラス基板1とキャビティ基板2とを35wt%の水酸化カリウム水
溶液に浸漬し、凹部29の底面部の厚みがおよそ10μmとなるように異方性エッチング
を行う。そして、今度は3wt%の水酸化カリウム水溶液に浸漬して、ボロンドープ層4
aでエッチングがストップするまで異方性エッチングを行う。
このように濃度の異なる2段階の異方性エッチングを行うことによって、エッチング面
荒れを抑制して厚みが0.8±0.05μm以下の精度を有する振動板部4が形成される
。また、凹部30はTEOS膜28が0.3μm残されていたことにより、異方性エッチ
ングが遅く始まって厚みおよそ40μmを残して形成される。
振動板部4の厚み精度が確保されることにより、静電アクチュエータ20としての特性
が安定する。即ち、インクジェットヘッド10のインク吐出特性を安定させることができ
る。なお、本工程では、ガラス基板1の接合面と反対面に、薬液がインク供給孔13及び
封止剤注入孔24からギャップ内に入り込まないように、治具で保護しながら、エッチン
グを行う。
Next, the bonded glass substrate 1 and cavity substrate 2 are immersed in a 35 wt% aqueous potassium hydroxide solution, and anisotropic etching is performed so that the thickness of the bottom surface of the recess 29 becomes approximately 10 μm. Then, the boron dope layer 4 is immersed in a 3 wt% potassium hydroxide aqueous solution.
Anisotropic etching is performed until the etching stops at a.
By performing two-stage anisotropic etching with different concentrations as described above, the vibration plate portion 4 having an accuracy with a thickness of 0.8 ± 0.05 μm or less can be formed while suppressing etching surface roughness. Further, since the TEOS film 28 is left by 0.3 μm, the recess 30 is formed while anisotropic etching starts late and leaves a thickness of approximately 40 μm.
By ensuring the thickness accuracy of the diaphragm 4, the characteristics as the electrostatic actuator 20 are stabilized. That is, the ink ejection characteristics of the inkjet head 10 can be stabilized. In this step, etching is performed on the surface opposite to the bonding surface of the glass substrate 1 while protecting with a jig so that the chemical solution does not enter the gap from the ink supply hole 13 and the sealant injection hole 24.

図6(m)は、キャビティ基板2に電極取り出し口32を形成する工程である。
まず、接合されたガラス基板1とキャビティ基板2とをフッ酸水溶液に浸漬してキャビ
ティ基板2のTEOS膜28をエッチング除去する。このとき、ガラス基板1の接合面と
反対面に、薬液がインク供給孔13及び封止剤注入孔24からギャップ内に入り込まない
ように、治具で保護しながら、エッチングを行う。
次に、電極取り出し口32に対応する部分以外をマスキングしてRIEドライエッチン
グによって開口させる。このときのドライエッチング条件は、例えばRFパワー200W
、圧力40Pa(0.3Torr)、CF4流量30cm3/分(30sccm)で50
分間エッチングする。
FIG. 6 (m) is a process for forming the electrode outlet 32 in the cavity substrate 2.
First, the bonded glass substrate 1 and cavity substrate 2 are immersed in a hydrofluoric acid aqueous solution, and the TEOS film 28 on the cavity substrate 2 is removed by etching. At this time, etching is performed on the surface opposite to the bonding surface of the glass substrate 1 while protecting with a jig so that the chemical solution does not enter the gap from the ink supply hole 13 and the sealant injection hole 24.
Next, portions other than the portion corresponding to the electrode outlet 32 are masked and opened by RIE dry etching. The dry etching conditions at this time are, for example, RF power 200 W
50 at a pressure of 40 Pa (0.3 Torr) and a CF4 flow rate of 30 cm3 / min (30 sccm)
Etch for minutes.

図6(n)は、キャビティ基板2に共通電極21を形成する工程である。また、振動室
18を封止剤26を用いて密閉封止する工程でもある。
まず、キャビティ基板2の接合面2bに開口したキャビティ部をマスキングしてクロム
−金(Cr−Au)又は白金(Pt)をスパッタ法で成膜して共通電極21を形成する。
次に、封止剤注入孔24から封止剤26を注入し封止溝23を通って振動板部4と電極
8とが対向配置された各振動室18に封止剤26を充填する。これによって各振動室18
は密閉状態となる。
FIG. 6N shows a process of forming the common electrode 21 on the cavity substrate 2. In addition, the vibration chamber 18 is hermetically sealed using the sealant 26.
First, the cavity part opened to the bonding surface 2b of the cavity substrate 2 is masked, and chromium-gold (Cr-Au) or platinum (Pt) is formed by sputtering to form the common electrode 21.
Next, the sealing agent 26 is injected from the sealing agent injection hole 24, and the sealing agent 26 is filled into each vibration chamber 18 in which the vibration plate portion 4 and the electrode 8 are disposed to face each other through the sealing groove 23. Thus, each vibration chamber 18 is
Is hermetically sealed.

図6(o)は、シリコンのキャビティ基板2の接合面2bにシリコンのノズル基板3を
接合する接合工程である。
ノズル基板3は、あらかじめ複数のノズル13とオリフィス6を構成することとなる凹
部が異方性エッチングして形成されている。ノズル13や凹部は、ドライエッチングでも
形成することができる。
また、ノズル基板3をキャビティ基板2に接合する前に、リザーバ7となる凹部30の
底面にインク供給孔13に連通する孔を切削またはレーザーによって形成する。
キャビティ基板2とノズル基板3の接合は、エポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂を用いて接
着している。
FIG. 6O shows a bonding process in which the silicon nozzle substrate 3 is bonded to the bonding surface 2 b of the silicon cavity substrate 2.
In the nozzle substrate 3, recesses that will form the plurality of nozzles 13 and the orifices 6 are formed in advance by anisotropic etching. The nozzle 13 and the recess can also be formed by dry etching.
Further, before joining the nozzle substrate 3 to the cavity substrate 2, a hole communicating with the ink supply hole 13 is formed in the bottom surface of the recess 30 serving as the reservoir 7 by cutting or laser.
The cavity substrate 2 and the nozzle substrate 3 are bonded using a thermosetting resin such as an epoxy resin.

このシリコンのノズル基板3の大きさはシリコンのキャビティ基板2と同径のものを用
いる。また、この場合もキャビティ基板2の接着面に形成したアライメントマーク17b
に対応して、ノズル基板3の接着面と反対面にアライメントマーク(図示省略)を異方性
エッチングで形成し、キャビティ基板2とノズル基板3を位置合わせしている。(図示せ
ず)。
なお、ノズル基板3には第1のオリフラと第2のオリフラがあれば、位置合わせは容易
である。
また、キャビティ基板2とノズル基板3は共にシリコンで形成されているため、両者が
同径としても寸法に多少のバラツキがあり、接着剤により接合したときにキャビティ基板
2とノズル基板3のいずれかの外周がはみ出ることがあるが、接合後は研削、研磨等の加
工が行われることはないので、割れなどの問題が生じることはない。
The silicon nozzle substrate 3 having the same diameter as the silicon cavity substrate 2 is used. Also in this case, the alignment mark 17b formed on the bonding surface of the cavity substrate 2 is used.
Correspondingly, an alignment mark (not shown) is formed on the surface opposite to the bonding surface of the nozzle substrate 3 by anisotropic etching, and the cavity substrate 2 and the nozzle substrate 3 are aligned. (Not shown).
If the nozzle substrate 3 has the first orientation flat and the second orientation flat, the alignment is easy.
In addition, since both the cavity substrate 2 and the nozzle substrate 3 are formed of silicon, there is some variation in size even if both have the same diameter, and either the cavity substrate 2 or the nozzle substrate 3 when bonded by an adhesive. Although there are cases where the outer periphery of the metal sticks out, there will be no problems such as cracking since grinding or polishing will not be performed after joining.

図6(p)は、ダイシングによる切断工程である。
本実施の形態1のインクジェットヘッド10の製造方法は、ウェハ状の各基板(ガラス
基板1、キャビティ基板2、ノズル基板3)を用いるものであり、複数のノズル13に対
応する静電アクチュエータ20を1単位として、複数個分のインクジェットヘッド10が
形成される形成領域がウェハ内に区画配置されている。
よって、図6(p)に示すようにダイシングライン33(図3参照)で切断して1つの
インクジェットヘッド10を取り出す。以上の工程を経てインクジェットヘッド10の製
造工程が終了する。なお、この後、発振回路22(図2参照)を接続する実装工程やプリ
ンタ等の記録装置に組み込む組立工程があることは言うまでもない。
なお、この実施の形態1では、ガラス基板1をキャビティ基板2より少し径が大きいも
のを用いた例を挙げて説明したが、ガラス基板1をキャビティ基板2より何倍も大きなも
のを用い、その大きなガラス基板1に1つの大きなオリフラと複数のキャビティ基板2に
対応した複数のアライメントマークを設けておけば、この実施の形態1の製造方法を適用
できることはいうまでもない。
FIG. 6 (p) shows a cutting process by dicing.
The method for manufacturing the inkjet head 10 according to the first embodiment uses wafer-like substrates (glass substrate 1, cavity substrate 2, nozzle substrate 3), and includes electrostatic actuators 20 corresponding to a plurality of nozzles 13. As a unit, a formation region in which a plurality of inkjet heads 10 are formed is partitioned and arranged in the wafer.
Therefore, as shown in FIG. 6 (p), the ink jet head 10 is taken out by cutting along the dicing line 33 (see FIG. 3). The manufacturing process of the inkjet head 10 is completed through the above steps. Needless to say, there is a mounting process for connecting the oscillation circuit 22 (see FIG. 2) and an assembly process for incorporating the circuit into a recording apparatus such as a printer.
In the first embodiment, an example in which the glass substrate 1 has a slightly larger diameter than the cavity substrate 2 is described. However, the glass substrate 1 is several times larger than the cavity substrate 2 and If the large glass substrate 1 is provided with one large orientation flat and a plurality of alignment marks corresponding to the plurality of cavity substrates 2, it goes without saying that the manufacturing method of the first embodiment can be applied.

実施の形態2.
図10は実施の形態1に示す液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一例を示した斜
視図である。
図10に示す液滴吐出装置100は、一般的なインクジェットプリンタである。
実施の形態1に示す液滴吐出ヘッド1は振動板部4と電極8の間のギャップGに水蒸気
などが入り込まないため吐出安定性及び耐久性が高いため、吐出性能及び耐久性に優れた
液滴吐出装置100を得ることができる。
なお、実施の形態1に示す液滴吐出ヘッド1は図10に示すインクジェットプリンタの
他に、液滴を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機EL
表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing an example of a droplet discharge device equipped with the droplet discharge head shown in the first embodiment.
A droplet discharge device 100 shown in FIG. 10 is a general inkjet printer.
Since the liquid droplet ejection head 1 shown in the first embodiment has high ejection stability and durability because water vapor does not enter the gap G between the vibration plate portion 4 and the electrode 8, the liquid is excellent in ejection performance and durability. The droplet discharge device 100 can be obtained.
In addition to the ink jet printer shown in FIG. 10, the liquid droplet ejection head 1 shown in the first embodiment can be used for various manufacturing of liquid crystal display color filters and organic EL by changing various liquid drops.
The present invention can also be applied to formation of a light emitting portion of a display device, discharge of a biological liquid, and the like.

実施の形態3.
図11は本発明に係る静電アクチュエータを搭載したデバイスの1例を示した要部斜視
図である。なお、図11に示すデバイス200は、光スイッチやレーザープリンタ用のレ
ーザースキャンミラーとして用いられるミラーデバイスである。
本実施の形態3に係るデバイス200は、駆動基板201に駆動部202、ヒンジ20
3、ミラー204が形成されている。また、駆動基板201に接合されている電極基板2
05には、ITO等からなる対向電極206が形成されている。なお、駆動基板201は
、実施の形態1に係る液滴吐出ヘッド1のキャビィティ基板2に相当し、駆動部は振動板
部4に相当するものである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a perspective view of a principal part showing an example of a device equipped with the electrostatic actuator according to the present invention. A device 200 shown in FIG. 11 is a mirror device used as a laser scan mirror for an optical switch or a laser printer.
In the device 200 according to the third embodiment, a drive unit 202, a hinge 20 and a drive substrate 201 are provided.
3. A mirror 204 is formed. In addition, the electrode substrate 2 bonded to the drive substrate 201
In 05, a counter electrode 206 made of ITO or the like is formed. The drive substrate 201 corresponds to the cavity substrate 2 of the droplet discharge head 1 according to the first embodiment, and the drive unit corresponds to the vibration plate unit 4.

図11に示すデバイス200では、駆動部202と対向電極206の間に電圧が印加さ
れることにより、駆動部202が揺動する。これにより、ヒンジ203が捻れ、その力が
ミラー204に伝わることによりミラー204が角度を変化させる。このように本実施の
形態3では、主に駆動部202、ヒンジ203、ミラー204及び対向電極206によっ
て静電アクチュエータが構成されている。
本実施の形態3に係るデバイス200においても、電極基板205上にパッシベーショ
ン膜(図11において図示せず)を形成し、その上に対向電極206を形成することによ
り水蒸気等を遮断して、駆動部202及びミラー204の駆動安定性を向上させることが
できる。なお、図11に示すデバイス200は、一般的にパッケージング(図示せず)に
よって真空封止されて外気と遮断されている。
In the device 200 illustrated in FIG. 11, the drive unit 202 swings when a voltage is applied between the drive unit 202 and the counter electrode 206. As a result, the hinge 203 is twisted and the force is transmitted to the mirror 204, whereby the mirror 204 changes its angle. As described above, in the third embodiment, the electrostatic actuator is mainly configured by the drive unit 202, the hinge 203, the mirror 204, and the counter electrode 206.
Also in the device 200 according to the third embodiment, a passivation film (not shown in FIG. 11) is formed on the electrode substrate 205, and the counter electrode 206 is formed on the passivation film, thereby blocking water vapor and the like. The driving stability of the unit 202 and the mirror 204 can be improved. Note that the device 200 shown in FIG. 11 is generally vacuum-sealed by packaging (not shown) to be shut off from the outside air.

実施の形態1では、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法を適用した例として液
滴吐出ヘッドの製造方法を示しているが、本発明の実施の形態1に示す静電アクチュエー
タの製造方法は、その他のデバイスの製造方法にも適用することができる。具体的には、
波長可変フィルタ、マイクロポンプ等のMEMSデバイスの製造方法に適用可能である。
なお、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法及びデ
バイスの製造方法は、本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範
囲内において変更することができる。
In the first embodiment, a manufacturing method of a droplet discharge head is shown as an example to which the manufacturing method of the electrostatic actuator according to the present invention is applied. However, the manufacturing method of the electrostatic actuator shown in the first embodiment of the present invention is as follows. The present invention can also be applied to other device manufacturing methods. In particular,
The present invention can be applied to a method for manufacturing a MEMS device such as a wavelength tunable filter or a micropump.
The manufacturing method of the electrostatic actuator, the manufacturing method of the droplet discharge head, and the manufacturing method of the device according to the present invention are not limited to the embodiments of the present invention, and are changed within the scope of the idea of the present invention. can do.

本発明の実施の形態1の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドの構成の概略を示す分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view showing an outline of a configuration of a droplet discharge head manufactured by the method for manufacturing a droplet discharge head according to Embodiment 1 of the present invention. 同液滴吐出ヘッドの構成の概略を示す断面図。Sectional drawing which shows the outline of a structure of the droplet discharge head. 同液滴吐出ヘッドの等電位点の接合状態の概略を示す断面図。Sectional drawing which shows the outline of the junction state of the equipotential point of the droplet discharge head. 同液滴吐出ヘッドのガラス基板の概略を示す平面図。The top view which shows the outline of the glass substrate of the droplet discharge head. 同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the droplet discharge head. 同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the droplet discharge head. 同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程でガラス基板とキャビティ基板とをオリフラを利用して重ね合わせた状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which accumulated the glass substrate and the cavity board | substrate using the orientation flat in the process of the manufacturing method of the droplet discharge head. 同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程でガラス基板とキャビティ基板とをオリフラを利用して重ね合わせた状態を示す平面図。The top view which shows the state which accumulated the glass substrate and the cavity board | substrate using the orientation flat in the process of the manufacturing method of the droplet discharge head. 同液滴吐出ヘッドの製造方法の工程でガラス基板とキャビティ基板のアライメントマークの具体的な各種形状を示す説明図。Explanatory drawing which shows the concrete various shapes of the alignment mark of a glass substrate and a cavity board | substrate at the process of the manufacturing method of the droplet discharge head. 実施の形態1の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造した液滴吐出装置の一例を示した斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a droplet discharge device manufactured by the method for manufacturing a droplet discharge head according to the first embodiment. 本発明に係る静電アクチュエータを搭載したデバイスの1例を示した要部斜視図。The principal part perspective view which showed an example of the device carrying the electrostatic actuator which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス基板、2 キャビティ基板、3 ノズル基板、4 振動板部、5 吐出室、
6 オリフィス、7 リザーバ、8 電極、9 凹部、10 液滴吐出ヘッド、11 端
子部、12 インク供給孔、13 ノズル、14 ダイアフラム、15 絶縁膜、17a
〜17b アライメントマーク、18 振動室、19a〜19b オリフラ、20 静電
アクチュエータ。
1 glass substrate, 2 cavity substrate, 3 nozzle substrate, 4 diaphragm, 5 discharge chamber,
6 Orifice, 7 Reservoir, 8 Electrode, 9 Recess, 10 Droplet discharge head, 11 Terminal, 12 Ink supply hole, 13 Nozzle, 14 Diaphragm, 15 Insulating film, 17a
-17b alignment mark, 18 vibration chamber, 19a-19b orientation flat, 20 electrostatic actuator.

Claims (7)

電極と、該電極に間隙をもって対向する振動板とを備え、該振動板と前記電極との間に
電圧を印加して該振動板を変形させる静電アクチュエータの製造方法において、
位置合わせを行うための基準線を備え、前記振動板が形成されることとなるシリコン基
板と、
位置合わせを行うための基準線を備え、前記電極が形成され、前記シリコン基板の外径
よりも大きい外径のガラス基板とを、
互いの基準線が略同一方向となるように重ね合わせ、前記シリコン基板の外周が前記ガ
ラス基板の外周の内側となるようにアライメントして接合したことを特徴とする静電アク
チュエータの製造方法。
In the method of manufacturing an electrostatic actuator, comprising an electrode and a diaphragm facing the electrode with a gap, and deforming the diaphragm by applying a voltage between the diaphragm and the electrode,
Comprising a reference line for alignment, and a silicon substrate on which the diaphragm is to be formed;
A reference line for performing alignment, the electrode is formed, and a glass substrate having an outer diameter larger than the outer diameter of the silicon substrate,
A manufacturing method of an electrostatic actuator, wherein the reference lines are overlapped so that the reference lines are substantially in the same direction, and are aligned and bonded so that the outer periphery of the silicon substrate is inside the outer periphery of the glass substrate.
前記ガラス基板と前記シリコン基板との接合は、陽極接合であ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。
The method for manufacturing an electrostatic actuator according to claim 1, wherein the glass substrate and the silicon substrate are bonded by anodic bonding.
前記ガラス基板と前記シリコン基板とが備える基準線はオリフラ又は細長い溝であるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の静電アクチュエータの製造方法。
3. The method of manufacturing an electrostatic actuator according to claim 1, wherein a reference line provided on the glass substrate and the silicon substrate is an orientation flat or an elongated groove.
前記ガラス基板と前記シリコン基板とのアライメントは前記ガラス基板に設けられたア
ライメントマークと前記シリコン基板に設けられたアライメントマークとによって行うこ
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 static alignment according to any one of claims 1 to 3, wherein the alignment between the glass substrate and the silicon substrate is performed by an alignment mark provided on the glass substrate and an alignment mark provided on the silicon substrate. Manufacturing method of electric actuator.
前記ガラス基板に設けられたアライメントマークは、前記シリコン基板の外周が該ガラ
ス基板の外周の内側となるように両基板が重ね合わされたときに、該ガラス基板に設けら
たアライメントマークが該シリコン基板の外周より内側にくるように位置させられている
ことを特徴とする請求項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。
The alignment mark provided on the glass substrate is the alignment mark provided on the glass substrate when both substrates are overlapped so that the outer periphery of the silicon substrate is inside the outer periphery of the glass substrate. 5. The method for manufacturing an electrostatic actuator according to claim 1, wherein the electrostatic actuator is positioned so as to be located inside the outer periphery of the electrostatic actuator.
請求項1〜5のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法により製造された静電
アクチュエータのシリコン基板に、複数のノズルを有するノズル基板を接合して該ノズル
基板と前記シリコン基板との間に該ノズルの各々に連通する吐出室を形成し、前記振動板
の変形により該ノズルから液滴を吐出させる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 nozzle substrate having a plurality of nozzles is bonded to the silicon substrate of the electrostatic actuator manufactured by the method for manufacturing an electrostatic actuator according to any one of claims 1 to 5, and the gap between the nozzle substrate and the silicon substrate is bonded. Forming a discharge chamber communicating with each of the nozzles, and manufacturing a droplet discharge head for discharging droplets from the nozzle by deformation of the vibration plate.
請求項1〜5のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法を含むことを特徴とす
るデバイスの製造方法。
A device manufacturing method comprising the method of manufacturing an electrostatic actuator according to claim 1.
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