JP2006289764A - ガラス基板の溝形成方法、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 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板に階段状の溝を安価に、精度良く形成すること。
【解決手段】ガラス基板２の表面にＣｒ膜５１を形成し、Ｃｒ膜の表面に第１段目の溝９
ａに対応したレジストパターン５２を形成し、レジストパターンに合わせてＣｒ膜の一部
をエッチングにより除去し、同時にアライメントマーク５３を形成し、ガラス基板の露出
表面にエッチングして第１段目の溝９ａを形成し、ガラス基板に残っているレジスト膜を
剥離液で剥離し、レジスト膜が剥離されたＣｒ膜に、第２段目の溝９ｂに対応したレジス
トパターン５４をアライメントマークに合わせて形成し、アライメントマークの部分にレ
ジストを滴下し、レジストパターンに合わせてＣｒ膜の一部をエッチングにより除去した
ガラス基板の露出表面にエッチングして第２段目の溝９ｂを形成し、ガラス基板に残って
いるレジスト膜を剥離液で剥離するようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明はガラス基板の溝形成方法、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、特にガラス基板に階段状の段差を安価に、精度
良く形成するガラス基板の溝形成方法、このガラス基板の溝形成方法を適用した静電アク
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。

静電駆動方式のインクジェットヘッドにおいて、駆動電圧の上昇を引き起こすことがな
く、振動板の変位量を増加させ、液滴の吐出エネルギーを増加させる構造について検討さ
れてきた。その構造の一つに、個別電極に階段状の段差を設ける方式がある。
従来の静電アクチュエータの製造方法として、振動板と個別電極の間隔（ギャッ長）が
少なくとも２種類以上となるように階段状の段差がシリコン基板またはホウ珪酸ガラスに
個別電極の短辺方向に形成することが記載されている（例えば、特許文献１参照）。

また、別の従来のインクジェットヘッドとして、振動板と個別電極の隙間として、個別
電極の長辺方向に大きな隙間部分と小さな隙間部分とが階段状に形成されていることが記
載されているが、大きな隙間部分と小さな隙間部分とを階段状に形成する方法については
記載されていない。（例えば、特許文献２参照）。
さらに、別の従来のＣｒ膜を利用したガラス基板の溝形成方法として、ガラス基板の溝
形成用のパターニング施されたレジスト膜及びＣｒ膜で構成された積層膜をエッチングマ
スクとして用いて、ガラス基板の表面をウエットエッチングにより溝を形成することが記
載されている。（例えば、特許文献３参照）。
特開２０００−３１８１５５号公報（第１頁、図２） 特開平９−３９２３５号公報（第１頁、図１） 特開２００２−１４５６４３号公報（第１頁、図４）

特許文献１に記載の従来の静電アクチュエータの製造方法により、階段状の段差をシリ
コン基板に形成すると、ホウ珪酸ガラスを用いた場合と比較して加工がし易い反面、次の
ような欠点がある。
１）シリコン基板の単価がホウ珪酸ガラスの単価より高いため、コストが高くなる。
２）キャビティ基板を接合する際に、陽極接合ができない。
３）シリコン基板は透明でないため、静電アクチュエータ内の様子が観察できない。
また、特許文献２に記載の従来のインクジェットヘッドには段差を形成する方法につい
ては述べられておらず、特許文献３に記載の従来のＣｒ膜を利用したガラス基板の溝形成
方法はガラス基板に１つの溝を形成する方法は記載されているが、階段状の溝を形成する
ことについては記載がない。
従って、現在、静電アクチュエータの製造を行う際に、いわゆるガラス基板に階段状の
段差を安価に、精度良く形成する方法の提案が望まれているところである。

本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、ガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成す
るガラス基板の溝形成方法において、所定の厚みを有するガラス基板の表面に耐腐食性の
金属膜を形成する第１の工程と、前記金属膜の表面に第１段目の溝に対応したレジストパ
ターンを形成し、該レジストパターンに合わせて該金属膜の一部をエッチングすると同時
にエッチングによりアライメントマークを形成する第２の工程と、前記金属膜のエッチン
グにより露出した前記ガラス基板の露出表面部を所定の深さとなるようにガラスエッチン
グして第１段目の溝を形成する第３の工程と、前記ガラス基板の表面に残っている前記レ
ジスト膜を剥離する第４の工程と、前記レジスト膜が剥離された金属膜に、第２段目の溝
に対応したレジストパターンを前記アライメントマークに合わせて形成し、該アライメン
トマークの部分にレジストを滴下し、該レジストパターンに合わせて該金属膜の一部をエ
ッチングする第５の工程と、前記金属膜のエッチングにより露出した前記ガラス基板の露
出表面部を所定の深さとなるようにガラスエッチングして前記第１段目の溝より長手方向
に大きい第２段目の溝を形成する第６の工程と、前記ガラス基板の表面に残っている前記
レジスト膜を剥離する第７の工程と、前記ガラス基板の表面に残っている金属膜をエッチ
ングして除去する第８の工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ガラス基板の表面に第１段目の溝及び第１段目の溝より長手方向に大
きい第２段目の溝を順次形成していく場合に、それぞれ各溝に対応したレジストパターン
を形成するが、第１段目の溝を形成するためのレジストパターンを形成する際にガラス基
板の表面に形成された金属膜にアライメントマークを形成し、そのアライメントマークを
レジスト滴下によって保護するようにしたので、第２段目の溝を形成するためのレジスト
パターンを形成する際にそのアライメントマークに合わせことができ、第１段目の溝を形
成するためのレジストパターンに第２段目の溝を形成するためのレジストパターンを精度
良く合わせることができ、形成する溝の精度が向上することとなった。
また、ガラス基板の表面に最初に形成した金属膜を残したまま、第２段目の溝を形成す
るためのレジストパターンを形成できるようにしたため、工程数を削減でき、低コスト化
が可能となった。

また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、ガラス基板に多段の溝を有する凹部を
形成するガラス基板の溝形成方法において、所定の厚みを有するガラス基板の表面に耐腐
食性の金属膜を形成する第１の工程と、前記金属膜の表面に第１段目の溝に対応したレジ
ストパターンを形成し、該レジストパターンに合わせて該金属膜の一部をエッチングする
と同時にエッチングによりアライメントマークを形成する第２の工程と、前記金属膜のエ
ッチングにより露出した前記ガラス基板の露出表面部を所定の深さとなるようにガラスエ
ッチングして第１段目の溝を形成する第３の工程と、前記ガラス基板の表面に残っている
前記レジスト膜を剥離する第４の工程と、前記レジスト膜が剥離された金属膜に、第２段
目の溝に対応したレジストパターンを前記アライメントマークに合わせて形成し、該アラ
イメントマークの部分にレジストを滴下し、該レジストパターンに合わせて該金属膜の一
部をエッチングする第５の工程と、前記金属膜のエッチングにより露出した前記ガラス基
板の露出表面部を所定の深さとなるようにガラスエッチングして前記第１段目の溝より長
手方向に大きい第２段目の溝を形成する第６の工程と、前記ガラス基板の表面に残ってい
る前記レジスト膜を剥離する第７の工程と、前記第５の工程から第７の工程を順次繰り返
してガラス基板に第２段目の溝から第３段目以上の第ｎ段目までの溝を形成する第８の工
程と、前記ガラス基板の表面に残っている前記レジスト膜を剥離する第９の工程と、前記
ガラス基板の表面に残っている金属膜を金属膜エッチング液でエッジングして除去する第
１０の工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ガラス基板の表面に第１段目の溝から第ｎ段目の溝まで順次長手方向
に次第に大きく形成していく場合に、それぞれ各溝に対応したレジストパターンを形成す
るが、第１段目の溝を形成するためのレジストパターンを形成する際にガラス基板の表面
に形成された金属膜にアライメントマークを形成し、第１段目の溝以降の溝を対応するレ
ジストパターンを形成するときに、そのアライメントマークをレジスト滴下によって保護
するようにしたので、第１段目以降の溝を形成するためのレジストパターンを形成する際
にそのアライメントマークに合わせことができ、第１段目の溝を形成するためのレジスト
パターンに第２段目の溝を形成するためのレジストパターンを精度良く合わせることがで
きることとなった。
また、ガラス基板の表面に最初に形成した金属膜を残したまま、第１段目以降の溝を形
成するためのレジストパターンを形成できるようにしたため、工程数を削減でき、低コス
ト化が可能となった。

本発明のガラス基板の溝形成方法においては、前記レジスト膜を剥離する工程では、レ
ジスト剥離液を使用し、該レジスト剥離液は専用の有機剥離液又は高濃度オゾン水である
ことを特徴とする。
このように、レジスト剥離液を専用の有機剥離液又は高濃度オゾン水とすることにより
、高温の濃硫酸を使用しないため、レジストを剥離した場合に金属膜にピンホールが開い
たり、表面荒れが起こったりするのを防ぐことができ、歩留りを向上することができる。

本発明のガラス基板の溝形成方法においては、前記ガラス基板の表面に形成された金属
膜又は／及び前記レジスト膜が剥離された金属膜にスクラブ洗浄を行うことを特徴とする
。
このように、ガラス基板の表面に形成された金属膜又は／及びレジスト膜が剥離された
金属膜にスクラブ洗浄を行うことにより、その後に行われるレジストコートの際において
異物によるパターン欠損を防ぎ、歩留りを向上することができる。

また、本発明に係るガラス基板の溝形成方法は、前記レジスト膜が剥離された金属膜に
、第２段目又は第ｎ段目の溝に対応したレジストパターンを形成する際に、ＩＴＯ膜のパ
ターニングを行うための新たなアライメントマークを前記金属膜の表面に形成し、前記第
７又は第９の工程の後に、前記ガラス基板の全面にＩＴＯ膜を形成する工程と、前記ＩＴ
Ｏ膜に前記多段の溝を有する凹部内にＩＴＯ膜を残すレジストパターンを前記新しいアラ
イメントマークに合わせて形成し、該レジストパターンに合わせて該ＩＴＯ膜の一部をエ
ッチングしてＩＴＯパターンを形成する工程とを付加したことを特徴とする。

本発明によれば、レジスト膜が剥離された金属膜に、第２段目又は最終段である第ｎ段
目の溝に対応したレジストパターンを形成する際に、ＩＴＯ膜のパターニングを行うため
の新たなアライメントマークを前記金属膜の表面に形成し、ガラス基板の全面にＩＴＯ膜
を形成した後に、ＩＴＯ膜に前記多段の溝を有する凹部内にＩＴＯ膜を残すレジストパタ
ーンを前記新しいアライメントマークに合わせて形成し、該レジストパターンに合わせて
該ＩＴＯ膜の一部をエッチングしてＩＴＯパターンを形成するようにしたので、ＩＴＯパ
ターンを形成する場合に、新しいアライメントマークに合わせてＩＴＯ膜を残すレジスト
パターンを形成できるため、ＩＴＯ膜がガラス基板の表面に残る又は乗り上げることがな
く、凹部内にＩＴＯ配線を精度良く形成することが可能となる。

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記いずれかのガラス基板の溝
形成方法によりガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成し、該凹部に電極が設けられた
ガラス基板に振動板を有するシリコン基板を接合し、該電極及び該電極に間隙をもって対
向する振動板を備えた静電アクチュエータを製造することを特徴とする。
前記いずれかのガラス基板の溝形成方法によりガラス基板に多段の溝を有する凹部を形
成し、該凹部に電極が設けられたガラス基板に振動板を有するシリコン基板を接合し、該
電極及び該電極に間隙をもって対向する振動板を備えた静電アクチュエータを製造すれば
、低コストで歩留まり良く、振動板と多段の電極が良好に当接する静電アクチュエータを
製造することができる。

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、前記ガラス基板の溝形成方法に
よりガラス基板にＩＴＯパターンが設けられた多段の溝を有する凹部を形成し、該凹部に
ＩＴＯパターンを有するガラス基板に振動板を有するシリコン基板を接合し、該電極及び
該電極に間隙をもって対向する振動板を備えた静電アクチュエータを製造することを特徴
とする。
前記ガラス基板の溝形成方法によりガラス基板にＩＴＯパターンが設けられた多段の溝
を有する凹部を形成し、該凹部にＩＴＯパターンを有するガラス基板に振動板を有するシ
リコン基板を接合し、該ＩＴＯパターン及び該ＩＴＯパターンに間隙をもって対向する振
動板を備えた静電アクチュエータを製造すれば、低コストで歩留まり良く、振動板と多段
のＩＴＯパターンが良好に当接する静電アクチュエータを製造することができる。
また、ガラス基板にシリコン基板を接合するときに、陽極接合で行っても陽極接合不良
を防止することができる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記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、複数のノズル孔を有
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。
前記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、複数のノズル孔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れば、低コストで歩留まりの良い液
滴吐出ヘッドを製造することができる。

また、本発明に係るデバイスの製造方法は、前記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。
前記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、低コストで歩留まり
の良いデバイスを製造することができる。

実施の形態１．
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
面図である。
図１に示すように本実施の形態１の液滴吐出ヘッドは、振動板を有する第１の基板とし
てのキャビティ基板１と、電極８を有する第２の基板としてのガラス基板２と、ノズル孔
１２を有する第３の基板としてのノズル基板３が積層された三層構造となっている。
中間の第１の基板としてのキャビティ基板１は、厚さがおよそ１４０μｍのシリコン基
板であり、底壁を振動板４とする吐出室５と、各々の吐出室５に液を供給するための共通
のリザーバー７を有する。キャビティ基板１の全面に、プラズマＣＶＤにより、ＴＥＯＳ
膜を０．１μｍ形成し絶縁膜１５としている。これは、振動板４と電極８とが当接して電
気的に短絡するのを防止するため及び液（インク）によるキャビティ基板１のエッチング
を防止するためである。

キャビティ基板１の下面に接合される第２の基板としてのガラス基板２は、厚さ１ｍｍ
の硼珪酸ガラスを使用する。キャビティ基板１とガラス基板２の接合は陽極接合により行
う。
このガラス基板２に電極８を装着するための凹部９は例えば３段で形成されており、振
動板４とこれに対向して配置させる電極８との対向間隔、即ちギャップＧを３段で形成し
ている。ギャップＧの深さは、最も深い部分が１９０ｎｍで最も浅い部分が１５０ｎｍで
ある。
この凹部９はその内部に電極８、リード部１０及び端子部１１を装着できるように電極
部形状に類似したやや大きめの形状にパターン形成している。電極８は凹部９内に電極部
材（本実施の形態１ではＩＴＯ）をスパッタ法で０．１μｍスパッタし、電極パターンを
形成することで作製する。
したがって、本実施の形態１におけるキャビティ基板１とガラス基板２を陽極接合した
後のギャップＧは、最も深い部分で１２０ｎｍとなっている。

また、キャビティ基板１の上面に接着接合される第３の基板としてのノズル基板３は、
厚さ１８０μｍのシリコン基板を用い、ノズル基板３の面部に、吐出室５と連通するよう
にそれぞれノズル孔１２を設け、吐出室５とリザーバー７を連通するオリフィス６を設け
る。ノズル孔１２は２段ノズルとなっており、インク流れの整流作用によりインクの直進
性を向上させている。
また、ノズル基板３の両端には、キャビティ基板１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１３が形成されている。このダイア
フラム１３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、ノズル基板３は、第２の基板である電極基板２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。

上記のように構成された液滴吐出ヘッドの動作を説明する。
ガラス基板２に設けられた電極８の端子部１１とキャビティ基板１に設けられた共通電
極１９との間に発振回路１８を接続する。そして、電極８に発振回路１８により０Ｖから
３０Ｖのパルス電圧を印加し、電極８の表面がプラスに帯電すると、対応する振動板４の
下面はマイナス電位に帯電する。したがって、振動板４は静電気の吸引作用により下方へ
たわむ。
次に、パルス電圧をＯＦＦにすると、振動板４は復元する。そのため、吐出室５内の圧
力が急激に上昇し、ノズル孔１２より液滴１６を記録紙１７に向けて吐出する。
次に、振動板４が再び下方へ撓むことにより、液滴がリザーバー７よりオリフィス６を
通じて吐出室５内に補給される。なお、キャビティ基板１と発振回路１８との接続は、ド
ライエッチングによりキャビティ基板１の一部に開けた共通電極１９において行う。また
、液滴吐出ヘッドへの液の供給は、電極基板２上に形成した液供給口１４により行う。

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、液
滴吐出ヘッド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の液滴吐出ヘッドは、フェイスインクジェット方式であるが、イ
ンクを吐出するノズル孔１２をキャビティ基板１またはノズル基板３の端面に開口させた
エッジインクジェット方式であってもよい。

このように本実施の形態１では、主に振動板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 Syst
em)デバイス等にも応用できる。

本実施の形態１の液滴吐出ヘッドにおける振動板４は、高濃度のボロンドープ層であっ
て、ボロンドープ層は所望の振動板厚と同じだけの厚さを有している。
アルカリによるＳｉエッチングにおけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場
合、高濃度（約５×１０１９atoms／cc以上）の領域において、非常に小さくなる。
本実施の形態１では、このことを利用し、振動板形成領域を高濃度ボロンドープ層とし
、アルカリ異方性エッチングにより、吐出室５を形成する際に、ボロンドープ層が露出し
た時点でエッチングレートが極端に小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術により
、振動板４を所望の板厚に作製するものである。

本実施の形態１における液滴吐出ヘッドの第２のガラス基板２の製造方法を、図３の製
造工程図において詳細に説明する。
まず両面研磨した厚み１ｍｍの硼珪酸ガラスのガラス基板２を用意する。（図３（ａ１
、ａ２））。
次に、ガラス基板２を炭酸カルシウム液で浄化した後、片面に耐腐食性の金属膜である
Ｃｒ膜５１をスパッタリング法により１００ｎｍ成膜する。（図３（ｂ１、ｂ２））。
なお、耐腐食性の金属膜としては、Ｃｒ膜以外にＣｒの上に金を積層したものや、チタ
ン膜を使用することができる。

Ｃｒ膜５１を成膜した面にスクラブ洗浄を施した後、Ｃｒ膜５１の表面にレジストを塗
布した後、レジスト膜を露光・現像して凹部９の第１段目の溝９ａ（最も深い部分）に対
応した第１段目のレジストパターン５２を形成し、そのレジストパターン５２に合わせて
Ｃｒ膜５１の一部を硝酸第２セリウムアンモニウム水溶液であるＣｒエッチング液でエッ
チングしてＣｒパターンを形成する。このとき、同時に第２段目の溝９ｂ以降のレジスト
パターンを合わせるためのアライメントマーク５３も形成する。（図３（ｃ１、ｃ２））
。なお、スクラブ洗浄はＣｒ膜５１の表面をスポンジ、ＰＶＡ、モヘア、ナイロン等の柔
らかい部材でこすって純水で洗い流すことにより行われる。
また、Ｃｒ膜５１の表面に形成されるアライメントマーク５３の形状は図４の（ａ）に
示すよう正方形をしている。

レジストパターン５２付きのＣｒパターンをマスクとして（以下、「Ｃｒマスク」とい
う）、ガラス基板２に対してフッ化アンモニウム水溶液を用いて凹部９の第１段目の溝９
ａを２０ｎｍエッチングする。フッ化アンモニウム水溶液を用いてエッチングした場合、
等方性エッチングとなるため、Ｃｒマスクの下がエッチングされ、サイドエッチングとな
る（図３の（ｄ１））。このため、Ｃｒマスクは最終形状よりもサイドエッチング分を考
慮して小さく設計する。

所望の深さまでエッチングしたらレジストを剥離する。ただし、レジスト剥離工程では
、一般的に行われる熱硫酸によるレジスト剥離は行わず、レジスト剥離液として専用の有
機剥離液を使用する。又は高濃度オゾン水を用いて剥離する。
熱硫酸を用いてレジスト剥離を行った場合には、Ｃｒ膜がアタックされて表面にピンホ
ールが発生する可能性がある。それを避けるためには、有機剥離液または高濃度オゾン水
を用いてレジスト剥離を行うのが望ましい。

レジスト剥離液である有機剥離液をとして用いられる有機溶剤には、例えば次の種類が
ある。
スルホキシド類、スルホン類、ピロリドン類、アミン類、アミノアルコール類、ケトン
類、アミド類、エチレングリコール類、ジエチレングルコール類、トリエチレングリコー
ル類、プロピレングリコール類などとその誘導体
これらの溶剤の具体例としては、例えば
スルホキシド類： ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなど
スルホン類： スルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホンなど
ピロリドン類： Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど
アミン類： ３−ジエチルアミノプロピルアミン、メチルアミノプロピ
ルアミンなど
アミノアルコール類： イソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールア
ミン、アミノエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ，
Ｎ−ジエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、
３−アミノ−１−プロパノール、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミンなど
ケトン類： アセチルアセトン、メチルイソブチルケトンなど
アミド類： Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセト
アミドなど
エチングリコール類： エチレングルコール、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレングルコールモノブチルエーテル、セロソルブ
アセテートなど
ジエチレングリコール類： ジエチングルコールモノエチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノ−ｎ−ブチルエーテルなど
トリエチレングリコール類：トリエチレングルコール、トリエチレングリコールモノエ
チルエーテルなど
プロピレングリコール類： ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなど
これらのうち、比較的沸点が高く、水溶性であり、扱い易い溶剤として特に好ましいの
は、モノエタノールアミン、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及びジ
プロピレングリコールモノメチルエーテルである。これらの溶剤を1種ないし2種以上の混
合液として用いる。
また、これらのなかで、例えば、専用のアミン系剥離液を用いた場合、８０℃で１時間
、基板を浸し、超純水でリンスしてスピンドライ乾燥する。（図３（ｄ１、ｄ２））。

熱硫酸を用いてレジスト剥離を行った場合、Ｃｒ膜がアタックされて表面にピンホール
が発生する可能性がある。この為、有機剥離液または高濃度オゾン水を用いてレジスト剥
離を行うのが望ましい。
第１段目と同様に、Ｃｒ膜５１を成膜した面にスクラブ洗浄を施した後、Ｃｒ膜５１の
表面にレジストを塗布した後、レジスト膜を露光・現像して凹部９の第２段目の溝９ｂに
対応した第２段目のレジストパターン５４を形成し、そのレジストパターン５４に合わせ
てＣｒ膜５１の一部をＣｒエッチング液でエッチングする。
このとき、第１段目で形成したアライメントマーク５３に合わせて第２段目のパターニ
ングを行う。そして、Ｃｒ膜５１の一部をエッチングする前に、アライメントマーク５３
が存在する部分にレジストを滴下し、アライメントマーク５３部分のＣｒを保護する。そ
の後、Ｃｒ膜５１の一部をＣｒエッチング液でエッチングしてＣｒパターンを形成する。
（図３（ｅ１、ｅ２））。

レジスト付きの状態のＣｒパターンをマスクとして（Ｃｒマスク）、フッ化アンモニウ
ム水溶液を用いて第２段目の溝９ｂを２０ｎｍエッチングする。これも第１段目と同様、
Ｃｒマスクは最終形状よりもサイドエッチング分を考慮して小さく設計する。これにより
第１段目の溝９ａの深さは４０ｎｍとなり、第２段目の溝９ｂの深さは２０ｎｍとなる。
所望の深さまでエッチングしたらモノエタノールアミンの混合液など専用の有機剥離液
または高濃度オゾン水を用いてレジストを剥離する。例えば、専用のアミン系剥離液を用
いた場合、８０℃で１時間、基板を浸し、超純水でリンスしてスピンドライ乾燥する。（
図３（ｆ１、ｆ２））。

第１段目及び第２段目と同様に、Ｃｒ膜５１を成膜した面にスクラブ洗浄を施した後、
Ｃｒ膜５１の表面にレジストを塗布した後、レジスト膜を露光・現像して凹部９の第３段
目（最も浅い部分）の溝９ｃに対応した第３段目のレジストパターン５５を形成する。
このとき、第１段目で形成したアライメントマーク５３に合わせてパターニングを行う
。そして、Ｃｒ膜５１の一部をエッチングする前に、アライメントマーク５３が存在する
部分にレジストを滴下し、アライメントマーク５３部分のＣｒを保護する。その後、Ｃｒ
膜５１の一部をＣｒエッチング液でエッチングしてＣｒパターンを形成する。（図３（ｇ
１、ｇ２））。

第３段目のパターニングでは、ＩＴＯ膜のパターニングを行うための以前のアライメン
トマーク５３とは別の新しいアライメントマーク６３をｃｒ膜５１に形成する。その新し
いアライメントマーク６３の形状は図４の（ｂ）に示すように十字形をしている。そのア
ライメントマーク６３は図４の（ａ）に示す正方形のアライメントマーク５３の中に位置
するように形成される。このアライメントマーク６３もレジスト滴下により保護する。

レジスト付きの状態のＣｒパターンをマスクとして（Ｃｒマスク）、フッ化アンモニウ
ム水溶液を用いて第３段目の溝９ｃを１５０ｎｍエッチングする。これも第１段目及び第
２段目と同様、Ｃｒマスクは最終形状よりもサイドエッチング分を考慮して小さく設計す
る。これにより第１段目の溝９ａの深さは１９０ｎｍとなり、第２段目の溝９ｂの深さは
１７０ｎｍとなり、第３段目の溝９ｃの深さは１５０ｎｍとなる。
所望の深さまでエッチングしたら、モノエタノールアミンの混合液など専用の有機剥離
液または高濃度オゾン水を用いてレジストを剥離する。例えば、専用のアミン系剥離液を
用いた場合、８０℃で１時間、基板を浸し、超純水でリンスしスピンドライン乾燥する。
（図３（ｈ１、ｈ２））。

ガラス基板２をＣｒエッチング液に浸し、アライメントマーク、５３、６３を残してＣ
ｒ膜５１を剥離する。（図ｉ）
つぎに、ガラス基板２を硫酸洗浄した後、今までにレジストパターンを形成した面にス
パッタリング法によりＩＴＯ膜５６をガラス基板２の全面に７０ｎｍ成膜する。（図３（
ｊ））。
ＩＴＯ膜５６を成膜した面にスクラブ洗浄を施した後、第３段目の溝９ｃが形成された
凹部９内にＩＴＯパターンが残るように、レジストを塗布した後、レジスト膜を露光・現
像してレジストパターンを形成する。このとき、第３段目で新規に形成したアライメント
マーク６３に合わせてパターニングを行う。そしてＩＴＯ膜５６を塩酸と硝酸の混合液で
エッチングしてＩＴＯパターン５７を形成する。（図３（ｋ））。

ＩＴＯパターニングは第３段目で形成したアライメントマーク６３に合わせるため、Ｉ
ＴＯ膜５６がガラス基板２の表面に残る（乗り上げる）ことがなく、精度良く凹部９の内
部にＩＴＯ配線を形成することができる。
最後に、アライメントマーク５３、６３があるＣｒ膜をＣｒエッチング液でエッチング
して除去すると共に、ガラス基板２にサンドブラスト加工またはドリル加工によってイン
ク供給口１４となる穴を形成する。（図１）

実施の形態２．
図６は実施の形態１に示す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
例を示した斜視図である。
図６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は振動板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は図６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。

実施の形態３．
図７は本発明に係る静電アクチュエータの製造方法により製造したデバイスの１例を示
した要部斜視図である。なお、図７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。

図７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７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。

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。

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。 同液滴吐出ヘッドの構成の概略を示す断面図。 同液滴吐出ヘッドの製造方法のガラス基板の製造工程を示す断面図。 同液滴吐出ヘッドの製造工程におけるＣｒ膜のアライメントマークの形状を示す説明図。 同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。 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。

符号の説明

１ キャビティ基板、２ ガラス基板、３ ノズル基板、４ 振動板、５ 吐出室、６
オリフィス、７ リザーバ、８ 電極、９ 凹部、９ａ 第１段目の溝、９ｂ 第２段
目の溝、９ｃ 第３段目の溝、１２ ノズル孔、５１ 金属膜（Ｃｒ膜）、５２ 第１段
目のレジストパターン、５３ アライメントマーク、５４ 第２段目のレジストパターン
、５５ 第３段目のレジストパターン、５６ ＩＴＯ膜、５７ ＩＴＯパターン、６３
アライメントマーク。

Claims (9)

1. ガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成するガラス基板の溝形成方法において、
   所定の厚みを有するガラス基板の表面に耐腐食性の金属膜を形成する第１の工程と、
   前記金属膜の表面に第１段目の溝に対応したレジストパターンを形成し、該レジストパ
   ターンに合わせて該金属膜の一部をエッチングすると同時にエッチングによりアライメン
   トマークを形成する第２の工程と、
   前記金属膜のエッチングにより露出した前記ガラス基板の露出表面部を所定の深さとな
   るようにガラスエッチングして第１段目の溝を形成する第３の工程と、
   前記ガラス基板の表面に残っている前記レジスト膜を剥離する第４の工程と、
   前記レジスト膜が剥離された金属膜に、第２段目の溝に対応したレジストパターンを前
   記アライメントマークに合わせて形成し、該アライメントマークの部分にレジストを滴下
   し、該レジストパターンに合わせて該金属膜の一部をエッチングする第５の工程と、
   前記金属膜のエッチングにより露出した前記ガラス基板の露出表面部を所定の深さとな
   るようにガラスエッチングして前記第１段目の溝より長手方向に大きい第２段目の溝を形
   成する第６の工程と、
   前記ガラス基板の表面に残っている前記レジスト膜を剥離する第７の工程と、
   前記ガラス基板の表面に残っている金属膜をエッチングして除去する第８の工程と、
   含むことを特徴とするガラス基板の溝形成方法。
2. ガラス基板に多段の溝を有する凹部を形成するガラス基板の溝形成方法において、
   所定の厚みを有するガラス基板の表面に耐腐食性の金属膜を形成する第１の工程と、
   前記金属膜の表面に第１段目の溝に対応したレジストパターンを形成し、該レジストパ
   ターンに合わせて該金属膜の一部をエッチングすると同時にエッチングによりアライメン
   トマークを形成する第２の工程と、
   前記金属膜のエッチングにより露出した前記ガラス基板の露出表面部を所定の深さとな
   るようにガラスエッチングして第１段目の溝を形成する第３の工程と、
   前記ガラス基板の表面に残っている前記レジスト膜を剥離する第４の工程と、
   前記レジスト膜が剥離された金属膜に、第２段目の溝に対応したレジストパターンを前
   記アライメントマークに合わせて形成し、該アライメントマークの部分にレジストを滴下
   し、該レジストパターンに合わせて該金属膜の一部をエッチングする第５の工程と、
   前記金属膜のエッチングにより露出した前記ガラス基板の露出表面部を所定の深さとな
   るようにガラスエッチングして前記第１段目の溝より長手方向に大きい第２段目の溝を形
   成する第６の工程と、
   前記ガラス基板の表面に残っている前記レジスト膜を剥離する第７の工程と、
   前記第５の工程から第７の工程を順次繰り返してガラス基板に第２段目の溝から第３段
   目以上の第ｎ段目までの溝を形成する第８の工程と、
   前記ガラス基板の表面に残っている前記レジスト膜を剥離する第９の工程と、
   前記ガラス基板の表面に残っている金属膜をエッチングして除去する第１０の工程を、
   含むことを特徴とするガラス基板の溝形成方法。
3. 前記第４、第７又は／及び第９の工程では、レジスト剥離液を使用し、該レジスト剥離
   液は専用の有機剥離液又は高濃度オゾン水であることを特徴とする請求項１又は２記載の
   ガラス基板の溝形成方法。
4. 前記第１の工程におけるガラス基板の表面に形成された金属膜又は／及び第４、第７の
   工程におけるレジスト膜が剥離された金属膜にスクラブ洗浄を行うことを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載のガラス基板の溝形成方法。
5. 前記第５又は８の工程における前記レジスト膜が剥離された金属膜に、第２段目又は第
   ｎ段目の溝に対応したレジストパターンを形成する際に、ＩＴＯ膜のパターニングを行う
   ための新たなアライメントマークを前記金属膜の表面に形成し、
   前記第８又は第１０の工程の後に、前記ガラス基板の全面にＩＴＯ膜を形成する工程と
   、
   前記ＩＴＯ膜に前記多段の溝を有する凹部内にＩＴＯ膜を残すレジストパターンを前記
   新しいアライメントマークに合わせて形成し、該レジストパターンに合わせて該ＩＴＯ膜
   の一部をエッチングしてＩＴＯパターンを形成する工程とを、
   付加したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス基板の溝形成方法。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載のガラス基板の溝形成方法によりガラス基板に多段の溝
   を有する凹部を形成し、該凹部に電極が設けられたガラス基板に振動板を有するシリコン
   基板を接合し、該電極及び該電極に間隙をもって対向する振動板を備えた静電アクチュエ
   ータを製造することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
7. 請求項５記載のガラス基板の溝形成方法によりガラス基板にＩＴＯパターンが設けられ
   た多段の溝を有する凹部を形成し、該凹部にＩＴＯパターンを有するガラス基板に振動板
   を有するシリコン基板を接合し、該ＩＴＯパターン及び該ＩＴＯパターンに間隙をもって
   対向する振動板を備えた静電アクチュエータを製造することを特徴とする静電アクチュエ
   ータの製造方法。
8. 請求項６又は７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、複数のノズル孔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。
9. 請求項６又は７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。
   

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