JP2007277592A - 成膜装置及びそれを利用した静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッドの各製造方法並びに液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電アクチュエータを構成する電極間ギャップの封止を所望の部位において確実に行うことができる成膜装置と、それを利用した静電アクチュエータの製造方法の提案。
【解決手段】チャンバ１１９と該チャンバに連通する排気口１２０が形成された筐体１１３と、チャンバ１１９の外部から送られた成膜材料を該チャンバ内へ吐出する該チャンバの上部に設けられたシャワープレート１１５と、上下方向へ移動可能にチャンバ内に設けられた被成膜材を載置するサセプタ１１７と、サセプタの被成膜材載置面１１７ａと対向する位置に配置され、支持ピン１１６により上下方向にスライド可能に支持されているマスク抑え板１１４とを備え、成膜しようとする形状に対応した開口が形成された成膜用マスクを積層した被成膜材を、被成膜材載置面に載置してサセプタ１１７を上昇させた際に、マスク抑え板１１４が成膜用マスクを被成膜材へ押圧する構造となっている成膜装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、シリコン基板などに対する成膜装置並びにそれを利用した静電アクチュエータ及び液滴吐出ヘッドの各製造方法に関する。

プリンタなどの液滴吐出方法として、底壁が可動電極で構成された吐出室を備え、その底壁を変形させて吐出室に貯えられた液体の圧力を高め、連通するノズルから液滴を吐出させる方法がある。この場合、可動電極となる底壁（振動板）を変位させる方式としては、振動板と対向電極（固定電極）とをギャップを介して対向させた静電アクチュエータに構成し、それらの間に電圧を印可して発生する静電駆動方式が広く知られている。

上記のような静電アクチュエータまたはそれを利用した液滴吐出ヘッドにおいて、可動電極と固定電極の間に、それらの少なくとも一方の表面に水分などが付着すると、水などの極性分子が帯電するなどの原因で静電吸引特性が低下するおそれがある。更に、極性分子が相互に水素結合し、可動電極が固定電極に貼り付いてしまい、動作不能となることがある。従って、可動電極と固定電極の対向面間のギャップを外気と遮断することが望ましい。このようなギャップの遮断を行う方法として、所定部位に酸化膜を堆積させて、ギャップの封止を行なう技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−１９７２号公報

しかしながら従来のギャップ封止方法では、封止材としての酸化膜が、所望の部位に加えて、電極取り出し部にまで回り込んで堆積することがあり、電極取出し部での接続不良や、余分な酸化膜を除去しなければならないことに伴う製造効率の低下という問題があった。

本発明は上記課題に対処するためになされたものであり、上記ギャップの封止を所望の部位において確実に行うことができる成膜装置を提案し、併せてその成膜装置を利用した静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッドの製造方法などを提案するものである。

本発明の成膜装置は、チャンバと該チャンバに連通する排気口が形成された筐体と、前記チャンバの外部から送られた成膜材料を該チャンバ内へ吐出する該チャンバの上部に設けられた吐出部と、上下方向へ移動可能に前記チャンバ内に設けられた被成膜材を載置するサセプタと、前記サセプタの被成膜材載置面と対向する位置に配置され、支持部材により上下方向にスライド可能に支持されているマスク抑え板とを備え、成膜しようとする形状に対応した開口が形成された成膜用マスクを積層した被成膜材を、前記被成膜材載置面に載置して前記サセプタを上昇させた際に、前記マスク抑え板が前記成膜用マスクを前記被成膜材へ押圧する構造となっているものである。
上記の成膜装置は、マスク抑え板を利用して、成膜用マスクを被成膜材に密着積層することができる。従って、マスク抑え板の開口周囲へ成膜材料が回り込むのを防止して、本来の成膜部位に確実に成膜を行うことが可能となる。

前記マスク抑え板は前記支持部材に着脱自在に取り付けられているのが好ましい。これにより、マスク抑え板を交換することによって、様々な形状の成膜用マスクに容易に対応することが可能となる。
前記マスク抑え板は前記成膜用マスクより大きな形状を有し、前記成膜用マスクの開口に対応する部分にのみ該成膜用マスクの開口より大きな開口が形成されているのが好ましい。これによれば、マスク抑え板が成膜用マスクの全体を前記被成膜材へ押圧するため、成膜材料の回り込みが確実に防止できる。
なお、前記マスク抑え板はカーボンから成り、その自重を利用して前記成膜用マスクを前記被成膜材へ押圧するものが好ましい。これによれば、押圧構造がシンプルとなり、治具等の複雑な機構が不用となる。

また、前記サセプタには、被成膜材載置面に載置された被成膜材を加熱する加熱装置が組み込まれているのが好ましい。これにより、被成膜材に対しての加熱が容易に行える。

本発明の静電アクチュエータの製造方法は、固定電極を有する第１の基板と、前記固定電極とギャップを介して対向し、前記固定電極との間で発生する静電気力により動作する可動電極を有する第２の基板とが接合された接合体の前記第２の基板に、前記ギャップを外気と遮断する封止材を成膜するための貫通溝を形成するエッチング工程と、前記第２の基板の貫通溝に対応する位置に開口が形成されているマスクを、前記貫通溝に該開口を対応させて前記第２の基板上に積層するマスク工程と、前記エッチング及びマスク工程が終了した前記接合体を、上記いずれかに記載の成膜装置の被成膜材載置面に載置し、前記サセプタを上昇させた状態で前記吐出部から前記貫通溝へ封止材を吐出して前記ギャップを封止する封止工程とを備える。
この方法によれば、マスク基板と接合基板の密着性を向上させることができ、回り込みの少ない確実な封止ができる。従って、アクチュエータ気密の確保された信頼性の高い静電アクチュエータを、効率よく、製造することができる。

本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、固定電極を有する第１の基板と、前記固定電極とギャップを介して対向し、前記固定電極との間で発生する静電気力により動作する可動電極を有する第２の基板とが接合された接合体の前記第２の基板に、吐出室を含む流路及び前記ギャップを外気と遮断する封止材を成膜するための貫通溝を形成するエッチング工程と、前記第２の基板の貫通溝に対応する位置に開口が形成されているマスクを、前記貫通溝に該開口を対応させて前記第２の基板上に積層するマスク工程と、前記エッチング及びマスク工程が終了した前記接合体を、上記いずれかに記載の成膜装置の被成膜材載置面に載置し、前記貫通溝に封止材を成膜して前記ギャップを封止する封止工程とを備える。 この方法によれば、マスク基板と接合基板の密着性を向上させることができ、回り込みの少ない確実な封止ができる。従って、アクチュエータ気密の確保された信頼性の高い液滴吐出ヘッドを、効率よく、製造することができる。

本発明の液滴吐出装置は、上記の方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置である。

実施形態１
（静電アクチュエータ及び液滴吐出ヘッドの製造方法）
図１は本発明の方法によって製造される液滴吐出ヘッドの一部を示す分解斜視図である。本実施形態では、静電方式で駆動する静電アクチュエータを用いるデバイスの代表として、フェイスイジェクト型の液滴吐出ヘッドについて説明する。
図１に示すように本実施形態に係る液滴吐出ヘッドは、第１の基板である電極基板１０、第２の基板であるキャビティ基板２０及び第３の基板であるノズル基板３０の３つの基板が順に積層されて接合されている。

電極基板１０は、厚さ約１ｍｍの例えばホウ珪酸系の耐熱硬質ガラスなどの基板を主要な材料としている。電極基板１０の表面には、後述するキャビティ基板２０の吐出室２１となる領域に合わせて、例えば深さ約０．３μｍを有する複数の電極形成溝１１が形成されている。電極形成溝１１の内側には、キャビティ基板２０の各吐出室２１の底壁と対向するように固定電極となる個別電極１２が設けられ、更にリード部１３及び端子部１４が一体となって設けられている。以下、特に区別する必要がない限り、リード部１３及び端子部１４を含めて個別電極１２として説明する。振動板２２と個別電極１２との間には、振動板２２の振動空間となるギャップ４０（図２参照）が、電極形成溝１１に起因して形成されている。個別電極１２は、例えばスパッタ法により、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）を０．１μｍの厚さで電極形成溝１１の内側に成膜することで形成される。さらに、電極基板１０には、外部のタンク（図示せず）から供給された液体を取り入れる流路となる液体取り入れ口１５が設けられている。

キャビティ基板２０は、例えば面方位（１００）のシリコン基板を材料としている。キャビティ基板２０には、吐出させる液体を一時的にためる吐出室２１となる凹部（その底壁は個別電極１２に対向する可動電極の振動板２２となっている）及び後述する封止材２５をリード部１３の直上部分に堆積して、封止部とするための貫通溝２６が形成されている。更に、キャビティ基板２０の電極基板１０と対向する面には、振動板２２と個別電極１２との間を電気的に絶縁するための絶縁膜（テトラエトキシシラン（珪酸エチル）を用いてできるＳｉＯ₂ のＴＥＯＳ膜とする）２３を、プラズマＣＶＤ法を用いて０．１μｍ成膜している。この絶縁膜２３には、Ａｌ₂Ｏ₃（酸化アルミニウム）などを用いてもよい。また、各吐出室２１に供給する液体を貯えておくリザーバ２８となる凹部も形成されている。更に、外部の電力供給手段（図示せず）から振動板２２に個別電極１２と反対の極性の電荷を供給する際の端子となる共通電極端子２７を備えている。

ノズル基板３０は、例えばシリコン基板からなり、複数のノズル孔３１が形成されている。各ノズル孔３１は、振動板２２の駆動により加圧された液体を液滴として外部に吐出する。また、このノズル基板３０には、吐出室２１とリザーバ２８とを連通させるためオリフィス２９、及び振動板２２が撓むことでリザーバ２８方向に加わる圧力を緩衝するダイヤフラム３２が形成されている。

図２は図１の液滴吐出ヘッドの個別電極１２の長手方向に沿う断面図である。本実施形態では、電極として利用でき、かつエッチングの際にエッチングストップが利用できる高濃度のボロンドープ層をシリコン基板に形成し、それを振動板２２としている。この振動板２２を底壁に備えた吐出室２１は、ノズル孔３１から吐出させる液体を溜め、その底壁である振動板２２が撓み変位するように駆動され、それによる吐出室２１内の圧力変動によりノズル孔３１から液滴を吐出させる。振動板２２の駆動は、振動板２２と個別電極１２とに電圧を印加し、それによって生じた静電気力によって行われる。従って、この振動板２２と個別電極１２とは、静電アクチュエータを構成している。

発振駆動回路４１は、ＦＰＣ（Flexible Print Circuit）などの配線４２を介して、電極取出し口４４の端子部１４とキャビティ基板２０の共通電極端子２７とに接続されて、印加電圧の供給制御を行う。発振駆動回路４１は、例えば２４ｋＨｚで発振し、個別電極１２に０Ｖと３０Ｖのパルス電位を印加して電荷供給を行う。発振駆動回路４１が発振駆動することで、例えば個別電極１２に電荷を供給して正に帯電させ、振動板２２を相対的に負に帯電させると、静電気力により個別電極１２に引き寄せられて撓む。これにより吐出室２１の容積は広がる。そして電荷供給を止めると振動板２２は元に戻るが、そのときの吐出室２１の容積も元に戻り、その圧力により差分の液滴が吐出する。この液滴が例えば記録対象となる記録紙に着弾することによって印刷などの記録が行われる。
なお、ギャップ４０に異物、水分（水蒸気）などが浸入しないように、ギャップ４０を外気から遮断して密閉するために、電極基板１０とキャビティ基板２０との電極間には、貫通溝２６を介して封止材２５が配設されている。

図３は電極基板１０上に積層されているキャビティ基板２０を表した平面図である。図３のように、キャビティ基板２０には、電極基板１０のリード部１３を露出させる貫通溝２６を設けている。また、電極基板１０の端子部１４は、キャビティ基板２０を切り欠いた電極取出し口４４により、キャビティ基板２０から開放された状態となっている。

ギャップ４０の封止は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ：化学的気相法）、スパッタ、蒸着などの方法により、貫通溝２６の開口部分から、封止材２５である酸化シリコン（ＳｉＯ₂）などを、電極基板１０のリード部１３部分に成膜（又は堆積）させて行っている。封止材２５には、酸化シリコンの他に、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、Ｔａ₂Ｏ₅（五酸化タンタル）、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon ）、ポリパラキシリレン（polypalaxylylene）、ＰＤＭＳ（polydimethylsiloxane：シリコーンゴムの一種）、エポキシ樹脂など、分子量が比較的小さく、蒸着、スパッタなどにより堆積させることができ、水分を通さない物質を用いるのが好ましい。

ところで、封止材２５を本来堆積させるべきでない部分、例えば端子部１４と配線４２との接続部分に封止材２５を堆積させてしまうと、端子部１４と配線４２とを電気的に良好に接続させることができず、接続不良（導通不良）が生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、所望の箇所だけに封止材２５を選択的に堆積させて封止し、効率よく封止できるように、貫通溝２６を利用している。そして、その貫通溝２６に対応する部分を開口した成膜用マスク（マスク基板）をキャビティ基板２０上に積層し、貫通溝２６の部分（リード部１３直上に位置する）にだけ封止材２５を堆積させる方法をとっている。

（液滴吐出ヘッドの製造方法）
図４及び図５は実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の一例を表す工程図である。以下、図４及び図５の（ａ）〜（ｉ）に基づいて液滴吐出ヘッド製造方法を説明する。
なお、実際には、ウェハ単位で複数個分の液滴吐出ヘッドの部材を同時形成するが、図４及び図５では、そのうちの一ユニット分の液滴吐出ヘッドを示している。

（ａ）まず、シリコン基板（シリコンウェハ）５１の片面（電極基板１０との接合面となる）を鏡面研磨し、例えば２２０μｍの厚みの基板（キャビティ基板２０となるもの）を作製する。
次に、シリコン基板５１の研磨した面を、Ｂ₂Ｏ₃を主成分とする固体の拡散源に対向させ、縦型炉に入れてボロンをシリコン基板５１中に拡散させ、ボロンドープ層５２を形成する。そして、ボロンドープ層５２を形成した面に、プラズマＣＶＤ法により、処理温度３６０℃、高周波出力２５０Ｗ、圧力６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、ＴＥＯＳ流量１００ｃｍ³ ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ³ ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で、ＴＥＯＳ絶縁膜２３を０．１μｍ成膜する。

一方、電極基板１０については、上記（ａ）とは別工程で作製する。例えば、約１ｍｍのガラスの基板の一方の面にエッチングなどを行って、約０．３μｍの深さの電極形成溝１１を形成する。電極形成溝１１の形成後、この溝１１内に、例えばスパッタリング法を用いて、０．１μｍの厚さの個別電極１２を同時に形成する。最後に、リザーバに連通することになる液体取り入れ口１５と、後述するマスク基板の柱状凸部を受け入れる貫通穴１６をサンドブラスト法または切削加工により形成する。
（ｂ）上記のシリコン基板５１と電極基板１０を３６０℃に加熱した後、電極基板１０に負極、シリコン基板５１に正極を接続して、８００Ｖの電圧を印加してそれらを陽極接合する。これにより、シリコン基板５１と電極基板１０とは、ギャップ４０を介して積層した接合基板（又は接合体）５０となる。

（ｃ）次に、接合基板５０のシリコン基板５１に対して、その厚みが約６０μｍになるまで表面の研削加工を行う。その後、加工変質層を除去する為に、水酸化カリウム水溶液でシリコン基板５１を約１０μｍ異方性ウェットエッチングを行う。これによりシリコン基板５１の厚みを約５０μｍにする。

（ｄ）接合基板５０のウェットエッチングを行った面に対し、ＴＥＯＳによる酸化シリコンのハードマスク（以下、ＴＥＯＳハードマスクという）５３をプラズマＣＶＤ法により成膜する。成膜条件として、例えば、成膜時の処理温度３６０℃、高周波出力７００Ｗ、圧力３３．３Ｐａ（０．２５Ｔｏｒｒ）、ＴＥＯＳ流量１００ｃｍ³ ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ³ ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）とし、その条件で１．５μｍ成膜する。ＴＥＯＳを用いたプラズマＣＶＤ法の成膜は比較的低温で行うことができ、基板の加熱を抑えられる。

（ｅ）ＴＥＯＳハードマスク５３を成膜した後、吐出室２１、リザーバ２８、貫通溝２６、位置決め穴２４及び電極取出し口４４となる部分のＴＥＯＳハードマスク５３をエッチングするため、レジストパターニングを施す。そして、フッ酸水溶液を用いてそれらの部分のＴＥＯＳハードマスク５３をエッチングして、ＴＥＯＳハードマスク５３をパターニングする。そして、エッチングした後にレジストを剥離する。

（ｆ）次に、接合基板５０を３５ｗｔ％の濃度の水酸化カリウム水溶液に浸し、吐出室２１、リザーバ２８、貫通溝２６、位置決め穴２４及び電極取出し口４４となる部分の厚みが約１０μｍになるまで異方性ウェットエッチング（以下、ウェットエッチングという）を行う。更に、接合基板５０を３ｗｔ％の濃度の水酸化カリウム水溶液に浸し、ボロンドープ層５２が露出し、エッチングの進行が極度に遅くなるエッチングストップが十分効いたものと判断するまでウェットエッチングを続ける。このように、２種類の濃度の異なる水酸化カリウム水溶液を用いたエッチングを行うことによって、吐出室２１となる部分に形成される振動板２２の面荒れを抑制厚み精度を高くすることができる。その結果、液滴吐出ヘッドの吐出性能を安定化させることができる。

（ｇ）ウェットエッチングの終了後、フッ酸水溶液を利用して、シリコン基板５１表面のＴＥＯＳハードマスク５３を剥離する。そして、貫通溝２６、位置決め穴２４及び電極取出し口４４となる部分のボロンドープ層５２を除去するため、それらの対応部分が開口したエッチングマスクを、接合基板５０のシリコン基板５１の表面に取り付ける。そして、例えば、ＲＦパワー２００Ｗ、圧力４０Ｐａ（０．３Ｔｏｒｒ）、ＣＦ₄ 流量３０ｃｍ³／ｍｉｎ（３０ｓｃｃｍ）の条件で、ＲＩＥドライエッチングを３０分間程度行い、貫通溝２６、位置決め穴２４及び電極取出し口４４となる部分にプラズマを当てて、シリコン基板５１を貫通させる。これにより貫通溝２６はギャップ４０と連通した状態となる。

続いて、キャビティ基板２０（流路が形成されたシリコン基板５１）と電極基板１０の電極形成溝１１との間に形成されたギャップ４０を封止する。この封止は予め用意しておいたマスク基板６０を利用して行う。マスク基板６０は、シリコン基板からなり、キャビティ基板２０の貫通溝２６と位置決め穴２４とに対応する位置に、開口６１と複数の柱状凸部６２とがそれぞれ形成されているものである。なお、柱状凸部６２はキャビティ基板２０の位置決め穴２４に嵌合するような形状となっている。
（ｈ）上記マスク基板６０を利用し、その柱状凸部６２をキャビティ基板２０の位置決め穴２４に挿入嵌合して、キャビティ基板２０の表面（頂面）にマスク基板６０を密着積層させる。これにより、キャビティ基板２０の貫通溝２６の部分はマスク基板６０の開口６１で露出した状態となり、一方キャビティ基板２０の他の部分はマスク基板６０で覆われる。この工程時、吐出室２１となる空間及びリザーバ２８となる空間は、マスク基板６０に予め形成した大気開放溝により、大気に開放させておくのが好ましい。
そして、マスク基板６０が密着積層された接合基板５０を、成膜装置に入れ、封止材２５（例えばＳｉＯ₂）を成膜する。この際、マスク基板６０によって、選択的に貫通溝２６にのみ封止材２５が成膜（堆積）されて、個別電極１２と振動板２２との間に形成されたギャップ４０が封止される。

（ｉ）以上の封止工程の後、マスク基板６０を接合基板５０から取り外す。そして、例えばプラチナ（Ｐｔ）をターゲットとしてスパッタなどを行い、共通電極端子２７を形成する。更に、接合基板５０のキャビティ基板２０上に別途作製しておいたノズル基板３０を接着接合する。その後、ダイシングラインに沿ってダイシングを行い、個々の液滴吐出ヘッドに切断し、液滴吐出ヘッドを完成させる。最後に、個別電極１２の端子部１４に、ドライバＩＣが実装されたＦＰＣを、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）を用いて接合する。

なお、可動電極と固定電極を有してなる静電アクチュエータも同様にして製造できる。ただし、静電アクチュエータの製造においては、キャビティ基板２０に吐出室２１などの流路を形成することは必ずしも必要ではない。
また、図４及び図５においては、シリコン基板５１と第１マスク６０との位置決め状態を説明するために、シリコン基板５１の位置決め穴２４、第１マスク６０の開口６１及び柱状凸部６２を、図示する位置に表しているが、それらの位置はシリコン基板５１の形状に応じて適宜定めることができる。
さらに、上記方法の説明中に示した各種の条件値は例示であって、本発明の方法がそれらに限定されるものではない。

以上の方法によれば、キャビティ基板２０の位置決め穴２４にマスク基板６０の柱状凸部６２を挿入することで、キャビティ基板２０の貫通溝２６とマスク基板６０の開口６１とを位置合わせしつつそれらを密着積層できるので、貫通溝２６を利用した封止作業が容易に可能となる。また、マスク基板６０の開口６１を通して、貫通溝２６にのみ封止材２５を堆積できるため、封止材２５を目的の場所に効率よく配設できる。従って、封止材２５が端子部１４に堆積することがなくなり、端子部１４でのＦＰＣなどとの接続不良が回避でき、また長寿命化も図れる。更に、スパッタ、ＣＶＤ、蒸着などにより封止材２５を堆積できるので、複数のウェハに対して一度に封止処理を確実に行うことができ、封止作業効率が改善する効果もある。

ところで、図５の（ｈ）のギャップ封止工程において使用する成膜装置には、被成膜材に成膜用マスクを密着させる構造を備えているものが好ましい。以下の実施形態２では、その様な構造を有した成膜装置とそれを利用した成膜方法について説明する。なお、成膜方法としては、例えばＣＶＤ法が適用できる。その場合、熱ＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤのいずれを利用しても良い。

実施形態２
（成膜装置およびその利用方法）
図６は本発明の実施形態２に係る成膜装置の構成図、図７は図６の成膜装置内に設けられているマスク抑え板の一例を示す平面図である。この成膜装置は、成膜を行うためのチャンバ１１９と該チャンバに連通する排気口１２０が形成された筐体１１３と、チャンバ１１９の外部から送られた成膜材料を該チャンバ内へ吐出するチャンバ１１９の上部に設けられた吐出部であるシャワープレート１５を備える。シャワープレート１１５は、成膜材料を吐出するための多数の微細なノズル穴を有し、被成膜材に向かって材料ガスなどを噴出できるようになっている。
この成膜装置はまた、上下方向に移動可能にチャンバ１１９内に設けられた被成膜材を載置するサセプタ１１７と、該サセプタ１１７の被成膜材載置面（サセプタの上面）１１７ａと対向する位置に配置され、支持部材である支持ピン１１６により上下方向にスライド可能に支持されているマスク抑え板１１４とを有する。そして、成膜しようとする形状に対応した開口が形成された成膜用マスク（マスク基板）を積層した被成膜材を、被成膜材載置面１１７ａに載置してサセプタ１１７を上昇させた際に、マスク抑え板１１４が成膜用マスクを被成膜材へ押圧する構造となっている。

サセプタ１１７は、図示していない上下移動機構によってチャンバ１１９内を上下方向に移動できるように構成されている。サセプタ１１７にはヒーターを内蔵させて、サセプタ１１７の被成膜材載置面１１７ａに置かれた被成膜材を所定の温度に加熱できるようにしておくのが好ましい。
また、サセプタ１１７の被成膜材載置面１１７ａには、被成膜基板をチャンバ１１９内へ挿入したりチャンバ１１９内から取り出すことを容易にするためのリフトピン１１８が設けられている。被成膜材を被成膜材載置面１１７ａに載置し又は被成膜材載置面１１７ａから取り外す際は、サセプタが一番下まで下がった状態でリフトピン１１８が上昇した状態となり、被成膜材と被成膜材載置面１１７ａとの間に隙間ができるので、その隙間を利用して被成膜材の受け渡しを行うことができる。また、成膜時は、サセプタ１１７が一番上に上がった状態で、リフトピン１１８が被成膜材載置面１１７ａよりも下側に下降した状態となり、これにより被成膜材と被成膜材載置面１１７ａとを密着させて、被成膜材の加熱効率を高めるようにしている。なお、本明細書で、被成膜材を被成膜材載置面１１７ａに載置するという場合には、被成膜材が被成膜材載置面１１７ａ上に直接置かれている場合と、リフトピン１１８に支持されて被成膜材載置面１１７ａに間接的に置かれている場合の両方を含む。

マスク抑え板１１４は、チャンバ１１９内に設けられた少なくとも２個以上の支持ピン１１６に、マスク抑え板１１４の支持ピン貫通穴１２２を通して上下にスライド可能に配置されており、このピン１１６によって、マスク抑え板１１４の位置決めが行われている。また、このマスク抑え板１１４は、成膜に使用するマスク基板より大きな形状を有し、該マスク基板の開口に対向した位置（成膜しようとする位置）に、マスク基板の開口よりも大きな開口１２１が形成されている。このマスク抑え板１１４を用いた場合、マスク抑え板１１４の開口部分以外の面全体でマスク基板を上から抑えることができるため、マスク基板と被成膜材の密着性を向上させることができる。さらに、マスク抑え板１１４を支持ピン１１６に対して着脱可能としておけば、マスク基板が相違した場合でも、マスク抑え板１１４を交換することで容易に対応することができる。
なお、マスク抑え板１１４はカーボンから構成し、その自重を利用して成膜用マスクを被成膜材へ押圧させるようにすると、マスク抑え板１１４の取付構造を簡素化できる。

次に、この成膜装置を用いた場合の成膜方法を説明する。図８は図６の成膜装置の被成膜材載置面１１７ａに被成膜材を載置した状態図であり、図９は図６の成膜装置内部で成膜を行う際の状態図である。なお、ここでは、被成膜材を実施の形態１で示した電極基板１０とキャビティ基板２０との接合基板５０とし、成膜用マスクをマスク基板６０として、貫通溝２６にギャップ４０を封止するための封止材２５を成膜する場合で説明する。

まず、接合基板５０の上面にマスク基板６０を位置決めして積層した状態（図５（ｈ）において封止材２５が未成膜の状態）で、接合基板５０をサセプタ１１７の被成膜材載置面１１７ａから突き出たリフトピン１１８上に載せる（図８の状態）。
続いて、サセプタ１１７を上昇させて、接合基板５０及びマスク基板６０を持ち上げた後、更にサセプタ１１７を上昇させ、接合基板５０及びマスク基板６０を介してマスク抑え板１１４を、支持ピン１１６の通常静止位置１１６ａより上方に押し上げる。これにより
マスク基板６０と接合基板５０は、マスク抑え板１１４の自重により押圧されるため、接合基板５０にマスク基板６０が密着する。
接合基板５０にマスク基板６０を密着させた状態で、接合基板５０が所定の温度（例えば４００〜５００℃）に達するまで放置した後、シャワープレート１１５から材料ガスを噴出し、マスク基板６０の開口を通して、キャビティ基板２０の貫通溝２６に封止材（SiO₂ 膜など）を形成する。貫通溝２６にギャップ４０を封止可能な厚さの封止材２５を形成したら、材料ガスの供給を停止する。
そして、サセプタ１１７を下降させて、マスク抑え板１１４をマスク基板６０から離し、更にサセプタ１１７を下降させて、接合基板５０及びマスク基板６０の挿入及び取り出し位置まで下げる。
最後に、接合基板５０及びマスク基板６０をチャンバ１１９から取り出し、接合基板５０からマスク基板６０は剥がして、ギャップ４０の封止が完了する。

以上のような成膜装置を利用したギャップ４０の封止によれば、マスク抑え板１１４によってキャビティ２０とマスク基板６０との密着性を確保することができるため、封止材２５を端子部１４へ回り込ませることなく、貫通溝２６部及びその近傍のみ堆積させた封止が可能となる。これにより、封止材２５に起因する端子部１４での配線の導通不良が回避された液滴吐出ヘッドが得られる。

実施形態３
（液滴吐出装置）
図１０は実施形態１で製造した液滴吐出ヘッドを組み込んだ液滴吐出装置であるインクジェットプリンタの概略構成図である。図１０において、被印刷物であるプリント紙１１０が支持されるドラム１０１と、プリント紙１１０にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド１０２とで主に構成される。また、図示していないが、液滴吐出ヘッド１０２にインクを供給するためのインク供給手段がある。プリント紙１１０は、ドラム１０１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ１０３により、ドラム１０１に圧着して保持される。そして、送りネジ１０４がドラム１０１の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド１０２が保持されている。送りネジ１０４が回転することによって、液滴吐出ヘッド１０２がドラム１０１の軸方向に移動するようになっている。
一方、ドラム１０１は、ベルト１０５などを介してモータ１０６により回転駆動される。また、プリント制御手段１０７は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ１０４、モータ１０６を駆動させ、また、ここでは図示していないが、発振駆動回路を駆動させて振動板４を振動させ、制御をしながらプリント紙１１０に印刷を行わせる。

ここでは液体をインクとしてプリント紙１１０に吐出するようにしているが、液滴吐出ヘッドから吐出する液体はインクに限定されない。例えば、カラーフィルタとなる基板に吐出させる用途においては、カラーフィルタ用の顔料を含む液体を、電界発光素子を表示パネル（ＯＬＥＤなど）の基板に吐出させる用途においては、発光素子となる化合物を含む液体を、基板上に配線を行う用途においては、例えば導電性金属を含む液体を、それぞれの装置において設けられた液滴吐出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。また、液滴吐出ヘッドをディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acids ：デオキシリボ核酸）、他の核酸（例えば、Ribo Nucleic Acid：リボ核酸、Peptide Nucleic Acids：ペプチド核酸など）タンパク質などのプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。その他、布などへ染料を吐出する場合にも利用することができる。

実施形態１に係る方法で製造される液滴吐出ヘッドの分解斜視図。 図１の液滴吐出ヘッドの断面図。 電極基板上に積層されているキャビティ基板を表した平面図。 実施形態１の液滴吐出ヘッドの製造方法の一例を表す工程図。 図４に続く工程図。 実施形態２に係る成膜装置の構成図。 図６の成膜装置内に設けられているマスク抑え板の一例を示す平面図。 図６の成膜装置の被成膜材載置面に被成膜材を載置した状態図。 図６の成膜装置内部で成膜を行う際の状態図。 実施形態３に係る液滴吐出装置の構成図。

符号の説明

１０ 電極基板、１１ 電極形成溝、１２ 個別電極、１３ リード部、１４ 端子部、１５ 液体取り入れ口、２０ キャビティ基板、２１ 吐出室、２２ 振動板、２３ 絶縁膜、２４ 位置決め穴、２５ 封止材、２６ 貫通溝、２７ 共通電極端子、２８ リザーバ、２９ オリフィス、３０ ノズル基板、３１ ノズル孔、３２ ダイヤフラム、４０ ギャップ、４１ 発振駆動回路、４２ 配線、４４ 電極取出し口、５０ 接合基板、５１ シリコン基板、５２ ボロンドープ層、５３ ＴＥＯＳハードマスク、６０ マスク基板、６１ 開口、６２ 柱状凸部、１１３ 筐体、１１４ マスク抑え板、１１５ シャワープレート、１１６ 支持ピン、１１７ サセプタ、１１８ リフトピン、１１９ チャンバ。

Claims (8)

1. チャンバと該チャンバに連通する排気口が形成された筐体と、
   前記チャンバの外部から送られた成膜材料を該チャンバ内へ吐出する該チャンバの上部に設けられた吐出部と、
   上下方向へ移動可能に前記チャンバ内に設けられた被成膜材を載置するサセプタと、
   前記サセプタの被成膜材載置面と対向する位置に配置され、支持部材により上下方向にスライド可能に支持されているマスク抑え板とを備え、
   成膜しようとする形状に対応した開口が形成された成膜用マスクを積層した被成膜材を、前記被成膜材載置面に載置して前記サセプタを上昇させた際に、前記マスク抑え板が前記成膜用マスクを前記被成膜材へ押圧する構造となっていることを特徴とする成膜装置。
2. 前記マスク抑え板は前記支持部材に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
3. 前記マスク抑え板は前記成膜用マスクより大きな形状を有し、前記成膜用マスクの開口に対応する部分にのみ該成膜用マスクの開口より大きな開口が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜装置。
4. 前記マスク抑え板はカーボンから成り、その自重を利用して前記成膜用マスクを前記被成膜材へ押圧することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成膜装置。
5. 前記サセプタには、被成膜材載置面に載置された被成膜材を加熱する加熱装置が組み込ま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成膜装置。
6. 固定電極を有する第１の基板と、前記固定電極とギャップを介して対向し、前記固定電極との間で発生する静電気力により動作する可動電極を有する第２の基板とが接合された接合体の前記第２の基板に、前記ギャップを外気と遮断する封止材を成膜するための貫通溝を形成するエッチング工程と、
   前記第２の基板の貫通溝に対応する位置に開口が形成されているマスクを、前記貫通溝に該開口を対応させて前記第２の基板上に積層するマスク工程と、
   前記エッチング及びマスク工程が終了した前記接合体を、請求項１〜５のいずれかに記載の成膜装置の被成膜材載置面に載置し、前記サセプタを上昇させた状態で前記吐出部から前記貫通溝へ封止材を吐出して前記ギャップを封止する封止工程と、を備えることを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
7. 固定電極を有する第１の基板と、前記固定電極とギャップを介して対向し、前記固定電極との間で発生する静電気力により動作する可動電極を有する第２の基板とが接合された接合体の前記第２の基板に、吐出室を含む流路及び前記ギャップを外気と遮断する封止材を成膜するための貫通溝を形成するエッチング工程と、
   前記第２の基板の貫通溝に対応する位置に開口が形成されているマスクを、前記貫通溝に該開口を対応させて前記第２の基板上に積層するマスク工程と、
   前記エッチング及びマスク工程が終了した前記接合体を、請求項１〜５のいずれかに記載の成膜装置の被成膜材載置面に載置し、前記サセプタを上昇させた状態で前記吐出部から前記貫通溝へ封止材を吐出して前記ギャップを封止する封止工程と、を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
8. 請求項７の方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置。
   

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