JP2005144586A - 構造体の製造方法、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラス基板に対して互いに深さの異なる凹部を形成する際の製造時間を短縮し、製造コストの低減を図ることを可能とする技術を提供すること。
【解決手段】 ガラス基板に深さの異なる複数の凹部を形成してなる構造体の製造方法であって、ガラス基板(10)の第１の凹部を形成すべき領域にレーザ光(12)を照射して当該レーザ光の焦点をガラス基板の厚さ方向に走査することにより、ガラス基板の厚さ方向に延在する変質領域(14)を形成する第１工程と、ガラス基板の一方面及び／又は他方面に、第１の凹部よりも深さの浅い第２の凹部を形成すべき領域を露出させる開口(18)を有するエッチングマスク(16)を形成する第２工程と、ガラス基板に対してエッチングを行い、変質領域に沿った部位に第１の凹部(22)を形成するとともにエッチングマスクの開口に対応する領域に第２の凹部(24)を形成する第３工程と、を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス基板を含んでなる構造体の製造技術に関し、特に液滴吐出ヘッドなどの流体デバイスの製造に好適な製造技術に関する。

近年、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）技術を用いたデバイス開発が盛んに行われており、例えば液滴吐出ヘッド、バイオチップ、マイクロポンプその他各種の流体デバイスの製造に応用されている。これらのデバイスの構造については種々研究されており、例えば、シリコン基板とガラス基板との接合体を用いる構造が採用される。このような流体デバイスでは、何らかの溶液をデバイス内に通すための流路を構成したり、所定の動作を実現するためのアクチュエータ（可動部）やその他の機能部などを構成するために、シリコン基板やガラス基板に溝、孔（窪み）、貫通孔などが形成される。

ガラス基板等に流路やその他の機能部等を形成するプロセスは比較的にガラス基板等の表面側での加工が中心となり、当該加工はフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を組み合わせて行われる場合が多い。これに対してガラス基板等に貫通孔等を形成するプロセスはガラス基板等の板厚方向への加工となり、当該加工はドリル等の切削工具を用いた機械的加工により行われることが多い。また、最近では、ガラス基板に対する微細加工を行う技術の１つとして、ガラス基板の所望位置に光を照射することにより光照射領域と非照射領域とにエッチング速度の差を生じさせ、光照射領域をエッチング処理により除去する加工技術が知られている。このような技術は、例えば特開平９−３０９７４４号公報（特許文献１）に記載されている。

特開平９−３０９７４４号公報

ところで、従来の加工技術では、ガラス基板に対して深い孔または貫通孔と比較的に浅めの溝とを形成する場合、換言すれば互いに深さの異なる凹部を形成する場合に、以下のような不都合があった。例えば、貫通孔等の深い凹部を機械的加工によって行う場合には、加工時間が長くなり、全体の製造時間の短縮や製造コストの削減の妨げとなる。特に、貫通孔等を多数形成したい場合にはこの不都合が顕著となる。また、上述したように浅い凹部と深い凹部とはそれぞれ異なる加工技術を用いることから、これらの凹部を一括形成することは困難であり、この点からも製造時間の短縮や製造コストの削減が難しかった。上述した特許文献１では、このような具体的な課題に対して対応可能な程度に詳細な技術内容は開示されておらず、従ってかかる課題を解決する技術が望まれている。

そこで、本発明は、ガラス基板に対して互いに深さの異なる凹部を形成する際の製造時間を短縮し、製造コストの低減を図ることを可能とする技術を提供することを目的とする。

第１の態様の本発明は、ガラス基板に深さの異なる複数の凹部を形成してなる構造体の製造方法であって、ガラス基板の第１の凹部を形成すべき領域にレーザ光を照射して当該レーザ光の焦点をガラス基板の厚さ方向に走査することにより、ガラス基板の厚さ方向に延在する変質領域を形成する第１工程と、ガラス基板の一方面及び／又は他方面に、第１の凹部よりも深さの浅い第２の凹部を形成すべき領域を露出させる開口を有するエッチングマスクを形成する第２工程と、ガラス基板に対してエッチングを行い、変質領域に沿った部位に第１の凹部を形成するとともにエッチングマスクの開口に対応する領域に第２の凹部を形成する第３工程と、を含む。

かかる製造方法によれば、変質領域の有無によって、凹部として望む深さに応じて当該部位のエッチング速度に差を付けることにより、その後のエッチング処理を一括して行い、深さの異なる第１の凹部と第２の凹部とを一挙に形成することが可能となる。この利点は、孔などの第１の凹部を多数形成する場合にも同様に得られる。したがって、ガラス基板に対して互いに深さの異なる凹部を形成する際の製造時間を短縮し、製造コストの低減を図ることが可能となる。

ここで本明細書において、「ガラス基板」とは、ソーダガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等種々のガラスからなる基板を含む。また「凹部」とは、周囲よりも窪んだ形状を有するものであればよく、溝、孔及び貫通孔を含む。また「変質領域」とは、密度、屈折率、機械的強度その他の物理的特性が周囲とは異なっており、変質領域以外の領域に比べてエッチングがされやすい状態（エッチング速度が速い状態）となった領域をいい、微小なクラックが生じるものも含まれる。

好ましくは、上述した第１の凹部は貫通孔或いはこれに類する深い孔である。ここで「深い孔」とは、例えば第２の凹部よりもその深さが数倍に形成された孔をいう。

従来技術では、ガラス基板に対して浅い溝と貫通孔等のように基板表面からの深さの比が大きい凹部を一括に形成するのは難しかったが、本発明によりこれが容易となる。

上述した第２工程におけるエッチングマスクは、ガラス基板の変質領域の形成位置に対応する領域を露出させる開口を更に備えることが望ましい。

これにより、ガラス基板の両面から変質領域に対するエッチングが進行するため、第１の凹部をより短時間で形成可能となる。また、エッチング時間が短くなることから、変質領域に沿った方向以外の方向へのエッチングがあまり進行しないうちに貫通孔等の形成が完了することになり、貫通孔等の微細化（小径化）を達成し得る。

上述した第１工程において照射するレーザ光は、パルスレーザ光であることが好ましい。

パルスレーザ光を用いることにより、ガラス基板の変質領域を形成すべき領域以外の部位への不要なエネルギー付与を最小限に抑えることが可能となる。

更に好ましくは、上述したパルスレーザ光として、そのパルス幅がフェムト秒オーダ（例えば、数十〜数百フェムト秒）であるフェムト秒レーザ光を用いる。

フェムト秒レーザ光を用いることにより、変質領域を局所的に形成可能となり、第１の凹部のより一層の微細化が可能となる。

上述した第１の態様の本発明において、ガラス基板にレーザ光を照射して変質領域を形成する工程（第１工程）と、ガラス基板上にエッチングマスクを形成する工程（第２工程）とは順番を入れ替えることが可能である。

すなわち、第２の態様の本発明は、ガラス基板に深さの異なる複数の凹部を形成してなる構造体の製造方法であって、ガラス基板の一方面及び／又は他方面に、第１の凹部を形成すべき領域を露出させる開口を有するエッチングマスクを形成する第１工程と、ガラス基板の一方面側又は他方面側から、第１の凹部よりも深い第２の凹部を形成すべき領域にレーザ光を照射して当該レーザ光の焦点をガラス基板の厚さ方向に走査することにより、ガラス基板の厚さ方向に延在する変質領域を形成する第２工程と、ガラス基板に対してエッチングを行い、前記エッチングマスクの開口に対応する領域に第１の凹部を形成するとともに変質領域に沿った部位に第２の凹部を形成する第３工程と、を含む。

第２の態様の本発明においても、第１の態様の本発明と同様の技術的効果が得られる。レーザ光を照射する工程とエッチングマスクを形成する工程とを、他の製造上の都合等に応じて所望の順番に入れ替えることが可能となり、製造プロセスのバリエーションを広げることができる。

第３の態様の本発明は、上記した製造方法によって製造される構造体を用いたデバイスである。ここで「デバイス」には、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）、マイクロ流体チップ（電気泳動チップ、マイクロリアクター等）、バイオセンサ、電気浸透流ポンプなどが含まれる。

第４の態様の本発明は、上述した第３の態様の本発明にかかるデバイスとしての液滴吐出ヘッドを含んで構成される液滴吐出装置（インクジェット装置）である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、液滴吐出ヘッドの構成要素として用いられる構造体を例としてその製造方法について説明する。

図１は、一実施形態の構造体の製造方法について説明する図（工程図）である。図１では、ガラス基板に対して、第１の凹部としての貫通孔とこの第１の凹部よりも深さの浅い第２の凹部としての溝を形成する場合の工程が説明されている。

まず、図１（Ａ）に示すように、ガラス基板１０の一方面側（または他方面側）からレーザ光１２を照射して当該レーザ光１２の焦点をガラス基板１０の厚さ方向に走査することにより、ガラス基板１０の厚さ方向に延在する変質領域１４（図中、点線で表示）を形成する。このレーザ光１２の照射は、ガラス基板１０において貫通孔（第１の凹部）を形成したい位置に対応して行われる。本例では、ガラス基板１０の一方面から他方面に渡って変質領域１４を形成している。なお、図示の例ではレーザ光の照射を一箇所だけ示しているが、本工程においては複数箇所をレーザ光により照射可能である。これにより、複数の貫通孔を一挙に形成可能となる。

ガラス基板１０としては、ソーダガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等種々のガラスからなる基板を採用可能である。ガラス基板１０としてナトリウム、リチウムなどのアルカリイオンを含有するもの、例えばケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、リン酸ガラスなどからなるガラス基板を用いた場合には、後にこのガラス基板１０を半導体基板や金属基板等と接合したい場合に陽極接合法を用いることが可能となり都合がよい。

また「変質領域」とは、例えば密度、屈折率、機械的強度その他の物理的特性が周囲とは異なる状態となった領域をいい、微小なクラックが生じるものも含まれる。このような変質領域１４をガラス基板１０に形成し得る限り、レーザ光１２としては種々のものを採用し得る。更には、レーザ光以外にも電子ビーム照射やその他、ガラス基板１０の所望位置に局所的にエネルギーを与えることが可能であれば如何なる手段も採用し得る。本実施形態では、上記レーザ光１２の好適な一例として、パルスレーザ光であってそのパルス幅がフェムト秒オーダ（例えば、数十〜数百フェムト秒）であるフェムト秒レーザ光を用いる。例えば、波長８００ｎｍ、パルス幅１００ｆｓ（フェムト秒）、繰り返し周波数１ｋＨｚのフェムト秒レーザ光が用いられる。

フェムト秒レーザ光を照射した場合に、その集光点近傍ではエネルギー密度が極めて高くなり、瞬時に大きなエネルギーを局所的に注入することができる。フェムト秒レーザ光の照射された部分では、当該レーザ光とガラス基板１０を構成する物質との様々な非線形相互作用（例えば、多光子吸収や多光子イオン化等）により種々の微視的構造変化が誘起される。誘起される構造変化はレーザ光の強度によって異なり、（ａ）活性イオン（希土類、遷移金属等）の酸化還元による着色、（ｂ）欠陥の生成と高密度化による屈折率変化、（ｃ）溶融とレーザ衝撃波によるボイド形成、（ｄ）オプティカルブレークダウンによる微小なクラック（マイクロクラック）の形成、などが含まれる。多くの場合、誘起される構造変化は複合的なものであり一定の空間分布をもつ。これらの構造変化のうち、本実施形態では特に上記（ｄ）に述べたマイクロクラックを主として利用する。このマイクロクラックは、集光点近傍に応力歪みが生じる現象（ブレークダウン）によって誘起される。フェムト秒レーザ光を用いた場合には、パルス幅が電子とフォノンのカップリング時間（１０^-12秒オーダ）よりも短いため、レーザ光のエネルギーが材料の熱拡散速度に比べて十分に早く照射部分に集中して注入され、プラズマが発生する。このプラズマが拡散するときに生じる衝撃波によりクラックが誘起される。したがって、レーザ光１２の照射条件（強度、パルス幅、モード、波長等）はガラス基板１０に主としてマイクロクラックが生じるように、ガラス基板１０の素材やその他の条件に合わせて適宜設定される。これにより、極めて微細な領域にのみ変質領域１４を形成可能となり、微細加工を達成することが可能となる。

次に、図１（Ｂ）に示すように、ガラス基板１０の一方面上に、第２の凹部としての溝を形成すべき領域を露出させる開口１８を有するエッチングマスク１６を形成する。このエッチングマスク１６は、例えば、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ポリシリコン（Ｓｉ）などのマスク材料を用いて形成される。

なお、ガラス基板１０の他方面側に第２の凹部を形成したい場合には、当該エッチングマスク１６はガラス基板１０の他方面上に形成される。更に、ガラス基板１０の両面に第２の凹部を形成したい場合には、当該エッチングマスク１６はガラス基板１０の両面にそれぞれ形成される。

ガラス基板１０上にエッチングマスク１６が形成されると、次に、図１（Ｃ）に示すようにガラス基板１０に対してエッチングを行い、変質領域１４に沿った部位を除去して貫通孔２２を形成するとともに、エッチングマスク１６の開口１８に対応する領域に溝２４を形成する。本例では、変質領域１４に対するエッチングがガラス基板１０の他方面側のみから進行するため、図示のように貫通孔２２の形状がテーパ状（略Ｖ字状）になる。その後、エッチングマスク１６を除去することにより、図１（Ｄ）に示すように本実施形態にかかる構造体が完成する。

ここで、本工程におけるエッチングとしては、フッ酸溶液を用いたウェットエッチングや、フッ素化合物ガスを用いたドライエッチングを採用することが可能である。ガラス基板１０の変質領域１４の部分ではそれ以外の部分に比べてエッチング速度が速くなり、当該変質領域１４に沿った領域が優先的に除去されるようになり、エッチングを続けることにより貫通孔２２が形成される。また、この変質領域１４の部分に比較してエッチングマスク１６の開口１８に対応する領域ではエッチング速度が遅くなるので、比較的に深さの浅い溝２４が形成される。すなわち、本実施形態では変質領域を設けるか否かによってエッチングレートに差を生じさせ、これによって深さの異なる凹部の一括形成を可能にしている。

また、上述したように変質領域１４を主としてマイクロクラックにより構成することで、本工程において、エッチング溶液又はエッチングガスがガラス基板１０の板厚方向に沿って浸透しやすくなる。これにより、高いエッチング選択比を実現し、孔径のより微小な貫通孔２２を得ることが可能となる。

図２は、本実施形態の製造方法を用いて製造される構造体を含む液滴吐出ヘッドの一例の構造を説明する断面図である。図２に示す液滴吐出ヘッド１００は、静電アクチュエータを用いて所望の液体を微少量に制御して吐出するためのデバイスであり、上述した製造方法により製造される構造体を含んで構成される。

図２に示す例の液滴吐出ヘッドは、上述したガラス基板１０に対して、更に２つの基板２６、２８を接合した３層構造を有する。これらの基板２６、２８としては、例えば半導体基板を加工したものが用いられる。ガラス基板１０に設けられた貫通孔２２と、基板２６に設けられた溝と、基板２８に設けられた溝とが連通して流路が形成されており、貫通孔２２側から注入される吐出対象液体（インク）４０が当該流路を通してノズル（吐出口）３０まで供給される。また、ガラス基板１０の溝２４内にはＩＴＯ膜などからなる電極３２が形成されている。また、基板２６にはこの電極３２と対向する位置に振動板３４が形成されている。２つの端子３６、３８を介して電極３２に電圧を印加すると、振動板３４が当該電極３２に引き寄せられて弾性変形する。その後、電圧を解除することにより振動板３４が元の位置に戻ろうとする時の復元力によって微量のインク４０からなる液滴がノズル３０から吐出される。

図３は、上述した液滴吐出ヘッドを用いて構成される液滴吐出装置の一例を説明する図（斜視図）である。図３に示す液滴吐出装置２００は、テーブル２０１、Ｙ方向駆動軸２０２、液滴吐出ユニット２０３、Ｘ方向駆動軸２０４、駆動部２０５、制御用コンピュータ２０６を含んで構成されている。この液滴吐出装置は、例えば、バイオテクノロジー関連の検査、実験等に用いられるマイクロアレイ（バイオチップ）を製造するために用いられるものである。

テーブル２０１は、マイクロアレイを構成する基板を載置するためのものである。このテーブル２０１は、複数の基板を載置可能となっており、例えば真空吸着によって各基板を固定可能に構成されている。

Ｙ方向駆動軸２０２は、テーブル２０１を図示のＹ方向に沿って自在に移動させるためのものである。このＹ方向駆動軸２０２は、駆動部２０５に含まれる駆動モータ（図示せず）と接続されており、当該駆動モータによる駆動力を得てテーブル２０１を移動させる。Ｘ方向駆動軸２０４は、液滴吐出ユニット２０３を図示のＸ方向に沿って自在に移動させるためのものである。このＸ方向駆動軸２０４は、駆動部２０５に含まれる駆動モータ（図示せず）と接続されており、当該駆動モータによる駆動力を得て液滴吐出ユニット２０３を移動させる。

液滴吐出ユニット２０３は、制御用コンピュータ２０６から供給される駆動信号に基づいて、生体分子溶液を基板に向けて吐出するものであり、溶液を吐出するノズル面がテーブル２０１に向かうように、Ｘ方向駆動軸２０４に組み付けられている。この液滴吐出ユニット２０３は、溶液を吐出するヘッドとして上述した静電駆動方式により駆動される液滴吐出ヘッド１００を用いている。静電駆動方式のインクジェットヘッドは、比較的に構造が簡単で、溶液の吐出量が安定しており、熱を用いないので溶液中の生体分子の変質を回避し、活性を維持することが可能となる。また、装置の小型化、低消費電力化を実現することができる。

駆動部２０５は、Ｙ方向駆動軸２０２、Ｘ方向駆動軸２０４をそれぞれを駆動するモータやその他の駆動機構を含んで構成される。これらのモータ等が制御用コンピュータ２０６から供給される駆動信号に基づいて動作することにより、基板が載置されたテーブル２０１と液滴吐出ユニット２０３との相対位置が制御される。制御用コンピュータ２０６は、駆動部２０５の筐体内に設置されており、液滴吐出ユニット２０３の動作（溶液の吐出タイミング、吐出回数等）を制御する。

このように、本実施形態の製造方法によれば、変質領域１４の有無によって、凹部として望む深さに応じて当該部位のエッチング速度に差を付けることにより、その後のエッチング処理を一括して行い、貫通孔２２と溝２４（すなわち深さの異なる第１の凹部と第２の凹部）を一挙に形成することが可能となる。この利点は、貫通孔２２を多数形成する場合にも同様に得られる。したがって、ガラス基板に対して互いに深さの異なる凹部を形成する際の製造時間を短縮し、製造コストの低減を図ることが可能となる。

次に、他の実施形態について説明する。なお、以下では上述した実施形態と共通する内容については適宜省略して説明を行う。

図４は、他の実施形態の製造方法について説明する図（工程図）である。図４では、ガラス基板に対して、第１の凹部として周囲よりも窪んでいるのみで貫通していない孔を形成する場合の製造工程が示されている。

まず、上述した実施形態と同様にして（図１（Ａ）参照）、ガラス基板１０にレーザ光１２を照射して当該レーザ光１２の焦点をガラス基板１０の厚さ方向に走査することにより、ガラス基板１０の厚さ方向に延在する変質領域を形成する。このとき、上述した実施形態のようにガラス基板１０の一方面から他方面に渡って変質領域を形成してもよいが、より好ましくは図４（Ａ）に示すように、ガラス基板１０の他方面側からある程度の深さの範囲に変質領域１４ａが形成されるようにレーザ光１２の集光位置の走査を行う。その後、ガラス基板１０の一方面上にエッチングマスク１６を形成する（図１（Ｂ）参照）。

次に、当該エッチングマスク１６を介してガラス基板１０に対してその両面からエッチングを行い変質領域１４ａに沿った部位を除去する。このとき、変質領域１４ａに沿った部位は図４（Ｂ）に示すように略Ｖ字状に除去されていく。適当なタイミングでエッチングをやめることにより、図４（Ｂ）に示すような略Ｖ字状の孔２２ａが得られる。また、エッチングを継続したときには、変質領域１４ａに沿った部位の除去が終わった後にエッチングが等方的に進行するため、底側の形状が半球状となった孔２２ｂが得らえる。

このように本例の実施形態では、エッチング時間の長短や変質領域の深さ（範囲）を加減することにより、貫通孔以外の孔や溝も形成可能であり、更にこれらの孔等の底形状にも変化をつけることが可能となる。

図５は、他の実施形態の製造方法について説明する図（工程図）である。図５では、エッチングマスクに対して変質領域の形成位置に対応する領域を露出させる開口を更に設ける場合の製造工程が示されている。

まず、上述した実施形態と同様にして、ガラス基板１０にレーザ光１２を照射して当該レーザ光１２の焦点をガラス基板１０の厚さ方向に走査することにより、ガラス基板１０の厚さ方向に延在する変質領域１４を形成する（図５（Ａ））。

次に、図５（Ｂ）に示すように、ガラス基板１０の一方面上に、第２の凹部としての溝を形成すべき領域を露出させる開口１８と、変質領域１４の形成位置に対応する領域（すなわち第１の凹部としての貫通孔等を形成すべき領域）を露出させる開口２０とを有するエッチングマスク１６ａを形成する。

次に、図５（Ｃ）に示すようにガラス基板１０に対してその両面からエッチングを行い、変質領域１４に沿った部位を除去する。このとき、変質領域１４に沿った部位に対するエッチングは、図５（Ｃ）に示すようにガラス基板１０の一方面側と他方面側の両方向から進行する。これらの変質領域１４に沿った部位はともに略Ｖ字状に除去され、エッチングを更に進めることにより図５（Ｄ）に示すように除去された部位がつながり、図示のように略Ｘ字状の貫通孔２２ｃが得られる。また、エッチングマスク１６の開口１８に対応する領域には溝２４が形成される。

このように本例の実施形態では、貫通孔２２ｃの形成にかかるエッチングがガラス基板１０の両面から進行するので、より短いエッチング時間で貫通孔２２ｃを形成することが可能となる。また、貫通孔２２ｃの形状についても上述した実施形態における略Ｖ字状とは異なる略Ｘ字状のものが得られるので、貫通孔の形状の選択肢を増やし、各種の用途等に応じて貫通孔の形状を使い分けることが可能となる。

図６は、他の実施形態の製造方法について説明する図（工程図）である。図６では、ガラス基板の両面に対して加工を行う場合の製造工程が示されている。

まず、上述した実施形態と同様にして、ガラス基板１０にレーザ光１２を照射して当該レーザ光１２の焦点をガラス基板１０の厚さ方向に走査することにより、ガラス基板１０の厚さ方向に延在する変質領域１４ｂを形成する（図６（Ａ））。

次に、図６（Ｂ）に示すように、ガラス基板１０の両面に、第２の凹部としての溝を形成すべき領域を露出させる開口と、変質領域１４ｂの形成位置に対応する領域（すなわち第１の凹部としての貫通孔等を形成すべき領域）を露出させる開口とを兼ねる開口１８ａを有するエッチングマスク１６ｂを形成する。

次に、図６（Ｃ）に示すようにガラス基板１０に対してその両面からエッチングを行い、変質領域１４ｂに沿った部位を除去して貫通孔２２ｄを形成するとともに、溝２４ａを形成する。このとき、変質領域１４ｂに沿った部位に対するエッチングは、図６（Ｃ）に示すようにガラス基板１０の一方面側と他方面側の両方向から進行する。これらの変質領域１４ｂに沿った部位はともに略Ｖ字状に除去され、エッチングを更に進めることにより図６（Ｄ）に示すように除去された部位がつながり、図示のように略Ｘ字状の貫通孔２２ｄが得られる。

このように本例の実施形態によれば、ガラス基板１０の両面に対する溝の形成と、貫通孔の形成とを一括して行うことが可能であり、製造時間の大幅な短縮が可能となる。また製造コストも大幅に削減される。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態において、ガラス基板に変質領域を形成する工程（図１（Ａ）等参照）と、ガラス基板上にエッチングマスクを形成する工程（図１（Ｂ）等参照）とは順番を入れ替えることも可能である。このように、製造上の都合等に応じて各工程を所望の順番に入れ替えることが可能である。いずれの場合にも本発明にかかる効果を得ることが可能であり、製造プロセスのバリエーションを広げることができる。

また、上述した実施形態では、本発明にかかる構造体を用いたデバイスの一例として液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を採り上げて説明していたが、これ以外にもマイクロ流体チップ（電気泳動チップ、マイクロリアクター等）、バイオセンサ、電気浸透流ポンプなど種々のデバイスの製造に本発明を適用可能である。

一実施形態の構造体の製造方法について説明する図（工程図）である。 液滴吐出ヘッドの一例の構造を説明する断面図である。 液滴吐出ヘッドを用いて構成される液滴吐出装置の一例を説明する図（斜視図）である。 他の実施形態の製造方法について説明する図（工程図）である。 他の実施形態の製造方法について説明する図（工程図）である。 他の実施形態の製造方法について説明する図（工程図）である。

符号の説明

１０…ガラス基板、 １２…レーザ光、 １４…変質領域、 １６…エッチングマスク、 １８、２０…開口、 ２２…貫通孔（第１の凹部）、 ２４…溝（第２の凹部）、 １００…液滴吐出ヘッド

Claims (7)

1. ガラス基板に深さの異なる複数の凹部を形成してなる構造体の製造方法であって、
   ガラス基板の第１の凹部を形成すべき領域にレーザ光を照射して当該レーザ光の焦点を前記ガラス基板の厚さ方向に走査することにより、前記ガラス基板の厚さ方向に延在する変質領域を形成する第１工程と、
   前記ガラス基板の一方面及び／又は他方面に、前記第１の凹部よりも深さの浅い第２の凹部を形成すべき領域を露出させる開口を有するエッチングマスクを形成する第２工程と、
   前記ガラス基板に対してエッチングを行い、前記変質領域に沿った部位に前記第１の凹部を形成するとともに前記エッチングマスクの開口に対応する領域に前記第２の凹部を形成する第３工程と、
   を含む、構造体の製造方法。
2. 前記第１の凹部が貫通孔である、請求項１に記載の構造体の製造方法。
3. 前記第２工程における前記エッチングマスクは、前記ガラス基板の前記変質領域の形成位置に対応する領域を露出させる開口を更に有する、請求項１に記載の構造体の製造方法。
4. 前記第１工程において照射する前記レーザ光をパルスレーザ光とする、請求項１に記載の構造体の製造方法。
5. 前記パルスレーザ光がフェムト秒レーザ光である、請求項４に記載の構造体の製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の製造方法によって製造される構造体を用いた液滴吐出ヘッド。
7. 請求項６に記載の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置。
   
   

Images