KR20060043164A - 유체 구동 장치와 유체 구동 장치의 제조 방법 및 정전 구동 유체 토출 장치와 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법 - Google Patents

유체 구동 장치와 유체 구동 장치의 제조 방법 및 정전 구동 유체 토출 장치와 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20060043164A
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insulating film
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마사나리 야마구찌
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 진동판측 전극을 지주 중에 연장 형성함으로써 소비 전력을 저감시키는 동시에 진동판측 전극과 지주 사이의 응력 집중을 방지하는 것을 가능하게 하는 것이다.
유체에 압력 변화를 부여하는 진동판(17)과, 진동판(17)을 구동하는 것으로 진동판(17)에 제3 절연막(16)을 거쳐서 설치한 진동판측 전극(15)과, 진동판측 전극(15)에 대향하여 설치한 기판측 전극(12)과, 진동판측 전극(15)과 기판측 전극(12) 사이에 마련한 공간(31)과, 기판측 전극(12)에 대해 공간(31)을 거쳐서 진동판측 전극(15)을 지지하는 지주(21)를 구비한 유체 진동 장치(10)에 있어서, 진동판측 전극(15)은 지주(21) 중을 통해 지주(21) 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성된 것이다.
진동판, 절연막, 기판측 전극, 진동판측 전극, 지주

Description

유체 구동 장치와 유체 구동 장치의 제조 방법 및 정전 구동 유체 토출 장치와 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법{FLUID ACTUATING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING A FLUID ACTUATING APPARATUS, AND ELECTROSTATICALLY-ACTUATED FLUID DISCHARGE APPARATUS AND PROCESS FOR PRODUCING AN ELECTROSTATICALLY-ACTUATED FLUID DISCHARGE APPARATUS}
도1은 본 발명의 유체 구동 장치에 관한 제1 실시예를 나타내는 도면으로, (1)은 평면 레이아웃도이고, (2)는 (1) 중 A-A선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하는 도면이고, (3)은 (1) 중 B-B선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하는 도면.
도2는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도3은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도4는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도5는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도6은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도7은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도8은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도9는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도10은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도11은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도12는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도13은 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치에 관한 제1 실시예를 나타내는 개략 구성 사시도.
도14는 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치에 관한 제1 실시예를 나타내는 개략 구성 단면도.
도15는 정전 구동 유체 토출 장치의 동작을 설명하는 도면.
도16은 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예 를 나타내는 제조 공정도.
도17은 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도18은 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치에 관한 제1 실시예를 나타내는 도면.
도19는 희생층 패턴을 제거할 때에 형성되는 개구부의 일예를 나타내는 평면도.
도20은 본 발명의 유체 구동 장치에 관한 제2 실시예를 나타내는 도면으로, 도20의 (1)은 평면 레이아웃도이고, 도20의 (2)는 도20의 (1) 중 A-A선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하는 것이고, 도20의 (3)은 도20의 (1) 중 B-B선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하는 도면.
도21은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도22는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도23은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도24는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도25는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내 는 제조 공정도.
도26은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도27은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도28은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도29는 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도30은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도31은 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도32는 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치에 관한 제2 실시예를 나타내는 개략 구성 사시도.
도33은 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치에 관한 제2 실시예를 나타내는 개략 구성 단면도.
도34는 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 나타내는 제조 공정도.
도35는 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예 를 나타내는 제조 공정도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 유체 구동 장치
11 : 기판
12 : 기판측 전극
13 : 제1 절연막
14 : 제2 절연막
15 : 진동판측 전극
16 : 제3 절연막
17 : 진동판
18 : 제4 절연막
21 : 지주
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평10-86362호 공보
[특허 문헌 2] 일본 재공표 특허 WO 99/34979호 공보
본 발명은, 진동판을 진동시키는 전극에 전압을 인가하였을 때 진동판의 변형에 의해 발생하는 응력이 전극과 지지 기둥 사이에 집중하는 것을 방지하는 동시 에 진동판의 반발력을 확보한 유체 구동 장치와 이 유체 구동 장치의 제조 방법 및 이 유체 구동 장치를 이용한 정전 구동 유체 토출 장치와 이 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
사진 화질의 인쇄물을 고속으로 또한 고정밀하게 인쇄한다고 하는 필요성에 대응하는 프린터로서, pl(picoliter) 레벨이 미세한 용적의 잉크를 토출하는 잉크젯ㆍ프린터 헤드가 광범위하게 이용되고 있다. 금후, 더 높은 화질을 고속으로 또한 고정밀하게 인쇄하는 필요성에 대응하기 위해 소비 전력을 증가시키지 않고, 토출 성능을 떨어뜨리지 않고, 또한 고밀도로 노즐을 배치하는 것이 요구되고 있다.
종래, 잉크젯ㆍ프린터 헤드에 이용하는 미소 약액의 구동 방법에는 잉크 보유 지지 공간(소위 캐비티) 내에 보유 지지된 미소 유체(미소 용적의 잉크)에 대해, 저항 가열 방식과 다이어프램 방식이 있다. 저항 가열 방식은 저항 가열에 의해 발생한 기체(버블)에 의해 캐비티 내의 유체를 노즐로부터 분출하는 방법이다. 다이어프램 방식은 피에조 소자 등을 이용한 압력 인가 수단(소위 다이어프램)에 의해 유체를 노즐로부터 분출하는 방법이다.
상기 저항 가열 방식은 반도체 프로세스에 의해 제작 가능하기 때문에 비용이 저렴하고, 저항 발열체를 미소하게 제작할 수 있으므로, 고밀도로 노즐을 형성하기 위해서는 바람직하지만, 전류에 의한 줄 가열을 이용하기 때문에, 노즐 수와 함께 소비 전력이 증가되어 저항 발열체의 냉각이 필요하므로 토출 주파수를 높게 하는 것이 어렵다.
또한, 피에조 효과를 이용한 다이어프램 방식은 적층 피에조 타입과 단일판 피에조 타입으로 분류되고, 적층 피에조 타입은 피에조 액튜에이터를 다이어프램에 접합하고, 그 후 절삭에 의해 소자 분리를 행하므로, 반도체 프로세스는 이용할 수 없어 제조 공정이 복잡하기 때문에 비용이 높다. 또한 구동 거리가 작으므로 밀리(㎜) 레벨의 길이에까지 구동 면적을 확대하여 구동 용적을 확보할 필요가 있으므로 고밀도화가 곤란하다. 또한, 설계 변경이 용이하지 않는 등의 문제점이 있다.
또한, 종래의 정전 구동 방식의 잉크젯 헤드는 에칭에 의해 얇게 깎은 Si 기판에 의해 진동판을 형성하고, 하부 전극을 형성한 유리 등의 기판과 접합하여 제작하고 있다. 이러한 방법으로는 진동판의 막 두께 및 그 균일성을 관리하는 것이 어렵다. 또한 진동판을 Si 기판으로부터 에칭에 의해 행함으로써, Si 기판의 대부분 두께를 제거하게 되므로 생산성이 악화되고, 진동판을 수 ㎛ 이하로 얇으며, 균일하게 할 수 없으므로 저전압 구동하기 위해서는 진동판의 짧은 변을 길게 확보할 필요가 있어 고밀도화가 어렵다. 또한, 기판끼리 접합하기 위해 접합면을 고정밀도로 평활화하고, 접합하기 위한 접합 면적을 확보해야 하며, 또한 접합할 때 중합시켜 정밀도가 ±수 ㎛ 필요로 하여 고밀도화할 수 없다. 또한, 약 0.1 내지 0.2 ㎜ 두께 기판의 핸들링은 용이하지 않는 등의 문제가 있었다.
이로 인해 반도체 제조 프로세스로 진동판을 형성함으로써, 진동판의 막 두께 관리를 쉽게 하고, 기판의 접합을 불필요로 하며, 구동부의 고밀도화를 가능하게 하여 높은 유체 구동력을 얻는 동시에, 고수율ㆍ설계 변경이 용이 등의 생산성의 향상을 도모한 정전 방식에 의한 유체 구동 장치가 요구되고 있다.
그래서, 단일판 피에조 타입은 거의 반도체 프로세스를 이용할 수 있는데다 가, 비용도 적층 타입에 비해 저렴하여 소비 전력도 저하할 수도 있다. 그러나, 피에조 소자의 소결에 의해 휘어짐이 발생하여, 노즐화한 대형의 헤드 제작에 문제가 있다. 한편, 정전 구동을 이용한 다이어프램 방식은 저항 가열 및 피에조 방식에 비해서도 소비 전력이 매우 적고, 또한 고속 구동이 가능하다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2 참조).
정전 구동을 이용한 다이어프램 방식으로서는, 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 구비하고, 이 진동판을 구동하는 것으로 진동판에 절연막을 통해 진동판측 전극이 설치되고, 상기 진동판측 전극에 대향하고 또한 공간을 통해 기판측 전극이 설치되어 있고, 상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥이 설치되어 있는 유체 구동 장치가 본원 발명자들에 의해 제안되어 있다.
이러한 정전 구동 유체 토출 장치에 있어서는, 진동판의 강도(반발력)와 소비 전력이 중요한 사양이 된다. 예를 들어, 정전 구동을 이용한 다이어프램 방식으로서, 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 구비하고, 이 진동판을 구동하는 것으로 진동판에 절연막을 통해 진동판측 전극이 설치되고, 상기 진동판측 전극에 대향하고 또한 공간을 통해 기판측 전극이 설치되어 있고, 상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥이 설치되어 있는 유체 구동 장치가, 본원 발명자들에 의해 제안되어 있다. 이 유체 구동 장치와 같이, 개별로 형성되어 있는 진동판측 전극을 지지 기둥에 걸리지 않는 크기로 직사각형 으로 형성한 구성에서는 전압을 인가한 경우, 진동판의 변형에 의해 응력이 전극과 지지 기둥 사이에 집중하고, 진동판이 약해져 반발력이 부족하다는 문제점이 염려된다.
본 발명의 유체 구동 장치는 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과, 상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 설치한 진동판측 전극과, 상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과, 상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과, 상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 구비한 유체 구동 장치에 있어서, 상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 속을 통해 상기 지지 기둥 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성된 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 유체 구동 장치는 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과, 상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 설치한 진동판측 전극과, 상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과, 상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과, 상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 구비한 유체 구동 장치에 있어서, 상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 사이에 연장 형성된 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법은 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴 상측 및 상기 희생층 패턴의 측벽측 및 상기 지지 기둥 형성 영역의 바닥부의 일부에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제3 절연막 상에 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 진동판측 전극과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정을 구비한 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법은 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과, 상기 지지 기둥 형성 영역 사이를 포함하는 상기 희생층 패턴 상에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제3 절연막 상에 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정을 구비한 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치는 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과, 상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 설치한 진동판측 전극과, 상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과, 상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과, 상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 갖고, 상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 속을 통해 상기 지지 기둥 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성되고, 상기 진동판 상에 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실이 형성되어 있는 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치는 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과, 상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 절연막을 통해 설치한 진동판측 전극과, 상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과, 상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과, 상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 갖고, 상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 사이에 연장 형성되고, 상기 진동판 상에 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실이 형성되어 있는 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법은 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴 상측 및 상기 희생층 패턴의 측벽측 및 상기 지지 기 둥 형성 영역의 바닥부의 일부에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제3 절연막 상에 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 진동판측 전극과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정과, 상기 진동판 상에 상기 제3 절연막을 통해 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실을 형성하는 공정을 구비한 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법은 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과, 상기 지지 기둥 형성 영역 사이를 포함하는 상기 희생층 패턴 상에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과, 상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제3 절연막 상에 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과, 상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정과, 상기 진동판 상에 상기 제3 절연막을 통해 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실을 형성하는 공정을 구비한 것을 가장 주요한 특징으로 한다.
유체의 구동에 충분한 반발력을 갖는 진동판을 구비한 후에, 쓸데없는 전력 소비를 줄이므로 소비 전력을 적게 하고, 진동판측 전극과 지지 기둥 사이에 응력 집중을 일으키는 것을 방지한다고 하는 목적을 진동판측 전극을, 지지 기둥 속에 연장 형성하는 구조, 혹은 지지 기둥 사이에 연장 형성하는 구조로 함으로써 제조 방법에 부하를 거는 일 없이 실현하였다.
<제1 실시예>
본 발명의 유체 구동 장치에 관한 제1 실시예를, 도1에 의해 설명한다. 도1의 (1)는 평면 레이아웃도의 일부를 도시하고, (2)는 (1) 중의 A-A선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하고, 도1의 (3)은 도1의 (1) 중의 B-B선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하는 것이다. 또, 도1의 (1)과 도1의 (2), (3)의 축척은 반드시 일치하고 있지 않다. 또한, 유체 구동 장치는 병렬로 배치되지만, 도면에서는 하나의 유체 구동 장치에 주목하여, 이하의 설명을 행한다.
도1에 도시한 바와 같이, 표면이 적어도 절연층에 의해 형성된 기판(11) 상에는 도전체 박막으로 이루어지는 것으로 다른 유체 구동 장치(도시하지 않음)와 공통으로 이용되는 기판측 전극(12)이 형성되어 있다. 상기 기판측 전극(12) 상에는 제1 절연막(13)이 형성되어 있다. 이 제1 절연막(13) 상에 공간(31)이 형성되도록 제2 절연막(14)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 공간(31)은 평면적으로 형성된 제1 절연막과 입체적으로 형성된 제2 절연막(14)에 의해 구성되는 것으로, 거의 직방체 형상의 공간이며, 그 공간(31)의 측부에 들어가도록 또한 빗살 형상으로 제2 절연막(14)을 포함하는 지지 기둥(21)이 형성되어 있는 것이다. 또, 상기 제1 절연막(13) 및 제2 절연막(14)은, 다음에 설명하는 진동판측 전극이 휘어졌을 때에 상기 기판측 전극(12)에 접촉하는 것을 피하기 위한 절연막이다.
상기 제2 절연막(14) 상에는 상기 공간(31)에 대해 제2 절연막(14)을 통해 각 독립적으로 구동되는 진동판측 전극(15)이 형성되어 있다. 이 진동판측 전극(15)은 평면으로부터 본 경우(평면 레이아웃도 상측으로부터 본 경우)에는 직사각형(방형 혹은 장방형)으로 형성되어 있고, 지지 기둥 형성 영역에서는 상기 공간의 측벽에 따라서, 또한 빗살 형상으로 형성되는 지지 기둥(21) 측벽에 따라서 형성되어 있는 것으로, 지지 기둥(21)의 바닥부의 일부에 연장 형성되어 있어도 좋지만, 지지 기둥(21)의 바닥부 전체면에 형성되는 것은 정전 용량의 증가를 초래하여 소비 전력이 커지므로 바람직하지 못하다. 이와 같이, 진동판측 전력(15)은 장방형의 전극을 기본으로 하고, 공간(31)의 측부에 따라서 빗살 모양과 같이 형성되는 지지 기둥 속에 연장 형성되어 있다. 또한, 인접하는 진동판측 전극(15) 사이에 누설이 생기지 않도록 하기 때문에, 진동판측 전극(15)은 서로 독립하여 형성되어 있다.
상기 제2 절연막(14) 상에는 상기 진동판측 전극(15)을 피복하는 제3 절연막(16)이 형성되어 있다. 또한 상기 제3 절연막(16) 상에는 유체에 압력 변화를 부여하는 것으로, 각 독립적으로 구동되는 진동판측 전극(11)을 일체로 가진 복수의 진동판(17)이 병렬 배치되고, 각 진동판(17)을 양쪽 대들보로 지지하도록 지지 기 둥(21)이 기판(11) 상, 실질 제1 절연막(13) 상에 형성되어 구성되어 있다. 또한 진동판(17)을 피복하도록 제3 절연막(16) 상에는 제4 절연막(18)이 형성되어 있다. 상기 제3 절연막(16)은 진동판측 전극(15)에 대해 진동판(17)의 응력을 완화하는 목적으로 형성되는 것이며, 응력 완화의 필요가 없는 경우에는 생략할 수도 있다. 이상 설명한 바와 같이, 상기 지지 기둥(21)은 상기 공간(31)측부에 들어가도록, 빗살 형상으로 형성된 지지 기둥 형성 영역에 제2 절연막(14)과 진동판측 전극(15)과 제3 절연막(16)과 진동판(17)과 제4 절연막(18)에 의해 형성되어 있다.
상기 진동판(17)은, 도시한 예로서는 단책형으로 형성되고, 진동판(17)의 측부에 따라서 각각 소정 간격(지지 기둥 사이 피치)을 두고 복수의 지지 기둥(21)이 형성되어 있다. 또, 이 소정 간격(지지 기둥 사이 피치)은 2 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 5 ㎛가 가장 적절하다. 이렇게 인접하는 진동판(17)은 지지 기둥(21)을 통해 연속하여 형성되고, 또한 지지 기둥(21)도 진동판(17)을 포함하여 형성되어 있다. 따라서, 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이의 공간(31)은 병렬하는 복수의 진동판(17) 사이에서 연통되어 있다. 각 진동판(17) 사이를 연통하는 전체의 공간(31)은 밀폐 공간이 되도록 형성되어 있다.
상기 각 진동판(17)의 지지 기둥(21)의 근방, 본 실시예에서는 1개의 진동판(17)의 측부에 따르는 각 지지 기둥(21) 사이에는, 후술하는 제조 공정에서 희생층을 에칭 제거하기 위한 기체 또는 액체를 도입하기 위한 개구부(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 희생층을 에칭 제거한 후는, 개구부는 소요의 부재에 의해 폐색된다.
상기 기판(11)은, 예를 들어 실리콘(Si)이나 갈륨 비소(GaAs) 등의 반도체 기판을 이용할 수 있고, 그 위에 절연막(도시하지 않음)을 형성한 것이다. 따라서, 기판(11)은 석영 기판을 포함하는 유리 기판 같은 절연성 기판 등을 이용할 수도 있다. 이 경우에는, 기판 표면에 절연막을 형성할 필요는 없다. 본 실시예에서는 기판(11)에, 표면에 실리콘 산화막 등에 의한 절연막을 형성한 실리콘 기판을 이용하였다.
상기 기판측 전극(12)은 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막, 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등), ITO(Indium Tin 0xide)막 등으로 형성된다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 여러 가지의 성막 방법을 이용할 수 있다. 또한, 선택 산화에 의해 기판측 전극 패턴을 형성 후, B+, P+, B+로 주입하고, p-Well 상에 채널 스톱층을 형성 후, 비소(As)를 주입 n+ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다. 마찬가지로 n-Well 상에 p+ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 불순물 도핑의 다결정 실리콘막으로 형성하였다.
상기 진동판측 전극(15)은, 상기 기판측 전극(12)과 마찬가지의 재료 및 성막 방법으로 형성할 수 있다. 즉, 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막 및 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등], ITO(Indium Tin 0xide)막 등으로 형성될 수 있다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 여러 가지의 성막 방법을 이용할 수 있다. 본 실시예에서는, 진동판측 전극(15)은 불순물 도핑의 다결정 실리콘막으로 형성하였다.
진동판측 전극(15)은 제3 절연막(16)을 통해 진동판(17)에 접합되고, 또한 진동판(17)의 절곡된 하부면 오목부 내에 삽입되도록 형성되고, 또한 공간(31)의 측벽측에 연장 형성되어 있다. 진동판(17)은, 예를 들어 절연막으로 형성되고, 특히 인장 응력이 발생하여 진동판으로서의 반발력이 높은 실리콘 질화막(SiN막)으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한 진동판(17)의 상부면에는 제4 절연막(18)이 형성되고, 이 제4 절연막(18)은 예를 들어 실리콘 산화막으로 형성된다. 또한, 제2 절연막(14), 제3 절연막(16)은, 예를 들어 실리콘 산화막으로 형성할 수 있다. 따라서, 진동판은 본 실시예에서는 실질적으로 제2 절연막(14), 진동판측 전극(15), 제3 절연막(16), 진동판(17), 제4 절연막(18)으로 구성된다.
상기 구성의 유체 구동 장치(1)는 기판측 전극(12)과 진동판측 전극(15) 사이에 전압을 인가함으로써 진동판(18)을 진동시키고, 진동판(17) 상의 유체에 압력 변화를 부여하여 그 유체를 이동시키는 것이다.
본 발명의 유체 구동 장치(1)는 진동판측 전극(15)은 지지 기둥(21) 속을 통해 지지 기둥(21) 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성되어 있기 때문에, 지지 기둥(21) 바닥부 전체에 도달하도록 진동판측 전극(15)을 형성한 구성보다도 진동판(17)의 변형에 기여하지 않는 지지 기둥(21) 바닥부에 저장하는 전하량이 적어져 쓸데없이 전력이 소비되는 양이 저감된다. 또한 진동판(17)의 강도는 지지 기둥(21)에 가해지지 않도록 진동판측 전극(15)을 형성한 구성보다도, 진동판측 전극 (15)의 막 두께분만 두껍게 되기 때문에 지지 기둥(21)은 견고하게 된다는 이점이 있다. 또한, 상기 구성의 유체 구동 장치(1)의 전극에 30V를 인가하였을 때의 차지 밀도 및 분포 하중 61 ㎪를 인가하였을 때의 변형량을 조사하였다. 그 결과, 차지 밀도는 4.4 fF이며, 변형량은 13 ㎚였다. 한편, 종래 구조와 같이 진동판측 전극을 지지 기둥의 외측에 설치한 구성에서는 차지 밀도는 1.7 fF로 적지만, 변형량은 186 ㎚로 매우 커지고 진동판이 지나치게 부드러워져 반발력이 불충분하게 되었다. 또한 진동판측 전극을 지지 기둥의 바닥부 전체면까지 연장 형성한 구성에서는, 차지 밀도는 5.1 fF로 매우 커지고 소비 전력의 낭비가 많아졌지만, 변형량은 13 ㎚로 적었다. 이와 같이, 본 발명의 유체 구동 장치(1)는 차지 밀도를 그다지 증가시키지 않고, 적은 변형량으로 할 수 있었다.
<제2 실시예>
본 발명의 유체 구동 장치가 제조 방법에 관한 제1 실시예를, 도2 내지 도12의 제조 공정도에 의해 설명한다. 또, 도2 내지 도12의 제조 공정도는, 주로 상기 도1의 (1)에 도시한 평면 레이아웃도에 도시한 A-A선 단면 및 B-B선 단면과 마찬가지인 위치에 있어서의 단면 구조를 도시한다. 또, 도4에서는 희생층 패턴의 평면 레이아웃도도 더불어 도시하였다.
도2에 도시한 바와 같이, 표면이 적어도 절연성의 기판(11)을 준비한다. 이 기판(11)은, 예를 들어 본 실시예에서는 실리콘 기판 상에 절연막, 예를 들어 실리콘 산화막을 형성한 기판을 이용하였다. 상기 기판(11) 상에 공통의 기판측 전극(12)을 형성한다. 기판측 전극(12)은 본 실시예에서는, 예를 들어 화학적 기상 성 장(CVD)법에 의해 아몰퍼스 실리콘 막을 성막한 후, 불순물로서 예를 들어 인(P)을 도핑한다. 그 후, 열 처리에 의해 도핑한 불순물을 활성화하여 도전성을 갖는 전극으로서 형성하였다. 이에 의해 다결정 실리콘의 기판측 전극(12)이 형성된다.
상기 기판측 전극(12)은 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막으로 형성하였지만, 예를 들어 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등], ITO(Indium Tin 0xide)막 등으로 형성할 수도 있다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 여러 가지의 성막 방법을 이용할 수 있다. 또한, 선택 산화에 의해 기판측 전극 패턴을 형성 후, B+, P+, B+로 주입하고, p-Well 상에 채널 스톱층을 형성 후, 비소(As)를 주입 n+ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다. 마찬가지로 n-Well 상에 p+ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다.
다음에, 도3에 도시한 바와 같이, 기판측 전극(12)의 표면 상에 제1 절연막(13)을 형성한다. 제1 절연막(13)은, 예를 들어 1000 ℃ 정도의 고온의 감압 CVD법 또는 열 산화법에 의해 형성할 수 있다. 이 제1 절연막(13)은 기판측 전극(11)의 보호막, 후술하는 희생층을 에칭하는 에칭액 또는 에칭 가스에 대해 내성이 있는 막, 또한 진동판과 기판측 전극이 접근하였을 때 방전 방지 및 진동판이 기판측 전극(11)에 접촉한 경우의 쇼트 방지 등의 기능을 구비하는 것이 요구된다. 제1 절연막(13)으로서는, 예를 들어 6불화 유황(SF6) 혹은 4불화 탄소(CF4), 2불화 크세 논(XeF2)에 의한 에칭 가스를 이용할 때는 산화 실리콘(SiO2)막으로 하여, 예를 들어 불산에 의한 에칭액을 이용할 때는 질화 실리콘(SiN)막으로 할 수 있다. 다음에, 제1 절연막(13)의 전체면 상에 희생층(41)을 형성한다. 희생층(41)으로서, 본 실시예에서는 다결정 실리콘막을 CVD법으로부터 퇴적한다.
다음에, 도4에 도시한 바와 같이 통상의 리소그래피 기술과 에칭 기술을 이용하여, 다음에 형성하는 진동판을 지지하는 지지 기둥(소위 앵커)을 형성해야 할 부분(도시는 하지 않지만 보조 지지 기둥을 형성하는 경우에는 그 보조 지지 기둥에 대응하는 부분도 포함함)의 희생층(41)을 선택적으로 에칭 제거하고 개구부(42)를 형성하여 희생층 패턴(43)을 형성한다. 즉, 하나의 희생층 패턴(43)은, 기본적으로는 직방체 형상으로 형성되어 지지 기둥이 형성되는 영역은 빗살 형상으로 제거되고, 그 제거 부분이 상기 개구부(42)가 되어 인접하는 유체 구동 장치의 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴(43)과 연통하는 영역은 희생층(41)에 의해 빗살 형상으로 형성되어 있다. 또, 이 희생층(41)의 에칭은 빗살 형상으로 형성하는 부분이 있기 때문에, 고정밀도인 가공을 할 수 있는 드라이 에칭이 바람직하다.
다음에, 도5에 도시한 바와 같이 상기 제1 절연막(13) 상에, 상기 희생층 패턴(43)의 표면을 피복하는 제2 절연막(14)을 형성한다. 이 제2 절연막(14)은, 제1 절연막(13)과 마찬가지로 희생층(41)을 에칭하는 에칭액 또는 에칭 가스에 대해 내성을 갖는 막으로 형성한다. 본 실시예에서는 다결정 실리콘막에 의한 희생층(41)을 예를 들어, 6불화 유황(SF6) 혹은 4불화 탄소(CF4), 2불화 크세논(XeF2)을 이용 하여 에칭 제거하므로, 제2 절연막(14)으로서 실리콘 산화막(SiO2막)을 열 산화 또는 CVD에 의해 형성한다. 또한, 상기 제1, 제2 절연막(13, 14)은 진동판측 전극의 보호 및 진동판과 기판측 전극(12)이 접근하였을 때 방전 방지 및 진동판이 기판측 전극(12)에 접촉한 경우의 쇼트 방지 등의 기능을 구비하는 것이 요구된다. 또한, 불산에 의해, 산화 실리콘(SiO2막) 희생층을 에칭하도록 희생층의 에칭제로 기판측 전극이 에칭되지 않는 경우에, 또한 제2 절연막(14)만이라도 충분한 내압을 확보할 수 있는 경우에는 제1 절연막을 생략하는 것이 가능하다.
다음에, 도6에 도시한 바와 같이 상기 제2 절연막(14) 상에 각 독립된 진동판측 전극(15)을 형성한다. 진동판측 전극(15)은 본 실시예에서는, 예를 들어 화학적 기상 성장(CVD)법에 의해 아몰퍼스 실리콘막을 성막한 후, 불순물로서 예를 들어 인(P)을 도핑한다. 그 후, 열 처리에 의해 도핑한 불순물을 활성화하고, 도전성을 갖는 전극으로서 형성하였다. 이에 의해 다결정 실리콘의 진동판측 전극(15)이 형성된다. 진동판측 전극(15)은 지지 기둥 속에도 형성하기 때문에, 희생층 패턴(43) 상측 및 희생층 패턴(43)의 측벽측 및 지지 기둥 형성 영역의 바닥부의 일부에 제2 절연막(14)을 통해 형성된다. 본 실시예에서는, 지지 기둥 바닥부의 일부에도 진동판측 전극(15)이 연장 형성되어 있지만, 측벽 부분에만 연장 형성하는 구성이라도 좋다.
상기 진동판측 전극(15)은 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막으로 형성하였지만, 예를 들어 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬 (Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등], ITO(Indium Tin 0xide)막 등으로 형성할 수도 있다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 여러 가지의 성막 방법을 이용할 수 있다.
다음에, 도7에 도시한 바와 같이 상기 진동판측 전극(15)을 피복하는 제3 절연막(16)을 형성한다. 이 제3 절연막(16)은, 예를 들어 진동판측 전극(15)의 표면을 열 산화하여 실리콘 산화(SiO2)막으로 형성해도 좋고, 또는 화학적 기상 성장(CVD)법 등에 의해 산화 실리콘을 퇴적하여 형성해도 좋다. 상기 제3 절연막(16)은 진동판측 전극(15)에 대해 다음에 형성하는 진동판(17)의 응력을 완화하는 목적으로 형성되는 것이며, 응력 완화가 필요가 없는 경우에는 생략할 수도 있다.
다음에, 도8에 도시한 바와 같이 제3 절연막(16) 상의 전체면에 유체로 압력 변화를 부여하는 진동판(17)을 형성한다. 상기 진동판(17)은, 예를 들어 절연막으로 형성되고, 특히 인장의 응력이 발생하여 진동판으로서의 반발력이 높은 실리콘 질화막(SiN막)으로 형성하는 것이 바람직하다. 그 성막 방법으로서는, 예를 들어 감압 CVD법을 들 수 있다. 상기한 바와 같이 진동판(17)을 실리콘 질화막(SiN막)으로 형성함으로써, 진동판(17)은 인장의 응력을 갖는 것이 되고, 또한 반발력이 높은 것이 되기 때문에, 진동판으로서 바람직한 것이 된다.
다음에, 도9에 도시한 바와 같이 진동판(17)을 피복하는 제4 절연막(18)을 형성한다. 이 제4 절연막(18)은 예를 들어 실리콘 산화막으로 형성된다. 이 절연막(18)으로서는, 예를 들어 유체로서 잉크, 약액, 그 밖의 액체를 이용할 때에는 그 액체 접촉면에 친수성의 절연막(18)을 형성한다. 유체로서 기체를 이용할 때는 기체에 대해 내성이 있는 절연막(18)을 형성한다. 희생층 패턴(43)의 에칭에 있어서 6불화 유황(SF6) 혹은 4불화 탄소(CF4), 2불화 크세논(XeF2) 가스를 이용할 때는, 이 에칭 가스에 대해 내성도 있는 산화막(예를 들어 실리콘 산화막)으로 절연막(18)을 형성하는 것이 바람직하다.
실리콘 질화막에 의한 진동판(17)은 제3 절연막(16)과 제4 절연막(18)에 의해 끼워지는 구성으로 되어 있지만, 이 구성은 인장 응력을 갖는 실리콘 질화막과 압축 응력을 갖는 실리콘 산화막과의 적층 구조를 형성하는 경우에는 진동판의 휘어짐을 방지하는 데 있어서 유효하다. 실리콘 질화막과 실리콘 산화막의 적층 구조로서는 인장과 압축 응력의 상승 효과에 의해, 진동판이 크게 오목형으로 되어 버려 진동판의 변위량이 부족하다. 실리콘 질화막의 양측을 실리콘 산화막으로 덮음으로써 이 휘어짐을 완화할 수 있다. 따라서, 진동판은 본 실시예에서는 실질적으로 제2 절연막(14), 진동판측 전극(15), 제3 절연막(16), 진동판(17), 제4 절연막(18)으로 구성된다.
또한, 지지 기둥(21)은 상기 희생층 패턴(43)의 측부측에 들어가도록, 빗살 형상으로 형성된 지지 기둥 형성 영역에 제2 절연막(14)과 진동판측 전극(15)과 제3 절연막(16)과 진동판(17)과 제4 절연막(18)에 의해 형성된다.
다음에, 도10에 도시한 바와 같이 지지 기둥(21)의 근방에 제4 절연막(18), 진동판(17), 제3 절연막(16), 제2 절연막(14) 등을 관통하여 희생층 패턴(43)이 노 출되도록 개구부(44)를 형성한다. 이 개구부(44)는 희생층 패턴(43)을 에칭 제거할 때의 제외 구멍이 되는 것이고, 예를 들어 반응성 이온 에칭(RIE) 등의 이방성 드라이 에칭으로 형성할 수 있다. 또, 이 개구부는 2 ㎛ 정사각형의 방형 이하로 충분하며, 작을수록 폐색하기 쉽다. 드라이 에칭인 경우, 0.5 ㎛ 정사각형의 방형이라도 충분히 희생층 에칭이 가능한 것을 확인하였다. 또한 본 예에서는, 얇은 진동판(17)을 이용한 경우, 진동판(17) 자체의 반발력을 높이기 위해, 진동판(17)의 중앙부 바로 아래에 보조 지지 기둥(소위 포스트)(도시하지 않음)을 지지 기둥(21)과 함께 형성하는 것도 가능하다.
다음에, 도11에 도시한 바와 같이 개구부(44)를 통해 에칭액 또는 에칭 가스를 도입하고, 본 실시예에서는 6불화 유황(SF6) 혹은 4불화 탄소(CF4), 2 불화 크세논(XeF2) 가스를 도입하여 희생층 패턴(43)[상기 도10 참조]을 에칭 제거하고, 진동판측 전극(15)을 일체로 갖는 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이에 공간(31)을 형성한다. 이 경우, 개구부(44)가 진동판(17)의 긴 변에 따라서 복수 형성되고, 개구부(44)를 통해 진동판(17)의 짧은 변에 따르는 방향에 에칭이 진행되기 때문에, 단시간에서의 에칭이 가능해진다. 희생층 패턴(43)으로서 다결정 실리콘과 같은 실리콘을 사용한 경우에는 6불화 유황(SF6) 혹은 4불화 탄소(CF4), 2 불화 크세논(XeF2) 가스에 의해 에칭 제거할 수 있다. 희생층 패턴(43)으로서 실리콘 산화막(SiO2막)을 사용한 경우에는 불산의 에칭액에 의해 에칭 제거할 수 있다. 희생층 패턴(43)을 에칭액으로 제거하였을 때에는 건조 처리를 행한다. 이 결과, 희생층 패턴(43)을 제거한 영역에 공간(31)을 형성하는 동시에, 이 공간(31) 측부에 형성된 지지 기둥 형성 영역에 제2 절연막(14), 진동판측 전극(15), 제3 절연막(16), 진동판(17) 및 제4 절연막(18)에 의해 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥(21)이 형성된다.
다음에, 도12에 도시한 바와 같이 상기 개구부(44)를 밀봉 부재(45)에 의해 밀봉한다. 밀봉에는 알루미늄(Al) 등의 금속 스퍼터링법에 의한 밀봉도 가능하지만, 진동실이 되는 공간(31)이 감압이 되므로 진동판(17)이 오목형이 되고, 진동판(17)의 지지 기둥(21)(혹은 보조 지지 기둥)의 근방에 응력이 항상 가해진다. 또한 오목형이 됨으로써 진동판(17)의 가동 범위는 좁아진다. 이 점을 고려하여, 예를 들어 붕소ㆍ인ㆍ실리케이트 유리(BPSG)막을 성막한 후, 리플로우 처리에 의해 개구부(44)를 매립하는 방법을 채용할 수도 있다. 리플로우 처리할 때, 질소(N2) 가압 분위기로 행함으로써 진동실이 되는 공간(31)의 압력을 원하는 값으로 할 수 있게 된다. 또한, 후술의 압력실을 형성하는 부재의 점성을 이용하여 개구부(44)를 막을 수도 있다. 이와 같이 하여, 유체 구동 장치(1)가 제조된다.
본 발명의 유체 구동 장치(1)의 제조 방법은 희생층 패턴(43) 상측 및 희생층 패턴(43)의 측벽측 및 지지 기둥 형성 영역의 바닥부의 일부에 제2 절연막(14)을 통해 진동판측 전극(15)을 형성하는 공정을 구비하고 있기 때문에, 진동판측 전극(15)은 지지 기둥(21) 속을 통해 지지 기둥(21) 바닥부의 일부에 도달하도록 연 장 형성되기 때문에, 지지 기둥(21) 바닥부 전체에 걸치도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판(17)의 변형에 기여하지 않는 지지 기둥(21) 바닥부에 저장되는 전하량이 적어져 쓸데없이 전력이 소비되는 양이 저감되는 구성으로 형성할 수 있다. 또 진동판(17)의 강도는 지지 기둥(21)에 가해지지 않도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판측 전극(15)의 막 두께만큼만 두껍게 되기 때문에, 지지 기둥(21)은 견고하게 되도록 구성할 수 있다고 하는 이점이 있다.
<제3 실시예>
다음에, 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치에 관한 제1 실시예를, 도13의 개략 구성 사시도 및 도14의 개략 구성 단면도에 의해 설명한다. 본 실시예에서는, 일예로서 본 발명의 유체 구동 장치를 이용한 정전 구동 유체 토출 장치의 일예로서 정전 헤드를 설명한다.
우선, 도13에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 정전 구동 유체 토출 장치(정전 헤드)(1)는 정전기력에 의해 구동(진동)하는 복수의 진동판(17)을 고밀도로 병렬 배치하여 이루어지는 유체 구동 장치(2)와, 그 각 진동판(17) 상에 대응하는 위치에 각각 유체(61)(화살표로 나타냄)가 저장되는 압력실(소위 캐비티)(22) 및 유체(61)를 외부로 토출하는 토출부(53), 본 예로서는 노즐(유체로서 액체를 이용하기 때문에)이 형성된 격벽 구조체(54)를 구비한, 이른바 유체 공급부(55)로 이루어진다. 또한, 도면에 도시한 구성에서는 지지 기둥(앵커)(21) 사이에 보조 지지 기둥(포스트)(23)이 형성된 구성을 나타냈다.
또한, 도14에 도시한 바와 같이 본 발명의 유체 구동 장치(1)에 대해, 진동 판(17)을 지지하는 지지 기둥(21)에 대응하는 위치에 유체 공급부(55)의 격벽(52)이 형성되도록, 압력실(51) 및 노즐(53)을 가진 격벽 구조체가 형성되어 있다. 즉 유체 공급부(55)가 배치된다. 압력실(51)은 유체의 공급로(도시하지 않음)에 연통하고 있다.
다음에, 상기 정전 구동 유체 토출 장치(2)의 동작을, 상기 도15를 이용하여 설명한다. 또, 하기의 설명에 있어서 상기 도1, 도13, 도14 등에 의해 설명한 구성 부품과 마찬가지인 하기 구성 부품에는 동일 부호를 부여하여 설명한다.
도15의 (1)에 도시한 바와 같이, 유체 구동 장치(1)에 있어서 기판측 전극(12)과 진동판측 전극(15) 사이에 소요의 전압을 인가하면, 정전 인력이 발생하여 진동판측 전극(15)을 갖는 진동판(17)이 기판측 전극(12) 측으로 휜다. 반대로, 기판측 전극(12) 및 진동판측 전극(15) 사이에의 전압 인가를 개방하면, 도15의 (2)에 도시한 바와 같이 진동판(17)은 정전력으로부터 개방되고, 자신의 북원력에 의해 감쇠 진동한다. 이 진동판(17)의 상하 구동에 의한 압력실(51)의 용적 변동으로, 압력실(51) 내의 유체(61)가 노즐(53)로부터 외부로 토출되고, 또한 압력실(51) 내로 유체(61)가 공급된다. 진동판(17)이 기판측 전극(12) 측으로 휘면, 공간(31)이 폐쇄 공간인 경우에 그 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이의 공기는 압축되기 때문에 진동판(17)의 굴곡을 저해하고자 하지만, 지지 기둥(21)[보조 지지 기둥(23)]에서의 지지 구조이기 때문에, 인접하는 진동판(17) 아래의 공간(31)에 압축된 공기를 도피할 수 있어 충분히 진동판(17)을 휘게 할 수 있다.
<제4 실시예>
다음에, 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치가 제조 방법에 관한 제1 실시예를, 도16, 도17의 제조 공정도에 의해 설명한다. 또, 도16, 도17의 공정도는 상기 도1의 (1)에 도시한 평면 레이아웃도에 도시한 A-A선 단면 및 B-B선 단면과 마찬가지인 위치에 있어서의 단면 구조를 도시한다.
상기 도2 내지 도12에 의해 설명한 제조 방법에 의해 유체 구동 장치(1)를 제조한 후, 도16에 도시한 바와 같이 유체 구동 장치(1) 상에 격벽 형성막을 성막한다. 이 격벽 형성막은, 예를 들어 광 경화성 수지 재료, 예를 들어 감광성을 갖는 에폭시 수지 재료로 형성할 수 있다.
그 후, 리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 상기 격벽 형성막을 패터닝하고, 유체를 저장하는 압력실(소위 챔버)(51) 및 이 압력실(51)에 연통하는 유체의 공급 유로(도시하지 않음)를 구성하는 격벽[52(52A)]을 형성한다. 즉, 진동판(17) 상에 압력실(51)을 형성하여, 예를 들어 인접하는 유체 구동 장치(1)의 지지 기둥(21) 사이 위에 압력실(51)을 구성하기 위한 격벽(52)을 형성한다.
다음에, 도17에 도시한 바와 같이 각 압력실(51)의 상부를 폐색하도록, 토출부(예를 들어 노즐)(53)를 갖는 격벽[52(52B)]을 상기 격벽(52A)의 상단부면에 접합 혹은 접착한다. 이 격벽(52B)은, 예를 들어 시트형 부재(소위 노즐 시트)로 이루어지고, 예를 들어 니켈 및 스테인레스 등의 금속 또는 Si 웨이퍼 등의 소요의 재료로 형성할 수 있다. 상기 설명한 공정을 거쳐, 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치(2)를 얻는다.
또, 상기 광 경화성 수지의 점성을 조절함으로써, 상기 도12에 의해 설명한 진동판(17)의 개구부(44)를 금속 스퍼터링에 의해 밀봉 부재(45)를 형성하지 않고, 이 광 경화성 수지를 이용하여 밀봉 부재(45)를 형성하여 밀봉할 수 있다.
본 실시예에 관한 유체 구동 장치(1)에 따르면, 진동판(17)을 정전기력에 의해 휘게 하고, 그 북원력을 구동력으로 함으로써, 미소 유체를 정밀도 좋게 제어하여 공급하는 것이 가능해진다. 진동판(17)의 중간부 바로 아래로 보조 지지 기둥(23)을 설치할 때는, 진동판(17)을 얇게 해도 또는 진동판(17)의 짧은 변 폭을 길게 해도, 진동판(17)의 지지 기둥(21) 사이의 길이가 외관상 짧아져 진동판(17)의 반발력을 크게 할 수 있으므로 필요한 구동력을 얻을 수 있다.
진동판(17)을 이와 일체의 복수의 지지 기둥(21)에 의해 지지하고, 지지 기둥(21)의 근방에 희생층 패턴(43)을 에칭할 때의 에칭제 도입용의 개구부(44)를 설치한 구성으로 함으로써, 긴 변 약 0.5 ㎜ 내지 3 ㎜, 짧은 변 약 15 ㎛ 내지 100 ㎛의 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이의 공간(31)의 형성에 있어서, 진동판(17) 하의 희생층 패턴(43)을 제거함으로써 형성되는 공간(31)을 짧은 변측을 향해 에칭 형성할 수 있으므로, 단시간에서의 에칭이 가능해지는 동시에, 각 인접하는 진동판(17) 하의 공간(31)을 동시에, 또한 정밀도 좋게 형성하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 유체에 대한 구동력을 확보하여 고밀도화를 가능하게 한 유체 구동 장치(1)를 제공할 수 있다.
하부의 기판측 전극(12)을 공통 전극으로 하고, 상부의 진동판측 전극(15)을 복수의 독립 전극으로서 형성함으로써, 진동판(17) 하부면을 평평하게 형성할 수 있다. 하부의 기판측 전극(12)을 개별로 한 경우에는, 전극의 두께에 기인하는 단 차가 진동판(17)의 단차가 되어 나타나기 때문에, 진동판(17)의 인장 응력이 그 단차로 완화되어 인장 응력이 작동되지 않는다. 한편, 질화 실리콘(SiN)막에 의한 진동판(17)과 다결정 실리콘(Si)으로 이루어지는 진동판측 전극(15)은 진동판(17)의 단차부에 의해 형성된 하부면측에 제3 절연막(16)을 통해 진동판측 전극(15)이 밀착되어 배치되어 있기 때문에, 진동판(17)에 단차부가 있어도 진동판(17)의 장력이 단차부에서 흡수되는 일이 없다.
또, 질화 실리콘(SiN)막에 의한 진동판(17)과 다결정 실리콘(Si)으로 이루어지는 진동판측 전극(15)의 상하 관계를 교체한 경우, 즉 질화 실리콘막에 의한 진동판(17)을 먼저 형성하고, 그 위에 다결정 실리콘의 진동판측 전극(15)을 형성한 경우, 진동판(17)을 평탄하게 할 수 있지만, 기판측 전극(12)과 진동판측 전극(15) 사이에 인가된 전압은 비유전률이 높은 SiN막에도 분배되기 때문에, 진동판(17) 하부면과 기판측 전극(12) 상부면의 공간(31)에 작동하는 실효 전압이 저하되고, 그에 따라 정전 인력이 저하되어 진동판(17)의 변위량도 저하되므로, 저소비 전력 구동을 목표로 하는 경우에 불리해진다.
압력실(51)에 공급되는 유체(61)가 액체인 경우, 액체가 접하는 부분이 도체인 액체(61)에 도체 표면으로부터 기포가 생기거나 도체 표면이 부식되는 경우가 있지만, 본 실시예에서는 진동판측 전극(15) 상에 진동판(17)이 있고, 진동판(17)의 표면이 제4 절연막(18)으로 피복되어 있으므로, 그와 같은 문제는 발생하지 않는다.
또한, 유체(61)가 액체인 경우, 진동판(17)의 표면에 친수성막의 제4 절연막 (18)을 형성함으로써 압력실(51) 내로의 액체(61)의 유입을 원활하게 행하도록 할 수 있다. 또한, 유체(61)가 기체인 경우에는 진동판(17)의 표면에 기체에 대해 내성이 있는 제4 절연막(18)을 형성함으로써 진동판(17)이 기체로 침범되는 일이 없다.
본 실시예에 관한 유체 구동 장치(1)의 제조 방법에 따르면, 희생층(41), 진동판(17)을 기상 형성함으로써 다음과 같은 효과를 발휘한다. 전극간 간격의 균일성, 진동판(17)의 막 두께의 균일성이 높아지고, 각 진동판(17) 사이의 동작 전압의 변동이 작아진다. 진동판(17)의 표면의 평탄도가 높아진다. 전극 간격, 진동판(17)의 막 두께의 제어가 쉬워져 성막 시간, 온도에 의해 원하는 막 두께의 진동판(17)을 쉽게 만들 수 있다. 일반의 반도체 프로세스로 쉽게 작성할 수 있으므로 양산성도 우수하다.
지주(21)의 근방에 개구부(44)를 형성하고, 이 개구부(44)를 통해 희생층 패턴(43)을 에칭 제거하므로, 정밀도 좋게 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이의 공간(31)을 형성할 수 있다. 개구부(44)는 진동판(17)의 길이 방향에 따라서 복수 형성되므로, 희생층 패턴(43)의 에칭은 진동판(17)의 짧은 변 방향에 이루어져 에칭 시간의 단축을 도모할 수 있다.
본 실시예에 관한 정전 구동 유체 토출 장치(2)에 따르면, 상술한 유체 구동 장치(1)를 구비함으로써 유체(61)의 토출부(53), 본 실시예에서는 노즐을 고밀도로 배치할 수 있는 동시에, 높은 구동력으로 미소량의 유체(61)를 정밀도 좋게 제어하여 공급할 수 있다.
정전 구동 유체 토출 장치(2)는 압력실(51)로서 고압력실, 중압력실 및 저압력실이 복수 설치되고, 각 압력실(51)을 연결하여 각 압력실(51) 사이에 역류 방지 밸브를 배치하여 압력차로 유체를 흘리도록 한 구성의 것도 포함한다. 그 일예를 도18에 의해 설명한다. 도18에서는 도18의 (1)에 평면도를 도시하고, 도18의 (2)에 단면도를 도시하고, 도18의 (3), (4)에 동작을 설명하는 단면도를 도시한다.
도18의 (1), (2)에 도시한 바와 같이, 정전 구동 유체 토출 장치(2)는 본 발명의 유체 구동 장치(1)를 구비하고, 유체 구동 장치(1)의 각각 상부에 압력실(51)이 설치되어 있고, 이들이 복수 설치되어 있는 것이다. 상기 압력실(51)은, 예를 들어 고압력실, 중압력실 및 저압력실이 설치되고, 각 압력실(51)은 유로(71, 72)에 의해 연결되고, 각 압력실(51) 사이에는 역류 방지 밸브(75, 76)가 배치되어 있다. 이 역류 방지 밸브(75, 76)는 하류측을 지지점으로 하여 개폐하는 것이다. 도면 중의 화살표는 유체가 흐르는 방향을 나타낸다.
상기 정전 구동 유체 토출 장치(2)는, 도18의 (3)에 도시한 바와 같이 유체 구동 장치(1)에 있어서, 기판측 전극(12)과 진동판측 전극(15) 사이에 소요의 전압을 인가하면, 정전 인력이 발생하여 진동판측 전극(15)을 갖는 진동판(17)이 기판측 전극(12)의 측으로 휜다. 반대로, 기판측 전극(12) 및 진동판측 전극(15) 사이에의 전압 인가를 개방하면, 도18의 (4)에 도시한 바와 같이 진동판(17)은 정전력으로부터 개방되고, 자신의 복원력에 의해 감쇠 진동한다. 이 진동판(17)의 상하 구동에 의해 압력실(51)이 용적 변동을 일으킨다. 도18의 (3)에 도시한 바와 같이, 압력실(51)의 용적이 확대되면 압력실(51)은 감압되므로, 하류측에 대해 부압 상태가 되어 역류 방지 밸브(75)는 개방 상태가 된다. 한편, 상류측에 대해서도 부압 상태가 되므로 역류 방지 밸브(76)는 폐색된다. 그리고, 도18의 (4)에 도시한 바와 같이, 압력실(51)의 용적이 축소되면 압력실(51)은 가압되므로, 하류측에 대해 고압 상태가 되어 역류 방지 밸브(75)는 폐색 상태가 되고, 한편, 상류측에 대해서도 고압 상태가 되므로 역류 방지 밸브(76)는 개방된다. 이와 같이 하여, 압력실(51)의 전후에 압력차를 생기게 함으로써 유체(61)를 화살표 방향으로 송급할 수 있다.
정전 구동 유체 토출 장치(12)는 도시는 하지 않지만, 유체로서 기체를 이용할 때에는 기본적으로 압력실(51)의 외부에의 토출구에 밸브를 설치하도록 하여 구성할 수 있다.
본 발명에서는 접합을 이용하지 않은 서페이스 마이크로 머시닝에 의해 진동판(17)을 포함하는 유체 구동 장치(1), 유체의 압력실(51) 및 토출부(예를 들어 노즐)(53)를 갖는 격벽 구조체(54)로 이루어지는 정전 구동 유체 토출 장치(12)를 제조 방법하는 것이 가능해진다. 지주(21)의 근방에 설치한 개구부(44)로부터 희생층 패턴(43)을 에칭 제거하는 공정을 포함하여 표준적인 반도체 프로세스를 이용할 수 있으므로, 유체 구동 장치(1), 정전 구동 유체 토출 장치(2)의 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 유체 구동 장치(1) 상에 별도로 형성한 토출부(예를 들어 노즐)(53), 압력실(51) 및 유체 공급 유로(도시하지 않음)를 갖는 격벽 구조체(54)를 접합하여 정전 구동 유체 토출 장치(2)를 제조할 수도 있다. 또한 개구부(44)로서는, 예를 들어 도19에 도시한 바와 같이 1개의 지주(21)의 근방에 복수 형성할 수도 있다. 도면에서는 지주(21)의 길이 방향 양측에 2개씩, 짧은 방향에 1개씩 형성되어 있지만, 그 개수는 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 형성 위치에 대해서도 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 지주(21), 보조 지주(23)는 진동판(17), 진동판측 전극(15) 및 제2 절연막(14), 제3 절연막(16), 제4 절연막(18)을 구성하는 재료의 일부로 형성할 수 있다.
(제5 실시예)
다음에, 본 발명의 유체 구동 장치에 관한 제2 실시예를 도20에 의해 설명한다. 본 제2 실시예의 유체 구동 장치는 상기 제1 실시예에서 설명한 유체 구동 장치에 있어서, 진동판측 전극의 구성이 다를 뿐이다. 따라서, 이하의 설명에 있어서는, 제1 실시예와 마찬가지가 되는 구성 부품에는 동일 부호를 부여하였다. 또한, 도20의 (1)은 평면 레이아웃도의 일부를 도시하고, 도20의 (2)는 도20의 (1) 중 A-A선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하고, 도20의 (3)은 도20의 (1) 중 B-B선에 있어서의 개략 구성 단면을 도시하는 것이다. 또한, 도20의 (1)과 도20의 (2), (3)의 축척은 반드시 일치시키고 있지 않다. 또한, 유체 구동 장치는 병렬로 배치되지만, 도면에서는 하나의 유체 구동 장치에 착안하여 이하의 설명을 행한다.
도20에 도시한 바와 같이, 표면이 적어도 절연층에 의해 형성된 기판(11) 상에는 도전체 박막으로 이루어지는 것으로 다른 유체 구동 장치(도시하지 않음)와 공통으로 이용되는 기판측 전극(12)이 형성되어 있다. 상기 기판측 전극(12) 상에는 제1 절연막(13)이 형성되어 있다. 이 제1 절연막(13) 상에 공간(31)이 형성되 도록 제2 절연막(14)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 공간(31)은 평면적으로 형성한 제1 절연막과 입체적으로 형성된 제2 절연막(14)에 의해 구성되는 것으로, 대략 직육면체 형상의 공간이며, 그 공간(31)의 측부로 인입하도록 또한 빗살형으로 제2 절연막(14)을 포함하는 지주(21)가 형성되어 있는 것이다. 또한, 상기 제1 절연막(13) 및 제2 절연막(14)은 후에 설명하는 진동판측 전극이 휘어졌을 때에 상기 기판측 전극(12)에 접촉하는 것을 피하기 위한 절연막이다.
상기 제2 절연막(14) 상에는 상기 공간(31)에 대해 제2 절연막(14)을 거쳐서 각 독립적으로 구동되는 진동판측 전극(15)이 형성되어 있다. 이 진동판측 전극(15)은 평면으로부터 보면(평면 레이아웃도 상방으로부터 본 경우) 직사각형(사각형 혹은 직사각형)으로 형성되어 있고, 지주 형성 영역 사이에 연장 형성되어 있다. 따라서, 진동판측 전극(15)은 지주 형성 영역 사이에 빗살형으로 형성되어 있다. 이와 같이, 진동판측 전력(15)은 직사각형의 전극을 기본으로 하고, 빗살과 같이 지주 형성 영역 사이에 연장 형성되어 있다. 또한, 인접하는 진동판측 전극(15) 사이에 링이 생기지 않도록 하기 위해, 진동판측 전극(15)은 서로 독립되어 형성되어 있다.
상기 제2 절연막(14) 상에는 상기 진동판측 전극(15)을 피복하는 제3 절연막(16)이 형성되어 있다. 또한 상기 제3 절연막(16) 상에는 유체에 압력 변화를 부여하는 것으로, 각 독립적으로 구동되는 진동판측 전극(11)을 일체로 가진 복수의 진동판(17)이 병렬 배치되고, 각 진동판(17)을 양측 빔으로 지지하도록 지주(21)가 기판(11) 상, 실질 제1 절연막(13) 상에 형성되어 구성되어 있다. 또한 진동판 (17)을 피복하도록 제3 절연막(16) 상에는 제4 절연막(18)이 형성되어 있다. 상기 제3 절연막(16)은 진동판측 전극(15)에 대해 진동판(17)의 응력을 완화시킬 목적으로 형성되는 것이고, 응력 완화의 필요가 없는 경우에는 생략할 수도 있다. 이상 설명한 바와 같이, 상기 지주(21)는 상기 공간(31)측부로 인입하도록 빗살형으로 형성된 지주 형성 영역에 제2 절연막(14)과 진동판측 전극(15)과 제3 절연막(16)과 진동판(17)과 제4 절연막(18)에 의해 형성되어 있다.
상기 진동판(17)은, 나타낸 예에서는 단책형으로 형성되고, 진동판(17)의 측부에 따라서 각각 소정 간격(지주간 피치)을 두고 복수의 지주(21)가 형성되어 있다. 또한, 이 소정 간격(지주간 피치)은 2 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 5㎛가 적합하다. 인접하는 진동판(17)은 지주(21)를 거쳐서 연속해서 형성되고, 또한 지주(21)도 진동판(17)을 포함하여 형성되어 있다. 따라서, 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이의 공간(31)은 병렬하는 복수의 진동판(17) 사이에서 연통되어 있다. 각 진동판(17) 사이를 연통하는 전체의 공간(31)은 밀폐 공간이 되도록 형성되어 있다.
상기 각 진동판(17)의 지주(21)의 근방, 본 실시예에서는, 1개의 진동판(17)의 측부에 따르는 각 지주(21) 사이에는 후술하는 제조 공정에서 희생층을 에칭 제거하기 위한 기체 또는 액체를 도입하기 위한 개구부(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 희생층을 에칭 제거한 후에는, 개구부는 소요의 부재에 의해 폐색된다.
상기 기판(11)은, 예를 들어 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs) 등의 반도체 기판을 이용할 수 있고, 그 위에 절연막(도시하지 않음)을 형성한 것이다. 따라서, 기판(11)은 석영 기판을 포함하는 유리 기판과 같은 절연성 기판 등을 이용할 수도 있다. 이 경우에는 기판 표면에 절연막을 형성할 필요는 없다. 본 실시예에서는 기판(11)에, 표면에 실리콘 산화막 등에 의한 절연막을 형성한 실리콘 기판을 이용하였다.
상기 기판측 전극(12)은 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막, 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등], ITO(Indium Tin Oxide)막 등으로 형성된다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 다양한 성막 방법을 이용할 수 있다. 또한, 선택 산화에 의해 기판측 전극 패턴을 형성한 후, B＋, P＋, B＋로 주입하고, p-Well 상에 채널 스톱층을 형성한 후, 비소(As)를 주입하여 n＋ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다. 마찬가지로 n-Well 상에 p＋ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 불순물 도핑의 다결정 실리콘막으로 형성하였다.
상기 진동판측 전극(15)은 상기 기판측 전극(12)과 같은 재료, 성막 방법으로 형성할 수 있다. 즉, 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막, 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등], ITO(Indium Tin Oxide)막 등으로 형성될 수 있다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 다양한 성막 방법을 이용할 수 있다. 본 실시예에서는, 진동판측 전극(15)은 불순물 도핑의 다결정 실리콘막으로 형성하였다.
진동판측 전극(15)은 제3 절연막(16)을 거쳐서 진동판(17)에 접합되고, 또한 진동판(17)의 절곡된 하면 오목부 내에 삽입되도록 형성되고, 또한 공간(31)의 측벽측에 연장 형성되어 있다. 진동판(17)은, 예를 들어 절연막으로 형성되고, 특히 인장의 응력이 발생하여 진동판으로서의 반발력이 높은 실리콘 질화막(SiN막)으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한 진동판(17)의 상면에는 제4 절연막(18)이 형성되고, 이 제4 절연막(18)은, 예를 들어 실리콘 산화막으로 형성된다. 또한, 제2 절연막(14), 제3 절연막(16)은, 예를 들어 실리콘 산화막으로 형성할 수 있다. 따라서, 진동판은, 본 실시예에서는 실질적으로 제2 절연막(14), 진동판측 전극(15), 제3 절연막(16), 진동판(17), 제4 절연막(18)으로 구성된다.
상기 구성의 유체 구동 장치(3)는 기판측 전극(12)과 진동판측 전극(15) 사이에 전압을 인가함으로써 진동판(18)을 진동시키고, 진동판(17) 상의 유체에 압력 변화를 부여하여 그 유체를 이동시키는 것이다.
본 발명의 유체 구동 장치(3)는, 진동판측 전극(15)은 지주(21) 중을 통해 지주(21) 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성되어 있으므로, 지주(21) 바닥부 전체에 이르도록 진동판측 전극(15)을 형성한 구성보다도 진동판(17)의 변형에 기여하지 않는 지주(21) 바닥부에 고이는 전하량이 적어져 전력이 불필요하게 소비되는 양이 저감된다. 또한 진동판(17)의 강도는 지주(21)에 걸리지 않도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 견고해진다는 이점이 있다. 또한, 상기 구성의 유체 구동 장치(3)의 전극에 30 V를 인가하였을 때의 차지 밀도 및 분포 하중 61 ㎪를 인가하였을 때의 변형량을 조사하였다. 그 결과, 차지 밀도는 2.7 fF이고, 변형량은 88 ㎚였다. 한편, 종래 구조와 같이 지주 내에 진동판측 전극을 연장 형성하지 않 고, 차지 밀도는 1.7 fF로 적지만, 변형량은 186 ㎚로 매우 커지고, 진동판을 진동시켰을 때에 진동판이 하면에 접촉하여 진동이 원활하게 일어나지 않는 상태가 되었다. 이와 같이, 본 발명의 유체 구동 장치(3)는 차지 밀도를 그다지 증가시키지 않고, 적은 변형량으로 할 수 있었다.
(제6 실시예)
본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 도21 내지 도31의 제조 공정도에 의해 설명한다. 또한, 도21 내지 도31의 제조 공정도는 주로 상기 도20의 (1)에 도시한 평면 레이아웃도에 도시한 A-A선 단면 및 B-B선 단면과 같은 위치에 있어서의 단면 구조를 도시한다. 또한, 도23에서는 희생층 패턴의 평면 레이아웃도도 더불어 도시하였다.
도21에 도시한 바와 같이 표면이 적어도 절연성인 기판(11)을 준비한다. 이 기판(11)은, 예를 들어 본 실시예에서는 실리콘 기판 상에 절연막, 예를 들어 실리콘 산화막을 형성한 기판을 이용하였다. 상기 기판(11) 상에 공통의 기판측 전극(12)을 형성한다. 기판측 전극(12)은, 본 실시예에서는, 예를 들어 화학적 기상 성장 CVD법에 의해 아몰퍼스 실리콘막을 성막한 후, 불순물로서, 예를 들어 인(P)을 도핑한다. 그 후, 열처리에 의해 도핑한 불순물을 활성화하여 도전성을 갖는 전극으로서 형성하였다. 이에 의해 다결정 실리콘의 기판측 전극(12)이 형성된다.
상기 기판측 전극(12)은 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막으로 형성하였지만, 예를 들어 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등], ITO(Indium Tin Oxide)막 등으로 형성할 수도 있 다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 다양한 성막 방법을 이용할 수 있다. 또한, 선택 산화에 의해 기판측 전극 패턴을 형성한 후, B＋, P＋, B＋로 주입하고, p-Well 상에 채널 스톱층을 형성한 후, 비소(As)를 주입하여 n＋ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다. 마찬가지로 n-Well상에 p＋ 확산층 전극을 형성하는 것도 가능하다.
다음에, 도22에 도시한 바와 같이 기판측 전극(12)의 표면 상에 제1 절연막(13)을 형성한다. 제1 절연막(13)은, 예를 들어 1000 ℃ 정도의 고온의 감압 CVD법 또는 열산화법에 의해 형성할 수 있다. 이 제1 절연막(13)은 기판측 전극(11)의 보호막, 후술하는 희생층을 에칭하는 에칭액 또는 에칭 가스에 대해 내성이 있는 막, 또한 진동판과 기판측 전극이 접근하였을 때의 방전 방지, 진동판이 기판측 전극(11)에 접촉한 경우의 쇼트 방지 등의 기능을 갖는 것이 요구된다. 제1 절연막(13)으로서는, 예를 들어 6불화황(SF6) 혹은 4불화탄소(CF4), 2불화크세논(XeF2)에 의한 에칭 가스를 이용할 때에는 산화질리콘(SiO2)막으로 하고, 예를 들어 불산에 의한 에칭액을 이용할 때에는 질화실리콘(SiN)막으로 할 수 있다. 다음에, 제1 절연막(13)의 전면 상에 희생층(41)을 형성한다. 희생층(41)으로서 본 실시예에서는 다결정 실리콘막을 CVD법으로부터 퇴적한다.
다음에, 도23에 도시한 바와 같이 통상의 리소그래피 기술과 에칭 기술을 이용하여 후에 형성하는 진동판을 지지하는 지주(소위 앵커)를 형성해야 할 부분(도 시는 하지 않지만 보조 지주를 형성하는 경우에는 그 보조 지주에 대응하는 부분도 포함함)의 희생층(41)을 선택적으로 에칭 제거하여 개구부(42)를 형성하고, 희생층 패턴(43)을 형성한다. 즉, 하나의 희생층 패턴(43)은, 기본적으로는 직육면체 형상으로 형성되고, 지주가 형성되는 영역은 빗살 형상으로 제거되고, 그 제거 부분이 상기 개구부(42)가 되고, 인접하는 유체 구동 장치의 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴(43)과 연통하는 영역은 희생층(41)에 의해 빗살 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이 희생층(41)의 에칭은 빗살 형상으로 형성하는 부분이 있으므로, 고정밀도인 가공을 할 수 있는 드라이 에칭이 바람직하다.
다음에, 도24에 도시한 바와 같이, 상기 제3 절연막(13) 상에 상기 희생층 패턴(43)의 표면을 피복하는 제2 절연막(14)을 형성한다. 이 제2 절연막(14)은 제1 절연막(13)과 마찬가지로 희생층(41)을 에칭하는 에칭액 또는 에칭 가스에 대해 내성을 갖는 막으로 형성한다. 본 실시예에서는 다결정 실리콘막에 의한 희생층(41)을, 예를 들어 6불화황(SF6) 혹은 4불화탄소(CF4), 2불화크세논(XeF2)을 이용하여 에칭 제거하므로, 제2 절연막(14)이 에칭 스토퍼가 되도록, 예를 들어 열산화 또는 CVD에 의해 실리콘 산화막(SiO2막)으로 형성한다. 또한 이 제2 절연막(14)에는 진동판측 전극의 보호, 진동판과 기판측 전극(12)이 접근하였을 때의 방전 방지, 진동판이 기판측 전극(12)에 접촉한 경우의 쇼트 방지 등의 기능을 갖는 것이 요구된다. 또한, 불산에 의해 산화실리콘(SiO2막) 희생층을 에칭하도록 희생층의 에천트로 기판측 전극이 에칭되지 않는 경우에, 또한 제2 절연막(14)만으로도 충분 한 내압을 확보할 수 있는 경우에는 제1 절연막을 생략하는 것이 가능하다.
다음에, 도25에 도시한 바와 같이 상기 제2 절연막(14) 상에 각 독립된 진동판측 전극(15)을 형성한다. 진동판측 전극(15)은, 본 실시예에서는, 예를 들어 화학적 기상 성장(CVD)법에 의해 아몰퍼스 실리콘막을 성막한 후, 불순물로서, 예를 들어 인(P)을 도핑한다. 그 후, 열처리에 의해 도핑한 불순물을 활성화하여 도전성을 갖는 전극으로서 형성하였다. 이에 의해 다결정 실리콘의 진동판측 전극(15)이 형성된다. 진동판측 전극(15)은 지주 형성 영역 사이를 포함하는 희생층 패턴(43) 상에 제2 절연막(14)을 거쳐서 형성된다.
상기 진동판측 전극(15)은 불순물을 도핑한 다결정 실리콘막으로 형성하였지만, 예를 들어 금속막[예를 들어 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등], ITO(Indium Tin Oxide)막 등으로 형성할 수도 있다. 그 성막 방법, 증착법, 기상 성장법, 스퍼터링법 등의 다양한 성막 방법을 이용할 수 있다.
다음에, 도26에 도시한 바와 같이 상기 진동판측 전극(15)을 피복하는 제3 절연막(16)을 형성한다. 이 제3 절연막(16)은, 예를 들어 진동판측 전극(15)의 표면을 열산화하여 실리콘 산화(SiO2)막으로 형성해도 좋고, 또는 화학적 기상 성장(CVD)법 등에 의해 산화실리콘을 퇴적하여 형성해도 좋다. 또한, 상기 제3 절연막(16)은 진동판측 전극(15)에 대해 진동판(17)의 응력을 완화시킬 목적으로 형성되는 것으로, 응력 완화의 필요가 없는 경우에는 생략할 수도 있다.
다음에, 도27에 도시한 바와 같이 제3 절연막(16) 상의 전면에 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판(17)을 형성한다. 상기 진동판(17)은, 예를 들어 절연막으로 형성되고, 특히 인장의 응력이 발생하여 진동판으로서의 반발력이 높은 실리콘 질화막(SiN막)으로 형성하는 것이 바람직하다. 그 성막 방법으로서는, 예를 들어 감압 CVD법을 들 수 있다. 상기와 같이 진동판(17)을 실리콘 질화막(SiN막)으로 형성함으로써 진동판(17)은 인장의 응력을 갖는 것이 되고, 또한 반발력이 높은 것이 되므로, 진동판으로서 적합한 것이 된다.
다음에, 도28에 도시한 바와 같이 진동판(17)을 피복하는 제4 절연막(18)을 형성한다. 이 제4 절연막(18)은, 예를 들어 실리콘 산화막으로 형성된다. 이 절연막(18)으로서는, 예를 들어 유체로서 잉크, 약액, 그 밖의 액체를 이용할 때에는 그 액체 접촉면에 친수성의 절연막(18)을 형성한다. 유체로서 기체를 이용할 때에는 기체에 대해 내성이 있는 절연막(18)을 형성한다. 희생층 패턴(43)의 에칭시에 6불화황(SF6) 혹은 4불화탄소(CF4), 2불화크세논(XeF2) 가스를 이용할 때에는 이 에칭 가스에 대해 내성도 있는 산화막(예를 들어 실리콘 산화막)으로 절연막(18)을 형성하는 것이 바람직하다.
실리콘 질화막에 의한 진동판(17)은 제3 절연막(16)과 제4 절연막(18)에 의해 협지되는 구성으로 되어 있지만, 이 구성은 인장 응력을 갖는 실리콘 질화막과 압축 응력을 갖는 실리콘 산화막의 적층 구조를 형성하는 경우에는 진동판의 휨을 방지하는 데 있어서 유효하다. 실리콘 질화막과 실리콘 산화막의 적층 구조에서는 인장과 압축 응력의 상승 효과에 의해 진동판이 크게 오목형이 되어 버려 진동판의 변위량이 부족하다. 실리콘 질화막의 양측을 실리콘 산화막으로 덮음으로써 이 휨을 완화시킬 수 있다. 따라서, 진동판은, 본 실시예에서는 실질적으로 제2 절연막(14), 진동판측 전극(15), 제3 절연막(16), 진동판(17), 제4 절연막(18)으로 구성된다.
또한, 지주(21)는 상기 희생층 패턴(43)의 측부측으로 인입하도록 빗살형으로 형성된 지주 형성 영역에 제2 절연막(14)과 제3 절연막(16)과 진동판(17)과 제4 절연막(18)에 의해 형성된다.
다음에, 도29에 도시한 바와 같이 지주(21)의 근방에 제4 절연막(18), 진동판(17), 제3 절연막(16), 제2 절연막(14) 등을 관통하여 희생층 패턴(43)이 노출되도록 개구부(44)를 형성한다. 이 개구부(44)는 희생층 패턴(43)을 에칭 제거할 때의 빠짐 구멍이 되는 것이고, 예를 들어 반응성 이온 에칭(RIE) 등의 이방성 드라이 에칭으로 형성할 수 있다. 또한, 이 개구부는 2 ㎛각의 사각형 이하에서 충분하고, 작을수록 폐색하기 쉽다. 드라이 에칭의 경우, 0.5 ㎛각의 사각형이라도 충분히 희생층 에칭이 가능한 것을 확인하였다. 또한 본 예에서는 얇은 진동판(17)을 이용한 경우, 진동판(17) 자체의 반발력을 높이기 위해, 진동판(17)의 중앙부 바로 아래에 보조 지주(소위 포스트)(도시하지 않음)를 지주(21)와 동시에 형성하는 것도 가능하다.
다음에, 도30에 도시한 바와 같이 개구부(44)를 통해 에칭액 또는 에칭 가스 를 도입하고, 본 실시예에서는 6불화황(SF6) 혹은 4불화탄소(CF4), 2불화크세논(XeF2) 가스를 도입하여 희생층 패턴(43)〔상기 도29 참조〕을 에칭 제거하고, 진동판측 전극(15)을 일체로 갖는 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이에 공간(31)을 형성한다. 이 경우, 개구부(44)가 진동판(17)의 긴 변에 따라서 복수 형성되고, 개구부(44)를 통해 진동판(17)의 짧은 변에 따르는 방향으로 에칭이 진행되므로, 단시간에서의 에칭이 가능해진다. 희생층 패턴(43)으로서 다결정 실리콘과 같은 실리콘을 사용한 경우에는 6불화황(SF6) 혹은 4불화탄소(CF4), 2불화크세논(XeF2) 가스에 의해 에칭 제거할 수 있다. 희생층 패턴(43)으로서 실리콘 산화막(SiO2막)을 사용한 경우에는 불산의 에칭액에 의해 에칭 제거할 수 있다. 희생층 패턴(43)을 에칭액으로 제거하였을 때에는 건조 처리를 행한다. 이 결과, 희생층 패턴(43)을 제거한 영역에 공간(31)을 형성하는 동시에, 이 공간(31)측부에 형성된 지주 형성 영역에 제2 절연막(14), 제3 절연막(16), 진동판(17) 및 제4 절연막(18)에 의해 지주 형성 영역에 지주(21)가 형성된다.
다음에, 도31에 도시한 바와 같이 상기 개구부(44)를 밀봉 부재(45)에 의해 밀봉한다. 밀봉에는 알루미늄(Al) 등의 금속 스퍼터링법에 의한 밀봉도 가능하지만, 진동실이 되는 공간(31)이 감압이 되므로 진동판(17)이 오목형이 되고, 진동판(17)의 지주(21)(혹은 보조 지주)의 근방에 응력이 항상 가해진다. 또한 오목형이 됨으로써 진동판(17)의 가동 범위는 좁아진다. 이 점을 고려하여, 예를 들어 붕소ㆍ인ㆍ실리케이트 유리(BPSG)막을 성막한 후, 리플로우 처리에 의해 개구부(44)를 매립하는 방법을 채용할 수도 있다. 리플로우 처리시에, 질소(N2) 가압 분위기에서 행함으로써 진동실이 되는 공간(31)의 압력을 원하는 값으로 하는 것이 가능해진다. 또한, 후술하는 압력실을 형성하는 부재의 점성을 이용하여 개구부(44)를 폐색할 수도 있다. 이와 같이 하여 유체 구동 장치(3)가 제조된다.
본 발명의 유체 구동 장치(3)의 제조 방법은 지주 형성 영역 사이를 포함하는 희생층 패턴(43) 상에 제2 절연막(14)을 거쳐서 진동판측 전극(15)을 형성하는 공정을 구비하고 있으므로, 지주(21) 바닥부 전체에 걸치도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판(17)의 변형에 기여하지 않는 지주(21) 바닥부에 고이는 전하량이 적어져, 전력이 불필요하게 소비되는 양이 저감되는 구성으로 형성할 수 있다. 또한 진동판(17)의 강도는 지주(21)에 걸리지 않도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 견고해진다는 이점이 있다.
(제7 실시예)
다음에, 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치에 관한 제2 실시예를 도32의 개략 구성 사시도 및 도33의 개략 구성 단면도에 의해 설명한다. 본 실시예에서는 일예로서 본 발명의 유체 구동 장치를 이용한 정전 구동 유체 토출 장치의 일예로서 정전 헤드를 설명한다.
우선, 도32에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 정전 구동 유체 토출 장치(정전 헤드)(4)는 정전기력에 의해 구동(진동)하는 복수의 진동판(17)을 고밀도로 병렬 배치하여 이루는 유체 구동 장치(3)와, 그 각 진동판(17) 상에 대응하는 위치에 각각 유체(61)(화살표로 나타냄)가 고이는 압력실(소위 캐비티)(22) 및 유체(61)를 외부로 토출되는 토출부(53), 본 예에서는 노즐(유체로서 액체를 이용하기 때문에)이 형성된 격벽 구조체(54)를 구비한, 소위 유체 공급부(55)로 이루어진다. 또한, 도면에 도시한 구성에서는 지주(앵커)(21) 사이에 보조 지주(포스트)(23)가 형성된 구성을 도시하였다.
또한, 도33에 도시한 바와 같이 본 발명의 유체 구동 장치(3)에 대해 진동판(17)을 지지하는 지주(21)에 대응하는 위치에 유체 공급부(55)의 격벽(52)이 형성되도록 압력실(51) 및 노즐(53)을 가진 격벽 구조체가 형성되어 있다. 즉 유체 공급부(55)가 배치된다. 압력실(51)은 유체의 공급로(도시하지 않음)에 연통하고 있다.
상기 정전 구동 유체 토출 장치(4)의 동작은 상기 정전 구동 유체 토출 장치(2)의 동작과 마찬가지가 된다.
(제8 실시예)
다음에, 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법에 관한 제2 실시예를 도34, 도35의 제조 공정도에 의해 설명한다. 또한, 도34, 도35의 공정도는 상기 도20의 (1)에 도시한 평면 레이아웃도에 도시한 A-A선 단면 및 B-B선 단면과 같은 위치에 있어서의 단면 구조를 도시한다.
상기 도21 내지 도31에 의해 설명한 제조 방법에 의해 유체 구동 장치(3)를 제조한 후, 도35에 도시한 바와 같이 유체 구동 장치(3) 상에 격벽 형성막을 성막한다. 이 격벽 형성막은, 예를 들어 광경화성 수지 재료, 예를 들어 감광성을 갖 는 에폭시 수지 재료로 형성할 수 있다. 그 후, 리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 상기 격벽 형성막을 패터닝하고, 유체를 모으는 압력실(소위 챔버)(51) 및 이 압력실(51)에 연통하는 유체의 공급 유로(도시하지 않음)를 구성하는 격벽(52)(52A)을 형성한다. 즉, 진동판(17) 상에 압력실(51)을 형성하고, 예를 들어 인접하는 유체 구동 장치(1)의 지주(21) 사이 상에 압력실(51)을 구성하기 위한 격벽(52)을 형성한다.
다음에, 도35에 도시한 바와 같이 각 압력실(51)의 상부를 폐색하도록 토출부(예를 들어 노즐)(53)를 갖는 격벽(52)(52B)을 상기 격벽(52A)의 상단면에 접합 혹은 접착한다. 이 격벽(52B)은, 예를 들어 시트형 부재(소위 노즐 시트)로 이루어지고, 예를 들어 니켈, 스테인레스 등의 금속, 또는 Si 웨이퍼 등의 소요의 재료로 형성할 수 있다. 상기 설명한 공정을 경유하여 본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치(4)를 얻는다.
또한, 상기 광경화성 수지의 점성을 조절함으로써 상기 도31에 의해 설명한 진동판(17)의 개구부(44)를 금속 스퍼터링에 의해 밀봉 부재(45)를 형성하지 않고, 이 광경화성 수지를 이용하여 밀봉 부재(45)를 형성하여 밀봉할 수 있다.
본 실시예에 관한 유체 구동 장치(3)에 따르면, 진동판(17)을 정전기력에 의해 휘게 하고, 그 복원력을 구동력으로 함으로써 미소 유체를 정밀도 좋게 제어하여 공급하는 것이 가능해진다. 진동판(17)의 중간부의 바로 아래에 보조 지주(23)를 설치할 때에는 진동판(17)을 얇게 해도, 또는 진동판(17)의 짧은 변 폭을 길게 해도 진동판(17)의 지주(21) 사이의 길이가 외관상 짧아지고, 진동판(17)의 반발력 을 크게 할 수 있으므로 필요한 구동력을 얻을 수 있다.
진동판(17)을 이것과 일체의 복수의 지주(21)에 의해 지지하여 지주(21)의 근방에 희생층 패턴(43)을 에칭할 때의 에천트 도입용 개구부(44)를 설치한 구성으로 함으로써, 긴 변 약 0.5 ㎜ 내지 3 ㎜, 짧은 변 약 15 ㎛ 내지 100 ㎛의 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이의 공간(31)의 형성에 있어서, 진동판(17) 하부의 희생층 패턴(43)을 제거함으로써 형성되는 공간(31)을 짧은 변측을 향해 에칭 형성할 수 있으므로, 단시간에서의 에칭이 가능해지는 동시에, 각 인접하는 진동판(17) 하부의 공간(31)을 동시에, 또한 정밀도 좋게 형성하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 유체에 대한 구동력을 확보하여 고밀도화를 가능하게 한 유체 구동 장치(3)를 제공할 수 있다.
하부의 기판측 전극(12)을 공통 전극으로 하고, 상부의 진동판측 전극(15)을 복수의 독립 전극으로서 형성함으로써 진동판(17) 하면을 평평하게 형성할 수 있다. 하부의 기판측 전극(12)을 개별로 한 경우에는 전극의 두께에 기인하는 단차가 진동판(17)의 단차가 되어 나타나므로, 진동판(17)의 인장 응력이 그 단차로 완화되어버려 인장 응력이 유효하게 작용하지 않는다. 한편, 질화실리콘(SiN)막에 의한 진동판(17)과 다결정 실리콘(Si)으로 이루어지는 진동판측 전극(15)은 진동판(17)의 단차부에 의해 형성된 하면측에 제3 절연막(16)을 거쳐서 진동판측 전극(15)이 밀착하여 배치되어 있으므로, 진동판(17)에 단차부가 있어도 진동판(17)의 장력이 단차부에서 흡수되는 일이 없다.
또한, 질화실리콘(SiN)막에 의한 진동판(17)과 다결정 실리콘(Si)으로 이루 어지는 진동판측 전극(15)의 상하 관계를 교체한 경우, 즉 질화실리콘막에 의한 진동판(17)을 먼저 형성하고, 그 위에 다결정 실리콘의 진동판측 전극(15)을 형성한 경우, 진동판(17)을 평탄하게 할 수 있지만, 기판측 전극(12)과 진동판측 전극(15) 사이에 인가된 전압은 비유전률이 높은 SiN막에도 분배되므로, 진동판(17) 하면과 기판측 전극(12) 상면의 공간(31)에 작용하는 실효 전압이 저하되고, 그것에 따라서 정전 인력이 저하되고, 진동판(17)의 변위량도 저하되므로 저소비 전력 구동을 목표로 하는 경우에 불리해진다.
압력실(51)에 공급되는 유체(61)가 액체인 경우, 액체가 접촉하는 부분이 도체이면 액체(61)에 도체 표면으로부터 기포가 생기거나, 도체 표면이 부식하는 일이 있지만, 본 실시예에서는 진동판측 전극(15) 상에 진동판(17)이 있고, 진동판(17)의 표면이 제4 절연막(18)으로 피복되어 있으므로, 그와 같은 문제는 발생하지 않는다.
또한, 유체(61)가 액체인 경우, 진동판(17)의 표면에 친수성막의 제4 절연막(18)을 형성함으로써, 압력실(51) 내로의 액체(61)의 유입을 원활하게 행하도록 할 수 있다. 또한, 유체(61)가 기체인 경우에는 진동판(17)의 표면에 기체에 대해 내성이 있는 제4 절연막(18)을 형성함으로써, 진동판(17)이 기체로 침범되는 일이 없다.
본 실시예에 관한 유체 구동 장치(3)의 제조 방법에 따르면, 희생층(41), 진동판(17)을 기상 형성함으로써 다음과 같은 효과를 발휘한다. 전극간 간격의 균일성, 진동판(17)의 막 두께의 균일성이 높아지고, 각 진동판(17) 사이의 동작 전압 의 변동이 작아진다. 진동판(17)의 표면의 평탄도가 높아진다. 전극 간격, 진동판(17)의 막 두께의 제어가 쉬워져 성막 시간, 온도에 의해 원하는 막 두께의 진동판(17)을 쉽게 만들 수 있다. 일반의 반도체 프로세스로 쉽게 작성할 수 있으므로 양산성도 우수하다.
지주(21)의 근방에 개구부(44)를 형성하고, 이 개구부(44)를 통해 희생층 패턴(43)을 에칭 제거하므로, 정밀도 좋게 진동판(17)과 기판측 전극(12) 사이의 공간(31)을 형성할 수 있다. 개구부(44)는 진동판(17)의 길이 방향에 따라서 복수 형성되므로, 희생층 패턴(43)의 에칭은 진동판(17)의 짧은 변 방향에 이루어져 에칭 시간의 단축을 도모할 수 있다.
본 실시예에 관한 정전 구동 유체 토출 장치(4)에 따르면, 상술한 유체 구동 장치(3)를 구비함으로써, 유체(61)의 토출부(53), 본 실시예에서는 노즐을 고밀도로 배치할 수 있는 동시에, 높은 구동력으로 미소량의 유체를 정밀도 좋게 제어하여 공급할 수 있다.
상기 정전 구동 유체 토출 장치(4)는 압력실(51)로서, 고압력실, 중압력실 및 저압력실이 복수 설치되고, 각 압력실(51)을 연결하여 각 압력실(51) 사이에 역류 방지 밸브를 배치하여 압력차로 유체를 흘리도록 한 구성의 것도 포함한다. 그 일예는 상기 도18에 의해 설명한 정전 구동 유체 토출 장치(1)와 같은 구성으로 할 수 있다.
정전 구동 유체 토출 장치(4)는 도시는 하지 않지만, 유체로서 기체를 이용할 때에는 기본적으로 압력실(51)의 외부에의 토출구에 밸브를 설치하도록 하여 구 성할 수 있다.
본 발명에서는 접합을 이용하지 않는 서페이스 마이크로 머시닝에 의해 진동판(17)을 포함하는 유체 구동 장치(3), 유체의 압력실(51) 및 토출부(예를 들어 노즐)(53)를 갖는 격벽 구조체(54)로 이루어지는 정전 구동 유체 토출 장치(4)를 제조 방법하는 것이 가능해진다. 지주(21)의 근방에 설치한 개구부(44)로부터 희생층 패턴(43)을 에칭 제거하는 공정을 포함하여 표준 반도체 프로세스를 이용할 수 있으므로, 유체 구동 장치(3), 정전 구동 유체 토출 장치(4)의 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 유체 구동 장치(3) 상에 별도로 형성한 토출부(예를 들어 노즐)(53), 압력실(51) 및 유체 공급 유로(도시하지 않음)를 갖는 격벽 구조체(54)를 접합하여 정전 구동 유체 토출 장치(4)를 제조할 수도 있다. 또한 개구부(44)로서는, 예를 들어 상기 도19에 의해 설명한 바와 같이 1개의 지주(21)의 근방에 복수 형성할 수도 있다.
본 발명의 유체 구동 장치는, 진동판측 전극이 지지 기둥 속을 통해 지지 기둥 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성되어 있고, 또는 지지 기둥 사이에 연장 형성되어 있기 때문에, 지지 기둥 바닥부 전체에 도달하도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판 변형에 기여하지 않는 지지 기둥 바닥부에 저장되는 전하량이 적어져 쓸데없이 전력이 소비되는 양이 저감된다. 또한 진동판측 전극은 지지 기둥 속을 통해 지지 기둥 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성되어 있는 구성인 것으로는, 진동판 강도는 지지 기둥에 가해지지 않도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판측 전극의 막 두께분만 두껍게 되기 때문에, 지지 기둥은 견고하게 된다는 이점이 있다.
본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법은 희생층 패턴 상측 및 희생층 패턴의 측벽측 및 지지 기둥 형성 영역의 바닥부의 일부에 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정을 구비하고 있기 때문에, 진동판측 전극은 지지 기둥 속을 통해 지지 기둥 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성되므로, 지지 기둥 바닥부 전체에 걸치도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판 변형에 기여하지 않는 지지 기둥 바닥부에 저장되는 전하량이 적어져 쓸데없이 전력이 소비되는 양이 저감되는 구성으로 형성할 수 있다. 또 진동판 강도는 지지 기둥에 가해지지 않도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판측 전극의 막 두께분만 두껍게 되기 때문에, 지지 기둥은 견고하게 되도록 구성할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법은, 상기 지지 기둥 형성 영역 사이를 포함하는 상기 희생층 패턴 상에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정을 구비하고 있기 때문에, 지지 기둥 바닥부 전체에 걸치도록 진동판측 전극을 형성한 구성보다도 진동판 변형에 기여하지 않는 지지 기둥 바닥부에 저장되는 전하량이 적어져 쓸데없이 전력이 소비되는 양이 저감되는 구성으로 형성할 수 있다.
본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치는, 본 발명의 유체 구동 장치를 구비하므로, 상술한 본 발명의 유체 구동 장치의 이점을 구비할 수 있는 동시에, 높은 유 체 구동력을 갖고, 또한 유체의 토출부, 예를 들어 액체로서는 노즐, 기체로서는 출사구를 고밀도화한 이 종류의 정전 구동 유체 토출 장치를 제공할 수 있다고 하는 이점이 있다.
본 발명의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법은, 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법을 구비하므로, 상술한 본 발명의 유체 구동 장치의 제조 방법에 관계되는 이점을 구비할 수 있는 동시에, 용이하면서 정밀도 좋게 이러한 정전 구동 유체 토출 장치를 제조할 수 있다. 또 예를 들어, 접합을 이용하지 않는 서페이스 마이크로머신에 의해, 진동판 및 압력실, 토출부(노즐, 토출구) 등을 갖는 예를 들어 잉크젯ㆍ프린터 헤드 등의 정전 구동 유체 토출 장치의 제조를 가능하게 한다고 하는 이점이 있다.
발명의 유체 구동 장치와 유체 구동 장치의 제조 방법 및 정전 구동 유체 토출 장치와 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법은 미소한 용량(피콜리터 정도 혹은 그 이하의 용량)의 액체를 송급하거나 혹은 토출한다는 용도 전반에 적용할 수 있다. 예를 들어 민간용으로서는 잉크젯 프린터 헤드, 산업용으로서는 유기 EL 등의 고분자, 저분자 유기 재료 도포 장치, 프린트 기판 배선 인쇄 장치, 땜납 범프 인쇄 장치, 3차원 모델링 장치, μTAS(Micro Total Analysis Systems)로서 약액, 그 밖의 액체를 pl(피콜리터) 이하의 미소 단위로 정밀도 좋게 제어하여 공급하는 공급 헤드, 또는 기체를 미소량 정밀도 좋게 제어하여 공급하는 공급 헤드 등에 적용할 수 있다. 또한 유체 구동 장치(10)는, 예를 들어 컴퓨터의 중앙 연산 처리 장치(CPU)의 냉각용 유체 펌프의 구동원에도 적용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과,
    상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 설치한 진동판측 전극과,
    상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과,
    상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과,
    상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 구비한 유체 구동 장치에 있어서,
    상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 속을 통해 상기 지지 기둥 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성된 것을 특징으로 하는 유체 구동 장치.
  2. 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴 상 및 상기 희생층 패턴의 측벽측 및 상기 지지 기둥 형성 영역의 바닥부의 일부에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제3 절연막 상에 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 진동판측 전극과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 유체 구동 장치의 제조 방법.
  3. 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과,
    상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 설치한 진동판측 전극과,
    상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과,
    상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과,
    상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 갖고,
    상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 속을 통해 상기 지지 기둥 바닥부의 일부에 도달하도록 연장 형성되고,
    상기 진동판 상에 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전 구동 유체 토출 장치.
  4. 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴 상 및 상기 희생층 패턴의 측벽측 및 상기 지지 기둥 형성 영역의 바닥부의 일부에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제3 절연막 상에, 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 진동판측 전극과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정과,
    상기 진동판 상에 상기 제3 절연막을 통해 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법.
  5. 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과,
    상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 설치한 진동판측 전극과,
    상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과,
    상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과,
    상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 구비한 유체 구동 장치에 있어서,
    상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 사이에 연장 형성된 것을 특징으로 하는 유체 구동 장치.
  6. 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 지지 기둥 형성 영역 사이를 포함하는 상기 희생층 패턴 상에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제3 절연막 상에 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 유체 구동 장치의 제조 방법.
  7. 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판과,
    상기 진동판을 구동하는 것으로 상기 진동판에 설치한 진동판측 전극과,
    상기 진동판측 전극에 대향하여 설치한 기판측 전극과,
    상기 진동판측 전극과 상기 기판측 전극 사이에 마련한 공간과,
    상기 기판측 전극에 대해 상기 공간을 통해 상기 진동판측 전극을 지지하는 지지 기둥을 갖고,
    상기 진동판측 전극은 상기 지지 기둥 사이에 연장 형성되고,
    상기 진동판 상에 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전 구동 유체 토출 장치.
  8. 기판 상에 기판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 기판측 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제1 절연막 상에서 지지 기둥 형성 영역을 제외한 영역에 공간을 형성하기 위한 희생층 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 피복하는 제2 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 지지 기둥 형성 영역 사이를 포함하는 상기 희생층 패턴 상에 상기 제2 절연막을 통해 진동판측 전극을 형성하는 공정과,
    상기 진동판측 전극을 피복하는 제3 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 제3 절연막 상에, 유체에 압력 변화를 부여하는 진동판을 형성하는 공정과,
    상기 희생층 패턴을 제거하여 상기 희생층 패턴을 제거한 영역에 공간을 형성하는 동시에, 상기 공간측부에 형성된 상기 지지 기둥 형성 영역에 상기 제2 절연막과 상기 제3 절연막과 상기 진동판에 의해 상기 지지 기둥 형성 영역에 지지 기둥을 형성하는 공정과,
    상기 진동판 상에 상기 제3 절연막을 통해 유체의 공급부와 유체의 토출부를 갖는 압력실을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 정전 구동 유체 토출 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006008584A1 (de) * 2006-02-24 2007-09-06 Atmel Germany Gmbh Fertigungsprozess für integrierte Piezo-Bauelemente
US20100001666A1 (en) * 2006-12-21 2010-01-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Micro-electro-mechanical system with actuators
US7625075B2 (en) * 2007-07-31 2009-12-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Actuator
JP4954837B2 (ja) * 2007-09-21 2012-06-20 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置並びに液体吐出ヘッド製造方法
CN103384639B (zh) 2011-02-10 2017-05-10 埃普科斯股份有限公司 包括凸点下金属化层的微机电***器件
CN102275865B (zh) * 2011-05-13 2016-06-01 上海集成电路研发中心有限公司 压力传感器及其制造方法
CN104697702B (zh) * 2013-12-04 2017-06-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Mems器件及其形成方法
JP6790366B2 (ja) * 2016-01-29 2020-11-25 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の製造方法
TWI789822B (zh) * 2021-07-12 2023-01-11 研能科技股份有限公司 微流體元件

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466932A (en) * 1993-09-22 1995-11-14 Westinghouse Electric Corp. Micro-miniature piezoelectric diaphragm pump for the low pressure pumping of gases
US6425656B1 (en) * 1998-01-09 2002-07-30 Seiko Epson Corporation Ink-jet head, method of manufacture thereof, and ink-jet printer
KR100764323B1 (ko) * 1998-02-18 2007-10-05 소니 가부시끼 가이샤 압전 작동기와 그 제조 방법 및 잉크젯 프린트헤드
JP4300610B2 (ja) * 1998-12-25 2009-07-22 富士フイルム株式会社 インクジェット記録ヘッド及びプリンタ装置
US6447106B1 (en) * 1999-05-24 2002-09-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ink jet head and method for the manufacture thereof

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