吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体
【課題】２つの基材同士を、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を形成することができる吐出液、かかる吐出液を用いた微細な形状にパターニングされた接合膜の形成方法、かかる接合膜の形成方法で形成された接合膜で接合する接合方法、および、かかる接合方法で接合された接合膜を備える接合体を提供すること。
【解決手段】本発明の吐出液は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に他の被着体との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜３を得るのに用いられるものであり、液滴吐出法を用いて、当該吐出液を、前記所定形状に対応して基板（基材）２上に供給した後、乾燥・焼成することにより、前記所定形状にパターニングされた接合膜３を得るためのものであり、前記金属原子の金属錯体と、前記金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する
【解決手段】本発明の吐出液は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に他の被着体との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜３を得るのに用いられるものであり、液滴吐出法を用いて、当該吐出液を、前記所定形状に対応して基板（基材）２上に供給した後、乾燥・焼成することにより、前記所定形状にパターニングされた接合膜３を得るためのものであり、前記金属原子の金属錯体と、前記金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に所定形状にパターニングされた膜を形成する方法として、樹脂を主成分とするマスクを用いたエッチング法が、広く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、Ｉ：基板上に膜形成用の材料で構成される層を形成する。II：前記層上にレジスト材料を塗布する。III：レジスト材料を露光・現像し、前記層の不要部分に対応して開口部を有するレジスト層を得る。IV：レジスト層をマスクに用いて、エッチング法により、開口部内に露出した層を除去する。Ｖ：マスクを除去する。これにより、基板上に所定パターンに形成された膜を得る。
このようなパターニングされた膜の形成方法は、２つの基板同士を接合する際に用いられる接合膜を、基板上に所定形状に形成する場合にも適用されるが、このような方法では、レジスト層の形成に時間と手間とを要する。その結果、膜形成までに長時間を要したり、コストが高くなる等の問題が生じる。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３８１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、２つの基材同士を、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を形成することができる吐出液、かかる吐出液を用いた微細な形状にパターニングされた接合膜の形成方法、かかる接合膜の形成方法で形成された接合膜で接合する接合方法、および、かかる接合方法で形成された接合膜を備える接合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の吐出液は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に他の被着体との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜を得るのに用いられる吐出液であって、
ノズル孔から間欠的に液滴を吐出する液滴吐出法を用いて、当該吐出液を、前記所定形状に対応して基材上に供給した後、乾燥・焼成することにより、前記所定形状にパターニングされた接合膜を得るためのものであり、
前記金属原子の金属錯体と、前記金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒（以下、「溶媒または分散媒」を、単に「溶媒」と言う。）とを含有することを特徴とする。
かかる吐出液を、液滴吐出法を用いて基材上に液滴として供給した後、乾燥・焼成することにより、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を形成することができる。
【０００６】
本発明の吐出液では、当該吐出液中における前記金属錯体の含有率は、１０〜５０ｗｔ％であることが好ましい。
これにより、吐出液の粘度を適度な範囲内に設定しつつ、吐出液を乾燥・焼成して接合膜を得る際に、目的とする膜厚を有する接合膜を確実に形成することができる。
本発明の吐出液では、当該吐出液の粘度は、前記液滴吐出法により前記液滴を吐出し得る粘度に設定されていることが好ましい。
かかる吐出液を、液滴吐出法を用いて基材上に液滴として供給することにより、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を形成することができる。
【０００７】
本発明の吐出液では、当該吐出液の粘度（２５℃）は、３〜１０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
吐出液の粘度をかかる範囲とすることにより、液滴の吐出をより安定的に行うことができるとともに、微細な形状の所定形状を描画し得る大きさの液滴を確実に吐出することができる。さらに、この吐出液を乾燥・焼成させた際に、接合膜を形成するのに十分な量の金属錯体を吐出液中に含有したものとすることができる。
【０００８】
本発明の吐出液では、当該吐出液を前記液滴吐出法を用いて液滴としたとき、該液滴の平均量は、０．１〜４０ｐＬであることが好ましい。
これにより、液滴を基材上に供給した際の着弾径が小さなものとなることから、微細な形状の接合膜をも確実に形成することができるものとなる。
本発明の吐出液では、前記溶媒は、無機溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、アミン系溶媒、セロソルブ系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、芳香族複素環化合物系溶媒、アミド系溶媒、ハロゲン化合物系溶媒、エステル系溶媒、硫黄化合物系溶媒、ニトリル系溶媒、有機酸系溶媒のうちの少なくとも１種を含有することが好ましい。
これら溶媒の種類を金属錯体の種類に応じて適宜選択することにより、金属錯体を効率よく溶媒中に溶解させることができる。
【０００９】
本発明の吐出液では、前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団で構成されることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、エネルギーを付与することによって比較的簡単に、かつ均一に脱離する脱離基が得られることとなり、吐出液を用いて得られる接合膜の接着性をより高度化することができる。
【００１０】
本発明の吐出液では、前記脱離基は、アルキル基を含むことが好ましい。
アルキル基を含む脱離基は、化学的な安定性が高いため、吐出液を用いて得られる接合膜において脱離基としてアルキル基を備えるものは、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
本発明の吐出液では、前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛、鉄およびルテニウムのうちの少なくとも１種であることが好ましい。
吐出液を用いて得られる接合膜を、これらの金属原子を含むものとすることにより、接合膜は、優れた導電性を発揮するものとなる。
【００１１】
本発明の吐出液では、前記液滴吐出法は、圧電素子による振動を利用して前記吐出液を、インクジェットヘッドが備えるノズル孔から液滴として吐出するインクジェット法であることが好ましい。
インクジェット法によれば、目的とする領域（位置）に、吐出液を液滴として、優れた位置精度で供給することができる。また、圧電素子の振動数および吐出液の粘度等を適宜設定することにより、液滴のサイズ（大きさ）を、比較的容易に調整できることから、液滴のサイズを小さくすれば、たとえ所定形状が微細なものであったとしても、この形状に対応した接合膜を確実に形成することができる。
【００１２】
本発明の吐出液では、前記所定形状は、前記接合膜による接合を必要とする部位に対応した形状をなしていることが好ましい。
本発明の接合膜の形成方法は、本発明の吐出液を用いて前記基材上に接合膜を形成する接合膜の形成方法であって、
前記基材を用意し、前記吐出液を前記液滴吐出法を用いて前記液滴として供給することにより、前記基材に前記所定形状にパターニングされた液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥・焼成して、前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を基材上に形成することができる。
【００１３】
本発明の接合膜の形成方法では、前記脱離基は、前記吐出液を乾燥させた後、焼成した際に、前記金属錯体に含まれる有機物の一部が残存することにより形成されることが好ましい。
このように成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基として用いる構成とすることにより、形成された金属膜中に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜を成膜することができる。
【００１４】
本発明の接合膜の形成方法では、前記焼成の際の焼成温度は、７０〜３００℃であることが好ましい。
かかる範囲内に設定することにより、金属錯体に含まれる有機物が、その一部を残存させた状態で、金属錯体中から確実に除去されるため、その表面にエネルギーを付与することにより接着性が好適に発現する接合膜を確実に形成することができる。
【００１５】
本発明の接合膜の形成方法では、前記焼成は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。
これにより、基材上に純粋な金属膜が形成されることなく、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で接合膜を形成することができる。その結果、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜を形成することができる。
【００１６】
本発明の接合膜の形成方法では、前記焼成は、減圧下で行われることが好ましい。
これにより、形成される接合膜の膜密度が緻密化して、接合膜をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜中の前記金属原子と前記炭素原子との存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう接合膜を形成することにより、接合膜の安定性が高くなり、基材と他の被着体とを接合膜を介してより強固に接合することができるようになる。また、接合膜を優れた導電性を発揮するものとすることができる。
【００１７】
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜は、導電性を有するものであることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを接合膜を介して接合した際に、接合膜を配線基板が備える配線や、その端子等に適用することができる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを接合膜を介して接合した接合体を得た際に、この接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合する接合膜とすることができる。
【００１８】
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしていることが好ましい。
これにより、得られた接合膜を用いて基材と他の被着体とが接合された接合体の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。また、従来に比べ、短時間で強固な接合が可能になる。
【００１９】
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材は、板状をなしていることが好ましい。
これにより、基材が撓み易くなり、基材は、他の被着体の形状に沿って十分に変形可能なものとなるため、得られた接合膜を用いて形成される接合体において、これらの密着性がより高くなる。また、基材が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和することができる。
【００２０】
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材の少なくとも前記接合膜を形成する部分は、シリコン系材料、金属系材料またはガラス系材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、表面処理を施さなくても、十分な接合強度が得られる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材の前記接合膜を備える面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されていることが好ましい。
これにより、基材の表面を清浄化および活性化し、接合膜と基材との接合強度を高めることができる。
【００２１】
本発明の接合膜の形成方法では、前記表面処理は、プラズマ処理であることが好ましい。
これにより、接合膜を形成するために、基材の表面を特に最適化することができる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材と前記接合膜との間に、中間層が介挿されていることが好ましい。
これにより、接合膜と基材との接合強度を高めることができる。
【００２２】
本発明の接合膜の形成方法では、前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、接合膜と基材との間の接合強度を特に高めることができる。
本発明の接合方法は、前記基材と前記他の被着体とを用意し、本発明の接合膜の形成方法を用いて、前記基材および前記他の被着体のうち少なくとも前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を形成する工程と、
前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、当該接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とが接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、基材と他の被着体とを、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を介して接合された接合体を形成することができる。
【００２３】
本発明の接合方法では、前記接合膜は、該接合膜に前記エネルギーを付与することにより、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じることが好ましい。
これにより、接合膜は、他の被着体に対して、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなるため、得られる接合体は、接合強度に優れるものとなる。
【００２４】
本発明の接合方法では、前記活性手は、未結合手または水酸基であることが好ましい。
これにより、接合膜は、他の被着体に対して、特に強固な接合が可能となる。
本発明の接合方法では、前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させた後、前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させることにより、前記接合体を得ることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を介して接合された接合体を形成することができる。
【００２５】
本発明の接合方法では、前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させた後、前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させることにより、前記接合体を得ることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を介して接合された接合体を形成することができる。
【００２６】
本発明の接合方法では、前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合膜の表面を効率よく活性化させることができる。また、接合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、接合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００２７】
本発明の接合方法では、前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線であることが好ましい。
かかる範囲内とすれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜中の骨格をなす分子結合が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、接合膜から表面付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜の特性が低下するのを防止しつつ、接合膜に接着性を確実に発現させることができる。
【００２８】
本発明の接合方法では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、圧力が高すぎて基材および他の被着体に損傷等が生じるのを防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【００２９】
本発明の接合方法では、前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
本発明の接合方法では、前記他の被着体は、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理を施した表面を有するものであり、
前記接合体は、前記表面処理を施した表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成されることが好ましい。
これにより、接合膜と被着体との接合強度をより高めることができる。
【００３０】
本発明の接合方法では、前記他の被着体は、あらかじめ、官能基、ラジカル、開環分子、不飽和結合、ハロゲンおよび過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質を有する表面を有するものであり、
前記接合体は、前記基または物質を有する表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成されることが好ましい。
これにより、接合膜と被着体との接合強度を十分に高くすることができる。
【００３１】
本発明の接合方法では、さらに、前記基材と前記他の被着体とを接合させた後に、前記接合膜に対して、前記基材と前記他の被着体との接合強度を高める処理を行う工程を有することが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
本発明の接合方法では、前記接合強度を高める処理を行う工程は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
本発明の接合体は、本発明の接合方法を用いて得られたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い接合体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体を説明するのに先立って、本発明の接合膜の形成方法を用いて基材上に所定形状にパターニングされた接合膜について説明する。
【００３３】
＜接合膜＞
図１は、本発明の接合膜の形成方法を用いて基材上に所定形状にパターニングされた接合膜の一例を示す縦断面図、図２は、図１に示す接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図３は、図１に示す接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【００３４】
図１に示す接合膜３は、板状をなす基板（基材）２の膜を形成しない非膜形成領域４２に形成されることなく、基板２の膜を形成する膜形成領域４１において、選択的に所定形状にパターニングされて形成されている。
なお、本明細書中で、「所定形状」とは、接合膜３による接合を必要とする部位に対応した形状のことを言い、本実施形態では、基板２の接合面２３の膜形成領域４１に対応した形状のことを言う。
【００３５】
基板２は、接合膜３を支持するとともに、後述する接合方法において、対向基板（他の被着体）４に対して、この接合膜３を介して接合されるものである。
このような基板２の構成材料は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリブテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムヒ素のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、ＭｇＡｌ２Ｏ４、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３６】
また、基板２は、その表面に、Ｎｉめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
また、基板（基材）２の形状は、接合膜３を支持する面を有するような形状であればよく、板状のものに限定されない。すなわち、基材の形状は、例えば、塊状（ブロック状）や、棒状等であってもよい。
【００３７】
なお、本実施形態では、基板２が板状をなしていることから、基板２が撓み易くなり、基板２は、後述する対向基板４の形状に沿って十分に変形可能なものとなるため、これらの密着性がより高くなる。また、基板２と接合膜３との密着性が高くなるとともに、基板２が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和することができる。
この場合、基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。なお、対向基板４の平均厚さも、前述した基板２の平均厚さと同様の範囲内であるのが好ましい。
【００３８】
接合膜３は、後述する接合方法において、基板２と対向基板４（以下、これらを総称して「基板２、４」とも言う。）とを、これらの間に介在して、これらの基板２、４の接合を担うものである。
かかる接合膜３は、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料（本発明の吐出液）を基板２上に供給した後、乾燥・焼成することにより得られるものであり、金属原子と、有機成分で構成させる脱離基３０３とを含むものである（図２参照。）。
【００３９】
このような接合膜３は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３が接合膜３の少なくとも表面３２付近から脱離し、図３に示すように、接合膜３の少なくとも表面３２付近に、活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜３の表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、接合膜３は、対向基板４に対して、高い寸法精度で強固に効率よく接着可能なものとなる。すなわち、接合膜３を介して、基板２、４同士を高い寸法精度で強固に効率よく接合することができる。
【００４０】
また、接合膜３は、前記液状材料を乾燥・焼成することにより得られる、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３とを含むもの、すなわち有機金属膜であることから、変形し難い強固な膜となる。このため、接合膜３自体が寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる接合体５においても、寸法精度が高いものとなる。
このような接合膜３は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、従来から用いられている、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜３）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、基板２と対向基板４とが接合膜３を介して接合された接合体５の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【００４１】
また、本発明では、接合膜３は、導電性を有するものであるのが好ましい。これにより、後述する接合体を、接合膜３を配線基板が備える配線や、その端子等に適用することができる。
以上のような接合膜３としての機能が好適に発揮されるように、金属原子および脱離基３０３が選択される。
【００４２】
具体的には、金属原子としては、例えば、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｐｏのような典型金属元素等が挙げられる。
【００４３】
ここで、遷移金属元素は、各遷移金属元素間で、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、金属原子として遷移金属元素を用いた場合、接合膜３に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜３の導電性をより高めることができる。
【００４４】
また、金属原子として、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、ＦｅおよびＲｕのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いた場合、接合膜３は、優れた導電性を発揮するものとなる。また、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料を乾燥・焼成して接合膜３を得る際に、これらの金属を含む金属錯体を原材料として用いて、比較的容易かつ均一な膜厚の接合膜３を成膜することができる。
【００４５】
また、脱離基３０３は、前述したように、接合膜３から脱離することにより、接合膜３に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜３に確実に結合しているものが好適に選択される。
【００４６】
具体的には、脱離基３０３としては、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団が好適に選択される。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜３の接着性をより高度なものとすることができる。
【００４７】
より具体的には、原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基の他、前記アルキル基の末端がイソシアネート基、アミノ基およびスルホン酸基等で終端しているもの等が挙げられる。
以上のような原子団の中でも、脱離基３０３は、特に、アルキル基を含むのが好ましい。アルキル基を含む脱離基３０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基３０３としてアルキル基を備える接合膜３は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００４８】
また、かかる構成の接合膜３において、金属原子と炭素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜３の安定性が高くなり、接合膜３を介して基板２と対向基板４とをより強固に接合することができるようになる。また、接合膜３を優れた導電性を発揮するものとすることができる。
【００４９】
また、接合膜３の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合された接合体５の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜３の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体５の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００５０】
さらに、接合膜３の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜３にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基板２の接合面（接合膜３に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜３を被着させることができる。その結果、接合膜３は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、対向基板４に対して基板２を貼り合わせた際に、接合膜３の対向基板４に対する密着性を高めることができる。
【００５１】
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜３の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜３の厚さを上記範囲内で可能な限り厚くすればよい。
以上のような接合膜３は、本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２の膜形成領域４１に選択的に形成することができる。以下、本発明の接合膜の形成方法を説明するが、各工程を説明するのに先立って、まず、本発明の接合膜の形成方法に用いられる液滴吐出装置の一例について説明する。
【００５２】
＜液滴吐出装置＞
図４は、本発明の接合膜の形成方法で用いる液滴吐出装置を示す斜視図、図５は、図４に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図である。
図４に示す液滴吐出装置５００は、本発明の接合膜の形成方法で接合膜３を形成する際に、液滴を間欠的に吐出する液滴吐出法に用いられる。この液滴吐出装置５００は、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料（吐出液）を保持するタンク５０１と、チューブ５１０と、チューブ５１０を介してタンク５０１から液状材料が供給される吐出走査部５０２とを備える。吐出走査部５０２は、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）５１４を備える液滴吐出手段５０３と、液滴吐出手段５０３の位置を制御する第１位置制御装置５０４（移動手段）と、接合膜３を形成する基板２または対向基板４を保持するステージ５０６と、ステージ５０６の位置を制御する第２位置制御装置５０８（移動手段）と、制御手段５１２とを備えている。タンク５０１と、液滴吐出手段５０３における液滴吐出ヘッド５１４とは、チューブ５１０で連結されており、タンク５０１から液滴吐出ヘッド５１４に液状材料が圧縮空気によって供給される。
【００５３】
制御手段（制御装置）５１２は、例えば、演算部やメモリー等を内蔵するマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されており、制御手段５１２には、図示しない操作部からの信号（入力）が、それぞれ、随時入力される。
また、制御手段５１２は、操作部からの信号等に基づき、予め設定されたプログラムに従って、液滴吐出装置５００の各部の作動（駆動）をそれぞれ制御する。
【００５４】
第１位置制御装置５０４は、制御手段５１２からの信号に応じて、液滴吐出手段５０３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って移動させる。さらに、第１位置制御装置５０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段５０３を回転させる機能も有する。本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。第２位置制御装置５０８は、制御手段５１２からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ５０６を移動させる。さらに、第２位置制御装置５０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ５０６を回転させる機能も有する。
【００５５】
ステージ５０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ５０６は、液状材料を付与して接合膜３を形成する基板２、４をその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
上述のように、液滴吐出手段５０３は、第１位置制御装置５０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ５０６は、第２位置制御装置５０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、第１位置制御装置５０４および第２位置制御装置５０８によって、ステージ５０６に対する液滴吐出ヘッド５１４の相対位置が変わる（ステージ５０６に保持された基板２、４と、液液滴吐出手段５０３とが相対的に移動する）。
【００５６】
制御手段５１２は、液状材料を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。
液状材料を基板２、４上に供給する際には、液滴吐出ヘッド５１４と基板２、４とを相対的に走査しつつ、基板２、４上に液状材料を吐出する。すなわち、第２位置制御装置５０８の作動により、基板２、４が保持されているステージ５０６をＹ軸方向に移動させ、液滴吐出手段５０３の下を通過させつつ、液滴吐出手段５０３が備える液滴吐出ヘッド５１４のノズル孔５１８から液状材料の液滴（インク滴）３１を間欠的に吐出して、基板２、４上の膜形成領域４１に付与する（着弾させる）。以下、この動作を「塗布走査（液滴吐出ヘッド５１４と基板２、４との主走査）」と言うことがある。
【００５７】
そして、この液状材料を基板２、４上に供給する工程においては、通常は、前記塗布走査（走査）を複数回行うようになっている。なお、前記塗布走査の回数は、１回でもよいことは言うまでもない。
本実施形態では、液滴吐出ヘッド５１４は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、インクジェットヘッドで構成されている。すなわち、本実施形態で説明する液滴吐出装置は、インクジェット装置である。
【００５８】
液滴吐出ヘッド５１４は、振動板５２６と、ノズルプレート５２８とを備えている。振動板５２６と、ノズルプレート５２８との間には、タンク５０１から、チューブ５１０および孔５３１を介して供給される液状材料が常に充填される液だまり５２９が位置している。
また、振動板５２６と、ノズルプレート５２８との間には、複数の隔壁５２２が位置している。そして、振動板５２６と、ノズルプレート５２８と、１対の隔壁５２２とによって囲まれた部分がキャビティ（インク室）５２０である。キャビティ５２０はノズル孔５１８に対応して設けられているため、キャビティ５２０の数とノズル孔５１８の数とは同じである。キャビティ５２０には、１対の隔壁５２２間に位置する供給口５３０を介して、液だまり５２９から液状材料が供給される。
【００５９】
振動板５２６上には、それぞれのキャビティ５２０に対応して、振動子５２４が位置する。振動子５２４は、駆動素子としてのピエゾ素子（圧電素子）５２４Ｃと、ピエゾ素子５２４Ｃを挟む１対の電極５２４Ａ、５２４Ｂとを含む。この１対の電極５２４Ａ、５２４Ｂとの間に駆動電圧（信号）を印加する（与える）ことで、ピエゾ素子５２４Ｃの振動に追従して振動板５２６が振動することにより、対応するノズル孔５１８から液状材料が液滴３１として吐出される。
【００６０】
この場合、前記駆動電圧（例えば、駆動電圧の大きさ等）を調整することにより、ノズル孔５１８から吐出される液状材料の吐出動作１回当りの吐出量（液滴量）を調整することができるようになっている。
なお、ノズル孔５１８からＺ軸方向に液状材料が吐出されるように、ノズル孔５１８の形状が調整されている。
【００６１】
制御手段５１２は、複数の振動子５２４のそれぞれに互いに独立に駆動電圧を印加するように構成されていてもよい。つまり、ノズル孔５１８から吐出される液状材料の吐出動作１回当りの吐出量が、制御手段５１２からの信号、すなわち、駆動電圧に応じてノズル孔５１８毎に制御されてもよい。また、制御手段５１２は、塗布走査の間に吐出動作を行うノズル孔５１８と、吐出動作を行わないノズル孔５１８とを設定することでもできる。
【００６２】
なお、１つのノズル孔５１８と、ノズル孔５１８に対応するキャビティ５２０と、キャビティ５２０に対応する振動子５２４とを含んだ部分により吐出部が構成される。この吐出部は、１つの液滴吐出ヘッド５１４において、ノズル孔５１８の数と同じ数だけ存在することとなる。
上記のような液滴吐出装置５００を用いて、基板２、４上に液状材料を液滴３１として供給することにより、基板２、４の接合面（上面）２３、２４の所望の位置に液状材料を供給することができる。これにより、膜形成領域４１の形状に対応して基板２、４上に液状被膜３０を、ひいては接合膜３を確実に形成することができる。すなわち、基板２、４に、所定形状にパターニングされた液状被膜３０（接合膜３）を確実に形成することができる。
【００６３】
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド５１４は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド５１４は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して液状材料を吐出するバブルジェット方式（「バブルジェット」は登録商標）の構成であってもよい。
【００６４】
さらに、本実施形態の液滴吐出装置５００は、吐出走査部５０２に隣接して設けられたＵＶランプ（紫外線照射ランプ）５５０を備えている。ＵＶランプ５５０には、制御手段５１２が接続されており、制御手段５１２は、操作部からの信号等に基づき、予め設定されたプログラムに従って、ＵＶランプ５５０の作動（駆動）を制御する。
かかるＵＶランプ５５０を備えていることから、基板２、４上に形成された接合膜３に紫外線を照射して、その表面付近に接着性を発現させることができる。より具体的には、基板２、４上に接合膜３を形成した後に、第２位置制御装置５０８の作動によりＹ軸方向に沿ってステージ５０６を移動させて、ステージ５０６上の基板２、４をＵＶランプ５５０の下方に位置させる。そして、この位置で、ＵＶランプ５５０を用いて、基板２、４上に設けられた接合膜３に、紫外線を照射してエネルギーを付与することにより、その表面付近に接着性を発現させることができる。
本発明の接合膜の形成方法では、以上のような液滴吐出装置を用いて、吐出液を液滴として吐出して、基板２と対向基板４との接合に用いられる接合膜３を所定形状にパターニングして形成する。
【００６５】
以下、本発明の接合膜の形成方法について説明する。
＜接合膜の形成方法＞
本発明の接合膜の形成方法は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に対向基板（他の被着体）４との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜３を、上述したノズル孔５１８から間欠的に液滴３１吐出する液滴吐出装置５００を用いて形成するものであり、基板２を用意し、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料（吐出液）を液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法を用いて液滴３１として供給することにより、基板２に所定形状にパターニングされた液状被膜３０を形成する工程と、液状被膜３０を乾燥・焼成して、基板２に所定形状にパターニングされた接合膜３を得る工程とを有する。かかる方法によれば、基板２上に液状材料（吐出液）を供給する際に、液滴吐出法を用いて接合面２３に液状材料を所定形状となるように位置選択的に供給することから、すなわち膜形成領域４１に位置選択的に供給できることからに、液状材料に無駄が生じるのを確実に防止することができる。また、本発明では、液状材料を液滴吐出法を用いて基板２上に供給するが、液滴吐出法によれば、基板２上に微細な形状に液状被膜３０を形成し得ることから、優れた寸法精度で接合膜３を形成することができる。
【００６６】
以下、この本発明の接合膜の形成方法の好適実施形態を、工程ごとに詳述する。
図６は、本発明の接合膜の形成方法の実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
［１］まず、基板２を用意し、液状材料（吐出液）を液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法により液滴３１として供給して、基板２に所定形状にパターニングされた液状被膜３０を形成する。
【００６７】
［１−１］まず、図６（ａ）に示すように、前述した基板２を用意する。
また、この基板２の少なくとも接合膜３を形成すべき膜形成領域４１には、基板２の構成材料に応じて、接合膜３を形成する前に、あらかじめ、基板２と接合膜３との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、基板２の接合膜３を形成すべき膜形成領域４１を清浄化するとともに、該領域４１を活性化させることができる。これにより、接合膜３と基板２との接合強度を高めることができる。
【００６８】
また、これらの各表面処理の中でもプラズマ処理を用いることにより、接合膜３を形成するために、基板２の表面を特に最適化することができる。
なお、表面処理を施す基板２が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
また、基板２の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜３の接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基板２の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
【００６９】
このような材料で構成された基板２は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基板２を用いると、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜３と基板２とを強固に接合することができる。
なお、この場合、基板２の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合膜３を形成すべき膜形成領域４１の表面付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００７０】
また、表面処理に代えて、基板２の少なくとも接合膜３を形成すべき膜形成領域４１には、あらかじめ、中間層を形成するようにしてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、特に限定されるものではないが、例えば、接合膜３との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能、接合膜３を成膜する際に接合膜３の膜成長を促進する機能（シード層）、接合膜３を保護する機能（バリア層）等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基板２と接合膜３とを接合することになり、後述する接合体５は信頼性に優れたものとなる。
【００７１】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、タングステン、銅およびその合金等の金属系材料、金属酸化物、金属窒化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各種材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基板２と接合膜３との間の接合強度を特に高めることができる。
【００７２】
［１−２］次に、前記金属原子の金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒（以下、「溶媒または分散媒」を、単に「溶媒」と言う。）とを含有する液状材料（本発明の吐出液）を、前述した液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法により、液滴３１として基板２の接合面２３上に供給する。これにより、図６（ａ）に示すような接合面２３の膜形成領域４１に、接合面２３の非膜形成領域４２に供給することなく、液滴３１を選択的に供給することができる。その結果、図６（ｂ）に示すように、基板２上に、膜形成領域４１の形状、すなわち所定形状にパターニングされた液状被膜３０が形成される。
【００７３】
ここで、本発明では、先にも説明したように、接合面２３の膜形成領域４１に液状材料を選択的に供給する方法として、液滴吐出装置５００を用いて液状材料を液滴３１として供給する液滴吐出法が用いられる。
液滴吐出法を用いて、液状材料を位置選択的に供給することにより、前述したように基板上にレジスト層を形成して、これをマスクとして用いて膜をパターニングする場合と比較して、接合膜３を形成するまでの時間の短縮および製造コストの削減を図ることができる。
【００７４】
さらに、本実施形態では、液滴吐出法は、液滴吐出ヘッド５１４としてインクジェットヘッドを備えるインクジェット法が用いられる。インクジェット法によれば、目的とする領域（位置）に、液状材料を液滴３１として、優れた位置精度で供給することができる。また、ピエゾ素子５２４Ｃの振動数および液状材料の粘度等を適宜設定することにより、液滴３１のサイズ（大きさ）を、比較的容易に調整できることから、液滴３１のサイズを小さくすれば、たとえ膜形成領域４１の形状が微細なものであったとしても、膜形成領域４１の形状に対応した液状被膜３０を確実に形成することができる。
【００７５】
液状材料の粘度は、液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法により、液滴３１として吐出し得る粘度に設定され、具体的には、２５℃における粘度が、好ましくは３〜１０ｍＰａ・ｓ程度、より好ましくは４〜８ｍＰａ・ｓ程度に設定される。液状材料の粘度をかかる範囲とすることにより、液滴３１の吐出をより安定的に行うことができるとともに、微細な形状の膜形成領域４１を描画し得る大きさの液滴３１を確実に吐出することができる。さらに、この液状材料で構成される液状被膜３０を次工程［２］で乾燥・焼成させた際に、接合膜３を形成するのに十分な量の金属錯体を液状材料中に含有したものとすることができる。
【００７６】
また、液状材料の粘度をかかる範囲内とすれば、具体的には、液滴３１の量（液状材料の１滴の量）を、平均で、０．１〜４０ｐＬ程度に、より現実的には１〜３０ｐＬ程度に設定し得る。これにより、接合面２３に供給された際の液滴３１の着弾径が小さなものとなることから、微細な形状の接合膜３をも確実に形成することができる。
さらに、接合面２３の膜形成領域４１に供給する液滴３１の供給量を適宜設定することにより、形成される接合膜３の厚さの制御を比較的容易に行うことができる。
【００７７】
液状材料は、接合膜３に含まれる金属原子の金属錯体と、溶媒とを含有するものである。
この液状材料（本発明の吐出液）は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に対向基板４との接着性を発現する接合膜３を得るのに用いられるものであり、ノズル孔５１８から間欠的に液滴３１を吐出する液滴吐出法を用いて、この液状材料を、膜形成領域４１の形状に対応して基板２上に供給した後、乾燥・焼成することにより、所定形状にパターニングされた接合膜３を得るためのものである。
【００７８】
なお、金属錯体が溶媒中に溶解せずに分散している場合には、上記溶媒を分散媒と読み替えることとする。
金属錯体を溶解するための溶媒としては、溶解させる金属錯体の種類に応じて適宜選択され、特に限定されるものではないが、例えば、アンモニア、水、過酸化水素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ブチルアミン、ドデシルアミンのようなアミン系溶媒、メチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。これら溶媒の種類を金属錯体の種類に応じて適宜選択することにより、金属錯体を効率よく溶媒中に溶解させる（または、分散媒中に分散させる）ことができる。
【００７９】
金属錯体は、液状材料中に含まれ、次工程［２］において、この液状材料を乾燥させることにより形成される乾燥被膜の主材料として構成する。
この金属錯体としては、形成すべき接合膜３の種類（すなわち、金属原子および脱離基の種類）に応じて適宜選択され、特に限定されるものではないが、例えば、ビス（２，６−ジメチル−２−（トリメチルシリロキシ）−３，５−ヘプタジオナト）銅（II）（Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２；Ｃ２４Ｈ４６ＣｕＯ６Ｓｉ２）、２，４−ペンタジオネート−銅（II）、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＭＨＹ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＭＨＹ）］、ビス（ジピバロイルメタナイト）銅［Ｃｕ（ＤＰＭ）２、ＤＭＰ：Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２］、トリス（ジピバロイルメタナイト）イリジウム［Ｉｒ（ＤＰＭ）３］、トリス（ジピバロイルメタナイト）イットリウム［Ｙ（ＤＰＭ）３］、トリス（ジピバロイルメタナイト）ガドリニウム［Ｇｄ（ＤＰＭ）３］、ビス（イソブチルピバロイルメタナイト）銅［Ｃｕ（ＩＢＰＭ）２、ＩＢＭＰ：Ｃ１０Ｈ１７Ｏ２］トリス（イソブチルピバロイルメタナイト）ルテニウム［Ｒｕ（ＩＢＰＭ）３］、ビス（ジイソブチリルメタナイト）銅［Ｃｕ（ＤＩＢＭ）２、ＤＩＢＭ：Ｃ９Ｈ１５Ｏ２］のようなβジケトン系錯体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、（８−ヒドロキシキノリン）亜鉛（Ｚｎｑ２）のようなキノリノール系錯体、銅フタロシアニンのようなフタロシアニン系錯体、トリフルオロ酢酸銅、トリフルオロ酢酸イットリウム、テレフタル酸銅錯体のようなカルボン酸塩系錯体および下記一般式（１）で表わされるギ酸銅錯体等が挙げられる。これらの中でも、βジケトン系錯体を用いるのが好ましい。βジケトン系錯体は、比較的各種溶媒に対して高い溶解性を示すものが多いので、βジケトン系錯体および溶媒の組み合わせを適宜選択することにより、目的とする膜厚を有する接合膜３を形成するのに十分な量のβジケトン系錯体を溶媒中に溶解させることができる。
【００８０】
【化１】
［上記一般式（１）中、Ｃｕは２価の銅、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を示す。］
【００８１】
なお、一般式（１）中のＲ１およびＲ２のそれぞれの脂肪族炭化水素基は、飽和の脂肪族炭化水素基または不飽和の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
飽和の脂肪族炭化水素基としては、アルキル基が挙げられる。例えば、アルキル基として、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、ノナデシル基などの直鎖アルキル基、イソブチル基、１−メチルヘキシル基、１−メチルオクチル基、１−メチルデシル基、１−メチルドデシル基、１−エチルドデシル基、１−メチルヘキサデシル基、１−メチルノナデシル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、１，１−ジメチルヘキシル基、１，１−ジメチルオクチル基、１，１−ジメチルデシル基、１，１−ジメチルドデシル基、１，１−ジメチルヘキサデシル基、１，１−ジメチルノナデシル基などの分岐アルキル基が挙げられる。
【００８２】
不飽和の脂肪族炭化水素基としては、アルケニル基またはアルキニル基が挙げられる。 例えば、アルケニル基として、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、１−ドデセニル基、１−ヘキサデセニル基、１−ノナデセニル基などの直鎖アルケニル基、イソブテニル基、１−メチル−１−ヘキセニル基、１−メチル−１−オクテニル基、１−メチル−１−デセニル基、１−メチル−１−ドデセニル基、１−メチル−１−ヘキサデセニル基、ｓｅｃ−ブテニル基、１，１−ジメチル−２−ヘキセニル基、１，１−ジメチル−３−オクテニル基、１，１−ジメチル−４−デセニル基、１，１−ジメチル−５−ドデセニル基、１，１−ジメチル−６−ヘキサデセニル基などの分岐アルケニル基が挙げられる。
【００８３】
例えば、アルキニル基として、２−ブチニル基、２−ヘキシニル基、２−オクチニル基、２−デシニル基、２−ドデシニル基、２−ヘキサデシニル基、２−ノナデシニル基などの直鎖アルキニル基、イソブチニル基、１−メチル−２−ヘキシニル基、１−メチル−２−オクチニル基、１−メチル−２−デシニル基、１−メチル−２−ドデシニル基、１−メチル−２−ヘキサデシニル基、１，１−ジメチル−２−ヘキシニル基、１，１−ジメチル−３−オクチニル基、１，１−ジメチル−４−デシニル基、１，１−ジメチル−５−ドデシニル基、１，１−ジメチル−６−ヘキサデシニル基などの分岐アルキニル基などが挙げられる。
【００８４】
上記のような金属錯体を用いることにより、次工程［２］において、液状被膜３０を乾燥・焼成して接合膜３を形成する際に、金属錯体中に含まれる有機物を、その一部を接合膜３中に残存させつつ、金属錯体中から除去する（脱離させる）ことができため、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含む接合膜３を得ることができる。
また、この液状材料中において、金属錯体の含有量は、１０〜５０ｗｔ％程度であるのが好ましく、１０〜３０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。これにより、液状材料の粘度を適度な範囲内に設定しつつ、次工程［２］において、液状被膜を乾燥・焼成することにより、目的とする膜厚を有する接合膜３を確実に形成することができる。
【００８５】
［２］次に、図６（ｃ）に示すように、形成された液状被膜３０を乾燥・焼成して、基板２の膜形成領域４１に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する。
［２−１］まず、基板２上に供給された液状材料、すなわち、接合面２３の膜形成領域４１に選択的に形成された液状被膜３０に含まれる溶媒を除去し乾燥させる。これにより、膜形成領域４１の形状（所定形状）に対応してパターニングされた乾燥被膜が形成される。
【００８６】
また、液状被膜３０を乾燥させる際の温度は、金属錯体の種類、および、液状被膜３０に含まれる溶媒の種類によっても若干異なるが、２５〜１００℃程度であるのが好ましく、２５〜７５℃程度であるのがより好ましい。
液状被膜３０を乾燥させる時間は、０．５〜４８時間程度であるのが好ましく、１５〜３０時間程度であるのがより好ましい。
【００８７】
さらに、液状被膜３０を乾燥させる際の雰囲気の圧力は、大気圧下であってもよいが、減圧下であるのがより好ましい。減圧雰囲気下とする場合、減圧の程度は、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
液状被膜３０を乾燥させる際の条件を上記のように設定することにより、液状被膜３０中から溶媒を除去して、主として金属錯体で構成される乾燥被膜を基板２上に確実に形成することができる。
【００８８】
［２−２］次に、基板２の膜形成領域４１に設けられた乾燥被膜を焼成する。
これにより、乾燥被膜中の金属錯体に含まれる有機物が、その一部を残存させた状態で、金属錯体中から除去される。その結果、基板２の膜形成領域４１において選択的に、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含む接合膜３が形成される。
このように金属錯体を含む乾燥被膜を焼成して接合膜３を得る方法では、乾燥被膜を焼成した際に、接合膜３中で残存している前記有機物の一部が脱離基３０３として機能する。このように、本発明では、接合膜３を成膜する際に膜中に残存する有機物の一部（残存物）を脱離基３０３として用いる構成となっているので、形成した金属膜等に脱離基を導入する必要がなく、金属錯体を含有する液状材料を乾燥・焼成するという比較的簡単な工程で接合膜３を成膜することができる。
【００８９】
なお、金属錯体を用いて形成された接合膜３に残存する前記有機物の一部は、その全てが脱離基３０３として機能するものであってもよいし、その一部が脱離基３０３として機能するものであってもよい。
また、乾燥被膜を焼成する際の温度は、金属錯体の種類によっても若干異なるが、７０〜３００℃程度であるのが好ましく、１００〜１５０℃程度であるのがより好ましい。
【００９０】
乾燥被膜を焼成する時間は、０．５〜４８時間程度であるのが好ましく、１５〜３０時間程度であるのがより好ましい。
かかる条件で乾燥被膜を焼成することにより、金属錯体に含まれる有機物が、その一部を残存させた状態で、金属錯体中から確実に除去されるため、その表面にエネルギーを付与することにより接着性が好適に発現する接合膜３を確実に形成することができる。
【００９１】
さらに、乾燥被膜を焼成する際の雰囲気の圧力は、大気圧下であってもよいが、減圧下であるのがより好ましい。減圧雰囲気下とする場合、減圧の程度は、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。これにより、接合膜３の膜密度が緻密化して、接合膜３をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
【００９２】
また、乾燥被膜を焼成する際の雰囲気は、特に限定されないが、窒素、アルゴン、ヘリウムのような不活性ガス雰囲気であるのが好ましい。これにより、金属錯体中に含まれる有機物のほぼ全てが除去されることなく、すなわち、基板２上に純粋な金属膜が形成されることなく、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で接合膜３を形成することができる。その結果、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜３を形成することができる。
【００９３】
なお、金属錯体として、２，４−ペンタジオネート−銅（II）や［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］等のように分子構造中に酸素原子を含有するものを用いる場合には、雰囲気中に、水素ガスを添加するのが好ましい。これにより、酸素原子に対する還元性を向上させることができ、接合膜３に過度の酸素原子が残存することなく、接合膜３を成膜することができる。その結果、この接合膜３は、膜中における金属酸化物の存在率が低いものとなり、優れた導電性を発揮することとなる。
【００９４】
また、乾燥被膜中の金属錯体に含まれる有機物がその一部を残存させた状態で形成される接合膜３は、有機物を残存することに起因して、比較的柔軟性に富むものとなる。そのため、後述する本発明の接合方法において、接合膜３を介して基板２と対向基板４とが接合された接合体５を得る際に、例えば、基板２と対向基板４との各構成材料が互いに異なるものを用いる場合であったとしても、各基板間２、４に生じる熱膨張に伴う応力を確実に緩和することができる。これにより、最終的に得られる接合体５において、剥離が生じるのを確実に防止することができる。
【００９５】
さらに、金属錯体は、比較的耐薬品性に優れる材料であるため、かかる構成の接合膜３を、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に際して効果的に用いることができる。具体的には、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、本発明の接合膜３を適用すれば、その耐久性を確実に向上させることができる。また、金属錯体は、耐熱性にも優れていることから、高温下に曝されるような部材の接合に際しても効果的に用いることができる。
【００９６】
以上のようにして、液滴吐出法を用いて、基板２の膜形成領域４１に選択的に接合膜３を形成することができる。すなわち、基板２上に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成することができる。
なお、本実施形態の接合膜の形成方法では、液滴吐出法としてインクジェット法を用いる場合について説明したが、これに限定されず、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出するバブルジェット法（「バブルジェット」は登録商標）を液滴吐出法として用いるようにしてもよい。バブルジェット法によっても前述したのと同様の効果が得られる。
以上のような本発明の接合膜の形成方法用いて形成された接合膜３を用いて、基板２と対向基板４とが接合膜３を介して接合された接合体５が得られる。
【００９７】
以下、この接合体５を得るための本発明の接合方法について説明する。
＜接合方法＞
本発明の接合方法は、基板２と対向基板４とを所定形状にパターニングされた接合膜３を介して接合する方法であり、基板２と対向基板４とを用意し、前述した本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２および対向基板４のうち少なくとも基板２に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する工程と、接合膜３にエネルギーを付与することにより、接合膜３の表面付近に接着性を発現させ、この接合膜３を介して基板２と対向基板４とが接合された接合体５を得る工程とを有するものである。かかる方法によれば、２つの基板２、４同士を、前記所定形状にパターニングされた領域において、接合膜３の表面付近に発現した接着性により、位置選択的に高い寸法精度で強固に接合することができる。
【００９８】
以下、この本発明の接合方法の第１実施形態を、工程ごとに詳述する。
＜＜第１実施形態＞＞
図７、８は、本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図７、８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態の接合方法は、所定形状にパターニングされた接合膜３を、対向基板４上に形成することなく、基板２上に選択的に形成して、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接合する接合方法である。
この本実施形態の接合方法では、基板２と対向基板４とを用意し、基板２に接合膜３を形成する工程と、基板２に設けられた接合膜３にエネルギーを付与して、接合膜３の表面付近に接着性を発現させた後、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させることにより接合体５を得る工程とを有する。
【００９９】
［１］まず、基板２と対向基板４とを用意し、前述した本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する（図７（ａ）参照。）。
基板２としては、前述したものが挙げられる。
また、対向基板４は、基板２に対して、基板２上に形成された接合膜３を介して接合されるものである。この対向基板４は、基板２と同様、いかなる材料で構成されたものであってもよい。
具体的には、対向基板４は、基板２の構成材料と同様の材料で構成し得る。
また、図７（ａ）に示すような板状体をなす対向基板４の形状も、基板２と同様、接合膜３が密着する面を有する形状であれば、特に限定されず、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【０１００】
［２］次に、接合膜３にエネルギーを付与することにより、接合膜３の表面付近に接着性を発現させ、この接合膜３を介して基板２と対向基板４とが接合された接合体５を得る。
［２−１］まず、接合面２３の膜形成領域４１に形成された接合膜３の表面３２に対してエネルギーを付与する。
【０１０１】
接合膜３にエネルギーを付与すると、この接合膜３では、表面３２付近の分子結合の一部が切断し、表面３２が活性化されることに起因して、表面３２付近に対向基板４に対する接着性が発現する。
このような状態の接合膜３を備える基板２は、対向基板４と、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
【０１０２】
接合膜３に付与するエネルギーは、いかなる方法を用いて付与するものであってもよいが、例えば、接合膜３にエネルギー線を照射する方法、接合膜３を加熱する方法、接合膜３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、接合膜３をプラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、接合膜３をオゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。これにより、接合膜３の表面を効率よく活性化させることができる。また、接合膜３中の分子構造を必要以上に切断しないので、接合膜３の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【０１０３】
上記の方法の中でも、本実施形態では、接合膜３にエネルギーを付与する方法として、特に、接合膜３にエネルギー線を照射する方法を用いるのが好ましい。かかる方法は、接合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギーを付与する方法として好適に用いられる。
このうち、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザ光のような光、Ｘ線、γ線のような電磁波、電子線、イオンビームのような粒子線等や、またはこれらのエネルギー線を２種以上組み合わせたものが挙げられる。
【０１０４】
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１２６〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい（図７（ｂ）参照）。かかる範囲内の紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜３中の骨格をなす分子結合が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、接合膜３から表面３２付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜３の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜３に接着性を確実に発現させることができる。
【０１０５】
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、分子結合の切断を効率よく行うことができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、エネルギー線として紫外線を用いる場合には、前述した液滴吐出装置５００がＵＶランプ５５０を備えていることから、前記工程［１］および本工程［２］を液滴吐出装置５００を用いて行うことができる。
【０１０６】
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１２６〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプ５５０を用いる場合、その出力は、接合膜３の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプ５５０と接合膜３との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【０１０７】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜３の表面３２付近の分子結合を切断し得る程度の時間、すなわち、接合膜３の表面付近に存在する分子結合を選択的に切断し得る程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、接合膜３の構成材料等に応じて若干異なるものの、１秒〜３０分程度であるのが好ましく、１秒〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
【０１０８】
一方、レーザ光としては、例えば、エキシマレーザのようなパルス発振レーザ（パルスレーザ）、炭酸ガスレーザ、半導体レーザのような連続発振レーザ等が挙げられる。中でも、パルスレーザが好ましく用いられる。パルスレーザでは、接合膜３のレーザ光が照射された部分に経時的に熱が蓄積され難いので、蓄積された熱による接合膜３の変質・劣化を確実に防止することができる。すなわち、パルスレーザによれば、接合膜３の内部にまで蓄積された熱の影響がおよぶのを、防止することができる。
【０１０９】
また、パルスレーザのパルス幅は、熱の影響を考慮した場合、できるだけ短い方が好ましい。具体的には、パルス幅が１ｐｓ（ピコ秒）以下であるのが好ましく、５００ｆｓ（フェムト秒）以下であるのがより好ましい。パルス幅を前記範囲内にすれば、レーザ光照射に伴って接合膜３に生じる熱の影響を、的確に抑制することができる。なお、パルス幅が前記範囲内程度に小さいパルスレーザは、「フェムト秒レーザ」と呼ばれる。
【０１１０】
また、レーザ光の波長は、特に限定されないが、例えば、２００〜１２００ｎｍ程度であるのが好ましく、４００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、レーザ光のピーク出力は、パルスレーザの場合、パルス幅によって異なるが、０．１〜１０Ｗ程度であるのが好ましく、１〜５Ｗ程度であるのがより好ましい。
さらに、パルスレーザの繰り返し周波数は、０．１〜１００ｋＨｚ程度であるのが好ましく、１〜１０ｋＨｚ程度であるのがより好ましい。パルスレーザの周波数を前記範囲内に設定することにより、表面３２付近の分子結合を選択的に切断することができる。
【０１１１】
なお、このようなレーザ光の各種条件は、レーザ光を照射された部分の温度が、好ましくは常温（室温）〜６００℃程度、より好ましくは２００〜６００℃程度、さらに好ましくは３００〜４００℃程度になるように適宜調整されるのが好ましい。これにより、レーザ光を照射した部分の温度が著しく上昇するのを防止して、表面３２付近の分子結合を選択的に切断することができる。
【０１１２】
また、接合膜３に照射するレーザ光は、その焦点を、接合膜３の表面３２に合わせた状態で、この表面３２に沿って走査されるようにするのが好ましい。これにより、レーザ光の照射によって発生した熱が、表面３２付近に局所的に蓄積されることとなる。その結果、接合膜３の表面３２に存在する分子結合を選択的に脱離させることができる。
また、接合膜３に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、中でも、大気雰囲気（特に、露点が低い雰囲気下）中で行うのが好ましい。これにより、表面３２付近にオゾンガスが生じて、表面３２の活性化がより円滑に行われることとなる。さらに、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
【０１１３】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜３に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基板２の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜３で切断される分子結合の量を調整することが可能となる。このように切断される分子結合の量を調整することにより、基板２と対向基板４との間の接合強度を容易に制御することができる。
【０１１４】
すなわち、表面３２付近で切断される分子結合の量を多くすることにより、接合膜３の表面３２付近に、より多くの活性手が生じるため、接合膜３に発現する接着性をより高めることができる。一方、表面３２付近で切断される分子結合の量を少なくすることにより、接合膜３の表面３２付近に生じる活性手を少なくし、接合膜３に発現する接着性を抑えることができる。
【０１１５】
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
ここで、エネルギーが付与される前の接合膜３は、図２に示すように、その表面３２付近に脱離基３０３を有している。かかる接合膜３にエネルギーを付与する、脱離基３０３（図２では、メチル基）が接合膜３から脱離する。これにより、図３に示すように、接合膜３の表面３２に活性手３０４が生じ、活性化される。その結果、接合膜３の表面に接着性が発現する。
【０１１６】
なお、本明細書中において、表面３２が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜３の表面３２の分子結合の一部、具体的には、例えば、金属原子に結合するメチル基が切断されて、接合膜３中に終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態の他、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、接合膜３が「活性化された」状態と言うこととする。
【０１１７】
したがって、活性手３０４とは、図３に示すように、未結合手（ダングリングボンド）、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手３０４が存在するようにすれば、対向基板４に対して、特に強固な接合が可能となる。
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、接合膜３に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成されることとなる。
【０１１８】
［２−２］次に、接合膜３と対向基板４とが密着するように、基板２と対向基板４とを貼り合わせる（図７（ｃ）参照）。これにより、前記工程［２−１］において、接合膜３の表面３２に対向基板４に対する接着性が発現していることから、接合膜３と対向基板４の接合面２４とが化学的に結合する。その結果、基板２と対向基板４とが、膜形成領域４１において選択的に形成された接合膜３により部分的に接合され、図７（ｄ）に示すような接合体５が得られる。
【０１１９】
このようにして得られた接合体５では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、２つの基板２、４が接合されている。このため、接合体５は短時間で形成することができ、かつ、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
【０１２０】
また、このような接合方法によれば、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基板２および対向基板４をも、接合に供することができる。
また、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接合しているため、各基板２、４の構成材料に制約がないという利点もある。
【０１２１】
以上のことから、本発明によれば、基板２および対向基板４の各構成材料の選択の幅をそれぞれ広げることができる。
また、従来の固体接合では、接合膜を介していないため、基板２と対向基板４との間の熱膨張率に大きな差がある場合、その差に基づく応力が接合界面に集中し易く、剥離等が生じるおそれがあったが、接合体（本発明の接合体）５では、接合膜３によって応力の集中が緩和され、剥離の発生を的確に抑制または防止することができる。
【０１２２】
また、本実施形態では、接合に供される基板２および対向基板４のうち、一方のみ（本実施形態では、基板２）に接合膜３が設けられている。そのため、基板２上に接合膜３を形成する際に、接合膜３の形成方法によっては、基板２が比較的長時間にわたって高温下に曝されることになるが、本実施形態では、対向基板４は、高温下に曝されることはない。
【０１２３】
したがって、例えば、対向基板４として、耐熱性が比較的低いものを選択した場合であっても、本実施形態にかかる方法によれば、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して強固に接合することができる。したがって、対向基板４を構成する材料は、耐熱性をあまり考慮することなく、幅広い材料から選択することが可能になるという利点もある。
ここで、基板２との接合に供する対向基板４の構成材料は、基板２と異なっていても同じであっても良いが、基板２と対向基板４の各熱膨張率は、ほぼ等しいものを選択するのが好ましい。基板２と対向基板４の熱膨張率がほぼ等しければ、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合した際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる接合体５において、剥離等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
【０１２４】
また、基板２および対向基板４の各熱膨張率が互いに異なる場合であっても、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合する際の条件を以下のように最適化するのが好ましい。これにより、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して高い寸法精度で強固に接合することができる。
すなわち、基板２と対向基板４の熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
【０１２５】
具体的には、基板２と対向基板４との熱膨張率の差にもよるが、基板２および対向基板４の温度が２５〜５０℃程度である状態下で、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合するのが好ましく、２５〜４０℃程度である状態下で接合するのがより好ましい。このような温度範囲であれば、基板２と対向基板４との熱膨張率の差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、接合体５における反りや剥離等の発生を確実に抑制または防止することができる。
【０１２６】
また、この場合、具体的な基板２と対向基板４との間の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが特に推奨される。
さらに、基板２と対向基板４は、互いに剛性が異なっているのが好ましい。これにより、基板２と対向基板４とを接合膜３を介してより強固に接合することができる。
【０１２７】
また、基板２と対向基板４のうち、少なくとも一方の基板は、その構成材料が樹脂材料で構成されているのが好ましい。樹脂材料は、その柔軟性により、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合した際に、その接合界面に発生する応力（例えば、熱膨張に伴う応力等）を緩和することができる。このため、接合界面が破壊し難くなり、結果的に、接合強度の高い接合体５を得ることができる。
【０１２８】
以上説明したような対向基板４の基板２上に形成された接合膜３との接合に供される領域には、基板２と同様に、対向基板４の構成材料に応じて、接合を行う前に、あらかじめ、対向基板４と接合膜３との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、基板２と対向基板４との接合膜３による接合強度をより高めることができる。
なお、表面処理としては、基板２に対して施す前述したような表面処理と同様の処理を適用することができる。
【０１２９】
また、対向基板４の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜３を介した基板２と対向基板４との接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる対向基板４の構成材料には、前述した基板２の構成材料と同様のもの、すなわち、各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を用いることができる。
【０１３０】
さらに、対向基板４の接合膜３との接合に供される領域に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、基板２と対向基板４との接合膜３を介した接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水素原子、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような官能基、ラジカル、開環分子、２重結合、３重結合のような不飽和結合、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質が挙げられる。このような基または物質を有する表面は、対向基板４の接合膜３に対する接合強度のさらなる向上を実現し得るものとなる。
【０１３１】
また、このようなものを有する表面が得られるように、上述したような各種表面処理を適宜選択して行うことにより、接合膜３と特に強固に接合可能な対向基板４が得られる。
また、表面処理に代えて、対向基板４の接合膜３との接合に供される領域には、あらかじめ、接合膜３との密着性を高める機能を有する中間層を形成しておくのが好ましい。これにより、かかる中間層を介して接合膜３と対向基板４とを接合することになり、より接合強度の高い接合体５が得られるようになる。
【０１３２】
かかる中間層の構成材料には、前述の基板２に形成する中間層の構成材料と同様のものを用いることができる。
また、本実施形態によれば、基板２と対向基板４とを接合する際に、これらが対向する面全体を接合するのではなく、接合膜３が選択的に形成された膜形成領域４１において接合する。この接合の際、接合膜３を形成する膜形成領域４１の大きさを適宜設定することのみで、接合される領域を簡単に選択することができる。これにより、例えば、基板２と対向基板４とが接合する接合膜３の面積や形状を制御して、接合体５の接合強度を容易に調整することができる。その結果、例えば、接合膜３を容易に剥離可能な接合体５が得られる。
【０１３３】
すなわち、接合体５の接合強度を調整可能であると同時に、接合体５を分離する際の強度（割裂強度）を調整可能である。
かかる観点から、容易に分離可能な接合体５を作製する場合には、接合体５の接合強度は、人の手で容易に分離可能な程度の大きさであるのが好ましい。これにより、接合体５を分離する際、装置等を用いることなく、簡単に行うことができる。
【０１３４】
また、基板２と対向基板４とが接合する接合膜３の面積や形状を適宜設定することにより、接合膜３に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、基板２と対向基板４との間で熱膨張率差が大きい場合でも、各基板２、４を確実に接合することができる。
さらに、本実施形態にかかる接合方法によれば、非膜形成領域４２では、図７（ｄ）に示すように、基板２と対向基板４との間に、接合膜３の厚さに相当する距離（高さ）の空間３Ｃが形成される。この空間３Ｃを活かすため、膜形成領域４１の形状を適宜調整することにより、基板２と対向基板４との間に、閉空間や流路を形成したりすることができる。
【０１３５】
なお、本実施形態では、前記工程［４］および本工程［５］で示したように、接合膜３にエネルギーを付与して、接合膜３の接合面（表面）２３付近に接着性を発現させた後、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させることにより接合体５を得るようにしたが、これに限らず、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させた後、接合膜３にエネルギーを付与することにより接合体５を得るようにしてもよい。このような場合については、後述する第２実施形態において説明する。
【０１３６】
ここで、本工程において、基板２と対向基板４とを接合するメカニズムについて説明する。
例えば、対向基板４の接合面２４に水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、基板２に形成された接合膜３と、対向基板４の接合面２４とが接触するように、これらを貼り合わせたとき、接合膜３の表面３２に存在する水酸基と、対向基板４の接合面２４に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、基板２と対向基板４とが接合されると推察される。
【０１３７】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、基板２と対向基板４との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、基板２と対向基板４とがより強固に接合されると推察される。
また、基板２の接合膜３の表面や内部、および、対向基板４の接合面２４や内部に、それぞれ終端化されていない結合手すなわち未結合手（ダングリングボンド）が存在している場合、基板２と対向基板４とを貼り合わせた時、これらの未結合手同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にネットワーク状の結合が形成されることとなる。これにより、接合膜３と対向基板４とが特に強固に接合される。
【０１３８】
なお、前記工程［２−１］で活性化された接合膜３の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［２−１］の終了後、できるだけ早く本工程［２−２］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［２−１］の終了後、６０分以内に本工程［２−２］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜３の表面が十分な活性状態を維持しているので、基板２と対向基板４とを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
【０１３９】
換言すれば、活性化させる前の接合膜３は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含む接合膜であるため、化学的に比較的安定であり、耐候性に優れている。このため、活性化させる前の接合膜３は、長期にわたる保存に適したものとなる。したがって、そのような接合膜３を備えた基板２を多量に製造または購入して保存しておき、本工程の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程［２−２］に記載したエネルギーの付与を行うようにすれば、接合体５の製造効率の観点から有効である。
以上のようにして、図７（ｄ）に示す接合体（本発明の接合体）１を得ることができる。
【０１４０】
このようにして得られた接合体５は、基板２と対向基板４との間の接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する接合体５は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。また、本発明の接合方法によれば、基板２と対向基板４とが上記のような大きな接合強度で接合された接合体５を効率よく作製することができる。
なお、接合体５を得る際、または、接合体５を得た後に、この接合体５に対して、必要に応じ、以下の３つの工程（［３Ａ］、［３Ｂ］および［３Ｃ］）のうちの少なくとも１つの工程（接合体５の接合強度を高める工程）を行うようにしてもよい。これにより、接合体５の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１４１】
［３Ａ］ 図８（ａ）に示すように、得られた接合体５を、基板２と対向基板４とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、基板２の表面および対向基板４の表面に、それぞれ接合膜３の表面がより近接し、接合体５における接合強度をより高めることができる。
また、接合体５を加圧することにより、接合体５中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、接合体５における接合強度をさらに高めることができる。
【０１４２】
なお、この圧力は、基板２および対向基板４の各構成材料や各厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、基板２および対向基板４の各構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体５の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板２および対向基板４の各構成材料によっては、各基板２、４に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体５を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
【０１４３】
［３Ｂ］ 図８（ａ）に示すように、得られた接合体５を加熱する。
これにより、接合体５における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体５を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体５の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体５が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
【０１４４】
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、前記工程［３Ａ］、［３Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図８（ａ）に示すように、接合体５を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体５の接合強度を特に高めることができる。
【０１４５】
［３Ｃ］ 図８（ｂ）に示すように、得られた接合体５に紫外線を照射する。
これにより、接合膜３と対向基板４との間に形成される化学結合を増加させ、接合体５の接合強度を特に高めることができる。
このとき照射される紫外線の条件は、前記工程［４］に示した紫外線の条件と同等にすればよい。
【０１４６】
また、本工程［３Ｃ］を行う場合、基板２および対向基板４のうち、いずれか一方が透光性を有していることが必要である。そして、透光性を有する基材側から、紫外線を照射することにより、接合膜３に対して確実に紫外線を照射することができる。
以上のような工程を行うことにより、接合体５における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１４７】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第２実施形態にかかる接合方法について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１４８】
本実施形態にかかる接合方法は、接合膜３が形成された基板２と対向基板４とを、接合膜３と対向基板４とが接触するように重ね合わせた後に、接合膜３にエネルギーを付与するようにした以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、基板２と対向基板４とを用意し、基板２に接合膜３を形成する工程と、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させた後、重ね合わせてなる積層体中の接合膜３に対してエネルギーを付与して、接合膜３の表面付近に接着性を発現させることにより接合体５を得る工程を有する。
【０１４９】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１’］まず、前記工程［１］と同様にして、基板２と対向基板４とを用意し、基板２に接合膜３を形成する（図９（ａ）参照。）。
［２−１’］次に、図９（ｂ）に示すように、接合膜３の表面３２と対向基板４とが密着するように、基板２に設けられた接合膜３と対向基板４とを重ね合わせ、積層体を得る。なお、この積層体の状態では、接合膜３と対向基板４との間は接合されていないので、基板２の対向基板４に対する相対位置を調整することができる。これにより、接合膜３と対向基板４とを重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができる。その結果、接合膜３の表面３２方向における位置精度を高めることができる。
【０１５０】
［２−２’］次に、図９（ｃ）に示すように、積層体中の接合膜３に対してエネルギーを付与する。接合膜３にエネルギーが付与されると、接合膜３の表面３２付近に、対向基板４との接着性が発現する。これにより、基板２と対向基板４とが接合膜３を介して接合され、図９（ｄ）に示すように、接合体５が得られる。
ここで、接合膜３に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよいが、例えば、前記第１実施形態で挙げたような方法で付与される。
【０１５１】
また、本実施形態では、接合膜３にエネルギーを付与する方法としては、特に、接合膜３にエネルギー線を照射する方法、接合膜３を加熱する方法、および接合膜３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法を用いるのが好ましい。これらの方法は、接合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【０１５２】
このうち、接合膜３にエネルギー線を照射する方法としては、前記第１実施形態と同様の方法を用いることができる。
なお、この場合、エネルギー線は、基板２または対向基板４を透過して接合膜３に照射されることとなる。したがって、基板２または対向基板４のうちエネルギー線を照射する側の基板は、透光性を有するもので構成される。
【０１５３】
一方、接合膜３を加熱することにより、接合膜３に対してエネルギーを付与する場合には、加熱温度を２５〜２００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基板２および対向基板４が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合膜３を確実に活性化させることができる。
【０１５４】
また、加熱時間は、接合膜３の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間とすればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、接合膜３は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種方法で加熱することができる。
なお、赤外線を照射する方法を用いる場合には、基板２または対向基板４は、光吸収性を有する材料で構成されているのが好ましい。これにより、赤外線を照射された基板２または対向基板４は、効率よく発熱する。その結果、接合膜３を効率よく加熱することができる。
【０１５５】
また、ヒータを用いる方法または火炎に接触させる方法を用いる場合には、基板２または対向基板４のうちヒータまたは火炎を接触させる側の基板は、熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、基板２または対向基板４を介して、接合膜３に対して効率よく熱を伝えることができ、接合膜３を効率よく加熱することができる。
また、接合膜３に圧縮力を付与することにより、接合膜３に対してエネルギーを付与する場合には、基板２と対向基板４とが互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、接合膜３に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、接合膜３に、対向基板４との十分な接着性が発現する。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板２と対向基板４の各構成材料によっては、基板２および対向基板４に損傷等が生じるおそれがある。
【０１５６】
また、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
以上のようにして接合体５を得ることができる。
【０１５７】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、接合方法の第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１５８】
本実施形態にかかる接合方法は、接合面（表面）２３の膜形成領域４１に接合膜３が形成されている他に、さらに対向基板４の接合面（表面）２４の膜形成領域４１にも接合膜３が形成されている。そして、それぞれの基板２、４が備える接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させ、これら接合膜３同士を接触させることにより、基板２と対向基板４とを接合させて、接合体５を得た以外は前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の接合方法は、基板２上および対向基板４上の双方に、所定形状にパターニングされた接合膜３を形成して、これら接合膜３同士を一体化させることにより、基板２と対向基板４とを接合する接合方法である。
【０１５９】
［１”］まず、前記工程［１］と同様の基板２と対向基板４とを用意し、前述した本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２および対向基板４の双方に、所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する。
［２−１”］次に、前記工程［２−１］で説明したのと同様にして、基板２に形成された接合膜３と、対向基板４に形成された接合膜３の双方に対してエネルギーを付与することにより、各接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させる。
【０１６０】
［２−２”］次に、図１０（ａ）に示すように、各基板２、４が備える接着性が発現した接合膜３同士を、それぞれが密着するように、各基板２、４同士を貼り合わせる。これにより、双方の基板２、４の膜形成領域４１に選択的に形成された接合膜３により、基板２、４同士が部分的に接合され、図１０（ｂ）に示すような接合体５が得られる。
以上のようにして接合体５を得ることができる。
ここで、本工程において、基板２、４の双方に形成された接合膜３同士が接合することにより接合体５が得られるが、この接合は、以下のような２つのメカニズム（ｉ）、（ii）の双方または一方に基づくものであると推察される。
【０１６１】
（ｉ） 例えば、各接合膜３の表面３２に水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、各接合膜３同士が密着するように、基板２と対向基板４とを貼り合わせたとき、各接合膜３の表面３２に存在する水酸基同士が、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、２つの接合膜３同士が接合されると推察される。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、２つの接合膜３同士の間では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、２つの接合膜３同士がより強固に接合されると推察される。
【０１６２】
（ii） ２つの接合膜３同士を接触させると、各接合膜３の表面３２付近に生じた終端化されていない結合手（未結合手）同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にネットワーク状の結合が形成される。これにより、各接合膜３を構成する金属原子および酸素原子いずれか一方同士が互いに直接接合することにより、各接合膜３同士が一体化する。
【０１６３】
以上のような（ｉ）または（ii）のメカニズムにより、図１０（ｃ）に示すような接合体５が得られる。
なお、接合体５を得た後、この接合体５に対して、必要に応じ、前記第１実施形態の工程［３Ａ］、［３Ｂ］および［３Ｃ］のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。
例えば、図１０（ｃ）に示すように、接合体５を加圧しつつ、加熱することにより、接合体５の各基板２、４同士がより近接する。これにより、各接合膜３の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。その結果、接合膜３の一体化がより進行し、最終的には、ほぼ完全に一体化される。
【０１６４】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図、図１２は、図１１に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図１３は、図１１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図１１は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【０１６５】
図１１に示すインクジェット式記録ヘッド１０は、図１３に示すようなインクジェットプリンタ９に搭載されている。
図１３に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
【０１６６】
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
【０１６７】
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【０１６８】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１１を備えるインクジェット式記録ヘッド１０（以下、単に「ヘッド１０」と言う。）と、ヘッド１０にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１０およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
【０１６９】
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
【０１７０】
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１０から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【０１７１】
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【０１７２】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子（振動源）１４を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
【０１７３】
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子１４、印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【０１７４】
以下、ヘッド１０について、図１１および図１２を参照しつつ詳述する。
ヘッド１０は、ノズル板１１と、インク室基板１２と、振動板１３と、振動板１３に接合された圧電素子（振動源）１４とを備えるヘッド本体１７と、このヘッド本体１７を収納する基体１６とを有している。なお、このヘッド１０は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【０１７５】
ノズル板１１は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
このノズル板１１には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔１１１が形成されている。これらのノズル孔１１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。
【０１７６】
ノズル板１１には、インク室基板１２が固着（固定）されている。
このインク室基板１２は、ノズル板１１、側壁（隔壁）１２２および後述する振動板１３により、複数のインク室（キャビティ、圧力室）１２１と、インクカートリッジ９３１から供給されるインクを貯留するリザーバ室１２３と、リザーバ室１２３から各インク室１２１に、それぞれインクを供給する供給口１２４とが区画形成されている。
【０１７７】
各インク室１２１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成され、各ノズル孔１１１に対応して配設されている。各インク室１２１は、後述する振動板１３の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。
インク室基板１２を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種樹脂基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド１０の製造コストを低減することができる。
【０１７８】
一方、インク室基板１２のノズル板１１と反対側には、振動板１３が接合され、さらに振動板１３のインク室基板１２と反対側には、複数の圧電素子１４が設けられている。
また、振動板１３の所定位置には、振動板１３の厚さ方向に貫通して連通孔１３１が形成されている。この連通孔１３１を介して、前述したインクカートリッジ９３１からリザーバ室１２３に、インクが供給可能となっている。
【０１７９】
各圧電素子１４は、それぞれ、下部電極１４２と上部電極１４１との間に圧電体層１４３を介挿してなり、各インク室１２１のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子１４は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。
各圧電素子１４は、それぞれ、振動源として機能し、振動板１３は、圧電素子１４の振動により振動し、インク室１２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
【０１８０】
基体１６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１６にノズル板１１が固定、支持されている。すなわち、基体１６が備える凹部１６１に、ヘッド本体１７を収納した状態で、凹部１６１の外周部に形成された段差１６２によりノズル板１１の縁部を支持する。
以上のような、ノズル板１１とインク室基板１２との接合、インク室基板１２と振動板１３との接合、およびノズル板１１と基体１６との接合のうち、少なくとも１箇所を接合する際に本発明の接合方法が用いられる。
【０１８１】
換言すれば、ノズル板１１とインク室基板１２との接合体、インク室基板１２と振動板１３との接合体、およびノズル板１１と基体１６との接合体のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合体が適用されている。
このようなヘッド１０は、上記の接合界面に前述したような接合膜３が介挿されて接合されている。このため、接合界面の接合強度および耐薬品性が高くなっており、これにより、各インク室１２１に貯留されたインクに対する耐久性および液密性が高くなっている。その結果、ヘッド１０は、信頼性の高いものとなる。
【０１８２】
また、非常に低温で信頼性の高い接合ができるため、線膨張係数の異なる材料でも大面積のヘッドができる点でも有利である。
また、ヘッド１０の一部に本発明の接合体が適用されていると、寸法精度の高いヘッド１０を構築することができる。このため、ヘッド１０から吐出されたインク滴の吐出方向や、ヘッド１０と記録用紙Ｐとの離間距離を高度に制御することができ、インクジェットプリンタ９による印字結果の品位を高めることができる。
【０１８３】
また、液滴吐出法を用いて液状材料を供給する位置を任意に設定し得ることから、各接合体における接合部の面積や、その配置を適宜制御して、各接合体の接合界面に生じる応力の局所集中を緩和できる。これにより、例えば、ノズル板１１とインク室基板１２との間、インク室基板１２と振動板１３との間、および、ノズル板１１と基体１６との間で、それぞれ両者の熱膨張率差が大きい場合でも、両者の部材を確実に接合することができる。
【０１８４】
さらに、接合界面に生じる応力の局所集中を緩和することにより、接合体の剥離や変形（反り）等を確実に防止することができる。これにより、信頼性の高いヘッド１０およびインクジェットプリンタ９が得られる。
このようなヘッド１０は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層１４３に変形が生じない。このため、振動板１３にも変形が生じず、インク室１２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔１１１からインク滴は吐出されない。
【０１８５】
一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層１４３に変形が生じる。これにより、振動板１３が大きくたわみ、インク室１２１の容積変化が生じる。このとき、インク室１２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される。
【０１８６】
１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極１４２と上部電極１４１との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子１４は、ほぼ元の形状に戻り、インク室１２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ９３１からノズル孔１１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔１１１からインク室１２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室１２３）からインク室１２１へ供給される。
【０１８７】
このようにして、ヘッド１０において、印刷させたい位置の圧電素子１４に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド１０は、圧電素子１４の代わりに電気熱変換素子を有していてもよい。つまり、ヘッド１０は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出するバブルジェット方式（「バブルジェット」は登録商標））のものであってもよい。
【０１８８】
なお、かかる構成のヘッド１０において、ノズル板１１には、撥液性を付与することを目的に形成された被膜１１４が設けられている。これにより、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される際に、このノズル孔１１１の周辺にインク滴が残存するのを確実に防止することができる。その結果、ノズル孔１１１から吐出されたインク滴を目的とする領域に確実に着弾させることができる。
【０１８９】
＜配線基板＞
さらに、本発明の接合体を配線基板に適用した場合の実施形態について説明する。
図１４は、本発明の接合体を適用して得られた配線基板を示す斜視図である。
図１４に示す配線基板４１０は、絶縁基板４１３と、絶縁基板４１３上に配設された電極４１２と、リード４１４と、リード４１４の一端に、電極４１２と対向するように設けられた電極４１５とを有する。
【０１９０】
そして、電極４１２の上面と、電極４１５の下面とには、それぞれ接合膜３が形成されている。これらの接合膜３同士は、前述の本発明の接合方法によって貼り合わせることにより接合されている。これにより、電極４１２、４１５間は、１層の接合膜３によって強固に接合されることになり、各電極４１２、４１５間の層間剥離等が確実に防止されるとともに、信頼性の高い配線基板４１０が得られる。
【０１９１】
また、接合膜３は、接合膜３に含まれる金属酸化物として導電性を有するものを選択することにより、各電極４１２、４１５間を導通する機能をも担う。接合膜３は、非常に薄いものでも十分な接合力を発揮する。このため、各電極４１２、４１５間の間隙をより小さくすることができ、各電極４１２、４１５間の電気抵抗成分（接触抵抗）の低減を図ることができる。その結果、各電極４１２、４１５間の導電性をより高めることができる。
【０１９２】
また、接合膜３は、前述したように、液滴吐出法を用いて供給する液状材料の量を適宜設定することにより、その厚さを高い精度で容易に制御することができる。これにより、配線基板４１０は、より寸法精度の高いものとなり、各電極４１２、４１５間の導電性も容易に制御することができる。
以上、本発明の吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１９３】
例えば、本発明の接合膜の形成方法および接合方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、本発明の接合体は、液滴吐出ヘッド以外のものに適用可能であることは言うまでもない。具体的には、本発明の接合体は、例えば、半導体装置、ＭＥＭＳ、マイクロリアクタ等に適用することができる。
【実施例】
【０１９４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
まず、基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板を用意し、対向基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板を用意し、シリコン基板とガラス基板との双方を、酸素プラズマによる下地処理を行った。
【０１９５】
次に、Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２（宇部興産社製）のジ−ｎ−ブチルエーテル溶液を液状材料（吐出液）として用意し、インクジェット法により単結晶シリコン基板の表面処理を行った面に、この液状材料を５ｐＬの液滴として供給して、液状被膜を、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に各部の幅が約６０μｍとなるように形成した。なお、液状材料の粘度（２５℃）は、８ｍＰａ・ｓであった。
【０１９６】
次に、この液状被膜を、１５０℃×３０分の条件で乾燥して、Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２で構成される乾燥被膜を形成した。
次に、得られた乾燥被膜を焼成することにより、単結晶シリコン基板の表面処理を行った面に、接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）を形成した。なお、乾燥被膜の焼成条件は、以下に示す通りである。
【０１９７】
＜焼成条件＞
・焼成時の温度 ：２７０℃
・焼成時の雰囲気 ：窒素ガス
・焼成時の圧力 ：１×１０−３Ｔｏｒｒ
・焼成時間 ：１０分
以上のようにして成膜された接合膜は、金属原子として銅原子を含み、脱離基として、Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２に含まれる有機物の一部が残存しているものである。
【０１９８】
次に、単結晶シリコン基板上に形成された接合膜に、以下に示す条件で紫外線を照射した。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成 ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度 ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力 ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長 ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間 ：５分
【０１９９】
次に、紫外線を照射してから１分後に、接合膜の紫外線を照射した面と、ガラス基板の表面処理を行った面とが接触するように、単結晶シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせた。これにより、シリコン基板とガラス基板とがアルファベットの大文字「Ｅ」の形状にパターニングされた接合膜を介して接合された積層体（接合体）を得た。
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
そして、この接合体のシリコン基板とガラス基板との間の接合強度を、ＱＵＡＤ ＧＲＯＵＰ社製「ロミュラス」）を用いて測定したところ、１０ＭＰａ以上であった。
【０２００】
（実施例２）
基板として、単結晶シリコン基板に代えて、ステンレス鋼基板を用意し、対向基板として、ガラス基板に代えて、ポリイミド基板を用意した以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
本実施例２においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のステンレス鋼基板とポリイミド基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０２０１】
（実施例３）
接合膜と、ガラス基板の表面処理を行った面とが接触するように、単結晶シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせた後、接合膜の表面に、ガラス基板側から紫外線を照射するようにしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
本実施例３においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のステンレス鋼基板とポリイミド基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０２０２】
（実施例４）
単結晶シリコン基板上に接合膜を形成したのと同様の方法を用いて、ガラス基板上にもアルファベットの大文字「Ｅ」の形状にパターニングされた接合膜を形成し、各基板上に形成された接合膜同士が接触するようにして、シリコン基板とガラス基板とを接合膜を介して接合させた以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
本実施例４においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のシリコン基板とガラス基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０２０３】
（実施例５）
液状材料として、下記化学式（２）で表わされるギ酸銅・ドデシルアミン錯体のドデシルアミン溶液を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
なお、液状材料の粘度（２５℃）は、５ｍＰａ・ｓであった。
また、下記化学式（２）で表わされるギ酸銅・ドデシルアミン錯体は、以下のようにして合成した。
【０２０４】
＜ギ酸銅・ドデシルアミン錯体の合成＞
ギ酸銅・四水和物とギ酸銅・二水和物との混合物（５０ｇ）を、５５℃の真空恒温槽に入れ、重量変化がなくなるまで乾燥した。これにより、無水ギ酸銅を得た。一方、ドデシルアミン（２０ｇ）をサンプル瓶に入れ、５０℃の恒温槽で溶かした。
次いで、得られた無水ギ酸銅（５０ｍｇ）を、溶解したドデシルアミンに添加し、サンプル瓶に蓋をして、５０℃の恒温槽に入れ、約２時間後、透明な青色の溶液が得られた。
【０２０５】
次いで、アセトニトリル（３０ｇ）を添加して、結晶性の固体物を析出させた。再び蓋をして、再度５０℃の恒温槽にサンプル瓶を入れ、約１時間後、再び青色の透明溶液が得られた。
次いで、サンプル瓶を恒温槽から取り出して、常温（２０℃）までの自然冷却を行った結果、針状結晶が得られた。この針状結晶を濾過で採取し、アセトニトリルで洗浄した後、真空乾燥を行った。これにより、ギ酸銅・ドデシルアミンの錯体を得た（収率９４％）。
【０２０６】
【化２】
【０２０７】
本実施例５においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のシリコン基板とガラス基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】本発明の接合膜の形成方法を用いて基材上に所定形状にパターニングされた接合膜の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図３】図１に示す接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図４】本発明の接合膜の形成方法で用いる液滴吐出装置を示す斜視図である。
【図５】図４に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明の接合膜の形成方法の実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図７】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図８】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図９】本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図１０】本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図１１】本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図である。
【図１３】図１１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【図１４】本発明の接合体を適用して得られた配線基板を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０２０９】
２……基板 ２３、２４……接合面 ３……接合膜 ４……対向基板 ３０……液状被膜 ３１……液滴 ３２……表面 ３０３……脱離基 ３０４……活性手 ３Ｃ……空間 ４１……膜形成領域 ４２……非膜形成領域 ５……接合体 ５００…液滴吐出装置 ５０１…タンク ５０２…吐出走査部 ５０３…液滴吐出手段 ５０４…第１位置制御装置 ５０６…ステージ ５０８…第２位置制御装置 ５１０…チューブ ５１２…制御手段 ５１４…液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド） ５１８…ノズル孔 ５２０…キャビティ ５２２…隔壁 ５２４…振動子 ５２４Ａ、５２４Ｂ…電極 ５２４Ｃ…ピエゾ素子 ５２６…振動板 ５２８…ノズルプレート ５２９…液だまり ５３０……供給口 ５３１……孔 ５５０…ＵＶランプ １０……インクジェット式記録ヘッド １１……ノズル板 １１１……ノズル孔 １１４……被膜 １２……インク室基板 １２１……インク室 １２２……側壁 １２３……リザーバ室 １２４……供給口 １３……振動板 １３１……連通孔 １４……圧電素子 １４１……上部電極 １４２……下部電極 １４３……圧電体層 １６……基体 １６１……凹部 １６２……段差 １７……ヘッド本体 ９……インクジェットプリンタ ９２……装置本体 ９２１……トレイ ９２２……排紙口 ９３……ヘッドユニット ９３１……インクカートリッジ ９３２……キャリッジ ９４……印刷装置 ９４１……キャリッジモータ ９４２……往復動機構 ９４３……キャリッジガイド軸 ９４４……タイミングベルト ９５……給紙装置 ９５１……給紙モータ ９５２……給紙ローラ ９５２ａ……従動ローラ ９５２ｂ……駆動ローラ ９６……制御部 ９７……操作パネル Ｐ……記録用紙 ４１０……配線基板 ４１２……電極 ４１３……絶縁基板 ４１４……リード ４１５……電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に所定形状にパターニングされた膜を形成する方法として、樹脂を主成分とするマスクを用いたエッチング法が、広く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、Ｉ：基板上に膜形成用の材料で構成される層を形成する。II：前記層上にレジスト材料を塗布する。III：レジスト材料を露光・現像し、前記層の不要部分に対応して開口部を有するレジスト層を得る。IV：レジスト層をマスクに用いて、エッチング法により、開口部内に露出した層を除去する。Ｖ：マスクを除去する。これにより、基板上に所定パターンに形成された膜を得る。
このようなパターニングされた膜の形成方法は、２つの基板同士を接合する際に用いられる接合膜を、基板上に所定形状に形成する場合にも適用されるが、このような方法では、レジスト層の形成に時間と手間とを要する。その結果、膜形成までに長時間を要したり、コストが高くなる等の問題が生じる。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３８１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、２つの基材同士を、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を形成することができる吐出液、かかる吐出液を用いた微細な形状にパターニングされた接合膜の形成方法、かかる接合膜の形成方法で形成された接合膜で接合する接合方法、および、かかる接合方法で形成された接合膜を備える接合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の吐出液は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に他の被着体との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜を得るのに用いられる吐出液であって、
ノズル孔から間欠的に液滴を吐出する液滴吐出法を用いて、当該吐出液を、前記所定形状に対応して基材上に供給した後、乾燥・焼成することにより、前記所定形状にパターニングされた接合膜を得るためのものであり、
前記金属原子の金属錯体と、前記金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒（以下、「溶媒または分散媒」を、単に「溶媒」と言う。）とを含有することを特徴とする。
かかる吐出液を、液滴吐出法を用いて基材上に液滴として供給した後、乾燥・焼成することにより、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を形成することができる。
【０００６】
本発明の吐出液では、当該吐出液中における前記金属錯体の含有率は、１０〜５０ｗｔ％であることが好ましい。
これにより、吐出液の粘度を適度な範囲内に設定しつつ、吐出液を乾燥・焼成して接合膜を得る際に、目的とする膜厚を有する接合膜を確実に形成することができる。
本発明の吐出液では、当該吐出液の粘度は、前記液滴吐出法により前記液滴を吐出し得る粘度に設定されていることが好ましい。
かかる吐出液を、液滴吐出法を用いて基材上に液滴として供給することにより、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を形成することができる。
【０００７】
本発明の吐出液では、当該吐出液の粘度（２５℃）は、３〜１０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
吐出液の粘度をかかる範囲とすることにより、液滴の吐出をより安定的に行うことができるとともに、微細な形状の所定形状を描画し得る大きさの液滴を確実に吐出することができる。さらに、この吐出液を乾燥・焼成させた際に、接合膜を形成するのに十分な量の金属錯体を吐出液中に含有したものとすることができる。
【０００８】
本発明の吐出液では、当該吐出液を前記液滴吐出法を用いて液滴としたとき、該液滴の平均量は、０．１〜４０ｐＬであることが好ましい。
これにより、液滴を基材上に供給した際の着弾径が小さなものとなることから、微細な形状の接合膜をも確実に形成することができるものとなる。
本発明の吐出液では、前記溶媒は、無機溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、アミン系溶媒、セロソルブ系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、芳香族複素環化合物系溶媒、アミド系溶媒、ハロゲン化合物系溶媒、エステル系溶媒、硫黄化合物系溶媒、ニトリル系溶媒、有機酸系溶媒のうちの少なくとも１種を含有することが好ましい。
これら溶媒の種類を金属錯体の種類に応じて適宜選択することにより、金属錯体を効率よく溶媒中に溶解させることができる。
【０００９】
本発明の吐出液では、前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団で構成されることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、エネルギーを付与することによって比較的簡単に、かつ均一に脱離する脱離基が得られることとなり、吐出液を用いて得られる接合膜の接着性をより高度化することができる。
【００１０】
本発明の吐出液では、前記脱離基は、アルキル基を含むことが好ましい。
アルキル基を含む脱離基は、化学的な安定性が高いため、吐出液を用いて得られる接合膜において脱離基としてアルキル基を備えるものは、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
本発明の吐出液では、前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛、鉄およびルテニウムのうちの少なくとも１種であることが好ましい。
吐出液を用いて得られる接合膜を、これらの金属原子を含むものとすることにより、接合膜は、優れた導電性を発揮するものとなる。
【００１１】
本発明の吐出液では、前記液滴吐出法は、圧電素子による振動を利用して前記吐出液を、インクジェットヘッドが備えるノズル孔から液滴として吐出するインクジェット法であることが好ましい。
インクジェット法によれば、目的とする領域（位置）に、吐出液を液滴として、優れた位置精度で供給することができる。また、圧電素子の振動数および吐出液の粘度等を適宜設定することにより、液滴のサイズ（大きさ）を、比較的容易に調整できることから、液滴のサイズを小さくすれば、たとえ所定形状が微細なものであったとしても、この形状に対応した接合膜を確実に形成することができる。
【００１２】
本発明の吐出液では、前記所定形状は、前記接合膜による接合を必要とする部位に対応した形状をなしていることが好ましい。
本発明の接合膜の形成方法は、本発明の吐出液を用いて前記基材上に接合膜を形成する接合膜の形成方法であって、
前記基材を用意し、前記吐出液を前記液滴吐出法を用いて前記液滴として供給することにより、前記基材に前記所定形状にパターニングされた液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥・焼成して、前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を基材上に形成することができる。
【００１３】
本発明の接合膜の形成方法では、前記脱離基は、前記吐出液を乾燥させた後、焼成した際に、前記金属錯体に含まれる有機物の一部が残存することにより形成されることが好ましい。
このように成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基として用いる構成とすることにより、形成された金属膜中に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜を成膜することができる。
【００１４】
本発明の接合膜の形成方法では、前記焼成の際の焼成温度は、７０〜３００℃であることが好ましい。
かかる範囲内に設定することにより、金属錯体に含まれる有機物が、その一部を残存させた状態で、金属錯体中から確実に除去されるため、その表面にエネルギーを付与することにより接着性が好適に発現する接合膜を確実に形成することができる。
【００１５】
本発明の接合膜の形成方法では、前記焼成は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。
これにより、基材上に純粋な金属膜が形成されることなく、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で接合膜を形成することができる。その結果、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜を形成することができる。
【００１６】
本発明の接合膜の形成方法では、前記焼成は、減圧下で行われることが好ましい。
これにより、形成される接合膜の膜密度が緻密化して、接合膜をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜中の前記金属原子と前記炭素原子との存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう接合膜を形成することにより、接合膜の安定性が高くなり、基材と他の被着体とを接合膜を介してより強固に接合することができるようになる。また、接合膜を優れた導電性を発揮するものとすることができる。
【００１７】
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜は、導電性を有するものであることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを接合膜を介して接合した際に、接合膜を配線基板が備える配線や、その端子等に適用することができる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを接合膜を介して接合した接合体を得た際に、この接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合する接合膜とすることができる。
【００１８】
本発明の接合膜の形成方法では、前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしていることが好ましい。
これにより、得られた接合膜を用いて基材と他の被着体とが接合された接合体の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。また、従来に比べ、短時間で強固な接合が可能になる。
【００１９】
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材は、板状をなしていることが好ましい。
これにより、基材が撓み易くなり、基材は、他の被着体の形状に沿って十分に変形可能なものとなるため、得られた接合膜を用いて形成される接合体において、これらの密着性がより高くなる。また、基材が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和することができる。
【００２０】
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材の少なくとも前記接合膜を形成する部分は、シリコン系材料、金属系材料またはガラス系材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、表面処理を施さなくても、十分な接合強度が得られる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材の前記接合膜を備える面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されていることが好ましい。
これにより、基材の表面を清浄化および活性化し、接合膜と基材との接合強度を高めることができる。
【００２１】
本発明の接合膜の形成方法では、前記表面処理は、プラズマ処理であることが好ましい。
これにより、接合膜を形成するために、基材の表面を特に最適化することができる。
本発明の接合膜の形成方法では、前記基材と前記接合膜との間に、中間層が介挿されていることが好ましい。
これにより、接合膜と基材との接合強度を高めることができる。
【００２２】
本発明の接合膜の形成方法では、前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、接合膜と基材との間の接合強度を特に高めることができる。
本発明の接合方法は、前記基材と前記他の被着体とを用意し、本発明の接合膜の形成方法を用いて、前記基材および前記他の被着体のうち少なくとも前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を形成する工程と、
前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、当該接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とが接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、基材と他の被着体とを、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を介して接合された接合体を形成することができる。
【００２３】
本発明の接合方法では、前記接合膜は、該接合膜に前記エネルギーを付与することにより、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じることが好ましい。
これにより、接合膜は、他の被着体に対して、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなるため、得られる接合体は、接合強度に優れるものとなる。
【００２４】
本発明の接合方法では、前記活性手は、未結合手または水酸基であることが好ましい。
これにより、接合膜は、他の被着体に対して、特に強固な接合が可能となる。
本発明の接合方法では、前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させた後、前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させることにより、前記接合体を得ることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を介して接合された接合体を形成することができる。
【００２５】
本発明の接合方法では、前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させた後、前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させることにより、前記接合体を得ることが好ましい。
これにより、基材と他の被着体とを、低コストで微細な形状にパターニングされた接合膜を介して接合された接合体を形成することができる。
【００２６】
本発明の接合方法では、前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合膜の表面を効率よく活性化させることができる。また、接合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、接合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００２７】
本発明の接合方法では、前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線であることが好ましい。
かかる範囲内とすれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜中の骨格をなす分子結合が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、接合膜から表面付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜の特性が低下するのを防止しつつ、接合膜に接着性を確実に発現させることができる。
【００２８】
本発明の接合方法では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、圧力が高すぎて基材および他の被着体に損傷等が生じるのを防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【００２９】
本発明の接合方法では、前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
本発明の接合方法では、前記他の被着体は、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理を施した表面を有するものであり、
前記接合体は、前記表面処理を施した表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成されることが好ましい。
これにより、接合膜と被着体との接合強度をより高めることができる。
【００３０】
本発明の接合方法では、前記他の被着体は、あらかじめ、官能基、ラジカル、開環分子、不飽和結合、ハロゲンおよび過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質を有する表面を有するものであり、
前記接合体は、前記基または物質を有する表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成されることが好ましい。
これにより、接合膜と被着体との接合強度を十分に高くすることができる。
【００３１】
本発明の接合方法では、さらに、前記基材と前記他の被着体とを接合させた後に、前記接合膜に対して、前記基材と前記他の被着体との接合強度を高める処理を行う工程を有することが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
本発明の接合方法では、前記接合強度を高める処理を行う工程は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
本発明の接合体は、本発明の接合方法を用いて得られたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い接合体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体を説明するのに先立って、本発明の接合膜の形成方法を用いて基材上に所定形状にパターニングされた接合膜について説明する。
【００３３】
＜接合膜＞
図１は、本発明の接合膜の形成方法を用いて基材上に所定形状にパターニングされた接合膜の一例を示す縦断面図、図２は、図１に示す接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図３は、図１に示す接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【００３４】
図１に示す接合膜３は、板状をなす基板（基材）２の膜を形成しない非膜形成領域４２に形成されることなく、基板２の膜を形成する膜形成領域４１において、選択的に所定形状にパターニングされて形成されている。
なお、本明細書中で、「所定形状」とは、接合膜３による接合を必要とする部位に対応した形状のことを言い、本実施形態では、基板２の接合面２３の膜形成領域４１に対応した形状のことを言う。
【００３５】
基板２は、接合膜３を支持するとともに、後述する接合方法において、対向基板（他の被着体）４に対して、この接合膜３を介して接合されるものである。
このような基板２の構成材料は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリブテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムヒ素のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、ＭｇＡｌ２Ｏ４、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３６】
また、基板２は、その表面に、Ｎｉめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
また、基板（基材）２の形状は、接合膜３を支持する面を有するような形状であればよく、板状のものに限定されない。すなわち、基材の形状は、例えば、塊状（ブロック状）や、棒状等であってもよい。
【００３７】
なお、本実施形態では、基板２が板状をなしていることから、基板２が撓み易くなり、基板２は、後述する対向基板４の形状に沿って十分に変形可能なものとなるため、これらの密着性がより高くなる。また、基板２と接合膜３との密着性が高くなるとともに、基板２が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和することができる。
この場合、基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。なお、対向基板４の平均厚さも、前述した基板２の平均厚さと同様の範囲内であるのが好ましい。
【００３８】
接合膜３は、後述する接合方法において、基板２と対向基板４（以下、これらを総称して「基板２、４」とも言う。）とを、これらの間に介在して、これらの基板２、４の接合を担うものである。
かかる接合膜３は、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料（本発明の吐出液）を基板２上に供給した後、乾燥・焼成することにより得られるものであり、金属原子と、有機成分で構成させる脱離基３０３とを含むものである（図２参照。）。
【００３９】
このような接合膜３は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３が接合膜３の少なくとも表面３２付近から脱離し、図３に示すように、接合膜３の少なくとも表面３２付近に、活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜３の表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、接合膜３は、対向基板４に対して、高い寸法精度で強固に効率よく接着可能なものとなる。すなわち、接合膜３を介して、基板２、４同士を高い寸法精度で強固に効率よく接合することができる。
【００４０】
また、接合膜３は、前記液状材料を乾燥・焼成することにより得られる、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３とを含むもの、すなわち有機金属膜であることから、変形し難い強固な膜となる。このため、接合膜３自体が寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる接合体５においても、寸法精度が高いものとなる。
このような接合膜３は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、従来から用いられている、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜３）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、基板２と対向基板４とが接合膜３を介して接合された接合体５の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【００４１】
また、本発明では、接合膜３は、導電性を有するものであるのが好ましい。これにより、後述する接合体を、接合膜３を配線基板が備える配線や、その端子等に適用することができる。
以上のような接合膜３としての機能が好適に発揮されるように、金属原子および脱離基３０３が選択される。
【００４２】
具体的には、金属原子としては、例えば、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｐｏのような典型金属元素等が挙げられる。
【００４３】
ここで、遷移金属元素は、各遷移金属元素間で、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、金属原子として遷移金属元素を用いた場合、接合膜３に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜３の導電性をより高めることができる。
【００４４】
また、金属原子として、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、ＦｅおよびＲｕのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いた場合、接合膜３は、優れた導電性を発揮するものとなる。また、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料を乾燥・焼成して接合膜３を得る際に、これらの金属を含む金属錯体を原材料として用いて、比較的容易かつ均一な膜厚の接合膜３を成膜することができる。
【００４５】
また、脱離基３０３は、前述したように、接合膜３から脱離することにより、接合膜３に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜３に確実に結合しているものが好適に選択される。
【００４６】
具体的には、脱離基３０３としては、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団が好適に選択される。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜３の接着性をより高度なものとすることができる。
【００４７】
より具体的には、原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基の他、前記アルキル基の末端がイソシアネート基、アミノ基およびスルホン酸基等で終端しているもの等が挙げられる。
以上のような原子団の中でも、脱離基３０３は、特に、アルキル基を含むのが好ましい。アルキル基を含む脱離基３０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基３０３としてアルキル基を備える接合膜３は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００４８】
また、かかる構成の接合膜３において、金属原子と炭素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜３の安定性が高くなり、接合膜３を介して基板２と対向基板４とをより強固に接合することができるようになる。また、接合膜３を優れた導電性を発揮するものとすることができる。
【００４９】
また、接合膜３の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合された接合体５の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜３の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体５の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００５０】
さらに、接合膜３の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜３にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基板２の接合面（接合膜３に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜３を被着させることができる。その結果、接合膜３は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、対向基板４に対して基板２を貼り合わせた際に、接合膜３の対向基板４に対する密着性を高めることができる。
【００５１】
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜３の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜３の厚さを上記範囲内で可能な限り厚くすればよい。
以上のような接合膜３は、本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２の膜形成領域４１に選択的に形成することができる。以下、本発明の接合膜の形成方法を説明するが、各工程を説明するのに先立って、まず、本発明の接合膜の形成方法に用いられる液滴吐出装置の一例について説明する。
【００５２】
＜液滴吐出装置＞
図４は、本発明の接合膜の形成方法で用いる液滴吐出装置を示す斜視図、図５は、図４に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図である。
図４に示す液滴吐出装置５００は、本発明の接合膜の形成方法で接合膜３を形成する際に、液滴を間欠的に吐出する液滴吐出法に用いられる。この液滴吐出装置５００は、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料（吐出液）を保持するタンク５０１と、チューブ５１０と、チューブ５１０を介してタンク５０１から液状材料が供給される吐出走査部５０２とを備える。吐出走査部５０２は、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）５１４を備える液滴吐出手段５０３と、液滴吐出手段５０３の位置を制御する第１位置制御装置５０４（移動手段）と、接合膜３を形成する基板２または対向基板４を保持するステージ５０６と、ステージ５０６の位置を制御する第２位置制御装置５０８（移動手段）と、制御手段５１２とを備えている。タンク５０１と、液滴吐出手段５０３における液滴吐出ヘッド５１４とは、チューブ５１０で連結されており、タンク５０１から液滴吐出ヘッド５１４に液状材料が圧縮空気によって供給される。
【００５３】
制御手段（制御装置）５１２は、例えば、演算部やメモリー等を内蔵するマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されており、制御手段５１２には、図示しない操作部からの信号（入力）が、それぞれ、随時入力される。
また、制御手段５１２は、操作部からの信号等に基づき、予め設定されたプログラムに従って、液滴吐出装置５００の各部の作動（駆動）をそれぞれ制御する。
【００５４】
第１位置制御装置５０４は、制御手段５１２からの信号に応じて、液滴吐出手段５０３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って移動させる。さらに、第１位置制御装置５０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段５０３を回転させる機能も有する。本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。第２位置制御装置５０８は、制御手段５１２からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ５０６を移動させる。さらに、第２位置制御装置５０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ５０６を回転させる機能も有する。
【００５５】
ステージ５０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ５０６は、液状材料を付与して接合膜３を形成する基板２、４をその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
上述のように、液滴吐出手段５０３は、第１位置制御装置５０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ５０６は、第２位置制御装置５０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、第１位置制御装置５０４および第２位置制御装置５０８によって、ステージ５０６に対する液滴吐出ヘッド５１４の相対位置が変わる（ステージ５０６に保持された基板２、４と、液液滴吐出手段５０３とが相対的に移動する）。
【００５６】
制御手段５１２は、液状材料を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。
液状材料を基板２、４上に供給する際には、液滴吐出ヘッド５１４と基板２、４とを相対的に走査しつつ、基板２、４上に液状材料を吐出する。すなわち、第２位置制御装置５０８の作動により、基板２、４が保持されているステージ５０６をＹ軸方向に移動させ、液滴吐出手段５０３の下を通過させつつ、液滴吐出手段５０３が備える液滴吐出ヘッド５１４のノズル孔５１８から液状材料の液滴（インク滴）３１を間欠的に吐出して、基板２、４上の膜形成領域４１に付与する（着弾させる）。以下、この動作を「塗布走査（液滴吐出ヘッド５１４と基板２、４との主走査）」と言うことがある。
【００５７】
そして、この液状材料を基板２、４上に供給する工程においては、通常は、前記塗布走査（走査）を複数回行うようになっている。なお、前記塗布走査の回数は、１回でもよいことは言うまでもない。
本実施形態では、液滴吐出ヘッド５１４は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、インクジェットヘッドで構成されている。すなわち、本実施形態で説明する液滴吐出装置は、インクジェット装置である。
【００５８】
液滴吐出ヘッド５１４は、振動板５２６と、ノズルプレート５２８とを備えている。振動板５２６と、ノズルプレート５２８との間には、タンク５０１から、チューブ５１０および孔５３１を介して供給される液状材料が常に充填される液だまり５２９が位置している。
また、振動板５２６と、ノズルプレート５２８との間には、複数の隔壁５２２が位置している。そして、振動板５２６と、ノズルプレート５２８と、１対の隔壁５２２とによって囲まれた部分がキャビティ（インク室）５２０である。キャビティ５２０はノズル孔５１８に対応して設けられているため、キャビティ５２０の数とノズル孔５１８の数とは同じである。キャビティ５２０には、１対の隔壁５２２間に位置する供給口５３０を介して、液だまり５２９から液状材料が供給される。
【００５９】
振動板５２６上には、それぞれのキャビティ５２０に対応して、振動子５２４が位置する。振動子５２４は、駆動素子としてのピエゾ素子（圧電素子）５２４Ｃと、ピエゾ素子５２４Ｃを挟む１対の電極５２４Ａ、５２４Ｂとを含む。この１対の電極５２４Ａ、５２４Ｂとの間に駆動電圧（信号）を印加する（与える）ことで、ピエゾ素子５２４Ｃの振動に追従して振動板５２６が振動することにより、対応するノズル孔５１８から液状材料が液滴３１として吐出される。
【００６０】
この場合、前記駆動電圧（例えば、駆動電圧の大きさ等）を調整することにより、ノズル孔５１８から吐出される液状材料の吐出動作１回当りの吐出量（液滴量）を調整することができるようになっている。
なお、ノズル孔５１８からＺ軸方向に液状材料が吐出されるように、ノズル孔５１８の形状が調整されている。
【００６１】
制御手段５１２は、複数の振動子５２４のそれぞれに互いに独立に駆動電圧を印加するように構成されていてもよい。つまり、ノズル孔５１８から吐出される液状材料の吐出動作１回当りの吐出量が、制御手段５１２からの信号、すなわち、駆動電圧に応じてノズル孔５１８毎に制御されてもよい。また、制御手段５１２は、塗布走査の間に吐出動作を行うノズル孔５１８と、吐出動作を行わないノズル孔５１８とを設定することでもできる。
【００６２】
なお、１つのノズル孔５１８と、ノズル孔５１８に対応するキャビティ５２０と、キャビティ５２０に対応する振動子５２４とを含んだ部分により吐出部が構成される。この吐出部は、１つの液滴吐出ヘッド５１４において、ノズル孔５１８の数と同じ数だけ存在することとなる。
上記のような液滴吐出装置５００を用いて、基板２、４上に液状材料を液滴３１として供給することにより、基板２、４の接合面（上面）２３、２４の所望の位置に液状材料を供給することができる。これにより、膜形成領域４１の形状に対応して基板２、４上に液状被膜３０を、ひいては接合膜３を確実に形成することができる。すなわち、基板２、４に、所定形状にパターニングされた液状被膜３０（接合膜３）を確実に形成することができる。
【００６３】
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド５１４は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド５１４は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して液状材料を吐出するバブルジェット方式（「バブルジェット」は登録商標）の構成であってもよい。
【００６４】
さらに、本実施形態の液滴吐出装置５００は、吐出走査部５０２に隣接して設けられたＵＶランプ（紫外線照射ランプ）５５０を備えている。ＵＶランプ５５０には、制御手段５１２が接続されており、制御手段５１２は、操作部からの信号等に基づき、予め設定されたプログラムに従って、ＵＶランプ５５０の作動（駆動）を制御する。
かかるＵＶランプ５５０を備えていることから、基板２、４上に形成された接合膜３に紫外線を照射して、その表面付近に接着性を発現させることができる。より具体的には、基板２、４上に接合膜３を形成した後に、第２位置制御装置５０８の作動によりＹ軸方向に沿ってステージ５０６を移動させて、ステージ５０６上の基板２、４をＵＶランプ５５０の下方に位置させる。そして、この位置で、ＵＶランプ５５０を用いて、基板２、４上に設けられた接合膜３に、紫外線を照射してエネルギーを付与することにより、その表面付近に接着性を発現させることができる。
本発明の接合膜の形成方法では、以上のような液滴吐出装置を用いて、吐出液を液滴として吐出して、基板２と対向基板４との接合に用いられる接合膜３を所定形状にパターニングして形成する。
【００６５】
以下、本発明の接合膜の形成方法について説明する。
＜接合膜の形成方法＞
本発明の接合膜の形成方法は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に対向基板（他の被着体）４との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜３を、上述したノズル孔５１８から間欠的に液滴３１吐出する液滴吐出装置５００を用いて形成するものであり、基板２を用意し、金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒とを含有する液状材料（吐出液）を液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法を用いて液滴３１として供給することにより、基板２に所定形状にパターニングされた液状被膜３０を形成する工程と、液状被膜３０を乾燥・焼成して、基板２に所定形状にパターニングされた接合膜３を得る工程とを有する。かかる方法によれば、基板２上に液状材料（吐出液）を供給する際に、液滴吐出法を用いて接合面２３に液状材料を所定形状となるように位置選択的に供給することから、すなわち膜形成領域４１に位置選択的に供給できることからに、液状材料に無駄が生じるのを確実に防止することができる。また、本発明では、液状材料を液滴吐出法を用いて基板２上に供給するが、液滴吐出法によれば、基板２上に微細な形状に液状被膜３０を形成し得ることから、優れた寸法精度で接合膜３を形成することができる。
【００６６】
以下、この本発明の接合膜の形成方法の好適実施形態を、工程ごとに詳述する。
図６は、本発明の接合膜の形成方法の実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
［１］まず、基板２を用意し、液状材料（吐出液）を液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法により液滴３１として供給して、基板２に所定形状にパターニングされた液状被膜３０を形成する。
【００６７】
［１−１］まず、図６（ａ）に示すように、前述した基板２を用意する。
また、この基板２の少なくとも接合膜３を形成すべき膜形成領域４１には、基板２の構成材料に応じて、接合膜３を形成する前に、あらかじめ、基板２と接合膜３との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、基板２の接合膜３を形成すべき膜形成領域４１を清浄化するとともに、該領域４１を活性化させることができる。これにより、接合膜３と基板２との接合強度を高めることができる。
【００６８】
また、これらの各表面処理の中でもプラズマ処理を用いることにより、接合膜３を形成するために、基板２の表面を特に最適化することができる。
なお、表面処理を施す基板２が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
また、基板２の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜３の接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基板２の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
【００６９】
このような材料で構成された基板２は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基板２を用いると、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜３と基板２とを強固に接合することができる。
なお、この場合、基板２の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合膜３を形成すべき膜形成領域４１の表面付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００７０】
また、表面処理に代えて、基板２の少なくとも接合膜３を形成すべき膜形成領域４１には、あらかじめ、中間層を形成するようにしてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、特に限定されるものではないが、例えば、接合膜３との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能、接合膜３を成膜する際に接合膜３の膜成長を促進する機能（シード層）、接合膜３を保護する機能（バリア層）等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基板２と接合膜３とを接合することになり、後述する接合体５は信頼性に優れたものとなる。
【００７１】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、タングステン、銅およびその合金等の金属系材料、金属酸化物、金属窒化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各種材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基板２と接合膜３との間の接合強度を特に高めることができる。
【００７２】
［１−２］次に、前記金属原子の金属錯体と、この金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒（以下、「溶媒または分散媒」を、単に「溶媒」と言う。）とを含有する液状材料（本発明の吐出液）を、前述した液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法により、液滴３１として基板２の接合面２３上に供給する。これにより、図６（ａ）に示すような接合面２３の膜形成領域４１に、接合面２３の非膜形成領域４２に供給することなく、液滴３１を選択的に供給することができる。その結果、図６（ｂ）に示すように、基板２上に、膜形成領域４１の形状、すなわち所定形状にパターニングされた液状被膜３０が形成される。
【００７３】
ここで、本発明では、先にも説明したように、接合面２３の膜形成領域４１に液状材料を選択的に供給する方法として、液滴吐出装置５００を用いて液状材料を液滴３１として供給する液滴吐出法が用いられる。
液滴吐出法を用いて、液状材料を位置選択的に供給することにより、前述したように基板上にレジスト層を形成して、これをマスクとして用いて膜をパターニングする場合と比較して、接合膜３を形成するまでの時間の短縮および製造コストの削減を図ることができる。
【００７４】
さらに、本実施形態では、液滴吐出法は、液滴吐出ヘッド５１４としてインクジェットヘッドを備えるインクジェット法が用いられる。インクジェット法によれば、目的とする領域（位置）に、液状材料を液滴３１として、優れた位置精度で供給することができる。また、ピエゾ素子５２４Ｃの振動数および液状材料の粘度等を適宜設定することにより、液滴３１のサイズ（大きさ）を、比較的容易に調整できることから、液滴３１のサイズを小さくすれば、たとえ膜形成領域４１の形状が微細なものであったとしても、膜形成領域４１の形状に対応した液状被膜３０を確実に形成することができる。
【００７５】
液状材料の粘度は、液滴吐出装置５００を用いた液滴吐出法により、液滴３１として吐出し得る粘度に設定され、具体的には、２５℃における粘度が、好ましくは３〜１０ｍＰａ・ｓ程度、より好ましくは４〜８ｍＰａ・ｓ程度に設定される。液状材料の粘度をかかる範囲とすることにより、液滴３１の吐出をより安定的に行うことができるとともに、微細な形状の膜形成領域４１を描画し得る大きさの液滴３１を確実に吐出することができる。さらに、この液状材料で構成される液状被膜３０を次工程［２］で乾燥・焼成させた際に、接合膜３を形成するのに十分な量の金属錯体を液状材料中に含有したものとすることができる。
【００７６】
また、液状材料の粘度をかかる範囲内とすれば、具体的には、液滴３１の量（液状材料の１滴の量）を、平均で、０．１〜４０ｐＬ程度に、より現実的には１〜３０ｐＬ程度に設定し得る。これにより、接合面２３に供給された際の液滴３１の着弾径が小さなものとなることから、微細な形状の接合膜３をも確実に形成することができる。
さらに、接合面２３の膜形成領域４１に供給する液滴３１の供給量を適宜設定することにより、形成される接合膜３の厚さの制御を比較的容易に行うことができる。
【００７７】
液状材料は、接合膜３に含まれる金属原子の金属錯体と、溶媒とを含有するものである。
この液状材料（本発明の吐出液）は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に対向基板４との接着性を発現する接合膜３を得るのに用いられるものであり、ノズル孔５１８から間欠的に液滴３１を吐出する液滴吐出法を用いて、この液状材料を、膜形成領域４１の形状に対応して基板２上に供給した後、乾燥・焼成することにより、所定形状にパターニングされた接合膜３を得るためのものである。
【００７８】
なお、金属錯体が溶媒中に溶解せずに分散している場合には、上記溶媒を分散媒と読み替えることとする。
金属錯体を溶解するための溶媒としては、溶解させる金属錯体の種類に応じて適宜選択され、特に限定されるものではないが、例えば、アンモニア、水、過酸化水素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ブチルアミン、ドデシルアミンのようなアミン系溶媒、メチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。これら溶媒の種類を金属錯体の種類に応じて適宜選択することにより、金属錯体を効率よく溶媒中に溶解させる（または、分散媒中に分散させる）ことができる。
【００７９】
金属錯体は、液状材料中に含まれ、次工程［２］において、この液状材料を乾燥させることにより形成される乾燥被膜の主材料として構成する。
この金属錯体としては、形成すべき接合膜３の種類（すなわち、金属原子および脱離基の種類）に応じて適宜選択され、特に限定されるものではないが、例えば、ビス（２，６−ジメチル−２−（トリメチルシリロキシ）−３，５−ヘプタジオナト）銅（II）（Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２；Ｃ２４Ｈ４６ＣｕＯ６Ｓｉ２）、２，４−ペンタジオネート−銅（II）、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＭＨＹ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＭＨＹ）］、ビス（ジピバロイルメタナイト）銅［Ｃｕ（ＤＰＭ）２、ＤＭＰ：Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２］、トリス（ジピバロイルメタナイト）イリジウム［Ｉｒ（ＤＰＭ）３］、トリス（ジピバロイルメタナイト）イットリウム［Ｙ（ＤＰＭ）３］、トリス（ジピバロイルメタナイト）ガドリニウム［Ｇｄ（ＤＰＭ）３］、ビス（イソブチルピバロイルメタナイト）銅［Ｃｕ（ＩＢＰＭ）２、ＩＢＭＰ：Ｃ１０Ｈ１７Ｏ２］トリス（イソブチルピバロイルメタナイト）ルテニウム［Ｒｕ（ＩＢＰＭ）３］、ビス（ジイソブチリルメタナイト）銅［Ｃｕ（ＤＩＢＭ）２、ＤＩＢＭ：Ｃ９Ｈ１５Ｏ２］のようなβジケトン系錯体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、（８−ヒドロキシキノリン）亜鉛（Ｚｎｑ２）のようなキノリノール系錯体、銅フタロシアニンのようなフタロシアニン系錯体、トリフルオロ酢酸銅、トリフルオロ酢酸イットリウム、テレフタル酸銅錯体のようなカルボン酸塩系錯体および下記一般式（１）で表わされるギ酸銅錯体等が挙げられる。これらの中でも、βジケトン系錯体を用いるのが好ましい。βジケトン系錯体は、比較的各種溶媒に対して高い溶解性を示すものが多いので、βジケトン系錯体および溶媒の組み合わせを適宜選択することにより、目的とする膜厚を有する接合膜３を形成するのに十分な量のβジケトン系錯体を溶媒中に溶解させることができる。
【００８０】
【化１】
［上記一般式（１）中、Ｃｕは２価の銅、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を示す。］
【００８１】
なお、一般式（１）中のＲ１およびＲ２のそれぞれの脂肪族炭化水素基は、飽和の脂肪族炭化水素基または不飽和の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
飽和の脂肪族炭化水素基としては、アルキル基が挙げられる。例えば、アルキル基として、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、ノナデシル基などの直鎖アルキル基、イソブチル基、１−メチルヘキシル基、１−メチルオクチル基、１−メチルデシル基、１−メチルドデシル基、１−エチルドデシル基、１−メチルヘキサデシル基、１−メチルノナデシル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、１，１−ジメチルヘキシル基、１，１−ジメチルオクチル基、１，１−ジメチルデシル基、１，１−ジメチルドデシル基、１，１−ジメチルヘキサデシル基、１，１−ジメチルノナデシル基などの分岐アルキル基が挙げられる。
【００８２】
不飽和の脂肪族炭化水素基としては、アルケニル基またはアルキニル基が挙げられる。 例えば、アルケニル基として、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、１−ドデセニル基、１−ヘキサデセニル基、１−ノナデセニル基などの直鎖アルケニル基、イソブテニル基、１−メチル−１−ヘキセニル基、１−メチル−１−オクテニル基、１−メチル−１−デセニル基、１−メチル−１−ドデセニル基、１−メチル−１−ヘキサデセニル基、ｓｅｃ−ブテニル基、１，１−ジメチル−２−ヘキセニル基、１，１−ジメチル−３−オクテニル基、１，１−ジメチル−４−デセニル基、１，１−ジメチル−５−ドデセニル基、１，１−ジメチル−６−ヘキサデセニル基などの分岐アルケニル基が挙げられる。
【００８３】
例えば、アルキニル基として、２−ブチニル基、２−ヘキシニル基、２−オクチニル基、２−デシニル基、２−ドデシニル基、２−ヘキサデシニル基、２−ノナデシニル基などの直鎖アルキニル基、イソブチニル基、１−メチル−２−ヘキシニル基、１−メチル−２−オクチニル基、１−メチル−２−デシニル基、１−メチル−２−ドデシニル基、１−メチル−２−ヘキサデシニル基、１，１−ジメチル−２−ヘキシニル基、１，１−ジメチル−３−オクチニル基、１，１−ジメチル−４−デシニル基、１，１−ジメチル−５−ドデシニル基、１，１−ジメチル−６−ヘキサデシニル基などの分岐アルキニル基などが挙げられる。
【００８４】
上記のような金属錯体を用いることにより、次工程［２］において、液状被膜３０を乾燥・焼成して接合膜３を形成する際に、金属錯体中に含まれる有機物を、その一部を接合膜３中に残存させつつ、金属錯体中から除去する（脱離させる）ことができため、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含む接合膜３を得ることができる。
また、この液状材料中において、金属錯体の含有量は、１０〜５０ｗｔ％程度であるのが好ましく、１０〜３０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。これにより、液状材料の粘度を適度な範囲内に設定しつつ、次工程［２］において、液状被膜を乾燥・焼成することにより、目的とする膜厚を有する接合膜３を確実に形成することができる。
【００８５】
［２］次に、図６（ｃ）に示すように、形成された液状被膜３０を乾燥・焼成して、基板２の膜形成領域４１に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する。
［２−１］まず、基板２上に供給された液状材料、すなわち、接合面２３の膜形成領域４１に選択的に形成された液状被膜３０に含まれる溶媒を除去し乾燥させる。これにより、膜形成領域４１の形状（所定形状）に対応してパターニングされた乾燥被膜が形成される。
【００８６】
また、液状被膜３０を乾燥させる際の温度は、金属錯体の種類、および、液状被膜３０に含まれる溶媒の種類によっても若干異なるが、２５〜１００℃程度であるのが好ましく、２５〜７５℃程度であるのがより好ましい。
液状被膜３０を乾燥させる時間は、０．５〜４８時間程度であるのが好ましく、１５〜３０時間程度であるのがより好ましい。
【００８７】
さらに、液状被膜３０を乾燥させる際の雰囲気の圧力は、大気圧下であってもよいが、減圧下であるのがより好ましい。減圧雰囲気下とする場合、減圧の程度は、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
液状被膜３０を乾燥させる際の条件を上記のように設定することにより、液状被膜３０中から溶媒を除去して、主として金属錯体で構成される乾燥被膜を基板２上に確実に形成することができる。
【００８８】
［２−２］次に、基板２の膜形成領域４１に設けられた乾燥被膜を焼成する。
これにより、乾燥被膜中の金属錯体に含まれる有機物が、その一部を残存させた状態で、金属錯体中から除去される。その結果、基板２の膜形成領域４１において選択的に、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含む接合膜３が形成される。
このように金属錯体を含む乾燥被膜を焼成して接合膜３を得る方法では、乾燥被膜を焼成した際に、接合膜３中で残存している前記有機物の一部が脱離基３０３として機能する。このように、本発明では、接合膜３を成膜する際に膜中に残存する有機物の一部（残存物）を脱離基３０３として用いる構成となっているので、形成した金属膜等に脱離基を導入する必要がなく、金属錯体を含有する液状材料を乾燥・焼成するという比較的簡単な工程で接合膜３を成膜することができる。
【００８９】
なお、金属錯体を用いて形成された接合膜３に残存する前記有機物の一部は、その全てが脱離基３０３として機能するものであってもよいし、その一部が脱離基３０３として機能するものであってもよい。
また、乾燥被膜を焼成する際の温度は、金属錯体の種類によっても若干異なるが、７０〜３００℃程度であるのが好ましく、１００〜１５０℃程度であるのがより好ましい。
【００９０】
乾燥被膜を焼成する時間は、０．５〜４８時間程度であるのが好ましく、１５〜３０時間程度であるのがより好ましい。
かかる条件で乾燥被膜を焼成することにより、金属錯体に含まれる有機物が、その一部を残存させた状態で、金属錯体中から確実に除去されるため、その表面にエネルギーを付与することにより接着性が好適に発現する接合膜３を確実に形成することができる。
【００９１】
さらに、乾燥被膜を焼成する際の雰囲気の圧力は、大気圧下であってもよいが、減圧下であるのがより好ましい。減圧雰囲気下とする場合、減圧の程度は、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。これにより、接合膜３の膜密度が緻密化して、接合膜３をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
【００９２】
また、乾燥被膜を焼成する際の雰囲気は、特に限定されないが、窒素、アルゴン、ヘリウムのような不活性ガス雰囲気であるのが好ましい。これにより、金属錯体中に含まれる有機物のほぼ全てが除去されることなく、すなわち、基板２上に純粋な金属膜が形成されることなく、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で接合膜３を形成することができる。その結果、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜３を形成することができる。
【００９３】
なお、金属錯体として、２，４−ペンタジオネート−銅（II）や［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］等のように分子構造中に酸素原子を含有するものを用いる場合には、雰囲気中に、水素ガスを添加するのが好ましい。これにより、酸素原子に対する還元性を向上させることができ、接合膜３に過度の酸素原子が残存することなく、接合膜３を成膜することができる。その結果、この接合膜３は、膜中における金属酸化物の存在率が低いものとなり、優れた導電性を発揮することとなる。
【００９４】
また、乾燥被膜中の金属錯体に含まれる有機物がその一部を残存させた状態で形成される接合膜３は、有機物を残存することに起因して、比較的柔軟性に富むものとなる。そのため、後述する本発明の接合方法において、接合膜３を介して基板２と対向基板４とが接合された接合体５を得る際に、例えば、基板２と対向基板４との各構成材料が互いに異なるものを用いる場合であったとしても、各基板間２、４に生じる熱膨張に伴う応力を確実に緩和することができる。これにより、最終的に得られる接合体５において、剥離が生じるのを確実に防止することができる。
【００９５】
さらに、金属錯体は、比較的耐薬品性に優れる材料であるため、かかる構成の接合膜３を、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に際して効果的に用いることができる。具体的には、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、本発明の接合膜３を適用すれば、その耐久性を確実に向上させることができる。また、金属錯体は、耐熱性にも優れていることから、高温下に曝されるような部材の接合に際しても効果的に用いることができる。
【００９６】
以上のようにして、液滴吐出法を用いて、基板２の膜形成領域４１に選択的に接合膜３を形成することができる。すなわち、基板２上に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成することができる。
なお、本実施形態の接合膜の形成方法では、液滴吐出法としてインクジェット法を用いる場合について説明したが、これに限定されず、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出するバブルジェット法（「バブルジェット」は登録商標）を液滴吐出法として用いるようにしてもよい。バブルジェット法によっても前述したのと同様の効果が得られる。
以上のような本発明の接合膜の形成方法用いて形成された接合膜３を用いて、基板２と対向基板４とが接合膜３を介して接合された接合体５が得られる。
【００９７】
以下、この接合体５を得るための本発明の接合方法について説明する。
＜接合方法＞
本発明の接合方法は、基板２と対向基板４とを所定形状にパターニングされた接合膜３を介して接合する方法であり、基板２と対向基板４とを用意し、前述した本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２および対向基板４のうち少なくとも基板２に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する工程と、接合膜３にエネルギーを付与することにより、接合膜３の表面付近に接着性を発現させ、この接合膜３を介して基板２と対向基板４とが接合された接合体５を得る工程とを有するものである。かかる方法によれば、２つの基板２、４同士を、前記所定形状にパターニングされた領域において、接合膜３の表面付近に発現した接着性により、位置選択的に高い寸法精度で強固に接合することができる。
【００９８】
以下、この本発明の接合方法の第１実施形態を、工程ごとに詳述する。
＜＜第１実施形態＞＞
図７、８は、本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図７、８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態の接合方法は、所定形状にパターニングされた接合膜３を、対向基板４上に形成することなく、基板２上に選択的に形成して、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接合する接合方法である。
この本実施形態の接合方法では、基板２と対向基板４とを用意し、基板２に接合膜３を形成する工程と、基板２に設けられた接合膜３にエネルギーを付与して、接合膜３の表面付近に接着性を発現させた後、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させることにより接合体５を得る工程とを有する。
【００９９】
［１］まず、基板２と対向基板４とを用意し、前述した本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２に所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する（図７（ａ）参照。）。
基板２としては、前述したものが挙げられる。
また、対向基板４は、基板２に対して、基板２上に形成された接合膜３を介して接合されるものである。この対向基板４は、基板２と同様、いかなる材料で構成されたものであってもよい。
具体的には、対向基板４は、基板２の構成材料と同様の材料で構成し得る。
また、図７（ａ）に示すような板状体をなす対向基板４の形状も、基板２と同様、接合膜３が密着する面を有する形状であれば、特に限定されず、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【０１００】
［２］次に、接合膜３にエネルギーを付与することにより、接合膜３の表面付近に接着性を発現させ、この接合膜３を介して基板２と対向基板４とが接合された接合体５を得る。
［２−１］まず、接合面２３の膜形成領域４１に形成された接合膜３の表面３２に対してエネルギーを付与する。
【０１０１】
接合膜３にエネルギーを付与すると、この接合膜３では、表面３２付近の分子結合の一部が切断し、表面３２が活性化されることに起因して、表面３２付近に対向基板４に対する接着性が発現する。
このような状態の接合膜３を備える基板２は、対向基板４と、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
【０１０２】
接合膜３に付与するエネルギーは、いかなる方法を用いて付与するものであってもよいが、例えば、接合膜３にエネルギー線を照射する方法、接合膜３を加熱する方法、接合膜３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、接合膜３をプラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、接合膜３をオゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。これにより、接合膜３の表面を効率よく活性化させることができる。また、接合膜３中の分子構造を必要以上に切断しないので、接合膜３の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【０１０３】
上記の方法の中でも、本実施形態では、接合膜３にエネルギーを付与する方法として、特に、接合膜３にエネルギー線を照射する方法を用いるのが好ましい。かかる方法は、接合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギーを付与する方法として好適に用いられる。
このうち、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザ光のような光、Ｘ線、γ線のような電磁波、電子線、イオンビームのような粒子線等や、またはこれらのエネルギー線を２種以上組み合わせたものが挙げられる。
【０１０４】
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１２６〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい（図７（ｂ）参照）。かかる範囲内の紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜３中の骨格をなす分子結合が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、接合膜３から表面３２付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜３の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜３に接着性を確実に発現させることができる。
【０１０５】
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、分子結合の切断を効率よく行うことができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、エネルギー線として紫外線を用いる場合には、前述した液滴吐出装置５００がＵＶランプ５５０を備えていることから、前記工程［１］および本工程［２］を液滴吐出装置５００を用いて行うことができる。
【０１０６】
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１２６〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプ５５０を用いる場合、その出力は、接合膜３の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプ５５０と接合膜３との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【０１０７】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜３の表面３２付近の分子結合を切断し得る程度の時間、すなわち、接合膜３の表面付近に存在する分子結合を選択的に切断し得る程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、接合膜３の構成材料等に応じて若干異なるものの、１秒〜３０分程度であるのが好ましく、１秒〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
【０１０８】
一方、レーザ光としては、例えば、エキシマレーザのようなパルス発振レーザ（パルスレーザ）、炭酸ガスレーザ、半導体レーザのような連続発振レーザ等が挙げられる。中でも、パルスレーザが好ましく用いられる。パルスレーザでは、接合膜３のレーザ光が照射された部分に経時的に熱が蓄積され難いので、蓄積された熱による接合膜３の変質・劣化を確実に防止することができる。すなわち、パルスレーザによれば、接合膜３の内部にまで蓄積された熱の影響がおよぶのを、防止することができる。
【０１０９】
また、パルスレーザのパルス幅は、熱の影響を考慮した場合、できるだけ短い方が好ましい。具体的には、パルス幅が１ｐｓ（ピコ秒）以下であるのが好ましく、５００ｆｓ（フェムト秒）以下であるのがより好ましい。パルス幅を前記範囲内にすれば、レーザ光照射に伴って接合膜３に生じる熱の影響を、的確に抑制することができる。なお、パルス幅が前記範囲内程度に小さいパルスレーザは、「フェムト秒レーザ」と呼ばれる。
【０１１０】
また、レーザ光の波長は、特に限定されないが、例えば、２００〜１２００ｎｍ程度であるのが好ましく、４００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、レーザ光のピーク出力は、パルスレーザの場合、パルス幅によって異なるが、０．１〜１０Ｗ程度であるのが好ましく、１〜５Ｗ程度であるのがより好ましい。
さらに、パルスレーザの繰り返し周波数は、０．１〜１００ｋＨｚ程度であるのが好ましく、１〜１０ｋＨｚ程度であるのがより好ましい。パルスレーザの周波数を前記範囲内に設定することにより、表面３２付近の分子結合を選択的に切断することができる。
【０１１１】
なお、このようなレーザ光の各種条件は、レーザ光を照射された部分の温度が、好ましくは常温（室温）〜６００℃程度、より好ましくは２００〜６００℃程度、さらに好ましくは３００〜４００℃程度になるように適宜調整されるのが好ましい。これにより、レーザ光を照射した部分の温度が著しく上昇するのを防止して、表面３２付近の分子結合を選択的に切断することができる。
【０１１２】
また、接合膜３に照射するレーザ光は、その焦点を、接合膜３の表面３２に合わせた状態で、この表面３２に沿って走査されるようにするのが好ましい。これにより、レーザ光の照射によって発生した熱が、表面３２付近に局所的に蓄積されることとなる。その結果、接合膜３の表面３２に存在する分子結合を選択的に脱離させることができる。
また、接合膜３に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、中でも、大気雰囲気（特に、露点が低い雰囲気下）中で行うのが好ましい。これにより、表面３２付近にオゾンガスが生じて、表面３２の活性化がより円滑に行われることとなる。さらに、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
【０１１３】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜３に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基板２の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜３で切断される分子結合の量を調整することが可能となる。このように切断される分子結合の量を調整することにより、基板２と対向基板４との間の接合強度を容易に制御することができる。
【０１１４】
すなわち、表面３２付近で切断される分子結合の量を多くすることにより、接合膜３の表面３２付近に、より多くの活性手が生じるため、接合膜３に発現する接着性をより高めることができる。一方、表面３２付近で切断される分子結合の量を少なくすることにより、接合膜３の表面３２付近に生じる活性手を少なくし、接合膜３に発現する接着性を抑えることができる。
【０１１５】
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
ここで、エネルギーが付与される前の接合膜３は、図２に示すように、その表面３２付近に脱離基３０３を有している。かかる接合膜３にエネルギーを付与する、脱離基３０３（図２では、メチル基）が接合膜３から脱離する。これにより、図３に示すように、接合膜３の表面３２に活性手３０４が生じ、活性化される。その結果、接合膜３の表面に接着性が発現する。
【０１１６】
なお、本明細書中において、表面３２が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜３の表面３２の分子結合の一部、具体的には、例えば、金属原子に結合するメチル基が切断されて、接合膜３中に終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態の他、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、接合膜３が「活性化された」状態と言うこととする。
【０１１７】
したがって、活性手３０４とは、図３に示すように、未結合手（ダングリングボンド）、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手３０４が存在するようにすれば、対向基板４に対して、特に強固な接合が可能となる。
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、接合膜３に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成されることとなる。
【０１１８】
［２−２］次に、接合膜３と対向基板４とが密着するように、基板２と対向基板４とを貼り合わせる（図７（ｃ）参照）。これにより、前記工程［２−１］において、接合膜３の表面３２に対向基板４に対する接着性が発現していることから、接合膜３と対向基板４の接合面２４とが化学的に結合する。その結果、基板２と対向基板４とが、膜形成領域４１において選択的に形成された接合膜３により部分的に接合され、図７（ｄ）に示すような接合体５が得られる。
【０１１９】
このようにして得られた接合体５では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、２つの基板２、４が接合されている。このため、接合体５は短時間で形成することができ、かつ、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
【０１２０】
また、このような接合方法によれば、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基板２および対向基板４をも、接合に供することができる。
また、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接合しているため、各基板２、４の構成材料に制約がないという利点もある。
【０１２１】
以上のことから、本発明によれば、基板２および対向基板４の各構成材料の選択の幅をそれぞれ広げることができる。
また、従来の固体接合では、接合膜を介していないため、基板２と対向基板４との間の熱膨張率に大きな差がある場合、その差に基づく応力が接合界面に集中し易く、剥離等が生じるおそれがあったが、接合体（本発明の接合体）５では、接合膜３によって応力の集中が緩和され、剥離の発生を的確に抑制または防止することができる。
【０１２２】
また、本実施形態では、接合に供される基板２および対向基板４のうち、一方のみ（本実施形態では、基板２）に接合膜３が設けられている。そのため、基板２上に接合膜３を形成する際に、接合膜３の形成方法によっては、基板２が比較的長時間にわたって高温下に曝されることになるが、本実施形態では、対向基板４は、高温下に曝されることはない。
【０１２３】
したがって、例えば、対向基板４として、耐熱性が比較的低いものを選択した場合であっても、本実施形態にかかる方法によれば、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して強固に接合することができる。したがって、対向基板４を構成する材料は、耐熱性をあまり考慮することなく、幅広い材料から選択することが可能になるという利点もある。
ここで、基板２との接合に供する対向基板４の構成材料は、基板２と異なっていても同じであっても良いが、基板２と対向基板４の各熱膨張率は、ほぼ等しいものを選択するのが好ましい。基板２と対向基板４の熱膨張率がほぼ等しければ、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合した際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる接合体５において、剥離等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
【０１２４】
また、基板２および対向基板４の各熱膨張率が互いに異なる場合であっても、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合する際の条件を以下のように最適化するのが好ましい。これにより、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して高い寸法精度で強固に接合することができる。
すなわち、基板２と対向基板４の熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
【０１２５】
具体的には、基板２と対向基板４との熱膨張率の差にもよるが、基板２および対向基板４の温度が２５〜５０℃程度である状態下で、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合するのが好ましく、２５〜４０℃程度である状態下で接合するのがより好ましい。このような温度範囲であれば、基板２と対向基板４との熱膨張率の差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、接合体５における反りや剥離等の発生を確実に抑制または防止することができる。
【０１２６】
また、この場合、具体的な基板２と対向基板４との間の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが特に推奨される。
さらに、基板２と対向基板４は、互いに剛性が異なっているのが好ましい。これにより、基板２と対向基板４とを接合膜３を介してより強固に接合することができる。
【０１２７】
また、基板２と対向基板４のうち、少なくとも一方の基板は、その構成材料が樹脂材料で構成されているのが好ましい。樹脂材料は、その柔軟性により、基板２と対向基板４とを接合膜３を介して接合した際に、その接合界面に発生する応力（例えば、熱膨張に伴う応力等）を緩和することができる。このため、接合界面が破壊し難くなり、結果的に、接合強度の高い接合体５を得ることができる。
【０１２８】
以上説明したような対向基板４の基板２上に形成された接合膜３との接合に供される領域には、基板２と同様に、対向基板４の構成材料に応じて、接合を行う前に、あらかじめ、対向基板４と接合膜３との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、基板２と対向基板４との接合膜３による接合強度をより高めることができる。
なお、表面処理としては、基板２に対して施す前述したような表面処理と同様の処理を適用することができる。
【０１２９】
また、対向基板４の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜３を介した基板２と対向基板４との接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる対向基板４の構成材料には、前述した基板２の構成材料と同様のもの、すなわち、各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を用いることができる。
【０１３０】
さらに、対向基板４の接合膜３との接合に供される領域に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、基板２と対向基板４との接合膜３を介した接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水素原子、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような官能基、ラジカル、開環分子、２重結合、３重結合のような不飽和結合、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質が挙げられる。このような基または物質を有する表面は、対向基板４の接合膜３に対する接合強度のさらなる向上を実現し得るものとなる。
【０１３１】
また、このようなものを有する表面が得られるように、上述したような各種表面処理を適宜選択して行うことにより、接合膜３と特に強固に接合可能な対向基板４が得られる。
また、表面処理に代えて、対向基板４の接合膜３との接合に供される領域には、あらかじめ、接合膜３との密着性を高める機能を有する中間層を形成しておくのが好ましい。これにより、かかる中間層を介して接合膜３と対向基板４とを接合することになり、より接合強度の高い接合体５が得られるようになる。
【０１３２】
かかる中間層の構成材料には、前述の基板２に形成する中間層の構成材料と同様のものを用いることができる。
また、本実施形態によれば、基板２と対向基板４とを接合する際に、これらが対向する面全体を接合するのではなく、接合膜３が選択的に形成された膜形成領域４１において接合する。この接合の際、接合膜３を形成する膜形成領域４１の大きさを適宜設定することのみで、接合される領域を簡単に選択することができる。これにより、例えば、基板２と対向基板４とが接合する接合膜３の面積や形状を制御して、接合体５の接合強度を容易に調整することができる。その結果、例えば、接合膜３を容易に剥離可能な接合体５が得られる。
【０１３３】
すなわち、接合体５の接合強度を調整可能であると同時に、接合体５を分離する際の強度（割裂強度）を調整可能である。
かかる観点から、容易に分離可能な接合体５を作製する場合には、接合体５の接合強度は、人の手で容易に分離可能な程度の大きさであるのが好ましい。これにより、接合体５を分離する際、装置等を用いることなく、簡単に行うことができる。
【０１３４】
また、基板２と対向基板４とが接合する接合膜３の面積や形状を適宜設定することにより、接合膜３に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、基板２と対向基板４との間で熱膨張率差が大きい場合でも、各基板２、４を確実に接合することができる。
さらに、本実施形態にかかる接合方法によれば、非膜形成領域４２では、図７（ｄ）に示すように、基板２と対向基板４との間に、接合膜３の厚さに相当する距離（高さ）の空間３Ｃが形成される。この空間３Ｃを活かすため、膜形成領域４１の形状を適宜調整することにより、基板２と対向基板４との間に、閉空間や流路を形成したりすることができる。
【０１３５】
なお、本実施形態では、前記工程［４］および本工程［５］で示したように、接合膜３にエネルギーを付与して、接合膜３の接合面（表面）２３付近に接着性を発現させた後、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させることにより接合体５を得るようにしたが、これに限らず、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させた後、接合膜３にエネルギーを付与することにより接合体５を得るようにしてもよい。このような場合については、後述する第２実施形態において説明する。
【０１３６】
ここで、本工程において、基板２と対向基板４とを接合するメカニズムについて説明する。
例えば、対向基板４の接合面２４に水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、基板２に形成された接合膜３と、対向基板４の接合面２４とが接触するように、これらを貼り合わせたとき、接合膜３の表面３２に存在する水酸基と、対向基板４の接合面２４に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、基板２と対向基板４とが接合されると推察される。
【０１３７】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、基板２と対向基板４との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、基板２と対向基板４とがより強固に接合されると推察される。
また、基板２の接合膜３の表面や内部、および、対向基板４の接合面２４や内部に、それぞれ終端化されていない結合手すなわち未結合手（ダングリングボンド）が存在している場合、基板２と対向基板４とを貼り合わせた時、これらの未結合手同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にネットワーク状の結合が形成されることとなる。これにより、接合膜３と対向基板４とが特に強固に接合される。
【０１３８】
なお、前記工程［２−１］で活性化された接合膜３の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［２−１］の終了後、できるだけ早く本工程［２−２］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［２−１］の終了後、６０分以内に本工程［２−２］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜３の表面が十分な活性状態を維持しているので、基板２と対向基板４とを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
【０１３９】
換言すれば、活性化させる前の接合膜３は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含む接合膜であるため、化学的に比較的安定であり、耐候性に優れている。このため、活性化させる前の接合膜３は、長期にわたる保存に適したものとなる。したがって、そのような接合膜３を備えた基板２を多量に製造または購入して保存しておき、本工程の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程［２−２］に記載したエネルギーの付与を行うようにすれば、接合体５の製造効率の観点から有効である。
以上のようにして、図７（ｄ）に示す接合体（本発明の接合体）１を得ることができる。
【０１４０】
このようにして得られた接合体５は、基板２と対向基板４との間の接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する接合体５は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。また、本発明の接合方法によれば、基板２と対向基板４とが上記のような大きな接合強度で接合された接合体５を効率よく作製することができる。
なお、接合体５を得る際、または、接合体５を得た後に、この接合体５に対して、必要に応じ、以下の３つの工程（［３Ａ］、［３Ｂ］および［３Ｃ］）のうちの少なくとも１つの工程（接合体５の接合強度を高める工程）を行うようにしてもよい。これにより、接合体５の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１４１】
［３Ａ］ 図８（ａ）に示すように、得られた接合体５を、基板２と対向基板４とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、基板２の表面および対向基板４の表面に、それぞれ接合膜３の表面がより近接し、接合体５における接合強度をより高めることができる。
また、接合体５を加圧することにより、接合体５中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、接合体５における接合強度をさらに高めることができる。
【０１４２】
なお、この圧力は、基板２および対向基板４の各構成材料や各厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、基板２および対向基板４の各構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体５の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板２および対向基板４の各構成材料によっては、各基板２、４に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体５を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
【０１４３】
［３Ｂ］ 図８（ａ）に示すように、得られた接合体５を加熱する。
これにより、接合体５における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体５を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体５の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体５が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
【０１４４】
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、前記工程［３Ａ］、［３Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図８（ａ）に示すように、接合体５を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体５の接合強度を特に高めることができる。
【０１４５】
［３Ｃ］ 図８（ｂ）に示すように、得られた接合体５に紫外線を照射する。
これにより、接合膜３と対向基板４との間に形成される化学結合を増加させ、接合体５の接合強度を特に高めることができる。
このとき照射される紫外線の条件は、前記工程［４］に示した紫外線の条件と同等にすればよい。
【０１４６】
また、本工程［３Ｃ］を行う場合、基板２および対向基板４のうち、いずれか一方が透光性を有していることが必要である。そして、透光性を有する基材側から、紫外線を照射することにより、接合膜３に対して確実に紫外線を照射することができる。
以上のような工程を行うことにより、接合体５における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１４７】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第２実施形態にかかる接合方法について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１４８】
本実施形態にかかる接合方法は、接合膜３が形成された基板２と対向基板４とを、接合膜３と対向基板４とが接触するように重ね合わせた後に、接合膜３にエネルギーを付与するようにした以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、基板２と対向基板４とを用意し、基板２に接合膜３を形成する工程と、接合膜３を介して基板２と対向基板４とを接触させた後、重ね合わせてなる積層体中の接合膜３に対してエネルギーを付与して、接合膜３の表面付近に接着性を発現させることにより接合体５を得る工程を有する。
【０１４９】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１’］まず、前記工程［１］と同様にして、基板２と対向基板４とを用意し、基板２に接合膜３を形成する（図９（ａ）参照。）。
［２−１’］次に、図９（ｂ）に示すように、接合膜３の表面３２と対向基板４とが密着するように、基板２に設けられた接合膜３と対向基板４とを重ね合わせ、積層体を得る。なお、この積層体の状態では、接合膜３と対向基板４との間は接合されていないので、基板２の対向基板４に対する相対位置を調整することができる。これにより、接合膜３と対向基板４とを重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができる。その結果、接合膜３の表面３２方向における位置精度を高めることができる。
【０１５０】
［２−２’］次に、図９（ｃ）に示すように、積層体中の接合膜３に対してエネルギーを付与する。接合膜３にエネルギーが付与されると、接合膜３の表面３２付近に、対向基板４との接着性が発現する。これにより、基板２と対向基板４とが接合膜３を介して接合され、図９（ｄ）に示すように、接合体５が得られる。
ここで、接合膜３に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよいが、例えば、前記第１実施形態で挙げたような方法で付与される。
【０１５１】
また、本実施形態では、接合膜３にエネルギーを付与する方法としては、特に、接合膜３にエネルギー線を照射する方法、接合膜３を加熱する方法、および接合膜３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法を用いるのが好ましい。これらの方法は、接合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【０１５２】
このうち、接合膜３にエネルギー線を照射する方法としては、前記第１実施形態と同様の方法を用いることができる。
なお、この場合、エネルギー線は、基板２または対向基板４を透過して接合膜３に照射されることとなる。したがって、基板２または対向基板４のうちエネルギー線を照射する側の基板は、透光性を有するもので構成される。
【０１５３】
一方、接合膜３を加熱することにより、接合膜３に対してエネルギーを付与する場合には、加熱温度を２５〜２００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基板２および対向基板４が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合膜３を確実に活性化させることができる。
【０１５４】
また、加熱時間は、接合膜３の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間とすればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、接合膜３は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種方法で加熱することができる。
なお、赤外線を照射する方法を用いる場合には、基板２または対向基板４は、光吸収性を有する材料で構成されているのが好ましい。これにより、赤外線を照射された基板２または対向基板４は、効率よく発熱する。その結果、接合膜３を効率よく加熱することができる。
【０１５５】
また、ヒータを用いる方法または火炎に接触させる方法を用いる場合には、基板２または対向基板４のうちヒータまたは火炎を接触させる側の基板は、熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、基板２または対向基板４を介して、接合膜３に対して効率よく熱を伝えることができ、接合膜３を効率よく加熱することができる。
また、接合膜３に圧縮力を付与することにより、接合膜３に対してエネルギーを付与する場合には、基板２と対向基板４とが互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、接合膜３に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、接合膜３に、対向基板４との十分な接着性が発現する。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板２と対向基板４の各構成材料によっては、基板２および対向基板４に損傷等が生じるおそれがある。
【０１５６】
また、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
以上のようにして接合体５を得ることができる。
【０１５７】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、接合方法の第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１５８】
本実施形態にかかる接合方法は、接合面（表面）２３の膜形成領域４１に接合膜３が形成されている他に、さらに対向基板４の接合面（表面）２４の膜形成領域４１にも接合膜３が形成されている。そして、それぞれの基板２、４が備える接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させ、これら接合膜３同士を接触させることにより、基板２と対向基板４とを接合させて、接合体５を得た以外は前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の接合方法は、基板２上および対向基板４上の双方に、所定形状にパターニングされた接合膜３を形成して、これら接合膜３同士を一体化させることにより、基板２と対向基板４とを接合する接合方法である。
【０１５９】
［１”］まず、前記工程［１］と同様の基板２と対向基板４とを用意し、前述した本発明の接合膜の形成方法を用いて、基板２および対向基板４の双方に、所定形状にパターニングされた接合膜３を形成する。
［２−１”］次に、前記工程［２−１］で説明したのと同様にして、基板２に形成された接合膜３と、対向基板４に形成された接合膜３の双方に対してエネルギーを付与することにより、各接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させる。
【０１６０】
［２−２”］次に、図１０（ａ）に示すように、各基板２、４が備える接着性が発現した接合膜３同士を、それぞれが密着するように、各基板２、４同士を貼り合わせる。これにより、双方の基板２、４の膜形成領域４１に選択的に形成された接合膜３により、基板２、４同士が部分的に接合され、図１０（ｂ）に示すような接合体５が得られる。
以上のようにして接合体５を得ることができる。
ここで、本工程において、基板２、４の双方に形成された接合膜３同士が接合することにより接合体５が得られるが、この接合は、以下のような２つのメカニズム（ｉ）、（ii）の双方または一方に基づくものであると推察される。
【０１６１】
（ｉ） 例えば、各接合膜３の表面３２に水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、各接合膜３同士が密着するように、基板２と対向基板４とを貼り合わせたとき、各接合膜３の表面３２に存在する水酸基同士が、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、２つの接合膜３同士が接合されると推察される。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、２つの接合膜３同士の間では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、２つの接合膜３同士がより強固に接合されると推察される。
【０１６２】
（ii） ２つの接合膜３同士を接触させると、各接合膜３の表面３２付近に生じた終端化されていない結合手（未結合手）同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にネットワーク状の結合が形成される。これにより、各接合膜３を構成する金属原子および酸素原子いずれか一方同士が互いに直接接合することにより、各接合膜３同士が一体化する。
【０１６３】
以上のような（ｉ）または（ii）のメカニズムにより、図１０（ｃ）に示すような接合体５が得られる。
なお、接合体５を得た後、この接合体５に対して、必要に応じ、前記第１実施形態の工程［３Ａ］、［３Ｂ］および［３Ｃ］のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。
例えば、図１０（ｃ）に示すように、接合体５を加圧しつつ、加熱することにより、接合体５の各基板２、４同士がより近接する。これにより、各接合膜３の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。その結果、接合膜３の一体化がより進行し、最終的には、ほぼ完全に一体化される。
【０１６４】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図、図１２は、図１１に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図１３は、図１１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図１１は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【０１６５】
図１１に示すインクジェット式記録ヘッド１０は、図１３に示すようなインクジェットプリンタ９に搭載されている。
図１３に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
【０１６６】
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
【０１６７】
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【０１６８】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１１を備えるインクジェット式記録ヘッド１０（以下、単に「ヘッド１０」と言う。）と、ヘッド１０にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１０およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
【０１６９】
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
【０１７０】
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１０から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【０１７１】
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【０１７２】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子（振動源）１４を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
【０１７３】
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子１４、印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【０１７４】
以下、ヘッド１０について、図１１および図１２を参照しつつ詳述する。
ヘッド１０は、ノズル板１１と、インク室基板１２と、振動板１３と、振動板１３に接合された圧電素子（振動源）１４とを備えるヘッド本体１７と、このヘッド本体１７を収納する基体１６とを有している。なお、このヘッド１０は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【０１７５】
ノズル板１１は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
このノズル板１１には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔１１１が形成されている。これらのノズル孔１１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。
【０１７６】
ノズル板１１には、インク室基板１２が固着（固定）されている。
このインク室基板１２は、ノズル板１１、側壁（隔壁）１２２および後述する振動板１３により、複数のインク室（キャビティ、圧力室）１２１と、インクカートリッジ９３１から供給されるインクを貯留するリザーバ室１２３と、リザーバ室１２３から各インク室１２１に、それぞれインクを供給する供給口１２４とが区画形成されている。
【０１７７】
各インク室１２１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成され、各ノズル孔１１１に対応して配設されている。各インク室１２１は、後述する振動板１３の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。
インク室基板１２を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種樹脂基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド１０の製造コストを低減することができる。
【０１７８】
一方、インク室基板１２のノズル板１１と反対側には、振動板１３が接合され、さらに振動板１３のインク室基板１２と反対側には、複数の圧電素子１４が設けられている。
また、振動板１３の所定位置には、振動板１３の厚さ方向に貫通して連通孔１３１が形成されている。この連通孔１３１を介して、前述したインクカートリッジ９３１からリザーバ室１２３に、インクが供給可能となっている。
【０１７９】
各圧電素子１４は、それぞれ、下部電極１４２と上部電極１４１との間に圧電体層１４３を介挿してなり、各インク室１２１のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子１４は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。
各圧電素子１４は、それぞれ、振動源として機能し、振動板１３は、圧電素子１４の振動により振動し、インク室１２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
【０１８０】
基体１６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１６にノズル板１１が固定、支持されている。すなわち、基体１６が備える凹部１６１に、ヘッド本体１７を収納した状態で、凹部１６１の外周部に形成された段差１６２によりノズル板１１の縁部を支持する。
以上のような、ノズル板１１とインク室基板１２との接合、インク室基板１２と振動板１３との接合、およびノズル板１１と基体１６との接合のうち、少なくとも１箇所を接合する際に本発明の接合方法が用いられる。
【０１８１】
換言すれば、ノズル板１１とインク室基板１２との接合体、インク室基板１２と振動板１３との接合体、およびノズル板１１と基体１６との接合体のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合体が適用されている。
このようなヘッド１０は、上記の接合界面に前述したような接合膜３が介挿されて接合されている。このため、接合界面の接合強度および耐薬品性が高くなっており、これにより、各インク室１２１に貯留されたインクに対する耐久性および液密性が高くなっている。その結果、ヘッド１０は、信頼性の高いものとなる。
【０１８２】
また、非常に低温で信頼性の高い接合ができるため、線膨張係数の異なる材料でも大面積のヘッドができる点でも有利である。
また、ヘッド１０の一部に本発明の接合体が適用されていると、寸法精度の高いヘッド１０を構築することができる。このため、ヘッド１０から吐出されたインク滴の吐出方向や、ヘッド１０と記録用紙Ｐとの離間距離を高度に制御することができ、インクジェットプリンタ９による印字結果の品位を高めることができる。
【０１８３】
また、液滴吐出法を用いて液状材料を供給する位置を任意に設定し得ることから、各接合体における接合部の面積や、その配置を適宜制御して、各接合体の接合界面に生じる応力の局所集中を緩和できる。これにより、例えば、ノズル板１１とインク室基板１２との間、インク室基板１２と振動板１３との間、および、ノズル板１１と基体１６との間で、それぞれ両者の熱膨張率差が大きい場合でも、両者の部材を確実に接合することができる。
【０１８４】
さらに、接合界面に生じる応力の局所集中を緩和することにより、接合体の剥離や変形（反り）等を確実に防止することができる。これにより、信頼性の高いヘッド１０およびインクジェットプリンタ９が得られる。
このようなヘッド１０は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層１４３に変形が生じない。このため、振動板１３にも変形が生じず、インク室１２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔１１１からインク滴は吐出されない。
【０１８５】
一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層１４３に変形が生じる。これにより、振動板１３が大きくたわみ、インク室１２１の容積変化が生じる。このとき、インク室１２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される。
【０１８６】
１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極１４２と上部電極１４１との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子１４は、ほぼ元の形状に戻り、インク室１２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ９３１からノズル孔１１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔１１１からインク室１２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室１２３）からインク室１２１へ供給される。
【０１８７】
このようにして、ヘッド１０において、印刷させたい位置の圧電素子１４に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド１０は、圧電素子１４の代わりに電気熱変換素子を有していてもよい。つまり、ヘッド１０は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出するバブルジェット方式（「バブルジェット」は登録商標））のものであってもよい。
【０１８８】
なお、かかる構成のヘッド１０において、ノズル板１１には、撥液性を付与することを目的に形成された被膜１１４が設けられている。これにより、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される際に、このノズル孔１１１の周辺にインク滴が残存するのを確実に防止することができる。その結果、ノズル孔１１１から吐出されたインク滴を目的とする領域に確実に着弾させることができる。
【０１８９】
＜配線基板＞
さらに、本発明の接合体を配線基板に適用した場合の実施形態について説明する。
図１４は、本発明の接合体を適用して得られた配線基板を示す斜視図である。
図１４に示す配線基板４１０は、絶縁基板４１３と、絶縁基板４１３上に配設された電極４１２と、リード４１４と、リード４１４の一端に、電極４１２と対向するように設けられた電極４１５とを有する。
【０１９０】
そして、電極４１２の上面と、電極４１５の下面とには、それぞれ接合膜３が形成されている。これらの接合膜３同士は、前述の本発明の接合方法によって貼り合わせることにより接合されている。これにより、電極４１２、４１５間は、１層の接合膜３によって強固に接合されることになり、各電極４１２、４１５間の層間剥離等が確実に防止されるとともに、信頼性の高い配線基板４１０が得られる。
【０１９１】
また、接合膜３は、接合膜３に含まれる金属酸化物として導電性を有するものを選択することにより、各電極４１２、４１５間を導通する機能をも担う。接合膜３は、非常に薄いものでも十分な接合力を発揮する。このため、各電極４１２、４１５間の間隙をより小さくすることができ、各電極４１２、４１５間の電気抵抗成分（接触抵抗）の低減を図ることができる。その結果、各電極４１２、４１５間の導電性をより高めることができる。
【０１９２】
また、接合膜３は、前述したように、液滴吐出法を用いて供給する液状材料の量を適宜設定することにより、その厚さを高い精度で容易に制御することができる。これにより、配線基板４１０は、より寸法精度の高いものとなり、各電極４１２、４１５間の導電性も容易に制御することができる。
以上、本発明の吐出液、接合膜の形成方法、接合方法および接合体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１９３】
例えば、本発明の接合膜の形成方法および接合方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、本発明の接合体は、液滴吐出ヘッド以外のものに適用可能であることは言うまでもない。具体的には、本発明の接合体は、例えば、半導体装置、ＭＥＭＳ、マイクロリアクタ等に適用することができる。
【実施例】
【０１９４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
まず、基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板を用意し、対向基板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板を用意し、シリコン基板とガラス基板との双方を、酸素プラズマによる下地処理を行った。
【０１９５】
次に、Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２（宇部興産社製）のジ−ｎ−ブチルエーテル溶液を液状材料（吐出液）として用意し、インクジェット法により単結晶シリコン基板の表面処理を行った面に、この液状材料を５ｐＬの液滴として供給して、液状被膜を、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に各部の幅が約６０μｍとなるように形成した。なお、液状材料の粘度（２５℃）は、８ｍＰａ・ｓであった。
【０１９６】
次に、この液状被膜を、１５０℃×３０分の条件で乾燥して、Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２で構成される乾燥被膜を形成した。
次に、得られた乾燥被膜を焼成することにより、単結晶シリコン基板の表面処理を行った面に、接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）を形成した。なお、乾燥被膜の焼成条件は、以下に示す通りである。
【０１９７】
＜焼成条件＞
・焼成時の温度 ：２７０℃
・焼成時の雰囲気 ：窒素ガス
・焼成時の圧力 ：１×１０−３Ｔｏｒｒ
・焼成時間 ：１０分
以上のようにして成膜された接合膜は、金属原子として銅原子を含み、脱離基として、Ｃｕ（ＳＯＰＤ）２に含まれる有機物の一部が残存しているものである。
【０１９８】
次に、単結晶シリコン基板上に形成された接合膜に、以下に示す条件で紫外線を照射した。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成 ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度 ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力 ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長 ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間 ：５分
【０１９９】
次に、紫外線を照射してから１分後に、接合膜の紫外線を照射した面と、ガラス基板の表面処理を行った面とが接触するように、単結晶シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせた。これにより、シリコン基板とガラス基板とがアルファベットの大文字「Ｅ」の形状にパターニングされた接合膜を介して接合された積層体（接合体）を得た。
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
そして、この接合体のシリコン基板とガラス基板との間の接合強度を、ＱＵＡＤ ＧＲＯＵＰ社製「ロミュラス」）を用いて測定したところ、１０ＭＰａ以上であった。
【０２００】
（実施例２）
基板として、単結晶シリコン基板に代えて、ステンレス鋼基板を用意し、対向基板として、ガラス基板に代えて、ポリイミド基板を用意した以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
本実施例２においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のステンレス鋼基板とポリイミド基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０２０１】
（実施例３）
接合膜と、ガラス基板の表面処理を行った面とが接触するように、単結晶シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせた後、接合膜の表面に、ガラス基板側から紫外線を照射するようにしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
本実施例３においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のステンレス鋼基板とポリイミド基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０２０２】
（実施例４）
単結晶シリコン基板上に接合膜を形成したのと同様の方法を用いて、ガラス基板上にもアルファベットの大文字「Ｅ」の形状にパターニングされた接合膜を形成し、各基板上に形成された接合膜同士が接触するようにして、シリコン基板とガラス基板とを接合膜を介して接合させた以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
本実施例４においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のシリコン基板とガラス基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０２０３】
（実施例５）
液状材料として、下記化学式（２）で表わされるギ酸銅・ドデシルアミン錯体のドデシルアミン溶液を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、積層体（接合体）を得た。
なお、液状材料の粘度（２５℃）は、５ｍＰａ・ｓであった。
また、下記化学式（２）で表わされるギ酸銅・ドデシルアミン錯体は、以下のようにして合成した。
【０２０４】
＜ギ酸銅・ドデシルアミン錯体の合成＞
ギ酸銅・四水和物とギ酸銅・二水和物との混合物（５０ｇ）を、５５℃の真空恒温槽に入れ、重量変化がなくなるまで乾燥した。これにより、無水ギ酸銅を得た。一方、ドデシルアミン（２０ｇ）をサンプル瓶に入れ、５０℃の恒温槽で溶かした。
次いで、得られた無水ギ酸銅（５０ｍｇ）を、溶解したドデシルアミンに添加し、サンプル瓶に蓋をして、５０℃の恒温槽に入れ、約２時間後、透明な青色の溶液が得られた。
【０２０５】
次いで、アセトニトリル（３０ｇ）を添加して、結晶性の固体物を析出させた。再び蓋をして、再度５０℃の恒温槽にサンプル瓶を入れ、約１時間後、再び青色の透明溶液が得られた。
次いで、サンプル瓶を恒温槽から取り出して、常温（２０℃）までの自然冷却を行った結果、針状結晶が得られた。この針状結晶を濾過で採取し、アセトニトリルで洗浄した後、真空乾燥を行った。これにより、ギ酸銅・ドデシルアミンの錯体を得た（収率９４％）。
【０２０６】
【化２】
【０２０７】
本実施例５においても、前記実施例１と同様に、アルファベットの大文字「Ｅ」の形状に接合膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅６０μｍ）が形成され、さらに、積層体のシリコン基板とガラス基板との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】本発明の接合膜の形成方法を用いて基材上に所定形状にパターニングされた接合膜の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図３】図１に示す接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図４】本発明の接合膜の形成方法で用いる液滴吐出装置を示す斜視図である。
【図５】図４に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明の接合膜の形成方法の実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図７】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図８】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図９】本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図１０】本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図１１】本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図である。
【図１３】図１１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【図１４】本発明の接合体を適用して得られた配線基板を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０２０９】
２……基板 ２３、２４……接合面 ３……接合膜 ４……対向基板 ３０……液状被膜 ３１……液滴 ３２……表面 ３０３……脱離基 ３０４……活性手 ３Ｃ……空間 ４１……膜形成領域 ４２……非膜形成領域 ５……接合体 ５００…液滴吐出装置 ５０１…タンク ５０２…吐出走査部 ５０３…液滴吐出手段 ５０４…第１位置制御装置 ５０６…ステージ ５０８…第２位置制御装置 ５１０…チューブ ５１２…制御手段 ５１４…液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド） ５１８…ノズル孔 ５２０…キャビティ ５２２…隔壁 ５２４…振動子 ５２４Ａ、５２４Ｂ…電極 ５２４Ｃ…ピエゾ素子 ５２６…振動板 ５２８…ノズルプレート ５２９…液だまり ５３０……供給口 ５３１……孔 ５５０…ＵＶランプ １０……インクジェット式記録ヘッド １１……ノズル板 １１１……ノズル孔 １１４……被膜 １２……インク室基板 １２１……インク室 １２２……側壁 １２３……リザーバ室 １２４……供給口 １３……振動板 １３１……連通孔 １４……圧電素子 １４１……上部電極 １４２……下部電極 １４３……圧電体層 １６……基体 １６１……凹部 １６２……段差 １７……ヘッド本体 ９……インクジェットプリンタ ９２……装置本体 ９２１……トレイ ９２２……排紙口 ９３……ヘッドユニット ９３１……インクカートリッジ ９３２……キャリッジ ９４……印刷装置 ９４１……キャリッジモータ ９４２……往復動機構 ９４３……キャリッジガイド軸 ９４４……タイミングベルト ９５……給紙装置 ９５１……給紙モータ ９５２……給紙ローラ ９５２ａ……従動ローラ ９５２ｂ……駆動ローラ ９６……制御部 ９７……操作パネル Ｐ……記録用紙 ４１０……配線基板 ４１２……電極 ４１３……絶縁基板 ４１４……リード ４１５……電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に他の被着体との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜を得るのに用いられる吐出液であって、
ノズル孔から間欠的に液滴を吐出する液滴吐出法を用いて、当該吐出液を、前記所定形状に対応して基材上に供給した後、乾燥・焼成することにより、前記所定形状にパターニングされた接合膜を得るためのものであり、
前記金属原子の金属錯体と、前記金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒（以下、「溶媒または分散媒」を、単に「溶媒」と言う。）とを含有することを特徴とする吐出液。
【請求項２】
当該吐出液中における前記金属錯体の含有率は、１０〜５０ｗｔ％である請求項１に記載の吐出液。
【請求項３】
当該吐出液の粘度は、前記液滴吐出法により前記液滴を吐出し得る粘度に設定されている請求項１または２に記載の吐出液。
【請求項４】
当該吐出液の粘度（２５℃）は、３〜１０ｍＰａ・ｓである請求項１ないし３のいずれかに記載の吐出液。
【請求項５】
当該吐出液を前記液滴吐出法を用いて液滴としたとき、該液滴の平均量は、０．１〜４０ｐＬである請求項１ないし４のいずれかに記載の吐出液。
【請求項６】
前記溶媒は、無機溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、アミン系溶媒、セロソルブ系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、芳香族複素環化合物系溶媒、アミド系溶媒、ハロゲン化合物系溶媒、エステル系溶媒、硫黄化合物系溶媒、ニトリル系溶媒、有機酸系溶媒のうちの少なくとも１種を含有する請求項１ないし５のいずれかに記載の吐出液。
【請求項７】
前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団で構成される請求項１ないし６のいずれかに記載の吐出液。
【請求項８】
前記脱離基は、アルキル基を含む請求項７に記載の吐出液。
【請求項９】
前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛、鉄およびルテニウムのうちの少なくとも１種である請求項１ないし８のいずれかに記載の吐出液。
【請求項１０】
前記液滴吐出法は、圧電素子による振動を利用して前記吐出液を、インクジェットヘッドが備えるノズル孔から液滴として吐出するインクジェット法である請求項１ないし９のいずれかに記載の吐出液。
【請求項１１】
前記所定形状は、前記接合膜による接合を必要とする部位に対応した形状をなしている請求項１ないし１０のいずれかに記載の吐出液。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の吐出液を用いて前記基材上に接合膜を形成する接合膜の形成方法であって、
前記基材を用意し、前記吐出液を前記液滴吐出法を用いて前記液滴として供給することにより、前記基材に前記所定形状にパターニングされた液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥・焼成して、前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を得る工程とを有することを特徴とする接合膜の形成方法。
【請求項１３】
前記脱離基は、前記吐出液を乾燥させた後、焼成した際に、前記金属錯体に含まれる有機物の一部が残存することにより形成される請求項１２に記載の接合膜の形成方法。
【請求項１４】
前記焼成の際の焼成温度は、７０〜３００℃である請求項１２または１３に記載の接合膜の形成方法。
【請求項１５】
前記焼成は、不活性ガス雰囲気下で行われる請求項１２ないし１４のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１６】
前記焼成は、減圧下で行われる請求項１２ないし１５のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１７】
前記接合膜中の前記金属原子と前記炭素原子との存在比は、３：７〜７：３である請求項１２ないし１６のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１８】
前記接合膜は、導電性を有するものである請求項１２ないし１７のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１９】
前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１２ないし１８のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２０】
前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしている請求項１２ないし１９のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２１】
前記基材は、板状をなしている請求項１２ないし２０のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２２】
前記基材の少なくとも前記接合膜を形成する部分は、シリコン系材料、金属系材料またはガラス系材料を主材料として構成されている請求項１２ないし２１のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２３】
前記基材の前記接合膜を備える面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項１２ないし２２のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２４】
前記表面処理は、プラズマ処理である請求項２３に記載の接合膜の形成方法。
【請求項２５】
前記基材と前記接合膜との間に、中間層が介挿されている請求項１２ないし２４のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２６】
前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されている請求項２５に記載の接合膜の形成方法。
【請求項２７】
前記基材と前記他の被着体とを用意し、請求項１１ないし２６のいずれかに記載の接合膜の形成方法を用いて、前記基材および前記他の被着体のうち少なくとも前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を形成する工程と、
前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、当該接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とが接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２８】
前記接合膜は、該接合膜に前記エネルギーを付与することにより、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じる請求項２７に記載の接合方法。
【請求項２９】
前記活性手は、未結合手または水酸基である請求項２８に記載の接合方法。
【請求項３０】
前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させた後、前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させることにより、前記接合体を得る請求項２７ないし２９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３１】
前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させた後、前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させることにより、前記接合体を得る請求項２７ないし２９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３２】
前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項２７ないし３１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３３】
前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線である請求項３２に記載の接合方法。
【請求項３４】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項３２または３３に記載の接合方法。
【請求項３５】
前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項３２ないし３４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３６】
前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われる請求項３２ないし３５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３７】
前記他の被着体は、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理を施した表面を有するものであり、
前記接合体は、前記表面処理を施した表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成される請求項２７ないし３６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３８】
前記他の被着体は、あらかじめ、官能基、ラジカル、開環分子、不飽和結合、ハロゲンおよび過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質を有する表面を有するものであり、
前記接合体は、前記基または物質を有する表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成される請求項２７ないし３７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３９】
さらに、前記基材と前記他の被着体とを接合させた後に、前記接合膜に対して、前記基材と前記他の被着体との接合強度を高める処理を行う工程を有する請求項２７ないし３８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項４０】
前記接合強度を高める処理を行う工程は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項３９に記載の接合方法。
【請求項４１】
請求項２７ないし４０のいずれかに記載の接合方法を用いて得られたことを特徴とする接合体。
【請求項１】
金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、エネルギーが付与されることにより表面付近に他の被着体との接着性を発現する、所定形状にパターニングされた接合膜を得るのに用いられる吐出液であって、
ノズル孔から間欠的に液滴を吐出する液滴吐出法を用いて、当該吐出液を、前記所定形状に対応して基材上に供給した後、乾燥・焼成することにより、前記所定形状にパターニングされた接合膜を得るためのものであり、
前記金属原子の金属錯体と、前記金属錯体を溶解または分散させるための溶媒または分散媒（以下、「溶媒または分散媒」を、単に「溶媒」と言う。）とを含有することを特徴とする吐出液。
【請求項２】
当該吐出液中における前記金属錯体の含有率は、１０〜５０ｗｔ％である請求項１に記載の吐出液。
【請求項３】
当該吐出液の粘度は、前記液滴吐出法により前記液滴を吐出し得る粘度に設定されている請求項１または２に記載の吐出液。
【請求項４】
当該吐出液の粘度（２５℃）は、３〜１０ｍＰａ・ｓである請求項１ないし３のいずれかに記載の吐出液。
【請求項５】
当該吐出液を前記液滴吐出法を用いて液滴としたとき、該液滴の平均量は、０．１〜４０ｐＬである請求項１ないし４のいずれかに記載の吐出液。
【請求項６】
前記溶媒は、無機溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、アミン系溶媒、セロソルブ系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、芳香族複素環化合物系溶媒、アミド系溶媒、ハロゲン化合物系溶媒、エステル系溶媒、硫黄化合物系溶媒、ニトリル系溶媒、有機酸系溶媒のうちの少なくとも１種を含有する請求項１ないし５のいずれかに記載の吐出液。
【請求項７】
前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団で構成される請求項１ないし６のいずれかに記載の吐出液。
【請求項８】
前記脱離基は、アルキル基を含む請求項７に記載の吐出液。
【請求項９】
前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛、鉄およびルテニウムのうちの少なくとも１種である請求項１ないし８のいずれかに記載の吐出液。
【請求項１０】
前記液滴吐出法は、圧電素子による振動を利用して前記吐出液を、インクジェットヘッドが備えるノズル孔から液滴として吐出するインクジェット法である請求項１ないし９のいずれかに記載の吐出液。
【請求項１１】
前記所定形状は、前記接合膜による接合を必要とする部位に対応した形状をなしている請求項１ないし１０のいずれかに記載の吐出液。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の吐出液を用いて前記基材上に接合膜を形成する接合膜の形成方法であって、
前記基材を用意し、前記吐出液を前記液滴吐出法を用いて前記液滴として供給することにより、前記基材に前記所定形状にパターニングされた液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥・焼成して、前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を得る工程とを有することを特徴とする接合膜の形成方法。
【請求項１３】
前記脱離基は、前記吐出液を乾燥させた後、焼成した際に、前記金属錯体に含まれる有機物の一部が残存することにより形成される請求項１２に記載の接合膜の形成方法。
【請求項１４】
前記焼成の際の焼成温度は、７０〜３００℃である請求項１２または１３に記載の接合膜の形成方法。
【請求項１５】
前記焼成は、不活性ガス雰囲気下で行われる請求項１２ないし１４のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１６】
前記焼成は、減圧下で行われる請求項１２ないし１５のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１７】
前記接合膜中の前記金属原子と前記炭素原子との存在比は、３：７〜７：３である請求項１２ないし１６のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１８】
前記接合膜は、導電性を有するものである請求項１２ないし１７のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項１９】
前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１２ないし１８のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２０】
前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしている請求項１２ないし１９のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２１】
前記基材は、板状をなしている請求項１２ないし２０のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２２】
前記基材の少なくとも前記接合膜を形成する部分は、シリコン系材料、金属系材料またはガラス系材料を主材料として構成されている請求項１２ないし２１のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２３】
前記基材の前記接合膜を備える面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項１２ないし２２のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２４】
前記表面処理は、プラズマ処理である請求項２３に記載の接合膜の形成方法。
【請求項２５】
前記基材と前記接合膜との間に、中間層が介挿されている請求項１２ないし２４のいずれかに記載の接合膜の形成方法。
【請求項２６】
前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されている請求項２５に記載の接合膜の形成方法。
【請求項２７】
前記基材と前記他の被着体とを用意し、請求項１１ないし２６のいずれかに記載の接合膜の形成方法を用いて、前記基材および前記他の被着体のうち少なくとも前記基材に前記所定形状にパターニングされた前記接合膜を形成する工程と、
前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、当該接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とが接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２８】
前記接合膜は、該接合膜に前記エネルギーを付与することにより、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じる請求項２７に記載の接合方法。
【請求項２９】
前記活性手は、未結合手または水酸基である請求項２８に記載の接合方法。
【請求項３０】
前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させた後、前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させることにより、前記接合体を得る請求項２７ないし２９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３１】
前記接合膜を介して前記基材と前記他の被着体とを接触させた後、前記接合膜に前記エネルギーを付与して、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させることにより、前記接合体を得る請求項２７ないし２９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３２】
前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項２７ないし３１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３３】
前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線である請求項３２に記載の接合方法。
【請求項３４】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項３２または３３に記載の接合方法。
【請求項３５】
前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項３２ないし３４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３６】
前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われる請求項３２ないし３５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３７】
前記他の被着体は、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理を施した表面を有するものであり、
前記接合体は、前記表面処理を施した表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成される請求項２７ないし３６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３８】
前記他の被着体は、あらかじめ、官能基、ラジカル、開環分子、不飽和結合、ハロゲンおよび過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質を有する表面を有するものであり、
前記接合体は、前記基または物質を有する表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることにより形成される請求項２７ないし３７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項３９】
さらに、前記基材と前記他の被着体とを接合させた後に、前記接合膜に対して、前記基材と前記他の被着体との接合強度を高める処理を行う工程を有する請求項２７ないし３８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項４０】
前記接合強度を高める処理を行う工程は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項３９に記載の接合方法。
【請求項４１】
請求項２７ないし４０のいずれかに記載の接合方法を用いて得られたことを特徴とする接合体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１３７３（Ｐ２０１０−１３７３Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６１０４３（Ｐ２００８−１６１０４３）
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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