(57)【要約】  本発明は、エッチングマスクパターンに忠実な開口形状の吐出口を備えた貫通孔を有するノズルプレートの製造方法を提供する。このため、Ｓｉ基板にエッチングと側壁保護膜の形成とを交互に繰り返す異方性エッチング方法により、液体を吐出する吐出口を一方の開口とする貫通孔を前記Ｓｉ基板に設ける液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法において、前記Ｓｉ基板の吐出口が形成される面にエッチングマスクとなる膜を形成する工程と、前記エッチングマスクとなる膜にフォトリソグラフィ処理及びエッチングを行い前記貫通孔を形成するための開口を有するエッチングマスクパターンを形成する工程と、条件式を満たして、前記異方性エッチング方法によりエッチングを行う工程と、をこの順で行う。
2008155986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ基板にエッチングと側壁保護膜の形成とを交互に繰り返す異方性エッチング方法により、液体を吐出する吐出口を一方の開口とする貫通孔を前記Ｓｉ基板に設ける液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法において、
前記Ｓｉ基板の吐出口が形成される面にエッチングマスクとなる膜を形成する工程と、
前記エッチングマスクとなる膜にフォトリソグラフィ処理及びエッチングを行い前記貫通孔を形成するための開口を有するエッチングマスクパターンを形成する工程と、
下記の条件式を満たして、前記異方性エッチング方法によりエッチングを行う工程と、をこの順で行うことを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法。
Ｄ≦  ０．１×Ｒ
但し、
Ｄ：異方性エッチング方法において交互に繰り返すエッチングと側壁保護膜の形成との繰り返し単位を１サイクルとし、この１サイクル当たりのエッチング深さ
Ｒ：貫通孔を形成するためのエッチングマスクパターンの開口の直径
【請求項２】
前記吐出口を有する前記Ｓｉ基板の面に撥液層を設ける工程を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
請求の範囲第１項又は第２項に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法により製造されたことを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項４】
請求の範囲第３項に記載された液体吐出ヘッド用ノズルプレートと、
前記液体吐出ヘッド用ノズルプレートの吐出口から吐出する液体を供給する流路溝を有するボディプレートと、を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法、液体吐出ヘッド用ノズルプレート及び液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット式プリンタは高速で高解像度の印刷が要求されている。このプリンタに用いられるインクジェット式記録ヘッドの構成部品の形成方法には、マイクロマシン分野の微細加工技術であるシリコン基板等を対象とした半導体プロセスが用いられているものがある。このようなインクジェット式記録ヘッドの構成部品の一つとして、ノズルプレートがあり、シリコン基板にエッチングを施すことにより液滴を吐出するノズル孔（吐出口を一方の開口とする貫通孔）を形成したものであることが知られている。【０００３】
シリコン基板の垂直方向（厚み方向）に選択性の高いエッチング加工を行う方法としては、エッチングと側壁保護膜の形成（デポジション）とを交互に切り替えて繰り返す異方性エッチング方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
このような異方性エッチング方法によるシリコンの深溝形成技術として、「ボッシュプロセス」なる呼称で知られるものがある。例えば、特許文献２では、シリコン基板にノズル孔を形成する方法として、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）型ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置を用いたボッシュプロセスによりノズル孔を形成している。【０００５】
また、上記のようにボッシュプロセスはエッチングのステップとデポジション（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のステップを繰り返してエッチングを行うことにより孔を形成する。この形成された孔の側壁は、スカロップと呼ばれるホタテ貝の貝殻表面に認められるような波形の形状になることが知られている（特許文献３参照）。この波形の形状の凹部の深さをａ、凸部間の周期をｂとして、ｂ／ａ≧１．７を満たすことで側壁に形成される波形の形状を鈍く（滑らかに）している。
【特許文献１】特開平２−１０５４１３号公報
【特許文献２】特開２００５−１４４５７１号公報（第５−６頁）
【特許文献３】特開２００６−１３０８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ノズルプレートに設けるノズル孔（吐出口を一方の開口とする貫通孔）の吐出口の大きさ（直径）は、近年の高解像度印刷の要求もあって、例えばφ１μｍからφ１０μｍといった微小な径でありながらその形状も高精度が必要である。また、この微小なノズル孔は１つのノズルプレートに通常複数個設け、その吐出口の開口形状や大きさ（直径）は、高品質な印刷を行う上で、ばらつきなく揃っていることが必要である。【０００７】
発明者らは、シリコン基板に特許文献１から３に記載のエッチングと側壁保護膜の形成とを交互に繰り返す異方性エッチング方法を用いて上記の様な微少なノズル孔を備えたノズルプレートを作製したが、所望のノズル孔が得られないという問題があった。具体的には、ノズル孔を形成するためのエッチングマスクパターンに対して、加工して得られた吐出口の直径は大きく、その開口形状は円形状から崩れてしまっており、所望の大きさ、形状のノズル孔が得られず、高解像度印刷を高品質で行うことが出来なかった。【０００８】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、異方性エッチング方法における加工条件の最適化を図ることで、微小なノズル孔であってもエッチングマスクパターンに忠実な開口形状の吐出口を一方の開口とする貫通孔を有するノズルプレートの製造方法、この製造方法により製造されたノズルプレート及びノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、以下の構成により解決される。【００１０】
１．  Ｓｉ基板にエッチングと側壁保護膜の形成とを交互に繰り返す異方性エッチング方法により、液体を吐出する吐出口を一方の開口とする貫通孔を前記Ｓｉ基板に設ける液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法において、
前記Ｓｉ基板の吐出口が形成される面にエッチングマスクとなる膜を形成する工程と、
前記エッチングマスクとなる膜にフォトリソグラフィ処理及びエッチングを行い前記貫通孔を形成するための開口を有するエッチングマスクパターンを形成する工程と、
下記の条件式を満たして、前記異方性エッチング方法によりエッチングを行う工程と、をこの順で行うことを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法。
Ｄ≦  ０．１×Ｒ
但し、
Ｄ：異方性エッチング方法において交互に繰り返すエッチングと側壁保護膜の形成との繰り返し単位を１サイクルとし、この１サイクル当たりのエッチング深さ
Ｒ：貫通孔を形成するためのエッチングマスクパターンの開口の直径
２．  前記吐出口を有する前記Ｓｉ基板の面に撥液層を設ける工程を有することを特徴とする１に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法。【００１１】
３．  １又は２に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレートの製造方法により製造されたことを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート。【００１２】
４．  ３に記載された液体吐出ヘッド用ノズルプレートと、
前記液体吐出ヘッド用ノズルプレートの吐出口から吐出する液体を供給する流路溝を有するボディプレートと、を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体を吐出する吐出口の開口形状を有するエッチングマスクパターンを設けたＳｉ基板に、エッチングと側壁保護膜の形成とを交互に繰り返す異方性エッチングを所定の条件の下で行って吐出口を一方の開口とする貫通孔を形成してノズルプレートとすることが出来る。よって吐出口の開口形状はエッチングマスクパターンに忠実に形成することが出来る。【００１４】
従って、エッチングマスクパターンに忠実な開口形状の吐出口を一方の開口とする貫通孔を有するノズルプレートの製造方法及びこの製造方法により製造されたノズルプレート及びこのノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】深さ方向（縦方向）のエッチング量と横方向のエッチング量との関係を示す図である。
【図２】従来の深さ方向（縦方向）のエッチング量と横方向のエッチング量との関係を示す図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドの例を示す図である。
【図４】インクジェット式記録ヘッドの断面を示す図である。
【図５】ノズルプレートに形成された吐出口周辺の例を示す図である。
【図６】大径部を形成する工程を示す図である。
【図７】小径部を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  ノズルプレート
２  ボディプレート
３  圧電素子
１１  ノズル
１２  吐出面
１３  吐出口
１４  小径部
１５  大径部
２１  インク供給口
２２  共通インク室（溝）
２３  インク供給路（溝）
２４  圧力室（溝）
３０  Ｓｉ基板
３１、３２  熱酸化膜
３１ａ、３２ａ  エッチングマスクパターン
３４、４４  フォトレジスト
４４ａ、３４ａ  フォトレジストパターン
４５  撥液層
Ｄ  １サイクル当たりの深さ方向のエッチング量
Ｂ  深さ方向に垂直な方向に対してのエッチング量
Ｒ  エッチングマスクパターンの開口の直径
Ａ、Ａ’  小径部の開口の直径
Ｕ  インクジェット式記録ヘッド
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。【００１８】
図３は液体吐出ヘッドの例であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する。）Ｕを構成している、ノズルプレート１、ボディプレート２、圧電素子３を模式的に示している。【００１９】
ノズルプレート１には、インク吐出のためのノズル孔１１を複数配列してある。また、ボディプレート２には、ノズルプレート１を貼り合わせることで、吐出口から吐出される液体を供給する圧力室となる圧力室溝２４、インク供給路となるインク供給路溝２３、共通インク室となる共通インク室溝２２、及びインク供給口２１が形成されている。【００２０】
そして、ノズルプレート１のノズル孔１１とボディプレート２の圧力室溝２４とが一対一で対応するようにノズルプレート１とボディプレート２とを貼り合わせることで流路ユニットＭを形成する。ここで、以後、上記で説明に使用した圧力室溝、供給路溝、共通インク室溝の各符号はそれぞれ圧力室、供給路、共通インク室にも使用する。【００２１】
ここで、図４は、この記録ヘッドＵにおけるノズルプレート１のＹ−Ｙ’、及びボディプレート２のＸ−Ｘ’の位置での断面を模式的に示している。図４が示しているように、流路ユニットＭに圧電素子３をインク吐出用アクチュエータとしてボディプレート２のノズルプレート１を接着する面と反対の各圧力室２４の底部２５の面に接着することで、記録ヘッドＵが完成する。この記録ヘッドＵの各圧電素子３に駆動パルス電圧が印加され、圧電素子３から発生する振動が圧力室２４の底部２５に伝えられ、この底部２５の振動により圧力室２４内の圧力を変動させることでノズル孔１１からインク滴を吐出させる。【００２２】
図５は、ノズルプレート１が備えている一つのノズル孔１１の周辺部を示している。ノズル孔１１は、図５に示す様に、ノズル孔１１が小径部１４と大径部１５とで構成されている。また、小径部１４の液滴を吐出する吐出口１３がある吐出面１２には、より好ましい形態として撥液層４５が設けてある。大径部１５及び小径部１４は、その内壁にエッチングとデポジション（側壁保護膜の形成）を繰り返し行う異方性エッチング方法を用いて形成されたために見られるスカロップを模式的に示している。【００２３】
Ｓｉからなるノズルプレート１のノズル孔１１を製造することに関して図６、図７に沿って説明する。大径部１５及び小径部１４は、それぞれＳｉ基板３０の対向する面から形成する。【００２４】
まず大径部１５の形成に関して図６に沿って説明する。Ｓｉ基板３０に大径部１５を形成する方法は、特に限定されないが、後述する小径部１４と同じくエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法を用いることができる。この異方性エッチング方法によるエッチングを行う際のエッチングマスクとなるＳｉＯ2からなる熱酸化膜３２、３１を両面に設けてあるＳｉ基板３０を準備する（図６（ａ））。【００２５】
次に大径部１５を形成する側の熱酸化膜３２の面にフォトレジスト３４を塗布（図６（ｂ））後、大径部１５を形成するためのフォトレジストパターン３４ａを形成する（図６（ｃ））。フォトレジストパターン３４ａをエッチングマスクとして、例えばＣＨＦ3を用いたドライエッチングにより熱酸化膜パターンを形成し（図６（ｄ））、これを異方性エッチング方法におけるエッチングマスクパターン３２ａとする。【００２６】
フォトレジストパターン３４ａを除去後（図６（ｅ））、エッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法より大径部１５を形成する（図６（ｆ））。異方性エッチング方法を行うエッチング装置は、ＩＣＰ型ＲＩＥ装置が好ましく、例えば、エッチング時のエッチングガスとして、６フッ化硫黄（ＳＦ6）、デポジション時のデポジションガスとしてフッ化炭素（Ｃ4Ｆ8）を交互に使用する。この後、エッチングマスクパターン３２ａを除去して大径部１５が完成する（図６（ｇ））。尚、大径部１５を形成する方法を上記ではエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法としたが、これに限定されない。また、大径部１５の深さ（長さ）は、所定の深さとなるように、予め大径部１５を形成する方法、装置を用いて実験等を行うことで形成条件を決めればよい。【００２７】
次に、小径部１４の形成に関して図７に沿って説明する。小径部１４は本発明に係わるエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法を用いて形成する。この異方性エッチング方法は、ボッシュプロセス又はＡＳＥ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）プロセス等と称されている。【００２８】
図７（ａ）に示す大径部１５が形成されたＳｉ基板３０において、小径部１４を形成する側の熱酸化膜３１の面にフォトレジスト４４を塗布（図７（ｂ））後、小径部１４を形成するためのフォトレジストパターン４４ａを形成する（図７（ｃ））。フォトレジストパターン４４ａをエッチングマスクとして、熱酸化膜パターンを形成し（図７（ｄ））、これを異方性エッチング方法におけるエッチングマスクパターン３１ａとする。フォトレジストパターン４４ａを除去後（図７（ｅ））、エッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法により小径部１４を大径部１５に貫通するまで形成する（図７（ｆ））。この後、エッチングマスクパターン３１ａを除去する（図７（ｇ））。【００２９】
図７（ｆ）で、上記のエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法を用いて小径部１４を形成する際、以下の条件式（１）を満たす。
Ｄ≦  ０．１×Ｒ                  （１）
但し、
Ｄ：異方性エッチング方法におけるエッチングと側壁保護膜の形成とを１サイクルとし、この１サイクル当たりのエッチング深さ
Ｒ：貫通孔を形成するためのエッチングマスクパターンの開口の直径
条件式（１）を満たすように異方性エッチングを行うことで、エッチングマスクパターン３１ａに忠実な開口形状の吐出口を有する小径部１４を得ることが出来る。【００３０】
条件式（１）に適合する異方性エッチングを行うための条件設定は、使用するエッチング装置において、エッチング速度を遅くする、又はエッチングとデポジションとの切り替えを早くする等の条件の調整を行うことで対応することが出来る。条件式（１）を満たす異方性エッチングの条件は、より具体的には、以下の様にして決める。まず、小径部１４を形成するために、エッチングマスクパターンに形成する開口の直径Ｒを決める。直径Ｒは、所望の小径部１４の吐出口１３の開口の直径に相当する。これより、条件式（１）を満たす１サイクルあたりのエッチング深さＤが決まる。１サイクルあたりのエッチング深さＤは、例えば以下のように実験により異方性エッチング条件を決めることで実現出来る。使用するエッチング装置において、エッチング速度を遅くする、又はエッチングとデポジションとの切り替えを早くする等の条件を変えて、所望の開口を有したエッチングマスクパターンを備えたＳｉ基板に異方性エッチングを、例えば５０サイクル行う。この後、エッチングしたＳｉ基板の孔の部分を切断して断面を観察出来るようにして、孔の深さを電子顕微鏡等を用いて測定し、この深さをサイクル数で除して１サイクル当たりのエッチング深さを求める。このようにして、条件式（１）を満たす異方性エッチング条件を得ることが出来る。【００３１】
エッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法は、Ｓｉの深溝形成技術として優れていると考えられている。しかし、エッチングメカニズムは、ラジカルやイオンとＳｉとの化学反応であるため、各エッチングサイクルにおいて、穴の深さ方向である縦方向にのみエッチング反応が進むのではなく、穴の側壁方向である横方向にもエッチング反応が進み、サイドエッチングがなされる。このため、小径部１４を加工する上で、エッチングマスクパターン３１ａの開口より広がってしまうのは避けられないと考えられる。【００３２】
ここで、発明者らは、異方性エッチングを行う条件を鋭意検討した結果、異方性エッチングの１サイクル当たりの深さ方向（縦方向）のエッチング量を制限することで、横方向のエッチング量を抑えることに着眼した。横方向のエッチング量を抑えることに関して図１、図２を用いて説明する。【００３３】
図１は本発明に係わる異方性エッチング方法により、また図２は従来の異方性エッチング方法により、小径部１４を形成するためのエッチングマスクパターン３１ａが設けてあるＳｉ基板３０をエッチングした小径部１４の断面を模式的に示す図である。図１、図２ともエッチングマスクパターン３１ａの開口の直径は同じ値Ｒである。【００３４】
図１に示す小径部１４では、１サイクル当たりの深さ方向のエッチング量Ｄを図２と比較して小さくしている。このため、図１の小径部１４の深さ方向に垂直な方向に対してのエッチング量Ｂを図２より小さくすることが出来る。従って、図１に示す小径部１４の開口の直径Ａは図２に示す直径Ａ’と比較してエッチングマスクパターン３１ａの開口の直径Ｒに近いものとなる。更に図２においては、エッチングマスクパターン３１ａ直下のＳｉがエッチングされ、エッチングマスクパターン３１ａの開口を維持出来なくなると、開口の大きさの変化、変形がより顕著となることが十分に推測することが出来る。このように、条件式（１）を満たす条件で異方性エッチングを行うことで、エッチングマスクパターンに忠実な開口形状の吐出口１３を有する小径部１４を得ることができる。【００３５】
吐出口１３の開口の直径が小さい、例えば１０μｍ以下とする場合、開口形状がエッチングマスクパターンに忠実となる効果がより効果的となる。従来の異方性エッチング方法の場合、小径部１４の開口の直径が大きすぎたり、変形する原因は上記で説明した横方向のエッチング量によることから、変形量としては概ね数μｍ程度に留まると考えられる。よって、所望の開口の直径が大きくなると、従来の異方性エッチング方法であっても開口の直径が大きくなったり変形する比率は小さくなる。従って、吐出口１３の開口の直径が小さい程、本発明の効果がより顕著となる。【００３６】
本発明の異方性エッチングにより小径部１４を形成する際、小径部１４全体を形成する間、条件式（１）を満たす条件でエッチングを行うと、小径部１４の全域にわたって小径部１４の深さ方向に垂直な断面形状を吐出口１３の開口形状と略同じにすることができる。これは、液滴の飛翔性能の観点からは最も好ましい。【００３７】
一方で、仕様上必要な飛翔性能を確保した上で小径部１４の製造効率を上げたい場合が考えられる。このような場合、例えば、必要な飛翔性能に見合った長さ（深さ）まで条件式（１）を満たす異方性エッチングを行った後、異方性エッチングの条件を条件式（１）を満たさずエッチング速度がより早い等の条件に切り替えて対応することが挙げられる。【００３８】
次に、撥液層４５に関して説明する。図５に示すノズルプレート１の吐出口１３が存在する面に撥液層４５を設けるのが好ましい。撥液層４５を設けることで、液体が吐出面１２に馴染むことで吐出口１３からの染み出しや広がりを抑制することができる。具体的には、例えば液体が水性であれば撥水性を有する材料が用いられ、液体が油性であれば撥油性を有する材料が用いられるが、一般に、ＦＥＰ（四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、フッ素シロキサン、フルオロアルキルシラン、アモルファスパーフルオロ樹脂等のフッ素樹脂等が用いられることが多く、塗布や蒸着等の方法で吐出面１２に成膜されている。膜厚の厚みは、特に限定されるものではないが、概ね０．１μｍから３μｍとするのが好ましい。【００３９】
なお、撥液層４５は、ノズルプレート１の吐出面１２に直接成膜してもよいし、撥液層４５の密着性を向上させるために中間層を介して成膜することも可能である。
【実施例】
【００４０】
図５に示す小径部１４及び大径部１５から構成されるノズルを有するノズルプレート１を製作した。以降、図６及び図７に沿って説明する。【００４１】
図６（ａ）に示す様に厚み２００μｍで両面に厚み１μｍの熱酸化膜（ＳｉＯ2）３１、３２を有するＳｉ基板を準備した。これに、上記で説明した様にエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法を用いてφ１００μｍの大径部１５を作製した。【００４２】
まず、フォトレジスト３４を塗布した後（図６（ｂ））、フォトレジスト３４をパターンニングしフォトレジストパターン３４ａを形成した（図６（ｃ））。【００４３】
次に、フォトレジストパターン３４ａをエッチングマスクとして熱酸化膜３２をエッチングしエッチングマスクパターン３２ａを形成した（図６（ｄ））。フォトレジストパターン４４ａを除去した後（図６（ｅ））、このエッチングマスクパターン３２ａを用いてエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法でＳｉ基板３０のエッチングを行った（図６（ｆ））。この異方性エッチング方法を行う装置として、Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄ製Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ−ＩＣＰを使用した。この際の異方性エッチング方法の条件を以下に示す。
（エッチング条件）
使用ガス：ＳＦ6
ガス流量：１３０ｓｃｃｍ
プロセス圧力：２．６７Ｐａ
高周波電力：６００Ｗ
バイアス電力：２５Ｗ
１サイクル時間：１３秒
エッチング量：１μｍ／サイクル
（デポジション条件）
使用ガス：Ｃ4Ｆ8
ガス流量：８５ｓｃｃｍ
プロセス圧力：２．６７Ｐａ
高周波電力：６００Ｗ
バイアス電力：０Ｗ
１サイクル時間：５秒
膜厚：３．３ｎｍ
上記の条件でエッチングとデポジションとを交互に繰り返すサイクルを１８５回行って異方性エッチングを施した。これより、大径部１５の深さが１８４．４μｍとした。厚み２００μｍのＳｉ基板を使用しているため、残りのＳｉ基板の厚みは１５．６μｍとなっている。この後、熱酸化膜パターン３２ａをＣＨＦ3を用いたドライエッチングで除去した（図６（ｇ））。【００４４】
次に、図７に沿って上記で作製した大径部１５を備えたＳｉ基板３０にエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法を用いて小径部１４を作製した。小径部１４の吐出口１３の開口の直径は、１μｍ、５μｍ、１０μｍとした。Ｓｉ基板３０の大径部１５が形成されている面の反対面の熱酸化膜３１の上にフォトレジスト４４を設けた（図７（ｂ））。【００４５】
次に、フォトレジスト４４を設けたＳｉ基板３０に両面マスクアライナーを用いて先に作製したＳｉ基板の大径部１５の穴と同心となるように小径部１４を形成するためのφ５μｍのフォトレジストパターン４４ａを形成した（図７（ｃ））。フォトレジストパターン４４ａを用いて熱酸化膜３１をエッチングし、エッチングマスクパターン３１ａを形成した（図７（ｄ））。フォトレジストパターン４４ａを除去した（図７（ｅ））。この時の吐出口１３を形成するためのエッチングマスクパターン３１ａの開口の直径Ｒ（外接円）を電子顕微鏡で測定した結果を以降の表２、表３に示す。【００４６】
次に、エッチングマスクパターン３１ａを用いてエッチングとデポジションとを交互に繰り返す異方性エッチング方法で小径部１４を形成した（図７（ｆ））。実施した異方性エッチング条件は、以下の表１に示す。この後、小径部１４の形成後、エッチングマスクパターン３１ａをＣＨＦ3を用いたドライエッチングで除去した（図７（ｇ））。【００４７】
【表１】
2008155986.tif 000003
【００４８】
次に図３に示す様なボディプレート２を製造した。Ｓｉ基板を用いて、公知のフォトリソグラフィ処理（レジスト塗布、露光、現像）及びＳｉ異方性ドライエッチング技術を用いて、ノズル１１にそれぞれ連通する複数の圧力室となる圧力室溝２４、この圧力室にそれぞれ連通する複数のインク供給路となるインク供給溝２３及びこのインク供給に連通する共通インク室となる共通インク室溝２２、並びにインク供給口２１を形成した。【００４９】
次に、図３に示すように、これまでに用意したノズルプレート１とボディプレート２とを接着剤を用いて貼り合わせ、更にボディプレート２の各圧力室２４の背面に圧力発生手段であるピエゾ素子３を取り付けて液体吐出ヘッドとした。上記の液体吐出ヘッドを用いて吐出実験を行った。吐出実験の結果（判定）を表２、表３に示す。尚、ここでは、図５に示す撥液層４５は設けていない。【００５０】
【表２】
2008155986.tif 000004
【００５１】
【表３】
2008155986.tif 000005
【００５２】
判定欄の○印は良好、×印は不良を示している。判定の基準は、印刷結果の目視観察により、吐出量や方向のばらつきによると思われる線幅のむら、ドットの位置ずれ等より良否判定した。この結果、Ｄ／Ｒが０．１を超える（Ｄ＞０．１×Ｒ）と判定が不良（×）となることが分かる。【００５３】
参考として、小径部１４の吐出口の開口の直径Ｒ’（外接円）を電子顕微鏡を用いて測定し、エッチングマスクパターンの開口の直径Ｒ（外接円）との差を広がり量Ｈとして示した。また、エッチングマスクパターンの開口の直径Ｒとの比率Ｈ／Ｒ（％）を併せて示した。比率Ｈ／Ｒが１０％を超えると上記の印刷結果の判定が不良となるとの関係が推測出来る。
【図１】
2008155986.tif 000006
【図２】
2008155986.tif 000007
【図３】
2008155986.tif 000008
【図４】
2008155986.tif 000009
【図５】
2008155986.tif 000010
【図６】
2008155986.tif 000011
【図７】
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【国際調査報告】
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