(57)【要約】【課題】  高い形成精度の第１ノズル穴（オリフィス）を備えるノズルプレートの製造方法であって、製造工程における液滴吐出面の損傷を保護することができ、これによってノズルプレートの形状精度の安定性を向上することのできる、ノズルプレートの製造方法を提供する。【解決手段】  基板上に犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層上に液状物質を吐出する第１ノズル穴１１ａを有する第１ノズル層１と、第１ノズル穴１１ａと連通し、上記液状物質の供給を受ける第２ノズル穴１１ｂを有する第２ノズル層２との間に、第１ノズル層１よりエッチングに対する耐性が高い遮蔽層３を介在させたノズルプレートを形成し、しかる後に前記犠牲層をエッチング除去することによって、ノズルプレートを基板から離間する。【選択図】  図３ 
2005074799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状物質を吐出する少なくとも１つのノズル穴を有するノズルプレートの製造方法であって、
犠牲部材を準備する工程と、
前記犠牲部材上に第１のノズル層を形成する工程と、
前記第１のノズル層にノズル穴を加工する工程と、
前記ノズル穴加工後に犠牲部材をエッチングし前記第１のノズル層と基板とを離間する工程を備えることを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項２】
前記犠牲部材が基板と当該基板上に形成された層状の部材を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
前記第１のノズル層上に第１のノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成する工程と、
前記遮蔽層に貫通穴を形成する工程と、
遮蔽層に形成した貫通穴形状をマスクとして、第１のノズル穴をエッチング加工する工程とを備え、
第１のノズル穴をエッチング加工した後、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と基板とを離間することを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項４】
遮蔽層を形成する工程において、前記第１のノズル層上に第１のノズル穴及び第２のノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層および第２のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成し、
前記遮蔽層上および、第１のノズル層上で遮蔽層が形成されていない部位上に第２のノズル層を形成する工程と、
前記第２のノズル層に第２のノズル層表面から前記遮蔽層に達する第２のノズル穴をエッチングによって形成する工程とを備え、
第１のノズル穴および第２のノズル穴をエッチング加工した後、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と基板とを離間することを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項５】
前記第２のノズル穴をエッチング加工する工程と、前記第１のノズル穴をエッチング加工する工程とを、この順番で同一のエッチング装置で連続して行うことを特徴とする請求項４に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項６】
前記遮蔽層上および、第１のノズル層上で遮蔽層が形成されていない部位上に補強板を接合する工程を備え、
前記補強板の接合後、犠牲部材をエッチングし、前記第１のノズル層と基板とを離間することを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項７】
上記犠牲部材のエッチングを酸あるいはアルカリ性の溶液を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項８】
少なくとも一部がＮｉまたはＣｕまたはＡｌを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、
ポリイミドまたはＳｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、
Ｔｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ａｕ、Ｐｔ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、
硝酸または水酸化カリウムを含有する水溶液によって上記犠牲部材をエッチングする工程とを備えることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項９】
上記犠牲部材のエッチングを、酸素を含有するプラズマを用いて行うことを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項１０】
少なくとも一部がポリイミドを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、
Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、
Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、
酸素を含有するプラズマを用いて上記犠牲部材をエッチングする工程とを備えることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項１１】
上記第１のノズル穴加工の際に、同時にノズルプレートの外形形状加工を行うことを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項１２】
上記第２のノズル穴加工の際に、同時にノズルプレートの外形形状加工を行うことを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小ドットによる微細パターンを形成する、微小ドット形成装置に用いるノズルプレートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来においては、インクジェットプリンターは専ら紙を媒体とし、文字通りプリンターとして利用されてきた。ところが、近年インクジェットプリンター技術の汎用性および低コスト性に着目し、従来フォトリソグラフィ技術で加工されていた、液晶表示装置用のカラーフィルタ等の微細パターンの形成や、プリント配線板の導体パターンの形成などへのインクジェットプリンターの応用が注目されている。そこで、近年、微小なインクドットを描画対象（例えば、液晶表示用のカラーフィルタやプリント配線板等）に直接描画することにより微細パターンを高い精度で形成することができる微小ドット形成装置の開発が活発となっている。
【０００３】
このような微小ドット形成装置においては、吐出安定性や高度の着弾精度など高い吐出特性をもつノズルプレートが必要となる。
【０００４】
以下に従来のノズルプレートの構成と製造方法を説明する。特許文献１にはドライエッチングと湿式エッチングによってノズルプレートを形成する技術が開示されている。図１１（ａ）（ｂ）は上記特許文献１に記載のノズルプレート（以下、従来の構成と称する）の説明図である。
【０００５】
従来のノズルプレートは、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板２１からなる。ＳＯＩ基板２１は、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、支持体であるＳｉ層２５上の全域にわたってエッチングストップ層であるＳｉＯ2層２６を有し、さらにこのＳｉＯ2層２６上に活性層であるＳｉ層２４を有する。そして、Ｓｉ層２４にはオリフィス２２が形成され、Ｓｉ層２５にはテーパ部２３が形成されており、このオリフィス２２およびテーパ部２３が連通されている。
【０００６】
従来のノズルプレート製造方法（以下、従来の方法と称する）は以下の通りである。まず、活性層であるＳｉ層２４の表面を酸化し、酸化膜（図示せず）を形成する。そして、この酸化膜２８に所定のパターンを形成し、このパターンをマスクとしてドライエッチングを行い、エッチングストップ層であるＳｉＯ2層２６でエッチングをとめ、オリフィス２２を形成する。次に、支持層であるＳｉ層２５の表面を酸化し、酸化膜（図示せず）を形成する。この酸化膜に所定のパターンを形成し、このパターンをマスクとして、アンダーカットを生じる条件でドライエッチングを行い、ＳｉＯ2層２６でエッチングをとめ、テーパ部２３を形成する。最後に、オリフィス２２とテーパ部２３との間のＳｉＯ2層２６や表面の酸化膜をフッ酸系のエッチング液で除去する。
【特許文献１】特開平９−２１６３６８号公報（公開日：１９９７年８月１９日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の構成には以下のような問題がある。
【０００８】
本引例ではＳＯＩ基板を用いて、液滴吐出部の形状をドライエッチングで加工しているが、加工精度は±１μｍと記載されており、微細ドット形成装置に適用するには加工精度が低い。さらに、本引例ではインク流入側のエッチングを、アンダーカットを生じる条件で行っており、インク流入側がテーパ状になる。このとき、インク流入側の厚さが１００μｍであるため、インク流入口が数十μｍ程度に大きくなる。これによってノズルの集積度が低下し、描画の解像度が向上しないという問題がある。
【０００９】
加工精度やノズルの集積度を向上する方策として（引例中には記載されていないが）、インク吐出口のエッチング量やインク流入口のエッチング量を少なくする手法が考えられる。すなわち、エッチング量を少なくすると、これに伴い加工ばらつきやアンダーカットが少なくなるため、原理的には加工精度が向上し、また集積度も向上する。
【００１０】
本引例では、吐出側のノズル穴と流入側のノズル穴を、基板を貫通させるエッチングで加工しているため、エッチング量を少なくするためには、ＳＯＩ基板の厚さを薄くする必要がある。ところが、本引例において基板の厚さを薄くすると、基板自体の剛性が低くなり、基板の変形によって、エッチング形状を決定するマスクパターン作成の際に、形状精度が大幅に低下するという問題がある。
【００１１】
さらに、本引例では、吐出側のノズル穴と流入側のノズル穴を、基板の両側からエッチング加工を行うことで形成するため、吐出側のノズル穴を形成する、あるいは形成された部位に、流入側のノズル穴を加工する、マスクパターン形成、エッチング、洗浄、マスクパターン除去の一連の工程において、スクラッチなどの傷が付与される危険性が高い。多数のノズル穴を有するマルチノズルプレートにおいては、ノズル穴のいずれか一つが損傷を受けても、ノズルプレートとしては使用することができない。すなわち、本引例のノズルプレートの製造方法では、多数のノズル穴を有するマルチノズルのノズルプレートを安定して製造することができないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的は、高い形成精度の第１ノズル穴を備え、かつ、ノズル製造プロセスにおいて液滴吐出口の損傷を伴うことなく、安定して複数の液滴吐出口を備えるノズルプレートを作成することのできる、ノズルプレートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、液状物質を吐出する少なくとも１つのノズル穴を有するノズルプレートの製造方法であって、犠牲部材を準備する工程と、前記犠牲部材上に第１のノズル層を形成する工程と、前記第１のノズル層にノズル穴を加工する工程と、前記ノズル穴加工後に犠牲部材をエッチングし前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間する工程を備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のずるプレートの製造方法において、前記犠牲部材が基板と当該基板上に形成された層状の部材を備えていることを特徴としている。
【００１５】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、前記第１のノズル層上に第１のノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成する工程と、前記遮蔽層に貫通穴を形成する工程と、遮蔽層に形成した貫通穴形状をマスクとして、第１のノズル穴をエッチング加工する工程とを備え、第１のノズル穴をエッチング加工した後、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間することを特徴としている。
【００１６】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、遮蔽層を形成する工程において、前記第１のノズル層上に第１のノズル穴及び第２のノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層および第２のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成し、前記遮蔽層上および、第１のノズル層上で遮蔽層が形成されていない部位上に第２のノズル層を形成する工程と、前記第２のノズル層に第２のノズル層表面から前記遮蔽層に達する第２のノズル穴をエッチングによって形成する工程とを備え、第１のノズル穴および第２のノズル穴をエッチング加工した後、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間することを特徴としている。
【００１７】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、前記第２のノズル穴をエッチング加工する工程と、前記第１のノズル穴をエッチング加工する工程とを、この順番で同一のエッチング装置で連続して行うことを特徴としている。
【００１８】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、前記遮蔽層上および、第１のノズル層上で遮蔽層が形成されていない部位上に補強板を接合する工程を備え、前記補強板の接合後、犠牲部材をエッチングし、前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間することを特徴としている。
【００１９】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、上記犠牲部材のエッチングを酸あるいはアルカリ性の溶液を用いて行うことを特徴としている。
【００２０】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、少なくとも一部がＮｉまたはＣｕまたはＡｌを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、ポリイミドまたはＳｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ａｕ、Ｐｔ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、硝酸または水酸化カリウムを含有する水溶液によって上記犠牲部材をエッチングする工程とを備えることを特徴としている。
【００２１】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、上記犠牲部材のエッチングを、酸素を含有するプラズマを用いて行うことを特徴としている。
【００２２】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、少なくとも一部にポリイミドを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、酸素を含有するプラズマを用いて上記犠牲部材をエッチングする工程とを備えることを特徴としている。
【００２３】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、上記第１のノズル穴加工の際に、同時にノズルプレートの外形形状加工を行うことを特徴としている。
【００２４】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、上記第２のノズル穴加工の際に、同時にノズルプレートの外形形状加工を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、犠牲部材を形成する工程と、前記犠牲部材上に第１のノズル層を形成する工程と、前記第１のノズル層にノズル穴を加工する工程と、前記ノズル穴加工後に犠牲部材をエッチングし前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間する工程を備えているので、第１のノズル層が犠牲部材に形成されるため、ノズルプレート製造工程におけるワークの剛性が高く変形が少ない。このため、ノズルプレートを加工する際に作成するノズル穴の形状を有するマスクパターンの形成精度が高くなるため、形状精度の高いノズル穴を形成することができる。さらに、ノズルプレートの少なくとも一方の面が、ノズルプレートの加工工程において犠牲部材によって保護されているため、ノズルプレートを作成する際のマスクパターン形成、エッチング、洗浄、マスクパターン除去の一連の工程において、スクラッチなどの傷が付与される危険がない。
【００２６】
このため、多数のノズル穴を有するノズルプレートを高い形状精度で安定して、高い歩留まりで製造することができるという効果を奏する。
【００２７】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに前記犠牲部材が基板と当該基板上に形成された層状の部材を備えているので、犠牲部材の表面の平坦性や平滑性を高精度に制御することが容易で、このため当該犠牲部材上に形成する第1のノズル層の吐出面に、犠牲部材の表面に形成された大きな凹凸が転写されることがない。このため、第1のノズル穴の液体吐出面における形状の変動が少なく、吐出安定性の高いノズルプレートを製造することができる。
【００２８】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに前記第１のノズル層上に第１のノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成する工程と、前記遮蔽層に貫通穴を形成する工程と、遮蔽層に形成した貫通穴形状をマスクとして、第１のノズル穴をエッチング加工する工程とを備え、第１のノズル穴をエッチング加工した後、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間するので、液滴吐出安定性を支配するノズル穴の加工を、前記遮蔽層に形成した貫通穴形状をマスクとして行うため、加工中の前記貫通穴形状の変化が少なく、オーバーエッチや第１のノズル層の厚さばらつきなどによるノズル穴の加工形状の変動が少なく、形状精度が高く再現性のよい加工を行うことができるという効果を奏する。
【００２９】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに遮蔽層を形成する工程において、前記第１のノズル層上に第１のノズル穴及び第２のノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層および第２のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成し、前記遮蔽層上および、第１のノズル層上で遮蔽層が形成されていない部位上に第２のノズル層を形成する工程と、前記第２のノズル層に第２のノズル層表面から前記遮蔽層に達する第２のノズル穴をエッチングによって形成する工程とを備え、第１のノズル穴および第２のノズル穴をエッチング加工した後、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間するので、液滴吐出安定性を支配するノズル穴の加工を、前記遮蔽層に形成した貫通穴形状をマスクとして行うため、加工中の前記貫通穴形状の変化が少なく、オーバーエッチや第１のノズル層の厚さばらつきなどによるノズル穴の加工形状の変動が少なく、形状精度が高く再現性のよい加工を行うことができる。さらに、ノズルプレート全体の剛性を保持する第２のノズル層に形成する第２のノズル穴の加工を精度よく遮蔽層で停止することができるため、高剛性であるので形状変化が少なく、かつ液滴吐出口の形状精度の高いノズルプレートを製造することができるという効果を奏する。
【００３０】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに前記第２のノズル穴をエッチング加工する工程と、前記第１のノズル穴をエッチング加工する工程とを、この順番で同一のエッチング装置で連続して行うので、第２のノズル穴のエッチング加工工程と第１のノズル穴のエッチング加工工程を、この順に同一エッチング装置で連続して行うため、エッチング装置およびエッチング液またはエッチングガスをそのまま使ってエッチングを行うことができる。これにより、製造プロセスを簡略化できるという効果を奏する。
【００３１】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに前記遮蔽層上および、第１のノズル層上で遮蔽層が形成されていない部位上に補強板を接合する工程を備え、前記補強板の接合後、犠牲部材をエッチングし、前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間するので、補強板を接合後、犠牲部材をエッチングし、第１のノズル層と犠牲部材とを離間するため、ノズルプレート全体の剛性を補強板によって高めることができ、ノズルプレートの反りや変形を低減することができるという効果を奏する。
【００３２】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに上記犠牲部材のエッチングを酸あるいはアルカリ性の溶液を用いて行うので、等方的にエッチングすることで犠牲部材をエッチングすることができるので、犠牲部材のエッチングを高速に行うことができ、ノズル製造プロセスにかかる時間を短縮することができるという効果を奏する。また、上記溶液を用いたエッチングは真空装置を必要としないので、工程を簡便に高いスループットで行うことができるという効果を奏する。
【００３３】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに少なくとも一部がＮｉまたはＣｕまたはＡｌを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、ポリイミドまたはＳｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ａｕ、Ｐｔ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、硝酸または水酸化カリウムを含有する水溶液によって上記犠牲部材をエッチングする工程を備えているので、ノズルプレートを構成する材料に対して選択性の高いエッチング方法で犠牲部材をエッチングすることができるので、犠牲部材エッチングプロセスにおいて、ノズル穴形状の変化、遮蔽層の変形、ノズルプレートの剥離などによる信頼性の低下を招来することがないという効果を奏する。
【００３４】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに上記犠牲部材のエッチングを、酸素を含有するプラズマを用いて行うので、プロセスにおいてノズルプレートを濡らすことがない。このため、エッチングあるいは水洗浄時に基板から離間したノズルプレートが、エッチングまたは水洗浄に用いている容器の内壁や、いったん離間した基板に、張り付くことがなく、ノズルプレート表面の損傷をさらに防止することができるという効果を奏する。
【００３５】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに少なくとも一部がポリイミドを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、酸素を含有するプラズマを用いて上記犠牲層をエッチングする工程を備えているので、ノズルプレートを構成する材料に対して選択性の高いエッチング方法で犠牲部材をエッチングすることができるので、犠牲部材エッチングプロセスにおいて、ノズル穴形状の変化、遮蔽層の変形、ノズルプレートの剥離などによる信頼性の低下を招来することがないという効果を奏する。
【００３６】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、さらに上記第１のノズル穴加工あるいは第２のノズル穴加工の際に、同時にノズルプレートの外形形状加工を行うので、一つの基板上に複数のノズルプレートを配置し、同時に製造することができるので、ノズルプレート製造にかかるスループットを向上することができる。さらに、ノズル穴加工終了時にノズルプレートの外形形状も加工が完了するので、別工程において外形形状の加工を行う必要がなく、これによってノズルプレートの損傷の危険性をさらに低減でき、結果としてノズルプレートの生産安定性を向上することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態１について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３８】
（ノズルプレート）
図１（ａ）は、微小ドット形成装置に用いられる、本発明のノズルプレートの一部の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’矢視断面図である。ノズルプレートには１個以上の液体（液状物質）吐出口９が形成されており、図１（ａ）においては２個の液体吐出口９が示されている。
【００３９】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、ノズルプレート８は、第１ノズル層１、第２ノズル層２、ストッパ層３（遮蔽層）、撥液膜４、ノズル穴１１を備えている。第１ノズル層１の液体吐出面側には撥液膜４が形成され、その反対側には第２ノズル層２が形成されている。ストッパ層３は、第２ノズル層２内にて、第１ノズル層１と第２ノズル層２との界面に位置し、第１ノズル層１に接するとともに、上記液体吐出口９を開口部とする第１ノズル穴１１ａの形成位置に局所的に形成されている。すなわち、第１ノズル穴１１ａは、撥液膜４、第１ノズル層１を貫通し、さらに局所的に形成されたストッパ層３の中心部を貫通している。
【００４０】
より詳しくは、ストッパ層３は、第１ノズル穴１１ａからの液体吐出方向から見ると、その中心が、第１ノズル穴１１ａの円筒形状の穴の中心と略一致する形状であって、第１ノズル穴１１ａが延伸されることでその中心部が円形にくり抜かれた形状をしている。ストッパ層３の、液体吐出方向から見た面は、この例では、図１（ａ）に示すように四角形（ここでは正方形）である。そしてこの例では、ストッパ層３は、少なくとも、第１ノズル層１や第２ノズル層２の面全体には形成されておらず、図１（ａ）に示すように、隣り合ったノズル間にはストッパ層３が形成されず第１ノズル層１と第２ノズル層２とが直接接触している。また、ストッパ層３の厚みは、第１ノズル層１の厚みよりも薄く設定されている。
【００４１】
また、第２ノズル穴１１ｂは、上記第１ノズル穴１１ａとともにノズル穴１１を構成し、円筒形状の第１ノズル穴１１ａとの連通部から裾広がりに拡開するテーパ形状（円錐台形状）であり、第２ノズル層２を通って、撥液膜４の反対側の面２ｂにて開口している。
【００４２】
なお、円錐台形状の第２ノズル穴１１ｂの上底１１ｙは、第１ノズル穴１１ａを中心とする円環形状であり、ストッパ層３が当該上底１１ｙを成して露出している。したがって、第１ノズル穴１１ａと第２ノズル穴１１ｂの連通部１１ｘ（略円形）の口径は、第２ノズル穴１１ｂの上底１１ｙの外口径（上記連通部１１ｘにおける第２ノズル穴１１ｂの外形）より、ストッパ層３が第２ノズル穴１１ｂ内部に張り出している面積分だけ小さい。ここで、すでに説明したとおり、第１ノズル穴１１ａの略円形の開口部が液体吐出口９となっている。また、第２ノズル穴１１ｂの略円形の開口部が液体供給口１２となっている。
【００４３】
以下、各部のサイズや材質の具体例を説明するが、本発明がその具体例に限定されるものではない。
【００４４】
第１ノズル層１には厚さが約１μｍのポリイミド膜が用いられ、第２ノズル層２には厚さが約２０μｍのポリイミド膜が用いられている。すなわち、この例では、第１ノズル層１と第２ノズル層２とでは材料が同じである。また、この例では、第２ノズル層２の厚みは第１ノズル層１の厚みより厚くなっている。
【００４５】
ストッパ層３はＴｉを主成分とする金属材料からなりノズルプレート８全体の応力による反りを低減するため、１辺約２０μｍの略正方形形状となっている。
【００４６】
第１ノズル穴１１ａの開口部（液体吐出口９）の口径は約３μｍである。また、第２ノズル穴１１ｂの上底１１ｙの外口径は１０μｍであり、開口部（液体流入口１２）の口径は３０μｍである。
【００４７】
また、第１ノズル層１上の撥液膜４は、フッ素重合もしくはシリコン系の高分子膜により形成されている。
【００４８】
本実施の形態によれば、上記ストッパ層３はノズル穴１１の形成位置ごとに局所的に設けられているため、従来のように第１ノズル層と第２ノズル層との界面の全体にわたってストッパ層（図１１のＳｉＯ2層２６）を形成する構成と比較して、第１ノズル層１および第２ノズル層２とストッパ層３との線膨張率の差に起因する応力の発生を大幅に抑制することができ、ノズルプレート８に大きな反りが発生することを防止できる。
【００４９】
また、上記のような応力の発生を抑制できるため、第１ノズル層１および第２ノズル層２に要求される剛性が小さくてすむ。これにより、第１ノズル層１あるいは第２ノズル層２の層厚を、従来の構成（図１１（ａ）（ｂ）に示すＳｉ層２４が１５μｍ、Ｓｉ層２５が１００μｍ）に比較して、小さくすることができる（本実施の形態では、第１ノズル層１が１μｍ、第２ノズル層２が２０μｍ）。これにより、第１ノズル穴１１ａおよび第２ノズル穴１１ｂの後述するエッチングの際、第１ノズル層１および第２ノズル層２のエッチング量が少なくてすみ、形成誤差が小さくなる。したがって、形成精度の高いノズル穴１１を備えることができる。
【００５０】
また、第２ノズル穴１１ｂがテーパ形状であるため、第２ノズル穴１１ｂ内部において、液体の乱流が発生しにくくなり、液滴の吐出安定性を向上させることができる。
【００５１】
また、上記のように第２ノズル層２を従来の構成に比較して薄くすることができるため、第２ノズル穴１１ｂをテーパ形状に形成しても、液体流入口１２を従来の構成に比較して小さくすることができる。これにより、ノズル穴１１の集積度を上げることができる。
【００５２】
また、撥液膜４によって、液滴が第１ノズル穴１１ａ近傍の第１ノズル層１に付着することを防止することができる。
【００５３】
なお、第１ノズル層１に用いられる材料はポリイミドに限定されない。ポリイミド以外の高分子有機材料であっても良いし、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4といったＳｉ化合物材料、あるいはＳｉであっても良い。
【００５４】
また、ストッパ層３に用いる材料もＴｉを主成分とする金属材料に限定されない。第１ノズル層１および第２ノズル層２のエッチング加工および後述する犠牲層５のエッチングの際、当該エッチングに対して高い耐性を有する材料、すなわち、エッチングガス（酸素を含有するプラズマ、フッ素を含有するプラズマ等）、または、エッチャント（硝酸、水酸化カリウム水溶液等）に対する耐性の高い材料であればよい。具体的には、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ等を主成分とする金属材料、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等を主成分とする無機酸化物材料、Ｓｉ3Ｎ4等を主成分とする無機窒化物材料等が挙げられ、上記エッチング手法との組み合わせで上記材料の中から選定することができる。
【００５５】
また、第２ノズル層２に用いられる材料もポリイミドに限定されない。第１ノズル層１と同様に、ポリイミド以外の高分子有機材料であっても良いし、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4といったＳｉ化合物材料、あるいはＳｉであっても良い。
【００５６】
また、ストッパ層３の形状もノズル穴１１の形成位置に局在する形状でありさえすればよく、略正方形形状に限定されない。例えば円形であっても良い。円形は形状の等方性が最も高いので応力の低減も等方的となり好ましい。また、図１（ａ）に示すように、本実施の形態では１個のストッパ層３に対して１個のノズル穴１１が形成されているがこれに限定されない。従来の構成より応力を抑えることが可能であれば、１個のストッパ層３に複数個のノズル穴１１を形成しても良い。
【００５７】
また、本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、第１ノズル穴１１ａと第２ノズル穴１１ｂの連通部１１ｘの口径は、第２ノズル穴１１ｂの上底１１ｙの口径より小さいがこれに限定されない。上記連通部１１ｘの口径が上記当接部１１ｙの口径と同じであっても構わない。また、本実施の形態では、第２ノズル穴１１ｂは、第１ノズル穴１１ａとの連通部１１ｘが狭まった円錐台形状（テーパ形状）であるがこれに限定されない。例えば、図２に示すように、第２ノズル穴１１ｂの側壁がストッパ層３と垂直の、いわゆるストレート形状（円筒形状）に形成することもできる。この場合、第２ノズル穴１１ｂの液体流入口１２をより小さくすることができ、ノズルの集積度をさらに高めることができる。さらに、第２ノズル穴１１ｂを、図８（ｃ）に示すような膨らみのあるテーパ形状としてもよい。
【００５８】
上記のように、ノズルプレートを第１ノズル層１、ストッパ層３、第２ノズル層２を備える構成にすることによって、
（１）液体吐出口９の形状を、厚さ１μｍの第１ノズル層１の加工精度が支配するため、液体吐出口９の形状精度を向上することができる。
（２）ノズルプレート８の剛性は第２ノズル層２で維持できるため、ノズルプレート８全体の剛性が高くなり、取り扱いが容易になる。
（３）ストッパ層３の形状を必要最小限に設定することができるので、応力によるノズルプレート８の反りを低減することができる。
（４）ノズルプレート８の厚さを必要最小限にとどめることができるので、ノズルプレート８の液体流入口１２を小さくすることができ、これによってノズル穴１１の集積度を向上することができる。これに伴って解像度の高い画像を描画することができるようになる。
（５）膜厚の厚い第２ノズル層２によって補強されているためノズルプレート８全体の剛性が高く反りが発生しにくくなるとともに取り扱いが容易になる。
（６）膜厚の厚い第２ノズル層２に加工された第２ノズル穴１１ｂの加工精度がたとえ悪くとも、第２ノズル穴１１ｂの加工時にはストッパ層３でエッチングが止まるため、吐出される液滴の大きさを制御する第１ノズル穴１１ａに影響を及ぼすことがない。
（７）ノズルプレート８は、ストッパ層３が第１ノズル層１よりも薄く設定されているため、前記ストッパ層３をフォトリソグラフィ技術を用いてエッチング加工を行う際、ストッパ層３を用いることなく第１ノズル層１を直接フォトリソグラフィ技術を用いて加工する場合に比べ、加工の形状精度が高く、このストッパ層３をマスクとしてエッチング選択性の高い加工方法で第１ノズル層１を加工することができるので、吐出される液滴の大きさを制御する第１ノズル穴１１ａを高精度で形成することができる。
（８）第１ノズル層１にＳｉＯ2あるいはＳｉ3Ｎ4を使用した場合、第１ノズル層１上に撥液膜４を形成する際、撥液膜４の付着力が向上するため、撥液膜４のはがれや欠けが防止されるため、吐出される液滴の吐出方向が安定し、描画画像の解像度が向上する。
【００５９】
（ノズルプレートの製造方法）
次に、本実施の形態にかかるノズルプレートの一製造方法を説明する。図３（ａ）〜（ｇ）は本実施の形態にかかるノズルプレートの製造工程を説明する図である。また、図４は、図３（ｃ）に示される工程の変形例である。
【００６０】
まず、任意の厚さの一時保持のための犠牲部材６を準備する。本実施の形態では上記犠牲部材６は、Ｓｉやガラスなどからなる基板５１と犠牲層５からなる構成とし、犠牲層５は湿式鍍金によってＮｉを成膜することによって形成した（図３（ａ）参照）。犠牲層５の厚さは１０μｍとする。ここで、犠牲部材６の表面（本実施の形態では犠牲層５の表面）には後述するプロセスにおいて第1のノズル層が積層され、この第1のノズル層１と犠牲部材６の界面がノズルプレートの液体吐出面側となるため、上記犠牲部材６の表面はできるだけ凹凸が少ないことが望ましい。この観点から、本実施の形態では高い平坦性と平滑性を容易に実現できるＳｉやガラスなどの基板５１上に、犠牲層５を基板の表面形状を反映しやすい湿式鍍金法によって形成することで犠牲部材６を構成した。ただし、高精度の表面加工によって表面の平坦性と平滑性を制御された、Ｎｉなどの金属ブロックを上記犠牲部材６として使用することもできる。
【００６１】
次に、上記犠牲層５の上に塗布型のポリイミド樹脂を厚さ１μｍで成膜し、第１ノズル層１を形成する（第１の工程、図３（ｂ））。ここで、上記塗布型ポリイミド樹脂は犠牲層５上にスピンコートによって塗布し、３５０℃で２時間焼成した。
【００６２】
次に、上記第１ノズル層１上に、ストッパ層３を形成する（第２の工程、図３（ｃ））。まず、Ｔｉを主成分とする材料を用い、スパッタ法にて厚さ０．５μｍ（５０００Å）のストッパ層３を形成する。そして、このストッパ層３を、フォトリソグラフィにより所定の形状のレジストパターンを形成した後、イオンミリングのようなＡｒイオンによるドライエッチングによって一辺２０μｍの略正方形形状に加工する。このドライエッチングの際に、上記略正方形の内部に口径３μｍの開口部１１ａ１を１個形成する。この開口部１１ａ１は後述する第１ノズル穴１１ａの形成パターンであり、第１ノズル穴１１ａの一部となる。
【００６３】
次に、第２ノズル層２を、上記第１ノズル層１およびストッパ層３上に、２０μｍの厚さで形成する（第３の工程、図３（ｄ））。第２ノズル層２は、第１ノズル層１と同様に塗布型ポリイミド樹脂をスピンコート法にて塗布し、３５０℃で２時間焼成し２０μｍの厚さとした。ここで、ストッパ層３の開口部１１ａ１もポリイミド樹脂にて埋められることになる。
【００６４】
次に、上記第２ノズル層２上にフォトリソグラフィによってレジストパターン７を形成し、酸素を主成分とするガスを用いたドライエッチングを行い、第２ノズル層２にテーパ形状（円錐台形状）の第２ノズル穴１１ｂを形成した（第４の工程、図３（ｅ））。なお、上記ドライエッチングはストッパ層３で止めることができる。すなわち、ストッパ層３の上記開口部１１ａ１を除いてストッパ層３が露出した部位では、ドライエッチングがそれ以上進行しない。
【００６５】
第２ノズル穴１１ｂのテーパ形状の加工に際しては、上記エッチングにおいて、レジストパターン７のエッチレートと第２ノズル層２のポリイミド樹脂のエッチレートを概ね等しくし、該レジストパターン７を１５０℃で６０分ポストベークすることによってレジストパターン７をテーパ形状とし、エッチングによってこの形状を第２ノズル層２に転写する手法を用いた。
【００６６】
すなわち、図９に示すように、エッチレートがポリイミド樹脂（第２ノズル層２）と概ね等しくテーパ断面を有するレジストパターン７を形成し、ポリイミド樹脂のエッチングと同じスピードでレジストパターン７をエッチングし、レジストパターン７のエッジを広げる。このときポリイミド樹脂（第２ノズル層２）もエッチングされることになり、エッチングの壁面（第２ノズル穴１１ｂの壁面）が当初レジストで形成したテーパを有する壁面（レジストパターン７）と同じ形状になる。
【００６７】
なお、レジストパターン７と第２ノズル層２のエッチレートとが概ね等しいことから、レジストパターン７の厚さは第２ノズル層２の厚さより厚く形成することが望ましい。
【００６８】
また、ここで上記レジストを用いて図示しないノズルプレートの外形形状パターンを作成することができる。この構成では、第２のノズル穴加工工程において、第２のノズル穴を加工すると同時にノズルプレートの外形形状を加工することができる。当該ノズルプレートの外形形状は以下に説明する第１のノズル穴加工時においても第１のノズル穴と同時に加工され、第１のノズル穴加工完了時に同時にノズルプレートの外形形状も加工完了する。このようにノズルプレートの外形形状を第１のノズル穴および第２のノズル穴と同時に加工することによって、以下のような効果が得られる。
【００６９】
すなわち、一つの基板上に複数のノズルプレートを配置し、同時に製造することができるので、ノズルプレート製造にかかるスループットを向上することができる。さらに、ノズル穴加工終了時にノズルプレートの外形形状も加工が完了するので、別工程において外形形状の加工を行う必要がなく、これによってノズルプレートの損傷の危険性をさらに低減でき、結果としてノズルプレートの生産安定性を向上することができる。
【００７０】
次に、第４の工程に連続して、第１ノズル層１に第１ノズル穴１１ａを加工するエッチングを行う（第５の工程、図３（ｅ）参照）。このとき第１ノズル穴１１ａは、先の工程で加工したストッパ層３の開口部１１ａ１によって決定される形状（略円形であり、口径が３μｍ）に加工される。このとき、ストッパ層３は本工程の酸素を主成分とするドライエッチングではほとんどエッチングされないので、ストッパ層３に形成されたパターンが変化することなく、第１ノズル穴１１ａは図３に示すようにほぼ垂直に加工され、これによって第１ノズル穴１１ａを高い精度で形成することができる。
【００７１】
次に、上記レジストパターン７を、レジスト剥離液を用いて除去し、硝酸と水が主成分である水溶液に浸漬し犠牲層５のみをエッチングすることで、ノズルプレート８を基板５１からとりはずす（図３（ｆ））。このとき、上記犠牲層５をエッチングによって完全に除去する必要はなく、第1のノズル層１が接している界面の犠牲層５のみをエッチング除去することによって、ノズルプレート８は犠牲部材６から離間することができる。また、先に述べたように、第１ノズル層１、第２ノズル層２を形成するポリイミド樹脂やストッパ層３を形成するＴｉは、上記犠牲層５のエッチング液によってほとんどエッチングされることがないので、犠牲層５のエッチングによって、形状の変化や構造的信頼性の低下を招来することがない。
【００７２】
次に、第１ノズル層１の表面に撥液膜４を形成する（図３（ｇ））。ここでは、塗布の容易さを考慮する趣旨でフッ素重合体を用い、これをスタンプなどの方法により第１ノズル層１の表面に塗布し、高分子膜にて撥液膜４を形成した。なお、第１ノズル穴１１ａ内に回り込んだ撥液膜については、撥液膜形成後に、酸素を含有するプラズマを用い、第２ノズル穴１１ｂ側からドライエッチングすることで、これを除去した。これにより、ノズルプレート８のダメージを最小限にすることができる。
【００７３】
本実施の形態によれば、第１ノズル穴１１ａをエッチングする際、ストッパ層３をマスク（遮蔽層）として第１ノズル穴１１ａをエッチングするため、第１ノズル穴１１ａを高精度に形成できる。
【００７４】
また、第２ノズル層２をエッチングする際、ストッパ層３で自動的にエッチングがとまり、第２ノズル穴１１ｂのエッチング深さを規定することができる。
【００７５】
また、ストッパ層３の材料に、第１ノズル穴１１ａのエッチング時の遮蔽層として、あるいは、第１ノズル穴１１ａの側壁として最適な材料を選択することができる。これにより、第１ノズル穴１１ａをより高精度に形成することができる。また、第１ノズル層１あるいは第２ノズル層２は直接あるいは間接に犠牲部材６と接合されているので、犠牲部材６によりノズルプレートの剛性を保持でき、第１ノズル層１あるいは第２ノズル層２を薄く形成できるため、第１ノズル穴１１ａおよび第２ノズル穴１１ｂのエッチングの際、第１ノズル層１および第２ノズル層２のエッチング量が少なくてすみ、形成誤差が小さくなる。したがって、ノズル穴１１を高い精度で形成できる。
【００７６】
具体的には、本実施の形態の工程を用いて作成した２００個の液体吐出口９を有するノズルプレート８の各液体吐出口９の形状を評価したところ、ばらつきは±０．２μmと非常に高精度に加工できた。また、ノズルプレート８の反りも１０μm以下と非常に平坦であった。
【００７７】
さらに、第１ノズル穴１１ａおよび第２ノズル穴１１ｂをエッチングする際、ストッパ層３に対して１方向からエッチングを行うため、従来の方法のように、向かい合うように２方向からエッチングを行う場合に比較して、第１ノズル穴１１ａと第２ノズル穴１１ｂの位置あわせが容易である。
【００７８】
さらに、第１ノズル穴１１ａおよび第２ノズル穴１１ｂの形成工程（第４工程および第５工程）において、第４工程におけるエッチング装置およびエッチング液またはエッチングガスをそのまま使って、第５工程のエッチングを行うことができる。これにより、製造プロセスを簡略化できる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、犠牲層５としてＮｉ、第１ノズル層１および第２ノズル層２としてとしてポリイミド樹脂、ストッパ層３としてＴｉを用いたが、この組み合わせに限定されない。
【００８０】
犠牲層５には、Ｎｉのほかに、第１ノズル層１、第２ノズル層２、ストッパ層３に用いる材料との組み合わせによって、Ａｌ、Ｃｕ、などの硝酸、あるいはＫＯＨ水溶液に可溶な材料、またはポリイミドのような酸素プラズマによってエッチングできる材料を用いることができる。また、犠牲層５の形成方法についても鍍金以外に蒸着法、スパッタ法、塗布法などを材料に応じて用いることができる。
【００８１】
第１ノズル層１、第２ノズル層２には、犠牲層５のエッチングによるダメージが軽微な材料を用いることができる。また、ストッパ層３には、犠牲層５のエッチングおよび第１ノズル穴１１ａおよび第２ノズル穴１１ｂのエッチングに対して耐性の高い材料を用いることができる。
【００８２】
ここで、表１に、使用材料（犠牲層、第１ノズル層、ストッパ層、第２ノズル層）および加工方法（ストッパ層、第１ノズル穴、第２ノズル穴、犠牲層除去）について好ましい組み合わせを示す。
【００８３】
【表１】
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表１に示すように、第１ノズル層１、第２ノズル層２はポリイミド樹脂のような高分子有機材料に限定されず、ＳｉまたはＳｉＯ2などの無機シリコン化合物を選択することができる。ただし、ＳｉＯ2やＳｉをドライエッチングするためには、Ｆを含有する反応ガスを使用する必要があり、このエッチングに対して本実施の形態で用いたＴｉは耐性が低いため、Ａｕなどのエッチング耐性を有する材料をストッパ層３として利用することが望ましい。
【００８４】
また、ストッパ層３にも、Ｔｉ以外に、表１に示す組み合わせに応じて、同表に記載の材料を使用することができる。なお、ストッパ層３の材料であるＴｉはＣＦ4と酸素の混合ガスを用いたプラズマでもエッチングすることができる。しかし、Ｔｉの下に形成された第１ノズル層１（ポリイミド）が、上記ガスのプラズマによってＴｉよりも高速にエッチングされ、大きなダメージを受ける。したがって、本実施の形態ではストッパ層３のパターニングにはＡｒイオンによるドライエッチング法を採用している。このように、ストッパ層３のエッチレートと第１ノズル層１のエッチレートとの差が少ないＡｒイオンによるドライエッチング法を採用することで、第１ノズル層１のダメージを最小限に抑えつつストッパ層３をパターニングすることができる。
【００８５】
また工程２において、上記ストッパ層３は正方形形状に形成したがこれに限定されない。第２ノズル穴１１ｂを形成する際、該第２ノズル穴１１ｂがストッパ層３に到達し、エッチングの進行が止まるような形状および大きさであれば何でもよい。ただし、ストッパ層３の応力によるノズルプレート８の反りをより低減できるような形状および大きさ（必要最小限の大きさ）であることが望ましい。
【００８６】
さらに、工程２においては、ストッパ層３の形状と第１ノズル穴１１ａの形成パターンとなる開口部１１ａ1を同時に作成したが、２回のエッチング工程によって作成することも可能である。さらに、工程２では、図４に示すように、ノズル穴加工パターン（開口部１１ａ1を有するストッパ層３）の作成時に、第１ノズル穴１１ａを加工することもできる。ただしこの場合は、第２ノズル層２を形成する際に（工程３）、先に加工した開口部１１ａ1が埋められてしまうため、工程５において、再度当該部位を加工する。
【００８７】
また、工程４においては、第２ノズル穴１１ｂを加工する際のマスク材とエッチング条件を適正化し、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、側壁に膨らみ（曲面）をもった第２ノズル穴１１ｂを形成することもできる。
【００８８】
すなわち、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように第２ノズル層２上に酸素のプラズマエッチに対する耐性の高いＳｉＯ2などをマスク１３として形成し（図８（ａ）参照）、酸素のプラズマエッチを高いガス圧たとえば５００ｍＴｏｒｒでエッチングする（図８（ｂ）参照）。これにより、マスク１３の下にも、アンダーカットが生じ、ふくらみのあるテーパを形成することができる（図８（ｃ）参照）。
【００８９】
ただし、上記エッチングがオーバーエッチングになると、第２ノズル穴１１ｂとストッパ層３の接触部において第２ノズル穴１１ｂの口径ｄが広がり、大面積のストッパ層３が必要となるため、上記エッチングを適性に制御することが好ましい。
【００９０】
また、撥液膜４としては、フッ素重合体に限定されず、シリコン系の高分子膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などを用いることもできる。
【００９１】
以上の加工工程を用いることによって、
（１）第１ノズル穴１１ａを、ストッパ層３の開口部１１ａ１をマスクとして選択性の高い加工手段で加工するため、加工中の開口部１１ａ１形状の変化が少なく、オーバーエッチや第１ノズル層１の厚さのばらつきなどによる、第１ノズル穴１１ａの加工形状の変動が少なく、形状精度が高く再現性のよい加工を行うことができる。
（２）上記第２ノズル穴１１ｂを上記ストッパ層３に対して選択性の高い加工手段によって加工するため、第２ノズル穴１１ｂの加工を再現性よくストッパ層３で止めることができる。このため、第２ノズル穴１１ｂの加工精度が第１ノズル穴１１ａの加工精度に及ぼす影響が軽微であり、液体吐出口９の形状精度が高く、層厚の厚いノズルプレート８を安定して製造することができる。
（３）ノズルプレートの液滴吐出面となる第１のノズル層と犠牲層の界面は、プロセスの最終段階まで犠牲層によって保護されているため、ノズルプレート製造プロセスにおいて、液滴吐出面が損傷を受けることがなく、形状精度の高いノズル穴を多数有するノズルプレートを安定して製造することができる。
【００９２】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の形態２について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００９３】
（ノズルプレート）
図５（ａ）は、微小ドット形成装置に用いられる、本発明のノズルプレートの一部の斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ’矢視断面図である。ノズルプレートには１個以上の液体（液状物質）吐出口９０が形成されており、図５（ａ）においては２個の液体吐出口９０が示されている。
【００９４】
図５（ａ）に示すように、ノズルプレート８０は、ノズル層１０、ストッパ層３０（遮蔽層）、補強板２０、ノズル穴１１０を備えている。ノズル層１０の液体吐出面側には撥液膜４０が形成され、その反対側には補強板２０が接合されている。この例では、補強板２０の厚みはノズル層１０の厚みより厚くなっている。ストッパ層３０は、ノズル層１０と補強板２０の界面に位置し、上記液体吐出口９０を開口部とする第１ノズル穴１１０ａの形成位置に局所的に形成されている。すなわち、第１ノズル穴１１０ａは、撥液膜４０、ノズル層１０を貫通し、局所的に形成されたストッパ層３０の中心部を貫通している。
【００９５】
より詳しくは、ストッパ層３０は、第１ノズル穴１１０ａからの液体吐出方向から見ると、その中心が、第１ノズル穴１１０ａの円筒形状の穴の中心と略一致する形状であって、第１ノズル穴１１０ａが延伸されることでその中心部が円形にくり抜かれた形状をしている。ストッパ層３０の、液体吐出方向から見た面は、この例では、図５（ａ）に示すように四角形（ここでは正方形）である。そしてこの例では、ストッパ層３０は、少なくとも、ノズル層１０や補強板２０の面全体には形成されておらず、図５（ａ）に示すように、隣り合ったノズル間にはストッパ層３０が形成されずノズル層１０と補強板２０とが直接接触している。また、ストッパ層３０の厚みは、ノズル層１０の厚みよりも薄く設定されている。
【００９６】
また、直方体形状の第２ノズル穴１１０ｂは、補強板２０を貫通しており、円筒形状の上記第１ノズル穴１１０ａとともにノズル穴１１０を構成する。
【００９７】
ここで、上記ストッパ層３０は、ノズル層１０と補強板２０との界面において第２ノズル穴１１０ｂの内部（開口範囲内）に位置している。したがって、上記第２ノズル穴１１０ｂの開口部にあたる底面（略正方形）が液体供給口１２０となっており、第２ノズル穴１１０ｂの奥壁にあたる底面１１０ｙ（略正方形）の内側に、ノズル層１０とストッパ層３０との接触面（穴付略正方形）が位置している。なお、この接触面の内側（中心部）には、第１ノズル穴１１０ａと第２ノズル穴１１０ｂとの連通部１１０ｘ（略円形）が位置している。
【００９８】
ノズル層１０は、本実施の形態では厚さが１μｍのポリイミド膜で形成されている。
【００９９】
ストッパ層３０は、Ｔｉを主成分とする金属材料が用いられ、ノズルプレート８０全体の応力による反りを低減するため、１辺１０μｍの略正方形形状に形成されている。
【０１００】
第１ノズル穴１１０ａの開口部（液体吐出口９０）の口径は３μｍとなっている。
【０１０１】
撥液膜４０は、フッ素重合体を有する高分子材料から形成されている。
【０１０２】
補強板２０は厚さ５０μｍのＳｉからなり、上記した略正方形の第２ノズル穴１１０ｂの開口部（液体供給口１２０）は、一辺が３０μｍとなっている。
【０１０３】
本実施の形態によれば、ストッパ層３０は、後述する第１ノズル穴１１０ａのエッチング時に遮蔽層となれば足りることから、第２ノズル穴１１０ｂの内部に位置するよう、小さい形状にて形成されている。
【０１０４】
このように、ノズル層１０とストッパ層３０との接触面を最小限にすることができ、加えて、補強板２０とストッパ層３０との接触面をなくすことができるため、ノズル層１０および補強板２０とストッパ層３０との線膨張率の差に起因する応力の発生を、従来や実施の形態１の構成に比較して大幅に抑制することができる。これにより、ノズルプレート８０に大きな反りが発生することを防止できる。
【０１０５】
なお、ノズル層１０に用いられる材料はポリイミドに限定されない。ポリイミド以外の高分子有機材料であっても良いし、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4といったＳｉ化合物材料、あるいはＳｉであっても良い。
【０１０６】
また、ストッパ層３０に用いる材料もＴｉを主成分とする金属材料に限定されない。ノズル層１０のエッチングおよび後述する犠牲層５０のエッチングの際、当該エッチングに対して高い耐性を有する材料、すなわち、酸素を含有するプラズマ、フッ素を含有するプラズマ、硝酸、水酸化カリウム水溶液等に耐性の高い材料であればよい。具体的には、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4等を主成分とする金属材料あるいは無機酸化物材料や無機窒化物材料等が挙げられる。
【０１０７】
また、補強板２０に用いられる材料もＳｉに限定されない。ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4といったＳｉ化合物材料であっても良い。
【０１０８】
また、ストッパ層３０の形状もノズル穴１１０の形成位置に局在する形状でありさえすればよく、略正方形形状に限定されない。例えば円形であっても良い。円形は形状の等方性が最も高いので応力の低減も等方的となり好ましい。また、図５（ａ）に示すように、本実施の形態では１個のストッパ層３０に対して１個のノズル穴１１０が形成されているがこれに限定されない。従来の構成より応力を抑えることが可能であれば、１個のストッパ層３０に複数個のノズル穴１１０を形成しても良い。
【０１０９】
また、補強板２０に設けられた第２ノズル穴１１０ｂも直方体形状（断面が正方形形状）に限定されない。円筒形状やテーパ形状（円錐台形状）であっても良い。
【０１１０】
上記のように、ノズルプレートをノズル層１０、ストッパ層３０、補強板２０を備える構成にすることによって、
（１）液体吐出口９０の形状を、厚さ１μｍのノズル層１０の加工精度が支配するため、液体吐出口１２０の形状精度を向上することができる。
（２）ノズルプレート８０の剛性は補強板２０で維持できるため、ノズルプレート８０全体の剛性が高くなり、取り扱いが容易になる。
（３）ストッパ層３０の形状をさらに小さくすることができるので、応力によるノズルプレート８０の反りを低減することができる。
（４）ノズルプレート８０の厚さを必要最小限にとどめることができるので、ノズルプレート８０の液体流入口１２０を小さくすることができ、これによってノズル穴１１０の集積度を向上することができる。これに伴って解像度の高い画像を描画することができるようになる。
（５）また、ストッパ層３０は補強板２０に形成された第２ノズル穴１１０ｂの形状に影響を受けることなく、必要最低限の所定の形状に加工できるため、線膨張率の差によるノズルプレート８０の反りをさらに低減することができる。
（６）ノズルプレート８０は、ストッパ層３０がノズル層１０よりも薄く設定されているため、前記ストッパ層３０をフォトリソグラフィ技術を用いてエッチング加工を行う際、ストッパ層３０を用いることなくノズル層１０を直接フォトリソグラフィ技術を用いて加工する場合に比べ、加工の形状精度が高く、このストッパ層３０をマスクとしてエッチング選択性の高い加工方法でノズル層１０を加工することができるので、吐出される液滴の大きさを制御する第１ノズル穴１１０ａを高精度で形成することができる。
【０１１１】
（ノズルプレートの製造方法）
図６（ａ）〜（ｇ）は、本実施の形態にかかるノズルプレートの製造工程を示している。以下に、同図を用いて本実施の形態にかかるノズルプレートの製造方法を説明する。
【０１１２】
まず、任意の厚さの一時保持のための犠牲部材６０を準備する。本実施の形態では上記犠牲部材６０は、Ｓｉやガラスなどからなる基板５１０と犠牲層５０からなる構成とし、犠牲層５０は湿式鍍金によってＮｉを成膜することによって形成した（図６（ａ）参照）。犠牲層５０の厚さは１０μｍとする。ここで、犠牲部材６０の表面（本実施の形態では犠牲層５０の表面）には後述するプロセスにおいてノズル層１０が積層され、このノズル層１０と犠牲部材６０の界面がノズルプレートの液体吐出面側となるため、上記犠牲部材６０の表面はできるだけ凹凸が少ないことが望ましい。この観点から、本実施の形態では高い平坦性と平滑性を容易に実現できるＳｉやガラスなどの基板５１０上に、犠牲層５０を基板の表面形状を反映しやすい湿式鍍金法によって形成することで犠牲部材６０を構成した。ただし、高精度の表面加工によって表面の平坦性と平滑性を制御された、Ｎｉなどの金属ブロックを上記犠牲部材６０として使用することもできる。
【０１１３】
次に、上記犠牲層５０の上に塗布型のポリイミド樹脂を厚さ１μｍで成膜し、ノズル層１０を形成する（図６（ｂ））。ここで、上記塗布型ポリイミド樹脂は犠牲層５０上にスピンコートによって塗布し、３５０℃で２時間焼成した。
【０１１４】
次に、上記ノズル層１０上に、ストッパ層３０（遮蔽層）を形成する（図６（ｃ））。まず、Ｔｉを主成分とする材料を用い、スパッタ法にて厚さ５０００Åのストッパ層３０を形成する。そして、このストッパ層３０を、フォトリソグラフィにより所定の形状のレジストパターンを形成した後、イオンミリングのようなＡｒイオンによるドライエッチングによって一辺１０μｍの略正方形形状に加工する。このドライエッチングの際に、上記略正方形の内部に口径３μｍの開口部１１０ａ１を１個形成する。この開口部１１０ａ１は後述する第１ノズル穴１１０ａの形成パターンであり、第１ノズル穴１１０ａの一部となる。
【０１１５】
次に、上記ストッパ層３０の開口部１１０ａ１に対応するパターンを有するレジストパターン７０を形成する。すなわち、レジストパターン７０の開口部７０ａにストッパ層３０の開口部１１０ａ１が位置するように形成される。しかる後に、ストッパ層３０をマスクとして、その開口部１１０ａ１からノズル層１０をエッチングし、第１ノズル穴１１０ａを形成する。このエッチングには、酸素を主成分とするガスを用いたドライエッチングによる（図６（ｄ））。
【０１１６】
続いて、レジスト７０を剥離液などを用いて除去する。ここで、ストッパ層３０は本工程の酸素を主成分とするドライエッチングではほとんどエッチングされないので、ストッパ層３０に形成されたパターンが変化することなく、第１ノズル穴１１０ａは図６（ｄ）に示すようにほぼ垂直に加工される。
【０１１７】
このため、オーバーエッチによる加工形状の変化がなく、フォトリソグラフィのパターン精度に近い±０．１μｍの極めて高い加工精度で第１ノズル穴１１０ａを形成することができる。また、上記レジスト７０の厚さは、上記ノズル層１０の厚さよりも大きいことが望ましく、本実施の形態では上記レジスト厚を２μｍとした。
【０１１８】
また、ここで上記レジストを用いて図示しないノズルプレートの外形形状パターンを作成することができる。この構成では、上記第１のノズル穴加工工程において、第１のノズル穴を加工すると同時にノズルプレートの外形形状を加工することができ、第１のノズル穴加工完了時に同時にノズルプレートの外形形状も加工完了する。このようにノズルプレートの外形形状を第１のノズル穴と同時に加工することによって、以下のような効果が得られる。
【０１１９】
すなわち、一つの基板上に複数のノズルプレートを配置し、同時に製造することができるので、ノズルプレート製造にかかるスループットを向上することができる。さらに、ノズル穴加工終了時にノズルプレートの外形形状も加工が完了するので、別工程において外形形状の加工を行う必要がなく、これによってノズルプレートの損傷の危険性をさらに低減でき、結果としてノズルプレートの生産安定性を向上することができる。
【０１２０】
次に、一辺１５μｍの直方体形状の第２ノズル穴１１０ｂを有する補強板２０を、第２ノズル穴１１０ｂ内に上記ストッパ層３０が配置するように位置決めして接着する（図６（ｅ）参照）。ここでは各部材（ノズル層１０と補強板２０）の接着面をカメラ等で観察し、観察位置から上記各部材を所定量移動し、機械的に接合する方法を用いた。
【０１２１】
図１０（ａ）はこの方法における、位置決め（アライメントフェイズ）を示し、同図（ｂ）は接合（接合フェイズ）を示している。
【０１２２】
まず、図１０（ａ）に示すように、補強板位置測定エリア６５において、カメラ６１によって補強板２０の接合面を観察し、第２ノズル穴１１０ｂの輪郭パターンを測定する。同様に、ノズル層位置測定エリア６７において、カメラ６２によってノズル層１０の接合面を観察し、ストッパ層３０の輪郭パターンを測定する。
【０１２３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、上記測定結果からノズル層１０および補強板２０の適正移動量を算出し、この適正移動量に従い上記ノズル層１０と補強板２０とを接合エリア６６における適性位置に移動させる（アライメントフェイズ）。
【０１２４】
そして、接合エリア６６において、接合面をリアルタイムで観察することなく上下に圧着し、補強板２０とノズル層１０とを接合する。
【０１２５】
なお、補強板２０はＳｉからなり、接着剤には、耐薬品性の高いエポキシ系を用いる。接着の際には、接着剤とノズル層１０あるいは補強板２０の線膨張係数の差から、ノズルプレート８０に反りが発生しないよう、常温にて硬化することが望ましい。
【０１２６】
次に、硝酸と水が主成分である水溶液に浸漬し犠牲層５０のみをエッチングすることで、ノズルプレート８０を基板５１０からとりはずす（図６（ｆ）参照）。このとき、上記犠牲層５０をエッチングによって完全に除去する必要はなく、ノズル層１０が接している界面の犠牲層５０のみをエッチング除去することによって、ノズルプレート８０は犠牲部材６０から離間することができる。また、ノズル層１０を形成するポリイミド樹脂やストッパ層３０を形成するＴｉならびに補強板２０を形成するＳｉは、上記犠牲層５０のエッチング液によってほとんどエッチングされることがないので、犠牲層５０のエッチングによって、形状の変化や構造的信頼性の低下を招来することがない。
【０１２７】
次に、ノズル層１０の表面に撥液膜４０を形成する（図６（ｇ））。ここでは、塗布の容易さを考慮する趣旨によりフッ素重合体を用い、これをスタンプなどの方法でノズル層１０の表面に塗布することで、高分子膜にて撥液膜４０を形成した。なお、第１ノズル穴１１０ａ内に回り込んだ撥液膜４０については、撥液膜４０形成後に、酸素を含有するプラズマを用い、第２ノズル穴１１０ｂ側からドライエッチングすることで、これを除去した。これにより、ノズルプレート８０のダメージを最小限にすることができる。
【０１２８】
ここで補強板２０の製造方法について図７を用いて簡単に説明する。
【０１２９】
まず、図中矢印Ｄ方向の厚さ２００μｍのＳｉ基板３１に、第２ノズル穴１１０ｂとなる幅１５μｍ、深さ１５μｍの溝をダイシング装置によって所定の間隔に形成する。次に、矢印Ｄ方向の厚さ１００μｍのＳｉ基板３２を上記溝を加工したＳｉ基板３１の溝を配設した面３３にエポキシ系の接着剤を用いて接合する。次に、ダイシング装置によって溝に直交する方向（図中矢印Ｄ方向）に切断する。これにより、図中矢印Ｅ方向に沿った、第２ノズル穴１１０ｂ（断面が一辺１５μｍの略正方形）の列を１列有する、矢印Ｆ方向の厚さ５０μｍの補強板２０を複数枚切り出すことができる。
【０１３０】
ここで、上記方法は補強板２０の製造方法の単なる一例に過ぎず、例えば、図中矢印Ｅ方向に沿った第２ノズル穴１１０ｂ（断面が一辺１５μｍの略正方形）の列を図中矢印Ｄ方向に複数列有する補強板２０を製造することもできる。この場合、溝を加工したＳｉ基板３１を複数枚用いればよい。なお、溝を加工した上記Ｓｉ基板３１を複数枚用い、溝の位置あるいは接合位置を調整すれば、千鳥配列された第２ノズル穴１１０ｂを形成することもできる。
【０１３１】
本実施の形態によれば、ストッパ層３０は第１ノズル穴１１０ａのエッチング時に遮蔽層（マスク）となる大きさであればよい。よって、ストッパ層３０を実施の形態１に比較して、より小さい形状にて形成することができる。
【０１３２】
また、補強板２０とノズル層１０とを別個に形成できるため、ノズルプレート８０を簡略に、また、安定して製造することができる。
【０１３３】
以上のプロセスを用いて作成した２００個の液体吐出口９０を有するノズルプレート８０の各吐出口の形状を評価したところ、ばらつきは±０．２μmと非常に高精度に加工できた。また、ノズルプレート８０の反りも５μm以下と非常に平坦であった。
【０１３４】
なお、本実施の形態では、犠牲層５０にＮｉ、ノズル層１０にポリイミド樹脂、補強板２０にＳｉ、ストッパ層３０にＴｉを用いたが、この組み合わせに限定されない。
【０１３５】
犠牲層５０には、Ｎｉのほかに、ノズル層１０、補強板２０、ストッパ層３０に用いる材料との組み合わせによって、Ａｌ、Ｃｕ、などの硝酸、あるいはＫＯＨ水溶液に可溶な材料、またはポリイミドのような酸素プラズマによってエッチングできる材料を用いることができる。また、犠牲層５０の形成方法についても鍍金以外に蒸着法、スパッタ法、塗布法などを材料に応じて用いることができる。
【０１３６】
ノズル層１０、補強板２０には、犠牲層５０のエッチングによるダメージが軽微な材料を用いることができる。また、ストッパ層３０には、犠牲層５０のエッチングおよび第１ノズル穴１１０ａのエッチングに対して耐性の高い材料を用いることができる。
【０１３７】
ここで、表２に使用材料（犠牲層、ノズル層、ストッパ層、補強板）および加工方法（ストッパ層、第１ノズル穴、犠牲層除去）について好ましい組み合わせを示す。
【０１３８】
【表２】
2005074799.tif 000004
表２に示すように、ノズル層１０はポリイミド樹脂のような高分子有機材料に限定されず、ＳｉまたはＳｉＯ2などの無機シリコン化合物を用いることができる。また、補強板２０についても、Ｓｉ以外にガラスやＡｌ2Ｏ3などを主成分とするセラミックあるいはポリイミド樹脂といった材料を使用することができる。
【０１３９】
なお、ストッパ層３０の材料であるＴｉはＣＦ4と酸素の混合ガスを用いたプラズマでもエッチングすることができる。しかし、Ｔｉの下に形成されたノズル層１０（ポリイミド）が、上記ガスのプラズマによってＴｉよりも高速にエッチングされ、大きなダメージを受ける。したがって、本実施の形態ではストッパ層３０のパターニングにはＡｒイオンによるドライエッチング法を採用している。このように、ストッパ層３０およびノズル層１０とのエッチレートの差が少ないＡｒイオンによるドライエッチング法を採用することで、ノズル層１０のダメージを最小限に抑えつつストッパ層３０をパターニングすることができる。
【０１４０】
また、撥液膜４０としては、フッ素重合体に限定されず、シリコン系の高分子膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などを用いることもできる。
【０１４１】
また、本実施の形態では補強板２０は、Ｓｉ板に第２ノズル穴１１０ｂを加工しただけであるが、補強板２０の厚さを変更することによって、液滴吐出機構や液滴吐出信号伝達手段を配置することが可能である。
【０１４２】
以上の加工工程を用いることによって、
（１）液体吐出口９０の形状を、厚さ１μｍのノズル層１０の加工精度が支配するため、液体吐出口９０の形状精度を向上することができる。
（２）ノズルプレート８０の剛性は補強板２０で維持できるため、ノズルプレート８０全体の剛性が高くなり、取り扱いが容易になる。
（３）ストッパ層３０の形状をさらに小さくすることができるので、応力によるノズルプレート８０の反りを低減することができる。
（４）ノズルプレート８０の厚さを必要最小限にとどめることができるので、ノズルプレート８０の液体流入口１２０を小さくすることができ、これによってノズル穴１１０の集積度を向上することができる。これに伴って解像度の高い画像を描画することができるようになる。
（５）ノズルプレート８０を簡便に、安定して製造することができる。
（６）ノズルプレートの液滴吐出面となるノズル層と犠牲層の界面は、プロセスの最終段階まで犠牲層によって保護されているため、ノズルプレート製造プロセスにおいて、液滴吐出面が損傷を受けることがなく、形状精度の高いノズル穴を多数有するノズルプレートを安定して製造することができる。
【０１４３】
なお、上記実施の形態のノズルプレート８（８０）は、上記ストッパ層３（３０）の膜厚が第１ノズル層１（ノズル層１０）よりも薄いことを特徴とすることもできる。
【０１４４】
上記構成のノズルプレート８（８０）は、ストッパ層３（３０）が第１ノズル層１（ノズル層１０）よりも薄く設定されているため、前記ストッパ層３（３０）をフォトリソグラフィ技術を用いてエッチング加工を行う際、ストッパ層３（３０）を用いることなく第１ノズル層１（ノズル層１０）を直接フォトリソグラフィ技術を用いて加工する場合に比べ、加工の形状精度が高く、このストッパ層３（３０）をマスクとしてエッチング選択性の高い加工方法で第１ノズル層１（ノズル層１０）を加工することができるので、吐出される液滴の大きさを制御する第１ノズル穴１１ａ（１１０ａ）を高精度で形成することができる。
【０１４５】
なお、上記実施の形態のノズルプレート８は、第１ノズル層１または第２ノズル層２は、高分子有機材料またはＳｉあるいは無機シリコン化合物から選定される材料によってそれぞれ形成され、上記ストッパ層３は第１ノズル層１または第２ノズル層２の加工手段に対して、耐性の高い材料によって形成されることを特徴とすることもできる。
【０１４６】
上記構成のノズルプレート８は、第１ノズル穴１１ａがストッパ層３を貫通する形状で第１ノズル層１に形成されているため、第１ノズル穴１１ａの形状精度が高い。また、第２ノズル層２に形成された第２ノズル穴１１ｂがストッパ層３を貫通することがないので第１ノズル層１の厚さが一定で、流路抵抗のばらつきがない。
【０１４７】
なお、上記実施の形態におけるノズルプレート８（８０）の製造方法は、第１ノズル層１（ノズル層１０）を添着する工程と、第１ノズル層１（ノズル層１０）上にストッパ層３（３０）を形成する工程と、ストッパ層３（３０）に開口部を形成する工程と、ストッパ層３（３０）に形成した開口部形状をマスクとして、第１ノズル穴１１ａ（１１０ａ）を加工する工程と、第１ノズル層１（ノズル層１０）と支持基板とを離間する工程を備えることもできる。
【０１４８】
上記構成のノズルプレート８（８０）の製造方法では、第１ノズル穴１１ａ（１１０ａ）のマスクとなるストッパ層３（３０）の開口部を作成する際、第１ノズル層１（ノズル層１０）が支持基板によって支持されているため、上記開口部の加工を精度よく行うことができ、このためこの開口部をマスクとして加工する第１ノズル穴１１ａ（１１０ａ）が高精度に形成される。
【０１４９】
なお、上記実施の形態におけるノズルプレートの製造方法は、上記第１ノズル穴１１ａまたは第２ノズル穴１１ｂの加工をドライエッチングを用いて行うことを特徴とすることもできる。
【０１５０】
上記構成のノズルプレート８の製造方法では、高い異方性を有するエッチングで第１ノズル穴１１ａ又は第２ノズル穴１１ｂを加工するため、第１ノズル穴１１ａまたは第２ノズル穴１１ｂを高い加工精度で加工することができる。
【０１５１】
また、上述したすべての実施の形態において、ノズルプレートの応力による変形を低減するために、遮蔽層を所定の外形形状に加工したが、本発明の主旨においては、遮蔽層の外形形状を、ノズル穴ごとに加工を行うことなく、ノズルプレートのほぼ全面を覆うような形状とすることも可能である。
【０１５２】
なお、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、液状物質を吐出する少なくとも１つのノズル穴を有するノズルプレートの製造方法であって、犠牲部材を準備する工程と、前記犠牲部材上に第１のノズル層を形成する工程と、前記第１のノズル層にノズル穴を加工する工程と、前記ノズル穴加工後に犠牲部材をエッチングし前記第１のノズル層と犠牲部材とを離間する工程を備えるように構成することもできる。
【０１５３】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のずるプレートの製造方法において、前記犠牲部材が基板と当該基板上に形成された層状の部材を備えるように構成することもできる。
【０１５４】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、前記第１のノズル層上にノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成する工程と、前記遮蔽層に貫通穴を形成する工程と、遮蔽層に形成した貫通穴形状をマスクとして、第１のノズル穴をエッチング加工する工程と、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と基板とを離間する工程を備えるように構成することもできる。
【０１５５】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、犠牲部材を準備する工程と、前記犠牲部材上に第１のノズル層を形成する工程と、前記第１のノズル層上に第１のノズル穴及び第２のノズル穴のエッチング加工手段に対して第１のノズル層および第２のノズル層よりもエッチング耐性の高い遮蔽層を形成する工程と、前記遮蔽層に貫通穴を形成する工程と、遮蔽層に形成した貫通穴形状をマスクとして、第１のノズル穴をエッチング加工する工程と、前記第１のノズル層あるいは前記遮蔽層上に第２のノズル層を形成する工程と、前記第２のノズル層に第２のノズル層表面から前記遮蔽層に達する第２のノズル穴をエッチングによって形成する工程と、前記犠牲部材をエッチングすることによって、前記第１のノズル層と基板とを離間する工程を備えるように構成することもできる。
【０１５６】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、前記第２のノズル穴をエッチング加工する工程と、前記第１のノズル穴をエッチング加工する工程とを、この順番で同一のエッチング装置で連続して行うように構成することもできる。
【０１５７】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、第１のノズル穴のマスクパターンとなる遮蔽層の貫通穴を形成する工程と、上記第１のノズル層あるいは遮蔽層に補強板を接合する工程と、前記補強板の接合後、犠牲部材をエッチングし、前記第１のノズル層と基板とを離間する工程とを備えるように構成することもできる。
【０１５８】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、上記犠牲部材のエッチングを酸あるいはアルカリ性の溶液を用いて行うように構成することもできる。
【０１５９】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、少なくとも一部がＮｉまたはＣｕまたはＡｌを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、ポリイミドまたはＳｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ａｕ、Ｐｔ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、硝酸または水酸化カリウムを含有する水溶液によって上記犠牲部材をエッチングする工程とを備えるように構成することもできる。
【０１６０】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、上記犠牲部材のエッチングを、酸素を含有するプラズマを用いて行うように構成することもできる。
【０１６１】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、少なくとも一部にポリイミドを主成分とする材料からなる犠牲部材を準備する工程と、Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4のうちの少なくとも１つを主成分とする材料からなる、第１のノズル層あるいは第２のノズル層を形成する工程と、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ2Ｏ3のうちの１つ以上を主成分とする遮蔽層を形成する工程と、酸素を含有するプラズマを用いて上記犠牲部材をエッチングする工程とを備えるように構成することもできる。
【０１６２】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上記課題を解決するために、上記のノズルプレートの製造方法において、上記第１のノズル穴加工あるいは第２のノズル穴加工の際に、同時にノズルプレートの外形形状加工を行うように構成することもできる。
【０１６３】
最後に、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
高い形成精度の第１ノズル穴を備え、かつ、ノズル製造プロセスにおいて液滴吐出口の損傷を伴うことなく、安定して複数の液滴吐出口を備えるノズルプレートを作成でき、微小ドットによる微細パターンを形成する微小ドット形成装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態１にかかるノズルプレートを示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’矢視断面を示す説明図である。
【図２】上記ノズルプレートの変形例を断面の構成により示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態１にかかるノズルプレートの製造方法を断面の構成により示す説明図である。
【図４】上記ノズルプレートの製造方法の変形例を断面の構成により示す説明図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施の形態２にかかるノズルプレートを示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’矢視断面を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態２にかかるノズルプレートの製造方法を断面の構成により示す説明図である。
【図７】実施の形態２にかかる補強板の構成を説明する斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１にかかるノズルプレートの他の製造方法を断面の構成により示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１にかかるノズルプレートの他の製造方法を断面の構成により示す説明図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は、ノズル層と補強板との接合方法を説明する模式図である。
【図１１】（ａ）は、従来のノズルプレートを示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ−Ｃ’矢視断面を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１  第１ノズル層
２  第２ノズル層
３、３０  ストッパ層（遮蔽層）
４、４０  撥液膜
５、５０  犠牲層
５１、５１０  基板
６、６０  犠牲部材
８、８０  ノズルプレート
１０  ノズル層
２０  補強板
１１ａ、１１０ａ  第１ノズル穴
１１ｂ、１１０ｂ  第２ノズル穴
【図１】
2005074799.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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