JP2008049673A

JP2008049673A - ノズル板の製造方法および液体吐出ヘッドの製造方法

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Publication number: JP2008049673A
Application number: JP2006230935A
Authority: JP
Inventors: Hideji Takahashi; 秀治高橋
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】ノズルのストレート部を加工精度よく形成するとともに、ノズルのストレート部とテーパ部との位置ずれを防止し、吐出性能を向上させること。
【解決手段】基板２０に対して第１のエッチングを行って、基板２０にストレート形状の貫通孔５１０を形成し（工程Ｆ）、基板２０の一方の面のうちで貫通孔５１０の周辺のみを露出させる保護膜保護膜３４を形成し（工程Ｈ）、保護膜３４が形成された基板２０の前記一方の面側から第２のエッチングを行って、ストレート形状の貫通孔５１０のうちで一方の面側の部分をテーパ形状に変えることによりノズル５１のテーパ部５１２を形成するとともに、ストレート形状の貫通孔５１０のうちで他方の面側の残り部分をノズル５１のストレート部５１１として残す（工程Ｊ）。
【選択図】図９

Description

本発明は、ストレート部とテーパ部とを有したノズルを形成するノズル板の製造方法および液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いて、ストレート部とテーパ部とを有したノズルを形成するノズル板の製造方法が各種提案されている。

特許文献１には、２枚の単結晶シリコンウエハの間に単結晶シリコンウエハに比べてエッチングレートの遅いバッファ層（中間層）を挟み込んでこれらを一体的に密接させて基板を構成し、この基板の両面からエッチングを行って、各単結晶シリコンウエハにそれぞれテーパ部を形成した後、底径の小さい方の孔（一方のテーパ部）の側からエッチングを行って、バッファ層にストレート部を形成することが記載されている。

特許文献２には、ＳＯＩ基板の活性層にプラズマエッチングによりオリフィス（ストレート部）を形成し、このＳＯＩ基板の支持層にテーパ部を形成することが記載されている。すなわち、ノズルのストレート部とテーパ部とを互いに異なる両面から加工する。

特許文献３には、異方性エッチング工程、及び、ＬＯＣＯＳ（LOCal Oxidation of Silicon、シリコンを部分的に酸化させる方法である）を利用したマスク形成工程を行うことが記載されている。流路形成後に流路側からノズルのテーパ部を形成し、その後に流路とは反対側（すなわちテーパ部を形成した側とは反対側）からストレート部を形成する。
特開平６−１３４９９４号公報（特に図４）特開平９−２１６３６８号公報（特に図２）特開２００１−２８７３６９号公報（特に図１４）

特許文献１に記載のものは、ノズルのテーパ部形成後、ノズルのテーパ部側からそのノズルのストレート部を形成しているので、吐出性能に最も影響を与えるノズルのストレート部が、テーパ部形成工程で生じた加工誤差を含んでしまうという課題がある。

特許文献２、３に記載のものは、ノズルのテーパ部とストレート部とを、互いに異なる面から加工して形成しているので、ノズルのストレート部の軸とノズルのテーパ部の軸とに位置ずれが生じてしまうという課題がある。

すなわち、テーパ部形成後にテーパ部側からストレート部を形成する製造方法ではストレート部の加工精度を向上させることが困難であり、また、テーパ部とは異なる側からストレート部を形成する製造方法ではストレート部およびテーパ部の位置合わせ精度を向上させることが困難であり、いずれの製造方法においても吐出性能を向上させることができない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ノズルのストレート部を加工精度よく形成することができるとともに、ノズルのストレート部とテーパ部との位置ずれを防止することができ、もって吐出性能を向上させることができるノズル板の製造方法および液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定の基板に、前記基板の第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記第１の面とは反対側の第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、前記基板に対して第１のエッチングを行って、前記基板にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第２のエッチングを行って、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第１の面側の部分をテーパ形状に変えることにより前記ノズルの前記テーパ部を形成するとともに、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第２の面側の残り部分を前記ノズルの前記ストレート部として残す第２のエッチング工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

この発明によれば、ノズルのテーパ部を形成するよりも前にストレート形状の貫通孔を形成し、このストレート形状の貫通孔のうちで一部分を変形してノズルのテーパ部とし、他の部分をノズルのストレート部として残すので、液体の吐出に重要なノズルのストレート部がテーパ部の加工誤差を含んでしまうことが防止され、また、ノズルのストレート部とテーパ部とを、軸ずれなく、かつ、継ぎ目なく、形成することができる。

請求項２に記載の発明は、シリコンからなる支持層と、酸化膜からなる中間層と、シリコンからなる活性層とが積層されている基板に、前記基板の前記活性層が配置されている第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記支持層が配置されている第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板の前記活性層にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第２のエッチングを行って、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第１の面側の部分をテーパ形状に変えることにより前記ノズルの前記テーパ部を形成するとともに、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第２の面側の残り部分を前記ノズルの前記ストレート部として残す第２のエッチング工程と、前記基板の前記支持層に、前記ノズルの前記ストレート部よりも開口面積が大きな凹形状を有し、前記ノズルの前記ストレート部に連通するザグリ部を形成する工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

この発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる。また、３層からなるＳＯＩ基板を用いることで、単結晶シリコン板を用いる場合と比較してノズル板の強度を容易に上げることができるとともに、ザグリ部を設けることで、ノズル板全体の反りを低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１の面側から前記第１のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状および前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

この発明によれば、一度のマスク形成工程（第１のマスク形成工程）によってテーパ部の外周形状とストレート部の開口形状とが規定されるので、複数回のマスク形成工程を行ってテーパ部の外周形状とストレート部の開口形状とを規定する場合と比較して、ノズルのストレート部とテーパ部との位置合わせ精度をさらに向上させることができる。

請求項５に記載の発明は、所定の基板に、前記基板の第１の面側に開口しているテーパ部と該テーパ部に連通し前記基板の前記第１の面とは反対側の第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、前記基板の前記第２の面に、前記ノズルの前記ストレート部の長さに対応する厚さを有するエッチングストップ層を形成するエッチングストップ層形成工程と、前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、前記貫通孔が形成された前記基板の前記第１の面側から前記貫通孔を介して第２のエッチングを行って、前記エッチングストップ層に前記貫通孔から連続する前記ノズルの前記ストレート部を形成する第２のエッチング工程と、前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第３のエッチングを行って、前記基板に形成されているストレート形状の前記貫通孔をテーパ形状に変えることにより前記ノズルの前記テーパ部を形成する第３のエッチング工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

この発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる。また、ノズルのストレート部の長さがエッチングストップ層の厚さで規定されるとともに、ノズルのテーパ部の深さが基板の厚さで規定されるので、高精度のノズルを形成することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、シリコンからなる支持層と、酸化膜からなる中間層と、シリコンからなる活性層とが積層されている基板に、前記基板の前記活性層が配置されている第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記支持層が配置されている第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板の前記活性層にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、前記貫通孔が形成された前記基板の前記第１の面側から前記貫通孔を介して第２のエッチングを行って、前記基板の前記支持層に前記貫通孔と連通する前記ノズルの前記ストレート部を形成する第２のエッチング工程と、前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第３のエッチングを行って、前記基板の前記活性層に形成されているストレート形状の前記貫通孔をテーパ形状に変えることにより前記基板の前記活性層に前記ノズルの前記テーパ部を形成する第３のエッチング工程と、前記基板の前記支持層に、前記ノズルの前記ストレート部よりも開口面積が大きな凹形状を有し、前記ノズルの前記ストレート部に連通するザグリ部を形成する工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

この発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる。また、ノズルのテーパ部の深さがＳＯＩ基板の活性層の厚さで規定されるので、高精度のノズルを形成することが可能となる。

請求項７に記載の発明は、シリコンからなる支持層と、酸化膜からなる中間層と、シリコンからなる活性層とが積層されている基板に、前記基板の前記活性層が配置されている第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記支持層が配置されている第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板の前記活性層にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、前記貫通孔が形成された前記基板の前記第１の面側から前記貫通孔を介して第２のエッチングを行って、前記基板の前記中間層に前記貫通孔から連続する前記ノズルの前記ストレート部を形成する第２のエッチング工程と、前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第３のエッチングを行って、前記基板の前記活性層に形成されているストレート形状の前記貫通孔をテーパ形状に変えることにより前記基板の前記活性層に前記ノズルの前記テーパ部を形成する第３のエッチング工程と、前記基板の前記支持層に、前記ノズルの前記ストレート部よりも開口面積が大きな凹形状を有し、前記ノズルの前記ストレート部に連通するザグリ部を形成する工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

この発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる。また、ノズルのストレート部の長さがＳＯＩ基板の中間層の厚さで規定されるとともに、ノズルのテーパ部の深さがＳＯＩ基板の活性層の厚さで規定されるので、高精度のノズルを形成することが可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項５乃至７の何れか１項に記載の発明において、前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１のエッチング工程および前記第２のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

請求項９に記載の発明は、請求項５乃至７の何れか１項に記載の発明において、前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状および前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１のエッチング工程および前記前記第１のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、を備えることを特徴とするノズル板の製造方法を提供する。

この発明によれば、請求項４に記載の発明と同様な効果が得られる。

請求項１０に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項９のうち何れか１項に記載のノズル板の製造方法によって形成されたノズル板を用いて、前記ノズルに連通する圧力室を少なくとも備える液体吐出ヘッドを製造することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。

この発明によれば、吐出性能の良い液体吐出ヘッドを提供することができる。

本発明によれば、ノズルのストレート部を加工精度よく形成することができるとともに、ノズルのストレート部とテーパ部との位置ずれを防止することができ、もって吐出性能を向上させることができる。

以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

［液体吐出ヘッド］
図１は、液体吐出ヘッド５０の一例の全体構成を示す平面透視図である。

図１に一例として示す液体吐出ヘッド５０は、いわゆるフルライン型の液体吐出ヘッドであり、被吐出媒体１６の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向）において、被吐出媒体１６の幅Ｗｍに対応する長さにわたり、被吐出媒体１６に向けてインクを打滴する多数のノズル５１（液体吐出口）を２次元的に配列させた構造を有している。

液体吐出ヘッド５０は、液体を吐出するノズル５１、ノズル５１に連通する圧力室５２、圧力室５２へ液体を供給するための液体供給口５３などを含んでなる複数の液体吐出素子５４が、主走査方向Ｍおよび主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θ（０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って配列されている。なお、図１では、図示の便宜上、一部の液体吐出素子５４のみ描いている。

ノズル５１は、具体的には、主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θをなす斜め方向において、一定のピッチｄで配列されており、これにより、主走査方向Ｍに沿った一直線上にｄ×ｃｏｓθの間隔で配列されたものと等価に取り扱うことができる。

図１の２−２線に沿った断面を、図２に示す。

図２において、液体吐出ヘッド５０は、液体を吐出するノズル５１と、ノズル５１に連通し液体が充填される圧力室５２と、圧力室５２へ液体を供給するための液体供給口５３と、液体供給口５３を介して圧力室５２に連通する共通流路５５と、圧力室５２内の圧力を変化させるアクチュエータとしての圧電素子５８を含んで構成される。

なお、図２には、図示の便宜上、ひとつの液体吐出素子５４のみ描かれているが、液体吐出ヘッド５０は、実際には、図１に示したように２次元配列された複数の液体吐出素子５４によって構成されている。ひとつの液体吐出素子５４は、具体的には、ノズル５１、圧力室５２、液体供給口５３、および、圧電素子５８を、それぞれひとつずつ有する。すなわち、液体吐出ヘッド５０は、実際には、複数のノズル５１、複数の圧力室５２、複数の液体供給口５３、および、複数の圧電素子５８を備えている。

液体吐出ヘッド５０は、ノズル５１が形成されているノズル板２１を、圧力室５２などが形成されている圧力室板２２に接合して、構成されている。すなわち、ノズル板２１の一方の面は、図１に示すようにノズル５１が２次元配列された液体吐出面２１ａとなっており、ノズル板２１の他方の面は、圧力室板２２に接合された液体供給側の接合面２１ｂとなっている。

本例では、圧力室板２２に、圧力室５２と、液体供給口５３と、共通流路５５が形成されている。

圧力室板２２の接合面２１ｂとは反対側の面には振動板２３が接合されており、圧力室５２の上面板を構成している。振動板２３上には、圧電素子５８が形成されている。

なお、圧力室板２２は、ノズル板２１の接合対象材をいう。図２に示す圧力室板２２は一例であり、このような場合に特に限定されない。圧力室板２２は、複数のプレートが積層されて構成された構造体であってもよい。また、圧力室板２２に共通流路５５を形成する場合に限定されず、例えば、振動板２３および圧電素子５８を挟んで圧力室５２の配置側とは反対側（図２の圧電素子５８の上側）に共通流路５５を形成した構造（いわゆる背面流路構造）としてもよい。

圧力室板２２の材料としては、例えば、シリコン、ＳＵＳ（ステンレス）材が挙げられる。

ノズル５１は、ストレート形状のストレート部５１１とテーパ形状のテーパ部５１２とを有する。ストレート部５１１は、ノズル板２１の液体吐出面２１ａ側に形成されており、テーパ部５１２は、ノズル板２１の液体吐出面２１ａとは反対側の圧力室板２２との接合面２１ｂ（液体供給側の面である）側に形成されている。ここで、ストレート部５１１は、ノズル板２１の厚さ方向において開口面積が変化しない部分である。一方で、テーパ部５１２は、ノズル板２１の厚さ方向において開口面積が変化する部分であって、具体的には、ノズル板２１の接合面２１ｂ側からストレート部５１１に向かって、開口面積が徐々に小さくなる。

図３（Ａ）〜（Ｅ）は、ストレート部５１１とテーパ部５１２とを有する各種のノズル５１をそれぞれ拡大して示す断面図である。

図３（Ａ）に示すノズル５１は、単層のシリコン基板２０に形成されている。このノズル５１を接合面２１ｂ側から見た平面図を図４（Ａ）に示す。図４（Ａ）の３Ａ−３Ａ線に沿った断面図が図３（Ａ）となっている。図４（Ａ）において、ストレート部５１１の開口形状は円形状であり、テーパ部５１２の外周形状は四角形状である。言い換えると、ストレート部５１１は円柱形状であり、テーパ部５１２は略四角錐形状である。

図３（Ｂ）に示すノズル５１も、図３（Ａ）に示すノズル５１と同様に、単層のシリコン基板２０に形成されている。このノズル５１を接合面２１ｂ側から見た平面図を図４（Ｂ）に示す。図４（Ｂ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿った断面図が図３（Ｂ）となっている。図４（Ｂ）において、ストレート部５１１の開口形状およびテーパ部５１２の外周形状は、ともに円形状である。言い換えると、ストレート部５１１は円柱形状であり、テーパ部５１２はドーム形状である。

図３（Ｃ）に示すノズル５１は、単層のシリコン基板２０の液体吐出面２１ａ側にエッチングストップ層２４が形成され、エッチングストップ層２４にストレート部５１１が形成され、シリコン基板２０にテーパ部５１２が形成されている。

図３（Ｄ）に示すノズル５１は、シリコン（Ｓｉ）からなる支持層２０ａと、酸化膜（ＳｉＯ_２）からなる中間層（「ＢＯＸ（Buried Oxide）層」ともいう）２０ｂと、シリコン（Ｓｉ）からなる活性層２０ｃとが積層されたＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板２００に形成されている。ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａには、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部５１３と、ノズル５１のストレート部５１１とが形成され、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにテーパ部５１２が形成されている。本例のＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂは、薄く、ストレート部５１１とテーパ部５１２との連通部分になっている。

図３（Ｅ）に示すノズル５１は、支持層２０ａと中間層２０ｂと活性層２０ｃとが積層されたＳＯＩ基板２００に形成されている。ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａには、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部５１３が形成され、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂには、当該ＢＯＸ層２０ｂの厚さによって長さが規定されるノズル５１のストレート部５１１が形成され、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃには、ノズル５１のテーパ部５１２が形成されている。

［ノズル板の製造方法］
以下、ノズル板２１の製造方法について、各種の実施形態に分けて、説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態のノズル板２１の製造方法について、図５の工程図を用いて説明する。第１実施形態では、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すノズル５１を形成する。

まず、図５（Ａ）に示すように、シリコン基板２０の一方の面に、第１の保護膜３１を形成する。

第１の保護膜３１の形成方法としては、ＣＶＤ（化学気相成長）、真空蒸着、スパッタ、熱処理などが挙げられる。第１の保護膜３１として窒化膜を形成する場合、例えば、ＬＰＣＶＤ（減圧化学気相成長）を用いて、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２（ジクロルシラン）とＮＨ_３（アンモニア）との熱反応で窒化膜を生成する。反応圧力は２０〜２００Ｐａ、加熱温度は６５０〜８００℃で行えばよい。第１の保護膜３１の膜圧は特に限定されない。

以下では、第１の保護膜３１として窒化膜を用いる場合を例に説明するが、本発明において、第１の保護膜３１は窒化膜に特に限定されない。

次に、図５（Ｂ）に示すように、フォトリソグラフィックプロセスにより、第１の保護膜３１上に第１のレジスト３２をパターニング（フォトレジスト塗布、プリベーク、露光、現像、および、ポストベーク）し、図５（Ｃ）に示すように、第１のレジスト３２をマスクとして用いて、第１の保護膜３１をエッチングする。

第１の保護膜３１のエッチング方法としては、ウエットエッチング、および、ドライエッチングが挙げられる。例えば、ウエットエッチングの場合には、１００〜１５０℃のリン酸を用いればよい。ドライエッチングの場合には、フッ素系のガスを用いればよい。

次に、図５（Ｄ）に示すように、第１の保護膜３１上の第１のレジスト３２を除去する。例えば、アッシングや、専用のレジスト剥離液を用いる。

次に、図５（Ｅ）に示すように、第１の保護膜３１およびシリコン基板２０上に、フォトリソグラフィックプロセスにて、第２のレジスト３３をパターニングする。

図５（Ｅ）に示す第２のレジスト３３は、第１の保護膜３１上に位置する開口３３０を有する。また、第２のレジスト３３は、シリコン基板２０上の第１の保護膜３１の周辺領域を覆う。

図５（Ｅ）の状態における第２のレジスト３３の開口３３０およびその周囲を拡大して図６（Ａ）の平面透視図に示す。図６（Ａ）において、第２のレジスト３３の開口３３０の形状は、形成しようとする図４（Ａ）に示すノズル５１のストレート部５１１の開口形状と、同一である。また、図６（Ａ）において、第１の保護膜３１の外周３１１の形状は、形成しようとする図４（Ａ）に示すノズル５１のテーパ部５１２の外周形状と、同一である。なお、図６（Ａ）は、第１の保護膜３１の外周３１１の形状を四角形状とした例を示しているが、図６（Ｃ）に示すように四角形状の角（コーナー）を丸くしてもよい。

次に、図５（Ｆ）に示すように、第２のレジスト３３をマスクとして用いて、第１の保護膜３１をエッチングする。そうすると第１の保護膜３１には、第２のレジスト３３の開口３３０と同じ形状の開口３１０が形成される。

以上の図５（Ａ）〜（Ｆ）に示す工程によって、シリコン基板２０の液体吐出面２１ａとは反対側の接合面２１ｂ上に、第１の保護膜３１と第２のレジスト３３とからなるマスク３０が形成される。第１の保護膜３１（第１のマスク）によってノズル５１のテーパ部５１２の外周形状が規定され、第２のレジスト３３（第２のマスク）によってノズル５１のストレート部５１１の開口形状が規定される。

次に、図５（Ｇ）に示すように、第２のレジスト３３をマスクとして用いて、シリコン基板２０をエッチングする。そうすると、シリコン基板２０にストレート形状の貫通孔５１０が形成される。

例えば、ＳＦ_６などのフッ素ガスとＣ_４Ｆ_８などのポリマー堆積を行えるガスとを交互に流し、エッチングとデポジッションとを交互に行いながらエッチングを行う。または、ＳＦ_６などのフッ素系ガスに酸素などの保護膜形成用ガスを添加して、異方性エッチングを行う。

次に、図５（Ｈ）に示すように、アッシングや専用のレジスト剥離液を用いて第２のレジスト３３を除去し、第１の保護膜３１だけシリコン基板２０上に残す。

次に、図５（Ｉ）に示すように、第１の保護膜３１をマスクとして用いて、シリコン基板２０の表面に、第２の保護膜３４を形成する。第１の保護膜３１として窒化膜を用いた場合、第２の保護膜３４として、第１の保護膜３１とは異なる酸化膜を用いるとよい。

第２の保護膜３４の形成方法としては、熱処理、蒸着重合、ＣＶＤ（減圧やプラズマ）などが挙げられる。特に、熱酸化により、シリコン基板２０の全面に酸化膜を形成することが、好ましい。

次に、図５（Ｊ）に示すように、第１の保護膜３１を、ウエットエッチングまたはドライエッチングを用いて、除去する。例えば、ウエットエッチングの場合には高温のリン酸を用い、ドライエッチングの場合には、フッ素ガスを用いればよい。

図５（Ｊ）に示す状態における接合面２１ｂにおける貫通孔５１０およびその周囲を拡大して図６（Ｂ）の平面図に示す。

図６（Ｂ）において、第２の保護膜３４の開口３４１の形状は、形成しようとする図４（Ａ）に示すノズル５１のテーパ部５１２の外周形状と、同一である。第２の保護膜３４の開口３４１内には、シリコン基板２０の接合面２１ｂのうちで、貫通孔５１０の開口縁の近傍の領域２１１（貫通孔５１０の周辺領域）のみ、露出されている。

このような開口３４１を有する第２の保護膜３４は、ストレート形状の貫通孔５１０のうちでノズル５１のストレート部５１１として残す液体吐出面２１ａ側の部分を次のエッチングから保護する一方で、ストレート形状の貫通孔５１０のうちでテーパ形状に変形させる接合面２１ｂ側の部分が次のエッチングにより浸食されるようにノズル５１のテーパ部５１２の外周形状を規定する。

なお、図６（Ａ）に示したように、第１の保護膜３１の外周３１１の形状を四角形状とした場合には、図６（Ｂ）に示したように、第２の保護膜３４の開口３４１の形状も四角形状となる。図６（Ｃ）に示したように、第１の保護膜３１の四角形状の外周３１１の角（コーナー）を丸くした場合には、第２の保護膜３４の四角形状の開口３４１の角も丸くなる。

次に、図５（Ｋ）に示すように、第２の保護膜３４をマスクとして用いて、シリコン基板２０に対して結晶異方性のウエットエッチングを行い、ノズル５１のテーパ部５１２を形成する。図５（Ｊ）に示したストレート形状の貫通孔５１０に着目すると、この貫通孔５１０に対して、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側からエッチングが行われ、ストレート形状の貫通孔５１０のうちで接合面２１ｂ側の部分がテーパ形状に変わってノズル５１のテーパ部５１２が形成されるとともに、ストレート形状の貫通孔５１０のうちで液体吐出面２１ａ側の残り部分がノズル５１のストレート部５１１として残る。

エッチング液には、６０〜１００℃のＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）などを用いればよい。

本実施形態では、結晶異方性のウエットエッチングにより第２の保護膜３４をマスクとして用いてテーパ部５１２を形成するので、ノズル５１のストレート部５１１の長さは、シリコン基板２０の結晶面方位と、第１保護膜３１の外周３１１の幅Ｗｏ（すなわち第２の保護膜３４の開口３４１の幅Ｗｏ）と、シリコン基板２０の厚さとにより定めることが可能である。

次に、図５（Ｌ）に示すように、ウエットエッチングを行って、第２の保護膜３４を除去する。第２の保護膜３４が酸化膜からなる場合には、フッ酸を用いればよい。

以上説明した工程により、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すノズル５１を有するノズル板２１が得られる。

なお、第１の保護膜３１として窒化膜を用い、第２の保護膜３４として酸化膜を用いた場合について説明したが、このような場合に特に限定されない。第２の保護膜３４としてシリコン酸化膜を用いる場合、このシリコン酸化膜とはエッチングの選択比が十分に異なる他の材料を第１の保護膜３１に用いることができる。

本実施形態では、まず、シリコン基板２０の接合面２１ｂ（液体吐出面２１ａとは反対側の液体供給側の面である）に、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状を規定する第１の保護膜３１（第１のマスク）を形成する（図５（Ａ）〜（Ｄ））。形成された第１の保護膜３１は、シリコン基板２０の接合面２１ｂ上の第２の保護膜３４を形成しない領域（図６（Ｂ）の２１１）のみを覆っている。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂに、ノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定するとともに、第１の保護膜３１（第１のマスク）の周辺領域を覆う第２のレジスト３３（第２のマスク）を形成する（図５（Ｅ））。なお、第１の保護膜３１には、第２のレジスト３３をマスクとして用いたエッチングにより、ストレート部５１１の開口形状と同形状の開口３１０を形成しておく（図５（Ｆ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）および第２のレジスト３３（第２のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０にスレート形状の貫通孔５１０を形成する（図５（Ｇ））。次に、貫通孔５１０が形成されたシリコン基板２０から第２のレジスト３３（第２のマスク）を除去する（図５（Ｈ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂのうちで貫通孔５１０の周辺領域（図６（Ｂ）の２１１）のみを露出させる第２の保護膜３４を形成する（図５（Ｉ））。次に、第２の保護膜３４が形成されたシリコン基板２０から第１の保護膜３１（第１のマスク）を除去する（図５（Ｊ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０のストレート形状の貫通孔５１０のうちで第２の保護膜３４により保護されていない接合面２１ｂ側の部分をテーパ形状に変えることによりノズル５１のテーパ部５１２を形成するとともに、ストレート形状の貫通孔５１０のうちで第２の保護膜３４により保護された液体吐出面２１ａ側の部分をノズル５１のストレート部５１１として残す（図５（Ｋ））。そして、シリコン基板２０から第２の保護膜３４を除去する（図５（Ｌ））。そうすると、図３（Ａ）および図４（Ａ）のノズル５１が形成される。

このように、ノズル５１のテーパ部５１２を形成するよりも前にストレート形状の貫通孔５１０を形成し、このストレート形状の貫通孔５１０のうちで一部分をノズル５１のストレート部５１１として残して、その貫通孔５１０の他の部分をノズル５１のテーパ部５１２に変形するので、テーパ部５１２の形成後にストレート部５１１を形成していた従来の方法と比較して、液体の吐出に重要なノズル５１のストレート部５１１がテーパ部５１２の加工誤差を含んでしまうことが防止され、また、テーパ部５１２とストレート部５１１とを互いに異なる面からエッチングして形成していた従来の方法と比較して、ノズル５１のストレート部５１１とテーパ部５１２とを、軸ずれなく、かつ、継ぎ目なく、形成することができる。

本実施形態では、結晶異方性エッチングを用いてノズル５１のテーパ部５１２を形成しており、また、第２の保護膜３４がエッチングストップ機能を有するので、シリコン基板２０の結晶面方位と、第１保護膜３１の外周３１１（すなわち第２の保護膜３４の開口３４１）と、シリコン基板２０の厚さとにより、ストレート部５１１の長さを定めることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態のノズル板２１の製造方法について、図７の工程図を用いて説明する。本実施形態では、図３（Ｂ）に示すノズル５１を形成する。

なお、図７（Ａ）〜（Ｊ）に示す各工程は、図５（Ａ）〜（Ｊ）にそれぞれ示す第１実施形態の各工程と同じ処理である。

本実施形態では、図７（Ｋ）に示すように、シリコン基板２０に対して、等方性のドライエッチングを行って、ノズル５１のテーパ部５１２を形成する。例えば、ＳＦ_６、ＣＦ_４、ＸｅＦ_２などのガスを用いて、等方性エッチングを行えばよい。

このように、本実施形態では、等方性のドライエッチングを用いてノズル５１のテーパ部５１２を形成するので、図７（Ｂ）に示す第１のレジスト３２は、形成しようとするノズル５１のテーパ部５１２の開口面積よりも小さな面積でパターニングしている。

図７（Ｆ）の状態における第２のレジスト３３の開口３３０およびその周囲を拡大して図８（Ａ）の平面透視図に示す。図８（Ａ）において、第２のレジスト３３の開口３３０の形状は、形成しようとする図４（Ｂ）に示すノズル５１のストレート部５１１の開口形状と、同一である。なお、本実施形態では、形成しようとするテーパ部５１２の形状がドーム形状（略円錐形状）であり、第１の保護膜３１の外周３１１の形状は、円形状である。また、第１の保護膜３１の外周３１１の形状は、形成しようとする図４（Ｂ）に示すノズル５１のテーパ部５１２の外周形状よりも小さい。また、第２のレジスト３３は、シリコン基板２０上の第１の保護膜３１の周辺領域を覆う。

また、図７（Ｊ）に示す状態における接合面２１ｂ上の貫通孔５１０およびその周囲を拡大して図８（Ｂ）の平面図に示す。図８（Ｂ）において、第２の保護膜３４の開口３４１の形状は、形成しようとする図４（Ｂ）に示すノズル５１のテーパ部５１２の外周形状よりも小さい。第２の保護膜３４の開口３４１内には、シリコン基板２０の接合面２１ｂのうちで貫通孔５１０の開口縁の近傍の領域２１１（貫通孔５１０の周辺領域）のみ露出されている。

本実施形態では、図７（Ｋ）に示す等方性エッチングにより、ドーム形状（略円錐形状である）のテーパ部５１２が形成される。

その後、図７（Ｌ）に示すように、第１実施形態と同様に、第２の保護膜３４を除去する。

本実施形態では、等方性の非湿式エッチングを用いてノズル５１のテーパ部５１２を形成しているので、ゴミの付着などが発生する事が無く高精度化が図れる。また、テーパ部５１２をドーム形状（略円錐形状）にして形成することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態のノズル板２１の製造方法について、図９の工程図を用いて説明する。本実施形態では、図３（Ａ）に示すノズル５１を形成する。

まず、図９（Ａ）に示すように、シリコン基板２０の一方の面に、第１の保護膜３１を形成する。形成方法は、第１実施形態と同じである。以下では、第１の保護膜３１として窒化膜を用いる場合を例に説明する。

次に、図９（Ｂ）に示すように、フォトリソグラフィックプロセスにより、第１の保護膜３１上に第１のレジスト３２をパターニング（フォトレジスト塗布、プリベーク、露光、現像、および、ポストベーク）し、図９（Ｃ）に示すように、第１のレジスト３２をマスクとして用い、第１の保護膜３１をエッチングする。

図９（Ｃ）に示すエッチングされた第１の保護膜３１は、開口３１０を有し、この開口３１０の形状（第１の保護膜３１の内周形状）は、後に形成しようとする図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すノズル５１のストレート部５１１の開口形状と、同一である。また、第１の保護膜３１の外周形状は、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すノズル５１のテーパ部５１２の外周形状と、同一である。

すなわち、本実際形態において、第１の保護膜３１は、ノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定するとともに、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状を規定する。

次に、図９（Ｄ）に示すように、第１の保護膜３１上の第１のレジスト３２を除去する。

次に、図９（Ｅ）に示すように、第１の保護膜３１およびシリコン基板２０上に、フォトリソグラフィックプロセスにて、第２のレジスト３３をパターニングする。ここで、第２のレジスト３３は、シリコン基板２０上の第１の保護膜３１の周辺領域を覆う。

図９（Ｅ）に示す状態における第１のレジスト３２の開口３１０およびその周囲を拡大して図１１（Ａ）の平面透視図に示す。図１１（Ａ）において、第１の保護膜３１の開口３１０の形状は、形成しようとする図４（Ａ）に示すノズル５１のストレート部５１１の開口形状と、同一である。また、第１の保護膜３１の外周３１１の形状は、形成しようとする図４（Ａ）に示すノズル５１のテーパ部５１２の外周形状と、同一である。

次に、図９（Ｆ）に示すように、第１の保護膜３１をマスクとして用いて、シリコン基板２０をエッチングする。そうすると、シリコン基板２０にストレート形状の貫通孔５１０が形成される。

本実施形態では、ストレート形状の貫通孔５１０を形成する際に第１の保護膜３１をマスクとして用いてシリコン基板２０をエッチングするので、図９（Ｅ）および図１１（Ａ）に示すように、第１の保護膜３１の開口３１０の面積よりも第２のレジスト３３の開口３３０の面積を大きくすることが、好ましい。もしも第１の保護膜３１の開口３１０の形状と第２のレジスト３３の開口３３０の形状とを一致させようとすると、実際には図１０に示すように第１の保護膜３１の開口３１０の軸線３３１と第２のレジスト３３の開口３３０の軸線３３１とがずれてしまい、その結果として、ノズル５１のストレート部５１１およびテーパ部５１２の形状に歪みが生じてしまうとともに、ノズル５１のストレート部５１１とテーパ部５１２との境界に継ぎ目が生じてしまうが、これらの問題が解消される。

図９（Ｇ）〜（Ｋ）に示す各工程は、図５（Ｈ）〜（Ｌ）にそれぞれ示した第１実施形態の各工程と同じ処理である。

図９（Ｉ）に示す状態における接合面２１ｂ上の貫通孔５１０およびその周囲を拡大して図１１（Ｂ）の平面図に示す。

図１１（Ｂ）において、第２の保護膜３４の開口３４１の形状は、形成しようとする図４（Ａ）に示すノズル５１のテーパ部５１２の外周形状と、同一である。第２の保護膜３４の開口３４１内には、シリコン基板２０の接合面２１ｂのうちで、貫通孔５１０の開口縁の近傍の領域２１１（貫通孔５１０の周辺領域）のみ露出されている。

本実施形態では、まず、シリコン基板２０の接合面２１ｂ（液体吐出面２１ａとは反対側の液体供給側の面である）に、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状およびノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定する第１の保護膜３１（第１のマスク）を形成する（図９（Ａ）〜（Ｄ））。形成された第１の保護膜３１は、シリコン基板２０の接合面２１ｂ上の第２の保護膜３４を形成しない領域（図１１（Ｂ）の２１１）を覆っている。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂに、第１の保護膜３１（第１のマスク）の周辺領域を覆う第２のレジスト３３（第２のマスク）を形成する（図９（Ｅ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）および第２のレジスト３３（第２のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０にスレート形状の貫通孔５１０を形成する（図９（Ｆ））。次に、シリコン基板２０から第２のレジスト３３（第２のマスク）を除去する（図９（Ｇ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂのうちで貫通孔５１０の周辺領域（図１１（Ｂ）の２１１）を露出させる第２の保護膜３４を形成する（図９（Ｈ））。次に、シリコン基板２０から第１の保護膜３１（第１のマスク）を除去する（図９（Ｉ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０のストレート形状の貫通孔５１０のうちで第２の保護膜３４により保護されていない接合面２１ｂ側の部分をテーパ形状に変えることによりノズル５１のテーパ部５１２を形成するとともに、ストレート形状の貫通孔５１０のうちで第２の保護膜３４により保護された液体吐出面２１ａ側の部分をノズル５１のストレート部５１１として残す（図９（Ｊ））。そして、シリコン基板２０から第２の保護膜３４を除去する（図９（Ｋ））。そうすると、図３（Ａ）および図４（Ａ）のノズル５１が形成される。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、液体の吐出に重要なノズル５１のストレート部５１１がテーパ部５１２の加工誤差を含んでしまうことが防止され、また、ノズル５１のストレート部５１１とテーパ部５１２とを、軸ずれなく、かつ、継ぎ目なく、形成することができる。

また、本実施形態では、ノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定するとともにノズル５１のテーパ部５１２の外周形状を規定するマスク（第１の保護膜３１）が、１度のパターニングで形成されるので、ノズル５１のストレート部５１１とテーパ部５１２との位置合わせ精度が向上することになる。

（第４実施形態）
第４実施形態のノズル板２１の製造方法について、図１２の工程図を用いて説明する。本実施形態では、図３（Ｃ）に示すノズル５１を形成する。

まず、図１２（Ａ）に示すように、シリコン基板２０の一方の面に、エッチングストップ層２４を形成する。エッチングストップ層２４としては、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる酸化膜、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）からなる窒化膜、炭化シリコン（ＳｉＣ）からなる炭化膜などが挙げられる。なお、シリコン基板２０として、酸化膜付きのシリコン基板を用意した場合には、その酸化膜をそのままエッチングストップ層２４として用いればよい。エッチングストップ層２４の形成方法としては、熱処理、真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤ（化学気相成長）などが挙げられる。エッチングストップ層２４の厚さは、形成しようとするノズル５１のストレート部５１１の長さ（例えば０．１μｍ〜５μｍの範囲内の任意の値）とする。なお、エッチングストップ層２４は、単層の膜ではなく、複数の層で構成してもよい。以下では、エッチングストップ層２４として、ＳｉＯ_２からなる単層の酸化膜を熱処理で形成した場合を例に説明する。

図１２（Ｂ）〜（Ｇ）に示す各工程は、図５（Ａ）〜（Ｆ）にそれぞれ示す第１実施形態の各工程と同じ処理である。簡単に説明すると、図１２（Ｂ）に示すように、シリコン基板２０の他方の面に、第１の保護膜３１を形成し、図１２（Ｃ）に示すように、第１の保護膜３１上に第１のレジスト３２をパターニングし、図１２（Ｄ）に示すように、第１のレジスト３２をマスクとして用いて第１の保護膜３１をエッチングし、図１２（Ｅ）に示すように、第１のレジスト３２を除去し、図１２（Ｆ）に示すように、第２のレジスト３３をパターニングし、図１２（Ｇ）に示すように、第１の保護膜３１をエッチングする。

以上の図１２（Ｂ）〜（Ｇ）に示す工程によって、シリコン基板２０の接合面２１ｂ上に、第１の保護膜３１と第２のレジスト３３とからなるマスク３０が形成される。

次に、図１２（Ｈ）に示すように、第２のレジスト３３をマスクとして用いて、シリコン基板２０をエッチングする。そうすると、シリコン基板２０にストレート形状の貫通孔５１０が形成される。本実施形態では、エッチングストップ層２４でエッチングを止めることができる。

次に、図１２（Ｉ）に示すように、ドライエッチングでエッチングストップ層２４をエッチングして、ノズル５１のストレート部５１１を形成する。

エッチングストップ層２４がＳｉＯ_２などの酸化膜の場合には、エッチングガスとして、フルオロカーボン系ガスおよびフッ素系ガスの何れか一種類のガス、または、複数種類のガスを混合した混合ガスを用いてもよい。これらのガスに酸素や水素などを添加したガスを用いもよい。また、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスに、フルオロカーボン系ガスおよびフッ素系ガスの何れか一種類のガス、または、複数種類のガスを混合した混合ガスを用いてもよく、これらのガスに酸素などを添加したガスを用いもよい。例えば、ＣＦ_４／Ｈ_２、ＣＨＦ_３、ＣＨＦ_３／ＳＦ_６／Ｈｅ、Ｃ４Ｆ_８／Ａｒ／Ｏ_２、ＣＦ_４／ＣＨＦ_３／Ａｒ、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、Ｃ_４Ｆ_８／ＣＯ、Ｃ_５Ｆ_８などが挙げられる。上記ガスを用い、プラズマエッチングにより、異方性エッチングを行う。

エッチングストップ層２４がＳｉＮなどの窒化膜の場合には、エッチングガスとして、フルオロカーボン系ガスおよびフッ素系ガスの何れか一種類のガス、または、複数種類のガスを混合した混合ガスを用いてもよい。これらのガスに酸素や窒素、塩素などを添加したガスを用いもよい。例えば、ＣＨＦ_{３／０２、}ＣＨ_２Ｆ_２、ＮＦ_３／Ｃｌなどが挙げられる。上記ガスを用い、プラズマエッチングにより、異方性エッチングを行う。

図１２（Ｊ）〜（Ｎ）に示す各工程は、図５（Ｈ）〜（Ｌ）にそれぞれ示す第１実施形態の各工程と同様な処理である。

図１２（Ｍ）に示すテーパ部５１２を形成するためのエッチングを行う工程において、エッチングストップ層２４でエッチングが停止するので、テーパ部５１２の深さをシリコン基板２０の厚さによって決めることができる。

なお、図１２（Ｌ）に示す第１の保護膜３１を除去する工程において、エッチングストップ層２４が熱酸化膜であることに因り、第１の保護膜３１と一緒にエッチングされてしまうが、エッチングストップ層２４は膜厚が厚いので残る。更なる高精度化のためには、第１の保護膜３１とは異なる膜を用いることが、好ましい。

本実施形態では、まず、シリコン基板２０の液体吐出面２１ａに、ノズル５１のストレート部５１１の長さに対応する厚さを有するエッチングストップ層２４を形成する（図１２（Ａ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂに、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状を規定する第１の保護膜３１（第１のマスク）を形成する（図１２（Ｂ）〜（Ｅ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂに、ノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定するとともに、第１の保護膜３１（第１のマスク）の周辺領域を覆う第２のレジスト３３（第２のマスク）を形成する（図１２（Ｆ））。なお、第１の保護膜３１には、第２のレジスト３３をマスクとして用いたエッチングにより、ストレート部５１１の開口形状と同形状の開口３１０を形成しておく（図１２（Ｇ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）および第２のレジスト３３（第２のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０にスレート形状の貫通孔５１０を形成する（図１２（Ｈ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、ストレート形状の貫通孔５１０を介してエッチングストップ層２４に対してエッチングを行って、エッチングストップ層２４に貫通孔５１０から連続するノズル５１のストレート部５１１を形成する（図１２（Ｉ））。次に、シリコン基板２０から第２のレジスト３３（第２のマスク）を除去する（図１２（Ｊ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂのうちで貫通孔５１０の周辺領域のみを露出させる第２の保護膜３４を形成する（図１２（Ｋ））。次に、シリコン基板２０から第１の保護膜３１（第１のマスク）を除去する（図１２（Ｌ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０に形成されているストレート形状の貫通孔５１０をテーパ形状に変えることによりノズル５１のテーパ部５１２を形成する（図１２（Ｍ））。そして、シリコン基板２０から第２の保護膜３４を除去する（図１２（Ｎ））。そうすると、図３（Ｃ）のノズル５１が形成されたノズル板２１が得られる。

このように、ノズル５１のテーパ部５１２を形成するよりも前にストレート形状の貫通孔５１０およびノズル５１のストレート部５１１を形成し、ストレート形状の貫通孔５１０をノズル５１のテーパ部５１２に変形するので、テーパ部５１２の形成後にストレート部５１１を形成していた従来の方法と比較して、液体の吐出に重要なノズル５１のストレート部５１１がテーパ部５１２の加工誤差を含んでしまうことが防止され、また、テーパ部５１２とストレート部５１１とを互いに異なる面からエッチングして形成していた従来の方法と比較して、ノズル５１のストレート部５１１とテーパ部５１２とを、軸ずれなく、かつ、継ぎ目なく、形成することができる。

また、ノズル５１のストレート部５１１の長さがエッチングストップ層２４の厚さで規定されるとともに、ノズル５１のテーパ部５１２の深さがシリコン基板２０の厚さで規定されるので、高精度のノズル５１を形成することが可能となる。

（第５実施形態）
第５実施形態のノズル板２１の製造方法について、図１３の工程図を用いて説明する。本実施形態では、図３（Ｃ）に示すノズル５１を形成する。

図１３（Ａ）、（Ｂ）に示す各工程は、図１２（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す第４実施形態の各工程と同じ処理である。簡単に説明すると、図１３（Ａ）に示すように、シリコン基板２０の一方の面に、エッチングストップ層２４を形成し、図１３（Ｂ）に示すように、シリコン基板２０の他方の面に、第１の保護膜３１を形成する。

図１３（Ｃ）〜（Ｆ）に示す各工程は、図９（Ｂ）〜（Ｅ）にそれぞれ示す第３実施形態の各工程と同じ処理である。簡単に説明すると、図１３（Ｃ）に示すように、第１の保護膜３１上に第１のレジスト３２をパターニングし、図１３（Ｄ）に示すように、第１のレジスト３２をマスクとして用いて第１の保護膜３１をエッチングし、図１３（Ｅ）に示すように、第１のレジスト３２を除去し、図１３（Ｆ）に示すように、第２のレジスト３３をパターニングする。

次に、図１３（Ｇ）に示すように、第１の保護膜３１をマスクとして用いて、シリコン基板２０をエッチングする。

図１３（Ｈ）〜（Ｍ）に示す各工程は、図１２（Ｉ）〜（Ｎ）にそれぞれ示す第４実施形態の各工程と同じ処理である。簡単に説明すると、図１３（Ｈ）に示すように、ドライエッチングでエッチングストップ層２４をエッチングして、ノズル５１のストレート部５１１を形成し、図１３（Ｉ）に示すように、第２のレジスト３３を除去し、図１３（Ｊ）に示すように、シリコン基板２０に、第１の保護膜３１をマスクとして用いて第２の保護膜３４を形成し、図１３（Ｋ）に示すように、第１の保護膜３１を除去し、図１３（Ｌ）に示すように、シリコン基板２０に対して結晶異方性のウエットエッチングを行ってノズル５１のテーパ部５１２を形成し、図１３（Ｍ）に示すように、第２の保護膜３４を除去する。

本実施形態では、まず、シリコン基板２０の液体吐出面２１ａに、ノズル５１のストレート部５１１の長さに対応する厚さを有するエッチングストップ層２４を形成する（図１３（Ａ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂに、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状およびノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定する第１の保護膜３１（第１のマスク）を形成する（図１３（Ｂ）〜（Ｅ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂに、第１の保護膜３１（第１のマスク）の周辺領域を覆う第２のレジスト３３（第２のマスク）を形成する（図１３（Ｆ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）および第２のレジスト３３（第２のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０にスレート形状の貫通孔５１０を形成する（図１３（Ｇ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、ストレート形状の貫通孔５１０を介してエッチングストップ層２４に対してエッチングを行って、エッチングストップ層２４にノズル５１のストレート部５１１を形成する（図１３（Ｈ））。次に、シリコン基板２０から第２のレジスト３３（第２のマスク）を除去する（図１３（Ｉ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）を用いて、シリコン基板２０の接合面２１ｂのうちで貫通孔５１０の周辺領域のみを露出させる第２の保護膜３４を形成する（図１３（Ｊ））。次に、シリコン基板２０から第１の保護膜３１（第１のマスク）を除去する（図１３（Ｋ））。次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂ側から、シリコン基板２０に対してエッチングを行って、シリコン基板２０に形成されているストレート形状の貫通孔５１０をテーパ形状に変えることによりノズル５１のテーパ部５１２を形成する（図１３（Ｌ））。そして、シリコン基板２０から第２の保護膜３４を除去する（図１３（Ｍ））。そうすると、図３（Ｃ）のノズル５１が形成されたノズル板２１が得られる。

このような本実施形態によれば、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状とストレート部５１１の開口形状とが、一度のマスク形成工程によって規定されるので、複数回のマスク形成工程を行ってノズル５１のテーパ部５１２の外周形状とストレート部５１１の開口形状とを規定する場合と比較して、ノズル５１のストレート部５１１とテーパ部５１２との位置合わせ精度を向上させることができる。

（第６実施形態）
第６実施形態のノズル板２１の製造方法について、図１４および図１５の工程図を用いて説明する。本実施形態では、図３（Ｄ）に示すノズル５１を形成する。

まず、図１４（Ａ）に示すように、ノズル板２１の材料としてＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板２００を用意する。ＳＯＩ基板２００は、Ｓｉ（シリコン）からなる支持層２０ａと、ＳｉＯ_２（二酸化シリコン）からなるＢＯＸ（Buried Oxide）層２０ｂと、Ｓｉ（シリコン）からなる活性層２０ｃとが積層された構造を有する。

なお、図１４（Ｂ）〜（Ｇ）に示す各工程は、図５（Ａ）〜（Ｆ）にそれぞれ示す第１実施形態の各工程と同じ処理である。第１実施形態ではシリコン基板２０を用いたが、本実施形態ではシリコン基板２０の代わりに前述のＳＯＩ基板２００を用いる点が異なるのみであり、各工程の詳細については、第１実施形態において既に説明したので、ここではその説明を省略する。

次に、図１５（Ｈ）に示すように、第２のレジスト３３をマスクとして用いるとともに、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂをエッチングストップ層として用いて、ドライエッチングを行って、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにストレート形状の貫通孔５１０を形成する。ここで、例えば、ＳＦ_６などのフッ素ガスとＣ_４Ｆ_８などのポリマー堆積を行えるガスとを交互に流し、エッチングとデポジッションとを交互に行いながらエッチングを行う。または、ＳＦ_６などのフッ素系ガスに酸素などの保護膜形成用ガスを添加して、異方性エッチングを行う。

次に、図１５（Ｉ）に示すように、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂに対してエッチングを行う。ここで、ドライエッチングの場合には、例えば、Ａｒ、Ｃ_４Ｆ_８プラズマを用いてエッチングすればよい。ウエットエッチングの場合には、例えば、バッファードフッ酸を用いてエッチングすればよい。

次に、図１５（Ｊ）に示すように、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに対してドライエッチングを行い、ノズル５１のストレート部５１１を形成する。ここで、例えば、ＳＦ_６などのフッ素ガスとＣ_４Ｆ_８などのポリマー堆積を行えるガスとを交互に流し、エッチングとデポジッションとを交互に行いながらエッチングを行う。または、ＳＦ_６などのフッ素系ガスに酸素などの保護膜形成用ガスを添加して、異方性エッチングを行う。ストレート部５１１の長さは、エッチング時間で規定することができる。

次に、図１５（Ｋ）に示すように、アッシングや専用のレジスト剥離液を用いて、第２のレジスト３３を除去する。

次に、図１５（Ｌ）に示すように、第１の保護膜３１をマスクとして用いて、ＳＯＩ基板２００の表面に、第２の保護膜３４を形成する。第１の保護膜３１として窒化膜を用いた場合、第２の保護膜３４として、第１の保護膜３１とは異なる酸化膜を用いるとよい。第２の保護膜３４の形成方法としては、熱処理、蒸着重合、ＣＶＤ（減圧やプラズマ）などが挙げられる。特に、熱酸化により、ＳＯＩ基板２００の全面に酸化膜を形成することが、好ましい。

次に、図１５（Ｍ）に示すように、第１の保護膜３１を、ウエットエッチングまたはドライエッチングを用いて、除去する。例えば、ウエットエッチングの場合には高温のリン酸を用い、ドライエッチングの場合には、フッ素ガスを用いればよい。

なお、第２の保護膜３４は、ＳＯＩ基板２００の液体吐出面２１ａとは反対側の接合面２１ｂのうちで、貫通孔５１０の周辺のみを露出させている。

次に、図１５（Ｎ）に示すように、ＳＯＩ基板２００に対して、結晶異方性のウエットエッチングを行い、ストレート形状の貫通孔５１０をテーパ形状に変化させてノズル５１のテーパ部５１２を形成する。エッチング液には、６０〜１００℃のＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）などを用いればよい。

次に、図１５（Ｏ）に示すように、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部（凹部）を形成するための第３のレジスト３５をパターニングする。

次に、図１５（Ｐ）に示すように、第３のレジスト３５を用いて、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａの表面の第２の保護膜３４に対して、エッチング行う。ドライエッチングの場合は、例えば、Ａｒ、Ｃ_４Ｆ_８プラズマを用いてエッチングすればよい。ウエットエッチングの場合には、例えば、バッファードフッ酸を用いてエッチングすればよい。

次に、図１５（Ｑ）に示すように、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに対して、ドライエッチングまたはウエットエッチングを行い、ザグリ部５１３（凹部）を形成する。ドライエッチングの場合、例えば、ＳＦ_６などのフッ素ガスとＣ_４Ｆ_８などのポリマー堆積を行えるガスとを交互に流し、エッチングとデポジッションとを交互に行いながらエッチングを行う。または、ＳＦ_６などのフッ素系ガスに酸素などの保護膜形成用ガスを添加して、異方性エッチングを行う。ここで、エッチング条件は、ザグリ部５１３の得たい形状に応じて適宜決定する。

次に、図１５（Ｒ）に示すように、アッシングやレジスト剥離液を用いて、第３のレジスト３５を除去する。

次に、図１５（Ｓ）に示すように、ウエットエッチングにより、第２の保護膜３４を除去する。第２の保護膜３４が酸化膜からなる場合には、フッ酸を用いて、ウエットエッチングを行えばよい。

以上のように、本実施形態では、ＳＯＩ基板２００を用意し（図１４（Ａ））、まず、ＳＯＩ基板２００の液体吐出面２１ａ側とは反対側の接合面２１ｂに、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状を規定するとともに、第２の保護膜３４を形成しない領域を覆う第１の保護膜３１（第１のマスク）を形成する（図１４（Ｂ）〜（Ｅ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）が形成されたシリコン基板２０の接合面２１ｂに、ノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定するとともに、第１の保護膜３１（第１のマスク）の周辺領域を覆う第２のレジスト３３（第２のマスク）を形成する（図１４（Ｆ））。第１の保護膜３１は、第２のレジスト３３を用いてエッチングする（図１４（Ｇ））。

なお、本実施形態でも、図１４（Ｂ）〜（Ｇ）に示す各工程を行う代りに、第３実施形態において説明したように、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂに、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状およびノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定する第１の保護膜３１（第１のマスク）を形成し、次に、シリコン基板２０の接合面２１ｂに、第１の保護膜３１（第１のマスク）の周辺領域を覆う第２のレジスト３３（第２のマスク）を形成するようにしてもよい。

その後、第１の保護膜３１（第１のマスク）および第２のレジスト３３（第２のマスク）を用いて、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ＳＯＩ基板２００に対してエッチングを行って、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにスレート形状の貫通孔５１０を形成する（図１５（Ｈ））。次に、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ストレート形状の貫通孔５１０を介して、ＳＯＩ基板２００の中間層２０ｂおよび支持層２０ａに対してエッチングを行う（図１５（Ｉ）および（Ｊ））。ここで、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａにノズル５１のストレート部５１１が形成される。次に、ＳＯＩ基板２００から第２のレジスト３３（第２のマスク）を除去する（図１５（Ｋ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）を用いて、第２の保護膜３４を形成する（図１５（Ｌ））。次に、ＳＯＩ基板２００から第１の保護膜３１（第１のマスク）を除去する（図１５（Ｍ））。次に、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ＳＯＩ基板２００に対してエッチングを行って、ＳＯＩ基板２０の活性層２０ｃのストレート形状の貫通孔５１０をテーパ形状に変えることによりＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにノズル５１のテーパ部５１２を形成する（図１５（Ｎ））。次に、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部５１３を形成する（図１５（Ｏ）〜（Ｒ））。そして、ＳＯＩ基板２００から第２の保護膜３４を除去する（図１５（Ｓ））。そうすると、図３（Ｄ）のノズル５１を有するノズル板２１が得られる。

（第７実施形態）
第７実施形態のノズル板２１の製造方法について、図１４および図１６の工程図を用いて説明する。

本実施形態では、第６実施形態と同様、ＳＯＩ基板２００を用意し（図１４（Ａ））、図１４（Ｂ）〜（Ｇ）に示す各工程を行う。

次に、図１６（Ｈ）に示すように、第２のレジスト３３をマスクとして用いるとともに、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂをエッチングストップ層として用いて、ドライエッチングを行って、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにストレート形状の貫通孔５１０を形成する。

次に、図１６（Ｉ）に示すように、アッシングや専用のレジスト剥離液を用いて、第２のレジスト３３を除去する。

次に、図１６（Ｊ）に示すように、第１の保護膜３１をマスクとして用いて、ＳＯＩ基板２００の表面に、第２の保護膜３４を形成する。第１の保護膜３１として窒化膜を用いた場合、第２の保護膜３４として、第１の保護膜３１とは異なる酸化膜を用いるとよい。第２の保護膜３４の形成方法としては、熱処理、蒸着重合、ＣＶＤ（減圧やプラズマ）などが挙げられる。特に、熱酸化により、シリコン基板２０の全面に酸化膜を形成することが、好ましい。

次に、図１６（Ｋ）に示すように、第１の保護膜３１を、ウエットエッチングまたはドライエッチングを用いて、除去する。例えば、ウエットエッチングの場合には高温のリン酸を用い、ドライエッチングの場合には、フッ素ガスを用いればよい。

次に、図１６（Ｌ）に示すように、ＳＯＩ基板２００に対して、結晶異方性のウエットエッチングを行い、貫通孔５１０の一部分（接合面２１ｂ側の部分）をテーパ形状に変化させてノズル５１のテーパ部５１２を形成する。エッチング液には、６０〜１００℃のＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）などを用いればよい。

次に、図１６（Ｍ）〜（Ｑ）に示すように、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部５１３を形成する。ここで、図１６（Ｍ）の工程が図１５（Ｏ）の工程に相当し、図１６（Ｎ）の工程が図１５（Ｐ）の工程に相当し、図１６（Ｏ）および（Ｐ）の工程が図１５（Ｑ）の工程に相当し、図１６（Ｑ）の工程が図１５（Ｒ）の工程に相当する。

なお、第６実施形態のザグリ部形成処理（図１５（Ｏ）〜（Ｒ））では、特に図１５（Ｑ）に示すようにＳＯＩ基板２００の支持層２０ａの途中までエッチングしてザグリ部５１３を形成したが、本実施形態では、図１６（Ｏ）に示すように、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂをエッチングストップ層として用いてＳＯＩ基板２００の支持層２０ａの厚さに相当するエッチングを行い、さらに、図１６（Ｐ）に示すように、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂをエッチングして、ザグリ部５１３を形成している。

そして、図１６（Ｒ）に示すように、第２の保護膜３４を除去する。

以上のように、本実施形態では、ＳＯＩ基板２００を用意し（図１４（Ａ））、まず、ＳＯＩ基板２００の液体吐出面２１ａ側とは反対側の接合面２１ｂに、ノズル５１のテーパ部５１２の外周形状を規定するとともに、第２の保護膜３４を形成しない領域を覆う第１の保護膜３１（第１のマスク）を形成する（図１４（Ｂ）〜（Ｅ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）が形成されたＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂに、ノズル５１のストレート部５１１の開口形状を規定するとともに、第１の保護膜３１（第１のマスク）の周辺領域を覆う第２のレジスト３３（第２のマスク）を形成する（図１４（Ｆ））。第１の保護膜３１は第２のレジスト３３を用いてエッチングする（図１４（Ｇ））。

その後、第１の保護膜３１（第１のマスク）および第２のレジスト３３（第２のマスク）を用いて、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ＳＯＩ基板２００に対してエッチングを行って、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにスレート形状の貫通孔５１０を形成する（図１６（Ｈ））。次に、ＳＯＩ基板２００から第２のレジスト３３（第２のマスク）を除去する（図１６（Ｉ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）を用いて、第２の保護膜３４を形成する（図１６（Ｊ））。次に、ＳＯＩ基板２００から第１の保護膜３１（第１のマスク）を除去する（図１６（Ｋ））。次に、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ＳＯＩ基板２００に対してエッチングを行って、ＳＯＩ基板２０の活性層２０ｃのストレート形状の貫通孔５１０の一部をテーパ形状に変えることによりＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにノズル５１のテーパ部５１２を形成する（図１６（Ｌ））。次に、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部５１３を形成する（図１６（Ｍ）〜（Ｑ））。そして、ＳＯＩ基板２００から第２の保護膜３４を除去する（図１６（Ｒ））。

（第８実施形態）
第８実施形態のノズル板２１の製造方法について、図１４および図１７の工程図を用いて説明する。本実施形態では、図３（Ｅ）に示すノズル５１を形成する。

本実施形態では、第６実施形態と同様、ＳＯＩ基板２００を用意し（図１４（Ａ））、図１４（Ｂ）〜（Ｇ）に示す各工程を行う。ただし、本実施形態に用いるＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂは、形成しようとするノズル５１のストレート部５１１の長さと同じ厚みを有する。

次に、図１７（Ｈ）に示すように、第２のレジスト３３をマスクとして用いるとともに、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂをエッチングストップ層として用いて、ドライエッチングを行って、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにストレート形状の貫通孔５１０を形成する。ここで、例えば、ＳＦ_６などのフッ素ガスとＣ_４Ｆ_８などのポリマー堆積を行えるガスとを交互に流し、エッチングとデポジッションとを交互に行いながらエッチングを行う。または、ＳＦ_６などのフッ素系ガスに酸素などの保護膜形成用ガスを添加して、異方性エッチングを行う。

次に、図１７（Ｉ）に示すように、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂに対してエッチングを行う。ここで、ドライエッチングの場合には、例えば、Ａｒ、Ｃ_４Ｆ_８プラズマを用いてエッチングすればよい。ウエットエッチングの場合には、例えば、バッファードフッ酸を用いてエッチングすればよい。

次に、図１７（Ｊ）に示すように、アッシングや専用のレジスト剥離液を用いて、第２のレジスト３３を除去する。

次に、図１７（Ｋ）に示すように、第１の保護膜３１をマスクとして用いて、ＳＯＩ基板２００の表面に、第２の保護膜３４を形成する。第１の保護膜３１として窒化膜を用いた場合、第２の保護膜３４として、第１の保護膜３１とは異なる酸化膜を用いるとよい。第２の保護膜３４の形成方法としては、熱処理、蒸着重合、ＣＶＤ（減圧やプラズマ）などが挙げられる。特に、熱酸化により、ＳＯＩ基板２００の全面に酸化膜を形成することが、好ましい。

次に、図１７（Ｌ）に示すように、第１の保護膜３１を、ウエットエッチングまたはドライエッチングを用いて、除去する。例えば、ウエットエッチングの場合には高温のリン酸を用い、ドライエッチングの場合には、フッ素ガスを用いればよい。

次に、図１７（Ｍ）に示すように、ＳＯＩ基板２００に対して、結晶異方性のウエットエッチングを行い、ストレート形状の貫通孔５１０をテーパ形状に変化させてノズル５１のテーパ部５１２を形成する。エッチング液には、６０〜１００℃のＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）などを用いればよい。

次に、図１７（Ｎ）に示すように、ウエットエッチングにより、第２の保護膜３４を除去する。第２の保護膜３４が酸化膜からなる場合には、フッ酸を用いて、ウエットエッチングを行えばよい。

次に、図１７（Ｏ）に示すように、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部（凹部）を形成するための第３のレジスト３５をパターニングする。

次に、図１７（Ｐ）に示すように、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに対して、ドライエッチングまたはウエットエッチングを行い、ザグリ部５１３（凹部）を形成する。ドライエッチングの場合、例えば、ＳＦ_６などのフッ素ガスとＣ_４Ｆ_８などのポリマー堆積を行えるガスとを交互に流し、エッチングとデポジッションとを交互に行いながらエッチングを行う。または、ＳＦ_６などのフッ素系ガスに酸素などの保護膜形成用ガスを添加して、異方性エッチングを行う。ここで、エッチング条件は、ザグリ部５１３の得たい形状に応じて適宜決定する。

次に、図１７（Ｑ）に示すように、アッシングやレジスト剥離液を用いて、第３のレジスト３５を除去する。

その後、第１の保護膜３１（第１のマスク）および第２のレジスト３３（第２のマスク）を用いて、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ＳＯＩ基板２００に対してエッチングを行って、ＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにスレート形状の貫通孔５１０を形成する（図１７（Ｈ））。次に、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ストレート形状の貫通孔５１０を介して、ＳＯＩ基板２００の中間層２０ｂに対してエッチングを行う（図１７（Ｉ））。ここで、ＳＯＩ基板２００のＢＯＸ層２０ｂにノズル５１のストレート部５１１が形成される。次に、ＳＯＩ基板２００から第２のレジスト３３（第２のマスク）を除去する（図１７（Ｊ））。次に、第１の保護膜３１（第１のマスク）を用いて、第２の保護膜３４を形成する（図１７（Ｋ））。ここで、第２の保護膜３４は、貫通孔５１０はエッチングから保護せず、その一方で、ノズル５１のストレート部５１１をエッチングから保護する。次に、ＳＯＩ基板２００から第１の保護膜３１（第１のマスク）を除去する（図１７（Ｌ））。次に、ＳＯＩ基板２００の接合面２１ｂ側から、ＳＯＩ基板２００に対してエッチングを行って、ＳＯＩ基板２０の活性層２０ｃのストレート形状の貫通孔５１０をテーパ形状に変えることによりＳＯＩ基板２００の活性層２０ｃにノズル５１のテーパ部５１２を形成する（図１７（Ｍ））。次に、ＳＯＩ基板２００から第２の保護膜３４を除去する（図１７（Ｎ））。そして、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａに、ノズル５１のストレート部５１１よりも開口面積が大きな凹形状のザグリ部５１３を形成する（図１７（Ｏ）〜（Ｑ））。そうすると、図３（Ｅ）のノズル５１を有するノズル板２１が得られる。

（第９実施形態）
第９実施形態のノズル板２１の製造方法について、図１４、図１７および図１８の工程図を用いて説明する。本実施形態では、図３（Ｅ）に示すノズル５１を形成する。

本実施形態では、第８実施形態と同様、ＳＯＩ基板２００を用意し（図１４（Ａ））、図１４（Ｂ））〜（Ｇ）に示す各工程，および、図１７（Ｈ）〜（Ｍ）に示す各工程を行う。ここまでの各工程は、既に説明したので、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図１８（Ｎ）〜図１８（Ｐ）に示すように、ＳＯＩ基板２００の支持層２０ａにザグリ部５１３を形成した後、図１８（Ｑ）に示すように、第２の保護膜３４を除去する。

図１８（Ｎ）の工程は図１６（Ｍ）の工程と、図１８（Ｏ）の工程は図１６（Ｎ）の工程と、図１８（Ｐ）の工程は図１６（Ｏ）の工程と、図１８（Ｑ）の工程は図１６（Ｒ）の工程と、それぞれ同じであり、既に第７実施形態において説明したので、ここでは各工程の説明を省略する。

以上、第１実施形態から第９実施形態までのいずれかの製造方法によって製造したノズル板２１を、図２の圧力室板２２に接合することにより、ノズル５１に連通する圧力室５２を備える液体吐出ヘッド５０が得られる。図２の液体吐出ヘッド５０の場合、例えば、圧力室５２、液体供給口５３および共通流路５５が形成されている圧力室板２２と、圧電素子５８が形成されている振動板２３とからなる構造体に、ノズル板２１を接合する。ノズル板２１と圧力室板２２とを接合した後に、圧力室板２２に対して振動板２３を接合してもよい。

なお、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。

液体吐出ヘッドの一例の全体構成を示す平面透視図である。図１の２−２線に沿った断面図である。ストレート部とテーパ部とを有する各種のノズルを示す拡大断面図である。ノズルの液体供給側から見た拡大平面図である。第１実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第１実施形態のノズル板の製造方法の説明に用いる拡大平面図である。第２実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第２実施形態のノズル板の製造方法の説明に用いる拡大平面図である。第３実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第３実施形態のノズル板の製造方法の説明に用いる説明図である。第３実施形態のノズル板の製造方法の説明に用いる拡大平面図である。第４実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第５実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第６実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第７実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第８実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第９実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。第１０実施形態のノズル板の製造方法を示す工程図である。

符号の説明

２０…シリコン基板、２０ａ…ＳＯＩ基板の支持層、２０ｂ…ＳＯＩ基板のＢＯＸ層（中間層）、２０ｃ…ＳＯＩ基板の活性層、２１…ノズル板、２１ａ…ノズル板の液体吐出面（第２の面）、２１ｂ…ノズル板の接合面（第１の面）、２２…圧力室板、２３…振動板、２４…エッチングストップ層、３１…第１の保護膜（第１のマスク）、３２…第１のレジスト、３３…第２のレジスト（第２のマスク）、３４…第２の保護膜、５０…液体吐出ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…液体供給口、５４…液体吐出素子、５８…圧電素子、２００…ＳＯＩ基板、５１１…ノズルのストレート部、５１２…ノズルのテーパ部、５１３…ザグリ部

Claims

所定の基板に、前記基板の第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記第１の面とは反対側の第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、
前記基板に対して第１のエッチングを行って、前記基板にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、
前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第２のエッチングを行って、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第１の面側の部分をテーパ形状に変えることにより前記ノズルの前記テーパ部を形成するとともに、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第２の面側の残り部分を前記ノズルの前記ストレート部として残す第２のエッチング工程と、
を備えることを特徴とするノズル板の製造方法。
シリコンからなる支持層と、酸化膜からなる中間層と、シリコンからなる活性層とが積層されている基板に、前記基板の前記活性層が配置されている第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記支持層が配置されている第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、
前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板の前記活性層にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、
前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第２のエッチングを行って、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第１の面側の部分をテーパ形状に変えることにより前記ノズルの前記テーパ部を形成するとともに、ストレート形状の前記貫通孔のうちで前記第２の面側の残り部分を前記ノズルの前記ストレート部として残す第２のエッチング工程と、
前記基板の前記支持層に、前記ノズルの前記ストレート部よりも開口面積が大きな凹形状を有し、前記ノズルの前記ストレート部に連通するザグリ部を形成する工程と、
を備えることを特徴とするノズル板の製造方法。
前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、
前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１の面側から前記第１のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、
前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のノズル板の製造方法。
前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状および前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、
前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、
前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のノズル板の製造方法。
所定の基板に、前記基板の第１の面側に開口しているテーパ部と該テーパ部に連通し前記基板の前記第１の面とは反対側の第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、
前記基板の前記第２の面に、前記ノズルの前記ストレート部の長さに対応する厚さを有するエッチングストップ層を形成するエッチングストップ層形成工程と、
前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、
前記貫通孔が形成された前記基板の前記第１の面側から前記貫通孔を介して第２のエッチングを行って、前記エッチングストップ層に前記貫通孔から連続する前記ノズルの前記ストレート部を形成する第２のエッチング工程と、
前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第３のエッチングを行って、前記基板に形成されているストレート形状の前記貫通孔をテーパ形状に変えることにより前記ノズルの前記テーパ部を形成する第３のエッチング工程と、
を備えることを特徴とするノズル板の製造方法。
シリコンからなる支持層と、酸化膜からなる中間層と、シリコンからなる活性層とが積層されている基板に、前記基板の前記活性層が配置されている第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記支持層が配置されている第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、
前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板の前記活性層にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、
前記貫通孔が形成された前記基板の前記第１の面側から前記貫通孔を介して第２のエッチングを行って、前記基板の前記支持層に前記貫通孔と連通する前記ノズルの前記ストレート部を形成する第２のエッチング工程と、
前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第３のエッチングを行って、前記基板の前記活性層に形成されているストレート形状の前記貫通孔をテーパ形状に変えることにより前記基板の前記活性層に前記ノズルの前記テーパ部を形成する第３のエッチング工程と、
前記基板の前記支持層に、前記ノズルの前記ストレート部よりも開口面積が大きな凹形状を有し、前記ノズルの前記ストレート部に連通するザグリ部を形成する工程と、
を備えることを特徴とするノズル板の製造方法。
シリコンからなる支持層と、酸化膜からなる中間層と、シリコンからなる活性層とが積層されている基板に、前記基板の前記活性層が配置されている第１の面側に開口しているテーパ部と、該テーパ部に連通し前記基板の前記支持層が配置されている第２の面側に開口しているストレート部とを有するノズルを形成するノズル板の製造方法において、
前記基板の前記第１の面側から第１のエッチングを行って、前記基板の前記活性層にストレート形状の貫通孔を形成する第１のエッチング工程と、
前記貫通孔が形成された前記基板の前記第１の面側から前記貫通孔を介して第２のエッチングを行って、前記基板の前記中間層に前記貫通孔から連続する前記ノズルの前記ストレート部を形成する第２のエッチング工程と
前記基板の前記第１の面のうちで前記貫通孔の周辺のみを露出させる保護膜を前記基板の表面に形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜が形成された前記基板の前記第１の面側から第３のエッチングを行って、前記基板の前記活性層に形成されているストレート形状の前記貫通孔をテーパ形状に変えることにより前記基板の前記活性層に前記ノズルの前記テーパ部を形成する第３のエッチング工程と、
前記基板の前記支持層に、前記ノズルの前記ストレート部よりも開口面積が大きな凹形状を有し、前記ノズルの前記ストレート部に連通するザグリ部を形成する工程と、
を備えることを特徴とするノズル板の製造方法。
前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、
前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１のエッチング工程および前記第２のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、
前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、
を備えることを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載のノズル板の製造方法。
前記基板の前記第１の面に、前記ノズルの前記テーパ部の外周形状および前記ノズルの前記ストレート部の開口形状を規定するとともに、前記保護膜を形成しない領域を覆う第１のマスクを形成する第１のマスク形成工程と、
前記第１のマスクが形成された前記基板の前記第１の面に、前記第１のマスクの周辺領域を覆う第２のマスクを形成する第２のマスク形成工程と、
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクを用いて前記第１のエッチング工程および前記第１のエッチング工程を行った後に、前記貫通孔が形成された前記基板から前記第２のマスクを除去する第１のマスク除去工程と、
前記第１のマスクを用いて前記保護膜形成工程を行った後に、前記保護膜が形成された前記基板から前記第１のマスクを除去する第２のマスク除去工程と、
を備えることを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載のノズル板の製造方法。
前記請求項１乃至請求項９のうち何れか１項に記載のノズル板の製造方法によって形成されたノズル板を用いて、前記ノズルに連通する圧力室を少なくとも備える液体吐出ヘッドを製造することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。