JP4163075B2 - Nozzle plate manufacturing method - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a method for manufacturing a nozzle plate used in a fine dot forming apparatus for forming a fine pattern with fine dots.
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。 In the past, ink jet printers have been exclusively used as printers, literally on paper. However, in recent years, focusing on the versatility and low cost of inkjet printer technology, the formation of fine patterns such as color filters for liquid crystal display devices and the formation of conductor patterns on printed wiring boards, which have been processed by conventional photolithography technology. Inkjet printers are attracting attention for such applications. Therefore, in recent years, there has been a development of a micro dot forming apparatus capable of forming a micro pattern with high accuracy by directly drawing micro ink dots on a drawing target (for example, a color filter for liquid crystal display or a printed wiring board). It is active.
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。 In such a minute dot forming apparatus, a nozzle plate having high discharge characteristics such as discharge stability and high landing accuracy is required.
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。
The structure and manufacturing method of the conventional nozzle plate will be described below.
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。
The conventional nozzle plate is composed of an SOI (Silicon on Insulator)
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。
しかしながら、従来の構成には以下のような問題がある。 However, the conventional configuration has the following problems.
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。 In this reference, an SOI substrate is used and the shape of the droplet discharge portion is processed by dry etching. However, the processing accuracy is described as ± 1 μm, and the processing accuracy is low for application to a fine dot forming apparatus. Further, in this example, the etching on the ink inflow side is performed under the condition that causes an undercut, and the ink inflow side is tapered. At this time, since the thickness on the ink inflow side is 100 μm, the ink inlet is increased to several tens of μm. As a result, there is a problem in that the integration degree of the nozzles is lowered and the drawing resolution is not improved.
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。 As a measure for improving processing accuracy and nozzle integration (not described in the reference), a method of reducing the etching amount of the ink discharge port and the etching amount of the ink inlet is conceivable. That is, if the etching amount is reduced, the processing variation and undercut are reduced accordingly, so that the processing accuracy is improved in principle and the degree of integration is also improved.
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。 In this example, since the discharge side nozzle hole and the inflow side nozzle hole are processed by etching penetrating the substrate, it is necessary to reduce the thickness of the SOI substrate in order to reduce the etching amount. However, if the thickness of the substrate is reduced in this reference, the rigidity of the substrate itself is lowered, and there is a problem that the shape accuracy is greatly lowered when a mask pattern for determining an etching shape is generated due to the deformation of the substrate.
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。 Furthermore, in this example, the discharge-side nozzle hole and the inflow-side nozzle hole are formed by etching from both sides of the substrate, so that the discharge-side nozzle hole is formed or flows into the formed part. There is a high risk that scratches such as scratches are imparted in a series of steps of mask pattern formation, etching, cleaning, and mask pattern removal for processing the nozzle hole on the side. In a multi-nozzle plate having a large number of nozzle holes, even if any one of the nozzle holes is damaged, it cannot be used as a nozzle plate. That is, the nozzle plate manufacturing method of the present reference has a problem that a multi-nozzle nozzle plate having a large number of nozzle holes cannot be manufactured stably.
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。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a first nozzle hole with high formation accuracy and to stably provide a plurality of nozzle discharge processes without causing damage to droplet discharge ports. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a nozzle plate that can produce a nozzle plate having a plurality of droplet discharge ports.
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。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention is a method for manufacturing a nozzle plate having at least one nozzle hole for discharging a liquid substance, the step of preparing a sacrificial member, and the sacrifice Forming a first nozzle layer on the member; processing a nozzle hole in the first nozzle layer; and etching the sacrificial member after the nozzle hole processing to form the first nozzle layer and the sacrificial member. It is characterized by comprising a step of separating.
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。 In order to solve the above-described problem, a nozzle plate manufacturing method according to the present invention is the above-described manufacturing method of a plate, wherein the sacrificial member includes a substrate and a layered member formed on the substrate. It is a feature.
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。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention is the first nozzle plate manufacturing method according to the first nozzle hole etching method on the first nozzle layer. The first nozzle hole is etched using the step of forming a shielding layer having higher etching resistance than the nozzle layer, the step of forming a through hole in the shielding layer, and the shape of the through hole formed in the shielding layer as a mask. A step of etching the first nozzle hole and then etching the sacrificial member to separate the first nozzle layer from the sacrificial member.
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。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention includes a first nozzle hole and a nozzle hole formed on the first nozzle layer in the step of forming a shielding layer in the nozzle plate manufacturing method. A first nozzle layer and a shielding layer having higher etching resistance than the second nozzle layer are formed on the etching processing means of the second nozzle hole, and the shielding layer is formed on the shielding layer and on the first nozzle layer. A step of forming a second nozzle layer on a portion where no is formed, and a step of forming, by etching, a second nozzle hole reaching the shielding layer from the surface of the second nozzle layer in the second nozzle layer. The first nozzle layer and the sacrificial member are separated from each other by etching the sacrificial member after etching the first nozzle hole and the second nozzle hole. There.
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。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention includes a step of etching the second nozzle hole in the method for manufacturing a nozzle plate, and an etching process for the first nozzle hole. The step of performing is performed continuously in this order by the same etching apparatus.
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。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention is the above-described nozzle plate manufacturing method, on the shielding layer and on a portion where a shielding layer is not formed on the first nozzle layer. And a step of bonding a reinforcing plate, and after the reinforcing plate is bonded, the sacrificial member is etched to separate the first nozzle layer and the sacrificial member.
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。 In order to solve the above-described problem, a nozzle plate manufacturing method according to the present invention is characterized in that the sacrificial member is etched using an acid or an alkaline solution in the nozzle plate manufacturing method.
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。
In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention provides a sacrificial member at least partially made of a material mainly composed of Ni, Cu, or Al in the above-described nozzle plate manufacturing method. A step, a step of forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of polyimide or a material mainly containing at least one of Si, SiO 2 , and Si 3 N 4 , Ti, W, nb, Au, Pt, SiO 2 , Si 3
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。 In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention is characterized in that the sacrificial member is etched using plasma containing oxygen in the method for manufacturing a nozzle plate.
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。 In order to solve the above-described problem, a nozzle plate manufacturing method according to the present invention includes a step of preparing a sacrificial member made of a material mainly composed of polyimide in at least a part of the nozzle plate manufacturing method, and Si , Forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of a material mainly containing at least one of SiO 2 and Si 3 N 4 , Al, Cu, Ni, Fe, Co, The method includes a step of forming a shielding layer mainly composed of one or more of Au, Pt, and Al 2 O 3 and a step of etching the sacrificial member using oxygen-containing plasma. .
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。 In order to solve the above-described problem, the nozzle plate manufacturing method according to the present invention performs the outer shape processing of the nozzle plate simultaneously with the first nozzle hole processing in the nozzle plate manufacturing method. It is a feature.
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。 In order to solve the above-described problem, the nozzle plate manufacturing method according to the present invention includes performing the outer shape processing of the nozzle plate simultaneously with the second nozzle hole processing in the nozzle plate manufacturing method. It is a feature.
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。 As described above, the method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention includes a step of forming a sacrificial member, a step of forming a first nozzle layer on the sacrificial member, and a nozzle hole in the first nozzle layer. Since the first nozzle layer is formed on the sacrificial member, the step of etching and the step of etching the sacrificial member after the nozzle hole processing to separate the first nozzle layer and the sacrificial member are provided. High rigidity and low deformation of workpiece in plate manufacturing process. For this reason, since the formation precision of the mask pattern which has the shape of the nozzle hole produced when processing a nozzle plate becomes high, a nozzle hole with high shape precision can be formed. Furthermore, since at least one surface of the nozzle plate is protected by the sacrificial member in the nozzle plate processing step, in a series of steps of mask pattern formation, etching, cleaning, and mask pattern removal when creating the nozzle plate, There is no danger of scratches such as scratches.
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。 For this reason, there is an effect that a nozzle plate having a large number of nozzle holes can be manufactured stably with high shape accuracy and with a high yield.
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。 In the nozzle plate manufacturing method according to the present invention, as described above, since the sacrificial member further includes a substrate and a layered member formed on the substrate, the surface of the sacrificial member is smooth and smooth. It is easy to control with high accuracy. Therefore, large unevenness formed on the surface of the sacrificial member is not transferred to the ejection surface of the first nozzle layer formed on the sacrificial member. For this reason, it is possible to manufacture a nozzle plate with little variation in shape on the liquid ejection surface of the first nozzle hole and high ejection stability.
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。 As described above, the manufacturing method of the nozzle plate according to the present invention further includes a shielding layer having higher etching resistance than the first nozzle layer with respect to the etching processing means of the first nozzle hole on the first nozzle layer. A step of forming a through hole in the shielding layer, and a step of etching the first nozzle hole using the shape of the through hole formed in the shielding layer as a mask. After the etching process, the sacrificial member is etched to separate the first nozzle layer from the sacrificial member, so that a nozzle hole that controls droplet discharge stability is formed in the shielding layer. Since the hole shape is used as a mask, there is little change in the shape of the through hole during processing, and there is little change in the processing shape of the nozzle hole due to overetching or thickness variation of the first nozzle layer. An effect that it is possible to perform time high reproducible good processability.
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。 As described above, the method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention further includes a step of forming a shielding layer, and etching means for etching the first nozzle hole and the second nozzle hole on the first nozzle layer. A shielding layer having higher etching resistance than the first nozzle layer and the second nozzle layer, and the second nozzle layer is formed on the shielding layer and on the portion where the shielding layer is not formed on the first nozzle layer. A step of forming a nozzle layer, and a step of forming, by etching, a second nozzle hole reaching the shielding layer from the surface of the second nozzle layer in the second nozzle layer, the first nozzle hole and the second nozzle layer The first nozzle layer and the sacrificial member are separated by etching the sacrificial member after the nozzle hole is etched, so that the processing of the nozzle hole governing the droplet discharge stability is performed on the shielding layer. In Since the formed through-hole shape is used as a mask, there is little change in the shape of the through-hole during processing, and there is little change in the processed shape of the nozzle hole due to overetching or variations in the thickness of the first nozzle layer. Highly reproducible processing can be performed. Furthermore, since the processing of the second nozzle hole formed in the second nozzle layer that retains the rigidity of the entire nozzle plate can be stopped with a shielding layer with high accuracy, the shape change is small due to the high rigidity, and the liquid There is an effect that it is possible to manufacture a nozzle plate with high shape accuracy of the droplet discharge port.
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。 In the nozzle plate manufacturing method according to the present invention, as described above, the step of etching the second nozzle hole and the step of etching the first nozzle hole are the same in this order. Since the second nozzle hole etching process and the first nozzle hole etching process are successively performed in this order in the same etching apparatus, the etching apparatus and the etching solution or the etching gas are used. Etching can be performed as it is. As a result, the manufacturing process can be simplified.
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。 As described above, the method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention further includes a step of bonding a reinforcing plate on the shielding layer and on a portion where the shielding layer is not formed on the first nozzle layer, After joining the reinforcing plate, the sacrificial member is etched to separate the first nozzle layer from the sacrificial member. Therefore, after joining the reinforcing plate, the sacrificial member is etched to separate the first nozzle layer from the sacrificial member. Therefore, the rigidity of the entire nozzle plate can be increased by the reinforcing plate, and the effect that the warpage and deformation of the nozzle plate can be reduced is achieved.
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。 In the nozzle plate manufacturing method according to the present invention, as described above, the sacrificial member is further etched using an acid or alkaline solution. Therefore, the sacrificial member can be etched by isotropic etching. Therefore, the sacrificial member can be etched at high speed, and the time required for the nozzle manufacturing process can be shortened. In addition, since the etching using the above solution does not require a vacuum apparatus, there is an effect that the process can be easily performed at a high throughput.
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。 The nozzle plate manufacturing method according to the present invention includes a step of preparing a sacrificial member made of a material mainly composed of Ni, Cu, or Al, and polyimide, Si, SiO 2 , Si, as described above. A step of forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of a material containing at least one of 3 N 4 as a main component, Ti, W, Nb, Au, Pt, SiO 2 , Si 3 The nozzle includes a step of forming a shielding layer mainly composed of one or more of N 4 and Al 2 O 3 and a step of etching the sacrificial member with an aqueous solution containing nitric acid or potassium hydroxide. Since the sacrificial member can be etched by an etching method having high selectivity with respect to the material constituting the plate, the shape of the nozzle hole is changed in the sacrificial member etching process. There is an effect that the reliability is not reduced due to the formation of the shielding layer, the deformation of the shielding layer, the peeling of the nozzle plate or the like.
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。 In the nozzle plate manufacturing method according to the present invention, the sacrificial member is further etched using oxygen-containing plasma as described above, so that the nozzle plate is not wetted in the process. For this reason, the nozzle plate separated from the substrate during etching or water cleaning does not stick to the inner wall of the container used for etching or water cleaning or the substrate once separated, thereby further preventing damage to the nozzle plate surface. There is an effect that can be.
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。 As described above, the method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention further includes a step of preparing a sacrificial member made of a material whose main component is polyimide at least in part, and among the Si, SiO 2 , and Si 3 N 4 A step of forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of a material having at least one as a main component, and Al, Cu, Ni, Fe, Co, Au, Pt, or Al 2 O 3 Since it has the process of forming the shielding layer which has one or more as a main component, and the process of etching the said sacrificial layer using the plasma containing oxygen, it has high selectivity with respect to the material which comprises a nozzle plate Since the sacrificial member can be etched by the etching method, the reliability of the sacrificial member etching process is low due to a change in nozzle hole shape, deformation of the shielding layer, peeling of the nozzle plate, and the like. It has the effect of not inviting the bottom.
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。 In the nozzle plate manufacturing method according to the present invention, as described above, the outer shape processing of the nozzle plate is simultaneously performed at the time of the first nozzle hole processing or the second nozzle hole processing. A plurality of nozzle plates can be arranged at the same time and manufactured at the same time, so that the throughput for manufacturing the nozzle plates can be improved. Furthermore, since the outer shape of the nozzle plate is also processed at the end of nozzle hole processing, there is no need to process the outer shape in a separate process, thereby further reducing the risk of damage to the nozzle plate, resulting in the nozzle plate The production stability of can be improved.
〔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。
[Embodiment 1]
The following describes
(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。
(Nozzle plate)
FIG. 1A is a perspective view of a part of a nozzle plate of the present invention used in a fine dot forming apparatus, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. It is. One or more liquid (liquid substance)
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。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
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。
More specifically, the
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。
The
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。
The
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。 Specific examples of the size and material of each part will be described below, but the present invention is not limited to the specific examples.
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。
A polyimide film having a thickness of about 1 μm is used for the
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。
The
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。
The diameter of the opening (liquid discharge port 9) of the
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。
The
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。
According to the present embodiment, since the
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。
Moreover, since generation | occurrence | production of the above stress can be suppressed, the rigidity requested | required of the
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。
In addition, since the
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。
In addition, since the
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。
Further, the
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。
The material used for the
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。
Further, the material used for the
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。
Further, the material used for the
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。
Further, the shape of the
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。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the diameter of the
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。
As described above, by configuring the nozzle plate to include the
(1) Since the processing accuracy of the
(2) Since the rigidity of the
(3) Since the shape of the
(4) Since the thickness of the
(5) Since the
(6) Even if the processing accuracy of the
(7) Since the
(8) When SiO 2 or Si 3 N 4 is used for the
(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。
(Nozzle plate manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the nozzle plate according to the present embodiment will be described. FIGS. 3A to 3G are diagrams for explaining a manufacturing process of the nozzle plate according to the present embodiment. FIG. 4 is a modification of the process shown in FIG.
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。
First, the
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。
Next, a coating-type polyimide resin is formed on the
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。
Next, the
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。
Next, the
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。
Next, a resist
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。
When processing the tapered shape of the
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。
That is, as shown in FIG. 9, a resist
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。
It should be noted that the resist
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。 In addition, an outer shape pattern of a nozzle plate (not shown) can be created using the resist. In this configuration, the outer shape of the nozzle plate can be processed simultaneously with the processing of the second nozzle hole in the second nozzle hole processing step. The outer shape of the nozzle plate is processed simultaneously with the first nozzle hole even when the first nozzle hole described below is processed, and the outer shape of the nozzle plate is also processed simultaneously with the completion of the first nozzle hole processing. By processing the outer shape of the nozzle plate simultaneously with the first nozzle hole and the second nozzle hole in this way, the following effects can be obtained.
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。 That is, since a plurality of nozzle plates can be arranged on one substrate and manufactured at the same time, the throughput for manufacturing the nozzle plate can be improved. Furthermore, since the outer shape of the nozzle plate is also processed at the end of nozzle hole processing, there is no need to process the outer shape in a separate process, thereby further reducing the risk of damage to the nozzle plate, resulting in the nozzle plate The production stability can be improved.
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。
Next, etching for processing the
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。
Next, the resist
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。
Next, the
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。
According to the present embodiment, when the
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。
Further, when the
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。
Further, as the material of the
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。
Specifically, when the shape of each
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。
Furthermore, when the
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。
Furthermore, in the
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。
In the present embodiment, Ni is used as the
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。
In addition to Ni, the
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。
For the
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。 Here, Table 1 shows preferable combinations of materials used (sacrificial layer, first nozzle layer, stopper layer, second nozzle layer) and processing method (stopper layer, first nozzle hole, second nozzle hole, sacrificial layer removal). Indicates.
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。
In addition to Ti, the materials shown in the table can be used for the
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。
In
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。
Further, in
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。
In
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)。
That is, as shown in FIGS. 8A to 8C, SiO 2 or the like having high resistance to oxygen plasma etching is formed as a
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。
However, if the etching is over-etching, the diameter d of the
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。
The
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。
By using the above processing steps,
(1) Since the
(2) Since the
(3) Since the interface between the first nozzle layer and the sacrificial layer that becomes the droplet discharge surface of the nozzle plate is protected by the sacrificial layer until the final stage of the process, the droplet discharge surface is damaged in the nozzle plate manufacturing process. The nozzle plate having a large number of nozzle holes with high shape accuracy can be stably manufactured.
〔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。
[Embodiment 2]
The following describes
(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。
(Nozzle plate)
FIG. 5A is a perspective view of a part of the nozzle plate of the present invention used in the fine dot forming apparatus, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. It is. One or more liquid (liquid substance) discharge
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。
As shown in FIG. 5A, the nozzle plate 80 includes a
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。
More specifically, the
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。
The rectangular parallelepiped
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。
Here, the
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。
The
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。
The
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。
The diameter of the opening (liquid discharge port 90) of the
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。
The
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。
The reinforcing
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。
According to the present embodiment, the
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。
Thus, the contact surface between the
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。
The material used for the
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。
Further, the material used for the
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。
Further, the material used for the reinforcing
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。
Further, the shape of the
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。
Further, the
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。
As described above, the nozzle plate is configured to include the
(1) Since the processing accuracy of the
(2) Since the rigidity of the nozzle plate 80 can be maintained by the reinforcing
(3) Since the shape of the
(4) Since the thickness of the nozzle plate 80 can be kept to the minimum necessary, the
(5) Further, since the
(6) In the nozzle plate 80, since the
(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。
(Nozzle plate manufacturing method)
6A to 6G show the manufacturing process of the nozzle plate according to the present embodiment. Below, the manufacturing method of the nozzle plate concerning this Embodiment is demonstrated using the same figure.
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。
First, the
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。
Next, a coating-type polyimide resin is formed on the
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。
Next, a stopper layer 30 (shielding layer) is formed on the nozzle layer 10 (FIG. 6C). First, a
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))。
Next, a resist
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。
Subsequently, the resist 70 is removed using a stripping solution or the like. Here, since the
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。
Therefore, the
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。 In addition, an outer shape pattern of a nozzle plate (not shown) can be created using the resist. In this configuration, in the first nozzle hole processing step, the outer shape of the nozzle plate can be processed simultaneously with the processing of the first nozzle hole, and the outer shape of the nozzle plate can be changed simultaneously with the completion of the first nozzle hole processing. Processing is complete. Thus, the following effects are acquired by processing the external shape of a nozzle plate simultaneously with a 1st nozzle hole.
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。 That is, since a plurality of nozzle plates can be arranged on one substrate and manufactured at the same time, the throughput for manufacturing the nozzle plate can be improved. Furthermore, since the outer shape of the nozzle plate is also processed at the end of nozzle hole processing, there is no need to process the outer shape in a separate process, thereby further reducing the risk of damage to the nozzle plate, resulting in the nozzle plate The production stability can be improved.
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。
Next, a reinforcing
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。 FIG. 10A shows positioning (alignment phase) in this method, and FIG. 10B shows joining (joining phase).
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。
First, as shown in FIG. 10A, in the reinforcing plate
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)。
Next, as shown in FIG. 10B, the proper movement amounts of the
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。
In the joining
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。
The reinforcing
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。
Next, the nozzle plate 80 is removed from the
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。
Next, the
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。
Here, a method of manufacturing the reinforcing
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。
First, grooves having a width of 15 μm and a depth of 15 μm to be the second nozzle holes 110b are formed at predetermined intervals on a
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。
Here, the above method is merely an example of a method of manufacturing the reinforcing
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。
According to the present embodiment, the
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。
Further, since the reinforcing
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。
When the shape of each discharge port of the nozzle plate 80 having 200
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。
In this embodiment, Ni is used for the
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。
In addition to Ni, the
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。
For the
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。 Here, Table 2 shows preferable combinations of materials used (sacrificial layer, nozzle layer, stopper layer, reinforcing plate) and processing method (removal of stopper layer, first nozzle hole, sacrificial layer).
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。
Note that Ti, which is the material of the
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。
The
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。
Further, in the present embodiment, the reinforcing
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。
By using the above processing steps,
(1) Since the processing accuracy of the
(2) Since the rigidity of the nozzle plate 80 can be maintained by the reinforcing
(3) Since the shape of the
(4) Since the thickness of the nozzle plate 80 can be kept to the minimum necessary, the
(5) The nozzle plate 80 can be manufactured easily and stably.
(6) Since the interface between the nozzle layer and the sacrificial layer that becomes the droplet ejection surface of the nozzle plate is protected by the sacrificial layer until the final stage of the process, the droplet ejection surface is damaged in the nozzle plate manufacturing process. No nozzle plate having many nozzle holes with high shape accuracy can be manufactured stably.
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。 In addition, the nozzle plate 8 (80) of the said embodiment can also be characterized by the film thickness of the said stopper layer 3 (30) being thinner than the 1st nozzle layer 1 (nozzle layer 10).
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。
In the nozzle plate 8 (80) configured as described above, the stopper layer 3 (30) is set to be thinner than the first nozzle layer 1 (nozzle layer 10). Therefore, the stopper layer 3 (30) is formed using a photolithography technique. When the etching process is performed, the shape accuracy of the process is higher than when the first nozzle layer 1 (nozzle layer 10) is directly processed using the photolithography technique without using the stopper layer 3 (30). Since the first nozzle layer 1 (nozzle layer 10) can be processed by the processing method with high etching selectivity using the layer 3 (30) as a mask, the
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。
In the
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。
Since the
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。
In addition, the manufacturing method of the nozzle plate 8 (80) in the above embodiment includes the step of attaching the first nozzle layer 1 (nozzle layer 10) and the stopper layer 3 (on the first nozzle layer 1 (nozzle layer 10)). 30), the step of forming an opening in the stopper layer 3 (30), and the shape of the opening formed in the stopper layer 3 (30) as a mask, the
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。
In the manufacturing method of the nozzle plate 8 (80) configured as described above, when the opening of the stopper layer 3 (30) serving as a mask for the
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。
In addition, the manufacturing method of the nozzle plate in the said embodiment can also be characterized by processing the said
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。
In the manufacturing method of the
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。 In all the embodiments described above, the shielding layer is processed into a predetermined outer shape in order to reduce deformation due to stress of the nozzle plate. However, in the gist of the present invention, the outer shape of the shielding layer is changed to the nozzle. It is also possible to have a shape that covers almost the entire surface of the nozzle plate without processing each hole.
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。 The method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention is a method for manufacturing a nozzle plate having at least one nozzle hole for discharging a liquid substance in order to solve the above problem, and a step of preparing a sacrificial member; Forming a first nozzle layer on the sacrificial member; processing a nozzle hole in the first nozzle layer; etching the sacrificial member after the nozzle hole processing; and the first nozzle layer and the sacrificial member It can also comprise so that the process of separating may be provided.
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。 In order to solve the above-described problem, a nozzle plate manufacturing method according to the present invention is configured such that the sacrificial member includes a substrate and a layered member formed on the substrate. You can also.
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。 In order to solve the above-described problem, a nozzle plate manufacturing method according to the present invention is the above-described nozzle plate manufacturing method, wherein the first nozzle layer is formed on the first nozzle layer with respect to the nozzle hole etching processing means. A step of forming a shielding layer having higher etching resistance, a step of forming a through hole in the shielding layer, a step of etching the first nozzle hole using the through hole shape formed in the shielding layer as a mask, It may be configured to include a step of separating the first nozzle layer and the substrate by etching the sacrificial member.
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。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention includes a step of preparing a sacrificial member and a step of forming a first nozzle layer on the sacrificial member in the method of manufacturing a nozzle plate. Then, a shielding layer having higher etching resistance than the first nozzle layer and the second nozzle layer is formed on the first nozzle layer with respect to the etching processing means for the first nozzle hole and the second nozzle hole. A step of forming a through hole in the shielding layer, a step of etching the first nozzle hole using the shape of the through hole formed in the shielding layer as a mask, and on the first nozzle layer or the shielding layer Forming a second nozzle layer, etching a second nozzle hole reaching the shielding layer from the second nozzle layer surface, and etching the sacrificial member. By ring may be configured to include the step of separating the first nozzle layer and the substrate.
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。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention includes a step of etching the second nozzle hole in the method for manufacturing a nozzle plate, and an etching process for the first nozzle hole. It is also possible to configure so that the steps to be performed are continuously performed in this order by the same etching apparatus.
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。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention includes a step of forming a through hole of a shielding layer to be a mask pattern of a first nozzle hole in the method for manufacturing a nozzle plate, A step of bonding a reinforcing plate to the first nozzle layer or the shielding layer; and a step of etching the sacrificial member after the reinforcing plate is bonded to separate the first nozzle layer from the substrate. You can also.
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。 In order to solve the above-described problem, the nozzle plate manufacturing method according to the present invention may be configured such that the sacrificial member is etched using an acid or alkaline solution in the nozzle plate manufacturing method. .
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。
In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention provides a sacrificial member at least partially made of a material mainly composed of Ni, Cu, or Al in the above-described nozzle plate manufacturing method. A step, a step of forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of polyimide or a material mainly containing at least one of Si, SiO 2 , and Si 3 N 4 , Ti, W, nb, Au, Pt, SiO 2 , Si 3
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。 In order to solve the above-described problem, the nozzle plate manufacturing method according to the present invention may be configured such that the sacrificial member is etched using plasma containing oxygen in the nozzle plate manufacturing method. it can.
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。 In order to solve the above-described problem, a nozzle plate manufacturing method according to the present invention includes a step of preparing a sacrificial member made of a material mainly composed of polyimide in at least a part of the nozzle plate manufacturing method, and Si , Forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of a material mainly containing at least one of SiO 2 and Si 3 N 4 , Al, Cu, Ni, Fe, Co, And a step of forming a shielding layer mainly composed of one or more of Au, Pt, and Al 2 O 3 and a step of etching the sacrificial member using oxygen-containing plasma. You can also.
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。 In order to solve the above-described problem, a nozzle plate manufacturing method according to the present invention is the above nozzle plate manufacturing method, wherein the nozzle plate is simultaneously processed during the first nozzle hole processing or the second nozzle hole processing. It can also comprise so that external shape processing may be performed.
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。 Finally, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. Embodiments obtained in this manner are also included in the technical scope of the present invention.
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。 It is possible to create a nozzle plate having a plurality of droplet discharge ports stably without damaging the droplet discharge ports in the nozzle manufacturing process, with a first nozzle hole with high formation accuracy, and a fine pattern with minute dots It can also be applied to the use of a fine dot forming apparatus for forming the.
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
DESCRIPTION OF
4, 40
Claims (9)
基板と当該基板上に形成された犠牲層とを備えた犠牲部材を準備する工程と、
前記犠牲層上に第1のノズル層を形成する工程と、
形成した前記第1のノズル層上に、第1のエッチング加工手段に対するエッチング耐性が当該第1のノズル層よりも高い遮蔽層を形成する工程と、
前記遮蔽層を形成した後、前記第2のエッチング加工手段によって、当該遮蔽層に貫通穴をエッチング加工する工程と、
前記貫通穴を形成した後、前記遮蔽層上および当該遮蔽層の形成されていない前記第1のノズル層上に、第2のノズル層を形成する工程と、
形成した前記第2のノズル層に、当該第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、
前記貫通穴の形成された前記遮蔽層をマスクとして、前記第1のエッチング加工手段によって、前記第1のノズル穴をエッチング加工する工程と、
前記第1のノズル穴および前記第2のノズル穴をエッチング加工した後、前記犠牲層をエッチングすることによって、前記第1のノズル層と前記基板とを離間する工程と、を備えることを特徴とするノズルプレートの製造方法。 A method for producing a nozzle plate having at least one nozzle hole for discharging a liquid substance,
Preparing a sacrificial member comprising a substrate and a sacrificial layer formed on the substrate;
Forming a first nozzle layer on the sacrificial layer;
Forming a shielding layer having a higher etching resistance to the first etching processing means than the first nozzle layer on the formed first nozzle layer;
After forming the shielding layer, etching the through hole in the shielding layer by the second etching means;
Forming the second nozzle layer on the shielding layer and on the first nozzle layer where the shielding layer is not formed, after forming the through hole;
Forming a second nozzle hole in the formed second nozzle layer by etching from the second nozzle layer surface to reach the shielding layer; and
Etching the first nozzle hole by the first etching means using the shielding layer in which the through hole is formed as a mask;
After the first nozzle hole and the second nozzle hole by etching, and characterized in that it comprises by etching the sacrificial layer, and a step of separating the substrate and the first nozzle layer A method for manufacturing a nozzle plate.
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層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。 Preparing a sacrificial layer at least partially of a material mainly composed of Ni, Cu, or Al;
Forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of polyimide or a material mainly composed of at least one of Si, SiO 2 , and Si 3 N 4 ;
Forming a shielding layer mainly composed of one or more of Ti, W, Nb, Au, Pt, SiO 2 , Si 3 N 4 , and Al 2 O 3 ;
And a step of etching the sacrificial layer with an aqueous solution containing nitric acid or potassium hydroxide.
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。 A step of preparing a sacrificial layer at least partially made of a material mainly composed of polyimide;
Forming a first nozzle layer or a second nozzle layer made of a material mainly composed of at least one of Si, SiO 2 , and Si 3 N 4 ;
Forming a shielding layer mainly composed of one or more of Al, Cu, Ni, Fe, Co, Au, Pt, and Al 2 O 3 ;
And a step of etching the sacrificial layer using a plasma containing oxygen.
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