特開 2024-140089 液体吐出ヘッド製造方法、ノズル基板の製造方法および液体吐出ヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140089

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド製造方法、ノズル基板の製造方法および液体吐出ヘッド

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/16 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

B41J2/16 507

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051084

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】四谷 真一

(72)【発明者】

【氏名】藤井 正寛

(72)【発明者】

【氏名】北原 浩司

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF78

2C057AF93

2C057AG33

2C057AG44

2C057AP12

2C057AP22

2C057AP35

2C057BA04

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】吐出性能に優れる液体吐出ヘッドを製造可能な液体吐出ヘッド製造方法、ノズル基板の製造方法および液体吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】液体吐出ヘッド製造方法は、圧力室を含む圧力室基板と、前記圧力室に連通するノズルを含み、半導体基板で形成されたノズル基板と、を含む液体吐出ヘッド製造方法であって、前記ノズル基板の前記圧力室基板側の面である第１面のうち、前記ノズルに対応する第１部分には、前記ノズル基板上に金属膜が形成され、前記第１面のうちの前記ノズルに対応しない第２部分には、前記ノズル基板上に前記金属膜が形成されていない状態で、金属アシスト化学エッチングを行うことで、前記ノズルを形成する第１工程を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力室を含む圧力室基板と、前記圧力室に連通するノズルを含み、半導体基板で形成されたノズル基板と、を含む液体吐出ヘッド製造方法であって、
前記ノズル基板の前記圧力室基板側の面である第１面のうち、前記ノズルに対応する第１部分には、前記ノズル基板上に金属膜が形成され、前記第１面のうちの前記ノズルに対応しない第２部分には、前記ノズル基板上に前記金属膜が形成されていない状態で、金属アシスト化学エッチングを行うことで、前記ノズルを形成する第１工程を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項2】

前記第１工程は、
前記第１面上にレジスト層を形成し、
前記レジスト層を形成した後に、前記第１部分で開口し、前記第２部分で開口しないように前記レジスト層をパターニングし、
前記レジスト層をパターニングした後に、前記第１面上に前記金属膜を形成することを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項3】

前記レジスト層を形成する前に、前記第１面上に酸化膜を形成し、
前記酸化膜上に前記レジスト層を形成し、
前記レジスト層をパターニングした後であって、前記金属膜を形成する前に、前記酸化膜をエッチングすることにより、前記酸化膜のうち前記第１部分上の部分を開口させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項4】

前記酸化膜をエッチングすることにより、前記第１面と前記レジスト層の間に隙間を形成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項5】

前記第１工程では、
前記第１面上に前記金属膜を形成した後、前記レジスト層を除去する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項6】

前記第１工程において、フッ化水素および酸化剤を含む溶液を用いて、前記金属アシスト化学エッチングを行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項7】

前記第１工程において、前記フッ化水素と前記酸化剤との比率によって、前記ノズルのテーパー角度を調整する、
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項8】

前記酸化剤は、過酸化水素水である、
請求項６に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項9】

前記第１工程において、前記フッ化水素のモル濃度を［ＨＦ］、前記酸化剤のモル濃度を［Ｈ_２Ｏ_２］としたとき、０．４７≦［ＨＦ］／（［ＨＦ］＋［Ｈ_２Ｏ_２］）≦０．７８を満たす、
ことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項10】

前記第１工程において、０．５６≦［ＨＦ］／（［ＨＦ］＋［Ｈ_２Ｏ_２］）≦０．７１を満たす、
ことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項11】

前記第１工程において、前記金属アシスト化学エッチングとして、第１金属アシスト化学エッチングと、前記第１金属アシスト化学エッチングの後の第２金属アシスト化学エッチングと、を行い、
前記フッ化水素のモル濃度を［ＨＦ］、前記酸化剤のモル濃度を［Ｈ_２Ｏ_２］としたとき、前記第１金属アシスト化学エッチングを行う際の方が、前記第２金属アシスト化学エッチングを行う際よりも、［ＨＦ］／（［ＨＦ］＋［Ｈ_２Ｏ_２］）が大きい、
ことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項12】

前記第１工程において、前記金属アシスト化学エッチングとして、第１金属アシスト化学エッチングと、前記第１金属アシスト化学エッチングの後の第２金属アシスト化学エッチングと、を行い、
前記第１金属アシスト化学エッチングを行う際には、前記溶液に電界を印可せず、前記第２金属アシスト化学エッチングを行う際には、前記溶液に電界を印可する、
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項13】

前記金属膜は、金で構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド製造方法。

【請求項14】

ノズルを含み、半導体基板で形成されたノズル基板の製造方法であって、
前記ノズル基板の第１面のうち、前記ノズルに対応する第１部分には、前記ノズル基板の上に金属膜が形成され、前記第１面のうちの前記ノズルに対応しない第２部分には、前記ノズル基板の上に前記金属膜が形成されていない状態で、金属アシスト化学エッチングを行うことで、前記ノズルを形成する第１工程を含む、
ことを特徴とするノズル基板の製造方法。

【請求項15】

圧力室を含む圧力室基板と、
前記圧力室に連通するノズルを含むノズル基板と、を含む液体吐出ヘッドであって、
前記ノズル基板は、ｐ型の半導体基板であって、
前記ノズルは、テーパー角度が４以上２０°以下であるテーパー孔部を含む、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出ヘッド製造方法、ノズル基板の製造方法および液体吐出ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、インクジェットプリンターは、印刷用途だけでなく、液体化できる材料を任意の場所に塗布できる装置として注目されている。インクジェットプリンターは、液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える。液体吐出ヘッドとして、圧力室の壁面を構成する振動板を圧電素子により振動させることで、圧力室に充填された液体をノズルから吐出するヘッドが知られている。圧電材料を動力源に用いた液体吐出ヘッドは、熱を動力源に用いたヘッドに比べ、液体の種類が限定されないため、幅広い工業用途への応用が期待される。

【0003】

液体吐出ヘッドは、ＭＥＭＳ技術を応用して製造されることが多い。ＭＥＭＳ技術は、Micro Electro Mechanical Systemsの略称である。液体吐出ヘッドは、ノズルを有し、例えばシリコン基板で構成されたノズル基板を備える。ノズル基板は、ノズル加工の要求精度が非常に高い。非特許文献１では、フォトリソグラフィ技術およびSi-Deep-RIEを用いて２段の垂直孔を形成することによりノズルが形成されている。Si-Deep-RIEは、シリコンの深堀りドライエッチングである。

【0004】

非特許文献１に記載の２段の垂直孔で構成されるノズルは、１段目の垂直孔が２段目の垂直孔よりも孔径が大きい。このため、１段目の垂直孔と２段目の垂直孔との間に大きな段差が生じてしまう。この段差によって、インクの乱流、およびインクの流れの淀みが発生してしまう。この結果、当該段差付近に気泡が留まるおそれがある。気泡が溜まると、ドット抜け等の印刷品質に問題が発生するおそれがある。インクを大量に押し出すことにより気泡を排出する方法が考えられる。しかし、当該段差はインク流れの淀みになっているため、インクを大量に押し出したとしても、気泡の排出が難しい。

【0005】

かかる問題を考慮し、理想的には、ノズルは、非特許文献２に記載のように、インクが入る側から吐出する側に向かって直径が小さくなるテーパー孔と、当該テーパー孔に接続された垂直孔とを有することが望ましい。特許文献１には、単結晶シリコン材料の異方性エッチングとドライエッチングとを組み合わせて、円錐状部分と円筒状部分とを含むノズルを形成することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２２－０２５１１５号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】IEEE-Trans.MEMS00 講演予稿集P. 793-798

【非特許文献2】塩崎忠監修；圧電材料の基礎と最新応用<普及版>（シーエムシー出版）,P.170の図４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、異方性エッチングでは、理想的な円錐状の孔を形成することが非常に難しい。特に、単結晶シリコンは、脆性材料であり、加工が困難である。このため、従来の方法では、円錐状の孔と垂直孔とを組み合わせたノズルを得ることが困難である。それゆえ、従来の方法では、最適な吐出特性を得ること可能なノズルを得ることが難しく、よって、吐出性能に優れる液体吐出ヘッドを製造することが難しい。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の好適な態様に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、圧力室を含む圧力室基板と、前記圧力室に連通するノズルを含み、半導体基板で形成されたノズル基板と、を含む液体吐出ヘッド製造方法であって、前記ノズル基板の前記圧力室基板側の面である第１面のうち、前記ノズルに対応する第１部分には、前記ノズル基板上に金属膜が形成され、前記第１面のうちの前記ノズルに対応しない第２部分には、前記ノズル基板上に前記金属膜が形成されていない状態で、金属アシスト化学エッチングを行うことで、前記ノズルを形成する第１工程を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド製造方法。

【0010】

本発明の好適な態様に係るノズル基板の製造方法は、ノズルを含み、半導体基板で形成されたノズル基板の製造方法であって、前記ノズル基板の第１面のうち、前記ノズルに対応する第１部分には、前記ノズル基板の上に金属膜が形成され、前記第１面のうちの前記ノズルに対応しない第２部分には、前記ノズル基板の上に前記金属膜が形成されていない状態で、金属アシスト化学エッチングを行うことで、前記ノズルを形成する第１工程を含む。

【0011】

本発明の好適な態様に係る液体吐出ヘッドは、圧力室を含む圧力室基板と、前記圧力室に連通するノズルを含むノズル基板と、を含む液体吐出ヘッドであって、前記ノズル基板は、ｐ型の半導体基板であって、前記ノズルは、テーパー角度が４以上２０°以下であるテーパー孔部を含む。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る液体吐出装置の構成を例示する概略図である。

【図2】図１に示す液体吐出ヘッドの分解斜視図である。

【図3】図２おけるａ－ａ線の断面図である。

【図4】図３に示すノズル基板の平面図である。

【図5】図４に示すノズル基板のノズル孔の断面拡大図である。

【図6】図３に示すノズル基板の製造方法の流れを示す図である。

【図7】図６のレジスト層形成工程から第２金属アシスト化学エッチング工程までを説明するための図である。

【図8】図６のレジスト層および金属膜除去工程から研磨工程までを説明するための図である。

【図9】金属アシスト化学エッチングを説明するための図である。

【図10】図６の第１金属アシスト化学エッチング工程を説明するための図である。

【図11】モル濃度体積比とテーパー角度との関係を示すグラフである。

【図12】第２実施形態の第１工程を説明するための図である。

【図13】図１２の酸化膜形成工程からレジスト層パターニング工程までを説明するための図である。

【図14】図１２の酸化膜エッチング工程から第２金属アシスト化学エッチング工程までを説明するための図である。

【図15】第３実施形態のノズル基板の製造方法の流れを示す図である。

【図16】図１５の保護膜エッチング工程から金属膜形成工程までを説明するための図である。

【図17】図１５のレジスト層除去工程から第２金属アシスト化学エッチングまでを説明するための図である。

【図18】第１金属アシスト化学エッチング工程で用いられる治具を示す断面図である。

【図19】第１金属アシスト化学エッチング工程を説明するための図である。

【図20】第１金属アシスト化学エッチング工程を説明するための図である。

【図21】第２金属アシスト化学エッチング工程を説明するための図である。

【図22】液体吐出ヘッド製造方法の流れを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

１．第１実施形態
１－１．液体吐出装置１の全体構成
図１は、第１実施形態に係る液体吐出装置１を例示する構成図である。以下では、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向と表記し、Ｘ１方向とは反対の方向をＸ２方向と表記する。同様に、Ｙ軸に沿う一方向をＹ１方向と表記し、Ｙ１方向とは反対の方向をＹ２方向と表記する。Ｚ軸に沿う一方向をＺ１方向と表記し、Ｚ１方向とは反対の方向をＺ２方向と表記する。

【0014】

また、「要素αと要素βとが連通する」とは、要素αと要素βとが直接的に連通する場合のほか、要素αと要素βとが他の要素を介して間接的に連通する場合も含まれる。「要素Ａ上の要素β」とは、要素αと要素βとが直接的に接触する構成に限定されず、要素Ａと要素βとが直接的に接触していない構成も含まれる。

【0015】

液体吐出装置１は、液体の一例であるインクを媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体１２として利用される。図１に例示される通り、液体吐出装置１には、インクを貯留する容器１４が設置される。例えば液体吐出装置１に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが、容器１４として利用される。

【0016】

液体吐出装置１は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体吐出ヘッド３とを備える。制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の１または複数の処理回路と半導体メモリー等の１または複数の記憶回路とを含み、液体吐出装置１の各要素を統括的に制御する。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ軸に沿った方向に搬送する。

【0017】

移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとで液体吐出ヘッド３をＸ軸に沿って往復させる。Ｘ軸は、媒体１２が搬送される方向に沿うＹ軸に交差する。第１実施形態の移動機構２４は、液体吐出ヘッド３を収容する略箱型の搬送体２４２と、搬送体２４２が固定された搬送ベルト２４４とを備える。なお、複数の液体吐出ヘッド３を搬送体２４２に搭載した構成、または、容器１４を液体吐出ヘッド３とともに搬送体２４２に搭載した構成も採用され得る。

【0018】

液体吐出ヘッド３は、容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルから媒体１２に吐出する。搬送機構２２による媒体１２の搬送と搬送体２４２の反復的な往復とに並行して各液体吐出ヘッド３が媒体１２にインクを吐出することで、媒体１２の表面に画像が形成される。

【0019】

１－２．液体吐出ヘッド３の全体構成
図２は、図１に示す液体吐出ヘッド３の分解斜視図である。図３は、図２おけるａ－ａ線の断面図である。図３に図示された断面は、Ｘ－Ｚ平面に平行な断面である。Ｚ軸は、液体吐出ヘッド３によるインクの吐出方向に沿う軸線である。また、Ｚ１方向またはＺ２方向から見ることを「平面視」とする。

【0020】

図２に例示される通り、液体吐出ヘッド３は、Ｙ軸に沿って配列された複数のノズルＮを備える。複数のノズルＮは、Ｘ軸に沿って相互に間隔をあけて並設された第１列Ｌａと第２列Ｌｂとに区分される。第１列Ｌａおよび第２列Ｌｂのそれぞれは、Ｙ軸に沿って直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。液体吐出ヘッド３は、第１列Ｌａの各ノズルＮに関連する要素と第２列Ｌｂの各ノズルＮに関連する要素とが略面対称に配置された構造である。第１列Ｌａに属するノズルＮは、例えば、３００ｄｐｉの密度で一列に配置される。同様に、第２列Ｌｂに属するノズルＮは、例えば、３００ｄｐｉの密度で一列に配置される。第１列Ｌａに属するノズルＮに対して第２列Ｌｂに属するノズルＮは、例えば、６００ｄｐｉずらして配置される。以下の説明では、第１列Ｌａに対応する要素を重点的に説明し、第２列Ｌｂに対応する要素の説明は適宜に割愛する。

【0021】

図２および図３に例示される通り、液体吐出ヘッド３は、流路構造体３０と複数の圧電素子３４と封止基板３５と筐体部３６と配線基板４０とを備える。

【0022】

流路構造体３０は、複数のノズルＮのそれぞれにインクを供給するための流路が内部に形成された構造体である。流路構造体３０は、連通板３１と圧力室基板３２と振動板３３とノズル基板３７と吸振体３８とで構成される。

【0023】

流路構造体３０を構成する各部材は、Ｙ軸に沿った長尺な板状部材である。連通板３１におけるＺ２方向の表面に圧力室基板３２と筐体部３６とが設置される。連通板３１におけるＺ１方向の表面に、ノズル基板３７および吸振体３８が設置される。例えば接着剤により各部材同士は固定される。

【0024】

ノズル基板３７は、複数のノズルＮが形成された板状部材である。複数のノズルＮのそれぞれは、インクを吐出する円形状の貫通孔である。

【0025】

連通板３１には、複数の絞り部３１２と複数の連通流路３１４と連通空間Ｒａと共通流路Ｒｂが形成される。絞り部３１２および連通流路３１４のそれぞれは、Ｚ１方向に延在し、ノズルＮごとに形成された貫通孔である。連通流路３１４は、平面視でノズルＮに重なる。連通空間Ｒａは、Ｙ軸に沿う長尺状に形成された開口である。連通空間Ｒａは、Ｙ軸に沿って延在する。共通流路Ｒｂは、連通空間Ｒａに連通しており、平面視で連通空間Ｒａに重なる。共通流路Ｒｂは、Ｙ軸に沿って延在する。共通流路Ｒｂは、複数の絞り部３１２に連通する。また、連通空間Ｒａは、共通流路Ｒｂと液体吐出ヘッド３の外部流路とを後述の空間Ｒｃを介して連通させる。

【0026】

圧力室基板３２には複数の圧力室Ｃ１が形成される。圧力室Ｃ１は、連通板３１と振動板３３との間に位置し、圧力室基板３２の壁面３２０により形成される空間である。圧力室Ｃ１は、ノズルＮごとに形成される。圧力室Ｃ１は、Ｘ１方向に延在する長尺状の空間である。複数の圧力室Ｃ１はＹ軸に沿って配列される。圧力室Ｃ１のＸ１方向における一端には、連通流路３１４を介してノズルＮが連通する。圧力室Ｃ１のＸ１方向における他端には、絞り部３１２が連通する。絞り部３１２は、圧力室Ｃ１よりも断面積が小さい。また、圧力室Ｃ１、ノズルＮ、連通流路３１４、および絞り部３１２によって、ノズルＮごとの個別流路３００が構成される。圧力室Ｃ１に対して連通流路３１４および絞り部３１２がＺ１方向に設けられることで、高い密度でのノズル配列を可能とし、液体吐出ヘッド３の小型化および高密度化を図ることができる。

【0027】

連通板３１および圧力室基板３２は、シリコン（Ｓｉ）の単結晶基板を加工することで製造される。

【0028】

圧力室Ｃ１の上部には、弾性的に変形可能な振動板３３が配置される。振動板３３は、圧力室基板３２に積層され、圧力室基板３２における連通板３１とは反対の表面に接触する。振動板３３は、平面視でＹ軸に沿う長尺な矩形状に形成された板状部材である。振動板３３の厚さ方向は、Ｚ１方向と平行である。圧力室Ｃ１は、連通流路３１４および絞り部３１２に連通する。したがって、圧力室Ｃ１は、連通流路３１４を介してノズルＮに連通し、かつ、絞り部３１２を介して連通空間Ｒａに連通する。なお、図２では説明のし易さのため圧力室基板３２と振動板３３を別基板のように図示しているが、実際には１つのシリコン基板に積層されたものである。

【0029】

振動板３３のうち圧力室Ｃ１とは反対側の表面には圧力室Ｃ１ごとに圧電素子３４が形成される。圧電素子３４は、平面視でＸ軸に沿う長尺状の受動素子である。圧電素子３４は、駆動信号が印加されることで、インクを吐出するためのエネルギーを生成するエネルギー生成素子の例示である。ここではエネルギー生成素子として機械的エネルギーを生成する圧電素子を記載するが、振動板３３を有する系であれば、熱エネルギーを生成する電気熱変換素子でも良い。また、圧電素子３４は、駆動信号が印加されることで駆動する駆動素子でもある。

【0030】

筐体部３６は、複数の圧力室Ｃ１に供給されるインクを貯留するためのケースであり、例えば樹脂材料の射出成形で形成される。筐体部３６には空間Ｒｃと供給口３６１とが形成される。供給口３６１は、容器１４からインクが供給される管路であり、空間Ｒｃに連通する。筐体部３６の空間Ｒｃと連通板３１の連通空間Ｒａとは相互に連通する。前述の連通空間Ｒａと共通流路Ｒｂと空間Ｒｃによって、複数のノズルＮで共通な共通空間Ｒが構成される。共通空間Ｒは、複数の圧力室Ｃ１に供給されるインクを貯留する液体貯留室として機能する。共通空間Ｒに貯留されたインクは、各絞り部３１２に分岐して複数の圧力室Ｃ１に並列に供給および充填される。

【0031】

吸振体３８は、連通空間Ｒａの壁面を構成する可撓性のフィルムであり、共通空間Ｒ内のインクの圧力変動を吸収する。吸振体３８は、例えば、耐インク性の樹脂フィルムと、樹脂フィルムを保持し、ばね性を有するＳＵＳ（ステンレス鋼）部材と、樹脂フィルムおよびＳＵＳ部材を保護する固定板と、の積層体である。吸振体３８が設けられることで、ノズルＮから圧力室Ｃ１を経て絞り部３１２に至る個別流路３００の固有振動数が、駆動されるノズルＮに関わらず安定化する。

【0032】

封止基板３５は、複数の圧電素子３４を保護するとともに圧力室基板３２および振動板３３の機械的な強度を補強する構造体であり、振動板３３の表面に例えば接着剤で固定される。封止基板３５のうち振動板３３との対向面に形成された凹部の内側に複数の圧電素子３４が収容される。また、振動板３３の表面には配線基板４０が接合される。配線基板４０は、制御ユニット２０と液体吐出ヘッド３とを電気的に接続するための複数の配線が形成された実装部品である。配線基板４０としては、例えばＴＣＰ（Tape Carrier Package）またはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等が用いられる。圧電素子３４を駆動するための駆動信号および基準電圧が配線基板４０から各圧電素子３４に供給される。

【0033】

かかる液体吐出ヘッド３は、圧電素子３４が通電により収縮すると圧力室Ｃ１の容積が減る方向に振動板３３が曲げられて撓み、圧力室Ｃ１内の圧力が上昇してノズルＮからインク液滴が吐出される。この時、圧力室Ｃ１から絞り部３１２に向かっても圧力が伝播し、絞り部３１２を通じて共通流路Ｒｂにもインクが流動する。インク吐出後に圧電素子３４は元の位置に復元する。この際、ノズルＮから共通流路Ｒｂにおけるインクも振動する。そして、ノズルＮのメニスカスが復元すると同時に絞り部３１２からインクが供給される。以上の一連の動作によりインクがノズルＮから吐出される。

【0034】

１－３．ノズル基板３７
図４は、図３に示すノズル基板３７の平面図である。図５は、図４に示すノズル基板３７の一部の拡大図である。図４および図５に示すノズル基板３７は、例えば結晶方位１００のＰ型単結晶シリコン基板等の半導体基板で構成される。ノズル基板３７は、第１面３０１および第２面３０２を有する。第１面３０１は、圧力室基板３２側の面である。第２面３０２は、第１面３０１と反対側の面である。

【0035】

ノズル基板３７は、複数のノズルＮを含む。ノズルＮは、前述のように、互いに離間し、Ｙ軸に沿って配列される。各ノズルＮは、Ｚ１方向に延在する孔である。ノズルＮのＺ２方向がインク流入側であり、ノズルＮのＺ１方向がインク流出側である。

【0036】

ノズルＮは、テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２とを有する。テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２とは、互いに接続される。テーパー孔部Ｎ１および円筒孔部Ｎ２の各平面形状は、円形である。

【0037】

テーパー孔部Ｎ１は、円筒孔部Ｎ２よりもインク流入側に設けられる。テーパー孔部Ｎ１は、インク流入側からインク流出側に向かって先細る。テーパー孔部Ｎ１の開口面積は、インク流入側からインク流出側に行くほど狭くなる。したがって、テーパー孔部Ｎ１の幅Ｄ１は、円筒孔部Ｎ２に向かって徐々に小さくなる。幅Ｄ１は、直径である。

【0038】

テーパー孔部Ｎ１のテーパー角度θは、４°以上２０°以下である。テーパー角度θは、第１面３０１の法線Ａ０とテーパー孔部Ｎ１を形成する内壁面３０３とのなす角度である。

【0039】

テーパー角度θが上記下限値よりも小さいと流路抵抗が大きくなりすぎて、インクスピードが低下してしまうおそれがある。テーパー角度θが上記上限値より大きいとメニスカスが不安定になるおそれがある。この結果、気泡を巻き込んで、インクの吐出方向が定まらなくなるおそれがある。よって、印字品質に影響を及ぼすおそれがあり、厳格な管理が必要になるおそれがある。これに対し、テーパー角度θが上記範囲内であるテーパー孔部Ｎ１が設けられることで、吐出性能に優れたノズル基板３７を提供することができる。よって、印字品質に優れる液体吐出ヘッド３を提供することができる。但し、テーパー孔部Ｎ１のテーパー角度は上記の理由により４°以上２０°以下であることが好ましいが、必ずしも必須ではない。

【0040】

また、ノズル基板３７がＰ型単結晶シリコン基板であることで、上記範囲内のテーパー角度θを有するテーパー孔部Ｎ１を形成し易い。

【0041】

円筒孔部Ｎ２の開口面積は、一定である。したがって、円筒孔部Ｎ２の幅Ｄ２は、一定である。幅Ｄ２は、直径である。円筒孔部Ｎ２の幅Ｗ２とテーパー孔部Ｎ１のインク流出側の端の幅Ｗ１とは、等しい。したがって、円筒孔部Ｎ２とテーパー孔部Ｎ１との接続部分には大きな段差がない。このため、インクの乱流、およびインクの流れの淀みが発生することを回避し易い。それゆえ、ドット抜け等の印刷品質に問題が発生するおそれを抑制することができる。

【0042】

円筒孔部Ｎ２は、インクの吐出方向を定め、インクの吐出を安定化させるために必要不可欠である。円筒孔部Ｎ２の幅Ｗ２は、特に限定されないが、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。５０μｍよりも大きいと、気泡が混入しやすくなるおそれがある。

【0043】

かかるノズルＮを有するノズル基板３７を備えた液体吐出ヘッド３によれば、気泡排出性に非常に優れ、かつ、クリーニングを行う必要がほとんどなく印字することができる。さらに、当該ノズル基板３７を備えた液体吐出ヘッド３によれば、パワー効率に優れ、かつ、そのパワーを最大限活用することができる。このため、非常に高性能な液体吐出ヘッド３を提供することができる。

【0044】

１－４．ノズルＮの形成方法
図６は、図３に示すノズルＮの形成方法の流れを示す図である。液体吐出ヘッド製造方法は、ノズル基板３７の製造方法を含む。ノズル基板３７の製造方法は、ノズルＮの形成方法を含む。図６に示すように、ノズルＮの形成方法は、第１工程Ｓ１を含む。第１工程Ｓ１では、後で説明するが、金属アシスト化学エッチングが用いられる。金属アシスト化学エッチングは、Metal-Assisted Chemical Etchingの頭文字を取ってＭＡＣＥと略される。金属アシスト化学エッチングを用いることで、従来の方法では加工の難しい構成のノズルＮを実現することができる。

【0045】

図６に示すように、第１工程Ｓ１は、レジスト層形成工程Ｓ１０、レジスト層パターニング工程Ｓ１１、金属膜形成工程Ｓ１２、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４、除去工程Ｓ１５、および研磨工程Ｓ１６を含む。

【0046】

図７は、図６のレジスト層形成工程Ｓ１０から第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４までを説明するための図である。まず、例えば結晶方位１００のＰ型単結晶シリコン基板等の半導体基板であるノズル基板３７を用意する。ノズル基板３７は、第１面３０１および第２面３０２を含む。

【0047】

図７（ａ）は、レジスト層形成工程Ｓ１０を説明するための図である。図７（ａ）に示すように、レジスト層形成工程Ｓ１０では、ノズル基板３７の外表面上にレジスト層４３を形成する。したがって、第１面３０１および第２面３０２上にレジスト層４３が形成される。レジストをノズル基板３７の外表面上に塗布し、遠心力を利用してレジスト層４３を形成する。レジスト層４３の厚みは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上３μｍ以下である。

【0048】

図７（ｂ）は、レジスト層パターニング工程Ｓ１１を説明するための図である。図７（ｂ）に示すように、レジスト層パターニング工程Ｓ１１では、レジスト層４３の一部を除去することにより、レジスト層４３をパターニングする。

【0049】

ノズル基板３７の第１面３０１は、第１部分３０１１と第２部分３０１２とを含む。第１部分３０１１は、ノズルＮに対応する部分である。第２部分３０１２は、ノズルＮに対応しない部分である。第１部分３０１１は、後述の金属アシスト化学エッチングのためにレジストを除去される部分である。第２部分３０１２は、金属アシスト化学エッチングの薬液から基板を守るため、除去されず、保護される部分である。レジスト層パターニング工程Ｓ１１では、第１部分３０１１で開口し、半導体基板面を露出させる。一方で、第２部分３０１２で開口しないようレジスト層４３をパターニングする。

【0050】

図７（ｃ）は、金属膜形成工程Ｓ１２を説明するための図である。図７（ｃ）に示すように、金属膜形成工程Ｓ１２では、ノズル基板３７の第１面３０１上に金属膜４４を形成する。本実施形態では、レジスト層４３をマスクとした無電解めっき（置換めっき）により第１面３０１上に金属膜４４を成膜する。金属膜４４は、第１部分３０１１上に形成され、第２部分３０１２上には形成されない。それは、半導体材料とめっき金属のイオン化傾向の差を利用し、半導体基板面の第１部分３０１１には半導体基板表面の原子が溶解し、その電子を受け取り、金属膜４４が析出し金属膜化する。一方で、樹脂膜で覆われている第２部分３０１２には形成されない。従って、金属膜４４は、平面視で、第１部分３０１１、に重なり、第２部分３０１２に重ならない。金属膜４４は、複数の部分４４１を含む。各部分４４１は、第１面３０１の第１部分３０１１に接触しており、ノズルＮに対応する。

【0051】

無電解めっきを用いることで、金属膜形成工程Ｓ１２よりも前に行われる前工程数を少なくすることができる。具体的には、前工程としては、無電解めっきにおいてマスクとして用いられるレジスト層４３を形成するだけでよい。前工程数を削減することができるので、ノズル基板３７の形成時間を短くすることができる。

【0052】

また、金属膜４４は、例えば、白金、金、銀、ルテニウム、パラジウム、モリブデン、クロム、銅、タンタル、チタン、またはイリジウムやルテニウム等の酸化物も含む。

【0053】

図７（ｄ）は、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３を説明するための図である。図７（ｄ）に示すように、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３では、金属アシスト化学エッチングとしての第１金属アシスト化学エッチングによりノズル基板３７の一部を除去することにより、テーパー孔部Ｎ１を形成する。例えば、フッ化水素および酸化剤を含む溶液を用いた金属アシスト化学エッチングが最適である。

【0054】

金属アシスト化学エッチングでは、金属膜４４の材料の触媒作用により、ノズル基板３７の金属膜４４直下の半導体材料の部分が酸化され、フッ化水素溶液によるノズル基板３７の酸化物のエッチングが起こり、金属膜４４とノズル基板３７とのクーロン力による吸着とが繰り返される。これらが繰り返されることで、Ｚ１方向に穴を形成することが可能である。さらに、本実施形態では、溶液に含まれるフッ化水素と酸化剤との比率を調整することで、テーパー角度θを有しつつ、Ｚ１方向に穴を形成することが可能である。この結果、テーパー角度θを有するテーパー孔部Ｎ１を形成することができる。

【0055】

図７（ｅ）は、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４を説明するための図である。に示すように、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４では、第２金属アシスト化学エッチングによりノズル基板３７の一部を除去することにより、円筒孔部Ｎ２を形成する。本工程においても、前工程と同様に、例えば、フッ化水素および酸化剤を含む溶液を用いることが最適である。

【0056】

第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４においても、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３と同様に、金属膜４４の材料の触媒作用によるノズル基板３７の酸化と、溶液によるノズル基板３７の酸化物のエッチングと、金属膜４４とノズル基板３７とのクーロン力による吸着とが繰り返される。これらが繰り返されることで、Ｚ１方向に穴が形成される。また、本実施形態では、溶液に含まれるフッ化水素および酸化剤の比率を調整することで、幅Ｄ１が一定である円筒孔部Ｎ２を形成することができる。

【0057】

第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３および第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４は、連続して行われる。したがって、テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２との各形成は連続して行なわれる。第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３を開始して、所定時間経過し、所定深さまでノズル基板３７に第１金属アシスト化学エッチングを行ったら、溶液に含まれるフッ化水素と酸化剤との比率を調整する。当該比率を調整することで、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４が開始される。

【0058】

第１金属アシスト化学エッチングおよび第２金属アシスト化学エッチングの各時間は、事前に決定される。第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３および第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４と同一条件で金属アシスト化学エッチングを行って、エッチングレートを求める。そして、所定深さを掘るためのエッチング時間を算出しておく。このエッチング時間を基にして、第１金属アシスト化学エッチングおよび第２金属アシスト化学エッチングの各時間が決定される。

【0059】

図８は、図６の除去工程Ｓ１５から研磨工程Ｓ１６までを説明するための図である。図８（ａ）に示すように、除去工程Ｓ１５では、レジスト層４３および金属膜４４が除去される。金属膜４４は、例えば溶解液に浸すことで除去される。本工程では、ノズル基板３７は、貫通した孔を有していない。したがって、ノズル基板３７の第２面３０２には、開口する部分が形成されていない。

【0060】

図８（ｂ）に示すように、研磨工程Ｓ１６では、ノズル基板３７の第２面３０２が研磨されることにより、ノズル基板３７の一部が除去される。この結果、テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２とを含むノズルＮが形成される。また、研磨工程Ｓ１６によって、ノズル基板３７を所望の厚さにすることができる。

【0061】

研磨工程Ｓ１６を有することで、前工程で金属膜４４の一部が除去されずに残っていても、当該金属膜４４の残りを除去することができる。よって、円筒孔部Ｎ２内に当該金属膜４４の残りが異物として残ることが防止される。よって、ノズルＮの歩留まりおよび品質を高めることができる。

【0062】

なお、研磨工程Ｓ１６は省略してもよい。この場合、除去工程Ｓ１５において、ノズル基板３７を貫通する孔であるノズルＮが形成される。

【0063】

図９は、金属アシスト化学エッチングを説明するための図である。図９（ａ）に示すように、前述の金属膜４４は、複数の貫通孔Ｈを有する。各貫通孔Ｈは、金属膜４４をＺ１方向に貫通する。貫通孔Ｈは、いかなる方法で形成されてもよい。また、貫通孔Ｈの開口面積は、特に限定されず、溶液が通過可能な程度であればよい。金属膜４４の厚さは８ｎｍ以上で４０ｎｍ以下が良く、望ましくは１５ｎｍ以上で２５ｎｍ以下が好適である。ＭＡＣＥ加工において、金属膜４４は半導体基板の中へ向かって移動するため、引張応力を受ける。その応力に耐える必要があるため厚い方が強度も高くなりＭＡＣＥ加工の最中に膜が断裂し、エッチング形状が変形する事も無く安定したエッチング形状が実現できる。一方で４０ｎｍ以上では、貫通孔Ｈの形成が困難になり、金属膜４４直下の半導体基板の酸化後のエッチングが行われなくなる恐れがある。

【0064】

図９（ａ）に示すように、溶液に含まれる酸化剤が金属膜４４と反応し、金属膜４４の材料の触媒作用によりノズル基板３７が酸化する。この結果、ノズル基板３７の酸化物が形成される。図９（ｂ）の複数の矢印で示すように、溶液は、金属膜４４の複数の貫通孔Ｈを移動する。溶液は、貫通孔Ｈからノズル基板３７と金属膜４４との間に侵入する。侵入した溶液に含まれるフッ化水素によりノズル基板３７の酸化物が溶解する。図９（ｃ）に示すように、金属膜４４とノズル基板３７とのクーロン力により、ノズル基板３７に金属膜４４が吸着する。図９（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す状態が繰り替えされることで、Ｚ１方向に穴が形成される。

【0065】

前述のように、ノズル基板３７の製造方法は、金属アシスト化学エッチングによりノズルＮを形成する第１工程Ｓ１を含む。第１工程Ｓ１では、ノズル基板３７が有する第１面３０１のうちのノズルＮに対応する第１部分３０１１上に金属膜４４を形成し、かつ第１面３０１のうちのノズルＮに対応しない第２部分３０１２上に金属膜４４が形成されていない状態で金属アシスト化学エッチングが行われる。

【0066】

金属アシスト化学エッチングを用いることで、微細加工が可能となり、ノズルＮを高精細に形成することができる。また、ドライエッチングでは１枚ごとの加工である事と１枚に係る加工時間が膨大にかかるおそれがあるが、金属アシスト化学エッチングによれば１つのエッチング槽で大量枚数の加工処理ができるバッチ処理ができるため、当該加工時間が大幅に低減される。また、結晶方位に沿った異方性ウエットエッチングでは、ノズルＮのアスペクト比を制御することが難しいが、金属アシスト化学エッチングによれば目的とするアスペクト比のノズルＮを形成し易い。したがって、金属アシスト化学エッチングを用いることで、ノズルＮを高精細に形成することができる。よって、目的とする形状のノズルＮを実現することができる。具体的には、前述のようにテーパー孔部Ｎ１および円筒孔部Ｎ２を含むノズルＮを実現することができる。それゆえ、吐出性能に優れたノズル基板３７を得ることができる。よって、印字品質に優れる液体吐出ヘッド３を提供することができる。

【0067】

かかる方法によって形成されたノズル基板３７によれば、気泡排出性が非常に高く、気泡排出のための余分なインク消費を格段に少なくすることができる。一方で、流路抵抗が小さくなり、インクスピードが向上したことによる着弾位置精度の向上により、高精細画像を容易に実現することができる。

【0068】

前述のように、第１工程Ｓ１は、レジスト層形成工程Ｓ１０と、レジスト層パターニング工程Ｓ１１と、金属膜形成工程Ｓ１２とを含む。レジスト層形成工程Ｓ１０では、ノズル基板３７の第１面３０１上にレジスト層４３を形成する。レジスト層パターニング工程Ｓ１１では、レジスト層４３を形成した後に、第１部分３０１１で開口し、第２部分３０１２で開口しないようにレジスト層４３をパターニングする。金属膜形成工程Ｓ１２では、レジスト層４３をパターニングした後に、第１面３０１上に金属膜４４を形成する。

【0069】

パターニングされたレジスト層４３を用いることで、第１部分３０１１に対応する金属膜４４を形成し易い。すなわち、金属膜４４を目的とする箇所に形成し易い。また、本実施形態のように、無電解めっきにより金属膜４４を形成する場合、パターニングされたレジスト層４３をマスクとして好適に用いることができる。

【0070】

また、第１工程Ｓ１において、フッ化水素および酸化剤を含む溶液を用いて、金属アシスト化学エッチングが行われることが好ましい。フッ化水素を用いることでノズル基板３７の酸化物をエッチングにより除去し易い。酸化剤を用いることで、金属膜４４と反応してノズル基板３７を酸化させることができる。このため、金属アシスト化学エッチングを効率良く行うことができる。

【0071】

酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、過酸化水素水（H₂O₂）、および硝酸（HNO₃）過硫酸カリウム（KHSO₅）、過マンガン酸カリウム（KMnO₄）等が挙げられる。特に、本実施形態では、ノズル基板３７がシリコン基板である。この場合、ノズル基板３７の酸化物の効率的な形成のために、酸化剤は過酸化水素水であることが好ましい。なお、溶液の種類はフッ化水素および酸化剤を含むことに限定されない。

【0072】

金属膜４４は、前述のように、例えば、プラチナ、金、銀、ルテニウム、プラチナ、パラジウム、モリブデン、クロム、銅、タンタル、チタン、またはイリジウムを含む。これらの中でも金属膜４４では、金で構成されることが好ましい。金は、触媒反応に特に優れるためと、エッチング加工等で容易に除去できるためである。また、溶液に含まれる酸化剤が過酸化水素水である場合、金の触媒反応を好適に発揮させることができるだけでなく、溶液が乾燥しても固体粉末化してパーティクル飛散により歩留まりを落とす事がないので、精密加工には好適である。

【0073】

図１０は、図６の第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３を説明するための図である。金属膜４４の触媒作用で酸化剤が正孔Ｈ０を発生させる。この正孔Ｈ０が金属膜４４直下のノズル基板３７を酸化させるが、一部はノズル基板３７内を放散し、ノズル基板３７表面に達してその部分のノズル基板３７を酸化させ、フッ化水素によりエッチングされる。このエッチング量は金属膜４４の近くで有るほど多くなり、離れると少なくなる。前述のように、溶液に含まれるフッ化水素と酸化剤との比率によって、ノズルＮが有するテーパー孔部Ｎ１のテーパー角度θが、調整できる。比率によってテーパー角度θを調整することができるので、目的とするテーパー角度θを有するテーパー孔部Ｎ１を形成し易い。つまり、テーパー角度θを高精度に制御し易く、歩留まりを高くし易い。

【0074】

酸化剤の濃度を高くすると、テーパー角度θが大きくなる。溶液に含まれる酸化剤が金属膜４４と反応し、過剰の正孔Ｈ０を発生させることが原因である。図１０の矢印Ａ１に示すように、酸化剤から発生した正孔Ｈ０はノズル基板３７の内部を移動し、酸化剤によってノズル基板３７のうちの金属膜４４の直下にある部分が酸化する。当該直下にある部分だけでは過剰な正孔Ｈ０が消費しきれない。このため、矢印Ａ２に示すように正孔Ｈ０がノズル基板３７内を拡散し、ノズル基板３７のうち溶液が接している内壁面３０３が溶解する。それゆえ、図１０の矢印Ａ３に示すように、内壁面３０３は、破線で示す状態から実線で示す状態に変化する。この結果、テーパー角度θが大きくなる。

【0075】

テーパー角度θは、フッ化水素と酸化剤とのモル濃度体積比ρにより変化する。酸化剤が過酸化水素水である場合、モル濃度体積比ρは、式（１）で表される。
ρ＝［ＨＦ］／（［ＨＦ］＋［Ｈ_２Ｏ_２］） ・・・（１）

【0076】

式（１）中の［ＨＦ］は、溶液に含まれるフッ化水素のモル濃度である。［Ｈ_２Ｏ_２］は、溶液に含まれる酸化剤としての過酸化水素水のモル濃度である。モル濃度の単位は、ｍｏｌ／Ｌである。

【0077】

図１１は、モル濃度体積比ρとテーパー角度θとの関係を示すグラフである。図１１に示すように、モル濃度体積比ρとテーパー角度θとは関係がある。図１１は、溶液がフッ化水素および過酸化水素水を含む場合の例を示している。この例では、テーパー角度θを大きくしたい場合、酸化剤のモル濃度を高くする。テーパー角度θを小さくして０°に近づけたい場合、酸化剤のモル濃度を低くする。

【0078】

モル濃度体積比ρは、例えば、０．４７≦［ＨＦ］／（［ＨＦ］＋［Ｈ_２Ｏ_２］）≦０．７８を満たすことが好ましい。溶液がフッ化水素および過酸化水素水を含む場合、モル濃度体積比ρが上記範囲内であることで、テーパー角度θが４°以上２０°以下であるテーパー孔部Ｎ１を得ることができる。このため、インクスピードの低下を抑制できるとともに、メニスカスが不安定になるおそれを抑制することができる。よって、吐出性能に優れたノズル基板３７を提供することができる。

【0079】

モル濃度体積比ρは、例えば、０．５６≦［ＨＦ］／（［ＨＦ］＋［Ｈ_２Ｏ_２］）≦０．７１を満たすことがより好ましい。溶液がフッ化水素および過酸化水素水を含む場合、モル濃度体積比ρが上記範囲内であることで、テーパー角度θが６°以上１２°以下であるテーパー孔部Ｎ１を得ることができる。このため、吐出性能にさらに優れたノズル基板３７を提供することができる。

【0080】

前述のように、テーパー角度θを大きくしたい場合には酸化剤のモル濃度を高くし、テーパー角度θを０°に近くしたい場合には酸化剤のモル濃度を低くする。このため、第１金属アシスト化学エッチングを行う際の方が、第２金属アシスト化学エッチングを行う際よりも、モル濃度体積比ρが大きい。第１金属アシスト化学エッチングと第２金属アシスト化学エッチングとでモル濃度体積比ρを変更することで、テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２とを連続して形成することができる。よって、テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２との間に段差が生じるおそれを抑制することができる。それゆえ、インクの乱流、およびインクの流れの淀みが発生することを回避し易くなる。この結果、ドット抜け等の印刷品質に問題が発生するおそれを抑制することができる。

【0081】

例えば、溶液がフッ化水素および過酸化水素水を含む場合、フッ化水素が７．４ｍｏｌ／Ｌ、過酸化水素水が３．９ｍｏｌ／Ｌ含有している溶液を用いたることで、テーパー角度が８°であるテーパー孔部Ｎ１を得ることができる。

【0082】

２．第２実施形態
以下、第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の第１実施形態と同様である要素については、前述の第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0083】

図１２は、第２実施形態の第１工程Ｓ１を説明するための図である。図１２に示すように、本実施形態の第１工程Ｓ１は、酸化膜形成工程Ｓ１７と、保護膜形成工程Ｓ１８と、酸化膜エッチング工程Ｓ１９と、レジスト層除去工程Ｓ２０とをさらに含む。

【0084】

図１３は、図１２の酸化膜形成工程Ｓ１７からレジスト層パターニング工程Ｓ１１までを説明するための図である。図１３（ａ）は、酸化膜形成工程Ｓ１７を説明するための図である。図１３（ａ）に示すように、酸化膜形成工程Ｓ１７では、ノズル基板３７の第１面３０１上に酸化膜４１が形成される。酸化膜４１は、具体的には酸化シリコン膜である。例えば、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法または熱酸化により酸化膜４１が形成される。酸化膜４１の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．２μｍ以上１．０μｍ以下である。

【0085】

図１３（ｂ）は、保護膜形成工程Ｓ１８を説明するための図である。図１３（ｂ）に示すように、保護膜形成工程Ｓ１８では、ノズル基板３７の第２面３０２上に保護膜４２が形成される。保護膜４２は、例えば、ダイヤモンドライクカーボン等で構成される。ダイヤモンドライクカーボンは、ＤＬＣと略される。例えば、ＣＶＤ法またはスパッタリング法により保護膜４２が形成される。

【0086】

図１３（ｃ）は、レジスト層形成工程Ｓ１０を説明するための図である。図１３（ｃ）に示すように、レジスト層形成工程Ｓ１０では、ノズル基板３７の第１面３０１上にレジスト層４３を形成する。具体的には、第１面３０１上に形成された酸化膜４１上にレジスト層４３を形成する。

【0087】

図１３（ｄ）および図１３（ｅ）のそれぞれは、レジスト層パターニング工程Ｓ１１を説明するための図である。図１３（ｄ）に示すように、レジスト層パターニング工程Ｓ１１では、第１部分３０１１で開口し、第２部分３０１２で開口しないようレジスト層４３をパターニングする。

【0088】

図１３（ｅ）に示すように、レジスト層４３をパターニングした後、リフローベークを行う。この結果、パターニングされたレジスト層４３は、表面張力によって、Ｚ２方向の面がＺ１方向の面よりも狭い状態になる。

【0089】

図１４は、図１２の酸化膜エッチング工程Ｓ１９から第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４までを説明するための図である。

【0090】

図１４（ａ）は、酸化膜エッチング工程Ｓ１９を説明するための図である。図１４（ａ）に示すように、酸化膜エッチング工程Ｓ１９では、酸化膜４１の一部をエッチングにより除去することにより、酸化膜４１がパターニングされる。例えば、レジスト層４３をマスクとして、バッファードフッ酸を用いたウエットエッチングにより、酸化膜４１の一部が除去される。バッファードフッ酸は、ＢＨＦと略される。

【0091】

酸化膜エッチング工程Ｓ１９では、第１面３０１とレジスト層４３との間に隙間Ｇが形成される。すなわち、酸化膜エッチング工程Ｓ１９では、隙間Ｇが形成される程度に、酸化膜４１の一部が除去される。ノズル基板３７がシリコンを含む場合、フッ酸を用いたウエットエッチングを行うことにより、隙間Ｇを形成し易い。また、隙間Ｇが形成されることで、パターニングされた酸化膜４１は、平面視でパターニングされたレジスト層４３に覆われている。

【0092】

図１４（ｂ）は、金属膜形成工程Ｓ１２を説明するための図である。図１４（ｂ）に示すように、金属膜形成工程Ｓ１２では、ノズル基板３７の第１面３０１上に金属膜４４を形成する。具体的には、第１面３０１上のレジスト層４３上に金属膜４４を形成する。

【0093】

前述のように、第１面３０１とレジスト層４３との間には、酸化膜４１設けられている。さらに、第１面３０１とレジスト層４３との間には、隙間Ｇが形成される。このため、金属膜４４は、第１面３０１に接触する部分４４１と、レジスト層４３に接触する部分４４２とを含む。部分４４１と部分４４２とは連続しておらず、分断される。

【0094】

図１４（ｃ）は、レジスト層除去工程Ｓ２０を説明するための図である。図９（ｃ）に示すように、レジスト層除去工程Ｓ２０では、レジスト層４３が除去される。この除去に伴い、レジスト層４３上に接触する金属膜４４の部分４４２も同時に除去される。この結果、複数の部分４４１で構成される金属膜４４が第１面３０１上に形成される。

【0095】

本工程において、金属膜４４は、第１部分３０１１上に形成され、第２部分３０１２上には形成されない。したがって、金属膜４４は、平面視で、第１部分３０１１に重なり、第２部分３０１２に重ならない。

【0096】

図１４（ｄ）は、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３を説明するための図である。図１４（ｄ）に示すように、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３では、第１金属アシスト化学エッチングによりノズル基板３７の一部を除去することにより、テーパー孔部Ｎ１を形成する。

【0097】

図１４（ｅ）は、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４を説明するための図である。図１４（ｅ）に示すように、第２金属アシスト化学エッチングによりノズル基板３７の一部を除去することにより、円筒孔部Ｎ２を形成する。第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３および第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４は、連続して行われる。

【0098】

図示省略するが、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４の後に、除去工程Ｓ１５が行われる。除去工程Ｓ１５において、酸化膜４１、保護膜４２および金属膜４４が除去される。保護膜４２は、例えばプラズマアッシングにより除去される。除去工程Ｓ１５の後に、研磨工程Ｓ１６が行われる。研磨工程Ｓ１６では、ノズル基板３７の第２面３０２が研磨されることにより、ノズル基板３７の一部が除去される。この結果、テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２とを含むノズルＮが形成される。

【0099】

前述のように、本実施形態の第１工程Ｓ１は、酸化膜形成工程Ｓ１７と、酸化膜エッチング工程Ｓ１９とを含む。酸化膜形成工程Ｓ１７では、レジスト層４３を形成する前に、第１面３０１上に酸化膜４１を形成する。その後、レジスト層形成工程Ｓ１０において酸化膜４１上にレジスト層４３が形成される。また、酸化膜エッチング工程Ｓ１９では、レジスト層４３をパターニングした後であって、金属膜４４を形成する前に、酸化膜４１をエッチングすることにより、酸化膜４１のうち第１部分３０１１上の部分を開口させる。

【0100】

かかる方法では、第１実施形態の無電解めっきを用いずに形成される。本実施形態では、第１面３０１とレジスト層４３と間に酸化膜４１が形成されることで、後の工程で金属膜４４をパターニングし易い。また、本実施形態の方法は、量産における安定性に優れる。よって、歩留まりの向上を図ることができる。具体的には、レジスト層４３および酸化膜４１のそれぞれが第１部分３０１１に開口していることで、前述のように、第１部分３０１１に対応する金属膜４４を形成し易い。

【0101】

さらに、酸化膜エッチング工程Ｓ１９では、酸化膜４１をエッチングすることにより、第１面３０１とレジスト層４３の間に隙間Ｇを形成する。隙間Ｇが形成されることで、隙間Ｇが形成されない場合に比べ、後の工程で金属膜４４をパターニングし易い。隙間Ｇが設けられることで、設けられていない場合に比べ、第１面３０１に接触する部分４４１とレジスト層４３に接触する部分４４２とに金属膜４４を分断し易い。よって、目的とする第１部分３０１１に接触する部分４４１を含む金属膜４４を形成し易い。

【0102】

第１工程Ｓ１は、レジスト層除去工程Ｓ２０を含む。レジスト層除去工程Ｓ２０では、第１面３０１上に金属膜４４を形成した後、レジスト層４３を除去する。レジスト層４３を除去することにより、部分４４２を除去でき、よって、部分４４１で構成される金属膜４４が第１面３０１上に形成される。このため、簡単にパターニングされた金属膜４４を形成することができる。微細な形状の金属膜４４であっても、かかる方法によれば、簡単かつ高精度に目的とする形状および配置のパターンを有する金属膜４４を歩留まり高く形成することができる。

【0103】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に金属アシスト化学エッチングによりノズルＮが形成される。このため、目的とする形状のノズルＮを実現することができる。具体的には、前述のようにテーパー孔部Ｎ１および円筒孔部Ｎ２を含むノズルＮを実現することができる。それゆえ、吐出性能に優れたノズル基板３７を得ることができる。よって、印字品質に優れる液体吐出ヘッド３を提供することができる。

【0104】

３．第３実施形態
以下、第３実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の第１実施形態と同様である要素については、前述の第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0105】

図１５は、第３実施形態のノズル基板３７の製造方法の流れを示す図である。図１５に示すように、本実施形態の第１工程Ｓ１は、保護膜形成工程Ｓ１８、レジスト層形成工程Ｓ１０、保護膜エッチング工程Ｓ２１、およびレジスト層除去工程Ｓ２０をさらに含む。また、本実施形態では、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４において、電界の印加が行われる。

【0106】

図１６は、図１５の保護膜エッチング工程Ｓ２１から金属膜形成工程Ｓ１２までを説明するための図である。

【0107】

図１６（ａ）は、保護膜形成工程Ｓ１８を説明するための図である。図１６（ａ）に示すように、保護膜形成工程Ｓ１８では、ノズル基板３７の第１面３０１上に保護膜４２が形成される。なお、図示省略するが、保護膜４２は、ノズル基板３７の壁面にも形成される。保護膜４２は、例えば、ダイヤモンドライクカーボン等で構成される。ダイヤモンドライクカーボンは、ＤＬＣと略される。例えば、ＣＶＤ法またはスパッタリング法により保護膜４２が形成される。保護膜４２の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。

【0108】

図１６（ｂ）は、レジスト層形成工程Ｓ１０を説明するための図である。図１６（ｂ）に示すように、レジスト層形成工程Ｓ１０では、ノズル基板３７の第１面３０１上にレジスト層４３を形成する。具体的には、第１面３０１上に形成された保護膜４２上にレジスト層４３を形成する。

【0109】

図１６（ｃ）は、レジスト層パターニング工程Ｓ１１を説明するための図である。図１６（ｄ）に示すように、レジスト層パターニング工程Ｓ１１では、第１部分３０１１で開口し、第２部分３０１２で開口しないようレジスト層４３をパターニングする。

【0110】

図１６（ｄ）は、保護膜エッチング工程Ｓ２１を説明するための図である。図１６（ｄ）に示すように、保護膜エッチング工程Ｓ２１では、レジスト層パターニング工程Ｓ１１では、レジスト層４３と同様に、第１部分３０１１で開口し、第２部分３０１２で開口しないよう保護膜４２をパターニングする。保護膜４２がダイヤモンドライクカーボンである場合、酸素プラズマを用いたエッチングにより、保護膜４２をパターニングする。

【0111】

図１６（ｅ）は、金属膜形成工程Ｓ１２を説明するための図である。図１６（ｅ）に示すように、金属膜形成工程Ｓ１２では、ノズル基板３７の第１面３０１上に金属膜４４を形成する。具体的には、第１面３０１上のレジスト層４３上に金属膜４４を形成する。金属膜４４は、第１面３０１に接触する部分４４１と、レジスト層４３に接触する部分４４２とを含む。保護膜４２が第１面３０１とレジスト層４３との間に設けられていることで、部分４４１と部分４４２とは連続しておらず、分断される。

【0112】

図１７は、図１５のレジスト層除去工程Ｓ２０から第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４までを説明するための図である。図１７（ａ）は、レジスト層除去工程Ｓ２０を説明するための図である。図１７（ａ）に示すように、レジスト層除去工程Ｓ２０では、レジスト層４３が除去される。この除去に伴い、レジスト層４３に接触する金属膜４４の部分４４２も同時に除去される。この結果、複数の部分４４１で構成される金属膜４４が第１面３０１上に形成される。

【0113】

図１７（ｂ）は、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３を説明するための図である。図１７（ｂ）に示すように、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３では、第１金属アシスト化学エッチングによりノズル基板３７の一部を除去することにより、テーパー孔部Ｎ１を形成する。

【0114】

図１７（ｃ）は、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４を説明するための図である。図１７（ｃ）に示すように、第２金属アシスト化学エッチングによりノズル基板３７の一部を除去することにより、円筒孔部Ｎ２を形成する。第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３および第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４は、連続して行われる。

【0115】

図示省略するが、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４の後に、除去工程Ｓ１５が行われる。除去工程Ｓ１５において、酸化膜４１、保護膜４２および金属膜４４が除去される。保護膜４２は、例えばプラズマアッシングにより除去される。

【0116】

除去工程Ｓ１５の後に、研磨工程Ｓ１６が行われる。研磨工程Ｓ１６では、ノズル基板３７の第２面３０２が研磨されることにより、ノズル基板３７の一部が除去される。この結果、テーパー孔部Ｎ１と円筒孔部Ｎ２とを含むノズルＮが形成される。

【0117】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に金属アシスト化学エッチングによりノズルＮが形成される。このため、目的とする形状のノズルＮを実現することができる。具体的には、前述のようにテーパー孔部Ｎ１および円筒孔部Ｎ２を含むノズルＮを実現することができる。それゆえ、吐出性能に優れたノズル基板３７を得ることができる。よって、印字品質に優れる液体吐出ヘッド３を提供することができる。

【0118】

また、本実施形態では、金属アシスト化学エッチングにおいて、電界の印加を利用する。具体的には、第１金属アシスト化学エッチングを行う際には、溶液に電界を印可せず、第２金属アシスト化学エッチングを行う際には、溶液に電界を印可する。このように電界の印加を行うことで、過剰に発生しテーパーを形成する正孔Ｈ０を裏面に吸引する事で、テーパー形成を防止し、エッチング液組成の異なる液の交換作業なく電界の印加によりテーパー防止を実現できる。この方式の利点は、電界印加を利用しない場合に比べ、テーパー孔部Ｎ１の形成から円筒孔部Ｎ２の形成を容易に連続して行うことができる事にある。

【0119】

図１８は、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３で用いられる治具５を示す断面図である。図１９は、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３を説明するための図である。

【0120】

図１８に示す治具５は、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３において、ノズル基板３７の固定のために用いられる。治具５は、基部５１と、第１部材５２と、第２部材５３と、２つのネジ５２０および５３０と、複数のパッキン５４と、電極５５と、を含む。基部５１は、平板状の部材であり、２つのネジ５２０および５３０が貫通する２つの孔を有する。第１部材５２は、ノズル基板３７を挟んでネジ５２０で基部５１に対して固定するクランプである。第２部材５３は、第１部材５２に対向配置される。第２部材５３は、ノズル基板３７を挟んでネジ５３０で基部５１に対して固定するクランプである。第１部材５２および第２部材５３のそれぞれには、複数のパッキン５４が設けられる。複数のパッキン５４を介してノズル基板３７は第１部材５２および第２部材５３に挟持された状態で、ネジ５２０および５３０によって固定されている。

【0121】

第２部材５３と基部５１との間には、電極５５が配置される。電極５５は、ネジ５３０によって、第２部材５３と基部５１との間に挟持された状態で固定される。電極５５の先端部５５０は、ノズル基板３７の第２面３０２に接触している。

【0122】

本実施形態では、ノズル基板３７の第２面３０２が保護膜４２またはレジスト層４３で覆われていない。この場合、金属アシスト化学エッチングにおいて、第２面３０２に溶液が侵入しないよう、第２面３０２は複数のパッキン５４により保護されている。

【0123】

図１９に示すように、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３では、エッチング液槽５０内に溶液６が収容されている。ノズル基板３７を挟持した治具５は、溶液６に浸るようにエッチング液槽５０内に配置される。また、作用電極５６は、溶液６に浸るようにエッチング液槽５０内に配置される。作用電極５６としては、例えば、白金メッシュ電極が用いられる。作用電極５６は、ノズル基板３７の第１面３０１に対向する。また、電極５５には、直流電源のマイナス側が取り付けられ、作用電極５６には、直流電源のプラス側が取り付けられる。このような状態で第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３が行われる。

【0124】

図２０は、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３を説明するための図である。図２１は、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４を説明するための図である。

【0125】

図２０に示すように、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３では、スイッチ５７はオフされており、溶液に電界が印加されない。この場合、酸化剤から発生した正孔Ｈ０が矢印Ａ１に示すようにノズル基板３７の内部を移動し、酸化剤によってノズル基板３７のうちの金属膜４４の直下にある部分が酸化する。また、正孔Ｈ０が矢印Ａ２に示すようにノズル基板３７を拡散し、ノズル基板３７のうち溶液が接している内壁面３０３が溶解する。それゆえ、矢印Ａ３に示すように、内壁面３０３は、破線で示す状態から実線で示す状態に変化する。この結果、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３では、テーパー角度θを有するテーパー孔部Ｎ１が形成される。また、第１金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１３では、エッチング液槽５０内の溶液６のモル濃度体積比ρは、所望のテーパー角度θになるよう設定されている。

【0126】

図２１に示すように、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４では、スイッチ５７がオンされており、溶液に電界が印加される。この場合、テーパーが形成されず、ストレートな孔が形成される。当該孔によって円筒孔部Ｎ２が構成される。例えば、４Ｖ以上８Ｖ以下の電圧を印加することにより、ストレートな孔である円筒孔部Ｎ２を形成することができる。

【0127】

電圧が印加されると、プラスの電荷を帯びた正孔Ｈ０は、矢印Ａ１に示すように、マイナスの電圧が印加されたノズル基板３７の第２面３０２に引き寄せられてしまう。このため、正孔Ｈ０が拡散して内壁面３０３に到達することが抑制される。よって、正孔Ｈ０が第２面３０２に引き寄せされることで、テーパーが形成されず、ストレートな孔が形成される。

【0128】

前述のように、エッチング液槽５０内の溶液６のモル濃度体積比ρが所望のテーパー角度θになるよう設定されている状態で、溶液６の電界のオンオフを切り替えることで、テーパー孔部Ｎ１の形成と円筒孔部Ｎ２の形成とを簡単に切り替えることができる。このため、エッチング液槽５０とは別のエッチング液槽に、円筒孔部Ｎ２を形成するためにモル濃度体積比ρが調整された溶液を別途用意しなくて済む。よって、第２金属アシスト化学エッチング工程Ｓ１４を迅速に開示することができる。また、本実施形態の方法によれば、テーパー孔部Ｎ１の形成と円筒孔部Ｎ２の形成を１つのエッチング液槽５０で製造することができる。このため、溶液の使用量を削減することができ、コストダウンを図ることができる。

【0129】

４．液体吐出ヘッド３の製造方法
図２２は、液体吐出ヘッド３の製造方法の流れを示す図である。前述のように、液体吐出ヘッド３は、圧力室Ｃ１を含む圧力室基板３２と、圧力室基板３２に積層された連通板３１と、連通板３１に積層され、ノズルＮを含むノズル基板３７と、を有する。そして、第１実施形態の例では、ノズル基板３７は、半導体基板で構成される。

【0130】

図２２に示す例では、ステップＳＳ１において、複数の圧力室基板３２を含む圧力室基板ウエハ、複数のノズル基板３７を含むノズル基板ウエハ、および複数の連通板３１を含む連通板ウエハをそれぞれ個別に形成する。ステップＳＳ２において、これらウエハを直接接合する。その後、各流路を形成する壁面に対して液体保護層を成膜する。なお、液体保護層は直接接合前に成膜してもよい。また、ステップＳＳ３において、複数の封止基板３５を含む封止基板ウエハを形成し、連通空間Ｒａ等を含む各流路に対して液体保護層を成膜する。

【0131】

前述の液体保護層は、例えば、タンタル酸化物、または酸化ハフニウムを含む。タンタル酸化物の化学式は、ＴａＯｘで表される。酸化ハフニウムの化学式は、ＨｆＯｘで表される。液体保護層は、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法で形成される。

【0132】

ステップＳＳ４で、圧力室基板ウエハ、ノズル基板ウエハおよび連通板ウエハに対して封止基板ウエハを接合することで、これらウエハを含む構造物を製造する。ステップＳＳ５において当該構造物をレーザースクラブ等で割断してチップ化する。ステップＳＳ６において、チップを実装パッドにＣＯＦ実装する。ＣＯＦは、Chip On Filmの略である。その後、ステップＳＳ７において、吸振体３８、筐体部３６、およびインク配管部品等のケース部品を接着等により組み立てる。これにより、液体吐出ヘッド３が得られる。

【0133】

５．変形例
以上に例示した実施形態は多様に変形され得る。前述の実施形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

【0134】

第１実施形態で例示した液体吐出装置１は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を吐出する液体吐出装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。

【0135】

前述の実施形態では、ノズル基板３７は、Ｐ型単結晶シリコン基板であるが、半導体材料を含んでいればよく、これ以外の材料で構成されてもよい。また、ノズルＮは、テーパー孔部Ｎ１を有するが、ノズルＮは、ストレートな孔のみで構成されてもよい。

【符号の説明】

【0136】

１…液体吐出装置、３…液体吐出ヘッド、５…治具、６…溶液、１２…媒体、１４…容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、３０…流路構造体、３１…連通板、３２…圧力室基板、３３…振動板、３４…圧電素子、３５…封止基板、３６…筐体部、３７…ノズル基板、３８…吸振体、４０…配線基板、４１…酸化膜、４２…保護膜、４３…レジスト層、４４…金属膜、５０…エッチング液槽、５１…基部、５２…第１部材、５３…第２部材、５４…パッキン、５５…電極、５６…作用電極、５７…スイッチ、２４２…搬送体、２４４…搬送ベルト、３００…個別流路、３０１…第１面、３０２…第２面、３０３…内壁面、３１２…絞り部、３１４…連通流路、３２０…壁面、３６１…供給口、４４１…部分、４４２…部分、５２０…ネジ、５３０…ネジ、５５０…先端部、３０１１…第１部分、３０１２…第２部分、Ａ０…法線、Ａ１…矢印、Ａ２…矢印、Ａ３…矢印、Ｃ１…圧力室、Ｇ…隙間、Ｈ…貫通孔、Ｈ０…正孔、Ｌａ…第１列、Ｌｂ…第２列、Ｎ…ノズル、Ｎ１…テーパー孔部、Ｎ２…円筒孔部、Ｒ…共通空間、Ｒａ…連通空間、Ｒｂ…共通流路、Ｒｃ…空間、Ｓ１…第１工程、Ｓ１０…レジスト層形成工程、Ｓ１１…レジスト層パターニング工程、Ｓ１２…金属膜形成工程、Ｓ１３…第１金属アシスト化学エッチング工程、Ｓ１４…第２金属アシスト化学エッチング工程、Ｓ１５…除去工程、Ｓ１６…研磨工程、Ｓ１７…酸化膜形成工程、Ｓ１８…保護膜形成工程、Ｓ１９…酸化膜エッチング工程、Ｓ２０…レジスト層除去工程、Ｓ２１…保護膜エッチング工程、ＳＳ１…ステップ、ＳＳ２…ステップ、ＳＳ３…ステップ、ＳＳ４…ステップ、ＳＳ５…ステップ、ＳＳ６…ステップ、ＳＳ７…ステップ、θ…テーパー角度。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】