JP2002096474A - 微細パターン形成装置と微細ノズルの製造方法および微細パターンの形成方法 - Google Patents

微細パターン形成装置と微細ノズルの製造方法および微細パターンの形成方法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 インキを直描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細パターン形成装置
と、このような微細パターン形成装置が備える微細ノズ
ルの製造方法、および、微細パターンの形成方法を提供
する。 【解決手段】 微細パターン形成装置１を、表面から裏
面に貫通し壁面に珪素酸化物層４を有する複数の微細孔
３が設けられたシリコン基板２と、上記の珪素酸化物層
と一体的に微細孔の開口部３ａからシリコン基板裏面側
２Ｂに突出する微細ノズル５と、シリコン基板の表面２
Ａおよび側面２Ｃに形成された珪素窒化物層６と、シリ
コン基板の表面側に配設された支持部材７と、シリコン
基板表面側の前記微細孔の開口部にインキを供給するた
めのインキ流路８と、このインキ流路に接続されたイン
キ供給装置９と、を備えたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は微細パターン形成装
置と微細ノズルの製造方法および微細パターンの形成方
法に係り、特に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレ
イ、エレクトロルミネッセンス等のフラットディスプレ
イ製造のパターン形成やプリント配線板の導体パターン
形成等に応用できる微細パターン形成装置と、このよう
な微細パターン形成装置に用いられる微細ノズルの製造
方法、および、上記のような微細パターンの形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイ用のカラーフ
ィルタ等の微細パターンの形成は、フォトリソグラフィ
ー法、印刷法、電着法等により行なわれている。これら
の形成方法の中でも、精度、外観品位の点でフォトリソ
グラフィー法が優れている。また、プリント配線板の導
体パターンの形成においても、高精度な配線が可能なフ
ォトリソグラフィー法が用いられている。
【０００３】フォトリソグラフィー法によるカラーフィ
ルタの製造の一例では、スパッタリングや蒸着等で成膜
されたクロム等の金属薄膜上に感光性レジストを塗布
し、フォトマスクを介して露光、現像によりレジストパ
ターンを作製し、これをマスクとして金属薄膜をエッチ
ングでパターニングすることによりブラックマトリック
スが形成される。次に、着色顔料を含有する感光性レジ
ストを塗布した後、フォトマスクを介して露光、現像す
ることによりカラーフィルタの着色層が形成される。一
方、プリント配線板は、銅めっき層上に感光性レジスト
のパターンを形成し、これをマスクとして銅めっき層を
エッチングすることにより導体パターンが製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
フォトリソグラフィー法を用いたカラーフィルタのパタ
ーン形成、導体パターン形成等の従来の微細パターン形
成は工程が複雑であり、製造コストの低減に支障を来た
していた。
【０００５】本発明は上述のような実情に鑑みてなされ
たものであり、インキを直描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細パターン形成
装置と、このような微細パターン形成装置が備える微細
ノズルの製造方法、および微細パターンの形成方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の微細パターン形成装置は、シリコン
基板と、該シリコン基板の表面から裏面に貫通し壁面に
珪素酸化物層を有する複数の微細孔と、該珪素酸化物層
と一体的に前記微細孔の開口部からシリコン基板裏面側
に突出する微細ノズルと、シリコン基板の表面および側
面に形成された珪素窒化物層と、前記シリコン基板の表
面側に配設された支持部材と、前記シリコン基板表面側
の前記微細孔の開口部にインキを供給するためのインキ
流路と、該インキ流路に接続されたインキ供給装置と、
を備えるような構成とした。そして、前記微細ノズルの
開口径は１〜１００μｍの範囲内、かつ、バラツキは±
１μｍ以下、前記微細ノズルの形成ピッチは２〜１００
０μｍの範囲内であるような構成とした。
【０００７】また、本発明の微細パターン形成装置は、
シリコン基板と、該シリコン基板の裏面から突出する複
数の微細ノズルと、該微細ノズルの形成部位にてシリコ
ン基板の表面から裏面に貫通し壁面に珪素酸化物層を有
する複数の微細孔と、前記シリコン基板の表面側に配設
された支持部材と、前記シリコン基板表面側の前記微細
孔の開口部にインキを供給するためのインキ流路と、該
インキ流路に接続されたインキ供給装置とを備え、前記
微細ノズルは、前記シリコン基板と一体的に形成された
ノズル基部と、前記微細孔と連通したノズル基部の内壁
面に設けられた珪素酸化物内面層と、前記ノズル基部の
先端面を覆うように前記珪素酸化物内面層と一体的に形
成された珪素酸化物端面層を有するような構成とした。
そして、前記微細ノズルの開口径は１〜１００μｍの範
囲内、かつ、バラツキは±１μｍ以下、前記微細ノズル
の形成ピッチは４〜１０００μｍの範囲内であるような
構成とした。
【０００８】また、上述の微細パターン形成装置におい
て、前記微細ノズルの突出長が１０〜１５０μｍの範囲
内にあるような構成とした。また、上述の微細パターン
形成装置において、前記シリコン基板表面側の前記微細
孔の開口部がシリコン基板表面側に広がったテーパー形
状凹部であるような構成、あるいは、前記シリコン基板
表面側の前記微細孔の開口部がシリコン基板表面側に広
がった多段形状凹部であるような構成とした。さらに、
前記微細孔は２以上のグループ分けがなされ、各微細孔
グループごとに別個のインキ流路を備えるような構成と
した。
【０００９】本発明の微細ノズルの製造方法は、シリコ
ン基板の一方の面から複数突出する珪素酸化物からなる
微細ノズルであり、前記シリコン基板を貫通し壁面に珪
素酸化物層を有する微細孔と連通する微細ノズルの製造
方法であって、全面に珪素窒化物層を形成したシリコン
基板の一方の面の該珪素窒化物層上に複数の微細開口を
もつ金属パターンを形成する第１の工程、前記金属パタ
ーンをマスクとしてディープエッチングによりシリコン
基板に貫通微細孔を形成する第２の工程、前記金属パタ
ーンを除去し、シリコン基板の前記貫通微細孔内を酸化
して珪素酸化物層を形成する第３の工程、シリコン基板
の一方の面からドライエッチングにより前記珪素窒化物
層の一部とシリコン基板の一部を除去して、前記珪素酸
化物層を所定の長さ露出させて微細ノズルとする第４の
工程、を有するような構成とした。そして、前記第４の
工程において、前記金属パターンを除去した面からエッ
チングを行うような構成とした。
【００１０】また、本発明の微細ノズルの製造方法は、
シリコン基板の一方の面から複数突出する微細ノズルで
あり、シリコン基板と一体的に形成されたノズル基部
と、該ノズル基部の先端面を覆う珪素酸化物端面層を有
し、該ノズル基部はシリコン基板を貫通し壁面に珪素酸
化物層を有する微細孔と連通し、かつ、内壁面に珪素酸
化物内面層を有する微細ノズルの製造方法であって、全
面に珪素窒化物層を形成したシリコン基板の一方の面の
該珪素窒化物層をパターニングして複数の小開口をもつ
パターンを形成する第１の工程、前記珪素窒化物層のパ
ターンを覆うように金属薄膜を形成し、該金属薄膜をパ
ターニングして前記小開口内に位置する微細開口をもつ
金属パターンを形成する第２の工程、前記金属パターン
をマスクとしてディープエッチングによりシリコン基板
に貫通微細孔を形成する第３の工程、前記金属パターン
を除去し、シリコン基板の前記貫通微細孔内の部位と前
記小開口内に露出する部位とを酸化して珪素酸化物層を
形成する第４の工程、前記珪素窒化物層を除去し、珪素
酸化物層が形成された面側から該珪素酸化物層をマスク
としてドライエッチングによりシリコン基板の一部を除
去して所定の長さのノズル基部を形成することにより微
細ノズルとする第５の工程、を有するような構成とし
た。
【００１１】また、本発明の微細ノズルの製造方法は、
シリコン基板の一方の面から複数突出する珪素酸化物か
らなる微細ノズルであり、前記シリコン基板を貫通し壁
面に珪素酸化物層を有する微細孔と連通する微細ノズル
の製造方法であって、全面に珪素窒化物層を形成した表
面結晶方位＜１００＞のシリコン基板の一方の面側の該
珪素窒化物層をパターニングして複数のテーパー用開口
をもつパターンを形成する第１の工程、前記珪素窒化物
層をマスクとして、シリコン基板の表面に結晶異方性エ
ッチングを施してテーパー状凹部を形成する第２の工
程、シリコン基板の両面に金属薄膜を形成し、テーパー
状凹部が形成されていないシリコン基板面の金属薄膜を
パターニングして、開口中心がシリコン基板を介して前
記テーパー状凹部の中心とほぼ一致するような微細開口
をもつ金属パターンを形成する第３の工程、前記金属パ
ターンと前記金属薄膜をマスクとしてディープエッチン
グによりシリコン基板に貫通微細孔を形成する第４の工
程、前記金属パターンおよび前記金属薄膜を除去し、シ
リコン基板の前記貫通微細孔内の部位と前記テーパー状
凹部内に露出する部位を酸化して珪素酸化物層を形成す
る第５の工程、テーパー状凹部が形成されていないシリ
コン基板面側からドライエッチングにより前記珪素窒化
物層の一部とシリコン基板の一部を除去して、前記珪素
酸化物層を所定の長さ露出させて微細ノズルとする第６
の工程、を有するような構成とした。
【００１２】また、本発明の微細ノズルの製造方法は、
シリコン基板の一方の面から複数突出する微細ノズルで
あり、シリコン基板と一体的に形成されたノズル基部
と、該ノズル基部の先端面を覆う珪素酸化物端面層を有
し、該ノズル基部はシリコン基板を貫通し壁面に珪素酸
化物層を有する微細孔と連通し、かつ、内壁面に珪素酸
化物内面層を有する微細ノズルの製造方法であって、全
面に珪素窒化物層を形成した表面結晶方位＜１００＞の
シリコン基板の一方の面側の該珪素窒化物層をパターニ
ングして複数のテーパー用開口をもつパターンを形成す
る第１の工程、前記珪素窒化物層をマスクとして、シリ
コン基板の表面に結晶異方性エッチングを施してテーパ
ー状凹部を形成する第２の工程、テーパー状凹部が形成
されていないシリコン基板面側の珪素窒化物層をパター
ニングして、開口中心がシリコン基板を介して前記テー
パー状凹部の中心とほぼ一致するような小開口をもつパ
ターンを形成する第３の工程、シリコン基板の両面に金
属薄膜を形成し、テーパー状凹部が形成されていないシ
リコン基板面側の金属薄膜をパターニングして、前記小
開口内に位置する微細開口をもつ金属パターンを形成す
る第４の工程、前記金属パターンと前記金属薄膜をマス
クとしてディープエッチングによりシリコン基板に貫通
微細孔を形成する第５の工程、前記金属パターンおよび
前記金属薄膜を除去し、シリコン基板の前記貫通微細孔
内の部位と前記小開口内に露出する部位と前記テーパー
状凹部内に露出する部位を酸化して珪素酸化物層を形成
する第６の工程、前記珪素窒化物層を除去し、テーパー
状凹部が形成されていないシリコン基板面側から該珪素
酸化物層をマスクとしてドライエッチングによりシリコ
ン基板の一部を除去して所定の長さのノズル基部を形成
することにより微細ノズルとする第７の工程、を有する
ような構成とした。
【００１３】また、本発明の微細ノズルの製造方法は、
シリコン基板の一方の面から複数突出する珪素酸化物か
らなる微細ノズルであり、前記シリコン基板を貫通し壁
面に珪素酸化物層を有する微細孔と連通する微細ノズル
の製造方法であって、全面に珪素窒化物層を形成したシ
リコン基板の一方の面の該珪素窒化物層上に複数の微細
開口をもつ金属パターンを形成し、他方の面の該珪素窒
化物層上に、開口中心がシリコン基板を介して前記微細
開口の中心とほぼ一致するような広幅開口をもつ金属パ
ターンを形成する第１の工程、前記微細開口をもつ金属
パターンをマスクとしてディープエッチングによりシリ
コン基板に所定の深さで微細孔を穿設する第２の工程、
前記広幅開口をもつ金属パターンをマスクとしてディー
プエッチングによりシリコン基板に広幅凹部を、該広幅
凹部内に前記微細孔の開口部が露出するように形成し
て、多段形状の凹部を形成する第３の工程、前記金属パ
ターンを除去し、シリコン基板の前記微細孔内の部位と
前記広幅凹部内に露出する部位を酸化して珪素酸化物層
を形成する第４の工程、広幅凹部が形成されていないシ
リコン基板面からドライエッチングにより前記珪素窒化
物層の一部とシリコン基板の一部を除去して、前記珪素
酸化物層を所定の長さ露出させて微細ノズルとする第５
の工程、を有するような構成とした。
【００１４】また、本発明の微細ノズルの製造方法は、
シリコン基板の一方の面から複数突出する微細ノズルで
あり、シリコン基板と一体的に形成されたノズル基部
と、該ノズル基部の先端面を覆う珪素酸化物端面層を有
し、該ノズル基部はシリコン基板を貫通し壁面に珪素酸
化物層を有する微細孔と連通し、かつ、内壁面に珪素酸
化物内面層を有する微細ノズルの製造方法であって、全
面に珪素窒化物層を形成したシリコン基板の一方の面の
該珪素窒化物層をパターニングして複数の小開口をもつ
パターンを形成する第１の工程、前記珪素窒化物層のパ
ターンを覆うように金属薄膜を形成し、次に該金属薄膜
をパターニングして前記小開口内に位置する微細開口を
もつ金属パターンを形成するとともに、他方の面の金属
薄膜をパターニングして、開口中心がシリコン基板を介
して前記微細開口の中心とほぼ一致するような広幅開口
をもつ金属パターンを形成する第２の工程、前記微細開
口をもつ金属パターンをマスクとしてディープエッチン
グによりシリコン基板に所定の深さで微細孔を穿設する
第３の工程、前記広幅開口をもつ金属パターンをマスク
としてディープエッチングによりシリコン基板に広幅凹
部を、該広幅凹部内に前記微細孔の開口部が露出するよ
うに形成して、多段形状の凹部を形成する第４の工程、
前記金属パターンを除去し、シリコン基板の前記微細孔
内の部位と前記広幅凹部内に露出する部位と前記小開口
内に露出する部位とを酸化して珪素酸化物層を形成する
第５の工程、前記珪素窒化物層を除去し、広幅凹部が形
成されていないシリコン基板面から該珪素酸化物層をマ
スクとしてドライエッチングによりシリコン基板の一部
を除去して所定の長さのノズル基部を形成することによ
り微細ノズルとする第６の工程、を有するような構成と
した。
【００１５】このような本発明では、シリコン基板の微
細孔に供給されたインキは、微細ノズルから吐出された
パターン被形成体上に付着して直接描画が可能となり、
インキ供給量を変えることによりインキ付着量を任意に
変えることができる。
【００１６】また、上述のような目的を達成するため
に、本発明の微細パターン形成装置は、シリコン基板
と、該シリコン基板の表面から裏面に貫通し壁面に珪素
酸化物層を有する複数の微細孔と、該珪素酸化物層と一
体的に前記微細孔の開口部からシリコン基板裏面側に突
出する微細ノズルと、該微細ノズルの少なくとも先端面
および外側面に設けられた補強層と、前記シリコン基板
の表面側に配設された支持部材と、前記シリコン基板表
面側の前記微細孔の開口部にインキを供給するためのイ
ンキ流路と、該インキ流路に接続されたインキ供給装置
と、を備えるような構成とした。
【００１７】また、本発明の微細パターン形成装置は、
前記補強層の厚みが前記微細ノズルの厚みの２倍以上で
あるような構成とした。また、本発明の微細パターン形
成装置は、前記補強層が珪素酸化物およびリン珪素ガラ
スのいずれかにより形成されたものであるような構成と
した。また、本発明の微細パターン形成装置は、前記微
細ノズルの開口径が１〜１００μｍの範囲内、微細ノズ
ルの形成ピッチが４〜１０００μｍの範囲内であるよう
な構成、前記微細ノズルの突出長が１０〜４００μｍの
範囲内にあるような構成とした。
【００１８】また、本発明の微細パターン形成装置は、
前記シリコン基板表面側の前記微細孔の開口部がシリコ
ン基板表面側に広がったテーパー形状凹部であるような
構成、あるいは、前記シリコン基板表面側の前記微細孔
の開口部がシリコン基板表面側に広がった多段形状凹部
であるような構成とした。また、本発明の微細パターン
形成装置は、前記微細孔が２以上のグループ分けがなさ
れ、各微細孔グループごとに別個のインキ流路を備える
ような構成とした。
【００１９】さらに、本発明の微細パターン形成装置
は、少なくとも前記微細ノズルの外側面に形成された前
記補強層と、前記シリコン基板裏面側とに、撥水性層を
備えるような構成とした。また、本発明の微細パターン
形成装置は、前記撥水性層がフルオロカーボンで形成さ
れたものであるような構成とした。
【００２０】このような本発明では、微細ノズルは補強
層により機械的強度が高いものとされ、シリコン基板の
微細孔に供給されたインキは、微細ノズルから吐出され
てパターン被形成体上に付着して直接描画が可能とな
り、インキ供給量を変えることによりインキ付着量を任
意に変えることができる。
【００２１】さらに、上述のような目的を達成するため
に、本発明の微細パターン形成装置は、シリコン基板
と、該シリコン基板の表面から裏面に貫通するように設
けられた複数の微細孔と、前記シリコン基板の表面側に
配設された主電極と、前記シリコン基板の裏面側に所定
の間隔を設けて配置された対向電極と、前記シリコン基
板の表面側に配設された支持部材と、前記シリコン基板
表面側の前記微細孔の開口部にインキを供給するための
インキ流路と、該インキ流路に接続されたインキ供給装
置と、を備えるような構成とした。
【００２２】また、本発明の微細パターン形成装置は、
前記シリコン基板裏面側の前記微細孔の開口部にノズル
が突設されているような構成とした。また、本発明の微
細パターン形成装置は、前記微細孔の壁面は珪素酸化物
層を有し、前記ノズルは珪素酸化物からなるような構成
とした。また、本発明の微細パターン形成装置は、前記
対向電極がドラム形状および平板形状のいずれかである
ような構成とした。
【００２３】また、本発明の微細パターン形成装置は、
前記微細孔の開口径が１〜１００μｍの範囲内、前記微
細孔の形成ピッチは２〜１０００μｍの範囲内であるよ
うな構成とした。さらに、本発明の微細パターン形成装
置は、前記ノズルの突出長が１０〜４００μｍの範囲内
にあるような構成とした。
【００２４】また、本発明の微細パターン形成装置は、
前記シリコン基板表面側の前記微細孔の開口部がシリコ
ン基板表面側に広がったテーパー形状凹部であるような
構成、あるいは、前記シリコン基板表面側の前記微細孔
の開口部がシリコン基板表面側に広がった多段形状凹部
であるような構成とした。また、本発明の微細パターン
形成装置は、前記微細孔は２以上のグループ分けがなさ
れ、各微細孔グループごとに別個のインキ流路を備える
ような構成、さらに、各微細孔グループごとに別個の主
電極を備えるような構成とした。
【００２５】本発明の微細パターンの形成方法は、上述
のような微細パターン形成装置とパターン被形成体とを
相対的に所定方向に走査させながら、微細パターン形成
装置の主電極に電圧を印加した状態で、インキ流路から
低圧力で供給されたインキを各微細孔を介して前記パタ
ーン被形成体上に連続的または間欠的に吐出させること
により、ストライプ状パターンまたはドット状パターン
を形成するような構成とした。
【００２６】また、上記のパターンの各構成ストライプ
を、前記走査方向に沿って同じ列上に配設された複数の
微細孔からインキを供給して形成するような構成とし
た。また、本発明の微細パターンの形成方法は、上述の
ような微細パターン形成装置をパターン被形成体の所定
位置に配置し、微細パターン形成装置の主電極に電圧を
印加した状態で、インキ流路から低圧力で供給された一
定量のインキを各微細孔を介して前記パターン被形成体
上に吐出させることによりパターンを形成するような構
成とした。そして、上述の主電極に印加する電圧を調整
して、インキ吐出幅および吐出量を制御するような構成
とした。
【００２７】このような本発明では、供給されたインキ
は、主電極と対向電極間に形成される電界と供給時の低
圧力とによりシリコン基板の微細孔から吐出されてパタ
ーン被形成体上に付着して直接描画がなされ、電界強度
とインキ供給圧を変えることによりインキの吐出幅と吐
出量を制御して、インキ付着量を任意に変えることがで
きる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。Ｉ−１ 微細パターン形成装置 （第１の実施形態）図１は本発明の微細パターン形成装
置の一実施形態を示す概略断面図である。図１におい
て、微細パターン形成装置１は、シリコン基板２と、こ
のシリコン基板２の裏面２Ｂ側に突出した微細ノズル５
と、シリコン基板２の表面２Ａと側面２Ｃに形成された
珪素窒化物層６と、支持部材７と、シリコン基板２と支
持部材７との空隙部にインキを供給するインキ流路８
と、このインキ流路８に接続されたインキ供給装置９と
を備えている。
【００２９】シリコン基板２は、表面２Ａ側から裏面２
Ｂ側に貫通する複数の微細孔３を備え、この微細孔３の
表面２Ａ側の開口部３ａは、上記のシリコン基板２と支
持部材７とにより形成されている空隙部に露出してい
る。シリコン基板２の材質はシリコンの単結晶が好まし
く、厚みは２００〜５００μｍ程度が好ましい。このよ
うなシリコン基板２は、その線膨張係数が約２．６×１
０-6／Ｋと低いため、温度による形状変化が極めて小さ
いものである。
【００３０】微細孔３は、その軸方向に垂直な横断面形
状（シリコン基板２の表面２Ａに平行な断面）が円形、
その軸方向に沿った縦断面形状（シリコン基板２の表面
２Ａに垂直な断面）が長方形である円柱形状の空間から
なるものであり、その壁面には珪素酸化物層４が設けら
れている。通常、この珪素酸化物層４の厚みは５０００
〜１００００Å程度である。図示例では、シリコン基板
２の厚み、微細孔３の内径、形成数、形成ピッチ等は、
装置の構成を説明するために簡略化してあるが、微細孔
３の内径は１〜１００μｍ程度、微細孔３のアスペクト
比は１〜１００程度の範囲で適宜設定することができ
る。また、微細孔３の形成数および形成ピッチは、微細
パターン形成装置１により形成するパターンの形状、形
成方法等に応じて適宜設定することができ、形成ピッチ
は最小で１μｍ程度が好ましい。
【００３１】微細孔３の横断面形状は、上記の円形の他
に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっても
よい。また、微細孔３が、横断面形状が異なる２種以上
の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が楕円形、
長方形の場合、長手方向の内径は５〜５００μｍの範囲
で適宜設定することができる。このような微細孔３の内
径は軸方向でほぼ均一であり、通常、バラツキは±１μ
ｍ以下となっている。
【００３２】微細ノズル５は、珪素酸化物からなり、上
記の微細孔３の壁面に形成された珪素酸化物層４と一体
的に形成され、微細孔３に連通している。この微細ノズ
ル５の厚みは５０００〜１００００Åの範囲、開口径
（内径）は１〜１００μｍの範囲、突出量は１０〜１５
０μｍの範囲で適宜設定することができる。このような
複数の微細ノズル５の開口径は、ほぼ均一であり、通
常、バラツキは±１μｍ以下となっている。このような
微細ノズル５を設けることにより、微細孔３から吐出さ
れたインキがシリコン基板２の裏面２Ｂ側に付着するこ
とが防止される。珪素窒化物層６は、シリコン基板２に
高い電気絶縁性を付与するものであり、厚みは２００〜
３０００Åの範囲で適宜設定することができる。
【００３３】支持部材７は、上述のシリコン基板２の表
面２Ａ側に配設され、シリコン基板２を保持するための
ものである。図示例では、支持部材７はシリコン基板２
と同じ平面形状の基部７ａと、この基部７ａの周縁に設
けられたフランジ部７ｂ、基部７ａの中央に設けられた
開口部７ｃからなり、フランジ部７ｂにてシリコン基板
２の表面２Ａ側の周辺部と固着されている。これによ
り、シリコン基板２と支持部材７との間にインキが供給
される空間が形成されている。尚、図示してはいない
が、パイレックスガラス（商品名）等の耐熱ガラスを介
して支持部材７をシリコン基板２に固着することによ
り、微細パターン形成装置の製造における後工程の作業
性が向上する。
【００３４】この支持部材７は、その線膨張係数がシリ
コン基板２の線膨張係数の１／１０倍〜１０倍の範囲内
の材料、例えば、パイレックスガラス（商品名コーニン
グ＃７７４０、線膨張係数＝３．５×１０-6／Ｋ）、Ｓ
ＵＳ３０４（線膨張係数＝１７．３×１０-6／Ｋ）等を
用いることが好ましい。これにより、熱によるシリコン
基板２と支持部材７との間に発生する歪が極めて小さい
ものとなり、シリコン基板２の平坦性が保たれ、位置精
度の高いパターン形成が可能となる。
【００３５】インキ流路８は、上記の支持部材７の開口
部７ｃに接続され、その他端はインキ供給装置９に接続
されている。図示例では、パイプ形状のインキ流路８が
１つ接続されているが、微細パターン形成装置１の大き
さ、インキ流圧の均一性等を考慮して、開口部７ｃを複
数設け、各開口部７ｃにインキ流路８を接続してもよ
い。また、支持部材７やシリコン基板２を加工すること
により、インキ流路を支持部材７および／またはシリコ
ン基板２の内部に形成してもよい。
【００３６】インキ供給装置９は特に制限はなく、連続
供給ポンプ、定量供給ポンプ等いずれであってもよく、
微細パターン形成装置１の使用目的に応じて適宜選択す
ることができる。
【００３７】このような本発明の微細パターン形成装置
１は、シリコン基板２の裏面の複数の微細ノズル５から
インキをほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐出させ
ることができ、同時にシリコン基板２の裏面へのインキ
付着を防止することができる。また、インキ供給装置９
を制御してインキ供給量を変えることによって、インキ
吐出量を任意に設定することが可能である。したがっ
て、直接描画によりパターン被形成体上に高精度のパタ
ーンを安定して形成することができる。
【００３８】（第２の実施形態）図２は本発明の微細パ
ターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図２に示されるように、微細パターン形成装置１１
は、シリコン基板１２と、このシリコン基板２の裏面２
Ｂ側に突出した微細ノズル１５と、支持部材１７と、シ
リコン基板１２と支持部材１７との空隙部にインキを供
給するインキ流路１８と、このインキ流路１８に接続さ
れたインキ供給装置１９とを備えている。
【００３９】シリコン基板１２は、表面１２Ａ側から裏
面１２Ｂ側に貫通する複数の微細孔１３を備え、この微
細孔１３の表面１２Ａ側の開口部１３ａは、上記のシリ
コン基板１２と支持部材１７とにより形成されている空
隙部に露出している。シリコン基板１２の材質は、上述
のシリコン基板２と同様とすることができ、厚みもシリ
コン基板２と同様の範囲で設定することができる。
【００４０】微細孔１３は、その軸方向に垂直な横断面
形状（シリコン基板１２の表面１２Ａに平行な断面）が
円形、その軸方向に沿った縦断面形状（シリコン基板１
２の表面１２Ａに垂直な断面）が長方形である円柱形状
の空間からなるものであり、その壁面には珪素酸化物層
１４が設けられている。通常、この珪素酸化物層１４の
厚みは５０００〜１００００Å程度である。図示例で
は、シリコン基板１２の厚み、微細孔１３の内径、形成
数、形成ピッチ等は、装置の構成を説明するために簡略
化してあるが、微細孔１３の内径は１〜１００μｍ程
度、微細孔１３のアスペクト比は１〜１００程度の範囲
で適宜設定することができる。また、微細孔１３の形成
数および形成ピッチは、微細パターン形成装置１１によ
り形成するパターンの形状、形成方法等に応じて適宜設
定することができ、形成ピッチは最小で４μｍ程度が好
ましい。
【００４１】微細孔１３の横断面形状は、上記の円形の
他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であって
もよい。また、微細孔１３が、横断面形状が異なる２種
以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が楕円
形、長方形の場合、長手方向の内径は５〜５００μｍの
範囲で適宜設定することができる。このような微細孔１
３の内径が軸方向でほぼ均一であり、通常、バラツキは
±１μｍ以下となっている。
【００４２】微細ノズル１５は、シリコン基板１２と一
体的に形成されたノズル基部１５ａと、上記の微細孔１
３に連通したノズル基部１５ａの内壁面に形成された珪
素酸化物内面層１５ｂと、ノズル基部１５ａの先端面を
覆うように形成された珪素酸化物端面層１５ｃとで構成
されている。そして、珪素酸化物内面層１５ｂと、珪素
酸化物端面層１５ｃは、微細孔１３の壁面に形成された
珪素酸化物層１４と一体的に形成されている。ノズル基
部１５ａの外径は３〜１５０μｍの範囲、ノズル基部１
５ａの肉厚は１〜２５μｍの範囲で適宜設定できる。ま
た、珪素酸化物内面層１５ｂと珪素酸化物端面層１５ｃ
の厚みは５０００〜１００００Åの範囲、微細ノズル１
５の開口径（珪素酸化物内面層１５ｂの内径）は１〜１
００μｍの範囲、微細ノズル１５の突出量（ノズル基部
１５ａの高さ）は１０〜１５０μｍの範囲で適宜設定す
ることができる。このような複数の微細ノズル１５の開
口径は、ほぼ均一であり、通常、バラツキは±１μｍ以
下となっている。このような微細ノズル１５を設けるこ
とにより、微細孔１３から吐出されたインキがシリコン
基板１２の裏面１２Ｂ側に付着することが防止される。
【００４３】支持部材１７は、上述のシリコン基板１２
の表面１２Ａ側に配設され、シリコン基板１２を保持す
るためのものである。図示例では、支持部材１７は、上
述の支持部材７と同様に、シリコン基板１２と同じ平面
形状の基部１７ａと、この基部１７ａの周縁に設けられ
たフランジ部１７ｂ、基部１７ａの中央に設けられた開
口部１７ｃからなり、フランジ部１７ｂにてシリコン基
板１２の表面１２Ａ側の周辺部と固着されている。これ
により、シリコン基板１２と支持部材１７との間にイン
キが供給される空間が形成されている。尚、図示しては
いないが、パイレックスガラス（商品名）等の耐熱ガラ
スを介して支持部材１７をシリコン基板１２に固着する
ことにより、微細パターン形成装置の製造における後工
程の作業性が向上する。
【００４４】この支持部材１７の材質は、上述の支持部
材７と同様に、その線膨張係数がシリコン基板１２の線
膨張係数の１／１０倍〜１０倍の範囲内の材料を用いる
ことが好ましい。
【００４５】インキ流路１８は、上記の支持部材１７の
開口部１７ｃに接続され、その他端はインキ供給装置１
９に接続されている。図示例では、パイプ形状のインキ
流路１８が１つ接続されているが、微細パターン形成装
置１１の大きさ、インキ流圧の均一性等を考慮して、開
口部１７ｃを複数設け、各開口部１７ｃにインキ流路１
８を接続してもよい。また、支持部材１７やシリコン基
板１２を加工することにより、インキ流路を支持部材１
７および／またはシリコン基板１２の内部に形成しても
よい。
【００４６】インキ供給装置１９は特に制限はなく、連
続供給ポンプ、定量供給ポンプ等いずれであってもよ
く、微細パターン形成装置１１の使用目的に応じて適宜
選択することができる。
【００４７】このような本発明の微細パターン形成装置
１１は、シリコン基板１２の裏面の複数の微細ノズル１
５からインキをほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐
出させることができ、同時にシリコン基板１２の裏面へ
のインキ付着を防止することができる。また、インキ供
給装置１９を制御してインキ供給量を変えることによっ
て、インキ吐出量を任意に設定することが可能である。
したがって、直接描画によりパターン被形成体上に高精
度のパターンを安定して形成することができる。さら
に、微細ノズル１５がノズル基部１５ａを備えるので、
微細ノズル１５の機械強度が高く、外部からの衝撃やイ
ンキ供給圧に対する高い耐久性を備えている。
【００４８】（第３の実施形態）図３は本発明の微細パ
ターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図３に示されるように、微細パターン形成装置１′
は、シリコン基板２′と、このシリコン基板２′の表面
２′Ａに形成されたテーパー形状の凹部３′ａと、シリ
コン基板２′の裏面２′Ｂ側に突出した微細ノズル５
と、シリコン基板２′の表面２′Ａと側面２′Ｃに形成
された珪素窒化物層６と、支持部材７と、シリコン基板
２′と支持部材７との空隙部にインキを供給するインキ
流路８と、このインキ流路８に接続されたインキ供給装
置９とを備えている。
【００４９】シリコン基板２′は、表面２′Ａ側の複数
のテーパー形状の凹部３′ａの底部から裏面２′Ｂ側に
貫通する微細孔３を備え、この微細孔３の表面２′Ａ側
の開口部３ａはテーパー形状の凹部３′ａに露出し、テ
ーパー形状の凹部３′ａは上記のシリコン基板２′と支
持部材７とにより形成されている空隙部に露出してい
る。シリコン基板２′は、表面２′Ａと裏面２′Ｂの結
晶方位が＜１００＞面であるシリコンの単結晶であり、
厚みは２００〜５００μｍ程度が好ましい。このような
シリコン基板２′は、その線膨張係数が約２．６×１０
-6／Ｋと低いため、温度による形状変化が極めて小さい
ものである。
【００５０】テーパー形状の凹部３′ａの壁面は、珪素
酸化物層４が設けられており、通常、この珪素酸化物層
４の厚みは５０００〜１００００Å程度である。凹部
３′ａのテーパー形状は、逆円錐形状、逆四角錐形状
等、いずれであってもよく、深さは５〜１５０μｍ程
度、最大開口径は１０〜２００μｍ程度の範囲で設定す
ることができる。例えば、テーパー形状が逆四角錐形状
の場合、凹部３′ａの壁面は、シリコン基板２′の表面
２′Ａ（＜１００＞面）に対して５５°をなすように形
成することができる。図示例では、シリコン基板２′の
厚み、テーパー形状の凹部３′ａの形成数、形成ピッチ
等は、装置の構成を説明するために簡略化してあるが、
凹部３′ａの形成数および形成ピッチは、微細パターン
形成装置１′により形成するパターンの形状、形成方法
等に応じて、微細孔３とともに適宜設定することがで
き、形成ピッチは最小で１５μｍ程度が好ましい。
【００５１】微細孔３は、その軸方向に垂直な横断面形
状（シリコン基板２′の表面２′Ａに平行な断面）が円
形、その軸方向に沿った縦断面形状（シリコン基板２′
の表面２′Ａに垂直な断面）が長方形である円柱形状の
空間からなるものであり、その壁面には、上記の凹部
３′ａの壁面から連続するように珪素酸化物層４が設け
られている。図示例では、微細孔３の内径、形成数、形
成ピッチ等は、装置の構成を説明するために簡略化して
あるが、微細孔３の内径は１〜１００μｍ程度、微細孔
３のアスペクト比は１〜１００程度の範囲で適宜設定す
ることができる。また、微細孔３の形成数および形成ピ
ッチは、微細パターン形成装置１′により形成するパタ
ーンの形状、形成方法等に応じて適宜設定することがで
き、形成ピッチは最小で１５μｍ程度が好ましい。
【００５２】微細孔３の横断面形状は、上記の円形の他
に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっても
よい。また、微細孔３が、横断面形状が異なる２種以上
の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が楕円形、
長方形の場合、長手方向の内径は５〜５００μｍの範囲
で適宜設定することができる。このような微細孔３の内
径は軸方向でほぼ均一であり、通常、バラツキは±１μ
ｍ以下となっている。
【００５３】微細ノズル５は、珪素酸化物からなり、上
記の微細孔３の壁面に形成された珪素酸化物層４と一体
的に形成され、微細孔３に連通している。この微細ノズ
ル５の厚みは５０００〜１００００Åの範囲、開口径
（内径）は１〜１００μｍの範囲、突出量は１０〜１５
０μｍの範囲で適宜設定することができる。このような
複数の微細ノズル５の開口径は、ほぼ均一であり、通
常、バラツキは±１μｍ以下となっている。このような
微細ノズル５を設けることにより、微細孔３から吐出さ
れたインキがシリコン基板２′の裏面２′Ｂ側に付着す
ることが防止される。尚、珪素窒化物層６、支持部材
７、インキ流路８、および、インキ供給装置９は、上述
の微細パターン形成装置１と同様であり、ここでの説明
は省略する。
【００５４】このような本発明の微細パターン形成装置
１′は、テーパー形状の凹部３′ａを備えることにより
インキの流路抵抗が低減し、より高粘度のインキをシリ
コン基板２′の裏面の複数の微細ノズル５からほぼ均一
の吐出幅で微量かつ高精度で吐出させることができ、同
時にシリコン基板２′の裏面へのインキ付着を防止する
ことができる。また、インキ供給装置９を制御してイン
キ供給量を変えることによって、インキ吐出量を任意に
設定することが可能である。したがって、直接描画によ
りパターン被形成体上に高精度のパターンを安定して形
成することができる。
【００５５】（第４の実施形態）図４は本発明の微細パ
ターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図４に示されるように、微細パターン形成装置１
１′は、シリコン基板１２′と、このシリコン基板１
２′の表面１２′Ａに形成されたテーパー形状の凹部１
３′ａと、シリコン基板１２′の裏面１２′Ｂ側に突出
した微細ノズル１５と、支持部材１７と、シリコン基板
１２′と支持部材１７との空隙部にインキを供給するイ
ンキ流路１８と、このインキ流路１８に接続されたイン
キ供給装置１９とを備えている。
【００５６】シリコン基板１２′は、表面１２′Ａ側の
複数のテーパー形状の凹部１３′ａの底部から裏面１
２′Ｂ側に貫通する微細孔１３を備え、この微細孔１３
の表面１２′Ａ側の開口部１３ａはテーパー形状の凹部
１３′ａに露出し、テーパー形状の凹部１３′ａは上記
のシリコン基板１２′と支持部材１７とにより形成され
ている空隙部に露出している。シリコン基板１２′は、
表面１２′Ａと裏面１２′Ｂの結晶方位が＜１００＞面
であるシリコンの単結晶であり、厚みは２００〜５００
μｍ程度が好ましい。
【００５７】テーパー形状の凹部１３′ａの壁面は、珪
素酸化物層１４が設けられており、通常、この珪素酸化
物層１４の厚みは５０００〜１００００Å程度である。
凹部１３′ａのテーパー形状は、逆円錐形状、逆四角錐
形状等、いずれであってもよく、深さは５〜１５０μｍ
程度、最大開口径は１０〜２００μｍ程度の範囲で設定
することができる。例えば、テーパー形状が逆四角錐形
状の場合、凹部１３′ａの壁面は、シリコン基板１２′
の表面１２′Ａ（＜１００＞面）に対して５５°をなす
ように形成することができる。図示例では、シリコン基
板１２′の厚み、テーパー形状の凹部１３′ａの形成
数、形成ピッチ等は、装置の構成を説明するために簡略
化してあるが、凹部１３′ａの形成数および形成ピッチ
は、微細パターン形成装置１１′により形成するパター
ンの形状、形成方法等に応じて、微細孔１３とともに適
宜設定することができ、形成ピッチは最小で１５μｍ程
度が好ましい。
【００５８】微細孔１３は、その軸方向に垂直な横断面
形状（シリコン基板１２′の表面１２′Ａに平行な断
面）が円形、その軸方向に沿った縦断面形状（シリコン
基板１２′の表面１２′Ａに垂直な断面）が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には、
上記の凹部１３ａ′の壁面から連続するように珪素酸化
物層１４が設けられている。図示例では、微細孔１３の
径、形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を説明するた
めに簡略化してあるが、微細孔１３の径は１〜１００μ
ｍ程度、微細孔１３のアスペクト比は１〜１００程度の
範囲で適宜設定することができる。また、微細孔１３の
形成数および形成ピッチは、微細パターン形成装置１
１′により形成するパターンの形状、形成方法等に応じ
て適宜設定することができ、形成ピッチは最小で１５μ
ｍ程度が好ましい。
【００５９】微細孔１３の横断面形状は、上記の円形の
他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であって
もよい。また、微細孔１３が、横断面形状が異なる２種
以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が楕円
形、長方形の場合、長手方向の径は５〜５００μｍの範
囲で適宜設定することができる。このような微細孔３の
径は軸方向でほぼ均一であり、通常、バラツキは±１μ
ｍ以下となっている。
【００６０】微細ノズル１５は、シリコン基板１２′と
一体的に形成されたノズル基部１５ａと、上記の微細孔
１３に連通したノズル基部１５ａの内壁面に形成された
珪素酸化物内面層１５ｂと、ノズル基部１５ａの先端面
を覆うように形成された珪素酸化物端面層１５ｃとで構
成されている。そして、珪素酸化物内面層１５ｂと、珪
素酸化物端面層１５ｃは、微細孔１３の壁面に形成され
た珪素酸化物層１４と一体的に形成されている。ノズル
基部１５ａの外径は３〜１５０μｍの範囲、ノズル基部
１５ａの肉厚は１〜２５μｍの範囲で適宜設定できる。
また、珪素酸化物内面層１５ｂと珪素酸化物端面層１５
ｃの厚みは５０００〜１００００Åの範囲、微細ノズル
１５の開口径（珪素酸化物内面層１５ｂの内径）は１〜
１００μｍの範囲、微細ノズル１５の突出量（ノズル基
部１５ａの高さ）は１０〜１５０μｍの範囲で適宜設定
することができる。このような複数の微細ノズル１５の
開口径は、ほぼ均一であり、通常、バラツキは±１μｍ
以下となっている。このような微細ノズル１５を設ける
ことにより、微細孔１３から吐出されたインキがシリコ
ン基板１２′の裏面１２′Ｂ側に付着することが防止さ
れる。尚、支持部材１７、インキ流路１８、および、イ
ンキ供給装置１９は、上述の微細パターン形成装置１１
と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００６１】このような本発明の微細パターン形成装置
１１′は、テーパー形状の凹部１３′ａを備えることに
よりインキの流路抵抗が低減し、より高粘度のインキを
シリコン基板１２′の裏面の複数の微細ノズル１５から
ほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐出させることが
でき、同時にシリコン基板１２′の裏面へのインキ付着
を防止することができる。また、インキ供給装置１９を
制御してインキ供給量を変えることによって、インキ吐
出量を任意に設定することが可能である。したがって、
直接描画によりパターン被形成体上に高精度のパターン
を安定して形成することができる。さらに、微細ノズル
１５がノズル基部１５ａを備えるので、微細ノズル１５
の機械強度が高く、外部からの衝撃やインキ供給圧に対
する高い耐久性を備えている。
【００６２】（第５の実施形態）図５は本発明の微細パ
ターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図５に示されるように、微細パターン形成装置１″
は、シリコン基板２″と、このシリコン基板２″の表面
２″Ａに形成された多段形状の凹部３″ａと、シリコン
基板２″の裏面２″Ｂ側に突出した微細ノズル５と、シ
リコン基板２″の表面２″Ａと側面２″Ｃに形成された
珪素窒化物層６と、支持部材７と、シリコン基板２″と
支持部材７との空隙部にインキを供給するインキ流路８
と、このインキ流路８に接続されたインキ供給装置９と
を備えている。
【００６３】シリコン基板２″は、表面２″Ａ側の複数
の多段形状の凹部３″ａの底部から裏面２″Ｂ側に貫通
する微細孔３を備え、この微細孔３の表面２″Ａ側の開
口部３ａは凹部３″ａに露出し、この凹部３″ａは上記
のシリコン基板２″と支持部材７とにより形成されてい
る空隙部に露出している。これにより、微細孔３は、微
細開口部である開口部３ａと、広幅開口部である凹部
３″ａとからなる２段の凹部開口を有することになる。
【００６４】シリコン基板２″の材質は、上述のシリコ
ン基板２と同様とすることができ、厚みもシリコン基板
２と同様の範囲で設定することができる。また、シリコ
ン基板２″は、凹部３″と微細孔３との境界部分に、表
面と平行に酸化珪素薄膜をもつＳＯＩ（Silicon On Ins
ulator）ウエハであってもよい。
【００６５】凹部３″ａの壁面は、珪素酸化物層４が設
けられており、通常、この珪素酸化物層４の厚みは５０
００〜１００００Å程度である。凹部３″ａの形状は、
円柱形状、立方体形状、直方体形状等、いずれであって
もよく、深さは１〜１５０μｍ程度、開口径は５〜２０
０μｍ程度の範囲で設定することができる。図示例で
は、シリコン基板２″の厚み、凹部３″ａの形成数、形
成ピッチ等は、装置の構成を説明するために簡略化して
あるが、凹部３″ａの形成数および形成ピッチは、微細
パターン形成装置１″により形成するパターンの形状、
形成方法等に応じて、微細孔３とともに適宜設定するこ
とができ、形成ピッチは最小で１０μｍ程度が好まし
い。また、図示例では、上述のように、微細開口部であ
る開口部３ａと、広幅開口部である凹部３″ａとからな
る２段の開口部であるが、３段以上の開口部であっても
よい。
【００６６】微細孔３は、その軸方向に垂直な横断面形
状（シリコン基板２″の表面２″Ａに平行な断面）が円
形、その軸方向に沿った縦断面形状（シリコン基板２″
の表面２″Ａに垂直な断面）が長方形である円柱形状の
空間からなるものであり、その壁面には、上記の凹部
３″ａの壁面から連続するように珪素酸化物層４が設け
られている。図示例では、微細孔３の内径、形成数、形
成ピッチ等は、装置の構成を説明するために簡略化して
あるが、微細孔３の内径は１〜１００μｍ程度、微細孔
３のアスペクト比は１〜１００程度の範囲で適宜設定す
ることができる。また、微細孔３の形成数および形成ピ
ッチは、微細パターン形成装置１″により形成するパタ
ーンの形状、形成方法等に応じて適宜設定することがで
き、形成ピッチは最小で１０μｍ程度が好ましい。
【００６７】微細孔３の横断面形状は、上記の円形の他
に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっても
よい。また、微細孔３が、横断面形状が異なる２種以上
の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が楕円形、
長方形の場合、長手方向の内径は５〜５００μｍの範囲
で適宜設定することができる。このような微細孔３の内
径は軸方向でほぼ均一であり、通常、バラツキは±１μ
ｍ以下となっている。
【００６８】微細ノズル５は、珪素酸化物からなり、上
記の微細孔３の壁面に形成された珪素酸化物層４と一体
的に形成され、微細孔３に連通している。この微細ノズ
ル５の厚みは５０００〜１００００Åの範囲、開口径
（内径）は１〜１００μｍの範囲、突出量は１０〜１５
０μｍの範囲で適宜設定することができる。このような
複数の微細ノズル５の開口径は、ほぼ均一であり、通
常、バラツキは±１μｍ以下となっている。このような
微細ノズル５を設けることにより、微細孔３から吐出さ
れたインキがシリコン基板２″の裏面２″Ｂ側に付着す
ることが防止される。尚、珪素窒化物層６、支持部材
７、インキ流路８、および、インキ供給装置９は、上述
の微細パターン形成装置１と同様であり、ここでの説明
は省略する。
【００６９】このような本発明の微細パターン形成装置
１″は、多段形状の凹部３″ａを備えることによりイン
キの流路抵抗が低減し、より高粘度のインキをシリコン
基板２″の裏面の複数の微細ノズル５からほぼ均一の吐
出幅で微量かつ高精度で吐出させることができ、同時に
シリコン基板２″の裏面へのインキ付着を防止すること
ができる。また、インキ供給装置９を制御してインキ供
給量を変えることによって、インキ吐出量を任意に設定
することが可能である。したがって、直接描画によりパ
ターン被形成体上に高精度のパターンを安定して形成す
ることができる。
【００７０】（第６の実施形態）図６は本発明の微細パ
ターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図６に示されるように、微細パターン形成装置１
１″は、シリコン基板１２″と、このシリコン基板１
２″の表面１２″Ａに形成された多段形状の凹部１３″
ａと、シリコン基板１２″の裏面１２″Ｂ側に突出した
微細ノズル１５と、支持部材１７と、シリコン基板１
２″と支持部材１７との空隙部にインキを供給するイン
キ流路１８と、このインキ流路１８に接続されたインキ
供給装置１９とを備えている。
【００７１】シリコン基板１２″は、表面１２″Ａ側の
複数の多段形状の凹部１３″ａの底部から裏面１２″Ｂ
側に貫通する微細孔１３を備え、この微細孔１３の表面
１２″Ａ側の開口部１３ａは凹部１３″ａ内に露出し、
凹部１３″ａは上記のシリコン基板１２″と支持部材１
７とにより形成されている空隙部に露出している。これ
により、微細孔１３は、微細開口部である開口部１３ａ
と、広幅開口部である凹部１３″ａとからなる２段の開
口部を有することになる。
【００７２】シリコン基板１２″の材質は、上述のシリ
コン基板２と同様とすることができ、厚みもシリコン基
板２と同様の範囲で設定することができる。また、シリ
コン基板２″は、凹部３″と微細孔３との境界部分に、
表面と平行に酸化珪素薄膜をもつＳＯＩ（Silicon On I
nsulator）ウエハであってもよい。
【００７３】凹部１３″ａの壁面は、珪素酸化物層１４
が設けられており、通常、この珪素酸化物層１４の厚み
は５０００〜１００００Å程度である。凹部１３″ａの
形状は、円柱形状、立方体形状、直方体形状等、いずれ
であってもよく、深さは１〜１５０μｍ程度、開口径は
５〜２００μｍ程度の範囲で設定することができる。図
示例では、シリコン基板１２″の厚み、凹部１３″ａの
形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を説明するために
簡略化してあるが、凹部１３″ａの形成数および形成ピ
ッチは、微細パターン形成装置１１″により形成するパ
ターンの形状、形成方法等に応じて、微細孔１３ととも
に適宜設定することができ、形成ピッチは最小で１０μ
ｍ程度が好ましい。また、図示例では、上述のように、
微細開口部である開口部１３ａと、広幅開口部である凹
部１３″ａとからなる２段の開口部であるが、３段以上
の開口部であってもよい。
【００７４】微細孔１３は、その軸方向に垂直な横断面
形状（シリコン基板１２″の表面１２″Ａに平行な断
面）が円形、その軸方向に沿った縦断面形状（シリコン
基板１２″の表面１２″Ａに垂直な断面）が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には、
上記の凹部１３ａ″の壁面から連続するように珪素酸化
物層１４が設けられている。図示例では、微細孔１３の
径、形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を説明するた
めに簡略化してあるが、微細孔１３の径は１〜１００μ
ｍ程度、微細孔１３のアスペクト比は１〜１００程度の
範囲で適宜設定することができる。また、微細孔１３の
形成数および形成ピッチは、微細パターン形成装置１
１″により形成するパターンの形状、形成方法等に応じ
て適宜設定することができ、形成ピッチは最小で１０μ
ｍ程度が好ましい。
【００７５】微細孔１３の横断面形状は、上記の円形の
他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であって
もよい。また、微細孔１３が、横断面形状が異なる２種
以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が楕円
形、長方形の場合、長手方向の径は５〜５００μｍの範
囲で適宜設定することができる。このような微細孔１３
の径は軸方向でほぼ均一であり、通常、バラツキは±１
μｍ以下となっている。
【００７６】微細ノズル１５は、シリコン基板１２″と
一体的に形成されたノズル基部１５ａと、上記の微細孔
１３に連通したノズル基部１５ａの内壁面に形成された
珪素酸化物内面層１５ｂと、ノズル基部１５ａの先端面
を覆うように形成された珪素酸化物端面層１５ｃとで構
成されている。そして、珪素酸化物内面層１５ｂと、珪
素酸化物端面層１５ｃは、微細孔１３の壁面に形成され
た珪素酸化物層１４と一体的に形成されている。ノズル
基部１５ａの外径は３〜１５０μｍの範囲、ノズル基部
１５ａの肉厚は１〜２５μｍの範囲で適宜設定できる。
また、珪素酸化物内面層１５ｂと珪素酸化物端面層１５
ｃの厚みは５０００〜１００００Åの範囲、微細ノズル
１５の開口径（珪素酸化物内面層１５ｂの内径）は１〜
１００μｍの範囲、微細ノズル１５の突出量（ノズル基
部１５ａの高さ）は１０〜１５０μｍの範囲で適宜設定
することができる。このような複数の微細ノズル１５の
開口径は、ほぼ均一であり、通常、バラツキは±１μｍ
以下となっている。このような微細ノズル１５を設ける
ことにより、微細孔１３から吐出されたインキがシリコ
ン基板１２″の裏面１２″Ｂ側に付着することが防止さ
れる。尚、支持部材１７、インキ流路１８、および、イ
ンキ供給装置１９は、上述の微細パターン形成装置１１
と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００７７】このような本発明の微細パターン形成装置
１１″は、多段形状の凹部１３″ａを備えることにより
インキの流路抵抗が低減し、より高粘度のインキをシリ
コン基板１２″の裏面の複数の微細ノズル１５からほぼ
均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐出させることがで
き、同時にシリコン基板１２″の裏面へのインキ付着を
防止することができる。また、インキ供給装置１９を制
御してインキ供給量を変えることによって、インキ吐出
量を任意に設定することが可能である。したがって、直
接描画によりパターン被形成体上に高精度のパターンを
安定して形成することができる。さらに、微細ノズル１
５がノズル基部１５ａを備えるので、微細ノズル１５の
機械強度が高く、外部からの衝撃やインキ供給圧に対す
る高い耐久性を備えている。
【００７８】（第７の実施形態）図７は本発明の微細パ
ターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
り、図８は図７に示される微細パターン形成装置の底面
図である。図７および図８において、微細パターン形成
装置２１は、連続した３つの装置部２１ａ，２１ｂ，２
１ｃからなり、共通のシリコン基板２２と、このシリコ
ン基板２２の裏面から突出している複数の微細ノズル２
５と、シリコン基板２２の表面２２Ａ側に配設された３
つの支持部材２７と、シリコン基板２２と各支持部材２
７との空隙部にインキを供給する３つのインキ流路２８
と、これらのインキ流路２８に接続されたインキ供給装
置２９ａ，２９ｂ，２９ｃとを備えている。
【００７９】シリコン基板２２は、各装置部２１ａ，２
１ｂ，２１ｃごとに、表面２２Ａ側から裏面２２Ｂ側に
貫通する複数の微細孔２３を備え、この微細孔２３の表
面２２Ａ側の開口部２３ａは、シリコン基板２２と各支
持部材２７とにより形成されている各空隙部に露出して
いる。シリコン基板２２の材質は上述のシリコン基板２
と同様とすることができ、厚みもシリコン基板２と同様
の範囲で設定することができる。
【００８０】微細孔２３は、各装置部２１ａ，２１ｂ，
２１ｃごとに所定の方向（図８の矢印Ａ方向）に沿って
同列上に複数配置するようなパターンで形成されてい
る。後述する微細ノズル２５の開口部２５ｄも同様に配
置されている。すなわち、装置部２１ａでは、矢印Ａ方
向に沿って配置された微細孔２３の列がピッチＰ１で複
数列形成され、同様に、装置部２１ｂ、装置部２１ｃで
も、微細孔２３の列がピッチＰ１で複数列形成されてい
る。そして、各装置部２１ａ，２１ｂ，２１ｃにおける
微細孔２３の列は、相互にピッチＰ２（Ｐ１＝３×Ｐ
２）で位置がずれているので、微細パターン形成装置２
１全体としては、ピッチＰ２で各装置部２１ａ，２１
ｂ，２１ｃの微細孔列が繰り返し配列されたものとなっ
ている。このような微細孔２３の横断面形状、縦断面形
状、内径、形成ピッチは、上述の微細孔１３と同様にし
て適宜設定できる。また、微細孔２３の壁面に形成され
ている珪素酸化物層２４も、上述の珪素酸化物層１４と
同様とすることができる。尚、図示例では、珪素酸化物
層２４を備えた微細孔２３の内径、形成数、形成ピッチ
等は、装置の構成の説明を容易とするために簡略化して
ある。
【００８１】微細ノズル２５は、上述の微細ノズル１５
と同様の構成であり、シリコン基板２２と一体的に形成
されたノズル基部２５ａと、上記の微細孔２３に連通し
たノズル基部２５ａの内壁面に形成された珪素酸化物内
面層２５ｂと、ノズル基部２５ａの先端面を覆うように
形成された珪素酸化物端面層２５ｃとで構成されてい
る。また、珪素酸化物内面層２５ｂと珪素酸化物端面層
２５ｃは、微細孔２３の壁面に形成された珪素酸化物層
２４と一体的に形成されている。このような微細ノズル
２５において、そのノズル基部２５ａの外径と肉厚、珪
素酸化物内面層２５ｂと珪素酸化物端面層２５ｃの厚
み、微細ノズル２５の開口部２５ｄの内径（珪素酸化物
内面層２５ｂの内径）、微細ノズル２５の突出量（ノズ
ル基部２５ａの高さ）は、上述の微細ノズル１５と同様
の範囲で設定することができる。そして、このような複
数の微細ノズル２５の開口径は、ほぼ均一であり、通
常、バラツキは±１μｍ以下となっている。このような
微細ノズル２５を設けることにより、微細孔２３から吐
出されたインキがシリコン基板２２の裏面２２Ｂ側に付
着することが防止される。
【００８２】支持部材２７は、上述のシリコン基板２２
の表面２２Ａ側に配設され、シリコン基板２２を保持す
るためのものである。図示例では、支持部材２７は、上
述の支持部材７と同様に、シリコン基板２２と同じ平面
形状の基部２７ａと、この基部２７ａの周縁に設けられ
たフランジ部２７ｂ、基部２７ａの中央に設けられた開
口部２７ｃからなり、フランジ部２７ｂにてシリコン基
板２２の表面２２Ａ側に固着されている。これにより、
シリコン基板２２と各支持部材２７との間にインキが供
給される空隙が形成されている。尚、図示してはいない
が、パイレックスガラス（商品名）等の耐熱ガラスを介
して支持部材２７をシリコン基板２２に固着することに
より、微細パターン形成装置の製造における後工程の作
業性が向上する。この支持部材２７の材質は、上述の支
持部材７と同様に、その線膨張係数がシリコン基板２２
の線膨張係数の１／１０倍〜１０倍の範囲内の材料を用
いることが好ましい。
【００８３】インキ流路２８は、上記の各支持部材２７
の開口部２７ｃに接続され、他端はインキ供給装置２９
ａ，２９ｂ，２９ｃに接続されている。インキ供給装置
２９ａ，２９ｂ，２９ｃは、連続供給ポンプ、定量供給
ポンプ等、微細パターン形成装置１１の使用目的に応じ
て適宜選択することができる。尚、図示例では、各支持
部材２７に設けられているインキ流路２８は１つである
が、インキ流圧の均一性等を考慮して、１つの支持部材
２７に複数の開口部２７ｃを設け、各開口部２７ｃにイ
ンキ流路２８を接続してもよい。また、インキ流路を支
持部材２７の内部に形成してもよい。
【００８４】このような本発明の微細パターン形成装置
２１は、シリコン基板２２の裏面の複数の微細ノズル２
５からインキをほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐
出させることができ、同時にシリコン基板２２の裏面へ
のインキ付着を防止することができる。また、インキ供
給装置２９ａ，２９ｂ，２９ｃから別種のインキを供給
することにより、各装置部２１ａ，２１ｂ，２１ｃごと
に所望のインキで直接描画によるパターン形成ができ
る。また、インキ供給装置２９ａ，２９ｂ，２９ｃを制
御してインキ供給量を変えることによって、インキ吐出
量を任意に設定することが可能である。そして、微細パ
ターン形成装置２１は、各装置部２１ａ，２１ｂ，２１
ｃが一体となっているので、複数の装置を接合する必要
がなく、かつ、各装置の位置精度が極めて高いものとな
る。さらに、微細ノズル２５がノズル基部２５ａを備え
るので、微細ノズル２５の機械強度が高く、外部からの
衝撃やインキ供給圧に対する高い耐久性を備えている。
【００８５】尚、微細パターン形成装置２１において、
図１に示されるような微細ノズル５をシリコン基板２２
の裏面２２Ｂ側の設けたものとしてもよい。また、微細
パターン形成装置２１においても、微細孔２３の表面２
２Ａ側の開口部２３ａを、上述のようなテーパー形状あ
るいは多段形状の凹部としてもよく、これによって流路
抵抗が低減され、より高粘度のインキを複数の微細ノズ
ル２５からほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐出さ
せることができる。
【００８６】（第８の実施形態）図９は本発明の微細パ
ターン形成装置の他の実施形態を示す図であり、図９
（Ａ）は概略断面図、図９（Ｂ）は底面図である。図９
において、微細パターン形成装置３１は、シリコン基板
３２と、このシリコン基板３２の裏面３２Ｂから突出し
ている複数の微細ノズル３５と、シリコン基板３２の表
面３２Ａ側に配設された支持部材３７と、シリコン基板
３２および支持部材３７内に形成された３種のインキ流
路３８ａ，３８ｂ，３８ｃと、各インキ流路に接続され
たインキ供給装置３９ａ，３９ｂ，３９ｃとを備えてい
る。
【００８７】シリコン基板３２は表面３２Ａ側から裏面
３２Ｂ側に貫通する複数の微細孔３３を備え、この微細
孔３３の表面３２Ａ側の開口部３３ａは、表面３２Ａ側
に溝状に形成された３種のインキ流路３８ａ，３８ｂ，
３８ｃ内のいずれかに露出している。シリコン基板３２
の材質は上述のシリコン基板２と同様とすることがで
き、厚みもシリコン基板２と同様の範囲で設定すること
ができる。
【００８８】微細孔３３（後述する微細ノズル３５の開
口部３５ｄ）は所定の方向（図９（Ｂ）の矢印ａ方向）
に沿って同列上に複数配置され、この列がピッチＰで複
数形成されている。図示例では、矢印ａ方向に沿って複
数の微細孔が配列された６本の微細孔列３３Ａ，３３
Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅ，３３ＦがピッチＰで形成
されている。このような微細孔３３の横断面形状、縦断
面形状、内径、形成ピッチは、上述の微細孔３と同様に
して適宜設定できる。また、微細孔３３の壁面に形成さ
れている珪素酸化物層３４も、上述の珪素酸化物層１４
と同様とすることができる。尚、図示例では、珪素酸化
物層３４を備えた微細孔３３の内径、形成数、形成ピッ
チ等は、装置の構成の説明を容易にするために簡略化し
てある。
【００８９】微細ノズル３５は、上述の微細ノズル１５
と同様の構成であり、シリコン基板３２と一体的に形成
されたノズル基部３５ａと、上記の微細孔３３に連通し
たノズル基部３５ａの内壁面に形成された珪素酸化物内
面層３５ｂと、ノズル基部３５ａの先端面を覆うように
形成された珪素酸化物端面層３５ｃとで構成されてい
る。また、珪素酸化物内面層３５ｂと珪素酸化物端面層
３５ｃは、微細孔３３の壁面に形成された珪素酸化物層
３４と一体的に形成されている。このような微細ノズル
３５において、そのノズル基部３５ａの外径および肉
厚、珪素酸化物内面層３５ｂと珪素酸化物端面層３５ｃ
の厚み、微細ノズル３５の開口部３５ｄの内径（珪素酸
化物内面層３５ｂの内径）、微細ノズル３５の突出量
（ノズル基部３５ａの高さ）は、上述の微細ノズル１５
と同様の範囲で設定することができる。そして、このよ
うな複数の微細ノズル３５の開口径は、ほぼ均一であ
り、通常、バラツキは±１μｍ以下となっている。この
ような微細ノズル３５を設けることにより、微細孔３３
から吐出されたインキがシリコン基板３２の裏面３２Ｂ
側に付着することが防止される。
【００９０】支持部材３７は、上述のシリコン基板３２
の表面３２Ａ側に配設されてシリコン基板３２を保持す
る板状の部材であり、かつ、支持部材３７のシリコン基
板３２側にはインキ流路３８ｃが溝状に形成されてい
る。
【００９１】図１０は、図９（Ａ）に示されるシリコン
基板３２のＡ−Ａ線矢視における横断面図、図１１は図
９（Ａ）に示される支持部材３７のＢ−Ｂ線矢視におけ
る横断面図である。図９（Ａ）および図１０に示される
ように、シリコン基板３２には、微細孔列３３Ａ，３３
Ｄの各開口部とインキ供給装置３９ａとを接続するよう
に形成された溝状のインキ流路３８ａ、および、微細孔
列３３Ｂ，３３Ｅの各開口部とインキ供給装置３９ｂと
を接続するように形成された溝状のインキ流路３８ｂと
が形成されている。また、微細孔列３３Ｃ，３３Ｆの各
開口部上にインキ流路３８ｃが溝状に形成されている。
さらに、図９（Ａ）および図１１に示されるように、支
持部材３７には、微細孔列３３Ｃ，３３Ｆの各開口部と
インキ供給装置３９ｃとを接続するように形成された溝
状のインキ流路３８ｃが形成されている。
【００９２】このような支持部材３７とシリコン基板３
２との間に形成される３種のインキ流路３８ａ，３８
ｂ，３８ｃは、図１２に示されるように、相互に独立し
ている。尚、支持部材３７の材質は、上述の支持部材７
と同様に、その線膨張係数がシリコン基板３２の線膨張
係数の１／１０倍〜１０倍の範囲内の材料を用いること
が好ましい。
【００９３】上述の各インキ流路３８ａ，３８ｂ，３８
ｃの端部はインキ供給装置３９ａ，３９ｂ，３９ｃに接
続されている。インキ供給装置３９ａ，３９ｂ，３９ｃ
には特に制限はなく、連続供給ポンプ、定量供給ポンプ
等いずれでもよく、微細パターン形成装置３１の使用目
的に応じて適宜選択することができる。
【００９４】このような本発明の微細パターン形成装置
３１は、シリコン基板３２の裏面の複数の微細ノズル３
５からインキをほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐
出させることができ、同時にシリコン基板３２の裏面へ
のインキ付着を防止することができる。また、インキ供
給装置３９ａ，３９ｂ，３９ｃから別種のインキを供給
することにより、各インキ流路３８ａ，３８ｂ，３８ｃ
に対応してグループ分け（微細孔列３３Ａと３３Ｄのグ
ループ、微細孔列３３Ｂと３３Ｅのグループ、微細孔列
３３Ｃと３３Ｆのグループ）された微細孔列ごとに所望
のインキで直接描画によるパターン形成ができ、特に、
後述するストライプ状パターンの形成に有利である。さ
らに、微細パターン形成装置３１は、各インキごとに複
数の装置を接合したものでないため、各微細孔列の位置
精度が極めて高いものとなる。そして、インキ供給装置
３９ａ，３９ｂ，３９ｃを制御して供給量を変えること
によってインキ吐出量を任意に設定することが可能であ
る。また、微細ノズル３５がノズル基部３５ａを備える
ので、微細ノズル３５の機械強度が高く、外部からの衝
撃やインキ供給圧に対する高い耐久性を備えている。
【００９５】尚、微細パターン形成装置３１において、
図１に示されるような微細ノズル５をシリコン基板３２
の裏面３２Ｂ側の設けたものとしてもよい。また、微細
パターン形成装置３１においても、微細孔３３のインキ
流路側の開口部を、上述のようなテーパー形状あるいは
多段形状の凹部としてもよく、これによって流路抵抗が
低減され、より高粘度のインキを複数の微細ノズル３５
からほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐出させるこ
とができる。
【００９６】（第９の実施形態）図１３は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す平面図である。
図１３において、微細パターン形成装置４１は、シリコ
ン基板４２と、このシリコン基板４２の裏面から突出し
ている複数の微細ノズルと、シリコン基板４２と支持部
材との空隙部にインキを供給するインキ流路と、このイ
ンキ流路に接続されたインキ供給装置とを備えている。
ただし、図１３では、シリコン基板４２のみを示し、微
細ノズル、支持部材、インキ流路、インキ供給装置は図
示していない。
【００９７】シリコン基板４２は表面４２Ａ側から裏面
側に貫通する複数の微細孔４３を備え、この微細孔４３
が１つのパターン４６をなすような位置に形成され、か
つ、複数（図示例では１０個）のパターン４６がシリコ
ン基板４２に設けられている。尚、微細孔４３は１つの
パターン４６においてのみ示し、他のパターン４６はそ
の輪郭のみを鎖線で示してある。
【００９８】シリコン基板４２の材質は上述のシリコン
基板２と同様とすることができ、厚みもシリコン基板２
と同様の範囲で設定することができる。また、微細孔４
３の横断面形状、縦断面形状、内径、形成ピッチは、上
述の微細孔３と同様にして適宜設定できる。また、微細
孔４３は壁面に珪素酸化物層を備え、この珪素酸化物層
も上述の珪素酸化物層４と同様とすることができる。
【００９９】このようなシリコン基板４２に裏面４２Ｂ
側には、微細孔４３に連通するように複数の微細ノズル
が突出している。この微細ノズルは、上述の微細ノズル
５、あるいは、微細ノズル１５と同様とすることができ
る。
【０１００】また、シリコン基板４２は、上述の支持部
材７のように周縁にフランジ部を有する支持部材を用
い、周辺部（図１３に斜線で示す領域）に支持部材のフ
ランジ部を固着することができる。そして、支持部材の
開口部にインキ供給路を接続し、このインキ供給路の他
端にインキ供給装置を接続することができる。
【０１０１】このような微細パターン形成装置４１は、
シリコン基板４２の微細孔４３（微細ノズル）からイン
キをほぼ均一な吐出幅で微量かつ高精度で吐出させるこ
とができる。そして、隣接する微細ノズルから吐出され
たインキ同士がパターン被形成体上で接触する程度の適
量でシリコン基板４２の微細ノズルからインキを吐出さ
せて直接描画することにより、パターン４６に対応した
形状のパターンをパターン被形成体上に高い精度で安定
して形成することができる。インキの吐出量は、インキ
供給装置を制御することにより調整が可能である。
【０１０２】上記の例では、複数のパターン４６が全て
同一形状であるが、これに限定されるものではなく、例
えば、プリント配線板の導体パターンのような任意の形
状とすることができる。また、微細パターン形成装置４
１においても、微細孔４３の開口部を、上述のようなテ
ーパー形状あるいは多段形状の凹部としてもよく、これ
によって流路抵抗が低減され、より高粘度のインキを複
数の微細ノズルからほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度
で吐出させることができる。
【０１０３】上述のような本発明の微細パターン形成装
置は、例えば、液晶ディスプレイのブラックマトリック
スパターンや着色パターンの形成、プラズマディスプレ
イの蛍光体層の形成、エレクトロルミネッセンスにおけ
るパターン形成等に用いることができ、また、プリント
配線板の導体パターン形成等に応用できる。
【０１０４】Ｉ−２ 微細パターン形成 次に、上述の本発明の微細パターン形成装置を用いた微
細パターンの形成について説明する。
【０１０５】まず、図１４は、上述の本発明の微細パタ
ーン形成装置２１を用いた微細パターン形成の一例を説
明する図である。図１４において、本発明の微細パター
ン形成装置２１のインキ供給装置２９ａ，２９ｂ，２９
ｃから、それそれインキＡ、インキＢ、インキＣを各イ
ンキ流路２８を介して供給しながら、パターン被形成体
Ｓを微細パターン形成装置２１に対して所定方向（矢印
Ａ方向）に走査させる。この走査方向Ａは、上記の微細
パターン形成装置２１における微細孔の配列方向Ａ（図
８参照）と一致するものである。この場合、微細パター
ン形成装置２１のシリコン基板２２とパターン被形成体
Ｓとの間隙は、０．１〜５ｍｍ程度の範囲で設定するこ
とができる。
【０１０６】これにより、シリコン基板２２の微細ノズ
ル２５から吐出されたインキによってパターン被形成体
Ｓ上にインキＡ、インキＢ、インキＣの順で繰り返し配
列されたストライプ状パターンが直接描画によって形成
される。この場合の各ストライプのピッチはＰ２とな
る。このストライプ状パターンは、１本のストライプが
同列上の複数の微細ノズルから吐出されるインキにより
形成されるため、個々の微細ノズルからの吐出量が少な
くても、パターン被形成体Ｓの走査速度を高めて、パタ
ーン形成速度を高くすることができる。このようなスト
ライプ状パターンは、微細孔２３や微細ノズル２５の径
の大きさを変えて吐出するインキの吐出幅を制御するこ
とにより、極めて高い精度で形成され、かつ、従来のフ
ォトリソグラフィー法に比べて工程が簡便である。
【０１０７】尚、パターン被形成体Ｓが可撓性を有する
場合、パターン被形成体Ｓの裏面に、微細パターン形成
装置２１と対向するようにバックアップローラーを配置
し、パターン被形成体Ｓにテンションをかけながら搬送
して直接描画することが好ましい。
【０１０８】次に、図１５は、本発明の微細パターン形
成装置４１を使用した微細パターン形成の一例を示す図
である。図１５において、微細パターン形成装置４１
（図示例では、シリコン基板４２のみを示す）をパター
ン被形成体Ｓの所定位置に配置し、インキ流路から供給
された一定量のインキを各微細孔４３（微細ノズル）を
介してパターン被形成体上に吐出させることによりパタ
ーンを形成する。
【０１０９】その後、パターン被形成体Ｓを矢印Ａ方向
に所定の距離搬送させ、同様のパターン形成を行う。こ
のような操作の繰り返しにより、パターン被形成体Ｓ上
には、所望のパターン４６が形成できる。尚、微細パタ
ーン形成装置４１のシリコン基板４２とパターン被形成
体Ｓとの間隙は、０．１〜５ｍｍ程度の範囲で設定する
ことができる。
【０１１０】また、微細パターン形成装置４１における
複数の微細孔４３（微細ノズル）から構成されるパター
ン４６を、例えば、プリント配線板の導体パターンとし
ておき、インキとして導体ペーストを用いることによ
り、フォトリソグラフィー法によらず簡便にプリント配
線板を製造することができる。
【０１１１】Ｉ−３ 微細ノズルの製造方法 次に、本発明の微細ノズルの製造方法について説明す
る。（第１の実施形態）本発明の微細ノズルの製造方法
を、図１に示される微細パターン形成装置１の微細ノズ
ル５を例として図１６を参照して説明する。まず、第１
の工程として、表面を洗浄したシリコン基板２の全面に
厚み２００〜３０００Å程度の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）
層５１を形成する（図１６（Ａ））。珪素窒化物層５１
の形成は、低圧ＣＶＤ法等により行うことができる。
【０１１２】次に、一方の面の珪素窒化物層５１上に金
属薄膜を形成し、この金属薄膜上に感光性レジストを塗
布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像すること
により、レジストパターンを形成し、次いで、このレジ
ストパターンをマスクとして金属薄膜をエッチングし、
その後、上記のレジストパターンを除去して、微細開口
をもつ金属パターン５２を形成する（図１６（Ｂ））。
この金属パターン５２の微細開口の大きさは、後述する
微細孔３および微細ノゾル５の開口径を決定するもので
あり、通常、微細開口を１〜１００μｍの範囲内で設定
することが好ましい。使用する金属薄膜は、アルミニウ
ム、ニッケル、クロム等であり、スパッタリング法、真
空蒸着法等により１０００〜２０００Å程度の厚みに形
成することが好ましい。例えば、金属薄膜としてアルミ
ニウムを用いる場合、エッチングにアルミニウムエッチ
ャント（混酸アルミ）を用いることができる。
【０１１３】次に、第２の工程として、金属パターン５
２をマスクとしてディープエッチングによりシリコン基
板２に貫通微細孔３を穿設する（図１６（Ｃ））。この
貫通微細孔３の穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Induc
tively Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)エッ
チング等のドライエッチング、Ｄｅｅｐエッチングによ
る高アスペクトエッチングにより行うことができる。本
発明では、微細孔３の穿設の深さを制御する必要ないた
め、工程が簡便なものとなる。このことは、エッチング
速度のウエハ内、ウエハ間不均一性からくる微細孔深さ
のばらつきが本質的に生じないということであるから、
歩留まりの向上と大面積を描画する装置の製造に有効で
ある。また、特にＩＣＰ−ＲＩＥによりドライエッチン
グを行うことによって、貫通微細孔３の穿設に要する時
間を大幅に短縮することができる。
【０１１４】次に、第３の工程として、上記の金属パタ
ーン５２を除去し、熱酸化炉で酸化することにより、貫
通微細孔３の壁面に厚み５０００〜１００００Å程度の
珪素酸化物層４を形成する（図１６（Ｄ））。
【０１１５】次に、第４の工程として、シリコン基板２
の一方の面からドライエッチングを行う。このドライエ
ッチングでは、珪素窒化物層５１が除去された後、シリ
コン基板２の一部がエッチングされ、貫通微細孔３内壁
に形成されている珪素酸化物層４が露出する。この珪素
酸化物層４が所望の長さまで露出したところでドライエ
ッチングを停止することにより、シリコン基板２のエッ
チング側に突出した珪素酸化物からなる微細ノズル５が
得られる（図１６（Ｅ））。
【０１１６】上記のドライエッチングは、ＩＣＰ−ＲＩ
Ｅ(Inductively Coupled Plasma -Reactive Ion Etchin
g)とすることが好ましいが、これに限定されるものでは
ない。また、第４の工程でドライエッチングを行うシリ
コン基板２の面として、上述の金属パターン５２が形成
されていた面を選択することが好ましい。これは、第２
の工程におけるディープエッチングで、エッチングエン
ド（図の下方側）の形状は多少バラツキが生じ易いが、
金属パターン５２が形成されている面側のエッチング精
度は極めて高く、この部位を微細ノズル５の先端側に利
用することにより、開口径が均一な複数の微細ノズル５
を得ることがより容易となる。
【０１１７】（第２の実施形態）次に、本発明の微細ノ
ズルの製造方法を、図２に示される微細パターン形成装
置１１の微細ノズル１５を例として図１７および図１８
を参照して説明する。
【０１１８】まず、第１の工程として、表面を洗浄した
シリコン基板１２の全面に厚み２００〜３０００Å程度
の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層６１を形成し、この珪素窒
化物層６１に感光性レジストを塗布し、所定のフォトマ
スクを介して露光、現像することにより、レジストパタ
ーンを形成し、次いで、このレジストパターンをマスク
として珪素窒化物層６１をＲＩＥ(Reactive Ion Etchin
g（プロセスガス：ＣＦ4またはＳＦ6））によりエッチ
ングし、その後、上記のレジストパターンを除去して、
小開口６１ａをもつパターンを形成する（図１７
（Ａ））。珪素窒化物層６１の形成は、上述の珪素窒化
物層５１と同様に行うことができる。また、小開口６１
ａの大きさは、後述するノズル基部の大きさ（外径）を
決定するものであり、通常、開口径を３〜１２０μｍの
範囲内で設定することができる。
【０１１９】次に、第２の工程として、上記の珪素窒化
物層６１のパターン上に金属薄膜を形成し、この金属薄
膜上に感光性レジストを塗布し、所定のフォトマスクを
介して露光、現像することにより、レジストパターンを
形成し、次いで、このレジストパターンをマスクとして
金属薄膜をエッチングし、その後、上記のレジストパタ
ーンを除去して、微細開口６２ａをもつ金属パターン６
２を形成する（図１７（Ｂ））。この微細開口６２ａ
は、上記の珪素窒化物層６１のパターンの小開口６１ａ
内、好ましくは中心部に位置する。この微細開口６２ａ
の大きさは、後述する微細孔１３および微細ノゾルの大
きさを決定するものであり、通常、開口径を１〜１００
μｍの範囲内で設定することができる。使用する金属薄
膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム等であり、スパ
ッタリング法、真空蒸着法等により１０００〜２０００
Å程度の厚みに形成することが好ましい。例えば、金属
薄膜としてアルミニウムを用いる場合、エッチングにア
ルミニウムエッチャント（混酸アルミ）を用いることが
できる。
【０１２０】次に、第３の工程として、金属パターン６
２をマスクとしてディープエッチングによりシリコン基
板１２に貫通微細孔１３を穿設する（図１７（Ｃ））。
この貫通微細孔１３の穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ
(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etchin
g)エッチング等のドライエッチング、Ｄｅｅｐエッチン
グによる高アスペクトエッチングにより行うことができ
る。本発明では、微細孔１３の穿設の深さを制御する必
要ないため、工程が簡便なものとなる。また、特にＩＣ
Ｐ−ＲＩＥによりドライエッチングを行うことによっ
て、貫通微細孔１３の穿設に要する時間を大幅に短縮す
ることができる。
【０１２１】次に、第４の工程として、上記の金属パタ
ーン６２を除去し、熱酸化炉で酸化することにより、貫
通微細孔１３の壁面に珪素酸化物層１４（珪素酸化物内
面層１５ｂ）を、珪素窒化物層６１の小開口６１ａ内に
露出しているシリコン基板１２に珪素酸化物層１４（珪
素酸化物端面層１５ｃ）を、それぞれ厚み５０００〜１
００００Å程度で形成する（図１８（Ａ））。
【０１２２】次に、第５の工程として、珪素窒化物層６
１を除去し（図１８（Ｂ））、珪素窒化物層６１の小開
口６１ａが形成されていたシリコン基板１２の面からド
ライエッチングを行う。このドライエッチングでは、上
記の珪素酸化物層１４（珪素酸化物端面層１５ｃ）がマ
スクとなってシリコン基板１２の一部がエッチングさ
れ、ノズル基部１５ａがシリコン基板１２と一体的に形
成される。このノズル基部１５ａが所望の長さまで形成
されたところでドライエッチングを停止することによ
り、シリコン基板１２のエッチング側に突出した微細ノ
ズル１５が得られる（図１８（Ｃ））。上記のノズル基
部１５ａの肉厚は、上記の小開口６１ａと微細開口６２
ａとの半径の差となり、マスク設計により容易に肉厚を
変更できる。尚、上記の第５の工程のドライエッチング
は、珪素窒化物層６１を除去することなく行ってもよ
い。
【０１２３】上記のドライエッチングは、ＩＣＰ−ＲＩ
Ｅ(Inductively Coupled Plasma -Reactive Ion Etchin
g)とすることが好ましいが、これに限定されるものでは
ない。また、この微細ノズルの製造方法では、第３の工
程におけるディープエッチングで金属パターン６２が形
成されている面側の部位（エッチング精度は極めて高
い）を微細ノズル１５の先端側に利用しているので、開
口径が均一な複数の微細ノズル１５を得ることができ
る。
【０１２４】（第３の実施形態）本発明の微細ノズルの
製造方法を、図３に示される微細パターン形成装置１′
の微細ノズル５を例として図１９および図２０を参照し
て説明する。
【０１２５】まず、第１の工程として、表面結晶方位＜
１００＞のシリコン基板２′の表面を洗浄し、このシリ
コン基板２′の全面に厚み２００〜３０００Å程度の珪
素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層５１′を形成する。
【０１２６】次に、シリコン基板２′の表面２′Ａ側の
珪素窒化物層５１′上に感光性レジストを塗布し、所定
のフォトマスクを介して露光、現像することにより、レ
ジストパターンＲを形成し、次いで、このレジストパタ
ーンＲをマスクとして珪素窒化物層５１′をＲＩＥ(Rea
ctive Ion Etching（プロセスガス：ＣＦ4またはＳ
Ｆ 6））によりエッチングして、テーパー用開口５１′
ａをもつパターンを形成する（図１９（Ａ））。珪素窒
化物層５１′の形成は、上述の珪素窒化物層５１と同様
に行うことができる。この珪素窒化物層５１′のテーパ
ー用開口５１′ａの大きさ、形状は、後述するテーパー
形状の凹部３′ａの深さ、開口径、形状を決定するもの
であり、通常、テーパー用開口を１０〜２００μｍの範
囲内で設定することが好ましく、形状は正方形、円形
等、適宜設定することができる。
【０１２７】次に、第２の工程として、珪素窒化物層５
１′をマスクとして、シリコン基板２′に水酸化カリウ
ム水溶液による結晶異方性エッチングを施す。このエッ
チングでは、テーパー用開口５１′ａに露出しているシ
リコン基板２′が、結晶方位＜１１１＞面が現出するよ
うに深さ方向にエッチングされ、例えば、逆四角錐形状
のテーパー開口の頂点が閉じるまで（逆四角錐形状の凹
部が完全に形成されるまで）行うことが好ましい。これ
により、シリコン基板２′の表面２′Ａ側にテーパー形
状の凹部３′ａが形成される（図１９（Ｂ））。
【０１２８】次に、第３の工程として、レジストパター
ンＲを除去し、シリコン基板２′の表面２′Ａ側および
裏面２′Ｂ側に金属薄膜５２′を形成する。次いで、テ
ーパー状凹部３′ａが形成されていないシリコン基板
２′の裏面２′Ｂ側の金属薄膜５２′をパターニングし
て微細開口５２′ａを形成する（図１９（Ｃ））。この
微細開口５２′ａは、その開口中心がシリコン基板２′
を介して上記のテーパー状凹部３′ａの中心（頂点）と
ほぼ一致するように形成する。また、微細開口５２′ａ
の大きさは、後述する微細孔３および微細ノゾル５の開
口径を決定するものであり、通常、微細開口５２′ａを
１〜１００μｍの範囲内で設定することが好ましい。使
用する金属薄膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム等
であり、スパッタリング法、真空蒸着法等により１００
０〜２０００Å程度の厚みに形成することが好ましい。
例えば、金属薄膜としてアルミニウムを用いる場合、エ
ッチングにアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）を
用いることができる。
【０１２９】次に、第４の工程として、金属薄膜５２′
をマスクとしてディープエッチングによりシリコン基板
２′に裏面２′Ｂ側から貫通微細孔３を穿設する（図２
０（Ａ））。この貫通微細孔３の穿設は、例えば、ＩＣ
Ｐ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma - Reactive I
on Etching)エッチング等のドライエッチング、Ｄｅｅ
ｐエッチングによる高アスペクトエッチングにより行う
ことができる。このディープエッチングでは、貫通微細
孔３がテーパー形状凹部３′ａ内まで貫通したところ
で、シリコン基板２′の表面２′Ａ側に形成した金属薄
膜５２′（テーパー形状凹部３′ａ内の金属薄膜５
２′）がストッピング層として作用するので、微細孔３
の穿設の深さを制御する必要なく、工程が簡便なものと
なる。また、特にＩＣＰ−ＲＩＥによりドライエッチン
グを行うことによって、貫通微細孔３の穿設に要する時
間を大幅に短縮することができる。
【０１３０】次に、第５の工程として、上記の金属薄膜
５２′を除去し、熱酸化炉で酸化することにより、貫通
微細孔３の壁面、および、テーパー形状凹部３′ａの壁
面に厚み５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層４
を形成する（図２０（Ｂ））。
【０１３１】次に、第６の工程として、テーパー形状凹
部３′ａが形成されていないシリコン基板２′の裏面
２′Ｂ側からドライエッチングを行う。このドライエッ
チングでは、珪素窒化物層５１′が除去された後、シリ
コン基板２′の一部がエッチングされ、貫通微細孔３内
壁に形成されている珪素酸化物層４が露出する。この珪
素酸化物層４が所望の長さまで露出したところでドライ
エッチングを停止することにより、シリコン基板２′の
エッチング側に突出した珪素酸化物からなる微細ノズル
５が得られる（図２０（Ｃ））。上記のドライエッチン
グは、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma -R
eactive Ion Etching)とすることが好ましいが、これに
限定されるものではない。
【０１３２】（第４の実施形態）次に、本発明の微細ノ
ズルの製造方法を、図４に示される微細パターン形成装
置１１′の微細ノズル１５を例として図２１および図２
２を参照して説明する。
【０１３３】まず、第１の工程として、表面結晶方位＜
１００＞のシリコン基板１２′の表面を洗浄し、このシ
リコン基板１２′の全面に厚み２００〜３０００Å程度
の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層６１′を形成する。
【０１３４】次に、シリコン基板１２′の表面１２′Ａ
側の珪素窒化物層６１′上に感光性レジストを塗布し、
所定のフォトマスクを介して露光、現像することによ
り、レジストパターンＲを形成し、次いで、このレジス
トパターンＲをマスクとして珪素窒化物層６１′をＲＩ
Ｅ(Reactive Ion Etching（プロセスガス：ＣＦ4または
ＳＦ6））によりエッチングして、テーパー用開口６
１′ａをもつパターンを形成する（図２１（Ａ））。珪
素窒化物層６１′の形成は、上述の珪素窒化物層５１と
同様に行うことができる。この珪素窒化物層６１′のテ
ーパー用開口６１′ａの大きさ、形状は、後述するテー
パー形状の凹部１３′ａの深さ、開口径、形状を決定す
るものであり、通常、テーパー用開口を１０〜２００μ
ｍの範囲内で設定することが好ましく、形状は正方形、
円形等、適宜設定することができる。
【０１３５】次に、第２の工程として、珪素窒化物層６
１′をマスクとして、シリコン基板１２′に水酸化カリ
ウム水溶液による結晶異方性エッチングを施す。このエ
ッチングでは、テーパー用開口６１′ａに露出している
シリコン基板１２′が、結晶方位＜１１１＞面が現出す
るように深さ方向にエッチングされ、例えば、逆四角錐
形状のテーパー開口の頂点が閉じるまで（逆四角錐形状
の凹部が完全に形成されるまで）行うことが好ましい。
これにより、シリコン基板１２′の表面１２′Ａ側にテ
ーパー形状の凹部１３′ａが形成される（図２１
（Ｂ））。
【０１３６】次に、第３の工程として、テーパー形状の
凹部１３′ａが形成されていないシリコン基板１２′の
裏面１２′Ｂ側の珪素窒化物層６１′に感光性レジスト
を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像する
ことにより、レジストパターンを形成する。次いで、こ
のレジストパターンをマスクとして珪素窒化物層６１′
をＲＩＥ(Reactive Ion Etching（プロセスガス：ＣＦ4
またはＳＦ6））によりエッチングし、その後、上記の
レジストパターンを除去して、小開口６１′ｂをもつパ
ターンを形成する（図２１（Ｃ））。この小開口６１′
ｂは、その開口中心がシリコン基板１２′を介して上記
のテーパー状凹部１３′ａの中心（頂点）とほぼ一致す
るように形成する。また、小開口６１′ｂの大きさは、
後述するノズル基部の大きさ（外径）を決定するもので
あり、通常、開口径を３〜１２０μｍの範囲内で設定す
ることができる。
【０１３７】次に、第４の工程として、シリコン基板１
２′の表面１２′Ａ側および裏面１２′Ｂ側に金属薄膜
６２′を形成する。次いで、テーパー状凹部１３′ａが
形成されていないシリコン基板１２′の裏面１２′Ｂ側
の金属薄膜６２′をパターニングして微細開口６２′ａ
を形成する（図２０（Ｄ））。この微細開口６２′ａ
は、上記の珪素窒化物層６１′のパターンの小開口６
１′ｂ内、好ましくは中心部に位置する。この微細開口
６２′ａの大きさは、後述する微細孔１３および微細ノ
ゾルの大きさを決定するものであり、通常、開口径を１
〜１００μｍの範囲内で設定することができる。使用す
る金属薄膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム等であ
り、スパッタリング法、真空蒸着法等により１０００〜
２０００Å程度の厚みに形成することが好ましい。例え
ば、金属薄膜としてアルミニウムを用いる場合、エッチ
ングにアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）を用い
ることができる。
【０１３８】次に、第５の工程として、金属薄膜６２′
をマスクとしてディープエッチングによりシリコン基板
１２′に裏面１２′Ｂ側から貫通微細孔１３を穿設する
（図２２（Ａ））。この貫通微細孔１３の穿設は、例え
ば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma - Re
active Ion Etching)エッチング等のドライエッチン
グ、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペクトエッチング
により行うことができる。このディープエッチングで
は、貫通微細孔１３がテーパー形状凹部１３′ａ内まで
貫通したところで、シリコン基板１２′の表面１２′Ａ
側に形成した金属薄膜６２′（テーパー形状凹部１３′
ａ内の金属薄膜６２′）がストッピング層として作用す
るので、微細孔１３の穿設の深さを制御する必要なく、
工程が簡便なものとなる。また、特にＩＣＰ−ＲＩＥに
よりドライエッチングを行うことによって、貫通微細孔
１３の穿設に要する時間を大幅に短縮することができ
る。
【０１３９】次に、第６の工程として、上記の金属パタ
ーン６２′を除去し、熱酸化炉で酸化することにより、
テーパー形状凹部１３′ａの壁面に珪素酸化物層１４
を、貫通微細孔１３の壁面に珪素酸化物層１４（珪素酸
化物内面層１５ｂ）を、珪素窒化物層６１の小開口６１
ａ内に露出しているシリコン基板１２に珪素酸化物層１
４（珪素酸化物端面層１５ｃ）を、それぞれ厚み５００
０〜１００００Å程度で形成する（図２２（Ｂ））。
【０１４０】次に、第７の工程として、珪素窒化物層６
１′を除去し（図２２（Ｃ））、テーパー状凹部１３′
ａが形成されていないシリコン基板１２′の裏面１２′
Ｂ側からドライエッチングを行う。このドライエッチン
グでは、上記の珪素酸化物層１４（珪素酸化物端面層１
５ｃ）がマスクとなってシリコン基板１２′の一部がエ
ッチングされ、ノズル基部１５ａがシリコン基板１２′
と一体的に形成される。このノズル基部１５ａが所望の
長さまで形成されたところでドライエッチングを停止す
ることにより、シリコン基板１２′のエッチング側に突
出した微細ノズル１５が得られる（図２２（Ｄ））。上
記のノズル基部１５ａの肉厚は、上記の小開口６１′ｂ
と微細開口６２′ａとの半径の差となり、マスク設計に
より容易に肉厚を変更できる。尚、上記の第７の工程の
ドライエッチングは、珪素窒化物層６１′を除去するこ
となく行ってもよい。
【０１４１】上記のドライエッチングは、ＩＣＰ−ＲＩ
Ｅ(Inductively Coupled Plasma -Reactive Ion Etchin
g)とすることが好ましいが、これに限定されるものでは
ない。
【０１４２】（第５の実施形態）本発明の微細ノズルの
製造方法を、図５に示される微細パターン形成装置１″
の微細ノズル５を例として図２３を参照して説明する。
【０１４３】まず、第１の工程として、表面を洗浄した
シリコン基板２の全面に厚み２００〜３０００Å程度の
珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層５１″を形成する。次に、両
面の珪素窒化物層５１″上に金属薄膜５２″を形成し、
シリコン基板２″の表面２″Ａ側の金属薄膜５２″をパ
ターニングして広幅開口５２″ａをもつ金属パターンを
形成し、シリコン基板２″の裏面２″Ｂ側の金属薄膜５
２″をパターニングして微細開口５２″ｂをもつ金属パ
ターンを形成する（図２３（Ａ））。広幅開口５２″ａ
の開口中心は、シリコン基板２″を介して微細開口５
２″ｂの開口中心とほぼ一致するように設定する。
【０１４４】上記の広幅開口５１″ａの大きさ、形状
は、後述する多段形状をなす広幅凹部３″ａの開口径を
決定するものであり、通常、広幅開口を５〜２００μｍ
の範囲内で設定することが好ましい。また、微細開口５
２″ｂの大きさは、後述する微細孔３および微細ノゾル
５の開口径を決定するものであり、通常、微細開口を１
〜１００μｍの範囲内で設定することが好ましい。
【０１４５】珪素窒化物層５１″の形成は、上述の珪素
窒化物層５１と同様に行うことができる。また、使用す
る金属薄膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム等であ
り、スパッタリング法、真空蒸着法等により１０００〜
２０００Å程度の厚みに形成することが好ましい。例え
ば、金属薄膜としてアルミニウムを用いる場合、エッチ
ングにアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）を用い
ることができる。
【０１４６】次に、第２の工程として、微細開口５２″
ｂをもつ金属パターンをマスクとしてディープエッチン
グによりシリコン基板２″の裏面２″Ｂ側から微細孔３
を穿設する（図２３（Ｂ））。この微細孔３の穿設は、
例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma
- Reactive Ion Etching)エッチング等のドライエッチ
ング、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペクトエッチン
グにより行うことができる。微細孔３の穿設は、シリコ
ン基板２″を貫通しない所定の深さまで行う。本発明で
は、この微細孔３の穿設における深さを制御を容易とす
るために、シリコン基板２″として、ＳＯＩ（Silicon
On Insulator）ウエハを使用することができる。ＳＯＩ
ウエハは、酸化珪素薄膜を単結晶シリコンで挟持した多
層構造であり、酸化珪素薄膜が上述のディープエッチン
グのストッピング層としての作用をなすので、微細孔３
の穿設における深さを制御が不要となる。また、２層の
酸化珪素薄膜を単結晶シリコンで挟持した多層構造のＳ
ＯＩウエハを使用することにより、さらに段数の多い多
段形状の開口部を形成することができる。
【０１４７】次に、第３の工程として、広幅開口５２″
ａをもつ金属パターンをマスクとしてディープエッチン
グによりシリコン基板２″の表面２″Ａ側から広幅凹部
３″ａを穿設する（図２３（Ｃ））。この広幅凹部３″
ａの穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Cou
pled Plasma - Reactive Ion Etching)エッチング等の
ドライエッチング、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペ
クトエッチングにより行うことができる。広幅凹部３″
ａの穿設は、微細孔３の開口が広幅凹部３″ａ内に出現
するまで行う。
【０１４８】次に、第４の工程として、上記の金属薄膜
５２″を除去し、熱酸化炉で酸化することにより、微細
孔３の壁面、および、広幅凹部３″ａの壁面に厚み５０
００〜１００００Å程度の珪素酸化物層４を形成する
（図２３（Ｄ））。
【０１４９】次に、第５の工程として、広幅凹部３″ａ
が形成されていないシリコン基板２″の裏面２″Ｂ側か
らドライエッチングを行う。このドライエッチングで
は、珪素窒化物層５１″が除去された後、シリコン基板
２″の一部がエッチングされ、貫通微細孔３内壁に形成
されている珪素酸化物層４が露出する。この珪素酸化物
層４が所望の長さまで露出したところでドライエッチン
グを停止することにより、シリコン基板２″のエッチン
グ側に突出した珪素酸化物からなる微細ノズル５が得ら
れる（図２３（Ｅ））。
【０１５０】上記のドライエッチングは、ＩＣＰ−ＲＩ
Ｅ(Inductively Coupled Plasma -Reactive Ion Etchin
g)とすることが好ましいが、これに限定されるものでは
ない。
【０１５１】（第６の実施形態）次に、本発明の微細ノ
ズルの製造方法を、図６に示される微細パターン形成装
置１１″の微細ノズル１５を例として図２４および図２
５を参照して説明する。
【０１５２】まず、第１の工程として、表面を洗浄した
シリコン基板１２″の全面に厚み２００〜３０００Å程
度の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層６１″を形成する。次
に、シリコン基板１２″の裏面１２″Ｂ側の珪素窒化物
層６１″に感光性レジストを塗布し、所定のフォトマス
クを介して露光、現像することにより、レジストパター
ンを形成し、次いで、このレジストパターンをマスクと
して珪素窒化物層６１″をＲＩＥ(Reactive Ion Etchin
g（プロセスガス：ＣＦ4またはＳＦ6））によりエッチ
ングし、その後、上記のレジストパターンを除去して、
小開口６１″ａをもつパターンを形成する（図２４
（Ａ））。珪素窒化物層６１″の形成は、上述の珪素窒
化物層５１と同様に行うことができる。また、小開口６
１″ａの大きさは、後述するノズル基部の大きさ（外
径）を決定するものであり、通常、開口径を３〜１２０
μｍの範囲内で設定することができる。
【０１５３】次に、第２の工程として、上記の珪素窒化
物層６１″を覆うように両面に金属薄膜６２″を形成す
る。次いで、シリコン基板１２″の裏面１２″Ｂ側の金
属薄膜６２″をエッチングでパターニングして、微細開
口６２″ａをもつ金属パターンを形成する。また、シリ
コン基板１２″の表面１２″Ａ側の金属薄膜６２″をエ
ッチングでパターニングして、広幅開口６２″ｂをもつ
金属パターンを形成する（図２４（Ｂ））。微細開口６
２″ａは、上記の珪素窒化物層６１″のパターンの小開
口６１″ａ内、好ましくは中心部に位置し、広幅開口６
２″ｂの開口中心は、シリコン基板１２″を介して微細
開口６２″ａの開口中心とほぼ一致するように設定す
る。
【０１５４】上記の微細開口６２″ａの大きさは、後述
する微細孔１３および微細ノゾル１５の開口径を決定す
るものであり、通常、微細開口を１〜１００μｍの範囲
内で設定することが好ましい。また、広幅開口６１″ｂ
の大きさ、形状は、後述する多段形状をなす広幅凹部１
３″ａの開口径を決定するものであり、通常、広幅開口
を５〜２００μｍの範囲内で設定することが好ましい。
使用する金属薄膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム
等であり、スパッタリング法、真空蒸着法等により１０
００〜２０００Å程度の厚みに形成することが好まし
い。例えば、金属薄膜としてアルミニウムを用いる場
合、エッチングにアルミニウムエッチャント（混酸アル
ミ）を用いることができる。
【０１５５】次に、第３の工程として、微細開口６２″
ａをもつ金属パターンをマスクとしてディープエッチン
グによりシリコン基板１２″の裏面１２″Ｂ側から微細
孔１３を穿設する（図２４（Ｃ））。この微細孔１３の
穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled
Plasma - Reactive Ion Etching)エッチング等のドラ
イエッチング、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペクト
エッチングにより行うことができる。微細孔１３の穿設
は、シリコン基板１２″を貫通しない所定の深さまで行
う。本発明では、この微細孔１３の穿設における深さを
制御を容易とするために、シリコン基板１２″として、
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハを使用すること
ができる。ＳＯＩウエハは、酸化珪素薄膜を単結晶シリ
コンで挟持した多層構造であり、酸化珪素薄膜がエッチ
ングのストッピング層としての作用をなす。また、２層
の酸化珪素薄膜を単結晶シリコンで挟持した多層構造の
ＳＯＩウエハを使用することにより、さらに段数の多い
多段形状の開口部を形成することができる。
【０１５６】次に、第４の工程として、広幅開口６２″
ｂをもつ金属パターンをマスクとしてディープエッチン
グによりシリコン基板１２″の表面１２″Ａ側から広幅
凹部１３″ａを穿設する（図２４（Ｄ））。この広幅凹
部１３″ａの穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inducti
vely Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)エッチ
ング等のドライエッチング、Ｄｅｅｐエッチングによる
高アスペクトエッチングにより行うことができる。広幅
凹部１３″ａの穿設は、微細孔１３の開口が広幅凹部１
３″ａ内に出現するまで行う。
【０１５７】次に、第５の工程として、上記の金属薄膜
６２″を除去し、熱酸化炉で酸化することにより、広幅
凹部１３″ａの壁面に珪素酸化物層１４を、微細孔１３
の壁面に珪素酸化物層１４（珪素酸化物内面層１５ｂ）
を、珪素窒化物層６１″の小開口６１″ａ内に露出して
いるシリコン基板１２″に珪素酸化物層１４（珪素酸化
物端面層１５ｃ）を、それぞれ厚み５０００〜１０００
０Å程度で形成する（図２５（Ａ））。
【０１５８】次に、第６の工程として、珪素窒化物層６
１″を除去し（図２５（Ｂ））、珪素窒化物層６１″の
小開口６１″ａが形成されていたシリコン基板１２″の
面からドライエッチングを行う。このドライエッチング
では、上記の珪素酸化物層１４（珪素酸化物端面層１５
ｃ）がマスクとなってシリコン基板１２″の一部がエッ
チングされ、ノズル基部１５ａがシリコン基板１２″と
一体的に形成される。このノズル基部１５ａが所望の長
さまで形成されたところでドライエッチングを停止する
ことにより、シリコン基板１２″のエッチング側に突出
した微細ノズル１５が得られる（図２５（Ｃ））。上記
のノズル基部１５ａの肉厚は、上記の小開口６１″ａと
微細開口６２″ａとの半径の差となり、マスク設計によ
り容易に肉厚を変更できる。尚、上記の第６の工程のド
ライエッチングは、珪素窒化物層６１を除去することな
く行ってもよい。上記のドライエッチングは、ＩＣＰ−
ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma -Reactive Ion Et
ching)とすることが好ましいが、これに限定されるもの
ではない。
【０１５９】II−１ 微細パターン形成装置 （第１の実施形態）図２６は本発明の微細パターン形成
装置の一実施形態を示す概略断面図であり、図２７は図
２６１に示される微細パターン形成装置の微細ノズルの
先端近傍の部分拡大断面図である。図２６および図２７
において、微細パターン形成装置１０１は、シリコン基
板１０２と、このシリコン基板１０２の裏面１０２Ｂ側
に突出した微細ノズル１０５と、この微細ノズル１０５
の先端面１０５ａと外側面１０５ｂとを少なくとも覆
い、さらに、シリコン基板１０２の裏面１０２Ｂに形成
された補強層１０６と、支持部材１０７と、シリコン基
板１０２と支持部材１０７との空隙部にインキを供給す
るインキ流路１０８と、このインキ流路１０８に接続さ
れたインキ供給装置１０９とを備えている。
【０１６０】シリコン基板１０２は、表面１０２Ａ側か
ら裏面１０２Ｂ側に貫通する複数の微細孔１０３を備
え、この微細孔１０３の表面１０２Ａ側の開口部１０３
ａは、上記のシリコン基板１０２と支持部材１０７とに
より形成されている空隙部に露出している。シリコン基
板１０２の材質はシリコンの単結晶が好ましく、厚みは
２００〜５００μｍ程度が好ましい。このようなシリコ
ン基板１０２は、その線膨張係数が約２．６×１０-6／
Ｋと低いため、温度による形状変化が極めて小さいもの
である。
【０１６１】微細孔１０３は、その軸方向に垂直な横断
面（シリコン基板１０２の表面１０２Ａに平行な断面）
形状が円形、その軸方向に沿った縦断面（シリコン基板
１０２の表面１０２Ａに垂直な断面）形状が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には珪
素酸化物層１０４が設けられている。通常、この珪素酸
化物層１０４の厚みは５０００〜１００００Å程度であ
る。図示例では、シリコン基板１０２の厚み、微細孔１
０３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を
説明するために簡略化してあるが、微細孔１０３の開口
径は１〜１００μｍ程度、微細孔１０３のアスペクト比
は１〜１００程度の範囲で適宜設定することができる。
また、微細孔１０３の形成数および形成ピッチは、微細
パターン形成装置１０１により形成するパターンの形
状、形成方法等に応じて適宜設定することができ、形成
ピッチは最小で４μｍ程度が好ましい。
【０１６２】微細孔１０３の横断面形状は、上記の円形
の他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっ
てもよい。また、微細孔１０３が、横断面形状が異なる
２種以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が
楕円形、長方形の場合、長手方向の開口径は５〜５００
μｍの範囲で適宜設定することができる。また、微細孔
１０３の縦断面形状は、上記の長方形の他に、シリコン
基板１０２の裏面１０２Ｂ側が狭い台形（テーパー形
状）であってもよい。
【０１６３】微細ノズル１０５は、珪素酸化物からな
り、上記の微細孔１０３の壁面に形成された珪素酸化物
層１０４と一体的に形成され、微細孔１０３に連通して
いる。この微細ノズル１０５の厚みは５０００〜１００
００Åの範囲、開口径は１〜１００μｍの範囲、シリコ
ン基板１０２の裏面１０２Ｂからの突出量は１０〜１５
０μｍの範囲で適宜設定することができる。このような
微細ノズル１０５を設けることにより、微細孔１０３か
ら吐出されたインキがシリコン基板１０２の裏面１０２
Ｂ側に付着することが防止される。
【０１６４】補強層１０６は、上述の微細ノズル１０５
を補強して機械的強度を向上させるものである。この補
強層１０６は、例えば、珪素酸化物、リン珪素ガラス等
の材料により形成することができる。図示例では、補強
層１０６は、微細ノズル１０５の先端面１０５ａと外側
面１０５ｂとを覆い、さらに、内側面１０５ｃの先端面
近傍に形成され、また、シリコン基板１０２の裏面１０
２Ｂに形成されている。この補強層１０６の厚みは上述
の微細ノズル１０５の厚みの２倍以上、好ましくは５倍
以上とすることができ、通常、１〜５μｍの範囲で厚み
を適宜設定することができる。
【０１６５】また、微細ノズル１０５の内側面１０５ｃ
に形成される補強層１０６の厚みを変えることにより、
微細ノズル１０５の実質的な開口径を調整することがで
きる。このため、所定の開口径をもつ微細ノズル１０５
を形成し、微細パターン形成装置の使用目的、使用する
インキの特性等に応じて、微細ノズル１０５の内側面１
０５ｃに形成する補強層１０６の厚みを制御して、所望
の開口径をもつ微細ノズル１０５を形成することができ
る。
【０１６６】補強層１０６の形成は、例えば、プラズマ
ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、減圧ＣＶＤ法等を
用いることができ、これらの成膜法は回り込み量が大き
いので、立体構造を有する微細ノズル１０５の内側面１
０５ｃへの形成に有利である。
【０１６７】尚、図示例では、補強層１０６は、シリコ
ン基板１０２の裏面１０２Ｂにも形成されているが、本
発明の微細パターン形成装置は、この部位に補強層１０
６を備えないものであってもよい。
【０１６８】支持部材１０７は、上述のシリコン基板１
０２の表面１０２Ａ側に配設され、シリコン基板１０２
を保持するためのものである。図示例では、支持部材１
０７はシリコン基板１０２と同じ平面形状の基部１０７
ａと、この基部１０７ａの周縁に設けられたフランジ部
１０７ｂ、基部１０７ａの中央に設けられた開口部１０
７ｃからなり、フランジ部１０７ｂにてシリコン基板１
０２の表面１０２Ａ側の周辺部と固着されている。これ
により、シリコン基板１０２と支持部材１０７との間に
インキが供給される空間が形成されている。尚、図示し
てはいないが、耐熱ガラスを介して支持部材１０７をシ
リコン基板１０２に固着することにより、微細パターン
形成装置の製造における後工程の作業性が向上する。
【０１６９】この支持部材１０７は、その線膨張係数が
シリコン基板１０２の線膨張係数の１／１０倍〜１０倍
の範囲内の材料、例えば、パイレックスガラス（商品名
コーニング＃７７４０、線膨張係数＝３．５×１０-6／
Ｋ）、ＳＵＳ３０４（線膨張係数＝１７．３×１０-6／
Ｋ）等を用いることが好ましい。これにより、熱による
シリコン基板１０２と支持部材１０７との間に発生する
歪が極めて小さいものとなり、シリコン基板１０２の平
坦性が保たれ、位置精度の高いパターン形成が可能とな
る。
【０１７０】インキ流路１０８は、上記の支持部材７の
開口部１０７ｃに接続され、その他端はインキ供給装置
１０９に接続されている。図示例では、パイプ形状のイ
ンキ流路１０８が１つ接続されているが、微細パターン
形成装置１０１の大きさ、インキ流圧の均一性等を考慮
して、開口部１０７ｃを複数設け、各開口部１０７ｃに
インキ流路１０８を接続してもよい。また、支持部材１
０７やシリコン基板１０２を加工することにより、イン
キ流路を支持部材１０７および／またはシリコン基板１
０２の内部に形成してもよい。
【０１７１】インキ供給装置１０９は特に制限はなく、
連続供給ポンプ、定量供給ポンプ等いずれであってもよ
く、微細パターン形成装置１０１の使用目的に応じて適
宜選択することができる。
【０１７２】このような本発明の微細パターン形成装置
１０１は、補強層１０６により機械的強度が向上して外
部からの衝撃やインキ供給圧に対し充分な耐久性をもつ
微細ノズル１０５をシリコン基板１０２の裏面に複数備
え、これらの微細ノズル１０５からインキを微量かつ高
精度で吐出させることができ、同時にシリコン基板１０
２の裏面へのインキ付着を防止することができる。ま
た、インキ供給装置１０９を制御してインキ供給量を変
えることによって、インキ吐出量を任意に設定すること
が可能である。したがって、直接描画によりパターン被
形成体上に高精度のパターンを安定して形成することが
できる。
【０１７３】上述の補強層１０６は、用いる材料によ
り、使用するインキに対する濡れ性が良好となり、微細
ノズル１０５から流出したインキがシリコン基板１０２
の裏面１０２Ｂに濡れ広がり、安定したインキ吐出を妨
げることがある。そこで、本発明の微細パターン形成装
置は、少なくとも微細ノズル１０５の外側面１０５ｂに
形成された補強層１０６と、シリコン基板１０２の裏面
１０２Ｂとに、撥水性層を備えるものとすることができ
る。図２７には、一点鎖線で撥水性層を示してある。撥
水性層は、フルオロカーボンで形成されたものすること
ができる。フルオロカーボンとしては、炭素元素数とフ
ッ素元素数の比率が１：１〜１：２の範囲であるような
ものが好ましい。この撥水性層は、プラズマＣＶＤ法、
イオンプレーティング法、（熱）ＣＶＤ法等を用いて形
成することができ、厚みは２００〜５００Å程度とする
ことができる。
【０１７４】（第２の実施形態）図２８は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図２８において、微細パターン形成装置１１１は、
シリコン基板１１２と、このシリコン基板１１２の表面
１１２Ａに形成されたテーパー形状の凹部１１３′ａ
と、シリコン基板１１２の裏面１１２Ｂ側に突出した微
細ノズル１１５と、この微細ノズル１１５の先端面１１
５ａと外側面１１５ｂとを少なくとも覆い、さらに、シ
リコン基板１１２の裏面１１２Ｂに形成された補強層１
１６と、支持部材１１７と、シリコン基板１１２と支持
部材１１７との空隙部にインキを供給するインキ流路１
１８と、このインキ流路１１８に接続されたインキ供給
装置１１９とを備えている。
【０１７５】シリコン基板１１２は、表面１１２Ａ側の
複数のテーパー形状の凹部１１３′ａの底部から裏面１
１２Ｂ側に貫通する微細孔１１３を備え、この微細孔１
１３の表面１１２Ａ側の開口部１１３ａはテーパー形状
の凹部１１３′ａに露出し、テーパー形状の凹部１１
３′ａは上記のシリコン基板１１２と支持部材１１７と
により形成されている空隙部に露出している。シリコン
基板１１２は、表面１１２Ａと裏面１１２Ｂの結晶方位
が＜１００＞であるシリコンの単結晶であり、厚みは２
００〜５００μｍ程度が好ましい。このようなシリコン
基板１１２は、その線膨張係数が約２．６×１０-6／Ｋ
と低いため、温度による形状変化が極めて小さいもので
ある。
【０１７６】テーパー形状の凹部１１３′ａの壁面は、
珪素酸化物層１１４が設けられており、通常、この珪素
酸化物層１１４の厚みは５０００〜１００００Å程度で
ある。凹部１１３′ａのテーパー形状は、逆円錐形状、
逆四角錐形状等、いずれであってもよく、深さは５〜１
５０μｍ程度、最大開口径は１０〜２００μｍ程度の範
囲で設定することができる。例えば、テーパー形状が逆
四角錐形状の場合、凹部１１３′ａの壁面は、シリコン
基板１１２の表面１１２Ａ（＜１００＞面）に対して５
５°をなすように形成することができる。図示例では、
シリコン基板１１２の厚み、テーパー形状の凹部１１
３′ａの形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を説明す
るために簡略化してあるが、凹部１１３′ａの形成数お
よび形成ピッチは、微細パターン形成装置１１１により
形成するパターンの形状、形成方法等に応じて、微細孔
１１３とともに適宜設定することができ、形成ピッチは
最小で１０μｍ程度が好ましい。
【０１７７】微細孔１１３は、その軸方向に垂直な横断
面（シリコン基板１１２の表面１１２Ａに平行な断面）
形状が円形、その軸方向に沿った縦断面（シリコン基板
１１２の表面１１２Ａに垂直な断面）形状が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には、
上記の凹部１１３′ａの壁面から連続するように珪素酸
化物層１１４が設けられている。通常、図示例では、微
細孔１１３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、装置の
構成を説明するために簡略化してあるが、微細孔１１３
の開口径は１〜１００μｍ程度、微細孔１１３のアスペ
クト比は１〜１００程度の範囲で適宜設定することがで
きる。また、微細孔１１３の形成数および形成ピッチ
は、微細パターン形成装置１１１により形成するパター
ンの形状、形成方法等に応じて適宜設定することがで
き、形成ピッチは最小で１０μｍ程度が好ましい。
【０１７８】微細孔１１３の横断面形状は、上記の円形
の他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっ
てもよい。また、微細孔１１３が、横断面形状が異なる
２種以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が
楕円形、長方形の場合、長手方向の開口径は５〜５００
μｍの範囲で適宜設定することができる。また、微細孔
１１３の縦断面形状は、上記の長方形の他に、シリコン
基板１１２の裏面１１２Ｂ側が狭い台形（例えば、上記
のテーパー形状の凹部１１３′ａのテーパー角度よりも
開きの小さいテーパー形状）であってもよい。
【０１７９】微細ノズル１１５は、珪素酸化物からな
り、上記の微細孔１１３の壁面に形成された珪素酸化物
層１１４と一体的に形成され、微細孔１１３に連通して
いる。この微細ノズル１１５の厚みは５０００〜１００
００Åの範囲、開口径は１〜１００μｍの範囲、シリコ
ン基板１１２の裏面１１２Ｂからの突出量は１０〜１５
０μｍの範囲で適宜設定することができる。このような
微細ノズル１１５を設けることにより、微細孔１１３か
ら吐出されたインキがシリコン基板１１２の裏面１１２
Ｂ側に付着することが防止される。
【０１８０】補強層１１６は、上述の補強層１０６と同
様の構成であり、微細ノズル１１５を補強して機械的強
度を向上させるものである。したがって、この補強層１
１６も、例えば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティ
ング法、減圧ＣＶＤ法等を用いて、珪素酸化物、リン珪
素ガラス等の材料により形成することができる。図示例
では、補強層１１６は、微細ノズル１１５の先端面１１
５ａと外側面１１５ｂとを覆い、さらに、内側面１１５
ｃの先端面近傍に形成され、また、シリコン基板１１２
の裏面１１２Ｂに形成されている。この補強層１１６の
厚みは、上述の補強層１０６と同様とすることができ
る。尚、補強層１１６はシリコン基板１１２の裏面１１
２Ｂにも形成されているが、本発明の微細パターン形成
装置は、この部位に補強層１１６を備えないものであっ
てもよい。
【０１８１】尚、支持部材１１７、インキ流路１１８、
および、インキ供給装置１１９は、上述の微細パターン
形成装置１０１の支持部材１０７、インキ流路１０８、
および、インキ供給装置１０９と同様であり、ここでの
説明は省略する。
【０１８２】このような本発明の微細パターン形成装置
１１１は、テーパー形状の凹部１１３′ａを備えること
によりインキの流路抵抗が減少し、より高粘度のインキ
をシリコン基板１１２の裏面の複数の微細ノズル１１５
から微量かつ高精度で吐出させることができ、同時にシ
リコン基板１１２の裏面へのインキ付着を防止すること
ができる。また、補強層１１６により微細ノズル１１５
の機械的強度が向上して外部からの衝撃やインキ供給圧
に対し充分な耐久性をもつ。さらに、インキ供給装置１
１９を制御してインキ供給量を変えることによって、イ
ンキ吐出量を任意に設定することが可能である。したが
って、直接描画によりパターン被形成体上に高精度のパ
ターンを安定して形成することができる。
【０１８３】尚、微細パターン形成装置１１１において
も、上述の実施形態と同様に、撥水性層を少なくとも微
細ノズル１１５の外側面１１５ｂに形成された補強層１
１６と、シリコン基板１１２の裏面１１２Ｂとに設ける
ことができる。また、この撥水性層は、上述のように、
フルオロカーボン等で形成することができる。
【０１８４】（第３の実施形態）図２９は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図２９において、微細パターン形成装置１２１は、
シリコン基板１２２と、このシリコン基板１２２の表面
１２２Ａに形成された多段形状の凹部１２３′ａと、シ
リコン基板１２２の裏面１２２Ｂ側に突出した微細ノズ
ル１２５と、この微細ノズル１２５の先端面１２５ａと
外側面１２５ｂとを少なくとも覆い、さらに、シリコン
基板１２２の裏面１２２Ｂに形成された補強層１２６
と、支持部材１２７と、シリコン基板１２２と支持部材
１２７との空隙部にインキを供給するインキ流路１２８
と、このインキ流路１２８に接続されたインキ供給装置
１２９とを備えている。
【０１８５】シリコン基板１２２は、表面１２２Ａ側の
複数の多段形状の凹部１２３′ａの底部から裏面１２２
Ｂ側に貫通する微細孔１２３を備え、この微細孔１２３
の表面１２２Ａ側の開口部１２３ａは凹部１２３′ａに
露出し、この凹部１２３′ａは上記のシリコン基板１２
２と支持部材１２７とにより形成されている空隙部に露
出している。これにより、微細孔１２３は微細開口部で
ある開口部１２３ａと、広幅開口部である凹部１２３′
ａとからなる２段の凹部開口を有することになる。
【０１８６】シリコン基板１２２の材質は、上述のシリ
コン基板１０２と同様とすることができ、厚みもシリコ
ン基板１０２と同様の範囲で設定することができる。ま
た、シリコン基板１２２は、凹部１２３′ａと微細孔１
２３との境界部分に、表面と平行に酸化珪素薄膜をもつ
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハであってもよ
い。
【０１８７】凹部１２３′ａの壁面は、珪素酸化物層１
２４が設けられており、通常、この珪素酸化物層１２４
の厚みは５０００〜１００００Å程度である。凹部１２
３′ａの形状は、円柱形状、立方体形状、直方体形状
等、いずれであってもよく、深さは１〜１５０μｍ程
度、開口径は５〜２００μｍ程度の範囲で設定すること
ができる。図示例では、シリコン基板１２２の厚み、凹
部１２３′ａの形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を
説明するために簡略化してあるが、凹部１２３′ａの形
成数および形成ピッチは、微細パターン形成装置１２１
により形成するパターンの形状、形成方法等に応じて、
微細孔１２３とともに適宜設定することができ、形成ピ
ッチは最小で１０μｍ程度が好ましい。また、図示例で
は、上述のように、微細開口部である開口部１２３ａ
と、広幅開口部である凹部１２３′ａとからなる２段の
開口部であるが、３段以上の開口部であってもよい。行
ってもよい。
【０１８８】微細孔１２３は、その軸方向に垂直な横断
面（シリコン基板１２２の表面１２２Ａに平行な断面）
形状が円形、その軸方向に沿った縦断面（シリコン基板
１２２の表面１２２Ａに垂直な断面）形状が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には、
上記の凹部１２３′ａの壁面から連続するように珪素酸
化物層１２４が設けられている。通常、図示例では、微
細孔１２３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、装置の
構成を説明するために簡略化してあるが、微細孔１２３
の開口径は１〜１００μｍ程度、微細孔１２３のアスペ
クト比は１〜１００程度の範囲で適宜設定することがで
きる。また、微細孔１２３の形成数および形成ピッチ
は、微細パターン形成装置１２１により形成するパター
ンの形状、形成方法等に応じて適宜設定することがで
き、形成ピッチは最小で１０μｍ程度が好ましい。
【０１８９】微細孔１２３の横断面形状は、上記の円形
の他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっ
てもよい。また、微細孔１２３が、横断面形状が異なる
２種以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が
楕円形、長方形の場合、長手方向の開口径は５〜５００
μｍの範囲で適宜設定することができる。また、微細孔
１２３の縦断面形状は、上記の長方形の他に、シリコン
基板１２２の裏面１２２Ｂ側が狭い台形（テーパー形
状）であってもよい。
【０１９０】微細ノズル１２５は、珪素酸化物からな
り、上記の微細孔１２３の壁面に形成された珪素酸化物
層１２４と一体的に形成され、微細孔１２３に連通して
いる。この微細ノズル１２５の厚みは５０００〜１００
００Åの範囲、開口径は１〜１００μｍの範囲、シリコ
ン基板１２２の裏面１２２Ｂからの突出量は１０〜１５
０μｍの範囲で適宜設定することができる。このような
微細ノズル１２５を設けることにより、微細孔１２３か
ら吐出されたインキがシリコン基板１２２の裏面１２２
Ｂ側に付着することが防止される。
【０１９１】補強層１２６は、上述の補強層１０６と同
様の構成であり、微細ノズル１２５を補強して機械的強
度を向上させるものである。したがって、この補強層１
２６も、例えば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティ
ング法、減圧ＣＶＤ法等を用いて、珪素酸化物、リン珪
素ガラス等の材料により形成することができる。図示例
では、補強層１２６は、微細ノズル１２５の先端面１２
５ａと外側面１２５ｂとを覆い、さらに、内側面１２５
ｃの先端面近傍に形成され、また、シリコン基板１２２
の裏面１２２Ｂに形成されている。この補強層１２６の
厚みは、上述の補強層１０６と同様とすることができ
る。尚、補強層１２６はシリコン基板１２２の裏面１２
２Ｂにも形成されているが、本発明の微細パターン形成
装置は、この部位に補強層１２６を備えないものであっ
てもよい。
【０１９２】尚、支持部材１２７、インキ流路１２８、
および、インキ供給装置１２９は、上述の微細パターン
形成装置１０１の支持部材１０７、インキ流路１０８、
および、インキ供給装置１０９と同様であり、ここでの
説明は省略する。
【０１９３】このような本発明の微細パターン形成装置
１２１は、多段形状の凹部１２３′ａを備えることによ
りインキの流路抵抗が減少し、より高粘度のインキをシ
リコン基板１２２の裏面の複数の微細ノズル１２５から
微量かつ高精度で吐出させることができ、同時にシリコ
ン基板１２２の裏面へのインキ付着を防止することがで
きる。また、補強層１２６により微細ノズル１２５の機
械的強度が向上して外部からの衝撃やインキ供給圧に対
し充分な耐久性をもつ。また、インキ供給装置１２９を
制御してインキ供給量を変えることによって、インキ吐
出量を任意に設定することが可能である。したがって、
直接描画によりパターン被形成体上に高精度のパターン
を安定して形成することができる。
【０１９４】尚、微細パターン形成装置１２１において
も、上述の実施形態と同様に、撥水性層を少なくとも微
細ノズル１２５の外側面１２５ｂに形成された補強層１
２６と、シリコン基板１２２の裏面１２２Ｂとに設ける
ことができる。また、この撥水性層は、上述のように、
フルオロカーボン等で形成することができる。
【０１９５】（第４の実施形態）図３０は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
り、図３１は図３０に示される微細パターン形成装置の
底面図である。図３０および図３１において、微細パタ
ーン形成装置１３１は、連続した３つの装置部１３１
ａ，１３１ｂ，１３１ｃからなり、共通のシリコン基板
１３２と、このシリコン基板１３２の裏面１３２Ｂから
突出している複数の微細ノズル１３５と、この微細ノズ
ル１３５の先端面１３５ａと外側面１３５ｂとを少なく
とも覆い、さらに、シリコン基板１３２の裏面１３２Ｂ
に形成された補強層１３６と、シリコン基板１３２の表
面１３２Ａ側に配設された３つの支持部材１３７と、シ
リコン基板１３２と各支持部材１３７との空隙部にイン
キを供給する３つのインキ流路１３８と、これらのイン
キ流路１３８に接続されたインキ供給装置１３９ａ，１
３９ｂ，１３９ｃとを備えている。
【０１９６】シリコン基板１３２は、各装置部１３１
ａ，１３１ｂ，１３１ｃごとに、表面１３２Ａ側から裏
面１３２Ｂ側に貫通する複数の微細孔１３３を備え、こ
の微細孔１３３の表面１３２Ａ側の開口部１３３ａは、
シリコン基板１３２と各支持部材１３７とにより形成さ
れている各空隙部に露出している。シリコン基板１３２
の材質は上述のシリコン基板１０２と同様とすることが
でき、厚みもシリコン基板１０２と同様の範囲で設定す
ることができる。
【０１９７】微細孔１３３は、各装置部１３１ａ，１３
１ｂ，１３１ｃごとに所定の方向（図３１の矢印Ａ方
向）に沿って同列上に複数配置するようなパターンで形
成されている。後述する微細ノズル１３５の開口部１３
５ｄも同様に配置されている。すなわち、装置部１３１
ａでは、矢印Ａ方向に沿って配置された微細孔１３３の
列がピッチＰ１で複数列形成され、同様に、装置部１３
１ｂ、装置部１３１ｃでも、微細孔１３３の列がピッチ
Ｐ１で複数列形成されている。そして、各装置部１３１
ａ，１３１ｂ，１３１ｃにおける微細孔１３３の列は、
相互にピッチＰ２（Ｐ１＝３×Ｐ２）で位置がずれてい
るので、微細パターン形成装置１３１全体としては、ピ
ッチＰ２で各装置部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃの微
細孔列が繰り返し配列されたものとなっている。このよ
うな微細孔１３３の横断面形状、縦断面形状、開口径、
形成ピッチは、上述の微細孔１０３と同様にして適宜設
定できる。また、微細孔１３３の壁面に形成されている
珪素酸化物層１３４も、上述の珪素酸化物層１０４と同
様とすることができる。尚、図示例では、シリコン基板
１３２の厚み、珪素酸化物層１３４を備えた微細孔１３
３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、装置の構成の説
明を容易とするために簡略化してある。
【０１９８】微細ノズル１３５は、上述の微細ノズル１
０５と同様の構成であり、上記の微細孔１３３の壁面に
形成された珪素酸化物層１３４と一体的に形成され、微
細孔１３３に連通している。このような微細ノズル１３
５において、その厚み、開口径、突出量は、上述の微細
ノズル１０５と同様の範囲で設定することができる。こ
のような微細ノズル１３５を設けることにより、微細孔
１３３から吐出されたインキがシリコン基板１３２の裏
面１３２Ｂ側に付着することが防止される。
【０１９９】補強層１３６は、上述の補強層１０６と同
様の構成であり、微細ノズル１３５を補強して機械的強
度を向上させるものである。したがって、この補強層１
３６も、例えば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティ
ング法、減圧ＣＶＤ法等を用いて、珪素酸化物、リン珪
素ガラス等の材料により形成することができる。図示例
では、補強層１３６は、微細ノズル１３５の先端面１３
５ａと外側面１３５ｂとを覆い、さらに、内側面１３５
ｃの先端面近傍に形成され、また、シリコン基板１３２
の裏面１３２Ｂに形成されている。この補強層１３６の
厚みは、上述の補強層１０６と同様とすることができ
る。尚、補強層１３６はシリコン基板１３２の裏面１３
２Ｂにも形成されているが、本発明の微細パターン形成
装置は、この部位に補強層１３６を備えないものであっ
てもよい。
【０２００】支持部材１３７は、上述のシリコン基板１
３２の表面１３２Ａ側に配設され、シリコン基板１３２
を保持するためのものである。図示例では、支持部材１
３７は、上述の支持部材１０７と同様に、シリコン基板
１３２と同じ平面形状の基部１３７ａと、この基部１３
７ａの周縁に設けられたフランジ部１３７ｂ、基部１３
７ａの中央に設けられた開口部１３７ｃからなり、フラ
ンジ部１３７ｂにてシリコン基板１３２の表面１３２Ａ
側に固着されている。これにより、シリコン基板１３２
と各支持部材１３７との間にインキが供給される空隙が
形成されている。尚、図示してはいないが、耐熱ガラス
を介して支持部材１３７をシリコン基板１３２に固着す
ることにより、微細パターン形成装置の製造における後
工程の作業性が向上する。この支持部材１３７の材質
は、上述の支持部材１０７と同様に、その線膨張係数が
シリコン基板１３２の線膨張係数の１／１０倍〜１０倍
の範囲内の材料を用いることが好ましい。
【０２０１】インキ流路１３８は、上記の各支持部材１
３７の開口部１３７ｃに接続され、他端はインキ供給装
置１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃに接続されている。イ
ンキ供給装置１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃは、連続供
給ポンプ、定量供給ポンプ等、微細パターン形成装置１
３１の使用目的に応じて適宜選択することができる。
尚、図示例では、各支持部材１３７に設けられているイ
ンキ流路１３８は１つであるが、インキ流圧の均一性等
を考慮して、１つの支持部材１３７に複数の開口部１３
７ｃを設け、各開口部１３７ｃにインキ流路１３８を接
続してもよい。また、インキ流路を支持部材１３７の内
部に形成してもよい。
【０２０２】このような本発明の微細パターン形成装置
１３１は、微細ノズル１３５が補強層１３６により機械
的強度が高いものとされ、外部からの衝撃やインキ供給
圧に対し充分な耐久性をもち、これらの複数の微細ノズ
ル１３５からインキを微量かつ高精度で吐出させること
ができ、同時にシリコン基板１３２の裏面へのインキ付
着を防止することができる。また、インキ供給装置１３
９ａ，１３９ｂ，１３９ｃから別種のインキを供給する
ことにより、各装置部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃご
とに所望のインキで直接描画によるパターン形成ができ
る。また、インキ供給装置１３９ａ，１３９ｂ，１３９
ｃを制御してインキ供給量を変えることによって、イン
キ吐出量を任意に設定することが可能である。そして、
微細パターン形成装置１３１は、各装置部１３１ａ，１
３１ｂ，１３１ｃが一体となっているので、複数の装置
を接合する必要がなく、かつ、各装置の位置精度が極め
て高いものとなる。
【０２０３】尚、微細パターン形成装置１３１において
も、上述の実施形態と同様に、撥水性層を少なくとも微
細ノズル１３５の外側面１３５ｂに形成された補強層１
３６と、シリコン基板１３２の裏面１３２Ｂとに設ける
ことができる。また、この撥水性層は、上述のように、
フルオロカーボン等で形成することができる。また、微
細パターン形成装置１３１においても、微細孔１３３の
表面１３２Ａ側の開口部１３３ａを、上述のようなテー
パー形状あるいは多段形状の凹部としてもよく、これに
より、インキの流路抵抗が低減され、より高粘度のイン
キを複数の微細ノズル１３５から微量かつ高精度で吐出
させることができる。
【０２０４】（第５の実施形態）図３２は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す図であり、図３
２（Ａ）は概略断面図、図３２（Ｂ）は底面図である。
図３２において、微細パターン形成装置１４１は、シリ
コン基板１４２と、このシリコン基板１４２の裏面１４
２Ｂから突出している複数の微細ノズル１４５と、この
微細ノズル１４５の先端面１４５ａと外側面１４５ｂと
を少なくとも覆い、さらに、シリコン基板１４２の裏面
１４２Ｂに形成された補強層１４６と、シリコン基板１
４２の表面１４２Ａ側に配設された支持部材１４７と、
シリコン基板１４２および支持部材１４７内に形成され
た３種のインキ流路１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃと、
各インキ流路に接続されたインキ供給装置１４９ａ，１
４９ｂ，１４９ｃとを備えている。
【０２０５】シリコン基板１４２は表面１４２Ａ側から
裏面１４２Ｂ側に貫通する複数の微細孔１４３を備え、
この微細孔１４３の表面１４２Ａ側の開口部１４３ａ
は、表面１４２Ａ側に溝状に形成された３種のインキ流
路１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃ内のいずれかに露出し
ている。シリコン基板１４２の材質は上述のシリコン基
板１０２と同様とすることができ、厚みもシリコン基板
１０２と同様の範囲で設定することができる。
【０２０６】微細孔１４３（後述する微細ノズル１４５
の開口部１４５ｄ）は所定の方向（図３２（Ｂ）の矢印
ａ方向）に沿って同列上に複数配置され、この列がピッ
チＰで複数形成されている。図示例では、矢印ａ方向に
沿って複数の微細孔が配列された６本の微細孔列１４３
Ａ，１４３Ｂ，１４３Ｃ，１４３Ｄ，１４３Ｅ，１４２
３ＦがピッチＰで形成されている。このような微細孔１
４３の横断面形状、縦断面形状、開口径、形成ピッチ
は、上述の微細孔１０３と同様にして適宜設定できる。
また、微細孔１４３の壁面に形成されている珪素酸化物
層１４４も、上述の珪素酸化物層１０４と同様とするこ
とができる。尚、図示例では、珪素酸化物層１４４を備
えた微細孔１４３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、
装置の構成の説明を容易にするために簡略化してある。
【０２０７】微細ノズル１４５は、上述の微細ノズル１
０５と同様の構成であり、上記の微細孔１４３の壁面に
形成された珪素酸化物層１４４と一体的に形成され、微
細孔１４３に連通している。このような微細ノズル１４
５において、その厚み、開口径、突出量は、上述の微細
ノズル１０５と同様の範囲で設定することができる。こ
のような微細ノズル１４５を設けることにより、微細孔
１４３から吐出されたインキがシリコン基板１４２の裏
面１４２Ｂ側に付着することが防止される。
【０２０８】補強層１４６は、上述の補強層１０６と同
様の構成であり、微細ノズル１４５を補強して機械的強
度を向上させるものである。したがって、この補強層１
４６も、例えば、珪素酸化物、リン珪素ガラス等の材料
により形成することができる。図示例では、補強層１４
６は、微細ノズル１４５の先端面１４５ａと外側面１４
５ｂとを覆い、さらに、内側面１４５ｃの先端面近傍に
形成されている。また、補強層１４６は、シリコン基板
１４２の裏面１４２Ｂに形成されている。この補強層１
４６の厚みは、上述の補強層１０６と同様とすることが
でき、例えば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティン
グ法、減圧ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。
尚、補強層１４６は、シリコン基板１４２の裏面１４２
Ｂにも形成されているが、本発明の微細パターン形成装
置は、この部位に補強層１４６を備えないものであって
もよい。
【０２０９】支持部材１４７は、上述のシリコン基板１
４２の表面１４２Ａ側に配設されてシリコン基板１４２
を保持する板状の部材であり、かつ、支持部材１４７の
シリコン基板１４２側にはインキ流路１４８ｃが溝状に
形成されている。
【０２１０】図３３は、図３２（Ａ）に示されるシリコ
ン基板１４２のＡ−Ａ線矢視における横断面図、図３４
は図３２（Ａ）に示される支持部材１４７のＢ−Ｂ線矢
視における横断面図である。図３２（Ａ）および図３３
に示されるように、シリコン基板１４２には、微細孔列
１４３Ａ，１４３Ｄの各開口部とインキ供給装置１４９
ａとを接続するように形成された溝状のインキ流路１４
８ａ、および、微細孔列１４３Ｂ，１４３Ｅの各口部と
インキ供給装置１４９ｂとを接続するように形成された
溝状のインキ流路１４８ｂとが形成されている。また、
微細孔列１４３Ｃ，１４３Ｆの各開口部上にインキ流路
１４８ｃが溝状に形成されている。さらに、図３２
（Ａ）および図３４に示されるように、支持部材１４７
には、微細孔列１４３Ｃ，１４３Ｆの各開口部とインキ
供給装置１４９ｃとを接続するように形成された溝状の
インキ流路１４８ｃが形成されている。
【０２１１】このような支持部材１４７とシリコン基板
１４２との間に形成される３種のインキ流路１４８ａ，
１４８ｂ，１４８ｃは、図３５に示されるように、相互
に独立している。尚、支持部材１４７の材質は、上述の
支持部材１０７と同様に、その線膨張係数がシリコン基
板１４２の線膨張係数の１／１０倍〜１０倍の範囲内の
材料を用いることが好ましい。
【０２１２】上述の各インキ流路１４８ａ，１４８ｂ，
１４８ｃの端部はインキ供給装置１４９ａ，１４９ｂ，
１４９ｃに接続されている。インキ供給装置１４９ａ，
１４９ｂ，１４９ｃには特に制限はなく、連続供給ポン
プ、定量供給ポンプ等いずれでもよく、微細パターン形
成装置１４１の使用目的に応じて適宜選択することがで
きる。
【０２１３】このような本発明の微細パターン形成装置
１４１は、補強層１４６により機械的強度が向上して外
部からの衝撃やインキ供給圧に対し充分な耐久性をもつ
微細ノズル１４５をシリコン基板１４２の裏面に複数備
え、これらの微細ノズル１４５からインキを微量かつ高
精度で吐出させることができ、同時にシリコン基板１４
２の裏面へのインキ付着を防止することができる。ま
た、インキ供給装置１４９ａ，１４９ｂ，１４９ｃから
別種のインキを供給することにより、各インキ流路１４
８ａ，１４８ｂ，１４８ｃに対応してグループ分け（微
細孔列１４３Ａと１４３Ｄのグループ、微細孔列１４３
Ｂと１４３Ｅのグループ、微細孔列１４３Ｃと１４３Ｆ
のグループ）された微細孔列ごとに所望のインキで直接
描画によるパターン形成ができ、特に、後述するストラ
イプ状パターンの形成に有利である。さらに、微細パタ
ーン形成装置１４１は、各インキごとに複数の装置を接
合したものでないため、各微細孔列の位置精度が極めて
高いものとなる。そして、インキ供給装置１４９ａ，１
４９ｂ，１４９ｃを制御して供給量を変えることによっ
てインキ吐出量を任意に設定することが可能である。
【０２１４】尚、微細パターン形成装置１４１において
も、上述の実施形態と同様に、撥水性層を少なくとも微
細ノズル１４５の外側面１４５ｂに形成された補強層１
４６と、シリコン基板１４２の裏面１４２Ｂとに設ける
ことができる。また、この撥水性層は、上述のように、
フルオロカーボン等で形成することができる。また、微
細パターン形成装置１４１においても、微細孔１４３の
表面１４２Ａ側の開口部１４３ａを、上述のようなテー
パー形状あるいは多段形状の凹部としてもよく、これに
より、インキの流路抵抗が低減され、より高粘度のイン
キを複数の微細ノズル１４５から微量かつ高精度で吐出
させることができる。
【０２１５】（第６の実施形態）図３６は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す平面図である。
図３６において、微細パターン形成装置１５１は、シリ
コン基板１５２と、このシリコン基板１５２の裏面から
突出している複数の微細ノズルと、この微細ノズルの先
端面と外側面とを少なくとも覆い、さらに、シリコン基
板１５２の裏面に形成された補強層と、シリコン基板１
５２と支持部材との空隙部にインキを供給するインキ流
路と、このインキ流路に接続されたインキ供給装置とを
備えている。ただし、図３６では、シリコン基板１５２
のみを示し、微細ノズル、補強層、支持部材、インキ流
路、インキ供給装置は図示していない。
【０２１６】シリコン基板１５２は表面１５２Ａ側から
裏面側に貫通する複数の微細孔１５３を備え、この微細
孔１５３が１つのパターンＰをなすような位置に形成さ
れ、かつ、複数（図示例では１０個）のパターンＰがシ
リコン基板１５２に設けられている。尚、微細孔１５３
は１つのパターンＰにおいてのみ示し、他のパターンＰ
はその輪郭のみを鎖線で示してある。
【０２１７】シリコン基板１５２の材質は上述のシリコ
ン基板１０２と同様とすることができ、厚みもシリコン
基板２と同様の範囲で設定することができる。また、微
細孔１５３の横断面形状、縦断面形状、開口径、形成ピ
ッチは、上述の微細孔１０３と同様にして適宜設定でき
る。また、微細孔１５３は壁面に珪素酸化物層を備え、
この珪素酸化物層も上述の珪素酸化物層１０４と同様と
することができる。
【０２１８】このようなシリコン基板１５２に裏面側に
は、微細孔１５３に連通するように複数の微細ノズルが
突出している。この微細ノズルは、上述の微細ノズル１
０５と同様とすることができる。
【０２１９】また、補強層は、微細ノズルの先端面と外
側面とを少なくとも覆うように形成され、また、シリコ
ン基板１５２の裏面に形成されてもよい。この補強層
は、上述の補強層１０６と同様の構成であり、微細ノズ
ルを補強して機械的強度を向上させるものである。した
がって、この補強層も、例えば、珪素酸化物、リン珪素
ガラス等の材料により形成することができる。この補強
層の厚みは、上述の補強層１０６と同様とすることがで
き、例えば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング
法、減圧ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。
【０２２０】また、シリコン基板１５２は、上述の支持
部材１０７のように周縁にフランジ部を有する支持部材
を用い、周辺部（図３６に斜線で示す領域）に支持部材
のフランジ部を固着することができる。そして、支持部
材の開口部にインキ供給路を接続し、このインキ供給路
の他端にインキ供給装置を接続することができる。
【０２２１】このような微細パターン形成装置１５１
は、微細ノズルが補強層により機械的強度の高いものと
され、外部からの衝撃やインキ供給圧に対し充分な耐久
性をもち、シリコン基板１５２の微細孔１５３（微細ノ
ズル）からインキを微量かつ高精度で吐出させることが
できる。そして、隣接する微細ノズルから吐出されたイ
ンキ同士がパターン被形成体上で接触する程度の適量で
シリコン基板１５２の微細ノズルからインキを吐出させ
て直接描画することにより、パターンＰに対応した形状
のパターンをパターン被形成体上に高い精度で安定して
形成することができる。インキの吐出量は、インキ供給
装置を制御することにより調整が可能である。
【０２２２】上記の例では、複数のパターンＰが全て同
一形状であるが、これに限定されるものではなく、例え
ば、プリント配線板の導体パターンのような任意の形状
とすることができる。
【０２２３】尚、微細パターン形成装置１５１において
も、上述の実施形態と同様に、撥水性層を少なくとも微
細ノズルの外側面に形成された補強層と、シリコン基板
１５２の裏面とに設けることができる。また、微細パタ
ーン形成装置１５１においても、微細孔１５３のシリコ
ン基板表面側の開口部を、上述の実施形態のようなテー
パー形状あるいは多段形状の凹部としてもよく、これに
より、インキの流路抵抗が低減され、より高粘度のイン
キを複数の微細ノズルから微量かつ高精度で吐出させる
ことができる。
【０２２４】上述のような本発明の微細パターン形成装
置は、例えば、液晶ディスプレイのブラックマトリック
スパターンや着色パターンの形成、プラズマディスプレ
イの蛍光体層の形成、エレクトロルミネッセンスにおけ
るパターン形成等に用いることができ、また、プリント
配線板の導体パターン形成等に応用できる。
【０２２５】II−２ 微細パターン形成装置の製造例 次に、本発明の微細パターン形成装置の製造例を、図２
６に示される微細パターン形成装置１０１を例として図
３７および図３８を参照して説明する。
【０２２６】まず、表面を洗浄したシリコン基板１０２
を熱酸化炉で酸化することにより、全面に厚み１〜２μ
ｍ程度の珪素酸化膜１０２′を形成する（図３７
（Ａ））。尚、珪素酸化膜１０２′の形成は、ウエット
酸化法により行ってもよい。
【０２２７】次に、シリコン基板１０２の一方の面に感
光性レジストを塗布し、所定のフォトマスクを介して露
光、現像することにより、レジストパターンＲを形成す
る（図３７（Ｂ））。次いで、このレジストパターンＲ
をマスクとし、例えばＢＨＦ１６（一水素二フッ化アン
モニウム２２％水溶液）を用いて珪素酸化膜１０２′を
パターニングする（図３７（Ｃ））。このパターニング
は、ＲＩＥ(ReactiveIon Etching)によるドライエッチ
ング（プロセスガス：ＣＨＦ3）により行うことも可能
である。このようなパターニングでは、レジストパター
ンＲが設けられていない部位の珪素酸化膜１０２′は除
去される。
【０２２８】次に、パターニングされた珪素酸化膜１０
２′をマスクとして、シリコン基板１０２に所望の深さ
で微細孔１０３を穿設する（図３７（Ｄ））。この微細
孔１０３の穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductive
ly Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)エッチン
グ、ウエットエッチング、Ｄｅｅｐ ＲＩＥエッチング
等の高アスペクトエッチングにより行うことができる。
微細孔１０３の穿設は、シリコン基板１０２を貫通しな
い所定の深さまで行う。
【０２２９】次に、レジストパターンＲと珪素酸化膜１
０２′を除去し、その後、再度、熱酸化炉で酸化するこ
とにより、全面に厚み５０００〜１００００Å程度の珪
素酸化物層１０４を形成する（図３７（Ｅ））。
【０２３０】次に、支持部材７のフランジ部１０７ｂを
シリコン基板１０２の表面側（微細孔穿設側）の周辺部
に固着する（図３８（Ａ））。この固着は、例えば、陽
極接着、エポキシ系接着剤等により行うことができる。
尚、支持部材１０７を固着する前に、シリコン基板１０
２の表面１０２ＡのみをＢＨＦ１６に浸漬して珪素酸化
物層４を除去してもよい。この場合、微細孔１０３内の
珪素酸化物層１０４を除去しないようにすることが重要
である。
【０２３１】次いで、シリコン基板１０２の外面側のみ
をＢＨＦ１６に浸漬して、この部位の珪素酸化物層１０
４を除去してシリコン基板１０２の裏面を露出させ、そ
の後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）に
よりシリコン基板１０２の裏面側からエッチングを行う
（図３８（Ｂ））。このエッチングでは、微細孔１０３
内壁に形成されている珪素酸化物層１０４がＴＭＡＨに
対して耐性をもつので、珪素酸化物層１０４からなる微
細管がシリコン基板１０２側に突出することになる。
【０２３２】次いで、この珪素酸化物層１０４からなる
微細管の先端をＢＨＦ１６により溶解除去して開口さ
せ、その後、再びＴＭＡＨによりシリコン基板１０２の
裏面側をエッチングする。そして、所定の長さの珪素酸
化物層１０４からなる微細ノズル１０５が形成されたと
ころでＴＭＡＨによるエッチングを終了する（図３８
（Ｃ））。
【０２３３】次いで、補強層１０６を微細ノズル１０５
の先端面１０５ａと外側面１０５ｂとを少なくとも覆
い、さらに、シリコン基板１０２の裏面１０２Ｂに形成
する（図３８（Ｄ））。補強層１０６の形成は、例え
ば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、減圧
ＣＶＤ法等を用いることができる。特に、プラズマＣＶ
Ｄ法は回り込み量が大きいので、微細ノズル１０５の内
側面１０５ｃへの形成に有利である。その後、支持部材
１０７の開口部１０７ｃにインキ流路を介してインキ供
給装置を接続することにより、図２６に示されるような
本発明の微細パターン形成装置１０１を作製することが
できる。
【０２３４】尚、上記のシリコン基板１０２の裏面側の
エッチングは、ＴＭＡＨを用いる他に、ＲＩＥ(Reactiv
e Ion Etching)によるドライプロセスでも可能である。
また、上記の例では、珪素酸化膜１０２′を形成してい
るが、珪素酸化膜の代わりにアルミニウム薄膜をスパッ
タリング法等で形成しても、同様に微細パターン形成装
置を作製することができる。この場合、上記のパターニ
ング工程（図３７（Ｃ））では、アルミニウムエッチャ
ント（混酸アルミ）を用いることができる。
【０２３５】本発明の微細パターン形成装置の他の製造
例を、図２６に示される微細パターン形成装置１０１を
例として図３９および図４０を参照して説明する。ま
ず、表面を洗浄したシリコン基板１０２の全面に厚み２
００〜３０００Å程度の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層１０
２′を形成する（図３９（Ａ））。珪素窒化物層１０
２′の形成は、低圧ＣＶＤ法等により行うことができ
る。
【０２３６】次に、一方の面の珪素窒化物層１０２′上
に金属薄膜を形成し、この金属薄膜上に感光性レジスト
を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像する
ことにより、レジストパターンを形成し、次いで、この
レジストパターンをマスクとして金属薄膜をエッチング
し、その後、上記のレジストパターンを除去して、微細
開口部をもつ金属パターン１０２″を形成する（図３９
（Ｂ））。この金属パターン１０２″の微細開口部の大
きさは、微細孔１０３および微細ノズル１０５の開口径
を決定するものであり、通常、微細開口部を１〜１００
μｍの範囲内で設定することが好ましい。使用する金属
薄膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム等であり、ス
パッタリング法、真空蒸着法等により１０００〜２００
０Å程度の厚みに形成することが好ましい。例えば、金
属薄膜としてアルミニウムを用いる場合、エッチングに
アルミニウムエッチャント（混酸アルミ）を用いること
ができる。
【０２３７】次に、金属パターン１０２″をマスクとし
てディープエッチングによりシリコン基板１０２に貫通
微細孔１０３を穿設する（図３９（Ｃ））。この貫通微
細孔１０３の穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inducti
vely Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)エッチ
ング等のドライエッチング、Ｄｅｅｐ ＲＩＥエッチン
グによる高アスペクトエッチングにより行うことができ
る。この方法では、微細孔１０３の穿設の深さを制御す
る必要ないため、工程が簡便なものとなる。また、特に
ＩＣＰ−ＲＩＥによりドライエッチングを行うことによ
って、貫通微細孔１０３の穿設に要する時間を大幅に短
縮することができる。
【０２３８】次に、上記の金属パターン１０２″を除去
し、熱酸化炉で酸化することにより、貫通微細孔１０３
の壁面に厚み５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物
層１０４を形成する（図３９（Ｄ））。
【０２３９】次に、珪素窒化物層１０２′を除去した後
に、シリコン基板１０２の一方の面からドライエッチン
グを行う。このドライエッチングでは、シリコン基板１
０２の一部がエッチングされ、貫通微細孔１０３内壁に
形成されている珪素酸化物層１０４が露出する。この珪
素酸化物層１０４が所望の長さまで露出してところでド
ライエッチングを停止することにより、シリコン基板１
０２のエッチング側に突出した珪素酸化物からなる微細
ノズル１０５が得られる（図４０（Ａ））。
【０２４０】上記のドライエッチングは、ＩＣＰ−ＲＩ
Ｅ(Inductively Coupled Plasma -Reactive Ion Etchin
g)により行うことが好ましいが、これに限定されるもの
ではない。また、上記のドライエッチングを行うシリコ
ン基板１０２の面として、上述の金属パターン１０２″
が形成されていた面を選択することが好ましい。これ
は、上記のディープエッチングで、エッチングエンド
（図の下方側）の形状は多少バラツキが生じ易いが、金
属パターン１０２″が形成されている面側のエッチング
精度は極めて高く、この部位を微細ノズル１０５の先端
側に利用することにより、開口径が均一な複数の微細ノ
ズル１０５を得ることがより容易となる。
【０２４１】次に、支持部材１０７のフランジ部１０７
ｂをシリコン基板１０２の表面側（微細孔穿設側）の周
辺部に固着する（図４０（Ｂ））。この固着は、例え
ば、陽極接着、エポキシ系接着剤等により行うことがで
きる。
【０２４２】次いで、補強層１０６を微細ノズル１０５
の先端面１０５ａと外側面１０５ｂとを少なくとも覆
い、さらに、シリコン基板１０２の裏面１０２Ｂに形成
する（図４０（Ｃ））。補強層１０６の形成は、例え
ば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、減圧
ＣＶＤ法等を用いることができる。これらの成膜法は回
り込み量が大きいので、微細ノズル１０５の内側面１０
５ｃへの形成に有利である。その後、支持部材１０７の
開口部１０７ｃにインキ流路を介してインキ供給装置を
接続することにより、図２６に示されるような本発明の
微細パターン形成装置１０１を作製することができる。
【０２４３】本発明の微細パターン形成装置の他の製造
例を、図２８に示される微細パターン形成装置１１１を
例として図４１乃至図４３を参照して説明する。まず、
表面結晶方位＜１００＞のシリコン基板１１２の表面を
洗浄し、このシリコン基板１１２の全面に厚み２００〜
３０００Å程度の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層１１２′を
形成する。
【０２４４】次に、シリコン基板１１２の表面１１２Ａ
側の珪素窒化物層１１２′上に感光性レジストを塗布
し、所定のフォトマスクを介して露光、現像することに
より、レジストパターンＲを形成し、次いで、このレジ
ストパターンＲをマスクとして珪素窒化物層１１２′を
ＲＩＥ(Reactive Ion Etching（プロセスガス：ＣＦ4ま
たはＳＦ6））によりエッチングして、テーパー用開口
１１２′ａをもつパターンを形成する（図４１
（Ａ））。珪素窒化物層１１２′の形成は、低圧ＣＶＤ
法等により行うことができる。この珪素窒化物層１１
２′のテーパー用開口１１２′ａの大きさ、形状は、後
述するテーパー形状の凹部１１３′ａの深さ、開口径、
形状を決定するものであり、通常、テーパー用開口を１
０〜２００μｍの範囲内で設定することが好ましく、形
状は正方形、円形等、適宜設定することができる。
【０２４５】次に、珪素窒化物層１１２′をマスクとし
て、シリコン基板１１２に水酸化カリウム水溶液による
結晶異方性エッチングを施す。このエッチングでは、テ
ーパー用開口１１２′ａに露出しているシリコン基板１
１２が、結晶方位＜１１１＞面が現出するように深さ方
向にエッチングされ、例えば、逆四角錐形状のテーパー
開口の頂点が閉じるまで（逆四角錐形状の凹部が完全に
形成されるまで）行うことが好ましい。これにより、シ
リコン基板１１２の表面１１２Ａ側にテーパー形状の凹
部１１３′ａが形成される（図４１（Ｂ））。
【０２４６】次に、レジストパターンＲを除去し、シリ
コン基板１１２の表面１１２Ａ側および裏面１１２Ｂ側
に金属薄膜１１２″を形成する。次いで、テーパー状凹
部１１３′ａが形成されていないシリコン基板１１２の
裏面１１２Ｂ側の金属薄膜１１２″をパターニングして
微細開口１１２″ａを形成する（図４１（Ｃ））。この
微細開口１１２″ａは、その開口中心がシリコン基板１
１２を介して上記のテーパー状凹部１１３′ａの中心
（頂点）とほぼ一致するように形成する。また、微細開
口１１２″ａの大きさは、後述する微細孔１１３および
微細ノゾル１１５の開口径を決定するものであり、通
常、微細開口１１２″ａを１〜１００μｍの範囲内で設
定することが好ましい。使用する金属薄膜は、アルミニ
ウム、ニッケル、クロム等であり、スパッタリング法、
真空蒸着法等により１０００〜２０００Å程度の厚みに
形成することが好ましい。例えば、金属薄膜としてアル
ミニウムを用いる場合、エッチングにアルミニウムエッ
チャント（混酸アルミ）を用いることができる。
【０２４７】次に、金属薄膜１１２″をマスクとしてデ
ィープエッチングによりシリコン基板１１２に裏面１１
２Ｂ側から貫通微細孔１１３を穿設する（図４２
（Ａ））。この貫通微細孔１１３の穿設は、例えば、Ｉ
ＣＰ−ＲＩＥ(Inductively CoupledPlasma - Reactive
Ion Etching)エッチング等のドライエッチング、Ｄｅｅ
ｐエッチングによる高アスペクトエッチングにより行う
ことができる。このディープエッチングでは、貫通微細
孔１１３がテーパー形状凹部１１３′ａ内まで貫通した
ところで、シリコン基板１１２の表面１１２Ａ側に形成
した金属薄膜１１２″（テーパー形状凹部１１３′ａ内
の金属薄膜１１２″）がストッピング層として作用する
ので、微細孔１１３の穿設の深さを制御する必要なく、
工程が簡便なものとなる。また、特にＩＣＰ−ＲＩＥに
よりドライエッチングを行うことによって、貫通微細孔
１１３の穿設に要する時間を大幅に短縮することができ
る。
【０２４８】次に、上記の金属薄膜１１２″を除去し、
熱酸化炉で酸化することにより、貫通微細孔１１３の壁
面、および、テーパー形状凹部１１３′ａの壁面に厚み
５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層１１４を形
成する（図４２（Ｂ））。
【０２４９】次に、珪素窒化物層１１２′を除去し、テ
ーパー形状凹部１１３′ａが形成されていないシリコン
基板１１２の裏面１１２Ｂ側からドライエッチングを行
う。このドライエッチングでは、シリコン基板１１２の
一部がエッチングされ、貫通微細孔１１３内壁に形成さ
れている珪素酸化物層１１４が露出する。この珪素酸化
物層１１４が所望の長さまで露出したところでドライエ
ッチングを停止することにより、シリコン基板１１２の
エッチング側に突出した珪素酸化物からなる微細ノズル
１１５が得られる（図４２（Ｃ））。上記のドライエッ
チングは、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasm
a -Reactive Ion Etching)とすることが好ましいが、こ
れに限定されるものではない。
【０２５０】次に、支持部材１１７のフランジ部１１７
ｂをシリコン基板１１２の表面側（テーパー形状凹部形
成側）の周辺部に固着する（図４３（Ａ））。この固着
は、例えば、陽極接着、エポキシ系接着剤等により行う
ことができる。
【０２５１】次いで、補強層１１６を微細ノズル１１５
の先端面１１５ａと外側面１１５ｂとを少なくとも覆
い、さらに、シリコン基板１１２の裏面１１２Ｂに形成
する（図４３（Ｂ））。補強層１１６の形成は、例え
ば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、減圧
ＣＶＤ法等を用いることができる。これらの成膜法は回
り込み量が大きいので、微細ノズル１１５の内側面１１
５ｃへの形成に有利である。その後、支持部材１１７の
開口部１１７ｃにインキ流路を介してインキ供給装置を
接続することにより、図２８に示されるような本発明の
微細パターン形成装置１１１を作製することができる。
【０２５２】本発明の微細パターン形成装置の他の製造
例を、図２９に示される微細パターン形成装置１２１を
例として図４４および図４５を参照して説明する。ま
ず、表面を洗浄したシリコン基板１２２の全面に厚み２
００〜３０００Å程度の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層１２
２′を形成する。次に、両面の珪素窒化物層１２２′上
に金属薄膜１２２″を形成し、シリコン基板１２２の表
面１２２Ａ側の金属薄膜１２２″をパターニングして広
幅開口１２２″ａをもつ金属パターンを形成し、シリコ
ン基板１２２の裏面１２２Ｂ側の金属薄膜１２２″をパ
ターニングして微細開口１２２″ｂをもつ金属パターン
を形成する（図４４（Ａ））。広幅開口１２２″ａの開
口中心は、シリコン基板１２２を介して微細開口１２
２″ｂの開口中心とほぼ一致するように設定する。
【０２５３】上記の広幅開口１２２″ａの大きさ、形状
は、後述する多段形状をなす広幅凹部１２３′ａの開口
径を決定するものであり、通常、広幅開口を５〜２００
μｍの範囲内で設定することが好ましい。また、微細開
口１２２″ｂの大きさは、後述する微細孔１２３および
微細ノゾル１２５の開口径を決定するものであり、通
常、微細開口を１〜１００μｍの範囲内で設定すること
が好ましい。
【０２５４】珪素窒化物層１２２′の形成は、上述の珪
素窒化物層１１２′と同様に行うことができる。また、
使用する金属薄膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム
等であり、スパッタリング法、真空蒸着法等により１０
００〜２０００Å程度の厚みに形成することが好まし
い。例えば、金属薄膜としてアルミニウムを用いる場
合、エッチングにアルミニウムエッチャント（混酸アル
ミ）を用いることができる。
【０２５５】次に、微細開口１２２″ｂをもつ金属パタ
ーンをマスクとしてディープエッチングによりシリコン
基板１２２の裏面１２２Ｂ側から微細孔１２３を穿設す
る（図４４（Ｂ））。この微細孔１２３の穿設は、例え
ば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma - Re
active Ion Etching)エッチング等のドライエッチン
グ、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペクトエッチング
により行うことができる。微細孔１２３の穿設は、シリ
コン基板１２２を貫通しない所定の深さまで行う。本発
明では、この微細孔１２３の穿設における深さを制御を
容易とするために、シリコン基板１２２として、ＳＯＩ
（Silicon On Insulator）ウエハを使用することができ
る。ＳＯＩウエハは、酸化珪素薄膜を単結晶シリコンで
挟持した多層構造であり、酸化珪素薄膜が上述のディー
プエッチングのストッピング層としての作用をなすの
で、微細孔１２３の穿設における深さを制御が不要とな
る。また、２層の酸化珪素薄膜を単結晶シリコンで挟持
した多層構造のＳＯＩウエハを使用することにより、さ
らに段数の多い多段形状の開口部を形成することができ
る。
【０２５６】次に、広幅開口１２２″ａをもつ金属パタ
ーンをマスクとしてディープエッチングによりシリコン
基板１２２の表面１２２Ａ側から広幅凹部１２３′ａを
穿設する（図４４（Ｃ））。この広幅凹部１２３′ａの
穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled
Plasma - Reactive Ion Etching)エッチング等のドラ
イエッチング、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペクト
エッチングにより行うことができる。広幅凹部１２３′
ａの穿設は、微細孔１２３の開口が広幅凹部１２３′ａ
内に出現するまで行う。
【０２５７】次に、上記の金属薄膜１２２″を除去し、
熱酸化炉で酸化することにより、微細孔１２３の壁面、
および、広幅凹部１２３′ａの壁面に厚み５０００〜１
００００Å程度の珪素酸化物層４を形成する（図４４
（Ｄ））。
【０２５８】次に、珪素窒化物層１２２′を除去し、広
幅凹部１２３′が形成されていないシリコン基板１２２
の裏面１２２Ｂ側からドライエッチングを行う。このド
ライエッチングでは、シリコン基板１２２の一部がエッ
チングされ、貫通微細孔１２３内壁に形成されている珪
素酸化物層１２４が露出する。この珪素酸化物層１２４
が所望の長さまで露出したところでドライエッチングを
停止することにより、シリコン基板１２２のエッチング
側に突出した珪素酸化物からなる微細ノズル１２５が得
られる（図４５（Ａ））。上記のドライエッチングは、
ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma -Reactiv
e Ion Etching)とすることが好ましいが、これに限定さ
れるものではない。
【０２５９】次に、支持部材１２７のフランジ部１２７
ｂをシリコン基板１２２の表面側（多段形状凹部の形成
側）の周辺部に固着する（図４５（Ｂ））。この固着
は、例えば、陽極接着、エポキシ系接着剤等により行う
ことができる。
【０２６０】次いで、補強層１２６を微細ノズル１２５
の先端面１２５ａと外側面１２５ｂとを少なくとも覆
い、さらに、シリコン基板１２２の裏面１２２Ｂに形成
する（図４５（Ｃ））。補強層１２６の形成は、例え
ば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、減圧
ＣＶＤ法等を用いることができる。これらの成膜法は回
り込み量が大きいので、微細ノズル１２５の内側面１２
５ｃへの形成に有利である。その後、支持部材１２７の
開口部１２７ｃにインキ流路を介してインキ供給装置を
接続することにより、図２９に示されるような本発明の
微細パターン形成装置１２１を作製することができる。
【０２６１】II−３ 微細パターン形成 次に、上述の本発明の微細パターン形成装置を用いた微
細パターンの形成について説明する。まず、図４６は、
上述の本発明の微細パターン形成装置１３１を用いた微
細パターン形成の一例を説明する図である。図４６にお
いて、本発明の微細パターン形成装置１３１のインキ供
給装置１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃから、それそれイ
ンキＡ、インキＢ、インキＣを各インキ流路１３８を介
して供給しながら、パターン被形成体Ｓを微細パターン
形成装置１３１に対して所定方向（矢印Ａ方向）に走査
させる。この走査方向Ａは、上記の微細パターン形成装
置１３１における微細孔の配列方向Ａ（図３１参照）と
一致するものである。この場合、微細パターン形成装置
１３１のシリコン基板１３２とパターン被形成体Ｓとの
間隙は、０．１〜５ｍｍ程度の範囲で設定することがで
きる。
【０２６２】これにより、シリコン基板１３２の微細ノ
ズル１３５から吐出されたインキによって、パターン被
形成体Ｓ上にインキＡ、インキＢ、インキＣの順で繰り
返し配列されたストライプ状パターンが直接描画によっ
て形成される。この場合の各ストライプのピッチはＰ２
となる。このストライプ状パターンは、１本のストライ
プが同列上の複数の微細ノズルから吐出されるインキに
より形成されるため、個々の微細ノズルからの吐出量が
少なくても、パターン被形成体Ｓの走査速度を高めて、
パターン形成速度を高くすることができる。このような
ストライプ状パターンは、微細孔１３３や微細ノズル１
３５の径の大きさを変えて（微細ノズルの内側面に形成
される補強層１３６の厚みを変える場合も含む）吐出す
るインキの吐出幅を制御することにより、極めて高い精
度で形成され、かつ、従来のフォトリソグラフィー法に
比べて工程が簡便である。
【０２６３】尚、パターン被形成体Ｓが可撓性を有する
場合、パターン被形成体Ｓの裏面に、微細パターン形成
装置１３１と対向するようにバックアップローラーを配
置し、パターン被形成体Ｓにテンションをかけながら搬
送して直接描画することが好ましい。
【０２６４】次に、図４７は、本発明の微細パターン形
成装置１５１を使用した微細パターン形成の一例を示す
図である。図４７において、微細パターン形成装置１５
１（図示例では、シリコン基板１５２のみを示す）をパ
ターン被形成体Ｓの所定位置に配置し、インキ流路から
供給された一定量のインキを各微細孔（微細ノズル）を
介してパターン被形成体上に吐出させることによりパタ
ーンを形成する。
【０２６５】その後、パターン被形成体Ｓを矢印Ａ方向
に所定の距離搬送させ、同様のパターン形成を行う。こ
のような操作の繰り返しにより、パターン被形成体Ｓ上
には、所望のパターンＰが形成できる。尚、微細パター
ン形成装置１５１のシリコン基板１５２とパターン被形
成体Ｓとの間隙は、０．１〜５ｍｍ程度の範囲で設定す
ることができる。
【０２６６】また、微細パターン形成装置３１における
複数の微細孔（微細ノズル）から構成されるパターンＰ
を、例えば、プリント配線板の導体パターンとしてお
き、インキとして導体ペーストを用いることにより、フ
ォトリソグラフィー法によらず簡便にプリント配線板を
製造することができる。
【０２６７】III−１ 微細パターン形成装置 （第１の実施形態）図４８は本発明の微細パターン形成
装置の一実施形態を示す概略断面図である。図４８にお
いて、微細パターン形成装置２０１は、シリコン基板２
０２と、このシリコン基板２０２の表面２０２Ａ側に配
設された主電極２０６、支持部材２０８と、シリコン基
板２０２の裏面２０２Ｂ側に所定の間隔を設けて配置さ
れた対向電極２０７と、シリコン基板２０２と支持部材
２０８との空隙部にインキを供給するインキ流路２０９
と、このインキ流路２０９に接続されたインキ供給装置
２１０とを備えている。
【０２６８】シリコン基板２０２は、表面２０２Ａ側か
ら裏面２０２Ｂ側に貫通する複数の微細孔２０３を備
え、この微細孔２０３の表面２０２Ａ側の開口部２０３
ａは、上記のシリコン基板２０２と支持部材２０８とに
より形成されている空隙部に露出している。シリコン基
板２０２の材質はシリコンの単結晶が好ましく、厚みは
２００〜５００μｍ程度が好ましい。このようなシリコ
ン基板２０２は、その線膨張係数が約２．６×１０-6／
Ｋと低いため、温度による形状変化が極めて小さいもの
である。
【０２６９】微細孔２０３は、その軸方向に垂直な横断
面形状（シリコン基板２０２の表面２０２Ａに平行な断
面）が円形、その軸方向に沿った縦断面形状（シリコン
基板２０２の表面２０２Ａに垂直な断面）が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には珪
素酸化物層２０４が設けられている。通常、この珪素酸
化物層２０４の厚みは５０００〜１００００Å程度であ
る。図示例では、シリコン基板２０２の厚み、珪素酸化
物層２０４を備えた微細孔２０３の開口径、形成数、形
成ピッチ等は、装置の構成を説明するために簡略化して
あるが、微細孔２０３の開口径は１〜１００μｍ程度、
微細孔２０３のアスペクト比は１〜１００程度の範囲で
適宜設定することができる。また、微細孔２０３の形成
数および形成ピッチは、微細パターン形成装置２０１に
より形成するパターンの形状、形成方法等に応じて適宜
設定することができ、形成ピッチは最小で２μｍ程度が
好ましい。
【０２７０】微細孔２０３の横断面形状は、上記の円形
の他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっ
てもよい。また、微細孔２０３が、横断面形状が異なる
２種以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が
楕円形、長方形の場合、長手方向の開口径は５〜５００
μｍの範囲で適宜設定することができる。また、微細孔
２０３の縦断面形状は、上記の長方形の他に、シリコン
基板２０２の裏面２０２Ｂ側が狭い台形（テーパー形
状）であってもよい。
【０２７１】図４９は、シリコン基板２０２の表面２０
２Ａ側に配設された主電極２０６を説明するための支持
部材２０８を取り除いた状態の平面図である。図４９に
示されるように、主電極２０６は、開口部２０６ａを有
し、複数（図示例では５個）の微細孔２０３を囲むよう
に配設されている。主電極２０６は、アルミニウム、
銅、クロム、金、銀、シリコン等の導電性薄膜からなる
ものであり、通常、シリコン基板２０２側にポリイミド
等の電気絶縁性薄膜を介して配設することができる。
【０２７２】対向電極２０７は、電気的に接地状態およ
び浮遊状態のいずれであってもよい。但し、より細いラ
インを描画するには、接地状態が好ましい。図示例で
は、対向電極２０７は、電気的に接地状態にあり、上記
の主電極２０６に所定の電圧が印加されたときに主電極
２０６との間で電界を生じさせる作用をなす。この対向
電極２０７は、例えば、ドラム形状、平板形状等とする
ことができる。この場合、シリコン基板２０２と対向電
極２０７との間隙部、あるいは、対向電極２０７上にパ
ターン被形成体を位置させて、後述するように、直接描
画によりパターン形成を行うことができる。また、パタ
ーン被形成体が導電性を有する場合には、パターン被形
成体に対向電極を兼ねさせてもよく、より細いラインを
描画するには、対向電極２０７を接地状態とすることが
好ましい。上記の対向電極２０７とシリコン基板２０２
との距離は５０〜５００μｍ程度の範囲内で設定するこ
とができる。
【０２７３】このような対向電極２０７は、ＳＵＳ３０
４、銅、アルミニウム等の導電性を有する材料で形成さ
れたものを用いることができる。また、ガラス、樹脂材
料等の非導電性材料に導電性薄膜を形成して対向電極と
することもできる。
【０２７４】支持部材２０８は、上述のシリコン基板２
０２の表面２０２Ａ側に配設され、シリコン基板２０２
を保持するためのものである。図示例では、支持部材２
０８はシリコン基板２０２と同じ平面形状の基部２０８
ａと、この基部２０８ａの周縁に設けられたフランジ部
２０８ｂ、基部２０８ａの中央に設けられた開口部２０
８ｃからなり、フランジ部２０８ｂにてシリコン基板２
０２の表面２０２Ａ側の周辺部と固着されている。これ
により、シリコン基板２０２と支持部材２０８との間に
インキが供給される空間（インキ供給空間）が形成され
ている。尚、図示してはいないが、耐熱ガラスを介して
支持部材２０８をシリコン基板２０２に固着することに
より、微細パターン形成装置の製造における後工程の作
業性が向上する。
【０２７５】この支持部材２０８は、その線膨張係数が
シリコン基板２０２の線膨張係数の１／１０倍〜１０倍
の範囲内の材料、例えば、パイレックスガラス（商品名
コーニング＃７７４０、線膨張係数＝３．５×１０-6／
Ｋ）、ＳＵＳ３０４（線膨張係数＝１７．３×１０-6／
Ｋ）等を用いることが好ましい。これにより、熱による
シリコン基板２０２と支持部材２０８との間に発生する
歪が極めて小さいものとなり、シリコン基板２０２の平
坦性が保たれ、位置精度の高いパターン形成が可能とな
る。
【０２７６】インキ流路２０９は、上記の支持部材２０
８の開口部２０８ｃに接続され、その他端はインキ供給
装置２１０に接続されている。図示例では、パイプ形状
のインキ流路２０９が１つ接続されているが、微細パタ
ーン形成装置２０１の大きさ、インキ流圧の均一性等を
考慮して、開口部２０８ｃを複数設け、各開口部２０８
ｃにインキ流路２０９を接続してもよい。また、支持部
材２０８やシリコン基板２０２を加工することにより、
インキ流路を支持部材２０８および／またはシリコン基
板２０２の内部に形成してもよい。
【０２７７】インキ供給装置２１０は特に制限はなく、
連続供給ポンプ、定量供給ポンプ等いずれであってもよ
く、微細パターン形成装置２０１の使用目的に応じて適
宜選択することができる。
【０２７８】このような本発明の微細パターン形成装置
２０１は、インキ吐出手段として、主電極２０６と対向
電極間２０７との間に形成される電界と、インキ供給装
置２１０からのインキ供給圧とを併用するので、低いイ
ンキ供給圧でシリコン基板２０２の微細孔２０３からイ
ンキを微量かつ高精度で吐出させることができる。尚、
インキ供給空間にインキがあれば、インキ供給圧がなく
電界だけでもインキの吐出が可能である。ここで、低圧
力とは、５ｐｓｉ以下の圧力を意味する。以下、本発明
の説明において同様である。
【０２７９】また、主電極２０６と対向電極２０７間に
形成される電界強度を変えることにより、微細孔２０３
から吐出するインキの吐出幅および吐出量を制御するこ
とが可能である。したがって、所定の開口径をもつ微細
孔２０３から所望の吐出幅と吐出量でインキを吐出させ
ることができる。さらに、インキ供給量を変えることに
よって吐出量を任意に設定することが可能であり、ま
た、電界強度とインキ供給圧の双方を変えることによ
り、微細孔２０３から吐出するインキの吐出幅および吐
出量を制御することが可能である。したがって、直接描
画によりパターン被形成体上に高精度のパターンを安定
して形成することができる。
【０２８０】（第２の実施形態）図５０は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図５０に示されるように、微細パターン形成装置２
１１は、基本構造は上記の微細パターン形成装置２０１
と同じであり、シリコン基板２１２の裏面２１２Ｂ側の
微細孔２１３の開口部２１３ｂにノズル２１５が突設さ
れたものである。このノズル２１５は、珪素酸化物から
なり、上記の珪素酸化物層２１４と一体的に形成され、
突出量は１０〜４００μｍの範囲で適宜設定することが
できる。このようなノズル２１５を設けることにより、
微細孔２１３から吐出されたインキがシリコン基板２１
２の裏面２１２Ｂ側に付着することが防止される。
【０２８１】また、主電極２１６は、シリコン基板２１
２の裏面２１２Ｂ側に配設することもできる。図５１
は、シリコン基板２１２の裏面２１２Ｂ側に配設された
枠形状の主電極を説明するための背面図である。図５１
に示されるように、主電極２１６は、複数のノズル２１
５を囲むように設けられた開口部２１６ａを有してい
る。上記の主電極２１６と対向電極２１７との距離は５
０〜５００μｍ程度の範囲内で設定することができる。
【０２８２】このような本発明の微細パターン形成装置
２１１では、インキ吐出手段として、主電極２１６と対
向電極間２１７との間に形成される電界と、インキ供給
装置２２０からのインキ供給圧とを併用することによ
り、インキ供給圧力を高くすることなくインキを微量か
つ高精度で吐出させることができるので、ノズル２１５
の破損が防止される。
【０２８３】また、上述の微細パターン形成装置２１１
では、ノズル２１５の機械的強度を向上させるために、
補強層を設けてもよい。図５２は、微細パターン形成装
置２１１に補強層を設けた例を示す概略断面図である。
図５２に示されるように、補強層２１５′は、ノズル２
１５の先端面と外側面とを覆い、さらに、内側面の先端
面近傍に形成され、また、シリコン基板２１２の裏面２
１２Ｂに形成されている。この補強層２１５′の厚みは
上述のノズル２１５の厚みの２倍以上、好ましくは５倍
以上とすることができ、通常、１〜５μｍの範囲で厚み
を適宜設定することができる。この補強層２１５′は、
例えば、珪素酸化物、リン珪素ガラス等の材料により形
成することができる。
【０２８４】また、ノズル２１５の内側面に形成される
補強層２１５′の厚みを変えることにより、ノズル２１
５の実質的な開口径を調整することができる。このた
め、所定の開口径をもつノズル２１５を形成し、微細パ
ターン形成装置の使用目的、使用するインキの特性等に
応じて、ノズル２１５の内側面に形成する補強層２１
５′の厚みを制御して、所望の開口径をもつノズル２１
５を形成することができる。
【０２８５】補強層２１５′の形成は、例えば、プラズ
マＣＶＤ法、イオンプレーティング法、減圧ＣＶＤ法等
を用いることができ、これらの成膜法は回り込み量が大
きいので、立体構造を有するノズル２１５の内側面への
形成に有利である。尚、図示例では、補強層２１５′
は、シリコン基板２１２の裏面２１２Ｂにも形成されて
いるが、本発明の微細パターン形成装置は、この部位に
補強層２１５′を備えないものであってもよい。
【０２８６】（第３の実施形態）図５３は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図５３において、微細パターン形成装置２２１は、
シリコン基板２２２と、このシリコン基板２２２の表面
２２２Ａに形成されたテーパー形状の凹部２２３′ａ
と、シリコン基板２２２の裏面２２２Ｂ側に突出したノ
ズル２２５と、シリコン基板２２２の表面２２２Ａ側に
配設された主電極２２６、シリコン基板２２２の裏面２
２２Ｂ側に所定の間隔を設けた配設された対向電極２２
７と、支持部材２２８と、シリコン基板２２２と支持部
材２２８との空隙部にインキを供給するインキ流路２２
９と、このインキ流路２２９に接続されたインキ供給装
置２３０とを備えている。
【０２８７】シリコン基板２２２は、表面２２２Ａ側の
複数のテーパー形状の凹部２２３′ａの底部から裏面２
２２Ｂ側に貫通する微細孔２２３を備え、この微細孔２
２３の表面２２２Ａ側の開口部２２３ａはテーパー形状
の凹部２２３′ａに露出し、テーパー形状の凹部２２
３′ａは上記のシリコン基板２２２と支持部材２２８と
により形成されている空隙部に露出している。シリコン
基板２２２は、表面２２２Ａと裏面２２２Ｂの結晶方位
が＜１００＞であるシリコンの単結晶であり、厚みは２
００〜５００μｍ程度が好ましい。このようなシリコン
基板２２２は、その線膨張係数が約２．６×１０-6／Ｋ
と低いため、温度による形状変化が極めて小さいもので
ある。
【０２８８】テーパー形状の凹部２２３′ａの壁面は、
珪素酸化物層２２４が設けられており、通常、この珪素
酸化物層２２４の厚みは５０００〜１００００Å程度で
ある。凹部２２３′ａのテーパー形状は、逆円錐形状、
逆四角錐形状等、いずれであってもよく、深さは５〜１
５０μｍ程度、最大開口径は１０〜２００μｍ程度の範
囲で設定することができる。例えば、テーパー形状が逆
四角錐形状の場合、凹部２２３′ａの壁面は、シリコン
基板２２２の表面２２２Ａ（＜１００＞面）に対して５
５°をなすように形成することができる。図示例では、
シリコン基板２２２の厚み、テーパー形状の凹部２２
３′ａの形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を説明す
るために簡略化してあるが、凹部２２３′ａの形成数お
よび形成ピッチは、微細パターン形成装置２２１により
形成するパターンの形状、形成方法等に応じて、微細孔
２２３とともに適宜設定することができ、形成ピッチは
最小で１５μｍ程度が好ましい。
【０２８９】微細孔２２３は、その軸方向に垂直な横断
面（シリコン基板２２２の表面２２２Ａに平行な断面）
形状が円形、その軸方向に沿った縦断面（シリコン基板
２２２の表面２２２Ａに垂直な断面）形状が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には、
上記の凹部２２３′ａの壁面から連続するように珪素酸
化物層２２４が設けられている。通常、図示例では、微
細孔２２３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、装置の
構成を説明するために簡略化してあるが、微細孔２２３
の開口径は１〜１００μｍ程度、微細孔２２３のアスペ
クト比は１〜１００程度の範囲で適宜設定することがで
きる。また、微細孔２２３の形成数および形成ピッチ
は、微細パターン形成装置２２１により形成するパター
ンの形状、形成方法等に応じて適宜設定することがで
き、形成ピッチは最小で１５μｍ程度が好ましい。
【０２９０】微細孔２２３の横断面形状は、上記の円形
の他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっ
てもよい。また、微細孔２２３が、横断面形状が異なる
２種以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が
楕円形、長方形の場合、長手方向の開口径は５〜５００
μｍの範囲で適宜設定することができる。また、微細孔
２２３の縦断面形状は、上記の長方形の他に、シリコン
基板２２２の裏面２２２Ｂ側が狭い台形（例えば、上記
のテーパー形状の凹部２２３′ａのテーパー角度よりも
開きの小さいテーパー形状）であってもよい。
【０２９１】ノズル２２５は、珪素酸化物からなり、上
記の微細孔２２３の壁面に形成された珪素酸化物層２２
４と一体的に形成され、微細孔２２３に連通している。
このノズル２２５の厚みは５０００〜１００００Åの範
囲、開口径は１〜１００μｍの範囲、シリコン基板２２
２の裏面２２２Ｂからの突出量は１０〜１５０μｍの範
囲で適宜設定することができる。このようなノズル２２
５を設けることにより、微細孔２２３から吐出されたイ
ンキがシリコン基板２２２の裏面２２２Ｂ側に付着する
ことが防止される。
【０２９２】主電極２２６は、開口部を有し、複数（図
示例では５個）のテーパー形状の凹部２２３′ａを囲む
ように配設されている。主電極２２６は、アルミニウ
ム、銅、クロム、金、銀、シリコン等の導電性薄膜から
なるものであり、通常、シリコン基板２２２側にポリイ
ミド等の電気絶縁性薄膜を介して配設することができ
る。
【０２９３】対向電極２２７は、電気的に接地状態およ
び浮遊状態のいずれであってもよく、対向電極２２７と
シリコン基板２２２との距離は５０〜５００μｍ程度の
範囲内で設定することができる。このような対向電極２
２７は、ＳＵＳ３０４、銅、アルミニウム等の導電性を
有する材料で形成されたものを用いることができる。ま
た、ガラス、樹脂材料等の非導電性材料に導電性薄膜を
形成して対向電極とすることもできる。
【０２９４】また、主電極２２６は、シリコン基板２２
２の裏面２２２Ｂ側に配設することもでき、この場合、
主電極２２６と対向電極２２７との距離は５０〜５００
μｍ程度の範囲内で設定することができる。尚、支持部
材２２８、インキ流路２２９、および、インキ供給装置
２３０は、上述の微細パターン形成装置２０１の支持部
材２０８、インキ流路２０９、および、インキ供給装置
２１０と同様であり、ここでの説明は省略する。
【０２９５】このような本発明の微細パターン形成装置
２２１は、テーパー形状の凹部２２３′ａを備えること
によりインキの流路抵抗が減少し、より高粘度のインキ
をシリコン基板２２２の裏面の複数のノズル２２５から
微量かつ高精度で吐出させることができ、同時にシリコ
ン基板２２２の裏面へのインキ付着を防止することがで
きる。また、インキ吐出手段として、主電極２２６と対
向電極間２２７との間に形成される電界と、インキ供給
装置２３０からのインキ供給圧とを併用することによ
り、インキ供給圧力を高くすることなくインキを微量か
つ高精度で吐出させることができるので、ノズル２２５
の破損が防止される。尚、微細パターン形成装置２２１
においても、ノズル２２５に補強層を形成してもよく、
また、微細パターン形成装置２０１のように、ノズルが
突出していなものとしてもよい。
【０２９６】（第４の実施形態）図５４は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。図５４において、微細パターン形成装置２３１は、
シリコン基板２３２と、このシリコン基板２３２の表面
２３２Ａに形成された多段形状の凹部２３３′ａと、シ
リコン基板２３２の裏面２３２Ｂ側に突出したノズル２
３５と、シリコン基板２３２の表面２３２Ａ側に配設さ
れた主電極２３６、シリコン基板２３２の裏面２３２Ｂ
側に所定の間隔を設けた配設された対向電極２３７と、
支持部材２３８と、シリコン基板２３２と支持部材２３
８との空隙部にインキを供給するインキ流路２３９と、
このインキ流路２３９に接続されたインキ供給装置２４
０とを備えている。
【０２９７】シリコン基板２３２は、表面２３２Ａ側の
複数の多段形状の凹部２３３′ａの底部から裏面２３２
Ｂ側に貫通する微細孔２３３を備え、この微細孔２３３
の表面２３２Ａ側の開口部２３３ａは凹部２３３′ａに
露出し、この凹部２３３′ａは上記のシリコン基板２３
２と支持部材２３８とにより形成されている空隙部に露
出している。これにより、微細孔２３３は微細開口部で
ある開口部２３３ａと、広幅開口部である凹部２３３′
ａとからなる２段の凹部開口を有することになる。
【０２９８】シリコン基板２３２の材質は、上述のシリ
コン基板２０２と同様とすることができ、厚みもシリコ
ン基板２０２と同様の範囲で設定することができる。ま
た、シリコン基板２３２は、凹部２３３′ａと微細孔２
３３との境界部分に、表面と平行に酸化珪素薄膜をもつ
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハであってもよ
い。
【０２９９】凹部２３３′ａの壁面は、珪素酸化物層２
３４が設けられており、通常、この珪素酸化物層２３４
の厚みは５０００〜１００００Å程度である。凹部２３
３′ａの形状は、円柱形状、立方体形状、直方体形状
等、いずれであってもよく、深さは１〜１５０μｍ程
度、開口径は５〜２００μｍ程度の範囲で設定すること
ができる。図示例では、シリコン基板２３２の厚み、凹
部２３３′ａの形成数、形成ピッチ等は、装置の構成を
説明するために簡略化してあるが、凹部２３３′ａの形
成数および形成ピッチは、微細パターン形成装置２３１
により形成するパターンの形状、形成方法等に応じて、
微細孔２３３とともに適宜設定することができ、形成ピ
ッチは最小で１０μｍ程度が好ましい。また、図示例で
は、上述のように、微細開口部である開口部２３３ａ
と、広幅開口部である凹部２３３′ａとからなる２段の
開口部であるが、３段以上の開口部であってもよい。行
ってもよい。
【０３００】微細孔２３３は、その軸方向に垂直な横断
面（シリコン基板２３２の表面２３２Ａに平行な断面）
形状が円形、その軸方向に沿った縦断面（シリコン基板
２３２の表面２３２Ａに垂直な断面）形状が長方形であ
る円柱形状の空間からなるものであり、その壁面には、
上記の凹部２３３′ａの壁面から連続するように珪素酸
化物層２３４が設けられている。通常、図示例では、微
細孔２３３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、装置の
構成を説明するために簡略化してあるが、微細孔２３３
の開口径は１〜１００μｍ程度、微細孔２３３のアスペ
クト比は１〜１００程度の範囲で適宜設定することがで
きる。また、微細孔２３３の形成数および形成ピッチ
は、微細パターン形成装置２３１により形成するパター
ンの形状、形成方法等に応じて適宜設定することがで
き、形成ピッチは最小で１０μｍ程度が好ましい。
【０３０１】微細孔２３３の横断面形状は、上記の円形
の他に楕円形、多角形等、あるいは、特殊な形状であっ
てもよい。また、微細孔２３３が、横断面形状が異なる
２種以上の微細孔からなるものでもよい。横断面形状が
楕円形、長方形の場合、長手方向の開口径は５〜５００
μｍの範囲で適宜設定することができる。また、微細孔
２３３の縦断面形状は、上記の長方形の他に、シリコン
基板２３２の裏面２３２Ｂ側が狭い台形（テーパー形
状）であってもよい。
【０３０２】ノズル２３５は、珪素酸化物からなり、上
記の微細孔２３３の壁面に形成された珪素酸化物層２３
４と一体的に形成され、微細孔２３３に連通している。
このノズル２３５の厚みは５０００〜１００００Åの範
囲、開口径は１〜１００μｍの範囲、シリコン基板２３
２の裏面２３２Ｂからの突出量は１０〜１５０μｍの範
囲で適宜設定することができる。このようなノズル２３
５を設けることにより、微細孔２３３から吐出されたイ
ンキがシリコン基板２３２の裏面２３２Ｂ側に付着する
ことが防止される。
【０３０３】主電極２３６は、開口部を有し、複数（図
示例では５個）の多段形状の凹部２３３′ａを囲むよう
に配設されている。主電極２３６は、アルミニウム、
銅、クロム、金、銀、シリコン等の導電性薄膜からなる
ものであり、通常、シリコン基板２３２側にポリイミド
等の電気絶縁性薄膜を介して配設することができる。
【０３０４】対向電極２３７は、電気的に接地状態およ
び浮遊状態のいずれであってもよく、対向電極２３７と
シリコン基板２３２との距離は５０〜５００μｍ程度の
範囲内で設定することができる。このような対向電極２
３７は、ＳＵＳ３０４、銅、アルミニウム等の導電性を
有する材料で形成されたものを用いることができる。ま
た、ガラス、樹脂材料等の非導電性材料に導電性薄膜を
形成して対向電極とすることもできる。
【０３０５】また、主電極２３６は、シリコン基板２３
２の裏面２３２Ｂ側に配設することもでき、この場合、
主電極２３６と対向電極２３７との距離は５０〜５００
μｍ程度の範囲内で設定することができる。尚、支持部
材２３８、インキ流路２３９、および、インキ供給装置
２４０は、上述の微細パターン形成装置２０１の支持部
材２０８、インキ流路２０９、および、インキ供給装置
２１０と同様であり、ここでの説明は省略する。
【０３０６】このような本発明の微細パターン形成装置
２３１は、多段形状の凹部２３３′ａを備えることによ
りインキの流路抵抗が減少し、より高粘度のインキをシ
リコン基板２３２の裏面の複数のノズル２３５から微量
かつ高精度で吐出させることができ、同時にシリコン基
板２３２の裏面へのインキ付着を防止することができ
る。また、インキ吐出手段として、主電極２３６と対向
電極間２３７との間に形成される電界と、インキ供給装
置２４０からのインキ供給圧とを併用することにより、
インキ供給圧力を高くすることなくインキを微量かつ高
精度で吐出させることができるので、ノズル２３５の破
損が防止される。尚、微細パターン形成装置２３１にお
いても、ノズル２３５に補強層を形成してもよく、ま
た、微細パターン形成装置２０１のように、ノズルが突
出していなものとしてもよい。
【０３０７】（第５の実施形態）図５５は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す概略断面図であ
り、図５６は図５５に示される微細パターン形成装置の
底面図である。図５５および図５６において、微細パタ
ーン形成装置２４１は、連続した３つの装置部２４１
ａ，２４１ｂ，２４１ｃからなり、共通のシリコン基板
２４２と、このシリコン基板２４２の表面２４２Ａ側に
配設された３つの主電極２４６ａ，２４６ｂ，２４６
ｃ、３つの支持部材２４８と、シリコン基板２４２の裏
面２４２Ｂ側に所定の間隔を設けて配置された対向電極
２４７と、シリコン基板２４２と各支持部材２４８との
空隙部にインキを供給する３つのインキ流路２４９と、
これらのインキ流路２４９に接続されたインキ供給装置
２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃとを備えている。
【０３０８】シリコン基板２４２は、各装置部２４１
ａ，２４１ｂ，２４１ｃごとに、表面２４２Ａ側から裏
面２４２Ｂ側に貫通する複数の微細孔２４３を備え、こ
の微細孔２４３の表面２４２Ａ側の開口部２４３ａは、
シリコン基板２４２と各支持部材２４８とにより形成さ
れている各空隙部に露出している。シリコン基板２４２
の材質は上述のシリコン基板２０２と同様とすることが
でき、厚みもシリコン基板２０２と同様の範囲で設定す
ることができる。
【０３０９】微細孔２４３は、各装置部２４１ａ，２４
１ｂ，２４１ｃごとに所定の方向（図５６の矢印Ａ方
向）に沿って同列上に複数配置するようなパターンで形
成されている。すなわち、装置部２４１ａでは、矢印Ａ
方向に沿って配置された微細孔２４３の列がピッチＰ１
で複数列形成され、同様に、装置部２４１ｂ、装置部２
４１ｃでも、微細孔２４３の列がピッチＰ１で複数列形
成されている。そして、各装置部２４１ａ，２４１ｂ，
２４１ｃにおける微細孔２４３の列は、相互にピッチＰ
２（Ｐ１＝３×Ｐ２）で位置がずれているので、微細パ
ターン形成装置２４１全体としては、ピッチＰ２で各装
置部２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃの微細孔列が繰り返
し配列されたものとなっている。このような微細孔２４
３の横断面形状、縦断面形状、開口径、形成ピッチは、
上述の微細孔２０３と同様にして適宜設定できる。ま
た、微細孔１３の壁面に形成されている珪素酸化物層２
４４も、上述の珪素酸化物層２０４と同様とすることが
できる。尚、図示例では、珪素酸化物層２４４を備えた
微細孔２４３の開口径、形成数、形成ピッチ等は、装置
の構成の説明を容易とするために簡略化してある。
【０３１０】主電極２４６ａ，２４６ｂ，２４６ｃは、
各装置部２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃごとに設けられ
ており、各主電極は、上述の主電極２０６と同様に、複
数（図示例では５個）の微細孔２４３を囲むように配設
されている。このような主電極２４６ａ，２４６ｂ，２
４６ｃは、アルミニウム、銅、クロム、金、銀、シリコ
ン等の導電性薄膜からなるものであり、通常、シリコン
基板２４２側にポリイミド等の電気絶縁性薄膜を介して
配設することができる。
【０３１１】対向電極２４７は、電気的に接地状態およ
び浮遊状態のいずれであってもよい。但し、より細いラ
インを描画するには、接地状態が好ましい。図示例で
は、対向電極２４７は、電気的に接地状態にあり、上記
の主電極２４６に所定の電圧が印加されたときに、微細
孔２４３に電界を印加させる作用をなす。この対向電極
２４７は、上述の微細パターン形成装置２０１の対向電
極２０７と同様、必要に応じて種々の形状とすることが
できる。
【０３１２】支持部材２４８は、上述のシリコン基板２
４２の表面２４２Ａ側に配設され、シリコン基板２４２
を保持するためのものである。図示例では、支持部材２
４８は、上述の支持部材２０８と同様に、シリコン基板
２４２と同じ平面形状の基部２４８ａと、この基部２４
８ａの周縁に設けられたフランジ部２４８ｂ、基部２４
８ａの中央に設けられた開口部２４８ｃからなり、フラ
ンジ部２４８ｂにてシリコン基板２４２の表面２４２Ａ
側に固着されている。これにより、シリコン基板２４２
と各支持部材２４８との間にインキが供給される空間
（インキ供給空間）が形成されている。尚、図示しては
いないが、耐熱ガラスを介して支持部材２４８をシリコ
ン基板２４２に固着することにより、微細パターン形成
装置の製造における後工程の作業性が向上する。この支
持部材２４８の材質は、上述の支持部材２０８と同様
に、その線膨張係数がシリコン基板２４２の線膨張係数
の１／１０倍〜１０倍の範囲内の材料を用いることが好
ましい。
【０３１３】インキ流路２４９は、上記の各支持部材２
４８の開口部２４８ｃに接続され、他端はインキ供給装
置２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃに接続されている。イ
ンキ供給装置２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃは、連続供
給ポンプ、定量供給ポンプ等、微細パターン形成装置２
４１の使用目的に応じて適宜選択することができる。
尚、図示例では、各支持部材２４８に設けられているイ
ンキ流路２４９は１つであるが、インキ流圧の均一性等
を考慮して、１つの支持部材２４８に複数の開口部２４
８ｃを設け、各開口部２４８ｃにインキ流路２４９を接
続してもよい。また、インキ流路を支持部材２４８の内
部に形成してもよい。
【０３１４】このような本発明の微細パターン形成装置
２４１は、インキ吐出手段として、主電極２４６ａ，２
４６ｂ，２４６ｃと対向電極間２４７との間に形成され
る電界と、インキ供給装置２５０ａ，２５０ｂ，２５０
ｃからのインキ供給圧とを併用するので、低いインキ供
給圧でシリコン基板２４２の微細孔２４３からインキを
微量かつ高精度で吐出させることができる。尚、インキ
供給空間にインキがあれば、インキ供給圧がなく電界だ
けでもインキの吐出が可能である。また、インキ供給装
置２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃから別種のインキを供
給することにより、各装置部２４１ａ，２４１ｂ，２４
１ｃごとに所望のインキで直接描画によるパターン形成
ができ、特に、後述する本発明の形成方法によるストラ
イプ状パターンの形成に有利である。さらに、主電極２
４６ａ，２４６ｂ，２４６ｃと対向電極２４７間に形成
される電界強度を変えることにより、微細孔２４３から
吐出するインキの吐出幅および吐出量を制御することが
可能である。したがって、所定の開口径をもつ微細孔２
４３から所望の吐出幅と吐出量でインキを吐出させるこ
とができる。また、インキ供給量を変えることによって
吐出量を任意に設定することが可能であり、さらに、電
界強度とインキ供給圧の双方を変えることにより、微細
孔２４３から吐出するインキの吐出幅および吐出量を制
御することが可能である。そして、微細パターン形成装
置２４１は、各装置部２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃが
一体となっているので、複数の装置を接合する必要がな
く、かつ、各装置の位置精度が極めて高いものとなる。
さらに、インキ供給装置２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ
を制御して供給量を変えることによってインキ吐出量を
任意に設定することが可能である。
【０３１５】尚、微細パターン形成装置２４１において
も、図５０に示されるようなノズルをシリコン基板２４
２の裏面２４２Ｂ側の微細孔２４３の開口部２４３ｂに
突設してもよい。この場合、ノズルに上述の補強層２１
５′のような補強層を形成してもよい。
【０３１６】また、微細パターン形成装置２４１におい
ても、微細孔２４３の表面２４２Ａ側の開口部２４３ａ
を、上述のようなテーパー形状あるいは多段形状の凹部
としてもよく、これにより、インキの流路抵抗が減少
し、より高粘度のインキを複数の微細孔２４３から微量
かつ高精度で吐出させることができる。
【０３１７】（第６の実施形態）図５７は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す図であり、図５
７（Ａ）は概略断面図、図５７（Ｂ）は底面図である。
図５７において、微細パターン形成装置２５１は、シリ
コン基板２５２と、このシリコン基板２５２の表面２５
２Ａ側に配設された電気的に独立した３種の主電極２５
６ａ，２５６ｂ，２５６ｃと、支持部材２５８と、シリ
コン基板２５２の裏面２５２Ｂ側に所定の間隔を設けて
配置された対向電極２５７と、シリコン基板２５２およ
び支持部材２５８内に形成された３種のインキ流路２５
９ａ，２５９ｂ，２５９ｃと、各インキ流路に接続され
たインキ供給装置２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃとを備
えている。
【０３１８】シリコン基板２５２は表面２５２Ａ側から
裏面２５２Ｂ側に貫通する複数の微細孔２５３を備え、
この微細孔２５３の表面２５２Ａ側の開口部２５３ａ
は、表面２５２Ａ側に溝状に形成された３種のインキ流
路２５９ａ，２５９ｂ，２５９ｃ内のいずれかに露出し
ている。シリコン基板２５２の材質は上述のシリコン基
板２０２と同様とすることができ、厚みもシリコン基板
２０２と同様の範囲で設定することができる。
【０３１９】微細孔２５３は所定の方向（図５７（Ｂ）
の矢印ａ方向）に沿って同列上に複数配置され、この列
がピッチＰで複数形成されている。図示例では、矢印ａ
方向に沿って複数の微細孔が配列された６本の微細孔列
２５３Ａ，２５３Ｂ，２５３Ｃ，２５３Ｄ，２５３Ｅ，
２５３ＦがピッチＰで形成されている。このような微細
孔２５３の横断面形状、縦断面形状、開口径、形成ピッ
チは、上述の微細孔２０３と同様にして適宜設定でき
る。また、微細孔２５３の壁面に形成されている珪素酸
化物層２５４も、上述の珪素酸化物層２０４と同様とす
ることができる。尚、図示例では、珪素酸化物層２５４
を備えた微細孔２５３の開口径、形成数、形成ピッチ等
は、装置の構成の説明を容易にするために簡略化してあ
る。
【０３２０】主電極２５６ａ，２５６ｂ，２５６ｃは、
各微細孔列２５３Ａ，２５３Ｂ，２５３Ｃ，２５３Ｄ，
２５３Ｅ，２５３Ｆを囲むように配設されている。すな
わち、微細孔列２５３Ａと２５３Ｄを囲む主電極２５６
ａと、２５３Ｂと２５３Ｅを囲む主電極２５６ｂと、２
５３Ｃと２５３Ｆを囲む主電極２５６ｃとからなる、電
気的に独立の３つの主電極２５６ａ，２５６ｂ，２５６
ｃからなる。このような主電極２５６ａ，２５６ｂ，２
５６ｃは、アルミニウム、銅、クロム、金、銀、シリコ
ン等の導電性薄膜からなるものであり、通常、シリコン
基板２５２側にポリイミド等の電気絶縁性薄膜を介して
配設することができる。尚、主電極は、電気的に独立で
はない共通電極としてもよい。
【０３２１】対向電極２５７は、電気的に接地状態およ
び浮遊状態のいずれであってもよい。但し、より細いラ
インを描画するには、接地状態が好ましい。図示例で
は、対向電極２５７は、電気的に接地状態にあり、上記
の主電極２５６ａ，２５６ｂ，２５６ｃに所定の電圧が
印加されたときに主電極２５６ａ，２５６ｂ，２５６ｃ
との間に電界を生じる。この対向電極２５７は、上述の
微細パターン形成装置２０１の対向電極２０７と同様
に、必要に応じて種々の形状とすることができる。
【０３２２】支持部材２５８は、上述のシリコン基板２
５２の表面２５２Ａ側に配設されてシリコン基板２５２
を保持する板状の部材であり、かつ、支持部材２５８の
シリコン基板２５２側にはインキ流路２５９ｃが溝状に
形成されている。
【０３２３】図５８は、図５７（Ａ）に示されるシリコ
ン基板２５２のＡ−Ａ線矢視における横断面図、図５９
は図５７（Ａ）に示される支持部材２５８のＢ−Ｂ線矢
視における横断面図である。図５７（Ａ）および図５８
に示されるように、シリコン基板２５２には、微細孔列
２５３Ａ，２５３Ｄの各開口部とインキ供給装置２６０
ａとを接続するように形成された溝状のインキ流路２５
９ａ、および、微細孔列２５３Ｂ，２５３Ｅの各開口部
とインキ供給装置２６０ｂとを接続するように形成され
た溝状のインキ流路２５９ｂとが形成されている。ま
た、微細孔列２５３Ｃ，２５３Ｆの各開口部上にインキ
流路２５９ｃが溝状に形成されている。さらに、図５７
（Ａ）および図５９に示されるように、支持部材２５８
には、微細孔列２５３Ｃ，２５３Ｆの各開口部とインキ
供給装置２６０ｃとを接続するように形成された溝状の
インキ流路２５９ｃが形成されている。
【０３２４】このような支持部材２５８とシリコン基板
２５２との間に形成される３種のインキ流路２５９ａ，
２５９ｂ，２５９ｃは、図６０に示されるように、相互
に独立している。尚、支持部材２５８の材質は、上述の
支持部材２０８と同様に、その線膨張係数がシリコン基
板２５２の線膨張係数の１／１０倍〜１０倍の範囲内の
材料を用いることが好ましい。
【０３２５】上述の各インキ流路２５９ａ，２５９ｂ，
２５９ｃの端部はインキ供給装置２６０ａ，２６０ｂ，
２６０ｃに接続されている。インキ供給装置２６０ａ，
２６０ｂ，２６０ｃには特に制限はなく、連続供給ポン
プ、定量供給ポンプ等いずれでもよく、微細パターン形
成装置２５１の使用目的に応じて適宜選択することがで
きる。
【０３２６】このような本発明の微細パターン形成装置
２５１は、インキ吐出手段として、主電極２５６ａ，２
５６ｂ，２５６ｃと対向電極間２５７との間に形成され
る電界と、インキ供給装置２６０ａ，２６０ｂ，２６０
ｃからのインキ供給圧とを併用するので、低いインキ供
給圧でシリコン基板２５２の微細孔２５３からインキを
微量かつ高精度で吐出させることができる。
【０３２７】尚、インキ供給空間にインキがあれば、イ
ンキ供給圧がなく電界だけでもインキの吐出が可能であ
る。また、インキ供給装置２６０ａ，２６０ｂ，２６０
ｃから別種のインキを供給することにより、各インキ流
路２５９ａ，２５９ｂ，２５９ｃに対応してグループ分
け（微細孔列２５３Ａと２５３Ｄのグループ、微細孔列
２５３Ｂと２５３Ｅのグループ、微細孔列２５３Ｃと２
５３Ｆのグループ）された微細孔列ごとに所望のインキ
で直接描画によるパターン形成ができ、特に、後述する
本発明の形成方法によるストライプ状パターンの形成に
有利である。さらに、主電極２５６ａ，２５６ｂ，２５
６ｃと対向電極２５７間に形成される電界強度を変える
ことにより、微細孔２５３から吐出するインキの吐出幅
および吐出量を制御することが可能である。したがっ
て、所定の開口径をもつ微細孔２５３から所望の吐出幅
と吐出量でインキを吐出させることができる。
【０３２８】さらに、インキ供給装置２６０ａ，２６０
ｂ，２６０ｃを制御してインキ供給量を変えることによ
って吐出量を任意に設定することが可能であり、また、
電界強度とインキ供給圧の双方を変えることにより、微
細孔２５３から吐出するインキの吐出幅および吐出量を
制御することが可能である。そして、微細パターン形成
装置２５１は、各インキごとに複数の装置を接合したも
のでないため、各微細孔列の位置精度が極めて高いもの
となる。
【０３２９】尚、微細パターン形成装置２５１において
も、図５０に示されるようなノズルをシリコン基板２５
２の裏面２５２Ｂ側の微細孔２５３の開口部２５３ｂに
突設してもよい。この場合、ノズルに上述の補強層２１
５′のような補強層を形成してもよい。また、微細パタ
ーン形成装置２５１においても、微細孔２５３の表面２
５２Ａ側の開口部２５３ａを、上述のようなテーパー形
状あるいは多段形状の凹部としてもよく、これにより、
インキの流路抵抗が減少し、より高粘度のインキを複数
の微細孔２５３から微量かつ高精度で吐出させることが
できる。
【０３３０】（第７の実施形態）図６１は本発明の微細
パターン形成装置の他の実施形態を示す平面図である。
図６１において、微細パターン形成装置２６１は、シリ
コン基板２６２と、このシリコン基板２６２の表面２６
２Ａ側に配設された主電極と、支持部材と、シリコン基
板２６２の裏面側に所定の間隔を設けて配置された対向
電極と、シリコン基板２６２と支持部材との空隙部にイ
ンキを供給するインキ流路と、このインキ流路に接続さ
れたインキ供給装置とを備えている。ただし、図６１で
は、シリコン基板２６２のみを示し、主電極、対向電
極、支持部材、インキ流路、インキ供給装置は図示して
いない。
【０３３１】シリコン基板２６２は表面２６２Ａ側から
裏面側に貫通する複数の微細孔２６３を備え、この微細
孔２６３が１つのパターン２６５をなすような位置に形
成され、かつ、複数（図示例では１０個）のパターン２
６５がシリコン基板２６２に設けられている。尚、微細
孔２６３は１つのパターン２６５においてのみ示し、他
のパターン２６５はその輪郭のみを鎖線で示してある。
【０３３２】シリコン基板２６２の材質は上述のシリコ
ン基板２０２と同様とすることができ、厚みもシリコン
基板２０２と同様の範囲で設定することができる。ま
た、微細孔２６３の横断面形状、縦断面形状、開口径、
形成ピッチは、上述の微細孔２０３と同様にして適宜設
定できる。また、微細孔２６３は壁面に珪素酸化物層を
備えるものでよく、この珪素酸化物層も上述の珪素酸化
物層２０４と同様とすることができる。
【０３３３】このようなシリコン基板２６２に表面２６
２Ａ側には、主電極が各パターン２６５を囲むように配
設されている。この場合、各パターン２６５を囲む主電
極を電気的に独立としてもよく、あるいは、共通電極と
してもよい。主電極は、アルミニウム、銅、クロム、
金、銀、シリコン等の導電性薄膜からなるものであり、
通常、シリコン基板２６２側にポリイミド等の電気絶縁
性薄膜を介して配設することができる。
【０３３４】対向電極は、電気的に接地状態にあり、上
記の主電極に所定の電圧が印加されたときに、微細孔２
６３に電界を印加させる作用をなす。この対向電極は、
上述の微細パターン形成装置２０１と同様とすることが
できる。また、シリコン基板２６２は、上述の支持部材
２０８のように周縁にフランジ部を有する支持部材を用
い、周辺部（図６１に斜線で示す領域）に支持部材のフ
ランジ部を固着することができる。そして、支持部材の
開口部にインキ供給路を接続し、このインキ供給路の他
端にインキ供給装置を接続することができる。
【０３３５】このような微細パターン形成装置２６１
は、インキ吐出手段として、主電極と対向電極間との間
に形成される電界と、インキ供給装置からのインキ供給
圧とを併用するので、低いインキ供給圧でシリコン基板
２６２の微細孔２６３からインキを微量かつ高精度で吐
出させることができる。尚、インキ供給空間にインキが
あれば、インキ供給圧がなく電界だけでもインキの吐出
が可能である。そして、シリコン基板２６２の微細孔２
６３からインキを、隣接する微細孔２６３から吐出され
たインキ同士がパターン被形成体上で接触する程度の適
量で吐出させて直接描画することにより、パターン２６
５に対応した形状のパターンをパターン被形成体上に高
い精度で安定して形成することができる。インキの吐出
量は、インキ供給装置を制御することにより調整が可能
である。
【０３３６】上記の例では、複数のパターン２６５が全
て同一形状であるが、これに限定されるものではなく、
例えば、プリント配線板の導体パターンのような任意の
形状とすることができる。
【０３３７】尚、微細パターン形成装置２６１において
も、図５０に示されるようなノズルをシリコン基板２６
２の裏面側の微細孔２６３の開口部に突設してもよい。
この場合、ノズルに上述の補強層２１５′のような補強
層を形成してもよい。また、微細パターン形成装置２６
１においても、微細孔２６３の表面２６２Ａ側の開口部
を、上述のようなテーパー形状あるいは多段形状の凹部
としてもよく、これにより、インキの流路抵抗が減少
し、より高粘度のインキを複数の微細孔２６３から微量
かつ高精度で吐出させることができる。
【０３３８】上述のような本発明の微細パターン形成装
置は、例えば、液晶ディスプレイのブラックマトリック
スパターンや着色パターンの形成、プラズマディスプレ
イの蛍光体層の形成、エレクトロルミネッセンスにおけ
るパターン形成等に用いることができ、また、プリント
配線板の導体パターン形成等に応用できる。また、使用
するインキは、電気伝導率、粘度等の物性を考慮して選
択することができ、例えば、電気伝導率は１×１０-12
Ｓ／ｃｍ〜１×１０-4Ｓ／Ωｃｍの範囲、粘度は０．３
〜５００００ｍＰａ・ｓ（ｃｐｓ）の範囲にあるものが
好ましい。
【０３３９】III−２ 微細パターン形成装置の製造例 次に、本発明の微細パターン形成装置の製造を、図５０
に示される微細パターン形成装置２１１を例として図６
２および図６３を参照して説明する。まず、表面を洗浄
したシリコン基板２１２を熱酸化炉で酸化することによ
り、全面に厚み１〜２μｍ程度の珪素酸化膜２１２′を
形成する（図６２（Ａ））。尚、珪素酸化膜２１２′の
形成は、ウエット酸化法により行ってもよい。
【０３４０】次に、シリコン基板２１２の一方の面に感
光性レジストを塗布し、所定のフォトマスクを介して露
光、現像することにより、レジストパターンＲを形成す
る（図６２（Ｂ））。次いで、このレジストパターンＲ
をマスクとし、例えばＢＨＦ１６（一水素二フッ化アン
モニウム２２％水溶液）を用いて珪素酸化膜２１２′を
パターニングする（図６２（Ｃ））。このパターニング
は、ＲＩＥ(ReactiveIon Etching)によるドライエッチ
ング（プロセスガス：ＣＨＦ3）により行うことも可能
である。このようなパターニングでは、レジストパター
ンＲが設けられていない部位の珪素酸化膜２１２′は除
去される。
【０３４１】次に、パターニングされた珪素酸化膜２１
２′をマスクとして、シリコン基板２１２に所望の深さ
で微細孔２１３を穿設する（図６２（Ｄ））。この微細
孔２１３の穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductive
ly Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)エッチン
グ等のドライディープエッチング、および、ウエットエ
ッチング、ＦＩＢ加工、レーザ加工、放電加工等の高ア
スペクトエッチングにより行うことができる。微細孔２
１３の穿設は、シリコン基板２１２を貫通しない所定の
深さまで行う。
【０３４２】次に、レジストパターンＲと珪素酸化膜２
１２′を除去し、その後、再度、熱酸化炉で酸化するこ
とにより、全面に厚み５０００〜１００００Å程度の珪
素酸化物層２１４を形成する（図６２（Ｅ））。
【０３４３】次に、シリコン基板２１２の表面２１２Ａ
側に、微細孔２１３を囲むように主電極２１６を形成す
る。この主電極は、所定の形状の金属箔をポリイミド樹
脂を介して固着する方法、スパッタリング法等の真空プ
ロセスにより、絶縁薄膜／金属薄膜からなる多層膜を形
成し、フォトリソグラフィーによりパターニングする方
法、さらに、所望の開口パターンを有する金属マスクや
シリコンマスク等を介して真空プロセスにより多層膜を
形成する方法等により形成することができる。その後、
支持部材２１８のフランジ部２１８ｂをシリコン基板２
１２の表面側（微細孔穿設側）の周辺部に固着する（図
６３（Ａ））。この固着は、例えば、陽極接着、エポキ
シ系接着剤等により行うことができる。
【０３４４】次いで、シリコン基板２１２の外面側のみ
をＢＨＦ１６に浸漬して、この部位の珪素酸化物層２１
４を除去してシリコン基板２１２の裏面を露出させ、そ
の後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）に
よりシリコン基板２１２の裏面側からエッチングを行う
（図６３（Ｂ））。このエッチングでは、微細孔２１３
内壁に形成されている珪素酸化物層２１４がＴＭＡＨに
対して耐性をもつので、珪素酸化物層２１４からなる微
細管がシリコン基板２１２側に突出することになる。
【０３４５】次いで、この珪素酸化物層２１４からなる
微細管の先端をＢＨＦ１６により溶解除去して開口させ
（図６３（Ｃ））、その後、再びＴＭＡＨによりシリコ
ン基板２１２の裏面側をエッチングする。そして、所定
の長さの珪素酸化物層２１４からなるノズル２１５が形
成されたところでＴＭＡＨによるエッチングを終了する
（図６３（Ｄ））。その後、支持部材２１８の開口部２
１８ｃにインキ流路を介してインキ供給装置を接続し、
シリコン基板２１２の裏面側に所定の間隔を設けて対向
電極２１７を配置することにより、図５０に示されるよ
うな本発明の微細パターン形成装置２１１を作製するこ
とができる。
【０３４６】尚、上記のシリコン基板２１２の裏面側の
エッチングは、ＴＭＡＨを用いる他に、ＲＩＥ(Reactiv
e Ion Etching)によるドライプロセスでも可能である。
また、上記の例では、珪素酸化膜２１２′を形成してい
るが、珪素酸化膜の代わりにアルミニウム薄膜をスパッ
タリング法等で形成しても、同様に微細パターン形成装
置を作製することができる。この場合、上記のパターニ
ング工程（図６２（Ｃ））では、アルミニウムエッチャ
ント（混酸アルミ）を用いることができる。
【０３４７】図４８に示されるような微細パターン形成
装置２０１は、図６２（Ｄ）に相当する工程で、シリコ
ン基板２１２を貫通するように微細孔２１３を穿設す
る、あるいは、図６３（Ｃ）に相当する工程で、突出し
ている珪素酸化物層２１４からなる微細管をフッ酸で溶
解除去することにより製造することができる。
【０３４８】本発明の微細パターン形成装置の他の製造
例を、図５３に示される微細パターン形成装置２２１を
例として図６４および図６５を参照して説明する。ま
ず、表面結晶方位＜１００＞のシリコン基板２２２の表
面を洗浄し、このシリコン基板２２２の全面に厚み２０
０〜３０００Å程度の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層２２
２′を形成する。
【０３４９】次に、シリコン基板２２２の表面２２２Ａ
側の珪素窒化物層２２２′上に感光性レジストを塗布
し、所定のフォトマスクを介して露光、現像することに
より、レジストパターンＲを形成し、次いで、このレジ
ストパターンＲをマスクとして珪素窒化物層２２２′を
ＲＩＥ(Reactive Ion Etching（プロセスガス：ＣＦ4ま
たはＳＦ6））によりエッチングして、テーパー用開口
２２２′ａをもつパターンを形成する（図６４
（Ａ））。珪素窒化物層２２２′の形成は、低圧ＣＶＤ
法等により行うことができる。この珪素窒化物層２２
２′のテーパー用開口２２２′ａの大きさ、形状は、後
述するテーパー形状の凹部２２３′ａの深さ、開口径、
形状を決定するものであり、通常、テーパー用開口を１
０〜２００μｍの範囲内で設定することが好ましく、形
状は正方形、円形等、適宜設定することができる。
【０３５０】次に、珪素窒化物層２２２′をマスクとし
て、シリコン基板２２２に水酸化カリウム水溶液による
結晶異方性エッチングを施す。このエッチングでは、テ
ーパー用開口２２２′ａに露出しているシリコン基板２
２２が、結晶方位＜１１１＞面が現出するように深さ方
向にエッチングされ、例えば、逆四角錐形状のテーパー
開口の頂点が閉じるまで（逆四角錐形状の凹部が完全に
形成されるまで）行うことが好ましい。これにより、シ
リコン基板２２２の表面２２２Ａ側にテーパー形状の凹
部２２３′ａが形成される（図６４（Ｂ））。
【０３５１】次に、レジストパターンＲを除去し、シリ
コン基板２２２の表面２２２Ａ側および裏面２２２Ｂ側
に金属薄膜２２２″を形成する。次いで、テーパー状凹
部２２３′ａが形成されていないシリコン基板２２２の
裏面２２２Ｂ側の金属薄膜２２２″をパターニングして
微細開口２２２″ａを形成する（図６４（Ｃ））。この
微細開口２２２″ａは、その開口中心がシリコン基板２
２２を介して上記のテーパー状凹部２２３′ａの中心
（頂点）とほぼ一致するように形成する。また、微細開
口２２２″ａの大きさは、後述する微細孔２２３および
微細ノゾル２２５の開口径を決定するものであり、通
常、微細開口２２２″ａを１〜１００μｍの範囲内で設
定することが好ましい。使用する金属薄膜は、アルミニ
ウム、ニッケル、クロム等であり、スパッタリング法、
真空蒸着法等により１０００〜２０００Å程度の厚みに
形成することが好ましい。例えば、金属薄膜としてアル
ミニウムを用いる場合、エッチングにアルミニウムエッ
チャント（混酸アルミ）を用いることができる。
【０３５２】次に、金属薄膜２２２″をマスクとしてデ
ィープエッチングによりシリコン基板２２２に裏面２２
２Ｂ側から貫通微細孔２２３を穿設する（図６４
（Ｄ））。この貫通微細孔２２３の穿設は、例えば、Ｉ
ＣＰ−ＲＩＥ(Inductively CoupledPlasma - Reactive
Ion Etching)エッチング等のドライエッチング、Ｄｅｅ
ｐエッチングによる高アスペクトエッチングにより行う
ことができる。このディープエッチングでは、貫通微細
孔２２３がテーパー形状凹部２２３′ａ内まで貫通した
ところで、シリコン基板２２２の表面２２２Ａ側に形成
した金属薄膜２２２″（テーパー形状凹部２２３′ａ内
の金属薄膜２２２″）がストッピング層として作用する
ので、微細孔２２３の穿設の深さを制御する必要なく、
工程が簡便なものとなる。また、特にＩＣＰ−ＲＩＥに
よりドライエッチングを行うことによって、貫通微細孔
２２３の穿設に要する時間を大幅に短縮することができ
る。
【０３５３】次に、上記の金属薄膜２２２″を除去し、
熱酸化炉で酸化することにより、貫通微細孔２２３の壁
面、および、テーパー形状凹部２２３′ａの壁面に厚み
５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層２２４を形
成する（図６５（Ａ））。
【０３５４】次に、珪素窒化物層２２２′を除去し、テ
ーパー形状凹部２２３′ａが形成されていないシリコン
基板２２２の裏面２２２Ｂ側からドライエッチングを行
う。このドライエッチングでは、シリコン基板２２２の
一部がエッチングされ、貫通微細孔２２３内壁に形成さ
れている珪素酸化物層２２４が露出する。この珪素酸化
物層２２４が所望の長さまで露出したところでドライエ
ッチングを停止することにより、シリコン基板２２２の
エッチング側に突出した珪素酸化物からなるノズル２２
５が得られる（図６５（Ｂ））。上記のドライエッチン
グは、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma -R
eactive Ion Etching)とすることが好ましいが、これに
限定されるものではない。
【０３５５】次に、シリコン基板２２２の表面２２２Ａ
側に、テーパー形状凹部２２３′ａを囲むように主電極
２２６を形成する。この主電極は、所定の形状の金属箔
をポリイミド樹脂を介して固着する方法、スパッタリン
グ法等の真空プロセスにより、絶縁薄膜／金属薄膜から
なる多層膜を形成し、フォトリソグラフィーによりパタ
ーニングする方法、さらに、所望の開口パターンを有す
る金属マスクやシリコンマスク等を介して真空プロセス
により多層膜を形成する方法等により形成することがで
きる。
【０３５６】次いで、支持部材２２８のフランジ部２２
８ｂをシリコン基板２２２の表面側（微細孔穿設側）の
周辺部に固着する（図６５（Ｃ））。この固着は、例え
ば、陽極接着、エポキシ系接着剤等により行うことがで
きる。その後、支持部材２２８の開口部２２８ｃにイン
キ流路を介してインキ供給装置を接続し、シリコン基板
２２２の裏面側に所定の間隔を設けて対向電極２２７を
配置することにより、図５３に示されるような本発明の
微細パターン形成装置２２１を作製することができる。
【０３５７】本発明の微細パターン形成装置の他の製造
例を、図５４に示される微細パターン形成装置２３１を
例として図６６および図６７を参照して説明する。ま
ず、表面を洗浄したシリコン基板２３２の全面に厚み２
００〜３０００Å程度の珪素窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）層２３
２′を形成する。次に、両面の珪素窒化物層２３２′上
に金属薄膜２３２″を形成し、シリコン基板２３２の表
面２３２Ａ側の金属薄膜２３２″をパターニングして広
幅開口２３２″ａをもつ金属パターンを形成し、シリコ
ン基板２３２の裏面２３２Ｂ側の金属薄膜２３２″をパ
ターニングして微細開口２３２″ｂをもつ金属パターン
を形成する（図６６（Ａ））。広幅開口２３２″ａの開
口中心は、シリコン基板２３２を介して微細開口２３
２″ｂの開口中心とほぼ一致するように設定する。
【０３５８】上記の広幅開口２３２″ａの大きさ、形状
は、後述する多段形状をなす広幅凹部２３３′ａの開口
径を決定するものであり、通常、広幅開口を５〜２００
μｍの範囲内で設定することが好ましい。また、微細開
口２３２″ｂの大きさは、後述する微細孔２３３および
微細ノゾル２３５の開口径を決定するものであり、通
常、微細開口を１〜１００μｍの範囲内で設定すること
が好ましい。
【０３５９】珪素窒化物層２３２′の形成は、上述の珪
素窒化物層２２２′と同様に行うことができる。また、
使用する金属薄膜は、アルミニウム、ニッケル、クロム
等であり、スパッタリング法、真空蒸着法等により１０
００〜２０００Å程度の厚みに形成することが好まし
い。例えば、金属薄膜としてアルミニウムを用いる場
合、エッチングにアルミニウムエッチャント（混酸アル
ミ）を用いることができる。
【０３６０】次に、微細開口２３２″ｂをもつ金属パタ
ーンをマスクとしてディープエッチングによりシリコン
基板２３２の裏面２３２Ｂ側から微細孔２３３を穿設す
る（図６６（Ｂ））。この微細孔２３３の穿設は、例え
ば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma - Re
active Ion Etching)エッチング等のドライエッチン
グ、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペクトエッチング
により行うことができる。微細孔２３３の穿設は、シリ
コン基板２３２を貫通しない所定の深さまで行う。本発
明では、この微細孔２３３の穿設における深さを制御を
容易とするために、シリコン基板２３２として、ＳＯＩ
（Silicon On Insulator）ウエハを使用することができ
る。ＳＯＩウエハは、酸化珪素薄膜を単結晶シリコンで
挟持した多層構造であり、酸化珪素薄膜が上述のディー
プエッチングのストッピング層としての作用をなすの
で、微細孔２３３の穿設における深さを制御が不要とな
る。また、２層の酸化珪素薄膜を単結晶シリコンで挟持
した多層構造のＳＯＩウエハを使用することにより、さ
らに段数の多い多段形状の開口部を形成することができ
る。
【０３６１】次に、広幅開口２３２″ａをもつ金属パタ
ーンをマスクとしてディープエッチングによりシリコン
基板２３２の表面２３２Ａ側から広幅凹部２３３′ａを
穿設する（図６６（Ｃ））。この広幅凹部２３３′ａの
穿設は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled
Plasma - Reactive Ion Etching)エッチング等のドラ
イエッチング、Ｄｅｅｐエッチングによる高アスペクト
エッチングにより行うことができる。広幅凹部２３３′
ａの穿設は、微細孔２３３の開口が広幅凹部２３３′ａ
内に出現するまで行う。次に、上記の金属薄膜２３２″
を除去し、熱酸化炉で酸化することにより、微細孔２３
３の壁面、および、広幅凹部２３３′ａの壁面に厚み５
０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層２３４を形成
する（図６７（Ａ））。
【０３６２】次に、珪素窒化物層２３２′を除去し、広
幅凹部２３３′が形成されていないシリコン基板２３２
の裏面２３２Ｂ側からドライエッチングを行う。このド
ライエッチングでは、シリコン基板２３２の一部がエッ
チングされ、貫通微細孔２３３内壁に形成されている珪
素酸化物層２３４が露出する。この珪素酸化物層２３４
が所望の長さまで露出したところでドライエッチングを
停止することにより、シリコン基板２３２のエッチング
側に突出した珪素酸化物からなるノズル２３５が得られ
る（図６７（Ｂ））。上記のドライエッチングは、ＩＣ
Ｐ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma -Reactive Io
n Etching)とすることが好ましいが、これに限定される
ものではない。
【０３６３】次に、シリコン基板２３２の表面２３２Ａ
側に、凹部２３３′ａを囲むように主電極２３６を形成
する。この主電極は、所定の形状の金属箔をポリイミド
樹脂を介して固着する方法、スパッタリング法等の真空
プロセスにより、絶縁薄膜／金属薄膜からなる多層膜を
形成し、フォトリソグラフィーによりパターニングする
方法、さらに、所望の開口パターンを有する金属マスク
やシリコンマスク等を介して真空プロセスにより多層膜
を形成する方法等により形成することができる。
【０３６４】次いで、支持部材２３８のフランジ部２３
８ｂをシリコン基板２３２の表面側（微細孔穿設側）の
周辺部に固着する（図６７（Ｃ））。この固着は、例え
ば、陽極接着、エポキシ系接着剤等により行うことがで
きる。その後、支持部材２３８の開口部２３８ｃにイン
キ流路を介してインキ供給装置を接続し、シリコン基板
２３２の裏面側に所定の間隔を設けて対向電極２３７を
配置することにより、図５４に示されるような本発明の
微細パターン形成装置２３１を作製することができる。
【０３６５】III−３ 微細パターン形成方法 （第１の実施形態）図６８は、上述の本発明の微細パタ
ーン形成装置２４１を用いた本発明の微細パターン形成
方法の一実施形態を説明する図である。図６８におい
て、本発明の微細パターン形成装置２４１の主電極２４
６ａ，２４６ｂ，２４６ｃに所定の電圧を印加した状態
で、インキ供給装置２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃか
ら、それそれインキＡ、インキＢ、インキＣを各インキ
流路２４９を介して供給しながら、パターン被形成体Ｓ
を微細パターン形成装置２４１に対して所定方向（矢印
Ａ方向）に走査させる。この走査方向Ａは、上記の微細
パターン形成装置２４１における微細孔の配列方向Ａ
（図５６参照）と一致するものである。この場合、微細
パターン形成装置２４１のシリコン基板２４２とパター
ン被形成体Ｓとの間隙は、５０〜５００μｍ程度の範囲
で設定することができる。
【０３６６】尚、図示例では、パターン被形成体Ｓは少
なくとも表面が導電性を有し、接地された対向電極２４
７を兼ねている。また、紙はフィルムのような薄い電気
絶縁体をパターン被形成体とすることもでき、この場
合、薄い電気絶縁体を載置するための基板等を接地され
た対向電極２４７とする。対向電極２４７は、電気的に
接地状態および浮遊状態のいずれであってもよいが、よ
り細いラインを描画するには、接地状態が好ましい。
【０３６７】これにより、シリコン基板２４２の微細孔
２４３から吐出されたインキによって、パターン被形成
体Ｓ上にインキＡ、インキＢ、インキＣの順で繰り返し
配列されたストライプ状パターンが直接描画によって形
成される。この場合の各ストライプのピッチはＰ２とな
る。このストライプ状パターンは、１本のストライプが
同列上の複数の微細孔から吐出されるインキにより形成
されるため、個々の微細孔からの吐出量が少なくても、
パターン被形成体Ｓの走査速度を高めて、パターン形成
速度を高くすることができる。このようなストライプ状
パターンは、微細孔２４３の径の大きさ、あるいは、主
電極２４６ａ，２４６ｂ，２４６ｃと対向電極２４７間
に形成される電界強度を変えて微細孔２４３から吐出す
るインキの吐出幅を制御することにより、極めて高い精
度で形成され、かつ、従来のフォトリソグラフィー法に
比べて工程が簡便である。
【０３６８】尚、パターン被形成体Ｓが可撓性を有する
場合、パターン被形成体Ｓの裏面に、微細パターン形成
装置２４１と対向するようにバックアップローラーを配
置し、パターン被形成体Ｓにテンションをかけながら搬
送して直接描画することが好ましい。また、本発明の微
細パターン形成方法では、上述のように対向電極２４７
上に描画されたパターンを、別のパターン被形成体に転
写することにより、微細パターンを形成してもよい。
【０３６９】（第２の実施形態）図６９は、本発明の微
細パターン形成方法の他の実施形態を説明するための図
であり、本発明の微細パターン形成装置２６１を使用し
た例である。図６９において、微細パターン形成装置２
６１（図示例では、シリコン基板２６２のみを示す）を
パターン被形成体Ｓの所定位置に配置し、主電極に所定
の電圧を印加した状態で、インキ流路から供給された一
定量のインキを各微細孔２６３を介してパターン被形成
体上に吐出させることによりパターンを形成する。尚、
図示例では、パターン被形成体Ｓは少なくとも表面が導
電性を有し、接地された対向電極を兼ねている。また、
紙はフィルムのような薄い電気絶縁体をパターン被形成
体Ｓとすることもでき、この場合、薄い電気絶縁体を載
置するための基板等が接地された対向電極とされる。対
向電極は、電気的に接地状態および浮遊状態のいずれで
あってもよいが、より細いラインを描画するには、接地
状態が好ましい。
【０３７０】その後、パターン被形成体Ｓを矢印Ａ方向
に所定の距離搬送させ、同様のパターン形成を行う。こ
のような操作の繰り返しにより、パターン被形成体Ｓ上
には、所望のパターン２６５が形成できる。尚、微細パ
ターン形成装置２６１のシリコン基板２６２とパターン
被形成体Ｓとの間隙は、５０〜５００μｍ程度の範囲で
設定することができる。
【０３７１】また、微細パターン形成装置２６１におけ
る複数の微細孔２６３から構成されるパターン２６５
を、例えば、プリント配線板の導体パターンとしてお
き、インキとして導体ペーストを用いることにより、フ
ォトリソグラフィー法によらず簡便にプリント配線板を
製造することができる。この場合、主電極は、上述の図
４９、図５１に示した枠形状の電極とし、この対向電極
の下方にプリント配線板を位置させてパターン形成を行
うことができる。尚、本発明の微細パターン形成方法で
は、上述のように対向電極上に描画されたパターンを、
別のパターン被形成体に転写することにより、微細パタ
ーンを形成してもよい。
【０３７２】
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。
【０３７３】［実施例Ｉ−１］微細ノズルの製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。その後、シリコン基板の一方の
面の珪素窒化物層上にスパッタリング法によりアルミニ
ウム薄膜を０．２μｍの厚みで形成した。
【０３７４】次いで、アルミニウム薄膜上に感光性レジ
スト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）を塗
布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像すること
により、レジストパターンを形成した。その後、このレ
ジストパターンをマスクとしてアルミニウム薄膜をアル
ミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッチングし、
上記のレジストパターンを除去して、微細開口（直径２
０μｍの円形開口）が１２０μｍのピッチで同一直線上
に４２個形成された金属パターンを形成した。（以上、
第１の工程）
【０３７５】次に、金属パターンをマスクとしてシリコ
ン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled P
lasma - Reactive Ion Etching)エッチングによるディ
ープエッチングを行い、シリコン基板に貫通微細孔（直
径２０μｍ）を穿設した。（以上、第２の工程）
【０３７６】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、貫
通微細孔の壁面に厚み５０００〜１００００Å程度の珪
素酸化物層を形成した。（以上、第３の工程） （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １０５０℃ ・水素ガス供給量 ： １ｓｌｍ ・酸素ガス供給量 ： １ｓｌｍ ・加熱時間 ： 約１５時間
【０３７７】次に、金属パターンが設けられていたシリ
コン基板の面からＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled
Plasma - Reactive Ion Etching)によるドライエッチ
ングを行い、珪素窒化物層を除去し、さらに、シリコン
基板をエッチングして、貫通微細孔内壁に形成されてい
る珪素酸化物層が長さ１００μｍ露出したところでドラ
イエッチングを停止した。（以上、第４の工程）
【０３７８】上述の工程により、シリコン基板のエッチ
ング側に、シリコン基板の微細孔に連通した珪素酸化物
からなる微細ノズルが形成された。この微細ノズルは、
先端部の開口直径１９μｍ、そのバラツキが±１μｍ、
形成ピッチ１２０μｍであり、極めて精度の高いもので
あった。
【０３７９】微細ノズルの強度測定 微細ノズルの軸方向が鉛直上方となるようにシリコン基
板を水平に載置し、Ｄａｇｅ社製の万能型ボンドテスタ
ーＰＣ−２４００を用い、シェアテスト用ロードセル
を、その先端とシリコン基板面との間隔を約５μｍに保
って水平方向から速度６ｍｍ／分で３本の微細ノズルに
同時に衝突させて破壊し、このときの強度を測定したと
ころ、０．１６ｇ／１本であった。
【０３８０】微細パターン形成装置の製造 次に、フランジ部と開口部の形成加工を行ったポリエー
テルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接
着剤によりシリコン基板の表面（微細ノズルの非形成
面）の周辺部の珪素窒化物層上に固着した。次に、支持
部材の開口部に樹脂製パイプのインキ流路を接続し、こ
の樹脂製パイプの他端をインキ供給装置（ＥＦＤ（株）
製１５００ＸＬ）を接続した。これにより、本発明の微
細パターン形成装置を得た。
【０３８１】微細パターンの形成 インキ供給装置にインキ（富士フィルムオーリン（株）
製カラーモザイクＣＲ−７００１）を充填した。このイ
ンキの粘度は２０ｍＰａ・ｓであった。また、パターン
被形成体として、ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ）を準備した。次に、微細パターン形成装置の微細ノ
ズル配列方向に、ガラス基板を５０ｍｍ／秒の一定速度
で走査させながら、インキ供給装置からインキをシリコ
ン基板に供給し、微細ノズルからインキを吐出させてス
トライプ状のパターンを描画し、乾燥した。得られたパ
ターンの各ストライプは、線幅が２５±１μｍ、線ピッ
チが２５±１μｍであり、極めて精度の高いものであっ
た。
【０３８２】［実施例Ｉ−２］微細ノズルの製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。
【０３８３】次いで、珪素窒化物層上に感光性レジスト
（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）を塗布
し、所定のフォトマスクを介して露光、現像することに
より、レジストパターンを形成した。その後、このレジ
ストパターンをマスクとしてＲＩＥ( Reactive Ion Etc
hing)によるドライエッチングを行い、小開口（直径３
０μｍの円形開口）が１２０μｍのピッチで同一直線上
に４２個形成されたパターンを形成した。（以上、第１
の工程）
【０３８４】次に、上記の珪素窒化物層のパターン上
に、スパッタリング法によりアルミニウム薄膜を０．２
μｍの厚みで形成した。このアルミニウム薄膜上に感光
性レジスト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１
８）を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像
することにより、レジストパターンを形成した。その
後、このレジストパターンをマスクとしてアルミニウム
薄膜をアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッ
チングし、上記のレジストパターンを除去して、微細開
口（直径２０μｍの円形開口）が上記の小開口の中心に
位置する金属パターンを形成した。（以上、第２の工
程）
【０３８５】次に、金属パターンをマスクとしてシリコ
ン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled P
lasma - Reactive Ion Etching)エッチングによるディ
ープエッチングを行い、シリコン基板に貫通微細孔（直
径２０μｍ）を穿設した。（以上、第３の工程）
【０３８６】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、貫
通微細孔の壁面、および、珪素窒化物層パターンの小開
口内に露出しているシリコン基板上に、厚み５０００〜
１００００Å程度の珪素酸化物層を形成した。（以上、
第４の工程） （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０３８７】次に、珪素窒化物層パターンの小開口が形
成されていたシリコン基板の面からＩＣＰ−ＲＩＥ(Ind
uctively Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)に
よるドライエッチングを行った。このドライエッチング
では、珪素酸化物層がマスクとなってノズル基部がシリ
コン基板と一体的に形成され、このノズル基部の長さが
１００μｍに達したところでドライエッチングを停止し
た。（以上、第５の工程）
【０３８８】上述の工程により、シリコン基板のエッチ
ング側に、ノズル基部と、シリコン基板の微細孔に連通
した珪素酸化物内面層と、ノズル基部の先端面に形成さ
れた珪素酸化物端面層からなる微細ノズルが作製され
た。この微細ノズルは、先端部の開口直径２０μｍ、そ
のバラツキが±１μｍ、形成ピッチ１２０μｍであり、
極めて精度の高いものであった。また、ノズル基部の肉
厚は、上記の小開口と微細開口との半径の差（５μｍ）
として得られた。
【０３８９】微細ノズルの強度測定 実施例１と同様にして、微細ノズルの強度を測定したと
ころ、０．６８ｇ／１本であった。この結果と、上述の
実施例1の結果から、微細ノズルがノズル基部を備える
ことにより、強度が大幅に向上（約４．３倍）すること
が確認された。
【０３９０】微細パターン形成装置の製造 次に、フランジ部と開口部の形成加工を行ったポリエー
テルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接
着剤によりシリコン基板の表面（微細ノズルの非形成
面）の周辺部上に固着した。次に、支持部材の開口部に
樹脂製パイプのインキ流路を接続し、この樹脂製パイプ
の他端をインキ供給装置（ＥＦＤ（株）製１５００Ｘ
Ｌ）を接続した。これにより、本発明の微細パターン形
成装置を得た。
【０３９１】［微細パターンの形成］インキ供給装置に
インキ（富士フィルムオーリン（株）製カラーモザイク
ＣＲ−７００１）を充填した。このインキの粘度は２０
ｍＰａ・ｓであった。また、パターン被形成体として、
ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を準備した。
【０３９２】次に、微細パターン形成装置の微細ノズル
配列方向に、ガラス基板を５０ｍｍ／秒の一定速度で走
査させながら、インキ供給装置からインキをシリコン基
板に供給し、微細ノズルからインキを吐出させてストラ
イプ状のパターンを描画し、乾燥した。得られたパター
ンの各ストライプは、線幅が２５±１μｍ、線ピッチが
２５±１μｍであり、極めて精度の高いものであった。
【０３９３】［実施例Ｉ−３］微細ノズルの製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。
【０３９４】次いで、珪素窒化物層上に感光性レジスト
（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）を塗布
し、所定のフォトマスクを介して露光、現像することに
より、レジストパターンを形成した。その後、このレジ
ストパターンをマスクとしてＲＩＥ( Reactive Ion Etc
hing)によるドライエッチングを行い、テーパー用開口
（１辺が７０μｍの正方形の開口）が１２０μｍのピッ
チで同一直線上に４２個形成されたパターンを形成し
た。また、裏面の珪素窒化物層上に感光性レジストを塗
布して、次の結晶異方性エッチングのマスクとした。
（以上、第１の工程）
【０３９５】次に、上記の珪素窒化物層をマスクとし
て、シリコン基板面に結晶異方性エッチングを施す。こ
のエッチングは、７０〜８０℃に保った３３体積％水酸
化カリウム水溶液中に基板を約５０分間浸漬して行っ
た。これにより、テーパー用開口に露出しているシリコ
ン基板に、深さ５０μｍ、1辺がシリコン基板表面に対
して５５°をなすような逆四角錐形状の凹部が形成され
た。（以上、第２の工程）
【０３９６】次に、シリコン基板の両面にスパッタリン
グ法によりアルミニウム薄膜を０．２μｍの厚みで形成
した。次いで、逆四角錐形状の凹部が形成されていない
面のアルミニウム薄膜上に感光性レジスト（シプレイ
（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）を塗布し、所定のフ
ォトマスクを介して露光、現像することにより、レジス
トパターンを形成した。その後、このレジストパターン
をマスクとしてアルミニウム薄膜をアルミニウムエッチ
ャント（混酸アルミ）でエッチングし、上記のレジスト
パターンを除去して、微細開口（直径２０μｍの円形開
口）が１２０μｍのピッチで同一直線上に４２個形成さ
れた金属パターンを形成した。この微細開口の開口中心
は、上記の逆四角錐形状の凹部の開口中心（テーパー形
状の頂点）とシリコン基板を介して一致するようにし
た。（以上、第３の工程）
【０３９７】次に、金属パターンをマスクとしてシリコ
ン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled P
lasma - Reactive Ion Etching)エッチングによるディ
ープエッチングを行い、シリコン基板に貫通微細孔（直
径２０μｍ）を穿設した。このディープエッチングで
は、逆四角錐形状の凹部内に形成されたアルミニウム薄
膜がストッピング層の作用をなした。（以上、第４の工
程）
【０３９８】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、逆
四角錐形状の凹部の壁面、および、貫通微細孔の壁面に
厚み５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層を形成
した。（以上、第５の工程） （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０３９９】次に、逆四角錐形状（テーパー形状）の凹
部が形成されていないシリコン基板の面側からＩＣＰ−
ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion E
tching)によるドライエッチングを行い、珪素窒化物層
を除去し、さらに、シリコン基板をエッチングして、貫
通微細孔内壁に形成されている珪素酸化物層が長さ１０
０μｍ露出したところでドライエッチングを停止した。
（以上、第６の工程）
【０４００】上述の工程により、シリコン基板のエッチ
ング側に、シリコン基板の微細孔に連通した珪素酸化物
からなる微細ノズルが形成された。この微細ノズルは、
先端部の開口直径１９μｍ、そのバラツキが±１μｍ、
形成ピッチ１２０μｍであり、極めて精度の高いもので
あった。
【０４０１】微細パターン形成装置の製造 次に、フランジ部と開口部の形成加工を行ったポリエー
テルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接
着剤によりシリコン基板の表面（逆四角錐形状のテーパ
ー形状凹部が形成された面）の周辺部の珪素窒化物層上
に固着した。
【０４０２】次に、支持部材の開口部に樹脂製パイプの
インキ流路を接続し、この樹脂製パイプの他端をインキ
供給装置（ＥＦＤ（株）製１５００ＸＬ）を接続した。
これにより、本発明の微細パターン形成装置を得た。
【０４０３】微細パターンの形成 インキ供給装置にインキ（富士フィルムオーリン（株）
製カラーモザイクＣＲ−７００１）を充填した。このイ
ンキの粘度は２０ｍＰａ・ｓであった。また、パターン
被形成体として、ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ）を準備した。
【０４０４】次に、微細パターン形成装置の微細ノズル
配列方向に、ガラス基板を５０ｍｍ／秒の一定速度で走
査させながら、インキ供給装置からインキをシリコン基
板に供給し、微細ノズルからインキを吐出させてストラ
イプ状のパターンを描画し、乾燥した。得られたパター
ンの各ストライプは、線幅が２５±１μｍ、線ピッチが
２５±１μｍであり、極めて精度の高いものであった。
【０４０５】また、インキ供給装置に高粘度のインキを
充填した。このインキの粘度は１００ｍＰａ・ｓであっ
た。そして、上記と同様にしてストライプ状のパターン
を描画し、乾燥した。得られたパターンの各ストライプ
は、線幅が３０±２μｍ、線ピッチが１２０±１μｍで
あり、極めて精度の高いものであった。
【０４０６】［実施例Ｉ−４］微細ノズルの製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。
【０４０７】次いで、珪素窒化物層上に感光性レジスト
（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）を塗布
し、所定のフォトマスクを介して露光、現像することに
より、レジストパターンを形成した。その後、このレジ
ストパターンをマスクとしてＲＩＥ( Reactive Ion Etc
hing)によるドライエッチングを行い、小開口（直径３
０μｍの円形開口）が１２０μｍのピッチで同一直線上
に４２個形成されたパターンを形成した。（以上、第１
の工程）
【０４０８】次に、シリコン基板の両面に上記の珪素窒
化物層のパターンを覆うように、スパッタリング法によ
りアルミニウム薄膜を０．２μｍの厚みで形成した。次
に、上記の小開口を形成した面のアルミニウム薄膜上に
感光性レジスト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８
１８）を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現
像することにより、レジストパターンを形成した。その
後、このレジストパターンをマスクとしてアルミニウム
薄膜をアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッ
チングし、上記のレジストパターンを除去して、微細開
口（直径２０μｍの円形開口）が上記の小開口の中心に
位置する金属パターンを形成した。さらに、上記の小開
口を形成した面と反対側のアルミニウム薄膜上に感光性
レジスト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）
を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像する
ことにより、レジストパターンを形成した。その後、こ
のレジストパターンをマスクとしてアルミニウム薄膜を
アルミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッチング
し、上記のレジストパターンを除去して、広幅開口（直
径５０μｍの円形開口）を形成した。この広幅開口は、
その開口中心が上記の小開口の中心とシリコン基板を介
して一致するようにした。（以上、第２の工程）
【０４０９】次に、上記の微細開口を有する金属パター
ンをマスクとしてシリコン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ
(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etchin
g)エッチングによるディープエッチングを行い、シリコ
ン基板に深さ１５０μｍの微細孔（直径２０μｍ）を穿
設した。（以上、第３の工程）
【０４１０】次に、上記の広幅開口を有する金属パター
ンをマスクとしてシリコン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ
(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etchin
g)エッチングによるディープエッチングを行い、上記の
微細孔が出現するまで約５０μｍの深さまで穿設した。
これにより、直径５０μｍの円形の広幅凹部が形成さ
れ、その底部の中心に微細孔の開口が位置した。（以
上、第４の工程）
【０４１１】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、広
幅凹部部の壁面、微細孔の壁面、および、珪素窒化物層
パターンの小開口内に露出しているシリコン基板上に、
厚み５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層を形成
した。（以上、第５の工程） （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０４１２】次に、広幅凹部が形成されていないシリコ
ン基板の面側からＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled
Plasma - Reactive Ion Etching)によるドライエッチ
ングを行った。このドライエッチングでは、珪素酸化物
層がマスクとなってノズル基部がシリコン基板と一体的
に形成され、このノズル基部の長さが１００μｍに達し
たところでドライエッチングを停止した。（以上、第６
の工程）
【０４１３】上述の工程により、シリコン基板のエッチ
ング側に、ノズル基部と、シリコン基板の微細孔に連通
した珪素酸化物内面層と、ノズル基部の先端面に形成さ
れた珪素酸化物端面層からなる微細ノズルが作製され
た。この微細ノズルは、先端部の開口直径２０μｍ、そ
のバラツキが±１μｍ、形成ピッチ１２０μｍであり、
極めて精度の高いものであった。また、ノズル基部の肉
厚は、上記の小開口と微細開口との半径の差（５μｍ）
として得られた。
【０４１４】微細パターン形成装置の製造 次に、フランジ部と開口部の形成加工を行ったポリエー
テルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接
着剤によりシリコン基板の表面（微細ノズルの非形成
面）の周辺部上に固着した。次に、支持部材の開口部に
樹脂製パイプのインキ流路を接続し、この樹脂製パイプ
の他端をインキ供給装置（ＥＦＤ（株）製１５００Ｘ
Ｌ）を接続した。これにより、本発明の微細パターン形
成装置を得た。
【０４１５】微細パターンの形成 インキ供給装置にインキ（富士フィルムオーリン（株）
製カラーモザイクＣＲ−７００１）を充填した。このイ
ンキの粘度は５０ｍＰａ・ｓであった。また、パターン
被形成体として、ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ）を準備した。
【０４１６】次に、微細パターン形成装置の微細ノズル
配列方向に、ガラス基板を５０ｍｍ／秒の一定速度で走
査させながら、インキ供給装置からインキをシリコン基
板に供給し、微細ノズルからインキを吐出させてストラ
イプ状のパターンを描画し、乾燥した。得られたパター
ンの各ストライプは、線幅が２５±１μｍ、線ピッチが
２５±１μｍであり、極めて精度の高いものであった。
また、インキ供給装置に高粘度のインキを充填した。こ
のインキの粘度は１００ｍＰａ・ｓであった。そして、
上記と同様にしてストライプ状のパターンを描画し、乾
燥した。得られたパターンの各ストライプは、線幅が４
０±１μｍ、線ピッチが１２０±１μｍであり、極めて
精度の高いものであった。
【０４１７】［実施例II−１］微細ノズルの形成 まず、表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３イン
チ、厚み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、
線膨張係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシ
リコン基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を
０．１μｍの厚みで形成した。その後、シリコン基板の
一方の面の珪素窒化物層上にスパッタリング法によりア
ルミニウム薄膜を０．２μｍの厚みで形成した。
【０４１８】次いで、アルミニウム薄膜上に感光性レジ
スト（シプレイ（株）製Micro PositＳ１８１８）を塗
布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像すること
により、レジストパターンを形成した。その後、このレ
ジストパターンをマスクとしてアルミニウム薄膜をアル
ミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッチングし、
上記のレジストパターンを除去して、微細開口部（直径
２０μｍの円形開口部）が２００μｍのピッチで同一直
線上に２３個形成された金属パターンを形成した。
【０４１９】次に、金属パターンをマスクとしてシリコ
ン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled P
lasma - Reactive Ion Etching)エッチングによるディ
ープエッチングを行い、シリコン基板に貫通微細孔（直
径２０μｍ）を穿設した。
【０４２０】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、貫
通微細孔の壁面に厚み５０００〜１００００Å程度の珪
素酸化物層を形成した。 （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０４２１】次に、金属パターンが設けられていたシリ
コン基板の面からＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled
Plasma - Reactive Ion Etching)によるドライエッチ
ングを行い、珪素窒化物層を除去し、さらに、シリコン
基板をエッチングして、貫通微細孔内壁に形成されてい
る珪素酸化物層が長さ１３６μｍ露出したところでドラ
イエッチングを停止した。
【０４２２】上述の工程により、シリコン基板のエッチ
ング側に、シリコン基板の微細孔に連通した珪素酸化物
からなる微細ノズルが形成された。この微細ノズルは、
先端部の開口直径２３μｍ、外側径２４μｍ、先端部近
傍の肉厚０．５μｍ、形成ピッチ２００μｍであった。
【０４２３】補強層の形成 上述のように微細ノズルを形成したシリコン基板の微細
ノズル形成面側から、プラズマＣＶＤ法により下記の条
件で補強層を形成した。 （補強層形成条件） ・プラズマＣＶＤ装置 ： アネルバ（株）製ＰＥＤ−４０１ ・電力 ： １５０ｋＷ ・周波数 ： ９０ｋＨｚ ・プロセス中圧力 ： ２．９×１０-1Ｔｏｒｒ（３８．６Ｐａ） ・ガス流量 ： 酸素流量＝３０ｓｃｃｍ ヘリウム流量＝３０ｓｃｃｍ ヘキサメチルジシロキサン流量＝０．１ｓｃｃｍ（液） ・成膜時間 ： ６分間 上述のようにして珪素酸化物からなる補強層を形成した
後の微細ノズルは、先端部の開口直径２０μｍ、外側径
２６μｍ、先端部近傍の肉厚３．０μｍであった。
【０４２４】微細ノズルの強度測定 ここで、補強層を形成する前後の微細ノズルの強度を以
下の方法により比較した。すなわち、微細ノズルの軸方
向が鉛直上方となるようにシリコン基板を水平に載置
し、Ｄａｇｅ社製の万能型ボンドテスターＰＣ−２４０
０を用い、シェアテスト用ロードセルを、その先端とシ
リコン基板面との間隔を約５μｍに保って水平方向から
速度６ｍｍ／分で３本の微細ノズルに同時に衝突させて
破壊し、このときの強度を測定した。その結果、補強層
形成前の微細ノズルの強度は０．１６ｇ／１本であり、
補強層形成後の微細ノズルの強度は０．６８ｇ／１本で
あった。この結果と、上述の補強層の形成により、微細
ノズルの強度が大幅に向上（４．３倍）することが確認
された。
【０４２５】撥水性層の形成 次に、上述のように補強層を形成したシリコン基板の微
細ノズル形成面側から、プラズマＣＶＤ法により下記の
条件で撥水性層を形成した。 （撥水性層形成条件） ・プラズマＣＶＤ装置 ： アネルバ（株）製ＰＥＤ−４０１ ・電力 ： ５０Ｗ ・周波数 ： １３．５６ＭＨｚ ・ベース圧力 ： ４．０×１０-5Ｔｏｒｒ（５．３×１０-3Ｐａ） ・プロセス中圧力 ： １．１×１０-1Ｔｏｒｒ（１４．６Ｐａ） ・プロセスガス ： ＣＨＦ3 ・ガス流量 ： １００ｓｃｃｍ ・成膜時間 ： １０分間
【０４２６】上述のように形成した撥水性層について、
下記のＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Chemical
Analysis）およびＦＴ−ＩＲ（Fourier Transform inf
rared Spectroscopy）を用いて分析を行った。その結
果、撥水性層は、ほとんどの炭素がフッ素化されている
アルキル鎖であり、炭素元素数とフッ素元素数の比は
１：１．０５であることが確認された。また、撥水性層
の厚みは３７ｎｍであった。さらに、水の接触角度を測
定したところ約９５°であり、同様に測定した補強層上
における水の接触角度６０°に対して極めて大きく、撥
水性に優れることが確認された。
【０４２７】（ＥＳＣＡ） ・装置 ： ＶＧ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製 ＥＳＣＡＬＡＢ ２２０ｉ−ＸＬ ・Ｘ線源 ： ＭｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｅｄＡｌ Ｋα ・Ｘ線出力 ： １０ｋＶ・１５ｍＡ（１５０Ｗ） ・レンズ ： Ｌａｒｇｅ Ａｒｅａ ＸＬ ・基板 ： シリコンウェハ
【０４２８】（ＦＴ−ＩＲ） ・装置 ： 日本分光社製 ＦＴ／ＩＲ−６１０ ・測定モード ： Ｍａｃｒｏ−ＴＲＳ 透過測定 ・分解能 ： ４ｃｍ-1 ・積算数 ： １２８回 ・基板 ： シリコンウェハ
【０４２９】微細パターン形成装置の製造 次に、フランジ部と開口部の形成加工を行ったポリエー
テルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接
着剤によりシリコン基板の表面（微細ノズルの非形成
面）の周辺部の珪素窒化物層上に固着した。次に、支持
部材の開口部に樹脂製パイプのインキ流路を接続し、こ
の樹脂製パイプの他端をインキ供給装置（ＥＦＤ（株）
製１５００ＸＬ）を接続した。これにより、本発明の微
細パターン形成装置を得た。
【０４３０】微細パターンの形成 インキ供給装置にインキ（富士フィルムオーリン（株）
製カラーモザイクＣＲ−７００１）を充填した。また、
パターン被形成体として、ガラス基板（１００ｍｍ×１
００ｍｍ）を準備した。
【０４３１】次に、微細パターン形成装置の微細ノズル
配列方向に、ガラス基板を５０ｍｍ／秒の一定速度で走
査させながら、インキ供給装置からインキをシリコン基
板に供給し、微細ノズルからインキを吐出させてストラ
イプ状のパターンを描画し、乾燥した。得られたパター
ンの各ストライプは、線幅が２５±１μｍ、線ピッチが
２５±１μｍであり、極めて精度の高いものであった。
また、微細パターン形成装置のシリコン基板裏面へのイ
ンキの付着はほとんど見られなかった。
【０４３２】［実施例II−２］微細ノズルの製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。
【０４３３】次いで、珪素窒化物層上に感光性レジスト
（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）を塗布
し、所定のフォトマスクを介して露光、現像することに
より、レジストパターンを形成した。その後、このレジ
ストパターンをマスクとしてＲＩＥ( Reactive Ion Etc
hing)によるドライエッチングを行い、テーパー用開口
（１辺が７０μｍの正方形の開口）が２２０μｍのピッ
チで同一直線上に２３個形成されたパターンを形成し
た。また、裏面の珪素窒化物層上に感光性レジストを塗
布して、次の結晶異方性エッチングのマスクとした。
【０４３４】次に、上記の珪素窒化物層をマスクとし
て、シリコン基板面に結晶異方性エッチングを施す。こ
のエッチングは、７０〜８０℃に保った３３体積％水酸
化カリウム水溶液中に基板を約５０分間浸漬して行っ
た。これにより、テーパー用開口に露出しているシリコ
ン基板に、深さ５０μｍ、１辺がシリコン基板表面に対
して５５°をなすような逆四角錐形状の凹部が形成され
た。
【０４３５】次に、レジストパターンを除去し、シリコ
ン基板の両面にスパッタリング法によりアルミニウム薄
膜を０．２μｍの厚みで形成した。次いで、逆四角錐形
状の凹部が形成されていない面のアルミニウム薄膜上に
感光性レジスト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８
１８）を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現
像することにより、レジストパターンを形成した。その
後、このレジストパターンをマスクとしてアルミニウム
薄膜をアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッ
チングし、上記のレジストパターンを除去して、微細開
口（直径２０μｍの円形開口）が２２０μｍのピッチで
同一直線上に２３個形成された金属パターンを形成し
た。この微細開口の開口中心は、上記の逆四角錐形状の
凹部の開口中心（テーパー形状の頂点）とシリコン基板
を介して一致するようにした。
【０４３６】次に、金属パターンをマスクとしてシリコ
ン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled P
lasma - Reactive Ion Etching)エッチングによるディ
ープエッチングを行い、シリコン基板に微細孔（直径２
０μｍ）を穿設した。このディープエッチングでは、逆
四角錐形状の凹部内に形成されたアルミニウム薄膜がス
トッピング層の作用をなした。
【０４３７】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、逆
四角錐形状の凹部の壁面、および、貫通微細孔の壁面に
厚み５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層を形成
した。 （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０４３８】次に、珪素窒化物層を除去し、その後、逆
四角錐形状（テーパー形状）の凹部が形成されていない
シリコン基板の面側からＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively C
oupled Plasma - Reactive Ion Etching)によるドライ
エッチングを行い、さらに、シリコン基板をエッチング
して、貫通微細孔内壁に形成されている珪素酸化物層が
長さ１００μｍ露出したところでドライエッチングを停
止した。上述の工程により、シリコン基板のエッチング
側に、シリコン基板の微細孔に連通した珪素酸化物から
なる微細ノズルが形成された。この微細ノズルは、先端
部の開口直径２３μｍ、外側径２４μｍ、先端部近傍の
肉厚０．５μｍ、形成ピッチ２２０μｍであった。
【０４３９】補強層の形成 上述のように微細ノズルを形成したシリコン基板の微細
ノズル形成面側から、プラズマＣＶＤ法により下記の条
件で補強層を形成した。 （補強層形成条件） ・プラズマＣＶＤ装置 ： アネルバ（株）製ＰＥＤ−４０１ ・電力 ： １５０ｋＷ ・周波数 ： ９０ｋＨｚ ・プロセス中圧力 ： ２．９×１０-1Ｔｏｒｒ（３８．６Ｐａ） ・ガス流量 ： 酸素流量＝３０ｓｃｃｍ ヘリウム流量＝３０ｓｃｃｍ ヘキサメチルジシロキサン流量＝０．１ｓｃｃｍ（液） ・成膜時間 ： ６分間 上述のようにして珪素酸化物からなる補強層を形成した
後の微細ノズルは、先端部の開口直径２０μｍ、外側径
２６μｍ、先端部近傍の肉厚３．０μｍであった。
【０４４０】撥水性層の形成 次に、上述のように補強層を形成したシリコン基板の微
細ノズル形成面側から、プラズマＣＶＤ法により実施例
１と同条件で撥水性層を形成した。上述のように形成し
た撥水性層について、実施例１と同様にＥＳＣＡおよび
ＦＴ−ＩＲを用いて分析を行った。その結果、撥水性層
は、ほとんどの炭素がフッ素化されているアルキル鎖で
あり、炭素元素数とフッ素元素数の比は１：１．０５で
あることが確認された。また、撥水性層の厚みは３７ｎ
ｍであった。さらに、水の接触角度を測定したところ約
９５°であり、同様に測定した補強層上における水の接
触角度６０°に対して極めて大きく、撥水性に優れるこ
とが確認された。
【０４４１】微細パターン形成装置の製造 次に、フランジ部と開口部の形成加工を行ったポリエー
テルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接
着剤によりシリコン基板の表面（逆四角錐形状のテーパ
ー形状凹部が形成された面）の周辺部上に固着した。次
に、支持部材の開口部に樹脂製パイプのインキ流路を接
続し、この樹脂製パイプの他端をインキ供給装置（ＥＦ
Ｄ（株）製１５００ＸＬ）を接続した。これにより、本
発明の微細パターン形成装置を得た。
【０４４２】微細パターンの形成 インキ供給装置にインキ（富士フィルムオーリン（株）
製カラーモザイクＣＲ−７００１）を充填した。このイ
ンキの粘度は２０ｍＰａ・ｓであった。また、パターン
被形成体として、ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ）を準備した。次に、微細パターン形成装置の微細ノ
ズル配列方向に、ガラス基板を５０ｍｍ／秒の一定速度
で走査させながら、インキ供給装置からインキをシリコ
ン基板に供給し、微細ノズルからインキを吐出させてス
トライプ状のパターンを描画し、乾燥した。得られたパ
ターンの各ストライプは、線幅が２５±１μｍ、線ピッ
チが２５±１μｍであり、極めて精度の高いものであっ
た。
【０４４３】また、インキ供給装置に高粘度のインキを
充填した。このインキの粘度は１００ｍＰａ・ｓであっ
た。そして、上記と同様にしてストライプ状のパターン
を描画し、乾燥した。得られたパターンの各ストライプ
は、線幅が３０±２μｍ、線ピッチが２２０±１μｍで
あり、極めて精度の高いものであった。
【０４４４】［実施例II−３］微細ノズルの製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。次いで、両面の珪素窒化物層上
にスパッタリング法によりアルミニウム薄膜を０．２μ
ｍの厚みで形成した。
【０４４５】次に、一方の面のアルミニウム薄膜上に感
光性レジスト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１
８）を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像
することにより、レジストパターンを形成した。その
後、このレジストパターンをマスクとしてアルミニウム
薄膜をアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッ
チングし、上記のレジストパターンを除去して、広幅開
口（直径５０μｍの円形開口）をもつ金属パターンを形
成した。さらに、上記の広幅開口を形成した面と反対側
のアルミニウム薄膜上に感光性レジスト（シプレイ
（株）製Micro PositＳ１８１８）を塗布し、所定のフ
ォトマスクを介して露光、現像することにより、レジス
トパターンを形成した。その後、このレジストパターン
をマスクとしてアルミニウム薄膜をアルミニウムエッチ
ャント（混酸アルミ）でエッチングし、上記のレジスト
パターンを除去して、微細開口（直径２０μｍの円形開
口）をもつ金属パターンを形成した。広幅開口の開口中
心と微細開口の開口中心とは、シリコン基板を介して一
致するようにした。
【０４４６】次に、上記の微細開口を有する金属パター
ンをマスクとしてシリコン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ
(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etchin
g)エッチングによるディープエッチングを行い、シリコ
ン基板に深さ１５０μｍの微細孔（直径２０μｍ）を穿
設した。
【０４４７】次に、上記の広幅開口を有する金属パター
ンをマスクとしてシリコン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ
(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etchin
g)エッチングによるディープエッチングを行い、上記の
微細孔が出現するまで約５０μｍの深さまで穿設した。
これにより、直径５０μｍの円形の広幅凹部が形成さ
れ、その底部の中心に微細孔の開口が位置した。
【０４４８】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、広
幅凹部の壁面、および、微細孔の壁面に露出しているシ
リコン基板上に、厚み５０００〜１００００Å程度の珪
素酸化物層を形成した。 （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０４４９】次に、珪素窒化物層を除去し、その後、広
幅凹部が形成されていないシリコン基板の面側からＩＣ
Ｐ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma - Reactive I
on Etching)によるドライエッチングを行い、さらに、
シリコン基板をエッチングして、貫通微細孔内壁に形成
されている珪素酸化物層が長さ１００μｍ露出したとこ
ろでドライエッチングを停止した。
【０４５０】上述の工程により、シリコン基板のエッチ
ング側に、シリコン基板の微細孔に連通した珪素酸化物
からなる微細ノズルが作製された。この微細ノズルは、
先端部の開口直径２３μｍ、外側径２４μｍ、先端部近
傍の肉厚０．５μｍ、形成ピッチ１２０μｍであった。
【０４５１】補強層の形成 上述のように微細ノズルを形成したシリコン基板の微細
ノズル形成面側から、プラズマＣＶＤ法により下記の条
件で補強層を形成した。 （補強層形成条件） ・プラズマＣＶＤ装置 ： アネルバ（株）製ＰＥＤ−４０１ ・電力 ： １５０ｋＷ ・周波数 ： ９０ｋＨｚ ・プロセス中圧力 ： ２．９×１０-1Ｔｏｒｒ（３８．６Ｐａ） ・ガス流量 ： 酸素流量＝３０ｓｃｃｍ ヘリウム流量＝３０ｓｃｃｍ ヘキサメチルジシロキサン流量＝０．１ｓｃｃｍ（液） ・成膜時間 ： ６分間 上述のようにして珪素酸化物からなる補強層を形成した
後の微細ノズルは、先端部の開口直径２０μｍ、外側径
２６μｍ、先端部近傍の肉厚３．０μｍであった。
【０４５２】撥水性層の形成 次に、上述のように補強層を形成したシリコン基板の微
細ノズル形成面側から、プラズマＣＶＤ法により実施例
１と同条件で撥水性層を形成した。上述のように形成し
た撥水性層について、実施例１と同様にＥＳＣＡおよび
ＦＴ−ＩＲを用いて分析を行った。その結果、撥水性層
は、ほとんどの炭素がフッ素化されているアルキル鎖で
あり、炭素元素数とフッ素元素数の比は１：１．０５で
あることが確認された。また、撥水性層の厚みは３７ｎ
ｍであった。さらに、水の接触角度を測定したところ約
９５°であり、同様に測定した補強層上における水の接
触角度６０°に対して極めて大きく、撥水性に優れるこ
とが確認された。
【０４５３】微細パターン形成装置の製造 次に、フランジ部と開口部の形成加工を行ったポリエー
テルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接
着剤によりシリコン基板の表面（多段形状の凹部開口の
形成面）の周辺部上に固着した。次に、支持部材の開口
部に樹脂製パイプのインキ流路を接続し、この樹脂製パ
イプの他端をインキ供給装置（ＥＦＤ（株）製１５００
ＸＬ）を接続した。これにより、本発明の微細パターン
形成装置を得た。
【０４５４】微細パターンの形成 インキ供給装置にインキ（富士フィルムオーリン（株）
製カラーモザイクＣＲ−７００１）を充填した。このイ
ンキの粘度は２０ｍＰａ・ｓであった。また、パターン
被形成体として、ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ）を準備した。次に、微細パターン形成装置の微細ノ
ズル配列方向に、ガラス基板を５０ｍｍ／秒の一定速度
で走査させながら、インキ供給装置からインキをシリコ
ン基板に供給し、微細ノズルからインキを吐出させてス
トライプ状のパターンを描画し、乾燥した。得られたパ
ターンの各ストライプは、線幅が２５±１μｍ、線ピッ
チが２５±１μｍであり、極めて精度の高いものであっ
た。
【０４５５】また、インキ供給装置に高粘度のインキを
充填した。このインキの粘度は１００ｍＰａ・ｓであっ
た。そして、上記と同様にしてストライプ状のパターン
を描画し、乾燥した。得られたパターンの各ストライプ
は、線幅が２８±２μｍ、線ピッチが１２０±１μｍで
あり、極めて精度の高いものであった。
【０４５６】［実施例III−１］微細パターン形成装置の作製 表面を洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚み２０
０μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張係数＝
２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン基板を
下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、全面に
厚み約２μｍの珪素酸化膜を形成した。 （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １０５０℃ ・水素ガス供給量 ： １ｓｌｍ ・酸素ガス供給量 ： １ｓｌｍ ・加熱時間 ： 約１５時間
【０４５７】次に、研磨面側に感光性レジスト（シプレ
イ（株）製Ｍｉｃｒｏ Ｐｏｓｉｔ１４００−３１）を
スピンコート法により塗布して乾燥し、その後、所定の
フォトマスクを介して露光、現像することにより、レジ
ストパターンを形成した。このレジストパターンには、
円形開口（直径２０μｍ）がＸ軸方向に２００μｍピッ
チで同一線上に２３個形成されている。次いで、レジス
トパターンをマスクとして、ＢＨＦ１６（一水素二フッ
化アンモニウム２２％水溶液）により珪素酸化膜をパタ
ーニングするとともに、レジストパターンが設けられて
いない部位の珪素酸化膜を溶解除去した。
【０４５８】次に、パターニングされたレジストパター
ンと珪素酸化膜をマスクとして、ＩＣＰ−ＲＩＥ(Induc
tively Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)によ
る高アスペクトエッチングを行い、直径２０μｍ、深さ
１９０μｍの微細孔を穿設した。その後、硫酸と過酸化
水素との混合溶液を用いてレジストパターンを除去し、
さらに、フッ酸を用いて珪素酸化膜のマスクを除去し
た。
【０４５９】次いで、上記のように微細孔を穿設したシ
リコン基板に対して、加熱時間を約３時間とした他は上
記と同様の条件にて熱酸化炉内で酸化処理を施すること
により、全面に厚み５０００〜１００００Å程度の珪素
酸化物層を形成した。この酸化処理により、微細孔の壁
面にも珪素酸化物層が形成された。
【０４６０】次いで、シリコン基板の裏面側のみをＢＨ
Ｆ１６に浸漬して珪素酸化物層を除去してシリコン基板
の裏面を露出させた。その後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラ
メチルアンモニウム）にシリコン基板の裏面側を浸漬し
てエッチングを行った。これにより、シリコン基板の裏
面には、上記の酸化処理により微細孔の壁面に形成され
た珪素酸化物層からなる微細管が突出した状態となっ
た。
【０４６１】次いで、この珪素酸化物層からなる微細管
の先端をＢＨＦ１６に浸漬して溶解除去することにより
開口させ、その後、ＴＭＡＨによりシリコン基板の裏面
側をエッチングして、長さ１００μｍのノズルを形成し
た。
【０４６２】次に、上述のようにノズルを形成したシリ
コン基板のノズル形成面側から、プラズマＣＶＤ法によ
り下記の条件で補強層を形成した。 （補強層形成条件） ・プラズマＣＶＤ装置 ： アネルバ（株）製ＰＥＤ−４０１ ・電力 ： １５０ｋＷ ・周波数 ： ９０ｋＨｚ ・プロセス中圧力 ： ２．９×１０-1Ｔｏｒｒ（３８．６Ｐａ） ・ガス流量 ： 酸素流量＝３０ｓｃｃｍ ヘリウム流量＝３０ｓｃｃｍ ヘキサメチルジシロキサン流量＝０．１ｓｃｃｍ（液） ・成膜時間 ： ６分間 上述のようにして珪素酸化物からなる補強層を形成した
後のノズルは、先端部の開口直径２０μｍ、外側径３０
μｍ、先端部近傍の肉厚５．０μｍであった。
【０４６３】ここで、補強層を形成する前後のノズルの
強度を以下の方法により比較した。すなわち、ノズルの
軸方向が鉛直上方となるようにシリコン基板を水平に載
置し、Ｄａｇｅ社製の万能型ボンドテスターＰＣ−２４
００を用い、シェアテスト用ロードセルを、その先端と
シリコン基板面との間隔を約５μｍに保って水平方向か
ら速度６ｍｍ／分で３本のノズルに同時に衝突させて破
壊し、このときの強度を測定した。その結果、補強層形
成前のノズルの強度は０．１５ｇ／１本であり、補強層
形成後のノズルの強度は０．６ｇ／１本であった。この
結果と、上述の補強層の形成により、ノズルの強度が大
幅に向上（４倍）することが確認された。
【０４６４】次に、２００μｍピッチで同一線上に２３
個形成された微細孔を囲むように、シリコン基板の表面
にアルミニウム箔を加工した主電極を配設した。尚、こ
の主電極とシリコン基板との間には、絶縁のためのポリ
イミド層（厚み７０μｍ）を設けた。
【０４６５】次に、フランジ部と開口部の形成加工を行
ったポリエーテルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、
エポキシ系接着剤によりシリコン基板の表面側（微細孔
穿設側）の周辺部に固着した。次に、支持部材の開口部
に樹脂製パイプのインキ流路を接続し、この樹脂製パイ
プの他端をインキ供給装置（ＥＦＤ（株）製１５００Ｘ
Ｌ）を接続した。
【０４６６】一方、上記のシリコン基板の裏面に対向
し、かつ、上記の２００μｍピッチで２３個形成された
微細孔の配列方向と軸方向とを一致させるように、パタ
ーン被形成体と対向電極とを兼ねるドラム（直径１０ｃ
ｍ）を回転可能に配置し、かつ、接地した。このドラム
の表面からノズル先端までの距離は１５０μｍとした。
これにより、本発明の微細パターン形成装置（装置１）
を得た。この微細パターン形成装置は、後述する吐出観
察用のものとした。
【０４６７】また、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を表
面に備えたガラス基板（対向電極を兼ねるパターン被形
成体）を配置し、かつ、接地した。このガラス基板のＩ
ＴＯ電極表面からシリコン基板のノズル先端までの距離
を２５０μｍとし、ガラス基板に対して平行にシリコン
基板を走査可能とした。これにより、本発明の微細パタ
ーン形成装置（装置２）を得た。この微細パターン形成
装置は、後述する直描実験用のものとした。
【０４６８】微細パターンの形成 まず、溶剤であるブチルカルビトール（電気伝導率＝
１．３×１０-7Ｓ／ｃｍ）に、樹脂（共栄社化学（株）
製ＫＣ７０００）を混合（０重量％、６重量％、８重量
％、１２重量％、１５重量％、１７重量％の６種）し、
超音波攪拌して得た溶媒に、赤染料（C.I.Disperse-red
60）を１重量％添加して、６種のインキを調製した。
これらのインキの樹脂含有量、粘度、電気伝導率は、下
記の表１に示した。
【０４６９】
【表１】
【０４７０】次に、上述のように調製した各インキをイ
ンキ供給装置に充填し、吐出状態の観察、および、直描
実験を行った。 （吐出状態観察）次に、微細パターン形成装置（装置
１）の主電極に、電源（ファンクションジェネレータ、
アンプ（×１０００）、オシロスコープで構成した）か
ら電圧（直流１ｋＶ）を印加し、対向電極を回転（周速
度２３．６ｍｍ／秒）させた。次いで、インキ供給装置
から圧力１．５ｐｓｉで各インキをシリコン基板に供給
し、ノズルからのインキの吐出状態をマイクロスコープ
で観察した。この結果、最も粘度が低いインキ（試料
１）では、ノズル先端にメニスカスが形成された。しか
し、樹脂混合により粘度を高くしたインキ（試料２〜
６）では、ノズル先端にメニスカスが形成されなっか
た。このことは、高粘度のインキが電界に対して敏感に
なっていることが原因と考えられる。
【０４７１】（直描実験）微細パターン形成装置（装置
２）の主電極に、電源（ファンクションジェネレータ、
アンプ（×１０００）、オシロスコープで構成した）か
ら電圧（直流１ｋＶ）を印加し、シリコン基板を対向電
極（ＩＴＯを備えたガラス基板）に対して走査（速度２
００ｍｍ／秒）させた。次いで、インキ供給装置から圧
力１．５ｐｓｉでインキをシリコン基板に供給し、ノズ
ルからのインキの吐出させてストライプ形状のパターン
を直描した。この結果、インキ試料１〜インキ試料４ま
でのインキ（粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度イン
キ）では、線幅１０±１μｍの微細なストライプ形状パ
ターンの形成が可能であり、高粘度インキ（試料５〜試
料６）では、更に、線幅が２±０．５μｍまでの微細な
ストライプ形状パターンの形成は可能であった。
【０４７２】また、主電極へ印加する電圧を２ｋＶとし
た他は、上記と同様にしてパターン形成を行った。その
結果、インキ試料１〜インキ試料４までの低粘度インキ
では、ノズルから吐出するインキ幅はより広くなるが、
対向電極（パターン被形成体）上に形成されたストライ
プ形状のパターンの線幅は１２±１μｍであり、極めて
精度の高いものであった。これにより、主電極と対向電
極との間に形成される電界強度を変えることでインキ吐
出幅の制御が可能であることが確認された。
【０４７３】これに対して、主電極に電圧を印加するこ
となく、上記と同様にインキ供給装置から圧力１．５ｐ
ｓｉでインキ試料１〜インキ試料２までの低粘度インキ
をシリコン基板に供給したところ、ノズルからのインキ
吐出が不可能であった。そこで、インキ供給装置からの
インキ供給圧力を１２ｐｓｉまで引き上げたことろ、ノ
ズルからのインキ吐出幅が２０μｍ以上となり、ライン
が重なってストライプ形状のパターン形成ができなかっ
た。
【０４７４】［実施例III−２］微細パターン形成装置の製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。
【０４７５】次いで、珪素窒化物層上に感光性レジスト
（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１８）を塗布
し、所定のフォトマスクを介して露光、現像することに
より、レジストパターンを形成した。その後、このレジ
ストパターンをマスクとしてＲＩＥ( Reactive Ion Etc
hing)によるドライエッチングを行い、テーパー用開口
（１辺が７０μｍの正方形の開口）が１２０μｍのピッ
チで同一直線上に２３個形成されたパターンを形成し
た。また、裏面の珪素窒化物層上に感光性レジストを塗
布して、次の結晶異方性エッチングのマスクとした。
【０４７６】次に、上記の珪素窒化物層をマスクとし
て、シリコン基板面に結晶異方性エッチングを施す。こ
のエッチングは、７０〜８０℃に保った３３体積％水酸
化カリウム水溶液中に基板を約５０分間浸漬して行っ
た。これにより、テーパー用開口に露出しているシリコ
ン基板に、深さ５０μｍ、１辺がシリコン基板表面に対
して５５°をなすような逆四角錐形状の凹部が形成され
た。
【０４７７】次に、レジストパターンを除去し、シリコ
ン基板の両面にスパッタリング法によりアルミニウム薄
膜を０．２μｍの厚みで形成した。次いで、逆四角錐形
状の凹部が形成されていない面のアルミニウム薄膜上に
感光性レジスト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８
１８）を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現
像することにより、レジストパターンを形成した。その
後、このレジストパターンをマスクとしてアルミニウム
薄膜をアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッ
チングし、上記のレジストパターンを除去して、微細開
口（直径２０μｍの円形開口）が１２０μｍのピッチで
同一直線上に２３個形成された金属パターンを形成し
た。この微細開口の開口中心は、上記の逆四角錐形状の
凹部の開口中心（テーパー形状の頂点）とシリコン基板
を介して一致するようにした。
【０４７８】次に、金属パターンをマスクとしてシリコ
ン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively Coupled P
lasma - Reactive Ion Etching)エッチングによるディ
ープエッチングを行い、シリコン基板に微細孔（直径２
０μｍ）を穿設した。このディープエッチングでは、逆
四角錐形状の凹部内に形成されたアルミニウム薄膜がス
トッピング層の作用をなした。
【０４７９】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、逆
四角錐形状の凹部の壁面、および、貫通微細孔の壁面に
厚み５０００〜１００００Å程度の珪素酸化物層を形成
した。 （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０４８０】次に、珪素窒化物層を除去し、その後、逆
四角錐形状（テーパー形状）の凹部が形成されていない
シリコン基板の面側からＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductively C
oupled Plasma - Reactive Ion Etching)によるドライ
エッチングを行い、シリコン基板をエッチングして、貫
通微細孔内壁に形成されている珪素酸化物層が長さ１０
０μｍ露出したところでドライエッチングを停止した。
上述の工程により、シリコン基板のエッチング側に、シ
リコン基板の微細孔に連通した珪素酸化物からなるノズ
ルが形成された。
【０４８１】上述のようにノズルを形成したシリコン基
板のノズル形成面側から、実施例III−１と同様にし
て、プラズマＣＶＤ法により補強層を形成した。上述の
ようにして珪素酸化物からなる補強層を形成した後のノ
ズルは、先端部の開口直径２０μｍ、外側径３０μｍ、
先端部近傍の肉厚５．０μｍ、形成ピッチ１２０μｍで
あった。
【０４８２】次に、２００μｍピッチで同一線上に２３
個形成された微細孔を囲むように、シリコン基板の表面
にアルミニウム箔を加工した主電極を配設した。尚、こ
の主電極とシリコン基板との間には、絶縁のためのポリ
イミド層（厚み７０μｍ）を設けた。次に、フランジ部
と開口部の形成加工を行ったポリエーテルエーテルケト
ン樹脂製の支持部材を、エポキシ系接着剤によりシリコ
ン基板の表面側（微細孔穿設側）の周辺部に固着した。
次に、支持部材の開口部に樹脂製パイプのインキ流路を
接続し、この樹脂製パイプの他端をインキ供給装置（Ｅ
ＦＤ（株）製１５００ＸＬ）を接続した。
【０４８３】一方、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を表
面に備えたガラス基板（対向電極を兼ねるパターン被形
成体）を配置し、かつ、接地した。このガラス基板のＩ
ＴＯ電極表面からシリコン基板のノズル先端までの距離
を２５０μｍとし、ガラス基板に対して平行にシリコン
基板を走査可能とした。これにより、本発明の微細パタ
ーン形成装置を得た。
【０４８４】微細パターンの形成 実施例III−１と同様にして、６種のインキを調製し
た。次に、調製した各インキをインキ供給装置に充填
し、直描実験を行った。 （直描実験）微細パターン形成装置の主電極に、電源
（ファンクションジェネレータ、アンプ（×１００
０）、オシロスコープで構成した）から電圧（直流１ｋ
Ｖ）を印加し、シリコン基板を対向電極（ＩＴＯを備え
たガラス基板）に対して走査（速度２００ｍｍ／秒）さ
せた。次いで、インキ供給装置から圧力１．５ｐｓｉで
インキをシリコン基板に供給し、ノズルからのインキの
吐出させてストライプ形状のパターンを直描した。この
結果、インキ試料１〜インキ試料６までの各インキと
も、線幅３±１μｍの微細なストライプ形状パターンの
形成が可能であった。
【０４８５】また、主電極へ印加する電圧を２ｋＶとし
た他は、上記と同様にしてパターン形成を行った。その
結果、ノズルから吐出するインキ幅はより広くなるが、
対向電極（パターン被形成体）上に形成されたストライ
プ形状のパターンの線幅は５±１μｍであり、極めて精
度の高いものであった。これにより、主電極と対向電極
との間に形成される電界強度を変えることでインキ吐出
幅の制御が可能であることが確認された。
【０４８６】［実施例III−３］微細パターン形成装置の製造 表面をＲＣＡ洗浄したシリコン基板（直径３インチ、厚
み２００μｍ、片面研磨、結晶方位＜１００＞、線膨張
係数＝２．６×１０-6／Ｋ）を準備した。このシリコン
基板の全面に低圧ＣＶＤ法により珪素窒化物層を０．１
μｍの厚みで形成した。次いで、両面の珪素窒化物層上
にスパッタリング法によりアルミニウム薄膜を０．２μ
ｍの厚みで形成した。
【０４８７】次に、一方の面のアルミニウム薄膜上に感
光性レジスト（シプレイ（株）製Micro Posit Ｓ１８１
８）を塗布し、所定のフォトマスクを介して露光、現像
することにより、レジストパターンを形成した。その
後、このレジストパターンをマスクとしてアルミニウム
薄膜をアルミニウムエッチャント（混酸アルミ）でエッ
チングし、上記のレジストパターンを除去して、広幅開
口（直径５０μｍの円形開口）をもつ金属パターンを形
成した。さらに、上記の広幅開口を形成した面と反対側
のアルミニウム薄膜上に感光性レジスト（シプレイ
（株）製Micro PositＳ１８１８）を塗布し、所定のフ
ォトマスクを介して露光、現像することにより、レジス
トパターンを形成した。その後、このレジストパターン
をマスクとしてアルミニウム薄膜をアルミニウムエッチ
ャント（混酸アルミ）でエッチングし、上記のレジスト
パターンを除去して、微細開口（直径２０μｍの円形開
口）をもつ金属パターンを形成した。広幅開口の開口中
心と微細開口の開口中心とは、シリコン基板を介して一
致するようにした。
【０４８８】次に、上記の微細開口を有する金属パター
ンをマスクとしてシリコン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ
(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etchin
g)エッチングによるディープエッチングを行い、シリコ
ン基板に深さ１５０μｍの微細孔（直径２０μｍ）を穿
設した。
【０４８９】次に、上記の広幅開口を有する金属パター
ンをマスクとしてシリコン基板に対してＩＣＰ−ＲＩＥ
(Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etchin
g)エッチングによるディープエッチングを行い、上記の
微細孔が出現するまで約５０μｍの深さまで穿設した。
これにより、直径５０μｍの円形の広幅凹部が形成さ
れ、その底部の中心に微細孔の開口が位置した。
【０４９０】次いで、金属パターンを硫酸過水（硫酸：
過酸化水素水＝１：１）により剥離除去し、シリコン基
板を下記の条件で熱酸化炉内で酸化することにより、広
幅凹部の壁面、および、微細孔の壁面に露出しているシ
リコン基板上に、厚み５０００〜１００００Å程度の珪
素酸化物層を形成した。 （熱酸化条件） ・加熱温度 ： １１００℃ ・酸素ガス供給量 ： １Ｌ／分 ・加熱時間 ： 約５時間
【０４９１】次に、珪素窒化物層を除去し、その後、広
幅凹部が形成されていないシリコン基板の面側からＩＣ
Ｐ−ＲＩＥ(Inductively Coupled Plasma - Reactive I
on Etching)によるドライエッチングを行い、シリコン
基板をエッチングして、貫通微細孔内壁に形成されてい
る珪素酸化物層が長さ１００μｍ露出したところでドラ
イエッチングを停止した。
【０４９２】上述の工程により、シリコン基板のエッチ
ング側に、シリコン基板の微細孔に連通した珪素酸化物
からなるノズルが作製された。上述のようにノズルを形
成したシリコン基板のノズル形成面側から、実施例III
−１と同様にして、プラズマＣＶＤ法により補強層を形
成した。
【０４９３】上述のようにして珪素酸化物からなる補強
層を形成した後のノズルは、先端部の開口直径２０μ
ｍ、外側径３０μｍ、先端部近傍の肉厚５．０μｍ、形
成ピッチ１２０μｍであった。次に、２００μｍピッチ
で同一線上に２３個形成された微細孔を囲むように、シ
リコン基板の表面にアルミニウム箔を加工した主電極を
配設した。尚、この主電極とシリコン基板との間には、
絶縁のためのポリイミド層（厚み７０μｍ）を設けた。
【０４９４】次に、フランジ部と開口部の形成加工を行
ったポリエーテルエーテルケトン樹脂製の支持部材を、
エポキシ系接着剤によりシリコン基板の表面側（微細孔
穿設側）の周辺部に固着した。次に、支持部材の開口部
に樹脂製パイプのインキ流路を接続し、この樹脂製パイ
プの他端をインキ供給装置（ＥＦＤ（株）製１５００Ｘ
Ｌ）を接続した。一方、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）
を表面に備えたガラス基板（対向電極を兼ねるパターン
被形成体）を配置し、かつ、接地した。このガラス基板
のＩＴＯ電極表面からシリコン基板のノズル先端までの
距離を２５０μｍとし、ガラス基板に対して平行にシリ
コン基板を走査可能とした。これにより、本発明の微細
パターン形成装置を得た。
【０４９５】微細パターンの形成 実施例III−１と同様にして、６種のインキを調製し
た。次に、調製した各インキをインキ供給装置に充填
し、直描実験を行った。 （直描実験）微細パターン形成装置の主電極に、電源
（ファンクションジェネレータ、アンプ（×１００
０）、オシロスコープで構成した）から電圧（直流１ｋ
Ｖ）を印加し、シリコン基板を対向電極（ＩＴＯを備え
たガラス基板）に対して走査（速度２００ｍｍ／秒）さ
せた。次いで、インキ供給装置から圧力１．５ｐｓｉで
インキをシリコン基板に供給し、ノズルからのインキの
吐出させてストライプ形状のパターンを直描した。この
結果、インキ試料１〜インキ試料６までの各インキと
も、線幅３±１μｍの微細なストライプ形状パターンの
形成が可能であった。
【０４９６】また、主電極へ印加する電圧を２ｋＶとし
た他は、上記と同様にしてパターン形成を行った。その
結果、ノズルから吐出するインキ幅はより広くなるが、
対向電極（パターン被形成体）上に形成されたストライ
プ形状のパターンの線幅は５±１μｍであり、極めて精
度の高いものであった。これにより、主電極と対向電極
との間に形成される電界強度を変えることでインキ吐出
幅の制御が可能であることが確認された。
【０４９７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば微
細パターン形成装置は、シリコン基板裏面側の複数の微
細ノズルからインキをほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精
度で吐出させることができ、同時にシリコン基板の裏面
へのインキ付着が防止され、また、インキ供給量を変え
ることによって吐出量を任意に設定することが可能であ
るため、パターン被形成体上にインキを付着させて直接
描画することにより高精度のパターン形成を簡便かつ安
定して行うことができる。また、シリコン基板の表面お
よび側面に形成された珪素窒化物層は、高い電気絶縁性
をシリコン基板に付与し、さらに、微細ノズルがノズル
基部を備える場合、微細ノズルの機械強度が高く、外部
からの衝撃やインキ供給圧に対する耐久性が格段に向上
する。また、微細孔の微細ノズルと反対側の開口部をテ
ーパー形状あるいは多段形状の凹部とすることにより、
流路抵抗が低減され、より高粘度のインキを複数の微細
ノズルからほぼ均一の吐出幅で微量かつ高精度で吐出さ
せることができる。本発明の微細ノズルの製造方法で
は、シリコン基板に貫通微細孔を形成し、この貫通微細
孔の内壁面を含む露出面のみに選択的に珪素酸化物層を
形成し、この珪素酸化物層とシリコン基板とのドライエ
ッチングレートの差を利用して微細ノズルを形成するの
で、内径精度の高い微細ノズルの形成が容易であり、ま
た、特に、ディープエッチング時のマスク側をノズル先
端として利用することにより、複数の微細ノズルの開口
径がより均一なものとなる。また、詳述したように、本
発明によれば微細パターン形成装置は、微細ノズルが補
強層により機械的強度が高いものとされ、外部からの衝
撃やインキ供給圧に対し充分な耐久性をもち、シリコン
基板裏面側の複数の微細ノズルからインキを微量かつ高
精度で吐出させることができ、また、インキ供給量を変
えることによって吐出量を任意に設定することが可能で
ある。このため、パターン被形成体上にインキを付着さ
せて直接描画することにより高精度のパターン形成を簡
便かつ安定して行うことができる。さらに、撥水性層を
シリコン基板裏面側と補強層上に設けることにより、イ
ンキ付着防止が格段に向上する。また、微細孔の表面側
の開口部をテーパー形状あるいは多段形状の凹部とする
ことにより、インキの流路抵抗が低減され、より高粘度
のインキを複数の微細ノズルから微量かつ高精度で吐出
させることができる。また、詳述したように、本発明に
よれば微細パターン形成装置は、インキ吐出手段とし
て、主電極と対向電極間に形成される電界とインキ供給
圧とを併用するので、インキ供給圧力を低く設定してシ
リコン基板の微細孔からインキを微量かつ高精度で吐出
させることができ、インキ供給空間にインキがある場合
には、インキ供給圧がなく電界だけでもインキの吐出が
可能であり、また、主電極と対向電極間に形成される電
界強度を変えることによりインキ吐出幅の制御が可能で
あるので、微細孔の開口径を小さくすることなく、か
つ、インキ供給圧力を高くすることなくインキを微量か
つ高精度で吐出させることができ、さらに、微細孔の開
口部にノズルが設けられている場合には、シリコン基板
裏面へのインキの付着が防止される。また、微細孔の表
面側の開口部をテーパー形状あるいは多段形状の凹部と
することにより、インキの流路抵抗が低減され、より高
粘度のインキを複数の微細孔あるいはノズルから微量か
つ高精度で吐出させることができる。また、インキ供給
量を変えることによって吐出量を任意に設定することが
可能であるため、パターン被形成体上にインキを付着さ
せて直接描画することにより高精度のパターン形成を簡
便かつ安定して行うことができる。また、本発明の微細
パターン形成装置とパターン被形成体とを相対的に走査
させるパターン形成方法では、ストライプ状パターンま
たはドット状パターンを高い精度で形成でき、この走査
方向に沿って同列上に配列された複数の微細孔からイン
キを吐出することにより、１つの微細孔からのインキ吐
出量が少なくても、パターン形成速度を高めることがで
きる。さらに、本発明の微細パターン形成装置をパター
ン被形成体の所定位置に位置合わせして設置し、一定量
のインキを各微細孔から吐出するパターン形成方法で
は、所望のパターンを繰り返し簡便かつ高精度で形成す
ることができ、マトリックス形状のカラーフィルタやプ
リント配線板の導体パターン形成等に応用可能である。
また、インキ吐出幅を制御することにより種々の形状の
パターン形成をより高い精度で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の微細パターン形成装置の一実施形態を
示す概略断面図である。
【図２】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形態
を示す概略断面図である。
【図３】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形態
を示す概略断面図である。
【図４】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形態
を示す概略断面図である。
【図５】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形態
を示す概略断面図である。
【図６】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形態
を示す概略断面図である。
【図７】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形態
を示す概略断面図である。
【図８】図７に示される微細パターン形成装置の底面図
である。
【図９】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形態
を示す図であり、図９（Ａ）は概略断面図、図９（Ｂ）
は底面図である。
【図１０】図９に示される微細パターン形成装置の支持
部材のＡ−Ａ線矢視における横断面図である。
【図１１】図９に示される微細パターン形成装置の支持
部材のＢ−Ｂ線矢視における横断面図である。
【図１２】図９に示される微細パターン形成装置のイン
キ流路を示す斜視図である。
【図１３】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す平面図である。
【図１４】本発明の微細パターン形成装置を用いた微細
パターン形成の一例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の微細パターン形成装置を用いた微細
パターン形成の他の例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の微細ノズルの製造方法の一実施形態
を説明するための工程図である。
【図１７】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図１８】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図１９】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図２０】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図２１】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図２２】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図２３】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図２４】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図２５】本発明の微細ノズルの製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
【図２６】本発明の微細パターン形成装置の一実施形態
を示す概略断面図である。
【図２７】図２６に示される微細パターン形成装置の微
細ノズルの先端近傍の部分拡大断面図である。
【図２８】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図２９】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図３０】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図３１】図５に示される微細パターン形成装置の底面
図である。
【図３２】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す図であり、図３２（Ａ）は概略断面図、図３２
（Ｂ）は底面図である。
【図３３】図３２に示される微細パターン形成装置の支
持部材のＡ−Ａ線矢視における横断面図である。
【図３４】図３２に示される微細パターン形成装置の支
持部材のＢ−Ｂ線矢視における横断面図である。
【図３５】図３２に示される微細パターン形成装置のイ
ンキ流路を示す斜視図である。
【図３６】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す平面図である。
【図３７】本発明の微細パターン形成装置の製造例を説
明するための工程図である。
【図３８】本発明の微細パターン形成装置の製造例を説
明するための工程図である。
【図３９】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を説明するための工程図である。
【図４０】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を説明するための工程図である。
【図４１】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を説明するための工程図である。
【図４２】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を説明するための工程図である。
【図４３】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を説明するための工程図である。
【図４４】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を説明するための工程図である。
【図４５】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を説明するための工程図である。
【図４６】本発明の微細パターン形成装置を用いた微細
パターン形成の一例を示す斜視図である。
【図４７】本発明の微細パターン形成装置を用いた微細
パターン形成の他の例を示す斜視図である。
【図４８】本発明の微細パターン形成装置の一実施形態
を示す概略断面図である。
【図４９】シリコン基板の表面側に配設された主電極を
説明するための支持部材を取り除いた状態の平面図であ
る。
【図５０】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図５１】シリコン基板の裏面側に配設された枠形状の
主電極を説明するための背面図である。
【図５２】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図５３】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図５４】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図５５】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図５６】図５５に示される微細パターン形成装置の底
面図である。
【図５７】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す図であり、図５７（Ａ）は概略断面図、図５７
（Ｂ）は底面図である。
【図５８】図５７に示される微細パターン形成装置の支
持部材のＡ−Ａ線矢視における横断面図である。
【図５９】図５７に示される微細パターン形成装置の支
持部材のＢ−Ｂ線矢視における横断面図である。
【図６０】図７に示される微細パターン形成装置のイン
キ流路を示す斜視図である。
【図６１】本発明の微細パターン形成装置の他の実施形
態を示す平面図である。
【図６２】本発明の微細パターン形成装置の製造例を示
す工程図である。
【図６３】本発明の微細パターン形成装置の製造例を示
す工程図である。
【図６４】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を示す工程図である。
【図６５】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を示す工程図である。
【図６６】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を示す工程図である。
【図６７】本発明の微細パターン形成装置の他の製造例
を示す工程図である。
【図６８】本発明の微細パターン形成方法の一実施形態
を示す斜視図である。
【図６９】本発明の微細パターン形成方法の他の実施形
態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１′，１″，１１，１１′，１１″，２１，３１，
４１…微細パターン形成装置 ２，２′，２″，１２，１２′，１２″，２２，３２，
４２…シリコン基板 ３，１３，２３，３３，４３…微細孔 ３ａ，１３ａ，２３ａ，３３ａ…開口部 ３′ａ，１３′ａ…テーパー形状の凹部 ３″ａ，１３″ａ…多段形状の凹部（広幅凹部） ４，１４，２４，３４…珪素酸化物層 ５，１５，２５，３５…微細ノズル １５ａ，２５ａ，３５ａ…ノズル基部 １５ｂ，２５ｂ，３５ｂ…珪素酸化物内面層 １５ｃ，２５ｃ，３５ｃ…珪素酸化物端面層 ７，１７，２７，３７…保持部材 ８，１８，２８，３８…インキ流路 ９，１９，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３９ａ，３９ｂ，
３９ｃ…インキ供給装置 １０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１…微
細パターン形成装置 １０２，１１２，１２２，１３２，１４２，１５２…シ
リコン基板 １０３，１１３，１２３，１３３，１４３，１５３…微
細孔 １０３ａ，１１３ａ，１２３ａ，１３３ａ，１４３ａ，
１５３ａ…開口部 １１３′ａ…テーパー形状の凹部 １２３′ａ…多段形状の凹部（広幅凹部） １０４，１１４，１２４，１３４，１４４…珪素酸化物
層 １０５，１１５，１２５，１３５，１４５…微細ノズル １０５ａ，１１５ａ，１２５ａ，１３５ａ，１４５ａ…
ノズル先端面 １０５ｂ，１１５ｂ，１２５ｂ，１３５ｂ，１４５ｂ…
ノズル外側面 １０５ｃ，１１５ｃ，１２５ｃ，１３５ｃ，１４５ｃ…
ノズル内側面 １０６，１１６，１２６，１３６，１４６…補強層 １０７，１１７，１２７，１３７，１４７…保持部材 １０８，１１８，１２８，１３８，１４８…インキ流路 １０９，１１９，１２９，１３９ａ，１３９ｂ，１３９
ｃ，１４９ａ，１４９ｂ，１４９ｃ…インキ供給装置 ２０１，２１１，２２１，２３１，２４１，２５１，２
６１…微細パターン形成装置 ２０２，２１２，２２２，２３２，２４２，２５２，２
６２…シリコン基板 ２０３，２１３，２２３，２３３，２４３，２５３，２
６３…微細孔 ２０３ａ，２１３ａ，２２３ａ，２３３ａ，２４３ａ，
２５３ａ…開口部 ２０３ｂ，２１３ｂ，２２３ｂ，２３３ｂ，２４３ｂ，
２５３ｂ…開口部 ２２３′ａ…テーパー形状の凹部 ２３３′ａ…多段形状の凹部 ２０４，２１４，２２４，２３４，２４４，２５４…珪
素酸化物層 ２１５，２２５，２３５…ノズル ２０６，２１６，２２６，２３６、２４６ａ，２４６
ｂ，２４６ｃ，２５６ａ，２５６ｂ，２５６ｃ…主電極 ２０７，２１７，２２７，２３７，２４７，２５７…対
向電極 ２０８，２１８，２２８，２３８，２４８，２５８…保
持部材 ２０９，２１９，２２９，２３９，２４９，２５９…イ
ンキ流路 ２１０，２２０，２３０，２４０、２５０ａ，２５０
ｂ，２５０ｃ，２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃ…インキ
供給装置 Ｐ…パターン Ｓ…パターン被形成体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 1/26 Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ ４Ｆ０３３ Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ ４Ｆ０３４ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ 1/1345 ４Ｆ０４１ 1/1345 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｎ ５Ｆ０４６ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｚ (72)発明者 土屋 勝則 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF93 AG14 AG16 AP12 AP32 AP34 AP56 AQ02 2H048 BA47 BA64 BB02 2H091 FA02Y FC01 FC29 FD04 LA12 2H092 GA50 JB05 JB23 JB32 MA35 NA25 4D075 AA04 AA09 AA34 AA53 AA55 AA65 AC07 AC08 AC09 AC73 AC74 CA47 DA04 DA06 DB13 DB18 DB31 DC24 EA07 EA33 4F033 AA01 BA03 CA04 DA05 EA01 FA01 NA01 4F034 AA04 BA07 BB15 BB26 4F041 AA02 AA05 AB02 BA05 BA13 BA17 BA22 5F046 JA02

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリコン基板と、該シリコン基板の表面
    から裏面に貫通し壁面に珪素酸化物層を有する複数の微
    細孔と、該珪素酸化物層と一体的に前記微細孔の開口部
    からシリコン基板裏面側に突出する微細ノズルと、シリ
    コン基板の表面および側面に形成された珪素窒化物層
    と、前記シリコン基板の表面側に配設された支持部材
    と、前記シリコン基板表面側の前記微細孔の開口部にイ
    ンキを供給するためのインキ流路と、該インキ流路に接
    続されたインキ供給装置と、を備えることを特徴とする
    微細パターン形成装置。
  2. 【請求項２】 前記微細ノズルの開口径は１〜１００μ
    ｍの範囲内、かつ、バラツキは±１μｍ以下、前記微細
    ノズルの形成ピッチは２〜１０００μｍの範囲内である
    ことを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成装
    置。
  3. 【請求項３】 シリコン基板と、該シリコン基板の裏面
    から突出する複数の微細ノズルと、該微細ノズルの形成
    部位にてシリコン基板の表面から裏面に貫通し壁面に珪
    素酸化物層を有する複数の微細孔と、前記シリコン基板
    の表面側に配設された支持部材と、前記シリコン基板表
    面側の前記微細孔の開口部にインキを供給するためのイ
    ンキ流路と、該インキ流路に接続されたインキ供給装置
    とを備え、前記微細ノズルは、前記シリコン基板と一体
    的に形成されたノズル基部と、前記微細孔と連通したノ
    ズル基部の内壁面に設けられた珪素酸化物内面層と、前
    記ノズル基部の先端面を覆うように前記珪素酸化物内面
    層と一体的に形成された珪素酸化物端面層を有すること
    を特徴とする微細パターン形成装置。
  4. 【請求項４】 前記微細ノズルの開口径は１〜１００μ
    ｍの範囲内、かつ、バラツキは±１μｍ以下、前記微細
    ノズルの形成ピッチは４〜１０００μｍの範囲内である
    ことを特徴とする請求項３に記載の微細パターン形成装
    置。
  5. 【請求項５】 前記微細ノズルの突出長は、１０〜１５
    ０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至請
    求項４のいずれかに記載の微細パターン形成装置。
  6. 【請求項６】 前記シリコン基板表面側の前記微細孔の
    開口部は、シリコン基板表面側に広がったテーパー形状
    凹部であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のい
    ずれかに記載の微細パターン形成装置。
  7. 【請求項７】 前記シリコン基板表面側の前記微細孔の
    開口部は、シリコン基板表面側に広がった多段形状凹部
    であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれ
    かに記載の微細パターン形成装置。
  8. 【請求項８】 前記微細孔は２以上のグループ分けがな
    され、各微細孔グループごとに別個のインキ流路を備え
    ることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに
    記載の微細パターン形成装置。
  9. 【請求項９】 シリコン基板の一方の面から複数突出す
    る珪素酸化物からなる微細ノズルであって、前記シリコ
    ン基板を貫通し壁面に珪素酸化物層を有する微細孔と連
    通する微細ノズルの製造方法において、 全面に珪素窒化物層を形成したシリコン基板の一方の面
    の該珪素窒化物層上に複数の微細開口をもつ金属パター
    ンを形成する第１の工程、 前記金属パターンをマスクとしてディープエッチングに
    よりシリコン基板に貫通微細孔を形成する第２の工程、 前記金属パターンを除去し、シリコン基板の前記貫通微
    細孔内を酸化して珪素酸化物層を形成する第３の工程、 シリコン基板の一方の面からドライエッチングにより前
    記珪素窒化物層の一部とシリコン基板の一部を除去し
    て、前記珪素酸化物層を所定の長さ露出させて微細ノズ
    ルとする第４の工程、を有することを特徴とする微細ノ
    ズルの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記第４の工程において、前記金属パ
    ターンを除去した面からエッチングを行うことを特徴と
    する請求項９に記載の微細ノズルの製造方法。
  11. 【請求項１１】 シリコン基板の一方の面から複数突出
    する微細ノズルであって、シリコン基板と一体的に形成
    されたノズル基部と、該ノズル基部の先端面を覆う珪素
    酸化物端面層を有し、該ノズル基部はシリコン基板を貫
    通し壁面に珪素酸化物層を有する微細孔と連通し、か
    つ、内壁面に珪素酸化物内面層を有する微細ノズルの製
    造方法において、 全面に珪素窒化物層を形成したシリコン基板の一方の面
    の該珪素窒化物層をパターニングして複数の小開口をも
    つパターンを形成する第１の工程、 前記珪素窒化物層のパターンを覆うように金属薄膜を形
    成し、該金属薄膜をパターニングして前記小開口内に位
    置する微細開口をもつ金属パターンを形成する第２の工
    程、 前記金属パターンをマスクとしてディープエッチングに
    よりシリコン基板に貫通微細孔を形成する第３の工程、 前記金属パターンを除去し、シリコン基板の前記貫通微
    細孔内の部位と前記小開口内に露出する部位とを酸化し
    て珪素酸化物層を形成する第４の工程、 前記珪素窒化物層を除去し、珪素酸化物層が形成された
    面側から該珪素酸化物層をマスクとしてドライエッチン
    グによりシリコン基板の一部を除去して所定の長さのノ
    ズル基部を形成することにより微細ノズルとする第５の
    工程、を有することを特徴とする微細ノズルの製造方
    法。
  12. 【請求項１２】 シリコン基板の一方の面から複数突出
    する珪素酸化物からなる微細ノズルであって、前記シリ
    コン基板を貫通し壁面に珪素酸化物層を有する微細孔と
    連通する微細ノズルの製造方法において、 全面に珪素窒化物層を形成した表面結晶方位＜１００＞
    のシリコン基板の一方の面側の該珪素窒化物層をパター
    ニングして複数のテーパー用開口をもつパターンを形成
    する第１の工程、 前記珪素窒化物層をマスクとして、シリコン基板の表面
    に結晶異方性エッチングを施してテーパー状凹部を形成
    する第２の工程、 シリコン基板の両面に金属薄膜を形成し、テーパー状凹
    部が形成されていないシリコン基板面の金属薄膜をパタ
    ーニングして、開口中心がシリコン基板を介して前記テ
    ーパー状凹部の中心とほぼ一致するような微細開口をも
    つ金属パターンを形成する第３の工程、 前記金属パターンと前記金属薄膜をマスクとしてディー
    プエッチングによりシリコン基板に貫通微細孔を形成す
    る第４の工程、 前記金属パターンおよび前記金属薄膜を除去し、シリコ
    ン基板の前記貫通微細孔内の部位と前記テーパー状凹部
    内に露出する部位を酸化して珪素酸化物層を形成する第
    ５の工程、 テーパー状凹部が形成されていないシリコン基板面側か
    らドライエッチングにより前記珪素窒化物層の一部とシ
    リコン基板の一部を除去して、前記珪素酸化物層を所定
    の長さ露出させて微細ノズルとする第６の工程、を有す
    ることを特徴とする微細ノズルの製造方法。
  13. 【請求項１３】 シリコン基板の一方の面から複数突出
    する微細ノズルであって、シリコン基板と一体的に形成
    されたノズル基部と、該ノズル基部の先端面を覆う珪素
    酸化物端面層を有し、該ノズル基部はシリコン基板を貫
    通し壁面に珪素酸化物層を有する微細孔と連通し、か
    つ、内壁面に珪素酸化物内面層を有する微細ノズルの製
    造方法において、 全面に珪素窒化物層を形成した表面結晶方位＜１００＞
    のシリコン基板の一方の面側の該珪素窒化物層をパター
    ニングして複数のテーパー用開口をもつパターンを形成
    する第１の工程、 前記珪素窒化物層をマスクとして、シリコン基板の表面
    に結晶異方性エッチングを施してテーパー状凹部を形成
    する第２の工程、 テーパー状凹部が形成されていないシリコン基板面側の
    珪素窒化物層をパターニングして、開口中心がシリコン
    基板を介して前記テーパー状凹部の中心とほぼ一致する
    ような小開口をもつパターンを形成する第３の工程、 シリコン基板の両面に金属薄膜を形成し、テーパー状凹
    部が形成されていないシリコン基板面側の金属薄膜をパ
    ターニングして、前記小開口内に位置する微細開口をも
    つ金属パターンを形成する第４の工程、 前記金属パターンと前記金属薄膜をマスクとしてディー
    プエッチングによりシリコン基板に貫通微細孔を形成す
    る第５の工程、 前記金属パターンおよび前記金属薄膜を除去し、シリコ
    ン基板の前記貫通微細孔内の部位と前記小開口内に露出
    する部位と前記テーパー状凹部内に露出する部位を酸化
    して珪素酸化物層を形成する第６の工程、 前記珪素窒化物層を除去し、テーパー状凹部が形成され
    ていないシリコン基板面側から該珪素酸化物層をマスク
    としてドライエッチングによりシリコン基板の一部を除
    去して所定の長さのノズル基部を形成することにより微
    細ノズルとする第７の工程、を有することを特徴とする
    微細ノズルの製造方法。
  14. 【請求項１４】 シリコン基板の一方の面から複数突出
    する珪素酸化物からなる微細ノズルであって、前記シリ
    コン基板を貫通し壁面に珪素酸化物層を有する微細孔と
    連通する微細ノズルの製造方法において、 全面に珪素窒化物層を形成したシリコン基板の一方の面
    の該珪素窒化物層上に複数の微細開口をもつ金属パター
    ンを形成し、他方の面の該珪素窒化物層上に、開口中心
    がシリコン基板を介して前記微細開口の中心とほぼ一致
    するような広幅開口をもつ金属パターンを形成する第１
    の工程、 前記微細開口をもつ金属パターンをマスクとしてディー
    プエッチングによりシリコン基板に所定の深さで微細孔
    を穿設する第２の工程、 前記広幅開口をもつ金属パターンをマスクとしてディー
    プエッチングによりシリコン基板に広幅凹部を、該広幅
    凹部内に前記微細孔の開口部が露出するように形成し
    て、多段形状の凹部を形成する第３の工程、 前記金属パターンを除去し、シリコン基板の前記微細孔
    内の部位と前記広幅凹部内に露出する部位を酸化して珪
    素酸化物層を形成する第４の工程、 広幅凹部が形成されていないシリコン基板面からドライ
    エッチングにより前記珪素窒化物層の一部とシリコン基
    板の一部を除去して、前記珪素酸化物層を所定の長さ露
    出させて微細ノズルとする第５の工程、を有することを
    特徴とする微細ノズルの製造方法。
  15. 【請求項１５】 シリコン基板の一方の面から複数突出
    する微細ノズルであって、シリコン基板と一体的に形成
    されたノズル基部と、該ノズル基部の先端面を覆う珪素
    酸化物端面層を有し、該ノズル基部はシリコン基板を貫
    通し壁面に珪素酸化物層を有する微細孔と連通し、か
    つ、内壁面に珪素酸化物内面層を有する微細ノズルの製
    造方法において、 全面に珪素窒化物層を形成したシリコン基板の一方の面
    の該珪素窒化物層をパターニングして複数の小開口をも
    つパターンを形成する第１の工程、 前記珪素窒化物層のパターンを覆うように金属薄膜を形
    成し、次に該金属薄膜をパターニングして前記小開口内
    に位置する微細開口をもつ金属パターンを形成するとと
    もに、他方の面の金属薄膜をパターニングして、開口中
    心がシリコン基板を介して前記微細開口の中心とほぼ一
    致するような広幅開口をもつ金属パターンを形成する第
    ２の工程、 前記微細開口をもつ金属パターンをマスクとしてディー
    プエッチングによりシリコン基板に所定の深さで微細孔
    を穿設する第３の工程、 前記広幅開口をもつ金属パターンをマスクとしてディー
    プエッチングによりシリコン基板に広幅凹部を、該広幅
    凹部内に前記微細孔の開口部が露出するように形成し
    て、多段形状の凹部を形成する第４の工程、 前記金属パターンを除去し、シリコン基板の前記微細孔
    内の部位と前記広幅凹部内に露出する部位と前記小開口
    内に露出する部位とを酸化して珪素酸化物層を形成する
    第５の工程、 前記珪素窒化物層を除去し、広幅凹部が形成されていな
    いシリコン基板面から該珪素酸化物層をマスクとしてド
    ライエッチングによりシリコン基板の一部を除去して所
    定の長さのノズル基部を形成することにより微細ノズル
    とする第６の工程、を有することを特徴とする微細ノズ
    ルの製造方法。
  16. 【請求項１６】 シリコン基板と、該シリコン基板の表
    面から裏面に貫通し壁面に珪素酸化物層を有する複数の
    微細孔と、該珪素酸化物層と一体的に前記微細孔の開口
    部からシリコン基板裏面側に突出する微細ノズルと、該
    微細ノズルの少なくとも先端面および外側面に設けられ
    た補強層と、前記シリコン基板の表面側に配設された支
    持部材と、前記シリコン基板表面側の前記微細孔の開口
    部にインキを供給するためのインキ流路と、該インキ流
    路に接続されたインキ供給装置と、を備えることを特徴
    とする微細パターン形成装置。
  17. 【請求項１７】 前記補強層の厚みは、前記微細ノズル
    の厚みの２倍以上であることを特徴とする請求項１６に
    記載の微細パターン形成装置。
  18. 【請求項１８】 前記補強層は、珪素酸化物およびリン
    珪素ガラスのいずれかにより形成されたものであること
    を特徴とする請求項１７に記載の微細パターン形成装
    置。
  19. 【請求項１９】 前記微細ノズルは、開口径が１〜１０
    ０μｍの範囲内、形成ピッチが４〜１０００μｍの範囲
    内であることを特徴とする請求項１６乃至請求項１８の
    いずれかに記載の微細パターン形成装置。
  20. 【請求項２０】 前記微細ノズルは、突出長が１０〜４
    ００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１６乃
    至請求項１９のいずれかに記載の微細パターン形成装
    置。
  21. 【請求項２１】 前記シリコン基板表面側の前記微細孔
    の開口部は、シリコン基板表面側に広がったテーパー形
    状凹部であることを特徴とする請求項１６乃至請求項２
    ０のいずれかに記載の微細パターン形成装置。
  22. 【請求項２２】 前記シリコン基板表面側の前記微細孔
    の開口部は、シリコン基板表面側に広がった多段形状凹
    部であることを特徴とする請求項１６乃至請求項２０の
    いずれかに記載の微細パターン形成装置。
  23. 【請求項２３】 前記微細孔は２以上のグループ分けが
    なされ、各微細孔グループごとに別個のインキ流路を備
    えることを特徴とする請求項１６乃至請求項２２のいず
    れかに記載の微細パターン形成装置。
  24. 【請求項２４】 少なくとも前記微細ノズルの外側面に
    形成された前記補強層と、前記シリコン基板裏面側と
    に、撥水性層を備えることを特徴とする請求項１６乃至
    請求項２３のいずれかに記載の微細パターン形成装置。
  25. 【請求項２５】 前記撥水性層は、フルオロカーボンで
    形成されたものであることを特徴とする請求項２４に記
    載の微細パターン形成装置。
  26. 【請求項２６】 シリコン基板と、該シリコン基板の表
    面から裏面に貫通するように設けられた複数の微細孔
    と、前記シリコン基板の表面側に配設された主電極と、
    前記シリコン基板の裏面側に所定の間隔を設けて配置さ
    れた対向電極と、前記シリコン基板の表面側に配設され
    た支持部材と、前記シリコン基板表面側の前記微細孔の
    開口部にインキを供給するためのインキ流路と、該イン
    キ流路に接続されたインキ供給装置と、を備えることを
    特徴とする微細パターン形成装置。
  27. 【請求項２７】 前記シリコン基板裏面側の前記微細孔
    の開口部にノズルが突設されていることを特徴とする請
    求項２６に記載の微細パターン形成装置。
  28. 【請求項２８】 前記微細孔の壁面は珪素酸化物層を有
    し、前記ノズルは珪素酸化物からなることを特徴とする
    請求項２７に記載の微細パターン形成装置。
  29. 【請求項２９】 前記対向電極は、ドラム形状および平
    板形状のいずれかであることを特徴とする請求項２６乃
    至請求項２８のいずれかに記載の微細パターン形成装
    置。
  30. 【請求項３０】 前記微細孔の開口径は、１〜１００μ
    ｍの範囲内、前記微細孔の形成ピッチは２〜１０００μ
    ｍの範囲内であることを特徴とする請求項２６乃至請求
    項２９のいずれかに記載の微細パターン形成装置。
  31. 【請求項３１】 前記ノズルの突出長は、１０〜４００
    μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項２７乃至請
    求項３０のいずれかに記載の微細パターン形成装置。
  32. 【請求項３２】前記シリコン基板表面側の前記微細孔の
    開口部は、シリコン基板表面側に広がったテーパー形状
    凹部であることを特徴とする請求項２６乃至請求項３１
    のいずれかに記載の微細パターン形成装置。
  33. 【請求項３３】前記シリコン基板表面側の前記微細孔の
    開口部は、シリコン基板表面側に広がった多段形状凹部
    であることを特徴とする請求項２６乃至請求項３１のい
    ずれかに記載の微細パターン形成装置。
  34. 【請求項３４】 前記微細孔は２以上のグループ分けが
    なされ、各微細孔グループごとに別個のインキ流路を備
    えることを特徴とする請求項２６乃至請求項３３のいず
    れかに記載の微細パターン形成装置。
  35. 【請求項３５】 各微細孔グループごとに別個の主電極
    を備えることを特徴とする請求項３４に記載の微細パタ
    ーン形成装置。
  36. 【請求項３６】 請求項２６乃至請求項３５のいずれか
    に記載の微細パターン形成装置とパターン被形成体とを
    相対的に所定方向に走査させながら、微細パターン形成
    装置の主電極に電圧を印加した状態で、インキ流路から
    低圧力で供給されたインキを各微細孔を介して前記パタ
    ーン被形成体上に連続的または間欠的に吐出させること
    により、ストライプ状パターンまたはドット状パターン
    を形成することを特徴とする微細パターンの形成方法。
  37. 【請求項３７】 パターンの各構成ストライプを、前記
    走査方向に沿って同じ列上に配設された複数の微細孔か
    らインキを供給して形成することを特徴とする請求項３
    ６に記載の微細パターンの形成方法。
  38. 【請求項３８】 請求項２６乃至請求項３５のいずれか
    に記載の微細パターン形成装置をパターン被形成体の所
    定位置に配置し、微細パターン形成装置の主電極に電圧
    を印加した状態で、インキ流路から低圧力で供給された
    一定量のインキを各微細孔を介して前記パターン被形成
    体上に吐出させることによりパターンを形成することを
    特徴とする微細パターンの形成方法。
  39. 【請求項３９】 主電極に印加する電圧を調整して、イ
    ンキ吐出幅および吐出量を制御することを特徴とする請
    求項３６乃至請求項３８のいずれかに記載の微細パター
    ンの形成方法。
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