JP6353135B1 - Manufacturing method of quartz glass nozzle plate - Google Patents
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Abstract
【課題】マイクロサイズの吐出穴の穴断面及び長さの精度が高く、供給穴の形状の自由度が高いノズル穴を石英ガラス基板に形成できるようにする。【解決手段】供給穴を加工するための所定厚の石英ガラス基板１ＡにＣＯ２レーザー加工で供給穴２となる穴を貫通加工し、供給穴の貫通穴加工された石英ガラス基板１Ａの供給側面の反対面を研磨し、その面に吐出穴３を形成する石英ガラス基板１Ｂを熱により接合して一体化する。一体化した石英ガラス基板１の吐出穴を加工する面厚みを、所望のノズル長さとなるように研磨することによってノズルの長さを高い精度で製作できるようにした。吐出穴加工部の研磨終点をモニターするための厚みの測定は、ＯＣＴ法（オプテカルコヒーレントトモグラフィ）等の光干渉を利用してサブミクロンの精度で測定し、研磨量を調整することでミクロンレベルの精度でノズル長さを決めることができる。【選択図】図１A nozzle hole is provided in a quartz glass substrate which has a high precision in the cross section and length of a micro-size discharge hole and a high degree of freedom in the shape of a supply hole. SOLUTION: A quartz glass substrate 1A having a predetermined thickness for processing a supply hole is subjected to a through hole for a supply hole 2 by CO2 laser processing, and the supply side surface of the quartz glass substrate 1A processed through the supply hole is processed. The opposite surface is polished, and the quartz glass substrate 1B on which the discharge holes 3 are formed is joined by heat to be integrated. By polishing the surface thickness for processing the discharge holes of the integrated quartz glass substrate 1 to a desired nozzle length, the nozzle length can be manufactured with high accuracy. Thickness measurement for monitoring the polishing end point of the discharge hole machining part is measured with submicron accuracy using optical interference such as OCT method (optical coherent tomography) and the amount of polishing is adjusted by adjusting the polishing amount. The nozzle length can be determined with level accuracy. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、石英ガラスノズルプレートの製造方法に関し、更に詳しくは、インクジェットプリンタや細胞生物学やゲノム生物学で使用される細胞ソータ(セルソーター)のノズル部品等に使用される微細な形状のノズルが形成された石英ガラスノズルプレートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a quartz glass nozzle plate. More specifically, the present invention relates to a nozzle having a fine shape used for an inkjet printer, a nozzle part of a cell sorter (cell sorter) used in cell biology and genomic biology, and the like. The present invention relates to a method of manufacturing a formed quartz glass nozzle plate.
マイクロサイズの吐出穴が形成された石英ガラスノズルプレートは、インクジェットプリンタのインク吐出部品、バイオ用途の細胞ソータのノズル部品、或いはマイクロバブル発生用部品等へと用途の拡大が進んでいる。
インクジェットプリンタの静電吸引方式においては、ノズルプレートの材質は、電気絶縁性材料であって、かつ、微細な高精度加工が可能なことが要求され、バイオソータのノズル部品においては、光透過性、及び耐薬品性が要求され、そして、マイクロバブル発生部品においては、微細加工が可能であり、加えて超音波の伝播特性に優れていることが要求されることなどから、それぞれの用途で石英ガラスが有力な材料となっている。
Quartz glass nozzle plates with micro-sized ejection holes are expanding their applications to ink ejection parts for inkjet printers, nozzle parts for cell sorters for bio-use, or parts for generating microbubbles.
In the electrostatic suction system of an ink jet printer, the material of the nozzle plate is an electrically insulating material, and is required to be capable of fine high-precision processing. In addition, the microbubble generation parts are required to be finely processed and, in addition, have excellent ultrasonic wave propagation characteristics. Is a powerful material.
ノズル穴の形状、寸法は、吐出される液体、あるいは、ガスの必要とされる特性に応じて微量な領域で制御し、かつ、安定的に対応する必要があり、穴形状の自由度及び安定性、穴寸法、及び穴長さには高い精度が求められる。
静電吸引駆動のインクジェットプリンタ用ノズルプレートの製造方法の例として、特許文献１（特開２００７−１５２８７１号公報）に示される方法がある。これは、ガラス基板の第１面にフォトリソグラフィパターニングとドライエッチング加工により小径の吐出穴を止め穴として形成した後、第１面の反対の第２面にフォトリソグラフィパターニングとサンドブラスト加工、あるいは、サンドブラスト加工のみにより吐出穴より大径の供給穴を形成して吐出穴に貫通させてノズルを形成する製造方法である。
The shape and dimensions of the nozzle hole must be controlled in a very small area according to the required characteristics of the liquid or gas to be discharged, and must be dealt with in a stable manner. High accuracy is required for the performance, hole size, and hole length.
As an example of a method of manufacturing a nozzle plate for an electrostatic suction-driven inkjet printer, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-152871. This is because a small-diameter discharge hole is formed as a stop hole on the first surface of the glass substrate by photolithography patterning and dry etching, and then photolithography patterning and sandblasting or sandblasting is performed on the second surface opposite to the first surface. In this manufacturing method, the nozzle is formed by forming a supply hole having a diameter larger than that of the discharge hole only by processing and penetrating the discharge hole.
この従来の石英ガラスノズルプレートの形成方法においては、石英ガラス基板の第１面に形成する吐出穴を形成するドライエッチングでは、止め穴を形成するものであるため、形成した穴の底面形状が平坦とならず歪んでしまい易く、また、表面から底面まで同一径でエッチングすることが難しく、表面の穴径に対して底面の穴径が異なる穴となる。したがって、吐出穴を同一径のストレートな穴にするためには第２面から加工する供給穴の形成において、ドライエッチングで形成した吐出穴底部の歪んだ部分を除去する必要があり、吐出穴形成のためのドライエッチング量は、必要とされるストレート部の長さに穴底の歪部を加えた深さまで加工しなければならす、エッチング量が増加してコストがかかるものとなっていた。 In this conventional method for forming a quartz glass nozzle plate, since the dry etching for forming the discharge hole formed on the first surface of the quartz glass substrate forms a stop hole, the bottom shape of the formed hole is flat. However, it is difficult to etch with the same diameter from the surface to the bottom surface, and the hole diameter on the bottom surface is different from the hole diameter on the surface. Therefore, in order to make the discharge hole a straight hole of the same diameter, it is necessary to remove the distorted portion of the bottom of the discharge hole formed by dry etching in the formation of the supply hole processed from the second surface. The amount of dry etching required for processing must be processed to a depth obtained by adding the strained portion at the bottom of the hole to the required length of the straight portion, which increases the amount of etching and is costly.
また、吐出穴のストレート部の長さ（穴の深さ）精度は、第２面から加工されるサンドブラスト、あるいは、ドライエッチングの加工深さに依存するため、加工面内のばらつきが生じていた。更に、微細穴の加工深さを高精度で測定することが困難なことから数ミクロン以下の精度を得ることは難しいものであった。 Moreover, since the accuracy of the length (hole depth) of the straight portion of the discharge hole depends on the sand blast processed from the second surface or the processing depth of dry etching, variations in the processed surface occurred. . Furthermore, since it is difficult to measure the processing depth of the fine hole with high accuracy, it is difficult to obtain accuracy of several microns or less.
第１面の吐出穴と第２面の供給穴の加工順番を反対にした場合は、吐出穴加工での穴底部の歪んだ部分の発生の問題は無くなるが、吐出穴のストレート部の長さ精度は、前出のサンドブラスト加工精度に依存することになるため、必要とする精度で加工することが困難であった。 When the processing order of the discharge holes on the first surface and the supply holes on the second surface is reversed, the problem of generating a distorted portion at the bottom of the discharge hole is eliminated, but the length of the straight portion of the discharge hole Since the accuracy depends on the above-mentioned sandblasting accuracy, it is difficult to process with the required accuracy.
特許文献２（特許第５５１９２６３号公報）にはサンドブラストを使わず、エッチングのみでノズル形状を形成する方法が記載されている。この方法によれば、供給穴をテーパー状に加工することは可能であるが、エッチングによる穴形成工程のためマスキングを形成する必要があり、製造工程が複雑となる。更に、吐出穴長が長くなると、各穴のエッチング状態によって穴の長さを一定にすることが困難であるため形成された吐出穴の長さにバラツキが生じ易く、加えて、加工に長時間を要し、製造コストの増大を招くことになる。 Patent Document 2 (Japanese Patent No. 5519263) describes a method of forming a nozzle shape only by etching without using sandblasting. According to this method, it is possible to process the supply hole into a tapered shape, but it is necessary to form a mask for the hole forming process by etching, and the manufacturing process becomes complicated. Furthermore, if the discharge hole length becomes long, it is difficult to make the hole length constant depending on the etching state of each hole, so that the length of the formed discharge hole tends to vary, and in addition, the processing takes a long time. This increases the manufacturing cost.
本発明は、マイクロサイズの吐出穴の穴断面及び長さを高精度で、かつ、供給穴の形状の自由度が高いノズル穴を石英ガラス基板に形成できるようにすることを課題とするものである。 It is an object of the present invention to make it possible to form a nozzle hole in a quartz glass substrate with a high accuracy in the cross section and length of a micro-size discharge hole and a high degree of freedom in the shape of a supply hole. is there.
供給穴用石英ガラス基板１Ａにレーザー加工によって供給穴を貫通加工し、この供給穴用石英ガラス基板１Ａの一面を研磨し、この研磨面に吐出穴用石英ガラス基板１Ｂを接合して一体化し、吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの厚みをノズル長さに等しくなるように調整し、吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの底面から供給穴にドライエッチングで吐出穴を連通させてノズルを形成する石英ガラスノズルプレートの製造方法である。
また、供給穴用石英ガラス基板１Ａを２枚使用し、一枚目にはストレート穴を形成し、二枚目にはテーパー穴を形成することによって複雑な形状の供給穴を高精度で製作できるようにしたものである。
供給穴用石英ガラス基板１Ａの枚数は２枚に限定されるものでなく、要求される穴形状に応じて石英ガラス基板の枚数を決定する。
Supply hole quartz glass substrate 1A is laser-processed to feed holes, and one surface of this supply hole quartz glass substrate 1A is polished, and discharge hole quartz glass substrate 1B is joined and integrated with this polished surface, A quartz glass nozzle that adjusts the thickness of the discharge hole quartz glass substrate 1B to be equal to the nozzle length and connects the discharge hole from the bottom surface of the discharge hole quartz glass substrate 1B to the supply hole by dry etching to form a nozzle. It is a manufacturing method of a plate.
Further, by using two quartz glass substrates 1A for supply holes, a straight hole is formed on the first sheet, and a tapered hole is formed on the second sheet, so that a complicated-shaped supply hole can be manufactured with high accuracy. It is what I did.
The number of quartz glass substrates 1A for supply holes is not limited to two, and the number of quartz glass substrates is determined according to the required hole shape.
供給穴形成手段がレーザー加工であり、レーザー加工装置の多軸制御と照射条件によって供給穴形状に大きな自由度が得られ、ストレート、テーパー、逆テーパー、コーン形状、レーザー光入射面が楕円形状であって出射面が円形状等の複雑な形状を簡便に製作することができる。
供給穴の形成において、複数枚の石英ガラス基板にレーザー加工で供給穴を形成してそれらを接合することによって複雑な形状の供給穴を製作することができる。
The supply hole forming means is laser processing, and a large degree of freedom is obtained in the shape of the supply hole by the multi-axis control and irradiation conditions of the laser processing device, straight, tapered, reverse taper, cone shape, laser light incident surface is elliptical shape Thus, a complicated shape such as a circular emission surface can be easily produced.
In forming the supply hole, a supply hole having a complicated shape can be manufactured by forming a supply hole in a plurality of quartz glass substrates by laser processing and joining them.
石英ガラス基板、レーザー穴加工、石英ガラス基板接合、研磨加工、フォトリソグラフィー・ドライエッチング技術の組合せに加え、加工手順と各加工手段の特性を活用することにより複雑な供給穴形状を簡便に製作することができる。
ノズルとなる吐出穴３を形成する前段階において、供給穴２を形成した供給穴用石英ガラス基板１Ａに接合した吐出穴用石英ガラス基板１Ｂを研磨することによる吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの厚さの制御によってノズル長を高精度で希望の長さにすることができ、石英ガラスノズルプレートを低コストで製造することができる。
In addition to the combination of quartz glass substrate, laser hole processing, quartz glass substrate bonding, polishing processing, photolithography / dry etching technology, complex supply hole shapes can be easily manufactured by utilizing the processing procedure and the characteristics of each processing means. be able to.
Prior to the formation of the discharge holes 3 serving as nozzles, the thickness of the quartz glass substrate 1B for discharge holes by polishing the quartz glass substrate 1B for discharge holes joined to the quartz glass substrate 1A for supply holes in which the supply holes 2 are formed. By controlling the length, the nozzle length can be set to a desired length with high accuracy, and a quartz glass nozzle plate can be manufactured at low cost.
図面に基づいて本発明の石英ガラスノズルプレートの製造方法を説明する。
＜実施例＞
φ１００×ｔ０．７ｍｍの鏡面研磨された石英ガラス基板をそれぞれ供給穴用石英ガラス基板１Ａと吐出穴用石英ガラス基板１Ｂとして使用した。
図１（１）に示すように、供給穴用石英ガラス基板１ＡにＣＯ２ガスレーザー加工によって図２（１）に穴の平面配列を示すように、φ１００μｍ、穴間隔１ｍｍ、１列８個を、列間隔５ｍｍで５列の貫通供給穴２を形成した。
また、後工程の吐出穴形成時のリソグラフィでの位置合せマークとしてφ１００μｍの貫通穴Ｍを供給穴用石英ガラス基板１Ａの供給穴加工範囲外に基板中心に対して対称となる位置２か所に加工した。
なお、図１は製造工程の説明を目的とするものなので、供給穴及び吐出穴の数は概略的に示しており、図２とは対応していない。
A method for producing a quartz glass nozzle plate of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Example>
A quartz glass substrate having a polished surface of φ100 × t0.7 mm was used as a quartz glass substrate 1A for supply holes and a quartz glass substrate 1B for discharge holes, respectively.
As shown in FIG. 1 (1), a quartz glass substrate 1A for supply holes is subjected to CO 2 gas laser processing so that a plane arrangement of holes is shown in FIG. 2 (1). 5 rows of through supply holes 2 were formed with a row spacing of 5 mm.
Further, through holes M having a diameter of 100 μm are positioned at two positions that are symmetric with respect to the center of the substrate outside the supply hole processing range of the quartz glass substrate 1A for supply holes as alignment marks in lithography when forming discharge holes in the subsequent process. processed.
In addition, since FIG. 1 aims at description of a manufacturing process, the number of supply holes and discharge holes is shown schematically, and does not correspond to FIG.
供給穴を加工した石英ガラス基板１Ａは、ＣＯ２ガスレーザー加工で生じる加工部近傍の熱歪除去のため熱アニール処理した。
さらに、ＣＯ２ガスレーザー加工による貫通穴回りには数ミクロンから数１０ミクロンの盛り上がりや石英ガラス蒸気の凝集固着による凸凹が表面に生じているのでそれらを除去して平坦面とするため、片面平面研磨によって約２０μｍ研磨した。
The quartz glass substrate 1A in which the supply holes were processed was subjected to a thermal annealing treatment to remove thermal strain in the vicinity of the processed portion generated by CO 2 gas laser processing.
In addition, swells of several microns to several tens of microns and irregularities due to agglomeration and fixation of quartz glass vapor are generated on the surface around the through-holes formed by CO 2 gas laser processing. About 20 μm was polished by polishing.
供給穴用石英ガラス基板１Ａと、吐出穴用石英ガラス基板１Ｂを、洗浄液と超音波洗浄機により洗浄し、ＩＰＡ蒸気乾燥した後、接合面を重ね合せてオプティカルコンタクトした。接合時の各石英ガラス基板１Ａ、１Ｂの位置合せは、吐出穴用石英ガラス基板１Ｂはパターンの無い平面研磨板のため、精密な位置合せは必要性はなく、石英ガラス基板１Ａ、１Ｂ同士の外形が概ね一致する程度でよく、ガイドピンに突き当てで位置合せし、オプティカルコンタクトした石英ガラス基板１Ａ、１Ｂを８００〜１３００℃で熱処理して接合界面を消滅させて十分な接合力が得られるようにして一体化した。 The quartz glass substrate 1A for supply holes and the quartz glass substrate 1B for discharge holes were cleaned with a cleaning solution and an ultrasonic cleaning machine, dried with IPA vapor, and then bonded to each other to make optical contact. The quartz glass substrates 1A and 1B are aligned at the time of bonding because the quartz glass substrate 1B for discharge holes is a flat polishing plate without a pattern, so there is no need for precise alignment. It is sufficient that the outer shapes substantially coincide with each other. The quartz glass substrates 1A and 1B optically contacted with each other by being abutted against the guide pins are heat-treated at 800 to 1300 ° C. to extinguish the bonding interface, thereby obtaining a sufficient bonding force. In this way, they were integrated.
供給穴用石英ガラス基板１Ａと吐出穴用石英ガラス基板１Ｂを熱処理により一体化したものである石英ガラス基板１の吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの厚みをノズル長さ２０μｍとなるように、研削加工、ラッピング加工、研磨加工の順で加工して調整した。
吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの厚みを調整する加工方法は、吐出穴を形成するための吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの当初の厚みと、仕上がり厚みとするための加工量によって、加工時間、加工品質等から適した加工方法と組合せが選択されるが、後工程のドライエッチング加工において鏡面を必要とすることから、少なくとも最終の加工方法は、研磨法が必要である。
基準面から吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの表面の高さを測定し、吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの当初の厚みから所望のノズル長さを引いた値を、前記の吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの高さから引き、その値を仕上り高さとする。
The quartz glass substrate 1B for supply holes and the quartz glass substrate 1B for discharge holes are integrated by heat treatment so that the quartz glass substrate 1B for discharge holes of the quartz glass substrate 1 is ground so that the nozzle length is 20 μm. It was processed and adjusted in the order of lapping and polishing.
The processing method for adjusting the thickness of the discharge hole quartz glass substrate 1B is based on the initial thickness of the discharge hole quartz glass substrate 1B for forming the discharge holes and the processing amount for obtaining the finished thickness. A suitable processing method and combination are selected from the quality and the like, but since a mirror surface is required in dry etching processing in the subsequent process, at least the final processing method requires a polishing method.
The height of the surface of the quartz glass substrate 1B for discharge holes is measured from the reference surface, and the value obtained by subtracting the desired nozzle length from the initial thickness of the quartz glass substrate 1B for discharge holes is the quartz glass substrate for discharge holes. Subtract from the height of 1B and use that value as the finished height.
吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの厚みは、最小表示値０．００１ｍｍのデジタルマイクロメータにより測定し、基準面接合基板の表面の高さは、最小表示値０．０００１ｍｍのデジタルハイトゲージにより測定した。
吐出穴用石英ガラス基板１Ｂは、プレッシャープレートに貼りつけた状態で研削加工、ラッピング加工をそれぞれの加工ダメージと、後加工で前工程の加工ダメージを除去するように設定した厚みとなるように加工した後、修正輪形研磨機を用い仕上がり高さとなるように約２０μｍ研磨した。
The thickness of the quartz glass substrate 1B for discharge holes was measured with a digital micrometer with a minimum display value of 0.001 mm, and the height of the surface of the reference surface bonded substrate was measured with a digital height gauge with a minimum display value of 0.0001 mm.
The quartz glass substrate 1B for discharge holes is processed to have a thickness that is set so as to remove each processing damage in the state of being attached to the pressure plate and removing the processing damage in the previous process in the post-processing. After that, the surface was polished by about 20 μm so as to obtain a finished height using a correction ring-shaped polishing machine.
吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの吐出穴加工部のガラス厚みをＯＣＴ法（オプテカルコヒーレントトモグラフィ）よる測定結果は、目標厚み２０μｍに対して、平均２０．３μｍ、標準偏差０．５μｍであった。 The measurement result of the glass thickness of the discharge hole processing portion of the discharge hole quartz glass substrate 1B by the OCT method (optical coherent tomography) was an average of 20.3 μm and a standard deviation of 0.5 μm with respect to a target thickness of 20 μm. .
次に、供給穴位置に合わせて、ドライエッチング法により貫通穴加工して、吐出穴を形成する。
吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの吐出面側にドライエッチングマスクとするためのマスク金属膜３ａのＮｉ膜をスパッタ法により膜厚０．８μｍ成膜したのち、Ｎｉ膜上に吐出穴パターン形成のためのレジスト膜３ｂをポジレジストを用いて膜厚１．５μｍスピンコートした。
レジスト面にφ３μｍの吐出穴レジストパターンを前記２か所の位置合わせマークＭを用い位置合わせを行い、レーザー描画装置により露光、ウェットエッチングにより形成した。
Next, in accordance with the position of the supply hole, a through hole is processed by a dry etching method to form a discharge hole.
An Ni film of a mask metal film 3a for forming a dry etching mask is formed on the discharge surface side of the quartz glass substrate 1B for discharge holes by sputtering to form a discharge hole pattern on the Ni film. The resist film 3b was spin-coated with a positive resist using a film thickness of 1.5 μm.
A resist pattern having a diameter of 3 μm was aligned on the resist surface using the above-mentioned two alignment marks M, and was formed by exposure and wet etching using a laser drawing apparatus.
レジスト面に形成した吐出穴レジストパターンをマスクにして、希硫酸系エッチング液によるウェットエッチングによりＮｉ膜パターン部をエッチングしてＮｉ面にφ７μｍの吐出穴マスク金属パターンを形成した。
Ｎｉ膜面に形成した吐出穴マスク金属パターンをマスクにして、ドライエッチング法により貫通穴を加工して吐出穴を形成することによってノズル形状を形成した。
ドライエッチングは、ＩＣＰ型反応性イオンエッチング装置を用い、ガス種ＣＦ４、ガス圧１．０Ｐａ，ＩＣＰパワー８００Ｗ、ＢＩＡＳパワー６０Ｗで加工した。
Using the discharge hole resist pattern formed on the resist surface as a mask, the Ni film pattern portion was etched by wet etching with a dilute sulfuric acid-based etchant to form a discharge hole mask metal pattern of φ7 μm on the Ni surface.
Using the discharge hole mask metal pattern formed on the Ni film surface as a mask, a through hole was processed by a dry etching method to form a discharge hole, thereby forming a nozzle shape.
The dry etching was performed using an ICP type reactive ion etching apparatus with a gas type CF4, a gas pressure of 1.0 Pa, an ICP power of 800 W, and a BIAS power of 60 W.
このドライエッチングによる吐出穴の形状は、エッチング開始面の吐出面側、貫通側の供給穴側とも円形で、ストレート形状であった。
ドライエッチングにより吐出穴加工されてノズル形状を複数形成された石英ガラス基板１は、マスク金属膜を硫酸系エッチング液により除去した後、図３に示すように、ノズル列間のピッチ中心と、列状のノズル構造の両端から必要な距離を離した位置を切断線Ｃとしてダイシング分割することで、図４に示すノズル形成石英ガラスプレート１０を得た。
The shape of the discharge hole by this dry etching was circular and straight on both the discharge surface side of the etching start surface and the supply hole side of the through side.
The quartz glass substrate 1 having a plurality of nozzle shapes formed by discharge etching by dry etching, after removing the mask metal film with a sulfuric acid-based etching solution, as shown in FIG. The nozzle-formed quartz glass plate 10 shown in FIG. 4 was obtained by dicing and dividing the position separated from the both ends of the nozzle structure as a cutting line C.
図５に示す製造工程は、供給穴２の形状が単純なストレート穴ではなく、例えば、ストレート穴２ａとテーパー穴２ｂを組み合わせた複雑な形状の穴を製造する手順を示すものである。
供給穴用石英ガラス基板１Ａ−１、１Ａ−２の２枚を準備し、一方にはストレート穴２ａを、他方にはテーパー穴２ｂをＣＯ２レーザー加工で形成し、接合面を研磨して二つの基板１Ａ−１、１Ａ−２を接合する。（工程３ａ）
更に、吐出穴用石英ガラス基板１Ｂを接合し(工程３ｂ)、吐出穴用石英ガラス基板１Ｂの底面を研磨加工することによって厚さをノズル長さに合わせる。(工程３ｂ)
これ以降の手順は図１に示した製造工程と同様である。供給穴用石英ガラス基板を２枚とすることによって複雑な形状の穴を形成することができると共に、ノズル長さを高精度に製作することができる。
供給穴が更に複雑な形状であって２枚の供給穴用石英ガラス基板では対応できない場合は、穴の形状に応じて供給穴用石英ガラス基板１Ａの枚数を増やして対応する。
The manufacturing process shown in FIG. 5 shows a procedure for manufacturing a hole having a complicated shape in which, for example, the straight hole 2a and the tapered hole 2b are combined, instead of a straight hole having a simple shape.
Two quartz glass substrates 1A-1 and 1A-2 for supply holes are prepared, a straight hole 2a is formed on one side, and a tapered hole 2b is formed on the other side by CO 2 laser processing, and the bonding surface is polished to prepare two. Two substrates 1A-1 and 1A-2 are bonded. (Step 3a)
Further, the quartz glass substrate 1B for discharge holes is bonded (step 3b), and the bottom surface of the quartz glass substrate 1B for discharge holes is polished to adjust the thickness to the nozzle length. (Process 3b)
The subsequent procedure is the same as the manufacturing process shown in FIG. By using two quartz glass substrates for supply holes, it is possible to form a hole having a complicated shape and to manufacture the nozzle length with high accuracy.
If the supply holes have a more complicated shape and cannot be handled by two quartz glass substrates for supply holes, the number of quartz glass substrates 1A for supply holes can be increased according to the shape of the holes.
１ 石英ガラス基板
１Ａ 供給穴用石英ガラス基板
１Ａ−１ 供給穴用石英ガラス基板
１Ａ−２ 供給穴用石英ガラス基板
１Ｂ 吐出穴用石英ガラス基板
１０ 石英ガラスノズルプレート
２ 供給穴
３ 吐出穴
Ｍ 位置合わせ用穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quartz glass substrate 1A Quartz glass substrate for supply holes 1A-1 Quartz glass substrate for supply holes 1A-2 Quartz glass substrate for supply holes 1B Quartz glass substrate for discharge holes 10 Quartz glass nozzle plate 2 Supply hole 3 Discharge hole M Positioning Hole
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