JPH0851100A - Fine structure forming method, recording apparatus manufacturing method, and etching mask - Google Patents

Fine structure forming method, recording apparatus manufacturing method, and etching mask

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JPH0851100A
JPH0851100A JP20434394A JP20434394A JPH0851100A JP H0851100 A JPH0851100 A JP H0851100A JP 20434394 A JP20434394 A JP 20434394A JP 20434394 A JP20434394 A JP 20434394A JP H0851100 A JPH0851100 A JP H0851100A
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JP
Japan
Prior art keywords
etching
dye
mask
recording
etching mask
Prior art date
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Pending
Application number
JP20434394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimasa Kobayashi
俊雅 小林
Misuzu Abe
美鈴 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP20434394A priority Critical patent/JPH0851100A/en
Publication of JPH0851100A publication Critical patent/JPH0851100A/en
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 被加工材(例えばガラス基板又はガラス層)
14をRIEドライエッチングによって加工し、微細構造
66を形成するに際し、前記被加工材に対するエッチング
マスク79のエッチング選択比(エッチングマスク79に対
する被加工材14のエッチング速度比)を12以上とする方
法。 【効果】 被加工材に対するエッチングマスクのエッチ
ングレートが著しく低く、このため、エッチングマスク
の厚みやエッチング条件に制限があっても、常に所望の
形状の微細構造を容易かつ制御性よく形成することがで
きる。
(57) [Abstract] [Structure] Work piece (eg glass substrate or glass layer)
14 is processed by RIE dry etching to obtain a fine structure
When forming 66, a method in which the etching selection ratio of the etching mask 79 to the workpiece (etching rate ratio of the workpiece 14 to the etching mask 79) is 12 or more. [Effect] The etching rate of the etching mask with respect to the material to be processed is extremely low. Therefore, even if the thickness of the etching mask and the etching conditions are limited, it is possible to always form a fine structure of a desired shape easily and with good controllability. it can.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、微細構造の形成方法、
記録装置の製造方法及びエッチングマスクに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a fine structure,
The present invention relates to a manufacturing method of a recording device and an etching mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、テレビジョン、コ
ンピュータグラフィクス等の画像記録において、モノカ
ラーの記録は勿論のこと、ハードコピーのカラー化に対
するニーズが高まっている。これに対応して、色々な方
式のプリンタが開発され、様々な分野に展開している。
2. Description of the Related Art In recent years, in image recording of video cameras, televisions, computer graphics and the like, there is an increasing need for colorization of hard copy as well as recording of mono color. In response to this, various types of printers have been developed and deployed in various fields.

【0003】これらの記録方式の中で、適当なバインダ
樹脂中に高濃度の転写染料が分散してなるインク層が塗
布されたインクシートと、転写された染料を受容する染
着樹脂がコーティングされた印画紙等の被転写体とを一
定の圧力で密着させ、インクシート上に位置する感熱記
録ヘッドから画像情報に応じた熱を加え、この加熱に応
じてインクシートから染料受容層に転写染料を熱転写さ
せる方式がある。
Among these recording methods, an ink sheet coated with an ink layer in which a high-concentration transfer dye is dispersed in a suitable binder resin, and a dyeing resin that receives the transferred dye are coated. The heat-sensitive recording head located on the ink sheet applies heat according to the image information, and the heat-sensitive recording head located on the ink sheet applies heat according to the image information. There is a method of thermal transfer.

【0004】上記の操作を例えば、減法混色の三原色で
あるイエロー、マゼンタ、シアンに分解された画像信号
についてそれぞれ繰り返すことによって、フルカラー画
像を得るようにしたいわゆる熱転写方式は、小型化、保
守が容易で、即時性を備え、銀塩カラー写真並の高品位
な画像を得る優れた技術として注目を集めてはいる。
The so-called thermal transfer system, which obtains a full-color image by repeating the above-mentioned operation for each of the image signals decomposed into yellow, magenta, and cyan, which are the three primary colors of subtractive color mixture, is compact and easy to maintain. Therefore, it is attracting attention as an excellent technology that has an immediacy and obtains a high-quality image comparable to a silver salt color photograph.

【0005】図33は、こうした熱転写方式のプリンタの
要部の概略正面図である。このプリンタによれば、感熱
記録ヘッド(以下、サーマルヘッドと称する。)1とプ
ラテンローラ3とが対向し、これらの間に、ベースフィ
ルム12b上にインク層12aを設けたインクシート12と、
紙40b上に染着樹脂層(染料受容層)40aを設けた被記
録紙(被転写体)40とが挟着された状態で、プラテンロ
ーラ3によってサーマルヘッド1に押し付けられる。
FIG. 33 is a schematic front view of the main part of such a thermal transfer type printer. According to this printer, a thermal recording head (hereinafter referred to as a thermal head) 1 and a platen roller 3 face each other, and an ink sheet 12 having an ink layer 12a provided on a base film 12b between them,
The recording paper (transferred material) 40 having the dyeing resin layer (dye receiving layer) 40a provided on the paper 40b is sandwiched and pressed against the thermal head 1 by the platen roller 3.

【0006】そして、サーマルヘッド1によって選択的
に加熱されたインク層12a中のインク(転写染料)が、
被転写体20の染着樹脂層20aにドット状に転写され、熱
転写記録が遂行される。このような熱転写記録には、一
般に、長手状のサーマルヘッドを被記録紙走行方向に直
交させて固定して配したライン方式や、サーマルヘッド
を記録紙走行方向に直交する方向に往復動させるシリア
ル方式が採用されている。
The ink (transfer dye) in the ink layer 12a selectively heated by the thermal head 1 is
The transfer is carried out in a dot shape on the dyeing resin layer 20a of the transfer target 20, and thermal transfer recording is performed. In such thermal transfer recording, generally, a line system in which a longitudinal thermal head is fixedly arranged so as to be orthogonal to the recording paper traveling direction, or a serial head in which the thermal head reciprocates in a direction orthogonal to the recording paper traveling direction is used. The method is adopted.

【0007】本出願人は、こうした熱転写記録方式の利
点を生かしつつ、廃棄物及び転写エネルギーを低減し、
プリンタを小型、軽量化するために、図34に示すような
非接触方式の染料気化型レーザビームプリンタ(LB
P)を既に提案した。
The Applicant has been able to reduce waste and transfer energy while taking advantage of such a thermal transfer recording system.
In order to reduce the size and weight of the printer, a non-contact type dye vaporization type laser beam printer (LB as shown in FIG. 34 is used.
P) has already been proposed.

【0008】この記録方式によれば、熱溶融性の染料層
22を気化部17に有する記録ヘッド(例えばシリアル型の
プリンタヘッド)10と、気化した(或いは昇華した)染
料を受容する受容層50aを持つ被記録体(印画紙)50と
の間に1μm〜1mmの範囲の微小空隙11を設けている。
According to this recording method, a heat-fusible dye layer
1 μm between a recording head (for example, a serial type printer head) 10 having 22 in the vaporizing section 17 and a recording medium (printing paper) 50 having a receiving layer 50a for receiving a vaporized (or sublimated) dye. A minute void 11 in the range of 1 mm is provided.

【0009】そして、レーザ光Lの照射によって、記録
ヘッド10の気化部17の染料収容部37に収容した液化染料
22をその沸点近傍まで選択的に加熱して気化させ、気化
染料32を空隙11内で飛翔させて、気化穴23から被記録体
である印画紙50上に転写し、連続的な階調を持つ画像を
得る。この操作を減法混色の三原色であるイエロー、マ
ゼンタ、シアンに分解された画像信号についてそれぞれ
繰り返すことによって、フルカラー化を達成できる。
Then, by irradiating the laser beam L, the liquefied dye stored in the dye storing portion 37 of the vaporizing portion 17 of the recording head 10.
22 is selectively heated to near its boiling point to be vaporized, the vaporized dye 32 is caused to fly in the gap 11, and transferred from the vaporization hole 23 onto the photographic printing paper 50 which is a recording medium to obtain continuous gradation. Get the image you have. By repeating this operation for each of the image signals decomposed into the three primary colors of the subtractive color mixture, yellow, magenta, and cyan, full color can be achieved.

【0010】なお、この記録方式では、印画紙50を記録
ヘッド10に対して例えば上方側で対向させ、気化部17の
上面付近に、レーザ18から出射されてレンズ19で集光さ
れたレーザ光Lを照射して気化染料32を上方に飛翔若し
くは移行させるのがよい。この場合、転写染料が加熱手
段により空隙11を移動するためには、気化現象の他に、
高出力レーザが照射された時にしばしば見られ、染料分
子の結合が効率よく切断されてそのエネルギーを利用し
て非常に大きい速度でエッチングされる現象や、沸騰や
爆発により発生したガスのエネルギーを利用して非常に
大きい速度でエッチングされる現象も利用できる(こう
した気化機構以外の転写機構をアブレーションと称す
る:以下、同様)。
In this recording method, the photographic printing paper 50 is opposed to the recording head 10 on the upper side, for example, and the laser light emitted from the laser 18 and condensed by the lens 19 is emitted near the upper surface of the vaporizing section 17. It is advisable to irradiate L to cause the vaporized dye 32 to fly or move upward. In this case, in order for the transfer dye to move in the gap 11 by the heating means, in addition to the vaporization phenomenon,
This phenomenon is often seen when irradiated with a high-power laser, and the phenomenon that the bonds of dye molecules are efficiently cut and the energy is used to etch at a very high rate and the energy of gas generated by boiling or explosion is used. Then, the phenomenon of etching at a very large rate can also be used (a transfer mechanism other than such a vaporization mechanism is referred to as ablation: the same applies hereinafter).

【0011】また、レーザ光透過性のあるヘッドベース
14に染料溜め15を設け、ヘッドベース14上に固定したス
ペーサ28との間に液化染料22を収容し、ここから染料通
路27を経て気化部17に液化染料22を供給する。この場
合、気化部17への染料の供給効率及び気化効率の向上の
ために、発熱によって生じる染料の表面張力低下による
染料逃げを防止し、毛細管現象を利用して継続的な染料
の供給及び保持を行う浸染料層21と、レーザ光吸収性の
十分な光熱変換体20とを気化部17に設けている。
Further, a head base having a laser beam transmitting property.
A dye reservoir 15 is provided in 14, and the liquefied dye 22 is accommodated between the dye reservoir 15 and a spacer 28 fixed on the head base 14, and the liquefied dye 22 is supplied from here to a vaporization section 17 through a dye passage 27. In this case, in order to improve the supply efficiency and the vaporization efficiency of the dye to the vaporization unit 17, the dye escape due to the decrease in the surface tension of the dye caused by heat generation is prevented, and the continuous supply and retention of the dye by utilizing the capillary phenomenon. The vaporizing section 17 is provided with an immersion dye layer 21 for performing the above, and a photothermal converter 20 having a sufficient laser beam absorbability.

【0012】そして、上記の空隙11を保持し、X方向
(紙面垂直方向)に移動する印画紙50をガイドするため
に、スペーサ28上に保護板(図示せず)を固定してい
る。この保護板には、上記の染料の液化状態を保持する
ためのヒータが埋設されていてよいが、ここではヒータ
16は染料収容部(上記の通路27)内に配設する。
A protective plate (not shown) is fixed on the spacer 28 in order to hold the gap 11 and guide the printing paper 50 moving in the X direction (direction perpendicular to the paper surface). A heater for holding the liquefied state of the dye may be embedded in the protective plate.
16 is arranged in the dye containing portion (the above-mentioned passage 27).

【0013】固体染料収納槽15内の固形粉末状の熱溶融
性染料12は、逆止弁24によって供給口23から供給され、
ヒータ16により融解点まで加熱されて溶融(液化)され
る。この液化染料22は、浸染料層21による毛細管現象に
よって気化部17の浸染料層21の上面に定量ずつ高速に供
給される。
The solid powder heat-meltable dye 12 in the solid dye storage tank 15 is supplied from a supply port 23 by a check valve 24.
It is heated to the melting point by the heater 16 and melted (liquefied). The liquefied dye 22 is supplied at a constant rate to the upper surface of the immersion dye layer 21 of the vaporizing section 17 at a high speed by the capillary phenomenon of the immersion dye layer 21.

【0014】また、このプリンタヘッドを含むプリンタ
全体は、例えばフルカラー用としてイエロー、マゼン
タ、シアンの各染料溜め15Y、15M、15Cをそれぞれ共
通のベース14に設け、そこから各色の染料を12〜24個の
多数のドットを形成する列状の気化部17Y、17M、17C
に供給する。
The entire printer including this printer head is provided with, for example, yellow, magenta, and cyan dye reservoirs 15Y, 15M, and 15C on a common base 14 for full-color use, from which dyes 12 to 24 are dyed. Vaporizing parts 17Y, 17M, 17C in rows that form a large number of dots
Supply to.

【0015】これらの各気化部に対しては、実際には図
34中に示すように、対応するレーザ(特に半導体レーザ
チップ)18を各12〜24個アレイ状に配したマルチレーザ
アレイ30から出射される各レーザ光を多数の集光レンズ
19を配したマイクロレンズアレイ31によってそれぞれ集
光する。
For each of these vaporizers,
As shown in 34, a large number of condenser lenses are provided for each laser beam emitted from a multi-laser array 30 in which 12 to 24 corresponding lasers (particularly semiconductor laser chips) 18 are arranged in an array.
The light is condensed by the microlens array 31 in which 19 are arranged.

【0016】上記したように、この染料気化型レーザビ
ームプリンタによれば、記録に消費される染料について
は、その失われた分だけを染料溜めから溶融状態で気化
部へ自発的若しくは強制的に流すことにより、或いは、
適当な基体上に連続的に塗布され、その基体が転写部に
移動することにより、気化部へ連続的に供給することが
できる。これは、染料がバインダ樹脂を殆ど含有しない
ために、可能となる。従って、記録に関与する気化部
は、繰り返して多数回使用できるので、上述した熱転写
方式においてはインクシートが1回限りの使い捨てであ
るのに対し、省資源及び環境保護の面で有利である。
As described above, according to this dye vaporization type laser beam printer, regarding the dye consumed for recording, only the lost portion is voluntarily or forcibly in the molten state from the dye reservoir to the vaporization section. By pouring, or
It can be continuously applied onto an appropriate substrate, and the substrate can be continuously supplied to the vaporizing unit by moving to the transfer unit. This is possible because the dye contains little binder resin. Therefore, since the vaporizing section involved in recording can be repeatedly used many times, the ink sheet is disposable only once in the above-mentioned thermal transfer method, which is advantageous in terms of resource saving and environmental protection.

【0017】また、気化型又はアブレーション型である
ために、染料層と被記録体(印画紙)とが接触しないで
記録を行え、従って、2回目以降のプリント時に上述し
た熱転写方式でみられるような染料の逆転写、混色は生
じることがないと共に、加熱部分は気化部を含むヘッド
のみとなり、上述した熱転写方式に比べて著しく消費電
力が低減する。同時に、染料の供給に上述したインクシ
ートではなく小体積の染料溜めを使用するために、プリ
ンタを小型、軽量化できる。
Further, since it is a vaporization type or an ablation type, recording can be carried out without contact between the dye layer and the recording medium (printing paper), so that it can be seen by the above-mentioned thermal transfer system at the time of the second and subsequent printing. The reverse transfer of the dyes and the color mixture do not occur, and the heating portion is only the head including the vaporizing portion, and the power consumption is remarkably reduced as compared with the above-mentioned thermal transfer method. At the same time, the printer can be made smaller and lighter because a small volume dye reservoir is used for supplying the dye instead of the above-described ink sheet.

【0018】また、この記録方式は、染料の気化又は昇
華を利用したものであるために、上述の熱転写方式のよ
うに被記録体の染料受容層を加熱する必要がなく、イン
クシートと被記録体とを高い圧力で押し付ける必要もな
く、この点でもプリンタの小型化、軽量化に有利であ
る。そして、気化部の染料層と被記録体とが接触しない
ために、それらの間で熱融着が起こり得ないだけではな
く、染料と受容層樹脂の相溶性が小さくても記録可能で
ある。従って、染料及び受容層樹脂の設計、選択の幅が
著しく広がる。
Further, since this recording system utilizes vaporization or sublimation of the dye, it is not necessary to heat the dye receiving layer of the recording medium as in the above-mentioned thermal transfer system, and the ink sheet and the recording medium are not recorded. It is not necessary to press the body against the body with high pressure, and this is also advantageous in reducing the size and weight of the printer. Since the dye layer in the vaporized portion and the recording medium do not come into contact with each other, heat fusion cannot occur between them, and recording is possible even if the compatibility between the dye and the receiving layer resin is small. Therefore, the range of design and selection of the dye and the resin for the receiving layer is remarkably expanded.

【0019】また、染料の気化(或いは昇華)のための
熱エネルギー供給源として、光源に半導体レーザ18を用
いることを基本としているが、半導体レーザは電力から
光への変換効率が高く、その上、指向性、集光性に優れ
ているので、染料の熱エネルギー伝達効率も非常に高
い。従って、従来方式(上記のサーマルヘッドによる熱
転写やインクジェット)に比べてトータルのエネルギー
利用効率が格段に高くなり、小型化や省電力化に有利に
なるという特徴も有する。
Further, the semiconductor laser 18 is basically used as a light source as a heat energy supply source for vaporizing (or sublimating) the dye. However, the semiconductor laser has a high conversion efficiency from electric power to light, and Since the dye has excellent directivity and light collecting property, the heat energy transfer efficiency of the dye is also very high. Therefore, the total energy utilization efficiency is markedly higher than that of the conventional method (thermal transfer by the above-mentioned thermal head or ink jet), which is advantageous in downsizing and power saving.

【0020】さらに、従来のインクジェット方式のカラ
ープリンタでは、階調表現が難しいが、半導体レーザは
出力パワーやパルス幅等の制御が容易であるため、上記
の記録方式では簡単に多階調表現が実現できる。即ち、
カラービデオカメラ等で作りだされた電気的な画像を半
導体レーザによって画像信号に応じた染料転写に変換
し、銀塩写真に匹敵する少なくとも1色当たり 128階調
を持つフルカラー画像を形成することができる。
Further, it is difficult to express gradation with a conventional ink jet color printer, but since the semiconductor laser can easily control output power, pulse width, etc., the above recording method can easily express multi gradation. realizable. That is,
An electric image created by a color video camera or the like can be converted into a dye transfer corresponding to an image signal by a semiconductor laser to form a full-color image having at least 128 gradations per color, which is comparable to silver halide photography. it can.

【0021】なお、この染料気化型の記録方法に適した
転写体としてのヘッド10は、転写時に瞬間的に加わる熱
量に対して十分耐える性質と、気化部(転写部)へ毛細
管現象により自発的に液状の染料を供給するための表面
積が大きくかつ転写時にも強固に染料を保持することの
できる構造(図34での21)とを有することが好ましい。
また、適当な保温装置を設けることによって、融点が室
温以上である染料又は染料混合物の使用も可能になる。
The head 10 as a transfer body suitable for the dye vaporization type recording method has a property of sufficiently withstanding the amount of heat instantaneously applied at the time of transfer, and spontaneously due to a capillary phenomenon to the vaporization part (transfer part). It is preferable to have a structure (21 in FIG. 34) that has a large surface area for supplying a liquid dye and can firmly hold the dye during transfer.
Further, by providing an appropriate heat retaining device, it becomes possible to use a dye or a dye mixture having a melting point of room temperature or higher.

【0022】また、この記録方法に適した転写染料は、
適当な気化速度又はアブレーション速度を有し、単独若
しくは混合状態で 200℃以下において流動状態を示し、
かつ必要十分な耐熱性を具備していれば、どのような染
料でもよい。具体的には、分散染料、油溶性染料、塩基
性染料、酸性染料などが挙げられる。特に、アブレーシ
ョン機構が気化機構よりも優位を占める場合は、直接染
料のように分子量が大きくて気化速度が小さい染料や、
カーボンブラックや顔料でさえも転写は可能である。融
点が室温以上にある染料でも、染料同士を混合すること
により、或いは染料と揮発性の低分子量物質を混合する
ことにより、融点は低下する。
A transfer dye suitable for this recording method is
It has an appropriate vaporization rate or ablation rate, and shows a fluid state at 200 ° C or lower in a single or mixed state,
Any dye may be used as long as it has necessary and sufficient heat resistance. Specific examples thereof include disperse dyes, oil-soluble dyes, basic dyes and acid dyes. In particular, when the ablation mechanism is superior to the vaporization mechanism, a dye having a large molecular weight and a low vaporization rate, such as a direct dye,
Even carbon black and pigments can be transferred. Even for a dye having a melting point of room temperature or higher, the melting point is lowered by mixing the dyes with each other or by mixing the dye and a volatile low molecular weight substance.

【0023】また、この記録方法に適した印画紙は、転
写染料と適当な相溶性を有し、転写染料を容易に受容し
て染料本来の発色を促進し、かつ染料を固定する作用が
あれば、どのような印画紙でもよい。例えば、分散染料
に対しては、分散染料と相溶性の良いポリエステル樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アセテート樹脂等を表面にコ
ートした紙などが好ましい。印画紙に転写された染料の
定着は、転写後の画像を加温して、表面の転写染料を受
像層内部に浸透させる方式も可能である。
Further, the photographic printing paper suitable for this recording method has a proper compatibility with the transfer dye, easily accepts the transfer dye, promotes the original color development of the dye, and fixes the dye. Any photographic paper can be used. For example, for the disperse dye, a paper having a surface coated with a polyester resin, a polyvinyl chloride resin, an acetate resin, or the like, which has good compatibility with the disperse dye, is preferable. The fixing of the dye transferred onto the printing paper may be performed by heating the transferred image so that the transferred dye on the surface penetrates into the image receiving layer.

【0024】染料転写方式の加熱手段は、大別して、熱
ヘッドによる方法と、レーザ光と、レーザ光の波長領域
を含む波長領域に吸収を示し、光エネルギーを熱エネル
ギーに変換する材料(光熱変換体)(図34中での20)と
レーザ光とを組み合わせる方法とが挙げられる。
The dye transfer type heating means is roughly classified into a method using a thermal head, a laser beam, and a material that absorbs light in a wavelength range including the wavelength range of the laser light and converts light energy into heat energy (photothermal conversion). A body) (20 in FIG. 34) and a laser beam.

【0025】レーザ光を使用する場合には、解像度が著
しく向上すると共に、レーザ光密度を光学系で大きくす
ることにより集中的な加熱が可能となり、到達温度が上
がり、この結果、熱効率が向上するという特徴がある。
特に、マルチレーザを使用することによって、1画面を
転写する時間は大幅に短縮される。
When laser light is used, the resolution is remarkably improved, and by increasing the laser light density in the optical system, it becomes possible to perform intensive heating, and the ultimate temperature is increased. As a result, the thermal efficiency is improved. There is a feature called.
Particularly, by using the multi-laser, the time for transferring one screen is significantly shortened.

【0026】但し、光熱変換体は、連続的に光エネルギ
ーのレーザ光を吸収するために耐熱性を十分に満足する
ものでなければならない。従って、この方式に用いる光
熱変換体としては、レーザの発光波長に一致する吸収を
示す金属薄膜、金属薄膜と高誘電率を持つセラミック薄
膜との2層膜等の薄膜系光吸収体を直接転写部に設ける
他に、カーボンブラック、金属微粒子等の微粒子系光吸
収体や、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色
素、シアニン系色素、アントラキノン系色素等の有機系
色素又は有機金属系色素等の如く耐熱性の優れた染料又
は顔料を転写染料に均一に分散して使用してもよい。
However, the photothermal converter must have sufficient heat resistance in order to continuously absorb the laser light of light energy. Therefore, as the photothermal converter used in this system, a thin film type light absorber such as a metal thin film that exhibits absorption matching the emission wavelength of a laser, or a two-layer film of a metal thin film and a ceramic thin film having a high dielectric constant is directly transferred. In addition to being provided on the part, heat resistance such as fine particle type light absorbers such as carbon black and metal fine particles, organic dyes such as phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, cyanine dyes, anthraquinone dyes or organometallic dyes A dye or pigment having excellent properties may be used by uniformly dispersing it in a transfer dye.

【0027】[0027]

【発明に至る経過】上記において、浸染料層21は、その
作用からして微細な凹凸構造を有することが必要であ
る。
In the above, the immersion dye layer 21 is required to have a fine uneven structure because of its function.

【0028】こうした構造としては、図35に示すよう
に、例えば直径数μmのガラスビーズ60をベース14上
(但し、光熱変換層は図示省略:以下、同様)に堆積さ
せた構造をはじめ、図36に示すように染料表面付近に局
所光吸収構造として金属等のエアブリッジ61を設けたも
の、更には、図38に示すように、ベース14上にエッチン
グ等で柱体構造66を形成したもの等が考えられる。
As such a structure, as shown in FIG. 35, for example, a structure in which glass beads 60 having a diameter of several μm are deposited on the base 14 (however, the photothermal conversion layer is not shown: the same applies hereinafter), As shown in 36, an air bridge 61 made of metal or the like is provided as a local light absorbing structure near the dye surface, and as shown in FIG. 38, a pillar structure 66 is formed on the base 14 by etching or the like. Etc. are possible.

【0029】エアブリッジ61は、ベース14に形成した染
料収容凹部62(これは上記した気化部17に対応するも
の)上にまたがるように設けられたものであり、その両
側に形成した幅狭の吐出口63、64により染料を保持し、
そこから気化した染料を吐出させるようになっている。
The air bridge 61 is provided so as to straddle over the dye accommodating concave portion 62 formed in the base 14 (which corresponds to the vaporizing portion 17 described above), and has a narrow width formed on both sides thereof. The dye is held by the discharge ports 63 and 64,
The vaporized dye is discharged from there.

【0030】しかしながら、図35のようにガラスビーズ
60を堆積させる方法や図36のようなエアブリッジ構造
は、その作成プロセスや構造の制御が困難であり、所望
の光熱変換を安定に得るのが難しい。
However, as shown in FIG. 35, glass beads
With the method of depositing 60 and the air bridge structure as shown in FIG. 36, it is difficult to control the manufacturing process and structure, and it is difficult to stably obtain the desired photothermal conversion.

【0031】即ち、ガラスビーズ60を用いる場合には、
ビーズ自体の作製をはじめ、それをベース上に一様に堆
積させ、保持することが容易ではない。また、エアブリ
ッジ構造を作製するには、図37に示すように、(a)ベ
ース14に凹部62を加工してから、(b)フォトレジスト
やガラス等の埋設材65を埋め込み、しかる後に(c)上
面に光吸収性エアブリッジ61を所定パターンに形成し、
更に吐出口63、64を通して埋設材65をウエットエッチン
グで除去し、図36に示した如き構造に仕上げる。従っ
て、その作製プロセスのステップが多く、プロセス制御
や構造の制御に難がある。
That is, when the glass beads 60 are used,
It is not easy to uniformly deposit and hold the beads on the base, including making the beads themselves. Further, in order to manufacture the air bridge structure, as shown in FIG. 37, (a) the concave portion 62 is processed in the base 14, (b) an embedding material 65 such as photoresist or glass is embedded, and after that, ( c) Form the light absorbing air bridge 61 on the upper surface in a predetermined pattern,
Further, the embedding material 65 is removed by wet etching through the discharge ports 63 and 64 to finish the structure as shown in FIG. Therefore, there are many steps in the manufacturing process, and it is difficult to control the process and the structure.

【0032】これに対し、図38に示す柱体構造66の場合
は、ベース14が例えばガラス基板であると、各柱体67の
直径及び隣接柱体間の間隔wが1〜2μm、柱体高さh
が5〜10μmのガラス柱体群の形成が望まれる。この構
造は、垂直エッチング性に優れる反応性イオンエッチン
グ(RIE)等のドライエッチングにより形成できるた
め、そのプロセス制御や構造の制御は容易となり、安定
した染料の供給、保持と光熱変換を実現することができ
る。
On the other hand, in the case of the pillar structure 66 shown in FIG. 38, when the base 14 is, for example, a glass substrate, the diameter of each pillar 67 and the distance w between adjacent pillars are 1 to 2 μm, and the height of the pillar is 66 μm. H
It is desired to form a group of glass columns having a thickness of 5 to 10 μm. Since this structure can be formed by dry etching such as reactive ion etching (RIE), which has excellent vertical etching properties, process control and structure control are facilitated, and stable dye supply, retention, and photothermal conversion are realized. You can

【0033】この柱体構造66を作製するには、まず図39
(a)に示すように、ガラス基板14上に柱体の平面パタ
ーンに対応した形状にフォトレジスト68を被着する。こ
の場合、フォトレジスト68のない領域68aが柱体を形成
すべき領域であるが、この領域67aの幅、即ち柱体67の
幅(又は直径)wを例えば1μmとすると、リソグラフ
ィ技術による等方性エッチングでフォトレジスト68を加
工するためにフォトレジスト68の厚みdも約1μmとな
る。
In order to manufacture this columnar structure 66, first, referring to FIG.
As shown in (a), a photoresist 68 is deposited on the glass substrate 14 in a shape corresponding to the planar pattern of the pillar. In this case, the region 68a without the photoresist 68 is a region where the columnar body is to be formed, but if the width of this region 67a, that is, the width (or diameter) w of the columnar body 67 is, for example, 1 μm, it is isotropic by the lithography technique. Since the photoresist 68 is processed by the reactive etching, the thickness d of the photoresist 68 is also about 1 μm.

【0034】次いで図39(b)に示すように、エッチン
グマスク材69を全面に真空蒸着した後、リフトオフ法に
よってフォトレジスト68と共に、この上面に存在するマ
スク材69を除去し、図39(c)に示すように、領域68a
にのみマスク材69を選択的に(柱体の平面パターン形状
に)残す。この場合、リフトオフ法でマスク材69を領域
82aに選択的に制御性良く残すには、マスク材69の厚み
tはフォトレジスト68の厚み(従って、柱体の直径及び
柱体間の間隔)wよりも十分に小さくし、例えば 0.5μ
m以下とする必要がある。
Next, as shown in FIG. 39 (b), after the etching mask material 69 is vacuum-deposited on the entire surface, the mask material 69 present on the upper surface of the photoresist 68 is removed together with the photoresist 68 by the lift-off method. ) Area 68a as shown in FIG.
The mask material 69 is selectively left (in the planar pattern shape of the column) only on the. In this case, the mask material 69 is removed by the lift-off method.
In order to selectively leave the mask material 82a on the 82a with good controllability, the thickness t of the mask material 69 should be sufficiently smaller than the thickness w of the photoresist 68 (thus, the diameter of the pillars and the distance between the pillars), for example, 0.5 μm.
It must be m or less.

【0035】そして、このようにして残されたマスク材
69を用い、CF4 等のエッチングガス70によって図39
(c)に仮想線で示す深さまでガラス基板14を反応性イ
オンエッチング(RIE)し、幅(又は直径)が1μm
の複数の柱体67を1μm間隔に形成する。
Then, the mask material left in this way
39 by using an etching gas 70 such as CF 4 or the like.
The glass substrate 14 is subjected to reactive ion etching (RIE) to a depth shown by an imaginary line in (c), and the width (or diameter) is 1 μm.
The plurality of pillars 67 are formed at intervals of 1 μm.

【0036】こうしたRIEによるドライエッチング
は、垂直エッチング性に優れているので、柱体67を直立
状に微細構造に形成し、浸染料層21を形成することがで
きる。ところが、上記したように、エッチングマスク69
の厚さtは、リソグラフィ技術の条件から、柱体67の直
径及び間隔wより薄くしか制御性良く形成できない。こ
のため、高さhの細長い柱体67を得るには、エッチング
マスク69自体のエッチングレート(エッチング速度)が
ガラス基板14よりも十分に小さい条件、即ちエッチング
選択比が大きい条件が要求される。
Since such dry etching by RIE is excellent in vertical etching property, the columnar body 67 can be formed in an upright fine structure to form the immersion dye layer 21. However, as described above, the etching mask 69
The thickness t of the column can be formed with good controllability only if it is thinner than the diameter of the columnar body 67 and the interval w thereof from the condition of the lithography technique. Therefore, in order to obtain the elongated columnar body 67 having the height h, the condition that the etching rate (etching rate) of the etching mask 69 itself is sufficiently smaller than that of the glass substrate 14, that is, the condition that the etching selection ratio is large is required.

【0037】しかし、これまで使用可能と考えられるマ
スク材はエッチング選択比が十分でないために、ドライ
エッチングの進行と共にマスク自体もエッチングされて
しまい、図39(d)に示すように、目的とする深さまで
ガラス基板14がエッチングされないうちにマスク69がな
くなることがある。これでは、柱体67を設定高さ(例え
ば6μm)に形成することが極めて困難となる。
However, since the mask material considered to be usable up to now has an insufficient etching selectivity, the mask itself is also etched as the dry etching progresses, and as shown in FIG. The mask 69 may disappear before the glass substrate 14 is etched to the depth. This makes it extremely difficult to form the pillar 67 at a set height (for example, 6 μm).

【0038】そこで、エッチング選択比を上げるため
に、エッチング条件を変更すること、例えばRIEのパ
ワーを下げるなどの方法もあるが、それ自身限界がある
こと、及び、エッチング時間が長くかかりすぎて生産性
に劣る点など、問題解決には至らない。
Therefore, in order to increase the etching selection ratio, there is a method of changing the etching conditions, for example, lowering the power of RIE, but there is a limit in itself, and the etching time is too long to produce. Problems such as inferiority cannot be solved.

【0039】[0039]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エッ
チングマスクの厚みやエッチング条件に制限があって
も、上記した柱体構造の如き微細構造を容易にかつ制御
性良く所望の形状に形成することができる方法と、この
方法に使用するエッチングマスクを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to form a fine structure such as the columnar structure described above into a desired shape easily and with good controllability, even if the thickness of the etching mask and the etching conditions are limited. Method, and an etching mask used in this method.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、被加工
材(例えばガラス基板又はガラス層)をドライエッチン
グによって加工し、微細構造を形成するに際し、前記被
加工材に対するエッチングマスクのエッチング選択比
(エッチングマスクに対する被加工材のエッチング速度
比)を12以上とする、微細構造の形成方法に係るもので
ある。
That is, according to the present invention, when a material to be processed (for example, a glass substrate or a glass layer) is processed by dry etching to form a fine structure, etching selection of an etching mask for the material to be processed is performed. The present invention relates to a method for forming a fine structure, in which the ratio (the etching rate ratio of the work material to the etching mask) is 12 or more.

【0041】本発明による方法は、ドライエッチングに
用いるエッチングマスクのエッチング選択比を12以上と
しているので、被加工材に対するエッチングマスクのエ
ッチングレートが著しく低く、このため、エッチングマ
スクの厚みやエッチング条件に制限があっても、常に所
望の形状の微細構造を形成することができる。
In the method according to the present invention, since the etching selectivity of the etching mask used for dry etching is 12 or more, the etching rate of the etching mask with respect to the work material is extremely low. Even if there is a limitation, it is possible to always form a fine structure having a desired shape.

【0042】即ち、上述したリソグラフィ条件等の制限
により、例えば上述した浸染料層の柱体の直径又は隣接
する柱体間の間隔と同程度以下の厚みにしかエッチング
マスクを設けることができない場合、一例として、柱体
の高さが6μm、エッチングマスクの最大厚みが 0.5μ
mとすると、ガラスとマスクのエッチング選択比は12以
上が条件となるが、本発明に用いるエッチングマスクは
エッチング選択比が12以上であるから条件を十二分に満
たしている(但し、エッチングのばらつきやエッチング
によるマスクエッジの丸まりを考慮すると、エッチング
選択比は15〜20程度以上であるのが好ましい)。
That is, when the etching mask can be provided only to a thickness equal to or less than the diameter of the pillar of the immersion dye layer or the distance between the adjacent pillars due to the above-mentioned limitation of lithography conditions, As an example, the height of the pillar is 6 μm and the maximum thickness of the etching mask is 0.5 μm.
When m, the etching selection ratio between the glass and the mask is 12 or more, but the etching mask used in the present invention has an etching selection ratio of 12 or more, so the condition is more than satisfied (however, the etching In consideration of variations and rounding of the mask edge due to etching, the etching selection ratio is preferably about 15 to 20 or more).

【0043】従って、ドライエッチングの条件を緩和し
なくても、長時間のドライエッチングに対してマスクが
十分に耐え、その厚みは全部がエッチングされずに残存
するため、常に所望の高さの若しくは高い柱体の形成を
はじめ、目的とする形状の微細構造の形成が可能とな
る。また、こうした微細構造を気化部又はアブレーショ
ン部に設けることにより、高い光熱変換効率のヘッドを
有するレーザビームプリンタ等の記録装置を製造できる
ようになる。
Therefore, even if the conditions of dry etching are not relaxed, the mask can sufficiently withstand dry etching for a long time, and its entire thickness remains without being etched. It is possible to form a fine structure having a desired shape, including the formation of a tall pillar. Further, by providing such a fine structure in the vaporization section or the ablation section, it becomes possible to manufacture a recording apparatus such as a laser beam printer having a head with high photothermal conversion efficiency.

【0044】本発明による方法においては、酸化シリコ
ン、窒化シリコン、シリコン及び酸化アルミニウムから
なる群より選ばれた少なくとも1種を例えば上述した浸
染料層となる被加工材として用い、パラジウム及び/又
はニッケルをエッチングマスクとして用いることが望ま
しい。このエッチングマスクの構成材料であるパラジウ
ム、ニッケルは共にエッチング選択比が12よりずっと大
きいため、非常に好適な材料である。パラジウム、ニッ
ケルはそれぞれ単独でエッチングマスクに用いてよい
が、これらを含む合金を用いてもよく、或いは、パラジ
ウムとニッケルとの積層体でエッチングマスクを形成す
ることもできる。
In the method according to the present invention, at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, silicon and aluminum oxide is used as the material to be the dip dye layer described above, and palladium and / or nickel is used. Is preferably used as an etching mask. Palladium and nickel, which are the constituent materials of this etching mask, are very suitable materials because their etching selection ratios are much higher than 12. Palladium and nickel may be used individually as an etching mask, but an alloy containing these may be used, or the etching mask may be formed of a laminated body of palladium and nickel.

【0045】また、微細構造の形成に際し、フッ素化合
物を含有するガス、特にCF4 、CHF3 、C2 6
のフッ化炭素や、SF6 等を含有するガスを用いた反応
性イオンエッチング(RIE)でドライエッチングを行
うことが望ましい。
Further, in forming the fine structure, reactive ion etching using a gas containing a fluorine compound, particularly a fluorocarbon such as CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 or a gas containing SF 6 or the like. It is desirable to perform dry etching by (RIE).

【0046】そして、上記したように、本発明による方
法は、ドライエッチング時にエッチングマスクの厚みを
そのマスク幅又は被加工材の加工幅以下とするときに有
効である。
Then, as described above, the method according to the present invention is effective when the thickness of the etching mask is set to be equal to or less than the mask width or the working width of the workpiece during dry etching.

【0047】また、エッチングマスクの種類及び/又は
厚みを場所的に異ならせると、微細構造の形状を場所に
よって変化させることができ、目的に応じた形状や、気
化部に設けるのに有利な形状を得ることができる。
Further, if the type and / or the thickness of the etching mask are made to differ in location, the shape of the fine structure can be changed depending on the location, and a shape suitable for the purpose or a shape advantageous for being provided in the vaporizing section. Can be obtained.

【0048】本発明はまた、記録材(例えば液化染料)
を気化又はアブレーションで被記録体(例えば印画紙)
へ飛翔させ、所定の記録を行うように構成された記録装
置(例えばプリンタヘッド又はレーザビームプリンタ)
を製造するに際し、前記記録材の気化又はアブレーショ
ンを行う記録材収容部において上記した本発明の方法に
基づいて上記の微細構造を形成する、記録装置の製造方
法も提供するものである。
The present invention also relates to recording materials (eg liquefied dyes).
To be recorded by vaporization or ablation (eg photographic paper)
To a recording device (for example, a printer head or a laser beam printer) configured to perform predetermined recording.
The present invention also provides a method of manufacturing a recording apparatus, wherein the above-mentioned fine structure is formed in the recording material housing portion for vaporizing or ablating the recording material in manufacturing the above-mentioned method based on the method of the present invention.

【0049】この製造方法においては、微細構造として
記録材を毛細管現象によって供給及び保持するための柱
状構造体を形成することが望ましい。
In this manufacturing method, it is desirable to form a columnar structure for supplying and holding the recording material by a capillary phenomenon as a fine structure.

【0050】この製造方法によって製造される記録装置
は、プリンタヘッドとして構成されてもよいし、或い
は、このプリンタヘッドを組み込み、記録材収容部と、
この記録材収容部に対して被記録体を対向させる被記録
体支持手段と、前記記録材を加熱して前記被記録体へ飛
翔させるための加熱手段とを有する記録装置であっても
よい。
The recording apparatus manufactured by this manufacturing method may be configured as a printer head, or this printer head is incorporated and a recording material accommodating portion is provided.
The recording apparatus may include a recording medium supporting unit that faces the recording medium with respect to the recording medium storage unit, and a heating unit that heats the recording medium and causes the recording medium to fly to the recording medium.

【0051】更に、本発明は、本発明による上記の各方
法の実施に使用する上記のエッチングマスク(特に、エ
ッチング選択比が12以上)も提供するものである。
Furthermore, the present invention also provides the above-mentioned etching mask (in particular, an etching selection ratio of 12 or more) used for carrying out the above-mentioned respective methods according to the present invention.

【0052】なお、本発明は、間隙を通して前記被記録
体に移行(特に飛翔)させるように構成された、上述の
非接触方式の染料気化型プリンタ用の記録ヘッドに好適
である。但し、既述した接触方式の熱転写プリンタ用の
記録ヘッド(サーマルヘッド等)にも適用可能である。
The present invention is suitable for the recording head for the non-contact type dye vaporization printer described above, which is configured to move (especially fly) to the recording medium through the gap. However, it is also applicable to the recording head (thermal head or the like) for the contact type thermal transfer printer described above.

【0053】[0053]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明が以下の実施例のみに限定されるもので
ないことは勿論である。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following examples.

【0054】まず、図1及び図2について、本発明に基
づく微細構造、例えば柱体構造76の形成方法の要旨を説
明する。
First, the gist of a method for forming a fine structure, for example, a columnar structure 76, according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0055】この柱体構造76は、レーザビームプリンタ
のプリンタヘッドの気化部又はアブレーション部に形成
されるものであって、図1に示すように、ヘッド基板と
して厚みTの大きな基板14の上面に、この基板に対する
エッチング選択比が12以上である厚みtのエッチングマ
スク79を柱体構造の平面パターン形状に間隔(又は幅)
wで以って形成する。
The columnar structure 76 is formed in the vaporizing portion or ablation portion of the printer head of the laser beam printer, and as shown in FIG. 1, it is formed on the upper surface of the substrate 14 having a large thickness T as a head substrate. , An etching mask 79 having a thickness t having an etching selection ratio of 12 or more with respect to this substrate is spaced (or width) in a plane pattern shape of a columnar structure.
It is formed by w.

【0056】そして、エッチングマスク79を用いて、エ
ッチングガス70によって反応性イオンエッチング又は反
応性スパッタエッチング(RIE)を行い、マスク79の
ない領域の基板14を仮想線で示す深さhまで垂直方向に
選択的にエッチング除去する。これによって、図2に示
すように、マスク79の直下において、高さhの直立した
柱体67を幅wに所定の間隔(幅wと同等でよい。)で形
成し、微細な柱体構造66からなる浸染料層71を作製す
る。
Then, using the etching mask 79, reactive ion etching or reactive sputter etching (RIE) is performed with the etching gas 70, and the substrate 14 in the region without the mask 79 is vertically moved to a depth h indicated by an imaginary line. Selectively by etching. As a result, as shown in FIG. 2, the upright columns 67 having a height h are formed in the width w at a predetermined interval (which may be equal to the width w) immediately below the mask 79, and a fine column structure is formed. An immersion dye layer 71 made of 66 is produced.

【0057】ここで注目すべきことは、上述したよう
に、マスク79の厚みtはその幅wの最小寸法よりも大き
くし難い(即ち、t<w、例えばt=0.5 w)という制
約があるにも拘らず、マスク79を基板14に対してエッチ
ング選択比が12以上と大きい材質で形成しているため
に、基板14を目的とする深さ(即ち、柱体67の高さ)h
まで確実かつ高精度にエッチングできることである。
It should be noted that, as described above, the thickness t of the mask 79 is difficult to be larger than the minimum dimension of its width w (that is, t <w, for example, t = 0.5 w). Nevertheless, since the mask 79 is formed of a material having a large etching selection ratio of 12 or more with respect to the substrate 14, the depth of the substrate 14 (that is, the height of the pillar 67) intended for the substrate 14 h
Is to be able to perform etching reliably and with high precision.

【0058】例えば、基板14として石英ガラスを使用
し、エッチングマスク79の厚みtの最大厚さを 0.5μm
とし、マスク幅wを1μmとしたとき、柱体67の高さ
(基板14のエッチング深さ)hを6μm又はそれ以上と
するには、基板14とマスク79とのエッチング選択比は12
以上とすることが必須条件となる。これに対し、本発明
に基づくエッチングマスク79のエッチング選択比は12以
上であるから、上記のRIEによって基板14を所定の6
μmの深さに制御性良く容易にエッチングできることに
なり、高さh(=6μm)の柱体67を確実に形成するこ
とができる。
For example, when quartz glass is used as the substrate 14, the maximum thickness t of the etching mask 79 is 0.5 μm.
When the mask width w is 1 μm, the height of the pillar 67 (etching depth of the substrate 14) h is 6 μm or more, and the etching selection ratio between the substrate 14 and the mask 79 is 12 μm.
The above is an essential condition. On the other hand, since the etching selection ratio of the etching mask 79 according to the present invention is 12 or more, the substrate 14 is set to a predetermined 6 by the above RIE.
Since the etching can be easily performed to the depth of μm with good controllability, the columnar body 67 having the height h (= 6 μm) can be reliably formed.

【0059】このためには、エッチングマスク79として
エッチング選択比が12以上と十分に大きい材質で形成す
ることが必須不可欠であり、特にパラジウム又はニッケ
ルで形成することが望ましい。
For this purpose, it is indispensable to form the etching mask 79 with a material having a sufficiently large etching selection ratio of 12 or more, and it is particularly preferable to form it with palladium or nickel.

【0060】これに反し、既述した(図39で述べた)エ
ッチングマスク69の場合、エッチング選択比が小さく、
例えばエッチングマスク69にレジストを使用するとその
エッチング速度は基板ガラス14の20〜30%と大きく、エ
ッチング選択比は約4と小さいために、基板ガラス14の
エッチングの進行と共にマスク69自体もエッチングされ
てしまい、図39(d)で示したように目的とする高さの
柱体を形成することは極めて困難である。
On the contrary, in the case of the above-mentioned etching mask 69 (described in FIG. 39), the etching selection ratio is small,
For example, when a resist is used for the etching mask 69, the etching rate is as high as 20 to 30% of the substrate glass 14 and the etching selection ratio is as small as about 4. Therefore, as the etching of the substrate glass 14 progresses, the mask 69 itself is also etched. Therefore, it is extremely difficult to form a columnar body having a target height as shown in FIG. 39 (d).

【0061】しかも、図39で述べた方法においては、目
的とする高さhにエッチングするにはエッチング選択比
を上げるために例えばRIEのパワーを下げる等の方法
が考えられるが、本発明に基づく方法によれば、エッチ
ングマスク79自体のエッチング選択比を十分に大きくし
ていることから、RIEのパワーを下げる等の必要は全
くなく、従って短時間に生産性良く所望の微細な柱体構
造66を常に形成することができる。
Moreover, in the method described with reference to FIG. 39, in order to etch to the target height h, a method of lowering the power of RIE, for example, may be considered in order to increase the etching selection ratio, but it is based on the present invention. According to the method, since the etching selection ratio of the etching mask 79 itself is made sufficiently large, there is no need to reduce the power of RIE, so that the desired fine columnar structure 66 can be produced in a short time with good productivity. Can always be formed.

【0062】本発明に基づく上記の方法において、エッ
チングマスク79としてはパラジウム又はニッケルからな
るものが望ましいが、これらを含む合金であってよい
し、或いは、これらの積層膜であってもよい。また、基
板14は酸化シリコンをはじめ、窒化シリコン、シリコン
及び酸化アルミニウムからなる群より選ばれた少なくと
も1種で形成されてよい。
In the above method according to the present invention, the etching mask 79 is preferably made of palladium or nickel, but may be an alloy containing these or a laminated film of these. The substrate 14 may be formed of at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, silicon and aluminum oxide.

【0063】また、エッチングマスク79の厚みtはその
幅より十分に小さくする(即ち、その最大厚さはパター
ンの最小寸法より小さくする)必要があるが、こうした
厚みのエッチングマスクを使用した本発明に基づく方法
では高さhが例えば6〜10μmの柱体67を形成すること
ができる。
Further, the thickness t of the etching mask 79 needs to be sufficiently smaller than its width (that is, its maximum thickness should be smaller than the minimum dimension of the pattern). In the method based on (1), a columnar body 67 having a height h of 6 to 10 μm can be formed.

【0064】なお、通常の半導体ドライエッチングプロ
セスの場合、例えばAlマスクの使用下ではエッチング
速度は例えば20nm/min(1.2μm/hr)であるため、この条
件をそのまま高さh=6〜10μmの柱体67の形成に適用
すると、エッチング終了までに約6時間以上も必要とな
る。このような深いエッチングは、通常の半導体プロセ
スでは実施されておらず、本発明に基づく柱体67に特有
のプロセスである。また、仮にエッチング時間を短縮す
るには放電パワー上げる必要があるが、これでは基板に
対するマスクのエッチング選択比が下がり、マスクがエ
ッチングされ易くなる。これに対し、本発明に基づけ
ば、本来エッチング選択比の大きいマスクを使用するの
で、放電パワーを上げてもマスクの損傷度合が少なく、
深いエッチングを短時間に行えることになる。
In the case of a normal semiconductor dry etching process, since the etching rate is, for example, 20 nm / min (1.2 μm / hr) when using an Al mask, this condition is kept as it is for the height h = 6 to 10 μm. When applied to the formation of the columnar body 67, it takes about 6 hours or more to complete the etching. Such deep etching is not carried out in a normal semiconductor process, and is a process peculiar to the pillar 67 according to the present invention. Further, if it is necessary to increase the discharge power in order to shorten the etching time, this lowers the etching selection ratio of the mask to the substrate, and the mask is easily etched. On the other hand, according to the present invention, since a mask having a large etching selection ratio is originally used, the degree of damage to the mask is small even if the discharge power is increased,
Deep etching can be performed in a short time.

【0065】また、RIEに使用可能なエッチングガス
は、CF4 、CHF3 、C2 6 等のフッ化炭素を含有
するガス(これはフッ化炭素のみからなっていてもよい
が、CF4 +H2 、CF4 +O2 等の如く他のガス成分
が含まれているのがエッチング性の点で望ましい。)、
或いはSF6 系のフッ素化合物を含有するガスである。
なお、ドライエッチングは、上記のRIEだけでなく、
プラズマエッチング、イオンエッチング等も適用可能で
ある。
The etching gas usable for RIE is a gas containing fluorocarbon such as CF 4 , CHF 3 and C 2 F 6 (which may be composed of fluorocarbon only, but CF 4 It is desirable that other gas components such as + H 2 , CF 4 + O 2 and the like are contained from the viewpoint of etching property),
Alternatively, it is a gas containing an SF 6 type fluorine compound.
The dry etching is not limited to the above RIE,
Plasma etching, ion etching, etc. are also applicable.

【0066】次に、本発明に基づく上記の方法を図3〜
図10について更に具体的に説明する。図3〜図9は微細
柱体構造の形成工程の例を各段階毎に示す概略断面図、
図10は完成後の微細柱体構造の概略外観形状を示すもの
である。
Next, the above method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 will be described more specifically. 3 to 9 are schematic cross-sectional views showing an example of a step of forming a fine columnar structure at each stage,
FIG. 10 shows a schematic external shape of the completed fine columnar structure.

【0067】まず、図3のように、基板14として、厚さ
Tの石英ガラスを用いる。但し、基板材料は石英ガラス
に限らず、含鉛ガラスなどのガラス(酸化シリコン)
や、シリコン、酸化アルミニウム、更にはそれの基板上
に窒化シリコンや上記材料の薄膜をCVD(化学的気相
成長)、スパッタ、蒸着等で形成したものでもよい。
First, as shown in FIG. 3, quartz glass having a thickness T is used as the substrate 14. However, the substrate material is not limited to quartz glass, but glass such as lead-containing glass (silicon oxide)
Alternatively, silicon, aluminum oxide, or a substrate on which silicon nitride or a thin film of the above material is formed by CVD (chemical vapor deposition), sputtering, vapor deposition, or the like may be used.

【0068】次いで、図4のように、石英ガラス基板14
上にシリコン層80を例えば 0.1〜1μmの厚さに真空蒸
着する。ここで、シリコン層80を設けるのは、(1)基
板14と後記のフォトレジストとの密着性を改善し、
(2)後記のフォトレジストのフォトリソグラフィ時の
露光に際して基板14内の乱反射を減少させてパターニン
グ性を改善するためである。
Next, as shown in FIG. 4, the quartz glass substrate 14
A silicon layer 80 is vacuum-deposited thereon to a thickness of 0.1 to 1 μm, for example. Here, the provision of the silicon layer 80 improves (1) the adhesion between the substrate 14 and the photoresist described later,
(2) This is because diffused reflection in the substrate 14 is reduced at the time of exposure of the photoresist described later during photolithography, and patterning property is improved.

【0069】シリコン層80の代わりに、上記の(1)及
び(2)と同様の働きをする金属薄膜等でもよいが、シ
リコンや窒化シリコンなどの場合は、後記のRIE工程
で基板14と同時にエッチングされるので、工程が簡略化
される。なお、フォトレジストのパターニングに支障が
ない場合や、フォトリソグラフィ前の表面処理等により
密着性が改善できる場合などは、シリコン層80を設けな
くてもよい。
Instead of the silicon layer 80, a metal thin film or the like having the same function as the above (1) and (2) may be used. However, in the case of silicon or silicon nitride, the substrate 14 and the substrate 14 can be formed simultaneously with the RIE process described later. Since it is etched, the process is simplified. Note that the silicon layer 80 may not be provided if there is no problem in patterning the photoresist or if the adhesion can be improved by surface treatment before photolithography.

【0070】次いで、図5のように、フォトレジスト88
を厚さdに被着した後、フォトリソグラフィによって柱
体構造の平面パターンに対応したパターンにフォトレジ
スト88を加工する。即ちフォトレジスト88を柱体の幅に
対応した幅wの領域88aだけエッチング除去する。この
場合、除去領域88a−88a間に残されたレジストの幅も
wとしてよい。
Then, as shown in FIG. 5, a photoresist 88 is formed.
After being deposited to a thickness d, the photoresist 88 is processed into a pattern corresponding to the planar pattern of the columnar structure by photolithography. That is, the photoresist 88 is removed by etching only the region 88a having the width w corresponding to the width of the pillar. In this case, the width of the resist left between the removed regions 88a-88a may be w.

【0071】次いで、図6のように、エッチングマスク
材として、全面に例えばパラジウム(Pd)層79を厚さ
t=0.3 μmに真空蒸着する。パラジウム層79は、フォ
トレジスト88の厚みより薄く成膜し、フォトレジスト88
の上面と領域88a内のシリコン層80上にそれぞれ分断さ
れた状態で堆積する。マスク材79はパラジウム(Pd)
からなっているが、ニッケル(Ni)であってもよく、
パラジウム及び/又はニッケルを含有する合金でもよ
い。
Then, as shown in FIG. 6, a palladium (Pd) layer 79 is vacuum-deposited on the entire surface as an etching mask material to a thickness t = 0.3 μm. The palladium layer 79 is formed to be thinner than the photoresist 88, and the photoresist 88 is formed.
And the silicon layer 80 in the region 88a are separated and deposited. Mask material 79 is palladium (Pd)
However, it may be nickel (Ni),
It may be an alloy containing palladium and / or nickel.

【0072】次いで、リフトオフ法によって、フォトレ
ジスト88と共にその上面のマスク材79を除去し、図7の
ように、RIEのエッチングマスクパターン79を幅wに
形成する。但し、このリフトオフ法に代えて、図6に示
したマスク材の全面蒸着を厚めにし、エッチバックによ
り領域88aにのみマスク材を残す方法等を採用してもよ
い。
Then, the photoresist 88 and the mask material 79 on the upper surface thereof are removed by a lift-off method to form an etching mask pattern 79 of RIE with a width w as shown in FIG. However, instead of this lift-off method, the method shown in FIG. 6 in which the mask material is vapor-deposited over the entire surface and the mask material is left only in the region 88a by etching back may be adopted.

【0073】図5〜図7に示した工程で注目すべきこと
は、マスクメタル79の厚さtはパターンの最小寸法より
厚くし難いという制限があることである。最小線幅(li
ne &space)wを例えば1μmにしたい場合、図5のリソ
グラフィでエッチングされるレジスト88の厚さも約1μ
mのため、上記したリフトオフ法によるパターン形成の
ためには、制御良く形成できるマスクメタル89の厚さt
は例えば 0.5μm以下(例えば 0.3μm)となる。但
し、多層レジストやエッチバックによるサイドウォール
の手法を使えばこの限りではないが、工程が複雑にな
り、工程制御が一層必要になってしまう。
What should be noted in the steps shown in FIGS. 5 to 7 is that the thickness t of the mask metal 79 is difficult to be thicker than the minimum dimension of the pattern. Minimum line width (li
ne & space) w is, for example, 1 μm, the thickness of the resist 88 etched by lithography in FIG. 5 is also about 1 μm.
Therefore, in order to form a pattern by the lift-off method described above, the thickness t of the mask metal 89 that can be formed with good control
Is, for example, 0.5 μm or less (for example, 0.3 μm). However, if a sidewall method using a multi-layer resist or etch back is used, this is not the limitation, but the process becomes complicated and further process control becomes necessary.

【0074】このようなマスク厚についての制限があっ
ても、本発明に基づくマスクメタル(エッチングマス
ク)79はエッチング選択比が12以上と大きいため、次の
RIEエッチングによる柱体構造を所望の高さに形成す
ることができる。即ち、図8のように、マスク79を用
い、CF4 等のフッ化水素含有ガス70によって反応性イ
オンエッチング(RIE)で下地の垂直エッチングを行
い、例えば幅w=1〜2μm、高さh=6〜10μmの柱
体群67からなる柱体構造66を作製する。RIEのエッチ
ングガスは、例えばCF4 +H2 、CF4 +O2 などの
フッ化炭素(CF4、CHF3 、C2 6 等)を含む系
である。
Even if there is such a limitation on the mask thickness, the mask metal (etching mask) 79 according to the present invention has a large etching selection ratio of 12 or more. Can be formed into That is, as shown in FIG. 8, a mask 79 is used to perform vertical etching of the base by reactive ion etching (RIE) using a hydrogen fluoride-containing gas 70 such as CF 4 , and for example, width w = 1 to 2 μm and height h. A columnar structure 66 composed of a columnar group 67 of 6 to 10 μm is produced. The etching gas for RIE is a system containing fluorocarbons (CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6, etc.) such as CF 4 + H 2 , CF 4 + O 2, etc.

【0075】このRIEの際、ガラス基板14に対するマ
スク79のエッチング選択比は12以上と十分に大きいた
め、上述した理由から、高さhの多数の細長い柱体67を
幅w(間隔もwでよい。)に高精度に形成することがで
きる。
At the time of this RIE, the etching selectivity of the mask 79 to the glass substrate 14 is sufficiently large as 12 or more. Therefore, for the reason described above, a large number of elongated pillars 67 having a height h are formed in the width w (the interval is also w). It can be formed with high precision.

【0076】図9は、最終工程として、Pd膜(マス
ク)79を王水(塩酸+硝酸)で除去し、更にSi層80を
フッ酸系又はKOH(或いはNaOH)系で除去する。
王水では基板14はエッチングされない。また、Si層80
のエッチング時に基板14もエッチングされることがある
が、SiO2 層80は基板14に比べて十分に薄く、柱体構
造の形状に影響を与えるものではない。Pd膜除去が不
必要の場合は、図8の段階でプロセスは終了する。この
場合、Pd膜は光熱変換層となる。図10は、柱体構造66
からなる浸染料層71の完成後の外観を示す。
In the final step of FIG. 9, the Pd film (mask) 79 is removed with aqua regia (hydrochloric acid + nitric acid), and the Si layer 80 is removed with hydrofluoric acid or KOH (or NaOH).
The substrate 14 is not etched with aqua regia. In addition, the Si layer 80
Although the substrate 14 may also be etched during the etching, the SiO 2 layer 80 is sufficiently thinner than the substrate 14 and does not affect the shape of the columnar structure. If Pd film removal is not needed, the process ends at the stage of FIG. In this case, the Pd film becomes a photothermal conversion layer. FIG. 10 shows a pillar structure 66.
The appearance of the immersion dye layer 71 made of is shown after completion.

【0077】次に、上記した方法、特に図8のRIE工
程において、エッチングガス70として垂直エッチング性
に優れたCF4 +H2 系を使用した場合(CF4 =12sc
cm、H2 =3sccm、真空度 2.5Pa、放電パワー 500W、
自己バイアス 630V)、基板14又はマスク79の材質とし
て使用可能な種々の材料についてエッチングレートとエ
ッチング選択比(対SiO2 )は下記表−1の通りであ
った。
Next, in the above-described method, particularly in the RIE process of FIG. 8, when CF 4 + H 2 system excellent in vertical etching property is used as the etching gas 70 (CF 4 = 12 sc
cm, H 2 = 3 sccm, vacuum degree 2.5 Pa, discharge power 500 W,
The etching rate and etching selectivity (vs. SiO 2 ) of various materials that can be used as the material of the self-bias 630 V), the substrate 14 or the mask 79 are shown in Table 1 below.

【0078】 [0078]

【0079】基板材料とエッチングマスク金属のエッチ
ング選択比が大きいほど、上記した柱体構造66の如き構
造の設計に余裕があり、設計により必要条件が決められ
る。例えば、石英(SiO2 )を6μmエッチングする
際、マスク厚は最大 0.5μmを可能とすると、選択比は
12(ばらつきやエッチングによるマスクエッジの丸まり
を考慮すると、実質的には15〜20程度以上)若しくはそ
れより大きいことが必要条件となる。
The larger the etching selection ratio between the substrate material and the etching mask metal, the more room there is in designing a structure such as the columnar structure 66 described above, and the design determines the necessary conditions. For example, when etching quartz (SiO 2 ) to 6 μm and the mask thickness is 0.5 μm at maximum, the selection ratio is
12 (substantially about 15 to 20 or more when considering variations and rounding of the mask edge due to etching) or larger is a necessary condition.

【0080】こうした条件を満たすエッチング選択比12
以上のマスク材は、基板材料がSiO2 のときにはPd
とNiであり、また基板材料がSiNX 、Siのときに
もPd、Niが好適であるが、SiNX のときにはAl
やPtも使用可能である。なお、マスク材としてAlを
用いると、対SiO2 のエッチング選択比は12より少し
小さいものの、目的とする柱体構造はやはり形成し難い
と共に、Alグレインが剥離し、面荒れが生じ易く、マ
スク性能が劣化し易い。
Etching selectivity ratio 12 that satisfies these conditions
The above mask material is Pd when the substrate material is SiO 2.
And Ni, and Pd and Ni are also suitable when the substrate material is SiN x or Si, but Al is used when SiN x.
And Pt can also be used. When Al is used as the mask material, although the etching selectivity ratio to SiO 2 is slightly smaller than 12, the desired columnar structure is still difficult to form, and Al grains are easily peeled off to cause surface roughening. Performance easily deteriorates.

【0081】また、エッチングガス70としてCF4 +O
2 を使用した場合(CF4 =18sccm、O2 =2sccm、真
空度 3.5Pa、放電パワー 200W、自己バイアス 400V)
は、上記と同様に各種材料についてエッチングレートと
対SiO2 エッチング選択比は下記の表−2の通りであ
った。
Further, as the etching gas 70, CF 4 + O is used.
When 2 is used (CF 4 = 18sccm, O 2 = 2sccm, vacuum degree 3.5Pa, discharge power 200W, self-bias 400V)
In the same manner as above, the etching rate and the SiO 2 etching selection ratio for various materials were as shown in Table 2 below.

【0082】 [0082]

【0083】この表−2から、エッチング選択比12以上
のマスク材は、基板材料がSiO2(CVD法によるも
の)のときにはPdとNiであり、SiO2 (石英板)
やSiのときにはNiであり、また基板材料がSiNX
のときには、Pd、Niが好適であるが、Al2 3
もよい。この系では、マスク材はPdよりNiが望まし
い。
From Table 2, the mask materials having an etching selection ratio of 12 or more are Pd and Ni when the substrate material is SiO 2 (by the CVD method), and SiO 2 (quartz plate).
Or Si is Ni, and the substrate material is SiN x
In this case, Pd and Ni are preferable, but Al 2 O 3 may be used. In this system, the mask material is preferably Ni rather than Pd.

【0084】なお、エッチングガスとして、上記のフッ
化炭素は通常はSiO2 やSiNX用として使用される
が、これに限らず、Siに対してはSF6 系も使用可能
である。
As the etching gas, the above-mentioned fluorocarbon is usually used for SiO 2 and SiN x , but not limited to this, SF 6 system can also be used for Si.

【0085】図11は、上記した方法によって形成された
微細な柱体構造66を有する気化部(又はアブレーション
部)17と、そこでの染料気化のメカニズムを説明するも
のである。
FIG. 11 illustrates the vaporization portion (or ablation portion) 17 having the fine columnar structure 66 formed by the above-mentioned method and the mechanism of the vaporization of the dye therein.

【0086】即ち、ガラス基板14の底面から一体に形成
されたほぼ垂直の各柱体67間の間隙(連続気孔)39を通
って、液化染料22が毛細管現象によって上方に供給され
ながら、レーザ光Lの照射によって気化し、この気化染
料32が印画紙等の被記録体へ飛翔して付着し、所定パタ
ーンの記録がなされる。各柱体67の径wは1〜2μm程
度、高さhは6〜10μm、間隔は1〜2μm程度とする
ものが良い。なお、柱体67は、円柱状以外にも角柱状と
しても良い。
That is, while the liquefied dye 22 is supplied upward by the capillarity phenomenon through the gaps (continuous pores) 39 between the substantially vertical columns 67 integrally formed from the bottom surface of the glass substrate 14, the laser light is emitted. It is vaporized by the irradiation of L, and the vaporized dye 32 flies and adheres to a recording medium such as photographic paper, and recording of a predetermined pattern is performed. It is preferable that the diameter w of each pillar 67 is about 1 to 2 μm, the height h is 6 to 10 μm, and the interval is about 1 to 2 μm. The columnar body 67 may have a prismatic shape instead of the cylindrical shape.

【0087】なお、染料の熱放散を防止し、ヒータ16や
レーザ光Lによる染料の加熱を効率的にするため、仮想
線で示すように、基板14の底面に断熱材層89を設けるの
が望ましい。断熱材層89の材料としては、ポリイミド樹
脂が好適である。
In order to prevent the heat dissipation of the dye and to efficiently heat the dye by the heater 16 and the laser light L, it is preferable to provide the heat insulating material layer 89 on the bottom surface of the substrate 14 as shown by the phantom line. desirable. A polyimide resin is suitable as a material of the heat insulating material layer 89.

【0088】液化染料22の気化はレーザ光Lの照射のみ
によって行ってもよいが、レーザ光照射に加えて、レー
ザ光Lを吸収する物質を併用すると、気化効率が改善さ
れる。レーザ光吸収(光熱変換)物質としては、レーザ
光Lを連続的に吸収するために十分な耐熱性を示すこと
を要し、レーザ光Lの波長に一致する波長領域で吸収能
を有する金属薄膜、金属薄膜と高誘導率を有するセラミ
ックの薄膜との積層体を好ましく使用できる。
The vaporization of the liquefied dye 22 may be performed only by irradiating the laser light L, but the vaporization efficiency can be improved by using a substance that absorbs the laser light L in addition to the laser light irradiation. The laser light absorbing (photothermal conversion) substance is required to have sufficient heat resistance to continuously absorb the laser light L, and has a metal thin film having an absorbing ability in a wavelength region matching the wavelength of the laser light L. A laminate of a metal thin film and a ceramic thin film having a high dielectric constant can be preferably used.

【0089】こうしたレーザ光吸収物質は、染料に添加
して用いることもできる。例えば、染料 100重量部に対
してシアニン系光吸収材2重量部程度を添加することに
より、光熱変換効率が向上することが確認された。光吸
収剤としては、上記シアニン系のほか、カーボンブラッ
ク、金属微粒子等の微粒子系光吸収体やフタロシアニン
系色素、ナフタロシアニン系色素、アントラキノン系色
素等の有機系色素、或いは有機金属系色素等の耐熱性に
優れた染料或いは顔料を染料に均一に分散させて使用す
ることができる。
Such a laser light absorbing substance can also be used by adding it to a dye. For example, it was confirmed that the light-heat conversion efficiency was improved by adding about 2 parts by weight of the cyanine-based light absorbing material to 100 parts by weight of the dye. As the light absorber, in addition to the cyanine-based, carbon black, fine particle-based light absorbers such as metal fine particles and phthalocyanine-based dyes, naphthalocyanine-based dyes, organic dyes such as anthraquinone-based dyes, or organometallic dyes, etc. A dye or pigment having excellent heat resistance can be uniformly dispersed in the dye before use.

【0090】また、レーザ光Lによる液化染料22の気化
を効率的にするために、図12に示すように、基板14上に
光熱変換層90、例えばコバルト−ニッケル合金層を蒸着
してもよい。この蒸着によって、各柱体67上をはじめ、
各柱体67間の間隙39下にも金属蒸着層90が形成される。
Further, in order to efficiently vaporize the liquefied dye 22 by the laser light L, a photothermal conversion layer 90, for example, a cobalt-nickel alloy layer may be deposited on the substrate 14 as shown in FIG. . By this vapor deposition, including on each pillar 67,
A metal vapor deposition layer 90 is also formed under the gap 39 between the pillars 67.

【0091】図13は、上記の柱体構造66からなる浸染料
層71を気化部17に設けた染料気化型レーザビームプリン
タのヘッド100 を示す。このヘッド100 は、気化部17以
外は基本的には図34に示したものと同様である。このプ
リンタヘッドでは、上記したように、気化部において直
径に対して十分に高い柱体構造66を作製することができ
るので、染料の保持と供給が十分に行え、高効率かつ高
速な印刷を行うことができる。
FIG. 13 shows a head 100 of a dye vaporization type laser beam printer in which the immersion dye layer 71 having the columnar structure 66 is provided in the vaporization section 17. The head 100 is basically the same as that shown in FIG. 34 except for the vaporizing section 17. In this printer head, as described above, the columnar structure 66 that is sufficiently higher in diameter than the vaporization portion can be produced, so that the dye can be sufficiently held and supplied, and highly efficient and high-speed printing can be performed. be able to.

【0092】図14〜図18は、上記の柱体構造66とは異な
る形状の各種の柱体構造の形成方法と、これらの柱体構
造を示すものである。
14 to 18 show a method of forming various columnar structures having a shape different from that of the columnar structure 66 and the columnar structures.

【0093】これらの構造においては、染料気化部の柱
体構造66を形成するためのRIEマスクのパターンとし
て、本発明に基づくマスク金属を少なくとも一部分に使
用し、(a).場所によりマスク金属の種類が異なるこ
と(図14)、(b).場所によりマスク金属の厚さが異
なること(図15、図16)、(c).(a)と(b)の併
用、のいずれかで形成されている。
In these structures, the mask metal according to the present invention is used at least in part as a pattern of the RIE mask for forming the columnar structure 66 of the dye vaporization portion, and (a). The type of mask metal differs depending on the location (Fig. 14), (b). The thickness of the mask metal varies depending on the location (FIGS. 15 and 16), (c). (A) and (b) are used in combination.

【0094】図14のマスクにおいて、マスク79a(本発
明に基づくエッチング選択比12以上のもの)のエッチン
グレートがマスク79b(これは、通常の材質でもよ
い。)のエッチングレートより低い場合は、RIE時に
先にマスク79bがなくなるため、図17に67a、67b(一
方が高さ10μm、他方が高さ5μm)で示すような柱高
さの分布を持つ柱体構造66がセルフアラインに形成され
る。エッチングレートが79aと79bで上記とは反対の場
合は、図18のような形状が得られる。
In the mask of FIG. 14, if the etching rate of the mask 79a (having an etching selection ratio of 12 or more according to the present invention) is lower than that of the mask 79b (this may be a normal material), RIE is performed. Since the mask 79b is sometimes removed first, a pillar structure 66 having a pillar height distribution as shown by 67a and 67b in FIG. 17 (one having a height of 10 μm and the other having a height of 5 μm) is formed in self-alignment. . When the etching rates are 79a and 79b, which are opposite to the above, a shape as shown in FIG. 18 is obtained.

【0095】また、図15、図16のように、本発明に基づ
くマスクであっても、マスク厚さが場所により分布を持
つ場合(例えば一方が厚み 0.8μm、他方が厚み 0.4μ
m)も、上記と同様に図17、図18に示した形状の柱体構
造66が得られる。
As shown in FIGS. 15 and 16, even in the mask according to the present invention, when the mask thickness has a distribution depending on the location (for example, one has a thickness of 0.8 μm and the other has a thickness of 0.4 μm).
Also in m), a columnar structure 66 having the shape shown in FIGS. 17 and 18 is obtained in the same manner as above.

【0096】このように、本発明に基づくマスク金属を
一部または全部に使用した場合、マスクは場所により異
なる構造(即ち、異なる材質、厚み)にすることによっ
て、柱体構造の設計自由度が増大し、染料気化部構造の
最適化を行うことができる。図17と図18の構造を比較す
ると、図17のように、柱体構造66の内側領域で柱体67b
の高さが低くなっている場合の方が、仮想線で示す液化
染料22がその周囲にある高い柱体67aによって囲まれ、
保持され易いため、染料保持量が増え、気化効率の向上
が期待できる。
As described above, when the mask metal according to the present invention is used in part or in whole, the mask has different structures (that is, different materials and thicknesses) depending on places, so that the degree of freedom in designing the columnar structure is increased. And the optimization of the dye vaporization part structure can be performed. Comparing the structures of FIGS. 17 and 18, as shown in FIG. 17, the pillars 67b are formed in the inner region of the pillar structure 66.
When the height of the liquefied dye 22 is low, the liquefied dye 22 shown by the phantom line is surrounded by the high pillar 67a around it,
Since it is easily held, the dye holding amount is increased and the vaporization efficiency can be expected to be improved.

【0097】次に、図19〜図24について、上記した柱体
構造を気化部に有するヘッド100 を用いた非接触方式の
染料気化型レーザビームプリンタ(例えばシリアル型ヘ
ッドを有するビデオプリンタ)の概略的構成を説明す
る。
Next, referring to FIGS. 19 to 24, a schematic of a non-contact type dye vaporization type laser beam printer (for example, a video printer having a serial type head) using the head 100 having the columnar structure in the vaporization section is described. The physical structure will be described.

【0098】この染料気化型レーザビームプリンタ(上
述した熱転写方式のプリンタでも同様)において、多色
印刷を行うために、プリンタヘッド部を例えば3組(黒
色用のものを別に用意する場合は4組)用意し、それぞ
れのヘッド部を小型化して近接させ、多色印刷用のヘッ
ド部としている。
In this dye vaporization type laser beam printer (similarly to the above-mentioned thermal transfer type printer), for example, three sets of printer heads (four sets when a black one is prepared separately) are used for multicolor printing. ) Prepared and miniaturized each head part and made them close to each other to form a head part for multicolor printing.

【0099】即ち、図20に示すように、各色用の1次元
レーザアレイ30を3個分、ヘッドのスキャン方向Yに並
設する。具体的には、図19に明示するように、例えばフ
ルカラー用としてシアン、マゼンタ、イエローの各染料
溜め15C、15M、15Yをそれぞれのベース14に設けて各
染料収容部又は染料供給ヘッド部37C、37M、37Yを構
成し、そこから各色の染料を12〜24個の多数のドットを
形成する列状の気化部17C、17M、17Yに供給する。
That is, as shown in FIG. 20, three one-dimensional laser arrays 30 for each color are arranged in parallel in the head scanning direction Y. Specifically, as clearly shown in FIG. 19, for example, for full color, cyan, magenta, and yellow dye reservoirs 15C, 15M, and 15Y are provided on the respective bases 14, and each dye storage portion or dye supply head portion 37C, 37M and 37Y are formed, and the dyes of the respective colors are supplied to the vaporizing sections 17C, 17M and 17Y in rows which form a large number of 12 to 24 dots.

【0100】各気化部に対しては、対応するレーザ(特
に半導体レーザチップ)18を各12〜24個アレイ状に配し
たマルチレーザアレイ30から出射される各レーザ光を多
数の集光レンズ19を配したマイクロレンズアレイ31によ
ってそれぞれ集光する(36はレーザ光Lを直角方向に導
くためのミラー)。
For each vaporizing part, each laser beam emitted from a multi-laser array 30 in which 12 to 24 corresponding lasers (particularly semiconductor laser chips) 18 are arranged in an array is provided with a large number of condenser lenses 19. The light is condensed by the microlens array 31 in which is arranged (36 is a mirror for guiding the laser light L in the perpendicular direction).

【0101】集光レンズとしては、図示したレンズ系で
もよいが、仮想線で示す1枚の径大の集光レンズ38を使
用してよい。このレンズ38は、光入射位置に応じて光出
射位置が上記の各気化部17C、17M、17Yに相当するよ
うに屈折経路が変化するように形成されたものである。
なお、マルチレーザアレイ30は、基板33に設けたコント
ロールIC34によって駆動制御し、またヒートシンク35
によって十分に放熱できるようになっている。
As the condenser lens, the illustrated lens system may be used, but a single large-diameter condenser lens 38 indicated by a virtual line may be used. The lens 38 is formed so that the refraction path changes so that the light emission position corresponds to the vaporization parts 17C, 17M, and 17Y described above according to the light incident position.
The multi-laser array 30 is driven and controlled by the control IC 34 provided on the substrate 33, and the heat sink 35 is also provided.
Is designed to allow sufficient heat dissipation.

【0102】なお、モノカラー印刷の場合は、図22、図
23に示すように、1次元レーザアレイ30を作製し、それ
ぞれのレーザ素子を独立かつ並列に動作できる構造にす
ることによって、簡単にビーム数の一倍以上の印刷速度
が得られる(例えば24ビームのレーザアレイを用いれば
24倍の速度となる)。
In the case of mono-color printing, FIG. 22 and FIG.
As shown in 23, by producing a one-dimensional laser array 30 and making each laser element operate independently and in parallel, it is possible to easily obtain a printing speed that is more than one time the number of beams (for example, 24 beams). With the laser array
24 times faster).

【0103】上記した各プリンタヘッド100 はいずれ
も、染料収容部37を記録ドット数に対応した個数分だけ
液化染料22をドット状に収容すると共に、レーザ18も記
録ドット数の各発光点18aを有するアレイ状に配したも
のである。レーザ18に依らない上記の熱転写方式のプリ
ンタでも、サーマルヘッド1の加熱部も同様にドット状
に配列されている。
Each of the printer heads 100 described above accommodates as many liquefied dyes 22 as the number of recording dots in the dye accommodating portion 37, and the laser 18 also emits each light emitting point 18a corresponding to the number of recording dots. They are arranged in an array. Even in the above-mentioned thermal transfer type printer which does not depend on the laser 18, the heating portion of the thermal head 1 is similarly arranged in a dot shape.

【0104】また、上記した各プリンタは、縦方向(X
方向)の紙送りと、X方向と直交方向のヘッドの横方向
(Y方向)スキャンとによって、印刷を行うものであ
り、これらの縦方向の紙送りと横方向のヘッドスキャン
は交互に行うように構成されている。
Further, each of the printers described above has a vertical direction (X
(Direction) paper feed and horizontal (Y direction) scan of the head in the direction orthogonal to the X direction, and printing is performed. These vertical paper feed and horizontal head scan are performed alternately. Is configured.

【0105】本例のプリンタ81において、プリンタヘッ
ド100 は、図21、図24に示すように、送りねじ機構から
なるヘッド送り軸42とヘッド支軸43により印画紙50の紙
送り方向Xと直交するヘッド送り方向Yに往復移動自在
にしてある。
In the printer 81 of this embodiment, the printer head 100 is orthogonal to the paper feed direction X of the photographic printing paper 50 by the head feed shaft 42 and the head support shaft 43 which are feed screw mechanisms, as shown in FIGS. The head is reciprocally movable in the head feeding direction Y.

【0106】また、ヘッド100 の上側には、印画紙50を
挟むように支持するヘッド受けローラ44が回転自在に設
けられている。そして、印画紙50は、紙送り駆動ローラ
45と従動ローラ46との間に挟持されて紙送り方向Xに移
動するようになっている。
On the upper side of the head 100, there is rotatably provided a head receiving roller 44 for supporting the printing paper 50 so as to sandwich it. The printing paper 50 is a paper feed drive roller.
It is sandwiched between the 45 and the driven roller 46 and moved in the paper feeding direction X.

【0107】なお、ヘッド100 は、フレキシブルハーネ
ス87を介してヘッド駆動回路基板(図示せず)等にそれ
ぞれ接続されている。
The head 100 is connected to a head drive circuit board (not shown) and the like via a flexible harness 87.

【0108】図25は、ライン型ヘッドを有するレーザ気
化型カラービデオプリンタ(レーザ気化型プリンタ)10
0 を示すものであり、筺体2aで被われたフレームシャ
ーシ2上に、被記録紙50を入れるカセット3と記録用の
平面ベース4が設けられている。
FIG. 25 shows a laser vaporization type color video printer (laser vaporization type printer) 10 having a line type head.
0 is shown, and a cassette 3 for receiving the recording paper 50 and a flat base 4 for recording are provided on the frame chassis 2 covered with the housing 2a.

【0109】筺体2a内の被記録紙排出口2b側には、
モータ5等により駆動する紙送り駆動ローラ6aが設け
られ、紙送り駆動ローラ6aとの間で被記録紙50を軽圧
力で挟持する圧接従動ローラ6bが設けられている。筺
体2a内のカセット3の上方には、駆動IC80をマウン
トしたヘッド駆動回路基板7とDC電源8とを設けてあ
る。ヘッド駆動回路基板7と、平面ベース4上に配置さ
れたヘッド部(記録部)10とは、フレキシブルハーネス
7aを介して接続されている。
On the recording paper discharge port 2b side in the housing 2a,
A paper feed drive roller 6a that is driven by the motor 5 and the like is provided, and a pressure contact driven roller 6b that holds the recording paper 50 with the paper feed drive roller 6a with a light pressure is provided. A head drive circuit board 7 on which a drive IC 80 is mounted and a DC power source 8 are provided above the cassette 3 in the housing 2a. The head drive circuit board 7 and the head portion (recording portion) 10 arranged on the plane base 4 are connected via a flexible harness 7a.

【0110】ヘッド部100 は、例えばイエロー8
(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の固形粉末状
の各気化性染料を収納する各固体染料収納槽(総称して
符号110 で示す)を有していて、上記したと同様にして
液化染料を選択的にレーザ加熱し、被記録紙50上に転写
することができる。
The head portion 100 is, for example, yellow 8
(Y), magenta (M), and cyan (C) solid powder containing vaporizable dyes, each solid dye storage tank (collectively denoted by reference numeral 110) is provided, and the same as described above. The liquefied dye can be selectively laser-heated and transferred onto the recording paper 50.

【0111】本実施例のプリンタヘッド100 、及びこの
プリンタヘッドを使用したレーザビームプリンタ81、更
にはこれらを用いた記録方法は、染料22をレーザ18によ
るレーザ光Lで加熱、気化させて印画紙50に飛翔させ、
転写しているので、既述した非接触方式の染料気化型レ
ーザビームプリンタについて述べたと同様の効果が得ら
れる。
The printer head 100 of this embodiment, the laser beam printer 81 using this printer head, and the recording method using them are as follows. The dye 22 is heated and vaporized by the laser light L from the laser 18 Let it fly to 50,
Since the transfer is performed, the same effect as that described for the non-contact type dye vaporization type laser beam printer can be obtained.

【0112】図26〜図32は、本発明を半導体集積回路
(IC)に適用した他の実施例を示すものである。即
ち、既述した実施例はレーザビームプリンタに関するも
のであるが、ここでは、本発明に基づく微細構造を半導
体ICに組み込んだ例を示す。
26 to 32 show another embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit (IC). That is, the above-described embodiment relates to a laser beam printer, but here, an example in which the fine structure according to the present invention is incorporated in a semiconductor IC will be shown.

【0113】まず、図26のように、例えばP型シリコン
基板124 の一主面に、本発明に基づいてSiに対するエ
ッチング選択比が12以上のニッケル又はパラジウムから
なるRIEマスク79を図4〜図7で述べたと同様にして
所定パターンに形成する。
First, as shown in FIG. 26, an RIE mask 79 made of nickel or palladium having an etching selection ratio to Si of 12 or more according to the present invention is formed on one main surface of a P-type silicon substrate 124, for example, as shown in FIGS. A predetermined pattern is formed in the same manner as described in 7.

【0114】次いで、図27のように、CF4 +H2 等の
フッ素化合物を含有するエッチングガス70によってシリ
コン基板124 をRIEで目的とする深さh’まで選択的
にエッチングし、アイソレーション用の溝120 を形成す
る。この場合、マスク79はエッチング選択比が大きいた
め、深さh’が数μm以上の溝120 を容易かつ制御性良
く形成することができる。
Then, as shown in FIG. 27, the silicon substrate 124 is selectively etched by RIE to an intended depth h ′ by an etching gas 70 containing a fluorine compound such as CF 4 + H 2 for isolation. Form the groove 120. In this case, since the mask 79 has a large etching selection ratio, the groove 120 having a depth h ′ of several μm or more can be formed easily and with good controllability.

【0115】次いで、図28のように、マスク79を王水
(HCl+HNO3 )でエッチング除去した後に、溝12
0 を含む全面にCVD(化学的気相成長法)でSiO2
層121を付着させる。
Next, as shown in FIG. 28, after the mask 79 is removed by etching with aqua regia (HCl + HNO 3 ), the groove 12 is removed.
SiO 2 on the entire surface including 0 by CVD (Chemical Vapor Deposition)
Deposit layer 121.

【0116】次いで、図29のように、エッチバックによ
って、基板124 の表面が平坦となるようにSiO2 層12
1 をエッチングし、溝120 にのみ残す。溝120 内のSi
2層121 は、各素子領域間の絶縁分離を行うものであ
る。
Then, as shown in FIG. 29, the SiO 2 layer 12 is formed by etching back so that the surface of the substrate 124 becomes flat.
Etch 1 and leave only in groove 120. Si in the groove 120
The O 2 layer 121 performs insulation separation between the element regions.

【0117】次いで、図30のように、全面にCVD又は
熱酸化法でSiO2 層122 を成膜した後、図31のよう
に、SiO2 層122 を所定パターンに窓開けし、N型不
純物(例えばリン)を熱拡散し、N型拡散領域123 、12
4 をそれぞれ形成する。
[0117] Then, as shown in FIG. 30, after forming a SiO 2 layer 122 by a CVD or thermal oxidation, as shown in FIG. 31, windows are opened the SiO 2 layer 122 in a predetermined pattern, N-type impurity (For example, phosphorus) is thermally diffused to form N-type diffusion regions 123 and 12
Form 4 respectively.

【0118】次いで、図32のように、拡散領域123 に対
しP型不純物(例えばボロン)を熱拡散し、P型拡散領
域125 を形成する。そして、エミッタE、ベースB、コ
レクタC(図示せず)の各電極を被着し、PNP型バイ
ポーラトランジスタTrを構成し、また、拡散領域124
は電極端子T1 、T2 を被着して抵抗素子として構成す
る。その他、これらの各素子の隣接領域や図示しない領
域でも、熱拡散等を施し、所望の素子を組み込むことが
できる。
Next, as shown in FIG. 32, a P-type impurity (for example, boron) is thermally diffused in the diffusion region 123 to form a P-type diffusion region 125. Then, electrodes of an emitter E, a base B, and a collector C (not shown) are deposited to form a PNP type bipolar transistor Tr, and a diffusion region 124 is also provided.
Form electrode elements T 1 and T 2 as resistance elements. In addition, thermal diffusion or the like can be applied to a region adjacent to each of these elements or a region (not shown) to incorporate a desired element.

【0119】このように、半導体ICのアイソレーショ
ン領域121 を形成するために、本発明に基づくRIEマ
スクとエッチングを適用することができるが、そのエッ
チング選択比によって微細パターンでも迅速かつ高精度
に形成できることはデバイスの高集積化、量産性にとっ
て有利となる。
As described above, in order to form the isolation region 121 of the semiconductor IC, the RIE mask and etching according to the present invention can be applied. However, due to the etching selection ratio, even a fine pattern can be formed quickly and accurately. What can be done is advantageous for high integration and mass productivity of the device.

【0120】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可
能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments can be further modified based on the technical idea of the present invention.

【0121】例えば、上述したRIE以外のドライエッ
チング法も採用してよいし、エッチングマスクも被加工
物に応じて種々選択することができる。これは、エッチ
ングガスについても同様である。
For example, a dry etching method other than the above-mentioned RIE may be adopted, and the etching mask can be variously selected according to the workpiece. This also applies to the etching gas.

【0122】また、形成すべき微細構造は、上述したも
のに限らず、例えば柱体の場合はその高さ、平面又は断
面形状、密度等を変化させてよいし、また、その形成箇
所も微細パターン化又は多孔質化、或いは表面積の拡大
等が要求される箇所であれば適用可能である。
Further, the fine structure to be formed is not limited to the one described above. For example, in the case of a columnar body, its height, plane or cross-sectional shape, density, etc. may be changed, and its formation location is also minute. It can be applied wherever patterning or porosity or expansion of surface area is required.

【0123】また、染料気化型の転写方式に限らず、既
述したアブレーションによる転写方式も可能であり、い
ずれの場合も染料又は記録材が飛翔して転写されるもの
である。
Further, not only the dye vaporization type transfer system but also the transfer system by the ablation described above is possible, and in any case, the dye or the recording material flies and is transferred.

【0124】染料等の記録材を気化又は昇華、或いはア
ブレーションさせるエネルギーとしては、レーザ光以外
の加熱ビームを用いてもよいし、或いは抵抗加熱等の他
の加熱方式によってもよい。このためには、記録材に導
電性物質を添加したり、また、毛管作用のある上述の小
円柱体に抵抗加熱用の抵抗体膜を設けることができる。
濃度階調性を出すために適宜の加熱方法を採用すること
ができる。
As the energy for vaporizing, sublimating or ablating a recording material such as a dye, a heating beam other than laser light may be used, or another heating method such as resistance heating may be used. For this purpose, a conductive substance can be added to the recording material, and a resistance film for resistance heating can be provided on the above-mentioned small columnar body having a capillary action.
An appropriate heating method can be adopted to obtain density gradation.

【0125】また、記録材(染料)を収容する記録材収
容部の数やドット数、及びこれに対応したレーザアレイ
のビーム数(発光点の数)は種々変更してよいし、その
配列形状やサイズ等も上述したものに限定されることは
ない。
Further, the number of recording material containing portions and the number of dots for containing the recording material (dye), and the number of beams (the number of light emitting points) of the laser array corresponding thereto may be variously changed, and the arrangement shape thereof may be changed. The size and the like are not limited to those described above.

【0126】また、ヘッドやプリンタの構造や形状は、
前記以外の適宜の構造、形状としてよく、ヘッドを構成
する各部分の材料には、他の適宜の材料を使用してよ
い。記録染料についても、マゼンタ、イエロー、シアン
の3色として(更には、黒を加えた)フルカラーの記録
を行うほか、2色印刷、1色のモノカラー又は白黒の記
録を行うことができる。
The structure and shape of the head and printer are
It may have an appropriate structure and shape other than those described above, and other appropriate materials may be used for the material of each part constituting the head. With respect to the recording dyes, full-color recording can be performed with three colors of magenta, yellow, and cyan (further, black is added), and two-color printing, one-color monocolor, or monochrome recording can be performed.

【0127】プリンタについては、上述の非接触方式の
ものに限らず、1ライン毎にスキャニングするタイプ
(シリアル型)であれば、既述した熱転写方式のプリン
タにも本発明を適用できる。但し、この場合は、各色を
選択する信号はサーマルヘッドに供給される。
The printer is not limited to the non-contact type printer described above, but the present invention can be applied to the above-mentioned thermal transfer type printer as long as it is a type (serial type) that scans line by line. However, in this case, a signal for selecting each color is supplied to the thermal head.

【0128】また、上述の例のように、固体染料を一旦
液状にし、これを気化させて記録を行う他、固体染料を
レーザ光によって加熱して直接気化(即ち、昇華)させ
て記録を行うことができるし、染料溜めに液化染料(室
温にて液状)を収容することもできる。更に、記録材は
上述した飛翔以外の現象(例えば蒸気化)によっても印
画紙へ移行させることができ、この意味では上述した非
接触方式でなくてもよい。また、上述したプリンタとは
異なり、ヘッド上方からレーザ光を照射してその下側に
位置する被記録紙に記録を行ってもよい。
Further, as in the above-mentioned example, the solid dye is once made into a liquid and vaporized to perform recording, or the solid dye is heated by laser light to be directly vaporized (that is, sublimated) to perform recording. It is also possible to store a liquefied dye (liquid at room temperature) in the dye reservoir. Furthermore, the recording material can be transferred to the photographic paper by a phenomenon other than the above-mentioned flight (for example, vaporization), and in this sense, the non-contact method is not required. Further, unlike the above-described printer, laser light may be emitted from above the head to perform recording on a recording paper located below the laser light.

【0129】[0129]

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、被加工材
(例えばガラス基板又はガラス層)をドライエッチング
によって加工し、微細構造を形成するに際し、前記被加
工材に対するエッチングマスクのエッチング選択比(エ
ッチングマスクに対する被加工材のエッチング速度比)
を12以上としているので、被加工材に対するエッチング
マスクのエッチングレートが著しく低く、このため、エ
ッチングマスクの厚みやエッチング条件に制限があって
も、常に所望の形状の微細構造を容易かつ制御性よく形
成することができる。
As described above, according to the present invention, when a material to be processed (for example, a glass substrate or a glass layer) is processed by dry etching to form a fine structure, the etching selectivity ratio of the etching mask to the material to be processed ( Etching rate ratio of work material to etching mask)
Since the etching rate is 12 or more, the etching rate of the etching mask with respect to the work material is extremely low.Therefore, even if the thickness of the etching mask or the etching conditions are limited, a fine structure of a desired shape can be easily and easily controlled. Can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づく微細構造(柱体構造)の形成工
程の特徴を一主要段階について示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the characteristics of a fine structure (columnar structure) forming process according to the present invention at one main stage.

【図2】同形成工程の特徴を他の主要段階について示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the characteristics of the forming process for other main steps.

【図3】本発明の実施例によるプリンタヘッドの気化部
に設ける柱体構造の形成工程の一段階を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step in the process of forming a columnar structure provided in the vaporizing portion of the printer head according to the embodiment of the present invention.

【図4】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図5】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図6】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図7】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図8】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図9】同形成工程の更に他の段階を示す断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing still another stage of the forming process.

【図10】図9の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of FIG. 9.

【図11】上記柱体構造を設けた気化部の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a vaporization unit provided with the columnar structure.

【図12】光吸収物質を設けた同気化部の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the vaporization section provided with a light absorbing substance.

【図13】同気化部を有するプリンタヘッドの概略断面図
である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a printer head having the vaporization unit.

【図14】本発明の他の実施例による柱体構造の形成工程
の一段階を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step in the process of forming a columnar structure according to another embodiment of the present invention.

【図15】本発明の他の実施例による同様の段階を示す断
面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a similar step according to another embodiment of the present invention.

【図16】本発明の他の実施例による同様の段階を示す断
面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a similar step according to another embodiment of the present invention.

【図17】同他の実施例による柱体構造を示す断面図であ
る。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a pillar structure according to another embodiment.

【図18】同他の実施例による柱体構造を示す断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a pillar structure according to another embodiment.

【図19】本発明の他の実施例によるプリンタヘッドの分
解斜視図である。
FIG. 19 is an exploded perspective view of a printer head according to another embodiment of the present invention.

【図20】同実施例によるプリンタヘッドとそのスキャン
状態を示す概略裏面図である。
FIG. 20 is a schematic rear view showing the printer head and its scanning state according to the embodiment.

【図21】同プリンタを下方からみた概略斜視図である。FIG. 21 is a schematic perspective view of the printer seen from below.

【図22】本発明の他の実施例によるプリンタヘッドの分
解斜視図である。
FIG. 22 is an exploded perspective view of a printer head according to another embodiment of the present invention.

【図23】同プリンタヘッドとそのスキャン状態を示す概
略裏面図である。
FIG. 23 is a schematic rear view showing the printer head and a scan state thereof.

【図24】同プリンタを下方からみた概略斜視図である。FIG. 24 is a schematic perspective view of the printer seen from below.

【図25】本発明の他の実施例によるプリンタの分解斜視
図である。
FIG. 25 is an exploded perspective view of a printer according to another embodiment of the present invention.

【図26】本発明の更に他の実施例による微細アイソレー
ション構造の形成工程の一段階を示す断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing a step in the process of forming a fine isolation structure according to still another embodiment of the present invention.

【図27】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図28】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 28 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図29】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図30】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 30 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図31】同形成工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view showing another stage of the forming process.

【図32】同形成工程の更に他の段階を示す断面図であ
る。
FIG. 32 is a cross-sectional view showing still another stage of the forming process.

【図33】従来の感熱記録ヘッドを用いたプリンタの要部
正面図である。
FIG. 33 is a front view of the main parts of a printer using a conventional thermal recording head.

【図34】本発明の完成前に案出されたプリンタの概略断
面図である。
FIG. 34 is a schematic cross-sectional view of a printer devised before the completion of the present invention.

【図35】同プリンタのヘッドの気化部に設ける浸染料層
(ガラスビーズ)を示す断面図である。
FIG. 35 is a cross-sectional view showing an immersion dye layer (glass beads) provided in a vaporizing portion of a head of the printer.

【図36】同気化部に設ける光吸収性エアブリッジを示す
断面とその平面図である。
FIG. 36 is a cross-sectional view and a plan view showing a light-absorbing air bridge provided in the vaporization section.

【図37】同エアブリッジの形成方法を工程順に示す断面
図である。
FIG. 37 is a cross-sectional view showing the method of forming the air bridge in the order of steps.

【図38】同気化部に設ける浸染料層(柱体構造)を示す
断面図である。
FIG. 38 is a cross-sectional view showing an immersion dye layer (columnar structure) provided in the vaporization section.

【図39】同柱体構造の形成方法を工程順に示す断面図で
ある。
FIG. 39 is a cross-sectional view showing the method of forming the columnar structure in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、100 ・・・プリンタヘッド 11・・・空隙 14・・・ベース 15・・・染料溜め 16・・・ヒータ 17、17C、17M、17Y・・・気化部 18・・・半導体レーザ 18a・・・発光点 19・・・集光レンズ 20、90・・・光熱変換層 21、71・・・浸染料層 22・・・液化染料 30・・・マルチレーザアレイ 31・・・マクロレンズアレイ 32・・・気化染料 37・・・染料収容部 50・・・印画紙 66・・・柱体構造 67・・・柱体 68、88・・・フォトレジスト 68a、88a・・・レジストのない領域 69、79・・・エッチングマスク 70・・・エッチングガス 80・・・シリコン層 89・・・断熱材層 L・・・レーザ光 w・・・マスク幅 t・・・マスク厚 d・・・レジスト厚 h・・・柱体高さ T・・・基板厚 10, 100 ・ ・ ・ Printer head 11 ・ ・ ・ Air gap 14 ・ ・ ・ Base 15 ・ ・ ・ Dye reservoir 16 ・ ・ ・ Heater 17, 17C, 17M, 17Y ・ ・ ・ Vaporizer 18 ・ ・ ・ Semiconductor laser 18a ...・ Emitting point 19 ・ ・ ・ Condensing lens 20, 90 ・ ・ ・ Photothermal conversion layer 21, 71 ・ ・ ・ Dip dye layer 22 ・ ・ ・ Liquefied dye 30 ・ ・ ・ Multilaser array 31 ・ ・ ・ Macro lens array 32 ・..Vapor dye 37 ... Dye accommodating section 50 ... Printing paper 66 ... Pillar structure 67 ... Pillars 68, 88 ... Photoresist 68a, 88a ... Area without resist 69, 79 ... Etching mask 70 ... Etching gas 80 ... Silicon layer 89 ... Insulating material layer L ... Laser light w ... Mask width t ... Mask thickness d ... Resist thickness h・ ・ ・ Column height T ・ ・ ・ Board thickness

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工材をドライエッチングによって加
工し、微細構造を形成するに際し、前記被加工材に対す
るエッチングマスクのエッチング選択比(エッチングマ
スクに対する被加工材のエッチング速度比)を12以上と
する、微細構造の形成方法。
1. When a work material is processed by dry etching to form a fine structure, the etching selectivity ratio of the etching mask to the work material (etching rate ratio of the work material to the etching mask) is set to 12 or more. , Method for forming fine structure.
【請求項2】 酸化シリコン、窒化シリコン、シリコン
及び酸化アルミニウムからなる群より選ばれた少なくと
も1種を被加工材として用い、パラジウム及び/又はニ
ッケルをエッチングマスクとして用いる、請求項1に記
載した形成方法。
2. The formation according to claim 1, wherein at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, silicon and aluminum oxide is used as a work material, and palladium and / or nickel is used as an etching mask. Method.
【請求項3】 フッ素化合物を含有するガスを用いた反
応性イオンエッチングでドライエッチングを行う、請求
項1又は2に記載した形成方法。
3. The forming method according to claim 1, wherein dry etching is performed by reactive ion etching using a gas containing a fluorine compound.
【請求項4】 エッチングマスクの厚みをそのマスク幅
又は被加工材の加工幅以下とする、請求項1〜3のいず
れか1項に記載した形成方法。
4. The forming method according to claim 1, wherein the thickness of the etching mask is equal to or less than the mask width or the processing width of the workpiece.
【請求項5】 エッチングマスクの種類及び/又は厚み
を場所的に異ならせる、請求項1〜4のいずれか1項に
記載した形成方法。
5. The formation method according to claim 1, wherein the type and / or the thickness of the etching mask are made different locally.
【請求項6】 微細構造として柱状構造体を形成する、
請求項1〜5のいずれか1項に記載した形成方法。
6. A columnar structure is formed as a fine structure,
The forming method according to claim 1.
【請求項7】 記録材を気化又はアブレーションで被記
録体へ飛翔させ、所定の記録を行うように構成された記
録装置を製造するに際し、前記記録材の気化又はアブレ
ーションを行う記録材収容部において請求項1〜6のい
ずれか1項に記載した方法による微細構造を形成する、
記録装置の製造方法。
7. A recording material accommodating portion that vaporizes or ablates a recording material when the recording material is made to fly to a recording medium by vaporization or ablation to perform predetermined recording. Forming a microstructure by the method according to any one of claims 1 to 6,
Recording device manufacturing method.
【請求項8】 微細構造として、記録材を毛細管現象に
よって供給及び保持するための柱状構造体を形成する、
請求項7に記載した製造方法。
8. A columnar structure for supplying and holding a recording material by capillarity is formed as a fine structure,
The manufacturing method according to claim 7.
【請求項9】 記録材収容部と、この記録材収容部に対
して被記録体を対向させる被記録体支持手段と、前記記
録材を加熱して前記被記録体へ飛翔させるための加熱手
段とを有する記録装置を製造する、請求項7又は8に記
載した製造方法。
9. A recording material accommodating portion, a recording material supporting means for facing a recording material to the recording material accommodating portion, and a heating means for heating the recording material to fly to the recording material. The manufacturing method according to claim 7 or 8, wherein a recording device having:
【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項に記載した
方法の実施に使用される、請求項1〜5のいずれか1項
に記載したエッチングマスク。
10. The etching mask according to claim 1, which is used for carrying out the method according to any one of claims 1 to 9.
JP20434394A 1994-08-05 1994-08-05 Fine structure forming method, recording apparatus manufacturing method, and etching mask Pending JPH0851100A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014008631A (en) * 2012-06-28 2014-01-20 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method of pattern structure body, and pattern formation substrate
JP2014116567A (en) * 2012-12-12 2014-06-26 Tokyo Electron Ltd Plasma etching method and plasma etching device
JP2014172103A (en) * 2013-03-06 2014-09-22 Fujifilm Corp Method of manufacturing uneven structure

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