KR20130127839A - Nozzle of inkjet printing apparatus and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

A nozzle of an inkjet printer and a manufacturing method thereof are disclosed. The inkjet printer includes a nozzle in which ink is discharged from a nozzle substrate. The nozzle is interlocked with a pressure chamber and includes a first nozzle part in a truncated cone having the first inclination angle relative to the vertical direction of the nozzle substrate and a second nozzle part in a cone shape having the second inclination angle relative to the vertical direction of the nozzle substrate and interlocked with the first nozzle part. The second inclination angle is greater than the first inclination angle.

Description

잉크젯 프린팅 장치의 노즐 및 그 제조방법{Nozzle of inkjet printing apparatus and method of fabricating the same}Nozzle of inkjet printing apparatus and method of manufacturing the same

잉크젯 프린팅 장치의 미세 돌출 노즐을 제조하는 방법이 개시된다. Disclosed is a method of manufacturing a fine protruding nozzle of an inkjet printing apparatus.

잉크젯 프린팅 장치는, 잉크젯 헤드를 이용하여 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 인쇄 매체, 예컨대 인쇄용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 인쇄용지의 표면에 소정 색상의 화상을 인쇄하는 장치이다. An inkjet printing apparatus is an apparatus which prints an image of a predetermined color on the surface of printing paper by ejecting a minute droplet of printing ink using a inkjet head to a desired position on a printing medium such as printing paper.

잉크젯 프린팅 장치는 다양한 잉크 토출 방식을 채용할 수 있으며, 그 중에는 압전 방식과 정전 방식이 있다. 압전 방식은 압전체의 변형에 의해 잉크를 토출시키는 방식이고, 정전 방식은 정전기력에 의해 잉크를 토출시키는 방식이다. 정전 방식은 정전 유도(electrostatic induction)에 의해 잉크를 토출시키는 방식과, 대전된 안료(charged pigments)를 정전기력에 의해 축적시킨 뒤 잉크 액적으로 토출하는 방식으로 나뉠 수 있다. The inkjet printing apparatus may adopt various ink ejection methods, among which piezoelectric methods and electrostatic methods. The piezoelectric method is a method of discharging ink by deformation of the piezoelectric body, and the electrostatic method is a method of discharging ink by electrostatic force. The electrostatic method may be divided into a method of discharging ink by electrostatic induction and a method of accumulating charged pigments by electrostatic force and then discharging the ink into ink droplets.

잉크젯 프린팅 장치는 최근에 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Diplay)와 유기발광소자(OLED; Organic Light Emitting Device) 등과 같은 평판 디스플레이 분야, 전자종이(E-Paper) 등과 같은 플렉시블 디스플레이 분야, 전파 식별(radio frequency identification: RFID) 태그, 및 유기 박막트랜지스터(OTFT; Organic Thin Film Transistor) 등과 같은 다양한 분야로 응용 범위가 확대되고 있다. 잉크젯 프린팅 장치가 상기한 디스플레이 분야나 인쇄 전자공학 분야에 적용되는데 있어서 공정 기술상 가장 중요한 기술적 과제 중의 하나가 고 해상도 및 초정밀 프린팅이다. Inkjet printing devices have recently been used in flat panel display fields such as liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting devices (OLEDs), flexible display fields such as E-paper, and radio identification. The application range is expanding to various fields such as frequency identification (RFID) tags, and organic thin film transistors (OTFTs). One of the most important technical problems in the process technology in the inkjet printing apparatus applied to the display field or the printed electronics field is high resolution and ultra precision printing.

고해상도 및 초정밀 프린팅을 위해서는 정전구동방식과 압전구동방식을 병합한 하이브리드 방식의 잉크젯 프린터 장치를 사용할 수 있다. 하이브리드 방식의 잉크젯 프린터 장치는 복수의 노즐이 형성된 잉크젯 헤드를 포함한다. 복수의 노즐 크기가 불균일하면 인쇄품질이 낮아진다. 따라서, 고해상도 및 초정밀 프린팅을 위해서는 복수의 미세 노즐의 크기를 일정하게 제조하여야 한다.For high resolution and ultra-precision printing, a hybrid inkjet printer device incorporating electrostatic driving and piezoelectric driving can be used. The hybrid inkjet printer apparatus includes an inkjet head in which a plurality of nozzles are formed. Non-uniform plural nozzle sizes result in poor print quality. Therefore, for the high resolution and ultra-precision printing, the sizes of the plurality of fine nozzles must be constantly produced.

균일한 미세 액적을 토출할 수 있는 미세 노즐을 가진 잉크젯 프린팅 장치 및 균일한 크기의 미세 노즐을 제조하는 방법을 제공한다.An inkjet printing apparatus having fine nozzles capable of ejecting uniform fine droplets and a method of manufacturing fine nozzles of uniform size are provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는:Inkjet printing apparatus according to an embodiment of the present invention:

압력 챔버가 형성된 유로 형성 기판;A flow path forming substrate on which a pressure chamber is formed;

상기 유로 형성 기판의 하부에 위치되며, 상기 잉크를 토출하기 위한 노즐이 형성된 노즐기판; 및A nozzle substrate positioned below the flow path formation substrate and having a nozzle configured to discharge the ink; And

상기 압력 챔버 내의 잉크를 상기 노즐을 통하여 토출하기 위한 구동력을 제공하는 액츄에이터;를 포함하며,And an actuator providing a driving force for discharging ink in the pressure chamber through the nozzle.

상기 노즐은, 상기 압력챔버와 연통되며, 상기 노즐기판의 수직방향에 대해서 제1경사각을 가진 원뿔대 형상의 제1노즐부와, 상기 노즐기판의 수직방향에 대해서 제2경사각을 가지며 상기 제1노즐부와 연통되는 원뿔 형상의 제2노즐부를 포함한다. The nozzle communicates with the pressure chamber, and has a first nozzle portion having a truncated cone shape having a first inclination angle with respect to the vertical direction of the nozzle substrate, and a first inclination angle with respect to the vertical direction of the nozzle substrate. And a second nozzle portion having a conical shape in communication with the portion.

상기 제2경사각이 상기 제1경사각 보다 클 수 있다. The second inclination angle may be greater than the first inclination angle.

상기 제1경사각은 대략 60~65°일 수 있으며, 상기 제2경사각은 대략 68~73°일 수 있다. The first inclination angle may be about 60 to 65 degrees, and the second inclination angle may be about 68 to 73 degrees.

상기 노즐기판의 하면에서 상기 노즐의 주위를 감싸게 형성된 트렌치;를 더 포함할 수 있다. It may further include a trench formed on the lower surface of the nozzle substrate to surround the nozzle.

상기 액츄에이터는, 상기 압력 챔버 내의 잉크에 토출을 위한 압력 변화를 제공하는 압전 액츄에이터; 및 The actuator includes: a piezoelectric actuator for providing a pressure change for ejecting ink in the pressure chamber; And

상기 노즐 내의 잉크에 정전 구동력을 제공하는 정전 액츄에이터;를 포함할 수 있다. And an electrostatic actuator for providing an electrostatic driving force to the ink in the nozzle.

본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법은:Nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus according to another embodiment of the present invention:

웨이퍼의 하면에 제1마스크와 상기 제1마스크를 둘러싸는 제1개구를 형성하는 단계;Forming a first mask and a first opening surrounding the first mask on a lower surface of the wafer;

상기 제1개구로 노출된 상기 웨이퍼를 식각하여 상기 제1마스크 하부에 형성되는 원뿔 형상의 노즐팁형성부와 상기 노즐팁형성부를 감싸는 트렌치를 형성하는 단계;Etching the wafer exposed to the first opening to form a conical nozzle tip forming portion and a trench surrounding the nozzle tip forming portion formed under the first mask;

상기 트렌치 및 상기 노즐팁 형성부를 덮는 제1산화물층을 형성하는 단계;Forming a first oxide layer covering the trench and the nozzle tip forming portion;

상기 웨이퍼 상면에 상기 노즐팁형성부와 마주보는 제1직경의 제2개구를 가진 제2마스크층을 형성하는 단계;Forming a second mask layer on the upper surface of the wafer, the second mask layer having a second opening having a first diameter facing the nozzle tip forming portion;

상기 제2마스크층 상으로 상기 제2개구와 연통되며 상기 제1직경보다 작은 제2직경의 제3개구를 가진 제3마스크층을 형성하는 단계; Forming a third mask layer on the second mask layer, the third mask layer having a third opening having a second diameter smaller than the first diameter and communicating with the second opening;

상기 제3개구에 노출된 상기 웨이퍼를 관통하는 관통홀을 형성하는 단계; 및Forming a through hole penetrating the wafer exposed to the third opening; And

상기 제2개구로부터 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각을 하여, 상기 관통홀을 포함하는 원뿔 형상의 노즐을 형성하는 단계;를 포함한다. And performing dry taper etching of the wafer from the second opening to form a cone-shaped nozzle including the through hole.

상기 노즐 형성단계는, 상기 제2개구로부터 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각을 하여, 상기 웨이퍼의 수직방향에 대해서 제1경사각을 가진 원뿔대 형상의 제1노즐부와, 상기 제1노즐부로부터 상기 웨이퍼 수직방향에 대해서 제2경사각을 가진 제2노즐부로 이루어진 노즐을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. The nozzle forming step may include dry taper etching the wafer from the second opening to form a truncated cone-shaped first nozzle portion having a first inclination angle with respect to the vertical direction of the wafer, and the wafer perpendicular from the first nozzle portion. And forming a nozzle including a second nozzle part having a second inclination angle with respect to the direction.

상기 노즐팁형성부 형성단계는, 상기 웨이퍼를 적어도 1회 열산화하여 상기 노즐팁형성부분을 날카롭게 하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The forming of the nozzle tip forming part may further include sharpening the nozzle tip forming part by thermally oxidizing the wafer at least once.

상기 제1산화물층 형성단계는,The first oxide layer forming step,

상기 웨이퍼의 하면 상으로 상기 제1산화물층을 덮는 보호층을 형성하는 단계; 및Forming a protective layer on the lower surface of the wafer to cover the first oxide layer; And

상기 보호층을 평탄화하여 상기 노즐팁형성부분 상의 상기 제1 산화물층을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다. And planarizing the passivation layer to remove the first oxide layer on the nozzle tip forming portion.

상기 관통홀 형성단계는, The through hole forming step,

상기 노즐팁형성부분의 측면에 형성된 상기 제1산화물층 사이의 웨이퍼를 제거하는 단계일 수 있다. Removing the wafer between the first oxide layer formed on the side of the nozzle tip forming portion.

상기 제3마스크층은 상기 제2마스크층과 선택적으로 식각이 가능한 물질로 이루어질 수 있다. The third mask layer may be made of a material that can be selectively etched with the second mask layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법은:The nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus according to another embodiment of the present invention:

웨이퍼의 상면에 제1마스크층을 형성하는 단계;Forming a first mask layer on an upper surface of the wafer;

상기 웨이퍼의 하면에 제2마스크와 상기 제2마스크를 둘러싸는 제1개구를 가진 제1산화물층을 형성하는 단계;Forming a first oxide layer on a lower surface of the wafer, the first oxide layer having a second mask and a first opening surrounding the second mask;

상기 제1개구로 노출된 웨이퍼를 식각하여 상기 제2마스크 하부에 형성되는 원뿔 형상의 노즐팁형성부와 상기 노즐팁형성부를 감싸는 트렌치를 형성하는 단계;Etching the wafer exposed to the first opening to form a conical nozzle tip forming portion formed below the second mask and a trench surrounding the nozzle tip forming portion;

상기 트렌치 및 상기 노즐팁 형성부의 측벽에 제2산화물층을 형성하는 단계;Forming a second oxide layer on sidewalls of the trench and the nozzle tip forming portion;

상기 제1마스크층과 상기 제2마스크를 제거하는 단계;Removing the first mask layer and the second mask;

상기 웨이퍼 상면으로부터 건식 식각하여 상기 노즐팁형성부에 관통홀을 형성하는 단계; 및 Dry etching from the upper surface of the wafer to form a through hole in the nozzle tip forming portion; And

상기 웨이퍼 상면으로부터 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각을 하여, 상기 웨이퍼의 수직방향에 대해서 제1경사각을 가진 원뿔대 형상의 제1노즐부와, 상기 제1노즐부로부터 상기 웨이퍼 수직방향에 대해서 제2경사각을 가진 제2노즐부로 이루어진 노즐을 형성하는 단계;를 포함한다. Dry taper etching the wafer from the upper surface of the wafer to form a truncated first nozzle portion having a first inclination angle with respect to the vertical direction of the wafer, and a second inclination angle from the first nozzle portion with respect to the vertical direction of the wafer. It includes; forming a nozzle consisting of a second nozzle portion having.

상기 관통홀 형성단계는, 상기 웨이퍼 상면에 상기 노즐팁 형성부와 마주보는 제1직경의 제2개구를 가진 제3마스크층을 형성하는 단계; 및 The forming of the through hole may include forming a third mask layer on the upper surface of the wafer, the third mask layer having a second opening having a first diameter facing the nozzle tip forming portion; And

상기 제2개구에 노출된 상기 웨이퍼를 건식식각하는 단계:를 포함할 수 있다. And dry etching the wafer exposed to the second opening.

상기 노즐 형성단계는, 상기 웨이퍼 상면에 상기 노즐팁 형성부와 마주보는 제2직경의 제3개구를 가진 제4마스크층을 형성하는 단계; 및 The nozzle forming step may include forming a fourth mask layer having a third opening having a second diameter facing the nozzle tip forming portion on the upper surface of the wafer; And

상기 제3개구에 노출된 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각하는 단계:를 포함할 수 있다. Dry tapered etching the wafer exposed to the third opening may include.

상기 제1마스크층과 상기 제2마스크를 제거하는 단계는, 상기 제1개구를 가진 산화물층과 선택적으로 식각이 가능한 상기 제1마스크층과 상기 제2마스크를 습식 식각으로 제거하는 단계일 수 있다.The removing of the first mask layer and the second mask may include removing the oxide layer having the first opening and the first mask layer and the second mask which are selectively etched by wet etching. .

개시된 잉크젯 프린팅 장치 및 노즐 제조방법의 실시예들에 따르면, 관통홀이 형성된 상태에서 건식 테이퍼 식각을 함에 따라 노즐의 일정 깊이에서 노즐 출구 쪽으로 경사각이 더 큰 뾰족한 콘 형상의 노즐구조가 형성되므로, 전기장을 인가시 노즐 출구 부분에 강하게 전기장이 작용하므로 구동전압을 낮출 수 있으며, 따라서 액적의 크기도 작아진다. According to the disclosed embodiments of the inkjet printing apparatus and the nozzle manufacturing method, the dry taper etching is performed in the state where the through hole is formed, thereby forming a sharp cone-shaped nozzle structure having a larger inclination angle toward the nozzle outlet at a predetermined depth of the nozzle, thereby forming an electric field. Since the electric field acts strongly on the nozzle outlet when applying the, the driving voltage can be lowered, and thus the droplet size is also reduced.

또한, 건식식각방법으로 노즐을 형성하므로 종래의 습식 식각방법과 비교하여 노즐의 크기가 균일해지며, 위치도 일정하게 형성된다. In addition, since the nozzle is formed by the dry etching method, the size of the nozzle is uniform and the position is uniformly compared with the conventional wet etching method.

또한, 복수의 열산화공정을 수행하여 노즐팁 형성부분을 작게 형성하므로, 결과적으로 노즐 출구직경을 미세하게 할 수 있다. 그리고, 노즐팁 형성부분에 노즐이 자기정렬되어 형성되므로, 노즐의 위치가 원하는 위치에 균일하게 형성될 수 있다. In addition, since the nozzle tip forming portion is formed small by performing a plurality of thermal oxidation processes, the nozzle exit diameter can be made fine. In addition, since the nozzles are formed on the nozzle tip forming portion by self-alignment, the position of the nozzle may be uniformly formed at a desired position.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 잉크젯 프린팅 장치의 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1의 "A"부를 상세히 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐을 제조하는 방법을 단계별로 설명하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐을 제조하는 방법을 단계별로 설명하는 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a hybrid inkjet printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of part “A” of FIG. 1.
3A to 3I are steps for explaining a method of manufacturing a nozzle of an inkjet printing apparatus according to another embodiment of the present invention.
4A to 4G are diagrams for explaining a method of manufacturing a nozzle of an inkjet printing apparatus according to another embodiment of the present invention step by step.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 이하에서 "상" 또는 "위" 라는 용어는 어떤 층 위에 직접 접촉되어 배치된 경우뿐만 아니라 접촉되지 않고 떨어져 위에 배치되는 경우, 다른 층을 사이에 두고 위에 배치되는 경우 등을 포함할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation. Hereinafter, the term "upper" or "above" may include not only a case in which a layer is directly contacted on a layer, but also a case in which a layer is disposed on a layer without contact, a case where a layer is disposed therebetween.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 잉크젯 프린팅 장치(100)의 구성도이다. 1 is a block diagram of a hybrid inkjet printing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 유로 플레이트(110)와, 잉크 토출을 위한 구동력을 제공하는 액츄에이터가 개시되어 있다. 본 실시예의 액츄에이터는 압력 구동력과 정전 구동력을 각각 제공하는 압전 액츄에이터(130)와 정전 액츄에이터(140)를 포함하는 하이브리드 방식의 액츄에이터이나, 이후에 설명되는 노즐 또는 트렌치 구조는 하이브리드 방식이 아닌 압전 방식 또는 정전 방식 잉크젯 프린팅 장치에도 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, an actuator providing a flow path plate 110 and a driving force for ink ejection is disclosed. The actuator of the present embodiment is a hybrid type actuator including a piezoelectric actuator 130 and an electrostatic actuator 140 that provide pressure driving force and electrostatic driving force, respectively, but the nozzle or trench structure described later is a piezoelectric type or not hybrid type. It can also be applied to an electrostatic inkjet printing apparatus.

유로 플레이트(110)에는 잉크 유로와 잉크 액적을 토출시키기 위한 복수의 노즐(128)이 형성된다. 잉크유로는 잉크가 유입되는 잉크 인렛(121)과, 유입된 잉크를 담고 있는 복수의 압력 챔버(125)를 포함할 수 있다. 잉크 인렛(121)은 유로 플레이트(110)의 상면측에 형성될 수 있으며, 도시되지 않은 잉크 탱크와 연결된다. 잉크 탱크로부터 공급된 잉크는 잉크 인렛(121)을 통해 유로 플레이트(110) 내부로 유입된다. 복수의 압력 챔버(125)는 유로 플레이트(110) 내부에 형성되며, 잉크 인렛(121)을 통해 유입된 잉크가 저장된다. 유로 플레이트(110) 내부에는 잉크 인렛(121)과 복수의 압력 챔버(125)를 연결하는 매니폴드(122, 123)와 리스트릭터(124)가 형성될 수 있다. The flow path plate 110 is provided with a plurality of nozzles 128 for discharging the ink flow path and the ink droplets. The ink flow path may include an ink inlet 121 into which ink is introduced and a plurality of pressure chambers 125 containing the ink introduced therein. The ink inlet 121 may be formed on the upper surface side of the flow path plate 110 and is connected to an ink tank (not shown). Ink supplied from the ink tank is introduced into the flow path plate 110 through the ink inlet 121. The plurality of pressure chambers 125 are formed in the flow path plate 110, and the ink introduced through the ink inlet 121 is stored. Manifolds 122 and 123 and a restrictor 124 connecting the ink inlet 121 and the plurality of pressure chambers 125 may be formed in the passage plate 110.

복수의 노즐(128)은 복수의 압력 챔버(125) 각각에 대해 하나씩 대응되어 연결된다. 압력 챔버(125)에 채워진 잉크는 노즐(128)을 통하여 액적의 형태로 토출된다. 복수의 노즐(128)은 유로 플레이트(110)의 하면측에 형성될 수 있으며, 1열 또는 2열 이상으로 배열될 수 있다. 유로 플레이트(110)에는 복수의 압력 챔버(125)와 복수의 노즐(128)을 각각 연결하는 복수의 댐퍼(126)가 마련될 수 있다. The plurality of nozzles 128 are correspondingly connected one by one to each of the plurality of pressure chambers 125. Ink filled in the pressure chamber 125 is discharged through the nozzle 128 in the form of droplets. The plurality of nozzles 128 may be formed on the lower surface side of the flow path plate 110 and may be arranged in one or two rows or more. The flow path plate 110 may be provided with a plurality of dampers 126 connecting the plurality of pressure chambers 125 and the plurality of nozzles 128, respectively.

유로 플레이트(110)는 미세 가공성이 양호한 재질의 기판, 예컨대 실리콘 기판으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유로 플레이트(110)는 잉크 유로가 형성되는 유로 형성 기판과 노즐(128)이 형성되는 노즐 기판(111)을 포함할 수 있다. 유로 형성 기판은 제1, 제2유로 형성 기판(113)(112)을 포함할 수 있다. 잉크 인렛(121)은 가장 상부에 위치한 제1유로 형성 기판(113)을 관통하도록 형성될 수 있으며, 복수의 압력 챔버(125)는 제1유로 형성 기판(113)에 그 하면으로부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 복수의 노즐(128)은 가장 하부에 위치한 기판, 즉 노즐 기판(111)을 관통하도록 형성될 수 있다. 매니폴드(122, 123)는 제1유로 형성 기판(113)과 제2유로 형성 기판(112)에 각각 형성될 수 있다. 복수의 댐퍼(126)는 제2유로 형성 기판(112)을 관통하도록 형성될 수 있다. 순차 적층된 세 개의 기판, 즉 제1, 제2유로 형성 기판(113)(112) 및 노즐 기판(111)은 SDB(Silicon Direct Bonding)에 의해 접합될 수 있다.The flow path plate 110 may be formed of a substrate having a fine workability, for example, a silicon substrate. For example, the flow path plate 110 may include a flow path formation substrate on which an ink flow path is formed and a nozzle substrate 111 on which a nozzle 128 is formed. The flow path formation substrate may include first and second flow path formation substrates 113 and 112. The ink inlet 121 may be formed to penetrate the first flow path formation substrate 113 positioned at the top thereof, and the plurality of pressure chambers 125 may be formed at a predetermined depth from the bottom surface of the first flow path formation substrate 113. Can be. The plurality of nozzles 128 may be formed to penetrate the substrate located at the bottom, that is, the nozzle substrate 111. The manifolds 122 and 123 may be formed on the first channel forming substrate 113 and the second channel forming substrate 112, respectively. The plurality of dampers 126 may be formed to penetrate the second flow path forming substrate 112. Three substrates sequentially stacked, that is, the first and second flow path forming substrates 113 and 112 and the nozzle substrate 111 may be bonded by SDB (Silicon Direct Bonding).

유로 플레이트(110) 내부에 형성되는 잉크 유로는 도 1에 도시된 형태에 한정되지 않으며, 다양한 구성으로 다양하게 배치될 수 있다. The ink flow path formed inside the flow path plate 110 is not limited to the form shown in FIG. 1, and may be variously disposed in various configurations.

압전 액츄에이터(130)는, 잉크 토출을 위한 압전 구동력, 즉 복수의 압력 챔버(125)에 압력 변화를 제공하는 역할을 하는 것으로, 유로 플레이트(110)의 상면에 복수의 압력 챔버(125)에 대응하는 위치에 형성된다. 압전 액츄에이터(130)는, 유로 플레이트(110)의 상면에 순차 적층되는 하부 전극(131), 압전막(132) 및 상부 전극(133)을 포함할 수 있다. 하부 전극(131)은 공통 전극의 역할을 하며, 상부 전극(133)은 압전막(132)에 전압을 인가하는 구동 전극의 역할을 하게 된다. 압전전압 인가수단(135)은 하부 전극(131)과 상부 전극(133)에 압전구동전압을 인가한다. 압전막(132)은 압전전압 인가수단(135)으로부터 인가되는 압전구동전압에 의해 변형됨으로써 압력 챔버(125)의 상부벽을 이루는 제1 유로 형성 기판(113)을 변형시키는 역할을 하게 된다. 압전막(132)은 소정의 압전 물질, 예컨대 PZT(Lead Zirconate Titanate) 세라믹 재료로 형성될 수 있다. The piezoelectric actuator 130 serves to provide a piezoelectric driving force for ink discharge, that is, a pressure change to the plurality of pressure chambers 125, and corresponds to the plurality of pressure chambers 125 on the upper surface of the flow path plate 110. It is formed at the position. The piezoelectric actuator 130 may include a lower electrode 131, a piezoelectric film 132, and an upper electrode 133 that are sequentially stacked on the upper surface of the flow path plate 110. The lower electrode 131 serves as a common electrode, and the upper electrode 133 serves as a driving electrode for applying a voltage to the piezoelectric film 132. The piezoelectric voltage applying means 135 applies a piezoelectric driving voltage to the lower electrode 131 and the upper electrode 133. The piezoelectric film 132 deforms by the piezoelectric driving voltage applied from the piezoelectric voltage applying means 135 to deform the first flow path forming substrate 113 forming the upper wall of the pressure chamber 125. The piezoelectric film 132 may be formed of a predetermined piezoelectric material, for example, a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material.

정전 액츄에이터(140)는 노즐(128) 내부의 잉크에 정전 구동력을 제공하는 것으로서, 서로 대향하게 배치된 제1 정전 전극(141) 및 제2 정전 전극(142)을 포함할 수 있다. 정전전압 인가수단(145)은 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 정전구동전압을 인가한다.The electrostatic actuator 140 provides electrostatic driving force to the ink inside the nozzle 128 and may include a first electrostatic electrode 141 and a second electrostatic electrode 142 disposed to face each other. The electrostatic voltage applying means 145 applies an electrostatic driving voltage between the first electrostatic electrode 141 and the second electrostatic electrode 142.

예를 들어, 제1 정전 전극(141)은 유로 플레이트(110)에 마련될 수 있다. 제1 정전 전극(141)은 유로 플레이트(110)의 상면, 즉 제1 유로 형성 기판(113)의 상면에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 정전 전극(141)은 압전 액츄에이터(130)의 하부 전극(131)과 이격되도록 잉크 인렛(121)이 형성된 영역에 배치될 수 있다. 제2 정전 전극(142)은 유로 플레이트(110)의 하면과 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있으며, 제2 정전 전극(142) 상에는 유로 플레이트(110)의 노즐들(128)로부터 토출되는 잉크 액적들이 인쇄되는 인쇄 매체(P)가 배치된다. For example, the first electrostatic electrode 141 may be provided in the flow path plate 110. The first electrostatic electrode 141 may be formed on an upper surface of the flow path plate 110, that is, on an upper surface of the first flow path forming substrate 113. In this case, the first electrostatic electrode 141 may be disposed in an area where the ink inlet 121 is formed to be spaced apart from the lower electrode 131 of the piezoelectric actuator 130. The second electrostatic electrode 142 may be disposed to be spaced apart from the lower surface of the flow path plate 110 by a predetermined interval, and ink droplets discharged from the nozzles 128 of the flow path plate 110 may be disposed on the second electrostatic electrode 142. The printing medium P to be printed is arranged.

정전전압 인가수단(145)은 펄스 형태의 정전구동전압을 인가할 수 있다. 도 1에서는 제2 정전 전극(142)이 접지되나, 제1 정전 전극(141)이 접지될 수도 있다. 정전전압 인가수단(145)은 직류전압 형태의 정전구동전압을 인가할 수도 있다. 이 경우에, 제1 정전 전극(141) 또는 제2 정전 전극(142)이 접지될 수 있다. 제1 정전 전극(141)의 위치는 도 1에 도시된 위치에 한정되지 않는다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 제1 정전 전극(141)이 유로 플레이트(110)의 내부에 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1 정전 전극(141)은 압력 챔버(125), 리스트릭터(124) 및 매니폴드(123)의 바닥면에 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 정전 전극(141)은 유로 플레이트(110) 내부의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1 정전 전극(141)은 압력 챔버(125)의 바닥면에만 형성될 수도 있으며, 리스트릭터(124)의 바닥면이나 매니폴드(123)의 바닥면에 형성될 수도 있다. 또한, 제1 정전 전극(141)은 상기 하부 전극(131)과 일체로 형성되는 것도 가능하다. The electrostatic voltage applying means 145 may apply the electrostatic driving voltage in the form of a pulse. In FIG. 1, the second electrostatic electrode 142 is grounded, but the first electrostatic electrode 141 may be grounded. The electrostatic voltage applying means 145 may apply an electrostatic driving voltage in the form of a DC voltage. In this case, the first electrostatic electrode 141 or the second electrostatic electrode 142 may be grounded. The position of the first electrostatic electrode 141 is not limited to the position shown in FIG. 1. Although not shown in the drawings, the first electrostatic electrode 141 may be formed inside the flow path plate 110. For example, the first electrostatic electrode 141 may be formed on the bottom surface of the pressure chamber 125, the restrictor 124, and the manifold 123. However, the present invention is not limited thereto, and the first electrostatic electrode 141 may be provided at various positions inside the flow path plate 110. For example, the first electrostatic electrode 141 may be formed only on the bottom surface of the pressure chamber 125, or may be formed on the bottom surface of the restrictor 124 or the bottom surface of the manifold 123. In addition, the first electrostatic electrode 141 may be formed integrally with the lower electrode 131.

근래에 들어 잉크젯 기술은 전통적인 그래픽 인쇄로부터 그 영역을 확대하여 산업용의 프린터블 일렉트로닉스(printable electronics), 디스플레이(display), 바이오기술(biotechnoligy), RFID 태그, 바이오과학(Bioscience) 등 다양한 분야에서의 활용방안이 연구되고 있다. 이는 잉크젯 기술의 다이렉트 패터닝(direct patterning) 특성에 기인하는데, 기존의 포토리소그래피(photolithography) 공정이 수 개의 단계를 거쳐 원하는 패턴을 형성하는데 대하여 잉크젯 기술을 이용하면 더 적은 단계 나아가서는 한 단계의 공정으로 원하는 패턴을 형성할 수 있어 비용을 극적으로 낮출 수 있는 가능성을 가지고 있기 때문이다. 또한, 전자회로를 제작하는데 있어서 잉크젯을 이용할 경우에는 평면이 아니거나 유연한 기판을 사용할 수 있는데, 이러한 특징 역시 포토리소그래피 기술로는 구현이 용이하지 않다.In recent years, inkjet technology has expanded its reach from traditional graphic printing to applications in industrial applications such as printable electronics, displays, biotechnoligy, RFID tags, and biosciences. Plans are being studied. This is due to the direct patterning characteristics of the inkjet technology, which allows the conventional photolithography process to take several steps to form the desired pattern. This is because it has the possibility of forming a desired pattern and dramatically lowering the cost. In addition, when the inkjet is used to manufacture an electronic circuit, a non-planar or flexible substrate may be used. Such a feature is also not easily implemented by photolithography technology.

상술한 바와 같이 잉크젯 기술이 디스플레이 분야나 인쇄 전자공학 분야에 활발하게 적용되기 위한 기술적 과제 중 하나가 초정밀 및 고해상도 인쇄 기술을 확보할 필요가 있다. 수 피코리터 내지는 수 펨토리터의 미세 액적을 토출하기 위하여는 노즐의 직경이 수 마이크로미터 또는 그 이하가 되어야 한다. 이러한 미세한 노즐을 제작하는 데에는 제작 균일성의 확보할 수 있는 기술과 노즐의 형태를 출구 쪽으로 점차 수렴하는 형태로 정확하게 형성하는 기술이 중요하다. 이는, 노즐의 크기가 미세하기 때문에 적은 양의 크기 변화도 균일도에 영향을 줄 수 있으며, 노즐의 미세해짐에 따라 노즐의 출구에서 발생되는 압력 강하량이 증가하여 원하는 크기의 액적을 원하는 방향으로 토출할 수 없거나 액츄에이터의 성능한계를 벗어나는 경우에는 액적이 토출되지 않을 수 있기 때문이다.As described above, one of the technical challenges for inkjet technology to be actively applied to the display field or the printing electronics field is to secure ultra-precision and high resolution printing technology. In order to discharge fine droplets of several picoliters or several femtorators, the diameter of the nozzle must be several micrometers or less. In order to fabricate such a fine nozzle, a technique capable of securing manufacturing uniformity and a technique of accurately forming the shape of the nozzle in the form of gradually converging toward the outlet are important. Since the size of the nozzle is fine, even a small amount of change in size may affect the uniformity, and as the nozzle becomes fine, the pressure drop generated at the outlet of the nozzle increases, so that droplets of a desired size may be discharged in a desired direction. This is because droplets may not be ejected if they cannot be found or are outside the actuator's performance limits.

도 2는 도 1의 "A"부를 상세히 도시한 도면이다. 노즐(128)의 주위에는 노즐 기판(111)의 하면(111b)으로부터 몰입된 트렌치(160)가 형성될 수 있다. 노즐벽(128a)은 노즐(128)의 외벽을 형성한다. 노즐벽(128a) 및 트렌치(160)에는 산화물층(162)이 형성될 수 있다. 산화물층(162)은 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 노즐 출구(128b)는 산화물층(162)로 둘러싸일 수 있다. FIG. 2 is a detailed view of part “A” of FIG. 1. A trench 160 immersed from the lower surface 111b of the nozzle substrate 111 may be formed around the nozzle 128. The nozzle wall 128a forms the outer wall of the nozzle 128. An oxide layer 162 may be formed on the nozzle wall 128a and the trench 160. The oxide layer 162 may be a silicon oxide layer. The nozzle outlet 128b may be surrounded by the oxide layer 162.

노즐(128)의 형상은 댐퍼(126)로부터 출구(128b)로 콘 형상을 가진다. 노즐(128)은 댐퍼(126)로부터 노즐기판(111)의 수직방향에 대해서 제1경사각, 예컨대 60~65°경사각을 가진 원뿔대 형상의 제1노즐부(128c)와, 원뿔대 형상으로부터 출구(128b)로 제2경사각, 예컨대 대략 68~73°경사각을 가진 원뿔 형상의 제2노즐부(128d)를 포함할 수 있다. 제1경사각 보다 제2경사각이 더 크게 형성된다. The shape of the nozzle 128 has a cone shape from the damper 126 to the outlet 128b. The nozzle 128 has a truncated cone-shaped first nozzle portion 128c having a first inclination angle, for example, 60 to 65 ° inclination with respect to the vertical direction of the nozzle substrate 111 from the damper 126, and an outlet 128b from the truncated cone shape. ) May include a second nozzle portion 128d having a conical shape having a second inclination angle, for example, approximately 68 to 73 ° inclination angle. The second inclination angle is larger than the first inclination angle.

이하에서, 도 3a 내지 도 3i를 참조하여 노즐(128)을 형성하는 방법을 단계별로 설명한다. Hereinafter, a method of forming the nozzle 128 will be described step by step with reference to FIGS. 3A to 3I.

도 3a를 참조하면, 노즐 기판(111)으로 사용될 웨이퍼(210)를 준비한다. 웨이퍼(210)로서, 실리콘 웨이퍼(210)를 준비할 수 있다. 웨이퍼(210)의 상면에 제1정렬마크(미도시)를 형성한다. 제1정렬마크는 웨이퍼(210)의 하면에 형성되는 노즐과 정렬을 맞추기 위한 것이며, 또한, 유로를 완성하기 위해서 제2유로형성기판(112)과의 본딩시에 사용될 수 있다. Referring to FIG. 3A, a wafer 210 to be used as the nozzle substrate 111 is prepared. As the wafer 210, a silicon wafer 210 can be prepared. A first alignment mark (not shown) is formed on the upper surface of the wafer 210. The first alignment mark is for aligning with the nozzle formed on the lower surface of the wafer 210 and may be used during bonding with the second flow path formation substrate 112 to complete the flow path.

웨이퍼(210)의 두께를 원하는 노즐 기판(111)의 두께로 가공하기 위해서 평탄화 공정을 사용한다. 예컨대, 웨이퍼(210)를 산화시켜서 상면에 실리콘 옥사이드층(212)을 형성한 후, 웨이퍼(210)의 하면을 화학기계적 평탄(chemical-mechanical planarization: CMP)을 한다. 실리콘 옥사이드층(212)은 CMP 공정에서 웨이퍼(210)의 상면을 보호한다. 이어서, 웨이퍼(210)의 하면에 제2정렬마크(미도시)를 형성한다. A planarization process is used to process the thickness of the wafer 210 to the desired thickness of the nozzle substrate 111. For example, after the silicon oxide layer 212 is formed on the upper surface by oxidizing the wafer 210, the lower surface of the wafer 210 is subjected to chemical-mechanical planarization (CMP). The silicon oxide layer 212 protects the top surface of the wafer 210 in the CMP process. Subsequently, a second alignment mark (not shown) is formed on the bottom surface of the wafer 210.

도 3b를 참조하면, 실리콘 옥사이드층(212)을 제거한 후, 웨이퍼(210)의 양면에 마스크층(214, 216)을 형성한다. 마스크층(214, 216)은 예를 들어, 대략 6000Å두께의 SiO2층일 수 있다. SiO2층은 웨이퍼(210)를 산화시켜 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3B, after removing the silicon oxide layer 212, mask layers 214 and 216 are formed on both surfaces of the wafer 210. The mask layers 214 and 216 may be, for example, SiO 2 layers of approximately 6000 microns thick. The SiO 2 layer may be formed by oxidizing the wafer 210.

도 3c를 참조하면, 웨이퍼(210)의 하면 상의 마스크층(216)을 패터닝하여 노즐 출구(도 2의 128b 참조)를 둘러싸는 트렌치(도 2의 162 참조)가 형성될 부분에 개구(220)를 형성된다. 개구(220)의 중앙에 노즐 출구(128b) 영역에 제1마스크(222)가 형성된다. Referring to FIG. 3C, an opening 220 is formed in a portion where a trench (see 162 in FIG. 2) to form a mask layer 216 on a bottom surface of the wafer 210 to surround the nozzle outlet (see 128b in FIG. 2) is formed. Is formed. The first mask 222 is formed at the nozzle outlet 128b in the center of the opening 220.

개구(220)의 형상은 예를 들어 원형의 제1마스크(222)를 둘러싸는 띠 형상일 수 있다. 제1마스크는 원형뿐만 아니라 다각형일 수도 있다. The shape of the opening 220 may be, for example, a strip shape surrounding the circular first mask 222. The first mask may be polygonal as well as circular.

도 3d를 참조하면, 개구(222)에 노출된 웨이퍼(210)의 하면을 약간의 이방성 특성을 가진 등방성 식각하여 제1마스크(222) 아래로 언더커트 식각을 한다. 이에 따라 콘 형상의 노즐팁 형성부분(232)과 노즐팁 형성부분(232)을 감싸는 트렌치(230)가 형성된다. 식각방법으로는 플라즈마를 이용한 건식 등방성 식각 또는 건식 테이퍼 식각을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 3D, the bottom surface of the wafer 210 exposed to the opening 222 is isotropically etched with some anisotropy to undercut the first mask 222. Accordingly, the cone tip forming portion 232 and the trench 230 surrounding the nozzle tip forming portion 232 is formed. As an etching method, dry isotropic etching or dry taper etching using plasma may be used.

도 3e를 참조하면, 노즐팁 형성부분(232)이 원하는 크기 보다 클 경우, 또는 노즐팁을 샤프하게 형성하고자 하는 경우에는 제1마스크(222)와 마스크층(216)을 제거한 상태에서 웨이퍼(210)를 열산화(thermal oxidation)시킨다. 열산화공정은 웨이퍼(210)의 표면에 실리콘 산화물층을 형성한 후, 실리콘 산화물층을 제거하는 것으로, 열산화를 반복하면 대략 0.1 ㎛ 직경의 미세 노즐팁 형성부분(232)도 형성할 수 있다. 1회의 열산화 공정은 대략 1100℃ 에서 대략 8시간 가열할 수 있다. 도 3e는 열산화공정을 수행한 결과물을 도시한 것이다. 이하에서는, 웨이퍼(210)의 상면에 형성된 산화물층을 제2마스크층(240)으로 칭하며, 웨이퍼(210)의 하면에 형성된 산화물층을 산화물층(242)으로 칭한다. 제2마스크층(240) 및 산화물층(242)는 열산화공정에서 웨이퍼(210) 상에 형성된 실리콘 옥사이드층일 수 있다. Referring to FIG. 3E, when the nozzle tip forming portion 232 is larger than a desired size or when the nozzle tip is to be sharply formed, the wafer 210 is removed with the first mask 222 and the mask layer 216 removed. ) Is thermal oxidation. In the thermal oxidation process, the silicon oxide layer is formed on the surface of the wafer 210 and then the silicon oxide layer is removed. When the thermal oxidation is repeated, the fine nozzle tip forming portion 232 having a diameter of about 0.1 μm may also be formed. . One thermal oxidation process can be heated at approximately 1100 ° C. for approximately eight hours. Figure 3e shows the result of performing the thermal oxidation process. Hereinafter, the oxide layer formed on the upper surface of the wafer 210 is referred to as the second mask layer 240, and the oxide layer formed on the lower surface of the wafer 210 is referred to as the oxide layer 242. The second mask layer 240 and the oxide layer 242 may be a silicon oxide layer formed on the wafer 210 in the thermal oxidation process.

이어서, 웨이퍼(210)의 하면 상에서 트렌치(230) 및 노즐형성부분(232)을 덮는 보호층(224)을 형성한다. 보호층(244)은 포토레지스트, 수지 등을 사용할 수 있다. Subsequently, a protective layer 224 is formed on the lower surface of the wafer 210 to cover the trench 230 and the nozzle forming portion 232. The protective layer 244 may be a photoresist, resin, or the like.

도 3f를 참조하면, 보호층(244)을 평탄화하여 트렌치(230) 영역 상의 산화물층(242)을 제외한 노즐팁 형성부분(232)과 웨이퍼(210) 하면 상의 산화물층(242)을 제거한다. 이어서, 보호층(244)을 제거한다. Referring to FIG. 3F, the protective layer 244 is planarized to remove the nozzle tip forming portion 232 excluding the oxide layer 242 on the trench 230 and the oxide layer 242 on the bottom surface of the wafer 210. Next, the protective layer 244 is removed.

노즐형성부분과 대응되는 웨이퍼(210)의 상면 상의 제2마스크층(240)을 패터닝하여 개구(250)를 형성한다. 개구(245)는 제1직경(d1)을 가진다. The opening 250 is formed by patterning the second mask layer 240 on the upper surface of the wafer 210 corresponding to the nozzle forming portion. The opening 245 has a first diameter d1.

도 3g를 참조하면, 웨이퍼(210) 상면에 제2마스크층(240)을 덮는 제3마스크층(250)을 형성한다. 제3마스크층(250)은 제2마스크층(240)과 선택적으로 식각이 가능한 물질로 형성한다. 제3마스크층(250)은 예컨대, 실리콘 옥사이드와 선택적으로 식각이 가능한 실리콘 나이트라이드로 형성될 수 있다. 제3마스크층(250)에 제1직경(d1)보다 작은 제2직경(d2)을 가진 개구(255)를 형성한다. 제2직경(d2)은 노즐 팁부분과 대응되는 위치에 형성한다. 제2직경(d2)은 제1직경(d1)보다 작게 형성한다. 또한, 개구(255)는 개구(245)와 동심원을 이룰 수 있다. Referring to FIG. 3G, a third mask layer 250 is formed on the upper surface of the wafer 210 to cover the second mask layer 240. The third mask layer 250 is formed of a material that can be selectively etched with the second mask layer 240. The third mask layer 250 may be formed of, for example, silicon nitride which can be selectively etched with silicon oxide. An opening 255 having a second diameter d2 smaller than the first diameter d1 is formed in the third mask layer 250. The second diameter d2 is formed at a position corresponding to the nozzle tip portion. The second diameter d2 is smaller than the first diameter d1. In addition, the opening 255 may be concentric with the opening 245.

이어서, 개구(255)을 통하여 노출된 웨이퍼(210)를 건식식각, 예컨대 BOSCH 건식식각을 수행하여 관통홀(260)을 형성한다. 관통홀(260)은 노즐 출구(128b)의 중앙부를 관통한다. 이러한 관통홀(260) 형성공정은 상면 및 하면에 형성된 정렬마크를 이용하여 수행될 수 있다. Subsequently, the through hole 260 is formed by performing dry etching, for example, BOSCH dry etching, on the wafer 210 exposed through the opening 255. The through hole 260 penetrates through the center portion of the nozzle outlet 128b. The through hole 260 forming process may be performed using alignment marks formed on upper and lower surfaces.

도 3h를 참조하면, 제3마스크층(250)을 선택적으로 제거한다. Referring to FIG. 3H, the third mask layer 250 is selectively removed.

이어서, 제2마스크층(240)에 노출된 웨이퍼(210)를 건식 테이퍼 식각을 한다. 건식 테이퍼 식각은 대략 웨이퍼(210)의 상면에서 수직방향에 대해서 제1경사각, 예컨대 대략 60~65도 각도로 진행한다. 건식 테이퍼 식각과정에서 관통홀(260)과 연결된 원뿔대 형상의 제1노즐부(270a)가 형성된다. 이어지는 식각과정에서, 건식 테이퍼 식각이 관통홀(260)과 만나면서 웨이퍼(210)의 수직방향에 대해서 제2경사각, 예컨대 대략 67-73도 각도로 원뿔 형상의 홀(270b)이 형성된다. 결과로서, 두개의 경사각을 가진 원뿔 형상의 노즐(270)이 형성된다. 제2경사각은 제1경사각 보다 크게 형성된다. 원뿔대 형상의 제1노즐부(270a)와 원뿔 형상의 제2노즐부(270b)가 만나는 위치(270c) 및 제2경사각은 제2마스크층(240)의 개구(245)와, 관통홀(260)의 직경에 따라 달라질 수 있다. Subsequently, the wafer 210 exposed to the second mask layer 240 is subjected to dry taper etching. Dry tapered etching proceeds at a first inclination angle, such as approximately 60 to 65 degrees, with respect to the vertical direction at approximately the top surface of the wafer 210. In the dry taper etching process, a first nozzle part 270a having a truncated cone shape connected to the through hole 260 is formed. In the subsequent etching process, the dry tapered etching meets the through hole 260 to form a conical hole 270b at a second inclination angle, for example, about 67-73 degrees with respect to the vertical direction of the wafer 210. As a result, a cone-shaped nozzle 270 having two inclination angles is formed. The second inclination angle is larger than the first inclination angle. The position 270c and the second inclination angle where the truncated conical first nozzle part 270a and the conical second nozzle part 270b meet are the opening 245 and the through hole 260 of the second mask layer 240. ), Depending on the diameter of the

도 3i를 참조하면, 웨이퍼(210) 상면의 제2마스크층(240)을 건식 식각으로 제거한다. Referring to FIG. 3I, the second mask layer 240 on the upper surface of the wafer 210 is removed by dry etching.

이어서, 결과물을 도 1의 제2유로 형성기판에 SDB(silicon direct bonding) 결합을 하며, 상세한 설명은 생략한다. Subsequently, the resultant is bonded to SDB (silicon direct bonding) to the second channel forming substrate of FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에 따르면, 관통홀이 형성된 상태에서 건식 테이퍼 식각을 함에 따라 노즐의 일정 깊이에서 노즐 출구 쪽으로 경사각이 더 큰 뾰족한 콘 형상의 노즐구조가 형성되므로, 전기장을 인가시 노즐 출구 부분에 강하게 전기장이 작용하므로 구동전압을 낮출 수 있으며, 따라서 액적의 크기도 작아진다. According to the exemplary embodiment of the present invention, as the dry taper etching is performed in the state where the through hole is formed, a pointed cone-shaped nozzle structure having a larger inclination angle toward the nozzle outlet at a predetermined depth of the nozzle is formed. The strong electric field acts to lower the driving voltage and thus the droplet size.

또한, 건식식각방법으로 노즐을 형성하므로 종래의 습식 식각방법과 비교하여 노즐의 크기가 균일해진다. In addition, since the nozzle is formed by the dry etching method, the size of the nozzle becomes uniform as compared with the conventional wet etching method.

또한, 복수의 열산화공정을 수행하여 노즐팁 형성부분을 작게 형성하므로, 결과적으로 열산화막 내의 노즐 출구직경을 미세하게 할 수 있다. 그리고, 노즐팁 형성부분에 노즐이 자기정렬되어 형성되므로, 노즐의 위치가 원하는 위치에 균일하게 형성될 수 있다. Further, since the nozzle tip forming portion is made small by performing a plurality of thermal oxidation processes, the nozzle exit diameter in the thermal oxide film can be made fine. In addition, since the nozzles are formed on the nozzle tip forming portion by self-alignment, the position of the nozzle may be uniformly formed at a desired position.

이하에서, 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 노즐(128)을 형성하는 방법을 단계별로 설명한다. Hereinafter, a method of forming the nozzle 128 will be described step by step with reference to FIGS. 4A to 4G.

도 4a를 참조하면, 노즐 기판(111)으로 사용될 웨이퍼(310)를 준비한다. 웨이퍼(310)로서, 실리콘 웨이퍼를 준비할 수 있다. 웨이퍼(310)의 상면에 제1정렬마크(미도시)를 형성한다. 제1정렬마크는 웨이퍼(310)의 하면에 형성되는 노즐과 정렬을 맞추기 위한 것이며, 또한, 유로를 완성하기 위해서 제2유로형성기판(112)과의 본딩시에 사용될 수 있다. Referring to FIG. 4A, a wafer 310 to be used as the nozzle substrate 111 is prepared. As the wafer 310, a silicon wafer can be prepared. A first alignment mark (not shown) is formed on the upper surface of the wafer 310. The first alignment mark is for aligning with the nozzle formed on the lower surface of the wafer 310, and may be used during bonding with the second flow path formation substrate 112 to complete the flow path.

웨이퍼(310)의 두께를 원하는 노즐 기판(111)의 두께로 가공하기 위해서 평탄화 공정을 사용한다. 예컨대, 웨이퍼(310)를 산화시켜서 상면에 실리콘 옥사이드층(312)을 형성한 후, 웨이퍼(310)의 하면을 화학기계적 평탄(chemical-mechanical planarization: CMP)을 한다. 실리콘 옥사이드층(312)은 CMP 공정에서 웨이퍼(310)의 상면을 보호한다. 이어서, 웨이퍼(310)의 하면에 제2정렬마크(미도시)를 형성한다. A planarization process is used to process the thickness of the wafer 310 to the desired thickness of the nozzle substrate 111. For example, after the silicon oxide layer 312 is formed on the upper surface by oxidizing the wafer 310, the lower surface of the wafer 310 is subjected to chemical-mechanical planarization (CMP). The silicon oxide layer 312 protects the top surface of the wafer 310 in the CMP process. Subsequently, a second alignment mark (not shown) is formed on the bottom surface of the wafer 310.

도 4b를 참조하면, 실리콘 옥사이드층(312)을 제거한 후, 웨이퍼(310)의 상면에 마스크층(314)을 형성한다. 마스크층(314)은 예를 들어, 실리콘 나이트라이드로 형성한다. Referring to FIG. 4B, after removing the silicon oxide layer 312, a mask layer 314 is formed on the top surface of the wafer 310. The mask layer 314 is formed of, for example, silicon nitride.

웨이퍼(310)를 산화시켜서 웨이퍼(310)의 하면에 산화물층(316)을 형성한다. 산화물층은 대략 6000 Å 두께의 SiO2층일 수 있다. SiO2층은 웨이퍼(310)를 산화시켜 형성할 수도 있다. The wafer 310 is oxidized to form an oxide layer 316 on the bottom surface of the wafer 310. The oxide layer may be a SiO 2 layer approximately 6000 GPa thick. The SiO 2 layer may be formed by oxidizing the wafer 310.

산화물층(316)을 패터닝하여 트렌치(도 1의 160) 및 노즐팁 형성부분에 해당하는 영역을 노출시킨다. The oxide layer 316 is patterned to expose regions corresponding to the trench (160 in FIG. 1) and the nozzle tip forming portion.

웨이퍼(310)의 하면 상에 노즐팁 형성부분에 해당하는 영역에 제2마스크(320)를 형성한다. 제2마스크(320)는 마스크층(314)와 동일한 물질인 실리콘 나이트라이드로 형성할 수 있다. 제2마스크(320)는 원형 또는 다각형이 형상일 수 있다. 제2마스크(320)의 주위에는 띠 형상의 제1개구(322)가 형성된다. 제1개구(322)에 노출된 영역은 트렌치(160) 영역에 해당된다. The second mask 320 is formed in a region corresponding to the nozzle tip forming portion on the bottom surface of the wafer 310. The second mask 320 may be formed of silicon nitride, which is the same material as the mask layer 314. The second mask 320 may be circular or polygonal in shape. A band-shaped first opening 322 is formed around the second mask 320. The region exposed to the first opening 322 corresponds to the trench 160 region.

도 4c를 참조하면, 이어서, 제1개구(322)에 노출된 웨이퍼(310)의 하면을 약간의 이방성 특성을 가진 등방성 식각하여 제2마스크(320) 아래로 언더커트 식각을 한다. 이에 따라 콘 형상의 노즐팁 형성부분(332)과 노즐팁 형성부분(332)을 감싸는 트렌치(330)가 형성된다. 식각방법으로는 플라즈마를 이용한 건식 등방성 식각 또는 건식 테이퍼 식각을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 4C, an undercut etching is performed under the second mask 320 by isotropic etching of the lower surface of the wafer 310 exposed to the first opening 322 with some anisotropy. As a result, a cone tip forming portion 332 and a trench 330 surrounding the nozzle tip forming portion 332 are formed. As an etching method, dry isotropic etching or dry taper etching using plasma may be used.

도 4d를 참조하면, 웨이퍼(310)를 산화시켜서 트렌치(330) 및 노즐팁 형성부분(332)의 측면에 산화물층(332)을 형성한다. Referring to FIG. 4D, the oxide layer 332 is formed on the side surfaces of the trench 330 and the nozzle tip forming portion 332 by oxidizing the wafer 310.

이어서, 마스크층(314) 및 제2마스크(320)를 제거한다. 실리콘 옥사이드로 이루어진 산화물층(314)과 선택적으로 습식 식각이 가능한 실리콘 나이트라이드로 형성된 마스크층(314) 및 제2마스크(320)를 제거할 수 있다. Subsequently, the mask layer 314 and the second mask 320 are removed. The mask layer 314 and the second mask 320 formed of an oxide layer 314 made of silicon oxide and a silicon nitride capable of selectively wet etching may be removed.

도 4e를 참조하면, 웨이퍼(310) 상면에 제1 포토레지스트층(340)을 형성한 후, 노즐형성부분과 대응되는 부분에 노즐 직경 크기의 제2개구(345)를 형성한다. 제2개구(345)는 제1직경(d1)을 가진다. 이어서, 제2개구(345)에 노출된 웨이퍼(310)를 건식식각, 예컨대 BOSCH 건식식각을 수행하여 관통홀(360)을 형성한다. 관통홀(360)은 노즐 출구(128b)의 중앙부를 관통한다. 이러한 관통홀(360) 형성공정은 상면 및 하면에 형성된 정렬마크를 이용하여 수행될 수 있다. Referring to FIG. 4E, after the first photoresist layer 340 is formed on the upper surface of the wafer 310, a second opening 345 having a nozzle diameter size is formed in a portion corresponding to the nozzle formation portion. The second opening 345 has a first diameter d1. Subsequently, the through hole 360 is formed by performing dry etching, for example, BOSCH dry etching, on the wafer 310 exposed to the second opening 345. The through hole 360 penetrates the center portion of the nozzle outlet 128b. The through hole 360 forming process may be performed using alignment marks formed on upper and lower surfaces.

도 4f를 참조하면, 제1 포토레지스트층(340)을 제거한 후, 웨이퍼(310) 상면에 제2 포토레지스트층(370)을 형성한 후, 노즐형성부분과 대응되는 부분에 제2직경(d2)의 제3개구(375)를 형성한다. 제3개구(375)는 제2개구(d1)과 동심원 상으로 형성되며, 제2개구(d1) 보다 크게 형성된다. Referring to FIG. 4F, after the first photoresist layer 340 is removed, the second photoresist layer 370 is formed on the upper surface of the wafer 310, and then the second diameter d2 is formed at a portion corresponding to the nozzle formation portion. The third opening 375 is formed. The third opening 375 is formed concentrically with the second opening d1 and is formed larger than the second opening d1.

이어서, 제3개구(375)에 노출된 웨이퍼(310)를 건식 테이퍼 식각을 한다. 건식 테이퍼 식각은 대략 웨이퍼(310)의 상면에서 수직방향에 대해서 제1경사각, 예컨대 대략 60~65도 각도로 진행한다. 건식 테이퍼 식각과정에서 관통홀(360)과 연결된 원뿔대 형상의 제1노즐부(380a)가 형성된다. 이어지는 식각과정에서, 건식 테이퍼 식각이 관통홀(360)과 만나면서 웨이퍼(310)의 수직방향에 대해서 제2경사각, 예컨대 대략 67-73도 각도로 원뿔 형상의 홀(380b)이 형성된다. 결과로서, 두개의 경사각을 가진 원뿔 형상의 노즐(380)이 형성된다. 제2경사각은 제1경사각 보다 크게 형성된다. 원뿔대 형상의 제1노즐부(380a)와 원뿔 형상의 제2노즐부(380b)가 만나는 위치(380c) 및 제2경사각은 제3개구(345)와, 관통홀(360)의 직경에 따라 달라질 수 있다. Next, the wafer 310 exposed to the third opening 375 is subjected to dry taper etching. Dry tapered etching proceeds at a first inclination angle, for example, approximately 60 to 65 degrees with respect to the vertical direction on the top surface of the wafer 310. In the dry taper etching process, a first nozzle part 380a having a truncated cone shape connected to the through hole 360 is formed. In the subsequent etching process, the dry tapered etching meets the through hole 360 to form a conical hole 380b at a second inclination angle, for example, an angle of about 67-73 degrees with respect to the vertical direction of the wafer 310. As a result, a cone-shaped nozzle 380 having two inclination angles is formed. The second inclination angle is larger than the first inclination angle. The position 380c and the second inclination angle where the truncated cone-shaped first nozzle portion 380a and the cone-shaped second nozzle portion 380b meet vary depending on the diameter of the third opening 345 and the through hole 360. Can be.

도 4g를 참조하면, 웨이퍼(310) 상면의 제2포토레지스트층(370)을 제거한다. Referring to FIG. 4G, the second photoresist layer 370 on the upper surface of the wafer 310 is removed.

이어서, 결과물을 도 1의 제2유로 형성기판에 SDB(silicon direct bonding) 결합을 하며, 상세한 설명은 생략한다. Subsequently, the resultant is bonded to SDB (silicon direct bonding) to the second channel forming substrate of FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 도 4c를 참조하면, 노즐팁 형성부분(332)이 원하는 크기 보다 클 경우, 또는 노즐팁을 샤프하게 형성하고자 하는 경우에는 제1마스크(320)를 남겨 놓은 상태에서 웨이퍼(210)를 열산화(thermal oxidation)하고, 이 과정에서 생성된 산화물층을 제거하는 공정을 더 수행할 수 있다. 열산화공정은 웨이퍼(310)의 표면에 실리콘 산화물층을 형성한 후, 실리콘 산화물층을 제거하는 것으로, 열산화를 반복하면 대략 0.1 ㎛ 직경의 미세 노즐팁 형성부분(332)도 형성할 수 있다. 1회의 열산화 공정은 대략 1100℃ 에서 대략 8시간 가열할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4C, when the nozzle tip forming portion 332 is larger than a desired size, or when the nozzle tip is to be sharply formed, the wafer 210 is opened while the first mask 320 is left. Thermal oxidation may be further performed to remove the oxide layer generated in the process. In the thermal oxidation process, the silicon oxide layer is formed on the surface of the wafer 310 and then the silicon oxide layer is removed. When the thermal oxidation is repeated, the fine nozzle tip forming portion 332 having a diameter of about 0.1 μm may also be formed. . One thermal oxidation process can be heated at approximately 1100 ° C. for approximately eight hours.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 실시예에서의 보호층을 이용한 노즐 출구 상의 실리콘 옥사이드층의 제거공정이 생략되며, 마지막 단계에서 웨이퍼 상에 형성된 실리콘 옥사이드로 형성된 마스크층을 제거하는 공정시 노즐 출구 부분에서의 산화물층이 식각되는 것을 방지할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the step of removing the silicon oxide layer on the nozzle outlet using the protective layer in the above-described embodiment is omitted, in the process of removing the mask layer formed of silicon oxide formed on the wafer in the last step The oxide layer at the nozzle exit portion can be prevented from being etched.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명했지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.

110... 유로 플레이트 111...노즐 기판
112...제2 유로 형성 기판 113...제1 유로 형성 기판
121... 잉크 인렛(ink inlet) 122, 123... 매니폴드
124... 리스트릭터 125... 압력챔버
126... 댐퍼 128... 노즐
128a...노즐벽 128b...노즐 출구
128c...제1노즐부 128d...제2노즐부
130... 압전 액츄에이터 131... 하부전극
132... 압전막 133... 상부전극
140...정전 액츄에이터 141... 제1 정전 전극
142...제2 정전 전극 160... 트렌치
P... 인쇄 매체110. Euro plate 111 ... Nozzle substrate
112 ... Second channel forming substrate 113 ... First channel forming substrate
121 ... ink inlet 122, 123 ... manifold
124 ... Lister 125 ... Pressure chamber
126 ... damper 128 ... nozzle
128a ... Nozzle Wall 128b ... Nozzle Exit
128c ... 1st nozzle part 128d ... 2nd nozzle part
130 ... Piezo actuator 131 ... Bottom electrode
132 ... Piezoelectric Film 133 ... Upper Electrode
140.Electrostatic Actuator 141 ... First Electrostatic Electrode
142 ... second electrostatic electrode 160 ... trench
P ... print media

Claims (24)

압력 챔버가 형성된 유로 형성 기판;
상기 유로 형성 기판의 하부에 위치되며, 상기 잉크를 토출하기 위한 노즐이 형성된 노즐기판; 및
상기 압력 챔버 내의 잉크를 상기 노즐을 통하여 토출하기 위한 구동력을 제공하는 액츄에이터;를 포함하며,
상기 노즐은, 상기 압력챔버와 연통되며, 상기 노즐기판의 수직방향에 대해서 제1경사각을 가진 원뿔대 형상의 제1노즐부와, 상기 노즐기판의 수직방향에 대해서 제2경사각을 가지며 상기 제1노즐부와 연통되는 원뿔 형상의 제2노즐부를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.A flow path forming substrate on which a pressure chamber is formed;
A nozzle substrate positioned below the flow path formation substrate and having a nozzle configured to discharge the ink; And
And an actuator providing a driving force for discharging ink in the pressure chamber through the nozzle.
The nozzle communicates with the pressure chamber, and has a first nozzle portion having a truncated cone shape having a first inclination angle with respect to the vertical direction of the nozzle substrate, and a first inclination angle with respect to the vertical direction of the nozzle substrate. An inkjet printing device comprising a second nozzle portion of a conical shape in communication with the portion. 제1항에 있어서,
상기 제2경사각이 상기 제1경사각 보다 큰 잉크젯 프린팅 장치.The method of claim 1,
An inkjet printing device, wherein the second inclination angle is larger than the first inclination angle. 제1항에 있어서,
상기 제1경사각은 대략 60~65°인 잉크젯 프린팅 장치.The method of claim 1,
And the first inclination angle is approximately 60 to 65 degrees. 제1항에 있어서,
상기 제2경사각은 대략 68~73°인 잉크젯 프린팅 장치.The method of claim 1,
And the second inclination angle is approximately 68 to 73 degrees. 제1항에 있어서,
상기 노즐기판의 하면에서 상기 노즐의 주위를 감싸게 형성된 트렌치;를 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.The method of claim 1,
And a trench formed around the nozzle on a lower surface of the nozzle substrate. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액츄에이터는,
상기 압력 챔버 내의 잉크에 토출을 위한 압력 변화를 제공하는 압전 액츄에이터; 및
상기 노즐 내의 잉크에 정전 구동력을 제공하는 정전 액츄에이터;를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The actuator includes:
A piezoelectric actuator for providing a pressure change for ejection to the ink in the pressure chamber; And
And an electrostatic actuator for providing an electrostatic driving force to the ink in the nozzle. 웨이퍼의 하면에 제1마스크와 상기 제1마스크를 둘러싸는 제1개구를 형성하는 단계;
상기 제1개구로 노출된 상기 웨이퍼를 식각하여 상기 제1마스크 하부에 형성되는 원뿔 형상의 노즐팁형성부와 상기 노즐팁형성부를 감싸는 트렌치를 형성하는 단계;
상기 트렌치 및 상기 노즐팁 형성부를 덮는 제1산화물층을 형성하는 단계;
상기 웨이퍼 상면에 상기 노즐팁형성부와 마주보는 제1직경의 제2개구를 가진 제2마스크층을 형성하는 단계;
상기 제2마스크층 상으로 상기 제2개구와 연통되며 상기 제1직경보다 작은 제2직경의 제3개구를 가진 제3마스크층을 형성하는 단계;
상기 제3개구에 노출된 상기 웨이퍼를 관통하는 관통홀을 형성하는 단계; 및
상기 제2개구로부터 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각을 하여, 상기 관통홀을 포함하는 원뿔 형상의 노즐을 형성하는 단계;를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.Forming a first mask and a first opening surrounding the first mask on a lower surface of the wafer;
Etching the wafer exposed to the first opening to form a conical nozzle tip forming portion and a trench surrounding the nozzle tip forming portion formed under the first mask;
Forming a first oxide layer covering the trench and the nozzle tip forming portion;
Forming a second mask layer on the upper surface of the wafer, the second mask layer having a second opening having a first diameter facing the nozzle tip forming portion;
Forming a third mask layer on the second mask layer, the third mask layer having a third opening having a second diameter smaller than the first diameter and communicating with the second opening;
Forming a through hole penetrating the wafer exposed to the third opening; And
Dry tapering etching the wafer from the second opening to form a cone-shaped nozzle including the through hole; and manufacturing a nozzle of the inkjet printing apparatus. 제7항에 있어서, 상기 노즐 형성단계는,
상기 제2개구로부터 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각을 하여, 상기 웨이퍼의 수직방향에 대해서 제1경사각을 가진 원뿔대 형상의 제1노즐부와, 상기 제1노즐부로부터 상기 웨이퍼 수직방향에 대해서 제2경사각을 가진 제2노즐부로 이루어진 노즐을 형성하는 단계;를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.The method of claim 7, wherein the nozzle forming step,
Dry tapered etching the wafer from the second openings, a first nozzle portion having a truncated cone shape having a first inclination angle with respect to the vertical direction of the wafer, and a second inclination angle with respect to the wafer vertical direction from the first nozzle portion. Forming a nozzle consisting of a second nozzle portion having a; nozzle manufacturing method of an inkjet printing apparatus comprising a. 제8항에 있어서,
상기 제2경사각은 상기 제1경사각 보다 큰 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.9. The method of claim 8,
The second inclination angle of the nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus larger than the first inclination angle. 제8항에 있어서,
상기 제1경사각은 대략 60~65°인 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.9. The method of claim 8,
The first inclination angle is a nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus of about 60 ~ 65 °. 제8항에 있어서,
상기 제2경사각은 대략 68~73°인 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.9. The method of claim 8,
The second inclination angle of the nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus is approximately 68 ~ 73 °. 제7항에 있어서,
상기 노즐팁형성부 형성단계는, 상기 웨이퍼를 적어도 1회 열산화하여 상기 노즐팁형성부분을 날카롭게 하는 단계;를 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.The method of claim 7, wherein
The forming of the nozzle tip forming part may include thermally oxidizing the wafer at least once to sharpen the nozzle tip forming part. 제7항에 있어서, 상기 제1산화물층 형성단계는,
상기 웨이퍼의 하면 상으로 상기 제1산화물층을 덮는 보호층을 형성하는 단계; 및
상기 보호층을 평탄화하여 상기 노즐팁형성부분 상의 상기 제1 산화물층을 제거하는 단계;를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.The method of claim 7, wherein the first oxide layer forming step,
Forming a protective layer on the lower surface of the wafer to cover the first oxide layer; And
And planarizing the protective layer to remove the first oxide layer on the nozzle tip forming portion. 제13항에 있어서, 상기 관통홀 형성단계는,
상기 노즐팁형성부분의 측면에 형성된 상기 제1산화물층 사이의 웨이퍼를 제거하는 단계인 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.The method of claim 13, wherein the through-hole forming step,
Removing a wafer between the first oxide layer formed on a side surface of the nozzle tip forming part. 제7항에 있어서,
상기 제3마스크층은 상기 제2마스크층과 선택적으로 식각이 가능한 물질로 이루어진 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.The method of claim 7, wherein
And the third mask layer is formed of a material selectively etchable with the second mask layer. 웨이퍼의 상면에 제1마스크층을 형성하는 단계;
상기 웨이퍼의 하면에 제2마스크와 상기 제2마스크를 둘러싸는 제1개구를 가진 제1산화물층을 형성하는 단계;
상기 제1개구로 노출된 웨이퍼를 식각하여 상기 제2마스크 하부에 형성되는 원뿔 형상의 노즐팁형성부와 상기 노즐팁형성부를 감싸는 트렌치를 형성하는 단계;
상기 트렌치 및 상기 노즐팁 형성부의 측벽에 제2산화물층을 형성하는 단계;
상기 제1마스크층과 상기 제2마스크를 제거하는 단계;
상기 웨이퍼 상면으로부터 건식 식각하여 상기 노즐팁형성부에 관통홀을 형성하는 단계; 및
상기 웨이퍼 상면으로부터 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각을 하여, 상기 웨이퍼의 수직방향에 대해서 제1경사각을 가진 원뿔대 형상의 제1노즐부와, 상기 제1노즐부로부터 상기 웨이퍼 수직방향에 대해서 제2경사각을 가진 제2노즐부로 이루어진 노즐을 형성하는 단계;를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.Forming a first mask layer on an upper surface of the wafer;
Forming a first oxide layer on a lower surface of the wafer, the first oxide layer having a second mask and a first opening surrounding the second mask;
Etching the wafer exposed to the first opening to form a conical nozzle tip forming portion formed below the second mask and a trench surrounding the nozzle tip forming portion;
Forming a second oxide layer on sidewalls of the trench and the nozzle tip forming portion;
Removing the first mask layer and the second mask;
Dry etching from the upper surface of the wafer to form a through hole in the nozzle tip forming portion; And
Dry taper etching the wafer from the upper surface of the wafer to form a truncated first nozzle portion having a first inclination angle with respect to the vertical direction of the wafer, and a second inclination angle from the first nozzle portion with respect to the vertical direction of the wafer. Forming a nozzle consisting of a second nozzle having a; nozzle manufacturing method of an inkjet printing apparatus comprising a. 제16항에 있어서, 상기 관통홀 형성단계는,
상기 웨이퍼 상면에 상기 노즐팁 형성부와 마주보는 제1직경의 제2개구를 가진 제3마스크층을 형성하는 단계; 및
상기 제2개구에 노출된 상기 웨이퍼를 건식식각하는 단계:를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법. The method of claim 16, wherein the forming of the through hole,
Forming a third mask layer having a second opening having a first diameter facing the nozzle tip forming portion on the upper surface of the wafer; And
Dry etching the wafer exposed to the second opening: a nozzle manufacturing method of an inkjet printing apparatus comprising a. 제17항에 있어서, 상기 노즐 형성단계는,
상기 웨이퍼 상면에 상기 노즐팁 형성부와 마주보는 제2직경의 제3개구를 가진 제4마스크층을 형성하는 단계; 및
상기 제3개구에 노출된 상기 웨이퍼를 건식 테이퍼 식각하는 단계:를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법. The method of claim 17, wherein the nozzle forming step,
Forming a fourth mask layer having a third opening having a second diameter facing the nozzle tip forming portion on the upper surface of the wafer; And
Dry tapered etching the wafer exposed to the third openings. 제18항에 있어서,
상기 제2경사각은 상기 제1경사각 보다 큰 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.19. The method of claim 18,
The second inclination angle of the nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus larger than the first inclination angle. 제18항에 있어서,
상기 제1경사각은 대략 60~65°인 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.19. The method of claim 18,
The first inclination angle is a nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus of about 60 ~ 65 °. 제18항에 있어서,
상기 제2경사각은 대략 68~73°인 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.19. The method of claim 18,
The second inclination angle of the nozzle manufacturing method of the inkjet printing apparatus is approximately 68 ~ 73 °. 제16항에 있어서,
상기 제1마스크층과 상기 제2마스크를 제거하는 단계는, 상기 제1개구를 가진 산화물층과 선택적으로 식각이 가능한 상기 제1마스크층과 상기 제2마스크를 습식 식각으로 제거하는 단계인 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법. 17. The method of claim 16,
The removing of the first mask layer and the second mask may include removing the oxide layer having the first opening and the first mask layer and the second mask which are selectively etched by wet etching. Nozzle manufacturing method of the device. 제16항에 있어서,
상기 트렌치 형성단계는, 상기 웨이퍼를 적어도 1회 열산화하여 상기 노즐팁형성부분을 날카롭게 하는 단계;를 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.17. The method of claim 16,
The trench forming step may further include thermally oxidizing the wafer at least once to sharpen the nozzle tip forming portion. 제16항에 있어서,
상기 관통홀 형성단계는,
상기 노즐팁형성부분의 측면에 형성된 제2산화물층 사이의 웨이퍼를 제거하는 단계인 잉크젯 프린팅 장치의 노즐 제조방법.17. The method of claim 16,
The through hole forming step,
Removing the wafer between the second oxide layer formed on the side of the nozzle tip forming portion.
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