JPH07243064A - 基板清掃方法 - Google Patents
基板清掃方法Info
- Publication number
- JPH07243064A JPH07243064A JP6318803A JP31880394A JPH07243064A JP H07243064 A JPH07243064 A JP H07243064A JP 6318803 A JP6318803 A JP 6318803A JP 31880394 A JP31880394 A JP 31880394A JP H07243064 A JPH07243064 A JP H07243064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- plasma
- fluoropolymer
- ink
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 17
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 16
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 abstract description 34
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 abstract description 34
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 20
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 48
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 24
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 20
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 19
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 19
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 11
- 229960001730 nitrous oxide Drugs 0.000 description 9
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 5
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 4
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- -1 and the like Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 1
- 239000004446 fluoropolymer coating Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1635—Manufacturing processes dividing the wafer into individual chips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1606—Coating the nozzle area or the ink chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1628—Manufacturing processes etching dry etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0227—Pretreatment of the material to be coated by cleaning or etching
- C23C16/0245—Pretreatment of the material to be coated by cleaning or etching by etching with a plasma
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/03—Specific materials used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板、特にサーマルインクジェットプリント
装置の基板の前面を清掃して、その後の単一チャンバプ
ラズマ処理システムでの薄層の沈着を向上。 【構成】 サーマルインクジェットプリント装置の基板
を水素プラズマで処理し、任意ではあるが、清掃された
基板をアモルファス炭素層で被覆し、次に基板又はアモ
ルファス炭素層をフルオロポリマー層で被覆する。
装置の基板の前面を清掃して、その後の単一チャンバプ
ラズマ処理システムでの薄層の沈着を向上。 【構成】 サーマルインクジェットプリント装置の基板
を水素プラズマで処理し、任意ではあるが、清掃された
基板をアモルファス炭素層で被覆し、次に基板又はアモ
ルファス炭素層をフルオロポリマー層で被覆する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サーマル・インク・ジ
ェット・プリント装置の前面などの、後で被覆される面
を清掃する方法に関する。特に、本発明は、フルオロポ
リマー沈積（付着）プロセスにおける基板（基体）と炭
素層またはフルオロポリマー層との間の接着を改善する
ために、基板を清掃する方法に関する。
ェット・プリント装置の前面などの、後で被覆される面
を清掃する方法に関する。特に、本発明は、フルオロポ
リマー沈積（付着）プロセスにおける基板（基体）と炭
素層またはフルオロポリマー層との間の接着を改善する
ために、基板を清掃する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとしている課題】従
来の技術においては、アモルファスまたはダイヤモンド
状炭素フィルムが知られている。例えば、参照によって
本明細書に完全に取り入れられている米国特許番号５，
０７３，７８５が参照される。これらのフィルムは、そ
の機械的な特性、長い耐久性、および多くの染料と水を
ベースにしたインクの調合の親和性に欠けた特性または
遠ざける特性のために、被覆アプリケーション（使用）
を含む多くのアプリケーションできわめて有効である。
来の技術においては、アモルファスまたはダイヤモンド
状炭素フィルムが知られている。例えば、参照によって
本明細書に完全に取り入れられている米国特許番号５，
０７３，７８５が参照される。これらのフィルムは、そ
の機械的な特性、長い耐久性、および多くの染料と水を
ベースにしたインクの調合の親和性に欠けた特性または
遠ざける特性のために、被覆アプリケーション（使用）
を含む多くのアプリケーションできわめて有効である。
【０００３】フルオロポリマー・フィルムは、また、そ
のインク忌避剤特性のために、多くのアプリケーション
にも有効である。一般的には、アモルファスまたはひし
形状（ダイヤモンド状）の炭素層のような下層が、接着
を促進し、耐久性を高めるために、基板とフルオロポリ
マー・フィルムとの間に使用される。
のインク忌避剤特性のために、多くのアプリケーション
にも有効である。一般的には、アモルファスまたはひし
形状（ダイヤモンド状）の炭素層のような下層が、接着
を促進し、耐久性を高めるために、基板とフルオロポリ
マー・フィルムとの間に使用される。
【０００４】ホーキンス（Ｈａｗｋｉｎｓ）その他によ
る米国特許番号４，６０１，７７７は、各々が位置合せ
されてともに接着されている２つのパーツ（部分）から
構成されている、インク・ジェット・プリントヘッド用
のいくつかの製造プロセスを開示する。１つのパーツ
は、実質上は平らなヒーター・プレートであり、その表
面上に、直線状に一列に並ぶ加熱要素およびアドレス指
定電極を具備し、第２のパーツは２つのパーツがともに
接着された場合にインク供給多岐管としての役割を果た
すように、その中に異方性エッチングされた少なくとも
１つの凹みを持つチャネル・プレート基板である。溝の
一方の端のセットが多岐管の凹みと連通し、もう一方の
端がインク液滴排出（射出）ノズルとして使用できるよ
うにオープンするように、直線状の平行な溝の列が第２
のパーツに形成される。多くのプリントヘッドは、例え
ばシリコンウェーハ上のそのアドレス指定電極を有する
加熱要素列の複数のセットを製造し、事前に指定された
位置にその上にアラインメント・マーク（位置合せ）を
配置することによって、同時に製造可能である。対応す
る複数のチャネル・セットおよび関連する多岐管は、第
２のシリコンウェーハ内に造られ、１つの例では、アラ
インメント開口部が、その上で指定された位置にエッチ
ングされる。２つのウェーハは、アラインメント開口部
およびアラインメント・マークを使用して一列に並べら
れて（位置合せされ）、ともに接着され、多くの別個の
プリントヘッドへダイス（切断）される。
る米国特許番号４，６０１，７７７は、各々が位置合せ
されてともに接着されている２つのパーツ（部分）から
構成されている、インク・ジェット・プリントヘッド用
のいくつかの製造プロセスを開示する。１つのパーツ
は、実質上は平らなヒーター・プレートであり、その表
面上に、直線状に一列に並ぶ加熱要素およびアドレス指
定電極を具備し、第２のパーツは２つのパーツがともに
接着された場合にインク供給多岐管としての役割を果た
すように、その中に異方性エッチングされた少なくとも
１つの凹みを持つチャネル・プレート基板である。溝の
一方の端のセットが多岐管の凹みと連通し、もう一方の
端がインク液滴排出（射出）ノズルとして使用できるよ
うにオープンするように、直線状の平行な溝の列が第２
のパーツに形成される。多くのプリントヘッドは、例え
ばシリコンウェーハ上のそのアドレス指定電極を有する
加熱要素列の複数のセットを製造し、事前に指定された
位置にその上にアラインメント・マーク（位置合せ）を
配置することによって、同時に製造可能である。対応す
る複数のチャネル・セットおよび関連する多岐管は、第
２のシリコンウェーハ内に造られ、１つの例では、アラ
インメント開口部が、その上で指定された位置にエッチ
ングされる。２つのウェーハは、アラインメント開口部
およびアラインメント・マークを使用して一列に並べら
れて（位置合せされ）、ともに接着され、多くの別個の
プリントヘッドへダイス（切断）される。
【０００５】既存のサーマル・インク・ジェット印刷で
は、プリントヘッドは、アヤタ（Ａｙａｔａ）その他に
よる米国特許番号４，４６３，３５９に開示されるよう
な、一方の端で比較的小型のインク供給チャンバ（室）
と連絡し、反対側の端で、ノズルと呼ばれる開口部を持
つ、１つ以上のインクで満たされたチャネルを具備す
る。通常は抵抗器である、サーマル・エネルギー生成装
置は、そこから事前に決定された距離分ノズルに近いチ
ャネル内に位置する。抵抗器は、個別に電流パルスによ
りアドレス指定され、瞬間的にインクを蒸発（気化）さ
せ、インク液滴を排出（射出）する泡を形成する。泡が
大きくなるにつれ、インクはノズルから隆起し、メニス
カスとしてインクの表面張力により保持される。泡が壊
れ始めると、ノズルと泡の間のチャネル内に依然として
存在するインクが、壊れる泡に向かって移動し、ノズル
でインクの体積収縮を生じさせ、隆起するインクが液滴
として分離される結果となる。泡が大きくなる間のノズ
ルからのインクの加速が、用紙などの記録媒体に向かう
実質上直線方向での液滴の運動量および速度を提供す
る。
は、プリントヘッドは、アヤタ（Ａｙａｔａ）その他に
よる米国特許番号４，４６３，３５９に開示されるよう
な、一方の端で比較的小型のインク供給チャンバ（室）
と連絡し、反対側の端で、ノズルと呼ばれる開口部を持
つ、１つ以上のインクで満たされたチャネルを具備す
る。通常は抵抗器である、サーマル・エネルギー生成装
置は、そこから事前に決定された距離分ノズルに近いチ
ャネル内に位置する。抵抗器は、個別に電流パルスによ
りアドレス指定され、瞬間的にインクを蒸発（気化）さ
せ、インク液滴を排出（射出）する泡を形成する。泡が
大きくなるにつれ、インクはノズルから隆起し、メニス
カスとしてインクの表面張力により保持される。泡が壊
れ始めると、ノズルと泡の間のチャネル内に依然として
存在するインクが、壊れる泡に向かって移動し、ノズル
でインクの体積収縮を生じさせ、隆起するインクが液滴
として分離される結果となる。泡が大きくなる間のノズ
ルからのインクの加速が、用紙などの記録媒体に向かう
実質上直線方向での液滴の運動量および速度を提供す
る。
【０００６】インクのその物理的な周囲、インク・チャ
ネルおよびそのオリフィスからの分離の詳細が、インク
が用紙に向かう方向を大部分決定し、したがって用紙上
でマークが作成される場所を決定する。インク−オリフ
ィス分離プロセスの等方性に影響を与える微視的な不規
則性により、通常、インクが制御されない意図していな
い方向、つまり、オリフィスによって限定されている面
に直交しない方向などに移動してしまう。この結果、用
紙上に印刷されるイメージおよびテキストの品質が低く
なる。このような不規則性には、前のジェット噴射から
オリフィスの周辺で収集するインクのプールが含まれ
る。オリフィスの微視的な不規則性は、印刷プロセスに
使用されるインクを排出する出口オリフィス上に被覆剤
を提供することにより回避できる。後で低い品質の印刷
イメージにつながる可能性があるインク滴下偏向問題を
回避または最小限に抑えるために、インク・ジェット・
ヘッドの構成要素を、１つ以上のインク忌避剤層で被覆
する必要がある。このようなインク忌避被覆剤の例は、
参照により先に本明細書に全体的に取り入れられた米国
特許番号５，０７３，７８５などに開示される。この特
許は、アモルファス炭素、水素化したアモルファス炭
素、ハロゲン化されたアモルファス炭素、フッ素化され
たアモルファス炭素、またはその合剤、および類似物
で、インク・ジェット・ヘッド構成要素の前面を被覆す
ることから成る、インク滴下偏向を最小限に抑えるか、
あるいは回避するためのプロセスを開示する。
ネルおよびそのオリフィスからの分離の詳細が、インク
が用紙に向かう方向を大部分決定し、したがって用紙上
でマークが作成される場所を決定する。インク−オリフ
ィス分離プロセスの等方性に影響を与える微視的な不規
則性により、通常、インクが制御されない意図していな
い方向、つまり、オリフィスによって限定されている面
に直交しない方向などに移動してしまう。この結果、用
紙上に印刷されるイメージおよびテキストの品質が低く
なる。このような不規則性には、前のジェット噴射から
オリフィスの周辺で収集するインクのプールが含まれ
る。オリフィスの微視的な不規則性は、印刷プロセスに
使用されるインクを排出する出口オリフィス上に被覆剤
を提供することにより回避できる。後で低い品質の印刷
イメージにつながる可能性があるインク滴下偏向問題を
回避または最小限に抑えるために、インク・ジェット・
ヘッドの構成要素を、１つ以上のインク忌避剤層で被覆
する必要がある。このようなインク忌避被覆剤の例は、
参照により先に本明細書に全体的に取り入れられた米国
特許番号５，０７３，７８５などに開示される。この特
許は、アモルファス炭素、水素化したアモルファス炭
素、ハロゲン化されたアモルファス炭素、フッ素化され
たアモルファス炭素、またはその合剤、および類似物
で、インク・ジェット・ヘッド構成要素の前面を被覆す
ることから成る、インク滴下偏向を最小限に抑えるか、
あるいは回避するためのプロセスを開示する。
【０００７】プラズマ増強化学蒸着により沈積（付着）
されるフルオロポリマーの薄い膜も、インク忌避剤であ
り、サーマル・インク・ジェット・ダイ・モジュールの
前面被覆剤として使用できる。アモルファス炭素層は常
に必要ではないが、アモルファスまたはひし形状の炭素
などの物質から作られる下層を、これらの層の間の接着
を促進し、前面の耐久性を高めるために、基板とフルオ
ロポリマー・フィルムの間に使用することができる。
されるフルオロポリマーの薄い膜も、インク忌避剤であ
り、サーマル・インク・ジェット・ダイ・モジュールの
前面被覆剤として使用できる。アモルファス炭素層は常
に必要ではないが、アモルファスまたはひし形状の炭素
などの物質から作られる下層を、これらの層の間の接着
を促進し、前面の耐久性を高めるために、基板とフルオ
ロポリマー・フィルムの間に使用することができる。
【０００８】前面基板とフルオロポリマー層の炭素層の
間の接着は、インク・ジェット装置の性能にとって重要
である。清掃ステップ、または「屑取り」ステップは、
通常、ダイス動作から生じる汚染物質を基板から取り除
くために実行される。実行されない場合、このような汚
染物質により、炭素層の接着が失敗することがある。こ
れらには、ブレード樹脂、ヒーターおよびチャネル・ウ
ェーハを接着するのに使用されるエポキシ材料、および
パルス発生が必要となるまでインクが中に留まるチャネ
ル内での窪みを形成するためにヒーター・ウェーハ上で
被覆されるポリイミドなどの有機重合体材料が含まれ
る。清掃プロセスが、汚染物質が、その後沈積チャンバ
からポンプで汲み出される揮発性化合物を形成する反応
性プラズマ化学反応を使用することがある。例えば、酸
素や一酸化二窒素などの酸化ガスが、サーマル・インク
・ジェット・ダイの前面からのダイス処理（切断）によ
って生じるポリイミド残骸を取り除くのに使用されてい
た。
間の接着は、インク・ジェット装置の性能にとって重要
である。清掃ステップ、または「屑取り」ステップは、
通常、ダイス動作から生じる汚染物質を基板から取り除
くために実行される。実行されない場合、このような汚
染物質により、炭素層の接着が失敗することがある。こ
れらには、ブレード樹脂、ヒーターおよびチャネル・ウ
ェーハを接着するのに使用されるエポキシ材料、および
パルス発生が必要となるまでインクが中に留まるチャネ
ル内での窪みを形成するためにヒーター・ウェーハ上で
被覆されるポリイミドなどの有機重合体材料が含まれ
る。清掃プロセスが、汚染物質が、その後沈積チャンバ
からポンプで汲み出される揮発性化合物を形成する反応
性プラズマ化学反応を使用することがある。例えば、酸
素や一酸化二窒素などの酸化ガスが、サーマル・インク
・ジェット・ダイの前面からのダイス処理（切断）によ
って生じるポリイミド残骸を取り除くのに使用されてい
た。
【０００９】しかし、酸素や一酸化二窒素などの酸化ガ
スを使用する清掃プロセスは、フルオロポリマー被覆プ
ロセスが使用される場合には適当ではない。コスト、便
利さ、材料の堅牢さ、および簡略さという理由から、前
面被覆プロセスのすべてのステップが単一チャンバ・プ
ラズマ処理システム内で実行されるのが望ましい。ただ
し、フルオロポリマー沈積物は蓄積し、壁および電極の
上などの、プラズマ処理チャンバの内面から完全に取り
除くことは困難である。一酸化二窒素や酸素ガスまたは
それ以外の酸化プラズマがフルオロポリマー沈積物をエ
ッチングし、これらは基板上に制御されずに再沈積され
る。この結果、アモルファス炭素中間層が失敗したり、
中間層が使用されていない場合はフルオロポリマー前面
被覆層自体の制御が失敗する。フルオロポリマー沈積物
のエッチングは、ＣＦ4 などのラジカル・フッ素および
フッ素ガスを沈積システム（系）の中に解放する。これ
らのフッ素種は、内部チャンバ表面上で吸着可能で、通
常は、超高真空状態下でさえ、単純な真空ポンプ技法で
沈積システムから取り除くことは困難である。アモルフ
ァス炭素下層が、これらのフッ素種が存在する間に沈積
される場合、結果は、通常は、インタフェース（界面）
で基板へうまく接着しない汚染した沈積物となる。これ
は、サーマル・インク・ジェット・ダイに対する前面被
覆塗布の間に証明されており、改良型前面被覆の開発を
制限する要因となる。複数のチャンバ沈積システムは、
基板を１つのチャンバ内で準備し（つまり、清掃および
炭素層の沈積）、フルオロポリマー・フィルムを第２チ
ャンバで塗布することにより、汚染源を隔離することに
より、この問題に取り組むために使用できる。ただし、
これらのシステムは高価であり、さらにスペースを取
り、単一チャンバ・システムよりさらに機械的な故障が
起こりやすい。加えて、プラズマ内で生成される酸素原
子および内部面からエッチングされるフッ素種が存在す
ることで、ノズル面の周辺のポリイミドおよび結晶性シ
リコンのエッチングが制御できなくなる。これにより、
ノズルが歪み、方向違いの滴下、およびそれ以降の印刷
品質の欠点を生じる。
スを使用する清掃プロセスは、フルオロポリマー被覆プ
ロセスが使用される場合には適当ではない。コスト、便
利さ、材料の堅牢さ、および簡略さという理由から、前
面被覆プロセスのすべてのステップが単一チャンバ・プ
ラズマ処理システム内で実行されるのが望ましい。ただ
し、フルオロポリマー沈積物は蓄積し、壁および電極の
上などの、プラズマ処理チャンバの内面から完全に取り
除くことは困難である。一酸化二窒素や酸素ガスまたは
それ以外の酸化プラズマがフルオロポリマー沈積物をエ
ッチングし、これらは基板上に制御されずに再沈積され
る。この結果、アモルファス炭素中間層が失敗したり、
中間層が使用されていない場合はフルオロポリマー前面
被覆層自体の制御が失敗する。フルオロポリマー沈積物
のエッチングは、ＣＦ4 などのラジカル・フッ素および
フッ素ガスを沈積システム（系）の中に解放する。これ
らのフッ素種は、内部チャンバ表面上で吸着可能で、通
常は、超高真空状態下でさえ、単純な真空ポンプ技法で
沈積システムから取り除くことは困難である。アモルフ
ァス炭素下層が、これらのフッ素種が存在する間に沈積
される場合、結果は、通常は、インタフェース（界面）
で基板へうまく接着しない汚染した沈積物となる。これ
は、サーマル・インク・ジェット・ダイに対する前面被
覆塗布の間に証明されており、改良型前面被覆の開発を
制限する要因となる。複数のチャンバ沈積システムは、
基板を１つのチャンバ内で準備し（つまり、清掃および
炭素層の沈積）、フルオロポリマー・フィルムを第２チ
ャンバで塗布することにより、汚染源を隔離することに
より、この問題に取り組むために使用できる。ただし、
これらのシステムは高価であり、さらにスペースを取
り、単一チャンバ・システムよりさらに機械的な故障が
起こりやすい。加えて、プラズマ内で生成される酸素原
子および内部面からエッチングされるフッ素種が存在す
ることで、ノズル面の周辺のポリイミドおよび結晶性シ
リコンのエッチングが制御できなくなる。これにより、
ノズルが歪み、方向違いの滴下、およびそれ以降の印刷
品質の欠点を生じる。
【００１０】日本特許文書５８−１９０，８９８は、分
子ビーム・エピタキシー沈積の前に基板上の吸着ガスを
取り除くための水素プラズマの使用を開示する。Ｙ．サ
イトウ（Ｓａｉｔｏ）およびＡ．ヨシダ（Ｙｏｓｈｉｄ
ａ）による記事（電子化学誌、第１３９巻、第１２号、
１９９２年１２月）は、高められた基板温度で水素ガス
を使用して基板表面から吸着したフッ素を取り除く方法
を記述している。記事は、プラズマも、フルオロポリマ
ー・フィルム沈積の使用も記載していない。米国特許
５，０４３，７４７は、後で硬化される芳香族フルオロ
ポリマーの湿式被覆により形成される前面被覆の使用を
開示する。プラズマ処理は使用されず、基板清掃プロセ
スの使用も開示されていない。
子ビーム・エピタキシー沈積の前に基板上の吸着ガスを
取り除くための水素プラズマの使用を開示する。Ｙ．サ
イトウ（Ｓａｉｔｏ）およびＡ．ヨシダ（Ｙｏｓｈｉｄ
ａ）による記事（電子化学誌、第１３９巻、第１２号、
１９９２年１２月）は、高められた基板温度で水素ガス
を使用して基板表面から吸着したフッ素を取り除く方法
を記述している。記事は、プラズマも、フルオロポリマ
ー・フィルム沈積の使用も記載していない。米国特許
５，０４３，７４７は、後で硬化される芳香族フルオロ
ポリマーの湿式被覆により形成される前面被覆の使用を
開示する。プラズマ処理は使用されず、基板清掃プロセ
スの使用も開示されていない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】サーマル・インク・ジェ
ット装置の前面のような、後に被覆される面の清掃ステ
ップとしての水素プラズマの使用は、フルオロポリマー
または炭素下層あるいはその両方の沈積の前に、沈積チ
ャンバ（室）および基板から反応でフッ素種および汚染
物質を取り除くことにより、前記の問題を軽減（改善）
する。水素プラズマは、残留フッ素、および清掃ステッ
プによって沈積システムから解放されるフッ素ガスを取
り除く。プラズマ内で作成される水素原子はフッ素と結
合し、効率よく真空システムからポンプで汲み出される
フッ化水素を形成する。水素プラズマは、効率的な清掃
ステップとしての役割を果たし、ダイス動作、および清
掃ステップ中に再沈積によって基板上に形成されるフル
オロカーボン沈積物から汚染物質を取り除く。この結
果、炭素下層またはフルオロポリマー層が接着し、下層
フィルム成長の初期段階の間のインタフェース（界面）
でのフルオロカーボン沈積物により汚染されない、清潔
な基板面ができる。フルオロポリマー汚染物質を取り除
き、薄いフィルムの接着を改善するために水素プラズマ
を使用しても、実際にはプロセスおよび装置にコストは
追加されず、迅速に（数分で）実行可能で、追加の処理
装置は必要ない。それは、研究処理装置だけではなく製
造ライン・システムとも互換性がある。
ット装置の前面のような、後に被覆される面の清掃ステ
ップとしての水素プラズマの使用は、フルオロポリマー
または炭素下層あるいはその両方の沈積の前に、沈積チ
ャンバ（室）および基板から反応でフッ素種および汚染
物質を取り除くことにより、前記の問題を軽減（改善）
する。水素プラズマは、残留フッ素、および清掃ステッ
プによって沈積システムから解放されるフッ素ガスを取
り除く。プラズマ内で作成される水素原子はフッ素と結
合し、効率よく真空システムからポンプで汲み出される
フッ化水素を形成する。水素プラズマは、効率的な清掃
ステップとしての役割を果たし、ダイス動作、および清
掃ステップ中に再沈積によって基板上に形成されるフル
オロカーボン沈積物から汚染物質を取り除く。この結
果、炭素下層またはフルオロポリマー層が接着し、下層
フィルム成長の初期段階の間のインタフェース（界面）
でのフルオロカーボン沈積物により汚染されない、清潔
な基板面ができる。フルオロポリマー汚染物質を取り除
き、薄いフィルムの接着を改善するために水素プラズマ
を使用しても、実際にはプロセスおよび装置にコストは
追加されず、迅速に（数分で）実行可能で、追加の処理
装置は必要ない。それは、研究処理装置だけではなく製
造ライン・システムとも互換性がある。
【００１２】
【実施例】一実施例では、本発明は、フルオロポリマー
沈積物を含有する単一チャンバ・プラズマ処理システム
内でサーマル・インク・ジェット装置の基板の清掃、前
記基板の水素プラズマによる処理を行う方法を提供す
る。別の実施例では、本発明は、（１）基板を清掃する
ために前記サーマル・インク・ジェット装置の基板を水
素プラズマで処理し、（２）アモルファス炭素層で前記
清掃済み基板を任意ではあるが、被覆し、（３）前記基
板またはアモルファス炭素層をフルオロポリマー層で被
覆することから成る、被覆済みサーマル・インク・ジェ
ット装置の製造方法を目的としている。
沈積物を含有する単一チャンバ・プラズマ処理システム
内でサーマル・インク・ジェット装置の基板の清掃、前
記基板の水素プラズマによる処理を行う方法を提供す
る。別の実施例では、本発明は、（１）基板を清掃する
ために前記サーマル・インク・ジェット装置の基板を水
素プラズマで処理し、（２）アモルファス炭素層で前記
清掃済み基板を任意ではあるが、被覆し、（３）前記基
板またはアモルファス炭素層をフルオロポリマー層で被
覆することから成る、被覆済みサーマル・インク・ジェ
ット装置の製造方法を目的としている。
【００１３】本発明の方法で使用される水素プラズマの
特性は、フッ素種を取り除くために最大限の効率を提供
するように選択される。これらには、（１）平均自由経
路が最大限となり、フッ素との水素の相互作用が促進さ
れ、水素ガスを形成するための原子状水素の再結合が減
少するように、低圧（例えば、１００ｍＴｏｒｒ未
満）、（２）水素ガスの解離を最大限にするための高電
力密度（例えば、０．２Ｗ／ｃｍ2 より上）、（３）チ
ャンバ内の滞留時間を減少し、いったん形成された揮発
性種の迅速な除去を促進するための高い水素ガス流量
（例えば、５０ｓｃｃｍより上）、および（４）基板に
よりプラズマ内で作成される水素イオン基板の相互作用
が、残留汚染物質を取り除くために促進されるように、
基板が電気的にバイアスをかけられる反応性イオン・エ
ッチング状態を含む。
特性は、フッ素種を取り除くために最大限の効率を提供
するように選択される。これらには、（１）平均自由経
路が最大限となり、フッ素との水素の相互作用が促進さ
れ、水素ガスを形成するための原子状水素の再結合が減
少するように、低圧（例えば、１００ｍＴｏｒｒ未
満）、（２）水素ガスの解離を最大限にするための高電
力密度（例えば、０．２Ｗ／ｃｍ2 より上）、（３）チ
ャンバ内の滞留時間を減少し、いったん形成された揮発
性種の迅速な除去を促進するための高い水素ガス流量
（例えば、５０ｓｃｃｍより上）、および（４）基板に
よりプラズマ内で作成される水素イオン基板の相互作用
が、残留汚染物質を取り除くために促進されるように、
基板が電気的にバイアスをかけられる反応性イオン・エ
ッチング状態を含む。
【００１４】本発明の清掃プロセスは、好ましくは約１
０から約５００ｍＴｏｒｒの圧力で実施され、約５０か
ら約３００ｍＴｏｒｒがより望ましく、約２００ｍＴｏ
ｒｒがもっとも望ましい。清掃プロセスの間の基板の温
度は、約２５℃から約４００℃の範囲にあるのが望まし
く、約１５０℃から約３００℃がより望ましく、約２５
０℃がもっとも望ましい。水素プラズマを生成するのに
使用される適用ｒｆ電力密度は、約０．０３から約０．
６５ワット／ｃｍ2の範囲にあるのが望ましく、約０．
１５から約０．５０ワット／ｃｍ2がより望ましく、約
０．３０ワット／ｃｍ2がもっとも望ましい。水素ガス
の流量は、約１０から約５００ｓｃｃｍが望ましく、約
５０から約３００ｓｃｃｍがより望ましく、約１００ｓ
ｃｃｍがもっとも望ましい。
０から約５００ｍＴｏｒｒの圧力で実施され、約５０か
ら約３００ｍＴｏｒｒがより望ましく、約２００ｍＴｏ
ｒｒがもっとも望ましい。清掃プロセスの間の基板の温
度は、約２５℃から約４００℃の範囲にあるのが望まし
く、約１５０℃から約３００℃がより望ましく、約２５
０℃がもっとも望ましい。水素プラズマを生成するのに
使用される適用ｒｆ電力密度は、約０．０３から約０．
６５ワット／ｃｍ2の範囲にあるのが望ましく、約０．
１５から約０．５０ワット／ｃｍ2がより望ましく、約
０．３０ワット／ｃｍ2がもっとも望ましい。水素ガス
の流量は、約１０から約５００ｓｃｃｍが望ましく、約
５０から約３００ｓｃｃｍがより望ましく、約１００ｓ
ｃｃｍがもっとも望ましい。
【００１５】本発明に従ったサーマル・インク・ジェッ
ト・ダイ装置を清掃する方法は、以下のように実行でき
る。ダイ装置は、前面被覆のために適切な固定物内に配
置され、プラズマ処理システムの低い方の電極上に載せ
られる。適切なプラズマ処理システムの例には、フロリ
ダ、セント・ピータースバーグのＰｌａｓｍａ−Ｔｈｅ
ｒｍ Ｉ．Ｐ．によって製造される型番Ｗａｆ’ｒバッ
チ７００が含まれる。真空チャンバ（室）が約１．０か
ら約２００ｍＴｏｒｒの圧力で維持され、Ｎ2ガスでパ
ージ（浄化）されている間に、基板が約２５℃から約４
００℃の範囲の温度に上昇される。例えば、約１時間な
どのある時間期間後に、Ｎ2 パージが中断され、Ｈ2 ガ
スが、約１０から約５００ｓｃｃｍの流量でシステムの
中に流入される。約１０から約５００ｍＴｏｒｒという
圧力がシステム内で維持される。システムが、例えば約
２分間という期間の間安定化できるようになってから、
約０．０３から約０．６５ワット／ｃｍ2 のｒｆ電力
（１３．５６ＭＨｚ）が上の方の電極にかけられ、プラ
ズマが生成される。プラズマは、約２分から約２００分
までの範囲の期間の間継続可能で、約１０分から約１０
０分がより望ましく、約６０分がもっとも望ましい。そ
の後、ｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）が中断され、Ｈ2
の流れは停止する。
ト・ダイ装置を清掃する方法は、以下のように実行でき
る。ダイ装置は、前面被覆のために適切な固定物内に配
置され、プラズマ処理システムの低い方の電極上に載せ
られる。適切なプラズマ処理システムの例には、フロリ
ダ、セント・ピータースバーグのＰｌａｓｍａ−Ｔｈｅ
ｒｍ Ｉ．Ｐ．によって製造される型番Ｗａｆ’ｒバッ
チ７００が含まれる。真空チャンバ（室）が約１．０か
ら約２００ｍＴｏｒｒの圧力で維持され、Ｎ2ガスでパ
ージ（浄化）されている間に、基板が約２５℃から約４
００℃の範囲の温度に上昇される。例えば、約１時間な
どのある時間期間後に、Ｎ2 パージが中断され、Ｈ2 ガ
スが、約１０から約５００ｓｃｃｍの流量でシステムの
中に流入される。約１０から約５００ｍＴｏｒｒという
圧力がシステム内で維持される。システムが、例えば約
２分間という期間の間安定化できるようになってから、
約０．０３から約０．６５ワット／ｃｍ2 のｒｆ電力
（１３．５６ＭＨｚ）が上の方の電極にかけられ、プラ
ズマが生成される。プラズマは、約２分から約２００分
までの範囲の期間の間継続可能で、約１０分から約１０
０分がより望ましく、約６０分がもっとも望ましい。そ
の後、ｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）が中断され、Ｈ2
の流れは停止する。
【００１６】アモルファスまたはダイヤモンド状の炭素
の層が、基板の新たに清掃された面上に沈積されるのが
望ましい。適切なアモルファスまたはダイヤモンド状の
炭素層およびそれらを清掃済み基板状に沈積する方法の
例は、参照として本明細書に以前全体的に取り入れられ
た米国特許第５，０７３，７８５号などに開示されてい
る。アモルファス炭素層は、後で沈積されるフルオロポ
リマー前面被覆のアモルファス炭素中間層への接着が最
大限となるように、（約８０原子百分率の）炭素および
（約２０原子百分率の）水素、それぞれ２原子百分率未
満の酸素、窒素およびハロゲンの汚染物質を含有する必
要がある。アモルファス炭素層の厚さは、約０．１から
約１．０ミクロンの範囲にあるのが望ましく、約０．２
から約０．５ミクロンとなるのがより望ましい。
の層が、基板の新たに清掃された面上に沈積されるのが
望ましい。適切なアモルファスまたはダイヤモンド状の
炭素層およびそれらを清掃済み基板状に沈積する方法の
例は、参照として本明細書に以前全体的に取り入れられ
た米国特許第５，０７３，７８５号などに開示されてい
る。アモルファス炭素層は、後で沈積されるフルオロポ
リマー前面被覆のアモルファス炭素中間層への接着が最
大限となるように、（約８０原子百分率の）炭素および
（約２０原子百分率の）水素、それぞれ２原子百分率未
満の酸素、窒素およびハロゲンの汚染物質を含有する必
要がある。アモルファス炭素層の厚さは、約０．１から
約１．０ミクロンの範囲にあるのが望ましく、約０．２
から約０．５ミクロンとなるのがより望ましい。
【００１７】炭素層は、エチレンなどの炭化水素ガスを
使用して、約３０ｓｃｃｍなどの適切な流量で沈積でき
る。例えば約２００ｍＴｏｒｒの適切な圧力を、約３分
間などの期間維持した後に、約１００ワットのｒｆ電力
（１３．５６ＭＨｚ）が低い方の電極にかけられる。２
５００オングストロームの炭素層が沈積されるまで、約
１５分という期間の間、続いて起こるプラズマが継続す
る。この時点で、ｒｆ電力およびエチレンの流れが停止
する。
使用して、約３０ｓｃｃｍなどの適切な流量で沈積でき
る。例えば約２００ｍＴｏｒｒの適切な圧力を、約３分
間などの期間維持した後に、約１００ワットのｒｆ電力
（１３．５６ＭＨｚ）が低い方の電極にかけられる。２
５００オングストロームの炭素層が沈積されるまで、約
１５分という期間の間、続いて起こるプラズマが継続す
る。この時点で、ｒｆ電力およびエチレンの流れが停止
する。
【００１８】フルオロポリマー前面被覆は、３０ｓｃｃ
ｍのテトラフルオロエチレンなどのフルオロカーボンを
処理チャンバの中に流し入れ、約５００ｍＴｏｒｒの圧
力を維持することにより沈積できる。約３分間安定化し
た後に、５０ワットのｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）が
上の方の電極にかけられる。その後生じるプラズマは、
約２５００オングストロームの前面被覆が沈積されるま
で、約２０分間継続する。
ｍのテトラフルオロエチレンなどのフルオロカーボンを
処理チャンバの中に流し入れ、約５００ｍＴｏｒｒの圧
力を維持することにより沈積できる。約３分間安定化し
た後に、５０ワットのｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）が
上の方の電極にかけられる。その後生じるプラズマは、
約２５００オングストロームの前面被覆が沈積されるま
で、約２０分間継続する。
【００１９】この最終的な沈積の後に、すべてのガスの
流れは中断され、システムは約１ｍＴｏｒｒの圧力まで
除かれてから、排出される。ダイ装置は、その後で固定
物から取り外される。
流れは中断され、システムは約１ｍＴｏｒｒの圧力まで
除かれてから、排出される。ダイ装置は、その後で固定
物から取り外される。
【００２０】本発明の清掃、炭素層沈積およびフルオロ
ポリマー沈積のステップはすべて、単独チャンバ・プラ
ズマ処理システム内で行われるのが望ましい。
ポリマー沈積のステップはすべて、単独チャンバ・プラ
ズマ処理システム内で行われるのが望ましい。
【００２１】本発明の方法に従って清掃される基板が、
例えば、アルミニウム、ステンレススチール、および類
似物などの金属、Ｍｙｌａｒ（マイラー：登録商標）、
Ｋａｐｔｏｎ（キャプトン：登録商標）、ポリイミド、
および類似物などの絶縁ポリマー、ガラス、および結晶
性シリコンなどの任意の物質となることがある。基板は
結晶性シリコン製であるのが望ましい。
例えば、アルミニウム、ステンレススチール、および類
似物などの金属、Ｍｙｌａｒ（マイラー：登録商標）、
Ｋａｐｔｏｎ（キャプトン：登録商標）、ポリイミド、
および類似物などの絶縁ポリマー、ガラス、および結晶
性シリコンなどの任意の物質となることがある。基板は
結晶性シリコン製であるのが望ましい。
【００２２】実験 例１ サーマル・インク・ジェット・ダイ・モジュールは、前
面被覆のために適切な固定物内に配置され、（フロリ
ダ、セント・ピータースバーグのＰｌａｓｍａ−Ｔｈｅ
ｒｍ Ｉ．Ｐ．Ｉｎｃ．によって製造される型番Ｗａ
ｆ’ｒＢａｔｃｈ７００の）プラズマ処理システム内の
下の方の電極上に載せられる。真空チャンバが約１００
ｍＴｏｒｒの圧力で維持され、Ｎ2 ガスでパージしてい
る間に、基板の温度は２５０℃に上昇される。１時間
後、Ｎ2 パージは中断され、Ｈ2 ガスが１００ｓｃｃｍ
でシステムの中に流し入れられる。その後、２００ｍＴ
ｏｒｒの圧力が維持される。システムが２分間安定化し
た後で、２００ワットのｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）
が上の方の電極にかけられ、プラズマが生成される。プ
ラズマは、６０分間継続可能で、その後ｒｆ電力が中断
され、Ｈ2 の流れが停止する。それから、アモルファス
炭素の層は、新たに清掃された基板の表面に沈積され
る。この炭素層は３０ｓｃｃｍのエチレン（Ｃ22Ｈ4 ）
を使用して沈積される。３分間２００ｍＴｏｒｒの圧力
を維持した後に、１００ワットのｒｆ電力（１３．５６
ＭＨｚ）が下の方の電極にかけられる。その後生じるプ
ラズマは、２５００オングストロームの炭素中間層が沈
積されるまで、１５分間継続する。この時点で、ｒｆ電
力およびＣ2 Ｈ4 の流れが停止する。フルオロポリマー
前面被覆は、３０ｓｃｃｍのＣ2 Ｆ4 をチャンバの中に
流し入れ、５００ｍＴｏｒｒの圧力を維持することによ
って、沈積される。３分間安定化した後に、５０ワット
のｒｆ電力が上の方の電極にかけられる。その後生じる
プラズマは、２５００オングストロームの前面被覆が沈
積するまで２０分間継続する。この最終的な沈積に続い
て、すべてのガスの流れが中断され、システムは１ｍＴ
ｏｒｒまで除去されてから、大気中に排出される。ダイ
・モジュールは、その後で取り外され、評価される。
面被覆のために適切な固定物内に配置され、（フロリ
ダ、セント・ピータースバーグのＰｌａｓｍａ−Ｔｈｅ
ｒｍ Ｉ．Ｐ．Ｉｎｃ．によって製造される型番Ｗａ
ｆ’ｒＢａｔｃｈ７００の）プラズマ処理システム内の
下の方の電極上に載せられる。真空チャンバが約１００
ｍＴｏｒｒの圧力で維持され、Ｎ2 ガスでパージしてい
る間に、基板の温度は２５０℃に上昇される。１時間
後、Ｎ2 パージは中断され、Ｈ2 ガスが１００ｓｃｃｍ
でシステムの中に流し入れられる。その後、２００ｍＴ
ｏｒｒの圧力が維持される。システムが２分間安定化し
た後で、２００ワットのｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）
が上の方の電極にかけられ、プラズマが生成される。プ
ラズマは、６０分間継続可能で、その後ｒｆ電力が中断
され、Ｈ2 の流れが停止する。それから、アモルファス
炭素の層は、新たに清掃された基板の表面に沈積され
る。この炭素層は３０ｓｃｃｍのエチレン（Ｃ22Ｈ4 ）
を使用して沈積される。３分間２００ｍＴｏｒｒの圧力
を維持した後に、１００ワットのｒｆ電力（１３．５６
ＭＨｚ）が下の方の電極にかけられる。その後生じるプ
ラズマは、２５００オングストロームの炭素中間層が沈
積されるまで、１５分間継続する。この時点で、ｒｆ電
力およびＣ2 Ｈ4 の流れが停止する。フルオロポリマー
前面被覆は、３０ｓｃｃｍのＣ2 Ｆ4 をチャンバの中に
流し入れ、５００ｍＴｏｒｒの圧力を維持することによ
って、沈積される。３分間安定化した後に、５０ワット
のｒｆ電力が上の方の電極にかけられる。その後生じる
プラズマは、２５００オングストロームの前面被覆が沈
積するまで２０分間継続する。この最終的な沈積に続い
て、すべてのガスの流れが中断され、システムは１ｍＴ
ｏｒｒまで除去されてから、大気中に排出される。ダイ
・モジュールは、その後で取り外され、評価される。
【００２３】例２ ダイ・モジュールは、例１に記述されるように載せられ
る。真空チャンバが約１００ｍＴｏｒｒの圧力で維持さ
れ、Ｎ2 ガスでパージしている間に、基板温度は１５０
℃まで上げられる。６時間後、Ｎ2 パージは中断され、
Ｈ2 ガスが２００ｓｃｃｍでシステムの中に流し入れら
れる。その後、２００ｍＴｏｒｒの圧力が維持される。
システムが２分間安定化してから、４００ワットのｒｆ
電力（１３．５６ＭＨｚ）が低い方の電極にかけられ、
プラズマが生成される。プラズマは、１０分間継続可能
で、その後、ｒｆ電力が中断され、Ｈ2 の流れが停止さ
れる。アモルファス炭素およびフルオロポロインタフェ
ースまー前面被覆層が、例１のように作成される。
る。真空チャンバが約１００ｍＴｏｒｒの圧力で維持さ
れ、Ｎ2 ガスでパージしている間に、基板温度は１５０
℃まで上げられる。６時間後、Ｎ2 パージは中断され、
Ｈ2 ガスが２００ｓｃｃｍでシステムの中に流し入れら
れる。その後、２００ｍＴｏｒｒの圧力が維持される。
システムが２分間安定化してから、４００ワットのｒｆ
電力（１３．５６ＭＨｚ）が低い方の電極にかけられ、
プラズマが生成される。プラズマは、１０分間継続可能
で、その後、ｒｆ電力が中断され、Ｈ2 の流れが停止さ
れる。アモルファス炭素およびフルオロポロインタフェ
ースまー前面被覆層が、例１のように作成される。
【００２４】例３ ダイ・モジュールは、例１に記述されるように載せられ
る。真空チャンバが約１００ｍＴｏｒｒの圧力で維持さ
れ、Ｎ2 ガスでパージしている間に、基板温度は１５０
℃まで上げられる。６時間後、Ｎ2 パージは中断され、
Ｈ2 ガスが１００ｓｃｃｍでシステムの中に流し入れら
れる。システムが２分間安定化してから、２００ワット
のｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）が上の方の電極にかけ
られ、プラズマが生成される。プラズマは６０分間継続
可能で、その後ｒｆ電力が中断され、Ｈ2 の流れが停止
する。フルオロポリマー層は、その後で、例１に記載さ
れる条件を使用して清潔な表面上に直接沈積される。
る。真空チャンバが約１００ｍＴｏｒｒの圧力で維持さ
れ、Ｎ2 ガスでパージしている間に、基板温度は１５０
℃まで上げられる。６時間後、Ｎ2 パージは中断され、
Ｈ2 ガスが１００ｓｃｃｍでシステムの中に流し入れら
れる。システムが２分間安定化してから、２００ワット
のｒｆ電力（１３．５６ＭＨｚ）が上の方の電極にかけ
られ、プラズマが生成される。プラズマは６０分間継続
可能で、その後ｒｆ電力が中断され、Ｈ2 の流れが停止
する。フルオロポリマー層は、その後で、例１に記載さ
れる条件を使用して清潔な表面上に直接沈積される。
【００２５】前記例で作成されるダイ・モジュールは、
微視的に前面被覆の品質を調べることにより評価され
る。光の干渉が原因で、被覆はその厚さによって決定さ
れる容易に検出可能な色の濃淡を示す。従って、被覆
（コーティング）の付着（接着）の失敗はわかり易い。
被覆に続いて、前記例で製造される装置は、標準的なテ
ープ・テスト方法に基づいて優れた接着を行うことが分
る。その後で、サンプルは、標準的な水ベースのサーマ
ル・インク・ジェット・インクを使用して、被覆印刷
（プリント）試験される。被覆接着は、その後で再度評
価され、優れていることが分る。最終試験として、装置
は、上昇温度（７０℃）および湿度（９５％相対湿度）
の環境に置かれた。３０日間露呈した後に被覆の層間剥
離の証拠はなく、テープ・テスト評価では、被覆の整合
性になんの品質低下も明かにならなかった。対照的に、
Ｎ2 ＯまたはＯ2 が反応により基板を清掃するために使
用された場合には、接着の失敗は、常に、被覆後または
インクを使った印刷試験の後の最初の調査で観測され
た。この失敗は、チャンバの内面上に被覆されたフルオ
ロポリマー層のエッチングのために制御できずに再沈積
されるインタフェースにフルオロカーボン汚染物質層が
存在するためである。
微視的に前面被覆の品質を調べることにより評価され
る。光の干渉が原因で、被覆はその厚さによって決定さ
れる容易に検出可能な色の濃淡を示す。従って、被覆
（コーティング）の付着（接着）の失敗はわかり易い。
被覆に続いて、前記例で製造される装置は、標準的なテ
ープ・テスト方法に基づいて優れた接着を行うことが分
る。その後で、サンプルは、標準的な水ベースのサーマ
ル・インク・ジェット・インクを使用して、被覆印刷
（プリント）試験される。被覆接着は、その後で再度評
価され、優れていることが分る。最終試験として、装置
は、上昇温度（７０℃）および湿度（９５％相対湿度）
の環境に置かれた。３０日間露呈した後に被覆の層間剥
離の証拠はなく、テープ・テスト評価では、被覆の整合
性になんの品質低下も明かにならなかった。対照的に、
Ｎ2 ＯまたはＯ2 が反応により基板を清掃するために使
用された場合には、接着の失敗は、常に、被覆後または
インクを使った印刷試験の後の最初の調査で観測され
た。この失敗は、チャンバの内面上に被覆されたフルオ
ロポリマー層のエッチングのために制御できずに再沈積
されるインタフェースにフルオロカーボン汚染物質層が
存在するためである。
【００２６】例４および比較例Ａ−Ｃ 図１は、屑取り条件およびチャンバの関数としてポリイ
ミド・エッチング率を示す。図１に示されるように、実
験は、標準的なＮ2 Ｏ清掃条件、およびフルオロポリマ
ーが沈積されなかった「汚染されていない」チャンバと
フルオロポリマー沈積に使用された「汚染された」チャ
ンバーの２つの別個の処理チャンバで水素プラズマを使
用する３セットの条件とを用いて実行される。それ以
外、システムは同一である。第１回目ののエッチング
は、標準的な条件（２０ｓｃｃｍ、２００ｍＴ、１２０
Ｗ、ＲＩＥ）を使用したＮ2 Ｏエッチングである。エッ
チング２、３、および４のそれぞれはＨ2 エッチングで
ある。第２回目のエッチングは低流量（２０−７０ｓｃ
ｃｍ）、低電力（２１０Ｗ）、および２００ｍＴ、ＰＥ
で行われる。第３回目のエッチングは、中くらいの流量
（１５０ｓｃｃｍ）、中くらいの電力（３００Ｗ）、２
００ｍＴ、ＰＥで行われる。第４回目のエッチングは、
高流量（２００−６４０ｓｃｃｍ）、高電力（４００
Ｗ）、２００ｍＴ、ＰＥで行われる。サーマル・インク
・ジェット・ダイ・モジュールは、ノズル・オリフィス
がチャネル・ウェーハからの結晶性シリコンおよび結晶
シリコン・ヒーター・ウェーハ上で被覆され、その後ジ
ェット・サイクル間でインクを保持するためにチャネル
内に窪みを生成するために後でパターン化されるポリイ
ミドから構成される（本明細書の他のすべての例と同様
に）この例で使用される。このようにして、ポリイミド
は、インク・ジェット・チャネルおよびノズルの底部を
構成する。清掃ステップ中、このポリイミドは前面上の
汚染物質と共にエッチングできる。制御されず、可変な
場合には、オーバエッチングが発生し、インク・ノズル
の歪みのために印刷品質に欠点が生じることがある。好
ましくない印刷品質欠点を生じることのない許容可能な
ポリイミド・エッチングの程度の限界は、図２に示され
る。図２は、ダイス処理角度θDICEおよびポリイミド・
エッチバックＸPEに対する効果的なメニスカス傾斜角度
θTILTを示す図である。効果的なメニスカス傾斜角度θ
TILTは、チャネル法線に対するインク・メニスカスの面
の角度を示す。ダイス処理角度θDICEは、チャネルの中
央軸に垂直な線から測定される前面ダイス処理角度を指
す。データは、単純な三角法による関係性を使用するこ
とにより装置処理パラメータの観点から表現された。前
面ダイス処理角度θDI CE、ポリイミド・エッチバックＸ
PE、およびチャネル上に位置する平行溝の上方の面の間
の距離Ｈが分かっている場合、効果的なメニスカス傾斜
角度は、次の式から計算できる。 θTILT＝tan -1｛ＸPE／Ｈ＋tan θDICE｝（１）
ミド・エッチング率を示す。図１に示されるように、実
験は、標準的なＮ2 Ｏ清掃条件、およびフルオロポリマ
ーが沈積されなかった「汚染されていない」チャンバと
フルオロポリマー沈積に使用された「汚染された」チャ
ンバーの２つの別個の処理チャンバで水素プラズマを使
用する３セットの条件とを用いて実行される。それ以
外、システムは同一である。第１回目ののエッチング
は、標準的な条件（２０ｓｃｃｍ、２００ｍＴ、１２０
Ｗ、ＲＩＥ）を使用したＮ2 Ｏエッチングである。エッ
チング２、３、および４のそれぞれはＨ2 エッチングで
ある。第２回目のエッチングは低流量（２０−７０ｓｃ
ｃｍ）、低電力（２１０Ｗ）、および２００ｍＴ、ＰＥ
で行われる。第３回目のエッチングは、中くらいの流量
（１５０ｓｃｃｍ）、中くらいの電力（３００Ｗ）、２
００ｍＴ、ＰＥで行われる。第４回目のエッチングは、
高流量（２００−６４０ｓｃｃｍ）、高電力（４００
Ｗ）、２００ｍＴ、ＰＥで行われる。サーマル・インク
・ジェット・ダイ・モジュールは、ノズル・オリフィス
がチャネル・ウェーハからの結晶性シリコンおよび結晶
シリコン・ヒーター・ウェーハ上で被覆され、その後ジ
ェット・サイクル間でインクを保持するためにチャネル
内に窪みを生成するために後でパターン化されるポリイ
ミドから構成される（本明細書の他のすべての例と同様
に）この例で使用される。このようにして、ポリイミド
は、インク・ジェット・チャネルおよびノズルの底部を
構成する。清掃ステップ中、このポリイミドは前面上の
汚染物質と共にエッチングできる。制御されず、可変な
場合には、オーバエッチングが発生し、インク・ノズル
の歪みのために印刷品質に欠点が生じることがある。好
ましくない印刷品質欠点を生じることのない許容可能な
ポリイミド・エッチングの程度の限界は、図２に示され
る。図２は、ダイス処理角度θDICEおよびポリイミド・
エッチバックＸPEに対する効果的なメニスカス傾斜角度
θTILTを示す図である。効果的なメニスカス傾斜角度θ
TILTは、チャネル法線に対するインク・メニスカスの面
の角度を示す。ダイス処理角度θDICEは、チャネルの中
央軸に垂直な線から測定される前面ダイス処理角度を指
す。データは、単純な三角法による関係性を使用するこ
とにより装置処理パラメータの観点から表現された。前
面ダイス処理角度θDI CE、ポリイミド・エッチバックＸ
PE、およびチャネル上に位置する平行溝の上方の面の間
の距離Ｈが分かっている場合、効果的なメニスカス傾斜
角度は、次の式から計算できる。 θTILT＝tan -1｛ＸPE／Ｈ＋tan θDICE｝（１）
【００２７】図２では、効果的なメニスカス傾斜角度θ
TILT値の許容範囲（斜交平行線の陰影が付けられた領
域）が、欠陥がない装置の適切な許容誤差トレードオフ
が決定できるように、これらの製造処理パラメータに対
してプロットされる。この図でプロットされるデータ
は、４５μｍに等しいチャネル高さ距離Ｈで計算され
た。ポリイミド・エッチバックの多様な値が図２に示さ
れる。
TILT値の許容範囲（斜交平行線の陰影が付けられた領
域）が、欠陥がない装置の適切な許容誤差トレードオフ
が決定できるように、これらの製造処理パラメータに対
してプロットされる。この図でプロットされるデータ
は、４５μｍに等しいチャネル高さ距離Ｈで計算され
た。ポリイミド・エッチバックの多様な値が図２に示さ
れる。
【００２８】図１に示されるように、Ｎ2 Ｏを使用する
場合、ポリイミド・エッチング率は、処理環境がフルオ
ロポリマーで汚染されるにつれて、約４μｍ／時から約
１１μｍ／時に上昇する。図解されていないが、変化性
もフルオロポリマー・チャンバで著しく上昇する（６μ
ｍ／時と２４μｍ／時の間の値が得られた）。このエッ
チング率および変化性（変化率）の上昇が、酸化プラズ
マによって解放されたフッ素種がチャンバ内に存在する
ことの証拠である。水素プラズマを使用する場合、全体
的なエッチング率は低くなるが、再生可能度と同様にチ
ャンバ間の一貫性が得られる（通常、ミクロン／時の数
十分の一以下の変化性が観測される）。このようにし
て、図１は、水素プラズマを清掃ガスとして一酸化二窒
素の代わりに使用すると、ポリイミド・エッチング率が
安定化し、このエッチング率に対するフッ素種の影響が
排除されることを示している。
場合、ポリイミド・エッチング率は、処理環境がフルオ
ロポリマーで汚染されるにつれて、約４μｍ／時から約
１１μｍ／時に上昇する。図解されていないが、変化性
もフルオロポリマー・チャンバで著しく上昇する（６μ
ｍ／時と２４μｍ／時の間の値が得られた）。このエッ
チング率および変化性（変化率）の上昇が、酸化プラズ
マによって解放されたフッ素種がチャンバ内に存在する
ことの証拠である。水素プラズマを使用する場合、全体
的なエッチング率は低くなるが、再生可能度と同様にチ
ャンバ間の一貫性が得られる（通常、ミクロン／時の数
十分の一以下の変化性が観測される）。このようにし
て、図１は、水素プラズマを清掃ガスとして一酸化二窒
素の代わりに使用すると、ポリイミド・エッチング率が
安定化し、このエッチング率に対するフッ素種の影響が
排除されることを示している。
【００２９】例５−１０および比較例データおよびＥ 清掃ステップの間、ポリイミドおよびその他の有機ダイ
ス処理残留物がサーマル・インク・ジェット装置を構成
する結晶性シリコンよりかなり高い率でエッチングされ
ることが望ましい。図３では、エッチング率が、標準的
な一酸化二窒素清掃条件および水素プラズマを使用する
複数の条件を使用して、フルオロポリマーで汚染された
チャンバで処理されたサンプルと比較されている。約
０．２の選択率（０．２μｍの結晶性シリコンが、１．
０μｍのポリイミドごとにエッチングされる）が、一酸
化二窒素を使用して得られるが、０．０７ほど低い値が
水素ガスを使用して得られた。結果として、実質上、清
掃ステップ中結晶性シリコンのエッチング、およびチャ
ネル・ノズルのごくわずかな歪みはないので、方向違い
の滴下はない。
ス処理残留物がサーマル・インク・ジェット装置を構成
する結晶性シリコンよりかなり高い率でエッチングされ
ることが望ましい。図３では、エッチング率が、標準的
な一酸化二窒素清掃条件および水素プラズマを使用する
複数の条件を使用して、フルオロポリマーで汚染された
チャンバで処理されたサンプルと比較されている。約
０．２の選択率（０．２μｍの結晶性シリコンが、１．
０μｍのポリイミドごとにエッチングされる）が、一酸
化二窒素を使用して得られるが、０．０７ほど低い値が
水素ガスを使用して得られた。結果として、実質上、清
掃ステップ中結晶性シリコンのエッチング、およびチャ
ネル・ノズルのごくわずかな歪みはないので、方向違い
の滴下はない。
【００３０】例１１−１３および比較例Ｆ ８つの電気的に不活性なダイ・モジュールが、表１にリ
ストされる清掃プロセス条件のそれぞれに対して使用さ
れる。内面上のフルオロポリマー沈積物で汚染されたプ
ラズマ処理システムが使用される。下を切りとった値
は、清掃ステップのためにノズルの基部で除去されたポ
リイミドの量であり、実行される清掃のレベルを規格化
するのに使用される。 表１ 例１１−１３および比較例Ｆ： 処理条件 例 清掃 流れ 電力 下が切りとられた値 時間 番号 ガス (sccm) (W) （μｍ） （分） 11 H2 30 210 1.8 100 12 H2 150 310 1.3 60 13 H2/N2O 150/20 310/120 1.5 5/15 F N2O 20 20 1.8 7.5
ストされる清掃プロセス条件のそれぞれに対して使用さ
れる。内面上のフルオロポリマー沈積物で汚染されたプ
ラズマ処理システムが使用される。下を切りとった値
は、清掃ステップのためにノズルの基部で除去されたポ
リイミドの量であり、実行される清掃のレベルを規格化
するのに使用される。 表１ 例１１−１３および比較例Ｆ： 処理条件 例 清掃 流れ 電力 下が切りとられた値 時間 番号 ガス (sccm) (W) （μｍ） （分） 11 H2 30 210 1.8 100 12 H2 150 310 1.3 60 13 H2/N2O 150/20 310/120 1.5 5/15 F N2O 20 20 1.8 7.5
【００３１】清掃プロセスの後には、標準的なダイヤモ
ンド状の炭素層の沈積が続く。それから、サンプルは、
それぞれ湿度チャンバ内の高湿度条件（７０度Ｃで９５
％の相対湿度）にさらされてから、接着の品質に関して
５日、１４日、および２４日後に調べられる。サンプル
の接着品質は、表２に示される。
ンド状の炭素層の沈積が続く。それから、サンプルは、
それぞれ湿度チャンバ内の高湿度条件（７０度Ｃで９５
％の相対湿度）にさらされてから、接着の品質に関して
５日、１４日、および２４日後に調べられる。サンプル
の接着品質は、表２に示される。
【００３２】 表２ 例１１−１３および比較例Ｆ： 湿度／温度露呈後の炭素層／基板接着 例 初期の ５日露呈後 １４日露呈後 ２４日露呈後 番号 接着 の接着 の接着 の接着 １１ すべてＯＫ すべてＯＫ すべてＯＫ すべてＯＫ １２ ” ” ” ” １３ ” ” ” いくつかのダイがいく つかのチャネルの回り でマイナーな故障を示 す。 Ｆ ” チャネルの すべてが すべてがチャネルの回 回りで チャネルの りで失敗を示す 始まる失敗 回りで失敗 を示す
【００３３】表２は、水素プラズマで清掃された装置は
２４日たった後も優れたダイヤモンド状の炭素／基板接
着を示し続けるが、一酸化二窒素で清掃された装置はわ
ずか５日の露呈後には接着の失敗を示し始めることを示
している。例１３の２つのステップから成る清掃プロセ
スでさえ、受け入れ可能な接着を示す。Ｘ線光電子分光
成分分析は、薄いフルオロポリマー層が、一酸化二窒素
屑取りステップの間、ダイの前面で再沈積することを示
す。この汚染物質層が、ダイヤモンド状の炭素接着の失
敗の原因であると考えられ、水素プラズマによって沈積
できないようにされるか、または除去されるか、あるい
はその両方となる。これらの装置をそれ以降フルオロポ
リマー前面被覆で被覆すると、受け入れ可能な接着およ
び性能の装置ができるであろう。
２４日たった後も優れたダイヤモンド状の炭素／基板接
着を示し続けるが、一酸化二窒素で清掃された装置はわ
ずか５日の露呈後には接着の失敗を示し始めることを示
している。例１３の２つのステップから成る清掃プロセ
スでさえ、受け入れ可能な接着を示す。Ｘ線光電子分光
成分分析は、薄いフルオロポリマー層が、一酸化二窒素
屑取りステップの間、ダイの前面で再沈積することを示
す。この汚染物質層が、ダイヤモンド状の炭素接着の失
敗の原因であると考えられ、水素プラズマによって沈積
できないようにされるか、または除去されるか、あるい
はその両方となる。これらの装置をそれ以降フルオロポ
リマー前面被覆で被覆すると、受け入れ可能な接着およ
び性能の装置ができるであろう。
【００３４】例１４ 例１２は、モジュールがそれぞれ清掃されてから、ダイ
ヤモンド状の炭素層で被覆され、その後フルオロポリマ
ー層で被覆されるという点を除き、８つの電気的に活性
なダイ・モジュール上で反復される。一酸化二窒素清掃
で達成される結果とは異なり、８つのモジュールのすべ
てが印刷品質評価後にも優れた接着を示し続ける。
ヤモンド状の炭素層で被覆され、その後フルオロポリマ
ー層で被覆されるという点を除き、８つの電気的に活性
なダイ・モジュール上で反復される。一酸化二窒素清掃
で達成される結果とは異なり、８つのモジュールのすべ
てが印刷品質評価後にも優れた接着を示し続ける。
【図１】清掃状態および反応チャンバー内のフッ素種の
関数としてのポリイミド・エッチング率を図解する。
関数としてのポリイミド・エッチング率を図解する。
【図２】ダイス角度（θTILT）およびポリイミド・エッ
チバック（ＸPE）に関する効果的なメニスカス傾斜角度
を示す。
チバック（ＸPE）に関する効果的なメニスカス傾斜角度
を示す。
【図３】清掃プラズマの種類に対するエッチング率選択
性（選択率）を図解する。
性（選択率）を図解する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス イー．オーロウスキ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14450 フェアポート モーニング ビュー ド ライヴ １
Claims (1)
- 【請求項１】 チャンバがフッ素沈積物を含む単一チャ
ンバ・プラズマ処理システム内で基板を清掃する方法で
あって、前記基板を前記チャンバ内で水素プラズマを用
いて処理することを含む基板清掃方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17697294A | 1994-01-03 | 1994-01-03 | |
| US176972 | 2002-06-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07243064A true JPH07243064A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=22646651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6318803A Pending JPH07243064A (ja) | 1994-01-03 | 1994-12-21 | 基板清掃方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5900288A (ja) |
| EP (1) | EP0664343B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07243064A (ja) |
| DE (1) | DE69516555T2 (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9318985D0 (en) * | 1993-09-14 | 1993-10-27 | Xaar Ltd | Passivation of ceramic piezoelectric ink jet print heads |
| DE69634725T2 (de) * | 1995-07-12 | 2006-01-19 | E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington | Verbesserte haftung von fluorpolymeren |
| US6243112B1 (en) * | 1996-07-01 | 2001-06-05 | Xerox Corporation | High density remote plasma deposited fluoropolymer films |
| US5948166A (en) * | 1996-11-05 | 1999-09-07 | 3M Innovative Properties Company | Process and apparatus for depositing a carbon-rich coating on a moving substrate |
| US5888594A (en) * | 1996-11-05 | 1999-03-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process for depositing a carbon-rich coating on a moving substrate |
| US6659596B1 (en) | 1997-08-28 | 2003-12-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Ink-jet printhead and method for producing the same |
| US6214247B1 (en) | 1998-06-10 | 2001-04-10 | Tdy Industries, Inc. | Substrate treatment method |
| EP1029678B1 (en) * | 1999-02-17 | 2008-04-09 | Konica Corporation | Ink jet head |
| PT1192050E (pt) * | 1999-06-16 | 2011-02-11 | Tdy Ind Inc | Método de tratamento de substratos |
| US20030015496A1 (en) * | 1999-07-22 | 2003-01-23 | Sujit Sharan | Plasma etching process |
| US6573030B1 (en) * | 2000-02-17 | 2003-06-03 | Applied Materials, Inc. | Method for depositing an amorphous carbon layer |
| JP2003535458A (ja) * | 2000-04-25 | 2003-11-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 加工物のプラズマクリーニング方法とその装置 |
| JP2002194547A (ja) * | 2000-06-08 | 2002-07-10 | Applied Materials Inc | アモルファスカーボン層の堆積方法 |
| US20040200576A1 (en) * | 2001-04-23 | 2004-10-14 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for plasma cleaning of workpieces |
| US7060234B2 (en) * | 2001-07-18 | 2006-06-13 | Applied Materials | Process and apparatus for abatement of by products generated from deposition processes and cleaning of deposition chambers |
| US7085616B2 (en) * | 2001-07-27 | 2006-08-01 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition apparatus |
| US6878418B2 (en) * | 2002-03-29 | 2005-04-12 | Seagate Technology Llc | Method for making zone-bonded lubricant layer for magnetic hard discs |
| US6541397B1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-04-01 | Applied Materials, Inc. | Removable amorphous carbon CMP stop |
| US20040126708A1 (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-01 | 3M Innovative Properties Company | Method for modifying the surface of a polymeric substrate |
| WO2005087974A2 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-22 | Applied Materials, Inc. | Cvd processes for the deposition of amorphous carbon films |
| US7638440B2 (en) * | 2004-03-12 | 2009-12-29 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing an amorphous carbon film for etch hardmask application |
| US7079740B2 (en) * | 2004-03-12 | 2006-07-18 | Applied Materials, Inc. | Use of amorphous carbon film as a hardmask in the fabrication of optical waveguides |
| US20050199585A1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-15 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing an amorphous carbon film for metal etch hardmask application |
| US7581906B2 (en) * | 2004-05-19 | 2009-09-01 | Tdy Industries, Inc. | Al2O3 ceramic tools with diffusion bonding enhanced layer |
| US7226869B2 (en) * | 2004-10-29 | 2007-06-05 | Lam Research Corporation | Methods for protecting silicon or silicon carbide electrode surfaces from morphological modification during plasma etch processing |
| EP1816231A4 (en) * | 2004-11-02 | 2009-03-25 | Asahi Glass Co Ltd | FLUOROCARBON FILM AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| KR20070091132A (ko) * | 2004-12-03 | 2007-09-07 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 에틸렌-테트라플루오로에틸렌계 공중합체 성형물 및 그제조 방법 |
| US8664124B2 (en) | 2005-10-31 | 2014-03-04 | Novellus Systems, Inc. | Method for etching organic hardmasks |
| US7399712B1 (en) | 2005-10-31 | 2008-07-15 | Novellus Systems, Inc. | Method for etching organic hardmasks |
| US20070286954A1 (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-13 | Applied Materials, Inc. | Methods for low temperature deposition of an amorphous carbon layer |
| US20080254233A1 (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Kwangduk Douglas Lee | Plasma-induced charge damage control for plasma enhanced chemical vapor deposition processes |
| US8962101B2 (en) | 2007-08-31 | 2015-02-24 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for plasma-based deposition |
| US20090093128A1 (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-09 | Martin Jay Seamons | Methods for high temperature deposition of an amorphous carbon layer |
| US20090269923A1 (en) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | Lee Sang M | Adhesion and electromigration improvement between dielectric and conductive layers |
| US8435608B1 (en) | 2008-06-27 | 2013-05-07 | Novellus Systems, Inc. | Methods of depositing smooth and conformal ashable hard mask films |
| DE102009000821B4 (de) * | 2009-02-12 | 2013-05-02 | Surcoatec Ag | Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf Werkstücke und/oder Werkstoffe aufweisend mindestens ein leicht oxidierbares Nichteisenmetall sowie Werkstück und/oder Werkstoff hergestellt nach dem Verfahren |
| US9653327B2 (en) | 2011-05-12 | 2017-05-16 | Applied Materials, Inc. | Methods of removing a material layer from a substrate using water vapor treatment |
| SG195494A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-12-30 | Novellus Systems Inc | Carbon deposition-etch-ash gap fill process |
| US9362133B2 (en) | 2012-12-14 | 2016-06-07 | Lam Research Corporation | Method for forming a mask by etching conformal film on patterned ashable hardmask |
| US9304396B2 (en) | 2013-02-25 | 2016-04-05 | Lam Research Corporation | PECVD films for EUV lithography |
| US9589799B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-03-07 | Lam Research Corporation | High selectivity and low stress carbon hardmask by pulsed low frequency RF power |
| US9320387B2 (en) | 2013-09-30 | 2016-04-26 | Lam Research Corporation | Sulfur doped carbon hard masks |
| US20170066930A1 (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Apple Inc. | Oleophobic coatings on amorphous carbon coated surfaces of an electronic device |
| WO2020243342A1 (en) | 2019-05-29 | 2020-12-03 | Lam Research Corporation | High selectivity, low stress, and low hydrogen diamond-like carbon hardmasks by high power pulsed low frequency rf |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4463359A (en) * | 1979-04-02 | 1984-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Droplet generating method and apparatus thereof |
| JPS5914549B2 (ja) * | 1980-03-03 | 1984-04-05 | 舜平 山崎 | プラズマ・クリ−ニング・エッチ法 |
| JPS57135442A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Magnetic recording medium and its manufacture |
| JPS58190898A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Fujitsu Ltd | 分子線結晶成長方法 |
| US4601777A (en) * | 1985-04-03 | 1986-07-22 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead and process therefor |
| US4889767A (en) * | 1986-04-23 | 1989-12-26 | Tdk Corporation | Magnetic recording medium |
| DE3630419A1 (de) * | 1986-09-06 | 1988-03-10 | Kernforschungsanlage Juelich | Verfahren zur beschichtung von hoher waermebelastung ausgesetzten bauelementen mit einer amorphen wasserstoffhaltigen kohlenstoffschicht |
| US4786352A (en) * | 1986-09-12 | 1988-11-22 | Benzing Technologies, Inc. | Apparatus for in-situ chamber cleaning |
| JPH0770050B2 (ja) * | 1987-08-21 | 1995-07-31 | 富士電機株式会社 | 磁気記録媒体 |
| US4774530A (en) * | 1987-11-02 | 1988-09-27 | Xerox Corporation | Ink jet printhead |
| JP2730145B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1998-03-25 | 住友電気工業株式会社 | 単結晶ダイヤモンド層の形成法 |
| JP3009049B2 (ja) * | 1989-03-24 | 2000-02-14 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドの表面処理方法、及びインクジェット記録装置 |
| DE3921652A1 (de) * | 1989-06-30 | 1991-01-17 | Siemens Ag | Erzeugung von polymerbeschichtungen auf duesenplatten fuer drucker und schreibgeraete |
| JPH03130368A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-06-04 | Applied Materials Inc | 半導体ウェーハプロセス装置の洗浄方法 |
| US4960609A (en) * | 1989-11-13 | 1990-10-02 | International Business Machines Corporation | Process for bonding lubricant to a thin film magnetic recording disk |
| US5073785A (en) * | 1990-04-30 | 1991-12-17 | Xerox Corporation | Coating processes for an ink jet printhead |
| DE69130909T2 (de) * | 1990-06-26 | 1999-06-24 | Fujitsu Ltd | Plasmabehandlungsverfahren eines Resists unter Verwendung von Wasserstoffgas |
| JPH04165075A (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-10 | Canon Inc | 化学蒸着装置のクリーニング法 |
| DE59202116D1 (de) * | 1991-04-23 | 1995-06-14 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zur Abtragung von Material von einer Oberfläche in einer Vakuumkammer. |
| US5244730A (en) * | 1991-04-30 | 1993-09-14 | International Business Machines Corporation | Plasma deposition of fluorocarbon |
| US5773098A (en) * | 1991-06-20 | 1998-06-30 | British Technology Group, Ltd. | Applying a fluoropolymer film to a body |
| US5221414A (en) * | 1991-07-16 | 1993-06-22 | Micron Technology, Inc. | Process and system for stabilizing layer deposition and etch rates while simultaneously maintaining cleanliness in a water processing reaction chamber |
| JPH05298689A (ja) * | 1992-04-16 | 1993-11-12 | Nec Corp | 磁気ディスク保護膜の形成方法 |
| DE59409915D1 (de) * | 1993-05-21 | 2001-11-29 | Fraunhofer Ges Forschung | Plasmapolymer-Schichtenfolge als Hartstoffschicht mit definiert einstellbarem Adhäsionsverhalten |
| JP3571404B2 (ja) * | 1995-03-03 | 2004-09-29 | アネルバ株式会社 | プラズマｃｖｄ装置及びその場クリーニング後処理方法 |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP6318803A patent/JPH07243064A/ja active Pending
-
1995
- 1995-01-03 EP EP95300002A patent/EP0664343B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-03 DE DE69516555T patent/DE69516555T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-27 US US08/722,517 patent/US5900288A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69516555T2 (de) | 2000-09-21 |
| EP0664343A2 (en) | 1995-07-26 |
| DE69516555D1 (de) | 2000-06-08 |
| EP0664343A3 (en) | 1997-01-15 |
| US5900288A (en) | 1999-05-04 |
| EP0664343B1 (en) | 2000-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07243064A (ja) | 基板清掃方法 | |
| US6243112B1 (en) | High density remote plasma deposited fluoropolymer films | |
| EP0576007B1 (en) | Method of forming a nozzle for an ink-jet printer head | |
| US8523322B2 (en) | Non-wetting coating on a fluid ejector | |
| US5136310A (en) | Thermal ink jet nozzle treatment | |
| JPH07101057A (ja) | インク噴射装置 | |
| US20110074871A1 (en) | Method of Forming Organic Film, and Organic Film, Nozzle Plate and Inkjet Recording Apparatus | |
| WO1999012740A1 (fr) | Structure poreuse, tete d'enregistrement par jet d'encre, procedes de fabrication et dispositif d'enregistrement par jet d'encre | |
| JP2004276568A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP3652185B2 (ja) | 液体吐出装置 | |
| JP5884272B2 (ja) | 薄膜製造方法 | |
| JP2007106050A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 | |
| JP4395931B2 (ja) | インク噴射装置のノズルプレートの製造方法 | |
| JPH09267478A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法及びインクジェット記録ヘッド並びにインクジェットプリンタ | |
| US8628829B2 (en) | Method of forming organic film, and nozzle plate, inkjet head and electronic device | |
| JP3804359B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JP2013168397A (ja) | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの形成方法、およびインクジェット記録装置。 | |
| US20230302802A1 (en) | Method for manufacturing liquid ejection head and liquid ejection head | |
| JP5919814B2 (ja) | 電気機械変換素子の製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法 | |
| JP2002127429A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法及びインクジェット記録ヘッド | |
| US11020971B2 (en) | Liquid ejection head | |
| JP2013233726A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JPH0752395A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JP2007168193A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JPH11334084A (ja) | ノズルプレートの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031028 |