KR100388182B1 - 레이저 가공 방법, 그 방법을 이용한 잉크 제트 기록 헤드제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드 - Google Patents

레이저 가공 방법, 그 방법을 이용한 잉크 제트 기록 헤드제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부산물이 생성되지 않고 레이저 가공 중에 생성된 열 에너지가 예컨대 수지재로 제조된 작업편에 축적되는 것을 근본적으로 방지함으로써, 미소한 마스크 패턴을 정밀하게 재생하는 레이저 가공 방법과, 이런 레이저 가공 방법을 사용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법과, 이런 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드를 제공하는 것이다.
펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않고 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및 시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 하나 이상의 펄스의 레이저 광이 사용되며, 레이저 광이 마스크 패턴을 통과할 때 광 회절에 의해 생성된 얼룩 간섭 화상은 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하도록 동적 변환되어서, 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴을 생성한다.

Description

레이저 가공 방법, 그 방법을 이용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드{LASER WORKING METHOD, METHOD FOR PRODUCING INK JET RECORDING HEAD UTILIZING THE SAME, AND INK JET RECORDING HEAD PRODUCED BY SUCH METHOD}
본 발명은 레이저 가공 방법, 예컨대 잉크 액적을 토출하고 기록 매체 상에 잉크 액적을 부착시키기 위한 잉크 제트 기록 헤드와, 이런 방법으로 제조된 잉크 제트 기록 헤드를 레이저 가공 방법으로 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 가공된 물품을 용융시키거나 열 팽창시키지 않고 가공할 수 있고 마스크 투영에서 미세 마스크 패턴을 정밀하게 가공할 수 있는 레이저 가공 방법과, 이런 레이저 가공 방법에 의해 잉크 제트 기록 헤드를 생산하는 방법 및 이렇게 생산된 잉크 제트 기록 헤드에 관한 것이다.
미세 구조와 높은 정밀도를 요구하는 구성 물품을 미세 가공하기 위해, 자외선 레이저를 사용하는 레이저 가공 방법이 채택되어 왔다.
이런 미세 가공의 일례는 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 유동 경로와 잉크 토출 포트의 가공일 수 있다.
일본 특허 출원 공개 제2-121842호 또는 제2-121845호에는, 대표적인 자외선 레이저인 엑시머 레이저로 잉크 유동 경로와 잉크 토출 포트를 형성하는 고정밀 가공이 개시되어 있다.
엑시머 레이저는 수백 mJ/pulse의 발진 에너지 및 10 내지 500 ㎐의 펄스 반복 주파수로, 희유 가스와 할로겐 가스의 혼합 가스의 방전 여기에 의해 단펄스(short pulse)(15 내지 35 ns)의 자외선 광을 방사할 수 있다. 폴리머 수지의 표면이 이런 고강도의 단펄스 자외선 광으로 조사될 때, 플라즈마 방사 및 충격음과 함께 조사부가 순식간에 분해되어 비산되는 융제 광분해(APD) 공정이 생성됨으로써, 소위 폴리머 수지의 레이저 융제 가공이 가능해진다.
이런 가공을 위해 채택된 종래의 레이저 중에서, 널리 채택된 YAG 레이저는 구멍을 형성할 수 있지만 거친 모서리면을 형성하고, 적외선 광을 방사하는 CO2 레이저는 형성 구멍 둘레의 크레이터(crater)를 생성하는 단점과 관련있다. 이런 레이저 가공 방법은, 광학 에너지를 열 에너지로 전환시킴으로써 가공이 이루어져서 작업편(가공될 객체)의 형상이 종종 파괴되고 미세 가공이 이루어지기 어려운 레이저 열가공이다. 한편, 탄소 원자의 공유 결합을 파괴하는 광화학 반응에 의한 승화 에칭에 기초하여 엑시머 레이저를 사용하는 레이저 융제 가공은 작업편의 형상을 용이하게 파괴할 수 없고, 따라서 매우 높은 정밀도의 가공을 이룰 수 없다.
레이저 융제 가공 방법은 레이저에 의한 (액상을 통해서가 아닌) 승화에 의한 가공 방법을 의미한다.
특히, 잉크 제트 기술 분야에서, 이런 엑시머 레이저를 사용한 레이저 융제 가공 기술의 채택에 의해 기술이 현재까지 현저히 발전해 온 것이 공지되어 있다.
엑시머 레이저를 이용하는 이런 레이저 가공 기술의 실제적인 채택으로, 이하의 현상이 나타났다.
조사 레이저의 펄스 발진 시간은 자외선 레이저인 엑시머 레이저의 경우에는 약 수 십 나노초(nanosecond)이고, 고주파수 발진 YAG 레이저의 자외선 레이저의 경우에는 약 100 피코초 내지 몇 나노초이지만, 작업편에 조사되는 모든 레이저 비임이 원자의 공유 결합을 파괴하기 위해 소비되지는 않는다.
원자의 공유 결합을 파괴하는 데 소비되지 않는 이런 광학 에너지가 있기 때문에, 작업편의 레이저 가공부는 완전히 분해되기 전에 비산됨으로써 작업 영역 둘레에 부산물을 형성한다.
또한, 원자의 공유 결합을 파괴하는 데 소비되지 않은 광학 에너지의 일부가 열에너지로 전환된다.
또한, 엑시머 레이저의 에너지 밀도가 발진 펄스에서 최대 100 메가와트의 수준에서 유지될 때, 승화 융제 가공은 금속, 세라믹 또는 (실리콘과 같은) 광물 물질과 같은 높은 열전도 재료 또는 석영 또는 유리와 같은 낮은 광흡수 재료에 용이하게 적용할 수 없지만, 주로 유기 수지용으로 채택될 수 있다.
이런 현상은 엑시머 레이저를 사용하는 데 피할 수 없는 것이며, 실제 잉크 제트 헤드 상의 이런 현상의 영향을 피하기 위해 다양한 기술이 제안되었다.
예컨대, 부산물이 잔류한 채로 잉크 제트 기록 헤드가 조립될 경우에 잉크토출 포트가 막힐 수 있기 때문에 부산물 제거 단계가 수행된다.
또한, 광학 에너지의 일부의 열에너지로의 전환이 가공 중에 작업편의 열팽창 또는 부분 용융을 야기할 수 있을 때, 유리 전이점이 높거나 가공 피치가 저감된 재료가 채택된다.
또한, 이런 기술들이 근본적으로 이런 현상들을 해결하지 못하기 때문에 레이저 가공을 수행하는 데 실제로 접하게 되는 다양한 제한이 있다.
한편, 화질의 높은 해상도가 잉크 제트 기록 헤드에 대해 요구되고 있으며, 통상적으로 300 내지 400 dpi의 범위인 잉크 토출 포트 또는 잉크 유동 경로의 배열 밀도는 이제 600 dpi까지 또는 1200 dpi까지 향상되는 것이 요구된다.
따라서, 50 ㎛ 이하의 배열 피치 및 20 ㎛ 이하의 가공 직경과 같이 고도로 정밀한 작은 피치 또는 작은 치수로 토출 포트와 잉크 유동 경로를 형성할 수 있는 방법이 요구된다.
그러나, 엑시머 레이저와 관련한 전술한 현상은 가공 피치 또는 가공 직경이 작아짐에 따라 더욱 뚜렷해지고, 전술한 바와 같이 고정밀의 잉크 제트 헤드를 제조하는 데 제한을 갖는다.
전술한 것을 고려하여, 전술한 현상이 예컨대, 엑시머 레이저와 같은 자외선 레이저를 사용하는 레이저 융제 가공에 기초한 것이라는 것을 인식한 본원 발명의 발명자는 종래 기술 분야에 제한되지 않는 철저한 연구를 하였으며, 이런 현상을 근본적으로 해결하고 이후에 발전되는 미세 가공 기술에도 적응되고 다양한 적용에 대해 적응성을 확대할 수 있는 신규한 레이저 융제 기술을 발명하였다.
본 발명은 상술한 점을 감안하여 제조되었다. 본 발명의 목적은 부산물이 생성되지 않고 레이저 가공중에 생성된 열 에너지가 수지재와 같은 물품에 축적되는 것을 근본적으로 방지함으로써, 물품의 용융 또는 열 팽창을 생성시키지 않고 고정밀도의 가공을 달성할 수 있는 레이저 가공 방법과, 이런 레이저 가공 방법을 사용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법과, 이런 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 가공 단계에 의해 복수개의 재료로 구성된 물품에 미세 구조물을 형성할 수 있는 레이저 가공 방법과, 이런 레이저 가공 방법을 사용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법과, 이런 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정렬 단계를 단순화시킬 수 있고, 내부 구조 부재의 위치 정밀도와 같은 정밀도를 개선할 수 있고 제조비를 저감시킬 수 있는 레이저 가공 방법과, 이런 레이저 가공 방법을 사용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법과, 이런 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레이저의 조사 에너지를 흡수하도록 물품을 구성함으로써 작업 효율을 개선할 수 있는 레이저 가공 방법과, 이런 레이저 가공 방법을 사용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법과, 이런 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 상술한 목적은, 다음의 항목 (1) 내지 (30)에 설명된 바와같은 특징을 갖는 레이저 가공 방법과, 이런 레이저 가공 방법을 사용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법과, 이런 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드에 의해 달성될 수 있다.
(1) 레이저 광으로 물품을 조사함으로써 물품 상에서 레이저 융제 가공을 수행하기 위한 레이저 가공 방법에 있어서, 마스크 패턴 상에 레이저 광을 투영하여 가공할 때, 펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않고 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및 시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 복수개의 펄스의 레이저 광을 사용하는 단계와, 레이저 광이 마스크 패턴을 통과할 때 광 회절에 의해 생성된 얼룩 간섭 화상을 동적 변환시킴으로써 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하는 단계와, 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(2) 제(1)항목에 있어서, 상기 마스크는 물품의 표면 상에 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하기 위해 광축 방향으로 변위 진동되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(3) 제(2)항목에 있어서, 마스크의 변위 진동은 진동 액츄에이터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(4) 제(1)항목에 있어서, 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상은, 마스크와 투영 렌즈 사이 또는 투영 렌즈와 물품 사이에 적어도 0λ 내지 λ/2의 경사를 갖는 파장판을 삽입하고 극성이 변경되도록 파장판을 이동시키는 동안 레이저 조사를 수행함으로써 물품의 표면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(5) 제(1)항목 내지 제(4)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 광의 파장은 350 내지 1000 nm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(6) 제(1)항목 내지 제(5)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 광의 펄스 조사 시간은 500 펨토초보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(7) 제(1)항목 내지 제(6)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 물품은 수지재, Si 또는 Si 혼합물로 제조된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(8) 제(1)항목 내지 제(7)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 발진기에는 광 전달 공간 압축 장치가 마련된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(9) 제(8)항목에 있어서, 광 전달 공간 압축 장치는 처핑(chirping) 펄스 생성 수단과, 광 파장 분산 특성을 이용한 수직 모드 동기화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
(10) 기록 매체 상에 부착될 잉크 액적을 토출하기 위한 잉크 토출 포트와, 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 수용하는 액체 챔버와, 잉크 토출 포트와 액체 챔버를 연통시키기 위한 잉크 유동 경로와, 잉크 토출을 위한 에너지를 생성하고 잉크 유동 경로의 일부에 마련된 에너지 생성 요소와, 외부로부터 액체 챔버로 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 개구를 포함하며, 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 레이저 가공에 의해 가공되는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법에 있어서,
마스크 패턴 상에 레이저 광을 투영할 때, 레이저 가공은 펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않고 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 복수개의 펄스의 레이저 광을 사용해서 수행되며,
레이저 광이 마스크 패턴을 통과할 때 광 회절에 의해 생성된 얼룩 간섭 화상이 동적 변환됨으로써, 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성해서 마스크 패턴과 사실상 동일 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(11) 제(10)항목에 있어서, 상기 마스크는 잉크 제트 기록 헤드의 표면 상에 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하기 위해 광축 방향으로 변위 진동되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(12) 제(11)항목에 있어서, 마스크의 변위 진동은 진동 액츄에이터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(13) 제(10)항목에 있어서, 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상은, 마스크와 투영 렌즈 사이 또는 투영 렌즈와 잉크 제트 기록 사이에 적어도 0λ 내지 λ/2의 경사를 갖는 파장판을 삽입하고 광극이 변경되도록 파장판을 이동시키는 동안 레이저 조사를 수행함으로써 잉크 제트 기록 헤드의 표면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(14) 제(10)항목 내지 제(12)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 잉크 통로의 일부를 형성하는 복수개의 리세스 또는 관통 구멍은 소정 피치로 형성된 복수개의 구멍을 갖는 패턴을 구비한 마스크를 통해서 레이저 광 조사함으로써 소정 거리에서 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(15) 제(14)항목에 있어서, 상기 리세스는 잉크 유동 경로를 형성하기 위한홈인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(16) 제(14)항목에 있어서, 상기 관통 구멍은 토출 포트를 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(17) 제(10)항목 내지 제(16)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 광의 파장은 350 내지 1000 nm의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(18) 제(10)항목 내지 제(17)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 광의 펄스 조사 시간은 500 펨토초보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(19) 제(10)항목 내지 제(18)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 수지재로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(20) 제(10)항목 내지 제(18)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 Si 또는 Si-혼합물로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(21) 제(10)항목 내지 제(20)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 발진기에는 광 전달 공간 압축 장치가 마련된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(22) 제(21)항목에 있어서, 광 전달 공간 압축 장치는 처핑 펄스 생성 수단과, 광 파장 분산 특성을 이용한 수직 모드 동기화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
(23) 기록 매체 상에 부착될 잉크 액적을 토출하기 위한 잉크 토출 포트와, 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 수용하는 액체 챔버와, 잉크 토출 포트와 액체 챔버를 연통시키기 위한 잉크 유동 경로와, 잉크 토출을 위한 에너지를 생성하고 잉크 유동 경로의 일부에 마련된 에너지 생성 요소와, 외부로부터 액체 챔버로 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 개구를 포함하며, 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 레이저 가공에 의해 가공되는 잉크 제트 기록 헤드에 있어서,
마스크 패턴 상에 레이저 광을 투영할 때, 레이저 가공은 펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않고 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및 시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 복수개의 펄스의 레이저 광을 사용해서 수행되며,
레이저 광이 마스크 패턴을 통과할 때 광 회절에 의해 생성된 얼룩 간섭 화상이 동적 변환됨으로써, 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성해서 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
(24) 제(23)항목에 있어서, 광축 방향에서 진동 액츄에이터에 의해 마스크를 변위 진동시켜서 가공된 부재를 가짐으로써, 작업편의 가공면 상에 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
(25) 제(24)항목에 있어서, 마스크와 투영 렌즈 사이 또는 투영 렌즈와 작업편 사이에 적어도 0λ 내지 λ/2의 경사를 갖는 파장판을 삽입하고 광극이 변경되도록 파장판을 이동시키는 동안 레이저 조사를 수행함으로써 작업편의 표면 상에 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성함으로써 가공되는 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
(26) 제(23)항목 내지 제(25)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 잉크 통로의 일부를 형성하는 복수개의 리세스 또는 관통 구멍은 소정 피치로 형성된 복수개의 구멍을 갖는 패턴을 구비한 마스크를 통해서 레이저 광 조사함으로써 소정 거리에서 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
(27) 제(26)항목에 있어서, 상기 리세스는 잉크 유동 경로를 형성하기 위한 홈인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
(28) 제(26)항목에 있어서, 상기 관통 구멍은 토출 포트를 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
(29) 제(24)항목 내지 제(28)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 수지재로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
(30) 제(24)항목 내지 제(28)항목 중 어느 한 항목에 있어서, 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 Si 또는 Si-혼합물로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
도1은 본 발명의 제1 실시예의 레이저 가공 장치의 포토 마스크 투영 광학 시스템의 광학 경로의 개략도.
도2는 본 발명의 제2 실시예의 레이저 가공 장치의 포토 마스크 투영 광학 시스템의 광학 경로의 개략도.
도3은 본 발명의 제2 실시예의 레이저 가공 장치에 사용될 경사 편향 파장판의 형상을 도시한 도면.
도4a, 도4b 및 도4c는 본 발명의 제1 및 제2 실시예의 가공 방법이 적용된 잉크 제트 헤드 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 헤드의 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 포토 마스크
2 : 오리피스 판
3 : 잉크 제트 헤드
21 : 잉크 토출 포트
51 : 수정 기판
52 : 수정(층)
101 : 광 비임
110 : 집광기
111 : 대물 렌즈
112 : 개구
113 : 투영 렌즈
본 발명의 상기 구성의 적용을 통해, 본 발명의 실시예는, 예컨대 수지재 등으로 제조된 물품에서 보다 높은 해상도를 얻을 수 있고 부산물의 생성을 회피할 수 있고 레이저 가공 중 생성된 열에너지의 축적을 방지할 수 있는 레이저 가공 방법과, 이 레이저 가공 방법을 이용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법과, 이 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드를 구현할 수 있다. 또한, 마스크 투영 작업에서, 물품에 레이저 광을 안내하기 위한 광학 경로에서 투영된 화상의 간섭을 동적으로 변위시키는 수단을 제공함으로써, 미소 마스크 패턴을 정밀하게 제조할 수 있는 레이저 가공 방법, 이 레이저 가공 방법을 이용한 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 잉크 제트 기록 헤드가 구현될 수 있다.
본 발명의 상기 구성에서 채택되고, 펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않은 상태로 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및 시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 다수의 펄스들에서의 레이저 광은 예컨대 "차기 광기술 일람"(1992년 옵토닉스 컴파니에서 발행됨; 1부 초등 기술:초단파의 생성 및 압축; pp24-31) 등에 기재되어 있고, 현재 상업상 이용가능한 펨토초 레이저 중에서, 일부는 150 펨토초를 넘지 않는 펄스 방사 시간 및 펄스당 500 마이크로주울의 광에너지를 갖는다. 이 레이저에 있어서, 방사된 레이저 광의 에너지 밀도는 발진 펄스에서 약 3 기가와트에 달한다.
예컨대, 엑시머 레이저를 이용한 종래의 제거 작업 방법에 의해 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 형성하는 경우에, 토출 포트를 형성하기 위해 채택된 전체 수지판에 의해 흡수된 광에너지는 조사 레이저광의 장기 발진 펄스의 계속으로 인해 부분적으로 열에너지로 변환되고, 이 열에너지는 전체 수지판에서 특정한 열 전도율로 발산함으로써, 열팽창을 일으킨다. 열팽창은 에칭 공정의 진행과 함께 증가하고, 이로써 노즐들은 외측으로 편향되고 노즐 모서리는 처지게 되어 잉크 액적들은 평행하고 직선 방식으로 토출될 수 없다.
한편, 1 피코초를 넘지 않는 펄스 방사 시간을 갖는 상기 펨토초 레이저를 채택한 구성에 따르면, 레이저 가공에서 에너지 밀도가 적정 시기에 급격하게 증가하여 예컨대 수지재로 이루어진 물품의 제거 작업이 매우 낮은 광에너지로 실행될 수 있다.
상술한 구성에서, 부산물은 레이저 가공에서 거의 생성되지 않기 때문에, 종래의 회피할 수 없는 부산물 제거 작업이 생략될 수 있으므로 잉크 제트 기록 헤드의 생산성이 현저하게 개선될 수 있다.
상술한 구성에서, 물품을 조사하는 레이저 광의 광 에너지가 열 에너지로 변환되고 물품에 축적되기 전에 작업이 종료될 수 있으므로, 작업 정밀도의 저하 또는 부분 융용을 일으키는 레이저 가공 중의 열팽창 문제가 해소될 수 있음으로써, 고정밀 작업이 가능해지고 잉크 제트 기록 헤드의 성능이 급격하게 개선될 수 있다. 예컨대, 이런 구성에 따라 잉크 토출 포트를 형성할 때, 고농도로 토출 포트들이 평행하게 배열될 수 있음으로써, 직선이고 평행한 방식으로 잉크 액적을 토출할 수 있는 잉크 제트 기록 헤드를 얻을 수 있다.
1 피코초를 넘지 않는 펄스 방사 시간을 갖는 레이저는 보통 고형체 상태에서 형성되고 단일 또는 작은 수의 측방향 발진 모드로 이용만 할 수 있어 미세한 마스크 패턴의 투영은 투영 화상에서 작은 얼룩 간섭을 일으킨다.
이런 결점을 회피하기 위해, 본 발명의 상술한 구성은 물품의 표면상에 형성된 얼룩 간섭 화상을 동적으로 변경시키고 이 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하기 위해 적용됨으로써, 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴이 형성될 수 있다.
이런 구성의 구체적인 실시예에서, 이 패턴을 투영하는 마스크는 제거되고 상술한 바와 같이 진동 액튜에이터에 의해 광축 방향으로 진동되어 얼룩 간섭 패턴을 동적으로 변경시키고 얼룩 간섭이 일어난 마스크 패턴의 투영 화상으로부터 마스크의 변위 진동에 의해 형성된 통합된 화상에 따라 물품을 처리함으로써, 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴이 얻어질 수 있다.
이런 구성의 다른 구체적인 실시예에서, 적어도 0λ 내지 λ/2의 경사를 갖는 파장판이 마스크 및 투영 렌즈 또는 투영 렌즈 및 물품의 사이에 삽입되고 레이저 조사는 파장판이 상술한 바와 같은 극성 상태를 변경시키도록 이동하는 동안 실행됨으로써 얼룩 간섭 화상을 동적으로 변경시키고 얼룩 간섭이 일어난 마스크 패턴의 투영 화상으로부터 마스크의 변위 진동에 의해 형성된 통합된 화상에 따라 물품을 처리하며, 이로써, 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴이 얻어질 수 있다.
이하에, 본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이나, 본 발명은 이 실시예들에 결코 한정되지 않는다.
[제1 실시예]
제1 실시예에서, 레이저 발진기로서, 1 피코초를 넘지 않는 펄스 방사 시간을 갖는 레이저가 사용되었다. 특히, 방사된 레이저광은 775 nm의 파장을 갖는 근적외선이고, 그 조사 펄스 지속 시간은 150 펨토초/펄스이고, 방사 에너지는 15 μJ/pulse 였다. 잉크 제트 기록 헤드로서의 본체로서, 잉크 토출 포트가 형성되고 50 μm의 두께를 갖는 폴리술폰으로 제조된 오리피스 판이 사용되었다.
도1은 본 발명의 레이저 작동 장치의 포토 마스크 패턴 투영 광학 시스템의 광 경로를 도시한 개략도이다.
레이저 장치(도시 안됨)로부터 방사된 광 비임(101)은 입사 레이저 비임을 복수개의 비임으로 분할하기 위해, 예컨대 플라이 아이 렌즈로 구성된 집광기(110)로 안내되어서, 분할된 광 비임은 소정 피치로 형성된 복수개의 구멍 패턴을 갖는 포토 마스크(10)상에 대물 렌즈(111)에 의해 중첩되고, 레이저 조도의 강도를 포토 마스크상에 사실상 균일하게 조절한다.
대물 렌즈(111)는 포토 마스크 패턴 투영 렌즈(113)의 구멍(112)상에 플라이 아이 렌즈(110)에 의해 집중된 화상점들을 반영하기 위한 코흘러(Koehler) 조사 시스템을 형성한다.
이런 광학 시스템에서, 레이저 광은 포토 마스크(1)를 조사하고, 그 위에 형성된 마스크 패턴은 집중되어 작업편인, 잉크 분사 헤드(3)의 오리피스 판(2)의 표면 상에 투영 렌즈(113)에 의해 반영됨으로써, 잉크 토출 포트들은 레이저 발진에 의해 그 안에 형성된다.
이런 작업에서, 마스크 패턴이 오리피스 판에 단순 반영될 경우, 피조사 레이저 광은 측방향의 단일 모드로 간섭하기 때문에, 광은 오리피스 판의 표면에 반영된 마스크 패턴의 광학 화상에서 얼룩 간섭을 일으키도록 마스크 패턴 상호 간섭부를 통과함으로써 회절되어, 오리피스 판은 마스크 패턴에 대응하는 형상으로 작동될 수 없다.
이런 현상을 피하기 위해, 진동기(5)는, 레이저 가공 중 광축 방향으로 (포토 마스크 상의) 마스크 판(1)을 진동 및 이동하도록 마스크 판(1)에 직접 또는 간접적으로 접촉하여 유지된다. 따라서, 마스크 패턴을 통과함으로써 회절되는 광은 그 위상, 회절 위치 및 회절 강도에서 변경됨으로써, 오리피스 판에 반영된 마스크 패턴의 얼룩 간섭은 시간에 따른 동적 변경을 보여준다.
오리피스 판의 작업은 일 펄스의 레이저 조사에 의해서 종료되는 것이 아니라, 수백 내지 수천 펄스의 레이저 조사에 의해 종료되기 때문에, 얼룩 간섭 화상의 통합 화상이 형성되고, 이는 마스크 판의 변위 이동으로 동적으로 변경되고, 최종 피작업 형상은 마스크 패턴과 사실상 동일한 통합 화상을 따른다.
특정한 작업 조건으로, 진동기(5)에 의해 진동되는 마스크 판(1)의 진동 주파수는 10 Hz이고, 마스크 판(1)의 진동폭은 약 5 μm이고, 펄스 레이저 광의 조도 싸이클은 1000 Hz이다. 따라서, 오리피스 판(2)은 마스크 판(1)의 진동 변위의 일 싸이클 동안 100개의 서로 다른 간섭 상태에서 레이저 광으로 조사된다. 한편, 잉크 토출 포트(21)가 형성된 오리피스 판(2)은 50 μm의 두께를 가지고 레이저 조사의 작업 깊이는 펄스당 약 0.1 μm이므로, 적어도 500 펄스의 레이저 조사가 잉크 토출 포트(21)의 관통 구멍을 형성하도록 요구된다.
따라서, 잉크 토출 헤드(21)의 관통 구멍은 100개의 서로 다른 간섭 상태에서 5회의 반복 싸이클에 의해 형성되므로, 이런 간섭 패턴은 통합되고 잉크 토출 포트(21)의 완료 형상은 정확하게 마스크 패턴을 재생한다.
[제2 실시예]
본 발명의 토출 포트를 위한 작업 방법의 제2 실시예를 설명하기로 한다. 본 실시예에서 사용된 레이저는 잉크 제트 기록 헤드의 본체의 오리피스 판에 잉크 토출 포트들을 형성하기 위한 제1 실시예와 유사하며, 오리피스 판은 50 μm의 두께를 갖는 폴리술폰으로 제조된다.
도2는 본 발명의 레이저 가공 장치의 마스크 패턴 투영 광학 시스템의 광 경로를 도시한 개략도이다.
레이저 장치(도시 안됨)로부터 방사된 광 비임(101)은 입사광을 복수개의 비임으로 분할하기 위해, 예컨대 플라이 아이 렌즈로 구성된 집광기(110)로 안내되어, 분할된 광 비임은 소정 피치로 형성된 복수개의 개구 패턴을 갖는 마스크 상에 대물 렌즈(111)에 의해 중첩됨으로써 레이저의 조사 강도를 마스크 상에 거의 균일하게 조정하게 된다.
대물 렌즈(111)는 마스크 패턴 투영 렌즈(113)의 개구(112)상에 플라이 아이 렌즈(110)에 의해 응축된 복수의 점으로 된 화상을 투영하는 코흘러 조사 시스템을 형성한다.
이런 광학 시스템에 있어서, 레이저 광은 마스크(1)를 조사하고, 그 위에 형성된 마스크 패턴은 공작물인 잉크 제트 기록 헤드(3)의 오리피스 판(2)의 표면 상에 투영 렌즈(113)에 의해 포커싱 및 반영되어 레이저 진동에 의해 내부에 잉크 토출 포트가 형성된다.
이 과정에서, 마스크 패턴이 오리피스 판 상에 단순히 반영되면, 레이저 광의 방사가 측방향으로 단일 모드에 간섭하기 때문에 마스크 패턴을 관통함으로써 분산된 광은 서로 간섭하여 오리피스 판의 표면에 반영된 마스크 패턴의 광 화상에 얼룩 모양의 간섭을 일으키게 되어 오리피스 판은 마스크 패턴은 마스크 패턴에 대응하는 형상으로 가공될 수 없다.
이런 현상을 회피하기 위해, 수정(52)을 도3에 도시한 바와 같은 수정 기판 상에 비스듬한 두께로 형성함으로써 준비한 파장판(5')을 도2에 도시한 바와 같이 마스크 판(1)과 투영 렌즈(113) 사이에 삽입하고, 이런 경사진 극성 파장 판을 레이저 가공 공정 과정에서 화살표로 표시한 바와 같이 변위시킨다.
이렇게 하면, 마스크 패턴을 통과함으로써 회절된 광은 그 위상, 회절 위치 및 회절 강도가 변경되어, 오리피스 판 상에 반영된 마스크 패턴의 얼룩 간섭 화상은 시간이 감에 따라 변경된다.
오리피스 판의 가공은 하나의 펄스의 레이저 방사에 의해 완성되지 않고 수백 내지 수천 펄스의 레이저 방사에 의해서 완성되므로, 얼룩 간섭 화상의 통합 화상이 형성되고 상술한 파장판(5')에 의해 동적으로 변경되고, 최종 가공 형상은 마스크 패턴과 실제로 동일한 통합 화상을 따르게 된다.
특정 가공 조건에 있어서, 파장판(5')에는 수정층(52)이 제공되는데, 이 수정층은 수정 기판(541)상에 쌍굴절 특성을 가진 수정을 접착하고 수정층을 연마하여 점차 두께가 변하도록 경사지게 마련되고, 수정층의 두께를 수정층의 경사 방향으로 2㎜의 이동 거리에 대하여 레이저 파장(775)의 위상차(1/2)를 일으키도록 선택된다.
파장판(5')은 도2에서 화살표로 표시한 바와 같이 수정의 경사 방향으로 8 ㎜/sec로 이동되고, 펄스형 레이저 광의 방사 주파수는 1000 Hz이다.
한 편, 잉크 토출 포트(21)가 형성된 오리피스 판(2)은 두께 50 ㎛, 레이저 방사 가공 심도는 펄스당 0.1 ㎛이며, 적어도 500 펄스의 레이저 방사가 종료되면 잉크 토출 포트(21)의 관통 구멍을 형성할 필요가 있다.
따라서, 잉크 토출 포트(21)의 관통 구멍을 형성하려면 0.5초가 걸리며, 이 기간 동안에 파장판(5')은 4 ㎜만큼 이동하여 극 방향으로 180도 회전에 대응하는 마스크 패턴을 관통하는 레이저 광의 0 내지 1 파장의 위상차를 일으킨다. 따라서, 마스크 패턴을 관통함으로써 회절된 광은 극 방향으로 변동을 겪게 되며, 결국 간섭에서 극화된 광파의 좌표의 변경을 일으키고 다른 간섭 상태를 제공하게 된다. 레이저가 500펄스로 방사되면, 마스크 패턴은 각각 다른 극성 상태로 오리피스 판(2)에 반영되며, 잉크 토출 포트(21)는 이런 다른 극성 상태의 집적에 의해 형성되어 잉크 토출 포트(21)의 최종 형상은 마스크 패턴을 완벽하게 재생하게 된다.
이하에는, 전술한 실시예 1 및 2의 토출 포트 형성 방법이 적용된 잉크 제트 기록 헤드를 도4a 내지 도4c를 참조하여 설명하기로 한다.
도4a 내지 도4c를 참조하면, 기부판(33) 상에는 잉크 토출을 위한 전열 변환 요소나 전자 기계 변환 요소등의 잉크 토출압 생성 요소(34)가 제공된다.
잉크 토출압 생성 요소(34)는 그 토출 포트(21)와 연통하는 잉크 유동 경로(31) 내에 제공되고, 각 잉크 유동 경로(31)는 공액 챔버(32)와 연통하게 되며, 이 액체 챔버는 잉크 탱크로부터 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 파이프(도시 안됨)에 연결된다.
상부판(35)에는 잉크 유동 경로(31)와 공액 챔버(32)를 형성하기 위한 리세스가 마련되며, 이 판은 기부판(33)에 접속될 때 잉크 유동 경로(31)와 공액 챔버(32)를 형성한다.
기부판(33)과 상부판(35)으로 구성되는 결합체 내의 잉크 유동 경로의 단부에는, 잉크 토출 포트(21)를 갖는 오리피스 판(2)이 제공되어 있다.
상술한 잉크 제트 헤드는 이하와 같은 방법으로 제공될 수 있다.
먼저, 실리콘 기판 상에 잉크 토출압을 생성시키는 발열 저항 요소와, 시프트 레지스터와 같은 집적 회로(도시 안됨), 그리고 전기 배선으로 구성된 히터(34)를 패터닝하여 기부판(33)을 준비하고, 실리콘 판을 화학 에칭하여 잉크 유동 경로(31)와 잉크 챔버(32) 및 잉크 공급 개구(도시 안됨)를 형성하기 위해 요홈을 성형함으로써 상부판(35)을 준비한다.
그 후, 기부판(33)과 상부판(35)을 잉크 토출측의 단부면들이 일치하게 하고 잉크 유동 경로(31)의 배열이 히터(34)의 배열과 일치되도록 정렬시켜 결합한다.
그 후, 노즐(토출 포트)이 형성되지 않은 오리피스 판(2)을 잉크 토출측에서 결합된 상부판 및 기부판의 단부면에 부착하고, 전술한 바와 같은 노즐 가공 방법에 의해 이 상태에서 노즐을 형성한다.
그 후, 히터 구동용 단자(도시 안됨)들이 패터닝되는 전기 기판을 접속하고,알루미늄 기부판을 기부판(33)에 결합시킨다. 부품 지지용 홀더와 잉크 공급용 잉크 탱크를 결합하여 잉크 제트 헤드를 얻는다.
상술한 바와 같이 잉크 제트 기록 헤드를 준비하면 토출 포트의 방향의 불균일한 가공에 의해 생성되는 잉크 토출 방향 및 위치의 변동을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 50개 유닛의 잉크 제트 기록 헤드를 준비하고 토출 포트의 형상을 관찰하였다. 토출 포트들은 모두 모서리가 깨끗하였고, 고밀도로 평행하게 배치되었으며, 이들 토출 포트의 잉크 토출단부에서의 구경의 변동은 종래의 방법으로 제작된 것에 비하면 훨씬 감소되었다. 또, 실제 인쇄 동작에 있어서, 이들 잉크 제트 기록 헤드는 깨끗한 원형 도트 형상으로 균일하게 정렬된 인쇄 도트를 기록하였고, 따라서 양호한 인쇄 화질을 가진 화상을 제공하였다.
이상에는 잉크 토출 포트를 성형하는 방법을 설명하였지만, 본 발명은 이 경우에만 한정되는 것이 아니라, 동일 잇점을 가지면서 잉크 유동 경로, 잉크 챔버 또는 잉크 공급 개구를 준비하는 데 적용할 수 있는 것이다.
이상에서는 본 발명은 잉크 제트 기록 헤드에 적용되는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이 경우에만 한정되는 것이 아니라, 반도체 기판 등의 미세 가공에 있어서의 레이저 가공에도 적용하면 유리하며, 본 발명은 이런 경우도 포함하는 것이다.
이상에서는, 본 발명은 높은 고선명도화, 부산물 생성의 제거, 그리고 예컨대 수지 재료로 된 공작물의 레이저 가공 과정에서 생성되는 열 에너지의 축적의 근본적인 회피에도 적용할 수 있고, 또 마스크 투영 가공에서 미세 마스크 패턴을정밀 재생하는 데도 이용할 수 있다. 게다가, 본 발명은 레이저 가공시의 시간당 에너지 밀도를 증대시킬 수 있어서 예컨대 수지 재료로 된 제품을 극히 작은 광 에너지만으로도 제거할 수 있게 한다.
본 발명에 따르면, 레이저 가공에 있어서의 부산물이 거의 생성하지 않으므로 종래에 막을 수 없었던 부산물 제거 단계가 필요없게 된다. 본 발명을 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법에 적용하면 잉크 제트의 생산성도 상당히 개선될 수 있다.
본 발명에 따르면, 예컨대 수지 재료로 된 제품을 조사하는 레이저 광의 광학 에너지가 열 에너지로 변환되어 제품에 축적되기 전에 가공이 완료되므로 제품은 가공 중의 열 팽창으로 인한 가공 정밀도 저하나 부분 용융 문제에서 완전히 벗어날 수 있는 것이다. 따라서, 고정밀 가공이 가능하여 잉크 제트 헤드의 성능을 상당히 개선한다.
가공 공정은 광 방사 후에 열 확산이 야기되기 전에 완료되므로 액체 상태를 거치지 않고 마모 가공을 하는 것을 수지 재료 뿐만이 아니라 세라믹이나 금속 등의 열전도성이 높은 재료에서도 실시될 수 있게 된다.
게다가, 광 흡수율이 낮은 수정, 광 결정체 또는 유리등의 고 광투과성 재료에서도 에너지가 극히 집중될 수 있기 때문에 마모 가공을 실현할 수 있다. 따라서, 잉크 제트 기록 헤드의 재료 선택의 자유도가 커질 수 있다. 따라서, 고온 처리 등을 잉크 토출 포트의 표면의 발수 처리에도 적용할 수 있게 된다.
또, 본 발명은 선팽창 계수가 작은 재료도 사용할 수 있게 하므로 부품의 접합면에서 전단력으로 인한 편차 생성을 억제할 수 있다. 세라믹이나 유리를 사용하게 되면 내구성이 양호한 잉크 제트 헤드를 제공할 수 있게 되고, 알칼리성이 강한 잉크에도 견딜 수 있는 보관 성능을 제공할 수 있게 되며, 또, 반도체 재료를 사용하므로 집적 회로 상에 직접 구조체를 형성할 수 있게 되는 것이다.

Claims (30)

  1. 레이저 광으로 물품을 조사함으로써 물품 상에서 레이저 융제 가공을 수행하기 위한 레이저 가공 방법에 있어서,
    마스크 패턴 상에 상기 레이저 광을 투영하여 가공할 때, 펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않고 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및 시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 복수개의 펄스의 상기 레이저 광을 사용하는 단계와,
    레이저 광이 마스크 패턴을 통과할 때 광 회절에 의해 생성된 얼룩 간섭 화상을 동적 변환시킴으로써 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하는 단계와,
    마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마스크는 물품의 표면 상에 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하기 위해 광축 방향으로 변위 진동되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 마스크의 변위 진동은 진동 액츄에이터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상은, 상기 마스크와 투영 렌즈 사이 또는 상기 투영 렌즈와 상기 물품 사이에 적어도 0λ 내지 λ/2의 경사를 갖는 파장판을 삽입하고 광극이 변경되도록 파장판을 이동시키는 동안 레이저 조사를 수행함으로써 물품의 표면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 광의 파장은 350 내지 1000 nm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 레이저 광의 펄스 조사 시간은 500 펨토초보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 물품은 수지재, Si 또는 Si 혼합물로 제조된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 레이저 발진기에는 광 전달 공간 압축 장치가 마련된 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광 전달 공간 압축 장치는 처핑 펄스 생성 수단과, 광 파장 분산 특성을 이용한 수직 모드 동기화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는레이저 가공 방법.
  10. 기록 매체 상에 부착될 잉크 액적을 토출하기 위한 잉크 토출 포트와, 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 수용하는 액체 챔버와, 잉크 토출 포트와 액체 챔버를 연통시키기 위한 잉크 유동 경로와, 잉크 토출을 위한 에너지를 생성하고 잉크 유동 경로의 일부에 마련된 에너지 생성 요소와, 외부로부터 액체 챔버 등으로 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 개구를 포함하며, 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 레이저 가공에 의해 가공되는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법에 있어서,
    마스크 패턴 상에 레이저 광을 투영할 때, 레이저 가공은 펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않고 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및 시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 복수개의 펄스의 상기 레이저 광을 사용해서 수행되며,
    상기 레이저 광이 마스크 패턴을 통과할 때 광 회절에 의해 생성된 얼룩 간섭 화상이 동적 변환되어 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성함으로써, 상기 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴이 생성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 마스크는 상기 잉크 제트 기록 헤드의 표면 상에 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성하기 위해 광축 방향으로 변위 진동되는것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 마스크의 변위 진동은 진동 액츄에이터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상은, 상기 마스크와 투영 렌즈 사이 또는 상기 투영 렌즈와 상기 잉크 제트 기록 헤드 사이에 적어도 0λ 내지 λ/2의 경사를 갖는 파장판을 삽입하고 광극이 변경되도록 파장판을 이동시키는 동안 레이저 조사를 수행함으로써 잉크 제트 기록 헤드의 표면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 통로의 일부를 형성하는 복수개의 리세스 또는 관통 구멍은 소정 피치로 형성된 복수개의 구멍을 갖는 패턴을 구비한 마스크를 통해서 레이저 광 조사함으로써 소정 거리에서 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 리세스는 잉크 유동 경로를 형성하기 위한 홈인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 관통 구멍은 토출 포트를 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  17. 제10항에 있어서, 레이저 광의 파장은 350 내지 1000 nm의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  18. 제10항에 있어서, 레이저 광의 펄스 조사 시간은 500 펨토초보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  19. 제10항에 있어서, 상기 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 수지재로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  20. 제10항에 있어서, 상기 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 Si 또는 Si-혼합물로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  21. 제10항에 있어서, 상기 레이저 발진기에는 광 전달 공간 압축 장치가 마련된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 광 전달 공간 압축 장치는 처핑 펄스 생성 수단과, 광 파장 분산 특성을 이용한 수직 모드 동기화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법.
  23. 기록 매체 상에 부착될 잉크 액적을 토출하기 위한 잉크 토출 포트와, 상기 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 수용하는 액체 챔버와, 상기 잉크 토출 포트와 상기 액체 챔버를 연통시키기 위한 잉크 유동 경로와, 잉크 토출을 위한 에너지를 생성하고 상기 잉크 유동 경로의 일부에 마련된 에너지 생성 요소와, 외부로부터 상기 액체 챔버로 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 개구를 포함하며, 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 레이저 가공에 의해 가공되는 잉크 제트 기록 헤드에 있어서,
    마스크 패턴 상에 상기 레이저 광을 투영할 때, 레이저 가공은 펄스 방사 시간이 1 피코초를 넘지 않고 발진할 수 있는 레이저 발진기로부터 방사된 것으로 공간 및 시간에서 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 복수개의 펄스의 상기 레이저 광을 사용해서 수행되며,
    레이저 광이 마스크 패턴을 통과할 때 광 회절에 의해 생성된 얼룩 간섭 화상이 동적 변환됨으로써, 상기 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성해서 마스크 패턴과 사실상 동일한 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  24. 제23항에 있어서, 광축 방향에서 진동 액츄에이터에 의해 마스크를 변위 진동시켜서 작업편의 피가공 면 상에 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성함으로써 가공된 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  25. 제24항에 있어서, 상기 마스크와 투영 렌즈 사이 또는 상기 투영 렌즈와 상기 작업편 사이에 적어도 0λ 내지 λ/2의 경사를 갖는 파장판을 삽입하고 광극이 변경되도록 파장판을 이동시키는 동안 레이저 조사를 수행함으로써 상기 피가공 물품의 피가공면 상에 얼룩 간섭 화상의 통합된 화상을 형성함으로써 가공되는 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 통로의 일부를 형성하는 복수개의 리세스 또는 관통 구멍은 소정 피치로 형성된 복수개의 구멍을 갖는 패턴을 구비한 마스크를 통해서 레이저 광 조사함으로써 소정 거리에서 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  27. 제26항에 있어서, 상기 리세스는 잉크 유동 경로를 형성하기 위한 홈인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  28. 제26항에 있어서, 상기 관통 구멍은 토출 포트를 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  29. 제24항에 있어서, 상기 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 수지재로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  30. 제24항에 있어서, 상기 토출 포트와 잉크 유동 경로와 액체 챔버와 잉크 공급 개구를 포함하는 잉크 통로의 적어도 일부를 구성하는 부재가 Si 또는 Si-혼합물로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
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