KR100566577B1 - 잉크젯 프린트헤드의 패시베이션 - Google Patents

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Abstract

패시번트 코팅의 화학 증착에 의해 채널을 가진 잉크젯 프린트헤드 부품(100)의 채널벽들(210,220)을 선택적으로 패시베이션 하기 위한 공정으로서, 상기 부품을 지지체(130) 내에 기준 위치(175)와 정합하여 장착하고, 상기 지지체는 상기 부품의 선택된 매스킹 영역에 매스킹하기 위한 수단(170)을 가지며, 상기 채널벽들의 매스킹되지 않은 부분들 상에 패시번트 코팅을 증착하는 것을 포함하는 공정이다.
잉크젯 프린트헤드, 채널벽, 화학 증착, 매스킹 수단, 패시베이션, 패시번트 코팅, 지지체, 노즐

Description

잉크젯 프린트헤드의 패시베이션{Passivation of Ink-Jet Printheads}
본 발명은 패시번트 코팅층을 화학 증착에 의해 채널을 가진 잉크젯 프린트헤드 부품의 채널 벽에 선택적으로 패시베이션하는 것과 일반적으로 부품의 표면을 진공 처리하는 방법에 관한 것이다.
진공에서 화학 증착에 의해 패시번트 층(passivant layer)(즉, 질화 실리콘)을 증착하여 표면을 보호하는 것이 종래의 기술에서, 예를 들면 J. 어플라이드 피직스 66, 6권, 2475 내지 2480면에 공지되어 있다. 상기 기술은 포토리소그래픽 매스킹을 사용하여 코팅이 필요한 영역들에 코팅이 제한되는 반도체 장치를 제조하는데 주로 사용된다. 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 매스킹 물질(1)의 층은 전단계에서 UV 방사에 노출되지 않은 영역(3으로 표시)을 용해시킨 결과로서 기판(2)상의 선택된 위치에 남아 있게 된다. 그 다음에, 전체 기판은 도면 부호 4로 표시된 패시번트 코팅제에 노출된다. 도 1(b)는 코팅 공정 다음의 기판(2)을 도시한다: 여기에서 기판은 패시번트(5)가 영역(3)상에 증착되며 한편 매스킹 물질상에 증착된 모든 패시번트는 매스킹 물질 자체를 제거하면서 없애 진다. 상기한 매스킹 공정은 종래 기술에서 공지된 것이며, 장치들을 평판 실리콘 웨이퍼상에 제조할때 유용하게 사용된다.
채널을 가진 잉크젯 프린트헤드의 패시베이션은 본원에 참조로 인용된 EP-A-0 364 136호에 개시되어 있다. 도 2(a)는 채널의 종축에 대하여 수직으로 취한 본 특허에서 개시된 종류의 프린트헤드의 단면도이며: 이러한 장치는 화살표 15로 도시한 바와 같이 두께 방향으로 대극되어 있는 압전 물질, 바람직하게는 납 지르코늄 티탄(PZT) 시트(14)로 형성된 채널(12) 어레이를 구비한다. 각 채널은 측면벽(16), 하부 표면(18)과 상부 시트(20)에 의해 형성되며 각 측면벽의 표면에 형성된 전극(34)을 가진다.
예를 들면, 본원에 참조로 인용되어 있는 EP-A-0 277 703호는 측면벽(16)의 대향 표면상에 형성되어 있는 전극(34)을 횡단하여 전기장을 적용하면 전단 모드에서 측면벽의 압전 물질이 대향되도록 하고, 이에 의해 잉크 방울이 채널에 병합되어 있는 노즐로부터 분사된다.
도 2(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 이는 채널의 종축을 취한 단면도로서, 이러한 노즐(24)은 각 채널(12)의 전방 단부에 위치될 수 있으며, 이는 균일한 깊이의 전방 부분을 구비하며, 이는 채널 깊이의 약 절반 및 연결 트랙을 형성하기 위하여 기초부와 벽들이 완전히 도금된 깊이보다 적은 깊이의 후방 부분(38)까지 도금된다. 채널내의 전극의 전방 부분에 상기한 작용 전기장을 적용하며 한편, 후방은 전극의 연결 트랙 부분이 연결, 즉 작용 전압 공급 수단(도시안함)에 와이어 본딩에 의해 접속되어 있다. 니켈, 니크롬(니켈과 크롬의 합금)과 알루미늄은 높은 전도성과 와이어 본딩의 적합성을 가지고 있기 때문에 전극 물질로서 특별히 적절하다고 증명되었다.
이러한 프린트헤드의 채널벽상에서의 전극의 연속적인 패시베이션은 프린트헤드가 작동되는 동안에 채널내에 포함된 잉크에 의한 공격으로부터 전극을 보호할 필요가 있다. 특히 알루미늄은 전극이 잉크와 집적 접촉한다면 발생할 수도 있는 전기 분해와 기포 형성 또는 부식을 방지하기 위한 패시베이션이 필요하다. 보호는 특히 잉크가 수성 또는 전기적으로 전도성이 될 때 필요하다.
패시베이션층의 구성은 전자 및/또는 이온 및/또는 잉크 장벽으로 작용하도록 선택되고 채널의 기초부를 가로질러 채널 측면벽의 아래로 다른 채널벽에 까지 연장되고 그 벽의 상부가 인접 채널까지 연장되도록 구성되는 것이 바람직하고, 이에 의해 잉크가 다른 방법으로 침투되게 하면서 에지를 가지지 않는 연속적인 보호층을 생성한다. 화학 증착 공정은 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 "깊은" 채널들, 즉 종횡비(높이/깊이)가 적어도 3:1 을 가진 채널들은 패시베이션하기에 특히 적절한데, 이는 본원에 참조로 인용된 WO95/07820호에 개시되어 있다.
프린트헤드의 후방 부분(38)내의 연결 트랙은 트랙을 구동 회로에 접속(일반적으로 와이어 본딩)할 수 있는 정도로 패시베이션을 가지지 말아야만 한다. 그러나, 포토리소그래픽 기술은 화학 증착에 의해 패시번트층을 증착하는 것이 상기와 같은 상황에서 곤란하다고 증명될때 통상적으로 사용된다: 상기 기술은 특히, 각 채널(전형적으로 60 내지 90 ㎛의 폭과 20 내지 25 ㎛의 깊이를 가지는)의 후방 부분의 하부 표면과 벽상에 매스킹 물질의 적용 및 제거하는 것은 복잡하고 곤란하다고 판명되었다. 이들 문제점은 본원에 참조로서 인용되어 있으며 본 출원인 소유인 계류중인 국제출원 제 PCT/GB97/01083호에 개시된 프린트헤드 구성을 제안한 바와 같이, 매스크는 후방 부분(38)뿐만 아니라 채널(전형적으로 60 내지 90 ㎛의 폭과 300 내지 400 ㎛의 깊이)의 전체 깊이의 전방 부분 섹션까지도 요구되는 경우에는 악화된다.
본 발명은 종래 기술의 단점을 가지지 않으면서 잉크젯 프린트헤드 채널의 패시베이션 코팅을 할 정확한 위치를 보장하는 깊은 채널 잉크젯 프린트헤드의 벽에 선택적으로 패시베이션하는 방법을 제공하는데 그 하나의 목적이 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 양태에 있어서, 패시번트 코팅의 화학 증착에 의해 채널을 가진 잉크젯 프린트헤드 부품의 채널벽들을 선택적으로 패시베이션 하기 위한 공정으로서, 상기 부품을 지지체 내에 기준 위치와 정합하여 장착하고, 상기 지지체는 상기 부품의 선택된 매스킹 영역에 매스킹하기 위한 수단을 가지며, 상기 채널벽들의 매스킹되지 않은 부분들 상에 패시번트 코팅을 증착하는 단계를 구비한 방법을 제공한다.
매스크가 그자체로서 부품에 위치되어 있다기 보다는 지지체상에 고정되어 있기 때문에, 부품내에 형성된 채널들의 채널벽의 어떤 섹션에 효과적인 방법으로 간단하게 패시베이션을 차단하는 것이 가능하다. 더욱이, 정확한 매스킹은 부품이 지지체에 대하여 그리고 매스크에 대하여 정확하게 위치되어 패시베이트되도록 허용하는 지지체상의 기준 위치에 의해 보장된다.
바람직하게도, 매스킹 수단은 지지체와 일체로 되어 있다. 본 발명자들은 본 발명에 따른 화학 증착은 매스크 표면을 가열한 결과로 나온다는 것을 발견하였으 며, 이러한 일체형 구조는 표면으로부터 지지체의 나머지 부분으로 열이 유동하는 것을 촉진하고, 이에 의해 매스크가 패시베이트될 부품과의 정렬을 왜곡하게 하는 경향을 감소시키게 된다.
바람직하게는, 채널을 가진 부품의 제 1 표면을 지지체와 접촉시켜 탄성적으로 지지한다. 이러한 특징은 부품의 두께에 심각한 변화를 가지는 경우에 처리될 부품이 실리콘과 같은 통상적인 물질로 달성될 수 있는 것보다 낮은 치수 오차를 가지는 납 지르코늄 티탄(PZT)과 같은 물질을 구비하는 경우에 특히 유용하다. 이러한 경우에 있어서, 부품의 양표면을 통상적으로 클램핑하는 것은 클램핑력을 변하게 하며 부품을 왜곡시키게 될 것이다. 지지체에 대하여 부품의 한 측면만을 접촉하는 것은 이러한 문제점을 회피한다.
부품의 채널을 가진 제 1 표면에 대향하는 부품의 표면은 유체에 의한 열전달을 받는 것이 바람직하다. 이러한 직접적인 열전달은 기초부판과 관련 열 싱크 부품과 패드를 개재시키지 않으면서 부품의 온도를 더욱 정밀하게 제어할 수 있게 한다.
부품과 유체 사이에 막을 개재시킬 수도 있다. 한편 이러한 막은 열전달에 있어서 약간의 저항을 나타낼 수도 있으며, 부품이 다공성 또는 다공화(즉, 크래킹에 의해)되는 경우에 챔버내에서 진공을 유지하게 된다. 더욱이, 막은 부품을 지지체내에 보유되도록 하기 위하여 지지체에 부착되는 것이 바람직하며, 지지체와 완전히 접촉되지 있지 않다면, 조립체를 더욱 용이하게 조작되게 하는 결과가 된다.
본 발명의 제 2 양태에 있어서, 부품 지지체를 내장하고 있는 진공 챔버내에 서 부품의 제 1 표면을 진공 처리하는 방법을 제공하는데, 여기에서 막은 유체를 가열/냉각하는 상기 제 1 표면과 대향하는 부품의 제 2 표면을 분리하며, 열전달은 부품과 막을 관통하는 유체 사이에서 일어나며, 부품의 제 1 표면이 지지체와 접촉되도록 지지체내에 부품을 위치시키는 단계와, 지지체내에 부품을 보유하도록 하기 위하여 지지체에 막을 부착하는 단계와, 부품의 제 1 표면이 지지체내에 위치되도록 진공 처리하는 단계를 구비한 방법을 제공한다.
처리될 부품의 측면과 접촉하며 막이 부품을 지지체내에 보유하도록 부착되어 있는 지지체의 배열은 부품의 비처리 측면이 유체에 의해 냉각(또는 고르게 가열)되는 것을 허용하며 한편 부품이 다공성이거나 다공성화(즉, 크래킹에 의해) 될때 유체가 진공 챔버(이는 처리에 필요한 진공을 해할 것이다)내로 새지 않게 하는 것을 보장한다. 더욱이, 막에 의해 부품을 지지체내에 보유시킴으로서, 조립체는 부품 단독 또는 지지체내에 헐렁하게 놓여 있는 것보다 더 용이하게 취급할 수 있게 된다.
상기 장치는 부품이 웨이퍼를 형성하는 경우에 특히 유리하다. 이러한 웨이퍼는 웨이퍼가 압전적으로 활성화되는 물질이고 납 지르코늄 티탄(PZT)일때 특히 취급이 곤란하다.
본 발명의 다른 양호한 실시예는 첨부된 명세서, 청구범위 및 도면에 나타나 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예증의 방법으로 설명한다.
도 1(a)는 기판의 선택된 위치에 남아 있는 매스킹 물질층을 도시한 도면이다.
도 1(b)는 코팅 공정후의 기판을 도시한 도면이다.
도 2(a)는 프린트헤드의 단면을 도시한 도면이다.
도 2(b)는 채널의 종축을 취한 단면도이다.
도 3(a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치의 단면도이다.
도 3(b)는 도 3(a)에 대응하는 평면도이다.
도 3(c)는 도 3(a)의 A의 상세도이다.
도 4(a)는 본 발명에 따라 제조된 프린트헤드의 채널을 따라 취한 단면도이다.
도 4(b)는 도 4(a)의 C-C선을 취한 프린트헤드의 채널벽의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 단면도이다.
도 3(a)를 보면, 두께 방향으로 대극된 PZT 웨이퍼(100)가 도시되어 있다. 웨이퍼의 상부 표면(180)은 매우 많은 수의 개별적인 프린트헤드가 이하에 기술될 단계에서 채널에 대하여 웨이퍼를 다이싱(dicing)하여 형성될 수 있을 정도로 WO95/18717호(본원에 참조로 인용되어 있는)에 따른 몇개의 평행 채널(210,220) 세트로 형성된다. 전극(도시안됨)들은 상기에 설명한 바와 같이 채널의 벽에 형성된다.
종래 기술에서 공지된 바와 같이, 웨이퍼(100)는 은이 혼합된 실리콘을 구비 한 도체성 패드(120)상에 장착되어 있으며, 두개 사이에 개재되어 있는 히트 싱크 화합물 박층(도시안됨)에 의해 열전도체 판(130)(즉, 탄소 또는 알루미늄과 같은 금속)에 차례로 장착되어 있다. 판(130)의 치수는 통상적인 진공 처리 설비(환형 클램핑 링과 밀봉"O" 링은 각각 140 및 150으로 도시)와 냉각 유체(일반적으로 챔버(165)내에 포함되어 있는 헬륨)와 160으로 도시된 바와 같이 판의 후방을 가로질러 클램프될 수 있는 크기이다.
매스크(170)는 웨이퍼의 상부 표면(180)과 접촉하고 매스크와 판 사이에서 정확한 정합을 보장하며 이에 의해 패시번트 코팅을 웨이퍼층에 정확하게 위치시키는 수단들에 의해 판(130)에 부착된다. 도시된 실시예에 있어서, 수단은 판(130)을 관통하고 매스크(170)내에서 구멍과 슬롯(도시안됨)에 위치하는 제 1 및 제 2 다우얼(175)을 구비한다. 구멍의 직경은 대응하는 다우얼(dowel)이 매스크와 판 사이에서 정확한 정합을 보장하도록 맞추어 지며, 한편 제 2 다우얼내의 슬롯은 패시베이션 공정중에 매스크의 열팽창을 위하여 위치한다.
웨이퍼의 하부 표면(190)을 유연하게 지지하는 실리콘 패드(120)는 웨이퍼 두께의 변화를 보상하며 고르지 않은 클램핑력에 의한 웨이퍼의 뒤틀림을 회피하게 한다.
매스크는 예를 들면, 탄소, 스텐레스 스틸 및 알루미늄을 포함하여 진공에 견디는 열전도체 물질로 만들 수 있다. 도 4(a)의 실시예내의 매스크는 웨이퍼를 덮는 약 2mm 두께의 알루미늄을 구비한다.
도 3(b)를 다시 보면, 도면 부호 250은 판(130)에 장착된 기준 형상부(250) (도시된 실시예에서는 금속 다우얼)를 나타내며 이에 의해 웨이퍼가 정렬된다. 상기한 WO95/18717호에 설명한 바와 같이, 이들 기준 형상부와 웨이퍼상의 대응 위치(도시안함)는 웨이퍼내에 채널들을 소잉(sawing)하는 전제조 단계에서 사용되며 웨이퍼내에 형성되는 채널을 연속 제조 단계에서 정확하게 위치되게 한다. 도 3 (b)에 도시된 두개의 기준 다우얼(250)은 웨이퍼에서 대응하는 두개의 위치를 기록하며, 이에 의해 부품을 두개의 상호 수직인 방향으로 지지체(그리고 매스크)에 관하여 정확하게 위치된다는 것을 알 수 있다.
도 3(b)에 있어서, 예를 들면, 두세트의 채널(210, 220)이 웨이퍼에 형성된다. 후속 제조 단계에 있어서, 이들 세트의 채널은 도 3(b)에 도시된 다른 종류의 4열의 프린트헤드를 형성하기 위하여 선(211, 221)을 따라 절단될 것이다. 각 열의 프린트헤드는 도금 전극에 전기를 연결할 수 있도록 패시베이션의 자유 후방 부분(42)을 가지며, 이는 웨이퍼를 이것의 에지(230)뿐만아니라 중간부(240)까지 정확하게 매스크될 필요가 있다.
매스크를 채널에 대하여 정확하게 위치시키는 것은, 한편으로 매스크(170)와 판(130) 사이에서 정합 수단(175)에 의해 촉진되고, 다른 한편으로 채널과 함께 형성된 웨이퍼(100)와 판(130)사이의 정합 수단(250)에 의해 촉진된다는 것을 알수 있다.
도 3(c)는 도 3(a)의 A로 표시한 채널과 매스크를 상세하게 도시한다: 이미 설명한 바와 같이, 깊은 채널 잉크젯 프린트헤드의 채널벽을 패시베이션하는 것은 WO95/07820호에 설명된 바와 같은 공정을 사용하여 수행되는 것이 바람직하며, 소 스로부터 웨이퍼의 표면에 대한 패시번트 분자의 진로는 직선적이지 않고 멀티 스캐터링된다.
이러한 결과로서, 매스크 에지는 203으로 도시된 바와 같이 분자가 직각이 아닌 각도로 기판에 대하여 접근하는 것을 방해하지 않도록 171로 도시된 바와 같이 각도(전형적으로 60°)가 형성되는 것이 바람직하다. 이는 또한 매스크 구멍 챔퍼(171)의 꼭지점(173)이 205로 도시된 바와 같이 매스크 아래에 만들어지는 패시번트(이는 대향 진로(204)에 있을 수도 있는)의 양을 최소화하기 위하여 웨이퍼의 표면과 접촉 또는 표면과 근접하게 위치시키면 바람직하다. 이러한 후자의 문제점은, 필요하다면, 패시번트층이 단부까지 형성되어 있는 경우에 채널내의 지점(202)이상으로 채널의 깊이와 동일한 양으로 연장되는 꼭지점(173)을 만들어서 부가적으로 보상할 수도 있다.
상기한 것의 부가 또는 대체물로서, 채널벽 부분은 PCT 출원 제 PCT/GB97/01083호에 따라서 전극을 적용하기 이전에 선택적으로 패시베이션할 수도 있다. 도 4(a)에 도시된바와 같이, 이러한 프린트헤드는 전극과 채널벽(16)의 압전 물질 사이에 개재된 채널 측면벽의 압전 물질보다 낮은 유전 상수를 가진 패시번트 물질의 층(40)에서 도 2(b)의 통상적인 구성과 다른 잉크 공급 윈도우(27)(그러므로 이는 채널의 "활성' 길이 부분이 아니다)에 대하여 한측면으로 개방된 전깊이의 채널의 한 부분(N)을 가진다. 도 4(b)에서 채널 벽 부분의 단면도에 명백하게 도시된 바와 같이, 두개의 패시번트 층(캐패시턴스 C2) 사이에서 개재되어 있는 압전 물질(캐패시턴스 C1)의 총 합성 캐패시턴스는 개략적으로 총 캐패시턴스가 1/C총계=1/C1+2/C1로 주어지기 때문에 벽 단독으로 압전 물질의 것보다 적게 될 것이다. 그 결과로서, 프린트헤드의 총 캐패시턴스는 감소된다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 이러한 기술은 연결 트랙의 영역(C) 및 런아웃 영역(R)에 적용될 수도 있다. 예비 패시베이션층(40)은 전극과 잉크 유입구에 관하여 채널내에 정확하게 위치되어야만 한다는 것을 알게 될것이다. 이는 본 발명에 따른 적절한 매스크를 사용함으로서 달성된다.
도 5는 동일한 도면 부호가 매겨진 도 3(a) 내지 도 3(c)를 참조하여 이미 설명한 특징을 가지는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 도면이다. 그 상부 표면(180)내의 채널(210, 220) 세트와 함께 형성된 웨이퍼(100)는 적어도 몇몇 매스킹 에지(230)에서 구조체(300)와 접촉하는 상부 표면(180)을 가진 일체화된 매스크/지지 구조체내의 포켓(310)내에 놓인다. 가스가 침투할 수 없는 막(320, 이하 '가스 불침투성 막' 이라 한다)은 웨이퍼(100)와 구조체(300)의 후방부까지 연장되어 있고, 이에 의해 웨이퍼를 포켓(310)내에 보유할 수 있고, 통상적인 진공 처리 설비(환형 클램핑 링(140)을 구비하는)의 "O" 링(150)과 함께 밀봉하는 구조체의 에지까지 연장되고, 이에 의해 지지체 전체가 냉각 가스로부터 격리된다.
도 4 a 및 b에 도시된 장치에서 히트 싱크 복합물, 실리콘 패드 및 알루미늄판으로 가능한 것보다 웨이퍼(100)와 냉각 가스(160) 사이에서 막(320)을 통하여 커다란 열전달이 가능하도록 통상적인 방법으로 클랭핑된 지지체 아래의 챔버(165)내에서 냉각(또는 가열) 가스(160)를 순환시키는 것이 가능하다.
본 발명은 상기한 WO95/07820호에 따른 무기물 패시베이션층을 가진 압전 물 질내에 형성된 채널벽을 코팅하는데 특히 적절하다. 이 방법은 채널을 가진 웨이퍼를 물질의 30%이상이 감극이 발생되도록 200℃이하의 벌크 온도로 유지하고, 채널벽이 균질화된 증기의 코팅 물질이 패시베시션되도록 노출시키는 것을 포함하며, 상기 증기는 소스로부터 채널을 가진 부품의 표면으로 이송하는 동안에 멀티 스캐터링을 받는다.
본 발명의 장치는 매우 낮은 온도(전형적으로 140℃이기 보다는 40℃)에서 웨이퍼의 표면에 증착이 이루어 짐을 허용하며 이는 다시 높은 온도에서 감극되는 특히 PZT와 같은 매우 활성화된 종류의 압전 물질의 사용을 허용한다. 교번적으로는, 상기 장치는 현재 온도 레벨을 고온 패시베이션 기술에서 유지, 즉 높은 마이크로파력 또는 웨이퍼 RF 바이어싱을 이용할 수 있게 한다.
더욱이, 이러한 장치는 매스크에 의해 증착되지 않도록 셰이드된 부분과 증착되도록 완전히 노출된 부분 사이에서 웨이퍼에서의 온도 변화를 감소시키는데 도움이 되고: 이러한 냉각없이, 60℃ 정도의 온도차는 웨이퍼를 크래킹하도록 유도하는 차동 팽창의 결과로서 30초 정도 웨이퍼의 인접한 부분들 사이에서 형성될 수 있다.
막(230)은 웨이퍼 크래킹 또는 웨이퍼 물질에 가스가 침투될때 냉각 가스가 처리 챔버내로 새는 것을 방지하는 것을 보장한다. 바람직하게는, 막이 일체화된 구조체(300)의 후방에 착탈가능하게 부착되어 있고, 이에 의해 일체화된 구조체가 진공 처리 장치에서 제거될지라도 웨이퍼가 일체화된 구조체에 보유할 수 있게 된다. 이는 특히 취약한 웨이퍼의 취급을 용이하게 하고, 본 장치는 단지 패시베이션 또는 화학 증착 장치 뿐만아니라 모든 진공 처리 장치에 적용가능하다. 막은 탄성 중합체-예를 들면 pvc, 폴리에스터, 폴리아마이드로 제조되고 충분한 강도와 우수한 열전달 특성을 가지는 것이 증명된 50 내지 100㎛의 두께를 가진다.
막(320)의 대체물로서, 폴리아마이드와 같은 내진공성이며 가스 불침투성 물질로 제조된 자기 접착 테이프가 웨이퍼(100)의 외주와 포켓(310)의 에지(도 5에서 점선(400)으로 도시) 사이의 갭을 밀봉하도록 사용할 수 있다. 이러한 장치는 막보다 낮은 내열전달성을 나타내며 열점으로 올라가도록 주어진 냉각 가스 유동으로부터 웨이퍼의 낮은 표면을 격리하도록 작용하는 공기 포켓을 덜 가두게 할 것이다. 테이프는 특히 크래킹에 예민한 부분에서 웨이퍼의 낮은 표면을 위치하게 한다.
제 1 실시예에서와 같이, 한측면만의 웨이퍼(100)의 접합부는 고르지 않은 클램핑력이 고르지 않은 웨이퍼 두께에 관여하기 때문에 뒤틀림을 회피한다. 도 5의 매스크(170)의 중앙 부분(240)은 냉각 유체(160)에 의해 낮은 표면(190)상에 작용하는 압력에 대항하여 웨이퍼(100)의 중심에서의 지지도를 제공한다.
도 5에 따른 매스크와 지지체가 일체화된 구조체는 매스크 표면으로부터 지지체의 기초부까지 그리고 냉각 가스까지의 열전달을 더욱 용이하게 한다. 상기 실시예에서와 같이, 기준점은 예를 들면, 포켓(310)의 에지에 장착되어 있는 다우얼과 같이 구조체에 구비되어 있으며 이에 대하여 웨이퍼를 위치시킬 수 있고, 이에 의해 웨이퍼와 놓여진 매스크를 정확하게 정렬할 수 있다.
본 발명은 예증의 방법으로만 도시하고 설명하였지만 여러가지 수정은 본 발명의 영역을 벗어나지 않고 할 수도 있음을 알아야 한다.
채널 전극의 높이는 예를 들면, 최소 동작 전압보다 최소 전력 소비(캐패시턴스와 동작 전압의 자승의 곱에 대략적으로 비례)를 최적화 할 수 있다. 이는 전극이 상기한 EP-A-0 364 136호에서와 같이 절반 아래로 내려온 것보다 채널벽의 하방으로 3분의 1 만 연장하는 결과가 될 것이다.
상부 개방 채널을 폐쇄하는 상부 시트는 형성된 채널과 열적 조화를 이루도록 전형적으로 그 시트와 유사한 압전 물질로 제조된다. 비록 EP-A-0 364 136호에는 전기장의 분산에 의해 왜곡을 방지하기 위하여 시트가 분극화되는 것이 제안되어 있으나, 분극화된 물질의 사용은 실제로 프린트헤드의 성능에 심각한 영향이 없다는 것이 발견되었으며 단일 형태(대극된)의 압전 물질의 재고를 감소시키는 잇점이 있다.
상부 시트를 조립한 후에, 개별적인 채널들은 벽의 한측면상에 위치된 두개의 전극들 사이의 캐패시턴스를 측정하여 시험 할 수도 있다. 또는, 벽들의 공명 작용은 EP-A-0 376 606호에 따라 측정할 수 있다. 두 기술들은 벽을 둘러싸고 있는 두개의 전극의 연결 트랙과 접촉하는 탐침을 가진 장치에 의해 자동적으로 수행할 수도 있으며, 측정을 달성하고 다음 채널을 따라 순차적으로 실시한다.
채널 노즐이 형성되어 있는 노즐판은 WO95/11131호에 따른 프린트헤드에 부착될 수도 있으며, 노즐판을 제거하기 위하여 열 용융 접착제를 사용하는 것은 연속적인 노즐 형성 공정에 성공적이지 않다. 적절한 접착제는 사용될 잉크의 형식에 따라 달라질 것이며, 이는 파라곤사의 HM240/12, HM260/12 및 HM 31/12; 보덴사의 HM617; 3M 3748Q 및 3764Q; 프로닥사의 873,984 및 보스틱사의 HM 5649를 포함한 다.
노즐판은 채널 어레이의 최단부에서 채널 어레이의 중심에서 40 내지 50 ㎛의 두께로부터 1 내지 20 ㎛까지의 두께가 변하도록 부착하기 전에 성형 즉, 절제에 의해 성형할 수도 있다. 이는 채널 어레이의 극단부들에서 두꺼운 접착층을 형성하게 하며, 노즐판을 전단 및 표피 응력, 특히 채널 어레이 방향으로 더욱 잘견디게 한다.
노즐의 형성은 WO93/15911호에 설명된 기술을 사용하여 노즐판을 연속 접착하여 수행된다. WO96/08375호에 따라서, 보호 테이프는 다탁사의 P7085, 스위프트사의 K9250 및 DPAC 4427과 같은 감압 테이프를 사용하여 노즐판을 난-웨팅(non-wetting) 코팅에 적용할 수도 있다.
본 명세서(청구범위 포함) 및/또는 도면에 도시된 각각의 특징은 다른 설명및/또는 도시된 특징과 독립적으로 본 발명에 병합될 수도 있다.

Claims (28)

  1. 패시번트 코팅의 화학 증착에 의해 채널을 가진 잉크젯 프린트헤드 부품의 채널벽들을 선택적으로 패시베이션 하기 위한 공정으로서,
    상기 부품을 지지체 내에 기준 위치와 정합하여 장착하고, 상기 지지체는 상기 부품의 선택된 매스킹 영역에 매스킹하기 위한 수단을 가지며, 상기 채널벽들의 매스킹되지 않은 부분들 상에 패시번트 코팅을 증착하는 것을 포함하는 공정.
  2. 제 1 항에 있어서, 매스킹 수단이 지지체상의 고정 위치에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  3. 제 2 항에 있어서, 매스킹 수단은 지지체와 일체형인것을 특징으로 하는 공정.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부품은 지지체 상의 상기 기준 위치와 정합을 위한 적어도 하나의 기준 표면을 가지며, 상기 부품의 채널들은 적어도 하나의 기준 위치와 정합하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 부품은 상기 부품을 두개의 상호 직각 방향내에서 지지체와 정합을 허용하기 위한 두개의 기준 표면을 가진 것을 특징으로 하는 공정.
  6. 제 1 항에 있어서, 채널을 가진 부품의 제 1 표면은 지지체와 접촉하여 지지되는 것을 특징으로 하는 공정.
  7. 제 6 항에 있어서, 채널을 가진 제 1 표면은 지지체와 탄성 접촉되어 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 채널을 가진 부품의 제 1 채널은 상기 매스킹 수단의 매스킹 에지와 접촉되어 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  9. 제 6 항에 있어서, 채널을 가진 부품의 제 1 표면과 대향하고 있는 부품의 표면은 유체의 열전달을 받는 것을 특징으로 하는 공정.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 유체는 부품과 직접 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  11. 제 9 항에 있어서, 막은 부품과 유체 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  12. 제 11 항에 있어서, 막은 부품을 유체로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 공정.
  13. 제 11 항 또는 제 12항에 있어서, 막은 지지체에 부착되는 것을 특징으로 하는 공정.
  14. 제 13 항에 있어서, 막은 지지체를 유체로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 공정.
  15. 제 13항에 있어서, 막은 부품을 지지체와 접촉하도록 작용하는 것을 특징으로 하는 공정.
  16. 제 6 항에 있어서, 상기 매스킹 수단은 채널을 가진 부품의 제 1 표면으로부터 이격 대향된 매스킹 수단의 측면에 챔퍼되어 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  17. 제 6 항에 있어서, 상기 매스킹 수단의 매스킹 에지는 채널을 가진 부품의 제 1 표면과 실제적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 공정.
  18. 제 1 항에 있어서, 매스킹 수단은 다수개의 구멍을 가진 것을 특징으로 하는 공정.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 지지체는 패시번트 코팅제로 증착하기 전에 진공 챔버내에 위치되는 것을 특징으로 하는 공정.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 지지체는 상기 진공 챔버에 클램프되어 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  21. 제 20 항에 있어서, 부품은 웨이퍼의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 공정.
  22. 제 21 항에 있어서, 다수의 부품은 웨이퍼내에 포함되어 있으며, 그 각 표면은 동시에 진공 처리되는 것을 특징으로 하는 공정.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 채널을 가진 잉크젯 프린트헤드 부품의 채널들은 60 내지 90 ㎛ 범위의 폭을 가진 것을 특징으로 하는 공정.
  24. 제 23 항에 있어서, 채널들은 20 ㎛이상의 깊이를 가진 것을 특징으로 하는 공정.
  25. 제 24 항에 있어서, 채널들은 300 ㎛이상의 깊이를 가진 것을 특징으로 하는 공정.
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