KR100668294B1 - 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드 및 그제조방법 - Google Patents

반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드 및 그 제조 방법이 개시된다. 개시된 잉크 젯 프린트 헤드는, 잉크를 공급하는 매니폴드와, 반구형의 잉크 챔버와, 잉크를 매니폴드로부터 잉크 챔버로 공급하는 잉크 채널이 일체로 형성된 기판; 기판 상에 순차 적층된 제1 절연막, 열전도층 및 제2 절연막을 포함하는 다층 구조로 형성되며, 잉크의 토출이 이루어지는 노즐이 형성된 노즐판; 노즐의 가장자리에서 잉크 챔버의 안쪽으로 뻗어나간 다층 구조의 노즐 가이드; 노즐판 상에 환상으로 형성된 히터; 및 노즐판 상에 마련되며, 히터에 전류를 인가하는 전극;을 구비한다. 여기에서, 노즐 가이드는 노즐판의 열전도층과 제1 절연막이 연장되어 이루어지며, 열전도층을 제1 절연막이 둘러싸고 있는 형태의 다층 구조로 이루어진다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 프린트 헤드의 제반 요건들을 만족할 수 있게 되며, 특히 노즐 가이드의 강도가 높아 쉽게 변형되지 않고, 열전도층을 통해 열의 방출이 빠르게 이루어져 프린트 헤드의 구동 주파수가 높아지게 된다.

Description

반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드 및 그 제조 방법{Ink-jet print head having semispherical ink chamber and manufacturing method thereof}
도 1a 및 도 1b는 종래의 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린팅 헤드의 일례를 나타내 보인 잉크 토출부의 절개 사시도 및 잉크 액적 토출 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 잉크 토출부를 확대하여 나타낸 평면도이고, 도 4a 내지 4c는 각각 도 3의 A-A, B-B, C-C 선을 따른 잉크 토출부의 수직 구조를 도시한 단면도들이다.
도 5는 도 3에 도시된 잉크 토출부의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 잉크 토출부를 확대하여 나타낸 평면도이고, 도 8은 도 7의 D-D선을 따른 잉크 토출부의 수직 구조를 도시한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 3에 도시된 잉크 토출부에서 잉크가 토출되는 메카니즘을 설명하기 위한 도 3의 C-C 선을 따른 단면도들이다.
도 10 내지 도 18은 도 3에 도시된 구조의 잉크 토출부를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 19 및 도 20은 도 7에 도시된 구조의 잉크 토출부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100,200...잉크 토출부 110,210...기판
112,212...매니폴드 114,214...잉크 챔버
116,216...잉크 채널 120,220...노즐판
122,222...노즐 124...잉크 채널 형성용 홈
126,226...제1 절연막 127,227...열전도층
128,228...제2 절연막 130,230...노즐 가이드
140,240...히터 160,260...전극
본 발명은 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드와 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 잉크 젯 프린트 헤드는, 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 기록용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상으로 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크 젯 프린터의 잉크 토출 방식으로는 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 이 힘으로 잉크를 토출시키는 전기-열 변환 방식(electro-thermal transducer, 버블 젯 방식)과, 압전체를 이용하여 압전체의 변형으로 인해 생기는 잉크의 체적 변화에 의해 잉크를 토출시키는 전기-기계 변환 방식(electro-mechanical transducer)이 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드 중 일례로서, 미국특허 US 4882595호에 개시된 잉크 토출부 구조를 나타내 보인 절개 사시도 및 그 잉크 액적 토출 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 종래의 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드는, 기판(10)과, 그 기판(10) 위에 설치되어 잉크(19)가 채워지는 잉크 챔버(13)를 형성하는 격벽부재(12)와, 잉크 챔버(13) 내에 설치되는 히터(14)와, 잉크 액적(19')이 토출되는 노즐(16)이 형성된 노즐판(11)을 포함하고 있다. 상기 잉크 챔버(13) 내에는 잉크 채널(15)을 통해 잉크(19)가 채워지며, 잉크 챔버(13)와 연통된 노즐(16) 내에도 모세관 현상에 의해 잉크(19)가 채워진다. 이와 같은 구성에 있어서, 히터(14)에 전류가 공급되면 히터(14)가 발열되면서 챔버(13) 내에 채워진 잉크(19) 안에 버블(18)이 형성된다. 그 후, 이 버블(18)은 계속적으로 팽창하게 되고, 이에 따라 챔버(13) 내에 채워진 잉크(19)에 압력이 가해져 노즐(16)을 통해 외부로 잉크 액적(19')를 밀어내게 된다. 그 다음에, 잉크 채널(15)을 통해 잉크(19)가 흡입되면서 챔버(13)에 다시 잉크(19)가 채워진다.
그런데, 이와 같은 버블 젯 방식의 잉크 토출부를 가지는 잉크 젯 프린트 헤드는 다음과 같은 요건들을 만족하여야 한다. 첫째, 가능한 한 그 제조가 간단하고 제조비용이 저렴하며, 대량 생산이 가능하여야 한다. 둘째, 선명한 화질을 얻기 위해서는, 토출되는 주 액적(main droplet)에 뒤따르는 주 액적보다 작은 미세한 부 액적(satellite droplet)의 생성이 가능한 한 억제되어야 한다. 셋째, 하나의 노즐에서 잉크를 토출하거나 잉크의 토출후 잉크 챔버로 잉크가 다시 채워질 때, 잉크를 토출하지 않는 인접한 다른 노즐과의 간섭(cross talk)이 가능한 한 억제되어야 한다. 이를 위해서는 잉크 토출시 노즐 반대방향으로 잉크가 역류하는 현상(back flow)을 억제하여야 한다. 넷째, 고속 프린트를 위해서는, 가능한 한 잉크 토출후 리필되는 주기가 짧아야 한다. 즉, 구동 주파수가 높아야 한다.
그런데, 이러한 요건들은 서로 상충하는 경우가 많고, 또한 잉크 젯 프린트 헤드의 성능은 결국 잉크 챔버, 잉크 유로 및 히터의 구조, 그에 따른 버블의 생성 및 팽창 형태, 또는 각 요소의 상대적인 크기와 밀접한 관련이 있다.
이에 따라, 상술한 미국특허 US 4882595호 이외에도 US 4339762호, US 5760804호, US 4847630호, US 5850241호, 유럽특허 EP 317171호, Fan-Gang Tseng, Chang-Jin Kim, and Chih-Ming Ho, "A Novel Microinjector with Virtual Chamber Neck", IEEE MEMS '98, pp.57-62 등 다양한 구조의 잉크 젯 프린트 헤드가 제안되었다. 그러나, 이들 특허나 문헌에 제시된 구조의 잉크 젯 프린트 헤드는 전술한 요건들 중 일부는 만족할지라도 전체적으로 만족할 만한 수준은 아니다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 전술한 요건들을 만족시킬 수 있도록 잉크 챔버의 형상이 반구형으로 되어 있으며 히터에서 발생된 열을 효과적으로 냉각시킬수 있는 구조로 된 잉크 젯 프린트 헤드와 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 잉크를 공급하는 매니폴드와, 실질적으로 반구형의 형상을 가지며 토출될 잉크가 채워지는 잉크 챔버와, 잉크를 상기 매니폴드로부터 상기 잉크 챔버로 공급하는 잉크 채널이 일체로 형성된 기판; 상기 기판 상에 순차 적층된 제1 절연막, 열전도 물질로 이루어진 열전도층 및 제2 절연막을 포함하는 다층 구조로 형성되며, 상기 잉크 챔버의 중심부에 대응되는 위치에 잉크의 토출이 이루어지는 노즐이 형성된 노즐판; 상기 노즐의 가장자리에서 상기 잉크 챔버의 안쪽으로 뻗어나간 다층 구조의 노즐 가이드; 상기 노즐판 상에 마련되며, 상기 노즐을 둘러싸는 환상으로 형성된 히터; 및 상기 노즐판 상에 마련되며, 상기 히터와 전기적으로 연결되어 상기 히터에 전류를 인가하는 전극;을 구비하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드를 제공한다.
여기에서, 상기 노즐 가이드는 상기 노즐판의 상기 열전도층과 상기 제1 절연막이 연장되어 이루어지며, 상기 열전도층을 상기 제1 절연막이 둘러싸고 있는 형태의 다층 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1 절연막과 상기 제2 절연막은 산화막으로 이루어지고, 상기 열전도층은 폴리 실리콘으로 이루어진 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 프린트 헤드의 제반 요건들을 만족할 수 있게 되며, 특히 노즐 가이드의 강도가 높아 쉽게 변형되지 않고, 열전도층을 통해 열의 방출이 빠르게 이루어져 프린트 헤드의 구동 주파수가 높아지게 된다.
그리고, 본 발명은 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 제조 방법을 제공한다. 이와 같은 본 발명의 제조 방법은, 기판의 표면에 노즐 가이드 형성용 환상 홈을 형성하는 단계; 기판의 표면에 열전도층을 포함하는 다층 구조의 노즐판과 노즐 가이드를 형성하는 단계; 상기 노즐판 상에 환상의 히터를 형성하는 단계; 상기 기판을 식각하여 잉크를 공급하는 매니폴드를 형성하는 단계; 상기 노즐판 상에 상기 히터와 전기적으로 연결되는 전극을 형성하는 단계; 상기 히터의 안쪽으로 상기 노즐판을 식각하여 상기 노즐 가이드의 내경과 실질적으로 동일한 직경을 가진 노즐을 형성하는 단계; 상기 노즐에 의해 노출된 상기 기판을 식각하여, 실질적으로 반구형의 형상을 가지는 잉크 챔버를 형성하는 단계; 및 상기 기판을 식각하여 잉크를 상기 매니폴드로부터 상기 잉크 챔버로 공급하는 잉크 채널을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 노즐판과 노즐 가이드를 형성하는 단계는, 상기 기판의 표면과 상기 환상 홈의 내측면에 제1 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제1 절연막 상에 폴리 실리콘을 증착하여 상기 열전도층을 형성함과 동시에 상기 환상 홈의 내부를 상기 폴리 실리콘으로 채워 상기 노즐 가이드를 형성하는 단계와, 상기 열전도층 상에 제2 절연막을 형성하는 단계로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제조 방법에 따르면, 잉크 챔버와 잉크 채널 및 잉크 공급 매니폴드가 기판 내에 일체로 형성되며, 노즐판과 히터 뿐만 아니라 노즐 가이드도 기판 상에 일체로 형성되므로, 그 제조방법이 간단하며, 프린트 헤드를 칩 단위로 대량생산할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 또한, 한 층이 기판이나 다른 층의 위에 존재한다고 설명될 때, 그 층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 그 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제 3의 층이 존재할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크 젯 프린트 헤드의 개략적인 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 프린트 헤드는 점선으로 표시된 잉크 공급 매니폴드(112)를 중심으로 좌우에 지그재그로 배치된 잉크 토출부(100)들이 2열로 배치되고, 각 잉크 토출부(100)와 전기적으로 연결되고 와이어가 본딩될 본딩 패드(102)들이 배치되어 있다. 또한, 매니폴드(112)는 잉크를 담고 있는 잉크 컨테이너(미도시)와 연결된다. 한편, 도면에서 잉크 토출부(100)들은 2열로 배치되어 있지만, 1열로 배치될 수도 있고, 해상도를 더욱 높이기 위해 3열 이상으로 배치될 수도 있다. 또한, 매니폴드(112)는 잉크 토출부(100)의 각 열마다 하나씩 형성될 수도 있다. 또한, 도면에는 한 가지 색상의 잉크만을 사용하는 프린트 헤드가 도시되어 있지만, 컬러 인쇄를 위해 각 색상별로 3 또는 4군의 잉크 토출부군이 배치될 수도 있다.
도 3은 도 2에 도시된 잉크 토출부를 확대하여 나타낸 평면도이고, 도 4a 내지 4c는 각각 도 3의 A-A, B-B, C-C 선을 따른 잉크 토출부의 수직 구조를 도시한 단면도들이다.
도 3과 도 4a 내지 도 4c를 함께 참조하면, 잉크 토출부(100)의 기판(110)에는 그 표면쪽에 대략 반구형으로 형성되어 잉크가 채워지는 잉크 챔버(114)와, 잉크 챔버(114)보다 얕은 깊이로 형성되어 잉크 챔버(114)로 잉크를 공급하는 잉크 채널(116)이 마련되며, 그 배면쪽에는 잉크 채널(116)과 만나 잉크 채널(116)로 잉크를 공급하는 매니폴드(112)가 형성되어 있다. 또한, 잉크 챔버(114)와 잉크 채널(116)이 만나는 지점에는 버블이 팽창할 때 잉크 채널(116) 쪽으로 밀리는 것을 방지하는 버블 걸림턱(118)이 형성되어 있다.
기판(110)의 표면에는 소정의 물질막들이 적층된 형태로 이루어진 노즐판(120)이 형성되어, 잉크 챔버(114)의 상부 벽을 이룬다. 노즐판(120)은 제1 절연막(126)과, 열전도층(127)과, 제2 절연막(128)이 순차 적층된 형태로 이루어진다. 상기 제1 절연막(126)은, 기판(110)이 실리콘으로 이루어진 경우, 실리콘 기판(110)의 표면을 산화시켜 형성된 실리콘 산화막으로 이루어질 수 있고, 또는 기판(110) 상에 증착된 TEOS(Tetraethyleorthosilane) 산화막 등으로 이루어질 수 도 있다. 제1 절연막(126)은 층간의 절연이 이루어질 수 있는 한도에서 가능한 한 얇게, 예컨대 대략 500Å ~ 2,000Å, 바람직하게는 실질적으로 1,000Å 정도의 두께로 형성된다. 상기 열전도층(127)은 산화막에 비해 열전도성이 높은 물질, 예컨대 폴리 실리콘막으로 이루어질 수 있다. 열전도층(127)은 후술하는 히터(140)에서 발생된 열을 효과적으로 방출시키는 기능을 하는 것으로, 뒤에서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 열전도층(127)은 제1 절연막(126)의 두께보다 두껍게, 예컨대 대략 1㎛ ~ 2㎛정도의 두께로 형성된다. 상기 제 2 절연막(128)은 열전도층(127) 위에 증착된 TEOS 산화막으로 등으로 이루어질 수 있다. 제2 절연막(128)도 대략 500Å ~ 2,000Å, 바람직하게는 실질적으로 1,000Å 정도1,000Å 정도의 두께로 형성된다.
그리고, 노즐판(120)의 잉크 챔버(114)의 중심부에 대응되는 위치에는 잉크가 토출되는 노즐(122)이 형성되고, 잉크 채널(116)에 대응되는 위치에는 잉크 채널 형성용 홈(124)이 형성된다.
노즐(122)의 가장자리에는 이로부터 잉크 챔버(114) 안쪽으로 뻗어나간 노즐 가이드(130)가 형성된다. 노즐 가이드(130)는 노즐판(120)의 열전도층(127)과 제1 절연막(126)이 잉크 챔버(114) 안쪽으로 연장됨으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 노즐 가이드(130)는 열전도층(127)의 잉크 챔버(114) 안쪽으로 연장된 부분과, 이 부분의 양측면에 형성된 제1 절연막(126)의 3층 구조를 가지게 된다. 노즐 가이드(130)는 상기와 같은 다층 구조로 인해, 잉크 챔버(114) 내의 고열 및 버블의 팽창과 잉크 액적의 토출 등으로 인한 압력 변화에 의해서도 변형되지 않을 정 도의 강도를 가지게 된다. 이와 같은 노즐 가이드(130)는 잉크 액적의 토출 방향을 가이드하여 정확히 기판(110)에 수직한 방향으로 토출되도록 하는 기능과 잉크 챔버(114) 내의 열이 효과적으로 방출되도록 하는 기능을 하는 것으로, 뒤에서 상세하게 설명하기로 한다.
노즐판(120) 위에는, 즉 제2 절연막(128) 위에는 노즐(122)을 둘러싸는 환형의 버블 생성용 히터(140)가 형성된다. 이 히터(140)는 불순물이 도핑된 폴리 실리콘과 같은 저항 발열체로 이루어진다. 그리고, 히터(140)에는 펄스상 전류를 인가하기 위하여 통상 금속으로 이루어진 전극(160)이 연결된다. 또한, 전극(160)은 본딩 패드(도 2의 102)와 연결된다.
한편, 도 5는 잉크 토출부의 변형예를 도시한 평면도로서, 도 5에 도시된 잉크 토출부(100')의 히터(140')는 대략 오메가형상을 가지며, 전극(160)은 히터(140')의 양단부에 각각 접속된다. 즉, 도 3에 도시된 히터는 전극 사이에서 병렬로 접속됨에 반해, 도 5에 도시된 히터(140')는 전극(160) 사이에서 직렬로 접속된다. 그리고, 잉크 토출부(100')의 다른 구성요소, 즉 잉크 챔버(114), 잉크 채널(116), 노즐판(120), 노즐(122) 및 노즐 가이드(130) 등의 형상과 배치는 도 3에 도시된 잉크 토출부에서와 동일하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 젯 프린트 헤드의 개략적인 평면도이다. 본 실시예는 전술한 실시예와 많은 부분이 동일하므로, 그 차이점을 중심으로 간략하게 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 프린트 헤드는 점선으로 표시된 잉크 공 급 매니폴드(212) 상에 지그재그로 배치된 잉크 토출부(200)들이 2열로 배치되고, 각 잉크 토출부(200)와 전기적으로 연결되고 와이어가 본딩될 본딩 패드(202)들이 배치되어 있다.
도 7은 도 6에 도시된 잉크 토출부를 확대하여 나타낸 평면도이고, 도 8은 도 7의 D-D선을 따른 잉크 토출부의 수직 구조를 도시한 단면도이다.
도 7과 도 8을 함께 참조하면, 본 실시예의 프린트 헤드의 잉크 토출부(200)는 잉크 채널(216) 및 매니폴드(212)의 형상과 위치를 제외하고는 기본적으로 전술한 일 실시예와 거의 유사한 구조이다. 도시된 바와 같이, 잉크 토출부(200)의 기판(210)에는 그 표면쪽에 잉크가 채워지는 대략 반구형으로 된 잉크 챔버(214)가 형성되는데, 잉크 챔버(214)로 잉크를 공급하는 매니폴드(212)는 잉크 챔버(214)의 아래쪽에 위치하도록 기판(210)의 배면쪽에 형성되며, 잉크 챔버(214)와 매니폴드(212)를 연결하는 잉크 채널(216)은 잉크 챔버(214)의 바닥 중앙에 형성된다. 이 경우, 잉크 채널(216)의 직경은 잉크 토출시 잉크가 잉크 채널(216) 쪽으로 밀리는 역류 현상과 잉크 토출 후 잉크 리필시 그 속도에 영향을 미치므로, 잉크 채널(216)의 형성시 그 직경은 미세하게 제어될 필요가 있다.
그리고, 본 실시예의 잉크 토출부(200)의 다른 구성 요소들, 즉 다층의 물질막(226, 227, 228)으로 이루어진 노즐판(220), 노즐(222), 노즐 가이드(230), 히터(240) 및 전극(260) 등은 전술한 일 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략한다. 한편, 본 실시예의 히터(240)는 환형으로 되어 있으나, 도 5에 도시된 바와 같은 오메가 형상을 가질 수도 있다.
이하에서는 도 9a와 도 9b를 참조하며 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 잉크 젯 프린트 헤드의 잉크 액적 토출 메카니즘을 설명하기로 한다. 여기에서, 잉크 액적 토출 메카니즘과 이에 따른 효과는 전술한 두 가지 실시예에서 거의 동일하므로 먼저 기술된 일 실시예를 기준으로 설명한다.
먼저 도 9a를 참조하면, 모세관 현상에 의해 매니폴드(112)와 잉크 채널(116)을 통해 잉크 챔버(114) 내부로 잉크(190)가 공급된다. 잉크 챔버(114) 내부에 잉크(190)가 채워진 상태에서, 전극(도 3의 160)을 통해 히터(140)에 펄스상 전류를 인가하면 히터(140)에서 발생된 열이 아래의 노즐판(120)을 통해 잉크(190)로 전달되고, 이에 따라 잉크(190)가 비등하여 버블(192)이 생성된다. 이 버블(192)의 형상은 히터(140)의 형상에 따라 도 9a의 오른쪽에 도시된 바와 같이 대략 도우넛 형상이 된다. 이때, 노즐판(120)을 통한 열의 전도는 열전도율이 보다 높은 열전도층(127)에 의해 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 열전도율이 보다 낮은 두 층의 절연막(126, 128)은 매우 얇은 두께로 되어 있으므로 열의 전도를 거의 방해하지 않는다.
도우넛 형상의 버블(192)이 시간이 지남에 따라 팽창하면, 도 9b에 도시된 바와 같이 노즐(122) 아래에서 합쳐져 중앙부가 오목한 대략 원반형의 버블(192')로 팽창한다. 동시에, 팽창된 버블(192')에 의해 잉크 챔버(114)로부터 노즐(122)을 통해 잉크 액적(190')이 노즐 가이드(130)에 의해 토출방향이 가이드되면서 토출된다. 원반형 버블(192')은 노즐 가이드(130)의 아래쪽으로 연장된 길이를 조절함으로써 쉽게 형성되도록 할 수 있다.
인가했던 전류를 차단하면 냉각이 되면서 버블(192')은 수축되거나, 아니면 그 전에 터뜨려지고, 잉크 챔버(114) 내에는 잉크 채널(116)을 통해 다시 잉크(190)가 채워진다.
상술한 바와 같은 프린트 헤드의 잉크 토출 메카니즘에 따르면, 도우넛 모양의 버블(192)이 중앙에서 합쳐져 원반형의 버블(192')을 형성함으로써 토출되는 잉크 액적(190')의 꼬리를 잘라주게 되어 전술한 부 액적(satellite droplet)이 생기지 않는다.
또한, 히터(140)가 환형 또는 오메가형상으로 그 면적이 넓어 가열과 냉각이 빠르고 그에 따라 버블(192, 192')의 생성에서 소멸에 이르는 소요시간이 짧아져서 빠른 응답과 높은 구동 주파수를 가질 수 있다. 더욱이, 잉크 챔버(114)의 형상이 반구형으로 되어 있어 종래의 직육면체 또는 피라밋 모양의 잉크 챔버에 비해 버블(192, 192')의 팽창 경로가 안정적이고, 버블의 생성 및 팽창이 빨라 빠른 시간 내에 잉크의 토출이 이루어진다.
그리고, 버블(192, 192')의 팽창이 반구형의 잉크 챔버(114) 내부로 한정되면서 잉크(190)의 역류가 억제되므로 인접한 다른 잉크 토출부와의 간섭(cross talk)이 억제된다. 더욱이, 잉크 채널(116)이 잉크 챔버(114)보다 깊이가 얕을 뿐만 아니라 잉크 챔버(114)와 잉크 채널(116)이 만나는 지점에는 버블 걸림턱(118)이 형성되어 있어서, 잉크(190) 및 버블(192') 자체가 잉크 채널(116) 쪽으로 밀리는 역류 현상을 방지하는데 효과적이다. 한편, 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예에서는, 잉크 채널(216)의 직경이 노즐(222)의 직경보다 작은 경우는, 잉크의 역류를 방지하는데 효과적이다.
특히, 토출되는 액적(190')은 노즐 가이드(130)에 의해 토출방향이 가이드되어 정확히 기판(110)에 수직한 방향으로 토출될 수 있게 된다. 한편, 노즐 가이드(130)는, 그 강도가 낮을 경우에는 잉크 챔버(114) 내의 고열 및 버블(192, 192')의 팽창과 잉크 액적(190')의 토출 등으로 인한 압력 변화에 의해 쉽게 변형되므로, 버블(192, 192')의 형상이 바람직한 형상으로 이루어지지 않으며, 또한 액적(190')의 토출도 정확한 방향으로 이루어지기 곤란하게 되는 문제점이 발생된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 노즐 가이드(130)는 상술한 바와 같이 다층 구조로 되어 있어서 그 강도가 충분히 높게 유지될 수 있으므로, 잉크 챔버(114) 내의 고열 및 압력 변화에 의해서도 쉽게 변형되지 않는다.
그리고, 노즐판(120)과 노즐 가이드(130)에 열전도율이 높은 열전도층(127)이 마련되어 있으므로, 히터(140)에 인가했던 전류가 차단되면 이 열전도층(127)을 통해 잉크 챔버(114) 내부의 열이 보다 빠르게 방출되어 잉크(190)의 냉각 및 버블(192')의 소멸이 빠르게 이루어진다. 이에 따라, 버블의 생성 및 소멸에 이르는 주기가 짧아져서 구동 주파수가 보다 높아지게 된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 젯 프린트 헤드를 제조하는 방법을 설명한다.
도 10 내지 도 18은 도 3에 도시된 바와 같은 잉크 토출부를 가지는 프린트 헤드를 제조하는 과정을 도시한 단면들로서, 도 10 내지 도 18에서 왼쪽은 도 3의 A-A 선을 따른 단면도이고, 오른쪽은 도 3의 C-C선을 따른 단면도이다.
먼저, 도 10을 참조하면, 본 실시예에서 기판(110)은 결정방향이 (100)이고 그 두께가 대략 500㎛인 실리콘 기판을 사용한다. 이는, 반도체 소자의 제조에 널리 사용되는 실리콘 웨이퍼를 그대로 사용할 수 있어 대량생산에 효과적이기 때문이다. 준비된 기판(110)의 표면에 그 깊이가 대략 10㎛ 정도이고 그 폭은 대략 2㎛ 정도인 환상의 홈(130')을 형성한다. 이 환상 홈(130')은 노즐 가이드를 형성하기 위한 홈으로서, 그 내경은 이후에 형성될 노즐의 직경, 예컨대 16 ~ 20㎛에 맞추어진다. 이 홈(130')은 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 하여 기판(110)의 표면을 이방성 식각함으로써 형성될 수 있다. 이 홈(130')의 내부에는 이후에 소정의 물질이 채워져 노즐 가이드가 형성된다.
이어서, 실리콘 웨이퍼(100)의 표면에 제1 절연막(126)을 형성한다. 제1 절연막(126)은 실리콘 산화막으로 이루어질 수 있다. 이 경우에는 기판(110)을 산화로에 넣고 습식 또는 건식 산화시키면, 실리콘 기판(110)의 표면 및 배면이 산화되어 실리콘 산화막(126, 126')이 형성된다. 제1 절연막(126)은 층간의 절연이 이루어질 수 있는 한도에서 가능한 한 얇게, 예컨대 대략 500Å ~ 2,000Å, 바람직하게는 실질적으로 1,000Å 정도의 두께로 형성한다. 한편, 제1 절연막(126)은 기판(110) 표면에 증착되는 TEOS 산화막으로 대체될 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 것은 실리콘 웨이퍼의 극히 일부를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 프린트 헤드는 하나의 웨이퍼에서 수십 내지 수백개의 칩 상태로 제조된다. 또한, 도 10에서는 기판(110)의 표면과 배면 모두에 실리콘 산화막(126, 126')이 형성된 것으로 도시되었는데, 이는 실리콘 웨이퍼의 배면도 산화 분위기에 노출되는 배치식 산화로를 사용하였기 때문이다. 그러나, 웨이퍼의 표면만 노출되는 매엽식 산화로를 사용하는 경우는 배면에 실리콘 산화막(126')이 형성되지 않는다. 이렇게 사용하는 장치에 따라 표면에만 소정의 물질막이 형성되거나 배면까지 형성되는 점은 이하의 도 18까지 같다. 다만, 편의상 이하에서는 다른 물질막(후술하는 폴리 실리콘막, 실리콘 질화막, TEOS 산화막 등)은 기판(110)의 표면 쪽에만 형성되는 것으로 도시하고 설명한다.
도 11은 기판(110) 표면 쪽의 제1 절연막(126) 상에 열전도층(127)과 제2 절연막(128)을 순차 적층하여 세 개의 층으로 이루어진 노즐판(120)을 형성한 상태를 도시한 것이다. 열전도층(127)은 폴리 실리콘막으로 이루어질 수 있는데, 이는 폴리 실리콘을 제1 절연막(126) 상에 화학기상증착법에 의해 소정 두께, 예컨대 대략 1㎛ ~ 2㎛ 정도의 두께로 증착함으로써 형성될 수 있다. 이때, 도 10의 환상 홈의 내부에도 폴리 실리콘이 증착된다. 이에 따라, 환상 홈 내부는 열전도층(127)과 이를 둘러싸는 제1 절연막(126)에 의해 완전히 채워지게 되어 노즐 가이드(130)가 형성된다.
이어서, 열전도층(127) 표면에 다시 제2 절연막(128)으로서 TEOS 산화막을 대략 500Å ~ 2,000Å, 바람직하게는 실질적으로 1,000Å 정도의 두께로 증착한다. 결과적으로, 기판(110)의 표면에는 제1 절연막(126), 열전도층(127) 및 제2 절연막(128)이 순차 적층된 구조의 노즐판(120)이 형성된다.
도 12는 노즐판(120) 상에 환상의 히터(140)와 실리콘 질화막(150)을 형성한 상태를 도시한 것이다. 이 히터(140)는 노즐판(120) 위에, 즉 제2 절연막(128) 상 에 불순물이 도핑된 폴리 실리콘을 증착시킨 다음 이를 환상으로 패터닝함으로써 형성된다. 구체적으로, 불순물이 도핑된 폴리 실리콘은 저압 화학기상증착법(Low pressure chemical vapor deposition; LPCVD)으로 불순물로서 예컨대 인(P)의 소스가스와 함께 증착함으로써 대략 0.7 내지 1㎛ 두께로 형성될 수 있다. 이 폴리 실리콘막의 증착 두께는, 히터(140)의 폭과 길이를 고려하여 적정한 저항값을 가지도록 다른 범위로 할 수도 있다. 제2 절연막(128) 전면에 증착된 폴리 실리콘막은 포토마스크와 포토레지스트를 이용한 사진공정과 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 하여 식각하는 식각공정에 의해 패터닝된다. 실리콘 질화막(150)은 히터(140)의 보호막으로서 예컨대 대략 0.5㎛ 두께로 역시 저압 화학기상증착법으로 증착될 수 있다.
도 13은 기판(110)의 배면으로부터 기판(110)을 식각하여 매니폴드(112)를 형성한 상태를 도시한 것이다. 매니폴드(112)는 기판(110)의 배면을 경사식각함으로써 형성된다. 구체적으로, 기판(110)의 배면에 식각될 영역을 한정하는 식각마스크를 형성하고 TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide)를 에칭액(etchant)으로 하여 소정시간 동안 습식식각하면, (111) 방향으로의 식각이 다른 방향에 비해 느리게 되어 대략 54.7°의 경사를 가지는 매니폴드(112)가 형성된다.
한편, 상기 매니폴드(112)는 이전단계에서 형성될 수 있으며, 또는 후술하는 TEOS 산화막(도 15의 170)까지 형성한 후에 기판(110)을 식각함으로써 형성할 수도 있다. 또한, 매니폴드(112)는 기판(110)의 배면을 경사식각하여 형성하는 것으로 도시되고 설명되었지만, 경사식각이 아닌 이방성 식각으로 형성할 수도 있고, 기판(110)을 관통하여 식각함으로써 형성할 수도 있으며, 기판(110)의 배면이 아닌 표면쪽에서 식각하여 형성할 수도 있다.
도 14는 전극(160)을 형성하고 노즐이 형성될 부위의 기판(110)을 노출시킨 상태를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 13의 실리콘 질화막(150)의 히터(140)의 상부에서 전극(160)과 접속될 부분을 식각하여 히터(140)를 노출한다. 이어서, 전극(160)을 도전성이 좋고 패터닝이 용이한 금속 예컨대, 알루미늄이나 알루미늄 합금을 대략 1㎛ 두께로 스퍼터링법으로 증착하고 패터닝함으로써 형성한다. 이때, 전극(160)을 이루는 금속막은 기판(110) 상의 다른 부위에서 배선(미도시)과 본딩 패드(도 2의 102)를 이루도록 동시에 패터닝된다.
그리고, 노즐이 형성될 부위의 실리콘 질화막(150)과 노즐판(120)을 순차 식각하여 기판(110)을 노출시킨다.
도 15는 전극(160)이 형성된 기판(110) 전면에 TEOS 산화막(170)을 형성한 상태를 도시한 것이다. 이 TEOS 산화막(170)은 대략 1㎛ 정도의 두께로, 알루미늄 또는 그 합금으로 이루어진 전극(160)과 본딩 패드가 변형되지 않는 범위의 저온 예컨대 400℃ 이하에서 화학기상증착법으로 증착할 수 있다. 이 TEOS 산화막(170)으로 인해 도 14의 단계에서 외부로 노출된 열전도층(127)의 일부가 덮여지게 된다.
도 16은 잉크 채널 형성용 홈(124)을 형성한 상태를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 16의 오른쪽에 도시된 바와 같이, 히터(140)의 바깥쪽으로 매니폴드(112)의 상부까지 직선상의 잉크 채널 형성용 홈(124)을 형성한다. 이 홈(124)은 기판(110)이 노출되도록 TEOS 산화막(170), 실리콘 질화막(150) 및 노즐판(120)을 순차 식각함으로써 형성할 수 있으며, 그 길이는 대략 50㎛ 정도로 하고 그 폭은 대략 2㎛ 정도로 한다. 이때, 노즐(122) 부위 저면의 TEOS 산화막(170)을 식각하여 기판(110)을 노출시킨다. 한편, 잉크 채널 형성용 홈(124)은 도 14의 단계에서 노즐이 형성될 부위의 기판(110)을 노출시킬 때 이와 함께 이루어질 수 있다. 이 경우에는 도 16의 단계에서 잉크 채널 형성용 홈(124) 부위의 TEOS 산화막(170)을 제거하게 된다. 또한, 잉크 채널 형성용 홈(124)은 후술하는 도 17의 단계에서 이루어질 수도 있다.
이어서, 도 17에 도시된 바와 같이, 노즐(122) 부위 저면의 기판(110)을 노즐 가이드(130)의 하단부까지 이방성 식각한다. 이에 따라, 노즐 가이드(130)의 내주면이 완전히 노출된다.
도 18은 노출된 기판(110)을 식각하여 잉크 챔버(114)와 잉크 채널(116)을 형성한 상태를 도시한 것이다. 잉크 챔버(114)는 노즐(122)을 통해 노출된 기판(110)을 등방성 식각함으로써 형성할 수 있다. 구체적으로, XeF2 가스 또는 BrF3 가스를 식각가스로 사용하여 기판(110)을 소정시간 동안 건식식각한다. 그러면 도시된 바와 같이, 그 깊이와 반경이 대략 20㎛인 대략 반구형의 잉크 챔버(114)가 형성되고, 이와 동시에 잉크 챔버(114)와 매니폴드(112)를 연결하는 그 깊이와 반경이 대략 8 ~ 12㎛인 잉크 채널(116)이 형성된다. 또한, 잉크 챔버(114)와 잉크 채널(116)의 연결부위에는 식각에 의해 형성되는 잉크 챔버(114)와 잉크 채널(116) 이 만나면서 형성되는 돌출된 버블 걸림턱(118)이 형성된다. 이와 같이 잉크 챔버(114)와 잉크 채널(116)은 동시에 형성될 수 있지만, 순차적으로 형성될 수도 있다. 이로써, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 젯 프린트 헤드가 형성된다.
도 19 및 도 20은 도 7에 도시된 구조의 잉크 토출부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 젯 프린트 헤드를 제조하는 과정을 도시한 단면도로서, 도 7의 D-D 선을 따른 단면도들이다.
본 실시예의 잉크 젯 프린트 헤드의 제조 방법은 전술한 일 실시예의 제조 방법 중 매니폴드와 잉크 채널을 형성하는 단계를 제외하고는 동일하다.
즉, 도 11 및 도 12의 단계는 동일하고, 도 13의 단계에서는 매니폴드의 형성 위치만 차이가 있다. 즉, 도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 매니폴드(212)는 뒤에 형성될 잉크 챔버의 아래쪽에 위치하도록 기판(210)의 배면을 식각함으로써 형성된다.
그리고, 도 14 내지 도 18의 단계도 동일하나, 다만 본 실시예에서는 오른쪽에 도시된 잉크 채널은 형성되지 않는다. 그대신 도 20에 도시된 바와 같이, 잉크 챔버(214)를 형성한 후에 잉크 챔버(214)의 바닥 중간부위를 이방성 식각하여 매니폴드(212)와 연결되는 잉크 채널(216)을 형성하게 된다. 이로써, 전술한 다른 실시예의 잉크 젯 프린트 헤드가 형성된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명했지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다. 예컨대, 본 발 명에서 프린트 헤드의 각 요소를 구성하기 위해 사용되는 물질은 예시되지 않은 물질을 사용할 수도 있다. 즉, 기판은 반드시 실리콘이 아니라도 가공성이 좋은 다른 물질로 대체될 수 있고, 히터나 전극, 실리콘 산화막, 질화막 등도 마찬가지이다. 또, 각 물질의 적층 및 형성방법도 단지 예시된 것으로서, 다양한 증착방법과 식각방법이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 프린트 헤드 제조 방법의 각 단계의 순서는 예시된 바와 달리할 수 있다. 아울러, 각 단계에서 예시된 구체적인 수치는 제조된 프린트 헤드가 정상적으로 작동할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 예시된 범위를 벗어나 조정가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반구형 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드 및 그 제조 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 히터를 환상으로 형성하고, 잉크 챔버의 형상을 반구형으로 형성함으로써, 잉크의 역류가 억제되어 다른 잉크 토출부와의 간섭을 피할 수 있으며, 버블이 도우넛 모양으로 형성되어 부 액적의 발생을 억제할 수 있게 된다.
둘째, 노즐 가이드에 의해 액적의 토출방향이 가이드되어 액적이 기판에 정확히 수직한 방향으로 토출될 수 있게 된다. 또한, 노즐 가이드는 다층 구조로 되어 있어서 그 강도가 충분히 높게 유지될 수 있으므로, 잉크 챔버 내의 고열 및 압력 변화에 의해서도 쉽게 변형되지 않는다.
셋째, 노즐판과 노즐 가이드에 열전도율이 높은 열전도층이 마련되어 있으므 로, 히터에 인가했던 전류가 차단되면 이 열전도층을 통해 잉크 챔버 내부의 열이 보다 빠르게 방출되어 잉크의 냉각 및 버블의 소멸이 빠르게 이루어진다. 이에 따라, 버블의 생성 및 소멸에 이르는 주기가 짧아져서 구동 주파수가 보다 높아지게 된다.
넷째, 프린트 헤드의 각 구성요소, 즉 매니폴드, 잉크 챔버 및 잉크 채널이 형성된 기판과, 노즐, 노즐 가이드 및 히터 등을 기판에 일체화하여 형성함으로써, 종래의 노즐판과 잉크 챔버 및 잉크 채널부를 따로 제작하여 본딩하는 등의 복잡한 공정을 거쳐야 했던 불편과 오정렬의 문제가 해소된다. 또한, 일반적인 반도체 소자의 제조공정과 호환이 가능하며 대량생산이 용이해진다.

Claims (12)

  1. 잉크를 공급하는 매니폴드와, 실질적으로 반구형의 형상을 가지며 토출될 잉크가 채워지는 잉크 챔버와, 잉크를 상기 매니폴드로부터 상기 잉크 챔버로 공급하는 잉크 채널이 일체로 형성된 기판;
    상기 기판 상에 순차 적층된 제1 절연막, 열전도 물질로 이루어진 열전도층 및 제2 절연막을 포함하는 다층 구조로 형성되며, 상기 잉크 챔버의 중심부에 대응되는 위치에 잉크의 토출이 이루어지는 노즐이 형성된 노즐판;
    상기 노즐의 가장자리에서 상기 잉크 챔버의 안쪽으로 뻗어나간 다층 구조의 노즐 가이드;
    상기 노즐판 상에 마련되며, 상기 노즐을 둘러싸는 환상으로 형성된 히터; 및
    상기 노즐판 상에 마련되며, 상기 히터와 전기적으로 연결되어 상기 히터에 전류를 인가하는 전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 매니폴드는 상기 기판의 배면에 형성되고, 상기 잉크 채널은 그 양단부가 각각 상기 매니폴드와 상기 잉크 챔버에 연결되도록 상기 기판의 상면에 소정 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 매니폴드는 상기 기판의 배면에 형성되고, 상기 잉크 채널은 상기 잉크 챔버의 바닥에 상기 매니폴드와 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 노즐 가이드는 상기 노즐판의 상기 열전도층과 상기 제1 절연막이 연장되어 이루어지며, 상기 열전도층을 상기 제1 절연막이 둘러싸고 있는 형태의 다층 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제1 절연막과 상기 제2 절연막은 산화막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드.
  6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제1 절연막과 상기 제2 절연막 각각의 두께는 500Å ~ 2,000Å인 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드.
  7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 열전도층은 폴리 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드.
  8. 기판의 표면에 노즐 가이드 형성용 환상 홈을 형성하는 단계;
    기판의 표면에 열전도층을 포함하는 다층 구조의 노즐판과 노즐 가이드를 형성하는 단계;
    상기 노즐판 상에 환상의 히터를 형성하는 단계;
    상기 기판을 식각하여 잉크를 공급하는 매니폴드를 형성하는 단계;
    상기 노즐판 상에 상기 히터와 전기적으로 연결되는 전극을 형성하는 단계;
    상기 히터의 안쪽으로 상기 노즐판을 식각하여 상기 노즐 가이드의 내경과 실질적으로 동일한 직경을 가진 노즐을 형성하는 단계;
    상기 노즐에 의해 노출된 상기 기판을 식각하여, 실질적으로 반구형의 형상을 가지는 잉크 챔버를 형성하는 단계; 및
    상기 기판을 식각하여 잉크를 상기 매니폴드로부터 상기 잉크 챔버로 공급하는 잉크 채널을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반구형 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 노즐판과 노즐 가이드를 형성하는 단계는,
    상기 기판의 표면과 상기 환상 홈의 내측면에 제1 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연막 상에 폴리 실리콘을 증착하여 상기 열전도층을 형성함과 동시에 상기 환상 홈의 내부를 상기 폴리 실리콘으로 채워 상기 노즐 가이드를 형성하는 단계; 및
    상기 열전도층 상에 제2 절연막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반구형 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 절연막과 상기 제2 절연막은 각각 500Å ~ 2,000Å의 두께를 가진 산화막으로 이루어지며, 상기 열전도층은 1㎛ ~ 2㎛의 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 반구형 잉크 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 잉크 채널을 형성하는 단계는,
    상기 잉크 챔버 바닥 부위의 상기 기판을 소정의 직경으로 이방성 식각하여 상기 매니폴드와 연결되는 상기 잉크 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 반구형 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 잉크 채널을 형성하는 단계는,
    상기 히터의 바깥쪽에서 상기 매니폴드 쪽으로 상기 노즐판을 식각하여 상기 기판을 노출시키는 잉크 채널 형성용 홈을 형성하는 단계; 및
    상기 잉크 채널 형성용 홈에 의해 노출된 상기 기판을 등방성 식각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반구형 챔버를 가진 잉크 젯 프린트 헤드의 제조 방법.
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