KR20050073093A - 온도센서를 갖는 잉크젯 프린트 헤드 및 그것을 제조하는방법 - Google Patents

온도센서를 갖는 잉크젯 프린트 헤드 및 그것을 제조하는방법 Download PDF

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KR20050073093A
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Abstract

온도센서를 갖는 잉크젯 프린트 헤드 및 그것을 제조하는 방법이 개시된다. 상기 잉크젯 프린트 헤드는 반도체기판을 구비한다. 상기 반도체기판은 그것을 관통하는 잉크공급구를 갖는다. 한편, 상기 반도체기판 상부에 히터들이 위치한다. 상기 히터들은 상기 잉크공급구와 이격되어 상기 잉크공급구의 양측부에 정렬된다. 상기 반도체기판과 상기 히터들 사이에는 제1 및 제2 층간절연막들 차례로 개재된다. 이에 더하여, 상기 제1 및 제2 층간절연막 사이에 온도센싱라인이 위치한다. 상기 온도센싱라인은 상기 히터들과 상기 잉크공급구 사이들을 가로지른다. 상기 온도센싱라인은 상기 히터들 및 상기 잉크공급구에 인접하여 잉크 및 노즐부의 온도를 보다 정확히 측정할 수 있다.

Description

온도센서를 갖는 잉크젯 프린트 헤드 및 그것을 제조하는 방법{Ink jet printhead having a temperature sensor line and method of fabricating the same}
본 발명은 프린트 헤드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 온도센서를 갖는 잉크젯 프린트 헤드 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.
잉크를 순간 가열하여 얻은 버블(기포)에 의해 잉크 액적을 토출하는 전기-열변환 방식(electro-thermal transducer)의 잉크젯 프린트 헤드는 반도체기판 상에 형성된 복수개의 잉크 챔버들과 그 각각에 연결된 노즐을 갖는다. 상기 잉크 챔버들 각각의 내부의 잉크는 히터에 의해 가열되어 상기 노즐을 통해 외부로 토출된다.
한편, 잉크젯 프린트 헤드의 기판 온도는 잉크의 토출 성능에 영향을 미친다. 즉, 기판 온도가 상온 이하일 경우, 상기 잉크는 일정온도 이상에 도달할 때 까지 토출되지 않을 수 있다. 또한, 기판의 온도가 고온으로 상승하면, 잉크의 점도 저하 및 물리적 성질의 변화에 기인하여, 토출되는 잉크 액적들의 크기가 증가한다. 잉크 액적들의 크기 증가는 인쇄 이미지의 품질저하로 이어진다. 기판의 온도가 더욱 상승하면, 노즐내부에서 발생하는 버블들에 의해 일시적으로 잉크 액적의 토출이 불가능할 수 있으며, 잉크가 타 버릴 수 있다.
따라서, 잉크젯 프린트 헤드의 기판 온도를 정확하게 감지하는 것이 요구되며, 이를 위해 프린트 헤드 내에 온도센서를 형성한다.
상기 온도센서를 갖는 프린트 헤드가 미국특허 제6,234,599(B1)호에 "내재된 온도 검출 요소를 갖는 기판 및 그것을 갖는 잉크젯 장치{Substrate having a built-in temperature detecting element, and ink jet apparatus having the same}"라는 제목으로 이시나가 등(Ishinaga et al.)에 의해 개시된 바 있다.
상기 미국특허 제6,234,599(B1)호에 개시된 온도센서는 열저항 소자, 다이오드 또는 트랜지스터를 이용하여 온도를 검출하는 장치이다. 상기 온도 검출 장치를 사용하여 검출된 온도를 기초로 기판을 가열하거나, 냉각시킨다. 이에 따라, 적정한 기판 온도에서 인쇄 작업을 수행할 수 있다.
그러나, 상기 미국특허 제6,234,599(B1)호에 개시된 온도센서는 히터들과 분리되어 잉크와 접촉되지 않는 영역에 위치한다. 이는 잉크 부식에 의한 온도 센서 손상을 방지하기 위한 이유도 있지만, 프린트 헤드의 구조상 잉크에 인접하여 온도센서를 위치시키기 힘들기 때문이다. 상기 온도 센서가 잉크접촉부와 멀리 떨어진 영역에 위치함에 따라, 잉크 토출에 중요한 히터들 및 잉크 챔버들의 온도를 정확하게 검출하는 것이 어렵다. 또한, 온도센서를 특정영역에 위치시킴에 따라, 추가적인 프린트 헤드 칩 크기의 상승을 가져온다.
본 발명의 목적은, 프린트 헤드 칩 크기 증가를 방지하면서, 잉크접촉부의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 잉크접촉부의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 온도센서를 갖는 잉크젯 프린트 헤드를 제공한다. 상기 프린트 헤드는 반도체기판을 구비한다. 상기 반도체기판은 그것을 관통하는 잉크공급구를 갖는다. 한편, 상기 반도체기판의 상부에 히터들이 위치한다. 상기 히터들은 상기 잉크공급구와 이격되어 상기 잉크공급구의 양측부에 정렬된다. 또한, 상기 반도체기판과 상기 히터들 사이에 제1 층간절연막 및 제2 층간절연막이 차례로 개재된다. 이에 더하여, 온도센싱라인이 상기 제1 및 제2 층간절연막 사이에 위치한다. 상기 온도센싱라인은 상기 히터들과 상기 잉크공급구 사이들을 가로지른다. 상기 온도센싱라인은 상기 히터들 및 상기 잉크공급구에 인접하도록 위치한다. 따라서, 프린트 헤드 칩 크기 증가를 방지하면서, 잉크공급구 및 잉크챔버와 같은 잉크접촉부의 온도를 정확히 측정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 층간절연막과 상기 반도체기판 사이에 하부절연막이 개재될 수 있다. 이에 더하여, 상기 제1 층간절연막과 상기 하부절연막 사이에 하부배선들이 위치할 수 있다. 상기 하부배선들 각각은 상기 히터들 각각에 인접하도록 위치한다. 또한, 상기 히터들 각각의 양단에 상부배선들이 연결될 수 있다. 상기 히터들 각각의 일측단들에 연결된 상기 상부배선들은 각각 상기 하부배선들에 전기적으로 연결된다.
한편, 중간배선들이 상기 온도센싱라인과 동일레벨에 위치할 수 있다. 상기 중간배선들은 상기 하부배선들과 상기 상부배선들을 연결할 수 있다.
이에 더하여, 보호층이 상기 히터들 및 상기 상부배선들을 덮을 수 있다. 부식방지층(anti-cavitation) 패턴이 상기 히터들 상부를 포함하는 소정영역들의 상부들을 덮는다. 상기 부식방지층 패턴은 잉크에 의해 상기 보호층이 부식되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 부식방지층 패턴은 잉크에 노출되는 부분들을 덮는다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 온도센서를 갖는 잉크젯 프린트 헤드를 제조하는 방법을 제공한다. 이 방법은 잉크공급구 영역을 갖는 반도체기판을 준비하는 것을 구비한다. 상기 반도체기판 상에 제1 층간절연막을 형성하고, 상기 제1 층간절연막 상에 상기 잉크공급구 영역과 이격된 온도센싱라인을 형성한다. 상기 온도센싱라인은 상기 잉크공급구 영역의 적어도 양측부들을 지난다. 상기 온도센싱라인을 갖는 반도체기판 상에 제2 층간절연막을 형성하고, 상기 제2 층간절연막 상에 히터들을 형성한다. 상기 히터들은 상기 온도센싱라인이 상기 잉크공급구 영역과 상기 히터들 사이를 가로지르도록 상기 잉크공급구 영역의 양측부들 상에 정렬된다.
바람직하게는, 상기 제1 층간절연막을 형성하기 전, 상기 반도체기판 상에 하부절연막을 형성하고, 상기 하부절연막 상에 하부배선들을 형성할 수 있다. 이때, 상기 히터들 각각은 상기 하부배선들 각각에 인접하도록 정렬된다.
한편, 상기 히터들을 형성하는 것은 상기 제1 및 제2 층간절연막들을 패터닝하여 상기 하부배선들 각각을 노출시키는 비아홀들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 비아홀들을 갖는 반도체기판 상에 히팅물질막 및 상부도전막을 차례로 형성한다. 상기 상부도전막 및 상기 히팅물질막을 차례로 패터닝하여 상기 하부배선들에 각각 전기적으로 연결되는 예비 상부배선들을 형성한다. 그 후, 상기 예비 상부배선들을 패터닝하여 상기 히팅물질막의 소정영역들을 노출시킨다. 이에 따라, 상기 히터들 양단들에 연결되는 상부배선들이 형성된다. 한편, 상기 노출된 히팅물질막의 소정영역들이 히터들이 된다.
상기 제1 및 제2 층간절연막들을 패터닝하여 비아홀들을 형성하는 것과 달리, 상기 제1 층간절연막을 형성한 후, 상기 제1 층간절연막을 패터닝하여 상기 하부배선들 각각을 노출시키는 하부 비아홀들을 먼저 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 온도센싱라인을 형성하는 동안, 상기 하부 비아홀들을 통해 상기 하부배선들 각각에 전기적으로 연결되는 중간배선들을 형성할 수 있다. 이에 더하여, 상기 히터들을 형성하는 것은 상기 제2 층간절연막을 패터닝하여 상기 중간 배선들 각각을 노출시키는 상부 비아홀들을 형성하는 것을 포함한다. 상기 상부 비아홀들을 갖는 반도체기판 상에 히팅물질막 및 상부도전막을 차례로 형성한다. 상기 상부도전막 및 상기 히팅물질막을 차례로 패터닝하여 상기 중간배선들에 각각 전기적으로 연결되는 예비 상부배선들을 형성한다. 그 후, 상기 예비 상부배선들을 패터닝하여 상기 히팅물질막의 소정영역들을 노출시킨다. 이에 따라, 상기 히터들 양단들에 연결되는 상부배선들이 형성된다. 한편, 상기 노출된 히팅물질막의 소정영역들이 히터들이 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 여기서, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명하기 위한 레이아웃도이고, 도 2는 도 1의 잉크챔버들(41c) 부분을 확대한 부분 레이아웃도이다. 한편, 도 3 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 제조하는 방법을 설명하기 위해 도 2의 절단선 I-I에 따라 취해진 단면도들이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드(1)를 설명한다.
도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 잉크공급구(45)가 반도체기판(21)을 관통한다. 상기 반도체기판(21)은 실리콘기판일 수 있다. 이에 따라, 실리콘 기판을 사용하여 상기 잉크젯 프린트 헤드(1)를 대량생산하는 것이 가능하다.
한편, 잉크챔버들(41c)이 상기 잉크공급구(45)의 양측부의 상기 반도체기판(21) 상부에 정렬되어 위치한다. 상기 잉크챔버들(41c) 각각은 리스트릭터들(41r)을 통해 상기 잉크공급구(45)에 연결된다. 또한, 상기 잉크챔버들(41c) 각각의 상부에 노즐(43n)이 위치한다. 잉크는 상기 잉크공급구(45) 및 상기 리스트릭터들(41r)을 통해 잉크 챔버들(41c)에 공급되고, 상기 노즐들(43n)을 통해 외부로 토출된다.
상기 노즐(43n)은 노즐판(43) 내에 위치한다. 상기 노즐판(43)은 상기 잉크공급구(45), 상기 리스트릭터들(41r) 및 상기 잉크챔버들(41c)의 상부를 덮는다.
상기 잉크챔버들(41c) 각각의 저면에는 히터(33h)가 위치한다. 한편, 상기 히터들(33h) 각각의 양단은 상부배선들(35a, 35b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 보호층(37)이 상기 상부배선들(35a, 35b)과 상기 히터들(33h)을 덮도록 위치한다. 이에 더하여, 상기 잉크챔버들(41c) 및 상기 리스트릭터들(41r) 내부에 위치하는 상기 보호층(37)이 잉크와 접촉하는 것을 방지하도록, 상기 보호층(37)의 소정 영역들 상에 부식방지층 패턴(anti-cavitation layer pattern; 39)이 위치할 수 있다. 상기 소정 영역들 각각은 상기 히터들(33h)의 상부를 포함한다.
한편, 금속패드들(11)이 상기 프린트 헤드(1)의 단부들 상에 위치한다. 상기 상기 금속패드들(11)은 상기 반도체기판(21) 상의 상부배선들(35a, 35b)과 동일레벨에 위치할 수 있다. 상기 금속패드들(11)은 외부회로(도시하지 않음)와 상기 프린트 헤드(1)를 전기적으로 연결한다.
또한, 논리회로 영역들(5), 파워트랜지스터 영역들(3) 및 어드레스 영역들(7)이 상기 반도체기판(21) 상에 위치한다. 상기 논리회로 영역들(5) 내에는 시모스 트랜지스터(CMOS transistor)들이 위치하여, 어드레싱 또는 디코딩을 수행한다. 한편, 상기 파워 트랜지스터 영역들(3) 상에는 상기 히터들과 각각 전기적으로 연결되는 모오스 트랜지스터들(도시하지 않음)이 위치한다. 상기 모오스 트랜지스터들은 상기 반도체기판(21) 내에 형성되는 소오스/드레인 영역들 및 상기 소오스/드레인 영역들 사이의 채널영역 상에 위치하는 게이트 전극들을 포함한다. 상기 논리회로 영역들(5)은 상기 어드레스 영역들(7) 상에 위치하는 어드레스 라인들을 통해 상기 파워 트랜지스터 영역들(3) 상에 위치하는 모오스 트랜지스터들을 턴온시킨다.
한편, 상기 반도체기판(21)과 상기 히터들(33h) 사이에 제1 층간절연막(27)및 제2 층간절연막(31)이 차례로 개재된다. 또한, 상기 제1 층간절연막(27)과 상기 반도체기판(21) 사이에 하부절연막(23)이 더 개재될 수 있다. 상기 모오스 트랜지스터들은 상기 반도체기판(21)과 상기 하부절연막(23) 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1 및 제2 층간절연막들(27, 31) 사이에 온도센싱라인(29a)이 위치한다. 상기 온도센싱라인(29a)은 상기 히터들(33h)과 상기 잉크공급구(45) 사이들을 가로지르도록 위치한다. 상기 온도센싱라인(29a)의 단부들 각각은 상기 금속패드들(11)에 연결된다. 상기 온도센싱라인(29a)은 Al 물질막으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 온도센싱라인(29a)을 이용하여 저항을 측정하면, 상기 반도체기판(21)의 온도를 검출할 수 있다. 한편, 상기 온도센싱라인(29)은 상기 잉크공급구(45) 및 상기 잉크챔버들(41c)과 같은 잉크접촉부에 가깝게 형성된다. 따라서, 상기 온도센싱라인(29a)을 사용하여 잉크접촉부의 온도를 보다 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 상기 반도체기판(21) 상에는 기판 가열 히터들(9)이 위치할 수 있다. 상기 기판 가열 히터들(9)은 상기 히터들(33h)과 동일레벨에 위치할 수 있다. 상기 기판 가열 히터들(9)은 기판을 가열하기 위해 사용될 수 있다. 잉크접촉부의 온도가 잉크 토출에 적정한 온도보다 낮을 경우, 상기 기판 가열히터들(9)을 사용하여 기판을 가열한다.
한편, 상기 하부절연막(23)과 상기 제1 층간절연막(27) 사이에 하부배선들(25)이 위치할 수 있다. 상기 하부배선들(25)은 상기 히터들의 일측단들에 연결된 상기 상부배선들(35a)과 전기적으로 연결된다. 이에 더하여, 상기 하부 배선들(25)은 상기 모오스 트랜지스터들의 소오스 또는 드레인 영역들에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 외부회로에서 신호를 받아 상기 파워 트랜지스터 영역들(7) 내에 있는 특정 모오스 트랜지스터가 턴온(turn-on)되면, 상기 모오스 트랜지스터에 전기적으로 연결된 히터(33h)를 통해 전류가 흐른다. 따라서, 상기 히터(33h)가 가열되면, 상기 잉크챔버(41c) 내에 버블이 발생하여 상기 노즐(43n)을 통해 잉크 액적이 토출된다.
이에 더하여, 상기 상부배선들(35a)과 상기 하부배선들(25)을 전기적으로 연결하는 중간배선들(29b)이 위치할 수 있다. 상기 중간배선들(29b)은 상기 온도센싱라인(29a)과 동일레벨, 즉 상기 제1 및 제2 층간절연막들 사이에 위치한다.
결국, 본 발명의 잉크젯 프린트 헤드(1)는 상기 모오스 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 하부배선들(25) 및 상기 히터들(33h) 각각의 양단에 연결된 상부배선들(35a, 35b)의 사이에 온도센싱라인(29a)을 갖는다. 따라서, 반도체기판 상에 온도센서 영역을 갖는 종래기술에 비해 프린트 헤드의 칩 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 잉크공급구(45) 및 잉크챔버들(41c)과 같은 잉크접촉부에 인접하도록 상기 온도센싱라인(29a)을 위치시킬 수 있어 잉크접촉부의 온도를 보다 정확하게 검출할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 제조하는 방법을 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 잉크공급구(45) 영역을 갖는 반도체기판(21)을 준비한다. 상기 잉크공급구(45) 영역은 후속공정에서 잉크공급구(45)가 형성될 영역을 의미한다. 한편, 상기 반도체기판(21) 상에는 모오스 트랜지스터들이 형성되어 있을 수 있다. 상기 모오스 트랜지스터들은 파워 트랜지스터 영역들(도 1의 3), 논리회로 영역들(도 1의 5) 내에 위치할 수 있다.
상기 반도체기판(21) 상에 하부절연막(23)을 형성할 수 있다. 상기 하부절연막(23)은 상기 모오스 트랜지스터들과 금속배선들을 절연시킨다. 상기 하부절연막(23)은 실리콘산화막(SiO2) 또는 BPSG(boro-phospho-silicate glass) 막으로 형성할 수 있다.
상기 하부절연막(23) 상에 하부배선들(25)을 형성한다. 상기 하부배선들(25) 각각은 상기 파워 트랜지스터 영역들(도 1의 3) 내에 위치하는 모오스 트랜지스터들 각각에 연결된다. 한편, 상기 어드레스 영역들(도 1의 7) 상에 어드레스 라인들을 같이 형성할 수 있다. 상기 하부배선들(25)은 상기 하부절연막(23) 상에 알루미늄막을 형성하고, 이를 패터닝하여 형성할 수 있다.
상기 하부배선들(25)을 갖는 반도체기판 상에 제1 층간절연막(27)을 형성한다. 상기 제1 층간절연막(27)은 실리콘산화막(SiO2) 또는 BPSG막으로 형성할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 층간절연막(27)을 패터닝하여 상기 하부배선들(25)을 각각 노출시키는 하부 비아홀들을 형성한다. 그 후, 상기 비아홀들을 갖는 반도체기판 상에 중간도전막을 형성한다. 상기 중간도전막을 사진 및 식각공정을 사용하여 패터닝하여 온도센싱라인(29a) 및 중간배선들(29b)를 형성한다. 상기 중간배선들(29b)은 상기 하부 비아홀들을 통해 상기 하부배선들(25)과 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 온도센싱라인(29a)은 상기 중간배선들(29b)과 이격되며, 상기 잉크공급구(45) 영역의 양측부들을 지나도록 형성된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 온도센싱라인(29a)을 갖는 반도체기판 상에 제2 층간절연막(31)을 형성한다. 상기 제2 층간절연막(31)은 상기 중간배선들(29b) 및 상기 온도센싱라인(29a)의 측벽들 및 상부면들을 덮는다. 상기 제2 층간절연막(31)은 실리콘산화막(SiO2) 또는 BPSG막으로 형성할 수 있다.
상기 제2 층간절연막(31)을 사진 및 식각공정을 사용하여 패터닝하여 상기 중간배선들(29b)을 각각 노출시키는 상부 비아홀들을 형성한다. 상기 상부 비아홀들을 갖는 반도체기판 상에 콘포말한 히팅물질막(33)을 형성한다. 상기 히팅물질막(33)은 탄탈알루미늄(TaAl) 또는 탄탈질화막(TaN)으로 형성할 수 있다. 그 후, 상기 히팅물질막(33) 상에 상부도전막(35)을 형성한다. 상기 상부도전막(35)은 상기 상부비아홀들 내의 빈 공간을 채울 수 있다. 상기 상부도전막(35)은 알루미늄막으로 형성할 수 있다.
한편, 상기 하부 비아홀들 및 상기 중간배선들(29b)을 형성하는 공정은 생략될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 층간절연막들(27, 31)을 연속적으로 패터닝하여 상기 하부배선들(25)을 각각 노출시키는 비아홀들을 형성하고, 상기 히팅물질막(33)을 형성한다. 그 후, 상기 상부도전막(35)을 형성하여 상기 비아홀들을 채울 수 있다. 이에 따라, 상기 상부도전막(35)은 상기 비아홀들을 통해 상기 하부배선들(25)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 상부도전막(35) 및 상기 히팅물질막(33)을 패터닝하여 상기 중간배선들(29b)에 각각 전기적으로 연결되는 예비 상부배선들 및 패터닝된 히팅물질막(33a)을 형성한다. 그 후, 상기 예비 상부배선들을 패터닝하여 상기 패터닝된 히팅물질막(33a)의 소정영역들(33h)을 노출시키어 상부배선들(35a, 35b)을 형성한다. 이때, 상기 노출된 소정영역들(33h)이 히터들(33h)이다. 한편, 상기 히터들(33h)의 양단들은 상기 상부배선들(35a, 35b)에 연결된다. 또한, 상기 히터들(33h)의 일측단에 연결된 상부배선들(35a)은 상기 상부비아홀들 또는 상기 비아홀들을 통해 각각 상기 하부배선들(25)에 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 히터들(33h)의 타측단에 연결된 상부배선들(35b)는 각각 상기 금속패드들(도 1의 11)에 직접 연결될 수 있다.
한편, 상기 히터들(33h)을 형성하는 동안, 상기 기판 가열 히터들(도 1의 9)을 형성할 수 있다. 이에 더하여, 상기 상부배선들(35a, 35b)을 형성하는 동안, 상기 금속패드들(도 1의 11)을 형성할 수 있다. 상기 기판 가열 히터들(도 1의 9)은 상기 금속패드들(도 1의 11)에 직접 연결될 수 있다. 또한, 상기 온도센싱라인(29a)의 양단부들은, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 금속패드들(도 1의 11)에 각각 연결될 수 있다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 상부배선들(35a, 35b) 및 상기 히터들(33h)이 형성된 반도체기판 상에 콘포말한 보호층(37)을 형성한다. 상기 보호층(37)은 상기 상부배선들(35a, 35b) 및 상기 히터들(33h)이 산화되거나, 부식되는 것을 방지한다. 한편, 상기 금속패드들(도 1의 11)을 외부회로와 연결하기 위해, 상기 금속패드들(도 1의 11) 상의 상기 보호층(37)은 제거될 수 있다.
상기 보호층(37)이 형성된 반도체기판 상에 부식방지층을 형성한다. 상기 부식방지층은 탄탈륨(Ta)막으로 형성할 수 있다. 그 후, 상기 부식방지층을 패터닝하여 상기 보호층(37)의 소정영역들을 덮는 부식방지층 패턴(39)을 형성한다. 상기 부식방지층 패턴(39)은 잉크와 접촉하는 부분에서 상기 보호층(37)이 잉크와 반응하는 것을 방지한다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 상기 부식방지층 패턴(39)이 형성된 반도체기판 상에 잉크챔버들(41c), 리스트릭터들(41r) 및 노즐들(43n)을 형성한다. 상기 노즐들(43n)은 상기 히터들(33h)의 상부에 위치하도록 형성된다.
상기 잉크챔버들(41c), 리스트릭터들(41r) 및 노즐들(43n)은 네거티브 포토레지스트막들을 사용하여 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 부식방지층 패턴(39)이 형성된 반도체기판 상에 네거티브 포토레지스트막을 형성한다. 상기 네거티브 포토레지스트막을 사진 및 현상 공정을 사용하여 패터닝하여 상기 잉크챔버들(41c) 및 상기 리스트릭터들(41r)을 한정하는 측벽들(41)을 형성한다. 그 후, 상기 잉크챔버들(41c) 및 상기 리스트릭터들(41r)을 채우는 희생층을 형성하고, 노즐판(43)을 형성한다. 상기 노즐판(43)은 네거티브 포토레지스트막으로 형성한다. 상기 노즐판(43)을 사진 및 현상공정을 사용하여 패터닝하여 상기 노즐들(43n)을 형성한다.
상기 노즐들(43n)이 형성된 반도체기판의 뒷면을 패터닝하여 잉크공급구(45)를 형성한다. 이때, 상기 하부절연막(23), 제1 및 제2 층간절연막들(27, 31)도 연속적으로 패터닝한다. 그 후, 상기 희생층을 제거하여 상기 리스트릭터들(41r) 및 상기 잉크챔버들(41c)을 완성한다. 상기 잉크챔버들(41c)은 각각 상기 리스트릭터(41r)를 통해 상기 잉크공급구(45)에 연결된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 온도센싱라인을 잉크공급구에 인접하도록 위치시켜, 프린트 헤드 칩 크기 증가를 방지하면서, 잉크접촉부의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 히터들(33h) 및 하부배선들(25)의 중간 레벨에 온도센싱라인(29a)을 형성한다. 따라서, 상기 온도센싱라인(29a)을 잉크접촉부에 보다 가깝게 형성할 수 있어, 잉크접촉부의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명하기 위한 레이아웃도이고, 도 2는 도 1의 잉크챔버들 부분을 확대한 부분 레이아웃도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 제조하는 방법을 설명하기 위해 도 2의 절단선 I-I에 따라 취해진 단면도들이다.

Claims (9)

  1. 반도체기판;
    상기 반도체기판을 관통하는 잉크공급구;
    상기 잉크공급구와 이격되어 상기 잉크공급구의 양측부에 정렬되되, 상기 반도체기판 상부에 위치하는 히터들;
    상기 반도체기판과 상기 히터들 사이에 차례로 개재된 제1 및 제2 층간절연막; 및
    상기 제1 및 제2 층간절연막 사이에 위치하되, 상기 히터들과 상기 잉크공급구 사이들을 가로지르는 온도 센싱 라인을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 층간절연막과 상기 반도체기판 사이에 개재된 하부절연막;
    상기 제1 층간절연막과 상기 하부절연막 사이에 위치하되, 그것들 각각이 상기 히터들 각각에 인접하는 하부배선들;
    상기 히터들 각각의 양단에 연결된 상부배선들을 더 포함하되, 상기 히터들 각각의 일측단들에 연결된 상기 상부배선들은 각각 상기 하부배선들에 전기적으로 연결되는 잉크젯 프린트 헤드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 온도센싱라인과 동일레벨에 위치하되, 상기 하부배선들과 상기 상부배선들을 연결하는 중간배선들을 더 포함하는 잉크젯 프린트 헤드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 히터들 및 상기 상부배선들을 덮는 보호층; 및
    상기 보호층의 소정영역들을 덮는 부식방지층(anti-cavitation) 패턴을 더 포함하는 잉크젯 프린트 헤드.
  5. 잉크공급구 영역을 갖는 반도체기판을 준비하고,
    상기 반도체기판 상에 제1 층간절연막을 형성하고,
    상기 제1 층간절연막 상에 상기 잉크공급구 영역과 이격된 온도센싱라인을 형성하되, 상기 온도센싱라인은 상기 잉크공급구 영역의 적어도 양측부들을 지나고,
    상기 온도센싱라인을 갖는 반도체기판 상에 제2 층간절연막을 형성하고,
    상기 제2 층간절연막 상에 히터들을 형성하는 것을 포함하되, 상기 히터들은 상기 온도센싱라인이 상기 잉크공급구 영역과 상기 히터들 사이를 가로지르도록 상기 잉크공급구 영역의 양측부들 상에 정렬되는 프린트 헤드 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 층간절연막을 형성하기 전, 상기 반도체기판 상에 하부절연막을 형성하고,
    상기 하부절연막 상에 하부배선들을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 히터들 각각은 상기 하부배선들 각각에 인접하도록 정렬되는 프린트 헤드 제조방법
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 히터들을 형성하는 것은 상기 제1 및 제2 층간절연막을 패터닝하여 상기 하부배선들 각각을 노출시키는 비아홀들을 형성하고,
    상기 비아홀들을 갖는 반도체기판 상에 히팅물질막 및 상부도전막을 차례로 형성하고,
    상기 상부도전막 및 상기 히팅물질막을 차례로 패터닝하여 상기 하부배선들에 각각 전기적으로 연결되는 예비 상부배선들을 형성하고,
    상기 예비 상부배선들을 패터닝하여 상기 패터닝된 히팅물질막의 소정영역들을 노출시키어 상부배선들을 형성하는 것을 포함하는 프린트 헤드 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 층간절연막을 형성한 후, 상기 제1 층간절연막을 패터닝하여 상기 하부배선들 각각을 노출시키는 하부 비아홀들을 형성하고,
    상기 온도센싱라인을 형성하는 동안, 상기 하부 비아홀들을 통해 상기 하부배선들 각각에 전기적으로 연결되는 중간배선들을 형성하는 것을 더 포함하는 프린트 헤드 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 히터들을 형성하는 것은 상기 제2 층간절연막을 패터닝하여 상기 중간 배선들 각각을 노출시키는 상부 비아홀들을 형성하고,
    상기 상부 비아홀들을 갖는 반도체기판 상에 히팅물질막 및 상부도전막을 차례로 형성하고,
    상기 상부도전막 및 상기 히팅물질막을 차례로 패터닝하여 상기 중간배선들에 각각 전기적으로 연결되는 예비 상부배선들을 형성하고,
    상기 예비 상부배선들을 패터닝하여 상기 패터닝된 히팅물질막의 소정영역들을 노출시키어 상부배선들을 형성하는 것을 포함하는 프린트 헤드 제조방법.
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