KR20060020444A - Fabrication method for the ink-jet print head - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법에 관한 것으로서, 기판의 상부면을 식각하여 잉크 챔버를 형성하는 단계와; 상기 기판의 표면에 산화막을 형성하는 단계와; 상기 산화막의 상부에 히터 및 리드층을 형성한 후 패터닝하는 단계와; 상기 잉크 챔버의 저면에 리스트릭터를 형성하는 단계와; 상기 리스트릭터 및 잉크 챔버 내에 희생층을 형성하는 단계와; 상기 희생층의 상부에 노즐을 갖는 노즐층을 형성하는 단계와; 상기 기판의 배면에 피드홀을 형성하는 단계와; 상기 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a method of manufacturing an inkjet print head, comprising: etching an upper surface of a substrate to form an ink chamber; Forming an oxide film on the surface of the substrate; Forming a heater and a lead layer on the oxide film and patterning the same; Forming a restrictor on the bottom of the ink chamber; Forming a sacrificial layer in the restrictor and the ink chamber; Forming a nozzle layer having a nozzle on the sacrificial layer; Forming a feed hole in a rear surface of the substrate; It provides a method of manufacturing an inkjet print head, characterized in that it comprises the step of removing the sacrificial layer.
본 발명에 의하면, 히터 및 리드층을 희생층을 형성하지 않고 기판의 상부에 직접 형성하므로 충분한 공정 온도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 히터 및 리드 층에 직각으로 꺾인 부분이 존재하지 않으므로 균일한 두께를 갖는 박막을 얻을 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 히터의 특성을 양호하게 유지할 수 있게 된다.According to the present invention, since the heater and the lead layer are directly formed on the upper portion of the substrate without forming the sacrificial layer, not only a sufficient process temperature can be ensured, but also the heater and the lead layer have no uniform angles, and thus a uniform thickness is not provided. It is possible to obtain a thin film having a, not only to improve the productivity, but also to maintain the characteristics of the heater well.
잉크젯 프린터, 헤드, 히터, 캐비테이션.Inkjet printer, head, heater, cavitation.
Description
도 1은 종래의 일반적인 잉크젯 프린트 헤드를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional general inkjet print head.
도 2는 종래의 또 다른 형태의 잉크젯 프린트 헤드를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing another conventional inkjet print head.
도 3은 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 일 실시예를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the inkjet print head according to the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 실시예 중 챔버층을 제거하여 도시한 사시도이다.4 is a perspective view of the chamber layer removed in the embodiment shown in FIG.
도 5a 내지 도 5j는 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법에 대한 일 실시예의 각각의 공정을 도시한 단면도이다.5A to 5J are sectional views showing respective processes of one embodiment of the method for manufacturing an inkjet print head according to the present invention.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 … 기판, 112 … 잉크 피드홀,100... Substrate, 112... Ink feed hole,
114 … 리스트릭터, 116 … 잉크 챔버,114. ... Ink chamber,
120 … 실리콘 산화막, 130 … 히터층,120... Silicon oxide film, 130. Heater layer,
140 … 리드층, 150 … 노즐층,140... Lead layer, 150... Nozzle Layer,
152 … 노즐, 160 … 열산화막,152. Nozzle, 160... Thermal Oxidation Film,
170 … 희생층.170... Sacrificial layer.
본 발명은 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크젯 프린터에 있어서 잉크를 분사하기 위한 분사 수단으로 사용되는 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an inkjet printhead, and more particularly, to an inkjet printhead used as a jetting means for jetting ink in an inkjet printer and a method of manufacturing the same.
잉크젯 프린터는 카트리지에 저장된 잉크를 미세한 액적의 형태로 인쇄 매체의 표면에 분사하여 원하는 형태의 인쇄물을 얻어내는 화상 형성 장치의 일종으로서, 카트리지에 저장된 잉크는 헤드를 통해서 분사되게 된다. 이때, 잉크를 분사하는 방법은 크게 열 구동 방식과 압전 구동 방식으로 구별할 수 있는데, 전자는 헤드 내에 히터를 장착하여 히터에서 발생된 열로 인해 버블을 형성한 후 그에 의한 압력으로 잉크 액적을 분사하는 방식이며, 후자는 압전 소자에 전원을 인가하여 압전 소자의 기계적인 변형으로 인해 발생된 압력으로 잉크 액적을 분사하는 방식이다.An inkjet printer is a kind of image forming apparatus which injects ink stored in a cartridge into the surface of a print medium in the form of fine droplets to obtain a print of a desired form, and ink stored in the cartridge is ejected through the head. At this time, the method of spraying ink can be largely divided into a thermal drive method and a piezoelectric drive method. The former is equipped with a heater in the head to form a bubble due to the heat generated from the heater and then spray the ink droplets by the pressure The latter is a method of spraying ink droplets at a pressure generated due to mechanical deformation of the piezoelectric element by applying power to the piezoelectric element.
도 1을 참조하면, 종래의 일반적인 열 구동 방식의 잉크젯 프린트 헤드가 도시되어 있다. 상기 헤드는 잉크 카트리지로부터 잉크를 공급받는 잉크 피드홀(12)을 기판(10)의 상부면에, 피드홀(12)로 공급된 잉크를 헤드 내부로 공급하는 리스트릭터(16)와 공급된 잉크를 일시적으로 저장하는 잉크 챔버(18)를 갖는 챔버층(14)을 갖는다. 상기 챔버층(14)의 상부에는 노즐(20)이 형성되어 있으며, 상기 노즐(20)의 하부에는 히터(22)가 형성된다. 한편, 상기 히터(22)가 잉크와의 반응으로 손상을 입는 것을 방지하기 위해, 표면에 보호층(24)이 형성되어 있다. 또한, 상기 히터(22)는 패드(26)와 연결되며, 상기 패드(26)는 연성 회로 기판(미도시)을 통해서 잉크젯 프린터 본체와 연결된다. 여기서, 상기 헤드의 구조는 개략적으로 도시한 것으로서 실제는 보다 복잡한 구조를 갖는다.1, there is shown a conventional general thermally driven inkjet print head. The head is provided with an
한편, 상기 히터(22)에 펄스 형태의 전류가 인가되면, 순간적으로 가열되어 히터(22)의 표면에는 버블이 형성되고, 이로 인해 증가된 압력에 의해서 잉크 액적(28)이 노즐(20)을 통해 배출되게 된다. 그러나, 도시된 형태에서는 히터(22)의 상부면을 통해서만 열전달이 이뤄지며, 히터(22)의 저면에서 발생된 열은 헤드(14)의 온도를 상승시킬 뿐 잉크를 가열하는 데에는 사용되지 않는다. 더구나, 상기 히터(22)의 상부면에 위치하는 보호층(24)으로 인해 열전달 효율은 더욱 낮아지게 된다.On the other hand, when a pulse-type current is applied to the heater 22, it is instantaneously heated to form bubbles on the surface of the heater 22, whereby the
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 도 2에 도시된 바와 같이 미국 특허 제6,669,333호에서는 잉크 피드홀(52) 및 리스트릭터(56)를 갖는 기판(50)의 상부에 챔버층(54)을 형성하고, 리스트릭터(56)를 통해 유입된 잉크를 가열하는 히터(58)를 잉크 챔버(57)의 중앙부에 위치하도록 하여 히터(58)의 양면에서 가열이 이루어질 수 있는 형태의 기술을 개시한 바 있다. 상기 기술에서는 종래에 비해 전도성이 낮은 잉크를 사용하여 상술한 바와 같은 보호층을 형성할 필요가 없기 때문에, 열전달 효율을 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라, 히터의 양면을 통해서 가열이 이루어지므로 종래에 비해서 적은 전력으로도 잉크 액적을 토출시킬 수 있게 된다.In order to solve this problem, as shown in FIG. 2, US Pat. No. 6,669,333 forms a
또한, 액적을 토출한 후 히터에 전원이 차단되면 버블이 축소되면서 히터의 표면에 캐비테이션 포스(cavitation force)가 작용하게 되고, 이로 인해 히터가 변 형되면서 손상될 염려가 있으나, 도 2에 도시된 형태에서는 히터의 양면에서 버블의 생성 및 소멸이 서로 반대방향으로 이루어지기 때문에 상기 캐비테이션 포스가 서로 상쇄되어 히터에 미치는 영향이 대폭 감소하므로 히터의 수명을 연장할 수 있는 장점도 있다.In addition, if the power is cut off after the ejection of the droplets, the bubble is reduced and the cavitation force (cavitation force) acts on the surface of the heater, this may cause damage to the heater deformed, it is shown in Figure 2 In the form, since bubbles are generated and dissipated on both sides of the heater in opposite directions, the cavitation force is canceled with each other, thereby greatly reducing the effect on the heater, thereby extending the life of the heater.
그러나, 실제로는 히터의 양면에서 발생되는 버블의 크기가 정확하게 일치하지 않으므로 버블 소멸시에 캐비테이션 포스가 히터에 작용하게 된다. 또한, 상기 기술은 히터가 종래와 같이 동일 평면상에 존재하지 않고 직각으로 꺾인 구조로 존재하기 때문에 꺾인 부분의 히터 두께 측면에서 불균일할 가능성이 높다.However, in practice, the size of the bubbles generated on both sides of the heater does not exactly match, so the cavitation force acts on the heater at the time of bubble extinction. In addition, the above technique is likely to be nonuniform in terms of the heater thickness of the bent portion because the heater is not present on the same plane and is present at a right angle.
히터는 일반적으로 히터 물질을 스퍼터링이나 CVD법 등에 의해 박막형태로 증착한 후 패터닝하여 이루어지는 것인바, 도시된 바와 같이 직각으로 꺾인 부분에 있어서는 소망하는 치수를 갖도록 히터를 형성하는 것이 매우 어렵다. 즉, 꺾인 부분의 부근에서는 박막의 두께가 불균일해지는데, 꺾인 부분의 두께가 얇을 경우, 전류 밀도가 집중되기 때문에 전기적으로 단락이 발생될 가능성이 매우 높다. 따라서, 생산성의 면에서 불리할 뿐만 아니라 작동시에도 히터의 발열량을 정확하게 조절하는 것이 힘들게 된다.The heater is generally formed by depositing a heater material in the form of a thin film by sputtering, CVD, or the like, and then patterning the heater. Thus, it is very difficult to form the heater to have a desired dimension in a portion that is bent at right angles as shown. That is, the thickness of the thin film becomes nonuniform in the vicinity of the bent portion, but when the thickness of the bent portion is thin, there is a high possibility that an electrical short occurs because current density is concentrated. Therefore, not only is it disadvantageous in terms of productivity, but it is difficult to accurately control the amount of heat generated by the heater during operation.
또한, 상기 노즐층(59)은 챔버층(54)의 내부에 포토레지스트를 이용해 희생층을 형성한 후 이루어지며, 상기 희생층은 제조 공정 중 제거되게 된다. 이 때, 희생층을 제거하는 과정에서 챔버층(54)과 같은 부분에 대해서도 식각이 진행될 우려가 있기 때문에 챔버층(54)의 재질은 제한적일 수밖에 없다. 일 예로, 폴리머 계열의 물질을 챔버층(54) 및 노즐층(59)으로 사용하기가 불가능해진다.In addition, the
또한, 히터 및 리드를 이루는 박막을 포토레지스트로 이루어진 희생층의 상부에 형성하여야 하지만, 희생층을 이루는 재질의 특성으로 인해 박막 형성에 필요한 공정 온도에도 제약이 가해진다. 이로 인해, 고품질의 박막을 형성하는 것이 어려우며 사용할 수 있는 히터 물질에도 제약이 있다. 아울러, 희생층의 제거시에 완전한 제거가 어려우므로, 일부의 희생층이 잔류할 가능성이 높으며, 이들은 작동 과정에서 유로나 노즐의 막힘을 유발할 수 있다.In addition, the thin film constituting the heater and the lead should be formed on the sacrificial layer made of the photoresist, but due to the characteristics of the material constituting the sacrificial layer, the process temperature required for forming the thin film is also restricted. Because of this, it is difficult to form high quality thin films and there are limitations in the heater materials that can be used. In addition, since complete removal is difficult upon removal of the sacrificial layer, some sacrificial layer is likely to remain, which may cause clogging of the flow path or nozzle during operation.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 캐비테이션 포스의 영향을 최소화하여 히터의 수명을 연장할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention has been made to overcome the disadvantages of the prior art as described above, the technical problem to provide a method of manufacturing an inkjet print head that can extend the life of the heater by minimizing the influence of the cavitation force.
또한, 본 발명은 제조 공정 중에서 희생층의 형성횟수를 최소화하여, 히터 나 리드 등의 박막 형성시의 공정온도를 충분히 확보할 수 있고, 잔류하는 희생층으로 인한 노즐 막힘 등을 방지할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.In addition, the present invention minimizes the number of formation of the sacrificial layer during the manufacturing process, thereby sufficiently securing the process temperature at the time of forming a thin film such as a heater or a lead, and preventing ink clogging due to the remaining sacrificial layer. It is another technical problem to provide a manufacturing method of a print head.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 기판의 상부면을 식각하여 잉크 챔버를 형성하는 단계와; 상기 기판의 표면에 산화막을 형성하는 단계와; 상기 산화막의 상부에 히터 및 리드층을 형성한 후 패터닝하는 단계와; 상기 잉크 챔버의 저면에 리스트릭터를 형성하는 단계와; 상기 리스트릭터 및 잉크 챔버 내에 희생층을 형성하는 단계와; 상기 희생층의 상부에 노즐을 갖는 노즐층을 형성 하는 단계와; 상기 기판의 배면에 피드홀을 형성하는 단계와; 상기 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention comprises the steps of forming an ink chamber by etching the upper surface of the substrate; Forming an oxide film on the surface of the substrate; Forming a heater and a lead layer on the oxide film and patterning the same; Forming a restrictor on the bottom of the ink chamber; Forming a sacrificial layer in the restrictor and the ink chamber; Forming a nozzle layer having a nozzle on the sacrificial layer; Forming a feed hole in a rear surface of the substrate; It provides a method of manufacturing an inkjet print head, characterized in that it comprises the step of removing the sacrificial layer.
즉, 잉크 챔버 형성시에 종래와 같이 희생층을 형성한 후 그 상부에 챔버층을 형성하는 것이 아니라, 기판을 식각하여 챔버를 형성하기 때문에 챔버 형성시에 희생층을 형성할 필요가 없게 된다. 이로 인해, 희생층을 형성하고 제거하는 공정을 생략할 수 있어 공정이 단순화되고, 희생층 잔류물로 인한 노즐 막힘 등을 방지할 수 있다.That is, since the sacrificial layer is formed at the time of forming the ink chamber as in the prior art, instead of forming the chamber layer thereon, the substrate is etched to form the chamber, thereby eliminating the need to form the sacrificial layer at the time of chamber formation. As a result, the process of forming and removing the sacrificial layer can be omitted, which simplifies the process and prevents nozzle clogging due to the sacrificial layer residue.
바람직하게는, 상기 잉크 챔버는 기판의 표면에 열산화막을 형성한 후 이를 에칭 마스크로 활용하여 측벽이 경사지게 형성되는 것이 좋다. 이를 통해, 상기 잉크 챔버는 기판에 대해서 약 54.7°의 각도를 갖도록 형성될 수 있으며, 그 상부에 히터 및 리드 층을 증착법에 의해 형성하는 경우에 직각으로 꺾인 부분이 없으므로 균일한 막두께를 얻을 수 있게 된다.Preferably, the ink chamber may be formed such that the sidewall is inclined by forming a thermal oxide film on the surface of the substrate and then using it as an etching mask. As a result, the ink chamber may be formed to have an angle of about 54.7 ° with respect to the substrate, and when the heater and lead layers are formed on the upper portion of the ink chamber by the evaporation method, the ink chamber may not be bent at right angles, thereby obtaining a uniform film thickness. Will be.
한편, 상기 희생층은 포토레지스트를 기판의 상부면까지 도포한 후, CMP법으로 기판의 표면이 드러날 때까지 연마하여 형성될 수 있다.On the other hand, the sacrificial layer may be formed by applying a photoresist to the upper surface of the substrate, and then polished until the surface of the substrate is exposed by the CMP method.
본 발명은 또한, 기판의 상부면을 식각하여 잉크 챔버를 형성하는 단계와; 상기 기판의 표면에 산화막을 형성하는 단계와; 상기 산화막의 상부에 히터 및 리드층을 형성한 후 패터닝하는 단계와; 상기 잉크 챔버의 저면에 리스트릭터를 형성하는 단계와; 상기 희생층의 상부에 드라이 필름을 라미네이션하여 노즐층을 형성하고, 그 중앙부에 노즐을 형성하는 단계와; 상기 기판의 배면에 피드홀을 형성하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법을 제공한다.The present invention also includes etching an upper surface of a substrate to form an ink chamber; Forming an oxide film on the surface of the substrate; Forming a heater and a lead layer on the oxide film and patterning the same; Forming a restrictor on the bottom of the ink chamber; Laminating a dry film on the sacrificial layer to form a nozzle layer, and forming a nozzle at a center thereof; It provides a method of manufacturing an inkjet print head comprising the step of forming a feed hole on the back of the substrate.
이 경우, 노즐층을 고상인 드라이 필름을 라미네이션하여 형성할 수 있기 때문에, 노즐층을 위한 희생층도 불필요하게 되는 장점이 있다. 여기서, 노즐은 드라이 필름을 마스크를 사용하여 노광하여 형성할 수 있다.In this case, since the nozzle layer can be formed by laminating a solid dry film, there is an advantage that a sacrificial layer for the nozzle layer is also unnecessary. Here, the nozzle may be formed by exposing the dry film using a mask.
바람직하게는, 상기 잉크 챔버는 기판의 표면에 열산화막을 형성한 후 이를 에칭 마스크로 활용하여 측벽이 경사지게 형성되는 것이 좋다.Preferably, the ink chamber may be formed such that the sidewall is inclined by forming a thermal oxide film on the surface of the substrate and then using it as an etching mask.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail an embodiment of the manufacturing method of the inkjet print head according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제조 방법의 실시예에 의해 제조된 잉크젯 프린트 헤드의 단면이 도시되어 있다. 상기 잉크젯 프린트 헤드는 실리콘 웨이퍼로 이루어지는 기판(100)을 가지며, 상기 기판(100)의 저면에는 잉크 카트리지(미도시)로부터 공급된 잉크가 일차적으로 유입되는 잉크 피드홀(112)이 형성되어 있다. 상기 잉크 피드홀(112)은 잉크젯 프린트 헤드 전체에 걸쳐서 공통으로 형성되며, 상기 잉크 피드홀(112)의 상부에 각각의 잉크 챔버(116)와 연통되는 리스트릭터(114)가 형성된다.3, there is shown a cross section of an inkjet print head manufactured by an embodiment of the manufacturing method according to the present invention. The inkjet print head has a
상기 잉크 챔버(116)는 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형태를 가지며, 두 개의 측벽이 경사지게 배치된다. 여기서, 상기 측벽이 기판의 표면에 대해서 갖는 경사 각도는 약 54.7°가 된다. 상기 잉크 챔버(116)는 리스트릭터(114)를 통해 유입된 잉크가 노즐을 통해 외부로 배출되기 전에 일시적으로 저장되는 공간이다. 한편, 상기 잉크 챔버(116)의 상부면과 기판의 상부면에는 실리콘 산화막(120)이 형성되어 있다. 상기 실리콘 산화막(120)은 기판의 표면을 산화시켜 형성된 것으로서, 기판을 히터 및 리드로부터 절연하기 위해 형성된 것이다.The
상기 실리콘 산화막(120)의 상부에는 히터층(130)이 형성되어 있으며, 상기 히터층(130)의 상부에는 리드층(140)이 형성된다(도 4 참조). 상기 히터층(130)은 상기 기판(100)의 상부와 잉크 챔버(116)의 상부에 걸쳐서 형성되어 있으며, 히터층(130)의 대부분은 리드층(140)에 의해 덮혀 있으나, 잉크 챔버(116)의 측벽에 위치하는 부분(132)은 외부로 노출되어 잉크와 접촉하게 된다.A
상기 리드층(140)은 히터층(130)의 상부에 위치하며, 상기 히터층(130)의 잉크 챔버(116)측 단부에도 존재한다. 즉, 상기 히터층(130)은 폭이 좁은 두 개의 띠가 나란히 배치된 형태이므로, 상기 히터층(130)을 이루는 두 개의 띠를 서로 연결하여 전류가 흐를 수 있도록 리드층(140)의 일부분(142)이 히터층(130)을 서로 연결하고 있는 것이다. 즉, 상기 두 개의 띠에 각각 +, - 전극을 연결하여, 전류가 상기 두 개의 띠 및 히터층과 상기 부분(142)을 따라서 흐르도록 하고, 이 과정에서 히터가 가열되도록 한 것이다.The
따라서, 도 3에 도시된 잉크젯 프린트 헤드는 잉크 챔버(116)의 내부에 서로 독립적으로 작동하는 두 개의 히터를 갖게 된다. 즉, 도 3에서 좌우 어느 한쪽의 히터만을 작동시킬 수도 있고, 두 개의 히터를 동시에 작동시킬 수도 있으므로, 이로 인해 토출되는 잉크의 액적의 크기를 조절할 수 있게 된다.Thus, the inkjet print head shown in FIG. 3 has two heaters that operate independently of each other inside the
상기 리드층(140)의 상부에는 노즐층(150)이 형성되어 있다. 상기 노즐층(150)의 중앙부에는 노즐(152)이 형성되어 있어, 히터의 가열로 인해 잉크 챔버(116) 내에 버블이 생기면, 이로 인해 증가된 압력에 의해 상기 노즐(152)을 통해 잉크 액적이 외부로 배출된다. 이때, 잉크 액적이 배출된 후, 버블이 축소되면서 캐비테이션 포스가 작용하게 되나, 상기 헤드에서는 두 개의 히터 사이에 위치하는 지점을 향해 캐비테이션 포스가 작용하므로 히터에는 영향을 거의 미치지 않게 된다.The
상기 잉크젯 프린트 헤드는 다음과 같은 공정을 거쳐서 제조될 수 있다.The inkjet print head may be manufactured by the following process.
먼저, 실리콘 웨이퍼로 이루어지는 기판(100)의 상부면에 열산화막(160)을 0.2㎛의 두께로 형성한다(도 5a). 그 후, 상기 열산화막(160)을 패터닝하여 식각 마스크를 형성한 후에, 식각을 진행하여 도 5b에 도시된 바와 같이 약 54.7°의 경사각을 갖는 잉크 챔버(116)를 형성한다.First, a
잉크 챔버(116)의 형성이 완료된 후에, 기판(110)의 상부면과 잉크 챔버(116)의 표면에 산화막(120)을 2㎛의 두께로 재차 형성한 후, 그 상부에 히터 물질로 이루어지는 히터층(130)과 금속 박막으로 이루어지는 리드층(140)을 각각 증착법에 의해 형성한 후(도 5c), 도 4에 도시된 형태와 같이 패터닝한다(도 5d).After the formation of the
그 후에, 잉크 챔버(116)의 바닥면에 존재하는 히터층과 산화막을 제거하고, 건식 식각법에 의해 리스트릭터(114)를 형성한다(도 5e). 리스트릭터(114)의 형성이 완료되면, 그 표면에 희생층 포토레지스트를 스핀 코팅법에 의해 도포하여 희생층(170)을 형성하고(도 5f), CMP법을 이용하여 상기 희생층(170)을 연마하여 상기 잉크 챔버(116) 내부에만 희생층(170)이 존재하도록 한다(도 5g).Thereafter, the heater layer and the oxide film existing on the bottom surface of the
희생층(170)에 대한 연마가 완료되면, 희생층(170) 및 기판(100)의 상부에 네거티브 포토레지스트를 도포하여 노즐층(150)을 형성한다(도 5h). 그 후, 마스크를 이용해 노광하여, 노즐(152)을 형성한 후(도 5i), 기판(100)의 배면을 건식 식각법에 의해 식각하여 잉크 피드홀(112)을 형성한다(도 5j). 마지막으로 상기 잉크 챔버(116)에 채워진 희생층(170)을 제거하면 제조가 완료된다.When polishing of the
여기서, 상기 노즐층(150)의 형성은 드라이 필름을 이용해 형성될 수도 있다. 즉, 도 5e에 도시된 상태까지 완료된 후에 희생층(170)을 형성하지 않고, 그 상부에 드라이 필름을 라미네이션하여 기판(100)의 상부에 부착한 후, 노광하여 노즐(152)을 형성하면 노즐층(150)의 제작이 완료되므로 희생층을 형성하지 않고도 잉크젯 프린트 헤드를 제조할 수 있게 된다. 이때, 상기 피드홀(112)은 도 5e에서 리스트릭터(114)를 형성한 다음에 형성하는 것이 좋다.In this case, the
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 히터 및 리드층을 희생층을 형성하지 않고 기판의 상부에 직접 형성하므로 충분한 공정 온도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 히터 및 리드 층에 직각으로 꺾인 부분이 존재하지 않으므로 균일한 두께를 갖는 박막을 얻을 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 히터의 특성을 양호하게 유지할 수 있게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, since the heater and the lead layer are directly formed on the upper portion of the substrate without forming the sacrificial layer, sufficient process temperature can be secured, and a portion that is bent at right angles to the heater and the lead layer is Since it does not exist, it is possible to obtain a thin film having a uniform thickness, thereby not only improving productivity but also maintaining the characteristics of the heater well.
또한, 캐비테이션 포스가 히터의 표면에 직접 미치는 것이 아니라, 경사진 측벽에 위치한 두 개의 히터 사이에 작용하게 되므로 캐비테이션 포스에 의한 히터 의 손상을 방지할 수 있게 된다.In addition, the cavitation force does not directly affect the surface of the heater, but acts between two heaters located on the inclined sidewall, thereby preventing damage to the heater by the cavitation force.
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