KR20060076598A - Method of fabricating inkjet printhead - Google Patents
Method of fabricating inkjet printhead Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060076598A KR20060076598A KR1020040115073A KR20040115073A KR20060076598A KR 20060076598 A KR20060076598 A KR 20060076598A KR 1020040115073 A KR1020040115073 A KR 1020040115073A KR 20040115073 A KR20040115073 A KR 20040115073A KR 20060076598 A KR20060076598 A KR 20060076598A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- trenches
- etching
- forming
- grooves
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 69
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 4
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004380 ashing Methods 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVSGESPTHDDNTH-UHFFFAOYSA-N alumane;tantalum Chemical compound [AlH3].[Ta] RVSGESPTHDDNTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1628—Manufacturing processes etching dry etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14145—Structure of the manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1643—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
잉크젯 프린트헤드의 제조방법이 개시된다. 개시된 잉크젯 프린트헤드의 제조방법은, 기판의 표면쪽을 식각하여 적어도 하나의 리스트릭터 형성을 위한 다수의 제1 트렌치를 소정 깊이로 형성하고, 잉크 챔버의 크기를 한정하는 식각저지벽 형성을 위한 다수의 제2 트렌치를 상기 제1 트렌치보다 얕은 깊이로 형성하는 단계; 제1 트렌치들 및 제2 트렌치들이 위치하는 부분에 각각 산화물로 이루어진 적어도 하나의 포스트 및 식각저지벽을 형성하는 단계; 기판 상에 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 형성하는 단계; 기판의 배면쪽에 포스트를 노출시키도록 매니폴드를 형성하는 단계; 상기 매니폴드를 통하여 노출된 포스트를 제거함으로써 리스트릭터를 형성하는 단계; 및 기판의 표면쪽에 리스트릭터와 연통하는 잉크 챔버를 형성하는 단계;을 포함한다.Disclosed is a method of manufacturing an inkjet printhead. The disclosed method of manufacturing an inkjet printhead includes etching a surface of a substrate to form a plurality of first trenches for forming at least one restrictor to a predetermined depth, and forming a plurality of etch stop walls for defining an ink chamber size. Forming a second trench of a shallower depth than the first trench; Forming at least one post and an etch stop wall made of an oxide in a portion where the first trenches and the second trenches are located; Forming a nozzle plate on which a nozzle is formed; Forming a manifold to expose the post on the back side of the substrate; Forming a restrictor by removing posts exposed through the manifold; And forming an ink chamber in communication with the restrictor toward the surface of the substrate.
Description
도 1은 종래 잉크젯 프린트헤드의 일부 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view of a conventional inkjet printhead.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 잉크젯 프린트헤드의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.2 to 4 are diagrams for describing a method of manufacturing the inkjet printhead shown in FIG. 1.
도 3a 내지 도 17b는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.3A to 17B are views for explaining a method of manufacturing an inkjet printhead according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200... 기판 202... 매니폴드200 ...
204... 노즐 206... 잉크 챔버 204
208... 리스트릭터 211... 산화막208 ... Lister 211 ... Oxide
220... 노즐 플레이트 221... 제1 보호층220
222... 제2 보호층 224... 열전도층222 ... 2nd
226... 제3 보호층 227... 시드층226 ...
228... 열발산층 242... 히터228
244...도선 250... 식각저지벽244
260... 식각방지막 270... 포스트 260
본 발명은 잉크젯 프린트헤드의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 공정을 단순화할 수 있고, 정밀도를 향상시킬 수 있는 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an inkjet printhead, and more particularly, to a method of manufacturing an inkjet printhead of a thermal drive type which can simplify the process and improve the precision.
잉크젯 프린트헤드는 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 기록용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상으로 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크젯 프린트헤드는 잉크 액적의 토출 메카니즘에 따라 크게 두가지 방식으로 분류될 수 있다. 그 하나는 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적을 토출시키는 열구동 방식의 잉크젯 프린터헤드이고, 다른 하나는 압전체를 사용하여 그 압전체의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크 액적을 토출시키는 압전구동 방식의 잉크젯 프린트헤드이다. An inkjet printhead is an apparatus for ejecting a small droplet of printing ink to a desired position on a recording sheet to print an image of a predetermined color. Such inkjet printheads can be largely classified in two ways depending on the ejection mechanism of the ink droplets. One is a heat-driven inkjet printhead which generates bubbles in the ink by using a heat source and ejects ink droplets by the expansion force of the bubbles, and the other is ink due to deformation of the piezoelectric body using a piezoelectric body. A piezoelectric drive inkjet printhead which discharges ink droplets by a pressure applied thereto.
상기 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에서의 잉크 액적 토출 메카니즘을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 저항 발열체로 이루어진 히터에 펄스 형태의 전류가 흐르게 되면, 히터에서 열이 발생되면서 히터에 인접한 잉크는 대략 300℃로 순간 가열된다. 이에 따라 잉크가 비등하면서 버블이 생성되고, 생성된 버블은 팽창하여 잉크 챔버 내부에 채워진 잉크에 압력을 가하게 된다. 이로 인해 노즐 부근에 있던 잉크가 노즐을 통해 액적의 형태로 잉크 챔버 밖으로 토출된다. The ink droplet ejection mechanism of the thermally driven inkjet printhead will be described in detail as follows. When a pulse current flows through a heater made of a resistive heating element, heat is generated in the heater and the ink adjacent to the heater is instantaneously heated to approximately 300 ° C. Accordingly, as the ink boils, bubbles are generated, and the generated bubbles expand and apply pressure to the ink filled in the ink chamber. As a result, the ink near the nozzle is discharged out of the ink chamber in the form of droplets through the nozzle.
여기에서, 버블의 성장방향과 잉크 액적의 토출 방향에 따라 상기 열구동 방식은 다시 탑-슈팅(top-shooting), 사이드-슈팅(side-shooting), 백-슈팅(back- shooting) 방식으로 분류될 수 있다. 탑-슈팅 방식은 버블의 성장 방향과 잉크 액적의 토출 방향이 동일한 방식이고, 사이드-슈팅 방식은 버블의 성장 방향과 잉크 액적의 토출 방향이 직각을 이루는 방식이며, 그리고 백-슈팅 방식은 버블의 성장 방향과 잉크 액적의 토출 방향이 서로 반대인 잉크 액적 토출 방식을 말한다. Here, the thermal driving method is classified into top-shooting, side-shooting, and back-shooting according to the bubble growth direction and the ink droplet ejection direction. Can be. In the top-shooting method, the growth direction of the bubble and the ejection direction of the ink droplets are the same. In the side-shooting method, the growth direction of the bubble and the ejection direction of the ink droplets are perpendicular to each other. An ink droplet ejecting method in which the growth direction and the ejecting direction of the ink droplets are opposite to each other.
이와 같은 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드는 일반적으로 다음과 같은 요건들을 만족하여야 한다. 첫째, 가능한 한 그 제조가 간단하고 제조비용이 저렴하며, 대량 생산이 가능하여야 한다. 둘째, 고화질의 화상을 얻기 위해서는 인접한 노즐 사이의 간섭(cross talk)은 억제하면서도 인접한 노즐 사이의 간격은 가능한 한 좁아야 한다. 즉, DPI(dots per inch)를 높이기 위해서는 다수의 노즐을 고밀도로 배치할 수 있어야 한다. 셋째, 고속 인쇄를 위해서는, 잉크 챔버로부터 잉크가 토출된 후 잉크 챔버에 잉크가 리필되는 주기가 가능한 한 짧아야 하고, 동시에 가열된 잉크와 히터의 냉각이 빨리 이루어져 구동 주파수를 높일 수 있어야 한다. Such thermally driven inkjet printheads generally must meet the following requirements. First, the production should be as simple as possible, inexpensive to manufacture, and capable of mass production. Second, in order to obtain a high quality image, the distance between adjacent nozzles should be as narrow as possible while suppressing cross talk between adjacent nozzles. In other words, in order to increase dots per inch (DPI), it is necessary to be able to arrange a plurality of nozzles at high density. Third, for high speed printing, the period of refilling ink in the ink chamber after the ink is ejected from the ink chamber should be as short as possible, and at the same time, the heated ink and the heater should be cooled quickly to increase the driving frequency.
도 1에는 종래 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드의 단면이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 기판(100)의 표면쪽에는 토출될 잉크가 채워지는 잉크 챔버(106)가 형성되어 있고, 기판(100)의 배면쪽에는 상기 잉크 챔버(106)로 잉크를 공급하기 위한 매니폴드(102)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 잉크 챔버(106)와 매니폴드(102) 사이에는 매니폴드(102)로부터 잉크 챔버(106)로 잉크를 공급하는 유로인 리스트릭터(restrictor,108)가 기판(100)을 수직으로 관통하여 형성되어 있다. 한편, 상기 기판(100)의 표면쪽에는 식각저지벽(etch stop wall,150)이 잉크 챔버(106)의 측면을 둘러싸도록 마련되어 있다. 상기 식각저지벽(150)은 잉크 챔버(106)의 크기 를 제한하여 노즐(104)의 고집적화를 이루기 위한 것이다. 1 is a cross-sectional view of a conventional thermally driven inkjet printhead. Referring to FIG. 1, an
상기한 잉크 챔버(106), 리스트릭터(108) 및 매니폴드(102)가 형성된 기판(100)의 상부에는 노즐 플레이트(120)가 마련된다. 상기 노즐 플레이트(120)는 기판(100) 상에 적층된 다수의 물질층으로 이루어져 있다. 이 물질층들은 제1, 제2 및 제3 보호층(121)(122)(126)과 열전도층(124)과, 열발산층(127)을 포함한다. 상기 제1 보호층(121)과 제2 보호층(122) 사이에는 히터(142)가 형성되어 있으며, 상기 제2 보호층(122)과 제3 보호층(126) 사이에는 도선(conductor,144)이 형성되어 있다. 상기 열전도층(124)는 제2 보호층(122) 위에 형성되고, 제1 보호층(121)과 제2 보호층(122)을 관통하여 형성된 컨택홀을 통해 기판(100)의 상면에 접촉된다. 상기 열전도층(124)은 히터(142)와 히터(142) 주변의 열을 기판(100)과 열발산층(128)으로 전도시키는 역할을 한다. 상기 열발산층은 제3 보호층(126)과 열전도층(124)의 상면에 형성되어 히터(142) 및 그 주변의 열을 외부로 방열시키는 역할을 한다. 한편, 상기 노즐 플레이트(120)에는 노즐이 관통하여 형성되어 있다. 여기서, 상기 노즐은 제1, 제2 및 제3 보호층에 형성되는 하부 노즐(104a)과 열발산층에 형성되는 상부 노즐(104b)로 이루어진다. 도 1에서 참조부호 127은 전기도금에 의하여 열발산층을(128) 형성하기 위한 시드층을 나타낸다.The
도 2 내지 도 4에는 도 1에 도시된 잉크젯 프린트헤드를 제조하는 방법이 개략적으로 도시되어 있다. 먼저, 도 2를 참조하면, 기판(100)의 표면 쪽에 트렌치(151)를 대략 2㎛ 정도의 폭으로 형성한 다음, 상기 트렌치(151) 내부에 실리콘 산화물로 이루어진 식각저지벽(150)을 형성한다. 여기서, 상기 식각저지벽(150)은 산 화공정에 의하여 상기 트렌치(151) 내부를 기판(100)의 산화물로 채움으로써 형성된다. 다음으로, 도 3을 참조하면, 상기 기판(100)의 상부에 제1 보호층(121), 히터(142), 제2 보호층(122), 도선(144), 열전도층(124) 및 제3 보호층(126)을 형성한 다음, 상기 제1, 제2 및 제3 보호층(121,122,126)을 식각하여 기판(100)의 표면을 노출시키는 하부노즐(104a)을 형성한다. 이어서, 도 4를 참조하면, 도 3의 결과물 표면에 시드층(127)을 형성하고, 노즐(104)이 위치할 부분에 노즐 형상의 몰드(미도시)를 형성한다. 이어서, 상기 몰드 양측의 시드층(127) 상면에는 전기도금(electroplating)에 의하여 열발산층(128)을 소정 두께로 형성한 다음, 상기 몰드를 제거하게 되면 하부노즐(104a)과 상부노즐(104b)로 이루어진 노즐(104)을 형성된다. 그리고, 기판(100)의 배면 쪽에 매니폴드(102)를 형성하고, 매니폴드(102)가 형성된 기판(100)의 배면을 식각함으로써 리스트릭터(108)를 소정 깊이로 형성한다. 마지막으로, 노즐(104)을 통하여 노출된 기판(100)을 식각하여 리스트릭터(108)와 연결되는 잉크 챔버(106)를 형성하게 되면 잉크젯 프린트헤드가 완성된다.2 to 4 schematically illustrate a method of manufacturing the inkjet printhead shown in FIG. First, referring to FIG. 2, a
그러나, 상기와 같은 잉크젯 프린트헤드의 제조방법에서는 기판(100)의 표면쪽에 비교적 넓은 폭의 트렌치(151)가 형성되는데, 이러한 트렌치(151) 내부에 산화공정에 의하여 식각저지벽(150)을 형성하는데에는 장시간이 소요된다는 문제점이 있다. 그리고, 상기 리스트릭터(108)는 포토리소그라피(photolithography) 공정을 이용하여 매니폴드(102)가 형성된 기판(102)의 배면쪽을 식각함으로써 형성되는데, 이때 매니폴드(102)에 의해 생기는 단차로 인하여 리스트릭터(108)의 정밀도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. However, in the inkjet printhead manufacturing method as described above, a
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공정을 단순화할 수 있고, 정밀도를 향상시킬 수 있는 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing an inkjet printhead of a thermal drive type which can simplify the process and improve the precision.
상기한 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명의 구현예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제조방법은,Method of manufacturing an inkjet printhead according to an embodiment of the present invention,
(가) 기판의 표면쪽을 식각하여 적어도 하나의 리스트릭터 형성을 위한 다수의 제1 트렌치를 소정 깊이로 형성하고, 잉크 챔버의 크기를 한정하는 식각저지벽 형성을 위한 다수의 제2 트렌치를 상기 제1 트렌치보다 얕은 깊이로 형성하는 단계;(A) forming a plurality of first trenches for forming at least one restrictor to a predetermined depth by etching the surface of the substrate, and a plurality of second trenches for forming an etch stop wall defining a size of the ink chamber; Forming to a depth shallower than the first trench;
(나) 상기 제1 트렌치들 및 제2 트렌치들이 위치하는 부분에 각각 산화물로 이루어진 적어도 하나의 포스트 및 상기 식각저지벽을 형성하는 단계;(B) forming at least one post made of oxide and the etch stop wall in a portion where the first trenches and the second trenches are located;
(다) 상기 기판 상에 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 형성하는 단계; (C) forming a nozzle plate having a nozzle formed on the substrate;
(라) 상기 기판의 배면쪽에 상기 포스트를 노출시키도록 매니폴드를 형성하는 단계;(D) forming a manifold to expose the post on the back side of the substrate;
(마) 상기 매니폴드를 통하여 노출된 상기 포스트를 제거함으로써 상기 리스트릭터를 형성하는 단계; 및(E) forming the restrictor by removing the post exposed through the manifold; And
(바) 상기 기판의 표면쪽에 상기 리스트릭터와 연통하는 상기 잉크 챔버를 형성하는 단계;을 포함한다. (F) forming the ink chamber in communication with the restrictor toward the surface of the substrate.
여기서, 상기 기판은 n-형 실리콘(n-type Si)으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the substrate is preferably made of n-type silicon (n-type Si).
상기 (가)단계는,In step (a),
상기 기판 표면의 소정 영역에 상기 제1 트렌치들 형성을 위한 다수의 제1 홈과 상기 제2 트렌치들 형성을 위한 다수의 제2 홈을 형성하는 단계;Forming a plurality of first grooves for forming the first trenches and a plurality of second grooves for forming the second trenches in a predetermined region of the substrate surface;
상기 제1 홈들을 상기 기판의 표면에 수직하게 소정 깊이로 식각하여 다수의 제1 상부트렌치를 형성하는 단계; 및Etching the first grooves to a predetermined depth perpendicular to the surface of the substrate to form a plurality of first upper trenches; And
상기 제1 상부트렌치들 및 제2 홈들을 각각 상기 기판의 표면에 수직하게 소정 깊이로 식각하여 상기 제1 트렌치 및 제2 트렌치들을 형성하는 단계;을 포함할 수 있다.And etching the first upper trenches and the second grooves to a predetermined depth perpendicular to the surface of the substrate, respectively, to form the first trenches and the second trenches.
상기 제1 홈 및 제2 홈들은 상기 기판의 표면에 제1 식각마스크를 형성하고, 상기 제1 식각마스크를 통하여 노출된 상기 기판의 표면을 식각함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 홈 및 제2 홈들은 KOH 또는 TMAH 등과 같은 알칼리 용액을 식각액으로 사용하여 상기 기판의 표면을 식각함으로써 형성될 수 있으며, 이때 상기 제1 홈 및 제2 홈들은 피라미드(pyramid) 형상으로 형성될 수 있다.The first grooves and the second grooves may be formed by forming a first etching mask on the surface of the substrate and etching the surface of the substrate exposed through the first etching mask. Here, the first grooves and the second grooves may be formed by etching the surface of the substrate using an alkaline solution such as KOH or TMAH as an etchant, wherein the first grooves and the second grooves are pyramid shaped. It can be formed as.
상기 제1 상부트렌치들은 상기 제1 식각마스크 상에 상기 제1 홈들을 노출시키도록 제2 식각마스크를 형성하고, 상기 제2 식각마스크를 이용하여 상기 제1 홈들의 바닥을 상기 기판의 표면에 수직하게 소정 깊이로 식각함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 상부트렌치들은 HF 용액을 식각액으로 사용하여 상기 제1 홈들의 바닥을 소정 깊이로 이방성 식각하는 마크로 포러스 실리콘 식각공정(macro porous Si etching process)에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. The first upper trenches form a second etching mask to expose the first grooves on the first etching mask, and the bottom of the first grooves is perpendicular to the surface of the substrate using the second etching mask. Can be formed by etching to a predetermined depth. The first upper trenches may be formed by a macroporous Si etching process that anisotropically etches the bottom of the first grooves to a predetermined depth by using an HF solution as an etching solution.
상기 제1 트렌치 및 제2 트렌치들은 상기 제2 식각마스크를 제거하고, 상기 제1 식각마스크를 통하여 노출된 상기 제1 상부트렌치 및 제2 홈들의 바닥을 상기 기판의 표면에 수직하게 소정 깊이로 식각함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 트렌치 및 제2 트렌치들은 HF 용액을 식각액으로 사용하여 상기 제1 상부트렌치 및 제2 홈들의 바닥을 소정 깊이로 이방성 식각하는 마크로 포러스 실리콘 식각공정에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.The first trenches and the second trenches remove the second etching mask and etch the bottom of the first upper trench and the second grooves exposed through the first etching mask to a predetermined depth perpendicular to the surface of the substrate. It can be formed by. Here, the first trenches and the second trenches are preferably formed by a macroporous silicon etching process for anisotropically etching the bottom of the first upper trench and the second grooves to a predetermined depth using an HF solution as an etching solution.
상기 제1 트렌치 및 제2 트렌치는 0.1㎛ ~ 10㎛, 바람직하게는 0.1㎛ ~ 1㎛의 폭으로 형성될 수 있다.The first trench and the second trench may be formed to have a width of 0.1 μm to 10 μm, preferably 0.1 μm to 1 μm.
상기 (나)단계에서, 상기 포스트 및 식각저지벽은 상기 제1 트렌치들 및 제2 트렌치들 주위의 상기 기판을 산화시킴으로써 형성될 수 있다.In the step (b), the post and etch stop walls may be formed by oxidizing the substrate around the first trenches and the second trenches.
상기 (다)단계는,The (c) step,
상기 기판 상에 제1, 제2 및 제3 보호층을 순차적으로 적층하면서, 히터와 상기 히터에 연결되는 도선을 상기 보호층들 사이에 형성하는 단계; 및Sequentially stacking first, second, and third protective layers on the substrate, and forming a heater and a conductive wire connected to the heater between the protective layers; And
상기 제2 및 제3 보호층을 식각하여 상기 제1 보호층을 노출시키는 상기 노즐을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 보호층 위에 금속으로 이루어진 열발산층을 형성하는 단계;를 더 포함될 수 있다.And etching the second and third protective layers to form the nozzle exposing the first protective layer. The method may further include forming a heat dissipation layer made of a metal on the third protective layer.
상기 보호층들 사이에는 상기 기판과 열발산층에 접촉되는 열전도층이 더 형성될 수 있다. A thermal conductive layer in contact with the substrate and the heat dissipation layer may be further formed between the protective layers.
상기 (라)단계에서, 상기 매니폴드는 상기 기판의 배면을 소정 깊이로 습식 식각함으로써 형성될 수 있다. 그리고, 상기 (마)단계에서, 상기 리스트릭터는 상기 기판의 배면쪽에 노출된 포스트를 상기 제1 보호층이 노출될 때까지 식각함으로써 형성될 수 있다. In the step (d), the manifold may be formed by wet etching the back surface of the substrate to a predetermined depth. And, in the step (e), the restrictor may be formed by etching the post exposed on the back side of the substrate until the first protective layer is exposed.
상기 매니폴드 및 리스트릭터가 형성된 기판의 표면에는 패릴린(parylene)을 증착함으로써 식각방지막을 형성할 수 있다.An etch stop layer may be formed on the surface of the substrate on which the manifold and the restrictor are formed by depositing parylene.
상기 (바)단계는,The (bar) step,
상기 노즐을 통하여 노출된 제1 보호층을 제거하는 단계;Removing the first protective layer exposed through the nozzle;
상기 제1 보호층을 통하여 노출된 기판의 표면쪽을 소정 깊이로 식각하여 상기 잉크 챔버를 형성하는 단계; 및Etching the surface side of the substrate exposed through the first protective layer to a predetermined depth to form the ink chamber; And
상기 식각방지막을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다. And removing the etch stop layer.
여기서, 상기 잉크 챔버는 상기 제1 보호층을 통하여 노출된 상기 기판의 표면을 XeF2 가스를 식각가스로 하여 등방성 식각함으로써 형성되는 것이 바람직하다.Here, the ink chamber is preferably formed by isotropic etching the surface of the substrate exposed through the first protective layer using XeF 2 gas as an etching gas.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 또한, 한 층이 기판이나 다른 층의 위에 존재한다고 설명될 때, 그 층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 층이 존재할 수도 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings refer to like elements, and the size or thickness of each element may be exaggerated for clarity. In addition, when one layer is described as being on top of a substrate or another layer, the layer may be present over and in direct contact with the substrate or another layer, with a third layer in between.
도 5a 내지 도 17b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.5A to 17B are views for explaining a method of manufacturing an inkjet printhead according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 기판(200)의 표면에 다수의 제1 홈(272) 및 제2 홈(252)을 형성한 상태를 도시한 단면도 및 평면도이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 기판(200)의 표면에 산화막을 형성하고, 이를 패터닝하여 기판(200) 표면의 소정 영역을 노출시키는 제1 식각마스크(210)를 형성한다. 여기서, 상기 기판(200)으로는 후술되는 마크로 포러스 실리콘 식각공정(macro porous silicon etching process)을 위하여 n-형 실리콘(n-type Si)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1 식각마스크(210)를 통하여 노출된 기판(200)의 표면을 식각함으로써 적어도 하나의 리스트릭터(도 17a의 208) 형성을 위한 다수의 제1 홈(272)과, 잉크 챔버(도 17a의 206)의 크기를 한정하는 식각저지벽(도 17a의 250) 형성을 위한 다수의 제2 홈(252)을 형성한다. 여기서, 상기 제1 홈(272) 및 제2 홈들(252)은 0.1㎛ ~ 10㎛, 바람직하게는 0.1㎛ ~ 1㎛의 크기로 형성될 수 있다. 5A and 5B are cross-sectional views and plan views illustrating a state in which a plurality of
구체적으로, 상기 제1 홈(272) 및 제2 홈들(252)은 KOH 또는 TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide)등과 같은 알칼리 용액을 식각액으로 사용하여 기판(200)의 표면을 습식식각함으로써 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 홈(272) 및 제2 홈들(252)은 각각 피라미드(pyramid) 형상으로 형성되게 된다. 도 5a에서 참조부호 211은 기판(200)의 배면에 형성된 산화막을 나타낸다.In detail, the
이어서, 도 6을 참조하면, 상기 제1 홈들(272)의 바닥을 식각하여 다수의 제1 상부트렌치(271')를 소정 깊이로 형성한다. 구체적으로, 상기 제1 식각마스크(210)의 상면에 상기 제2 홈들(252)을 덮도록 제2 식각마스크(215)를 형성함으로써 상기 제1 홈들(272)을 노출시킨다. 그리고, 상기 제2 식각마스크(215)를 이용하여 제1 홈들(272)의 바닥을 기판(200)의 표면에 수직하게 소정 깊이로 식각하게 되면 다수의 제1 상부트렌치(271')가 형성된다. 여기서, 상기 제1 상부트렌치들(271')은 n-형 실리콘으로 이루어진 기판(200)을 마크로 포러스 실리콘 식각공정(macro porous silicon etching process)에 의하여 소정 깊이로 식각(deep etching)함으로써 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 마크로 포러스 실리콘 식각공정은 HF 용액을 식각액으로 하여 상기 제1 홈들(272)의 바닥을 소정 깊이로 이방성 식각하는 것을 포함한다. 6, the bottoms of the
다음으로, 도 7을 참조하면, 상기 제2 식각마스크(215)를 제거한 다음, 제1 식각마스크(210)를 통하여 노출된 제1 상부트렌치(271') 및 제2 홈들(252)의 바닥을 소정 깊이로 식각하여 다수의 제1 트렌치(271) 및 제2 트렌치(251)를 형성한다. 여기서, 상기 제1 트렌치(271) 및 제2 트렌치들(251)은 각각 0.1㎛ ~ 10㎛, 바람직하게는 0.1㎛ ~ 1㎛의 폭으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 트렌치들(271)은 제2 트렌치들(251)보다 더 깊은 깊이로 형성되게 된다. 상기 제1 트렌치(271) 및 제2 트렌치들(251)은 전술한 바와 같이 n-형 실리콘으로 이루어진 기판(200)을 마크로 포러스 실리콘 식각공정에 의하여 소정 깊이로 식각(deep etching)함으로써 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 마크로 포러스 실리콘 식각공정은 HF 용액을 식각액으로 하여 상기 제1 상부트렌치(271') 및 제2 홈들(252)의 바닥을 소정 깊이로 이방성 식각하는 것을 포함한다. Next, referring to FIG. 7, after removing the
도 8a 및 도 8b는 각각 상기 제1 트렌치(271) 및 제2 트렌치들(251)이 위치하는 부분에 산화물로 이루어진 적어도 하나의 포스트(270) 및 식각저지벽(250)을 형성한 상태를 도시한 단면도 및 평면도이다. 구체적으로, 상기 제1 식각마스크(210)를 통하여 노출된 제1 트렌치(271) 및 제2 트렌치들(251)의 주위에 있는 실리콘 기판(200)을 산화시키게 되면, 산화물로 이루어진 식각저지벽(250)과 적어도 하나의 포스트(270)가 형성된다. 이때 상기 식각저지벽(250)은 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 포스트들(270)을 둘러싸도록 형성된다. 그리고, 상기 포스트들(270)은 상기 식각저지벽(250)보다 더 깊은 깊이로 형성된다. 한편, 도 8a 및 도 8b에서는, 2개의 포스트(270)가 형성된 경우가 도시되어 있지만, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고 1개 또는 3개 이상의 포스트(270)가 형성될 수도 있다. 8A and 8B illustrate a state in which at least one
이어서, 도 9를 참조하면, 기판(200)의 표면에 제1 보호층(221)을 형성한다. 구체적으로, 상기 제1 보호층(221)은 기판(200) 표면으로부터 상기 제1 식각마스크(210)를 제거한 다음, 상기 기판(200)의 표면에 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 소정 두께로 증착함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 보호층(221)은 후술되는 제2 및 제3 보호층(222,226)과는 다른 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. Next, referring to FIG. 9, a first
다음으로, 도 10을 참조하면, 기판(200)의 상면에 형성된 제1 보호층(221) 위에 히터(242)를 형성한다. 상기 히터(242)는 제1 보호층(221)의 전표면에 불순물이 도핑된 폴리 실리콘, 탄탈륨-알루미늄 합금, 탄탈륨 질화물(tantalum nitride), 티타늄 질화물(titanium nitride) 또는 텅스텐 실리사이드(tungsten silicide)등의 발열 저항체를 소정 두께로 증착한 다음 이를 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 그리고, 제1 보호층(221)과 히터(242)의 상면에 제2 보호층(222)을 형성한다. 구체적으로, 제2 보호층(222)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 소정 두께로 증착함 으로써 이루어질 수 있다. 이어서, 제2 보호층(222)을 부분적으로 식각하여 히터(242)의 일부분, 즉 도선(conductor,244)과 접속될 부분을 노출시키고, 제2 보호층(222)과 제1 보호층(221)을 순차적으로 식각하여 기판(200)의 일부분, 즉 열전도층(224)과 접촉될 부분을 노출시키는 컨택홀을 형성한다. 그리고, 제2 보호층(222)의 상면에 도선(244)과 열전도층(224)을 형성한다. 상기 열전도층(224)은 히터(242)와 히터(242) 주변의 열을 기판(200)과 후술되는 열발산층(228)으로 전도시키는 기능을 한다. 구체적으로, 상기 도선(244)와 열전도층(224)은 전기 및 열 전도성이 좋은 금속, 예컨대 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 또는 금(Au)이나 은(Ag)을 스퍼터링에 의해 소정 두께로 증착하고 이를 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 이때, 도선(244)와 열전도층(224)은 서로 절연되도록 형성된다. 그러면, 도선(244)은 히터(242)와 접속되며, 열전도층(224)은 상기 컨택홀을 통해 기판(200)과 접촉된다. 상기 제2 보호층(222)과 열전도층(224)의 상면에 제3 보호층(226)을 형성한다. 구체적으로, 상기 제3 보호층(226)은 TEOS(Tetraethylorthosilicate) 산화물을 플라즈마 화학기상증착법(PECVD; Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)에 의해 소정 두께로 증착함으로써 이루어질 수 있다. 그리고, 제3 보호층(226)을 부분적으로 식각하여 열전도층(224)을 노출시킨다. Next, referring to FIG. 10, the
이어서, 도 11을 참조하면, 상기 제3 및 제2 보호층(226,222)을 식각하여 제1 보호층(221)을 노출시키는 노즐(도 12의 204)의 하부를 형성한다. 상기 노즐(204)의 하부는 제3 보호층(226)과 제2 보호층(222)을 반응성이온식각법(RIE; Reactive Ion Etching)에 의하여 순차적으로 식각함으로써 형성될 수 있다. 그리 고, 위 결과물의 전표면에 전기도금을 위한 시드층(227)을 형성한다. 상기 시드층(227)은 전해도금을 위해 도전성이 양호한 구리(Cu), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au) 또는 니켈(Ni) 등의 금속을 스퍼터링에 의해 소정 두께로 증착함으로써 이루어질 수 있다. 이어서, 상기 시드층(227)의 상면에 노즐(204) 형성을 위한 몰드(230)를 형성한다. 상기 몰드(230)는 시드층(227)의 전표면에 포토레지스트를 도포한 뒤 이를 패터닝하여 노즐(204)이 형성될 부위에만 포토레지스트를 잔존시킴으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 몰드(230)의 상부는 위쪽으로 갈수록 그 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상으로 형성된다. 다음으로, 상기 몰드(230)의 양측에 위치하는 시드층(227)의 상면에 소정 두께의 열발산층(228)을 형성한다. 상기 열발산층(228)은 열전도성이 양호한 금속, 예컨대 니켈(Ni)이나 크롬(Cr)을 시드층(227)의 표면에 전기도금시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 열발산층(228)은 히터(242) 및 그 주변의 열을 외부로 발산하는 기능을 한다. 즉, 잉크가 토출된 후에 히터(242) 및 그 주변에 잔류하는 열은 열전도층(224)을 통해 기판(220) 및 열발산층(228)으로 전도되어 외부로 발산된다. 따라서, 잉크가 토출된 후에 보다 빠른 방열이 이루어지게 되므로, 높은 구동주파수로 안정적인 인쇄가 가능하게 된다. Next, referring to FIG. 11, the third and second
다음으로, 도 12를 참조하면, 상기 몰드(230)와 그 아래의 시드층(227)을 순차적으로 식각하게 되면, 상기 제1 보호층(221)을 노출시키는 노즐(204)이 형성된다. Next, referring to FIG. 12, when the
이어서, 도 13을 참조하면, 기판(200)의 배면쪽에 상기 포스트(270)를 노출키는 매니폴드(202)를 형성한다. 상기 매니폴드(202)는 잉크 챔버(도 17a의 206)로 잉크를 공급하는 기능을 한다. 구체적으로, 상기 기판(200)의 배면에 형성된 산화막(211)을 패터닝한 다음, 이를 식각마스크로 하여 TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide) 용액을 식각액으로 하여 기판(200)의 배면을 소정 깊이로 습식식각하게 되면 상기 포스트(270)의 하면을 노출시키는 매니폴드(202)가 형성된다. Subsequently, referring to FIG. 13, a manifold 202 that exposes the
다음으로, 도 14를 참조하면, 상기 매니폴드(202)에 의하여 노출된 포스트(270)를 식각하여 제거하게 되면 적어도 하나의 리스트릭터(208)가 기판(200)의 표면에 수직인 방향으로 형성된다. 그리고, 상기 매니폴드(202)와 리스트릭터(208)가 형성된 기판(200)의 표면에 식각방지막(260)을 형성한다. 상기 식각방지막(260)은 리스트릭터(208)의 정밀도를 향상시키기 위한 것으로, 매니폴드(202)와 리스트릭터(208)가 형성된 기판(200)의 표면에 폴리머(polymer)의 일종인 패릴린(parylene)을 증착함으로써 형성될 수 있다. Next, referring to FIG. 14, when the
이어서, 도 15를 참조하면, 노즐(204)을 통하여 노출된 기판(200) 상면의 상기 제1 보호층(221)을 기판(200)이 노출될 때까지 식각하여 제거한다. 이에 따라, 상기 기판(200) 상에는 노즐(204)이 관통되어 형성된 노즐 플레이트(220)가 마련된다. 15, the first
그리고, 도 16을 참조하면, 상기 노즐 플레이트(220)에 형성된 노즐(204)을 통하여 노출된 기판(200)의 표면을 소정 깊이로 식각하여 토출될 잉크가 채워지는 잉크 챔버(206)를 형성한다. 구체적으로, 상기 잉크 챔버(206)는 XeF2 가스를 식각가스로 하여 상기 기판(200)의 표면을 등방성 건식식각함으로써 형성될 수 있다. 이때, 상기 기판(200)은 잉크 챔버(206)의 측벽을 이루는 식각저지벽(250)에 도달할 때까지 식각되게 된다. 16, the surface of the
마지막으로, 도 17a를 참조하면, 상기 잉크 챔버(206)가 리스트릭터(208)와 연통하도록 상기 식각방지막(260)을 애싱(ashing) 또는 산소 플라즈마 식각 공정 등을 통하여 제거하게 되면 잉크젯 프린트헤드가 완성된다. 도 17b에는 이렇게 완성된 잉크젯 프린트헤드의 내부 구조를 도시한 평면도가 개략적으로 도시되어 있다. Finally, referring to FIG. 17A, when the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명했지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다. 예컨대, 본 발명에서 프린트헤드의 각 요소를 구성하기 위해 사용되는 물질은 예시되지 않은 물질을 사용할 수도 있다. 또한, 각 물질의 적층 및 형성방법도 단지 예시된 것으로서, 다양한 증착방법과 식각방법이 적용될 수 있다. 아울러, 각 단계에서 예시된 구체적인 수치는 제조된 프린트헤드가 정상적으로 작동할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 예시된 범위를 벗어나 조정가능하다. 또한, 본 발명의 프린트헤드 제조방법의 각 단계의 순서는 예시된 바와 달리할 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and equivalent other embodiments are possible. For example, the materials used to construct each element of the printhead in the present invention may use materials not illustrated. In addition, the method of laminating and forming each material is also merely illustrated, and various deposition methods and etching methods may be applied. In addition, the specific values exemplified in each step may be adjusted outside the exemplified ranges as long as the manufactured printhead can operate normally. In addition, the order of each step of the printhead manufacturing method of the present invention may be different from that illustrated. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the manufacturing method of the inkjet printhead according to the present invention has the following effects.
첫째, 잉크 챔버의 측벽을 이루는 식각저지벽과 리스트릭터 형성을 위한 포 스트를 동시에 형성함으로써 잉크젯 프린트헤드의 제조공정을 단순화할 수 있다.First, it is possible to simplify the manufacturing process of the inkjet printhead by simultaneously forming an etch stop wall constituting the sidewall of the ink chamber and a post for forming a restrictor.
둘째, 기판에 마크로 포러스 실리콘 식각공정에 의하여 트렌치들을 형성하고, 이 트렌치들에 산화공정에 의한 산화물을 채움으로써 산화 시간을 줄일 수 있게 되고, 이에 따라 잉크젯 프린트헤드의 제조에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.Secondly, trenches are formed on the substrate by a macroporous silicon etching process, and the trenches are filled with oxides by the oxidation process, thereby reducing the oxidation time, thereby reducing the time required for manufacturing the inkjet printhead. have.
셋째, 재현성있는 리스트릭터의 형성으로 인하여, 정밀도 및 균일도가 향상된 잉크젯 프린트헤드를 제작할 수 있다.Third, due to the formation of a reproducible restrictor, it is possible to manufacture an inkjet printhead with improved precision and uniformity.
Claims (28)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040115073A KR100612883B1 (en) | 2004-12-29 | 2004-12-29 | Method of fabricating inkjet printhead |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040115073A KR100612883B1 (en) | 2004-12-29 | 2004-12-29 | Method of fabricating inkjet printhead |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060076598A true KR20060076598A (en) | 2006-07-04 |
KR100612883B1 KR100612883B1 (en) | 2006-08-14 |
Family
ID=37168855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040115073A KR100612883B1 (en) | 2004-12-29 | 2004-12-29 | Method of fabricating inkjet printhead |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100612883B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101328304B1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-11-14 | 삼성전기주식회사 | Inkjet print head assembly |
-
2004
- 2004-12-29 KR KR1020040115073A patent/KR100612883B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101328304B1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-11-14 | 삼성전기주식회사 | Inkjet print head assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100612883B1 (en) | 2006-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7487590B2 (en) | Method for manufacturing monolithic ink-jet printhead having heater disposed between dual ink chambers | |
US7169539B2 (en) | Monolithic ink-jet printhead having a tapered nozzle and method for manufacturing the same | |
KR100468859B1 (en) | Monolithic inkjet printhead and method of manufacturing thereof | |
US7069656B2 (en) | Methods for manufacturing monolithic ink-jet printheads | |
KR100480791B1 (en) | Monolithic ink jet printhead and method of manufacturing thereof | |
US20060238575A1 (en) | Monolithic ink-jet printhead having a metal nozzle plate and manufacturing method thereof | |
KR20020008274A (en) | Bubble-jet type ink-jet printhead and manufacturing method thereof | |
KR100519759B1 (en) | Ink jet printhead and manufacturing method thereof | |
KR100590527B1 (en) | Inkjet printhead and manufacturing method thereof | |
KR100499132B1 (en) | Inkjet printhead and manufacturing method thereof | |
KR100612883B1 (en) | Method of fabricating inkjet printhead | |
KR100499150B1 (en) | Inkjet printhead and method for manufacturing the same | |
KR20050056000A (en) | Monolithic inkjet printhead having two pairs of heaters and manufacturing method thereof | |
KR20060070696A (en) | Thermally driven monolithic inkjet printhead and method of manufacturing the same | |
KR20070033574A (en) | Monolithic ink-jet print head and method of manufacturing thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |