KR20070079572A - 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법은, 기판 상에 밀착층 및 유로 측벽을 형성하는 단계와, 측벽 상에 유로 형성 부재의 일부가 되는 층을 붙이는 단계와, 층에 토출구를 형성하는 단계를 포함한다.
잉크 제트 기록 헤드, 기판, 밀착층, 유로, 유로 형성 부재, 층

Description

잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법 {METHOD OF MANUFACTURING INK JET RECORDING HEAD}
도1은 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법의 일 실시예에 의해 제조되는 잉크 제트 기록 헤드를 도시하는 개략 사시도이다.
도2는 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법의 일 실시예에 의해 제조되는 잉크 제트 기록 헤드의 개략 단면도이다.
도3a, 도3b, 도3c, 도3d, 도3e, 도3f 및 도3g는 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법의 일 예를 도시하는 개략 단면도들이다.
도4a, 도4b, 도4c, 도4d, 도4e 및 도4f는 종래의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법의 공정들을 도시하는 개략 단면도들이다.
도5a, 도5b 및 도5c는 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법의 일 예를 도시하는 개략 단면도들이다.
도6a, 도6b, 도6c 및 도6d는 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법의 일 예를 도시하는 개략 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 기판
2: 에너지 발생 소자
6: 밀착층
6a: 밀착재
9: 유로 형성 부재
9a: 유로 측벽
11: 토출구
12: 잉크실
12a: 유로
13: 잉크 공급구
[문헌 1] 미국 특허 제5,478,606호 공보
[문헌 2] 미국 특허 제6,390,606호 공보
본 발명은 고정밀도 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법에 관한 것이다.
잉크 제트 기록 헤드는 압전 소자, 발열 소자 등의 에너지 발생 소자의 기능을 이용함으로써 종이, 수지 시트 등의 기록 매체 상에 잉크를 토출하여 문자, 기호, 도형 등을 표시하는 기록 헤드이다. 잉크 제트 기록 헤드는 기판 상에 포토리소그래피를 이용한 반도체 성막 기술을 사용해서 제작되고, 소형화 및 고밀도화의 요청에 대하여 에너지 발생 소자를 구동하기 위한 전기 제어 회로를 내장한 것이 알려져 있다.
이들 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법들로서, 미국 특허 제5,478,606호 및 미국 특허 제6,390,606호에 개시된 것들이 알려져 있다. 이하, 도4a 내지 도4f를 이용하여 설명한다. 도4a에 도시한 바와 같이, 발열 소자 등의 복수의 에너지 발생 소자(22)가 배치된 기판(21)이 사용되고, 희생층(25)은 후술될 잉크 공급구를 형성하는 관통공의 형성 위치에 제공된다. 보호층(24)은 희생층(25) 및 에너지 발생 소자(22) 상에 피복을 위해 적층된다. 기판(21)은 결정 방위 100을 갖는 실리콘 단결정으로 이루어진 기판이고, 그 이면 전체는 SiO2막(23)으로 피복된 것이 사용된다.
도4b에 도시한 바와 같이, 폴리에테르 아미드 수지는 기판(21)의 전면의 보호층(24) 및 기판(21)의 이면의 SiO2막(23) 상에 피복되고, 폴리에테르 아미드 수지막은 가열 경화된다. 그런 다음, 기판(21)의 전면 및 이면 상에 경화된 폴리에테르 아미드 수지는 포토리소그래피에 의해 패터닝되어 폴리에테르 아미드 수지층(26, 27)을 형성한다. 폴리에테르 아미드 수지층(26, 27)은 경화된 폴리에테르 아미드 수지 상에 포지티브형 레지스트를 스핀 코트법 등에 의해 피복함으로써 형성되어, 피복된 레지스트를 노광 및 현상한다. 그런 다음, 폴리에테르 아미드 수지가 건식 에칭 등에 의해 패터닝된 후에, 마스크에 의한 비노광 부분[에칭되지 않은 폴리에테르 아미드 수지층(26, 27) 상의 부분]에 남아 있는 포지티브형 레지스트는 박리된다.
도4c에 도시한 바와 같이, 용액에 의해 용해될 수 있는 포지티브형 레지스트는 잉크의 유로가 되는 부분에 피복되어, 포토리소그래피에 의해 패터닝된 주형 재료(28)를 형성한다.
다음에, 도4d에 도시한 바와 같이, 피복 감광성 수지는 스핀 코트법 등에 의해 주형 재료(28) 상에 피복되어, 유로 형성 부재(29)를 형성한다. 방수재(30)는 방수성 수지 등으로 이루어진 건식 막을 적층함으로써 유로 형성 부재(29) 상에 형성된다. 잉크 토출구(31)는 방수재(30)가 적층된 유로 형성 부재(29)에 형성된다. 잉크 토출구(31)는 방수재(30)가 적층된 유로 형성 부재(29)를 자외선(UV선), 원자외선(deep UV ray) 등을 사용하는 포토리소그래피에 의해 패터닝함으로써 형성된다.
도4e에 도시한 바와 같이, 주형 재료(28) 및 유로 형성 부재(29) 등이 형성되어 있는 기판(21)의 전면 및 측면은 스핀 코트법 등에 의해 보호층(32)으로 피복된다.
도4f에 도시한 바와 같이, 마스크로서 폴리에테르 아미드 수지층(27)을 사용하여 건식 에칭에 의해 기판(21)의 이면의 SiO2막(23) 상에 기판(21)의 관통공을 형성하기 위한 에칭 개시면이 형성된다.
다음에, 습식 에칭에 의한 이방성 에칭은 기판(21)의 이면의 에칭 개시면에서 수행된다. 기판(21)의 이방성 에칭의 종료 후에, 희생층(25)의 등방성 에칭이 습식 에칭에 사용되는 강알칼리 용액에 의해 수행되어, 기판(21)에 관통공을 형성 한 뒤 잉크 공급구(33)가 형성된다. 그 후에, 폴리에테르 아미드 수지층(27) 및 보호층(32)은 건식 에칭에 의해 제거되고, 주형 재료(28)는 잉크 토출구(31) 및 잉크 공급구(33)를 용액에 의해 용출시켜 잉크 실내 공간을 형성한다.
복수의 잉크실이 상기한 공정에 의해 형성되는 기판(21)은 다이싱 소오(dicing saw) 등으로 절단 분리하여 칩(chip)화되고, 에너지 발생 소자(22)에 전원 공급하기 위한 전기적 접합이 수행된다. 그런 다음, 기판(21)은 잉크 수납부에 접속된 잉크 공급로에 접속되고, 결론적으로 잉크 제트 기록 헤드가 얻어진다.
상기한 제조 방법에 있어서, 폴리에테르 아미드 수지층(26)은 기판(21)과 유로 형성 부재(29) 사이의 밀착성을 높이기 위해 사용된다.
상기한 제조 방법은 실용성이 우수한 것이지만, 잉크 토출량은 매우 적고, 토출구의 배열 밀도가 매우 높은 헤드(예를 들어, 1 pl의 토출량 및 1200 dpi의 토출구의 배열 밀도를 갖는 헤드)를 제조하는 경우, 접착층과 유로 벽 부재의 마무리 치수 공차가 상이함으로 인해 치수 설계의 제한을 갖는다. 또한, 밀착층과 주형 재료의 마무리 치수 공차로 인한 밀착층과 유로 벽 부재 사이의 접착력이 저하되는 경우 또는 이크 토출 성능이 공차에 의해 영향을 받는 경우가 있다.
본 발명은 상기한 관점을 고려하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 극소 액적 형태의 잉크를 토출하는 토출구가 고밀도로 배열된 잉크 제트 기록 헤드가 고정밀도, 저가로 얻을 수 있는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 예를 들어 잉크를 토출하기 위한 에너지를 발생시키는 에너지 발생 소자 및 에너지 발생 소자에 잉크를 공급하기 위한 공급구를 구비한 기판과, 기판 상에 형성되어 잉크를 토출하기 위한 토출구와, 토출구와 공급구가 연통하도록 유로를 형성하기 위한 유로 형성 부재를 포함하는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법이며, 상기 방법은 기판 상에 유로 측벽을 형성하는 단계와, 측벽 상에 유로 형성 부재의 일부가 되는 층을 붙이는 단계와, 층에 토출구를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법에 의하면, 유로 측벽 상에 토출구를 형성하는 층을 붙임으로써, 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피의 공정수가 감소되고 유로를 형성하기 위한 주형 재료가 불필요하게 된다. 결론적으로, 잉크 제트 기록 헤드는 저가에 효율적으로 제조될 수 있다.
또한, 밀착층 재료와 유로 형성 부재 재료가 적층된 후에, 패터닝하여 유로 측벽 및 밀착층을 형성함으로써 치수 설계 상의 제약을 적게 할 수 있다.
본 발명의 다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예들의 다음의 설명으로부터 명백할 것이다.
이하, 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법을 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다.
본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법에 의해 제조되는 잉크 제트 기록 헤드로서, 도1의 개략 사시도 및 도2의 도1의 선 2-2에 따라 취한 개략 단면도 에 도시된 잉크 제트 기록 헤드를 일 예로서 인용할 수 있다. 도1 및 도2에 도시된 잉크 제트 기록 헤드는 실리콘 등으로 이루어진 기판(1)의 전면에 형성된 복수의 에너지 발생 소자(2)와, 기판 상에 밀착층(6)을 사이에 두고 형성되는 유로 형성 부재(9)와, 에너지 발생 소자(2)의 작동에 의해 잉크를 토출하기 위한 토출구(11)를 포함한다. 잉크 제트 기록 헤드는 또한, 기판(1)을 관통하여 형성되고, 미도시의 잉크 수납부에 연결된 기판(1)의 이면 측에 형성된 미도시의 잉크 공급로와 각 잉크 토출구(11)에 연결된 유로를 연결하는 잉크 공급구(13)를 포함한다. 밀착층(6)은 본 발명에 필수적이지 않다. 그러나, 밀착층(6)은 기판(1) 및 유로 형성 부재(9)의 재료에 따라서 선택될 수 있고, 기판(1)과 유로 형성 부재(9) 사이의 밀착성을 향상시키는데 사용된다.
도시된 바와 같은 잉크 제트 기록 헤드에서, 토출구(11)는 에너지 발생 소자(2)에 대향된다. 그러나, 본 발명은 이런 배열에 제한되지 않고, 토출구(11)와 에너지 발생 소자(2) 사이의 위치적인 배열은 다른 방식으로 설계될 수도 있다.
기판(1)은 실리콘 단결정체인 것이 바람직하다. 기판(1)의 관통공의 형성이 이방성 에칭에 의해 수행되면, 기판(1)은 결정 방위 100을 갖는 실리콘 단결정체인 것이 바람직하다. 기판(1)의 관통공의 형성이 건식 에칭 및 엑시머 레이저에 의해 수행되면, 기판(1)은 또한 결정 방위 110 등을 갖는 실리콘 단결정체일 수 있다. 실리콘 기판(1)의 전면 및 후면 모두는 실리콘 산화막의 열산화막에 의해 각각 피복될 수 있고, 열산화막이 제거된 멤브레인부가 실리콘 기판(1)의 전면 상에 형성된 열산화막에 형성된다.
기판(1) 상에 형성된 복수의 열, 예를 들어 두 개의 열의 에너지 발생 소자(2)는 소정 피치로 병렬로 형성될 수 있다. 임의의 에너지 발생 소자는, 에너지 발생 소자가 잉크를 1 pl의 체적을 각각 갖는 액적 등의 미세 액적으로서 잉크를 토출할 수 있는 에너지를 발생시킬 수 있다면 에너지 발생 소자(2)로서 이용될 수 있고, 구체적으로는 압전 소자, 발열 소자 등이 인용될 수 있다. Ta 등으로 이루어지는 보호막(4)은 잉크에 의해 야기되는 부식을 억제하고 토출 에너지 발생 소자(2)를 전기적으로 절연하기 위하여 이런 토출 에너지 발생 소자(2)를 피복할 수 있다, 보호막(4)은 에너지 발생 소자(2)를 전극 패드(17)와 접속하는 미도시의 배선을 피복하기 위하여 기판(1)의 전면 전체에 대해 형성될 수 있다.
기판(1) 상에 형성된 밀착층(6)은, 유로 측벽(9a)이 기판(1)에 유로 측벽(9a)을 밀착시키기 위해 형성되는 기판(1) 부분에 패터닝됨으로써 형성된다. 밀착층(6)은 유로 측벽(9a)에 고밀착성을 갖는 폴리에테르 아미드 수지 또는 에폭시 수지를 포함하는 재료로 이루어진다.
밀착층(6)을 사이에 두고 기판(1)의 전면 측 상에 형성된 유로 형성 부재(9)는 유로(12a) 및 잉크 토출구(11)를 포함한다. 유로(12a)는 밀착층(6)에 밀착되는 측벽(9a)과, 천장 부재를 구성하는 후술하는 층(9b)으로 이루어진다. 유로(12a)는, 에너지 발생 소자(2)에 의해 발생된 토출 에너지가 보호막(4)을 통해 전달되도록 형성될 수 있다. 토출구(11)는 에너지 발생 소자(2)에 대향된 위치의 층(9b)에 형성된다. 유로 측벽(9a)이 고정밀도를 갖는 패터닝의 관점에서 감광성 수지 및 광중합 개시제를 함유하는 감광성 재료로 이루어지는 것이 바람직하지만, 유로 측 벽(9a)은 감광성 재료로 이루어진 것들에 한정되지 않는다. 천장 부재를 구성하는 층(9b)의 재료로서 수지재 및 금속재가 선택될 수 있지만, 유로 측벽(9a)과 동일한 재질을 갖는 재료가 제조 공정, 제조 후의 환경 등으로부터 받는 영향이 동일하기 때문에 바람직하다. 잉크 토출구(11)로부터 토출된 잉크 물방울의 부착을 억제할 수 있기 때문에, 층(9b)의 상면 상에 방수재층(10)이 형성되는 것이 바람직하다.
기판(1)을 관통하여 형성된 잉크 공급구(13)는 기판(1)의 이면 측 상에 미도시의 잉크 공급로를 형성하여 미도시의 잉크 수납부가 유로(12a)와 연통되도록 연결하는 것이다. 본 실시예에 있어서, 잉크 공급구(13)는 두 개의 열로 배열된 에너지 발생 소자(2)의 열들 사이에 개방되도록 형성된다. 잉크 공급구(13)는 테이퍼부를 포함하거나, 또는 기판(1)의 전면 및 이면 각각에 동일한 형태의 개구부를 포함할 수도 있다.
이하, 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법을 도1의 선 2-2를 따라 취한 단면의 개략 단면도를 도시하는 도3a 내지 도3g를 참조하여, 그 공정들을 따라 순차적으로 서술한다.
(제1 실시예)
우선, 에너지 발생 소자(2)를 구비한 기판(1) 상에 밀착층(6)을 형성하기 위한 밀착재가 적층된다(밀착재 적층 공정).
우선, 발열 저항체 등의 복수의 에너지 발생 소자(2)는, 실리콘 등으로 이루어진 기판(1)의 전면 및 SiO2막(3)으로 피복된 이면 전체에, 예를 들어 상기한 바와 같이 소정 피치로 평행한 두 개의 열들에 형성된다. 평행한 두 개의 열들에 배열된 에너지 발생 소자(2)를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전극 및 배선은 에너지 발생 소자(2)에 연결된다. 또한, 희생층(5)은 에너지 발생 소자들(2) 사이에 형성된다. 희생층(5)은, 잉크 공급구(13)가 되는 관통공이 이방성 에칭에 의해 형성되는 경우에, 오차가 기판(1)의 두께의 변화에 의해 야기되는 기판의 상부 측 상에 개구부의 구경(caliber)의 오차의 증가를 억제하기 위해 형성되고, 이방성 에칭에 이용되는 용액에 용해하는 재질을 갖는 재료로 희생층(5)을 형성하는 것이 바람직하다. 이런 용해하는 재질을 갖는 재료로서, 이방성 에칭에 이용되는 용액이 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH) 등의 강알칼리 용액인 경우에, 폴리실리콘, 및 에칭 속도가 빠른 알루미늄, 알루미늄 실리콘, 알루미늄 구리 및 알루미늄 실리콘 구리가 인용될 수 있다. 상기한 재질을 갖는 보호막(4)은, 에너지 발생 소자(2) 및 희생층(5)이 형성된 실리콘 기판(1) 상에 형성된다. 또한, 이들 설명 및 도면은 생략된다.
도3a에 도시된 바와 같이, 밀착층(6)을 형성하기 위한 밀착재는 보호막(4) 상에 적층된다. 이 공정에서, 밀착재(6a)는 적층된 상태로 형성되고, 밀착층(6)을 형성하기 위한 패터닝은 수행되지 않는다. 밀착재(6a)를 형성하는 방법은 용매에 폴리에테르 아미드 수지를 용해한 뒤, 용액을 가열하여 밀착재(6a)를 형성한다. 대안적으로, 밀착재(6a)는 용매에 에폭시 수지 및 경화제를 함유하는 수지를 용해하고, 피복 및 경화를 수행하여 성막함으로써 형성할 수 있다. 이들 밀착층(6)은 필요에 따라 형성할 수 있고, 그 두께는 약 2 ㎛ 내지 약 3 ㎛의 범위 내가 적당하 다.
이방성 에칭의 마스크층이 되는 수지층(7)은 기판(1)의 이면 상에 형성된다. 수지층(7)은 폴리에테르 아미드 수지의 용액을 스핀 코터 등으로 피복하고, 용액을 가열 및 경화하고, 경화된 층을 패터닝함으로써 형성된다. 폴리에테르 아미드 수지 외의 수지 용액도 또한 이용 가능하다.
다음에, 도3c에 도시한 바와 같이, 감광성 수지를 함유하는 유로 형성재(8)는 밀착재(6a) 상에 적층되어 노광 및 현상함으로써 유로(12a)의 측벽(9a)을 형성한다(측벽 형성 공정).
유로 형성 부재를 형성하기 위한 재료가 감광성 수지를 함유하고 있기 때문에, 포토리소그래피에 의해 패터닝을 수행하는 것이 가능하다. 이런 유로 형성 부재(8)는, 예를 들어 스핀 코트법에 의해 밀착재(6a) 상에 피복된다.
피복 후에, 유로 형성 부재(8)는 마스크를 통해서 자외선, 원자외선 등에 의해 노광 및 경화된다. 그 후, 유로 형성 재료(8)는 도3c에 도시한 바와 같이 유로 측벽(9a)으로서 형성되도록 현상된다. 그 후, 유로 측벽(9a)을 마스크로서 이용하여, 밀착층(6a)은 건식 에칭 등에 의해 에칭되고, 유로 측벽(9a)과 남아 있는 기판(1) 사이에 있는 부분만이 제거된다. 따라서, 밀착층(6)이 형성된다.
다음에, 잉크 공급구(13)가 되는 관통공은 실리콘 기판(1)의 이면 측으로부터 형성된다(잉크 공급구 형성 공정). 또한, 공정을 수행하는 타이밍은 본 발명에서 필수적이지 않고, 공정은 도3g에 도시된 토출구 형성 공정 후에 수행될 수 있다.
도3d에 도시한 바와 같이, 기판(1)의 전면 및 측면은 스핀 코트법 등에 의해 보호재(14)로 피복된다. 보호재(14)는 반송 시에 잉크실 측벽 부재가 손상되는 것을 보호하고, 기판(1)의 이면에서의 잉크 공급구(13) 형성 시에 내에칭성(etching resistant property)을 생기도록 하기 위해 제공된다.
기판(1)의 이면 상의 SiO2막(3)은 폴리에테르 아미드 수지층(7)을 마스크로서 이용하여 에칭되고, 잉크 공급구(13)를 형성하기 위해 기판(1)의 관통공을 형성하는 에칭의 개시면인 기판(1) 부분은 노광된다.
도3e에 도시한 바와 같이, 에칭은 기판(1)의 이면 상에 형성된 에칭 개시면에서 수행되어 잉크 공급구(13)가 되는 관통공이 형성된다. 이런 에칭은 건식 에칭, 엑시머 레이저를 이용하는 에칭, 습식 에칭 및 이들의 조합 중 임의의 방법으로 수행될 수 있지만, 습식 에칭에 의한 이방성 에칭이 용이하게 수행될 수 있기 때문에 바람직하다. TMAH의 용액 등의 강알칼리 용액이 이방성 에칭에 이용될 수 있다. 관통공은 기판(1)에 형성되고, 계속해서 기판(1)의 전면 상에 형성된 희생층(5)의 등방성 에칭이 잉크 공급구(13) 형성을 위해 수행된다. 그 후, 기판(1) 이면 상의 수지층(7) 및 보호재(14)가 제거된다.
다음에, 유로 형성 부재의 일부를 구성하는 층은 기판(1)의 유로(12a)의 측벽 상에 붙여진다(층 붙임 공정).
도3f에 도시한 바와 같이, 잉크실의 천장 부재(9b)를 구성하는 층은 측벽 부재(9a) 상에 붙여진다. 임의의 구성층(9b)이 측벽(9a) 상에 위치될 때에 절곡되지 않는 정도의 강성을 가지면 층으로 이용될 수 있다. 구성층(9b)의 재질로서, 예를 들어 감광성 수지 및 광 양이온 중합 개시제를 함유하는 재료가 임의의 에칭의 수행 없이 포토리소그래피에 의한 현상에 의해 잉크 토출구(11)를 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 층의 재질은 유로 측벽(9a)과 동일한 조성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 측벽(9a)이 에폭시 수지의 경화물이면, 구성층(9b)은 에폭시 수지 및 경화제를 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 측벽(9a)에 사용되는 에폭시 수지 및 천장 부재(9b)를 구성하는 층에 함유되는 에폭시 수지는 동일한 것이면 더 바람직하다.
층의 전면 상에 방수재층(10)을 적층하는 것이 바람직하다.
다음에, 도3g에 도시한 바와 같이, 잉크 토출구(11)는 층에 형성된다(토출구 형성 공정). 층을 노광하고 노광된 부분을 경화시킴으로써 형성이 수행된다. 경화시킴으로써, 측벽(9a)과 천장 부재(9b) 사이의 결합이 보다 견고하게 된다. 측벽(9a) 및 층의 재료가 동일한 것이면, 양 재료들의 친화성의 관점에서 양 재료들의 보다 견고한 결합이 얻어질 수 있다.
상기한 공정들에 의해 얻어진 잉크 제트 기록 헤드의 에너지 발생 소자(2)를 구동하기 위한 전기적인 접합이 수행된다. 그런 다음, 잉크 공급구(11)는 잉크 수납부에 연결된 잉크 공급로(13)에 연결되고, 기록 장치 상에 장착될 수 있는 잉크 제트 기록 헤드의 유닛이 완성될 수 있다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예로서, 밀착층(6)으로서 감광성 재료를 이용하는 경우가 도5a 내지 도5c를 참조하여 설명된다.
도5a에 도시한 바와 같이, 밀착층(6)을 형성하기 위한 밀착재(6a)는 보호막(4) 상에 적층된다. 여기서, 밀착재(6a)로서 이용 가능한 재료는, 예를 들어 폴리에테르 아미드, 산 등의 촉매의 존재 하에서 폴리에테르 아미드를 가교하기 위한 가교제(crosslinking agent), 및 노광됨으로써 촉매를 발생시키는 감광성 재료이다. 더 구체적으로는, 가교제로서의 멜라민계의 화합물, 및 감광성 재료로서는 광산 발생제(photoacid generator)로 공지된 재료가 인용될 수 있다. 또한, 밀착재(6a)의 다른 예로서, 에폭시 수지 및 광산 발생제를 함유하는 네거티브형 감광성 수지재 등이 인용될 수 있다.
이방성 에칭의 마스크층이 되는 폴리에테르 아미드 수지층(7)은 기판(1)의 이면 상에 형성된다. 폴리에테르 아미드 수지층(7)은 스핀 코터 등으로 폴리에테르 아미드 수지의 용액을 피복하고 피복된 용액을 가열 및 경화함으로써 형성된다. 그런 다음, 경화된 용액은 패터닝되어 폴리에테르 아미드 수지층(7)을 형성한다.
다음에, 도5b에 도시한 바와 같이, 감광성을 갖는 유로 형성재(8)는 밀착재(6a) 상에 적층된다. 유로 형성재(8)로서, 광산 발생제 및 에폭시 수지를 함유하는 재료가 이용되는 것이 적합하지만, 상기 재료는 광산 발생제 및 에폭시 수지를 함유하는 것에 제한되지 않는다. 밀착재(6a) 및 유로 형성재(8)의 감광성 파장들은 후공정을 위해 서로 겹치는 것이 바람직하다.
다음에, 도5c에 도시한 바와 같이, 밀착재(6a) 및 유로 형성재(8)는 일괄하여 패터닝되어 측벽(9a)을 형성한다(유로 측벽 형성 공정). 양 재료들(6a 및 8)의 감광성 파장들이 서로 겹치면, 밀착재(6a) 및 유로 형성재(8)는 광조사하여 일괄하여 노광될 수 있다. 형상 시의 현상액의 선택은 임의적이지만, 동일한 현상액을 이용하여 일괄하여 현상을 수행하는 것이 더 효과적이다. 상기 선택은 이 경우에 제한되지 않고, 다른 현상액을 이용하여 별도로 수행할 수도 있다는 것은 당연하다.
상기한 공정에 의해서, 측벽(9a) 및 밀착층(6)의 패터닝은 일괄하여 수행될 수 있고, 유로 측벽(9a)은 간편한 공정에 의해 얻어질 수 있다.
이후의 공정은 제1 실시예의 도3d 이후에 도시되는 것과 유사하게 수행될 수 있다.
(제3 실시예)
본 발명의 제3 실시예는 도6a 내지 도6d를 참조하여 서술된다.
본 실시예는 밀착층(6)의 형성 공정 및 측벽(9a)의 형성 공정을 나누어 양쪽의 재료들의 선택성을 증가시킨 일 예이다.
도6a에 도시한 바와 같이, 밀착층(6)을 형성하기 위한 밀착재(6a)는 보호막(4) 상에 적층된다. 밀착재(6a)로서, 제1 및 제2 실시예에 서술된 밀착재를 이용하는 것이 가능하다.
다음에, 도6b에 도시한 바와 같이, 밀착재(6a)는 패터닝되어 밀착층(6)을 형성한다. 밀착재(6a)가 감광성을 가지면, 패터닝은 포토리소그래피 기술을 이용함으로써 수행된다. 밀착재(6a)가 감광성을 갖지 않으면, 패터닝은 에칭 등에 의해 수행된다.
다음에, 도6c에 도시한 바와 같이, 유로 형성재(8)는 밀착층(6) 상에 적층된다. 유로 형성재(8)로서, 제1 및 제2 실시예에 도시된 재료가 이용되는 것이 적합할 수 있다.
다음에, 도6d에 도시한 바와 같이, 유로 형성재(8)는 패터닝되어 유로 측벽(9a)을 형성한다.
도6d에 도시된 것 이후의 공정은 제1 실시예의 도3d 이후의 도면들에 도시된 것과 유사하게 수행될 수 있다.
본 실시예가 채용되면, 감광성 밀착재 및 비감광성 밀착재 모두가 밀착재(6a)로서 선택될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 서술되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시예들에 제한되지 않는다는 것은 이해될 것이다. 이후의 청구항들의 범주는 이런 변경, 및 균등 구조물 및 기능을 모두 포함하도록 가장 광범위한 해석을 따른다.
본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법에 의하면, 유로 측벽 상에 층을 붙임으로써, 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피의 공정수가 감소되고 유로를 형성하기 위한 주형 재료가 불필요하게 된다. 결론적으로, 잉크 제트 기록 헤드는 저가에 효율적으로 제조될 수 있다.
또한, 밀착층 재료와 유로 형성 부재 재료가 적층된 후에, 패터닝하여 유로 측벽 및 밀착층을 형성함으로써 치수 설계 상의 제약을 적게 할 수 있다.

Claims (11)

  1. 잉크를 토출하기 위한 에너지를 발생시키는 에너지 발생 소자 및 상기 에너지 발생 소자에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급구를 구비한 기판과, 상기 기판에 형성되어 잉크를 토출하기 위한 토출구와, 상기 공급구와 상기 토출구가 연통하도록 유로를 형성하기 위한 유로 형성 부재를 포함하는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법이며,
    상기 기판 상에 상기 유로 측벽을 형성하는 단계와,
    상기 측벽 상에 상기 유로 형성 부재의 일부가 되는 층을 붙이는 단계와,
    상기 층에 상기 토출구를 형성하는 단계를 포함하는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 층은 감광성 재료로 이루어지고,
    상기 토출구는 상기 감광성 재료를 노광 및 현상함으로써 형성되는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유로 형성 부재와 상기 기판 사이에 밀착층이 형성되는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밀착층 및 상기 유로의 상기 측벽을 형성하는 상기 단 계는,
    상기 기판 상에 상기 밀착층을 형성하기 위한 밀착재를 적층하는 단계와,
    상기 밀착재 상에 감광성 수지를 함유하는 감광성 재료를 적층하고, 노광 및 현상을 수행하여 상기 유로의 상기 측벽을 형성하는 단계와,
    상기 측벽을 마스크로서 이용하여 상기 밀착재를 패터닝해서 상기 밀착층을 형성하는 단계를 포함하는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 밀착재는 폴리에테르 아미드 수지를 함유하는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 밀착재는 에폭시 수지의 경화물로 형성되는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 패터닝은 건식 에칭에 의해 수행되는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 밀착층 및 상기 유로의 상기 측벽을 형성하는 상기 단계는,
    상기 기판 상에 상기 밀착층을 형성하기 위해 감광성을 갖는 밀착재를 적층하는 단계와,
    상기 밀착층 상에 상기 유로의 상기 측벽을 형성하기 위한 감광성 재료를 적층하는 단계와,
    상기 밀착재 및 상기 감광성 재료를 일괄하여 패터닝하여 상기 밀착층 및 상기 측벽을 형성하는 단계를 포함하는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  9. 제3항에 있어서, 상기 밀착재는 폴리에테르 아미드 수지를 포함하는 감광성 재료인 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  10. 제3항에 있어서, 상기 밀착재는 에폭시 수지를 포함하는 감광성 재료인 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 토출구로 형성되는 상기 층은 상기 측벽과 동일한 성분을 갖는 재료로 형성되는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법.
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