(57)【要約】【課題】インクジェットプリントヘッド及びその製造方法を提供する。【解決手段】吐き出されるインクが充填されるインクチャンバがその表面側に形成され、インクチャンバにインクを供給するためのマニホールドがその背面側に形成され、インクチャンバとマニホールドとを連結するインク流路がその表面に並んで形成された基板と、基板上に積層され、インクチャンバからインクが吐き出されるノズルが形成され、ヒータ及びヒータと電気的に連結されてヒータに電流を印加する電極が配置されたノズル板とを備える。これにより、インク流路をインクチャンバと同一平面上で基板の表面に並んで形成することにより、インクの逆流現象による吐き出し不良等を防止してプリントヘッドの性能を向上させ得る。【選択図】図４
2004142462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　吐き出されるインクが充填されるインクチャンバがその表面側に形成され、前記インクチャンバにインクを供給するためのマニホールドがその背面側に形成され、前記インクチャンバと前記マニホールドとを連結するインク流路がその表面に並んで形成された基板と、
　前記基板上に積層され、前記インクチャンバからインクが吐き出されるノズルが形成され、ヒータ及び前記ヒータと電気的に連結されて前記ヒータに電流を印加する電極が配置されたノズル板とを備えることを特徴とするインクジェットプリントヘッド。
【請求項２】
　前記インクチャンバ、前記マニホールド及び前記インク流路はエッチング方法により形成されたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項３】
　前記インク流路は前記インクチャンバと同一平面上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項４】
　前記インク流路は前記インクチャンバと連結される少なくとも一つのインクチャンネル及び前記インクチャンネルと前記マニホールドとを連結するフィードホールを備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項５】
　基板の表面側に所定深さの犠牲層を形成する段階と、
　前記犠牲層が形成された前記基板の表面にノズル板を積層し、前記ノズル板上にヒータ及び前記ヒータと電気的に連結される電極を配置した後、前記ノズル板にノズルを形成して前記犠牲層を露出させる段階と、
　前記基板の背面側にマニホールドを形成する段階と、
　前記ノズルを通じて露出された前記犠牲層をエッチングしてインクチャンバ及びインク流路を形成する段階と、
　前記マニホールドと前記インク流路とを連結する段階とを含むことを特徴とするインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項６】
　前記犠牲層を形成する段階は、
　前記基板の表面をエッチングして所定深さのグルーブを形成する段階と、
　前記グルーブが形成された前記基板の表面を酸化して所定の酸化物層を形成する段階と、
　前記酸化物層に形成された前記グルーブに所定の物質を充填した後、前記基板の表面を平坦化する段階とを含むことを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリントヘッド製造方法。
【請求項７】
　前記酸化物層に形成された前記グルーブに前記所定の物質を充填する段階は、ポリシリコンをエピタキシャル成長させて前記グルーブに充填する段階であること特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリントヘッド製造方法。
【請求項８】
　前記マニホールドと前記インク流路とを連結する段階は、前記マニホールドと前記インク流路との間にある前記酸化物層をエッチングして前記マニホールドと前記インク流路とを連結する段階であることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリントヘッド製造方法。
【請求項９】
　前記犠牲層を形成する段階は、
　SOI基板上に所定深さのトレンチを形成する段階と、
　前記トレンチに所定の物質を充填する段階とを含むことを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリントヘッド製造方法。
【請求項１０】
　前記所定の物質はシリコン酸化物であることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットプリントヘッド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明はインクジェットプリントヘッド及びその製造方法に係り、特にインク流路をエッチング方法によりインクチャンバと同一平面上で基板の表面に並んで形成することによりプリントヘッドの性能を向上させたインクジェットプリントヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　一般にインクジェットプリントヘッドは、印刷用インクの微小な液滴(droplet)を記録用紙上の所望の位置に吐き出させて所定色相の画像に印刷する装置である。こうしたインクジェットプリントヘッドはインク液滴の吐き出しメカニズムにより広く二つ方式に分類されることができる。その一つは熱源を用いてインクにバブル(bubble)を発生させてそのバブルの膨張力によりインク液滴を吐き出せる熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドであり、他の一つは圧電体を使用してその圧電体の変形によりインクに加えられる圧力によりインク液滴を吐き出せる圧電駆動方式のインクジェットプリントヘッドである。
【０００３】
　前記熱駆動方式のインクジェットヘッドでのインク液滴吐き出しメカニズムをより詳細に説明すれば次の通りである。抵抗発熱体より成ったヒータにパルス形態の電流が流れれば、ヒータから熱が発生されながらヒータに隣接したインクは大略300℃に瞬間過熱される。これによりインクが沸騰しながらバブルが生成され、生成されたバブルは膨張してインクが充満されたインクチャンバ内部に圧力を加えさせる。これにより、ノズル付近にあったインクがノズルを通じて液滴の形態にインクチャンバ外へ吐き出される。
【０００４】
　ここで、バブルの成長方向とインク液滴の吐き出し方向により前記熱駆動方式は再びトップ−シューティング、サイド−シューティング、バック−シューティング方式に分類されうる。トップ−シューティング方式はバブルの成長方向とインク液滴の吐き出し方向が同一な方式であり、サイド−シューティング方式はバブルの成長方向とインク液滴の吐き出し方向が直角を成す方式であり、そしてバック−シューティング方式はバブルの成長方向とインク液滴の吐き出し方向が互いに反対であるインク液滴吐き出し方式を言う。
【０００５】
　このような熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドは一般に次のような要件を満足しなければならない。第一に、できるだけ、その製造が簡単で製造費用が低廉であり、大量生産が可能にならなければならない。第二に、高画質の画像を得るためには隣接したノズルの間の干渉は抑制しながらも隣接したノズルの間の間隔はできるだけ狭くしなければ成らない。即ち、DPI(dots　per　inch)を高めるためには多数のノズルを高密度に配置することができなければならない。第三に、高速印刷のためには、インクチャンバからインクが吐き出された後、インクチャンバにインクがリフィールされる周期ができるだけ短くなければならない。即ち、加熱されたインクの冷却が早く成されて駆動周波数を高めることができなければならない。
【０００６】
　図１は従来バック−シューティング方式のインクジェットプリントヘッドの一例として、特許文献１に開示されたインクジェットプリントヘッドの構造を示した斜視図である。図面を参照すれば、インクジェットプリントヘッド24はインク液滴が吐き出されるノズル10と吐き出されるインクが充填されるインクチャンバ16が形成された基板11、インクチャンバ16とインク貯蔵庫12とを連結する貫通ホール2が形成されたカバープレート3及びインクチャンバ16にインクを供給するためのインク貯蔵庫12が順次に積層された構造を有する。ここで、前記基板11のノズル10の周囲にはヒータ42が環状に配置されている。
【０００７】
　前記の構造で、ヒータ42にパルス形態の電流が供給されてヒータ42に熱が発生すれば、インクチャンバ16内のインクは沸騰してバブルが生成される。生成されたバブルは膨張され続け、これによりインクチャンバ16内に充填されたインクに圧力が加えられてノズル10を通じてインク液滴が外部に吐き出される。次に、インク貯蔵庫12からカバープレート3に形成された貫通ホール2を通じてインクチャンバ16の内部にインクが吸入されてインクチャンバ16は再びインクで充填される。
【０００８】
　しかし、こうしたインクジェットプリントヘッドでは、インクチャンバの高さが基板の厚さと殆ど同一なので、非常に薄い厚さの基板を使用しなければ、インクチャンバのサイズが大きくなる。従って、インクを吐き出すのに使用されるべきバブルの圧力が周囲のインクにより分散される現象が発生することにより結果的に吐き出し特性が悪くなる。一方、インクチャンバのサイズを小さくするため薄い基板を使用すれば、その基板の加工が難しくなる。即ち、現在インクジェットプリントヘッドで一般に使用されるインクチャンバの高さは10−30μｍ程度に、この程度の高さを有するインクチャンバを形成するためには10−30μｍのシリコン基板を使用しなければならない。だが、半導体工程ではこのような厚さのシリコン基板を加工するのは不可能である。
【０００９】
　一方、前記のような構造のインクジェットヘッドを製造するためには基板、カバープレート及びインク貯蔵庫を接合しなければならない。従って、その製作工程が複雑になり、吐き出し特性に敏感に影響を与える要素であるインク流路を精巧に形成することができない問題点がある。
【００１０】
　図２は従来バック−シューティング方式のインクジェットプリントヘッドの他例として、特許文献２に開示されたインクジェットプリントヘッドの構造を示した断面図である。図面を参照すれば、シリコン等より成った基板30の上部には半球形のインクチャンバ15が形成されており、その下部にはインクチャンバ15にインクを供給するマニホールド26が形成されており、インクチャンバ15とマニホールド26との間にはインクチャンバ15とマニホールド26とを連結するインクチャンネル13が基板30の表面に垂直に円筒形に形成されている。基板30の表面にはインク液滴18が吐き出されるノズル21が形成されたノズル板20が位置して、インクチャンバ15の上部壁を成す。前記ノズル板20にはノズル21に隣接してこれを覆い包む環状のヒータ22が形成されており、このヒータ22には電流を印加するための電気線(図示せず)が連結されている。
【００１１】
　前記の構造で、マニホールド26及びインクチャンネル13を通じて供給されたインクがインクチャンバ15に充填された状態で、環状のヒータ22にパルス形態の電流を印加すれば、ヒータ22から発生された熱によりヒータ22下のインクが沸騰してバブルが生成される。これにより、インクチャンバ15内に充填されたインクに圧力が加えられてノズル21付近にあったインクがノズル21を通じて外部にインク液滴18の形態に吐き出される。次に、インクチャンネル13を通じてインクが吸入されながら、インクチャンバ15内にインクが再び充填される。
【００１２】
　こうしたインクジェットプリントヘッドでは、基板の一部分のみをエッチングしてインクチャンバを形成するためインクチャンバのサイズを小さくすることができ、又接合工程なしで一括工程にプリントヘッドが製造されるため、その製造工程が簡単であるという長所がある。
【００１３】
　しかし、インクチャンネルがノズルと一直線上に位置するため、バブル生成時にインクがインクチャンネル側に逆流する現象が発生して吐き出し特性が悪くなる。又、ノズルにより露出された基板をエッチングしてインクチャンバを形成するため、インクチャンバのサイズは小さくすることができるが、任意の形状を有するインクチャンバを製作することができないという短所がある。従って、最適の形状を有するインクチャンバを作りにくい。
【００１４】
　図３は従来バック−シューティング方式のインクジェットプリントヘッドのさらに他の例として、特許文献３に開示されたインクジェットプリントヘッドの構造を示した概略的な断面図である。図面を参照すれば、インクジェットプリントヘッドはノズル51が形成されたノズル板50、インクチャンバ61及びインクチャンネル62が形成された絶縁層60及び前記インクチャンバ61にインクを供給するためのマニホールド55が形成されたシリコン基板70が順次に積層された構造を有する。
【００１５】
　こうしたインクジェットプリントヘッドでは、基板上に積層された絶縁層を用いてインクチャンバを形成することにより、インクチャンバの形状を任意にでき、逆流現象も減らすことができる長所がある。
【００１６】
　しかし、こうしたインクジェットプリントヘッドの製造において、シリコン基板上に厚い絶縁層を蒸着し、これをエッチングしてインクチャンバを形成する方法が一般的に使用されるが、こうした方法は次のような問題がある。第一に、現存する半導体工程では基板上に厚い絶縁層を載せにくく、第二に厚い絶縁層をエッチングしにくいという点である。従って、こうしたインクジェットプリントヘッドではインクチャンバの高さに一定した限界があり、これによりほぼ6μｍ程度のインクチャンバとノズルとが図３に示されている。しかし、この程度インクチャンバの高さでは比較的広いドロップサイズを有するインクジェットプリントヘッドを製作するのは不可能である。
【特許文献１】米国特許第5,502,471号
【特許文献２】米国特許第5,841,452号
【特許文献３】米国特許第6,382,782号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
　本発明の技術的課題は、インク流路をエッチング方法によりインクチャンバと同一な平面上で基板の表面に並んで形成することにより吐き出し性能等が向上されたインクジェットプリントヘッドおよびその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
　前記技術的課題を達成するために本発明に係るインクジェットプリントヘッドは、 吐き出されるインクが充填されるインクチャンバがその表面側に形成され、前記インクチャンバにインクを供給するためのマニホールドがその背面側に形成され、前記インクチャンバと前記マニホールドとを連結するインク流路がその表面に並んで形成された基板と、前記基板上に積層され、前記インクチャンバからインクが吐き出されるノズルが形成され、ヒータ及び前記ヒータと電気的に連結されて前記ヒータに電流を印加する電極が配置されたノズル板と、を備える。
【００１９】
　ここで、前記インクチャンバ、前記マニホールド及び前記インク流路はエッチング方法により形成されるのが望ましい。
【００２０】
　前記インク流路は前記インクチャンバと同一平面上に形成される。前記インク流路は前記インクチャンバと連結される少なくとも一つのインクチャンネル及び前記インクチャンネルと前記マニホールドとを連結するフィードホールを備える。
【００２１】
　以上のようなインクジェットプリントヘッドによると、インク流路がインクチャンバと同一平面上で基板の表面に並んで形成されるため、インクが逆流する現象を防止することができる。従って、インクの吐き出し性能が向上される。
【００２２】
　又、インクチャンバ及びインク流路をエッチング方法により形成することにより、その形状を多様に変形することができる。従って、最適の形状を有するインクチャンバ及びインク流路を形成することができる。
【００２３】
　一方、本発明に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法は、基板の表面側に所定深さの犠牲層を形成する段階と、前記犠牲層が形成された前記基板の表面にノズル板を積層し、前記ノズル板上にヒータ及び前記ヒータと電気的に連結される電極を配置した後、前記ノズル板にノズルを形成して前記犠牲層を露出させる段階と、前記基板の背面側にマニホールドを形成する段階と、前記ノズルを通じて露出された前記犠牲層をエッチングしてインクチャンバ及びインク流路を形成する段階と、前記マニホールドと前記インク流路とを連結する段階と、を含む。
【００２４】
　前記犠牲層を形成する段階は、 前記基板の表面をエッチングして所定深さのグルーブを形成する段階と、前記グルーブが形成された前記基板の表面を酸化して所定の酸化物層を形成する段階と、前記酸化物層に形成された前記グルーブに所定の物質を充填した後、前記基板の表面を平坦化する段階と、を含むことを特徴とするを提供する。ここで、前記酸化物層に形成された前記グルーブに前記所定の物質を充填する段階は、ポリシリコンをエピタキシャル成長させて前記グルーブに充填する段階であることが望ましく、前記マニホールドと前記インク流路とを連結する段階は、前記マニホールドと前記インク流路との間にある前記酸化物層をエッチングして前記マニホールドと前記インク流路とを連結する段階であることが望ましい。
【００２５】
　一方、前記犠牲層を形成する段階は、SOI（Silicon　On　Insulator）基板上に所定深さのトレンチを形成する段階と、前記トレンチに所定の物質を充填する段階と、を含むことができる。ここで、前記所定の物質はシリコン酸化物であることが望ましい。
【００２６】
　以上のようなインクジェットプリントヘッドの製造方法によると、プリントヘッドの製造工程を単純化することができる。
【発明の効果】
【００２７】
　本発明に係るインクジェットプリントヘッド及びその製造方法は次のような効果を有する。
【００２８】
　第一に、インク流路をインクチャンバと同一平面上で基板の表面に並んで形成することにより、インクの逆流現象による吐き出し不良等を防止してプリントヘッドの性能を向上させ得る。
【００２９】
　第二に、ノズル板を形成する前に基板の表面をエッチングしてインクチャンバ及びインク流路を形成することにより、最適の形状と厚さとを有するインクチャンバ及びインク流路を製作することができる。
【００３０】
　第三に、一つの基板にインクチャンバ、インク流路及びマニホールドを形成することにより、インク流路を精巧に製作することができ、プリントヘッドの製造工程も単純化させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
　以下、添付した図面に基づき本発明に係るインクジェットプリントヘッドの実施例を詳細に説明する。 図面で同一な参照符号は同一な要素を指称し、図面上で各要素のサイズや厚さは説明の明瞭性のために便宜上誇張されていることもある。又、一つの層が基板や他の層上に存在すると説明される時、その層は基板や他の層に直接接しながら上に存在することもあり、その間に第３の層が存在することもある。
【００３２】
　先ず、図４は本発明に係るインクジェットプリントヘッドの概略的な平面図である。図４を参照すれば、インクジェットプリントヘッドはインク吐き出し部103が2列に配置され、各インク吐き出し部103と電気的に連結されるボンディングパッド101が配置されている。図面ではインク吐き出し部103が2列に配置されているが、1列に配置されることもあり、解像度をさらに高めるため3列以上に配置されることもある。
【００３３】
　図５は図４のA部分を拡大して示した平面図であり、図６は図５のI−I線に沿って本インクジェットプリントヘッドの垂直構造を示した断面図であり、図７は基板の表面に形成されたインクチャンバ及びインク流路を示す基板の一部斜視図である。
【００３４】
　図面を参照すれば、インクジェットプリントヘッドの基板100にはその表面側に吐き出されるインクが充填されるインクチャンバ106が所定深さに形成され、その背面側にはインクチャンバ106にインクを供給するためのマニホールド102が形成される。
【００３５】
　ここで、インクチャンバ106及びマニホールド102は各々基板100の表面及び背面をエッチングして形成されるため、その形状を多様に変形することができる。ここで、前記インクチャンバ106はほぼ40μｍの深さに形成されることが望ましい。そして、前記インクチャンバ106の下側に形成されたマニホールド102はインクを込めているインク貯蔵庫(図示せず)と連結される。
【００３６】
　インクチャンバ106とマニホールドとの間にはこれらを互いに連結するインク流路105が基板100の表面側に形成される。ここで、インク流路105はインクチャンバ106と同様に基板100の表面をエッチングして形成され、これによりインク流路105の形状を多様に変形できる。一方、インク流路105はインクチャンバ106と同一な平面上で基板100の表面に並んで形成される。こうしたインク流路105はインクチャンネル105aとフィードホール105bとより成り、前記インクチャンネル105aはインクチャンバ106と連結され、前記フィードホール105bはマニホールド102と連結される。一方、前記インクチャンネル105aは吐き出し特性を考慮して複数個に形成されうる。
【００３７】
　インクチャンバ106、インク流路105及びマニホールド102が形成された基板100の上部にはノズル板114が設けられ、こうしたノズル板114はインクチャンバ106及びインク流路105の上部壁を成す。そして、このノズル板114にはインクチャンバ106からインクの吐き出しが成されるノズル104が形成される。前記ノズル板114はその上に形成されるヒータ108と基板100との絶縁及びヒータ108の保護のための物質層としてシリコン酸化物やシリコン窒化物より成りうる。
【００３８】
　ノズル板114上にはバブル生成用ヒータ108が形成される。前記ヒータ108は複数個に形成されることもあり、その形成位置や形状を図面に示されたことと異にすることもある。従って、前記ヒータ108はノズルを覆い包む環状で形成されることもある。前記ヒータ108は不純物がドーピングされたポリシリコン、タンタル−アルミニウム合金又はタンタル窒化物のような抵抗発熱体より成る。
【００３９】
　ノズル板114及びヒータ108の上部にはヒータ保護層116が設けられる。前記ヒータ保護層116はその上に設けられる電極112とヒータ108間の絶縁及びヒータ108の保護のためのものであり、ノズル板114と同様にシリコン酸化物又はシリコン窒化物より成りうる。
【００４０】
　ヒータ保護層116上にはヒータ108と電気的に連結されてヒータ108にパルス形態の電流を印加する電極112が設けられる。前記電極112はその一端がヒータ108に接続され、その他端はボンディングパッド（図４の101）に連結される。こうした電極112は導電性が良好な金属、例えばアルミニウムやアルミニウム合金より成りうる。一方、ヒータ保護層116及び電極112の上部には電極112を保護するための電極保護層118が設けられる。
【００４１】
　前記のような構造で、マニホールド102からインク流路105を通じて供給されたインクがインクチャンバ102に充填された状態で、ヒータ108にパルス形態の電流を印加すればヒータ108から発生された熱が下のノズル板114を通じてヒータ108下のインクに伝達される。これによりインクが沸騰してバブルBが発生される。経時的にバブルBが膨張すれば、膨張するバブルBの圧力によりインクチャンバ106内のインクはノズル104を通じて吐き出される。
【００４２】
　次に、印加した電流を遮断すればバブルBは収縮して消滅され、インクチャンバ106内には再びインクが充填される。
【００４３】
　一方、膨張するバブルBはインク流路105側にも圧力を加えてインクの逆流現象が発生しうる。しかし、本発明に係るインクジェットプリントヘッドでは、インク流路105がインクチャンバ106と同一平面上で基板100の表面に並んで形成されるため、こうしたインクの逆流現象を減らすことができる。
【００４４】
　又、インクチャンバ106及びインク流路105がエッチング方法により形成されるため、その形状を多様に変形できる。従って、最適の形状を有するインクチャンバ106及びインク流路105を形成できる。
【００４５】
　以下では、本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する方法を説明する。図８乃至図14は本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【００４６】
　図８は基板の表面にグルーブを形成した後、基板を酸化させて基板の表面及び背面に酸化物層を形成した状態を示したものである。
【００４７】
　先ず、本実施例で基板100としてはシリコンウェーハをほぼ300−700μｍ程度の厚さに加工して使用する。これはシリコンウェーハが半導体素子の製造に広く用いられるものであって、大量生産に効果的であるからである。
【００４８】
　一方、図８に示されたのはシリコンウェーハの極めて一部を示したものであって、本発明に係るインクジェットプリントヘッドは一つのウェーハに数十乃至数百個のチップ状態に製造されうる。
【００４９】
　次に、準備されたシリコン基板100の表面をエッチングして所定形状のグルーブ150を形成する。前記グルーブ150は後でインクチャンバ及びインク流路が形成される部分であって、その深さはほぼ40μｍ程度が望ましい。一方、こうしたグルーブ150は基板100の表面のエッチング形態により多様な形状に形成され、これにより所望の形状のインクチャンバ及びインク流路を得ることができる。
【００５０】
　次いで、グルーブ150が形成されたシリコン基板100を酸化させ、基板100の表面及び背面に各々シリコン酸化物層120,130を形成する。
【００５１】
　図９は基板に形成されたグルーブに犠牲層を設けた後、基板の表面を平坦化した状態を示したものである。
【００５２】
　具体的に、酸化された基板100の表面に形成されたグルーブ150にポリシリコンをエピタキシャル方法で成長させて前記グルーブ150に犠牲層250を形成する。次に、化学的機械的研磨(Chemical　Mechanical　Polishing、CMP)により犠牲層250が形成された基板100の表面を平坦化させる。
【００５３】
　図10は基板の表面にノズル板を形成した後、その上にヒータ及び電極を形成した状態を示したものである。
【００５４】
　具体的に、先ず平坦化された基板100の表面にノズル板114を形成する。前記ノズル板114はシリコン酸化物やシリコン窒化物を蒸着することにより成されうる。
【００５５】
　次いで、前記ノズル板114上にヒータ108を形成する。前記ヒータ108はノズル板114の全表面に不純物がドーピングされたポリシリコン、タンタル−アルミニウム合金又はタンタル窒化物等の抵抗発熱体を所定厚さに蒸着した後でこれをパターニングすることにより形成されうる。詳細には、ポリシリコンは不純物として例えば燐のソースガスと共に低圧化学気相蒸着法(Low　Pressure　Chemical　Vapor　Deposition、LPCVD)によりほぼ0.7−1μｍ厚さに蒸着され、タンタル−アルミニウム合金又はタンタル窒化物はスパッタリングによりほぼ0.1−0.3μｍ厚さに蒸着されうる。この抵抗発熱体の厚さは、ヒータ108の幅と長さとを考慮して適正な抵抗値を有するように他の範囲にできる。ノズル板114の全表面に蒸着された抵抗発熱体はフォトマスクとフォトレジストとを用いた写真工程とフォトレジストパターンをエッチングマスクとしてエッチングするエッチング工程によりパターニングされる。
【００５６】
　次に、ヒータ108が形成されたノズル板114の全表面にシリコン酸化物又はシリコン窒化物よりなるヒータ保護層116をほぼ0.5μｍの厚さに蒸着し、ヒータ108の上部に蒸着された前記ヒータ保護層116をエッチングして電極112と接続される部分のヒータ108を露出させる。次いで、前記ヒータ保護層116の全表面に導電性が良くてパターニングが容易な金属、例えばアルミニウムやアルミニウム合金をスパッタリングによりほぼ1μｍ厚さに蒸着し、これをパターニングすることにより電極112を形成する。次に、電極112が形成されたヒータ保護層116の上面にTEOS(Tetraethylorthosilane)酸化物をプラズマ化学気相蒸着法(Plasma　Enhanced　Chemical　Vapor　Deposition、PECVD)によりほぼ0.7−1μｍ程度の厚さに蒸着することにより電極保護層118を形成する。
【００５７】
　図11はノズル板にノズルを形成した状態を示したものである。具体的に、電極保護層118、ヒータ保護層116及びノズル板114を反応性イオンエッチング法(Reactive　Ion　Etching、RIE)により順次にエッチングすることによりノズル104を形成する。この際、ノズル104により基板100上に設けられた犠牲層250の一部分が露出される。
【００５８】
　図12は基板の背面にマニホールドを形成した状態を示したものである。具体的に、シリコン基板100の背面に形成されたシリコン酸化物層130をパターニングしてエッチングされる領域を限定するエッチングマスクを形成する。次に、前記エッチングマスクにより露出されたシリコン基板100を所定深さにウェット又はドライエッチングしてマニホールド102を形成する。
【００５９】
　図13は基板の表面にインクチャンバ及びインク流路を形成した状態を示したものである。具体的にXeF2ガスをエッチングガスとしてノズル104を通じて露出された部分をエッチングすれば、ポリシリコンよりなる犠牲層250のみエッチングされる。これにより、インクチャンバ106及びインク流路105が同一平面上で基板100の表面に並んで形成される。ここで、基板100の表面に形成されるインクチャンバ106及びインク流路105の深さは前述したグルーブ150の深さと類似しているため、ほぼ40μｍ程度になる。ここで、インク流路105はインクチャンバ106と連結されるインクチャンネル105aと、マニホールド102と連結されるフィードホール105bとから構成される。
【００６０】
　図14は基板に形成されたインク流路とマニホールドとが連結された状態を示したものである。具体的に、基板100の表面に形成されたインク流路105と基板100の背面に形成されたマニホールド102間にあるシリコン酸化物層120をエッチングにより除去すれば、インク流路105とマニホールド102とが連結される。
【００６１】
　図15及び図16は本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する他の方法を示した断面図である。この製造方法は犠牲層を形成する段階を除外しては前述したインクジェットプリントヘッドの製造方法と同一なので、以下では犠牲層を形成する段階のみを説明する。
【００６２】
　先ず、本インクジェットプリントヘッドの製造方法では、基板として二枚のシリコン基板310,330の間に絶縁層320が介在されたSOI基板300が使用される。ここで、上部シリコン基板330の厚さはほぼ40μｍであり、下部シリコン基板310の厚さはほぼ300−700μｍである。
【００６３】
　次に、図15に示されたように上部シリコン基板330の表面をエッチングして絶縁層320が露出されるように所定形状のトレンチ350を形成する。次に、図16に示されたように前記トレンチ350にシリコン酸化物370を充填した後、上部シリコン基板330の表面を平坦化させる。これにより、前記シリコン酸化物370により覆い包まれた部分が犠牲層360になる。従って、本製造方法により形成された犠牲層360は前述したポリシリコンとは異なってシリコンより成っている。次に、シリコンより成る犠牲層360をエッチングしてインクチャンバ106及びインク流路105を形成する。
【００６４】
　以上で本発明の望ましい実施例が詳細に説明されたが、本発明の範囲はこれに限定されず、多様な変形及び均等な他実施例が可能である。
【００６５】
　従って、本発明に係るインクジェットプリントヘッドの各要素は例示された物質と他の物質とが使用され、各物質の積層及び形成方法も単に例示され、多様な蒸着方法及びエッチング方法が適用されうる。又、本発明に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法において、各段階の順序は場合に応じて例示されたのと異にすることもできる。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲により決められなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来インクジェットプリントヘッドの一例を示した斜視図である。
【図２】従来インクジェットプリントヘッドの他の例を示した斜視図である。
【図３】従来インクジェットプリントヘッドのさらに他の一例を示した斜視図である。
【図４】本発明に係るインクジェットプリントヘッドの概略的な平面図である。
【図５】図４のA部分を拡大して示した平面図である。
【図６】図５のI−I線に沿って見たインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図７】インクチャンバ及びインク流路が形成された基板の一部斜視図である。
【図８】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【図９】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【図１０】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【図１１】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【図１２】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【図１３】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【図１４】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する過程を示した断面図である。
【図１５】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する他の過程を示した断面図である。
【図１６】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを製造する他の過程を示した断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
　１０１　　ボンディングパッド
　１０３　　インク吐き出し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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