(57)【要約】      （修正有）【課題】酸／アルカリ／溶剤に耐性があり、良好な機械的耐アブレーション性／耐磨耗性を有する工業用プリントヘッドの提供。【解決手段】丈夫なインクジェットプリントヘッドは、基板１０を備え、基板１０は、その表面上に、インク射出回路１２およびパターニングされたガラスフリット平坦化層２２を有する。セラミック体２８は、平坦化層に密着して接合したほぼ平らな面２８Ｂを有する。セラミック体および平坦化層は、連携して、少なくとも１つのインク射出チャンバ１８および関連するインク射出ノズル３８を画定し、この時、ノズルおよびチャンバの高さの少なくとも主要な部分は、セラミック体内に形成される。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッドであって、
基板と、
該基板の表面上のインク射出回路と、
前記基板の前記表面上のパターニングされた平坦化層と、
該平坦化層に密着して接合したほぼ平らな面を有するセラミック体とを備え、
該セラミック体および平坦化層は、連携して、少なくとも１つのインク射出チャンバおよび関連するインク射出ノズルを画定し、この時、該ノズルおよび前記チャンバの高さの少なくとも主要な部分は、前記セラミック体内に形成されるインクジェットプリントヘッド。
【請求項２】
前記セラミック体はモノリシック層である請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項３】
前記セラミック体は、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド、イットリア改質ジルコニアまたはアルミナを含む請求項１または２に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項４】
前記平坦化層はスピンオンガラスを含む請求項１、２、または３に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項５】
前記平坦化層は溶融ガラスフリットを含む請求項４に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項６】
前記基板は半導体基板である先行の請求項のいずれか１項に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項７】
前記基板はシリコン基板である請求項６に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項８】
前記基板、前記平坦化層、および前記セラミック体のそれぞれは、１２ｐｐｍ／℃以下の熱膨張係数を有する請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項９】
インクジェットプリントヘッドを作製する方法であって、
基板の表面上にインク射出回路を形成すること、
前記基板の前記表面上にパターニングされた平坦化層を形成すること、および、
セラミック体のほぼ平らな面を前記平坦化層に密着して接合させることを含み、前記セラミック体および前記平坦化層は、連携して、少なくとも１つのインク射出チャンバおよび関連するインク射出ノズルを画定し、この時、前記ノズルおよび前記チャンバの高さの少なくとも主要な部分は、前記セラミック体内に形成される、インクジェットプリントヘッドを作製する方法。
【請求項１０】
前記セラミック体は、セラミック層の一方の面を第１の仮の基板にくっつけること、少なくとも１つのブラインドノズルを形成するように、前記セラミック層の反対面を選択的にエッチングすること、前記セラミック層の前記反対面を第２の仮の基板にくっつけること、前記第１の仮の基板を除去すること、および、前記ノズルと連通する少なくとも１つのインクジェットチャンバを形成するように、前記セラミック層の前記一方の面を選択的にエッチングすることによって形成され、前記一方の面は、前記平坦化層に密着して接合した面である請求項９に記載のインクジェットプリントヘッドを作製する方法。
【請求項１１】
前記プリントヘッドは、前記基板上に略同時に形成されるような複数のプリントヘッドのうちの１つであり、方法は、前記第１の基板を個々のプリントヘッドに分割することをさらに含む請求項９または１０に記載のインクジェットプリントヘッドを作製する方法。
【請求項１２】
請求項９、１０または１１に記載の方法によって作製されるインクジェットプリントヘッド。
【請求項１３】
インク溜めからプリントヘッドにインクを供給するための孔を有するカートリッジ本体、および、前記孔が前記プリントヘッドのインク供給開口と流体連通した状態で、前記カートリッジ本体上に取り付けられた請求項１ないし８および１２のいずれか１項に記載のプリントヘッドを備えるプリントカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプリントカートリッジを含むインクジェットプリンタ。
【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を作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェトプリンタは通常、プリントヘッドのノズルプレート上に設けられたオリフィスのアレイ内の個々のオリフィスからインクの小滴を射出することによって動作する。プリントヘッドは、１枚の用紙に対して移動することができるプリントカートリッジの一部を形成し、プリントヘッドと用紙が相対的に移動する時に、特定のオリフィスからのタイミング調整された小滴の射出により、文字、画像、および他のグラフィック素材を、用紙上に印刷することが可能になる。
【０００３】
通常の従来のプリントヘッドの略平面図が、図１に示される。プリントヘッドは、薄膜抵抗１２および関連する薄膜回路（図示せず）を、その前面（すなわち、図１では観察者に面する表面）上に堆積されたシリコン基板１０上に作製される。抵抗１２は、基板内で、１つまたは複数のインク供給スロット１４に対してアレイで配列され、それぞれの熱式射出チャンバ１８内の各抵抗を分離するために、抵抗の周辺の基板上に障壁材料１６が形成される。障壁材料１６は、熱式射出チャンバ１８を形成すること、および各チャンバ１８とインク供給スロット１４間でのインク連通流路２０を提供すること、の両方のために形成される。こうして、熱式射出チャンバ１８は、毛管作用によって、インク供給スロット１４からのインクで満たされ、インク供給スロット１４自体は、プリントヘッドがその一部を形成するプリントカートリッジ内のインク溜めからインクを供給される。
【０００４】
上述した複合組み立て品は通常、たとえば、ニッケルまたはポリイミドのノズルプレートによってキャッピングされ、ノズルプレートは、下にある細部を隠してしまうことを避けるために、図1には示されない。ノズルプレートは、射出チャンバ１８に対応し、かつ、その上に載るオリフィスのアレイを有し、それによって、各オリフィスがそれぞれの抵抗１２と重なる。そのため、プリントヘッドは、ノズルプレートによって密閉されるが、プリントカートリッジからのインクの流れをノズルプレートのオリフィスによって可能にする。
【０００５】
プリントヘッドは、プリンタ制御回路の制御下で動作し、プリンタ制御回路は、印刷されるべき所望のパターンに従って個々の抵抗を駆動するように構成される。抵抗は、駆動されると、急速に熱くなり、熱式射出チャンバ内の少量の付近のインクを過熱する。過熱されたインク容積は、爆発的蒸発により膨張し、これによって、膨張した過熱インクの上のインク小滴が、ノズルプレートの関連するオリフィスを介してチャンバから射出される。
【０００６】
図１はプリントヘッドを示し、一連の薄膜加熱抵抗１２および対応するノズルが、単一インク供給スロット１４の両側に沿って配設される。しかしながら、この基本構成に関する多くの変形が、当業者にはよく知られているであろう。たとえば、所与のプリントヘッド上に、オリフィスとチャンバの複数のアレイが設けられてもよく、各アレイは、異なる色を含むインク溜めと連通する。インク供給スロット、薄膜回路、障壁材料、およびノズルプレートの構成は、多くの変形に対して自由であり、それらが作られる材料およびその製造方法も自由である。
【０００７】
上述した典型的なプリントヘッドは通常、大面積シリコンウェハ上の多くの類似するプリントヘッドと同時に製造され、大面積シリコンウェハは、製造の後工程(stage)において個々のプリントヘッドダイに分割されるだけである。
【０００８】
既存のプリントヘッド技術は、新たに出現する工業上の応用には適さず、これらの応用では、たとえば、強力な溶剤および強い酸塩基(acid base)のセラミック粒子の懸濁液を含む「インク」を用いて印刷することが望ましい。そのため、障壁材料としてフォトレジストを用いて作製されたプリントヘッドは、酸、塩基などのような化学薬品、または、トルエンなどの溶剤の存在に対して耐性がなく、ダイまたはノズルプレートから剥がれ、動作後すぐに故障する傾向がある。ポリイミドオリフィスプレートを用いて作製したプリントヘッドは、セラミック材料の噴射に対して耐久性がない。それは、これらの硬質粒子が、軟質のノズル材料の急速な磨耗を引き起こし、絶え間なく液滴重量が増加し、液滴が方向を誤ることが増えることになるからである。軟質ノズル材料はまた、使用時に傷つき易く、方向を誤る別の原因となる。
【０００９】
したがって、機能材料、たとえば、小型電気回路において導体および抵抗を形成することを意図する液体の精密な堆積などの、新たな応用に熱式インクジェットを使用することを可能にするための、酸／アルカリ／溶剤からの攻撃に耐性があり、良好な機械的耐アブレーション性／耐磨耗性を有する工業用プリントヘッドに対する必要性が出てきている。
【００１０】
少なくとも一部の実施形態においてこれらの必要性を満たす、インクジェットプリントヘッドを作製する改良された方法を提供することが本発明の目的である。
【００１１】
［発明の開示］
本発明は、インクジェットプリントヘッドを提供し、本インクジェットプリントヘッドは、基板と、基板の表面上のインク射出回路と、基板の表面上のパターニングされた平坦化層と、平坦化層に密着して接合したほぼ平らな面を有するセラミック体とを備え、セラミック体および平坦化層は、連携して、少なくとも１つのインク射出チャンバおよび関連するインク射出ノズルを画定し、この時、ノズルおよびチャンバの高さの少なくとも主要な部分は、セラミック体内に形成される。
【００１２】
好ましくは、セラミック体は、モノリシック層であり、最も好ましくは、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド、イットリア改質ジルコニアまたはアルミナを含む。
【００１３】
本発明はさらに、インクジェットプリントヘッドを作製する方法を提供し、本方法は、基板の表面上にインク射出回路を形成すること、基板の表面上にパターニングされた平坦化層を形成すること、および、セラミック体のほぼ平らな面を平坦化層に密着して接合させることを含み、セラミック体および平坦化層は、連携して、少なくとも１つのインク射出チャンバおよび関連するインク射出ノズルを画定し、この時、ノズルおよびチャンバの高さの少なくとも主要な部分は、セラミック体内に形成される。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、セラミック層の一方の面を第１の仮の基板にくっつけること、少なくとも１つのブラインドノズルを形成するように、セラミック層の反対面を選択的にエッチングすること、セラミック層の上記反対面を第２の仮の基板にくっつけること、第１の仮の基板を除去すること、および、ノズルと連通する少なくとも１つのインクジェットチャンバを形成するように、セラミック層の上記一方の面を選択的にエッチングすることによって、セラミック体は形成され、上記一方の面は、平坦化層に密着して接合した面である。
【００１５】
本明細書で用いる、「インクジェット」、「インク供給スロット」という用語、および関連する用語は、射出されるべき液体がインクであるデバイスに本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。用語は、プリントヘッドからの熱式、ピエゾ式、または他の方式による射出によって表面上に液体を印刷する、この一般的な技術についての簡略表現であり、１つの応用はインクの印刷であるが、本発明は、他の液体、たとえば、小型電気回路において導体および抵抗を形成することを意図する液体、を同様な方法で堆積させるプリントヘッドにも適用可能であると思われる。
【００１６】
さらに、本明細書および特許請求項で述べる方法ステップを、必要によって示唆されない限り、必ずしも述べた順序で実施する必要はない。
【００１７】
一定の比率に応じていない図面において、種々の図で、同じ部品は同じ参照数字が与えられる。
【００１８】
［好ましい実施形態の説明］
図２は、従来のインクジェットプリントヘッドの製造に一般に用いる種類のほぼ円形のシリコンウェハ１０を、側断面図で示す。この実施形態において、ウェハ１０は、６７５μｍの厚みおよび１５０ｍｍの直径を有する。ウェハ１０は、対向する、ほぼ平行な前部主面１０Ａおよび後部主面１０Ｂを有し、前面１０Ａは平坦で、高度に研磨され、汚染物質がなく、それによって、インク射出素子が、知られている方法で、種々の材料層を選択的に塗布することによって前面上に形成されることが可能になる。
【００１９】
図２〜図１５は、ウェハの断片的な部分のみを示すことが理解されるであろう。本発明のこの実施形態によるプリントヘッドは、図１に示すプリントヘッドと同じ幾何形状の平面図を有してもよい。そのため、図２〜図１３では、図１のＸ−Ｘで切り取った断面に対応するウェハ部分のみが示され、一方、図１４および図１５は、図１のＹ−Ｙで切り取った断面に対応するウェハ部分を示す。もちろん、実際には、多数の完全なプリントヘッドが未分割のウェハ上で同時に処理され、ウェハのみが、製造の後工程で個々のプリントヘッドダイに分割されるであろう。
【００２０】
本発明の実施形態に従って、プリントヘッドを製造する第１ステップは、薄膜インク射出回路を敷設するために、従来の方法で、ウェハの前面１０Ａを処理することであり、図面を複雑にし過ぎるのを避けるために、薄膜インク射出回路の薄膜加熱抵抗１２のみが示される。これらの抵抗１２は、実施形態では、導電性トレースを介して一連の接点に接続され、一連の接点は、プリントカートリッジ上に取り付けられたフレキシブルなプリントヘッド保持回路部材（図示せず）上の対応するトレースに導電性トレースを可撓性梁を介して接続するのに用いられる。フレキシブルなプリントヘッド保持回路部材は、プリンタ内に位置するプリンタ制御回路が、知られている方法で、ソフトウェアの制御下で個々の抵抗を選択的に駆動することを可能にする。説明するように、抵抗１２が駆動されると、抵抗は急速に加熱し、少量の周辺のインクを過熱し、そのインクは、爆発的な蒸発によって膨張する。
【００２１】
抵抗１２で例示される薄膜インク射出回路が堆積したため、ウェハ１０の前面１０Ａはもはや平坦ではない。述べるように、ウェハ１０に、ノズルおよびインク射出チャンバ壁を収容する硬質な不適合(non-conforming)セラミックウェハの平坦面を接合することが望ましい。したがって、セラミックウェハの平坦面に密着して接合することができる、対応する硬質の平坦面をウェハ１０に設けることが必要である。
【００２２】
本実施形態において、これはガラスフリットを用いて達成される。ガラスフリットは、ウェハ接合および封止のために半導体業界で使用され、スピンコーティング、乾燥、および焼成などの低コストの方法によって、有機バインダを有するスラリーとしてウェハに塗布することができる。焼成の後、ガラスフリットを、鏡面の平坦さ(mirror-flat)に研磨することができる。
【００２３】
したがって、Ferro  Corporationによって供給されるアルファ−テルピネオールのＥＧ２０２０などの、低融点ガラスフリット２２のスラリーは、１０ミクロンの厚さの層を形成するように表面１０Ａ上にスピンコーティングされる。皮膜(coating)は空気中で１２５℃で加熱されて、アルファ−テルピネオールを蒸発させ、その後、さらに２００℃まで加熱されて、バインダが除去される。皮膜は、その後、３９０℃で１５分間加熱することによってグレージングされる。これが、ガラスフリットを溶融し、その多孔性を減らす。
【００２４】
溶融ガラスフリット層２２の露出面は、ここで、たとえば、Ｇ＆Ｎ研削研磨機(Grind Polisher)を用いて、研削および研磨することによって、平滑で、かつ、平坦にされる。約５ミクロンのガラスフリットが、そのプロセスにおいて除去されて、所望の表面平坦さが達成される（図３）。
【００２５】
ガラスフリット層２２の研磨された面は、その後、フォトレジストのブランケット層２４でコーティングされ、フォトレジストのブランケット層２４は、フォトマスクを通して選択的に露光され、現像される。結果は図４に示され、ここでパターニングされたフォトレジスト層２４は、複数のインク射出チャンバ１８の横方向境界を画定する開口２６を有する（図４）。開口２６において露出したガラスフリット層２２の領域は、ここで、フッ化水素酸浴でエッチング除去されて、その領域の薄膜回路およびウェハ表面１０Ａの上からフリットが除去される。フォトレジスト２４は、その後、ウェハ１０から剥がされる（図５）。
【００２６】
プリントヘッドのこの実施形態は、プリントヘッドを、アブレーシブな粒子および強烈な溶剤にさらす工業印刷応用のために設計されるため、チャンバ１８およびインク射出ノズルは、硬質セラミック材料で作られる。
【００２７】
したがって、本実施形態において、平坦で、かつ、平滑なシリコンカーバイドセラミックウェハ２８が、熱剥離テープ３０（たとえば、日東電工(Nitto Denko）によって製造されるＲｅｖａｌｐｈａ熱剥離テープ）上に取り付けられ、ブランクシリコンバッキングウェハ３２または他の剛性基板にくっつけられる。シリコンカーバイドウェハは、６０ミクロンの厚さの層を残すように背面を研削される（図６）。シリコンカーバイド層２８の露出面２８Ａは、その後、フォトレジストのブランケット層３４でコーティングされ、ブランケット層３４は、フォトマスクを通して選択的に露光され、現像されて、シリコンカーバイド面２８Ａのノズル領域３６が露出する（図７）。シリコンカーバイドは、その後、ＳＦ6を用いた反応性イオンエッチングによって、領域３６において選択的にエッチングされて、ブラインドバイアとしてノズル３８が作成される。すなわち、ノズル３８は、シリコンカーバイド層の対向面２８Ｂまで完全には貫通せず、エッチングに続いて、フォトレジスト３４が除去される（図８）。
【００２８】
ブラインドノズル３８を収容するシリコンカーバイド層２８の露出面２８Ａは、ここで、熱剥離テープ３０より高い剥離温度を有する熱剥離テープ４２を用いて、第２剛性バッキングウェハ４０上に貼り付けられる。別法として、露出面２８Ａを、ＵＶ剥離テープを用いて透明バッキングウェハにくっつけることができる。いずれの場合も、ここで、第１バッキングウェハ３２は、熱で剥離し、剥離する時に、シリコンカーバイド層の対向面２８Ｂは、その後、後続の処理のために露出する（図９）。
【００２９】
シリコンカーバイド層の面２８Ｂは、ここで、フォトレジスト４４でブランケットコーティングされ、フォトレジスト４４は、フォトマスクを通して選択的に露光され、現像されて、シリコンカーバイド２８の領域４６が露出し、領域４６は、インク射出チャンバ１８およびインク連通流路２０の両方の横方向境界を画定する（図１０）。実質的には、プロセスのこの工程で用いられるフォトマスクは、図１に示す障壁材料１６の内部周縁部１６Ａに対応する。
【００３０】
再び、シリコンカーバイド２８は、フォトレジスト４４を通して、ＳＦ6を用いて反応性イオンエッチングされて、インク射出チャンバ１８およびインク連通流路２０が作成される。この時点で、プラズマエッチは、ノズル３８との貫通相互接続を作るように貫通する。エッチ後、フォトレジスト４４は剥がされる（図１１）。
【００３１】
ノズル３８をシリコンカーバイド層２８の一方の面２８Ａ内にブラインドエッチングし、その後、層を反転して、チャンバ１８および流路２０を対向面２８Ｂ内にエッチングする理由は、それによって、各フォトレジスト層３４、４４を、シリコンカーバイド層２８の途切れのない平坦面上にスピンすることが可能になるためであることが理解されるであろう。代替法として、両方のエッチステップを、シリコン層２８の同じ面２８Ａ内に行うことを可能にするために、第１エッチで、層２８を完全に貫通してノズル３８をエッチングし、その後、第２フォトレジスト層を受け取るための面２８Ａを平坦化するために、たとえば、ワックスで一時的にノズルを満たすことが可能である。別の可能性は、第２エッチにドライフォトレジスト層を使用することである。
【００３２】
ここで、図１２に示すように、バッキングウェハ４０上のシリコンカーバイド層２８が、シリコンウェハ１０上のパターニングされたガラスフリット層２２と面と面を接するようにされ、それによって、層２８内の射出チャンバ１８は、ガラスフリット層２２の対応する領域と正確に一致する（図１２）。これは、内に向くウェハ上の基準マークを位置合わせすることができる、ＥＶグループ６２０アライメントツールなどの、ウェハアライナを用いて行われる。ＥＶ  ６２０アライメントツールは、接合される上部および底部ウェハを位置合わせするための、事前に位置合わせされたレンズとカメラの２つのセットを有する。左および右の上部カメラは、左および右の底部カメラに正確に位置合わせされる。最初に、底部ウェハは、そのアライメントターゲットが上を向き、アライメントターゲットが、左および右の上部カメラに位置合わせされた状態でカメラ領域に導入される。底部ウェハのアライメント位置は、その後、ウェハステージエンコーダによって記録され、ウェハは、その後、アライメント領域から完全に取り出される。上部ウェハは、ここで、そのアライメントターゲットが下を向いた状態でアライメント領域に導入される。ウェハは、その後、左および右の底部カメラに位置合わせされる。最後に、底部ウェハは、アライメント領域に再び導入され、先に記録したアライメント座標に移動する。そのため、両方の底部ウェハは、上部ウェハに正確に位置合わせされる。上部ウェハは、その後、底部ウェハに接するまで下げられ、２枚のウェハは、その後、一緒に把持されて、ウェハ対が接合ツールに搬送される間、アライメントを保持する。このアライメントツールを用いて、２枚のウェハ１０、４０を、＋／−１．０ミクロンまで位置合わせすることができる。
【００３３】
こうして、位置合わせされ、一緒に把持されたウェハは、ＥＶグループＥＶ  Ｇ  ８５０ウェハ溶融ボンダなどの接合ツールに搬送される。ガラスフリットおよびシリコンカーバイド層２２、２８は、その後、３９０℃で、１５分間、密着して接合される。接合後、バッキングウェハ４０は、剥離テープ４２を加熱することによって除去される（図１３）。図１４は、図１３と同じ処理工程にあるが、図１３のラインＺ−Ｚ（図１のＹ−Ｙ）で切り取った、ウェハ１０の断面図である。
【００３４】
ウェハ１０は、ここで、レーザを用いて、下からブラインドトレンチ加工され、インク供給スロット１４をカットし、ウェトエッチによって、最終の貫通が行われる。最終の複合構造（図１５）は、スロット１４の両側に沿って配設された複数のインク射出チャンバ１８を備えるが、図１５は横断面図であるため、スロット１４の両側には１つのチャンバ１８のみが見られる。各チャンバ１８はそれぞれの抵抗１２を含み、インク供給流路２０がスロット１２から各抵抗１４へ延びる。最後に、それぞれのインク射出ノズル３８は、各インク射出チャンバ１８から層２８の露出した外面につながる。そのため、単一のセラミック層２８が、従来のプリントヘッドの障壁層とノズルプレートの両方の代用となることがわかるであろう。ガラスフリット層２２はチャンバ１８の高さ全体の１０％未満を形成するため、チャンバ１８の高さのほぼ全体が層２８内に形成される。これは、アブレーシブな粒子および強烈な溶剤に対して高い耐性のある、非常に丈夫な(hardwearing)構造を提供する。
【００３５】
最後に、上記のように処理されたウェハ１０は、ダイシングされて、ウェハから個々のプリントヘッドに分離され、各プリントヘッドダイは、それぞれのプリントカートリッジ本体５０上に取り付けられ（図１６）、本体５０は、インク溜め（図示せず）からのインクを、ウェハ１０内のスロット１２と流体連通するプリントヘッドに供給する孔５２を有する。
【００３６】
丈夫であるという特徴の他に、先の実施形態に従って作製されたプリントヘッドは、プリントヘッドが高温で動作する時に応力が最小になるように、近い熱膨張係数（ＴＣＥ）を有する材料から作られる。そのため、使用される材料は、シリコン（ＴＣＥが２．５９ｐｐｍ／℃である）、ガラスフリット（ＴＣＥが、５．０ｐｐｍ／℃以下に製作されることができる）、およびシリコンカーバイド（ＴＣＥが４．８ｐｐｍ／℃である）である。
【００３７】
この実施形態において、層２８に用いられるセラミック材料は、シリコンカーバイドであるが、シリコンナイトライド（ＴＣＥ＝３．００ｐｐｍ／℃）、イットリア改質ジルコニア（ＴＣＥ＝１０．５ｐｐｍ／℃）またはアルミナ（ＴＣＥ＝８．００ｐｐｍ／℃）のような、代替の硬質セラミック材料を用いることもできるであろう。
【００３８】
溶融したガラスフリット層２２の代替法も可能である。層２２の目的は、平坦化層の役を果たすこと、すなわち、セラミック層２８の平坦面２８Ｂを密着して接合することができる薄膜インクジェット回路の高さより上に、硬質の平坦面を設けることである。この目的のために、任意の適当なスピンオンガラス（ＳＯＧ）平坦化材料を用いることができる。たとえば、ケイ酸、リン・ケイ酸(phosphosilicate)、またはシロキサンＳＯＧを用いてもよい。代替のガラスフリットは、Ferro  CorporationのＥＧ  ２８０５（ＴＣＥ＝３．８ｐｐｍ／℃）である。
【００３９】
図５の構造を生成する代替のプロセスは、ガラスフリットを、Ｓｈｉｐｌｅｙ  Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ  Ｓ１８１３などのポジ型フォトレジストと混合し、ウェハ１０上に混合物をスピンコーティングして、約１０ミクロンの厚さにし、層２２を形成することである。混合物は、溶剤を蒸発させるために、その後、１２５℃で、５分間、焼成される。層２２は、ここで、フォトマスクを通してＵＶに選択的に露光され、フォトマスクの露光窓は、図４の開口２６に対応する層２２の領域に対応し、かつ、層２２の領域に位置合わせされる。すなわち、先に述べたプロセスにおいて、フォトレジスト層２４を露光するのに用いたフォトマスクと同じフォトマスクが用いられる。ＵＶは、露光領域において、混合物のフォトレジストを分解し、混合物は、その後、Ｓｈｉｐｌｅｙ  Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ  ３５１現像液を用いて現像される。こうして、ガラスフリット混合物は、抵抗１２の上から除去される。ウェハ１０は、ここで、３９０℃でグレージングする前にガラスフリットの密度を高めるために、２５０℃に加熱される。層２２の残りの面は、ここで、たとえば、Ｇ＆Ｎ研削研磨機を再び用いて、研削および研磨することによって、平滑で、かつ、平坦にされる。約５ミクロンのガラスフリットが、そのプロセスにおいて除去されて、実質的に所望の表面の平坦さが達成される。研削プロセスによって残った破片は、任意の適当な洗浄プロセスによって除去されてもよい。パターニングされ、溶融したガラスフリット層２２は、ここで、シリコンカーバイド（または、他のセラミック）層２８に接合される準備ができる。
【００４０】
一般に、基板１０、平坦化層２２、およびセラミック層２８のそれぞれのＴＣＥは１２ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。
【００４１】
本発明は、本明細書で述べた実施形態に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく修正または変更されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】プリントヘッドの略平面図である。
【図２】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態によるプリントヘッドを作製する時の連続したステップのうちの１つのステップを示す断面図である。
【図１６】図１５のプリントヘッドを組み込むプリントカートリッジの断面図である。
【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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【外国語明細書】
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