KR20050000347A - 액체 토출 헤드의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
액체를 토출구(ejection opening, 16)로부터 토출시키기 위한 전기-열 변환체(electro-thermal transducer, 13)와, 이 전기-열 변환체(13)와 그 구동 소자(21∼23)를 전기적으로 접속시키는 전극 배선부(26)와, 관통상태의 액체 공급구(liquid supply port, 12)를 갖는 기판(11)을 구비한 본 발명에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법은, 전극 배선부(26)를 형성할 때에 전극 배선부(26)와 동일한 재료를 이용하여 액체 공급구(12)의 형성 위치에 희생층을 형성하는 공정과, 희생층을 피복하는 앤티에칭층(anti-etching layer)을 형성하는 공정과, 전기-열 변환체(13)가 형성된 면과 반대측의 면에서 기판(11)을 에칭하여 희생층을 제거하고, 액체 공급구(12)가 되는 부분의 앤티에칭층을 노출시키는 공정과, 상기 노출된 앤티에칭층을 제거하고 기판(11)에 액체 공급구(12)를 형성하는 공정을 구비하는 방법으로서, 본 발명에 따르면 액체 토출 헤드의 제조 공정을 단축할 수 있다.
Description
본 발명은 제조 공정을 간략화할 수 있고, 신뢰성이 우수한 액체 토출 헤드(liquid ejection head)의 제조방법에 관한 것이다.
본 명세서에 있어서, "프린트(print)"란 문자, 도형 등 중요한 정보를 형성하는 경우뿐만 아니라, 중요한지 여부를 막론하고, 또한 인간이 시각으로 지각할 수 있는지 여부를 막론하고, 프린트 매체 상에 화상, 모양, 패턴 등을 형성하거나, 프린트 매체에 에칭 등의 처리를 행하는 경우도 의미하는 것이다. 또한, "프린트 매체(printing medium)"란, 일반적인 프린트 장치에서 이용되는 종이뿐만 아니라, 천(cloths), 플라스틱 필름, 금속판(metal sheets), 유리판(glass plates), 세라믹판(ceramic sheets), 목재 패널(wood panels), 피혁 등의 시트 부재 또는 잉크를 수용 가능한 구, 원형 파이프 등의 3차원 부재도 포함하는 것이다. 또한, "잉크"는 상기 "프린트"의 정의와 마찬가지로 넓게 해석되어야 하며, 화상, 모양 또는 패턴을 형성하거나, 프린트 매체에서의 에칭과 같은 처리, 또는 잉크 중의 색소의 응고 또는 불용화(insolubilizing)와 같은 처리를 위하여 프린트 매체에 공급되는 액체를 말하며, 프린트를 위하여 사용되는 모든 액체를 포함하는 것이다.
종래 기술로서 일본 특허공개공보 소54-51837호에 개시된 잉크젯 프린트 방법은, 액적(liquid droplet)을 토출하기 위한 원동력을 열 에너지를 액체에 작용시켜 얻는 점에서 다른 잉크젯 프린트 방법과 다른 특징을 갖고 있다. 즉, 이 잉크젯 프린트 방법에 따르면, 열 에너지의 작용을 받은 액체에서 가열에 의한 기화에 수반하여 기포가 발생된다. 이 기포의 성장에 수반하는 팽창력에 의해 프린트 헤드의 토출구(an orifice of a printing head)로부터 액적이 프린트 매체에 분사되어, 문자나 이미지 등의 소정의 화상 정보가 프린트 매체에 프린트된다. 이 잉크젯 프린트 방법에 이용되는 프린트 헤드는, 액체를 토출하기 위한 토출구(nozzle orifice)와, 이 토출구와 연결되고 분사될 액체가 저장된 액실(liquid chamber)과, 이 액실에 배치되어 액적을 토출구로부터 분사시키기 위한 열 에너지를 발생시키는 토출 에너지 발생부와, 이 토출 에너지 발생부를 액체로부터 보호하는 보호층과, 토출 에너지 발생부에 의해서 발생하는 열 에너지를 축열하기 위한 축열층(heat storage layer)을 일반적으로 구비하고 있다.
또한, 일본 특허공개공보 평10-13849호에는, 상술한 프린트 헤드의 액실에 연결되어, 액실에 액체를 공급하기 위한 액체 공급구(liquid supply port)를 이방성 에칭에 의해 형성하는 방법이 개시되어 있고, 일본 특허공개공보 평10-181032호에는 희생층(sacrificial layer)을 이용함으로써 액체 공급구를 고정밀도로 형성하는 방법이 개시되어 있다. 상기 평10-181032호에는 고정밀도인 에칭을 행할 때에 희생층이 수행하는 구체적인 공정이, 예를 들면 도 1∼도 3과 관련된 제1 실시예에 관한 설명에 기재되어 있다.
이러한 종래의 프린트 헤드에 있어서의 액체 공급구의 제조 공정의 일례를 상기 공보 평10-181032호에 개시된 기술에 기초하여, 도 27∼도 34를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 실리콘 기판(1)의 표면을 산화시켜 SiO2층(2)을 형성하고, 이 SiO2층(2)의 위에 감압 CVD법에 의해 Si3N4층(3)을 퇴적한다(도 27 참조). 다음에, 이 Si3N4층(3)이 후술하는 희생층(4)의 형성 부분 근방에만 남도록 패터닝한다. 이 때, 패터닝하는 동안 실리콘 기판의 이면에 퇴적되어 있었던 Si3N4층(3)은 에칭에 의하여 모두 제거된다(도 28 참조). 다음으로, 이 실리콘 기판(1)을 더욱 열 산화시켜 SiO2층(2)을 성장시킨다. 이 때, 패터닝된 Si3N4층(3)의 바로 아래에 위치하는 부분은 산화되지 않고, 그 양측에 위치하는 SiO2층(2)만이 선택적으로 산화되어, Si3N4층(3)으로 피복되지 않은 SiO2층(2)의 두께가 증가하게 된다. 그 후, Si3N4층(3)을 에칭에 의해 제거한다(도 29 참조). 다음에, 폴리실리콘으로 이루어진 희생층(4)을 형성하기 위하여, Si3N4층(3)으로 덮여 있었기 때문에 막 두께가 얇은 SiO2층(2) 부분이 에칭에 의하여 제거되고, 그 대신 이 부분에 폴리실리콘으로 이루어진 희생층(4)이 형성된다(도 30 참조). 다음에, 이 희생층(4)을 둘러싸는 에칭스톱층(etching-stop layer, 5)을 감압 CVD법에 의해 응력을 조정한 Si3N4로써 형성하고, 이 표면 전체를 포스포-실리케이스 유리층(phospho-silicate glass, PSG, 6)으로 피복한다(도 31 참조). 또한, PSG층(6)의 위에 플라즈마 CVD법에 의하여 제2 SiO2층(7)이 형성되고(도 32 참조), 이 SiO2층(7)과 PSG층(6)이 패터닝된 후, 에칭스톱층(5)에 이르는 제2 Si3N4층(8)이 플라즈마 CVD법에 의해 그 표면 전체에 형성된다(도 33 참조). 그 후, 실리콘 기판(1)의 이면측으로부터 희생층(4)까지 연장하는 액체 공급구(9)가 이방성 에칭에 의해 형성된다(도 34 참조).
일본 특허공개공보 2003-136492호에는, 희생층을 폴리실리콘으로 형성하고, 그 희생층을 구동 회로 등의 MOS 트랜지스터의 게이트 전극의 성막 공정(film-forming process)이나 에칭 공정과 동일한 공정으로 행하면, 희생층 전용의 마스크가 불필요하다고 개시되어 있다.
그러나, 통상, 폴리실리콘은 비저항(resistivity)이 높기 때문에, 트랜지스터의 게이트 전극으로서 이용하는 경우에는 불순물 도핑 등에 의해 비저항을 내릴 필요가 있다. 한편, 폴리실리콘은 불순물이 도핑되면 에칭 속도가 저하되는 경향이 있으므로, 에칭하고자 하는 재료보다도 빠른 에칭 속도가 필요한 희생층의 재료로서 폴리실리콘을 이용하는 것은 적절하지 않다. 그 때문에, 제조 공정을 줄이기 위하여 동일한 재료, 즉 폴리실리콘으로 희생층을 형성할 경우 전극 및 희생층 중 어느 일방 혹은 양방의 성능이 저하될 수 있으므로, 폴리실리콘을 단순히 그대로 이용할 수는 없다.
또한, 게이트 전극 등의 배선층상에 PSG층을 설치했을 때에는, PSG층이 에칭액에 의해서 녹을 수 있기 때문에, 앤티에칭층(anti-etching layer)으로서는 적합하지 않은 경우가 있다. 예를 들면, 액체 공급구(9)를 통하여 기판 하방으로부터공급된 액체를 기판 위쪽으로 공급하기 위한 도 32 내지 도 33에 도시된 공정으로 PSG층(6)의 소정의 부분을 에칭하는 경우, 희생층(4)을 피복하는 에칭스톱층(5)을 별도로 설치하고 있지 않으면 희생층(4)이 에칭액에 바로 노출되어 버린다.
종래기술에 의하면, 이러한 문제를 회피하기 위해서 Si3N4로 형성한 에칭스톱층(5)을 희생층(4)과 PSG층(6)의 사이에 설치하고 있었다. 그 때문에, PSG층(6)이 배선 전극상에 배치되는 경우, PSG층을 설치하기 전에 에칭스톱층으로서 사용되는 질화 규소(silicon nitride)로 이루어진 앤티에칭층을 액체 공급구 주위의 구조물에 형성하여, 폴리실리콘 희생층에 에칭의 영향을 미치지 않으면서 PSG층을 에칭하는 것이 가능하다.
또한, 질화 규소로 이루어지는 앤티에칭층은 감압 CVD법에 의해 형성될 때에 일정한 온도로 가열될 필요가 있기 때문에, 배선층과 동일 공정에서 형성되는 희생층으로서는 폴리실리콘이 사용된다.
따라서, 종래의 구성에서는, 동일한 웨이퍼로부터 채용된 각 기판의 희생층의 균일성을 유지하면서 작업 공정을 단축할 수 있는 액체 토출 헤드의 제조방법은 개발되지 않았었다.
본 발명의 목적은, 제조 공정을 간략화하면서 고정밀도로 신뢰성이 높은 액체 토출 헤드의 제조방법을 제공하는 것으로서, 기판의 이면측부터 에칭을 시작하여 절연층을 관통하는 액체 공급구를 형성하는 공정에 앞서서, 액체 공급구에 대응하는 위치에, 기판의 표면보다 에칭이 빠르게 진행하는 희생층을 기판 표면상에 형성하고, 에칭의 진행을 차단하기 위한 에칭스톱층을 적어도 희생층의 상면과 접하도록 형성한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법은, 토출구로부터 액체를 토출하기 위한 토출 에너지 발생부와, 상기 토출 에너지 발생부의 하층에 절연층을 개재하여 설치되고, 상기 토출 에너지 발생부를 구동하기 위한 구동 소자와, 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 상기 구동 소자와 상기 토출 에너지 발생부를 전기적으로 접속하는 전극 배선부와, 상기 토출 에너지 발생부를 피복하도록 상기 절연층상에 형성되는 보호층과, 관통상태의 액체 공급구를 갖는 기판을 구비한 액체 토출 헤드의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은, 상기 전극 배선부를 형성할 때에 상기 전극 배선부와 동일한 재료를 이용하여 상기 액체 공급구의 형성 위치에 희생층을 형성하는 공정과, 상기 희생층을 피복하고, 에칭액에 대하여 내성을 갖는 앤티에칭층을 형성하는 공정과, 상기 토출 에너지 발생부가 형성된 기판의 표면으로부터 상기 희생층이 노출할 때까지 상기 기판을 상기 에칭액으로써 에칭하는 공정과, 에칭을 더 진행시켜 상기 희생층을 제거하고, 상기 액체 공급구가 되는 앤티에칭층을 노출시키는 공정과, 이 노출한 앤티에칭층을 제거하여 상기 기판에 상기 액체 공급구를 형성하는 공정을 구비한다.
본 발명에 의하면, 희생층을 형성하기 위한 각 공정이 생략되지만, 이러한 희생층을 형성하기 위한 공정은 전극 배선부를 형성하기 위한 공정과 동시에 행해지고, 고정밀도로 신뢰성이 높은 액체 토출 헤드를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법에 있어서, 희생층을 전극 배선부와 동일 재료, 예를 들면 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 형성할 수 있다. 이 경우, 제조 공정이 감소되고, 각 기판에서의 희생층의 균일성이 유지될 수 있다.
절연층을 형성하는 재료로서 산화 규소를 이용할 수 있고, 보호층을 형성하는 재료로서 질화 규소를 이용할 수 있다. 이 경우, 앤티에칭층을 막 상태(film state)로 형성해도 그 신뢰성이 높으며, 이방성 에칭시의 수율을 향상시킬 수도 있다.
구동 소자는 트랜지스터일 수 있고, 전극 배선부는 이 트랜지스터의 소스 및 드레인을 포함할 수 있다.
앤티에칭층은 희생층의 상면과 측면을 둘러싸도록 형성할 수가 있고, 또한 절연층 또는 보호층과 동일한 재료를 이용하여 이들과 동일 공정에서 형성할 수 있다. 이 경우, 앤티에칭층은 플라즈마 CVD법에 의해서 3×108dyn/cm2이하의 잔류 응력(residual stress)을 갖도록 형성하거나, 혹은 플라즈마 CVD법에 의해서 인장 응력(tensile stress)과 압축 응력(compressive stress)이 2층 구조(double-layered structure)로 잔류하도록 형성할 수 있다.
토출 에너지 발생부는, 액체에 막 비등(film boiling)이 생기게 하여 토출구로부터 액체를 토출시키기 위한 열 에너지를 발생하는 전기-열 변환체(electro-thermal transducer)를 구비할 수 있다.
액체 토출 헤드는, 기판의 절연층상에 형성되어, 절연층과의 사이에 액실(liquid chamber)을 구획하고 액실과 연통하는 토출구를 구비한 상판 부재를 더 구비할 수도 있다. 본 발명에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법은, 액실에 대응한 형상의 제1 수지층을 보호층상에 형성하는 공정과, 제1 수지층 상에 상판 부재에 대응하는 형상의 제2 수지층을 형성하는 공정과, 제2 수지층에서 토출구에 대응하는 제2 수지층의 일부를 제거하는 공정과, 상판 부재가 형성된 후 제1 수지층을 제거하는 공정을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 특징은, 희생층 및 PSG층상에 하나의 층으로서 제공되고, 또한 발열 저항층의 아래에 배치되는 배선에, 알루미늄을 주성분으로 하는 재료를 이용한 점이다.
본 발명에 있어서는, 희생층 및 배선층을 구성하는 재료로서 알루미늄을 이용하는 것이 가능하다. 그러나, 희생층 및 배선층을 구성하는 재료로서 폴리실리콘을 이용하는 것은 불가능하다. 그 이유는, 다음 4가지를 들 수 있다.
1. 통상적으로 폴리실리콘은 비저항이 높기 때문에, 트랜지스터의 게이트 전극으로 사용하기 위하여 배선 저항층으로 이용하는 경우에는, 예를 들어 불순물을 도핑하여 비저항을 내릴 필요가 있다.
2. 희생층과 관련하여, 테트라메틸암모늄 히드록사이드(tetramethylammonium hydroxide, TMAH)를 이방성 에칭액으로서 이용할 때, TMAH에 의하여 주로 에칭되는 재료의 등방성 에칭 속도는, 그 재료의 이방성 에칭 속도보다 빨라야 한다. 그러나, 불순물을 도핑하면 에칭 속도가 저하되는 경향이 있다.
3. 상기 1 및 2의 이유 때문에 폴리실리콘의 경우에는, 배선층 및 희생층 각각에 요구되는 에칭 속도의 차이를 고려할 때 동일한 공정에서 배선층 및 희생층을 형성하는 것은 불가능하다.
4. 알루미늄은 비저항이 낮고, 또한 이방성 에칭액인 TMAH에 의한 에칭 속도가 빠르기 때문에, 배선층과 희생층이 모두 알루미늄으로 형성되더라도 그 성능이 저하되지는 않는다.
본 발명에 따르면, PSG층상에, 그리고 발열 저항층 아래에 설치된 배선 재료와 동일한 재료로 희생층이 형성된다. 그 이유로는 다음의 두 가지 점을 들 수 있다.
1. 게이트 전극이 되는 배선층의 위에 PSG층이 있는데, 이 층은 앤티에칭 마스크로서는 적절하지 않기 때문에, 폴리실리콘 희생층을 에칭하지 않고 PSG층을 에칭하기 위해서는 엄격한 조건 하에서 동작의 제어가 행해질 필요가 있다. 특히, 1매의 웨이퍼로부터 다수의 기판을 추출하는 것 같은 작업을 행하는 경우에는, 각 기판에 있어서의 희생층을 균일한 형상으로 남기는 것이 매우 곤란하다.
2. 발열 저항층의 재료는, 앤티에칭층으로서 기능하기 때문에, 희생층의 하층에 재료가 남지 않는 새로운 패터닝 공정이 필요하다.
이와 관련하여 본 발명에 따르면, 알루미늄을 주성분으로 하는 배선 재료는, 알루미늄의 순도100%인 것, 알루미늄에 실리콘이 1%∼5% 함유된 Al-Si 합금이나 알루미늄에 구리를 함유시킨 Al-Cu 합금 등을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 주요부를 구성하는 프린트 소자 기판의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는프린트 소자 기판의 단면도.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 24는 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 25는 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 26은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프린트 헤드의 제조 과정을 나타내는 프린트 소자 기판의 단면도.
도 27은 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
도 28은 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
도 29는 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
도 30은 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
도 31은 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
도 32는 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
도 33은 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
도 34는 종래의 프린트 헤드에 있어서의 프린트 소자 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 프린트 소자 기판
11 실리콘 기판
12 액체 공급구
13 전기-열 변환체
14 전극 단자
15 액실
16 토출구
17 상판 부재
18 액유로
본 발명에 따른 상기한, 그리고 다른 목적, 효과, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 고려할 때, 이하의 실시예의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
<바람직한 실시예에 관한 상세한 설명>
본 발명에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법의 실시예를 도 1∼도 26을 참조하면서 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 특허청구범위에 의하여 한정되는 본 발명의 개념에 속하는 다른 기술에도 응용될 수 있다.
제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 프린트 소자 기판(10)의 구조가 도 1에 도시되어 있다. 프린트 소자 기판(10)에 있어서, 토출 에너지 발생부, 액실, 토출구 등은 0.5mm∼1mm 두께의 실리콘 기판(11)의 위에 형성되어 있다.
실리콘 기판(11)에는, 이것을 관통하는 긴 구멍형의 액체 공급구(12)가 형성되어 있다. 이 액체 공급구(12)의 양측에는 액체 공급구(12)의 길이 방향에 따라 소정 간격으로 배열된 복수의 전기-열 변환체(13)가 서로 반 피치 변이된 상태로 형성되어, 토출 에너지 발생부를 구성하고 있다. 실리콘 기판(11)에는 이들 전기-열 변환체(13) 이외에, 전기-열 변환체(13)와 프린터 본체를 전기적으로 접속하기 위한 전극 단자(14) 및 알루미늄 등으로 형성되는 도시하지 않는 전기 배선 등이 퇴적 기술에 의해서 형성되어 있다. 이들 전극 단자(14)를 개재하여 도시하지 않은 구동 IC로부터 전기-열 변환체(13)로 구동 신호가 입력되고, 동시에 구동 전력이 이 전기-열 변환체(13)에 공급된다.
실리콘 기판(11)상에는, 액체 공급구(12)에 연통하는 액실(15)을 개재하여전기-열 변환체(13)와 각각 대면한 복수의 토출구(16)를 갖는 상판 부재(upper plate member, 17)가 형성된다. 즉, 액체 공급구(12)를 각각의 액실(15)과 연통하도록 하기 위한 액유로(liquid path, 18)가 상판 부재(17)와 실리콘 기판(11) 사이에 형성되고, 이들은 모두 토출구(16)와 동일한 방식으로 포토리소그래피 기술에 의해 상판 부재(17)와 함께 형성된다.
액체 공급구(12)로부터 각 액실(15)로 공급되는 액체는, 대응하는 액실(15) 내의 전기-열 변환체(13)에 구동 신호가 공급될 때 전기-열 변환체(13)의 발열에 의해 비등하고, 이에 따라 발생하는 기포의 압력에 의해서 토출구(16)로부터 토출된다.
이러한 프린트 소자 기판(10)의 제조 과정을 도 2∼도 9를 참조하여 설명한다. 우선, 결정면방위가 <100>이고 두께가 625μm인 P형 실리콘 기판(11)을 준비하고, 그 표면을 열 산화하여 0.01μm∼0.05μm의 막 두께를 갖는 SiO2층(19)(도 27 중의 도면부호 2에 대응함)을 형성한다. 그리고, 감압 CVD법에 의해 O.1μm∼O.3μm의 막 두께의 Si3N4층(도 27 중의 도면부호 3에 대응함)을 퇴적하고, 이 Si3N4층(3)이 후술하는 희생층(20)이 형성되는 부분에만 남도록 패터닝한다(도 28 참조). 이 패터닝 동안에 에칭에 의해 실리콘 기판(11)의 이면에 형성되어 있던 Si3N4층(3)은 전부 제거된다. 이 상태에서, 실리콘 기판(11)을 재차 열 산화하여 SiO2층(19)을 재성장시키고 0.6μm 내지 1.1μm의 막 두께로 만든다. 이 때, 패터닝된 Si3N4층(3)으로 피복된 SiO2층(19)의 바로 아래의 실리콘 기판(11)의 일부는, 열 산화를 그만큼 받지 않기 때문에, Si3N4층(3)을 개재하지 않은 실리콘 기판(11)의 영역이 선택적으로 산화되어, Si3N4층(3)으로 피복된 부분보다도 그 막 두께가 증가한다. 그 후, 패터닝된 Si3N4층(3)을 에칭하여 제거한다(도 2 참조).
다음에, 소스(21), 드레인(22), 게이트 전극(23)을 폴리실리콘으로 형성한다. 이 경우, 소스(21) 및 드레인(22)은, 이온 주입법에 의해서 예를 들면 비소 이온을 SiO2층(19)을 관통하도록 가속하여 실리콘 기판(11) 내의 소정 위치에 주입한 뒤, 열 처리하여 실리콘 기판(11) 내에서 확산시킴으로써 SiO2층(19)의 하측에 형성되고, 게이트 전극(23)은 SiO2층(19)의 위에 패터닝하여 형성된다(도 2 참조).
다음으로, 구동 트랜지스터의 소스 전극(21) 및 드레인 전극(22)을 위한 컨택 개구부(24)를 SiO2층(19)의 패터닝 및 에칭에 의해 형성한다. 이와 동시에, 희생층(20)이 형성되는 SiO2층(19)의 부분에도 동일한 방식으로 개구부(25)를 형성한다(도 3 참조). 이 실리콘 기판(11)의 표면은 개구부(25)로 노출된 상태가 된다.
다음으로, 알루미늄을 주성분으로 하는 도전 재료, 예를 들면 Al-Si를 사용하여 전극 배선층(26)이 컨택 개구부(24)에 접속되도록 전극 배선층(26)을 형성한다. 이로써 전기-열 변환체(13)를 구동하기 위한 구동 트랜지스터가 완성된다. 이와 동시에, 전극 배선층(26)과 동일한 재료를 사용하여 개구부(25)에 희생층(20)을 형성한다. 이 희생층(20)을 형성함에 있어서 전극 배선층(26)과 동일한 재료를 사용하기 때문에, 전극 배선층(26)의 형성 공정과 동일 공정에서 동시에 형성되므로, 이를 형성하기 위한 별도의 공정을 생략할 수 있다.
그 후, 이들 위에 플라즈마 CVD법에 의해 막 두께가 1.Oμm 내지 1.8μm인 SiO2로 이루어진 절연층(27)을 퇴적시킨다. 이 절연층(27)은, 전극 배선층(26)의 층간막(inter-layer film)이다.
다음으로, 절연층(27)의 표면에서 제1 관통홀(28)의 패터닝 및 에칭을 행한다. 이 제1 관통홀(28)의 깊이는 전극 배선층(26) 및 희생층(20)에 도달하지 않도록 선택된다. 이 제1 관통홀(28) 중 구동 트랜지스터의 드레인 전극(22)에 전기적으로 접속되는 전극 배선층(26) 및 희생층(20)과 대향하여 형성된 제1 관통홀(28)에 대하여, 제2 관통홀(29)의 패터닝 및 에칭을 행함으로써, 드레인 전극(22)에 전기적으로 접속되는 전극 배선층(26) 및 희생층(20)이 노출된다.
그리고, 제1 관통홀(28) 및 제2 관통홀(29)의 내벽 및 제2 관통홀(29)에 따라서 노출하는 전극 배선층(26) 및 희생층(20)의 표면에 매립 배선층(30)의 표면 처리층(31) 및 에칭스톱층(32)을 전기-열 변환체(13)와 동일한 재료, 즉 TaN 또는 TaSi3N4등을 이용하여 스퍼터링에 의해 형성한다. 이 표면 처리층(surface treatment layer, 31) 및 에칭스톱층(32)은, 절연층(27)과의 밀착성을 향상시키기 위한 것이지만, 예를 들면 구리를 이용하여 매립 배선층(30)및 매립층(33)을 전해 도금법(electrolytic planting)에 의해 형성하는 경우에는, 그 전극으로서 기능시킬 수 있다. 또는, 알루미늄 등을 이용하여 매립 배선층(30) 및 매립층(33)을 스퍼터링에 의해 형성하는 것도 가능하다.
이와 같이 에칭스톱층(32)을 표면 처리층(31)과 동일 재료로 형성할 수 있기 때문에, 에칭스톱층(32)을 표면 처리층(31)의 형성 공정과 동일 공정으로 동시에 형성하는 것이 가능해지고, 에칭스톱층(32)을 형성하기 위한 별도의 공정을 생략할 수 있다.
표면 처리층(31) 및 에칭스톱층(32)이 형성된 제1 관통홀(28) 및 제2 관통홀(29) 내에 매립 배선층(30) 및 매립층(33)을 동시에 형성한 후, 표면 전체를 CMP법으로 연마하여 평탄면(34)을 형성한다(도 5 참조).
다음으로, 전기-열 변환체(13)가 될 0.02μm 내지 O.1μm의 막 두께를 갖는 TaN 또는 TaSi3N4막을 형성하여 매립층(33)에 걸치도록 패터닝에 의해 형성한다. 또한, 플라즈마 CVD법에 의해 Si3N4로 제1 보호층(35)을 형성하고, 이 제1 보호층(35)을 개재하여 전기-열 변환체(13)를 피복하도록 제2 보호층(36)을 패터닝에 의해 형성한다(도 6 참조).
그 후, 실리콘 기판(11)에 액체 공급구(12)를 형성하기 위해서, 이방성 에칭용 마스크가 되는 수지(도시하지 않음)를 실리콘 기판(11)의 이면에 도포하고 포토리소그래피에 의해서 원하는 패턴을 형성한다.
그리고, 상판 부재(17)의 형성 공정을 진행하는데, 액유로(18) 및 액실(15)을 형성하기 위하여 코어(37)가 되는 레지스트를 표면에 도포하고, 소정의 형상으로 패터닝한다.
다음으로, 상판 부재(17)가 되는 감광성 에폭시 수지가 코어(37) 상에 도포되고, 포토리소그래피에 의해 패터닝하여 토출구(16)를 형성한다.
다음으로, TMAH를 이방성 에칭액으로서 이용하여, 실리콘 기판(11)의 이면에서 에칭을 행하여 희생층(20)에 이르는 액체 공급구(12)를 형성한다. 이 에칭은 실리콘 기판(11)의 이면으로부터 55도의 각도로 진행하여, SiO2층(19)과 에칭스톱층(32)으로 둘러싸인 희생층(20)에 이른다. 희생층(20)은 이 에칭액에 의하여 등방성으로 에칭되기 때문에, 액체 공급구(12)는 끝에서는 희생층(20)에 대응하는 형상을 갖고, 실리콘 기판(11)의 이면으로 향하면서 테이퍼형으로 넓어진 상태가 된다.
그 후, 에칭스톱층(32)과 매립층(33)을 에칭으로써 제거한 후, 액체 공급구(12)로 노출된 제1 보호층(35)의 일부가 드라이 에칭에 의해 제거되고(도 8 참조), 에칭에 의하여 코어(37)가 제거된다. 이로써, 프린트 소자 기판(10)이 제조된다(도 9 참조).
상술한 방식으로 프린트 소자 기판(10)을 제조할 때, 희생층(20) 및 에칭스톱층(32)을 형성하기 위한 새로운 공정을 추가할 필요가 없어진다. 이로써, 제조 공정을 간략화하여 제조 비용의 상승을 억제할 수 있고, 싸이클 타임을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 고정밀도인 액체 공급구(12)를 형성할 수 있게 된다.
상술한 실시예에서는, 액체 공급구(12)를 형성하기 위해서 희생층(20)을 에칭할 때, 이 희생층(20)에 인접하는 절연층(27)의 일부가 에칭액에 의해서 에칭되어, 액체 공급구(12)를 요구되는 크기로 유지하는 것이 곤란해질 가능성이 있다. 그래서, 이러한 불편함을 방지하기 위하여 희생층(20)이 에칭스톱층(32)으로 피복되도록 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예를 도 10∼도 13을 참조하여 설명한다. 여기서, 앞의 실시예와 동일한 기능의 부분에 대해서는 동일한 도면부호로 표시하고 중복되는 설명은 생략하는 것으로 한다. 즉, 앞의 실시예에서는 에칭스톱층(32)이 희생층(20)의 상단면에만 접촉하여 있었는데 대하여, 본 실시예에서는 에칭스톱층(32)이 희생층(20)을 피복하도록 SiO2층(19)까지 연장되어 있다(도 10 참조). 이로써, 절연층(27)을 희생층(20)으로부터 완전히 분리할 수 있다.
따라서, 도 10에 도시한 상태에서, 실리콘 기판(11)의 이면에서 이방성 에칭을 행하여 희생층(20)에 이르는 액체 공급구(12)를 형성하는 경우, 절연층(27)은 SiO2층(19)및 에칭스톱층(32)에 의해서 희생층(20)과 분리되어 있기 때문에, 절연층(27)으로의 에칭액의 침입을 완전히 차단할 수 있다(도 11 참조).
그 후, 에칭스톱층(32)과 매립층(33)을 제거하고, 액체 공급구(12)에 노출된 제1 보호층(35)의 일부를 드라이 에칭에 의하여 제거한다(도 12 참조). 그리고, 에칭에 의하여 코어(37)를 제거하여 프린트 소자 기판(10)을 완성한다(도 13 참조).
상술한 실시예에서는, 표면 처리층(31)의 성막에 사용되는 것과 동일한 재료를 사용하여 표면 처리층(31)과 동시에 에칭스톱층(32)을 형성하였다. 그러나, 표면 처리층(31)을 형성할 필요가 없는 경우에는, 매립 배선층(30)의 형성 공정에서 사용되는 것과 동일한 재료로, 매립 배선층(30)과 동시에 에칭스톱층(32)을 형성하는 것도 가능하다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시예를 도 14∼도 18을 참조하여 설명한다. 여기서는, 중복 설명을 피하기 위하여 액체 공급구(12)에 대해서만 설명한다. 상기 도면들에 있어서, 앞의 실시예에서와 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면부호로 표시하였다. 즉, 실리콘 기판(11)상에 SiO2층(19)을 형성하고, 그 위에 상온 CVD법(cold CVD method)에 의해 PSG층(38)을 형성한 후, 액체 토출구(12)를 형성하여야 할 SiO2층(19) 및 PSG층(38) 부분이 에칭에 의해 동시에 제거되어 개구부(39)가 형성되도록 한다. 이 개구부(39)를 개재하여 실리콘 기판(11)이 노출된다(도 14 참조).
다음으로, 알루미늄-구리 합금으로 이루어진 전극 배선층(26)(도 4 참조)을 PSG층(38) 상에 형성하여 소정의 형상으로 패터닝한다. 이 단계에서, 상술한 구동 트랜지스터 등의 구동 소자가 완성된다.
그 후, 플라즈마 CVD법에 의해 SiO2로 막 두께 1.Oμm∼1.8μm의 절연층(27)을 퇴적시키고, 소정의 형상으로 패터닝한다(도 15 참조).
다음으로, TaN을 이용하여 막 두께 O.02μm∼O.1μm의 전기-열 변환체(13)(도 6 참조)와, 알루미늄-구리 합금 등을 이용하여 막 두께 0.1μm∼0.8μm의 도시하지 않는 전극층을 스퍼터링법에 의해 절연층(27) 상에 연속하여 퇴적시키고, 소정의 형상으로 패터닝한다. 이와 동시에, 전기-열 변환체(13) 및 전극층(14)으로 이루어진 2층 구조의 희생층(20)을, 동일한 재료로 개구부(39)에 형성한다(도 16 참조).
다음에, 플라즈마 CVD법에 의한 보호층(35)(도 6 참조)을 Si3N4로 형성한다. 이 보호층(35)은, 에칭스톱층(32)의 기능을 갖기 때문에, 그 잔류 응력을 예를 들면 3×108dyn/cm2이하로 감소시킨다.
이와 같이 하여 형성된 보호층(35)이 막질이나 스텝 커버리지 특성(step-coverage property)상 전기-열 변환체(13)의 보호층으로서 부적절하면, 인장 응력과 압축 응력을 모두 갖는 2층 구성으로 형성함으로써, 보호층(35)으로서의 기능을 확보하고 에칭스톱층(32)으로서의 성능도 확보할 수 있다. 구체적으로는, 플라즈마 CVD법에 의해서 0.4μm의 막 두께의 에칭스톱층(32)을 형성하는 경우, 우선 제일 먼저 인장 응력을 갖는 제1층을 0.2μm의 막 두께로 형성하고, 계속해서 압축 응력을 갖는 제2층을 0.2μm의 막 두께로 형성한다(도 17 참조).
이 에칭스톱층(32)의 퇴적 조건은, 플라즈마 CVD 장치의 성능에 따라 다르지만, 예를 들면 실리콘 기판(11)에 인가되는 전력을 조절함으로써 내부 잔류 응력을 인장 응력에서 압축 응력으로 변화시키는 것이 가능하다. 즉, 플라즈마 CVD 장치 내에 실리콘 기판(11)을 넣은 채로 단지 퇴적 조건을 변경함으로써 에칭스톱층(32)이 갖는 내부 잔류 응력을 조절할 수 있기 때문에, 새로운 공정을 추가할 필요가없다.
그 후, 액체 공급구(12)를 형성하기 위하여, 이방성 에칭의 마스크가 되는 수지를 실리콘 기판(11)의 이면에 도포하고, 포토리소그래피 기술에 의해서 원하는 패턴으로 형성한다.
한편, 상판 부재(17)의 형성은 앞의 실시예와 동일하게 개시된다(도 7 참조).
다음으로, TMAH를 이용하여 실리콘 기판(11)의 이면에서 이방성 에칭을 개시하여, 희생층(20)에 이르는 액체 공급구(12)를 형성한다(도 18 참조). 이 경우, 에칭이 중단된 후에 에칭스톱층(32)에서 팽창이나 균열(crack) 등의 발생은 나타나지 않는다.
마지막으로, 에칭스톱층(32)을 드라이 에칭에 의해 제거하고, 그리고 코어(도 7 참조)를 제거한다.
이와 같은 방식에서는 희생층(20) 및 에칭스톱층(32)을 형성하기 위한 별도의 공정이 불필요하므로, 프린트 소자 기판(10)의 제조 비용을 상승시키지 않고 양호한 치수 정밀도를 갖는 액체 공급구(12)를 얻을 수 있다.
상술한 실시예에서는, 희생층(20)으로서 전기-열 변환체(13)및 전극층(40)을 채용했지만, 제1 실시예와 같이 전극 배선층(26)을 희생층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다.
다음으로, 본 발명에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법의 제4 실시예에 대하여 도 19∼도 26을 참조하여 설명한다. 상기 도면에 있어서 앞의 실시예와 동일한기능을 하는 부분에는 동일한 도면부호가 표시되어 있다.
여기서 설명하는 실시예는 프린트 기판을 제조하는 단계인데, 이에 따르면 희생층(20)과 동일한 공정으로 동시에 전극 배선층(26)이 PSG층(38)의 상층(성막후)이고, 그리고 전기-열 변환체(13), 즉 발열 저항층(41)의 하층(성막전)인 부분에 제공된다. 배선층은 상술한 PSG층의 패터닝 후에 희생층과 같은 공정에서 형성된다.
제1 실시예에 있어서의 도 1∼도 4의 공정과 동일한 공정에 의하여 프린트 소자 기판(10)을 제조한 후, 제1 관통홀(28)이 패터닝에 의하여 절연층(27)의 표면상에 형성된다(도 19 참조).
다음으로, 발열 저항층(41)이 TaN 스퍼터링에 의해 형성되고, 그 상부에 발열 저항으로 전기적으로 접속되는 전극층(42)이 형성된다(도 20 참조). 전극 배선층(26)은 도전성을 갖는 발열 저항층(41)을 개재하여 전극층(42)과 전기적으로 접속된다. 그리고, 전극층(42)및 발열 저항층(41)은 패터닝에 의해서 소정의 패턴으로 변형되어 발열 저항부(43)를 형성한다(도 21 참조).
플라즈마 CVD법에 의해 에칭스톱층으로서의 기능도 갖는 제1 보호층(35)이 Si3N4로 형성된다(도 22 참조), 또한 패터닝에 의하여 제1 보호층(35)을 개재하여 발열 저항부(43)를 피복하도록 제2 보호층(36)이 형성된다(도 23 참조).
그 후, 실리콘 기판(11)에 액체 공급구(12)를 형성하기 위하여, 이방성 에칭용 마스크가 되는 수지(도시하지 않음)를 실리콘 기판(11)의 이면에 도포하고, 포토리소그래피에 의해서 원하는 형상을 갖도록 패터닝한다.
계속해서, 상부 기판(17)의 형성 공정을 행하는데, 여기서 액유로(18) 및 액실(15)을 형성하기 위하여 코어(37)가 되는 레지스트를 표면에 도포하고, 소정의 형상으로 패터닝한다.
다음으로, 상판 부재(17)가 되는 감광성 에폭시 수지를 코어(37) 상에 도포하고, 포토리소그래피에 의해 소정의 형상을 갖도록 패터닝하여 토출구(16)를 형성한다(도 24 참조).
다음으로, TMAH를 이방성 에칭액으로서 이용하여, 실리콘 기판(11)의 이면에서 에칭을 행하여 희생층(20)에 이르는 액체 공급구(12)를 형성한다. 이 에칭은, 실리콘 기판(11)의 이면에서 55.7도의 각도로 진행하여, SiO2층(19)에 둘러싸인 희생층(20)에 이른다. 희생층(20)은 이 에칭액에 의해서 등방성으로 에칭되기 때문에, 액체 공급구(12)는 끝이 희생층(20)의 형상에 대응하여 형성되고, 실리콘 기판(11)의 이면으로 향하면서 테이퍼형으로 넓어지는 상태가 된다(도 25 참조).
다음으로, SiO2층(19)과 제1 보호층(35)을 에칭으로써 제거한 후, 에칭에 의하여 코어(37)도 제거한다. 이로써 프린트 소자 기판(10)이 완성된다(도 26 참조).
이러한 실시예에 의하면, 기판의 이면측에서 에칭을 진행시켜 절연층을 관통하는 액체 공급구를 형성하는 공정에 앞서서, 액체 공급구의 형성 위치에 따라 기판의 표면에 기판보다도 빠르게 에칭이 진행되는 희생층과, 이 희생층 중 적어도상면에 접하여 에칭의 진행을 멈추는 에칭스톱층을 미리 형성할 때, 희생층을 형성하는 공정을 전극 배선부를 형성하는 공정과 동시에 행하도록 했기 때문에, 희생층을 형성하기 위한 별도의 공정을 없앨 수 있으므로 제조 공정이 간단해진다. 특히, 희생층을 전극 배선부와 동일 재료, 예를 들면 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 형성한 경우에는, 희생층을 형성하기 위한 별도의 공정을 완전히 없앨 수 있다.
에칭스톱층을 절연층 및 보호층과 동일 재료, 동일 공정으로써 형성한 경우에는, 에칭스톱층을 형성하기 위한 별도의 공정을 완전히 없앨 수 있기 때문에, 이 에칭스톱층의 보호층을 형성할 필요가 없어지므로 제조 공정을 더욱 간략화할 수 있다.
에칭스톱층을 플라즈마 CVD법에 의해 3×1O8dyn/cm2이하의 잔류 응력으로써 형성한 경우나, 에칭스톱층을 플라즈마 CVD법에 의해 인장 응력과 압축 응력이 2층 구조로 잔류하도록 형성한 경우에는, 희생층을 등방성 에칭이 가능한 알루미늄을 주재료로 하여 형성할 수 있고, 희생층을 형성하는 공정을 전극 배선부를 형성하는 공정과 동시에 행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명에 대한 변형 및 수정이 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 보다 넓은 해석에 있어서 가능하다는 것은 당업자에게 있어 명백할 것이다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 본래의 사상에 속하는 모든 변형이나 수정을 포함하는 것이다.
본 발명에 따르면, 기판의 이면측에서 에칭을 진행시켜 절연층을 관통하는 액체 공급구를 형성하는 공정에 앞서서, 액체 공급구의 형성 위치에 따라 기판의 표면에 기판보다도 빠르게 에칭이 진행되는 희생층과, 이 희생층 중 적어도 상면에 접하여 에칭의 진행을 멈추는 에칭스톱층을 미리 형성할 때, 희생층을 형성하는 공정을 전극 배선부를 형성하는 공정과 동시에 행하도록 했기 때문에, 희생층을 형성하기 위한 별도의 공정을 없앨 수 있으므로 제조 공정이 간단해진다. 특히, 희생층을 전극 배선부와 동일 재료, 예를 들면 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 형성한 경우에는, 희생층을 형성하기 위한 별도의 공정을 완전히 없앨 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 에칭스톱층을 절연층 및 보호층과 동일 재료, 동일 공정으로써 형성한 경우에는, 에칭스톱층을 형성하기 위한 별도의 공정을 완전히 없앨 수 있기 때문에, 이 에칭스톱층의 보호층을 형성할 필요가 없어지므로 제조 공정을 더욱 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 에칭스톱층을 플라즈마 CVD법에 의해 3×1O8dyn/cm2이하의 잔류 응력으로써 형성한 경우나, 에칭스톱층을 플라즈마 CVD법에 의해 인장 응력과 압축 응력이 2층 구조로 잔류하도록 형성한 경우에는, 희생층을 등방성 에칭이 가능한 알루미늄을 주재료로 하여 형성할 수 있고, 희생층을 형성하는 공정을 전극 배선부를 형성하는 공정과 동시에 행할 수 있다.
Claims (9)
- 액체를 토출구(ejection opening)로부터 토출시키기 위한 토출 에너지 발생부와, 상기 토출 에너지 발생부의 하층으로서 절연층을 개재하여 설치되고, 상기 토출 에너지 발생부를 구동하기 위한 구동 소자와, 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 구성되고, 상기 구동 소자와 상기 토출 에너지 발생부를 전기적으로 접속하는 전극 배선부와, 상기 토출 에너지 발생부를 피복하도록 상기 절연층상에 형성된 보호층과, 관통상태의 액체 공급구를 포함하는 기판을 구비한 액체 토출 헤드의 제조 방법에 있어서,상기 전극 배선부를 형성할 때에 상기 전극 배선부와 동일한 재료를 이용하여 상기 액체 공급구의 형성 위치에 희생층을 형성하는 공정과,상기 희생층을 피복하는, 에칭액에 대하여 내성을 갖는 앤티에칭층(anti-etching layer)을 형성하는 공정과,상기 토출 에너지 발생부가 형성된 기판의 표면으로부터, 상기 희생층이 노출될 때까지 상기 기판을 상기 에칭액으로 에칭하는 공정과,에칭을 더 진행시켜 상기 희생층을 제거하고, 상기 액체 공급구가 되는 상기 앤티에칭층을 노출시키는 공정과,상기 노출된 앤티에칭층을 제거하여 상기 기판에 상기 액체 공급구를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 앤티에칭층은, 상기 절연층 또는 상기 보호층과 동일한 재료를 이용하여 이들과 동일 공정에서 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제2항에 있어서,상기 절연층을 형성하는 재료는 산화 규소이고, 상기 보호층을 형성하는 재료는 질화 규소인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 구동 소자는 트랜지스터이고, 상기 전극 배선부는 상기 트랜지스터의 소스 및 드레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 앤티에칭층은 플라즈마 CVD법에 의해 형성되고, 3×1O8dyn/cm2이하의 잔류 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 앤티에칭층은 플라즈마 CVD법에 의해 형성되고, 인장 응력과 압축 응력이 2층 구조로 잔류하고 있는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 앤티에칭층은 상기 희생층의 상면과 측면을 둘러싸도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 토출 에너지 발생부는, 상기 액체에 막 비등(film boiling)이 발생하도록 함으로써 상기 토출구로부터 액체를 토출시키기 위한 열 에너지를 발생시키는 전기-열 변환체(electro-thermal transducer)를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 액체 토출 헤드는 상기 기판의 상기 절연층상에 형성되고, 상기 절연층과의 사이에 액실을 구획하고, 상기 액실에 연통하는 상기 토출구가 형성된 상판 부재를 더 포함하고,상기 액실에 대응하는 형상의 제1 수지층을 상기 보호층상에 형성하는 공정과,상기 제1 수지층상에 상기 상판 부재에 대응하는 형상의 제2 수지층을 형성하는 공정과,상기 토출구에 대응하는 상기 제2 수지층의 일부를 제거하는 공정과,상기 상판 부재를 형성한 후, 상기 제1 수지층을 제거하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
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