シリコン基板、その製造方法及びインクジェットプリントヘッド
【課題】リストリクターが形成されたシリコン基板、シリコン基板の製造方法及びこれを備えたインクジェットプリントヘッドの提供。
【解決手段】シリコン基板２００は、マニホールドと連結され、第１大きさの第１幅を有する第１連結部２１０と、圧力室と連結され、第２大きさの第２幅を有する第２連結部２２０と、第１連結部２１０と第２連結部２２０を連結し、第１大きさ又は第２大きさより小さい第３大きさの第３幅を有するリストリクター部２３０とを含み、リストリクター部２３０と第１連結部、又はリストリクター部２３０と第２連結部が連結される境界部は曲線状に形成する。
【解決手段】シリコン基板２００は、マニホールドと連結され、第１大きさの第１幅を有する第１連結部２１０と、圧力室と連結され、第２大きさの第２幅を有する第２連結部２２０と、第１連結部２１０と第２連結部２２０を連結し、第１大きさ又は第２大きさより小さい第３大きさの第３幅を有するリストリクター部２３０とを含み、リストリクター部２３０と第１連結部、又はリストリクター部２３０と第２連結部が連結される境界部は曲線状に形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリストリクターが形成されるシリコン基板、該シリコン基板の製造方法及びこれを備えたインクジェットプリントヘッドに関し、より詳細には、インクが円滑に流動できる流路構造を有するシリコン基板、その製造方法及びインクジェットプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリントヘッドは、電気信号を物理的な力に変換して貯蔵されているインクを水玉サイズに吐出する装置である。
【０００３】
このようなインクジェットプリントヘッドは大量生産が可能であるため、事務用プリンターだけでなく、産業用プリンターにも用いられている。例えば、インクジェットプリントヘッドは、紙にインクを吐出して出力物を印刷する事務室だけでなく、印刷回路基板（ＰＣＢ）上に液状の金属物質を吐出して回路パターンを直接形成する製造工場でも用いられている。
【０００４】
一般的に用いられるインクジェットプリントヘッドは、複数の圧力室とノズルを有してよい。このようなインクジェットプリントヘッドは、複数のノズルを通じて同一色のインク又は異なる色のインクを同時に吐出することができるため、印刷速度が早い上、鮮やかな印刷が可能である。
【０００５】
一方、インクジェットプリントヘッドは複数の基板が積層された構造を有する。このようなインクジェットプリントヘッドは、マニホールド、リストリクター、圧力室などの模様が形成された基板が上下に積層され、インクが移動できる流路を形成する。
【０００６】
しかしながら、従来のインクジェットプリントヘッドは、マニホールド、リストリクター、圧力室などの模様が乾式エッチングにより形成されるため、フォト工程やマスクとして用いられる酸化膜をエッチングする過程でパーティクルなどにより不良を誘発することがある。
【０００７】
従って、従来のインクジェットプリントヘッドは、マニホールドから圧力室までの流路不良の発生率が増加し、インクジェットプリントヘッドの製作収率が減少する虞がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、インクジェットプリントヘッドの製作過程で発生し得る不良を除去することで、インクが円滑に流動できるようにするリストリクターが形成されたシリコン基板、その製造方法及びインクジェットプリントヘッドを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一実施例によるシリコン基板は、マニホールドと連結され、第１大きさの第１幅を有する第１連結部と、圧力室と連結され、第２大きさの第２幅を有する第２連結部と、上記第１連結部と上記第２連結部を連結し、上記第１大きさ又は上記第２大きさより小さい第３大きさの第３幅を有するリストリクター部とを含み、上記リストリクター部と上記第１連結部、又は上記リストリクターと上記第２連結部が連結される境界部は曲線状に形成されてよい。
【００１０】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記第１連結部は、マニホールドと同じ断面形状を有してよい。
【００１１】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記第１連結部は、マニホールドより小さい断面形状を有してよい。
【００１２】
本発明の一実施例によるシリコン基板は、上記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含んでよい。
【００１３】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記境界領域は、湿式エッチングにより形成されてよい。
【００１４】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記第１連結部、上記第２連結部及び上記リストリクター部は、上記基板の厚さ方向に沿って長く形成されてよい。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法は、シリコン基板の一面に第１大きさの第１幅を有する第１現像パターンと第２大きさの第２幅を有する第２現像パターンを形成する段階と、上記第１現像パターンと上記第２現像パターンの間に上記第１大きさ及び上記第２大きさより小さい第３大きさの第３幅を有する第３現像パターンを形成する段階と、上記現像パターンを現像及び除去して乾式エッチングし、上記現像パターンに対応するエッチング形状を形成する段階と、上記シリコン基板を湿式エッチングして上記エッチング形状の形態を完成する段階とを含んでよい。
【００１６】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第３現像パターンは、上記第１現像パターン及び上記第２現像パターンと第４大きさの距離を置いて形成されてよい。
【００１７】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第４大きさは上記第３大きさより小さくてよい。
【００１８】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第４大きさは上記シリコン基板の厚さより小さくてよい。
【００１９】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記湿式エッチングはＴＭＡＨ又はＫＯＨ（水酸化カリウム）を利用してよい。
【００２０】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第１現像パターンはマニホールドと連結される第１連結部を形成し、上記第２現像パターンは圧力室と連結される第２連結部を形成し、上記第３現像パターンはリストリクター部を形成してよい。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の一実施例によるインクジェットプリントヘッドは、マニホールドと圧力室が形成される第１基板と、上記マニホールドと連結される第１連結部、上記圧力室と連結される第２連結部、上記第１連結部及び上記第２連結部と連結されるリストリクター部が形成される第２基板とを含み、上記リストリクター部と上記第１連結部、又は上記リストリクターと上記第２連結部が連結される境界部は曲線状に形成されてよい。
【００２２】
本発明の一実施例によるインクジェットプリントヘッドは、上記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含んでよい。
【００２３】
本発明の一実施例によるインクジェットプリントヘッドにおける上記第２基板は、乾式エッチング及び湿式エッチングにより形成されてよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、シリコン基板の乾式エッチング工程で発生したエッチング形状の不良を効果的に除去することができ、これを通じてインクの流路形状を改善することができる。
【００２５】
従って、本発明によると、インクジェットプリントヘッドの製作収率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例によるシリコン基板の平面図である
【図２】図１に示されたシリコン基板のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示されたシリコン基板を含む本発明の第１実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図４】本発明の第２実施例によるシリコン基板の平面図である。
【図５】図４に示されたシリコン基板を含む本発明の第２実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図６】本発明の第３実施例によるシリコン基板の平面図である。
【図７】図６に示されたシリコン基板を含む本発明の第３実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図８】本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法を示したフローチャートである。
【図９】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１０】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１１】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１２】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１３】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１４】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下では、本発明の好ましい実施例を添付の例示図面に基づいて詳しく説明する。
【００２８】
以下で本発明を説明するにおいて、本発明の構成要素を指し示す用語は、それぞれの構成要素の機能を考慮して名付けられたもので、本発明の技術的構成要素を限定する意味と理解してはならない。
【００２９】
インクジェットプリントヘッドを構成するシリコン基板は、マニホールド、圧力室、リストリクターなどの形状を含んでよい。
【００３０】
ここで、マニホールド、圧力室、リストリクターなどの形状は、ＰＲパターンの現像、除去、エッチング工程により形成されてよい。
【００３１】
しかしながら、現像されたＰＲパターンはシリコン基板から完全に除去されにくいため、ＰＲパターンを基にして行われるエッチング工程でマニホールド、圧力室、リストリクターなどを正確に形成することが困難である。
【００３２】
このようなマニホールド、圧力室、リストリクター形状の不良は、インクの流動を妨害するため、インクジェットプリントヘッドの精密なインク吐出を困難にする虞がある。
【００３３】
本発明は、このような点を解消するためのもので、インクの流路が改善されたシリコン基板と、該基板を製造する方法、該基板を有するインクジェットプリントヘッドを提供する。
【００３４】
図１は本発明の第１実施例によるシリコン基板の平面図であり、図２は図１に示されたシリコン基板のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１に示されたシリコン基板を含む本発明の第１実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図であり、図４は本発明の第２実施例によるシリコン基板の平面図であり、図５は図４に示されたシリコン基板を含む本発明の第２実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図であり、図６は本発明の第３実施例によるシリコン基板の平面図であり、図７は図６に示されたシリコン基板を含む本発明の第３実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図であり、図８は本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法を示したフローチャートであり、図９から図１４は本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【００３５】
図１から図３を参照して本発明の第１実施例によるシリコン基板とインクジェットプリントヘッドを説明する。
【００３６】
シリコン基板２００は、インクジェットプリントヘッドの一部分を形成してよい。例えば、リストリクターとノズルを含む第２基板であってよい。
【００３７】
シリコン基板２００は単結晶のシリコン基板からなってよい。しかし、第２基板２０は、必要に応じて、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板からなってもよい。この場合、第２基板２０はシリコン基板と複数の絶縁部材が積層された積層構造物であってよい。
【００３８】
シリコン基板２００は第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０を含んでよく、ノズル部２４０をさらに含んでもよい。第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０はシリコン基板２００の第１方向（図１を基準にしてＸ軸方向）に沿って順に形成されてよい。尚、第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０はシリコン基板２００の第２方向（図１を基準にしてＹ軸方向）に沿って一定間隔を置いて複数列に配列されてよい。
【００３９】
このように形成されたシリコン基板２００は、インクジェットプリントヘッドにおいて第２基板を形成することができる。
【００４０】
第１連結部２１０は、マニホールドの一部分を形成するか、マニホールドと連結されてよい。そのために、第１連結部２１０は第１大きさの第１幅Ｗ１と所定の第１長さＬ１を有してよく、所定の第１深さｈ１（図３参照）を有してよい。ここで、第１幅Ｗ１はマニホールドの幅と同一であってよく、第１長さＬ１はマニホールドの長さより短くてよい。
【００４１】
第２連結部２２０は、圧力室の一部分を形成するか、圧力室と連結されてよい。そのために、第２連結部２２０は第２大きさの第２幅Ｗ２と所定の第２長さＬ２を有してよく、所定の第２深さｈ２（図３参照）を有してよい。ここで、第２幅Ｗ２は圧力室の幅と同一であってよい。また、第２幅Ｗ２は第１幅Ｗ１と同一、又は第１幅Ｗ１より短くてよい。尚、第２長さＬ２は圧力室の長さより短くてよく、第２深さｈ２は第１深さｈ１と同一であってよい。
【００４２】
リストリクター部２３０は、インクジェットプリントヘッドにおいてリストリクターを形成してよい。そのために、リストリクター部２３０は第１幅Ｗ１又は第２幅Ｗ２より小さい第３大きさの第３幅Ｗ３を有してよい。また、リストリクター部２３０は第１連結部２１０から第２連結部２２０に移動するインクの流動速度を遅延させるために所定の第３長さＬ３を有してよい。
【００４３】
リストリクター部２３０は、第１連結部２１０及び第２連結部２２０と連結されてよい。ここで、リストリクター部２３０と連結部２１０、２２０が実質的に連結される境界部２５０、２５２は、曲線状であってよい。即ち、境界部２５０、２５２は第１連結部２１０から第２連結部２２０へのインク流動が円滑に行われるように曲線状に形成されてよい。このような境界部２５０、２５２の形状は、インクと境界部２５０、２５２の抵抗を減らすため、インクの急激な流動による気泡発生現象を著しく減少させることができる。なお、上記では、境界部２５０、２５２の両方が曲線状である実施例を説明しているが、境界部２５０、２５２の少なくとも一方が曲線状であればよい。
【００４４】
従って、本実施例によると、気泡によりインクの印刷品質が低下する現象を効果的に減少させることができる。
【００４５】
一方、このような境界部２５０、２５２の形状は、湿式エッチングにより形成されてよい。湿式エッチングは、エッチングが平面的に行われる乾式エッチングとは異なってエッチングが立体的に行われる。従って、湿式エッチングは境界部２５０、２５２の形状を曲線状に変化させることができる。また、湿式エッチングは、リストリクター部２３０の断面形状を拡張させるとともに滑らかに変化させることができる。
【００４６】
例えば、図２において、Ｓ１が乾式エッチングにより形成されたリストリクター部２３０の断面形状であれば、Ｓ２は湿式エッチングにより形成されたリストリクター部２３０の断面形状であることができる。
【００４７】
このように湿式エッチングは、リストリクター部２３０の断面を２次加工するため、乾式エッチングにより除去されない部分を完全に除去することができる。
【００４８】
ノズル部２４０は第２連結部２２０から距離を置いて形成されてよい。ノズル部２４０は圧力室と連結されることができ、圧力室に貯蔵されているインクを吐出するノズルとして利用されてよい。
【００４９】
このように構成されたシリコン基板２００は、図３に示されたようにインクジェットプリントヘッド１０００の一部分を構成することができる。そして、図３を説明するにおいて、第２基板をシリコン基板２００の別名として使用する。
【００５０】
図３において、インクジェットプリントヘッド１０００は、第１基板１００と第２基板２００を含んでよい。
【００５１】
第１基板１００は、インクジェットプリントヘッド１０００の一部分を形成してよく、単結晶のシリコン基板からなってもよい。しかし、第１基板１００は、必要に応じて、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板からなってもよい。この場合、第１基板１００はシリコン基板と複数の絶縁部材が積層された積層構造物であってよい。
【００５２】
第１基板１００はマニホールド１１０、圧力室１２０、アクチュエーター１３０を含んでよい。付け加えて説明すると、第１基板１００の一面（図３を基準にして底面）にはマニホールド１１０と圧力室１２０が形成され、他面（図３を基準にして上面）にはアクチュエーター１３０が形成されてよい。また、図３には示されていないが、第１基板１００にはマニホールド１１０と連結されるインク供給路が形成されてよい。
【００５３】
マニホールド１１０は、第１基板１００の底面に形成されてよい。マニホールド１１０はＸ方向に長く延長された形状を有し、圧力室１２０と一定間隔を置いて形成されてよい。
【００５４】
マニホールド１１０は、第２基板２００の第１連結部２１０と部分的に重畳されるように形成されてよい。付け加えて説明すると、マニホールド１１０は第１基板１００と第２基板２００が結合された状態で第１連結部２１０と連結されることができる。また、マニホールド１１０はインク供給路と連結され、貯蔵されているインクを圧力室１２０に供給することができる。
【００５５】
圧力室１２０は第１基板１００の底面に形成されてよい。
【００５６】
圧力室１２０は第２基板２００の第２連結部２２０及びノズル部２４０と重畳されるように形成されてよい。付け加えて説明すると、圧力室１２０は第１基板１００と第２基板２００が結合された状態で、第２連結部２２０及びノズル部２４０と連結されてよい。
【００５７】
圧力室１２０は所定の体積を有することができる。付け加えて説明すると、圧力室１２０はアクチュエーター１３０の１回作動により吐出されるインク滴の体積と同一、又はこれより大きい体積を有することができる。ここで、前者はインクの定量吐出に有利で、後者はインクジェットプリントヘッド１０００の連続吐出に有利である。
【００５８】
アクチュエーター１３０は第１基板１００の上面に形成されてよい。付け加えて説明すると、アクチュエーター１３０は第１基板１０の上面の圧力室１２０と対応する位置に形成されてよい。
【００５９】
アクチュエーター１３０は圧電素子と上下電極部材を含んでよい。付け加えて説明すると、アクチュエーター１３０は上部電極部材と下部電極部材を介して圧電素子が配置された積層構造物であってよい。
【００６０】
このように形成されたアクチュエーター１３０は、電気信号により引張及び収縮して圧力室５０に圧力を提供することができる。
【００６１】
第２基板２００は、インクジェットプリントヘッド１０００の残り部分を形成してよい。
【００６２】
第２基板２００は第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０を含んでよい。
【００６３】
ここで、第１連結部２１０はマニホールド１１０と連結され、第２連結部２２０は圧力室１２０と連結されてよい。そして、リストリクター部２３０は第１連結部２１０と第２連結部２２０を連結し、マニホールド１１０と圧力室１２０を連結する一つの流路を形成してよい。
【００６４】
このように構成されたインクジェットプリントヘッド１０００は、第２基板２００に対する説明で述べたように、欠陥（例えば、乾式エッチングにより完全に除去されない部分）のないインクの流路を有するため、インクの定量吐出が可能で、一定の印刷品質が得られる。
【００６５】
次に、図４及び図５を参照して本発明の第２実施例によるシリコン基板とインクジェットプリントヘッドを説明する。
【００６６】
第２実施例によるシリコン基板２００は、第１連結部２１０の第１長さＬ１がマニホールド１１０の長さと同一であるという点で、第１実施例と区別される。
【００６７】
本実施例における第１連結部２１０は、マニホールド１１０の長さＬｍと同じ第１長さＬ１を有することができる。また、第１連結部２１０はマニホールド１１０の一部分を形成してよい。即ち、第１連結部２１０は図面符号１１０とともに一つのマニホールドを形成することができる。
【００６８】
このように構成されたインクジェットプリントヘッド１０００は、相対的に大きい体積を有するマニホールド１１０を形成するのに有利である。
【００６９】
次に、図６及び図７を参照して本発明の第３実施例によるシリコン基板とインクジェットプリントヘッドを説明する。
【００７０】
第３実施例によるシリコン基板２００は、第２連結部２２０とリストリクター部２３０が一体で形成された点で、上述の実施例と区別される。
【００７１】
即ち、本実施例における第２連結部２２０は、リストリクター部２３０の第３幅Ｗ３と同じ第２幅Ｗ２を有することができ、又は、第２連結部２２０は省略されてよい。この場合、リストリクター部２３０は圧力室１２０と連結されることができる。ここで、第２幅Ｗ２は圧力室１２０の幅より小さくてよい。
【００７２】
このような形状の基板２００は、圧力室１２０からリストリクター部２３０に連結されるインクの流路幅が相対的に狭いため、インクの逆流現象の防止に効果的である。
【００７３】
また、本実施例によるインクジェットプリントヘッド１０００は、図７に示されているように３枚の基板１００、２００、３００からなってよい。図７に示される実施例においては、第２基板は２枚の基板２００および３００により構成されるとよい。ノズル部２４０は、第２基板は２枚の基板２００および３００にわたって形成される。しかし、これは単なる例示に過ぎず、必要に応じて、基板の数は増減してよい。
【００７４】
次いで、図８を参照して本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法を説明する。
【００７５】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法は、酸化膜形成段階、ＰＲパターン形成段階、酸化膜及びシリコン基板の１次エッチング段階、ＰＲ除去段階、シリコン基板の２次エッチング段階を含んでよい。
【００７６】
１）酸化膜形成段階
本段階は、シリコン基板２００に酸化膜４５０を形成する段階であってよい。
【００７７】
酸化膜４５０はシリコン基板２００の一面又は両面に形成されてよく、又は、シリコン基板２００の表面全体に形成されてよい。酸化膜４５０は薄膜蒸着（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）により形成されてよい。しかし、これは単なる例示に過ぎず、他の方法で酸化膜４５０を形成してもよい。
【００７８】
２）ＰＲパターン形成段階
本段階は、シリコン基板２００にＰＲパターン４１０、４２０、４３０を形成する段階であってよい。付け加えて説明すると、本段階は酸化膜４５０にＰＲ層５００を形成する段階であってよい。
【００７９】
ＰＲ層５００は、現像及び除去工程を通じて所定のＰＲパターン４１０、４２０、４３０を含んでよい。ＰＲパターン４１０、４２０、４３０はマスクを利用して形成することができる。
【００８０】
ＰＲパターン４１０、４２０、４３０は図１に示されたシリコン基板２００の連結部２１０、２２０とリストリクター部２３０に対応する形状であってよい。
【００８１】
例えば、第１ＰＲパターン４１０は第１連結部２１０と対応するパターンであってよく、第４幅Ｗ４を有することができる。ここで、第４幅Ｗ４の大きさは第１幅Ｗ１と同一、又はこれより小さくてよい。
【００８２】
第２ＰＲパターン４２０は第２連結部２２０と対応するパターンであってよく、第５幅Ｗ５を有することができる。ここで、第５幅Ｗ５の大きさは第２幅Ｗ２と同一、又はこれより小さくてよい。第２ＰＲパターン４２０は第１ＰＲパターン４１０と相当な距離を置いて形成されてよい。
【００８３】
第３ＰＲパターン４３０はリストリクター部２３０と対応するパターンであってよく、第６幅Ｗ６を有することができる。ここで、第６幅Ｗ６の大きさは第３幅Ｗ３と同一、又はこれより小さくてよい。
【００８４】
一方、第３ＰＲパターン４３０は、第１ＰＲパターン４１０と第２ＰＲパターン４２０の間に形成されてよい。また、第３ＰＲパターン４３はこれらパターン４１０、４２０と距離Ｌ４、Ｌ５を置いて形成されてよい。ここで、距離Ｌ４、Ｌ５は第３ＰＲパターン４３の幅Ｗ６より小さくてよい。
【００８５】
３）１次エッチング段階
本段階は酸化膜４５０とシリコン基板２００をエッチングする段階であってよい。
【００８６】
付け加えて説明すると、本段階はＰＲパターン４１０、４２０、４３０により露出された酸化膜４５０とシリコン基板２００がエッチングされる段階であってよい。本段階のエッチングは乾式エッチングにより行われてよい。
【００８７】
本段階では、シリコン基板２００に連結部２１０、２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０などが形成されてよい。但し、連結部２１０、２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０はＰＲパターン４１０、４２０、４３０と同じ形状を有することができる。即ち、連結部２１０、２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０は相互分離した状態で形成されてよい。
【００８８】
４）ＰＲ層除去段階
本段階はシリコン基板２００からＰＲ層５００を除去する段階であってよい。
【００８９】
ＰＲ層５００は別途の専用エッチング液により除去したり、別途の器具により除去してよい。
【００９０】
５）２次エッチング段階
本段階は、シリコン基板２００にインク流路を完成する段階であってよい。また、本段階はシリコン基板２００を湿式エッチングする段階であってよい。
【００９１】
湿式エッチングは、シリコン基板２００で酸化膜の形成されない部分に行われるため、連結部２１０、２２０とリストリクター部２３０の側面部分を拡張することができ、これらの部分の欠陥を除去することができる。
【００９２】
また、湿式エッチングは第１連結部２１０とリストリクター部２３０、そして第２連結部２２０とリストリクター部２３０を連結することができる。湿式エッチングはＴＭＡＨ又はＫＯＨ（水酸化カリウム）により行われてよい。
【００９３】
このように構成された基板の製造方法は、乾式エッチングにより完全にエッチングされない結合部位を除去する上、角部分を柔らかい曲面状に加工することができる。
【００９４】
本出願人の実験によると、湿式エッチングは乾式エッチングにより形成された形状の側壁をエッチングし、これらの形状の断面を広げるだけでなく、分離した形状を連結することができる（図９から図１３参照）。
【００９５】
即ち、本出願人は乾式エッチングにより第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０に該当する形状をシリコン基板２００に先ず形成した。ここで、第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０は所定の距離を置いて形成された。付け加えて説明すると、本出願人は上記距離を２μｍ、４μｍ、６μｍ、８μｍ、１０μｍにそれぞれ変更して実験した。
【００９６】
その後、本出願人は該当シリコン基板２００を所定時間湿式エッチングした。その結果、間隔を置いて形成された第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０は、図９から図１３に示されているように所定時間が過ぎた後、全部連結された。
【００９７】
特に、本実験によると、乾式エッチング後に行われた湿式エッチングは、第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０を柔らかい曲線状に連結し、リストリクター部２３０の断面も図１４に示されているようにきれいに加工することができた。
【００９８】
本発明は以上で説明される実施例に限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想の要旨を外れない範囲内で、多様に変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０００ インクジェットプリントヘッド
１００ 第１基板（又は第１シリコン基板）
１１０ マニホールド
１２０ 圧力室
２００ シリコン基板（又は第２シリコン基板）
２１０ 第１連結部
２２０ 第２連結部
２３０ リストリクター部
２４０ ノズル部
２５０、２５２ 境界部
【技術分野】
【０００１】
本発明はリストリクターが形成されるシリコン基板、該シリコン基板の製造方法及びこれを備えたインクジェットプリントヘッドに関し、より詳細には、インクが円滑に流動できる流路構造を有するシリコン基板、その製造方法及びインクジェットプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリントヘッドは、電気信号を物理的な力に変換して貯蔵されているインクを水玉サイズに吐出する装置である。
【０００３】
このようなインクジェットプリントヘッドは大量生産が可能であるため、事務用プリンターだけでなく、産業用プリンターにも用いられている。例えば、インクジェットプリントヘッドは、紙にインクを吐出して出力物を印刷する事務室だけでなく、印刷回路基板（ＰＣＢ）上に液状の金属物質を吐出して回路パターンを直接形成する製造工場でも用いられている。
【０００４】
一般的に用いられるインクジェットプリントヘッドは、複数の圧力室とノズルを有してよい。このようなインクジェットプリントヘッドは、複数のノズルを通じて同一色のインク又は異なる色のインクを同時に吐出することができるため、印刷速度が早い上、鮮やかな印刷が可能である。
【０００５】
一方、インクジェットプリントヘッドは複数の基板が積層された構造を有する。このようなインクジェットプリントヘッドは、マニホールド、リストリクター、圧力室などの模様が形成された基板が上下に積層され、インクが移動できる流路を形成する。
【０００６】
しかしながら、従来のインクジェットプリントヘッドは、マニホールド、リストリクター、圧力室などの模様が乾式エッチングにより形成されるため、フォト工程やマスクとして用いられる酸化膜をエッチングする過程でパーティクルなどにより不良を誘発することがある。
【０００７】
従って、従来のインクジェットプリントヘッドは、マニホールドから圧力室までの流路不良の発生率が増加し、インクジェットプリントヘッドの製作収率が減少する虞がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、インクジェットプリントヘッドの製作過程で発生し得る不良を除去することで、インクが円滑に流動できるようにするリストリクターが形成されたシリコン基板、その製造方法及びインクジェットプリントヘッドを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一実施例によるシリコン基板は、マニホールドと連結され、第１大きさの第１幅を有する第１連結部と、圧力室と連結され、第２大きさの第２幅を有する第２連結部と、上記第１連結部と上記第２連結部を連結し、上記第１大きさ又は上記第２大きさより小さい第３大きさの第３幅を有するリストリクター部とを含み、上記リストリクター部と上記第１連結部、又は上記リストリクターと上記第２連結部が連結される境界部は曲線状に形成されてよい。
【００１０】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記第１連結部は、マニホールドと同じ断面形状を有してよい。
【００１１】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記第１連結部は、マニホールドより小さい断面形状を有してよい。
【００１２】
本発明の一実施例によるシリコン基板は、上記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含んでよい。
【００１３】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記境界領域は、湿式エッチングにより形成されてよい。
【００１４】
本発明の一実施例によるシリコン基板における上記第１連結部、上記第２連結部及び上記リストリクター部は、上記基板の厚さ方向に沿って長く形成されてよい。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法は、シリコン基板の一面に第１大きさの第１幅を有する第１現像パターンと第２大きさの第２幅を有する第２現像パターンを形成する段階と、上記第１現像パターンと上記第２現像パターンの間に上記第１大きさ及び上記第２大きさより小さい第３大きさの第３幅を有する第３現像パターンを形成する段階と、上記現像パターンを現像及び除去して乾式エッチングし、上記現像パターンに対応するエッチング形状を形成する段階と、上記シリコン基板を湿式エッチングして上記エッチング形状の形態を完成する段階とを含んでよい。
【００１６】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第３現像パターンは、上記第１現像パターン及び上記第２現像パターンと第４大きさの距離を置いて形成されてよい。
【００１７】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第４大きさは上記第３大きさより小さくてよい。
【００１８】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第４大きさは上記シリコン基板の厚さより小さくてよい。
【００１９】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記湿式エッチングはＴＭＡＨ又はＫＯＨ（水酸化カリウム）を利用してよい。
【００２０】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法において、上記第１現像パターンはマニホールドと連結される第１連結部を形成し、上記第２現像パターンは圧力室と連結される第２連結部を形成し、上記第３現像パターンはリストリクター部を形成してよい。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の一実施例によるインクジェットプリントヘッドは、マニホールドと圧力室が形成される第１基板と、上記マニホールドと連結される第１連結部、上記圧力室と連結される第２連結部、上記第１連結部及び上記第２連結部と連結されるリストリクター部が形成される第２基板とを含み、上記リストリクター部と上記第１連結部、又は上記リストリクターと上記第２連結部が連結される境界部は曲線状に形成されてよい。
【００２２】
本発明の一実施例によるインクジェットプリントヘッドは、上記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含んでよい。
【００２３】
本発明の一実施例によるインクジェットプリントヘッドにおける上記第２基板は、乾式エッチング及び湿式エッチングにより形成されてよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、シリコン基板の乾式エッチング工程で発生したエッチング形状の不良を効果的に除去することができ、これを通じてインクの流路形状を改善することができる。
【００２５】
従って、本発明によると、インクジェットプリントヘッドの製作収率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例によるシリコン基板の平面図である
【図２】図１に示されたシリコン基板のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示されたシリコン基板を含む本発明の第１実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図４】本発明の第２実施例によるシリコン基板の平面図である。
【図５】図４に示されたシリコン基板を含む本発明の第２実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図６】本発明の第３実施例によるシリコン基板の平面図である。
【図７】図６に示されたシリコン基板を含む本発明の第３実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図８】本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法を示したフローチャートである。
【図９】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１０】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１１】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１２】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１３】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【図１４】本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下では、本発明の好ましい実施例を添付の例示図面に基づいて詳しく説明する。
【００２８】
以下で本発明を説明するにおいて、本発明の構成要素を指し示す用語は、それぞれの構成要素の機能を考慮して名付けられたもので、本発明の技術的構成要素を限定する意味と理解してはならない。
【００２９】
インクジェットプリントヘッドを構成するシリコン基板は、マニホールド、圧力室、リストリクターなどの形状を含んでよい。
【００３０】
ここで、マニホールド、圧力室、リストリクターなどの形状は、ＰＲパターンの現像、除去、エッチング工程により形成されてよい。
【００３１】
しかしながら、現像されたＰＲパターンはシリコン基板から完全に除去されにくいため、ＰＲパターンを基にして行われるエッチング工程でマニホールド、圧力室、リストリクターなどを正確に形成することが困難である。
【００３２】
このようなマニホールド、圧力室、リストリクター形状の不良は、インクの流動を妨害するため、インクジェットプリントヘッドの精密なインク吐出を困難にする虞がある。
【００３３】
本発明は、このような点を解消するためのもので、インクの流路が改善されたシリコン基板と、該基板を製造する方法、該基板を有するインクジェットプリントヘッドを提供する。
【００３４】
図１は本発明の第１実施例によるシリコン基板の平面図であり、図２は図１に示されたシリコン基板のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１に示されたシリコン基板を含む本発明の第１実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図であり、図４は本発明の第２実施例によるシリコン基板の平面図であり、図５は図４に示されたシリコン基板を含む本発明の第２実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図であり、図６は本発明の第３実施例によるシリコン基板の平面図であり、図７は図６に示されたシリコン基板を含む本発明の第３実施例によるインクジェットプリントヘッドの断面図であり、図８は本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法を示したフローチャートであり、図９から図１４は本発明のシリコン基板の製造方法によるシリコン基板のエッチング状態を示した実験写真である。
【００３５】
図１から図３を参照して本発明の第１実施例によるシリコン基板とインクジェットプリントヘッドを説明する。
【００３６】
シリコン基板２００は、インクジェットプリントヘッドの一部分を形成してよい。例えば、リストリクターとノズルを含む第２基板であってよい。
【００３７】
シリコン基板２００は単結晶のシリコン基板からなってよい。しかし、第２基板２０は、必要に応じて、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板からなってもよい。この場合、第２基板２０はシリコン基板と複数の絶縁部材が積層された積層構造物であってよい。
【００３８】
シリコン基板２００は第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０を含んでよく、ノズル部２４０をさらに含んでもよい。第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０はシリコン基板２００の第１方向（図１を基準にしてＸ軸方向）に沿って順に形成されてよい。尚、第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０はシリコン基板２００の第２方向（図１を基準にしてＹ軸方向）に沿って一定間隔を置いて複数列に配列されてよい。
【００３９】
このように形成されたシリコン基板２００は、インクジェットプリントヘッドにおいて第２基板を形成することができる。
【００４０】
第１連結部２１０は、マニホールドの一部分を形成するか、マニホールドと連結されてよい。そのために、第１連結部２１０は第１大きさの第１幅Ｗ１と所定の第１長さＬ１を有してよく、所定の第１深さｈ１（図３参照）を有してよい。ここで、第１幅Ｗ１はマニホールドの幅と同一であってよく、第１長さＬ１はマニホールドの長さより短くてよい。
【００４１】
第２連結部２２０は、圧力室の一部分を形成するか、圧力室と連結されてよい。そのために、第２連結部２２０は第２大きさの第２幅Ｗ２と所定の第２長さＬ２を有してよく、所定の第２深さｈ２（図３参照）を有してよい。ここで、第２幅Ｗ２は圧力室の幅と同一であってよい。また、第２幅Ｗ２は第１幅Ｗ１と同一、又は第１幅Ｗ１より短くてよい。尚、第２長さＬ２は圧力室の長さより短くてよく、第２深さｈ２は第１深さｈ１と同一であってよい。
【００４２】
リストリクター部２３０は、インクジェットプリントヘッドにおいてリストリクターを形成してよい。そのために、リストリクター部２３０は第１幅Ｗ１又は第２幅Ｗ２より小さい第３大きさの第３幅Ｗ３を有してよい。また、リストリクター部２３０は第１連結部２１０から第２連結部２２０に移動するインクの流動速度を遅延させるために所定の第３長さＬ３を有してよい。
【００４３】
リストリクター部２３０は、第１連結部２１０及び第２連結部２２０と連結されてよい。ここで、リストリクター部２３０と連結部２１０、２２０が実質的に連結される境界部２５０、２５２は、曲線状であってよい。即ち、境界部２５０、２５２は第１連結部２１０から第２連結部２２０へのインク流動が円滑に行われるように曲線状に形成されてよい。このような境界部２５０、２５２の形状は、インクと境界部２５０、２５２の抵抗を減らすため、インクの急激な流動による気泡発生現象を著しく減少させることができる。なお、上記では、境界部２５０、２５２の両方が曲線状である実施例を説明しているが、境界部２５０、２５２の少なくとも一方が曲線状であればよい。
【００４４】
従って、本実施例によると、気泡によりインクの印刷品質が低下する現象を効果的に減少させることができる。
【００４５】
一方、このような境界部２５０、２５２の形状は、湿式エッチングにより形成されてよい。湿式エッチングは、エッチングが平面的に行われる乾式エッチングとは異なってエッチングが立体的に行われる。従って、湿式エッチングは境界部２５０、２５２の形状を曲線状に変化させることができる。また、湿式エッチングは、リストリクター部２３０の断面形状を拡張させるとともに滑らかに変化させることができる。
【００４６】
例えば、図２において、Ｓ１が乾式エッチングにより形成されたリストリクター部２３０の断面形状であれば、Ｓ２は湿式エッチングにより形成されたリストリクター部２３０の断面形状であることができる。
【００４７】
このように湿式エッチングは、リストリクター部２３０の断面を２次加工するため、乾式エッチングにより除去されない部分を完全に除去することができる。
【００４８】
ノズル部２４０は第２連結部２２０から距離を置いて形成されてよい。ノズル部２４０は圧力室と連結されることができ、圧力室に貯蔵されているインクを吐出するノズルとして利用されてよい。
【００４９】
このように構成されたシリコン基板２００は、図３に示されたようにインクジェットプリントヘッド１０００の一部分を構成することができる。そして、図３を説明するにおいて、第２基板をシリコン基板２００の別名として使用する。
【００５０】
図３において、インクジェットプリントヘッド１０００は、第１基板１００と第２基板２００を含んでよい。
【００５１】
第１基板１００は、インクジェットプリントヘッド１０００の一部分を形成してよく、単結晶のシリコン基板からなってもよい。しかし、第１基板１００は、必要に応じて、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板からなってもよい。この場合、第１基板１００はシリコン基板と複数の絶縁部材が積層された積層構造物であってよい。
【００５２】
第１基板１００はマニホールド１１０、圧力室１２０、アクチュエーター１３０を含んでよい。付け加えて説明すると、第１基板１００の一面（図３を基準にして底面）にはマニホールド１１０と圧力室１２０が形成され、他面（図３を基準にして上面）にはアクチュエーター１３０が形成されてよい。また、図３には示されていないが、第１基板１００にはマニホールド１１０と連結されるインク供給路が形成されてよい。
【００５３】
マニホールド１１０は、第１基板１００の底面に形成されてよい。マニホールド１１０はＸ方向に長く延長された形状を有し、圧力室１２０と一定間隔を置いて形成されてよい。
【００５４】
マニホールド１１０は、第２基板２００の第１連結部２１０と部分的に重畳されるように形成されてよい。付け加えて説明すると、マニホールド１１０は第１基板１００と第２基板２００が結合された状態で第１連結部２１０と連結されることができる。また、マニホールド１１０はインク供給路と連結され、貯蔵されているインクを圧力室１２０に供給することができる。
【００５５】
圧力室１２０は第１基板１００の底面に形成されてよい。
【００５６】
圧力室１２０は第２基板２００の第２連結部２２０及びノズル部２４０と重畳されるように形成されてよい。付け加えて説明すると、圧力室１２０は第１基板１００と第２基板２００が結合された状態で、第２連結部２２０及びノズル部２４０と連結されてよい。
【００５７】
圧力室１２０は所定の体積を有することができる。付け加えて説明すると、圧力室１２０はアクチュエーター１３０の１回作動により吐出されるインク滴の体積と同一、又はこれより大きい体積を有することができる。ここで、前者はインクの定量吐出に有利で、後者はインクジェットプリントヘッド１０００の連続吐出に有利である。
【００５８】
アクチュエーター１３０は第１基板１００の上面に形成されてよい。付け加えて説明すると、アクチュエーター１３０は第１基板１０の上面の圧力室１２０と対応する位置に形成されてよい。
【００５９】
アクチュエーター１３０は圧電素子と上下電極部材を含んでよい。付け加えて説明すると、アクチュエーター１３０は上部電極部材と下部電極部材を介して圧電素子が配置された積層構造物であってよい。
【００６０】
このように形成されたアクチュエーター１３０は、電気信号により引張及び収縮して圧力室５０に圧力を提供することができる。
【００６１】
第２基板２００は、インクジェットプリントヘッド１０００の残り部分を形成してよい。
【００６２】
第２基板２００は第１連結部２１０、第２連結部２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０を含んでよい。
【００６３】
ここで、第１連結部２１０はマニホールド１１０と連結され、第２連結部２２０は圧力室１２０と連結されてよい。そして、リストリクター部２３０は第１連結部２１０と第２連結部２２０を連結し、マニホールド１１０と圧力室１２０を連結する一つの流路を形成してよい。
【００６４】
このように構成されたインクジェットプリントヘッド１０００は、第２基板２００に対する説明で述べたように、欠陥（例えば、乾式エッチングにより完全に除去されない部分）のないインクの流路を有するため、インクの定量吐出が可能で、一定の印刷品質が得られる。
【００６５】
次に、図４及び図５を参照して本発明の第２実施例によるシリコン基板とインクジェットプリントヘッドを説明する。
【００６６】
第２実施例によるシリコン基板２００は、第１連結部２１０の第１長さＬ１がマニホールド１１０の長さと同一であるという点で、第１実施例と区別される。
【００６７】
本実施例における第１連結部２１０は、マニホールド１１０の長さＬｍと同じ第１長さＬ１を有することができる。また、第１連結部２１０はマニホールド１１０の一部分を形成してよい。即ち、第１連結部２１０は図面符号１１０とともに一つのマニホールドを形成することができる。
【００６８】
このように構成されたインクジェットプリントヘッド１０００は、相対的に大きい体積を有するマニホールド１１０を形成するのに有利である。
【００６９】
次に、図６及び図７を参照して本発明の第３実施例によるシリコン基板とインクジェットプリントヘッドを説明する。
【００７０】
第３実施例によるシリコン基板２００は、第２連結部２２０とリストリクター部２３０が一体で形成された点で、上述の実施例と区別される。
【００７１】
即ち、本実施例における第２連結部２２０は、リストリクター部２３０の第３幅Ｗ３と同じ第２幅Ｗ２を有することができ、又は、第２連結部２２０は省略されてよい。この場合、リストリクター部２３０は圧力室１２０と連結されることができる。ここで、第２幅Ｗ２は圧力室１２０の幅より小さくてよい。
【００７２】
このような形状の基板２００は、圧力室１２０からリストリクター部２３０に連結されるインクの流路幅が相対的に狭いため、インクの逆流現象の防止に効果的である。
【００７３】
また、本実施例によるインクジェットプリントヘッド１０００は、図７に示されているように３枚の基板１００、２００、３００からなってよい。図７に示される実施例においては、第２基板は２枚の基板２００および３００により構成されるとよい。ノズル部２４０は、第２基板は２枚の基板２００および３００にわたって形成される。しかし、これは単なる例示に過ぎず、必要に応じて、基板の数は増減してよい。
【００７４】
次いで、図８を参照して本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法を説明する。
【００７５】
本発明の一実施例によるシリコン基板の製造方法は、酸化膜形成段階、ＰＲパターン形成段階、酸化膜及びシリコン基板の１次エッチング段階、ＰＲ除去段階、シリコン基板の２次エッチング段階を含んでよい。
【００７６】
１）酸化膜形成段階
本段階は、シリコン基板２００に酸化膜４５０を形成する段階であってよい。
【００７７】
酸化膜４５０はシリコン基板２００の一面又は両面に形成されてよく、又は、シリコン基板２００の表面全体に形成されてよい。酸化膜４５０は薄膜蒸着（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）により形成されてよい。しかし、これは単なる例示に過ぎず、他の方法で酸化膜４５０を形成してもよい。
【００７８】
２）ＰＲパターン形成段階
本段階は、シリコン基板２００にＰＲパターン４１０、４２０、４３０を形成する段階であってよい。付け加えて説明すると、本段階は酸化膜４５０にＰＲ層５００を形成する段階であってよい。
【００７９】
ＰＲ層５００は、現像及び除去工程を通じて所定のＰＲパターン４１０、４２０、４３０を含んでよい。ＰＲパターン４１０、４２０、４３０はマスクを利用して形成することができる。
【００８０】
ＰＲパターン４１０、４２０、４３０は図１に示されたシリコン基板２００の連結部２１０、２２０とリストリクター部２３０に対応する形状であってよい。
【００８１】
例えば、第１ＰＲパターン４１０は第１連結部２１０と対応するパターンであってよく、第４幅Ｗ４を有することができる。ここで、第４幅Ｗ４の大きさは第１幅Ｗ１と同一、又はこれより小さくてよい。
【００８２】
第２ＰＲパターン４２０は第２連結部２２０と対応するパターンであってよく、第５幅Ｗ５を有することができる。ここで、第５幅Ｗ５の大きさは第２幅Ｗ２と同一、又はこれより小さくてよい。第２ＰＲパターン４２０は第１ＰＲパターン４１０と相当な距離を置いて形成されてよい。
【００８３】
第３ＰＲパターン４３０はリストリクター部２３０と対応するパターンであってよく、第６幅Ｗ６を有することができる。ここで、第６幅Ｗ６の大きさは第３幅Ｗ３と同一、又はこれより小さくてよい。
【００８４】
一方、第３ＰＲパターン４３０は、第１ＰＲパターン４１０と第２ＰＲパターン４２０の間に形成されてよい。また、第３ＰＲパターン４３はこれらパターン４１０、４２０と距離Ｌ４、Ｌ５を置いて形成されてよい。ここで、距離Ｌ４、Ｌ５は第３ＰＲパターン４３の幅Ｗ６より小さくてよい。
【００８５】
３）１次エッチング段階
本段階は酸化膜４５０とシリコン基板２００をエッチングする段階であってよい。
【００８６】
付け加えて説明すると、本段階はＰＲパターン４１０、４２０、４３０により露出された酸化膜４５０とシリコン基板２００がエッチングされる段階であってよい。本段階のエッチングは乾式エッチングにより行われてよい。
【００８７】
本段階では、シリコン基板２００に連結部２１０、２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０などが形成されてよい。但し、連結部２１０、２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０はＰＲパターン４１０、４２０、４３０と同じ形状を有することができる。即ち、連結部２１０、２２０、リストリクター部２３０、ノズル部２４０は相互分離した状態で形成されてよい。
【００８８】
４）ＰＲ層除去段階
本段階はシリコン基板２００からＰＲ層５００を除去する段階であってよい。
【００８９】
ＰＲ層５００は別途の専用エッチング液により除去したり、別途の器具により除去してよい。
【００９０】
５）２次エッチング段階
本段階は、シリコン基板２００にインク流路を完成する段階であってよい。また、本段階はシリコン基板２００を湿式エッチングする段階であってよい。
【００９１】
湿式エッチングは、シリコン基板２００で酸化膜の形成されない部分に行われるため、連結部２１０、２２０とリストリクター部２３０の側面部分を拡張することができ、これらの部分の欠陥を除去することができる。
【００９２】
また、湿式エッチングは第１連結部２１０とリストリクター部２３０、そして第２連結部２２０とリストリクター部２３０を連結することができる。湿式エッチングはＴＭＡＨ又はＫＯＨ（水酸化カリウム）により行われてよい。
【００９３】
このように構成された基板の製造方法は、乾式エッチングにより完全にエッチングされない結合部位を除去する上、角部分を柔らかい曲面状に加工することができる。
【００９４】
本出願人の実験によると、湿式エッチングは乾式エッチングにより形成された形状の側壁をエッチングし、これらの形状の断面を広げるだけでなく、分離した形状を連結することができる（図９から図１３参照）。
【００９５】
即ち、本出願人は乾式エッチングにより第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０に該当する形状をシリコン基板２００に先ず形成した。ここで、第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０は所定の距離を置いて形成された。付け加えて説明すると、本出願人は上記距離を２μｍ、４μｍ、６μｍ、８μｍ、１０μｍにそれぞれ変更して実験した。
【００９６】
その後、本出願人は該当シリコン基板２００を所定時間湿式エッチングした。その結果、間隔を置いて形成された第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０は、図９から図１３に示されているように所定時間が過ぎた後、全部連結された。
【００９７】
特に、本実験によると、乾式エッチング後に行われた湿式エッチングは、第１連結部２１０、リストリクター部２３０、第２連結部２２０を柔らかい曲線状に連結し、リストリクター部２３０の断面も図１４に示されているようにきれいに加工することができた。
【００９８】
本発明は以上で説明される実施例に限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想の要旨を外れない範囲内で、多様に変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０００ インクジェットプリントヘッド
１００ 第１基板（又は第１シリコン基板）
１１０ マニホールド
１２０ 圧力室
２００ シリコン基板（又は第２シリコン基板）
２１０ 第１連結部
２２０ 第２連結部
２３０ リストリクター部
２４０ ノズル部
２５０、２５２ 境界部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該基板の外部に形成されたマニホールドと連結され、第１サイズの幅を有する第１連結部と、
当該基板の外部に形成された圧力室と連結され、前記第１サイズ以下の第２サイズの幅を有する第２連結部と、
前記第１連結部と前記第２連結部とを連結し、前記第１サイズおよび前記第２サイズのうち少なくとも第１サイズより小さい第３サイズの幅を有するリストリクター部と
を含み、
前記リストリクター部と前記第１連結部とが連結される境界部、および前記リストリクターと前記第２連結部とが連結される境界部の少なくとも一方が曲線状に形成されるシリコン基板。
【請求項２】
前記第１連結部は前記マニホールドと同じ断面形状を有する請求項１に記載のシリコン基板。
【請求項３】
前記第１連結部は前記マニホールドより小さい断面形状を有する請求項１に記載のシリコン基板。
【請求項４】
前記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含む請求項１から３の何れか１項に記載のシリコン基板。
【請求項５】
前記第１連結部、前記第２連結部及び前記リストリクター部は、前記基板の厚さ方向及び幅方向に垂直な方向に沿って形成される請求項１から４の何れか１項に記載のシリコン基板。
【請求項６】
シリコン基板の一面に第１サイズの幅を有する第１現像パターン、および前記第１サイズ以下の第２サイズの幅を有する第２現像パターンを形成する段階と、
前記第１現像パターンと前記第２現像パターンとの間に、前記第１サイズおよび前記第２サイズのうち少なくとも第１サイズより小さい第３サイズの幅を有する第３現像パターンを形成する段階と、
前記第１現像パターン、前記第２現像パターン、および前記第３現像パターンの各々を現像及び除去して乾式エッチングし、前記第１現像パターン、前記第２現像パターン、および前記第３現像パターンの各々に対応するエッチング形状を形成する段階と、
前記シリコン基板を湿式エッチングして前記エッチング形状の形態を完成する段階と
を含むシリコン基板の製造方法。
【請求項７】
前記第３現像パターンは前記第１現像パターン及び前記第２現像パターンから第４サイズの距離を置いて形成される請求項６に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項８】
前記第４サイズは前記第３サイズより小さい請求項７に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項９】
前記第４サイズの距離は、前記シリコン基板の厚さより小さい距離である請求項７または８に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項１０】
前記湿式エッチングは、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）又はＫＯＨ（水酸化カリウム）を利用する請求項６から９の何れか１項に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１現像パターンはマニホールドと連結される第１連結部を形成し、
前記第２現像パターンは圧力室と連結される第２連結部を形成し、
前記第３現像パターンはリストリクター部を形成する請求項６から１０の何れか１項に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項１２】
マニホールドおよび圧力室が形成される第１基板と、
前記マニホールドと連結される第１連結部、前記圧力室と連結される第２連結部、並びに前記第１連結部及び前記第２連結部と連結されるリストリクター部が形成される第２基板と
を含み、
前記リストリクター部と前記第１連結部とが連結される境界部、および前記リストリクターと前記第２連結部とが連結される境界部の少なくとも一方が曲線状に形成されるインクジェットプリントヘッド。
【請求項１３】
前記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含む請求項１２に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１】
当該基板の外部に形成されたマニホールドと連結され、第１サイズの幅を有する第１連結部と、
当該基板の外部に形成された圧力室と連結され、前記第１サイズ以下の第２サイズの幅を有する第２連結部と、
前記第１連結部と前記第２連結部とを連結し、前記第１サイズおよび前記第２サイズのうち少なくとも第１サイズより小さい第３サイズの幅を有するリストリクター部と
を含み、
前記リストリクター部と前記第１連結部とが連結される境界部、および前記リストリクターと前記第２連結部とが連結される境界部の少なくとも一方が曲線状に形成されるシリコン基板。
【請求項２】
前記第１連結部は前記マニホールドと同じ断面形状を有する請求項１に記載のシリコン基板。
【請求項３】
前記第１連結部は前記マニホールドより小さい断面形状を有する請求項１に記載のシリコン基板。
【請求項４】
前記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含む請求項１から３の何れか１項に記載のシリコン基板。
【請求項５】
前記第１連結部、前記第２連結部及び前記リストリクター部は、前記基板の厚さ方向及び幅方向に垂直な方向に沿って形成される請求項１から４の何れか１項に記載のシリコン基板。
【請求項６】
シリコン基板の一面に第１サイズの幅を有する第１現像パターン、および前記第１サイズ以下の第２サイズの幅を有する第２現像パターンを形成する段階と、
前記第１現像パターンと前記第２現像パターンとの間に、前記第１サイズおよび前記第２サイズのうち少なくとも第１サイズより小さい第３サイズの幅を有する第３現像パターンを形成する段階と、
前記第１現像パターン、前記第２現像パターン、および前記第３現像パターンの各々を現像及び除去して乾式エッチングし、前記第１現像パターン、前記第２現像パターン、および前記第３現像パターンの各々に対応するエッチング形状を形成する段階と、
前記シリコン基板を湿式エッチングして前記エッチング形状の形態を完成する段階と
を含むシリコン基板の製造方法。
【請求項７】
前記第３現像パターンは前記第１現像パターン及び前記第２現像パターンから第４サイズの距離を置いて形成される請求項６に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項８】
前記第４サイズは前記第３サイズより小さい請求項７に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項９】
前記第４サイズの距離は、前記シリコン基板の厚さより小さい距離である請求項７または８に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項１０】
前記湿式エッチングは、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）又はＫＯＨ（水酸化カリウム）を利用する請求項６から９の何れか１項に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１現像パターンはマニホールドと連結される第１連結部を形成し、
前記第２現像パターンは圧力室と連結される第２連結部を形成し、
前記第３現像パターンはリストリクター部を形成する請求項６から１０の何れか１項に記載のシリコン基板の製造方法。
【請求項１２】
マニホールドおよび圧力室が形成される第１基板と、
前記マニホールドと連結される第１連結部、前記圧力室と連結される第２連結部、並びに前記第１連結部及び前記第２連結部と連結されるリストリクター部が形成される第２基板と
を含み、
前記リストリクター部と前記第１連結部とが連結される境界部、および前記リストリクターと前記第２連結部とが連結される境界部の少なくとも一方が曲線状に形成されるインクジェットプリントヘッド。
【請求項１３】
前記第２連結部から所定の距離を置いて形成されるノズル部をさらに含む請求項１２に記載のインクジェットプリントヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１１１９７６（Ｐ２０１３−１１１９７６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７９９２３（Ｐ２０１２−１７９９２３）
【出願日】平成２４年８月１４日（２０１２．８．１４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月１４日（２０１２．８．１４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]