DE60001524T2

DE60001524T2 - Vollintegrierter thermischer Tintenstrahl-Druckkopf mit mehreren Tintenzuführlöchern pro Düse

Info

Publication number: DE60001524T2
Application number: DE60001524T
Authority: DE
Inventors: Colin C. Davis; John Paul Harmon; Naoto A. Kawamura; David R. Thomas; Kenneth E. Trueba; Timothy L. Weber
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: CN1234528C; SG85699A1; TW526139B; EP1078755B1; US6305790B1; EP1078755A1; CN1286169A; JP2001071504A; DE60001524D1

Description

QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG

Diese Anmeldung bezieht sich auf die am 1. März 1999 eingereichte Anmeldung EP 99 301 512.2.

HINTERGRUND

Tintenstrahldrucker verfügen im Allgemeinen über einen Druckkopf, der auf einem Wagen montiert ist, welcher ein durch den Drucker zugeführtes Papier quer über dessen Breite in einem Vor- und Rücklauf abtastet. Die Tinte wird den Tintenausstoßkammern von einem Tintenreservoir, das sich auf dem Wagen oder außerhalb desselben befindet, zugeführt. Jede Tintenausstoßkammer enthält ein einzeln ansteuerbares Tintenausstoßelement, beispielsweise einen Heizwiderstand oder ein Piezoelement. Wird eine Spannung an das Tintenausstoßelement angelegt, löst dies den Ausstoß eines Tintentröpfchens durch eine Düse aus, um einen kleinen Punkt auf dem Medium zu erzeugen. Das Muster der erzeugten Punkte bildet eine Abbildung oder einen Text.
Da sich die Punktauflösungen (Punkte pro Zoll) entsprechend zur Feuerrate erhöhen, erzeugen die Feuerelemente mehr Wärme. Diese Wärme muss abgeleitet werden. Die Wärme wird durch das Zusammenspiel des Tintenausstoßes und des Druckkopfsubstrats, welches die von den Tintenausstoßelementen herrührende Wärme abgeleitet. Das Substrat kann sogar durch die Zufuhr der zum Druckkopf fließenden Tinte gekühlt werden. Zusätzliche Informationen bezüglich einer bestimmten Ausführung eines Druckkopfes und Tintenstrahldruckers können dem an den derzeitigen Rechtsnachfolger übertragenen US-Patent 5,648,806 "Stable Substrate Structure For A Wide Swath Nozzle Array In A High Resolution Inkjet Printer" von Steven Steinfield u. a. entnommen werden.
Die Patentanmeldung EP 0 940 257 A2 offenbart einen Druckkopf mit geformten Düsenöffnungen, wobei der Druckkopf ein Halbleitersubstrat mit mehreren übereinandergeschichteten Dünnfilmschichten auf einer der Oberflächen enthält, welche ein Energieableitungselement, ein durch die gesamte Dicke der genannten übereinandergeschichteten Dünnfilmschichten führendes Fluidzuführungsloch und einen Fluidzuführungskanal, der zum Zwecke der Fluidzufuhr an die genannten Fluidzuführungslöcher in die der vorgenannten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche geätzt ist, umfassen. Dieses Dokument ist Stand der Technik gemäß Art. 54(3).
Die deutsche Patentanmeldung DE 198 36 557 A1 offenbart eine Methode zur Herstellung eines Druckkopfes mit einem Chip, der eine Dünnfilmstruktur umfasst, welche Ausstoßelemente und durch diese Dünnfilmstruktur führende Löcher sowie Nachfüllkanäle im Chip enthält, die zwischen dem Chip und besagter Dünnfilmstruktur ausgebildet sind, wobei auf diesen Chip lediglich von einer Oberfläche aus eingewirkt werden kann.
Das US-Patent 4,894,664 offenbart einen nach den genormten Verarbeitungstechniken für integrierte Schaltkreise hergestellten Druckkopf. Ein festes Substrat trägt einen flexiblen Federarm, der, zusammen mit der Tinte, die während des Kollabierens der Blase wirkende Kavitationskräfte dämpft, was zu einer höheren Zuverlässigkeit des Widerstands führt.
Da die Auflösungen und Druckgeschwindigkeiten der Druckköpfe zunehmen, um den hohen Ansprüchen des Verbrauchermarktes gerecht zu werden, sind neue Herstellungstechniken und Strukturen für Druckköpfe erforderlich. Es besteht infolgedessen ein Bedarf für einen verbesserten Druckkopf, der zumindest folgende Eigenschaften aufweist: angemessene Abfuhr der bei hohen Betriebsfrequenzen von den Tintenausstoßelementen herrührenden Wärme; angemessene Nachfüllgeschwindigkeit der Tintenausstoßkammern bei minimalem Rückstoß; minimale gegenseitige Beeinträchtigung der eng aneinanderliegenden Tintenausstoßkammern; Toleranz bei Partikeln in der Tinte; Bereitstellung einer hohen Druckauflösung; Ermöglichung präziser Ausrichtung der Düsen und Tintenausstoßkammern, Ermöglichung einer präzisen und vorhersagbaren Flugbahn des Tropfens; relativ einfache und kostengünstige Herstellung und Zuverlässigkeit.

ABRISS DER ERFINDUNG

Es ist an eine unter Einsatz von Techniken für integrierte Schaltkreise gebildeter monolithischer Druckkopf beschrieben. Dünnfilmschichten, einschließlich einer Widerstandsschicht, werden auf der Oberfläche eines Siliziumsubstrats geformt. Die verschiedenen Schichten werden geätzt, um Leiterbahnen zu den Heizwiderstandselementen bereitzustellen. Anstelle der Widerstandelemente können auch Piezoelemente eingesetzt werden. Eine optionale, unter den Heizwiderständen gelegene Wärmeleitschicht reduziert die von den Heizwiderständen herrührende Wärme und überträgt die Wärme auf eine Kombination aus Siliziumsubstrat und Tinte.
Es sind mehr durch die Dünnfilmschichten hindurch geformte Tintenzuführungslöcher als Tintenausstoßkammern vorhanden, so dass mehr als ein Tintenzuführungsloch Tinte an jede einzelne Tintenausstoßkammer abgibt. Wird ein Tintenzuführungsloch durch einen Partikel verstopft, kann ein anderes Tintenzuführungsloch die Kammer entsprechend nachfüllen.
In die Bodenfläche des Substrats ist eine Rinne geätzt, so dass die Tinte durch die in den Dünnfilmschichten geformten Tintenzuführungslöcher in die Rinne sowie in jede einzelne Tintenausstoßkammer fließen kann.
Auf der Oberfläche der Dünnfilmschichten wird eine Düsenschicht geformt, um die Düsen und die Tintenausstoßkammern zu definieren. Nach einem Ausführungsbeispiel wird zur Ausbildung der Düsenschicht photodefinierbares Material verwendet.
Es werden sowohl verschiedene Dünnfilmstrukturen als auch verschiedene Tintenzuführungsanordnungen und Düsenschichten beschrieben.
Das Ergebnis ist ein vollintegrierter Thermo-Tintenstrahldruckkopf der, da seine gesamte Struktur monolithisch ist, äußerst toleranzgenau hergestellt werden kann und somit die an die Druckköpfe der neuen Generation gestellten Anforderungen erfüllt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Druckerpatrone, die einen der erfindungsgemäßen Druckköpfe beinhalten kann;
Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht eines Teilstücks eines der Ausführungsbeispiele zu dem erfindungsgemäßen Druckkopf;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Unterseite des in Fig. 2 dargestellten Druckkopfes;
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 2;
Fig. 5 eine Draufsicht des Druckkopfes von Fig. 2 mit einer transparenten Düsenschicht;
Fig. 6 eine Draufsicht eines Teilstücks eines alternativen Druckkopfes;
Fig. 7 eine perspektivische Schnittansicht entlang der Linie 7-7 von Fig. 6;
Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie 8-8 von Fig. 7;
Fig. 9 eine Draufsicht eines Teilstücks einer einzelnen Tintenausstoßkammer im Druckkopf von Fig. 8 in vergrößertem Maßstab.
Fig. 10A bis Fig. 10F Querschnitte des Druckkopfes von Fig. 8 in verschiedenen Schritten des Herstellungsprozesses;
Fig. 11 einen Querschnitt eines zweiten alternativen Ausführungsbeispiels zu einem Druckkopf;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Tintenstrahldruckers, in den die erfindungsgemäßen Druckköpfe eingesetzt werden können, um ein Medium zu bedrucken.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführung von Tintenstrahldruckerpatronen 10, die die erfindungsgemäßen Druckkopfstrukturen beinhalten können. Die Druckerpatrone 10 von Fig. 1 ist so ausgeführt, dass sie eine ausreichende Tintenmenge innerhalb ihres Körpers 12 enthält, während eine weitere geeignete Druckerpatrone so ausgeführt sein kann, dass sie die Tinte von einer externen, entweder auf dem Druckkopf befestigten oder einer mit dem Druckkopf über einen Schlauch verbundenen Tintenzufuhr erhält.
Die Tinte wird dem Druckkopf 14 zugeführt. Der nachstehend detailliert beschriebene Druckkopf 14 kanalisiert die Tinte in die Tintenausstoßkammern, wobei jede Kammer ein Tintenausstoßelement enthält. Elektrische Signale werden an die Kontakte 16 geliefert, um an die einzelnen Tintenausstoßelemente Spannung anzulegen, so dass ein Tintentröpfchen durch eine zugeordnete Düse 18 ausgestoßen wird. Die Struktur und der Betrieb herkömmlicher Druckerpatronen sind bereits hinlänglich bekannt.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Teilstück eines Druckkopfes einer Druckerpatrone beziehungsweise einen Druckkopf, der dauerhaft in einem Drucker eingesetzt werden kann und demzufolge vom Tintenzufuhrsystem, das Tinte an den Druckkopf abgibt, unabhängig ist. Die Erfindung ist zudem unabhängig vom jeweiligen Drucker, in den der Druckkopf integriert wird.
Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Teilstücks des Druckkopfes von Fig. 1, entlang der Linie 2-2 in Fig. 1. Wenngleich ein Druckkopf über 300 oder mehr Düsen und zugeordnete Tintenausstoßkammern verfügen kann, ist zum Verständnis der Erfindung lediglich die detaillierte Beschreibung einer Tintenausstoßkammer erforderlich.
Des Weiteren wird es dem Fachmann bekannt sein, dass viele Druckköpfe auf einem Siliziumwafer gebildet und anschließend unter Zuhilfenahme herkömmlicher Techniken voneinander getrennt werden.
In Fig. 2 sind mehrere, nachstehend detailliert beschriebene Dünnfilmschichten 22 auf einem Siliziumsubstrat 20 gebildet. Die Dünnfilmschichten 22 enthalten eine Widerstandsschicht zur Ausgestaltung der Widerstände 24. Weitere Dünnfilmschichten führen unterschiedliche Funktionen aus, beispielsweise die elektrische Isolation gegenüber dem Siliziumsubstrat 20, die Bereitstellung eines Wärmeleitwegs von den Heizwiderstandselementen zum Substrat 20 und die Bereitstellung von elektrischen Leitern zu den Widerstandselementen. Es ist gezeigt, daß ein elektrischer Leiter 25 zu einem der Enden eines Widerstands 24 führt. Ein ähnlicher Leiter führt zum anderen Ende des Widerstand 24. Bei einem aktuellen Ausführungsbeispiel sind die Widerstände und Leiter in einer Kammer wegen der darüberliegenden Schichten unsichtbar.
Die Tintenzuführungslöcher 26 sind vollständig durch die Dünnfilmschichten 22 hindurch ausgebildet.
Auf der Oberfläche der Dünnfilmschichten 22 wird eine Düsenschicht 28 aufgetragen und geätzt, um Tintenausstoßkammern 30 - eine Kammer pro Widerstand 24 - zu formen. Zudem wird in der Düsenschicht 28 ein Tintenverteiler 32 ausgebildet, so dass eine Reihe der Tintenausstoßkammern 30 über einen gemeinsamen Tintenkanal verfügt. Die Innenkante des Tintenverteilers 32 wird durch eine gestrichelte Linie 33 dargestellt. Düsen 34 können durch Laserablation unter Verwendung einer Maske und herkömmlicher Photolithographietechniken ausgebildet werden.
Das Siliziumsubstrat 20 wird geätzt, um eine Rinne 36 zu formen, die sich über die Länge der Reihe der Tintenzuführungslöcher 26 erstreckt, so dass, zum Zwecke der Tintenabgabe an die Tintenausstoßkammern 30, Tinte 38 von einem Tintenreservoir in die Tintenzuführungslöcher 26 einfließen kann.
Nach einem Ausführungsbeispiel ist jeder Druckkopf etwa 12,7 mm (0,5 Zoll) lang und enthält zwei zueinander versetzte Düsenreihen mit jeweils 150 Düsen, so dass ein Druckkopf über 300 Düsen verfügt. Aus diesem Grund kann der Druckkopf bei einer Auflösung von 600 Punkten pro Zoll (dpi) in einem Durchlauf entlang der Richtung der Düsenreihen oder bei einer höheren Auflösung in mehreren Durchläufen drucken. Auch bei höheren Auflösungen kann entlang der Scan-Richtung des Druckkopfes gedruckt werden. Die vorliegende Erfindung lässt Auflösungen von 1200 dpi oder höher zu.
Im Betrieb werden elektrische Signale an den Heizwiderstand 24 geliefert, der einen Teil der Tinte zum Verdampfen bringt, um eine Blase innerhalb der Tintenausstoßkammer 30 zu bilden. Die Blase schießt einen Tintentropfen durch eine zugeordnete Düse 34 auf ein Medium. Die Tintenausstoßkammer wird anschließend durch den Kapillareffekt nachgefüllt.
Fig. 3 ist die perspektivische Ansicht der Unterseite des Druckkopfes von Fig. 2 und stellt die Rinne 36 und die Tintenzuführungslöcher 26 dar. Nach dem besonderen Ausführungsbeispiel von Fig. 3 bildet eine einzelne Rinne 36 den Zugang zu zwei Reihen von Tintenzuführungslöchern 26.
Nach einem Ausführungsbeispiel sind die Maße der einzelnen Tintenzuführungslöcher 26 geringer als die der Düsen 34, so dass Partikel in der Tinte von den Tintenzuführungslöchern 26 herausgefiltert werden und die Düse 34 nicht verstopfen. Die Verstopfung eines Tintenzuführungslochs 26 wirkt sich kaum auf die Nachfüllgeschwindigkeit einer Kammer 30 aus, da jede einzelne Kammer 30 von mehrere Tintenzuführungslöchern 26 mit Tinte versorgt wird. Nach einem Ausführungsbeispiel sind mehr Tintenzuführungslöcher 26 als Tintenausstoßkammern 30 vorhanden.
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 2. Fig. 4 stellt die einzelnen Dünnfilmschichten dar. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 beträgt die Dicke des gezeigten Teilstücks des Siliziumsubstrats 20 etwa 10 Mikron. Dieses Teilstück wird als Brücke bezeichnet. Die Dicke der Siliziummasse beträgt etwa 675 Mikron.
Auf dem Siliziumsubstrat 20 wird, unter Zuhilfenahme herkömmlicher Techniken, eine 1, 2 Mikron dicke Feldoxidschicht 40 gebildet. Anschließend wird eine 0,5 Mikron dicke Phosphorsilikatglasschicht (PSG-Schicht) 42 auf die Oxidschicht 40 aufgetragen.
Statt der Schicht 42 kann eine Bor-PSG- oder Bor-TEOS-Schicht (BTEOS-Schicht) verwendet werden, die jedoch in ähnlicher Weise geätzt wird wie Schicht 42.
Eine Widerstandsschicht, zum Beispiel aus Aluminum-Tantal (TaAl), mit einer Dicke von 0,1 Mikron, wird dann auf der PSG-Schicht 42 gebildet. Andere bekannte Widerstandsschichten können ebenfalls verwendet werden. Die Widerstandsschicht bildet, nachdem sie geätzt worden ist, die Widerstände 24 aus. Die PSG- und Oxidschichten 42 und 40 stellen eine elektrische Isolierung zwischen den Widerständen 24 und dem Substrat 20, einen Anschlag beim Ätzen des Substrats 20 und eine mechanische Auflage für das überhängende Teilstück 45 bereit. Die PSG- und Oxydschichten isolieren zudem die Polysilizium-Gates der Transistoren (nicht dargestellt), die zur Kopplung der Spannungssignale an die Widerstände 24 eingesetzt werden.
Die perfekte Ausrichtung der Rückseitenmaske (zur Ausbildung der Rinne 36) mit den Tintenzuführungslöchern 26 gestaltet sich als schwierig. Demzufolge ist der Herstellungsprozess so konzipiert, dass er ein variables überhängendes Teilstück 45 vorsieht anstatt zu riskieren, dass das Substrat 20 störend auf die Tintenzuführungslöcher 26 einwirkt.
In Fig. 2, nicht jedoch in Fig. 4 ist eine strukturierte Metallschicht gezeigt, beispielsweise aus einer Aluminium-Kupfer-Legierung, mit der die Widerstandsschicht überzogen ist, um eine elektrische Verbindung mit den Widerständen bereitzustellen. Es werden Leiterbahnen in das AlCu und TaAl geätzt, um eine erste Abmessung (z. B. die Breite) der Widerstände festzulegen. Eine zweite Abmessung der Widerstände (z. B. die Länge) wird durch die Ätzung der AlCu-Schicht definiert, um ein Widerstandsteilstück mit Kontakten an beiden Enden mit Hilfe der AlCu-Leiterbahnen herzustellen. Im Stand der Technik ist diese Technik zur Herstellung von Widerständen und elektrischer Leitern hinreichend bekannt.
Auf den Widerständen 24 und der AlCu-Metallschicht wird eine 0,5 Mikron dicke Siliziumnitrid-Schicht (Si&sub3;N&sub4;-Schicht) 46 gebildet. Diese Schicht bietet Isolierung und Passivierung. Vor dem Auftragen der Nitridschicht 46 wird die PSG-Schicht 42 geätzt, um die PSG-Schicht 42 vom Tintenzuführungsloch 26 zurückzuziehen, so dass sie nicht mit Tinte in Berührung kommt. Dies ist wichtig, da die PSG-Schicht 42 von gewissen Tinten sowie dem für die Ausformung der Rinne 36 verwendeten Ätzmittel angegriffen werden kann.
Die Rückätzung einer Schicht zum Schutz derselben vor Tinte kann auch auf die Polysilizium- und Metallschichten im Druckkopf angewandt werden.
Auf der Nitridschicht 46 wird zum Zwecke einer zusätzlichen Isolierung und Passivierung, eine 0,25 Mikron dicke Schicht 48 aus Siliziumkarbid (SiC) gebildet. Die Nitridschicht 46 und die Karbidschicht 48 schützen die PSG-Schicht 42 vor Tinte und Ätzmittel. Weitere dielektrische Schichten können anstelle von Nitrid und Karbid verwendet werden.
Die Karbidschicht 48 und die Nitridschicht 46 werden geätzt, um Teilstücke der AlCu- Leiterbahnen für den Kontakt zu anschließend geformten Bodenleitungen (außerhalb des Bereichs von Fig. 4) freizulegen.
Auf der Karbidschicht 48 wird eine Haftschicht 50 aus Tantal (Ta) mit einer Dicke von 0,6 Mikron gebildet. Das Tantal übernimmt zudem die Funktion einer Blasenkavitationssperre über den Widerstandselementen. Diese Schicht 50 stellt durch die Öffnungen in den Nitrid- /Karbidschichten einen Kontakt zu den AlCu Leiterbahnen her.
Auf der Tantalschicht 50 wird Gold (nicht dargestellt) aufgetragen, das zur Herausbildung von Erdungsleitungen, die mit bestimmten der AlCu-Leiterbahnen elektrisch verbunden werden, geätzt wird. Bei diesen Leitern kann es sich um herkömmliche Leiter handeln.
Die AlCu- und Goldleiter können an die auf der Substratoberfläche gebildeten Transistoren gekoppelt werden. Solche Transistoren sind im vorgenannten US-Patent 5,648,806 beschrieben. Die Leiter können in Elektroden, die sich entlang der Kanten des Substrats befinden, enden.
Ein flexibler Schaltkreis (nicht dargestellt) ist mit Leitern ausgestattet, die an die Elektroden am Substrat 20 gebondet werden und in Anschlussflächen 16 (Fig. 1) enden, um eine elektrische Verbindung zum Drucker herzustellen.
Die Tintenzuführungslöcher 26 werden mittels Ätzung durch die Dünnfilmschichten hindurch geformt. Nach einem Ausführungsbeispiel wird eine einzige Zuführungslochmaske verwendet. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel werden für die Ausformung der verschiedenen Dünnfilmschichten mehrere Maskierungs- und Ätzschritte angewandt.
Die Düsenschicht 28 wird anschließend aufgetragen und geformt, gefolgt vom Ätzen der Rinne 36. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt die Ätzung der Rinne vor der Herstellung der Düsenschicht. Die Düsenschicht 28 kann aus einem Epoxy im Aufschleuderverfahren, genannt SU8, hergestellt werden. Die Dicke der Düsenschicht beträgt nach einem Ausführungsbeispiel etwa 20 Mikron.
Auf der Rückseite kann nötigenfalls ein Metall aufgetragen werden, um die Wärme besser vom Substrat 20 zur Tinte zu leiten.
Fig. 5 ist eine Draufsicht der Struktur von Fig. 2. Die Elemente können folgende Abmessungen aufweisen: Die der Tintenzuführungslöcher 26 betragen 10 Mikron · 20 Mikron; die der Tintenausstoßkammern 30 betragen 20 Mikron · 40 Mikron; die Düsen 34 besitzen einen Durchmesser von 16 Mikron; die Abmessungen der Heizwiderstände 24 betragen 15 Mikron · 15 Mikron, und der Tintenverteiler 32 weist eine Weite von etwa 20 Mikron auf. Die Abmessungen schwanken je nach verwendeter Tinte, Betriebstemperatur, Druckgeschwindigkeit, gewünschter Auflösung sowie anderen Faktoren.
Fig. 6 eine Draufsicht eines Teilstücks eines alternativen Druckkopfes; In diesem Druckkopf ist kein Tintenverteiler vorgesehen. Die Tinte wird durch zwei fest zugeordnete Tintenzuführungslöcher in jede einzelne Tintenausstoßkammer abgegeben.
Weitere Darstellungen des Druckkopfes sind in den Fig. 7, 8 und 9 gezeigt. Der dargestellte Druckkopf weist doppelt so viele Tintenzuführungslöcher wie Heizwiderstände auf. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel sind jeder Kammer ein oder mehrere Tintenzuführungslöcher zugeordnet.
In Fig. 6 ist der Umriss einer Tintenausstoßkammer 60 zusammen mit einem Heizwiderstand 62, einer Düse 64 (wobei der geringere Durchmesser der Düse durch die gestrichelte Umrisslinie dargestellt ist) und Tintenzuführungslöchern 66 und 67, dargestellt. Die Tintenzuführungslöcher 66 und 67 sind so konzipiert, dass sie kleiner als die Düse 64 sind, um Partikel herauszufiltern, bevor diese die Kammer 60 erreichen. Verstopft ein Partikel ein Tintenzuführungsloch, ist die Größe des anderen Tintenzuführungslochs ausreichend, um die Kammer 60 bei minimalem Abweichen von der Betriebsfrequenz nachzufüllen.
Fig. 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 6 und zeigt eine einzelne Tintenausstoßkammer 60.
In Fig. 7 ist auf einem Siliziumsubstrat 70 eine Vielzahl von Dünnfilmschichten 72 (zu erkennen in Fig. 8) ausgebildet, einschließlich einer Widerstands- und einer AlCu-Schicht, die zum Formen der Heizwiderstände 62 geätzt werden. Zu den Widerständen 62 führen AlCu- Leiter 63.
Tintenzuführungslöcher 67 werden durch die Dünnfilmschichten 72 hindurch ausgeformt und reichen bis zur Oberfläche des Siliziumsubstrats 70. Anschließend wird eine Düsenschicht 74 auf den Dünnfilmschichten 72 gebildet, um die Tintenausstoßkammern 60 und Düsen 64 zu definieren. Das Siliziumsubstrat 70 wird geätzt, um eine Rinne 76 auszubilden, die sich über die Länge der Reihe der Tintenausstoßkammern erstreckt. Die Rinne 76 kann vor der Ausbildung der Düsenschicht geformt werden. Es ist gezeigt, wie die Tinte 78 von einem Tintenreservoir durch das Tintenzuführungsloch 67 in die Rinne 76 und in die Kammer 60 fließt.
Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 7 und zeigt eine Hälfte der Kammer 60. Die andere Hälfte ist symmetrisch zu Fig. 8. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel, bei dem sich ein Teilstück des Siliziumsubstrats 20 direkt unter den Heizwiderständen befand, um die von den Widerständen herrührende Wärme zu reduzieren, kommt in der Struktur von Fig. 8 eine unter den Heizwiderständen angelegte Metallschicht zum Einsatz, um die Wärme von den Widerständen abzuleiten und auf das Substrat und die Tinte selbst zu übertragen.
Eine 1, 2 Mikron dicke Isolationsschicht des Feldoxids 90 wird vor Ausbildung der Rinne 76 auf dem Siliziumsubstrat 70 (Fig. 7) geformt. Das Teilstück des Druckkopfes in Fig. 8 ist nach Ausbildung der Rinne 76 gezeigt, so daß das Substrat 70 nicht im Sichtfeld gezeigt ist.
Eine 0,5 Mikron dicke PSG-Schicht 92 wird anschließend auf dem Oxid 90 aufgetragen. Gemäß der Beschreibung zu Fig. 4 schaffen die Oxid- und PSG-Schichten elektrische Isolierung und Wärmeleitung zwischen den Heizwiderständen und den darunter liegenden Leitschichten sowie eine verstärkte mechanische Unterstützung der Brücke, welche die den übrigen Teilstücke des Siliziumsubstrats überspannt, nachdem die Rinne 76 geätzt worden ist. Auch die PSG-Schicht 92 wird, wie zuvor erwähnt, von dem Tintenzuführungsloch 67 zurückgezogen, um eine Berührung mit der Tinte zu vermeiden, die andernfalls mit dem PSG reagieren würde.
Auf der PSG-Schicht 92 wird eine 0,1 Mikron dicke Widerstandsschicht aus Aluminium- Tantal gebildet. Auf der TaAl-Schicht wird eine AlCu-Schicht (nicht dargestellt) gebildet. Die TaAl- und die AlCu-Schicht werden, wie zuvor beschrieben, geätzt, um die verschiedenen Heizwiderstände 62 und Leiter 63 (Fig. 7) zu formen.
Eine 0,5 Mikron dicke Nitridschicht 96 wird anschließend auf den Widerständen 62 und den AlCu-Leitern geformt, gefolgt von einer 0,25 Mikron dicken Siliziumkarbidschicht 98. Die Nitrid-/Karbidschichten werden geätzt, um Teilstücke der AlCu-Leiter freizulegen.
Anschließend wird eine 0,6 Mikron dicke Haftschicht 100 aus Tantal aufgetragen, gefolgt von einer Leitschicht aus Gold. Nachfolgend werden beide Schichten geätzt, um Goldleiter zu formen, die einen elektrischen Kontakt zu bestimmten AlCu-Leitern herstellen, welche zu den Heizwiderständen 62 führen und zuletzt in den entlang der Kanten des Substrats angeordneten Anschlussflächen enden. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Goldleiter Erdungsleitungen.
Die Tintenzuführungslöcher 67 werden anschließend durch die Dünnfilmschichten hindurch geätzt (oder während der Herstellung der Dünnfilmschichten strukturiert). Die Düsenschicht 74 wird aufgetragen und geätzt, um Kammern 60 und Düsen 64 auszubilden. Düsen 64 können auch mit Hilfe von Laserablation gebildet werden.
Anschließend wird die Rückseite des Substrats 70 (Fig. 7) maskiert und geätzt, wobei eine TMAH-Ätzung verwendet wird, um die Rinne 76, die sich über die Länge der Reihe der Tintenausstoßkammern 60 erstreckt, zu formen. Irgendeine der verschiedenen Ätztechniken kann verwendet werden, sowohl Trocken- als auch Nassätzung. Beispiele für Trockenätztechniken umfassen XeF2 und SiF6. Beispiele geeigneter Nassätztechniken umfassen Ethylendiamin- Pyrocatechol (EDP), Kaliumhydroxid (KOH) und TMAH. Andere Ätztechniken können ebenfalls verwendet werden. Jede der genannten Techniken oder eine Kombination daraus kann für diese Anwendung benutzt werden.
Die Rinne 76 kann eine Breite von annähernd einer Tintenausstoßkammer beziehungsweise eine Breite, die mehrere Reihen von Tintenausstoßkammern umfasst, aufweisen. Die Rinne kann jederzeit während des Herstellungsverfahrens geformt werden.
Nach Herausbildung der Rinne 76 wird eine 0,1 Mikron dicke Haftschicht 101 aus Tantal (Ta) auf der Rückseite des das Feldoxid 90 überdeckenden Wafers gebildet. Eine Wärmeleitschicht 102, zum Beispiel aus Gold (Au) einer Dicke von 1,5 Mikron, wird anschließend auf der Haftschicht 101 gebildet. Nachfolgend wird eine weitere, 0,1 Mikron dicke Haftschicht 103 aus Tantal auf der Leitschicht 102 gebildet.
Fig. 9 ist eine Draufsicht einer Hälfte einer Tintenausstoßkammer 60 im Druckkopf von Fig. 6. Fig. 9 stellt die Ätzung der verschiedenen Schichten dar und ist in Zusammenhang mit Fig. 8 zu verstehen. Beginnend mit dem Tintenzuführungsloch 67 bilden die Oxid- und Passivierungsschichten 90, 96, und 98 einen etwa 2 Mikron langen Sockel. Die Sockellänge kann auch andere Maße aufweisen, beispielsweise 1-100 Mikron. Aus der Darstellung geht hervor, dass die (als Haftschicht für Goldleiter verwendete) Tantalschicht 100 um 1 Mikron über die PSG-Schicht 92 hinausreicht und dass die PSG-Schicht 92 um 2 Mikron über den Widerstand 62 hinausreicht.
Die Fig. 10A bis 10F sind Querschnitte eines Teilstücks des Wafers während der verschiedenen Herstellungsschritte des Druckkopfes von Fig. 8. Sofern nicht anderweitig angegeben, werden herkömmliche Schritte des Auftragens, Maskierens und Ätzens verwendet.
In Fig. 10A wird ein Siliziumsubstrat 70 mit kristalliner Orientierung (111) in einer Vakuumkammer platziert. Das Feldoxid 90 ist in herkömmlicher Weise gewachsen. Im Anschluss wird die PSG-Schicht 92 unter Verwendung herkömmlicher Techniken aufgetragen. Fig. 10A zeigt, dass die Maske 110 unter Verwendung herkömmlicher Photolithographietechniken auf der PSG-Schicht 92 geformt wird. Die PSG-Schicht 92 wird anschließend unter Verwendung des herkömmlichen Reaktiv-Ionen Ätzverfahrens (RIE) geätzt, um die PSG-Schicht 92 von dem nachfolgend gebildeten Tintenzuführungsloch zurückzuziehen.
In Fig. 1 OB wird die Maske 110 entfernt und eine Widerstandsschicht 111 aus TaAl auf die Oberfläche des Wafers aufgetragen. Anschließend wird eine Leitschicht 112 auf dem TaAl aufgetragen. Eine erste Maske 113 wird unter Verwendung herkömmlicher Photolithographietechniken aufgebracht und strukturiert, worauf die Leitschicht 112 und die Widerstandsschicht 111 unter Verwendung herkömmlicher IC-Herstellungstechniken geätzt werden. Ein weiterer Schritt des Maskierens und Ätzens (nicht dargestellt) wird, wie zuvor beschrieben, zur Entfernung der AlCu-Teile auf den Heizwiderständen 62 angewandt. Die sich daraus ergebenden AlCu-Leiter befinden sich außerhalb des Sichtfelds der Fig. 10A-10F.
In Fig. 10C werden dann die Passivierungsschichten, Nitrid 35 und Karbid 98 unter Verwendung herkömmlicher Techniken auf die Oberfläche des Wafers aufgetragen. Die Passivierungsschichten werden im Anschluss unter Verwendung herkömmlicher Techniken maskiert (außerhalb des Sichtfelds) und geätzt, um Teilstücke der AlCu-Leiterbahnen für den elektrischen Kontakt zu einer nachfolgenden Goldleitschicht freizulegen.
Nachfolgend werden eine Haftschicht 100 aus Tantal sowie eine Leitschicht aus Gold 114 auf den Wafer aufgetragen, maskiert, wobei eine erste Maske 115 verwendet wird und unter Einsatz herkömmlicher Techniken geätzt, um die Erdungsleitungen herauszubilden, die in den entlang der Kanten des Substrats angeordneten Anschlussflächen enden. Eine zweite Maske (nicht dargestellt) entfernt Teile des Goldes auf der Haftschicht 100 sowie auf dem Heizwiderstandsbereich.
Fig. 10D stellt die sich nach Durchführung der Schritte von Fig. 10C ergebende Struktur dar, das heißt, eine Maske 116, welche einen zur Ausbildung der Tintenzuführungslöcher zu ätzenden Abschnitt der Dünnfilmschichten freilegt. Alternativ können unterschiedliche Maskierungs- und Ätzschritte angewandt werden, da zahlreiche Dünnfilmschichten zum Ätzen der Tintenzuführungslöcher ausgebildet sind.
Fig. 10E stellt die Struktur nach dem Ätzen der Dünnfilmschichten dar. Die Dünnfilmschichten werden mit Hilfe eines anisotropen Ätzverfahrens geätzt. Bei diesem Ätzverfahren für die Tintenzufuhr kann es sich um verschiedene Arten von Ätzverfahren handeln (RIE oder Nassätzung). Die Tintenzuführungslöcher 67 könnten durch Ätzen, kombiniert mit der Strukturierung der Schichten während der Herstellung erzeugt werden. Die Löcher 67 könnten mit einem Maskierungs- und Ätzschritt oder mit einer Reihe von Ätzvorgängen definiert werden. Alle Ätzungen können herkömmliche IC-Herstellungstechniken anwenden.
Die Rückseite des Wafers wird anschließend unter Verwendung herkömmlicher Techniken maskiert, um den Rinnenabsehnitt 76 freizulegen (siehe Fig. 7). Die Rinne 76 wird mit Hilfe eines Nassätzverfahrens unter Verwendung von Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) als Ätzmittel geätzt, um das Winkelprofil zu formen. Andere anisotrope Ätzmittel für Nassätzverfahren können ebenfalls verwendet werden. (Siehe U. Schnakenberg u. a. TMAHW Etchants for Silicon Micromachining. Tech Digest, 6th Int. Conf Solid State Sensors and Actuators (Transducers '91) San Francisco, CA, 24.-28. Juni, 1991, SS. 815-818.) Mit Hilfe einer solchen Nassätzung wird die abgewinkelte Rinne 76 geformt. Die Rinne 76 kann über die Länge des Druckkopfes verlaufen oder, zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Druckkopfes, lediglich über einen Teil der Länge des Druckkopfes unter den Tintenausstoßkammern 60. Eine Passivierungsschicht kann unter dem Substrat aufgebracht werden, wenn das Substrat mit der Tinte reagieren könnte.
In Fig. 10F wird anschließend eine Tantal-Haftschicht 101 mittels Entspannungsverdampfung oder Zerstäubung auf die Bodenfläche des Substrats aufgebracht, gefolgt von einer Wärmeleitschicht 102 aus Gold sowie einer weiteren Tantalschicht 103. Diese Schichten üben die Funktion von Wärmeleitschichten aus und verleihen dem Brückenabschnitt mechanische Festigkeit.
Fig. 10F stellt ferner die Bildung der Düsenschicht 74 dar. Nach einem Ausführungsbeispiel besteht die Düsenschicht 74 aus einem photostrukturierbaren Material, beispielsweise SU8. Die Düsenschicht 74 kann laminiert im Siebdruckverfahren aufgebracht oder aufgeschleudert werden. Die Tintenkammern und Düsen werden mittels Photolithographie gebildet.
Die Struktur, die sich nach dem Ätzen der Düsenschicht 74 ergibt, ist in Fig. 8 dargestellt. Die Düsenschicht 74 kann auch in einem aus zwei Schritten bestehenden Verfahren gebildet werden, wobei die erste Schicht zur Definition der Tintenkammern und die zweite Schicht zur Definition der Düsen geformt wird.
Der sich so ergebende Wafer wird daraufhin gesägt, um die einzelnen Druckköpfe zu formen, worauf eine flexible Leitung, (nicht dargestellt), die zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses zu den Leitern auf dem Druckkopf benutzt wird, mit den Anschlusspads an den Kanten des Substrats verbunden wird. Die daraus resultierende Anordnung wird, wie in Fig. 1 dargestellt, an einer Druckerpatrone aus Kunststoff befestigt, worauf der Druckkopf gegenüber dem Druckerpatronenkörper abgedichtet wird, um ein Aussickern der Tinte zu vermeiden.
Fig. 11 ist ein Querschnitt durch ein Teilstück eines Druckkopfes nach einem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel, ähnlich dem in Fig. 4 dargestellten, außer dass die Rinne in dem Silizium nicht ganz bis zur Dünnschicht durchgeätzt ist. Die Siliziummasse 120 wird teilweise geätzt, um eine dünne Siliziumbrücke unter den Heizwiderständen 24 zu formen. Um dies zu realisieren, wird vor dem Auftragen der Dünnfilmschichten die Vorderseite des Wafers mit einer Maske strukturiert, um die nicht vollständig durchzuätzenden Siliziumbereiche im Bereich der Rinne freizulegen. Die freigelegten Teilstücke werden im Anschluss mit einem p-Dotierstoff wie beispielsweise Bor bis zu einer Tiefe von etwa 1 bis 2 Mikron dotiert. Die Tiefe kann bis zu 15 Mikron oder tiefer betragen. Anschließend wird die Maske entfernt. Um den Ort der auszubildenden Rinne zu definieren, wird eine Rückseiten-Hartmaske verwendet. Die Rückseite des Wafers wird nachfolgend einem TMAH-Ätzverfahren unterzogen, bei dem lediglich undotierte Silizium-Teile geätzt werden. Jetzt liegen die sich im Bereich der Rinne befindenden Siliziumteile, die eine Dicke von etwa 10 Mikron aufweisen, unter den Widerständen 24.
Ein ähnliches Verfahren kann zur Bildung der dünnen Siliziumbrücke von Fig. 4 angewandt werden.
Die mit denselben Bezugszahlen wie in Fig. 4 bezeichneten Dünnfilmschichten können identisch sein und werden nachfolgend unter Verwendung eines den zuvor beschriebenen Verfahren ähnlichen Verfahrens geformt. Die Düsenschicht 122 kann mit der in Fig. 8 dargestellten identisch sein.
Ein Vorteil des Druckkopfes von Fig. 11 besteht darin, dass das unter den Widerständen 24 liegende Silizium Wärme von den Widerständen 24 ableitet.
Einem Fachmann in der Herstellung von integrierten Schaltkreisen sind die verschiedenen erfindungsgemäß beschriebenen Techniken zur Bildung von Druckkopfstrukturen verständlich. Selbst wenn die Dünnfilmschichten und deren Stärken geändert und einige Schichten entfernt werden, bleiben die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen.
Fig. 12 stellt ein Ausführungsbeispiel eines mit der Erfindung ausgestatteten Tintenstrahldruckers 130 dar. Zahlreiche weitere Ausgestaltungen eines Tintenstrahldruckers können zusammen mit dieser Erfindung verwendet werden. Weitere Einzelheiten eines Tintenstrahldruckers gehen aus dem US-Patent 5,852,459 von Norman Pawlowski u. a. hervor.
Der Tintenstrahldrucker 130 umfasst ein Eingabefach 132, das Blätter aus Papier 134 enthält, die, unter Verwendung von Rollen 137 durch einen Druckbereich 135 gefördert werden, damit sie bedruckt werden können. Anschließend wird das Papier 134 zu einem Ausgabefach 136 gefördert. Ein beweglicher Wagen 138 enthält Druckerpatronen 140-143, die jeweils mit zyanfarbener (C), schwarzer (K), magentafarbener (M) und gelber (Y) Tinte drucken. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die in auswechselbaren Tintenpatronen 146 enthaltenen Tinten über biegsame Tintenschläuche 148 an die ihnen zugeordneten Druckerpatronen abgegeben. Gemäß einer anderen Ausgestaltung enthalten die Druckerpatronen einen beträchtlichen Fluid-Vorrat, wobei es sich um nachfüllbare Patronen oder Einwegpatronen handeln kann. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Tintenzuführungen von den Druckkopf-Teilstücken getrennt und abnehmbar auf den Druckköpfen im Wagen 138 montiert.
Der Wagen 138 wird entlang der Scan-Achse mit Hilfe eines herkömmlichen Riemenradsystems gleitend auf einer Führungsstange 150 bewegt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Wagen unbeweglich, und eine Anordnung unbeweglicher Druckerpatronen bedruckt ein sich bewegendes Blatt Papier.
Drucksignale von einem herkömmlichen externen Computer (beispielsweise einem PC) werden vom Drucker 130 verarbeitet, um eine Bitmap der zu druckenden Punkte zu erzeugen. Die Bitmap wird dann in Abfeuersignale für die Druckköpfe umgewandelt. Die Position, die der Wagen 138 bei seinem Vor- und Rücklauf entlang der Scan-Achse während des Druckens einnimmt, wird von einer optischen Codierleiste 152 bestimmt, die von einem photoelektrischen Element auf dem Wagen 138 abgetastet wird, um ein selektives Abfeuern der verschiedenen, sich auf jeder einzelnen Druckerpatrone befindlichen Tintenausstoßelemente zum richtigen Zeitpunkt während des Scandurchlaufs des Wagens zu bewirken.
Der Druckkopf kann resistive, piezoelektrische oder andere Tintenausstoßelemente verwenden.
Da die Druckerpatronen am Wagen 138 ein Blatt Papier quer abtasten, überlappen sich die Sprühschwaden während des Drucks der Druckerpatronen. Nach einem oder mehreren Scan- Durchläufen wird das Blatt Papier 134 in Richtung zum Ausgabefach 136 verschoben, worauf der Wagen 138 den Scan-Vorgang wiederaufnimmt.
Die vorliegende Erfindung eignet sich gleichermaßen für alternative Drucksysteme (nicht dargestellt), die alternative Medien und/oder Bewegungsmechanismen für den Druckkopf verwenden wie beispielsweise solche, die Reibrollen-, Walzenvorschub-, Trommel- oder Vakuumbandtechnologien umfassen, um das Druckmedium zu unterstützen und an den Druckkopfvorrichtungen entlang zu fördern. Bei einer Reibrollenkonstruktion bewegen eine Reibrolle und eine Andruckrolle die Medien im Vor- und Rücklauf entlang einer Achse, während ein Wagen mit einer oder mehreren Druckkopfvorrichtungen einen Scan-Durchlauf längs einer orthogonalen Achse an den Medien vorbei absolviert. Bei einer Trommel-Druckkonstruktion sind die Medien auf einer rotierenden Trommel montiert, die sich um eine Achse dreht, während ein Wagen mit einer oder mehreren Druckkopfvorrichtungen einen Scan- Durchlauf entlang einer orthogonalen Achse an den Medien vorbei durchführt. Weder bei Trommel- noch bei Reibrollenkonstruktionen erfolgt der Scan-Vorgang im Normalfall so, wie dies bei dem in Fig. 12 abgebildeten System der Fall ist, im Vor- und Rücklauf.
Auf einem einzelnen Substrat können mehrere Druckköpfe ausgebildet sein. Weiterhin kann sich eine Reihenanordnung von Druckköpfen quer über die gesamte Seitenbreite erstrecken, so dass ein Scannen der Druckköpfe nicht erforderlich ist, da lediglich das Papier senkrecht zur Reihenanordnung verschoben wird.
Zusätzliche Druckerpatronen am Wagen können andere Farben oder Fixiermittel enthalten.

Claims

1. Druckvorrichtung mit

einem Druckkopf, der umfaßt:

ein Druckkopfsubstrat (20);

eine Vielzahl von Dünnfilmschichten (24, 40-50), die auf einer ersten Oberfläche des Substrats (20) ausgebildet sind, wobei zumindest eine der Schichten eine Vielzahl von Tintenausstoßelementen (24) ausbildet;

Tintenzuführungslöcher (26, 66, 67), die durch die Dünnfilmschichten ausgebildet sind, so daß mehr Tintenzuführungslöcher als Tintenausstoßelemente (24, 62) vorhanden sind;

zumindest eine Öffnung (36) in dem Substrat (20), die einen Tintenweg (78) von einer zweiten Oberfläche des Substrats durch das Substrat (20) zu den Tintenzuführungslöchern (26, 66, 67), die in den Dünnfilmschichten ausgebildet sind, bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf weiterhin umfaßt:

einen Tintenverteiler (32), der einen gemeinsamen Tintenkanal für eine Reihe von Tintenausstoßelementen bereitstellt, wobei der Verteiler mit den Tintenzuführungslöchern (26, 66, 67) in Fluidverbindung steht, um an die Tintenausstoßelemente (24, 62) Tinte (78) abzugeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die umfaßt: eine über den Dünnfilmschichten ausgebildete Düsenschicht (28), wobei die Düsenschicht eine Vielzahl von Tintenausstoßkammern (30) eingrenzt, sich innerhalb jeder Kammer ein Tintenausstoßelement (24, 62) befindet und die Düsenschicht für jede Tintenausstoßkammer (30) eine Düse eingrenzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Düsenschicht (28) eine lithografisch bearbeitbare Schicht ist, die als integraler Teil des Druckkopfes ausgestaltet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ungefähr doppelt so viele Tintenzuführungslöcher (26, 66, 67) wie Tintenausstoßelemente (24, 62) vorhanden sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest eine Öffnung (36) in dem Substrat 20 einen von der zweiten Oberfläche führenden Tintenweg (38), der zumindest in Teilen durch eine in dem Siliziumsubstrat (20) eingeätzte Nut (36) ausgebildet ist, vorsieht

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei jedem Tintenausstoßelement (24, 62) zwei Tintenzuführungslöcher (66, 67) zugeordnet sind und sich die beiden Tintenzuführungslöcher auf entgegengesetzten Seiten jedes Tintenausstoßelementes befinden.

7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche Tinte (38) umfaßt, die zumindest an einer Öffnung (26, 66, 67) zur Verfügung gestellt wird.

8. Verfahren zum Ausbilden eines Druckkopfes mit den Schritten:

Bereitstellen eines Druckkopfsubstrats (20);

Ausbilden einer Vielzahl von Dünnfilmschichten (24, 40-50) auf einer ersten Oberfläche des Substrats (20), wobei zumindest eine der Schichten eine Vielzahl von Tintenausstoßelementen (24, 62) ausbildet;

Ausbilden von Tintenzuführungslöchern (26, 66, 67) durch die Dünnfilmschichten hindurch, so daß mehr Tintenzuführungslöcher als Tintenausstoßelemente (24, 62) vorhanden sind;

gekennzeichnet durch:

Ausbilden eines Tintenverteilers (32), der einen gemeinsamen Tintenkanal für eine Reihe von Tintenausstoßelementen bereitstellt, wobei der Verteiler zur Abgabe von Tinte an die Tintenausstoßelemente (24, 62) mit den Tintenzuführungslöchern (26, 66, 67) in Fluidverbindung steht, und

Ausbilden von zumindest einer Öffnung (36) in dem Substrat (20), die einen Tintenweg (38) von der zweiten Oberfläche des Substrats durch das Substrat zu den in der Dünnfilmschicht (24, 40-50) ausgebildeten Tintenzuführungslöchern (26, 66, 67) zur Verfügung stellt.

9. Druckvorrichtung mit

einem Substrat (20) mit einer ersten Oberfläche mit einer ersten Seite und einer zweiten, gegenüberliegenden Seite;

eine Vielzahl von Dünnfilmschichten (24, 40-50), die auf einer ersten Oberfläche des Substrats (20) ausgebildet sind, wobei zumindest eine der Schichten eine Vielzahl von Tintenausstoßelementen (24) eingrenzt;

Tintenzuführungslöcher (26, 66, 67), die durch die Dünnfilmschichten ausgebildet sind, so daß mehr Tintenzuführungslöcher als Tintenausstoßelemente (24, 62) vorhanden sind, wobei die Druckvorrichtung weiterhin zumindest eine Öffnung (36) in dem Substrat (20) umfaßt, die einen Tintenweg (78) von einer zweiten Oberfläche des Substrats durch das Substrat (20) hindurch zu den in der Dünnfilmschicht ausgebildeten Tintenzuführungslöchern (26, 66, 67) vorsieht;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Tintenausstoßelemente (24) auf der ersten Seite der ersten Oberfläche vorgesehen sind und

die Tintenzuführungslöcher (26, 66, 67) auf der zweiten Seite der ersten Oberfläche vorgesehen sind.