專利名稱：用于流體噴射裝置的基片和形成基片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及流體噴射裝置，尤其涉及一種用于流體噴射裝置的基片。
背景技術(shù)：
在一些流體噴射裝置比如打印頭中，微滴噴射元件形成在基片的正面上，且流體通過基片中的一個(gè)開口或槽傳送到微滴噴射元件的噴射腔。通常，基片是一個(gè)硅片，槽通過化學(xué)蝕刻形成在該硅片中?，F(xiàn)有的穿過基片形成槽的方法包括從基片的背面朝向基片的正面蝕刻到基片中。基片的背面被限定為與形成微滴噴射元件那面相對的基片的一面。遺憾的是，從背面一直朝正面蝕刻到基片中會(huì)引起正面的槽對不準(zhǔn)和/或正面的槽寬度不同。
因此，希望能夠控制穿過基片的槽的形成。

發(fā)明內(nèi)容
一種穿過具有第一面和與第一面相對的第二面的基片形成開口的方法，該方法包括在基片的第一面中形成溝槽、在溝槽內(nèi)形成掩模層、在掩模層內(nèi)形成至少一個(gè)孔、填充該溝槽和該至少一個(gè)孔、從基片的第二面朝掩模層在基片內(nèi)形成開口的第一部分以及從基片的第二面穿過掩模層中的該至少一個(gè)孔朝基片的第一面在基片中形成開口的第二部分。


圖1是示出本發(fā)明噴墨打印系統(tǒng)一實(shí)施例的方框圖；
圖2是示出本發(fā)明流體噴射裝置一部分的一實(shí)施例的示意橫剖圖；圖3是示出形成在本發(fā)明的一個(gè)基片實(shí)施例上的流體噴射裝置一部分的一實(shí)施例的示意橫剖圖；圖4A-4H示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明穿過基片形成開口的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在下面優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明中，參照形成其一部分的附圖，且在其中通過舉例示出了可實(shí)行本發(fā)明的特定實(shí)施例。在這一點(diǎn)上，方向術(shù)語比如“頂”、“底”、“正”、“反”、“前”、“后”等是參照所描述的附圖的方位而使用的。因?yàn)楸景l(fā)明的部件可位于多個(gè)不同的方位上，所以方向術(shù)語是出于例示的目的使用的，決不加以限制。應(yīng)該理解，可采用其它實(shí)施例，并可作結(jié)構(gòu)或邏輯上的變化，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，下面詳細(xì)的說明并不是限制性的，且本發(fā)明的范圍由隨附的權(quán)利要求限定。
圖1示出了一個(gè)本發(fā)明噴墨打印系統(tǒng)10的實(shí)施例。噴墨打印系統(tǒng)10構(gòu)成了一個(gè)流體噴射系統(tǒng)的實(shí)施例，該流體噴射系統(tǒng)包括一個(gè)流體噴射組件，比如一個(gè)噴墨打印頭組件12，和一個(gè)流體供給組件，比如一個(gè)墨水供給組件14。在示出的實(shí)施例中，噴墨打印系統(tǒng)10還包括一個(gè)安裝組件16、一個(gè)介質(zhì)傳送組件18以及一個(gè)電子控制器20。
作為流體噴射組件的一個(gè)實(shí)施例，噴墨打印頭組件12包括一個(gè)或多個(gè)打印頭或流體噴射裝置，其通過多個(gè)噴孔或噴嘴13噴射墨滴或流體微滴。在一個(gè)實(shí)施例中，微滴對準(zhǔn)介質(zhì)比如打印介質(zhì)19，以便打印到打印介質(zhì)19上。打印介質(zhì)19可以是任何類型的合適的片材，比如紙張、卡片材料、透明膠片、聚酯薄膜等。一般噴嘴13被排列成一個(gè)或多個(gè)縱列或陣列，這樣在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)噴墨打印頭組件12和打印介質(zhì)19相對移動(dòng)時(shí)，噴嘴13中墨水適當(dāng)?shù)陌葱驀娚涫沟米址⒎?hào)和/或其它圖形或圖像被打印在打印介質(zhì)19上。
作為流體供給組件的一個(gè)實(shí)施例，墨水供給組件14給打印頭組件12提供墨水，且包括一個(gè)儲(chǔ)存器15，用于儲(chǔ)存墨水。這樣一來，在一個(gè)實(shí)施例中，墨水就從儲(chǔ)存器15流向噴墨打印頭組件12。在一個(gè)實(shí)施例中，噴墨打印頭組件12和墨水供給組件14被一起容納在一個(gè)噴墨或流體噴射盒或記錄頭中。在另一個(gè)實(shí)施例中，墨水供給組件14與噴墨打印頭組件12分開，且通過一個(gè)接口連接件比如一根供給管給噴墨打印頭組件12提供墨水。
安裝組件16相對于介質(zhì)傳送組件18使噴墨打印頭組件12定位，而介質(zhì)傳送組件18相對于噴墨打印頭組件12使打印介質(zhì)19定位。這樣，一個(gè)打印區(qū)17就被限定在接近噴嘴13的一個(gè)在噴墨打印頭組件12與打印介質(zhì)19之間的區(qū)域內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，噴墨打印頭組件12是一個(gè)掃描型打印頭組件，安裝組件16包括一個(gè)使噴墨打印頭組件12相對于介質(zhì)傳送組件18移動(dòng)的滑架。在另一個(gè)實(shí)施例中，噴墨打印頭組件12是一個(gè)非掃描型打印頭組件，安裝組件16將噴墨打印頭組件12固定在相對于介質(zhì)傳送組件18的指定位置上。
電子控制器20與噴墨打印頭組件12、安裝組件16以及介質(zhì)傳送組件18相通。電子控制器20從一個(gè)主機(jī)系統(tǒng)比如一臺(tái)計(jì)算機(jī)中接收數(shù)據(jù)21，且包括暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)21的存儲(chǔ)器。一般地，數(shù)據(jù)21沿著一條電子的、紅外線的、光學(xué)的或其它信息傳輸路徑被送到噴墨打印系統(tǒng)10中。數(shù)據(jù)21例如表示將被打印的文檔和/或文件。這樣一來，數(shù)據(jù)21就形成一項(xiàng)噴墨打印系統(tǒng)10的打印作業(yè)，并包括一個(gè)或多個(gè)打印作業(yè)指令和/或指令參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，電子控制器20提供對噴墨打印頭組件12的控制，其包括從噴嘴13中噴射墨滴的定時(shí)控制。這樣一來，電子控制器20就限定了噴射墨滴的圖案，其在打印介質(zhì)19上形成字符、符號(hào)和/或其它圖形或圖像。因此，定時(shí)控制和噴射墨滴的圖案由打印作業(yè)指令和/或指令參數(shù)決定。在一實(shí)施例中，形成一部分電子控制器20的邏輯和驅(qū)動(dòng)電路位于噴墨打印頭組件12上。在另一實(shí)施例中，邏輯和驅(qū)動(dòng)電路不在噴墨打印頭組件12上。
圖2示出了噴墨打印頭組件12上的一部分流體噴射裝置30的一個(gè)實(shí)施例。流體噴射裝置30包括一個(gè)微滴噴射元件31的陣列。微滴噴射元件31形成在基片40上，該基片40具有一個(gè)形成在其內(nèi)的流體(或墨水)供給槽41。這樣一來，流體供給槽41就給微滴噴射元件31提供流體(或墨水)的供給?；?0例如是由硅、玻璃或一種穩(wěn)定的聚合物形成的。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)微滴噴射元件31包括一個(gè)帶有噴射電阻34的薄膜結(jié)構(gòu)32和一個(gè)噴孔層36。薄膜結(jié)構(gòu)32具有一個(gè)形成在其內(nèi)的流體(或墨水)供給孔33，其與基片40上的流體供給槽41相通。噴孔層36具有一個(gè)正面37和一個(gè)形成在正面37上的噴嘴開口38。噴孔層36還具有一個(gè)形成在其內(nèi)的噴嘴腔39，其與噴嘴開口38和薄膜結(jié)構(gòu)32上的流體供給孔33相通。噴射電阻34位于噴嘴腔39內(nèi)，且包括導(dǎo)線35，其將噴射電阻34和驅(qū)動(dòng)信號(hào)電連接并接地。
薄膜結(jié)構(gòu)32例如是通過一個(gè)或多個(gè)二氧化硅、碳化硅、氮化硅、正硅酸乙酯(TEOS)或其它合適材料的鈍化或絕緣層形成的。在一個(gè)實(shí)施例中，薄膜結(jié)構(gòu)32還包括一層導(dǎo)電層，其限定了噴射電阻34和導(dǎo)線35。該導(dǎo)電層例如是通過多晶硅、鋁、金、鉭、鉭鋁合金或其它金屬或金屬合金形成的。
在一個(gè)實(shí)施例中，在操作期間，流體通過流體供給孔33從流體供給槽41流到噴嘴腔39中。噴嘴開口38在操作中與噴射電阻34連接，這樣流體微滴就在噴射電阻34激發(fā)的時(shí)候通過噴嘴開口38(例如垂直于噴嘴電阻34的平面)從噴嘴腔39中噴出且噴向介質(zhì)。
流體噴射裝置30的示范性實(shí)施例包括如上所述的熱敏打印頭、壓電打印頭、撓性拉伸(flex-tensional)打印頭或任何本領(lǐng)域中公知的其它類型的流體噴射裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，流體噴射裝置30是一個(gè)完全集成的熱敏噴墨打印頭。
圖3示出了噴墨打印頭組件12的一部分流體噴射裝置130的另一個(gè)實(shí)施例。流體噴射裝置130包括一個(gè)微滴噴射元件131的陣列。微滴噴射元件131形成在基片140上，該基片140具有一個(gè)形成在其內(nèi)的流體(或墨水)供給槽141。這樣一來，流體供給槽141給微滴噴射元件131提供流體(或墨水)的供給?；?40例如是由硅、玻璃或一種穩(wěn)定的聚合物形成的。
在一實(shí)施例中，每個(gè)微滴噴射元件131包括一個(gè)噴射電阻134和一個(gè)噴孔層136。另外，基片140具有一個(gè)或多個(gè)形成在其內(nèi)的流體(或墨水)供給孔142，這些供給孔142與流體供給槽141相通。噴孔層136具有一個(gè)正面137和一個(gè)形成在正面137上的噴嘴開口138。噴孔層136還具有一個(gè)形成在其內(nèi)部的噴嘴腔139，該噴嘴腔139與噴嘴開口138和流體供給孔142相通。
在一個(gè)實(shí)施例中，操作期間，流體通過流體供給孔142從流體供給槽141流到噴嘴腔139。噴嘴開口138在操作中與噴射電阻134連接，這樣當(dāng)噴射電阻134激發(fā)時(shí)，流體的微滴就通過噴嘴開口138從噴嘴腔139中噴出并噴向介質(zhì)。
如圖3中的實(shí)施例所述，基片140具有第一面143和第二面144。在一實(shí)施例中，第二面144與第一面143相對，且與第一面143基本平行。這樣一來，流體供給孔142與第一面143相通，而流體供給槽141與基片140的第二面144相連。流體供給孔142和流體供給槽141相互之間是相通的，這樣就形成一個(gè)穿過基片140的通道或開口145。這樣一來，流體供給槽141形成開口145的第一部分，而流體供給孔142形成開口145的第二部分。開口145形成在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基片140內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，開口是通過化學(xué)蝕刻和/或激光加工(激光作用)形成在基片140內(nèi)的，如下所述。
在一實(shí)施例中，基片140具有一個(gè)形成在第一面143上的溝槽146，并包括一層形成在溝槽146內(nèi)的嵌入掩模層147。另外，基片140包括一種安置在溝槽146內(nèi)的填充材料149。在一個(gè)實(shí)施例中，嵌入掩模層147形成圖案，從而在其內(nèi)形成有一個(gè)或多個(gè)開口或孔148。這樣一來，在穿過基片140形成開口145的過程中，靠近孔148設(shè)置的嵌入掩模層147的一部分就掩蔽或屏蔽填充材料149的區(qū)域，如下所述。這樣，包括孔148的嵌入掩模層147就限定并控制基片140內(nèi)流體供給孔142的形成。更具體地說，孔148控制著流體供給孔142的側(cè)向尺寸，以及在第一面143上確定流體供給孔142的位置。
在一實(shí)施例中，填充材料149位于嵌入掩模層147上面的溝槽146內(nèi)。填充材料位于溝槽146內(nèi)，從而形成基片140的第一面143。這樣，在一實(shí)施例中，噴射電阻134和噴孔層136就形成在填充材料149上。填充材料149例如包括一種非晶態(tài)材料、一種非晶態(tài)硅材料或一種多晶硅材料。
圖4A-4H示出了穿過基片160形成開口150的一個(gè)實(shí)施例。在一實(shí)施例中，基片160是一個(gè)硅基片，且開口150是通過化學(xué)蝕刻和/或激光加工(激光作用)形成在基片160內(nèi)的，如下所述。基片160具有第一面162和第二面164。在一實(shí)施例中，第二面164與第一面162相對，且與第一面162基本平行。開口150與基片160的第一面162和第二面164相通，從而提供了一個(gè)穿過基片160的通道或通路。雖然圖中僅示出一個(gè)開口150形成在基片160中，但應(yīng)該理解，任意數(shù)目的開口都可以形成在基片160中。
在一實(shí)施例中，基片160代表流體噴射裝置130的基片140，而開口150代表開口145，包括形成在基片140中的流體供給槽141和流體供給孔142。這樣一來，流體噴射裝置130上的微滴噴射元件131就形成在基片160的第一面162上。因而，第一面162形成基片160的正面，而第二面164形成基片160的背面，這樣流體就從背面朝著正面流經(jīng)開口150，且因此流經(jīng)基片160。因此，開口150便提供了一個(gè)流體通道，以使流體(或墨水)穿過基片160與微滴噴射元件131相通。
如圖4A和4B中的實(shí)施例所示，在開口150穿過基片160形成之前，溝槽166形成在基片160中。在一實(shí)施例中，溝槽166是通過化學(xué)蝕刻進(jìn)入基片160而形成在基片160中的，如下所述。
在一實(shí)施例中，如圖4A所示，為了在基片160中形成溝槽166，在基片160上形成一掩蔽層170。更具體地說，掩蔽層170形成在基片160的第一面162上。掩蔽層170被用于選擇性地控制或阻止第一面162的蝕刻。這樣一來，掩蔽層170就沿著基片160的第一面162形成，并形成圖案來曝露第一面162的區(qū)域，且限定溝槽166將要形成在基片160內(nèi)的位置。
在一實(shí)施例中，掩蔽層170通過沉積作用形成，且通過光刻蝕刻形成圖案，以限定基片160第一面162的曝露部分。更具體地說，掩蔽層170形成圖案以從第一面162創(chuàng)建溝槽166(圖4B)形成在基片160上的輪廓。優(yōu)選的是，溝槽166是通過化學(xué)蝕刻形成在基片160內(nèi)的，如下所述。這樣，掩蔽層170就由一種抵制用于在基片160中蝕刻溝槽166的蝕刻劑的材料形成。適宜用作掩蔽層170的材料示例包括二氧化硅、氮化硅或其它任何適合的介電材料或光致抗蝕劑或其它任意感光材料。
接下來，如圖4B的實(shí)施例所示，溝槽166形成在基片160中。在一實(shí)施例中，溝槽166是通過蝕刻到第一面162中而形成在基片160中的。優(yōu)選的是，溝槽166是使用各向異性的化學(xué)蝕刻方法形成在基片160中的。在一實(shí)施例中，這種蝕刻方法是一種干式蝕刻方法，比如一種基于氟(SF6)的等離子蝕刻。在另一實(shí)施例中，這種蝕刻方法是一種濕式蝕刻方法，其使用一種濕的各向異性蝕刻劑，比如四甲基氫氧化銨(TMAH)、氫氧化鉀(KOH)或其它堿性蝕刻劑。
在基片160中形成溝槽166后，掩蔽層170從基片160上剝?nèi)セ蛉コ?。這樣一來，基片160的第一面是露出或外露的。在一實(shí)施例中，當(dāng)掩蔽層170由一種氧化物形成時(shí)，掩蔽層170例如通過一種化學(xué)蝕刻被去除。在另一實(shí)施例中，當(dāng)掩蔽層170由一種光致抗蝕劑形成時(shí)，掩蔽層170例如通過一種抗蝕劑剝離器被去除。
如圖4C中的實(shí)施例所示，在溝槽166形成在基片160中且掩蔽層170從基片160上去除之后，一層嵌入掩模層167形成在溝槽166之內(nèi)及基片160的第一面162之上。在一實(shí)施例中，嵌入掩模層167通過在溝槽166之內(nèi)及基片160的第一面162之上生成一種抗蝕材料而形成。在另一實(shí)施例中，嵌入掩模層167是通過在溝槽166之內(nèi)及基片160的第一面162之上沉積該抗蝕材料而形成的。該抗蝕材料例如包括氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化硅或其它任何合適的沉積或熱生長型膜。
接下來，在如圖4D所示的實(shí)施例中，掩蔽層172形成在嵌入掩模層167上。在一實(shí)施例中，掩蔽層172形成具有一個(gè)或多個(gè)開口173的圖案，從而露出嵌入掩模層167在溝槽166內(nèi)的區(qū)域。
在一實(shí)施例中，掩蔽層172是通過沉積或噴涂形成的，并通過光刻蝕刻形成圖案，從而限定嵌入掩模層167上的曝露部分。更具體地說，掩蔽層172形成圖案以從基片160的第一面162創(chuàng)建孔168(圖4E)形成在嵌入掩模層167上的輪廓。優(yōu)選的是，孔168是通過蝕刻的方法形成在嵌入掩模層167內(nèi)的，如下所述。因而，掩蔽層172是由一種抵制用于將孔168蝕刻到嵌入掩模層167中的蝕刻劑的材料形成的。在一實(shí)施例中，這種材料包括光致抗蝕劑。
接下來，如圖4E中的實(shí)施例所示，孔168形成在嵌入掩模層167中。孔168沿著溝槽166內(nèi)的嵌入掩模層167被隔開，從而限定開口150與基片160的第一面162連通的位置。雖然圖中示出兩個(gè)孔168形成在嵌入掩模層167中，但應(yīng)該理解，任意數(shù)量的孔168可形成在嵌入掩模層167中。
在一實(shí)施例中，孔168通過從基片160的第一面162蝕刻到嵌入掩模層167中而形成在嵌入掩模層167中。優(yōu)選的是，孔168是采用各向異性的化學(xué)蝕刻方法形成在嵌入掩模層167中的。在一實(shí)施例中，該蝕刻方法形成的孔168帶有基本平行的側(cè)邊。在一實(shí)施例中，這種蝕刻方法是一種干式蝕刻，例如一種基于氟的等離子蝕刻。在一特定實(shí)施例中，該干式蝕刻是一種活性離子蝕刻(RIE)。在另一實(shí)施例中，該蝕刻方法是一種濕式蝕刻，例如緩沖氧化蝕刻(BOE)。
在孔168形成在基片160內(nèi)后，掩蔽層172將從嵌入掩模層167上被剝?nèi)セ虺?。這樣一來，帶有孔168的嵌入掩模層167就露出或外露。在一實(shí)施例中，當(dāng)掩蔽層172由光致抗蝕劑形成時(shí)，掩蔽層172例如通過一個(gè)抗蝕劑剝離器去除。
如圖4F中的實(shí)施例所示，在孔168形成在嵌入掩模層167中且掩蔽層172被去除后，溝槽166被填滿。溝槽166是通過在基片160的第一面162和嵌入掩模層167上沉積一種填充材料169以便填充溝槽166的方法來填充的。填充材料169被布置在溝槽166內(nèi)，以便填充嵌入掩模層167內(nèi)的孔168。填充材料169例如可以包括一種非晶態(tài)材料、一種非晶態(tài)硅材料或一種多晶硅材料。
在一實(shí)施例中，在填充材料169被沉積在溝槽166內(nèi)后，填充材料169被平面化來產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)平坦的表面。更具體地說，填充材料169被平面化，以便重新限定基片160的第一面162。在一實(shí)施例中，填充材料169是通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或抗深蝕刻處理進(jìn)行平面化的。雖然填充材料169被示出是相對于形成在基片160的第一面162上的嵌入掩模層167平面化的，但填充材料169相對于基片160平面化也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
并且，如圖4F中的實(shí)施例所示，掩蔽層174形成在基片160的第二面164上。掩蔽層174形成圖案以露出第二面164的一個(gè)區(qū)域，并限定基片160將被蝕刻形成開口150(圖4G-4H)的第一部分152的位置。
接下來，如圖4G中的實(shí)施例所示，開口150的第一部分152從第二面164被蝕刻到基片160中。這樣一來，開口150的第一部分152是通過從第二面164朝第一面162蝕刻基片160上的曝露部分或區(qū)域來形成的。從第二面164朝第一面162進(jìn)入基片160的蝕刻一直持續(xù)到開口150的第一部分152相對于嵌入掩模層167形成。
如圖4H中的實(shí)施例所示，在開口150的第一部分152形成以后，開口150的第二部分154被蝕刻到填充材料169中，其從第二面164穿過第一部分152和嵌入掩模層167上的孔168重新限定基片160的第一面162。從第二面164穿過第一部分152和嵌入掩模層167上的孔168進(jìn)入基片160的蝕刻繼續(xù)穿過填充材料169到達(dá)第一面162，這樣開口150的第二部分154就形成了。這樣一來，開口150是穿過基片160形成的。
在一實(shí)施例中，包括第一部分152和第二部分154的開口150是使用一種各向異性蝕刻方法形成的。這種方法形成的開口150帶有基本平行的側(cè)邊。在一實(shí)施例中，這種蝕刻方法是一種干式蝕刻，比如一種基于氟(SF6)的等離子蝕刻。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，這種干式蝕刻是一種活性的離子蝕刻(RIE)，尤其是一種深度RIE(DRIE)。在另一實(shí)施例中，開口150的第一部分152是通過激光加工方法形成在基片160中的。其后，開口150的第二部分154通過一種干式蝕刻方法形成在基片160中。
在深度RIE期間，曝露部分選擇性地被一種活性蝕刻氣體蝕刻和涂布，直到形成孔。在一個(gè)示范性的實(shí)施例中，該活性蝕刻氣體產(chǎn)生一個(gè)氟基團(tuán)，其以化學(xué)和/或物理的方式蝕刻材料。在該示范性實(shí)施例中，一種聚合物涂層被沉積在成形孔的內(nèi)表面上，包括側(cè)壁和底部，該涂層對于所使用的蝕刻劑是有選擇的。通過使用氟化碳?xì)怏w產(chǎn)生這種涂層，其在這些表面上沉積(CF2)n、一種類似聚四氟乙烯的材料或產(chǎn)生聚四氟乙烯的單體。在該實(shí)施例中，該聚合物在后來的蝕刻期間基本上防止了側(cè)壁的蝕刻。用于蝕刻劑的氣體和用于在孔內(nèi)部形成涂層的氣體輪流交替。
當(dāng)從第二面164將開口150的第一部分152蝕刻到基片160中時(shí)，嵌入掩模層167充當(dāng)一蝕刻止擋層，其基本上限定或確定第一部分152的深度。這樣一來，第一部分152的形成是相對于嵌入掩模層167進(jìn)行的。另外，當(dāng)從第一部分152將第二部分154蝕刻到基片160中時(shí)，嵌入掩模層167的孔168基本上限制了基片160的蝕刻，尤其包括孔內(nèi)區(qū)域的填充材料169，并防止孔168側(cè)向蝕刻。這樣，孔168控制著開口150與第一面162相通的的位置。此外，從第二面164將開口150的第一部分152和第二部分154蝕刻到基片160中產(chǎn)生了一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的兼容方法，由此開口150可以在集成電路形成在基片160的第一面162上之后形成。
雖然上述說明是針對噴墨打印頭組件中的其內(nèi)形成有開口150的基片160而言的，但應(yīng)該理解，可將其內(nèi)形成有開口150的基片160結(jié)合到其它包括非打印應(yīng)用場合或系統(tǒng)的流體噴射系統(tǒng)以及其它具有穿過基片的流體通道比如醫(yī)療衛(wèi)生器材的應(yīng)用場合中。因此，本發(fā)明不局限于打印頭，而是適用于任何開槽的基片。
盡管在此已出于說明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的目的示出并描述了特定實(shí)施例，但對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，將會(huì)理解的是，可用各種實(shí)現(xiàn)相同目的的替換和/或等價(jià)實(shí)施方式來代替所示出并描述的特定實(shí)施例，而不脫離本發(fā)明的范圍。那些化學(xué)、機(jī)械、機(jī)電、電子以及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解的是，本發(fā)明可以多種實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。本申請要覆蓋在此討論的優(yōu)選實(shí)施例的任何改進(jìn)或變化。因此，本發(fā)明顯然僅由權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。
權(quán)利要求
1.一種穿過一個(gè)具有第一面(162)和與該第一面相對的第二面(164)的基片(160)形成一開口(150)的方法，該方法包括在該基片的第一面內(nèi)形成一個(gè)溝槽(166)；在該溝槽內(nèi)形成一個(gè)掩模層(167)；在該掩模層內(nèi)形成至少一個(gè)孔(168)；填充該溝槽和至少一個(gè)孔；從該基片的第二面朝向掩模層在基片內(nèi)形成開口的第一部分(152)；以及穿過該掩模層內(nèi)的至少一個(gè)孔從基片的第二面朝向基片的第一面在基片內(nèi)形成開口的第二部分(154)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該基片是由硅形成的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該基片的第一面內(nèi)形成溝槽包括從第一面蝕刻到基片中。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該溝槽內(nèi)形成掩模層包括在溝槽內(nèi)生成和沉積一種抗蝕材料中的至少一種方式。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該抗蝕材料包括氧化物、氮化物、氮氧化合物以及碳化硅中的一種。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該掩模層內(nèi)形成至少一個(gè)孔包括從該基片的第一面蝕刻到掩模層中。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，填充該溝槽包括用非晶態(tài)材料、非晶態(tài)硅材料以及多晶硅材料中的一種來填充溝槽。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該基片內(nèi)形成該開口的第一部分包括蝕刻和激光加工到基片中的一種，并且，在該基片內(nèi)形成該開口的第二部分包括穿過掩模層中的該至少一個(gè)孔進(jìn)行蝕刻。
9.一種用于流體噴射裝置的基片(160)，該基片包括一個(gè)在其內(nèi)形成有一溝槽(166)的第一面(162)；一個(gè)與該第一面相對的第二面(164)；一個(gè)形成在該第一面溝槽內(nèi)的掩模層(167)，該掩模層在其內(nèi)形成有至少一個(gè)孔(168)；一種位于該掩模層上的該第一面溝槽內(nèi)的填充材料(169)；以及一個(gè)與該第一面和第二面相通的開口(150)，其中，該開口的第一部分(152)從第二面延伸到掩模層，而該開口的第二部分(154)穿過該掩模層中的至少一個(gè)孔和填充材料延伸到第一面。
10.如權(quán)利要求9所述的基片，其特征在于，該基片是由硅形成的。
11.如權(quán)利要求9所述的基片，其特征在于，該溝槽被蝕刻到第一面中。
12.如權(quán)利要求9所述的基片，其特征在于，該掩模層包括一種抗蝕材料，其中該抗蝕材料通過生長和沉積方式的一種位于溝槽內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的基片，其特征在于，該抗蝕材料包括氧化物、氮化物、氮氧化合物以及碳化硅中的一種。
14.如權(quán)利要求9所述的基片，其特征在于，該掩模層內(nèi)的至少一個(gè)孔從第一面蝕刻到掩模層中。
15.如權(quán)利要求9所述的基片，其特征在于，該填充材料包括非晶態(tài)材料、非晶態(tài)硅材料以及多晶硅材料中的一種。
16.如權(quán)利要求9所述的基片，其特征在于，該開口的第一部分是通過蝕刻和激光加工方式中的一種進(jìn)入第二面的，并且，該開口的第二部分是穿過掩模層中的該至少一個(gè)孔和填充材料從第二面蝕刻的。
17.如權(quán)利要求9所述的基片，其特征在于，該流體噴射裝置包括一個(gè)形成在該第一面上的微滴噴射元件(131)。
全文摘要
一種穿過一個(gè)具有第一面(162)和與該第一面相對的第二面(164)的基片(160)形成一開口(150)的方法，該方法包括在該基片的第一面內(nèi)形成一個(gè)溝槽(166)，在該溝槽內(nèi)形成一個(gè)掩模層(167)，在該掩模層內(nèi)形成至少一個(gè)孔(168)，填充該溝槽和至少一個(gè)孔，從該基片的第二面朝向掩模層在基片內(nèi)形成開口的第一部分(152)以及穿過該掩模層內(nèi)的至少一個(gè)孔從基片的第二面朝向基片的第一面在基片內(nèi)形成開口的第二部分(154)。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1517216SQ2003101164
公開日2004年8月4日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者M·A·特魯寧格, C·C·哈盧扎克, M·蒙羅, M A 特魯寧格, 哈盧扎克 申請人:惠普開發(fā)有限公司