專利名稱：噴墨頭襯底、噴墨頭及制造噴墨頭襯底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的總體構(gòu)思涉及一種噴墨頭襯底、一種噴墨頭以及制造該噴墨頭襯底的方法，尤其涉及一種配備有多個(gè)加熱襯底的分段加熱器(segmentheater)的噴墨頭襯底、配備有該噴墨頭襯底的噴墨頭，以及制造該噴墨頭襯底的方法。
背景技術(shù)：
通常，熱噴墨頭在襯底上使用多個(gè)發(fā)熱電阻作為電熱換能器，以便通過(guò)瞬間加熱油墨生成氣泡，由此從噴墨頭噴射墨滴。該多個(gè)發(fā)熱電阻位于墨室中，在加熱之前油墨暫時(shí)存儲(chǔ)在墨室中。墨室中的油墨通過(guò)噴嘴被發(fā)熱電阻產(chǎn)生的壓力噴射到記錄媒質(zhì)上，該噴嘴與墨室流體相通(in fluidcommunication)。
噴墨頭在襯底上制作，襯底的溫度影響著噴墨頭的性能。亦即，當(dāng)襯底溫度低于環(huán)境溫度時(shí)，在襯底溫度超過(guò)預(yù)定溫度之前不能噴射油墨。此外，當(dāng)襯底溫度達(dá)到高水平時(shí)，由于油墨粘性降低以及油墨物理特性的變化，噴射的油墨尺寸變大了。墨滴尺寸的增大導(dǎo)致了所打印圖像質(zhì)量的劣化。當(dāng)襯底溫度達(dá)到更高水平時(shí)，由于噴嘴中產(chǎn)生的氣泡，噴嘴可能會(huì)暫時(shí)無(wú)法噴射墨滴。油墨可能被燒完。因此，襯底溫度應(yīng)當(dāng)?shù)玫骄_控制。為此，在襯底的預(yù)定區(qū)域形成用于檢測(cè)襯底溫度的溫度傳感器和用于加熱襯底的襯底加熱器。
在授予Ishinaga等人的、題為“Ink Jet Substrate Including PluralTemperature Sensors and Heaters(包括多個(gè)溫度傳感器和加熱器的噴墨頭襯底)”的美國(guó)專利No.5175565中公開(kāi)了一種配備有溫度傳感器和襯底加熱器的噴墨頭襯底。根據(jù)美國(guó)專利No.5175565，溫度傳感器使用諸如二極管或晶體三極管之類的耐熱器件。溫度傳感器設(shè)置在噴墨頭襯底的兩端，而用于加熱噴墨頭襯底的加熱器設(shè)置在噴墨頭襯底兩端的剩余部分。此外，在加熱器之間在噴墨頭襯底上配備有包括用于生成熱能以噴射油墨的發(fā)熱電阻的油墨噴射區(qū)。當(dāng)噴墨頭襯底的溫度低時(shí)，加熱器工作以根據(jù)從溫度傳感器檢測(cè)到的溫度將噴墨頭襯底加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?。此外，?dāng)噴墨頭襯底的溫度高得異常時(shí)，打印操作就停止，直到噴墨頭襯底的溫度降低到適當(dāng)溫度為止。
根據(jù)美國(guó)專利No.5175565，加熱器與發(fā)射電阻由相同的材料層通過(guò)相同工藝形成。該工藝可以包括在襯底上形成高電阻金屬層和金屬線路層，構(gòu)圖該高電阻金屬層和金屬線路層以形成線路圖案，以及部分地除去該線路圖案的金屬線路層以暴露該高電阻金屬層的預(yù)定區(qū)域。該金屬線路層是通過(guò)光工藝和濕法蝕刻工藝部分除去的。通過(guò)部分地除去該金屬線路層，同時(shí)在油墨噴射區(qū)形成了發(fā)熱電阻并在油墨噴射區(qū)的兩端形成了襯底加熱器。發(fā)熱電阻和襯底加熱器為高電阻金屬層的暴露區(qū)域。
不過(guò)，一般形成的襯底加熱器的面積寬于發(fā)熱電阻的面積，以便加熱整個(gè)噴墨頭襯底。因此，在通過(guò)如上所述的相同濕法蝕刻工藝暴露發(fā)熱電阻和襯底加熱器時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題。即，當(dāng)基于發(fā)熱電阻區(qū)域進(jìn)行濕法蝕刻工藝時(shí)，面積比發(fā)熱電阻的面積寬的襯底加熱器可能得不到充分暴露。結(jié)果，襯底加熱器可能無(wú)法執(zhí)行固有的功能。此外，當(dāng)單獨(dú)執(zhí)行暴露發(fā)熱電阻的工藝和暴露加熱器的濕法蝕刻工藝時(shí)，工藝變得過(guò)于復(fù)雜。
此外，加熱器是形成在噴墨頭襯底的兩端的。因此，可能難以均勻加熱整個(gè)噴墨頭襯底，尤其是，在實(shí)際噴射油墨的油墨噴射區(qū)中，可能難以控制噴墨頭襯底的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總體構(gòu)思提供了一種襯底加熱器具有改善的可靠性的噴墨頭襯底。
本發(fā)明的總體構(gòu)思提供了一種具有該噴墨頭襯底的噴墨頭。
本發(fā)明的總體構(gòu)思提供了一種制造該噴墨頭襯底的方法。
本發(fā)明的總體構(gòu)思的其他方面和優(yōu)點(diǎn)中的一部分將在后面的描述中闡明，另一部分可以從描述中明了，或者可以通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明的總體構(gòu)思習(xí)得。
本發(fā)明的總體構(gòu)思的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)提供一種噴墨頭襯底而實(shí)現(xiàn)，該噴墨頭襯底具有加熱具有油墨噴射區(qū)的襯底的多個(gè)分段加熱器。層間絕緣層可以設(shè)置在襯底上。產(chǎn)生壓力噴射油墨的多個(gè)壓力生成元件可以設(shè)置在層間絕緣層上，以形成壓力生成元件的預(yù)定陣列。加熱襯底的多個(gè)分段加熱器可以設(shè)置在襯底上的預(yù)定位置。分段加熱器可以通過(guò)加熱器線路彼此電連接。
可以設(shè)置分段加熱器以在油墨噴射區(qū)兩端外圍部分處的層間絕緣層上形成矩陣陣列。此外，感溫線可以成線形掩埋在層間絕緣層中，位于鄰近壓力生成元件處。感溫線可以由鋁制作。
層間絕緣層可以包括依次堆疊在襯底上的下層間絕緣層和上層間絕緣層，而分段加熱器可以設(shè)置在下層間絕緣層上，位于鄰近壓力生成元件處。此外，感溫線可以設(shè)置在間置于上層間絕緣層和下層間絕緣層之間的中層間絕緣層上，成線形位于鄰近壓力生成元件處。感溫線可以由鋁制作。
分段加熱器可以由選自包括鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋯(Zr)和鉿(Hf)的組選出的任意金屬或包括所選金屬的合金制成。還可以使用其他材料制作分段加熱器。壓力生成元件可以由與分段加熱器相同的材料制作。此外，加熱器線路可以由鋁制作。
分段加熱器可以具有基本等于壓力生成元件的面積。
本發(fā)明的總體構(gòu)思的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)還可以通過(guò)提供一種噴墨頭襯底而實(shí)現(xiàn)，該噴墨頭襯底包括具有油墨噴射區(qū)的噴墨頭襯底。層間絕緣層可以設(shè)置在襯底上。產(chǎn)生壓力噴射油墨的多個(gè)壓力生成元件設(shè)置在油墨噴射區(qū)的層間絕緣層上，以形成壓力生成元件的預(yù)定陣列。加熱襯底的分段加熱器可以設(shè)置在襯底的預(yù)定位置。分段加熱器可以通過(guò)加熱器線路彼此電連接。鈍化層可以設(shè)置在具有壓力生成元件、分段加熱器和加熱器線路的襯底上?？梢栽O(shè)置油墨供給通道使之穿過(guò)襯底、層間絕緣層和鄰接壓力生成元件的鈍化層。流動(dòng)通路形成體可以設(shè)置在鈍化層上，以界定被用作油墨流動(dòng)通道的油墨流動(dòng)通道。多個(gè)噴嘴穿過(guò)流動(dòng)通路形成體，對(duì)應(yīng)于壓力生成元件。
本發(fā)明的總體構(gòu)思的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)還可以通過(guò)提供一種制造噴墨頭襯底的方法而實(shí)現(xiàn)。該方法包括制備具有油墨噴射區(qū)的襯底。層間絕緣層可以形成在襯底上。多個(gè)產(chǎn)生壓力以噴射油墨的壓力生成元件可以形成在油墨噴射區(qū)的層間絕緣層上。加熱襯底的多個(gè)分段加熱器以及電連接至分段加熱器的加熱器線路可以形成在襯底的預(yù)定位置處。
可以以矩陣陣列形式將分段加熱器形成在油墨噴射區(qū)兩端外圍部分處的層間絕緣層上。
分段加熱器可以形成并掩埋在層間絕緣層中，位于鄰近壓力生成元件處。
分段加熱器可以由選自包括鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋯(Zr)和鉿(Hf)的組選出的任意金屬或包括所選金屬的合金制成?？蛇x地，還可以使用其他材料制作分段加熱器。壓力生成元件可以由與分段加熱器相同的材料制作。此外，加熱器線路可以由鋁制作。
分段加熱器可以具有基本等于壓力生成元件的面積。


通過(guò)結(jié)合附圖在下文描述實(shí)施例，本發(fā)明的總體構(gòu)思的這些和/或其他方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯且更易于理解，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例的噴墨頭平面圖；圖2是圖1所示的油墨噴射區(qū)的部分R1的放大平面圖；圖3A是圖1所示的分段加熱器H的放大平面圖；圖3B是圖3A的電路圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的分段加熱器的平面圖；圖4B是圖4A的電路圖；圖5到9是示出根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的實(shí)施例的制造噴墨頭的方法的截面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例的噴墨頭平面圖；圖11是圖10所示的油墨噴射區(qū)的部分R2的放大平面圖；以及圖12到15是沿圖11的線11I-11I′截取的截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的另一實(shí)施例的制造噴墨頭的方法。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例描述本發(fā)明，實(shí)施例的例子在附圖中示出，其中在所有附圖中類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件。下文描述實(shí)施例是為了參照附圖描述本發(fā)明的總體構(gòu)思。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例的噴墨頭平面圖，而圖2是圖1所示的油墨噴射區(qū)的部分R1的放大平面圖。此外，圖3A是圖1所示的分段加熱器H的放大平面圖。圖5到9是示出根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的實(shí)施例的制造噴墨頭的方法的截面圖。在圖5到9中，區(qū)域“A”是沿示出油墨噴射區(qū)的圖2的線2I-2I′截取的噴墨頭襯底的橫截面圖，而區(qū)域“B”是沿示出分段加熱器的圖3A的線3I-3I′截取的噴墨頭襯底的橫截面圖。
首先將描述根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的各實(shí)施例的噴墨頭。
參見(jiàn)圖1、2、3A和9，該噴墨頭包括噴墨頭襯底10和流動(dòng)通路形成體42，該流動(dòng)通路形成體42設(shè)置在噴墨頭襯底10上以界定作為流動(dòng)通道的流動(dòng)通路。噴墨頭襯底10包括設(shè)在襯底12上的絕緣層、設(shè)在該絕緣層中或絕緣層上的分立器件和線路。根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思，噴墨頭襯底10可以包括襯底12和所有其他的設(shè)置在襯底12上的構(gòu)件，流動(dòng)通路形成體42除外。襯底12起到噴墨頭襯底10的支撐層的作用。襯底12可以是用在半導(dǎo)體器件制造工藝中的硅襯底，且可以具有約500μm的厚度。
在襯底12上界定了油墨噴射區(qū)12a。油墨實(shí)際是從油墨噴射區(qū)12a噴射的，油墨噴射區(qū)12a可以界定在襯底12的中心部分。在油墨噴射區(qū)12a上設(shè)置多個(gè)壓力生成元件，它們產(chǎn)生壓力以噴射油墨。根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思，該壓力生成元件可能是提供為電熱換能器的發(fā)熱電阻R。發(fā)熱電阻R可以由高電阻金屬制成。例如，該發(fā)熱電阻可以由選自包括鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋯(Zr)和鉿(Hf)的組選出的任意金屬或包括所選金屬的合金制成。還可以使用其他材料制作發(fā)熱電阻R。發(fā)熱電阻R可以設(shè)置在層間絕緣層上，層間絕緣層可以形成在襯底12的整個(gè)表面上。該層間絕緣層可以包括下層間絕緣層22和上層間絕緣層30，它們可以依次堆疊在襯底12上。此外，可以任選地在下層間絕緣層22和上層間絕緣層30之間插置中層間絕緣層26。層間絕緣層22、26和30分別可以由氧化硅(SiO2)層、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)和氮化硅(SiN)層形成?？蛇x地，還可以使用其他材料形成層間絕緣層。發(fā)熱電阻R設(shè)置在油墨噴射區(qū)12a的上層間絕緣層30上，以形成預(yù)定的發(fā)熱電阻R陣列。如圖1所示，發(fā)熱電阻R可以，但不限于，設(shè)置成兩排。發(fā)熱電阻R的兩端分別電連接至油墨噴射線路34a上。油墨噴射線路34a可以由電阻低于發(fā)熱電阻R的金屬，如鋁制作。油墨噴射線路34a可以電連接至導(dǎo)電焊盤14或者功率晶體管區(qū)中的MOS晶體管的源極和漏極區(qū)域，該功率晶體管區(qū)將在下文描述。
導(dǎo)電焊盤14可以沿襯底12的縱向端設(shè)置。導(dǎo)電焊盤14可以位于與油墨噴射線路34a同樣的平面上。導(dǎo)電焊盤14將噴墨頭電連接到外電路(未示出)。
功率晶體管區(qū)12b和地址區(qū)12d可以位于油墨噴射區(qū)12a的兩側(cè)。此外，邏輯電路區(qū)12c可以位于油墨噴射區(qū)12a的兩個(gè)長(zhǎng)度方向端之外。CMOS晶體管位于邏輯電路區(qū)12c之內(nèi)，執(zhí)行尋址和譯碼功能。MOS晶體管電連接至發(fā)熱電阻R，它們位于功率晶體管區(qū)12b上。MOS晶體管包括在襯底12中形成的源極和漏極區(qū)域以及位于源極和漏極區(qū)域之間的溝道區(qū)域上的電極。邏輯電路區(qū)12c通過(guò)位于地址區(qū)12d上的地址線，開(kāi)啟位于功率晶體管區(qū)12b上的MOS晶體管。MOS晶體管可以位于襯底12上、下層間絕緣層22中。
根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例，襯底加熱器設(shè)置在油墨噴射區(qū)12a兩端之外的上層間絕緣層30上。亦即，襯底加熱器可以設(shè)置在邏輯電路區(qū)12c上的上層間絕緣層30上。襯底加熱器包括多個(gè)分段加熱器H。分段加熱器H可以具有基本等于發(fā)熱電阻R的面積。分段加熱器H通過(guò)加熱器線路34b彼此電連接。此外，加熱器線路34b可以電連接至導(dǎo)電焊盤14。如圖3A所示，可以設(shè)置分段加熱器H以形成矩陣陣列，但是并不限于此。例如，可以對(duì)分段加熱器H加以改造，在通過(guò)加熱器線路34b電連接的范圍內(nèi)，具有不同的數(shù)量和布置。
圖3B是圖3A所示的分段加熱器H的電路圖。此外，圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的分段加熱器H的電連接的平面圖，而圖4B是圖4A的電路圖。
參考圖3A到4B，分段加熱器H可以設(shè)置成行和列數(shù)目相同的矩陣陣列。此外，為了讓加熱器線路34b調(diào)節(jié)分段加熱器H的總電阻，分段加熱器H可以彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)。例如，當(dāng)噴墨頭的驅(qū)動(dòng)電壓為約10～15V(伏)時(shí)，可以將分段加熱器H的總電阻調(diào)節(jié)到大約30和大約200Ω(歐姆)之間。在圖3A和3B所示的實(shí)施例中，六個(gè)串聯(lián)的分段加熱器H彼此連接成6行。在本例中，分段加熱器H的總電阻可以等于分段加熱器H的單個(gè)電阻?？蛇x地，如圖4A和4B所示，可以通過(guò)加熱器線路34b′將分段加熱器H彼此并行連接。
參見(jiàn)圖1、2、3A和9，分段加熱器H和加熱器線路34b可以分別設(shè)置在與發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a相同的平面上。此外，分段加熱器H和加熱器線路34b可以分別與發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a由相同的工藝和相同的材料形成。在本例中，分段加熱器H可以由選自包括鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋯(Zr)和鉿(Hf)的組選出的任意金屬或包括所選金屬的合金制成?？蛇x地，還可以使用其他材料制作分段加熱器。此外，加熱器線路34b可以由鋁制作。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明的總體構(gòu)思，多個(gè)分段加熱器H具有基本等于發(fā)熱電阻R的面積，且在與發(fā)熱電阻R相同的工藝中形成。因此，從以下描述可以看出，有可能防止工藝可靠性因發(fā)熱電阻和襯底加熱器之間的面積差而劣化，而這種面積差是因?yàn)榉侄渭訜崞骶哂斜劝l(fā)熱電阻更寬的面積造成的。此外，組合多個(gè)分段加熱器H以構(gòu)成襯底加熱器，由此幫助襯底加熱器總電阻的調(diào)節(jié)。
繼續(xù)參考圖1、2、3A和9，可以在中層間絕緣層26上設(shè)置掩埋在上層間絕緣層30中的線形感溫線28，使其鄰近壓力生成元件。感溫線28的每端連接至導(dǎo)電焊盤14。感溫線可以由鋁制作。如圖1所示，感溫線28設(shè)置得鄰近發(fā)熱電阻R。因此，實(shí)際噴射油墨的油墨噴射區(qū)12a的襯底溫度可以更為精確地檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的有些實(shí)施例，可以省去感溫線28，還可以省去中層間絕緣層。當(dāng)省去感溫線時(shí)，可以在邏輯電路區(qū)12c的襯底中形成二極管型溫度傳感器或者在邏輯電路區(qū)12c的層間絕緣層上耐熱器件，如鋁，由此測(cè)量襯底12的溫度。
覆蓋發(fā)熱電阻R、油墨噴射線路34a、分段加熱器H和加熱器線路34b的鈍化層36設(shè)置在上層間絕緣層30上。鈍化層36的功能是防止發(fā)熱電阻R、油墨噴射線路34a、分段加熱器H和加熱器線路34b因與油墨接觸或暴露于空氣而被腐蝕。鈍化層36可以由氮化硅層形成。此外，在鈍化層36上設(shè)置抗氣蝕層38，使之至少與發(fā)熱電阻R重疊?？箽馕g層38可以由鉭制作。
穿過(guò)襯底12、層間絕緣層22、26和30、以及鈍化層36的油墨供給通道40設(shè)置在油墨噴射區(qū)12a中。如圖2所示，油墨供給通道40可以設(shè)置在設(shè)置成兩行的發(fā)熱電阻R之間。在這種情況下，當(dāng)在平面圖中觀察時(shí)，感溫線28可以設(shè)置在發(fā)熱電阻R和油墨供給通道40之間。
作為油墨的流動(dòng)通道提供的、限定油墨流動(dòng)通道的流動(dòng)通路形成體42設(shè)置在鈍化層36上。油墨流動(dòng)通道包括多個(gè)其中具有發(fā)熱電阻R的墨室46I和與墨室46I流體相通的油墨槽道46C。流動(dòng)通路形成體42包括腔室層42a和噴嘴層42b，腔室層42a界定油墨流動(dòng)通道的側(cè)壁，噴嘴層42b設(shè)置在腔室層42a上，至少覆蓋油墨噴射區(qū)12a。此外，對(duì)應(yīng)于發(fā)熱電阻R的噴嘴44設(shè)置的穿過(guò)噴嘴層42b。
在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例的噴墨頭的制造方法。這一制造噴墨頭的方法包括制造噴墨頭襯底10的工藝以及在噴墨頭襯底10上形成流動(dòng)通路形成體42的工藝。在下文中，將依次參照?qǐng)D5到8描述制造噴墨頭襯底10的工藝，然后將參照?qǐng)D9描述形成流動(dòng)通路形成體42的工藝。
參見(jiàn)圖1、2、3A和5，制備帶有油墨噴射區(qū)12a的襯底12。MOS晶體管可以形成在襯底12上。MOS晶體管可以位于功率晶體管區(qū)(圖1中的12b)和邏輯電路區(qū)(圖1中的12c)中。
下層間絕緣層22形成在襯底12上。下層間絕緣層22將MOS晶體管與金屬線路絕緣，金屬線路將在以下工藝中形成。下層間絕緣層22可以由氧化硅層、BPSG層或氮化硅層形成。下線路24形成在下層間絕緣層22上。地址線也可以在形成下線路24期間形成在地址區(qū)(圖1中的12d)上。下線路24能夠?qū)⒌刂肪€與邏輯電路區(qū)12c中的CMOS晶體管電連接起來(lái)?？梢栽谙聦娱g絕緣層22上形成鋁層并構(gòu)圖該鋁層，由此形成下線路24。中層間絕緣層26可以形成在具有下線路24的襯底12上。中層間絕緣層26可以由氧化硅層或BPSG層形成。
參見(jiàn)圖1、2、3A和6，可以在中層間絕緣層26上形成感溫線28。可以在中層間絕緣層26上形成鋁層并隨之構(gòu)圖該鋁層，由此形成感溫線28。感溫線28可以形成得具有沿油墨噴射區(qū)12a的線形。然后，在具有感溫線28的襯底12上形成上層間絕緣層30。上層間絕緣層30可以由氧化硅層或BPSG層形成?；蛘撸梢允∪バ纬筛袦鼐€28的工序，且還可以省去形成中層間絕緣層26的工序。在本例中，上層間絕緣層30可以直接形成在下層間絕緣層22上以覆蓋下線路24。
參見(jiàn)圖1、2、3A和7，高電阻金屬層32和金屬線路層34依次形成在上層間絕緣層30上。高電阻金屬層32可以由包括選自包括鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋯(Zr)和鉿(Hf)的組選出的材料的金屬層或合金層制成。還可以使用其他材料制作高電阻金屬層。金屬線路層34可以由電阻低于高電阻金屬層32的材料層形成。例如，金屬線路層34可以由鋁層通過(guò)濺射法形成。
參見(jiàn)圖1、2、3A和8，依次構(gòu)圖金屬線路層34和高電阻金屬層32，并同時(shí)在油墨噴射區(qū)(圖1中的12a)兩端外側(cè)的上層間絕緣層30上形成加熱器圖案，由此至少在油墨噴射區(qū)(圖1中的12a)的上層間絕緣層30上形成油墨噴射圖案。特別地，加熱器圖案形成在邏輯電路區(qū)(圖1中的12c)的上層間絕緣層30上。油墨噴射圖案和加熱器圖案包括依次堆疊的高電阻金屬層圖案32’和金屬線路層圖案。然后有選擇地除去金屬線路層圖案，形成油墨噴射線路34a和加熱器線路34b，以便暴露高電阻金屬層圖案32’的預(yù)定區(qū)域。該金屬線路層圖案可以通過(guò)光工藝和濕法蝕刻工藝除去。被油墨噴射線路34a暴露的高電阻金屬層圖案32’提供為發(fā)熱電阻R，而被加熱器線路34b暴露的高電阻金屬層圖案32’提供為分段加熱器H。在這一工序中，可以一同在襯底12的兩端的上層間絕緣層30上形成導(dǎo)電焊盤14。油墨噴射線路34a連接到發(fā)熱電阻R的一端，該油墨噴射線路34a可以通過(guò)一導(dǎo)電接觸結(jié)構(gòu)(未示出)電連接至在功率晶體管區(qū)(圖1中的12b)的襯底上形成的MOS晶體管的源極和漏極區(qū)域，該導(dǎo)電接觸結(jié)構(gòu)穿過(guò)功率晶體管區(qū)(圖1中的12b)上的層間絕緣層22、26和30。此外，連接到發(fā)熱電阻R的另一端的油墨噴射線路34a可以直接連接到導(dǎo)電焊盤14。加熱器線路34b也可以直接連接到導(dǎo)電焊盤14。
形成發(fā)熱電阻R使之在油墨噴射區(qū)(圖1中的12a)中具有預(yù)定的陣列。此外，可以形成分段加熱器H，使之設(shè)置在邏輯電路區(qū)(圖1中的12c)上的矩陣陣列中。分段加熱器H可以形成得具有基本等于發(fā)熱電阻R的面積。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明總構(gòu)思的實(shí)施例，面積與發(fā)熱電阻R基本相等的分段加熱器H可以由與發(fā)熱電阻R相同的濕法蝕刻工藝形成。因此，與面積寬于發(fā)熱電阻的常規(guī)襯底加熱器不同，本發(fā)明的總體構(gòu)思能夠防止由與發(fā)熱電阻相同的濕法蝕刻工藝形成的襯底加熱器的可靠性退化。
參見(jiàn)圖1、2、3A和8，形成覆蓋發(fā)熱電阻R、分段加熱器H、油墨噴射線路34a和加熱器線路34b的鈍化層36。鈍化層36可以由氮化硅層形成。然后，在鈍化層36上形成抗氣蝕層38，使之至少與發(fā)熱電阻R重疊?？梢栽阝g化層36上形成鉭層隨后構(gòu)圖該鉭層，從而形成抗氣蝕層38。
參見(jiàn)圖1、2、3A和9，配備有噴嘴44的流動(dòng)通路形成體42形成在襯底12抗氣蝕層38形成的地方。油墨流動(dòng)通道包括多個(gè)其中具有發(fā)熱電阻R的墨室46I和與墨室46I流體相通的油墨槽道46C，該油墨流動(dòng)通道由流動(dòng)通道形成體42界定。流動(dòng)通路形成體42包括腔室層42a和噴嘴層42b，腔室層42a形成油墨流動(dòng)通道的側(cè)壁，噴嘴層42b形成在腔室層42a上，至少覆蓋油墨噴射區(qū)(圖1中的12a)。流動(dòng)通路形成體42可以根據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知的技術(shù)通過(guò)多種方法形成。根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例，流動(dòng)通路形成體可以通過(guò)如下工藝形成。
首先，在具有抗氣蝕層38的襯底12上形成負(fù)性光致抗蝕劑層。通過(guò)曝光和顯影工藝構(gòu)圖該負(fù)性光致抗蝕劑層以形成腔室層42a。然后形成填充在腔室層42a之間的犧牲層，且在腔室層42a和犧牲層上形成噴嘴層42b。噴嘴層42b可以由負(fù)性光致抗蝕劑層形成。通過(guò)曝光和顯影工藝構(gòu)圖噴嘴層42b以形成噴嘴44。然后從背面蝕刻具有噴嘴的襯底12，以形成油墨供給通道40。層間絕緣層22、26和30是一起蝕刻的。然后除去犧牲層，以在除去犧牲層的區(qū)域形成墨室46I和油墨槽道46C。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的噴墨頭平面圖，而圖11是圖10所示的油墨噴射區(qū)的部分R2的放大平面圖。此外，圖12到15是沿圖11的線11I-11I′截取的截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的另一實(shí)施例的制造噴墨頭的方法。在圖12到15中，線C-C對(duì)應(yīng)于圖11的角部。在下文中，作為圖1到9所述的本發(fā)明的總體構(gòu)思的實(shí)施例的、由相同的附圖標(biāo)記指示的元件的描述可以類似地適用于圖10到15的描述。因此將省略它們的描述。
首先將描述根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的另一實(shí)施例的噴墨頭。
參見(jiàn)圖10、11和15，分段加熱器H’可以設(shè)置得鄰接壓力生成元件R?？紤]到分段加熱器H’的總電阻，沿壓力生成元件R的陣列設(shè)置的分段加熱器H’可以有多種數(shù)量和布置的變化，但不限于此。分段加熱器H’通過(guò)加熱器線路134彼此電連接，而加熱器線路134的端部則分別電連接至導(dǎo)電焊盤14。分段加熱器H’和加熱器線路134設(shè)置得與發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a在不同的平面上，以便與發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a絕緣。分段加熱器H’和加熱器線路134可以設(shè)置在下層間絕緣層22上，而發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a可以設(shè)置在上層間絕緣層30上。盡管為了清楚地展示分段加熱器H’和加熱器線路134，圖11中省略了油墨噴射線路34a，圖2所示的油墨噴射線路34a可以具有如圖11相同的布置。
段加熱器H’可以具有基本等于發(fā)熱電阻R的面積。不過(guò)，根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的另一實(shí)施例，由于分段加熱器H’和發(fā)熱電阻R通過(guò)獨(dú)立工序形成在不同平面，因此可以在更寬松的條件下對(duì)分段加熱器H’的面積和形狀進(jìn)行改進(jìn)。
掩埋在上層間絕緣層30中的線形感溫線28設(shè)置在中層間絕緣層26上，當(dāng)在平面圖中觀察時(shí)，感溫線28和分段加熱器H’可以彼此隔開(kāi)，中間插入發(fā)熱電阻R。
根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的、如上所述的另一實(shí)施例，分段加熱器H’可以設(shè)置得鄰接發(fā)熱電阻R，以均勻分布在襯底12上。結(jié)果，均勻加熱襯底12就成為可能。特別地，分段加熱器H’可以設(shè)置在發(fā)熱電阻R附近，以在實(shí)際噴射油墨的部分均勻地加熱襯底12，從而防止開(kāi)始印刷操作期間噴射油墨性能的劣化。
在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的噴墨頭的制造方法。
參見(jiàn)圖11和12，下層間絕緣層22形成在襯底12上。分段加熱器H’和將分段加熱器H’彼此電連接的加熱器線路134形成在下層間絕緣層22。分段加熱器H’和加熱器線路134可以通過(guò)如下工藝形成。加熱器材料層和加熱器線路層依次形成在下層間絕緣層22上。加熱器材料層可以由包括選自包括鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋯(Zr)和鉿(Hf)的組選出的任意材料的金屬層或合金層制成。或者，可以使用其他材料制作加熱器材料層。加熱器線路層可以由電阻低于加熱器材料層的材料層，例如鋁層形成。然后構(gòu)圖加熱器線路層和加熱器材料層以形成加熱器圖案。加熱器圖案包括依次堆疊的加熱器材料層圖案132和加熱器線路層圖案。加熱器圖案可以形成得具有沿著油墨噴射區(qū)(圖10中的12a)的線形。然后通過(guò)光工藝和濕法蝕刻工藝有選擇地除去加熱器線路層圖案以形成加熱器線路134。由加熱器線路134暴露的部分處的加熱器材料層圖案132作為分段加熱器H’而提供。在該工藝中，可以在地址線區(qū)域12d處共同形成地址線。然后，可以在其上具有分段加熱器H’和加熱器線路134的襯底12上形成可選的中層間絕緣層26。
參見(jiàn)圖11和13，可以利用鋁層在中層間絕緣層26上形成感溫線28。或者，可以省去形成感溫線28的工序。在本例中，還可以省去形成中層間絕緣層26的工序。在其上具有感溫線28的襯底12上形成上層間絕緣層30。當(dāng)形成感溫線28的工序被省去時(shí)，上層間絕緣層30可以直接形成在下層間絕緣層22上，以覆蓋分段加熱器H’和加熱器線路134。
參見(jiàn)圖11和14，發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a形成在上層間絕緣層30上。發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a可以通過(guò)如下工藝形成。高電阻金屬層和金屬線路層依次形成在上層間絕緣層30上。高電阻金屬層可以由與加熱器材料層相同的材料層形成。高電阻金屬層可以由包括選自包括鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋯(Zr)和鉿(Hf)的組選出的任意材料的金屬層或合金層制成。或者，還可以使用其他材料制作高電阻金屬層。金屬線路層可以由鋁層制作。然后構(gòu)圖金屬線路層和高電阻金屬層以形成油墨噴射圖案。油墨噴射圖案包括依次堆疊的高電阻金屬層圖案32’和金屬線路層圖案。然后有選擇地除去金屬線路層圖案以形成油墨噴射線路34a。由油墨噴射線路34a暴露的部分處的高電阻金屬層圖案被提供為發(fā)熱電阻R。發(fā)熱電阻R鄰近油墨噴射區(qū)(圖10中的12a)中的分段加熱器H’形成。
參見(jiàn)圖11和15，在形成發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a之后，在上層間絕緣層30上形成覆蓋發(fā)熱電阻R和油墨噴射線路34a的鈍化層36。然后在鈍化層36上形成抗氣蝕層38，使之至少與發(fā)熱電阻R重疊。然后，執(zhí)行在圖9中所述的工藝，形成油墨供給通道40和流動(dòng)通路形成體42。
如從上文可看出的，本發(fā)明的總體構(gòu)思提供了多個(gè)分段加熱器作為加熱襯底的襯底加熱構(gòu)件。可以將形成分段加熱器的工藝與形成產(chǎn)生壓力以噴射油墨的壓力生成元件的工藝組合起來(lái)，以便簡(jiǎn)化整個(gè)工藝，從而提高分段加熱器的可靠性。
此外，與常規(guī)的具有寬面積的襯底加熱器相比，分段加熱器可以均勻分布在襯底上。結(jié)果，均勻加熱襯底就成為可能。特別地，分段加熱器鄰近實(shí)際噴射油墨的壓力生成元件設(shè)置，由此防止了在開(kāi)始打印操作期間油墨噴射性能的劣化。
盡管已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的總體構(gòu)思的一些實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解的是，在不背離本發(fā)明總構(gòu)思的原理和精神的前提下，可以在這些實(shí)施例中做出變化，而且本發(fā)明總構(gòu)思的范圍在權(quán)利要求及其等價(jià)物中加以限定。
本申請(qǐng)要求于2004年7月21日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2004-56961的權(quán)益，在此將其全文引入以做參考。
權(quán)利要求
1.一種噴墨頭襯底，包括具有油墨噴射區(qū)的襯底；設(shè)置在所示襯底上的層間絕緣層；多個(gè)壓力生成元件，在所述油墨噴射區(qū)的層間絕緣層上形成預(yù)定陣列，以生成壓力來(lái)噴射油墨；分段加熱器，設(shè)置在所述襯底的預(yù)定位置以加熱所述襯底；以及加熱器線路，將所述分段加熱器彼此電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述分段加熱器如此設(shè)置，使其在所述油墨噴射區(qū)兩端的外圍部分的層間絕緣層上形成矩陣陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨頭襯底，其中所述矩陣陣列包括高電阻金屬區(qū)和低電阻金屬區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴墨頭襯底，其中所述高電阻金屬區(qū)串聯(lián)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴墨頭襯底，其中所述高電阻金屬區(qū)并聯(lián)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴墨頭襯底，其中所述低電阻金屬區(qū)對(duì)應(yīng)于所述加熱器線路，而高電阻金屬區(qū)對(duì)應(yīng)于所述分段加熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨頭襯底，進(jìn)一步包括掩埋在所述層間絕緣層中的感溫線，成線形位于鄰近所述壓力生成元件處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨頭襯底，其中所述感溫線由鋁制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述層間絕緣層包括依次堆疊的下層間絕緣層和上層間絕緣層，且所述分段加熱器設(shè)置在所述下層間絕緣層上鄰近所述壓力生成元件處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨頭襯底，進(jìn)一步包括感溫線，該感溫線成線形在間置于所述上層間絕緣層和所述下層間絕緣層之間的中層間絕緣層上設(shè)置在鄰近所述壓力生成元件處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴墨頭襯底，其中所述感溫線由鋁制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述分段加熱器由選自包括鉭、鎢、鉻、鉬、鈦、鋯和鉿的組的金屬或包括所選金屬的合金制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴墨頭襯底，其中所述壓力生成元件由與所述分段加熱器相同的材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述加熱器線路由鋁制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述分段加熱器具有基本等于所述壓力生成元件的面積。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴墨頭襯底，其中所述分段加熱器和所述壓力生成元件形成在所述襯底的單層之上，且所述分段加熱器和壓力生成元件由單次刻蝕過(guò)程形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，進(jìn)一步包括鈍化層，設(shè)置在所述襯底上以保護(hù)所述分段加熱器、壓力生成元件和所述加熱器線路。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述壓力生成元件為高電阻金屬制作的發(fā)熱電阻。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的噴墨頭襯底，其中所述發(fā)熱電阻電連接至由較低電阻金屬制作的油墨噴射線路。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，進(jìn)一步包括至少一個(gè)地址區(qū)，位于所述襯底的寬度方向端，用以進(jìn)行尋址；以及至少一個(gè)邏輯區(qū)，位于所述油墨噴射區(qū)的長(zhǎng)度方向端以執(zhí)行邏輯功能。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的噴墨頭襯底，其中所述分段加熱器位于所述至少一個(gè)邏輯區(qū)內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述層間絕緣層由氧化硅層、硼磷硅酸鹽玻璃層和氮化硅層之一形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，進(jìn)一步包括油墨供應(yīng)通道，設(shè)置在所述壓力生成元件之間且穿過(guò)所述襯底和層間絕緣層；界定油墨流動(dòng)通道的流動(dòng)通路形成體，其中所述流動(dòng)通路形成體包括多個(gè)墨室，該墨室中設(shè)置有壓力生成元件。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的噴墨頭襯底，進(jìn)一步包括多個(gè)噴嘴，對(duì)應(yīng)于所述壓力生成元件且設(shè)置在所述墨室之上。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭襯底，其中所述分段加熱器位于鄰近所述壓力生成元件處。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的噴墨頭襯底，其中所述分段加熱器在所述油墨噴射區(qū)周圍成線形串聯(lián)布置。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的噴墨頭襯底，其中所述層間絕緣層包括超過(guò)一層，且所述壓力生成元件和分段加熱器位于不同層上。
28.一種噴墨頭襯底，包括襯底，其具有形成于其上的層間絕緣層，且具有油墨噴射區(qū)、邏輯電路區(qū)和功率晶體管區(qū)；多個(gè)壓力生成元件，形成在所述襯底的油墨噴射區(qū)上；以及多個(gè)分段加熱器，形成在所述邏輯電路區(qū)和所述功率晶體管區(qū)至少一個(gè)上，用以加熱所述襯底。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的噴墨頭襯底，其中所述油墨噴射區(qū)在所述襯底中心內(nèi)沿長(zhǎng)度方向分布，且包括所述壓力生成元件，該壓力生成元件設(shè)置成兩行，該兩行在所述襯底中心中沿所述長(zhǎng)度方向延伸。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的噴墨頭襯底，其中所述邏輯電路區(qū)位于所述油墨噴射區(qū)的長(zhǎng)度方向端，且在印刷操作期間提供進(jìn)行尋址和譯碼的邏輯，并且所述功率晶體管區(qū)位于所述油墨噴射區(qū)的寬度方向端，且在所述印刷操作期間向所述油墨噴射區(qū)提供電源。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的噴墨頭襯底，其中所述層間絕緣層包括第一絕緣層和形成在所述第一絕緣層上的第二絕緣層，其中所述多個(gè)分段加熱器形成在第一絕緣層上且所述多個(gè)壓力生成元件形成在第二絕緣層上。
32.一種噴墨頭，包括一噴墨頭襯底，包括具有油墨噴射區(qū)的襯底，設(shè)置在所示襯底上的層間絕緣層，多個(gè)壓力生成元件，在所述油墨噴射區(qū)的層間絕緣層上形成預(yù)定陣列，用以生成壓力噴射油墨，分段加熱器，設(shè)置在所述襯底的預(yù)定位置以加熱所述襯底，以及加熱器線路，將所述分段加熱器彼此電連接；鈍化層，覆蓋具有壓力生成元件、分段加熱器和加熱器線路的襯底；油墨供給通道，穿過(guò)所述襯底、層間絕緣層和鈍化層；流動(dòng)通路形成體，設(shè)置在所述鈍化層上，以界定被用作油墨流動(dòng)通道的油墨流動(dòng)通道；以及多個(gè)噴嘴，位于所述流動(dòng)通路形成體上方，對(duì)應(yīng)于所述壓力生成元件。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述分段加熱器如此設(shè)置，使其在所述油墨噴射區(qū)兩端的外圍部分的層間絕緣層上形成矩陣陣列。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的噴墨頭，其中所述矩陣陣列包括高電阻金屬區(qū)和低電阻金屬區(qū)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的噴墨頭，其中所述高電阻金屬區(qū)串聯(lián)設(shè)置。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的噴墨頭，其中所述高電阻金屬區(qū)并聯(lián)設(shè)置。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的噴墨頭，其中所述低電阻金屬區(qū)對(duì)應(yīng)于所述加熱器線路，而高電阻金屬區(qū)對(duì)應(yīng)于所述分段加熱器。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述層間絕緣層包括依次堆疊的下層間絕緣層和上層間絕緣層，且所述分段加熱器設(shè)置在所述下層間絕緣層上鄰近所述壓力生成元件處。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述分段加熱器由選自包括鉭、鎢、鉻、鉬、鈦、鋯和鉿的組的金屬或包括所選金屬的合金制成。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的噴墨頭，其中所述壓力生成元件由與所述分段加熱器相同的材料制成。
41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述加熱器線路由鋁制成。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述分段加熱器具有基本等于所述壓力生成元件的面積。
43.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述分段加熱器和所述壓力生成元件形成在所述襯底的單層之上，且所述分段加熱器和壓力生成元件由單次刻蝕過(guò)程形成。
44.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述多個(gè)壓力生成元件為高電阻金屬制作的發(fā)熱電阻。
45.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，進(jìn)一步包括至少一個(gè)地址區(qū)，位于所述襯底的寬度方向端，以進(jìn)行尋址；以及至少一個(gè)邏輯區(qū)，位于所述油墨噴射區(qū)的長(zhǎng)度方向端以執(zhí)行邏輯功能。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的噴墨頭，進(jìn)一步包括至少一個(gè)功率晶體管區(qū)，位于所述油墨噴射區(qū)的寬度方向端，且包括至少一個(gè)功率晶體管，以向壓力生成元件提供電源。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的噴墨頭，其中所述分段加熱器位于所述至少一個(gè)邏輯區(qū)內(nèi)。
48.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述層間絕緣層由氧化硅層、硼磷硅酸鹽玻璃層和氮化硅層之一形成。
49.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨頭，其中所述分段加熱器位于鄰近所述壓力生成元件處。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的噴墨頭，其中所述分段加熱器在所述油墨噴射區(qū)周圍成線形串聯(lián)布置。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的噴墨頭，其中所述層間絕緣層包括超過(guò)一層，且所述壓力生成元件和分段加熱器位于不同層上。
52.一種制造噴墨頭襯底的方法，包括制備具有油墨噴射區(qū)的襯底；在所述襯底上形成層間絕緣層；在所述油墨噴射區(qū)的層間絕緣層上形成多個(gè)產(chǎn)生壓力以噴射油墨的壓力生成元件；以及在所述襯底的預(yù)定位置形成多個(gè)加熱襯底的分段加熱器以及將所述分段加熱器彼此電連接的加熱器線路。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述分段加熱器如此形成，使其在所述油墨噴射區(qū)兩端的外圍部分的層間絕緣層上形成矩陣陣列。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述分段加熱器如此形成，使其排列在矩陣陣列中，該矩陣陣列具有對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)分段加熱器的高電阻金屬區(qū)和對(duì)應(yīng)所述加熱器線路的低電阻金屬區(qū)。
55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述分段加熱器如此形成，使其掩埋在所述層間絕緣層中，位于鄰近所述壓力生成元件處。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中所述分段加熱器在所述油墨噴射區(qū)周圍以串聯(lián)方式形成。
57.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述分段加熱器由選自包括鉭、鎢、鉻、鉬、鈦、鋯和鉿的組的金屬或包括所選金屬的合金制成。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述壓力生成元件由與所述分段加熱器相同的材料制成。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中所述分段加熱器和所述壓力生成元件是通過(guò)相同工藝同時(shí)形成的。
60.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述加熱器線路由鋁制成。
61.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中形成所述分段加熱器使之具有基本等于所述壓力生成元件的面積。
62.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，進(jìn)一步包括形成油墨供應(yīng)通道，該油墨供應(yīng)通道設(shè)置在壓力生成元件之間且穿過(guò)所述襯底和層間絕緣層；以及形成界定油墨流動(dòng)通道的流動(dòng)通路形成體，其中所述流動(dòng)通路形成體包括多個(gè)墨室，該墨室中設(shè)置有壓力生成元件。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，進(jìn)一步包括形成多個(gè)噴嘴，該多個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)于所述壓力生成元件且設(shè)置在所述墨室之上。
64.一種制造噴墨頭襯底的方法，包括制備具有油墨噴射區(qū)的襯底；以及在所述油墨噴射區(qū)上形成多個(gè)產(chǎn)生壓力以噴射油墨的壓力生成元件，以及在所述襯底上預(yù)定位置處形成多個(gè)加熱襯底的分段加熱器，其中所述多個(gè)壓力生成元件和所述多個(gè)分段加熱器由相同的材料制成且具有基本相等的面積。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中形成多個(gè)壓力生成元件和形成多個(gè)分段加熱器涉及單次工藝。
66.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中所述多個(gè)壓力生成元件和多個(gè)分段加熱器是通過(guò)單次濕法蝕刻工藝形成的。
67.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中所述多個(gè)壓力生成元件和多個(gè)分段加熱器是同時(shí)形成的。
68.一種制造噴墨頭的方法，包括制備具有油墨噴射區(qū)的襯底；在所述襯底上形成下層間絕緣層；形成多個(gè)分段加熱器，該多個(gè)分段加熱器在所述油墨噴射區(qū)周圍以串聯(lián)方式設(shè)置在所述下層間絕緣層上；在所述襯底上形成上層間絕緣層；以及形成多個(gè)壓力生成元件，該多個(gè)壓力生成元件設(shè)置在所述油墨噴射區(qū)中的上層間絕緣層上。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，進(jìn)一步包括在所述襯底上形成上層間絕緣層之前，在所述襯底上形成中層間絕緣層；以及形成感溫線，該感溫線設(shè)置在所述中層間絕緣層上，且沿著鄰接所述壓力生成元件的油墨噴射區(qū)延伸。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，進(jìn)一步包括形成油墨供應(yīng)通道，該油墨供應(yīng)通道設(shè)置在所述壓力生成元件之間且穿過(guò)所述襯底、所述下、中和上層間絕緣層；以及形成界定油墨流動(dòng)通道的流動(dòng)通路形成體，其中所述流動(dòng)通路形成體包括多個(gè)墨室，該墨室中設(shè)置有壓力生成元件。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，進(jìn)一步包括形成多個(gè)噴嘴，該多個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)于所述壓力生成元件且設(shè)置在所述墨室之上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種噴墨頭襯底、一種噴墨頭和一種制造噴墨頭襯底的方法。該噴墨頭襯底包括具有油墨噴射區(qū)的襯底。層間絕緣層形成在襯底上。在所述層間絕緣層上設(shè)置多個(gè)壓力生成元件以形成預(yù)定陣列，該壓力生成元件產(chǎn)生壓力以噴射油墨。加熱襯底的分段加熱器設(shè)置在襯底上的預(yù)定位置。分段加熱器通過(guò)加熱器線路彼此電連接。
文檔編號(hào)B41J2/01GK1724257SQ2005100726
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者白五賢 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社