專利名稱：噴射頭結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體噴射頭結(jié)構(gòu)及其制造方法，特別是涉及一種利用一層金屬層與一層多晶硅層作為電傳導(dǎo)層的流體噴射頭結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，流體噴射裝置已被廣泛地運(yùn)用于噴墨打印機(jī)的噴墨頭等的設(shè)備中，而且隨著流體噴射裝置的可靠度(reliability)不斷提高、成本的大幅度降低，以及可提供高頻率(frequency)與高空間分辨率(spatialresolution)的高質(zhì)量液滴噴射的研發(fā)，流體噴射裝置也逐漸有其他眾多可能的應(yīng)用，例如燃料噴射系統(tǒng)(fuel injection system)、細(xì)胞分類(cellsorting)、藥物釋放系統(tǒng)(drug delivery system)、噴印光刻技術(shù)(printlithography)及微噴射推進(jìn)系統(tǒng)(micro jet propulsion system)等等。
在現(xiàn)有噴墨頭的產(chǎn)品中，有從中間供應(yīng)墨水的方式(center feed)，例如市售惠普公司(HP，Hewlett-Packard)的的編號C6578墨水匣；也有從兩邊供應(yīng)墨水的方式(edge feed)，例如市售惠普公司的編號C51645墨水匣。前者一般是采用噴砂、激光切割或化學(xué)蝕刻的方式，將芯片(chip)穿透，再由中間進(jìn)行供墨。然而此法不但芯片尺寸需要比較大，而且挖掉的部分就無法做任何利用，故并不符合經(jīng)濟(jì)效益。至于后者，雖然不需進(jìn)行打穿芯片的動作，但仍需使用到兩層金屬層與一層多晶硅層的制作工藝花費(fèi)，且由于需要使用到多道光掩模制作工藝，因此不但制造成本以及制作時間均相對提高，同時也會造成相當(dāng)多的資源浪費(fèi)。
另外，在美國專利號碼5,774,148中，則揭露一種使用第二層金屬層并經(jīng)過一介層窗(via)與一第一層金屬層造成短路，用來作為加熱元件(heater)與金氧半場效應(yīng)晶體管(MOSFET)元件間的信號傳遞，而多晶硅層則作為MOSFET元件的柵極，并利用一接觸窗(contact layer)與該第一層金屬層造成短路而達(dá)到傳訊的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種僅利用一層金屬層與一層多晶硅層作為電性傳導(dǎo)層的流體噴射頭結(jié)構(gòu)及其制造方法，以簡化制作工藝，進(jìn)而降低制造成本。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種流體噴射頭結(jié)構(gòu)，該流體噴射頭結(jié)構(gòu)包括有一基材；至少一氣泡產(chǎn)生器，設(shè)于該基材上；至少一功能元件，設(shè)于該基材上，用來控制該氣泡產(chǎn)生器；一由多晶硅所構(gòu)成的第一導(dǎo)電線路；以及一第二導(dǎo)電線路，用來電耦合于該功能元件與該氣泡產(chǎn)生器之間，以及電耦合于該功能元件與該第一導(dǎo)電線路之間。
本發(fā)明還提供一種流體噴射頭的制造方法，該制造方法包括有下列步驟提供一基材；形成至少一氣泡產(chǎn)生器于該基材上；形成至少一功能元件于該基材上；形成一第一導(dǎo)電線路且該第一導(dǎo)電線路由多晶硅所構(gòu)成；以及形成一第二導(dǎo)電線路，且該第二導(dǎo)電線路用以電耦合于該功能元件與該氣泡產(chǎn)生器之間，以及電耦合于該功能元件與該第一導(dǎo)電線路之間。
而本發(fā)明的最佳實(shí)施例是，流體噴射頭結(jié)構(gòu)形成在一基材上，其包括有一氣泡產(chǎn)生器，一用來控制氣泡產(chǎn)生器的功能元件，一由多晶硅所構(gòu)成的第一導(dǎo)電線路，一流體腔，一相連通于流體腔的歧管，用以供應(yīng)一流體至流體腔，以及一第二導(dǎo)電線路，用來電耦合于功能元件與氣泡產(chǎn)生器之間，以及電耦合于功能元件與第一導(dǎo)電線路之間。其中，流體腔另包括有至少一連通至基材表面的噴孔，而且柵極與第一導(dǎo)電線路形成于同一黃光暨蝕刻制作工藝(photo-etching-process，PEP)中。
由于本發(fā)明僅利用一層金屬層與一層多晶硅層作為流體噴射頭結(jié)構(gòu)上的電傳導(dǎo)層，并克服時間延遲與熱產(chǎn)生問題，故在光掩模成本、加工費(fèi)用與制作過程上有明顯的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明噴墨頭結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例橫切面示意圖；圖3為本發(fā)明流體噴射頭的上視圖；圖4為本發(fā)明流體噴射頭芯片的局部放大圖；圖5為本發(fā)明流體噴射頭的矩陣式驅(qū)動電路示意圖；圖5A為本發(fā)明流體噴射頭的地址線信號傳輸示意圖；圖5B為本發(fā)明流體噴射頭中P1群的A1等效電路示意圖；圖5C為本發(fā)明流體噴射頭中P16群的A1等效電路示意圖；圖5D為本發(fā)明流體噴射頭中P1A1等效電路與P16A1等效電路的HSPICE模擬圖；圖6至圖8為本發(fā)明流體噴射頭的制作流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
請參見圖1，圖1為本發(fā)明的流體噴射頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。本發(fā)明的流體噴射頭為一種具有虛擬氣閥(virtual valve)的流體噴射裝置。如圖1所示，氣泡產(chǎn)生器包括有兩個氣泡產(chǎn)生構(gòu)件，分別為第一加熱元件14a與第二加熱元件14b，環(huán)繞在噴孔(nozzle)12四周，通過兩個加熱元件14a、14b間的差異，例如電阻值的不同，可使得加熱此二加熱元件14a、14b時，會先后生成二氣泡。首先在噴孔12旁較靠近歧管(manifold)11的第一加熱元件14a處先形成一第一氣泡(未顯示)，此第一氣泡會隔絕歧管11與噴孔12，而產(chǎn)生類似氣閥的功能，以減小與相鄰流體腔16產(chǎn)生互相干擾(cross talk)的效應(yīng)，接著會在靠近第二加熱元件14b處產(chǎn)生一第二氣泡(未顯示)，由此第二氣泡推擠流體腔16內(nèi)的流體(未顯示)，使流體由噴孔12中噴出。最后，第二氣泡會與第一氣泡相結(jié)合，并通過此二氣泡的結(jié)合以達(dá)到減少衛(wèi)星液滴(satellite droplet)的產(chǎn)生。
由于本發(fā)明的流體噴射頭的結(jié)構(gòu)不用蝕穿整個芯片即可達(dá)到順利噴出液體的需求，因此基于這種架構(gòu)下，本發(fā)明便可在歧管11上方進(jìn)行電力線(power lines)的布局。在不考慮電阻層的前提之下，本發(fā)明可以僅使用單一多晶硅層與單一金屬層(single polysilicon and single metal，SPSM)的制作工藝，就能完成整個芯片的電傳導(dǎo)的電路布局。因此本發(fā)明明顯地在光掩模成本以及制作時程上優(yōu)于現(xiàn)行產(chǎn)品。為了解說方便起見，以下本發(fā)明的流體噴射頭便以噴墨頭為實(shí)施例來加以說明。
請參見圖2，圖2為本發(fā)明整個芯片制作完成的剖視圖，其中第一加熱元件14a與第二加熱元件14b上方沉積了一低溫氧化層18以作為保護(hù)層，且在指定的地區(qū)開洞(via)以使金屬層13經(jīng)由此洞流入加熱器14a、14b的上方表面，而達(dá)成金屬層13與加熱器14a、14b連通的目的。
同樣地，在MOSFET(金氧半場效應(yīng)晶體管)元件15的漏極(drain)68與源極(source)66也通過金屬層13電連接至加熱器14a、14b與接地端(ground)20。所以當(dāng)MOSFET元件15的柵極(gate)64被打開時，由金屬層13所構(gòu)成的襯墊(pad)會將外部所供給的電壓信號送到此噴墨頭內(nèi)，此時，電流會由襯墊進(jìn)入，先經(jīng)由金屬層13到第一加熱元件14a與第二加熱元件14b，再經(jīng)由MOSFET元件15的漏極68到源極66，再流至接地端20而完成一次加熱的動作。此時，由于流體腔16(即此噴墨頭之噴墨腔)內(nèi)的墨水被加熱，因而產(chǎn)生兩個氣泡將墨滴經(jīng)由噴孔12推擠出去。其中，可根據(jù)所需打印數(shù)據(jù)量的不同，而分別控制不同的噴孔12以噴出墨水液滴。此外，金屬層13的材料選自鋁(Aluminum)、金(Gold)、銅(Copper)、鎢(Tungsten)及鋁硅銅合金(Alloys of Al-Si-Cu)所構(gòu)成族群中的任一者。
請參見圖3與圖4，圖3為本發(fā)明噴墨頭的上視圖。在實(shí)施例中，將其分成16個P群(包括P1至P16)，每個P群又包括有22個定址(Address，A1至A22)，可對照圖5的矩陣式驅(qū)動電路圖，一邏輯電路或微處理器32將會根據(jù)所需打印的數(shù)據(jù)，送出一選擇信號至電力線驅(qū)動器(power driver)34以及地址線驅(qū)動器(address driver)35，來控制要開啟哪個定址(A1至A22)以及供電給哪個P群(P1至P16)。舉例而言，若供電給P1，且開啟A22，則此時P1群中A22的加熱器14a、14b將會依照設(shè)定的時間完成加熱以及噴墨的操作。
請參見圖4，圖4為圖3中B區(qū)域(虛線部分)的局部放大圖。如圖4所示，可以清楚地看到芯片的中間設(shè)置有兩排噴孔12，若將整個芯片的噴孔12分成兩半(以圖3的A-A’分隔線作區(qū)分)，即在芯片A-A’的右側(cè)包括有八群噴孔(P1至P8)，而左側(cè)也包括有八群噴孔(P9至P16)。并利用歧管11的上方，兩排噴孔12間的中央地區(qū)來進(jìn)行電力線(power line)19的布局，在分隔線A-A’的右側(cè)布局了8條金屬線(metal lines，P1至P8)，并連接到右邊的輸出入襯墊(I/O pads)。同樣地，分隔線A-A’的左側(cè)也布局了8條金屬線(metal lines，P9至P16)，并連接到左邊的輸出入襯墊(I/Opads，圖中未示)。
本發(fā)明的每組襯墊P至襯墊G采取U字型的驅(qū)動線路布局方法，例如襯墊P1到襯墊G1的驅(qū)動線路布局方法(如虛線部位所示)，而且各電路連接間互不跨接，且僅使用一層金屬層13即完成電路的配置，即從襯墊P晶電力線19至加熱器14a、14b，再連到MOSFET元件15，最后至接地端襯墊G的連線動作。另外，在MOSFET元件15的上下兩邊各布局11條橫向金屬線22，橫向金屬線22與襯墊A連接，并用以將地址線驅(qū)動器35輸入的數(shù)據(jù)傳入各MOSFET元件15，以決定由哪個噴孔12噴出墨水，并在MOSFET元件15的左右兩邊(即靠近芯片的兩端)各布局了11條縱向多晶硅線(polysilicon lines)23，共22條多晶硅線23，并且在橫向金屬線22和縱向多晶硅線23要電連接的部分打上接觸層(contact layer)24以完成電連接，而縱向多晶線23的作用為連通芯片上下端的橫向金屬線22，例如，由襯墊A1輸入信號，此時要打開P16的加熱元件，則需經(jīng)由縱向多晶硅線23傳遞至下方的橫向金屬線22，才能連接至P16的加熱器，達(dá)成噴墨的功能，而其動作原理將至后面詳述。
請參考圖5A至圖5D，圖5A至圖5D為本發(fā)明實(shí)施例中，利用多晶硅線23進(jìn)行信號傳輸?shù)碾娐肥疽鈭D。在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用了長達(dá)2901μm的縱向多晶硅線23來做Address(A1，A2，…，A22)的傳導(dǎo)線，然而并不影響性能。其原因如下(一)MOSFET元件15的柵極端64幾乎沒有電流，所以不用擔(dān)心縱向多晶硅線23的發(fā)熱干擾效應(yīng)；(二)如圖5A所示，當(dāng)我們欲噴出所有P群(包括P1-P16)的A1時，由于擔(dān)心使用縱向多晶硅線23而造成因整條導(dǎo)線阻值太大，所產(chǎn)生的時間延遲(Time delay)問題發(fā)生，因此，為說明此一問題，我們選擇相鄰最遠(yuǎn)的兩組A1 Address(即P1群的A1與P16群的A1)，并且由于整個噴墨的頻率設(shè)定約略大于10KHz，因此在一個噴墨循環(huán)下(A1，A2，…，A22依序開啟的情形)，每一個Address約為3.5μs的開啟時間，且P群的電壓供給時間必須在3.5μs的脈波寬度(Pulse width)內(nèi)加熱完成(約2μs)，即我們的加熱時間只有鄰近Address前后各約500ns的緩沖時間。只有符合前述的規(guī)格下，才不至于會有P1群的A1已經(jīng)關(guān)掉了，且準(zhǔn)備噴A2了，而P16群的A1才關(guān)掉或還沒關(guān)掉的問題發(fā)生。
由圖5A中，根據(jù)金屬線22的片電阻(Sheet resistance)約為0.1Ω/μm與多晶硅線23的片電阻10Ω/μm而可求得，當(dāng)開啟全部A1 MOSFET元件15的柵極64時，P1群的A1與P16群的A1電傳導(dǎo)線阻值分別如圖5B及圖5C所示，圖5B為P1群的A1的等效電路，圖5C則是P16群的A1的等效電路，由于信號傳輸?shù)絇16群的A1時，需多經(jīng)過縱向多晶硅線23與橫向金屬線22，因此在圖5C中會額外多了一多晶硅線23的電阻R1(阻值約為2901Ω)與一橫向金屬線22的電阻R2(阻值約為147Ω)。將上述兩個電路對其執(zhí)行HSPICE模擬，其結(jié)果如圖五D所示，可知P1群的A1的clock 50％發(fā)生在710ns，而經(jīng)過RC delay的P16群里的A1的clock 50％則發(fā)生在718ns。由此可知，P1群與P16群的A1信號延遲只相差8ns，距離我們可容許的范圍500ns還有很大的距離，故不會對噴墨打印造成任何影響。
在此進(jìn)一步詳述本發(fā)明流體噴射頭結(jié)構(gòu)的制作工藝方法如下。請參考圖6至圖8，圖6至圖8為本發(fā)明流體噴射頭結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖。首先，在一硅晶片基板60上以局部熱氧化法(Local oxidation)形成一場氧化層(Field oxide)62，接著進(jìn)行一硼離子布植(Blanket boron implant)，以調(diào)整驅(qū)動電路的起始電壓(Threshold voltage)。隨后形成一多晶硅柵極(Polysilicon gate)64在場氧化層62中，其中，形成多晶硅柵極64的同時，也于芯片接近邊緣的兩側(cè)，形成如前所述的22條縱向多晶硅線23(未顯示)，用來當(dāng)作第一導(dǎo)電線路，并再施以離子布植，以于柵極64兩側(cè)形成一源極(Source)66及一漏極(Drain)68，完成MOSFET元件15。隨后沉積一低應(yīng)力層(Low stress layer)72，如氮化硅(SiNx)材料，以做為流體腔16的上層，如圖6所示。
請參考圖7，接下來，使用蝕刻液氫氧化鉀(KOH)從基板60的背面蝕刻以形成歧管11，做為供給流體進(jìn)入的主要流道，而后再將部分場氧化層62以蝕刻液氫氟酸(HF)移除，作為流體腔16。隨后在精確地控制蝕刻時間下，進(jìn)行另一次以蝕刻液氫氧化鉀(KOH)的蝕刻，用以加大流體腔16的深度，如此流體腔16與歧管11便得以相連通且可填滿流體。在進(jìn)行此蝕刻步驟期間需特別留意，因?yàn)榱黧w腔16的凸角(Convex corner)也會被蝕刻液攻擊而會被蝕刻成圓弧的形狀。
然后再繼續(xù)進(jìn)行加熱器的制作工藝。其中，加熱器包括有第一加熱器14a及第二加熱器14b，而加熱器的制作工藝為現(xiàn)有該項(xiàng)技術(shù)者所能輕易完成，故在此不多加贅述。此外，對第一加熱器14a及第二加熱器14b而言，較佳的材料為鋁鉭合金(Alloys of tantalum and aluminum)，而其他材料如鉑(Platinum)、硼化鉿(HfB2)等也可達(dá)到相同作用。另外，為了保護(hù)第一加熱器14a與第二加熱器14b并隔離此一個以上的MOSFET功能元件15，故在整個基板60上，包括柵極64、源極66、漏極68及場氧化層62的范圍會再沉積一低溫氧化層74用以做為保護(hù)層。
接著，在第一加熱器14a與第二加熱器14b上形成一導(dǎo)電層(Conductive layer)13，用來當(dāng)作第一導(dǎo)電線路以導(dǎo)通第一加熱器14a、第二加熱器14b與驅(qū)動電路之MOSFET功能元件15。其中，驅(qū)動電路用以分別獨(dú)立地傳送一信號至個別的加熱器(第一加熱器14a與第二加熱器14b)，且用以驅(qū)動一對以上的加熱器(第一加熱器14a與第二加熱器14b)，如此即可利用數(shù)量較少的電路元件與連接線路，可相同達(dá)到控制電路的功效。在本發(fā)明的實(shí)施例中，導(dǎo)電層13的較佳材料為如鋁硅銅合金(Alloys ofAluminum-Silicon-Copper)、鋁(Aluminum)、銅(Copper)、金(Gold)或鎢(Tungsten)等金屬材料。隨后再沉積一低溫氧化層76在導(dǎo)電層13之上以做為保護(hù)層。
最后，請參考圖8，在第一加熱器14a與第二加熱器14b之間形成一噴孔12。至此，即可形成一體成型且具有驅(qū)動電路的流體噴射裝置陣列。
由上述說明可知，本發(fā)明的實(shí)施例使用一層多晶硅線及一層金屬線以完成電路的連接，其中多晶硅導(dǎo)線23更可與多晶硅柵極同時制作于一黃光暨蝕刻制作工藝(PEP)以簡化制作工藝。如此，不但可以避免使用到第二層金屬層而達(dá)到節(jié)省成本的效果，并可在不影響其性能下完成MOSFET元件15的柵極64開關(guān)動作。
接著詳述其動作原理如下請參考圖4及圖5，當(dāng)進(jìn)行噴墨打印時，邏輯電路或微處理器32將會根據(jù)所需打印的數(shù)據(jù)，決定要由哪一個噴孔噴出墨水，接著會送出一選擇信號至電力線驅(qū)動器(power driver)34以及地址線驅(qū)動器(address driver)35，以開啟相對應(yīng)的定址(A1至A22)以及供電至相對應(yīng)的P群(P1至P16)，之后電流便會流經(jīng)加熱器14a、14b而加熱流體以產(chǎn)生氣泡，進(jìn)行一噴墨動作。舉例而言若要讓位于A1P1處的噴孔12a噴出液滴，則必須要經(jīng)由輸出入襯墊A1送進(jìn)一個電壓信號至MOSFET元件15的柵極64來將開關(guān)打開，接著再由輸出入襯墊P1提供一電壓信號，以產(chǎn)生電流，此時電流便會流經(jīng)加熱器14a、14b而加熱墨水以產(chǎn)生氣泡，再流經(jīng)MOSFET元件15的漏極68到源極66，最后流至接地端20，至此，完成一個墨滴噴出的動作。
上述的噴墨頭結(jié)構(gòu)雖僅以單色打印機(jī)的結(jié)構(gòu)來作說明，但本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于單色噴墨打印機(jī)，在彩色或多色的噴墨頭結(jié)構(gòu)中也可適用本發(fā)明。此外，本發(fā)明的流體噴射裝置也具有其他眾多可能的應(yīng)用，例如燃料噴射系統(tǒng)、細(xì)胞分類、藥物釋放系統(tǒng)、噴印光刻技術(shù)、微噴射推進(jìn)系統(tǒng)等，并不以噴墨打印為限。
因此，本發(fā)明僅使用一層金屬層與一層多晶硅制作工藝所完成的整體芯片電路布局，其有下列的功效(1)本發(fā)明的噴墨頭結(jié)構(gòu)不僅比現(xiàn)行的噴墨頭產(chǎn)品的驅(qū)動電路少了兩道光掩模的費(fèi)用，更可因少了兩道光掩模制作工藝而減少加工費(fèi)用、縮短制作時間并提高產(chǎn)量速度；(2)由于供墨方式不采用整個芯片打穿的方式，因此可在歧管上方進(jìn)行電路布局，將節(jié)省整個芯片的尺寸而增加整片晶片(wafer)的芯片(die)切割量；以及(3)在相同的芯片面積下，可由此方法設(shè)置更多的噴孔，以提高打印速度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種流體噴射頭結(jié)構(gòu)，該流體噴射頭結(jié)構(gòu)包括有一基材；至少一氣泡產(chǎn)生器，設(shè)于該基材上；至少一功能元件，設(shè)于該基材上，用來控制該氣泡產(chǎn)生器；一由多晶硅所構(gòu)成的第一導(dǎo)電線路；以及一第二導(dǎo)電線路，用來電耦合于該功能元件與該氣泡產(chǎn)生器之間，以及電耦合于該功能元件與該第一導(dǎo)電線路之間。
2.如權(quán)利要求1所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，還包括有一接觸層，設(shè)于該第一導(dǎo)電線路與該第二導(dǎo)電線路之間，用以電耦合該第一導(dǎo)電線路與該第二導(dǎo)電線路。
3.如權(quán)利要求1所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，其中該第二導(dǎo)電線路還包括有至少一襯墊(pad)。
4. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，還包括有一介電層，設(shè)于該第一導(dǎo)電線路以及該第二導(dǎo)電線路之間。
5.如權(quán)利要求1所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，其中該功能元件為一晶體管，且該晶體管包括有一源極、一漏極與一柵極。
6.如權(quán)利要求5所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，其中該晶體管為一金氧半場效應(yīng)晶體管(metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)，且該柵極由多晶硅所構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，其中該柵極與該第一導(dǎo)電線路形成于同一黃光暨蝕刻制作工藝(photo-etching-process，PEP)。
8.如權(quán)利要求1所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，其中該第二導(dǎo)電線路的材料選自于鋁(Aluminum)、金(Gold)、銅(Copper)、鎢(Tungsten)及鋁硅銅合金(Alloys of Al-Si-Cu)所構(gòu)成族群中的任一者。
9.如權(quán)利要求1所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，另包括有至少一流體腔，設(shè)于該基材中，且各該流體腔中均包括有至少一噴孔連通至該基材表面；以及至少一歧管，設(shè)于該基材中并相連通于該流體腔，用以供應(yīng)一流體至該流體腔。
10.如權(quán)利要求9所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，其中該氣泡產(chǎn)生器包括一第一氣泡產(chǎn)生構(gòu)件與一第二氣泡產(chǎn)生構(gòu)件，且該第一氣泡產(chǎn)生構(gòu)件與該第二氣泡產(chǎn)生構(gòu)件設(shè)于接近該相對應(yīng)的噴孔處以及該對應(yīng)的流體腔上方，當(dāng)對應(yīng)的流體腔充滿該流體時，該第一氣泡產(chǎn)生構(gòu)件會在該流體腔內(nèi)產(chǎn)生一第一氣泡以作為一虛擬氣閥，以產(chǎn)生該第一氣泡后，該第二氣泡產(chǎn)生構(gòu)件產(chǎn)生一第二氣泡，以使該流體腔的該流體由該噴孔噴出。
11.如權(quán)利要求9所述的流體噴射頭結(jié)構(gòu)，其中該流體噴射頭結(jié)構(gòu)用來作為一噴墨打印機(jī)的噴墨頭，而該歧管連接至一墨水匣，且該流體為該墨水匣中的墨水。
12.一種流體噴射頭的制造方法，該制造方法包括有下列步驟提供一基材；形成至少一氣泡產(chǎn)生器于該基材上；形成至少一功能元件于該基材上；形成一第一導(dǎo)電線路且該第一導(dǎo)電線路由多晶硅所構(gòu)成；以及形成一第二導(dǎo)電線路，且該第二導(dǎo)電線路用以電耦合于該功能元件與該氣泡產(chǎn)生器之間，以及電耦合于該功能元件與該第一導(dǎo)電線路之間。
13.如權(quán)利要求12所述的制造方法，另包括有一步驟形成一接觸層，介于該第一導(dǎo)電線路與該第二導(dǎo)電線路之間，用以電耦合該第一導(dǎo)電線路與該第二導(dǎo)電線路。
14.如權(quán)利要求12所述的制造方法，其中該第二導(dǎo)電線路另包括有一襯墊(pad)。
15.如權(quán)利要求12所述之制造方法，另包括有一步驟形成一介電層，介于該第一導(dǎo)電線路與該第二導(dǎo)電線路之間。
16.如權(quán)利要求12所述的制造方法，其中該功能元件為一晶體管，且該晶體管包括有一源極、一漏極與一柵極。
17.如權(quán)利要求16所述的制造方法，其中該晶體管為一金氧半場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，且該柵極由多晶硅所構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求12所述的制造方法，其中該柵極與該第一導(dǎo)電線路形成于同一黃光暨蝕刻制作工藝(PEP)。
19.如權(quán)利要求12所述的制造方法，其中該第二導(dǎo)電線路的材料選自鋁(Aluminum)、金(Gold)、銅(Copper)、鎢(Tungsten)或鋁硅銅合金(Alloysof Al-Si-Cu)所構(gòu)成族群的任一者。
20.如權(quán)利要求12所述的制造方法，其中該氣泡產(chǎn)生器另包括有一第一氣泡產(chǎn)生構(gòu)件及一第二氣泡產(chǎn)生構(gòu)件。
21.如權(quán)利要求20所述的制造方法，另包括有下列步驟形成一介電層于該基材上；蝕刻該基材與該介電層，以形成一歧管以及至少一相連通于該歧管的流體腔；以及形成至少一噴孔，且該噴孔位于相對應(yīng)的該第一氣泡產(chǎn)生構(gòu)件與該第二氣泡產(chǎn)生構(gòu)件之間，并連通至相對應(yīng)的該流體腔，以噴出該流體腔中的流體。
22.如權(quán)利要求21所述的制造方法，另包括有下列步驟形成一低應(yīng)力材料層于該介電層上，且該氣泡產(chǎn)生器形成于該低應(yīng)力材料層之上。
23.如權(quán)利要求21所述的制造方法，其中該流體噴射頭用來作為一噴墨打印機(jī)的噴墨頭，該歧管連接至一墨水匣，且該流體為該墨水匣中的墨水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體噴射頭結(jié)構(gòu)及其制造方法。流體噴射頭結(jié)構(gòu)形成于一基材上，其包括有一氣泡產(chǎn)生器，一用來控制該氣泡產(chǎn)生器的功能元件，一由多晶硅所構(gòu)成的第一導(dǎo)電線路，一流體腔，一相連通于流體腔的歧管，用以供應(yīng)一流體至流體腔，以及一第二導(dǎo)電線路，用來電耦合于功能元件與氣泡產(chǎn)生器之間，以及電耦合于功能元件與第一導(dǎo)電線路之間。其中，流體腔另包括有至少一連通至該基材表面的噴孔，而且柵極與第一導(dǎo)電線路形成于同一黃光暨蝕刻制作工藝(PEP)。
文檔編號B41J2/14GK1426844SQ011433
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者黃宗偉, 陳志清 申請人:明基電通股份有限公司