喷墨打印头及其制造方法技术

技术编号:1025434 阅读:334 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种喷墨打印头及其制造方法,该方法能够简化制造工艺而不需要进行额外的用于形成加热层的工艺,该喷墨打印头包括:衬底;加热元件,堆叠在衬底上用于加热墨水;具有栅极电极的晶体管,用于驱动加热元件;腔室层,用于在加热元件上形成填充有墨水的墨水腔;喷嘴层,堆叠在腔室层上以形成用于喷出墨水的喷嘴,其中栅极电极和加热元件包括通过自对准硅化物工艺形成的金属硅化物膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的专利技术构思涉及一种喷墨4丁印头及其制造方法,更具体地,涉及一种 ,其中半导体工艺在喷墨打印头的制造过程中使用以提高效率。
技术介绍
喷墨打印头是一种喷出墨滴以在打印介质的所需位置上打印从而形成图像的装置。根据墨滴喷射原理,喷墨打印头主^为热驱动型喷墨打印头和压电驱动型喷 墨打印头。热驱动型喷墨打印头^^热源在墨水中产生气泡 _过气泡的膨胀力喷 出墨滴。通常,热驱动型喷墨4l印头包括衬底,构造为硅晶片;供墨4L,在衬底上形 成用于提供墨7K;通道形成层,用于在衬底上形M道和多个墨水腔;嘴层,在 通道形^^上形成并包括与墨水月鈔于应的多个*觜;以M口热层,具有多个加热部 分并与墨水月封目对应地设置以加热墨水腔中的墨水。喷墨打印头的加热层由势垒金属(barriermetal)形成,加热层由耐热材料例如 氮4a (TaN)和钽-铝(Ta-Al)形成。但是,在使用势垒金属的情况下存在问题,即需要进行单独的工艺以形彭口热 器。在金属材料的情况下存在问题,即当金属材料应用于具有精细宽度的半导 体的工艺时,耐用性会降低,并且接触和通孔的部分的电阻值增大。为了解决这些问题,由本专利技术的申请人提交并已公开的韩国专利申请公开 No.2003-0018799号涉及一种处理单个半导底来形成喷墨打印头的方 法。上述出版物所公开的喷墨打印头的制造方法包括在半导桐于底上形成器件隔 离膜;在带有器件隔离膜的衬底上形i^册才M色4^莫、栅极图案和加热元件图案;使 用栅极图案作为掩模进行离子注入以形成带有源才57漏极区域的金属氧化物半导体 (MOS)晶体管;在衬底的整个表面上形M间绝纟勤莫用于^^ MOS晶体管,并图案化该层间^^M以形M露至少一部分源极/漏极区域的接触孔;在带有接触孔 的衬底的整个表面上沉积导电膜,并图案化该导电膜以形成源才il/漏极电极和会讽; 在源极/漏极电极和^^各上^^只保护膜;在带有保护膜的衬底上形成蚀刻掩模并进行 蚀刻以形成^1^觜孔,该喷嘴3漆露在与加热元件图案相邻的区域中的半导假十底; 在带有喷嘴孔的衬底上进行各向同性蚀刻以在衬底上形成墨水腔;以及图案化与带 有保护膜的衬底表面相对的衬底表面以形成向墨水腔提供墨水的流形空间 (manifold space )。在上述出版物所公开的喷墨打印头的制造方法中,在形成栅极图案和加热元件 图案时,加热元件图案可以由多晶硅和硅化物层形成。需^ii行额外的光刻工艺和蚀刻工艺以形成硅化物层,从而使工艺复杂化。此外,在上述参考出版物所公开的专利技术中,源fe/漏极电极和^^各在单个层间绝^刻莫上形成。因此,由于电极的电路线宽和线^^小,电阻增大并_3>热元件的性 能降低。
技术实现思路
本专利技术提供了 一种,该制造方法能够简化制造工艺而 不需进行额外工艺来形成加热层。本专利技术还提供了 一种,该制造方法能够抑制线路的电 阻增大。本专利技术总的专利技术构思的另外的方面和应用将在下面的描述中部分地阐明,并将 从描述中部分地变得明显,或者可以通过本专利技术总的专利技术构思的实践而习知。本专利技术总的专利技术构思的前述和/或其它方面和应用可以通过提^"-种喷墨打印 头来实现,该喷墨4丁印头包括衬底;加热元件,堆叠在衬底上用于加热墨水;具 有栅极电极的晶体管,用于驱动加热元件;腔室层,用于^m热元件上形成填M 墨水的墨水腔;以及*觜层,堆叠在腔室层上用于形成喷出墨水的喷嘴,其中栅极 电极和加热元件包括由自对准硅化物工艺形成的金属硅化物膜。金属硅德膜可以是硅似爐或硅緣膜。第一层间绝纟刻莫和第二层间^^M可以^i/o热元件和腔室层之间形成,第一金 属线和第二金属线^^别图案化在第 一层间绝纟皿和第二层间乡fe4M上。本专利技术总的专利技术构思的前述和/或其它方面和应用还可以通过提供一种喷墨打 印头来实现,该喷墨4丁印头包括填充有墨水的多个腔室;用于加热腔室中的墨水的多个加热元件;用于^口电流到加热元件的晶体管;与腔室对应的多个喷嘴,其 中加热元件包括由多晶硅形成的加热图案和通#金属膜上进行热处理形成的金 属硅化物膜,其中该金属膜用作堆叠在加热图案上的薄膜。本专利技术总的专利技术构思的前述和/或其它方面和应用还可以通过提供一种喷墨打 印头的制造方法来实现,该方法包括在衬底上形成栅极图案和加热元件图案;在 村底上形成金属膜,在金属MJi进行第一热处艰A而金属膜与栅极图案和加热单元 图案相互反应形成第一金属硅化物膜,去除衬底上残留的&应的金属膜,在衬底 上堆叠层间绝缘漢以形成金属线,在与加热单元图案相对应的部分堆叠通道形^^ 以4是供墨水腔,堆叠喷嘴层从而喷嘴在与墨水力鈔于应的部分形成。该方法还可以包括在去除未反应的金属膜^进行第二热处理以形成第二金 属硅化物膜。在衬底上堆叠层间^^M以形威Jr属线可以包括在具有金属硅化物膜的栅极 图案和加热单元图案上堆叠第一层间绝》勤莫以图案化第一^4线;以及在第一金属 线上堆叠第二层间乡&勤莫以图案化第二金属线。金属膜由钴形成。^r属膜可以由钬形成,并且第一热处理可以在65(K670。C温度下进行。 金属膜可以由钬形成,并且第二热处理可以在85(K870。C温度下进行。第二金属硅^4勿膜可以是TlSi2膜或CoSi2膜。本专利技术总的专利技术构思的前述和/或其它方面和应用还可以通过提供一种喷墨打 印头来实现,该喷墨打印头包括 一个或多个用于加热墨水的加热元件; 一个或多 个晶体管,具有源极/漏极区域和栅极电极,用于驱动相应的加热元件;以及金属硅 化物膜,选择'l^也形成斜目应的栅极电极和源fe/漏极区域上并减少其电阻。金属硅^4勿膜可以包括石圭^^膜和名圭^4M中的一种。本专利技术总的专利技术构思的前述和/或其它方面和应用还可以通过提供一种喷墨打 印头来实现,该喷墨打印头包括多个层间绝多刻莫;以及分别在多个层间绝^M上 形成的第一组金属线和第二金属线,其中金属线布置在多个层中形成H第二金属线包:fei4接第 一组金属线的电源线。本专利技术总的专利技术构思的前述和/或其它方面和应用还可以通过提供一种喷墨打 印头的制il^"法来实现,该方法包括形成栅极电极和源极/漏极区域;以及选择性 ^MM册极电极和源^y漏极区iiUi形成金属硅化物膜以P射l^电阻。该方法还可以包括同时形^口热元^f牛和4册才及电才及。本专利技术总的专利技术构思的前述和/或其它方面和应用还可以通过提供一种喷墨打印头的制造方法来实现,该方法包括形成多个层间绝纟皿;以及分别在多个层间 绝纟il莫上形成第一组金属线和第二金属线,从而金属线布置在多个层中从而形成宽 度。附图说明从下面实施例的描述并结合附图,本专利技术总的专利技术构思的这些和/或其它方面和 应用将变得明显并更加容易理解,附图中图l示出了工艺济d呈图,示出根据本专利技术总的专利技术构思的实施例的喷墨4丁印头 的制造方法;以及图2A到4D示出了横截面图,示出根据本专利技术总的专利技术构思的实施例的喷墨 打印头及其制造方法。具体实施例方式5te将详细参考本专利技术总的专利技术构思的实施例,附图中示出了其示例,其中相 同的附图标^it篇指^4目同的元件。为了通过参照附图解释本专利技术总的专利技术构思, 在下面描述了实施例。在下文中,将参照附图详细:^葛述根据本专利技术总的专利技术构思的实施例。图l示出了工艺流程图,说明根据本专利技术总本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种喷墨打印头,包括: 衬底; 加热元件,堆叠在所述衬底上用于加热墨水; 具有栅极电极的晶体管,用于驱动所述加热元件; 腔室层,用于在所述加热元件上形成填充有所述墨水的墨水腔;以及 喷嘴层,堆叠在所述腔室层上以形成用于喷出所述墨水的喷嘴, 其中所述栅极电极和所述加热元件包括通过自对准硅化物工艺形成的金属硅化物膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:朴省俊金兑珍金大根韩晶旭
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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