晶圆结构制造技术

一种晶圆结构，包含芯片基板及多个喷墨芯片。芯片基板为硅基材，以至少12英吋以上晶圆的半导体制程制出。多个喷墨芯片包含至少一第一喷墨芯片及至少一第二喷墨芯片，分别以半导体制程制直接生成于芯片基板上，并切割成至少一第一喷墨芯片及至少一第二喷墨芯片实施应用于喷墨打印。第一喷墨芯片及第二喷墨芯片分别包含多个墨滴产生器，以半导体制程制出生成于芯片基板上。于芯片基板上。于芯片基板上。

【技术实现步骤摘要】
晶圆结构


[0001]本案关于一种晶圆结构，尤指以半导体制程制出适用于喷墨打印的喷墨芯片的晶圆结构。

技术介绍

[0002]目前市面上常见的打印机除激光打印机外，喷墨打印机是另一种被广泛使用的机种，其具有价格低廉、操作容易以及低噪音等优点，且可打印于如纸张、相片纸等多种打印媒介。而喷墨打印机的打印品质主要取决于墨水匣的设计等因素，尤其以喷墨芯片释出墨滴至打印媒介的设计为墨水匣设计的重要考量因素。
[0003]又在喷墨芯片在追求更高的高解析度与更高速打印的打印品质要求下，对于竞争激烈的喷墨打印市场中，喷墨打印机的售价下降得很快速，因此搭配墨水匣的喷墨芯片的制造成本以及更高解析度与更高速打印的设计成本就会取决于市场竞争力的关键因素。
[0004]但，以目前喷墨打印市场中所生产喷墨芯片是由一晶圆结构以半导体制程所制出，现阶段喷墨芯片生产皆以6英吋以下晶圆结构所制出，又要同时追求更高的高解析度与更高速打印的打印品质要求下，相对喷墨芯片的可打印范围(printing swath)的设计要变更大、更长，始可大幅提高打印速度，如此喷墨芯片所需求整体面积就更大，因此要在6英吋以下有限面积的晶圆结构上制出需求喷墨芯片数量就会相当地受到限制，进而制造成本也无法有效地降低。
[0005]举例说明，例如，一片6英吋以下晶圆结构制出喷墨芯片的可打印范围(printing swath)为0.56英吋(inch)大概至多切割生成334颗喷墨芯片。若在一片6英吋以下晶圆结构上生成喷墨芯片的可打印范围(printing swath)超过1英吋(inch)或者页宽可打印范围(printing swath)A4尺寸(8.3英吋(inch))来制出更高的高解析度与更高速打印的打印品质要求下，相对要在6英吋以下有限面积的晶圆结构上制出需求喷墨芯片数量就会相当的受到限制，数量更少，在6英吋以下有限面积的晶圆结构上制出需求喷墨芯片就会有浪费剩余的空白面积，这些空白面积就会占去整片晶圆面积的空余率超过20％以上，相当浪费，进而制造成本也无法有效地降低。
[0006]有鉴于此，要如何符合喷墨打印市场中追求喷墨芯片的更低制造成本，以及追求更高解析度与更高速打印的打印品质，是本案最主要研发的主要课题。

技术实现思路

[0007]本案的主要目的是提供一种晶圆结构，包含一芯片基板及多个喷墨芯片，利用至少12英吋以上晶圆的半导体制程来制出该芯片基板，促使该芯片基板上可布置更多需求数量的喷墨芯片，也在相同的喷墨芯片半导体制程直接生成不同可打印范围(printing swath)尺寸的第一喷墨芯片及第二喷墨芯片，并布置需求更高解析度及更高性能的打印喷墨设计，以切割成需求实施应用于喷墨打印的第一喷墨芯片及第二喷墨芯片，达到喷墨芯片的更低制造成本，以及追求更高解析度与更高速打印的打印品质。
[0008]本案的一广义实施态样为提供一种晶圆结构，包含：一芯片基板，为一硅基材，以至少12英吋以上晶圆的半导体制程制出；多个喷墨芯片，包含至少一第一喷墨芯片及至少一第二喷墨芯片，分别以半导体制程制直接生成于该芯片基板上，并切割成至少一该第一喷墨芯片及至少一该第二喷墨芯片实施应用于喷墨打印；其中，该第一喷墨芯片及该第二喷墨芯片分别包含：多个墨滴产生器，以半导体制程制出生成于该芯片基板上，而该第一喷墨芯片及第二喷墨芯片配置成沿纵向延伸相邻个该墨滴产生器保持一间距的多个纵向轴列组，以及配置成沿水平延伸相邻个该墨滴产生器保持一中心阶差间距的多个水平轴行组，该中心阶差间距为至少1/600英吋以下。
【附图说明】
[0009]图1为本案晶圆结构一较佳实施例示意图。图2为本案晶圆结构上生成墨滴产生器的剖面示意图。图3A为本案晶圆结构上喷墨芯片布置相关供墨流道、岐流道及供墨腔室等元件一较佳实施例示意图。图3B为图3A中C框区域的局部放大图。图3C为本案晶圆结构上单一喷墨芯片布置供墨流道、导电层元件另一较佳实施例示意图。图3D为图3A中单一喷墨芯片上成形喷孔布置排列一较佳实施例示意图。图4为本案加热电阻层受导电层控制激发加热的简略电路示意图。图5为本案晶圆结构上生成墨滴产生器的布置排列放大示意图。图6为一种适用于喷墨打印机内部的承载系统的结构示意图。【符号说明】
[0010]1：承载系统111：喷墨头112：承载架113：控制器114：进给轴115：扫描轴116：第一驱动马达117：位置控制器118：储存器119：第二驱动马达120：送纸结构121：电源122：打印媒介2：晶圆结构20：芯片基板21：喷墨芯片21A：第一喷墨芯片
21B：第二喷墨芯片22：墨滴产生器221：热障层222：加热电阻层223：导电层224：保护层224A：第一层保护层224B：第二层保护层225：障壁层226：供墨腔室227：喷孔23：供墨流道24：岐流道25：喷墨控制电路区L、HL：长度W、HW：宽度Lp：可打印范围Ar1
……
Arn：纵向轴列组Ac1
……
Acn：水平轴行组M：间距P：中心阶差间距Vp：电压Q：晶体管开关G：栅极
【具体实施方式】
[0011]体现本案特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本案。
[0012]请参阅图1所示，本案提供一种晶圆结构2，包含：一芯片基板20及多个喷墨芯片21。其中芯片基板20为一硅基材，以至少12英吋(inch)以上晶圆的半导体制程制出。在具体实施例中，芯片基板20可以利用12英吋(inch)晶圆的半导体制程制出；或者，在另一具体实施例中，芯片基板20可以利用16英吋(inch)晶圆的半导体制程制出。
[0013]上述的多个喷墨芯片21，包含至少一第一喷墨芯片21A及至少一第二喷墨芯片21B以半导体制程制直接生成于芯片基板20上，并切割成至少一第一喷墨芯片21A及至少一第二喷墨芯片21B实施应用于上述的喷墨头111上喷墨打印。而第一喷墨芯片21A及第二喷墨芯片21B分别包含：多个墨滴产生器22，以半导体制程制出生成于芯片基板20上，又如图2所示，每一墨滴产生器22包含一热障层221、一加热电阻层222、一导电层223、一保护层224、一障壁层225、一供墨腔室226及一喷孔227。其中热障层221形成于芯片基板20上，加热电阻层
222形成于热障层221上，而导电层223及保护层224的一部分形成于加热电阻层222上，且保护层224的其他部分形成于导电层223上，而障壁层225形成于保护层224上，以及供墨腔室226及喷孔227一体成型生成于障壁层225中，且供墨腔室226底部连通保护层224，供墨腔室226顶部连通喷孔227。亦即喷墨芯片21的墨滴产生器22是在芯片基板20上实施半导体制程所制出，以下予以说明。首先在芯片基板20上形成一层热障层221的薄膜，之后再以溅镀方式先后镀上加热电阻层222与导电层223，并以光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆结构，包含：一芯片基板，为一硅基材，以至少12英吋以上晶圆的半导体制程制出；以及多个喷墨芯片，包含少一第一喷墨芯片及至少一第二喷墨芯片，分别以半导体制程制直接生成于该芯片基板上，并切割成至少一该第一喷墨芯片及至少一该第二喷墨芯片实施应用于喷墨打印；其中，该第一喷墨芯片及该第二喷墨芯片分别包含：多个墨滴产生器，以半导体制程制出生成于该芯片基板上，而该第一喷墨芯片及第二喷墨芯片配置成沿纵向延伸相邻个该墨滴产生器保持一间距的多个纵向轴列组，以及配置成沿水平延伸相邻个该墨滴产生器保持一中心阶差间距的多个水平轴行组，该中心阶差间距为至少1/600英吋以下。2.如权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，该芯片基板以12英吋晶圆的半导体制程制出。3.如权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，该芯片基板以16英吋晶圆的半导体制程制出。4.如权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，该墨滴产生器包含一热障层、一加热电阻层、一导电层、一保护层、一障壁层、一供墨腔室及一喷孔，该热障层形成于该芯片基板上，该加热电阻层形成于该热障层上，而该导电层及该保护层的一部分形成于该加热电阻层上，且该保护层的其他部分形成于该导电层上，而该障壁层形成于该保护层上，以及该供墨腔室及该喷孔一体成型生成于该障壁层中，且该供墨腔室底部连通该保护层，该供墨腔室顶部连通该喷孔。5.如权利要求4所述的晶圆结构，其特征在于，该喷墨芯片包含至少一供墨流道及多个岐流道以半导体制程制出，其中该供墨流道提供一墨水，以及该供墨流道连通多个该岐流道，且多个该岐流道连通每个墨滴产生器的该供墨腔室。6.如权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，该中心阶差间距为至少1/600英吋至1/1200英吋。7.如权利要求6所述的晶圆结构，其特征在于，该中心阶差间距为1/720英吋。8.如权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，该中心阶差间距为至少1/1200英吋至1/2400英吋。9.如权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，该中心阶差间距为至少1/2400英吋至1/24000英吋。10.如权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，该中心阶差间距为至少1/24000英吋至1/48000英吋。11.如权利要求4所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体至少以90纳米以下的半导体制程制出形成一喷墨控制电路。12.如权利要求11所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体以65纳米至90纳米半导体制程制出形成一喷墨控制电路。13.如权利要求11所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体以45纳米至65纳米半导体制程制出形成一喷墨控制电路。14.如权利要求11所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体以28纳米至45
纳米半导体制程制出形成一喷墨控制电路。15.如权利要求11所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体以20纳米至28纳米半导体制程制出形成一喷墨控制电路。16.如权利要求11所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体以12纳米至20纳米半导体制程制出形成一喷墨控制电路。17.如权利要求11所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体以7纳米至12纳米半导体制程制出形成一喷墨控制电路。18.如权利要求11所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体以2纳米至7纳米半导体制程制出形成一喷墨控制电路。19.如权利要求4所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体为金属氧化物半导体场效晶体管的栅极。20.如权利要求4所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连接的导体为互补式金属氧化物半导体的栅极。21.如权利要求4所述的晶圆结构，其特征在于，该导电层所连...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫皓然，张英伦，戴贤忠，黄启峰，韩永隆，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：