專利名稱：噴墨頭電阻層的制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨頭電阻層的制程，尤指一種可提高噴墨頭性能之噴墨頭電阻層的制程。
首先，請配合參閱

圖1，可得知由現(xiàn)有技術(shù)制作以電阻加熱元件煮沸墨水，使墨水經(jīng)由噴孔噴出的氣泡的氣泡式噴墨頭時，其系先以一熱氧化法(Thermal Oxidation)，形成一二氧化矽層12于一矽基板11上方，并于該二氧化矽層12上形成一電阻層13，而一般于噴墨頭電阻層13之制程步驟中，其系直接以一直流濺鍍(DC Sputtering)方式形成該電阻層13，且其中該電阻層13系為一鉭鋁合金(TaAl)層，之后，再形成一鋁制導(dǎo)電層14于部分該電阻層13上方，并形成一氮化矽/碳化矽層的保護層15于未被該導(dǎo)電層14覆蓋之該電阻層13上方及該導(dǎo)電層14上方，再形成一外隔層16于該保護層15上方，最后涂附上膠著劑，以供固貼一噴嘴片17，使得以完成一噴墨頭的制程。
顯然地，上述常用作法的缺陷即在于借助于鉭鋁合金(TaAl)所形成的電阻層13，由于鉭鋁合金(TaAl)本身為一高電阻值材料，且將嚴重導(dǎo)致電子遷移現(xiàn)象(Elcctron Migtation)發(fā)生，因而將縮短噴墨頭的使用壽命。
本發(fā)明主要目的，即在于提供一種可避免電子遷移現(xiàn)象(ElcctronMigtation)發(fā)生，以降低電阻層的電阻值，而能提高噴墨頭使用壽命之噴墨頭電阻層的制程。
本發(fā)明的噴墨頭電阻層的制程，其制程步驟包括(a)形成一介電層于一基板上；(b)形成一第一電阻層于該介電層上；(c)形成一摻質(zhì)層于該第一電阻層上；(d)形成一第二電阻層于該摻質(zhì)層上；以及(c)施行一熱處理步驟，以使該摻質(zhì)層擴散至該第一電阻層與該第二電阻層，形成該噴墨頭的電阻層。
如上所述，該電阻層的制程，其中，該基板系可為一矽基板，且該介電層系以一熱氧化法(Thermal Oxidation)之方式，形成于該矽基板上，而較佳地，該介電層系可為一二氧化矽(SiO2)層。
而于該介電層上，以一直流濺鍍方式(DC Sputtering)形成該第一電阻層，較佳地，該第一電阻層為一氮化鉭(TaN)層；再以一直流濺鍍方式(DCSupttering)形成該摻質(zhì)層于該第一電阻層上方；再以一直流濺鍍方式(DCSputtering)形成該第二電阻層于該摻質(zhì)層上方，當然，較佳地，該第二層電阻層系可為一氮化鉭(TaN)層。
而其中，該摻質(zhì)層中所包含的摻質(zhì)系可為原子半徑為鉭(Ta)之10％-30％的元素，較佳地，該摻質(zhì)層系可為一含銦(In)的金屬層，或為一含鉛(Pb)的金屬層，或為一含鐠(Pr)的金屬層，抑或為一含釤(Sm)的金屬層。
最后，該熱處理步驟系采用一快速熱制程(Rapid Thermal Processing,RTP)，而借助該快速制程，可使該摻質(zhì)擴散至該第一電阻層與該第二電阻層，以得到本發(fā)明所需的電阻層。
而藉由本案所提供之電阻層，即可于該電阻層上完成噴墨頭之后序制程，其步驟包含借助濺鍍法(Sputtering)與光學(xué)微影(Photolithography)與蝕刻技術(shù)(Etching)之方式，以形成一鋁(Al)金屬層，再以電漿增強汽相沉積法(PECVD)，或直流濺鍍(DC Sputtering)方式，形成一氮矽化合物(SiN)層，再以直流濺鍍(DC Sputtering)方式，形成一金(Au)金屬層于未被該氮矽化合物層覆蓋于該鋁金屬層上方，以及形成一光阻隔層于部分該氮矽化合物層上方，以形成一墨水儲存槽，再借助噴孔處理步驟，即貼附一噴孔片于該光阻隔層上方，以提供至少一供墨水噴出的噴孔；以完成噴墨頭的制程步驟。
綜上所述，透過本發(fā)明所提供的噴墨頭電阻層的制程之作法，而所提供的電阻層結(jié)構(gòu)，可明顯地避免以常用作法所形成的電子遷移現(xiàn)象(ElectronMigration)發(fā)生，而且能使噴墨頭后續(xù)的其它制程順利進行，同時，可提供一制程快速、性能較佳且使用壽命長的噴墨頭結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明將通過下列附圖及詳細說明，可達到更深入了解圖1為常用噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2(a)-(f)為本發(fā)明的較佳實施例制程步驟例示圖。
現(xiàn)請參閱圖2(a)-(f)，其系為本發(fā)明的較佳實施例制程步驟例示圖，其中
圖2(a)包括下列步驟以一熱氧化法(thermal Oxidation)，形成一介電層22于該基板21上，其中，該基板21系為一矽基板，且該介電層22系為一二氧化矽(SiO2)層；圖2(b)包括下列步驟以直流濺鍍法(DC Sputtering)，形成一第一電阻層231于該二氧化矽(SiO2)層上方，而其中該第一電阻層231系為一氮化鉭(TaN)層；圖2(c)系包括下列步驟以直流濺鍍法(DC Sputtering)，形成一摻質(zhì)層232于該氮化鉭(TaN)層231上方，而其中該摻質(zhì)層232中所包含的摻質(zhì)系可為原子半徑為鉭(Ta)之10％-30％的元素，較佳地，該摻質(zhì)層232系可為一含銦(In)的金屬層，或為一含鉛(Pb)的金屬層，或為一含鐠(Pr)的金屬層，抑或為一含釤(Sm)的金屬層；圖2(d)系包括下列步驟以直流濺鍍法(DC Sputtering)，形成一第二電阻層233于該摻質(zhì)層232上方，而其中該第二電阻層233系可為一氮化鉭(TaN)層；圖2(c)系包括下列步驟以快速熱制程(Rapid Thermal Processing,RTP)之方式，使該摻質(zhì)層232擴散至該第一電阻層231與該第二電阻層233之中，以得到本發(fā)明所需經(jīng)摻質(zhì)的電阻層23；借助本發(fā)明所提供的電阻層23，得以避免電子遷移現(xiàn)象(ElectronMigration)發(fā)生，則電阻層23將不會因長期過熱而損壞。
圖2(f)系包括下列步驟藉由濺鍍法(Sputtering)，及光學(xué)策影(photolithography)，以及蝕刻技術(shù)(Etching)之方式，以形成一導(dǎo)電層24于該電阻層23上方的部分區(qū)域，其中，該導(dǎo)電層24系可為一鋁(Al)金屬層；以電漿增強化學(xué)汽相沉積法(PECVD)，或直流濺鍍(DC Sputtering)方式，形成一保護層25，而其中，該保護層25系可為一氮矽化合物(SiN)層，且該氮矽化合物(SiN)層系形成于未被該鋁金屬層覆蓋的該電阻層23上方及作為導(dǎo)電層24的該鋁金屬層上的部分區(qū)域；
以直流濺鍍(DC Sputtering)方式，形成一金屬層26于未被該保護層25覆蓋之該導(dǎo)電層24上方，而該金屬層26系可為一金(Au)金屬層；形成一光阻隔層27于部分該保護層25上方，以形成一墨水儲存槽；再利用噴孔處理步驟，即可貼附一噴孔片28于該光阻隔層27上方，以提供至少一供墨水噴出的噴孔，以完成噴墨頭的制程步驟。
如此，藉由本發(fā)明所提供的噴墨頭電阻層，再繼續(xù)于該電阻層上完成噴墨頭的其余制程步驟，即可有效避免該電阻層電子遷移現(xiàn)象(ElectronMigration)，而使電阻層不會因長期過熱而損壞，進而得以延長整組噴墨頭的使用壽命。
權(quán)利要求
1．一種噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，制程步驟包括a)形成一介電層于一基板上；b)形成一第一電阻層于該介電層上；c)形成一摻質(zhì)層于該第一電阻層上；d)形成一第二電阻層于該摻質(zhì)層上；以及e)施行一熱處理步驟，以使摻質(zhì)層擴散至該第一電阻層與該第二電阻層，而形成該噴墨頭的該電阻層。
2．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(a)中，該基板系可為一矽基板。
3．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(a)中，形成該介電層的方法系可以以一熱氧化法，且該介電層可為一二氧化矽層。
4．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(b)中，形成該第一電阻層的方式系可以以一直流濺鍍方式，且該第一電阻層系可為一氮化鉭層。
5．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(c)中，形成該摻質(zhì)層之方式系可以以一直流濺鍍方式。
6．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(c)中，該摻質(zhì)層中所包含之摻質(zhì)系可為原子半徑為鉭之10％-30％之元素。
7．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(c)中，該摻質(zhì)層系可為一含銦的金屬層，或為一含鉛的金屬層，或為一鐠的金屬層，抑或為一含釤的金屬層。
8．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(d)中，形成該第二電阻層之方式系可以以一直流濺鍍方式。
9．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(d)中，該第二電阻層系可為一氮化鉭層。
10．如權(quán)利要求1所述的噴墨頭電阻層的制程，其特征在于，該步驟(e)中，該熱處理步驟系可為一快速熱制程，以使該摻質(zhì)層擴散至該第一電阻層與該第二電阻層之中。
全文摘要
一種噴墨頭電阻層的制程,其系于選定的基板上,以熱氧化法(Thermal Oxidation)形成一介電層,再于該介電層上濺鍍(Sputtering)一第一電阻層,而于該第一電阻層上濺鍍一摻質(zhì)層,又于該摻質(zhì)層上濺鍍一第二電阻層,繼之通過一快速熱制程步驟(Rapid Thermal Processing RTP),將使該摻質(zhì)層擴散至該第一電阻層與該第二電阻層,以避免電子遷移現(xiàn)象(ElectronMigration)發(fā)生,而得到特性較佳的噴墨頭結(jié)構(gòu)。
文檔編號B41J2/16GK1214992SQ971213
公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月21日
發(fā)明者莫自治, 周沁怡, 張一熙, 楊長謀, 曾國佑, 張英倫, 鄭香京, 蔡宏駿 申請人:研能科技股份有限公司