CN1272177C - 一种晶圆阶段制作的喷孔片结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆阶段制作的喷孔片结构，其中硅基底包含有一致动组件；一光阻薄膜形成于硅基底的表面上；一第一开口形成于光阻薄膜内，以暴露致动组件的表面，可以作为一喷墨腔；一第一金属层形成于光阻薄膜的表面上；一第二金属层形成于第一金属层的表面上；以及一第二开口贯穿第二金属层以及第一金属层，且位于第一开口的上方，以作为一喷孔。

Description

一种晶圆阶段制作的喷孔片结构及其制作方法

                                 技术领域

本发明涉及一种喷墨式打印头晶粒的喷孔片的制作方法，尤其涉及一种采用晶圆阶段制作过程用于制作喷孔片的方法及其喷孔片结构。

                                 背景技术

在计算机打印设备的主流产品中，喷墨打印机的打印技术是将精确体积的微量墨水液滴，快速地以计算机数值驱动放置于精确的特定位置，不但可提供高分辨率、全彩的图片输出，还可满足电子工业制造技术对自动化、微小化、降低成本、降低时程、减少环境的冲击等的要求与趋势。其中一种已经被成功地商业化的热感应喷墨式打印头晶粒，其原理是利用加热器将墨水瞬间气化，再由产生的高压气泡推动墨水，进而使墨水经由喷孔射出以打印在纸张上。

喷墨式打印技术的品质主要取决于喷孔的物理特性，如喷孔的底切轮廓与开口形状，这会影响到墨水液滴的体积、轨道、喷射速度等等。现有技术采用平板印刷电铸制作过程或是其它电化学加工成型方法，以制作成一种金属喷孔片，然后将此金属喷孔片粘至打印头晶粒上。然而，这种电铸方式会产生以下缺点：第一，金属喷孔片与下方的高分子薄膜的粘着性不佳，因此所能提供的喷墨分辨率有限，而且生产效能不佳；第二，不易精确控制制作过程条件，如应力、电铸厚度、对准问题；第三，喷孔的形状、尺寸等设计选择性受到限制；第四，制作过程成本过高，不适于大量生产；第五，易发生墨水腐蚀喷孔片的问题，虽然可以在喷孔片表面上电铸金以延缓腐蚀现象，但需耗费更多成本。为了解决上述问题，现今技术改采用准分子雷射处理方式来制作喷孔，但是这又会遭遇到对不准、设备过于庞大与昂贵等问题。

有鉴于此，为了有效提升喷孔片的制作过程品质，急需开发一种新的喷孔片制作过程，以同时达到简化制作过程、降低制作成本以及提高喷孔的图案精确度等目的。

                                 发明内容

本发明的目的是提出一种喷孔片结构及其制作方法，采用晶圆阶段制作过程，由电铸金属层、涂布光阻层、微影、蚀刻等组合步骤，可直接在硅晶圆上制作喷孔片，则可以有效解决已知粘着性不佳、图案精确度不佳以及喷孔设计受限等问题。

本发明提出一种晶圆阶段制作的喷孔片结构。其中硅基底包含有一致动组件；一光阻薄膜形成于硅基底的表面上；一第一开口形成于光阻薄膜内，以暴露致动组件的表面，可以作为一喷墨腔；一第一金属层形成于光阻薄膜的表面上；一第二金属层形成于第一金属层的表面上；以及一第二开口贯穿于第二金属层和第一金属层，并且位于第一开口的上方，以作为一喷孔。

本发明的第一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中由光罩作选择区域的曝光可使光阻薄膜形成一未交联区以及一交联区，且未交联区位于所述致动组件上方；进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于所述光阻薄膜的表面上形成第一金属层；进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成第二金属层；在这第二金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层包含有一开口，其位置包括所述未交联区上方的一部分或全部；以所述光阻层为罩幕进行蚀刻制作过程，将开口下方的第二金属层以及第一金属层去除，以形成一喷孔；显影去除光阻层；以及显影去除所述光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔。

本发明的第二种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：提供一硅基底，表面上包含有一个致动组件；在这个硅基底的表面形成光阻薄膜，其中由光罩作选择区域的曝光可使光阻薄膜形成一未交联区以及一交联区，且所述未交联区位于致动组件上方；进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于光阻薄膜的表面上形成一第一金属层；在这第一金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层包含有一个开口，其位置包括所述未交联区上方的一部分或全部；以所述光阻层为罩幕进行蚀刻制作过程，将开口下方的第一金属层去除，以形成孔洞；显影去除光阻层；进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成第二金属层，则第二金属层以及第一金属层内形成喷孔；显影去除光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成喷墨腔。

本发明的第三种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中由光罩作选择区域的曝光可使光阻薄膜形成一未交联区以及一交联区，且所述未交联区是位于致动组件上方；进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于所述光阻薄膜的表面上形成一第一金属层；在这第一金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层的位置包括所述未交联区上方的一部分或全部；进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层；选择性研磨第二金属层，直至使第二金属层到预定喷孔片的厚度；显影去除光阻层，以有利于在第二金属层内形成一孔洞；以第二金属层为罩幕进行蚀刻制作过程，将该孔洞下方的第一金属层去除，则可在第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔；以及显影去除所述光阻薄膜的未交联区，以有利于在光阻薄膜内形成一喷墨腔。

本发明的第四种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中由光罩作选择区域的曝光可使光阻薄膜形成一未交联区以及一交联区，且所述未交联区是位于致动组件上方；在所述光阻薄膜的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层的位置包括所述未交联区上方的一部分或全部；进行溅镀或蒸镀制作过程，在光阻层与光阻薄膜的表面上形成一第一金属层；进行电铸制作过程，在第一金属层表面上形成一第二金属层；进行选择性研磨制作过程，将所述光阻层上方的第二金属层以及第一金属层去除，并使第二金属层达到预定喷孔片的厚度；显影去除光阻层，以有利于第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔；以及显影去除所述光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔。

本发明的第5～8种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，是改良前述的第1～4种方法，在制作完成未交联区之后，以显影方式去除所述光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔，再在所述硅基底的整个表面上形成一固态薄膜，以覆盖光阻薄膜以及喷墨腔。后续的相关制作过程可在固态薄膜上进行，直至制作完成喷孔片，便可暴露喷墨腔。

根据上述目的，本发明的特征在于，采用光阻、微影、蚀刻等步骤来制作金属喷孔片以及喷孔，可精确控制喷孔的尺寸与位置，有助于提升喷孔的积集度，并且可提高分辨率的喷墨品质。

本发明另一特征在于，以溅镀第一金属层以及电铸第二金属层的方式制作喷孔片，可以有效解决已知喷孔片粘着性不佳的问题。

本发明的再一特征在于，直接在晶圆上进行微影蚀刻制作过程，其制作过程简易且成本低廉，符合商业化的大量生产需求。

                               附图说明

图1是本发明的喷孔片结构的剖面示意图。

图2A～2F是本发明的第一实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

图3A～3F是本发明的第二实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

图4A～4G是本发明的第三实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

图5A～5F是本发明的第四实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

图6A～6F是本发明的第五实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

图7A～7E是本发明的第六实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

图8A～8F是本发明的第七实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

图9A～9G是本发明的第八实施例的喷孔片的晶圆阶段制作过程的剖面示意图。

                              具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提出一种喷孔片结构及其多种搭配制作方法，采用晶圆阶段制作过程，由电铸金属层、涂布光阻层、微影、蚀刻等组合步骤，可直接在晶圆上制作喷孔片。至于喷孔的数量、排列方式以及尺寸属于选择设计，本发明的实施例并未加以限定。此外，有关打印头芯片的喷墨槽的制作，可在制作喷墨腔之前进行，或是在制作完成喷墨腔图案之后进行。以下就举例说明在一个致动组件(例如：薄膜加热器)上制作喷孔片的一个喷孔的结构。

图1是显示本发明的喷孔片结构的剖面示意图。一硅基底10，可为晶粒型式或是晶圆型式，表面上包含有至少一致动组件11(例如：薄膜加热器)、一光阻薄膜12、至少一第一金属层16以及一第二金属层18，其中光阻薄膜12是用作为一阻隔结构，而第一金属层16与第二金属层18是用作为一喷孔片。而且，光阻薄膜12内形成有一第一开口14，用以暴露致动组件11的表面，以提供作为一喷墨腔。另外，第一金属层16与第二金属层18内形成有一第二开口19，位于第一开口14以及致动组件11上方，可提供作为一喷孔。

在较佳实施例中，光阻薄膜12的材质可选用具有感旋光性的高分子材料，例如：环氧树脂、酚树酯、丙烯酸脂、聚醯亚胺、聚醯胺、感光高分子或是液态光阻材质，而依据搭配制作过程的需求，光阻薄膜12的材质特性可选用水洗型或溶剂型。第一金属层16用来提供第二金属层18与光阻薄膜12之间的粘着性，其厚度约为1～2微米，材质可选用镍、铜或其它与第二金属层18的材料晶格匹配的金属，而且第一金属层16可制作成多层堆栈的结构，其制作方法可选用溅镀、蒸镀或电铸。第二金属层18是喷孔片的主要厚度及应力，厚度可依据喷孔片的需求作适当调整，材质可选用镍、铜或其它金属，制作方法可选用溅镀、蒸镀或电铸。

以下系以多种制作过程变化说明本发明的喷孔片在晶圆阶段制作过程的各种制作方法。

具体实施例1：

图2A～2F是显示本发明第一实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图2A所示，一硅基底20为晶圆型式，且其表面上制作有一致动组件21，然后在硅基底20的表面上涂布一光阻薄膜22。随后，利用曝光方式，可使致动组件21上方的光阻薄膜22成为一未交联区22A，用以定义喷墨腔的图形。

如图2B所示，利用溅镀制作过程，在光阻薄膜22的表面上形成一第一金属层26，然后利用电铸方法，在第一金属层26表面上形成一第二金属层28，结果如图2C所示。随后，如图2D所示，在第二金属层28表面上涂布一光阻层27，然后以曝光、显影等步骤在光阻层27内形成一开口27A，其位于未交联区22A的上方，可用来定义喷孔的图案。

接下来，如图2E所示，以光阻层27的图案作为罩幕来进行蚀刻制作过程，则可去除开口27A下方的第二金属层28以及第一金属层26，以形成一喷孔29。随后，以显影方式将光阻层27去除。最后，如图2F所示，以显影的方式将光阻薄膜22的未交联区22A去除，以形成一喷墨腔24，则完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

值得注意的是，本发明第一实施例中，当光阻薄膜22以及光阻层27的材质性质同为溶剂型或水显影型时，则可在去除光阻层27的步骤中，同时去除光阻薄膜22的未交联区22A。当光阻薄膜22选用溶剂型材质且光阻层27选用水显影型材质的情况下，则需先以水显影方式去除光阻层27，再以溶剂显影方式去除光阻薄膜22的未交联区22A。另外一种去除光阻薄膜22的未交联区22A的方法，可在硅基底20的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区22A的光阻材质自硅基底20的背面流出。

相对于现有技术以电铸以及粘着方式制作的喷孔片，本发明是采用光阻、微影、蚀刻等步骤在制作金属喷孔片以及喷孔，可精确控制喷孔在尺寸与位置，有助于提升喷孔的积集度，且可提供极高分辨率的喷墨品质。而且，本发明以溅镀第一金属层以及电铸第二金属层的方式制作喷孔片，可以有效解决现有技术中喷孔片粘着性不佳的问题。此外，本发明直接在晶圆上进行微影蚀刻制作过程，制作过程简易且成本低廉，符合商业化的大量生产需求。

具体实施例2：

图3A～3F是显示本发明第二实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图3A所示，一硅基底30为晶圆型式，并且其表面上制作有一致动组件31，然后在硅基底30的表面上涂布一光阻薄膜32。随后，利用曝光方式，可使致动组件31上方的光阻薄膜32成为一未交联区32A，用以定义喷墨腔的图形。

如图3B所示，利用溅镀制作过程，在光阻薄膜32的表面上形成一第一金属层36，然后如图3C所示，在第一金属层36表面上涂布一光阻层37，然后以曝光、显影等步骤在光阻层37内形成一开口37A，位于未交联区32A的上方，可用来定义喷孔的图案。接着，以光阻层37的图案作为罩幕来进行蚀刻制作过程，则可去除开口37A下方的第一金属层36，以形成一孔洞36A，然后以显影方式将光阻层37去除。

如图3E所示，利用电铸方法，可选择性地在第一金属层36表面上形成一第二金属层38，则可在第二金属层38以及第一金属层36内形成一喷孔39。最后，如图3F所示，以显影的方式将光阻薄膜32的未交联区32A去除，以形成一喷墨腔34，则完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

值得注意的是，本发明第二实施例中，为了避免在去除光阻层37时将光阻薄膜32的未交联区32A去除，因此光阻薄膜32以及光阻层37的材质性质不可相同。举例来说，光阻薄膜32选用溶剂型材质，且光阻层37选用水显影型材质的情况下，则需以水显影方式去除光阻层37，以后继续要以溶剂显影方式去除光阻薄膜32的未交联区32A。另外一种去除光阻薄膜32的未交联区32A的方法，可在硅基底30的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区32A的光阻材质自硅基底30的背面流出。

具体实施例3：

图4A～4G是显示本发明第三实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图4A所示，一硅基底40为晶圆型式，并且其表面上制作有一致动组件41，然后在硅基底40的表面上涂布一光阻薄膜42。随后，利用曝光方式，可使致动组件41上方的光阻薄膜42成为一未交联区42A，用以定义喷墨腔的图形。

如图4B所示，利用溅镀制作过程，在光阻薄膜42的表面上形成一第一金属层46。然后，如图4C所示，在第一金属层46表面上涂布一光阻层47，然后以曝光、显影等步骤定义光阻层47的图形，则残留的光阻层47覆盖在未交联区42A的上方，可用来定义喷孔的图案。接着，如图4D所示，利用电铸方法，可选择性地在第一金属层46表面上形成一第二金属层48，然后以研磨方式将第二金属层48的厚度研磨至所需的喷孔片厚度。在较佳实施例中，可使第二金属层48的表面高度略低于光阻层47的高度，且此研磨方法可采用化学机械研磨制作过程，以选择性研磨方式来研磨第二金属层48。

如图4E所示，以显影方式将光阻层47去除，则可在第二金属层48中形成一孔洞48A。接着，如图4F所示，以第二金属层48作为罩幕来进行蚀刻制作过程，则可去除孔洞48A下方的第一金属层46，则可在第二金属层48与第一金属层46内形成一喷孔49。最后，如图4G所示，以显影的方式将光阻薄膜42的未交联区42A去除，以形成一喷墨腔44，则完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

值得注意的是，本发明第三实施例中，为了避免在去除光阻层47时将光阻薄膜42的未交联区42A去除，因此光阻薄膜42以及光阻层47的材质性质不可相同。举例来说，光阻薄膜42选用溶剂型材质，且光阻层47选用水显影型材质的情况下，则需以水显影方式去除光阻层47，后仍需以溶剂显影方式去除光阻薄膜42的未交联区42A。另外一种去除光阻薄膜42的未交联区42A的方法，可在硅基底40的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区42A的光阻材质自硅基底40的背面流出。

具体实施例4：

图5A～5F是显示本发明第四实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图5A所示，一硅基底50为晶圆型式，并且其表面上制作有一致动组件51，然后在硅基底50的表面上涂布一光阻薄膜52。随后，利用曝光方式，可使致动组件51上方的光阻薄膜52成为一未交联区52A，用以定义喷墨腔的图形。

如图5B所示，在硅基底50表面上涂布一光阻层57，然后以曝光、显影等步骤定义光阻层57的图形，则残留的光阻层57就覆盖在未交联区52A的上方，可用来定义喷孔的图案。其后，如图5C所示，利用溅镀制作过程，在光阻薄膜52以及硅基底50的表面上形成一第一金属层56。接着，如图5D所示，利用电铸方法，可在第一金属层56表面上形成一第二金属层58。然后，如图5E所示，以研磨方式将光阻层57表面上的第二金属层58以及第一金属层56去除，并将第二金属层58的厚度研磨至所需的喷孔片厚度。在较佳实施例中，可使第二金属层58的表面高度可略低于光阻层57的高度，且此研磨方法可采用化学机械研磨制作过程，以选择性研磨方式来研磨第二金属层58。

最后，如图5F所示，以显影方式将光阻层57去除，则可在第二金属层58以及第一金属层56内形成一喷孔59。接着，再以显影的方式将光阻薄膜52的未交联区52A去除，以形成一喷墨腔54，则完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

值得注意的是，本发明第四实施例中，可在去除光阻层57的步骤中，同时去除光阻薄膜52的未交联区52A，因此光阻薄膜52以及光阻层57的材质性质可同时选用溶剂型或水显影型。另外一种去除光阻薄膜52的未交联区52A的方法，可在硅基底50的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区52A的光阻材质自硅基底50的背面流出。

具体实施例5：

图6A～6F是显示本发明第五实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图6A所示，一硅基底60为晶圆型式，并且其表面上制作有一致动组件61，然后在硅基底60的表面上涂布一光阻薄膜62。随后，利用曝光方式，可使致动组件61上方的光阻薄膜62成为一未交联区62A，用以定义喷墨腔的图形。跟着，如图6B所示，以显影方式将光阻薄膜62的未交联区62A去除，以形成一喷墨腔64。随后如图6C所示，在硅基底60的整个表面上形成一固态薄膜63，以覆盖光阻薄膜62以及喷墨腔64。另外一种去除未交联区62A的方法，可在硅基底60的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区62A的光阻材质自硅基底60的背面流出。

如图6D所示，利用溅镀制作过程在固态薄膜63的表面上形成一第一金属层66，然后利用电铸方法在第一金属层66表面上形成一第二金属层68。接着，如图6E所示，在第二金属层68表面上涂布一光阻层67，然后以曝光、显影等步骤在光阻层67内形成一开口67A，其位于喷墨腔64的上方，可用来定义喷孔的图案。

最后，如图6F所示，以光阻层67的图案作为罩幕来进行蚀刻制作过程，则可去除开口67A下方的第二金属层68、第一金属层66以及固态薄膜63，以形成一喷孔69。随后，以显影方式将光阻层67去除。如此一来，可同时暴露出喷墨腔64，便完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

具体实施例6：

图7A～7E是显示本发明第六实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图7A所示，一硅基底70为晶圆型式，并且其表面上制作有一致动组件71，然后在硅基底70的表面上涂布一光阻薄膜72。随后，利用曝光方式，可使致动组件71上方的光阻薄膜72成为一未交联区72A，用以定义喷墨腔的图形。

如图7B所示，以显影方式将光阻薄膜72的未交联区72A去除，以形成一喷墨腔74，随后，在硅基底70的整个表面上形成一固态薄膜73，以覆盖光阻薄膜72以及喷墨腔74。另外一种去除未交联区72A的方法，可在硅基底70的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区72A的光阻材质自硅基底70的背面流出，

如图7C所示，利用溅镀制作过程，在固态薄膜73的表面上形成一第一金属层76，然后在第一金属层76表面上涂布一光阻层77，然后以曝光、显影等步骤在光阻层77内形成一开口77A，其位于喷墨腔74上方的一部分或全部，可用来定义喷孔的图案。接着，如图7D所示，以光阻层77的图案作为罩幕来进行蚀刻制作过程，则可去除开口77A下方的第一金属层76以及固态薄膜73，以形成一孔洞76A，并暴露出喷墨腔74。然后以显影方式将光阻层77去除。

如图7E所示，利用电铸方法，可选择性地在第一金属层76表面上形成一第二金属层78，则可在第二金属层78以及第一金属层76内形成一喷孔79，则完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

具体实施例7：

图8A～8F是显示本发明第七实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图8A所示，一硅基底80为晶圆型式，并且其表面上制作有一致动组件81，然后在硅基底80的表面上涂布一光阻薄膜82。随后，利用曝光方式，可使致动组件81上方的光阻薄膜82成为一未交联区82A，用以定义喷墨腔的图形。

如图8B所示，以显影方式将光阻薄膜82的未交联区82A去除，以形成一喷墨腔84。随后，在硅基底80的整个表面上形成一固态薄膜83，以覆盖光阻薄膜82以及喷墨腔84。另外一种去除未交联区82A的方法，可在硅基底80的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区82A的光阻材质自硅基底80的背面流出。

如图8C所示，利用溅镀制作过程，在固态薄膜83的表面上形成一第一金属层86。然后，在第一金属层86表面上涂布一光阻层87，然后以曝光、显影等步骤定义光阻层87的图形，则残留的光阻层87就覆盖在喷墨腔84的上方，可用来定义喷孔的图案。接着，如图8D所示，利用电铸方法，可选择性地在第一金属层86表面上形成一第二金属层88，然后以研磨方式将第二金属层88的厚度研磨至所需的喷孔片厚度。在较佳实施例中，可使第二金属层88的表面高度略低于光阻层87的高度，且此研磨方法可采用化学机械研磨制作过程，以选择性研磨方式来研磨第二金属层88。

如图8E所示，以显影方式将光阻层87去除，则可于第二金属层88中形成一孔洞88A。接着，如图8F所示，以第二金属层88作为罩幕来进行蚀刻制作过程，则可去除孔洞88A下方的第一金属层86以及固态薄膜83，则可在第二金属层88与第一金属层86内形成一喷孔89，并暴露出喷墨腔84，则完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

具体实施例8：

图9A～9G是显示本发明第八实施例的喷孔片在晶圆阶段制作过程的剖面示意图。首先，如图9A所示，一硅基底90为晶圆型式，且其表面上制作有一致动组件91，然后在硅基底90的表面上涂布一光阻薄膜92。随后，利用曝光方式，可使致动组件91上方的光阻薄膜92成为一未交联区92A，用以定义喷墨腔的图形。

如图9B所示，以显影方式将光阻薄膜92的未交联区92A去除，形成一喷墨腔94。随后，在硅基底90的整个表面上形成一固态薄膜93，以覆盖光阻薄膜92以及喷墨腔94。另外一种去除未交联区92A的方法，可在硅基底90的背面挖洞，则在显影过程中可使未交联区92A的光阻材质自硅基底90的背面流出。

如图9C所示，在固态薄膜93表面上涂布一光阻层97，然后以曝光、显影等步骤定义光阻层97的图形，则残留的光阻层97就覆盖在喷墨腔94的上方，可用来定义喷孔的图案。其后，如图9D所示，利用溅镀制作过程，在固态薄膜93以及光阻层97的表面上形成一第一金属层96。接着，如图9E所示，利用电铸方法，可在第一金属层96表面上形成一第二金属层98。然后，如图9F所示，以研磨方式将光阻层97表面的第二金属层98以及第一金属层96去除，并将第二金属层98的厚度研磨至所需的喷孔片厚度。在较佳实施例中，可使第二金属层98的表面高度可略低于光阻层97的高度，且此研磨方法可采用化学机械研磨制作过程，以选择性研磨方式来研磨第二金属层98。

最后，如图9G所示，以显影方式将光阻层97去除，则可在第二金属层98以及第一金属层96内形成一喷孔99。接着，再以显影的方式将喷孔99下方的固态薄膜93去除，以暴露出喷墨腔94，则完成本发明的晶圆阶段制作过程的喷孔片。

虽然本发明已经用一些较佳实施例揭露如上，然而这些并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作一些少许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

                                  符号说明

硅基底：10、20、30、40、50、60、70、80、90；

致动组件：11、21、31、41、51、61、71、81、91；

光阻薄膜：12、22、32、42、52、62、72、82、92；

未交联区：12A、22A、32A、42A、52A、62A、72A、82A、92A；

喷墨腔：14、24、34、44、54、64、74、84、94；

第一金属层：16、26、36、46、56、66、76、86、96；

光阻层：27、37、47、57、67、77、87、97；

开口：27A、37A、47A、57A、77A、88A；

第二金属层：18、28、38、48、58、68、78、88、98；

喷孔：19、29、39、49、59、69、79、89、99。

Claims (39)

1.一种晶圆阶段制作的喷孔片结构，包括有：

a)一硅基底，包含有一致动组件；

b)一光阻薄膜，形成于硅基底的表面上；

c)一第一开口，形成于光阻薄膜内，用以暴露致动组件的表面，以作为一喷墨腔；

d)一第一金属层，形成于光阻薄膜的表面上；

e)一第二金属层，形成于第一金属层的表面上；

f)一第二开口，贯穿第二金属层以及第一金属层，且位于第一开口的上方，以作为一喷孔。

2.如权利要求1所述的一种晶圆阶段制作的喷孔片结构，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式或一晶粒型式。

3.如权利要求1所述的一种晶圆阶段制作的喷孔片结构，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

4.如权利要求1所述的一种晶圆阶段制作的喷孔片结构，其特征在于，所述光阻薄膜为高分子材质或是液态光阻材质。

5.如权利要求1所述的一种晶圆阶段制作的喷孔片结构，其特征在于，所述第一金属层为单层金属结构或多层金属结构。

6.如权利要求1所述的一种晶圆阶段制作的喷孔片结构，其特征在于，所述喷孔片可应用于一喷墨式打印头芯片。

7.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于光阻薄膜的表面上形成一第一金属层；

d)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层；

e)在第二金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层包含有一开口，其位置包括所述未交联区上方的一部分或全部；

f)以所述光阻层为罩幕进行蚀刻制作过程，将所述开口下方的第二金属层以及第一金属层去除，以形成一喷孔；

g)显影去除光阻层；

h)显影去除光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔。

8.如权利要求7所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

9.如权利要求7所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

10.如权利要求7所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述光阻薄膜与光阻层的材质具有相同的水显影或溶剂显影性质。

11.如权利要求7所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述光阻薄膜与光阻层的材质具有不相同的水显影或溶剂显影性质。

12.如权利要求7所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，在显影去除所述未交联区的步骤中，光阻薄膜的未交联区的材质可自硅基底的背面流出。

13.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于光阻薄膜的表面上形成一第一金属层；

d)在第一金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层包含有一开口，其位置包括未交联区上方的一部分或全部；

e)以所述光阻层为罩幕进行蚀刻制作过程，将开口下方的第一金属层去除，以形成一孔洞；

f)显影去除光阻层；

g)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层，则第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔；

h)显影去除光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔。

14.如权利要求13所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

15.如权利要求13所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

16.如权利要求13所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述光阻薄膜与光阻层的材质具有不相同的水显影或溶剂显影性质。

17.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于光阻薄膜的表面上形成一第一金属层；

d)在第一金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层的位置包括未交联区上方的一部分或全部；

e)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层；

f)选择性研磨第二金属层，直至使第二金属层达到预定喷孔片的厚度；

g)显影去除光阻层，以有利于第二金属层内形成一孔洞；

h)以所述第二金属层为罩幕进行蚀刻制作过程，将孔洞下方的第一金属层去除，则可在第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔；

i)显影去除所述光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔。

18.如权利要求17所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

19.如权利要求17所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

20.如权利要求17所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述光阻薄膜与光阻层的材质具有不相同的水显影或溶剂显影性质。

21.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)在光阻薄膜的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层的位置包括未交联区上方的一部分或全部；

d)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于光阻层与光阻薄膜的表面上形成一第一金属层；

e)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层；

f)进行选择性研磨制作过程，将所述光阻层上方的第二金属层以及第一金属层去除，并使第二金属层达到预定喷孔片的厚度；

g)显影去除光阻层，以有利于第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔；

h)显影去除所述光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔。

22.如权利要求21所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

23.如权利要求21所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

24.如权利要求21所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述光阻薄膜与光阻层的材质具有相同的水显影或溶剂显影性质。

25.如权利要求21所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述光阻薄膜与光阻层的材质具有不相同的水显影或溶剂显影性质。

26.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)显影去除光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔；

d)在硅基底的整个表面上形成一固态薄膜，以覆盖光阻薄膜以及喷墨腔；

e)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于固态薄膜的表面上形成一第一金属层；

f)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层；

g)在该第二金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层包含有一开口，位于所述喷墨腔的上方；

h)以光阻层为罩幕进行蚀刻制作过程，将该开口下方的第二金属层、第一金属层以及固态薄膜去除，以形成一喷孔，并同时暴露出喷墨腔。

27.如权利要求26所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

28.如权利要求26所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

29.如权利要求26所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述光阻薄膜与光阻层的材质具有相同的水显影或溶剂显影性质。

30.如权利要求26所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，在显影去除所述未交联区的步骤中，光阻薄膜的未交联区的材质可自硅基底的背面流出。

31.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)显影去除光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔；

d)在所述硅基底的整个表面上形成一固态薄膜，以覆盖光阻薄膜以及喷墨腔；

e)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于固态薄膜的表面上形成一第一金属层；

f)在第一金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层包含有一开口，其位置包括所述喷墨腔上方的一部分或全部；

g)以所述光阻层为罩幕进行蚀刻制作过程，将开口下方的第一金属层以及固态薄膜去除，以形成一孔洞，并暴露喷墨腔；

h)显影去除光阻层；

i)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层，则第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔。

32.如权利要求31所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

33.如权利要求31所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

34.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)显影去除光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔；

d)在硅基底的整个表面上形成一固态薄膜，以覆盖光阻薄膜以及喷墨腔；

e)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于固态薄膜的表面上形成一第一金属层；

f)在第一金属层的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层的位置包括喷墨腔上方的一部分或全部；

g)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层；

h)选择性研磨第二金属层，直至使第二金属层达到预定喷孔片的厚度；

i)显影去除所述光阻层，以有利于第二金属层内形成一孔洞；

j)以第二金属层为罩幕进行蚀刻制作过程，将该孔洞下方的第一金属层以及固态薄膜去除，则可在第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔，并暴露喷墨腔。

35.如权利要求34所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

36.如权利要求34所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

37.一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，包括下列步骤：

a)提供一硅基底，表面上包含有一致动组件；

b)在硅基底的表面形成一光阻薄膜，其中光阻薄膜内包含有一未交联区，且未交联区位于致动组件上方；

c)显影去除光阻薄膜的未交联区，以有利于光阻薄膜内形成一喷墨腔；

d)在所述硅基底的整个表面上形成一固态薄膜，以覆盖光阻薄膜以及喷墨腔；

e)在固态薄膜的表面上定义形成一光阻层，其中光阻层的位置包括喷墨腔上方的一部分或全部；

f)进行溅镀或蒸镀制作过程，以有利于光阻层与固态薄膜的表面上形成一第一金属层；

g)进行电铸制作过程，以有利于第一金属层表面上形成一第二金属层；

h)进行选择性研磨制作过程，将所述光阻层上方的第二金属层以及第一金属层去除，并使第二金属层达到预定喷孔片的厚度；

i)显影去除光阻层，以有利于第二金属层以及第一金属层内形成一喷孔；

j)显影去除所述固态薄膜，以暴露喷墨腔。

38.如权利要求37所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述硅基底为一晶圆型式。

39.如权利要求37所述的一种晶圆阶段的喷孔片的制作方法，其特征在于，所述致动组件为一薄膜加热器。

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