DE69829108T2 - Herstellungsverfahren und Struktur eines Tintenstrahldruckkopfes - Google Patents

Herstellungsverfahren und Struktur eines Tintenstrahldruckkopfes Download PDF

Info

Publication number
DE69829108T2
DE69829108T2 DE69829108T DE69829108T DE69829108T2 DE 69829108 T2 DE69829108 T2 DE 69829108T2 DE 69829108 T DE69829108 T DE 69829108T DE 69829108 T DE69829108 T DE 69829108T DE 69829108 T2 DE69829108 T2 DE 69829108T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
forming
over
passivation
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69829108T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69829108D1 (de
Inventor
Tse-Chi Mou
Yee-Shyi Chang
Arnold Chang-Mou Yang
Chin-Yi Chou
Kou-Yow Tseng
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microjet Technology Co Ltd
Original Assignee
Microjet Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microjet Technology Co Ltd filed Critical Microjet Technology Co Ltd
Publication of DE69829108D1 publication Critical patent/DE69829108D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69829108T2 publication Critical patent/DE69829108T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1601Production of bubble jet print heads
    • B41J2/1603Production of bubble jet print heads of the front shooter type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1626Manufacturing processes etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1631Manufacturing processes photolithography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1642Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1643Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1646Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Herstellungsprozess und eine Struktur von einem Tintenstrahl-Druckkopf sowie insbesondere einen verbesserten Herstellungsprozess und eine Struktur von einem Tintenstrahl-Druckkopf mit höherer Qualität, einem höheren Wirkungsgrad und einer besseren Leistungsfähigkeit.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Allgemein stößt der Bubble-Tintenstrahl-Druckkopf Tinte durch eine Düse aus, und zwar unter Verwendung einer Widerstandsvorrichtung, um die Tinte zum Kochen zu bringen. Beim Prozess zur Herstellung des herkömmlichen Tintenstrahl-Druckkopfes wird giftiges Gas erzeugt, und einige funktionale Schwierigkeiten vermindern den Wirkungsgrad. Außerdem hat der herkömmliche Tintenstrahl-Druckkopf eine kürzere Lebensdauer, was sich aus dem gesamten strukturellen Problem ergibt.
  • Um den herkömmlichen Prozess zur Herstellung des herkömmlichen Tintenstrahl-Druckkopfes zu verstehen, wird auf 1 Bezug genommen. Eine Siliziumdioxid-Schicht 12 wird auf einem Silizium-Substrat 11 durch thermische Oxidation ausgebildet, und ein Widerstand 13 (z.B. Tantal-Aluminium-Legierung) wird auf der Siliziumdioxid-Schicht 12 durch einen Sputter-Prozess ausgebildet. Anschließend wird eine leitfähige Aluminiumschicht 14 durch einen Sputter-Prozess auf einem Teil des Widerstands 13 ausgebildet, und dann wird eine Passivierung 15 über der leitfähigen Schicht 12 und dem Widerstand 13 ausgebildet, der nicht von der leitfähigen Schicht 14 überdeckt ist, und zwar durch verbesserte Plasma-Chemical-Vapour-Deposition (PECVD). Die Passivierung 15 ist eine Siliziumnitrit (Si3N4)/Siliziumcarbid (SiC) Schicht. Schließlich wird ein Isolator 16 auf der Passivierung 15 ausgebildet, und dann wird eine Düsenplatte 17 mit Hilfe eines Klebstoffs auf dem Isolator 16 befestigt.
  • Bei dem herkömmlichen Verfahren ist der Widerstand 13 üblicherweise aus Tantal-Aluminium-Legierung hergestellt. Da die Tantal-Aluminium-Legierung ein Material mit hohem Widerstand ist, kann ein Phänomen der Elektronen-Migration erzeugt werden, wenn ein Strom durch den Widerstand strömt und akkumuliert wird, um zu bewirken, dass der Widerstand eine hohe Temperatur annimmt, so dass die praktische Lebenszeit des Tintenstrahl-Druckkopfes reduziert wird. Außerdem gibt es toxische Gase, die während des Prozesses zum Ausbilden der Siliziumnitrit (Si3N4)/Siliziumcarbid (SiC) Schicht durch PECVD ausgebildet wird. Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahl-Druckkopfes zur Verfügung zu stellen, um die vorstehend beschriebenen Nachteile des herkömmlichen Verfahrens zu überwinden.
  • Die US-A-5,635,968 offenbart einen thermischen Tintenstrahldrucker-Druckkopf mit versetzten Heizwiderständen. Jedoch beschreibt dieses Dokument nicht die Ausbildung eines Widerstandes, der aus Tantalnitrit hergestellt ist, über einer dielektrischen Schicht, die über einem Substrat ausgebildet ist, das Ausbilden einer Dotierungsschicht über dem Widerstand und das Dotieren des Widerstands durch ein Drive-in-Dotierungsprozedur unter Verwendung eines Elements mit einem Atomradius, der 10–30% von dem von Tantal als eine Dotierungsmittelquelle beträgt.
  • Die JP-A-04086267 (Zusammenfassung) betrifft die Herstellung von einem hitzeerzeugenden Element für einen thermischen Kopf. Um die Widerstandswertvariationen des hitzeerzeugenden Elements zu minimieren, wird eine Polysiliziumschicht verwendet, die durch Feststoffphasen-Wachstum einer amorphen Siliziumschicht als eine mit Bor dotierte Polysiliziumschicht nach Zuführen von Phosphor-Ionen oder Bor-Ionen erhalten wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren und eine Struktur von einem Tintenstrahl-Druckkopf zur Verfügung zu stellen, der einen geringen Widerstand hat, um die Lebensdauer von dem Tintenstrahl-Druckkopf zu verlängern und um die Erzeugung toxischer Gase bei der Herstellung zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß der Ansprüche 1 und 13 und durch die Vorrichtung nach Anspruch 18 gelöst. Das Verfahren beinhaltet folgende Schritte: a) Bereitstellen von einem Substrat; b) Ausbilden einer dielektrischen Schicht über dem Substrat; c) Ausbilden von einem Widerstand über der dielektrischen Schicht und Ausbilden einer dotierenden Widerstandsschicht, nachdem der Widerstand durch eine Drive-in-Dotierungsprozedur dotiert ist; d) Ausbilden einer leitenden Schicht über einem Bereich des Widerstands; e) Ausbilden einer Passivierung über einen Bereich der leitenden Schicht und einem anderen Bereich des Widerstands, der nicht durch die leitende Schicht überdeckt ist; f) Ausbilden von einem Loch über der Passivierung zum Speichern von Tinte; und g) Ausbilden einer Düse über dem Loch, um durch dieses die Tinte auszuspritzen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die dielektrische Schicht durch thermische Oxidation hergestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die dielektrische Schicht eine Siliziumdioxid-Schicht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Widerstand eine Schicht aus Tantalnitrit (TaN).
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Drive-in-Dotierungsprozedur ein Diffusionsverfahren oder eine Ionen-Implantation.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Drive-in-Dotierungsprozedur ein Element mit einem Atomradius verwendet, der 10–30% von dem von Tantal als eine Dotierungsquelle beträgt.
  • Gemäß einem weiteres Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dotierungswiderstandsschicht eine Metallschicht, die ein Element enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Tantal (Ta), Indium (In), Blei (Pb), Praseodym (Pr) und Samarium (Sm) beinhaltet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die leitende Schicht durch einen Sputter-Prozess, durch Fotolithographie oder durch Ätztechniken hergestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die leitende Schicht eine Aluminiummetallschicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt gemäß der Erfindung ist die Passivierung durch verbesserte Plasma-Chemical-Vapour-Deposition (PEVD) oder Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Passivierung eine Siliziumnitritschicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Verfahren nach Schritt (e) außerdem einen Schritt zum Ausbilden einer Metallschicht über einem anderen Bereich der leitenden Schicht, die nicht durch die Passivierung überdeckt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Metallschicht eine Goldmetallschicht (Au), die durch einen Sputter-Prozess hergestellt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Loch durch Ausbilden von einem Photoresist über einem Bereich der Passivierung definiert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Düse unter Verwendung einer Düsenplatte ausgebildet, die an dem Photoresist angebracht ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein bevorzugtes Verfahren für die Herstellung eines Tintenstrahl-Druckkopfes zur Verfügung zu stellen.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Verfahren die folgenden Schritte: a) Bereitstellen von einem Substrat; b) Ausbilden einer dielektrischen Schicht über dem Substrat; c) Ausbilden von einem aus Tantalnitrit hergestellten ersten Widerstand über der dielektrischen Schicht; d) Ausbilden einer Dotierungsschicht über dem ersten Widerstand, wobei die Dotierungsschicht ein Element mit einem Atomradius enthält, der 10–30% von dem von Tantal beträgt; e) Ausbilden von einem zweiten Widerstand über der Dotierungsschicht; f) Ausbilden einer Widerstandsschicht, nachdem die Dotierungsschicht unter in den ersten und zweiten Widerstand diffundiert ist; g) Ausbilden einer leitenden Schicht über einem Bereich der Widerstandsschicht; h) Ausbilden einer Passivierung über einem Bereich der leitenden Schicht und einem anderen Bereich der Widerstandsschicht, der nicht durch die leitende Schicht überdeckt ist; i) Ausbilden von einem Loch über der Passivierung zum Speichern von Tinte; und j) Ausbilden einer Düse über dem Loch, um durch dieses die Tinte auszuspritzen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste Widerstand durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dotierungsschicht durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dotierungsschicht eine Metallschicht, die ein Element enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Indium (In), Blei (Pb), Praseodym (Pr) und Samarium (Sm) beinhaltet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der zweite Widerstand eine Tantalnitrit-Schicht (TaN), die durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Widerstandsschicht durch einen schnellen thermischen Prozess (RTP) hergestellt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Struktur von einem Tintenstrahl-Druckkopf zur Verfügung zu stellen.
  • Die Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch Anspruch 18 definiert.
  • Die vorliegende Erfindung kann am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 eine schematische Darstellung ist, die den herkömmlichen Tintenstrahl-Druckkopf zeigt;
  • 2(a)–(f) schematische Darstellungen sind, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel von den Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Druckkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen; und
  • 3(a)–(e) schematische Darstellungen sind, die ein weiteres bevorzugten Ausführungsbeispiel von dem Verfahren zum Ausbilden eines Widerstandes des Tintenstrahl-Druckkopfes der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Es wird nun auf 2(a)–(f) Bezug genommen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines Tintenstrahl-Druckkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Die detaillierten Herstellungsverfahren sind wie folgt beschrieben.
  • In 2(a) ist eine dielektrische Schicht 22 über einem Silizium-Substrat 21 durch thermische Oxidation ausgebildet. Die dielektrische Schicht 22 kann eine Siliziumdioxid-Schicht 22 sein.
  • Wie in 2(b) gezeigt, ist ein Widerstand 23 über der Siliziumdioxid-Schicht 22 durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) ausgebildet. Der Widerstand 23 kann eine Schicht aus Tantalnitrit (TaN) sein. Im Vergleich mit dem herkömmlichen Tintenstrahl-Druckkopf hat die TaN-Schicht einen geringeren Widerstand im Vergleich mit Tantal-Aluminium-Legierung, so dass die Lebensdauer des Tintenstrahl-Druckkopfes der vorliegenden Erfindung verlängert werden kann.
  • Der in 2(c) gezeigte Schritt dient der Ausbildung einer leitenden Schicht 24 über einem Bereich des Widerstands 23 durch einen Sputter-Prozess, durch Lithographie oder durch eine Ätztechnik. Die leitende Schicht 24 kann eine Aluminiummetallschicht sein.
  • In 2(d) ist eine Passivierung 25 über einem Bereich der leitenden Schicht 24 und einem anderen Bereich des Widerstandes 23 gebildet, der nicht von der leitenden Schicht 24 überdeckt ist, und zwar durch verbesserte Plasma-Chemical-Vapour-Deposition (PECVD) oder eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC). Die Passivierung 25 kann eine Siliziumnitrit-Schicht 25 sein. Wenn die Siliziumnitrit-Schicht 25 durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) gebildet ist, kann verhindert werden, dass während des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung toxische Gase entstehen. Außerdem, wenn die Siliziumnitrit-Schicht 25 durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) gebildet wird, kann das Verfahren auf einfache Weise durchgeführt werden, indem lediglich Stickstoffgas (N2) eingeleitet wird. Daher wird das Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahl-Druckkopfes wesentlich verbessert.
  • Wie in 2(e) gezeigt, ist eine Metallschicht 26 über einem weiteren Bereich der leitenden Schicht 24 ausgebildet, der nicht durch die Passivierung 25 überdeckt ist, und zwar durch einen Sputter-Prozess. Die Metallschicht 26 ist eine Metallschicht aus Gold (Au). Danach wird ein Photoresist 27 über einem Bereich der Passivierung ausgebildet, um darin ein Loch zur Speicherung von Tinte zu bilden.
  • In 2(f) ist eine Düsenplatte 28 an dem Photoresist 27 angebracht, um zumindest eine Düse zur Verfügung zu stellen, um durch diese Tinte auszustoßen.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigt) kann der Widerstand 23 durch eine Drive-in-Dotierungsprozedur dotiert werden, um eine Widerstands-Dotierungsschicht zu bilden. Die Drive-in-Dotierungsprozedur kann durch ein Diffusionsverfahren oder durch Ionen-Implantation durchgeführt werden. Der Widerstand 23 ist eine Schicht 23 aus Tantalnitrit (TaN). Bei der Drive-in-Dotierungsprozedur wird ein Element mit einem Atomradius verwendet, der 10–30% von dem von Tantal als Dotierungsquelle beträgt.
  • Vorzugsweise kann die Widerstands-Dotierungsschicht eine Metallschicht sein, die Tantal (Ta), Indium (In), Blei (Pb) Praseodym (Pr) oder Samarium (Sm) enthält.
  • Die weiteren Schritte zur Herstellung des Tintenstrahl-Druckkopfes der vorliegenden Erfindung sind die gleichen wie vorstehend beschrieben.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird eine dielektrische Schicht 22 über einem Silizium-Substrat 21 durch thermische Oxidation ausgebildet, und ein Widerstand 23 wird durch Verfahren ausgebildet, wie in 3(a)–(e) gezeigt. Zuerst wird ein erster Widerstand 231 über der dielektrischen Schicht 22 durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) ausgebildet, wobei der erste Widerstand 231 eine Schicht aus Tantalnitrit (TaN) ist. Danach wird über dem ersten Widerstand 231 eine Dotierungsschicht 232 durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) ausgebildet. Die Dotierungsschicht 232 ist mit einem Element dotiert, das einen Atomradius hat, der 10–30% von dem von Tantal beträgt. Vorzugsweise kann die Dotierungsschicht 232 eine Metallschicht sein, die Indium (In), Blei (Pb), Praseodym (Pr) oder Samarium (Sm) enthält. Daher ist ein zweiter Widerstand 233 über der Dotierungsschicht 232 durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) ausgebildet. Der zweite Widerstand 233 kann eine Schicht aus Tantalnitrit (TaN) sein. Schließlich kann der Widerstand 23 erhalten werden, nachdem die Dotierungsschicht 232 in den ersten und zweiten Widerstand 231 und 233 durch einen schnellen thermischen Prozess (RTP) diffundiert ist. Die nachfolgenden Schritte zur Fertigstellung des Tintenstrahl-Druckkopfes der vorliegenden Erfindung sind die gleichen, wie sie oben beschrieben sind.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein schnelles Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahl-Druckkopfes zur Verfügung. Der Widerstand 23 kann effektiv frei von der Eigenschaft der Elektronen-Migration sein, so dass der Widerstand infolge einer langen Überhitzungszeit nicht beschädigt wird und die praktische Lebensdauer des Tintenstrahl-Druckkopfes verlängert werden kann.
  • Zusammenfassend wird durch die vorliegende Erfindung ein verbessertes Herstellungsverfahren und eine Struktur von einem Tintenstrahl-Druckkopf mit einer hohen Qualität, einem guten Wirkungsgrad und einer guten Leistungsfähigkeit zur Verfügung gestellt, um die Nachteile des herkömmlichen Verfahrens zu vermeiden, wie zum Beispiel schwierige Steuerung, Erzeugung toxischer Gase, kurze praktische Lebensdauer usw. Obwohl die Erfindung anhand dessen beschrieben wurde, was derzeit am meisten praktikabel ist, und anhand bevorzugten Ausführungsbeispiele, soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es ist im Gegensatz beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen zu umfassen, die in den beigefügten Ansprüchen enthalten sind.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Herstellen von einem Tintenstrahl-Druckkopf, mit den Schritten: a) Bereitstellen von einem Substrat (21); b) Ausbilden einer dielektrischen Schicht (22) über dem Substrat; c) Ausbilden von einem aus Tantalnitrit hergestellten Widerstand (23) über der dielektrischen Schicht, Ausbilden einer Dotierungsschicht über dem Widerstand, und Dotieren des Widerstands durch eine Drive-in-Dotierungsprozedur unter Verwendung eines Elements mit einem Atomradius, der 10–30% von dem von Tantal als eine Dotierungsquelle beträgt, wobei die Drive-in-Dotierungsprozedur ein Diffusionsverfahren oder eine Ionen-Implantationsprozedur ist; d) Ausbilden einer leitenden Schicht (24) über einem Bereich des Widerstands; e) Ausbilden einer Passivierung (25) über einem Bereich der leitenden Schicht und einem anderen Bereich des Widerstands, der nicht durch die leitende Schicht überdeckt ist; f) Ausbilden von einem Loch über der Passivierung zum Speichern von Tinte; und g) Ausbilden einer Düse (28) über dem Loch, um durch dieses die Tinte auszuspritzen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (b) die dielektrische Schicht durch thermische Oxidation gebildet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (b) die dielektrische Schicht eine Siliziumdioxid-Schicht ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dotierungswiderstandsschicht eine Metallschicht ist, die ein Element enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Tantal (Ta), Indium (In), Blei (Pb), Praseodym (Pr) und Samarium (Sm) beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (d) die leitende Schicht durch einen Sputter-Prozess, durch Photolithographie und durch Ätztechniken hergestellt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die leitende Schicht eine Aluminiummetallschicht ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (e) die Passivierung durch verbesserte Plasma-Chemical-Vapour-Deposition (PECVD) oder Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Passivierung eine Siliziumnitritschicht ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem mit einem Schritt nach Schritt (e): Ausbilden einer Metallschicht über einem anderen Bereich der leitenden Schicht, die nicht durch die Passivierung überdeckt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Metallschicht eine Goldmetallschicht (Au) ist, die durch einen Sputter-Prozess hergestellt ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (f) das Loch durch Ausbilden von einem Photoresist über einem Bereich der Passivierung definiert ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (g) die Düse unter Verwendung einer Düsenplatte gebildet ist, die an dem Photoresist angebracht ist.
  13. Verfahren zum Herstellen von einem Tintenstrahl-Druckkopf, mit den Schritten: a) Bereitstellen von einem Substrat (21); b) Ausbilden einer dielektrischen Schicht (22) über dem Substrat; c) Ausbilden von einem aus Tantalnitrit hergestellten ersten Widerstand (23) über der dielektrischen Schicht; d) Ausbilden einer Dotierungsschicht (232) über dem ersten Widerstand, wobei die Dotierungsschicht ein Element mit einem Atomradius enthält, der 10–30% von dem von Tantal beträgt; e) Ausbilden von einem zweiten Widerstand (233) über der Dotierungsschicht; f) Ausbilden einer Widerstandsschicht (23), nachdem die Dotierungsschicht unter Verwendung von einem schnellen thermischen Prozess in den ersten und zweiten Widerstand diffundiert ist; g) Ausbilden einer leitenden Schicht (24) über einem Bereich des Widerstands durch eine Gleichstrom-Sputter-Technik; h) Ausbilden einer Passivierung (25) über einem Bereich der leitenden Schicht und einem anderen Bereich des Widerstands, der nicht durch die leitende Schicht überdeckt ist; i) Ausbilden von einem Loch über der Passivierung zum Speichern von Tinte; und j) Ausbilden einer Düse (28) über dem Loch, um durch dieses die Tinte auszuspritzen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der erste Widerstand durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Dotierungsschicht durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Dotierungsschicht eine Metallschicht ist, die ein Element enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Indium (In), Blei (Pb), Praseodym (Pr) und Samarium (Sm) beinhaltet.
  17. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der zweite Widerstand eine Tantalnitrit-Schicht (TaN) ist, die durch eine Sputter-Technik unter Verwendung von Gleichstrom (DC) hergestellt ist.
  18. Struktur von einem Tintenstrahl-Druckkopf, mit: einem Substrat (21); einer dielektrischen Schicht (22), die auf dem Substrat ausgebildet ist; einem Widerstand (23), der auf der dielektrischen Schicht ausgebildet ist, wobei der Widerstand (23) aus Tantalnitrit hergestellt ist, dotiert mit einem Element als Dotierungsquelle, wobei das Element einen Atomradius hat, der 10–30% von dem von Tantal beträgt; einer leitenden Schicht (24), die über einem Bereich des Widerstands ausgebildet ist; einer Passivierung (25), die über einem Bereich der leitenden Schicht und einem anderen Bereich des Widerstands ausgebildet ist, der nicht durch die leitende Schicht überdeckt ist; einem Photoresist (27), das über einem Bereich der Passivierung ausgebildet ist, um ein Loch vorzusehen, um darin Tinte zu speichern; einer Metallschicht (26), die über einem anderen Bereich der leitenden Schicht ausgebildet ist, der nicht durch die Passivierung überdeckt ist; und einer Düsenplatte (28), die über der Passivierung angeordnet ist, um zumindest eine Düse vorzusehen, die dem Loch zugehörig ist, um die Tinte auszuspritzen.
DE69829108T 1997-10-21 1998-10-21 Herstellungsverfahren und Struktur eines Tintenstrahldruckkopfes Expired - Lifetime DE69829108T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN97121341A CN1072117C (zh) 1997-10-21 1997-10-21 喷墨头电阻层的制程
CN97121341 1997-10-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69829108D1 DE69829108D1 (de) 2005-03-31
DE69829108T2 true DE69829108T2 (de) 2006-04-13

Family

ID=5176249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69829108T Expired - Lifetime DE69829108T2 (de) 1997-10-21 1998-10-21 Herstellungsverfahren und Struktur eines Tintenstrahldruckkopfes

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN1072117C (de)
DE (1) DE69829108T2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI823046B (zh) * 2021-01-11 2023-11-21 研能科技股份有限公司 晶圓結構

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046086C (zh) * 1994-01-07 1999-11-03 吴重行 青少年近视、散光综合治疗仪
JP3368094B2 (ja) * 1995-04-21 2003-01-20 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1072117C (zh) 2001-10-03
DE69829108D1 (de) 2005-03-31
CN1214992A (zh) 1999-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19836357B4 (de) Einseitiges Herstellungsverfahren zum Bilden eines monolithischen Tintenstrahldruckelementarrays auf einem Substrat
DE3525913C2 (de)
DE2657484C2 (de) Aufladeelektrodenanordnung für Tintenstrahldrucker
DE60128781T2 (de) Mit Bläschen angetriebener Tintenstrahldruckkopf und dazugehöriges Hertsellungsverfahren
DE60131223T2 (de) Mit Bläschen angetriebener Tintenstrahldruckkopf und dazugehöriges Hertsellungsverfahren
DE69634682T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungskopfherstellungsverfahren, mit diesem Verfahren hergestellter Tintenstrahlaufzeichnungskopf und damit versehenes Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
DE60319328T2 (de) Monolitischer Tintenstrahldruckkopf und Herstellungsverfahren
DE69733972T2 (de) Struktur zum Bewirken einer Haftung zwischen dem Substrat und der Tintensperre in einem Tintenstrahldruckkopf
DE2712683A1 (de) Heizkopf fuer einen waermedrucker
DE2523307C2 (de) Halbleiterbauelement
DE60306472T2 (de) Monolithischer Tintenstrahldruckkopf mit konischer Düse und Verfahren zu seiner Herstellung
DE60127519T2 (de) Verfahren für die Herstellung eines Tintenstrahldruckkopfes mit halbkugelförmigen Tintenkammern
DE69933168T2 (de) Tintenstrahldruckkopf und verfahren zu dessen herstellung
DE60126621T2 (de) Monolithischer druckkopf mit selbstjustierter nut und entsprechendes verfahren zur herstellung
DE69825000T2 (de) Tintenstrahlkopf, sein Herstellungsverfahren, und Tintenstrahlgerät damit versehen
DE2323112A1 (de) Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung
DE3941317C2 (de)
DE69633697T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Tintenstrahlaufzeichnungsapparat
DE3414526A1 (de) Fluessigkeitsstrahlaufzeichnungskopf
DE69824695T2 (de) Tintenstrahldruckkopf und verfahren zur herstellung
DE60024905T2 (de) Druckkopf mit einer Passivierungsschicht mit variabler Dicke
DE60019482T2 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Tintenstrahldruckkopfes und Aufzeichnungsvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
DE69931578T2 (de) Anordnung einer Düsenplatte für eine Mikrospritzvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE60319271T2 (de) Tintenstrahldruckkopf und verfahren zu seiner herstellung
DE4322106A1 (de) Thermoaufzeichnungskopf

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition