TWI247684B - Beam, ink jet recording head having beams, and method for manufacturing ink jet recording head having beams - Google Patents

Description

1247684 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種置於一塡充有液體或類似物的面積 內，充當微觀結構件的樑，及形成此種樑的方法。具體言 之’其係有關一種樑，可改良將墨水射出以記錄在記錄媒 介上的噴墨記錄頭的機械強度，及形成此樑的方法，設有 此種樑的噴墨記錄頭，及製造此噴墨記錄頭的方法。 【先前技術】 一種藉加熱墨水以產生氣泡；藉使用因氣泡生長所產 生的壓力來射出墨水；及將該射出的墨水黏附至記錄媒介 的表面的噴墨記錄方法（例如揭示於日本公開專利申請案 5 4- 5 1 8 3 7者），其優點是可高速的記錄，影像品質相當 好’且低噪音。此記錄方法使得可簡易的記錄彩色影像， 且可簡易的記錄在一般普通紙張或類似物上。同時使得可 簡易的減縮記錄裝置的尺寸。此外，噴墨記錄頭的排出孔 可成高密度的配置。因此，噴墨記錄方法對記錄裝置的解 析度及影像品質有重大的改良。因此，採用此液體噴射方 法的記錄裝置（噴墨記錄裝置）被用在各種場合，例如充 當影印機的資料輸出裝置、列表機、傳真機等。 近年來，對於成影像型態（數據的數量較大）的資料 輸出裝置的需求顯著增加，因此，可高速記錄高度精確影 像的裝置需求大幅增加。爲了輸出高度精確的影像，需可 靠的噴射出細微的墨水滴，且爲了此目的，需高度精確的 -5 - (2) 1247684 形成高密度的排出孔。 例如日本公開專利申請案5 - 3 3 0 0 6 6及 示可高度精確的形成高密度排出孔的噴墨 法。此外，日本公開專利申請案1 〇 _；[ 4 6 9 7 9 出孔的孔板內形成肋條的方法。該等文獻所 錄頭是所謂的「側面射出型」（side shoot 水滴由該側面射出型噴墨記錄頭，沿與加熱 的基板表面成垂直的方向噴射出。在「側面 記錄頭的情形中，所形成的排出孔其密度的 成兩相鄰的排出孔之間的距離的減少，因此 應排出孔的各墨水通路的寬度減小。墨水通 破滅之後，需以墨水再塡充墨水通路的時間 減少此再塡充時間，需減少發_構件及墨水 距離。有關用以精確的控制墨水供應孔及發 距離的方法，經知道有一種各向異性的蝕刻 的水溶液，及使用蝕刻速率會受矽基板平面 象。在此方法中，發熱構件及墨水供應孔之 ί 上係藉使用一件矽晶圓（其表面定向是（1 板來控制，且由基板背側各向異性的蝕刻該 的形成墨水供應孔。例如，日本公開專 1 8 1 0 3 2揭示形成墨水供應孔的方法，是一種 表面的捨棄層及各向異性蝕刻方法的組合。 在製造噴墨記錄頭的技藝中，此各向異 體的方法經成爲可精確的形成墨水供應孔的. 6 - 2 8 6 1 4 9 經揭 記錄頭製造方 揭示在具有排 •揭示的噴墨記 er type )，墨 ^構件設置其上 射出型」噴墨 增加，自然造 導致導向相對 路越窄，氣泡 K 就越長。爲了 供應孔之間的 熱構件之間的 方法，使用驗 定向影響的現 間的距離一般 〇〇 ))充當基 基板，以精確 利申請案10-形成於矽基板 性的蝕刻矽晶 其中一技術。 -6- (3) 1247684 然而，爲了比習知技藝的噴墨記錄裝置能更精 高速的記錄影像，不僅排出孔的密度需增加，排 齊的線條長度也需增長，但此將形成一困擾。即是 出孔的線條長度增長時，墨水供應孔的開口其長 長，排出孔的數量越多，墨水供應孔開口,的長度就 因此，噴墨記錄頭（基板）的機械強度即減弱。基 強度的減弱導致在製造噴墨記錄頭過程時，基板丨 或基板被破壞。此將導致產量減少，或不良的記錄 發生。 爲了克服上述問題，有人提出設置具有兩或更 供應孔的噴墨記錄頭。然而，當兩或更多墨水供應 日本公開專利申請案1 0 - 1 8 1 0 3 2揭示的方法形成時 排出孔及相對應的墨水供應孔之間的距離，與其他 及相對應的墨水供應孔之間的距離變成不同，因爲 背側的墨水供應孔的開口，與在前側的開口尺寸 同，進而使得墨水再塡充墨水通路的速度減慢。因 以獲得一實用的印刷速度。 另一方面，日本公開專利申請案9_21 1019揭 半導體一微觀樑的另一方法。該樑大致爲三角形 面。其中一側表面與半導體其中一表面（100)相 而另外兩個側表面各與半導體其中一表面（111 疊。該裸的形成是藉蝕刻由矽的單晶體形成的基板 件）’使得該樑係藉兩縱長末端而由母構件（基板 撐，而成爲主要部分的一體構件。此形成一樑的方 確且較 孔相對 ，當排 度也增 越長。 板機械 g形及/ 效率的 多墨水 孔藉由 , -▲ itb 排出孔 在基板 變得不 此，難 示形成 的橫截 重疊， )相重 (母構 )所支 法可用 (4) 1247684 於形成一底部（或與基板背表面相重疊的部分）較窄的 樑。但、其缺點是，該樑的內側會自其峰部被用以各向異性 蝕刻的高pH値蝕刻劑所溶解I。 【發明內容】 因此，本發明的目的是提供一種具有抗腐蝕的樑的噴 墨記錄頭，及製造此噴墨記錄頭的方法。 本發明另一目的是提供一種藉採用應用各向異性蝕刻 方法的製造過程來製造能形成一微觀結構的一體部分的抗 腐齡的棟。 依據本發明一型態，其提供一樑，該樑具有一矽單晶 體的基底材料、及至少——體形成的突部，使得其至少一 端被支撐，且具有包含一定向平面（111)的兩表面，包 含在一平面內的底表面，其與該基底材料的一平面爲共同 平面；一溝，由該底表面貫穿至該突部一頂部；及一保護 構件，對晶體各向異性的蝕刻液具有抗拒特性，且覆蓋該 Φ 溝的一內壁。 - 依據本發明此型態，所形成的樑是基板的一體部分， · 位在噴墨記錄頭的基板內側，更具體言之，係位在噴墨記 · 錄頭的共有液體室內。因此，依據本發明的噴墨記錄頭 (基板）較之習知技藝的噴墨記錄頭就機械強度而言較爲 優異。 此外，在依據本發明構製成的噴墨記錄頭的情形中。 其共有液體室係構製成使得共有液體室的共有墨水供應孔 -8 - (5) 1247684 面向基板的前側。此外，各樑爲三角形的橫截面，且其位 在基板前側的兩個側表面各與基板形成的晶體的其中一表 面（1 1 1 )相重疊。因此，該樑對墨水或類似物具抗腐蝕 性；其不會被墨水或類似物自其峰部被腐蝕。 依據本發明另一型態’其提供一種製造一樑的製造方 法，該樑具有一矽單晶體的基底材料，及至少--體形成 的突部，使得其至少一端被支撐，且具有包含一定向平面 (111)的兩表面，該樑包含一平面內的底表面，其與該 基底材料的一平面爲共同平面，該方法包含的步驟是： (A )由該底側在該基底材料內形成一溝；（B )形成一保 護構件，該保護構件對晶體各向異性的蝕刻液具有抗拒特 性’且覆蓋該溝的一內壁；（C )形成複數的樑形成溝， 該等樑形成溝之間設有供該樑形成的位置；及（D )藉對 面對該樑形成溝的基底材料的一部分施以晶體各向異性的 蝕刻，以形成除了該樑底表面之外的一表面。 依據本發明製造噴墨記錄頭的方法，可令人滿意的製 造一噴墨記錄頭。此外，樑的形狀（垂直尺寸及底部的寬 度）可藉改變在步驟（a )中所形成的溝的形狀，及改變 在步驟（c )中所形成用以形成樑的溝的形狀，而簡易的 改變之。此外，除了樑的底表面之外，各樑的表面，及共 有液體室的側壁表面，係藉由各向異性蝕刻來形成的。因 此，該等表面係與形成基板的晶體的面（1 1 1 )相平行 者。因此具高度抗腐飩性。 依據本發明另一型態，其提供一種噴墨記錄頭，具有 -9- (6) 1247684 一矽基板，該矽基板具有能量產生裝置，藉對墨水施加排 出能量而將墨水經一排出孔排出，及形成在該基板內的共 有液體室，用以儲存待供應至該排出孔的墨水，該噴墨記 錄頭包含：至少一樑，具有至少一形成在該共有液體室內 的基板背側的突部，該突部係一體形成，使得可在兩相對 末端處被支撐，且具有包含一定向平面（111)的兩表 面；該樑具有：在一平面內的底表面，其與該基底材料的 一平面爲共同平面；一溝，由該底表面貫穿至該突部一頂 部；及一保護構件，對晶體各向異性的鈾刻液具有抗拒特 性，且覆蓋該溝的一內壁。 依據本發明供噴墨記錄頭使用的樑，除了噴墨記錄頭 之外，也可用於各種微觀構製的構件。如上文述及者，依 據本發明的樑不會由其峰部被腐蝕。 依據本發明另一型態，其提供一種製造噴墨記錄頭的 方法’該噴墨記錄頭具有一矽基板，矽基板具有能量產生 裝置’藉對墨水施加排出能量而將墨水經一排出孔排出， 及形成在該基板內的共有液體室，用以儲存待供應至該排 出孔的墨水，該噴墨記錄頭包含：至少一樑，具有至少〜 形成在該共有液體室內的基板背側的突部，該突部係一體 形成’使得可在兩相對末端處被支撐，且具有包含一定向 平面（1 1 1 )的兩表面，該方法包含的步驟是：（A )由該 基板的一背側在該基板內形成一溝；（B )形成一保護擒 件’該保護構件對晶體各向異性的蝕刻液具有抗拒特性， 且覆蓋該溝的一內壁；（C )形成複數的樑形成溝，該等 -10- (7) 1247684 樑形成溝之間設有供該樑形成的位置；及（D )藉對面對 該樑形成溝的基板的一部分施以晶體各向異性的蝕刻，以 形成一樑，該樑具有至少一由包含一定向平面（111)的 表面所構成的突部，及一與該基板的一背側爲共同平面的 底表面，及具有一位在該基板前表面的共有墨水供應口的 共有液體室。 依據本發明用以形成一樑的方法，可令人滿意的形成 上述依據本發明的樑。若其是使用在應用一各向異性蝕刻 方法以製造一微觀構製的構件時，尤其有效。 其與上述噴墨記錄製造方法相同處在於樑的形狀（垂 直尺寸及底部的寬度等）可藉改變在步驟（a)中所形成 的溝的形狀，及改變在步驟（c )中所形成用以形成樑的 溝的形狀，而簡易的改變之。 如上文述及者，依據本發明，噴墨記錄頭可藉形成在 其共有液體室內的樑而改良其機械強度。因此，可防止噴 墨記錄頭變形，也因此可防止排出孔偏離位置。此外，可 以製造出比習知技藝的噴墨記錄頭顯著較長的可靠噴墨記 錄頭，因此可更精確且較高速的執行記錄。此外，依據本 發明的噴墨記錄頭在製造時不容易破裂。因此，其等在產 量上較習知技藝的噴墨記錄頭爲高。此外，在依據本發明 的噴墨記錄頭中，共有液體室的墨水供應孔開口係面對基 板的前側，而可排除與再塡充時間有關的困擾問題。因 此，依據本發明的噴墨記錄頭的排出孔，在噴射頻率方面 是均勻的，使得噴墨記錄頭能高速的記錄。此外，依據本 -11 - (8) 1247684 發明的樑不會由其峰部被墨水或類似物所腐蝕。因此，其 特別適合噴墨記錄頭。此外，除了噴墨記錄頭之外，其也 特別適合一常與鹼性的液體或類似物相接觸的微觀構製的 構件的樑，因爲依據本發明的樑是抗鹼的。 【實施方式】 本發明較佳具體實施例將參照各附圖來加以說明（實 施例1 ) 。 _ 圖1是第一實施例的噴墨記錄頭範例之透視圖。圖2 是顯示於圖1的噴墨記錄頭之剖面圖。圖2 ( a )及2 (b )分別是沿與噴墨記錄頭寬度及長度方向成平行的平 面截取的剖面圖。 參見圖1，本實施例的噴墨記錄頭20包含一由一只矽 單晶體形成的基板1，及一具有複數排出孔，且牢靠的黏 著至基板1的孔板3。基板1具有一共有液體室9，墨水 由此供應至排出孔；及一位在基板1背側的樑1 a，設於共 φ 有液體室9內。 ^ 參見圖2，共有液體室9由基板1 一端延伸至另一 . 端。由矽單晶體（基板1 )形成的共有液體室9的側壁 · (內側壁）的定向，與矽晶體的面（1 1 1 )的定向一致。 _ 更具體言之，共有液體室9是藉由各向同性的蝕刻該基板 1形成的，使得其側壁的頂側及底側（與矽晶體的面 (1 1 1 )相平行者），沿基板1的厚度方向（圖中的Z方 向）在基板1的中間相會合。因此，共有液體室9係構製 -12- (9) 1247684 成使得其越靠近基板1中間（沿基板1的厚度方向），就 越寬；共有液體室9在基板1中間（沿基板1的厚度方 向）是最寬的。 參見圖2，樑1 a是用以強化整體噴墨記錄頭的結構 件。樑1 a具有大致三角形的橫截面，且其底表面，即是 其三個側表面的其中之一，與基板1的背表相重疊。樑1 a 的數量不受限制，·也可提供兩或以上的樑la。圖中的噴墨 記錄頭2〇只設有一樑la。樑〗a係設計成使得其沿在圖中 是平行於基板1的前及後表面的Y方向延伸，且藉基板1 的兩縱長端而受到基板1的支撐。樑U三個側表面的另 兩個’即是頂側的兩個表面，面對共有液體室9，且平行 於矽晶體的面（1 1 1 )。參見圖2 ( b )，樑1 a的高度，即 是，樑1 a沿基板1厚度方向（圖中的Z方向）的測得 値’係設定成小於基板1的厚度。易言之，樑U在頂側 的兩表面構成共有液體室9的一部份壁，其頂側係開口成 一墨水供應孔。 樑1 a的底表面係以由抗驗的物質形成的保護層1 4加 以覆蓋。此外，樑1 a設有一突部1 4 a (保護構件），突部 1 4 a係由與保護層1 4的材料相同的物質所形成，且沿垂直 於樑1 a底表面的方向延伸。突部〗4 a峰部大致與樑丨a的 頂部（峰部）相重疊。更精確的說，突部i 4a稍稍超越樑 1 a的峰部延伸。首先，此樑保護層1 *及突部丨4 a具有可 在形成共有液體室9之際，防止樑la由其峰部被蝕刻的 效果（s羊下文）。其次，其等防止樑1 a由峰部被墨水所 -13- (10) 1247684 腐倉虫。 本發明第一實施例中的上述噴墨記錄頭2 0設有一位 在共有液體室9內的樑la (強化結構）。因此，其機械強 度比習知技藝的噴墨記錄頭的強。因此，即使墨水供給口 係大幅度的增長其長度，基板1可藉由樑la防止其變 形。因此，不會發生由於基板1變形而排出孔脫離位置的 情事。此外，樑1 a在頂側的兩個側表面，係平行於砂的 面（1 1 1 )，且其等被鹼的水溶液所蝕刻的速率是較慢 的。易言之，樑la較不易被鹼性的墨水所腐蝕。因此， 噴墨記錄頭2 0的抗腐蝕性是優良的。 例如上述強化樑la的樑，及其製造方法對於設有此 種樑的各種微觀結構非常有用，尤其是當一各向異性的蝕 刻方法被用在一特定微觀結構的製造過程更爲顯著。 參見圖1或2 ( b )，噴墨記錄頭20係構製成使共有 液體室9的墨水供給口 2是位在基板1的頂表面側邊上。 因此，各排出孔（未示）與墨水供給口 2之間的距離是一 致的。此外，此距離相當短。因此，由於墨水通路（距 離）的長度而導致的墨水再塡充緩慢的問題點不會發生。 此外，共有液體室9的側壁係平行於矽基板1面 (11 1 )。因此，不致被鹼性的墨水所腐蝕，故噴墨記錄 頭的抗腐鈾性優良。 參見圖2，在噴墨記錄頭2 0的情形中，由平行於基板 1的頂及底表面的橫截面觀之，共有液體室9在其中點比 其沿基板1厚度方向，位在基板1底表面的開口總數爲 -14- (11) 1247684 大。與習知技藝相比較’在習知技藝的噴墨記錄頭的情形 中，共有液體室9的垂直橫截面是一底部較寬的不規則四 邊形。易言之，其水平橫截面由底側開始逐漸的減小。因 此，爲了增加共有液體室9的體積，共有液體室9需藉增 大其底部開口尺寸來加大。然而’在本發明的噴墨記錄頭 2 0的情形中，共有液體室9的體積係與習知技藝的噴墨記 錄頭的共有液體室的一樣大’雖然其底部開口較小。易言 之，與習知技藝的噴墨記錄頭相較，依據本發明基板1的 背側部分維持完整無缺的部分數量較大，故而留下較大的 基板1部分，充當液體通路板20 (圖3 )可黏著的面積。 其次，參見圖3，下文將詳盡的敘述依據本發明的噴 墨記錄頭固接至液體通路板的細節，及其效果。圖3是一 槪略圖式，揭示由於樑1 a的設置而導致噴墨記錄頭機械 強度的增加。圖3 ( a )的噴墨記錄頭大致與顯示於圖2的 噴墨記錄頭20相同的結構，且設有一位在基板丨背側的 樑1 a。圖3 ( b )的噴墨記錄頭也設有一樑丨b，其大致位 在沿頭部厚度方向的頭部中間。 圖3 ( a )及3 ( b )的噴墨記錄頭分別黏著至由樹脂 形成的相對應液體通路板1 5。用以將噴墨記錄頭黏接至相 對應的液體通路板〗5的黏膠可採用由熱固樹脂製造的黏 著劑。由於噴墨記錄頭是使用由熱固樹脂製造的黏著劑黏 接至液體通路板，液體通路板在黏接後，當其溫度恢復至 正常時逐漸的收縮。由於基板1的材料是矽，而液體通路 板的材料是樹脂，故在基板】及液體通路板1 5之間產生 -15- (12) 1247684 大量的切應力，而此應力有時會造成基板1變形或斷裂。 將圖3 ( a )的噴墨記錄頭結構及圖3 ( b )的噴墨記 錄頭結構相較，在圖3 ( a )的記錄頭情形中，樑1 a的其 中一側表面與基板1的背表面相重疊。因此，圖3 ( a )的 記錄頭黏接至液體通路板1 5的面積大小，係比圖3 ( b ) 的爲大，因此較能耐抗上述切應力。不論是有無切應力， 由增加黏接強度的觀點論之，較大的黏接面積係較有利 的。經比較，在圖3 ( b )的噴墨記錄頭的情形中，記錄頭 的強度比未設有樑1 b的強。然而，與圖3 ( a )的記錄頭 相較，其黏接面積較小，因此對切應力較無耐抗力。 下文將參考本發明第二至第七實施例，針對依據本發 明的噴墨記.錄頭的強化樑及噴墨記錄頭的製造方法加以敘 述。在本發明下列實施例，爲了簡化其敘述，相同功能的 結構元件’構件及部分將標示以與圖1及2同樣的標號， 且不再加以i羊盡的欽述。此外，在下列實施例中，將不揭 示位在基板上的發熱構件、用以驅動發熱構件的佈線、及 排出孔的墨水通路’且將不敘述形成發熱構件及佈線的步 驟。 首先’參見圖4及5以敘述，用在第七實施例的「角 蝕刻方法」，即是以與基板的主表面成一角度蝕刻基板的 方法。圖4是一槪略圖式，顯示用於執行本發明噴墨頭製 造方法中的「角蝕刻方法」的裝置。圖5是藉一蝕刻方法 蝕刻的基板1的剖面圖。 顯示於圖4，用以角蝕刻基板1的蝕刻裝置3 〇包含： -16- (13) 1247684 一普通的蝕刻裝置，使用等離子體（電漿）來蝕刻真空容 器3 2內的一物件，以形成一具有真空的空間；及一夾具 (保持器）3 1 ’置於該普通蝕刻裝置內，以將一物件（基 板1 )成一角度來固持。 鈾刻裝置3 0係構製成使得形成於等離子體產生部分 33內’在真空容器32的內部空間上部的等離子體，朝下 前進。該物件沿等離子體前進的方向被蝕刻。基板保持夾 具3 1是構製成，使得其可相對於等離子體前進方向成一 角度來固持物件（基板1 )。 如圖所顯示，以一掩罩（m a s k ) 11覆蓋的基板1係 置於基板保持夾具31上，且產生等離子體以蝕刻基板1。 如顯7JK於圖5者，當等離子體前進時，基板1被通過掩罩 1 1的孔1 8以接觸基板1的等離子體，成一角度蝕刻。因 此，形成了溝1 9。溝1 9的側壁與基板1的主表面形成一 角度α，且溝1 9的寬度（w )是大致均一的。 由矽所形成的基板1可藉使用碳，氯化物，硫，氟， 氧’氫，及氬的任一原子，或是前述任一元素的活性氣態 分子而在~特定角度加以鈾刻。 (實施例2) 其次，參見圖6及7，將針對本發明第一實施例的製 造噴墨記錄頭及其強化樑的方法加以敘述。下文敘述的製 造方法是顯示於圖6 ( i )的噴墨記錄頭2 1的製造方法。 噴墨記錄頭2 1，如圖1 - 3所示的噴墨記錄頭一般，包 -17- (14) 1247684 含一基板1，及一具有複數排出孔（未示）且置於基板1 上的孔板3。噴墨記錄頭2 1的基板1設有三只強化樑 1 a，與顯示於圖2 ( b )的相同結構。 共有液體室9由基板1 一端延伸至另端，且具有一面 對基板1前側的開口（墨水供應孔2 )。墨水供應孔2係 連接至位在孔板3內側的墨水通路（未示）。藉此結構配 置，由共有液體室9供應的墨水經由相對應的墨水通路被 供應至各排出孔（未示）。 φ 共有液體室9的側壁係由形成基板1的同一物質所形 成，且係平行於基板材料的表面（1 1 1 )。 在基板1的前及背表面上，部分殘留有在一些製造步 驟時所使用的層。基板1的背表面是以一樑保護層1 4力口 以覆蓋，而基板1的前表面是以介於基板1及孔板3之間 的鈍化層1 2覆蓋。鈍化層1 2是墨水通路6形成時所需的 層，且能抵抗某些種類的蝕刻。 如上文所構製成的噴墨記錄頭2 1係由下列步驟來製 Φ 造。首先形成如圖6 ( a )所示的前驅體2 1 a。 前驅體2 1 a包含：基板1 ;形成於基板1前（頂）表 - 面上的鈍化層1 2 ;將鈍化層1 2加以部分覆蓋的可溶解樹 脂層1 3 ;且孔板3係以覆蓋該可溶解樹脂層1 3的方式置 . 於鈍化層12上。前驅體21a也包含第一掩罩lla’具有三 個孔1 8a且置於基板1背表面上。三個孔1 8a之間的距離 經調整成使得其等大致與樑1 a底表面的寬度相符。 爲了更詳盡的敘述，前驅體2 1 a係經下列步驟來形 -18- (15) 1247684 成。 首先，先製備具有特定厚度的矽基板，且其主表面係 平行於矽晶體的表面（1 00 )。之後，使用氧化氣體將基 板1整體的表面氧化，橫跨基板1的前（頂）及背（底） 表面形成二氧化矽層。之後，使用緩衝的氫氟酸將二氧化 矽整體的由基板1背側移除。在此過程中，在基板1的前 表面上的部分熱氧化矽層，更具體言之，與墨水供應孔2 相對應的部分，係藉該緩衝的氫氟酸加以移除。 鲁 之後，在基板1前側上，藉LPCVD (低壓化學蒸汽 澱積）形成四氮化三矽薄膜，充當鈍化層1 2。在此製程 中，四氮化三矽薄膜也形成於基板1的背側。然而，此位 在背側上的四氮化三矽薄膜（未示）被移除；例如，可藉 使用CF4的活性氣體離子的蝕刻方法將其移除。 其次，樹脂層1 3係以墨水通路（未示）的型態形成 於鈍化層1 2上。 其次，孔板3是固態的連接至基板1 (鈍化層1 2 ) ， φ 孔板3係精確的定位使得其覆蓋該樹脂層i 3。 其次，第一掩罩U a係由感光抗劑形成在基板1背表 . 面上，矽由此背表面曝光，而形成第一孔1 8。 前驅體2 1 a藉由上述連續步驟完成。 其次，第一溝1 9a如圖6 ( b )所示般形成。更具體言 之，首先，藉使用SF6的活性氣體離子由背側來蝕刻基板 1，以形成具有一特定深度的第一溝19a。各第一溝19a的 兩相對的側表面係相互平行。之後，第一掩罩1 1 a藉使用 -19- (16) 1247684 氧氣的灰化來移除。 其次，四氮化三矽是藉由等離子體CVD形成在各第 一溝19a內，且橫跨基板1的整體背表面，形成突部41a 及樑保護層9 0 3，如顯示於圖6 ( c )者。圖6中的各突部 14a係藉以四氮化三矽塡充各第一溝19a而形成。然而， 其也可藉以四氮化三矽（保護構件1 4 )來覆蓋各第一溝 1 9a的表面而形成，如圖7 ( a )及7 ( b )所放大顯示者。 圖7 ( a )是第一溝1 9a其中之一的放大剖面圖，並顯示如 圖6 ( b )所示的其周邊狀態。圖7 ( b )是第一溝1 9a其 中之一的放大剖面圖，並顯示如圖6 ( c )所示的其周邊狀 態。 其次，第二掩罩1 lb係由光阻形成在樑保護層14 上，而經形成圖案的第二掩罩1 1 b曝光的樑保護層1 4的 部分係藉由溶液（其主要成分是磷酸）加以移除，以形成 四個第二孔18b (見圖6(d))。 其次，藉使用SF6的活性氣體離子由背側來蝕刻基板 1，以形成四個具有一特定深度的第二溝1 9b (見圖6 (e ))。剩餘的第二掩罩1 1 b藉使用氧氣的灰化來移 除。 其次，參見圖6 ( f)，基板1藉使用TMAH (四甲銨 化氫氧）水溶液由第二溝1 9b的壁加以各向異性的蝕刻。 因此，基板1以曝露基板1表面（1 Π )的方式被蝕刻， 留下三角形橫截面的部分8在樑la上。 其次，參見圖6 ( g )，當此蝕刻加工持續進行時，只 -20· (17) 1247684 有部分8被蝕刻’而樑1 a因爲下列原因幾乎沒有被蝕 刻。即是，各樑1 a具有位於樑1 a中央的突部14 b，且一 旦各突部14a的尖端藉蝕刻而暴露時，其防止樑u進一步 被蝕刻。此現象的發生表示該完成的樑1 a是抗腐蝕性 的；樑la不會被蝕刻，因爲突部；i 4a的尖端在樑la頂部 曝露。 在最後的步驟，將部分8a整體的移除，只留下樑la 站立在基板1背側，如顯示於圖6 ( h )者。因此，形成了 由基板1 一端延伸至另一端的共有液體室9。位在基板1 前側的共有液體室9的開口，充當墨水供應孔2。 其次，鈍化層1 2藉使用CF4的活性氣體離子經由墨 水供應孔2鈾刻掉，而樹脂層3係藉能溶解樹脂層3的溶 劑加以溶解。因此乃形成了墨水通路（未示），如顯示於 圖1 ( i )者。 經上述連續步驟，可製造噴墨記錄頭2 1。 更詳盡的敘述之，各噴墨記錄頭21的結構部分，及 上述製造噴墨記錄頭21的各步驟可如下文所述。 樑1 a的輪廓及尺寸可藉修飾第一溝丨9 a或第二掩罩 1 1 b的輪廓來控制。當其主表面係平行於矽晶體表面 (1 0 0 )的基板（該基板係由矽晶體製成）被用以製造該 噴墨記錄頭時，由於表面（1 00 )及表面1 1 )之間的角 度係54.7° : 2D = Wntan 54.7。，故第一溝19a的深度D及 第一掩罩1 1 b的寬度W之間具有下列關係。因此，樑1 a 的輪廓及尺寸可藉計算第一溝1 9 a及第二掩罩1 1 b的大小 -21 - (18) 1247684 來調整。 此外，即使當使用其主表面係平行於矽晶體表面 (1 1 0 )的基板（1 )時，樑1 a的輪廓及尺寸，可依據基 板（1 )的表面（1 10 )及表面（1 1 1 )之間的角度來控 制。 此外，雖然樑1 a具有樑保護層丨4及突部1 4a，如有 需要可將其等移除。樑保護層14及突部i4a的移除使得 可將單一樑1 a分割成多數的樑1 a (在圖6的噴墨記錄頭 2 1情形中是兩個）。 第一掩罩1 1 a的材料僅需可在形成第一溝〗9 &的步驟 中充當光阻即可。例如，無機薄膜如熱氧化薄膜可用以取 代此種有機薄膜，充當光阻。 至於形成第一溝1 9 a及第二溝1 9 b的蝕刻方法，可使 用下列任一方法：濕蝕刻，等離子體蝕刻，噴鍍蝕刻，離 子銳削，依據準分子雷射（excimerlaser) ，YAG雷射等 的雷射磨蝕，噴砂等，取代活性離子蝕刻。 樑保護層及突部1 4a的材料不需受限制於上述物質， 只要是該等物質可抗拒各向異性飽刻即可。尤其是，當具 有棟保護層1 4的樑1 a形成於噴墨記錄頭內時，應選擇可 抗拒墨水的物質充當樑保護層1 4及突部1 4a的材料。有 關此種材料，有無機物質的薄膜，例如金屬，氧化物，氮 化物等，及有機物質的薄膜，例如樹脂。更具體言之，可 使用 Ti，Zr，Hf，V，Cr，Mo，W，Mn，Co，Ni，Ru， 〇s，Rh，Ir，Pd，Pt，Ag ’ Au，Ge，矽化合物，及聚醚 -22- (19) 1247684 —亞氨（polyether-amide)樹脂。 樑保護層1 4及突部〗4 a可藉在第一溝丨9 a形成後， 將基板1的表面熱氧化而形成。此外，也可使用蒸汽澱 積’噴鍍’電鍍’ 5疋塗，毛邊塗布（burr coating)，浸漬 塗布等薄膜形成方法取代上述CV D，來形成樑保護層14 及突部1 4 a。 鈍化層1 2的材料不需受限制於上述者，只要是其可 抗拒形成共有液體室9的蝕刻方法即可。此外，有鑑於第 二溝1 9b會抵達鈍化層1 2，鈍化層1 2需抗拒用以形成第 二溝1 9b的蝕刻加工。至於用以形成鈍化層1 2的方法， 可使用習知方法’如蒸汽澱積，噴鍍，化學蒸汽相取向附 生，電鍍，或薄膜形成技術’例如薄膜塗布或類似物等。 至於用以形成共有液體室9的蝕刻方法，可使用利用 鹼性的水溶液當蝕刻劑來各向異性的蝕刻矽基板〗的方 法。除了 TMAH之外，也可使用其鈾刻速率會受到晶體的 表面定向影響的触刻液，例如Κ Ο Η，E D P，聯氨，或類似 物等。在任一情形下’墨水供給口 2的寬度（輪廓）可藉 使用能各向異性的蝕刻矽晶體的蝕刻方法，來精確的形成 之。 在形成延伸穿過基板1的共有液體室9的方法方面， 一捨棄層（其圖樣及尺寸與墨水供給D 2所需圖樣及尺寸 相符）可形成在鈍化層1 2底表面上。在此情形中，爲了 確保當砂基板1爲形成共有液體室9而被蝕刻時，緊接著 位於捨棄層下方的捨棄層及矽（殘留部分）被同步的倉虫 -23- (20) 1247684 刻，捨棄層係由用以形成共有液體室9的蝕刻液加以各向 同性蝕刻的物質所形成。當使用上述程序時，其中該捨棄 層（決定所形成的共有液體室9的開口形狀）是形成在基 板1，其後鈍化層1 2形成在捨棄層上，可防止當基板1由 背側加以蝕刻時，由於基板1厚度的誤差、在形成基板1 的矽晶體內的晶體缺陷、OF角度的誤差、蝕刻液密度的 誤差、及類似因素等，導致形成的共有液體室9的墨水供 給口形狀及尺寸不精確的問題。易言之，可藉控制捨棄層 的式樣來控制墨水供應孔2的形狀及尺寸。 至於捨棄層的材料，可使用各種物質，例如，半導體 物質、介質物質、金屬物質等，只要是其等可藉各向異性 的蝕刻矽晶體的蝕刻劑加以各向同性的蝕刻，且可形成薄 膜即可。更具體言之，較佳材料是可溶解於驗的水溶液中 的半導體如多晶矽、多孔晶體矽，金屬物質如鋁、介質物 質如ZnO等。具體言之，多晶矽薄膜是較佳的捨棄層材料 選擇，因爲其與LSI處理的相容性優異，且再生性較高。 捨棄層可以是藉使用一選出的材料來形成的盡可能薄的薄 膜。例如，當捨棄層係由多晶矽形成，厚度約爲數百埃 (angstroms )時，捨棄層可與基板同時被各向異性的蝕 刻。 (實施例3 ) 參見圖8 ’其敘述本發明另一實施例中，製造噴墨記 錄頭及其強化樑的方法。敘述於下的製造方法是用於與顯 -24- (21) 1247684 示於圖6 ( i )的噴墨記錄頭21相類似的噴墨記錄頭（未 示），不同點是此實施例噴墨記錄頭的樑保護層1 4及突 部1 4 a係由二氧化矽取代四氮化三矽來形成。顯示於圖8 (e)的前驅體22a與顯示於圖6 ( c)的前驅體21a具有 相同的輪廓，兩者不同點僅在樑保護層1 4的材料。因 此，在樑保護層1 4形成步驟之後的製造步驟，是與用以 形成圖6 ( d )所示的中間產品的步驟之後所執行的步驟相 同，因此，不再贅述。 φ 製造前驅體22a的程序如下所述： 首先，製備基板1，藉與顯示於圖6 ( a )用以形成前 驅體2 1 a的步驟相同的步驟來將第一掩罩1 1 a形成於基板 1的背表面，如圖8 ( a )所不。 其次，藉與顯示於圖6 ( b )用以形成中間產品的步驟 相同的步驟來形成第一溝1 9a，如圖8 ( b )所示。 其次，使用氧化氣體來熱氧化基板1整體的表面。因 此，不僅是二氧化砂的薄膜14形成在基板1的前及背表 ^ 面上，而且突部1 4 a是由二氧化矽所形成’於各第一溝 1 9 a內，如圖8 ( c )所示。 其次，使用緩衝的氫氟酸，將在基板1前表面上，與 墨水供給口（未示）相對應的薄膜14部分加以移除，如 . 顯示於圖8 ( d )者。 其次，藉與顯示於圖6 ( a )用以製備前驅體2 1 a的步 驟相同的步驟來形成鈍化層2、樹脂層1 3及孔板3。 藉上述連續步驟’可形成前驅體2 2 a (圖8 ( e ))， -25- (22) 1247684 其狀態大致與顯示於圖6 ( c )的前驅體2丨a的狀態相同。 藉運用在圖6 ( d )所示的中間產品的形成步驟之後所執行 的相同步驟，此前驅體2 2 a可用以製造此實施例的噴墨記 錄頭（未示）。 (實施例4 ) 其次’參見圖9’其敘述本發明另一實施例中，製造 噴墨記錄頭及其強化樑的方法。敘述於下的製造方法是用 於製造其在基板1及樑保護膜1 4之間具有第一掩罩1 1 a 的噴墨記錄頭（未示），不同點是此實施例噴墨記錄頭的 樑保護層1 4及突部1 4a係由二氧化矽取代四氮化三矽來 形成。 顯示於圖9 ( e )的製造前驅體23 a的程序，係用以形 成此噴墨記錄頭（未示）者，且係與顯示於圖6 ( e )的前 驅體2 1 a同一狀態，即是，第一掩罩1 1 a經形成於基板1 及樑保護層1 4之間。在用以形成圖9 ( e )所示中間產品 的步驟之後所執行的製造步驟，係與用以形成圖6 ( e )所 示中間產品的步驟之後所執行的製造步驟相同。因此’不 再贅述。 首先’參見圖9(a) ’藉採用與用以形成圖6(a) 所示前驅體2 1 a的步驟相同的步驟來製備前驅體2 3 a ° 前驅體2 3 a與顯示於圖6 ( a )的前驅體2 1 a具有相同 的輪廓。然而，此前驅體23 a的第一掩罩U a係由聚醚一 亞氨（polyether-amide )樹脂形成，其對各向異性蝕刻有 -26- (23) 1247684 抗拒性。第一掩罩1 1 a充當各向異性蝕刻程序的掩罩使 用，詳下文的敘述。 其次’第一溝19a是藉採用與用以形成圖6(b)所示 中間產品的步驟相同的步驟來形成。 其次，突部係由樹脂形成在各第一溝1 9a內，且樑保 護膜1 4係藉電腦條碼方法，由樹脂薄膜形成在第一掩罩 1 1 a上’如顯示於圖9 ( c )者。在使用以形成顯示於圖6 (c )的中間產品的步驟中（經敘述於第二實施例中的相 關說明），突部14a及樑保護層14係以CVD由四氮化三 矽形成。相較之下，此實施例的突部1 4a及樑保護層1 4 係如上文述及般由樹脂物質形成。 其次，具有第二孔18b的第二掩罩lib係藉與顯示於 圖6 ( d )用以形成中間產品的步驟相同的步驟來形成在樑 保護層14上，見圖9 ( d)。 其次，第二溝1 9b，如圖9 ( e )所示般，藉與顯示於 圖6 ( e )用以形成中間產品的步驟相同的步驟來形成。 藉上述連續步驟，可形成前驅體2 3 a (圖9 ( e ))， 其狀態大致與顯示於圖6 ( e )的前驅體2 1 a的狀態相同。 藉運用在圖6 ( e )所示的中間產品的形成步驟之後所執行 的相同步驟，前驅體23a可用以製造此實施例的噴墨記錄 頭（未示）。 由本發明較佳具體實施例的上述說明所淸楚顯示，樑 保護層1 4及突部1 4a的材料係可改變者。樑保護層1 4及 突部1 4的材料可以是金屬物質（例如鉑），而非上文所 -27- (24) 1247684 述的樹脂。當樑保護層1 4及突部1 4a係由金屬物質形成 時，其等可藉由噴鍍形成。 此實施例所形成的樑的形狀，可藉修飾樑保護膜及突 部的形狀來控制。 其次，下文將敘述與前述實施例的樑具有不同形狀的 樑範例。 (實施例5 ) 藉調整第一溝的深度、及樑底部的寬度，可形成具有 5角形橫截面的樑。 其次，參見圖1 〇用以製造噴墨記錄頭的方法，其樑 是五角形橫截面者。其後將敘述的製造方法，是用以製造 顯示於圖1 〇 ( e )的噴墨記錄頭2 4者。 首先，藉採用用以形成圖6 ( a )及6 ( ^ )所示中間 產品的相同步驟來形成如圖1 0 ( a )所示狀態的前驅體 2 4 a 〇 與圖6 ( b )所示形態的前驅體2 1 a的溝1 9 a相較，顯 示於圖1 0 ( a )的前驅體2 4 a的溝1 9 a較淺，深度例如爲 1 501m 〇 其次，如圖1 〇 ( b )所示形態的前驅體24a是藉採用 用以形成圖6 ( c )及6 ( d )所示前驅體2 1 a的相同步驟 來形成。顯示於圖1 〇 ( b )的前驅體2 4 a係與顯示於圖6 (d )的前驅體 2 1 a相同型態。易言之，形成有第二孔 1 8 b。介於兩相鄰孔1 8 a之間的距離，即是，用以控制各 -28- (25) 1247684 樑1 a底部寬度的掩罩Π b部分的寬度，例如是3 〇 〇hll。 其次，如圖1 〇 ( c )所示形態的第二溝1 9b是藉採用 用以形成圖6 ( e )所示前驅體2 1 a的相同步驟來形成。 其次，基板1是藉採用用以形成圖6(f)及6(g) 所示型態的前驅體2 1 a的相同步驟，由各第二溝丨9 b的壁 加以各向異性的鈾刻。因此，顯示於圖10(d)、具有五 角形橫截面的樑1 a即形成。所形成的樑1 a之所以會變成 五角形橫截面，是因爲各突部1 4 a的高度小於相對應的樑 1 a底部的寬度。易言之，各向異性蝕刻的其中一特性：各 向異性蝕刻是沿暴露矽晶體表面（1 1 1 )的方向前進的特 性，被用以形成具有五角形橫截面的樑1 a。 其次，持續進行用以形成如圖1 〇 ( h )所示形態的前 驅體2 1 a的相同步驟，以形成圖1 0 ( h )所示型態的前驅 體24a ;該前驅體24a具有大致三角形橫截面的樑la，及 共有液體室9。因此，形成了與圖6 ( i )的噴墨記錄頭2 1 相同結構的噴墨記錄頭24。 (實施例6 ) 由上述實施例的說明所淸楚顯示，各樑1 a的橫截面 形狀可藉調整相對應的第一溝的寬度及樑1 a的寬度來改 變 〇 其次，參見圖1 1，其揭示用以形成具有倒W字型橫 截面的樑1 a的方法。將敘述的製造方法是用以製造顯示 於圖1 1 ( d )的噴墨記錄頭25，其樑1 c的橫截面呈現倒 -29- (26) 1247684 W字型型態。更具體言之，各樑la的前驅體具有三角形 的橫截面’且其兩基底角度是54.7。。在形成樑lc的步驟 當中，各樑1 c的前驅體（呈三角形橫截面，見圖i i (c )) ’係由其峰部開始，於5 4.7。處被蝕刻。因此，一 凹部形成於各樑1 c的前驅體內的兩突部之間。各樑1 c的 表面’除了其底表面之外，係大致與基板1表面（111) 相平行。 首先，如圖1 1 ( a )所示的前驅體2 5 a是藉採用用以 形成圖6 ( a ) - 6 ( c )所示型態的前驅體2 1 a的相同步驟 來形成。 前驅體25a大致與顯示於圖6 ( c )的前驅體21a相 同。其具有位在基板1背表面上的樑保護層1 4，及兩對具 有一特定深度且延伸入基板1 a內的突部1 4a。該對突部 1 4a相互隔開一特定距離的定位。 其次，如圖11 ( b )所示的第二溝1 9b是藉採用用以 形成圖6 ( d ) -6 ( e )所示前驅體2 1 a的相同步驟來形 成。第二溝1 9b係設計成使得兩相鄰的第二溝1 9b之間的 距離大致與樑1 a底部的寬度相同。 其次，爲了將前驅體25a形成如圖1 1 ( c )所示的狀 態，基板1是藉採用用以形成圖6 ( f)所不前驅體2 1 a的 相同步驟來加以蝕刻。如圖π ( c )所示狀態的前驅體 2 5 a內的樑1 d呈三角形橫截面，且各樑1 d的峰部是位在 相對應對的突部1 4 a之間的中間’沿著與基板1主表面相 平行的方向。 -30- (27) 1247684 其次，藉採用用以將前驅體2 1 a形成如圖6 ( f )所示 型態的相同步驟繼續進行鈾刻加工’以形成如圖11(d) 所示的樑1 d形狀。因此，鈾刻係由各樑1 d的前驅體的峰 部開始，形成其橫截面呈倒W字型的樑1 d。此外’在各 樑1 d的前驅體由其峰部開始被蝕刻的同時’共有液體室9 即完成。因此’即產生此實施例的噴墨記錄頭2 5。 在此實施例的樑1 d僅具有一凹部’位在兩峰部之 間。然而，凹部的數量可藉增加各組突部1 4 a內的凹部數 量來增加之。如上述的凹部充當一裝置’能困住會對自噴 墨記錄頭噴出的墨水造成不利影響的氣體。 (實施例7 ) 在上述實施例中，突部1 4a係垂直於基板1形成。然 而，藉使用顯示於圖4及5的「角度蝕刻方法」，可形成 呈一角度的突部1 4 a。因此，藉使用此蝕刻方法，可增加 具有各種橫截面形狀的樑形式的數量。 其次，參見圖1 2，其揭示用以製造設有傾斜突部的噴 墨記錄頭的方法。該製造方法係用以製造顯示於圖1 2 (d )的噴墨記錄頭26，在各樑1 e內的突部1 4a係相對於 基板1的主表面成傾斜。 首先，顯示於圖1 2 ( a )的前驅體2 6 a係藉採用用以 形成圖6 ( a ) - 6 ( c )所示中間產品的大致相同步驟來形 成，除了第一溝（與圖1 2 ( a )的突部〗4b相對應）係使 用圖4所示的角度蝕刻裝置3 〇來形成。 -31 - (28) 1247684 其次，顯示於圖1 2 ( b )的中間產品係藉採用形成圖 6 ( d )所示中間產品的相同步驟來形成第二孔1 8 b而成 形。之後，藉採用用以形成圖6 ( e )所示中間產品的相同 步驟來形成第二溝12b。 其次，藉採用用以形成圖6 ( f)所示中間產品的相同 步驟來蝕刻基板1，如圖1 2 ( c )所示者。因此，所形成 的樑1 e使得其等的峰部與突部1 4b相對應的尖端相重 疊。 其次’執行在用以形成如圖6 ( g )所示的中間產品的 步驟之後的相同步驟，以令鈾刻持續進行。當此蝕刻加工 持續進行時’樑1 e及共有液體室9即形成，產生顯示於 圖1 2 ( d )的噴墨記錄頭2 6實施例。 在第二至第七實施例中的個別噴墨記錄頭21-26 (圖 6-1 2 )，加以製造並測試以確認其等的特性。 爲了確認機械強度，將噴墨記錄頭 2 1 - 2 6 (圖 6 -1 2 ) 與依據習知技藝的噴墨記錄頭相比較。 依據習知技藝的噴墨記錄頭在尺寸方面係與噴射元件 至噴墨記錄頭2 1 -26相同，但設有樑。所有噴墨記錄頭均 接受破壞測試’其中將負荷沿著與墨水供應孔的寬度方向 相平行的方向施加在噴墨記錄頭上，直到基板1破壞爲 止。 沒有任何依據本發明的噴墨記錄頭2 1 -26被最小負荷 所破壞’但依據習知技藝的噴墨記錄頭卻已被破壞。易言 之’這些測試證明本發明較佳具體實施例的所有噴墨記錄 -32- (29) 1247684 頭2 1 -26在機械強度方面較依據習知技藝的噴墨記錄頭優 異。 當以噴墨記錄頭2 1 -2 6印刷影像時，影像的再塡充特 性均勻；影像由墨水供應孔至發熱構件的距離大致相同， 且再塡充時間也大致相同。 當設有樑的噴墨記錄頭21-26裝有墨水爲期三個月， 沒有任何一個樑改變形狀，且由圖1 〇所示噴墨記錄頭24 前驅體24a衍生出的中間產品（圖1 0 ( d ))的樑1 c未改 變形狀。 在上述本發明較佳具體實施例中，樑係構製成沿基板 的寬度方向（圖1的Y方向）延伸。然而，樑延伸的方向 不需受限制。例如，樑也可構製成沿基板的縱長方向延 伸。此外，樑也可構製成格柵。當樑形成格柵式樣時，其 等可沿一方向或兩方向形成一狹窄節距，使得其等共同充 當一濾器，以防止經混入墨水的外來顆粒進入共有液體室 9內。當樑係以微觀結構設於噴墨記錄頭上時，其等並不 一定需以其等的兩縱長末端固持至母構件；其等也可僅藉 其中之一的縱長末端固持至母構件。 樑除了上述實施例的構形之外，也可有各種不同的構 形。例如，藉將第一溝的中心位置由第二掩罩中間沿著掩 罩的寬度方向移動，可形成非對稱的樑。此外，藉在第二 掩罩邊緣處形成第一溝（第一溝的壁垂直於基板1 )，可 形成其橫截面係成直角三角形的樑。爲了形成此樑，形成 在各第一溝內的突部變成相對應的樑的壁，而壁係垂直於 -33- (30) 1247684 樑的底表面。此外，藉控制第一溝及第二掩罩的 形成具有U-形橫截面的樑。 此外，如上文述及者，上述各樑所形成的垂 可藉將第一溝構製成由樑的底部延伸至峰部，而 變之。因此，樑可形成各種形狀。同樣的，各樑 度，可藉改變掩罩構件的形狀而簡易的改變之。 本發明上述實施例各噴墨記錄頭的結構，當 「氣泡爆炸型的液體噴射方法」，或「氣泡爆炸 方法」的噴墨記錄頭（bursting bubble 密 m e t h 〇 d )時，特別有效果。 所謂「氣泡爆炸液體噴射方法」是一種噴 法，其中因墨水加熱所致薄膜沸騰所產生的氣泡 發入排出孔周遭的外部空氣，此技藝經揭示於曰 利申請案 2-112832 、 2-112383 、 2-112834 及 氣泡爆炸液體噴射方法確保氣泡快速的朝向 長。因此，「氣泡爆炸液體噴射方法」在高速 靠，同時受到由於設置不致阻塞的墨水供應孔而 速墨水再塡充效應的協助。此外，允許氣泡爆發 氣可省略氣泡收縮的過程。因此，加熱器及基板 穴現象所破壞。此外，「氣泡爆炸液體噴射方法 一特性型態是：原則上，在排出孔側（氣泡在此 所有墨水，係以墨水滴的型態排出。因此，每次 水量是由排出孔與氣泡產生點之間的距離、及記 形狀，可 直尺寸’ 簡易的改 的底部寬 用於採用 液體噴射 體噴射 墨記錄方 被允許爆 本公開專 2-114472 排出孔生 下極爲可 獲得的高 入外部空 不致被空 」的其中 形成）的 排出的墨 錄頭結構 -34- (31) 1247684 等因素所決定。因此，上述「氣泡爆炸液體噴射方法」其 排出的墨水量穩定；較不會受到墨水溫度改變的影響。 在側面射出型（s i d e s h ο 〇 t e r t y p e )噴墨記錄頭的情 形中，墨水排出孔及相對應的發熱構件之間的距離可簡易 藉控制孔板的厚度來控制；此距離是決定墨水排出量的其 中一重要因素。因此，依據本發明的噴墨記錄頭特別適合 「氣泡爆炸液體噴射方法」。 綜言之，依據本發明的樑不僅特別適合噴墨記錄裝 置’其也適合各種採用樑的微觀結構。此外，依據本發明 的樑形成方法不僅可用以製造噴墨記錄裝置，也可用以製 造各種採用樑的微觀結構。具體言之，當使用各向異性蝕 刻方法以製造一微觀構製的產品時，依據本發明的樑及其 形成方法是特別有用的。 最後，參見圖1 3及1 4，下文將敘述與依據本發明的 噴墨記錄頭相容的典型噴墨記錄裝置及典型噴墨頭卡匣。 圖1 3所示的噴墨記錄裝置包含：一記錄片材供應部 分1 5 09，記錄紙由此餵送入噴墨記錄裝置的主總成內；一 記錄部分1 5 1 0，記錄在由記錄片材供應部分1 5 0 9送入的 記錄紙上；輸送盤部分1 5 1 1，當一影像記錄在記錄片材 後’記錄片材即排放入輸送盤部分1 5 1 1。記錄係由記錄部 分1 5 1 0執行在由記錄片材供應部分1 5 〇 9送入的記錄片材 上。之後，當記錄完成後，記錄片材即被排放入輸送盤部 分1 5 1 1內。 S己錄部分1 5 1 0是由導引軸1 5 0 6所支撐，使得其可自 -35- (32) 1247684 由的沿軸1 5 Ο 6滑移。其包含：載器1 5 Ο 3構製成使得其可 沿平行於記錄片材寬度方向的方向自由的穿梭；以可移除 方式安裝在載器1503上的記錄單元1501;及複數的墨水 匣 1 5 02。 顯示於圖14的噴墨頭卡匣1501係由一固持件1602 及一連接至該固持件的記錄頭1601所組成。記錄頭1601 設有複數的排出孔104。固持件1 602設有墨水通路（未 示），以將來自墨水匣1 502的墨水供應給噴墨記錄頭 1601的供應排出孔104。 雖然本發明係參考本文所揭示結構加以敘述；其不應 被侷限在此，且任何針對本發明的修飾或改變應視爲本發 明的範疇內。 【圖式簡單說明】 本發明之詳盡細節、優點及特色將在參照下文圖式及 說明而有進一步之認知。各附圖中’相同的標號係用以標 示相同或相對應的零件。 圖1是依據本發明噴墨記錄頭一範例的透視圖。 圖2(a)是沿圖1中，在一與噴墨記錄頭寬度方向成 平行的平面上截取的噴墨記錄頭的剖面圖，及圖2 ( b )是 沿圖1中，在一與噴墨記錄頭縱長方向成平行的平面上截 取的噴墨記錄頭的剖面圖· 圖3是一槪略圖式，揭示藉設置了樑以改良噴墨記錄 頭的機械強度的方法。 -36- (33) 1247684 圖4是用於依據本發明的 度餓刻基板的裝置的槪略圖式 圖5是藉圖4所示的裝置 圖6是揭示依據本發明第 的圖式。 圖7是溝部分的放大剖面 的樑形成方法。 圖8是揭示依據本發明第 的圖式。 圖9是揭示依據本發明第 的圖式。 圖1 0是揭示依據本發明 法的圖式。 圖11是揭示依據本發明 法的圖式 圖1 2是揭示依據本發明 法的圖式。 圖13是可與本發明噴墨 的透視圖。 圖14是可與本發明噴墨 匣的透視圖。 【主要元件符號說明】 1 基板 噴墨頭製造方法中，以〜角 〇 來鈾刻的基板的剖面圖。 二實施例的噴墨頭製造方法 圖，以補充說明依據本發明 三實施例的噴墨頭製造方法 四實施例的噴墨頭製造方法 第五實施例的噴墨頭製造方 第六實施例的噴墨頭製造方 第七實施例的噴墨頭製造方 記錄頭相容的典型記錄裝置 記錄頭相容的典型噴墨頭卡 -37- (34)1247684 la 樑 lb 樑 1 c 樑 Id 樑 1 e 樑 2 墨水供給口 3 孔板 6 墨水通路 8 部分 8a 部分 9 共有液體室 11 掩罩 11a 第一掩罩 lib 第二掩罩 12 鈍化層 13 樹脂層 14 保護層 14a 突部 14b 突部 15 液體通路板 18 孔 18a 第一孔 18b 第二孔 19 溝 - 38- 1247684 (35) 19a 第一溝 19b 第二溝 20 噴墨記錄頭 2 1 噴墨記錄頭 2 1a 前驅體 22a 前驅體 23a 前驅體 24 噴墨記錄頭 24a 前驅體 25 噴墨記錄頭 25a 前驅體 26 噴墨記錄頭 26a 前驅體 30 蝕刻裝置 3 1 夾具（保持器） 32 真空容器 33 等離子體產生部分 4 1a 突部 100 矽晶體的表面 104 排出孔 110 矽晶體的表面 111 矽晶體的表面 1501 記錄單元 1502 墨水匣 -39 - 1247684 (36) 1503 載器 1 506 軸 1509 記錄片材供應部分 15 10 記錄部分 15 11 輸送盤部分 160 1 記錄頭 1602 固持件

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Claims (1)

1. (1) 1247684 十、申請專利範圍 1 * 一種樑，具有一砂單晶體的基底材料、及至少一 一體形成的突部，使得其至少一端被支撐，且具有包含一 定向平面（111)的兩表面，包含： 在一平面內的底表面，其與該基底材料的一平面爲共 同平面； 一溝，由該底表面貫穿至該突部一頂部；及 一保護構件，對晶體各向異性的蝕刻液具有抗拒特 性，且覆蓋該溝的一內壁。 2 ·根據申請專利範圍第1項之樑，其中該溝係以該 保護構件塡充。 3 .根據申請專利範圍第1項之樑，其中該底表面以 一相似的材料加以塗佈。 4·根據申請專利範圍第1項之樑，其中該保護構件 係由二氧化矽製造。 5. —種製造一樑的製造方法，該樑具有一矽單晶體 的基底材料’及至少 體形成的突部，使得其至少一端 被支撐，且具有包含一定向平面（111)的兩表面，該樑 包含一平面內的底表面’其與該基底材料的一平面爲共同 平面，該方法包含下列步驟： (A )由該底側在該基底材料內形成_溝·， (B )形成一保護構件，該保護構件對晶體各向異性 的蝕刻液具有抗拒特性，且覆蓋該溝的__辟； (C)形成複數的操形成溝，該等樑形成溝之間設有 -41 一 (2) 1247684 供該樑形成的位置；及 (D )藉對面對該樑形成溝的基底材料的一部分施以 晶體各向異性的蝕刻，以形成除了該樑底表面之外的一表 面。 6. 根據申請專利範圍第5項之製造方法，其中該溝 形成步驟包括沿該底表面的寬度方向，在該底表面大致中 心處’形成一垂直於該底表面的溝。 7. —種噴墨記錄頭，具有一矽基板，該矽基板具有 能量產生裝置，藉對墨水施加排出能量而將墨水經一排出 孔排出，及形成在該基板內的共有液體室，用以儲存待供 應至該排出孔的墨水，該噴墨記錄頭包含： 至少一樑，具有至少一形成在該共有液體室內的基板 背側的突部，該突部係一體形成，使得可在兩相對末端處 被支撐，且具有包含一定向平面（111)的兩表面， 該樑具有： 在一平面內的底表面，其與該基底材料的一平面爲共 同平面； 一溝，由該底表面貫穿至該突部一頂部；及 --保護構件，對晶體各向異性的蝕刻液具有抗拒特 性，且覆蓋該溝的一內壁。 8 ·根據申請專利範圍第7項之噴墨記錄頭，其中構 成該共有液體室的表面係由矽晶體的表面（1 !丨）形成。 9 · 一種製造噴墨記錄頭的製造方法，該噴墨記錄頭 具有一矽基板，矽基板具有能量產生裝置，藉對墨水施加 -42- (3)1247684 排出能量而將墨水經一排 共有液體室，用以儲存待 記錄頭包含··至少一樑， 內的基板背側的突部，該 對末端處被支撐，且具有 面，該方法包含下列步驟 (A )由該基板的一 1 (B )形成一保護構 的蝕刻液具有抗拒特性， (C )形成複數的樑 供該樑形成的位置；及 (D )藉對面對該樑 各向異性的蝕刻，以形成 定向平面（111)的表面; 一背側爲共同平面的底表 的共有墨水供應口的共有 1 〇.根據申請專利範 成步驟之前，另包含一在 及在該晶體各向異性蝕刻 口上方的鈍化層部份，自 1 1.根據申請專利範 構件形成步驟之後，另包 鈍化層的步驟，且在該晶 位在該墨水供應口上方的 出孔排出，及形成在該基板內的 供應至該排出孔的墨水，該噴墨 具有至少一形成在該共有液體室 突部係一體形成，使得可在兩相 包含一*疋向平面（111)的兩表 f側在該基板內形成一溝； 件，該保護構件對晶體各向異性 且覆蓋該溝的一內壁； 形成溝，該等樑形成溝之間設有 形成溝的基板的一部分施以晶體 一樑，該樑具有至少一由包含一 所構成的突部，及一與該基板的 面，及具有一位在該基板前表面 液體室。 圍第9項之方法，其中在該溝形 該前側上形成一鈍化層的步驟， 之後，另包含將位在該墨水供應 該基板背側加以移除的步驟。 圍第9項之方法，其中在該保護 含一在該基板的前表面上形成一 體各向異性蝕刻之後，另包含將 鈍化層部份，自該基板背側加以 -43- (4) 1247684 移除的步驟。 1 2 ·根據申請專利範圍第1 0項之方法，其中在該保 護構件形成步驟之後，另包含在該鈍化層上形成一樹脂材 料層的步驟，且在該鈍化層移除步驟之後，另包含將該樹 脂材料層由該基板背側加以移除的步驟。 1 3 .根據申請專利範圍第1 2項之方法，其中在該樹 脂材料層形成步驟之後，另包含在該基板一前表面上設置 一孔板的步驟。 1 4.根據申請專利範圍第9項之方法，其中該溝形成 步驟及樑形成溝形成步驟係使用活性離子蝕刻。 1 5 .根據申請專利範圍第9項之方法，其中該溝形成 步驟及樑形成溝形成步驟採用的蝕刻是使用包含碳，氯化 物，硫，氟，氧，氫，或氬原子的活性氣體，及包含該等 原子所構成的分子的活性氣體。 1 6.根據申請專利範圍第9項之方法，其中該溝形成 步驟及樑形成溝形成步驟包括重複蝕刻步驟及掩罩步驟。 1 7.根據申請專利範圍第9項之方法，其中該晶體各 向異性的蝕刻使用鹼的水溶液。 1 8 .根據申請專利範圍第1 7項之方法，其中該晶體各 向異性的蝕刻是使用KOH，EDP，四甲銨化氫氧（TMAH) 或聯氨（h y d r a z i η e )的飩刻液。