MEMS熱泡打印頭加熱結構及其制作方法技術

本發明專利技術提供一種MEMS熱泡打印頭加熱結構及其制作方法，包括：基底，基底表面具有下絕緣層；電阻材料層及導電材料層，形成于基底上；第一腐蝕槽，形成于導電材料層中并顯露電阻材料層，第一腐蝕槽的側壁呈具有第一傾角的斜面；第二腐蝕槽，形成于導電材料層中并顯露電阻材料層，第二腐蝕槽的側壁呈具有第二傾角的斜面；第一刻蝕槽，形成于第一腐蝕槽顯露的電阻材料層中；以及第二刻蝕槽，形成于第二腐蝕槽顯露的電阻材料層中。本發明專利技術利用第二層掩膜進行先濕法腐蝕后干法刻蝕的方法，使需要進行干法刻蝕的膜層厚度一致，保證了下絕緣層的過刻蝕深度在較小的厚度范圍，下絕緣層過刻蝕深度小于1000埃米，大大提高了刻蝕均勻性。大大提高了刻蝕均勻性。大大提高了刻蝕均勻性。

【技術實現步驟摘要】
MEMS熱泡打印頭加熱結構及其制作方法


[0001]本專利技術屬于集成電路制造領域，特別是涉及一種MEMS熱泡打印頭加熱結構及其制作方法。

技術介紹

[0002]噴墨打印一般多采用熱氣泡噴墨技術，通過墨水在短時間內的加熱、膨脹、壓縮，將墨水噴射到打印紙上形成墨點，實現噴墨打印。由于除了墨滴的大小以外，墨滴的形狀、濃度的一致性都會對圖像質量產生重大影響，所以高精度的墨滴控制十分重要。熱泡式噴墨打印的原理是將墨水裝入到一個非常微小的毛細管中，通過一個微型的加熱墊迅速將墨水加熱到沸點生成一個非常微小的蒸汽泡，蒸汽泡擴張就將一滴墨水噴射到毛細管的頂端。停止加熱，墨水冷卻，導致蒸汽凝結收縮，從而停止墨水流動，直到下一次再產生氣泡并生成一個新的墨滴。超過85％的打印頭出貨量基于傳統技術(非MEMS)，為提高圖像質量的高分辨率打印，MEMS打印頭市場獲得增長，包括基于MEMS器件的熱氣泡打印技術。

技術實現思路

[0003]鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種MEMS熱泡打印頭加熱結構及其制作方法，用于解決現有技術中由于刻蝕厚度不一致而導致下絕緣層過刻蝕深度較為嚴重，或者需要進行更多的光刻工藝才能保證下絕緣層過刻蝕深度在合格范圍內的問題。
[0004]為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種MEMS熱泡打印頭加熱結構的制作方法，所述制作方法包括：1)提供一基底，所述基底表面具有下絕緣層，于所述基底上依次形成電阻材料層及導電材料層；2)于所述導電材料層上形成第一光阻掩膜，所述第一光阻掩膜具有顯露部分所述導電材料層的第一窗口；3)采用選擇性濕法刻蝕工藝腐蝕所述導電材料層，以在所述導電材料層中形成顯露部分所述電阻材料層的第一腐蝕槽，基于所述濕法腐蝕的選擇性使腐蝕停止在電阻材料層上，所述第一腐蝕槽的側壁呈具有第一傾角的斜面；4)于所述導電材料層及電阻材料層上形成第二光阻掩膜，所述第二光阻掩膜具有顯露所述導電材料層的第二窗口及顯露所述電阻材料層的第三窗口；5)基于所述第三窗口，采用選擇性濕法刻蝕的方法腐蝕所述導電材料層，以在所述導電材料層中形成顯露所述電阻材料層的第二腐蝕槽，且基于所述濕法腐蝕的選擇性使所述第二窗口顯露的所述電阻材料層不被腐蝕，所述第二腐蝕槽的側壁呈具有第二傾角的斜面；6)基于所述第二光阻掩膜的第二窗口及第三窗口對所述電阻材料層進行刻蝕，以分別形成第一刻蝕槽及第二刻蝕槽。
[0005]可選地，步驟1)所述電阻材料層的厚度介于100～1000埃米，所述導電材料層的厚度介于1000～10000埃米。
[0006]可選地，步驟3)中，通過控制濕法腐蝕工藝使所述導電材料層的側壁角度一致而呈具有第一傾角的斜面，腐蝕完成后還包括去除所述第一光阻掩膜，并對所述基底進行清
洗及干燥的步驟。
[0007]可選地，步驟4)包括：4
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1)在所述導電材料層及電阻材料層上涂覆第二光阻，所述光阻還覆蓋所述第一腐蝕槽的側壁；4
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2)通過所述曝光、顯影工藝在所述第二光阻中形成顯露所述導電材料層的第二窗口及顯露所述電阻材料層的第三窗口，以形成第二光阻掩膜。
[0008]可選地，所述導電材料層的材料包括鋁薄膜、銅薄膜或鋁銅合金薄膜，所述電阻材料層的材料包括鉭鋁薄膜或鉭鋁氮薄膜。
[0009]可選地，步驟6)在形成第一刻蝕槽及第二刻蝕槽過程中，對所述下絕緣層的過刻蝕深度基本相同，且對所述下絕緣層的過刻蝕深度小于1000埃米。
[0010]可選地，所述第一傾角為小于40度，所述第二傾角為大于70度。
[0011]本專利技術還提供一種MEMS熱泡打印頭加熱結構，所述MEMS熱泡打印頭加熱結構包括：基底，所述基底表面具有下絕緣層；電阻材料層及導電材料層，依次形成于所述基底上；第一腐蝕槽，形成于所述導電材料層中并顯露所述電阻材料層，所述第一腐蝕槽的側壁呈具有第一傾角的斜面；第二腐蝕槽，形成于所述導電材料層中并顯露所述電阻材料層，所述第二腐蝕槽的側壁呈具有第二傾角的斜面；第一刻蝕槽，形成于所述第一腐蝕槽顯露的所述電阻材料層中并顯露所述下絕緣層；以及第二刻蝕槽，形成于所述第二腐蝕槽顯露的所述電阻材料層中并顯露所述下絕緣層。
[0012]可選地，所述電阻材料層的厚度介于100～1000埃米，所述導電材料層的厚度介于1000～10000埃米。
[0013]可選地，所述導電材料層的材料包括鋁薄膜、銅薄膜或鋁銅合金薄膜，所述電阻材料層的材料包括鉭鋁薄膜或鉭鋁氮薄膜。
[0014]可選地，第一刻蝕槽及第二刻蝕槽過程中，對所述下絕緣層的過刻蝕深度基本相同，且對所述下絕緣層的過刻蝕深度小于1000埃米。
[0015]可選地，所述第一傾角為小于40度，所述第二傾角為大于70度。
[0016]如上所述，本專利技術的MEMS熱泡打印頭加熱結構及其制作方法，具有以下有益效果：
[0017]本專利技術利用第二層掩膜進行先濕法腐蝕后干法刻蝕的方法，使需要進行干法刻蝕的膜層厚度一致，保證了下絕緣層的過刻蝕深度在較小的厚度范圍，下絕緣層過刻蝕深度小于1000埃米，大大提高了刻蝕均勻性。
[0018]本專利技術僅需通過兩次光阻掩膜，在橫向上，本專利技術可以導電材料層中實現不同的側壁傾角及不同頂部側向寬度的腐蝕槽，在縱向上，本專利技術可以分別在導電材料層與電阻材料層中形成不同寬度的槽結構，獲得滿足結構要求且性能良好的MEMS熱泡打印頭加熱結構。
附圖說明
[0019]圖1～圖6顯示為本專利技術實施例的MEMS熱泡打印頭加熱結構的制作方法各步驟所呈現的結構示意圖，其中，圖6顯示為本專利技術實施例的MEMS熱泡打印頭加熱結構的結構示意圖。
[0020]元件標號說明
[0021]101
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下絕緣層
[0022]102
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電阻材料層
[0023]103
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導電材料層
[0024]104
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第一光阻掩膜
[0025]105
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第一窗口
[0026]106
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第一腐蝕槽
[0027]107
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第二光阻掩膜
[0028]108
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第二窗口
[0029]109
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第三窗口
[0030]110
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第二腐蝕槽
[0031]111
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第一刻蝕槽
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種MEMS熱泡打印頭加熱結構的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：1)提供一基底，所述基底表面具有下絕緣層，于所述基底上依次形成電阻材料層及導電材料層；2)于所述導電材料層上形成第一光阻掩膜，所述第一光阻掩膜具有顯露部分所述導電材料層的第一窗口；3)采用選擇性濕法刻蝕工藝腐蝕所述導電材料層，以在所述導電材料層中形成顯露部分所述電阻材料層的第一腐蝕槽，基于所述濕法腐蝕的選擇性使腐蝕停止在電阻材料層上，所述第一腐蝕槽的側壁呈具有第一傾角的斜面；4)于所述導電材料層及電阻材料層上形成第二光阻掩膜，所述第二光阻掩膜具有顯露所述導電材料層的第二窗口及顯露所述電阻材料層的第三窗口；5)基于所述第三窗口，采用選擇性濕法刻蝕的方法腐蝕所述導電材料層，以在所述導電材料層中形成顯露所述電阻材料層的第二腐蝕槽，且基于所述濕法腐蝕的選擇性使所述第二窗口顯露的所述電阻材料層不被腐蝕，所述第二腐蝕槽的側壁呈具有第二傾角的斜面；6)基于所述第二光阻掩膜的第二窗口及第三窗口對所述電阻材料層進行刻蝕，以分別形成第一刻蝕槽及第二刻蝕槽。2.根據權利要求1所述的MEMS熱泡打印頭加熱結構的制作方法，其特征在于：步驟1)所述電阻材料層的厚度介于100～1000埃米，所述導電材料層的厚度介于1000～10000埃米。3.根據權利要求1所述的MEMS熱泡打印頭加熱結構的制作方法，其特征在于：步驟3)中，通過控制濕法腐蝕工藝使所述導電材料層的側壁角度一致而呈具有第一傾角的斜面，腐蝕完成后還包括去除所述第一光阻掩膜，并對所述基底進行清洗及干燥的步驟。4.根據權利要求1所述的MEMS熱泡打印頭加熱結構的制作方法，其特征在于：步驟4)包括：4
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1)在所述導電材料層及電阻材料層上涂覆第二光阻，所述光阻還覆蓋所述第一腐蝕槽的側壁；4
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2)通過所述曝光、顯影工藝在所述第二光阻中形成顯露所述導電材料層的第二窗口及顯露所述電阻材料層的第三窗口，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王依依，黃志剛，
申請(專利權)人：上海新微技術研發中心有限公司，
類型：發明
國別省市：