專利名稱：用于對(duì)打印頭的墨供應(yīng)通道表面形狀進(jìn)行修正的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)打印頭中的墨供應(yīng)通道表面形狀進(jìn)行修正的方法。本發(fā)明主要開(kāi)發(fā)用于使所述墨供應(yīng)通道中的可能擾亂墨流的角形側(cè)壁突起最小化。
對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交互引用
由本發(fā)明的申請(qǐng)人或者受讓人提交的下列專利或者專利申請(qǐng)以交叉引用的方式并入本文中。
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一些申請(qǐng)是以檔案號(hào)列出的。當(dāng)知道申請(qǐng)?zhí)柡?，將替換所述檔案號(hào)。
背景技術(shù)：
近些年，微電子行業(yè)的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))器件的影響極其重要。實(shí)際上，MEMS是微電子中成長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一。MEMS的成長(zhǎng)通過(guò)硅基照相平版印刷技術(shù)擴(kuò)展到用于加工微尺度機(jī)械器件和結(jié)構(gòu)而可以在大的范圍內(nèi)使用。當(dāng)然，照相平版印刷技術(shù)依賴于可靠的蝕刻技術(shù)，所述蝕刻技術(shù)允許精確地蝕刻掩模之下露出的硅基層。
MEMS器件在寬廣的領(lǐng)域內(nèi)建立了廣泛的應(yīng)用，如用于物理、化學(xué)和生物傳感器件。MEMS器件的一種重要應(yīng)用是用于噴墨打印頭，噴墨噴嘴的微尺度致動(dòng)器可以使用MEMS技術(shù)加工。本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)了帶有MEMS噴墨器件的打印頭，并且所述打印頭在下列專利和專利申請(qǐng)中描述，所述專利和專利申請(qǐng)全部都以引用的方式并入本文中。
6,227,6526,213,5886,213,5896,231,1636,247,795 6,394,5816,244,6916,257,7046,416,1686,220,694 6,257,7056,247,7946,234,6106,247,7936,264,306 6,241,3426,247,7926,264,3076,254,2206,234,611 6,302,5286,283,5826,239,8216,338,5476,247,796 6,557,9776,390,6036,362,8436,293,6536,312,107 6,227,6536,234,6096,238,0406,188,4156,227,654 6,209,9896,247,7916,336,7106,217,1536,416,167 6,243,1136,283,5816,247,7906,260,9536,267,469 6,273,5446,309,0486,420,1966,443,5586,439,689 6,378,9896,848,1816,634,7356,623,1016,406,129 6,505,9166,457,8096,550,8956,457,8126,428,133 6,362,8686,755,509 通常，MEMS噴墨打印頭(“MEMJET打印頭”)由多個(gè)芯片組成，每個(gè)芯片都有數(shù)千個(gè)噴嘴。每個(gè)噴嘴都包含用于噴墨的致動(dòng)器，例如，致動(dòng)器可以是熱彎曲致動(dòng)器(例如US 6,322,195)或者是形成氣泡式加熱器元件驅(qū)動(dòng)器(例如US 6,672,709)。芯片使用MEMS技術(shù)加工，意味著高噴嘴密度進(jìn)而高分辨率的打印頭能夠以相當(dāng)?shù)偷某杀敬罅可a(chǎn)。
在制造MEMS打印頭芯片時(shí)，經(jīng)常要求進(jìn)行深的或者極深的蝕刻。蝕刻深度大約在3μm至10μm范圍內(nèi)可稱為“深蝕刻”，而蝕刻深度深于約10μm可稱為“極深蝕刻”。
MEMS打印頭芯片通常要求經(jīng)過(guò)單獨(dú)的直徑約為20μm的墨供應(yīng)通道將墨傳送到每一個(gè)墨嘴。這些供應(yīng)通道通常被蝕刻穿過(guò)厚度約為200μm的晶片，所以對(duì)采用的蝕刻方法具有相當(dāng)多的要求。特別重要的是每個(gè)墨通道垂直于所述晶片表面并且不能包含彎曲、側(cè)壁突起(如草狀起伏(grassing))或者棱角狀連接部，這些都會(huì)妨礙墨流動(dòng)。
在申請(qǐng)人的以引用的方式并入本文中的US專利申請(qǐng)10/728,784(申請(qǐng)人編號(hào)MTB08)和10/728,970(申請(qǐng)人編號(hào)MTB07)中，描述了一種使用帶有滴噴射側(cè)和供墨側(cè)的晶片加工噴墨打印頭的方法。參見(jiàn)圖1，示出了一種包含形成氣泡式加熱器元件驅(qū)動(dòng)器組件2的典型MEMS噴嘴裝置1。驅(qū)動(dòng)器組件2形成在硅晶片5的鈍化層4上的噴嘴腔3內(nèi)。所述晶片代表性的厚度“B”約為200μm，同時(shí)，所述噴嘴腔代表性地占據(jù)的厚度“A”約為20μm。
參見(jiàn)圖2，墨供應(yīng)通道6被蝕刻穿過(guò)晶片5到達(dá)連接部件7的CMOS金屬化層。入口8提供了墨供應(yīng)通道6和所述噴嘴腔之間的流體連接(在圖2中為了清楚起見(jiàn)已經(jīng)去除)。CMOS驅(qū)動(dòng)電路9設(shè)置在晶片5和連接部件7之間。致動(dòng)器組件2、相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電路9和墨供應(yīng)通道6可以通過(guò)照相平版印刷掩模蝕刻技術(shù)而形成在晶片3上，如以引用的方式并入本文中的US申請(qǐng)10/302,2274中所描述的方式。
參見(jiàn)圖3，通過(guò)首先從晶片的滴噴射側(cè)(也就是噴嘴側(cè))進(jìn)行蝕刻部分地穿過(guò)晶片5，墨供應(yīng)通道6形成在晶片5上。(所述溝槽將變成入口8，如圖2所示)。一旦形成，所述溝槽由光致抗蝕劑10填塞，如圖3所示，而且通過(guò)從晶片5的供墨側(cè)極深蝕刻到光致抗蝕劑塞，形成墨供應(yīng)通道6。最后，光致抗蝕劑10被從溝槽剝?nèi)ザ纬扇肟?，這提供了墨供應(yīng)通道6和噴嘴腔3之間的流體連接。
所述“背向蝕刻”技術(shù)避免了在以照相平版印刷技術(shù)形成晶片內(nèi)的噴嘴結(jié)構(gòu)的同時(shí)對(duì)整個(gè)200μm長(zhǎng)的墨供應(yīng)通道填充和去除抗蝕劑。然而，這種背向蝕刻墨供應(yīng)通道的方法還存在一定數(shù)量的問(wèn)題。首先，供墨側(cè)上的掩模需要仔細(xì)地對(duì)準(zhǔn)，使得蝕刻的通道連接由光致抗蝕劑填塞的溝槽，并且不損害驅(qū)動(dòng)電路9。第二，蝕刻需要垂直并且各向異性地達(dá)到約200μm的深度。第三，在所述墨通道內(nèi)產(chǎn)生棱角狀的側(cè)壁特征，特別是在墨通道6和入口8的連接部處。這些棱角狀的肩部理想地應(yīng)該被最小化以便墨平滑流出。因此需要改進(jìn)蝕刻方法，使得允許在硅晶片中加工有相對(duì)平滑的側(cè)壁的極深溝槽。
在本領(lǐng)域內(nèi)公知數(shù)種在硅內(nèi)蝕刻極深溝槽的方法。所有的這些方法包括使用氣體等離子體的深反應(yīng)離子蝕刻法(DRIE)。其上帶著適當(dāng)掩模的半導(dǎo)體基片處理放在離子反應(yīng)堆的下電極上，并且暴露于由氣體混合物形成的電離等離子體氣體。所述電離等離子體氣體(通常帶有正電)通過(guò)施加在電極上的偏壓而向所述基片加速。所述等離子體氣體通過(guò)物理轟擊、化學(xué)反應(yīng)或者兩者的結(jié)合而蝕刻所述基片。對(duì)硅的蝕刻通常最后通過(guò)揮發(fā)性硅鹵化物(如SiF4)的形成而實(shí)現(xiàn)，所述揮發(fā)性硅鹵化物由光致惰性運(yùn)載氣體(如氦)從蝕刻正面運(yùn)走。
各向異性的蝕刻通常通過(guò)下述方式而實(shí)現(xiàn)隨著其形成而將鈍化層沉積到溝槽的基部和側(cè)壁上，并且使用氣體等離子體選擇性地蝕刻溝槽的基部。
一種用于實(shí)現(xiàn)極深各向異性的蝕刻方法是“Bosch方法”，該方法在US 5,501,893和US 6,284,148中描述。這種方法包括交替的聚合物沉積和蝕刻步驟。在淺的溝槽形成之后，首先聚合物沉積步驟在所述溝槽的基部和側(cè)壁上沉積聚合物。所述聚合物由在惰性氣體存在或者缺乏的情況下從氟化氣體(例如CHF3，C4F8或者C2F4)中形成的氣體等離子體沉積。在后續(xù)的蝕刻步驟中，所述等離子體氣體混合物改成SF6/Ar。當(dāng)所述側(cè)壁保持被保護(hù)時(shí)，沉積在所述溝槽基部上的聚合物通過(guò)在所述蝕刻步驟中的離子輔助而很快分解。因此，各向異性蝕刻被完成。然而，所述Bosch方法的一個(gè)主要缺點(diǎn)是聚合物沉積和蝕刻步驟需要交替進(jìn)行，這意味著連續(xù)更替等離子體的氣體成分。這種更替又導(dǎo)致溝槽側(cè)壁不平坦——其特征在于形成有圓齒的表面。
在最壞的情況下，所述Bosch方法由于不完全地去除所述聚合物鈍化層而將在所述溝槽的側(cè)壁上留下草狀的突出部。這些草狀的殘留物在墨供應(yīng)通道內(nèi)是特別不利的，因?yàn)榻?jīng)過(guò)所述通道的墨流可能折斷草狀突出部并且堵塞下游的墨噴嘴。此外，尖銳的側(cè)壁突起在所述墨中產(chǎn)生氣穴，這能夠?qū)е虏畹哪鳎M(jìn)而導(dǎo)致差的打印質(zhì)量以及/或者堵塞噴嘴。
在轉(zhuǎn)讓給應(yīng)用材料公司(Applied Materials Inc.)的US6,127,278中描述了對(duì)循環(huán)Bosch方法的修改。在應(yīng)用材料公司的方法中，首先使用HBr/O2等離子體進(jìn)行鈍化蝕刻，在交替操作中緊跟著使用SF6/HBr/O2進(jìn)行主蝕刻。大概通過(guò)在所述沉積層相對(duì)不揮發(fā)的溴化硅的形成，HBr改善鈍化。然而，這種循環(huán)的鈍化/蝕刻仍然存在Bosch方法中顯著的草狀起伏和圓齒的側(cè)壁這一問(wèn)題。
另一種極深各向異性蝕刻方法是US 6,191,043描述的“Lam方法”。所述Lam方法利用不變的、非交互的等離子體化學(xué)氣體SF6/O2/Ar/He并且同時(shí)在所述蝕刻期間實(shí)現(xiàn)側(cè)壁鈍化。在某種程度上，這種方法可以消除循環(huán)蝕刻方法中圓齒側(cè)和草狀起伏的問(wèn)題。
然而，為了使草狀起伏和圓齒側(cè)的有害作用最小化，仍然需要改善極深溝槽的表面形狀。特別希望使打印頭中噴嘴入口和墨供應(yīng)通道之間的棱角狀連接部最小化。像上面討論的一樣，當(dāng)從打印頭晶片的所述供墨側(cè)“背向蝕刻”墨供應(yīng)通道時(shí)，棱角狀的肩連接部是一個(gè)普遍的問(wèn)題。


發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)打印頭中的墨供應(yīng)通道的表面形狀進(jìn)行修正的方法，所述方法包括如下步驟 (i)提供包括至少一個(gè)墨供應(yīng)通道的打印頭；以及 (ii)對(duì)所述至少一個(gè)墨供應(yīng)通道進(jìn)行離子銑削。
在第二方面，本發(fā)明提供一種加工噴墨打印頭的方法，所述噴墨打印頭包括多個(gè)噴嘴、噴射致動(dòng)器、相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電路和墨供應(yīng)通道，所述方法包括如下步驟 (i)提供帶有滴噴射側(cè)和供墨側(cè)的晶片； (ii)蝕刻多個(gè)部分地穿過(guò)所述晶片的所述滴噴射側(cè)的溝槽； (iii)用光致抗蝕劑填充所述溝槽； (iv)采用照相平板印刷掩模蝕刻技術(shù)在所述晶片的所述滴噴射側(cè)上形成多個(gè)相應(yīng)的噴嘴、噴射致動(dòng)器和相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電路； (v)從所述晶片的所述供墨側(cè)到所述光致抗蝕劑蝕刻多個(gè)相應(yīng)的墨供應(yīng)通道； (vi)通過(guò)離子銑削對(duì)所述墨供應(yīng)通道的表面形狀進(jìn)行修正； (vii)從所述溝槽剝?nèi)ニ龉庵驴刮g劑以形成噴嘴入口，籍此提供所述供墨側(cè)和所述噴嘴之間的流體連接。
在第三方面，本發(fā)明提供一種噴墨打印頭，其包括 帶有滴噴射側(cè)和供墨側(cè)的晶片； 多個(gè)形成在所述滴噴射側(cè)上的噴嘴，每個(gè)所述噴嘴在所述晶片中具有相應(yīng)的入口；以及 多個(gè)相應(yīng)的墨供應(yīng)通道，其從所述供墨側(cè)通向每個(gè)入口，其中，由所述墨供應(yīng)通道和所述入口的連接部所限定的肩部被錐形化以及/或者被圓角化。
至今為止，通過(guò)MEMS技術(shù)加工打印頭墨供應(yīng)通道的表面形狀的重要性還沒(méi)有被充分認(rèn)識(shí)。盡管幾種極深蝕刻技術(shù)在最近幾年變得可利用，但是這些技術(shù)都沒(méi)有解決起伏不平、帶圓齒的側(cè)壁以及/或者噴嘴入口和墨供應(yīng)通道之間的棱角狀肩部連接部的問(wèn)題。本發(fā)明將一種其它的表面形狀修正步驟引入到打印頭加工工藝中，可錐形化以及/或者圓角化墨供應(yīng)通道的側(cè)壁上的棱角狀表面特征。因此，用本發(fā)明的方法制造的打印頭一般展示出經(jīng)改善的經(jīng)過(guò)其墨供應(yīng)通道的墨流。
可選地，在墨供應(yīng)通道的所述側(cè)壁上的棱角狀表面特征通過(guò)離子銑削被錐形化以及/或者圓角化。例如，棱角狀表面特征可以是從側(cè)壁向內(nèi)伸出的突起。作為選擇，它可以是位于所述墨供應(yīng)通道縮小為噴嘴入口的位置處的棱角狀肩部。本發(fā)明方法有利地使這些棱角狀表面特征錐形化，使得它們大致地圓角化或者使其平滑。因此，流過(guò)這些特征的墨接近彎曲表面，而不是棱角狀表面。這意味著墨可以平滑地流出，在墨流動(dòng)相對(duì)較慢處的突出突起之后的凹部?jī)?nèi)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的紊流以及/或者氣泡。
代表性地，所述墨供應(yīng)通道本身通過(guò)各向異性極深蝕刻半導(dǎo)體(例如硅)晶片而形成。任何已知的各向異性極深蝕刻技術(shù)，如上描述的那些，可以用于形成墨供應(yīng)通道。
可選地，所述離子銑削在等離子體蝕刻反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行，如在感應(yīng)耦合的等離子體蝕刻反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行。等離子體蝕刻反應(yīng)堆在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的并且在商業(yè)上可從各種來(lái)源得到(例如SurfaceTechnology Systems(表面技術(shù)系統(tǒng))，PLC)。通常，所述蝕刻反應(yīng)堆包含由鋁、玻璃或者石英形成的腔，該腔包含一對(duì)平行的電極板。然而，其它的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)也是可用的，并且本發(fā)明適用于任何類型的等離子體蝕刻反應(yīng)堆。
一射頻(RF)能量源用于使引入所述腔內(nèi)的等離子體氣體(或者是氣體混合物)電離。電離后的氣體通過(guò)一個(gè)偏壓被朝著位于下電極(靜電夾頭)上的基片加速。在本發(fā)明中，蝕刻代表性地純粹通過(guò)物理轟擊所述基片而實(shí)現(xiàn)。設(shè)置各種控制方式用于控制所述偏壓、RF電離能量、基片溫度、腔壓強(qiáng)等等。當(dāng)然，為了使蝕刻條件最佳化而改變等離子體反應(yīng)堆的參數(shù)，這在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識(shí)的范圍之內(nèi)。
可選地，所述離子銑削使用重惰性氣體而進(jìn)行，該重惰性氣體從氬、氪或者氙中選出。優(yōu)選地，所述惰性氣體是氬氣，因?yàn)檫@可以在相對(duì)低的成本下廣泛應(yīng)用，而且還因?yàn)樗南鄬?duì)高質(zhì)量、極好的噴濺特性。通常，氬離子等離子體在等離子體蝕刻反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生，而且氬離子朝著具有墨供應(yīng)通道的硅晶片垂直加速。
所述離子銑削可以在任何合適的壓強(qiáng)下進(jìn)行。代表性地，所述壓強(qiáng)將在5到2000毫托的范圍內(nèi)。換句話說(shuō)，離子銑削可以在低壓(約5到25O毫托)下或者高壓(約250到2000毫托)下進(jìn)行。
低壓離子銑削具有以下優(yōu)點(diǎn)大多數(shù)商業(yè)上可用的等離子體蝕刻反應(yīng)堆構(gòu)造用于低壓蝕刻。因此，低壓離子銑削不需要任何特殊儀器。
然而，離子銑削也可以在高壓下進(jìn)行。高壓離子銑削有通?？色@得更陡錐形的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用高壓離子銑削加工陡錐角的原理可以理解如下。通常，濺式蝕刻在相對(duì)低壓(例如50到250毫托)下進(jìn)行以獲得高的濺式蝕刻效率。此種低壓為從所述表面噴濺出的硅原子產(chǎn)生幾乎無(wú)碰撞的路徑，從而對(duì)蝕刻效率進(jìn)行優(yōu)化。
通過(guò)在高壓下而非低壓下進(jìn)行濺式蝕刻，噴濺出的硅原子的平均無(wú)碰撞路徑減小，這是因?yàn)閲姙R出的(反射的)硅原子有更大的可能性與等離子體氣體中入射的氬離子碰撞。這導(dǎo)致在所述基片表面上形成氣體云，將反射的硅原子再沉積回所述硅表面之上。在較大的深度處具有增大的反射硅原子凈沉積，這導(dǎo)致在所述側(cè)壁上的棱角狀表面特征變得更加錐形化。
以參引的方式并入本文中的US 5,888,901描述了使用氬離子作為噴濺氣體對(duì)SiO2絕緣體表面進(jìn)行的高壓離子銑削。而在US5,888,901中描述的方法用于使SiO2絕緣體表面層錐形化，而不是使蝕刻到硅內(nèi)的極深通道的側(cè)壁上的棱角狀表面特征錐形化，這種方法可以合理地改進(jìn)并應(yīng)用于本發(fā)明的方法中。
在本發(fā)明中一般優(yōu)選使用低壓離子銑削，因?yàn)闉榱烁倪M(jìn)墨流動(dòng)特性，通常僅僅需要使棱角狀側(cè)壁特征圓角化，而不是使全部的側(cè)壁特征錐形化。而且，低壓離子銑削不需要任何特殊儀器，并且因此可以容易地集成到典型的打印頭加工方法中。
可選地，每個(gè)墨供應(yīng)通道的深度在100到300μm的范圍內(nèi)，可選地在150到250μm的范圍內(nèi)，或者可選地在200μm左右。可選地，每個(gè)墨供應(yīng)通道的直徑在5到30μm的范圍內(nèi)，可選地在14到28μm的范圍內(nèi)，或者可選地在17到25μm的范圍內(nèi)。
可選地，每個(gè)噴嘴入口的深度在5到40μm的范圍內(nèi)，可選地在10到30μm的范圍內(nèi)，或者可選地在15到25μm的范圍內(nèi)?？蛇x地，每個(gè)噴嘴入口的直徑在3到28μm的范圍內(nèi)，可選地在8到24μm的范圍內(nèi)，或者可選地在12到20μm的范圍內(nèi)。
通常，每個(gè)墨供應(yīng)通道的直徑比相應(yīng)噴嘴入口的直徑大，而且本發(fā)明中所述方法可以用于使由入口和通道之間的連接部限定的棱角狀肩部錐形化。



圖1示出打印頭的現(xiàn)有技術(shù)打印頭噴嘴裝置的概略立體圖； 圖2示出圖1中現(xiàn)有技術(shù)打印頭噴嘴裝置的剖視立體圖，其中所述致動(dòng)器組件被移除并且所述墨供應(yīng)通道暴露。
圖3示出在去掉光致抗蝕劑塞之前的圖2中打印頭噴嘴裝置的剖視立體圖。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明打印頭噴嘴裝置的剖視立體圖，其中所述致動(dòng)器組件被移除并且所述墨供應(yīng)通道暴露。

具體實(shí)施例方式
圖2示出的現(xiàn)有技術(shù)打印頭噴嘴裝置帶有棱角狀肩部11，棱角狀肩部11限定墨供應(yīng)通道6和入口8之間的連接部。這些棱角狀肩部通過(guò)如上所述以及在本申請(qǐng)人的US專利申請(qǐng)10/728,784(申請(qǐng)人編號(hào)MTB08)和10/728,970(申請(qǐng)人編號(hào)MTB07)中所述的現(xiàn)有技術(shù)的極深蝕刻方法而形成，所述兩篇文獻(xiàn)在此以引用的方式并入本文中。
參見(jiàn)圖3，這里示出了移除光致抗蝕劑塞10之前的墨供應(yīng)通道6。墨供應(yīng)通道6超出光致抗蝕劑塞10以及在光致抗蝕劑塞10的周?chē)徊糠值匚g刻。依照本發(fā)明，在打印頭的加工過(guò)程中，所述晶片在等離子體蝕刻反應(yīng)堆中承受氬離子銑削。等離子體蝕刻反應(yīng)堆的最佳操作參數(shù)可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定。
在所述氬離子銑削期間，棱角狀肩部11通過(guò)同時(shí)蝕刻和將濺出的硅再沉積回到所述墨供應(yīng)通道的側(cè)壁上而錐形化。結(jié)果是獲得如圖4所示的打印頭噴嘴裝置，該裝置具有錐形的肩部12，肩部12限定入口8和墨供應(yīng)通道6之間的連接部。
依賴于壓強(qiáng)、偏置功率以及/或者銑削時(shí)間，所述肩部可以被完全錐形化(如圖4所示)或者僅僅部分圓角化。在任一情況下，去除棱角狀肩部11一般可以改善流經(jīng)墨供應(yīng)通道6的墨流，并且使紊流區(qū)以及/或者氣泡的形成最小化。
當(dāng)然，可以理解，僅僅通過(guò)例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，而且可以在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行細(xì)節(jié)的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)打印頭中的至少一個(gè)墨供應(yīng)通道的表面形狀進(jìn)行修正的方法，所述方法包括以下步驟
(i)提供包括至少一個(gè)墨供應(yīng)通道的打印頭；以及
(ii)對(duì)所述至少一個(gè)墨供應(yīng)通道進(jìn)行離子銑削。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述打印頭包括多個(gè)墨供應(yīng)通道。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)墨供應(yīng)通道的側(cè)壁內(nèi)的棱角狀表面特征通過(guò)所述離子銑削而被錐形化以及/或者圓角化。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述離子銑削在等離子體蝕刻反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述離子銑削采用從由氬、氪和氙構(gòu)成的組中選擇的惰性氣體進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述離子銑削在5到2000毫托的壓強(qiáng)范圍內(nèi)進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墨供應(yīng)通道的深度在100到300μm的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墨供應(yīng)通道的直徑在2到30μm的范圍內(nèi)。
9.一種包括多個(gè)墨供應(yīng)通道的打印頭，其中所述墨供應(yīng)通道由如權(quán)利要求1所述的方法修正。
10.一種對(duì)包括多個(gè)噴嘴、噴射致動(dòng)器、相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電路和墨供應(yīng)通道的噴墨打印頭進(jìn)行加工的方法，所述方法包括以下步驟
(i)提供帶有滴噴射側(cè)和供墨側(cè)的晶片；
(ii)蝕刻多個(gè)部分地經(jīng)過(guò)所述晶片的所述滴噴射側(cè)的溝槽；
(iii)用光致抗蝕劑填充所述溝槽；
(iv)采用照相平板印刷掩模蝕刻技術(shù)在所述晶片的所述滴噴射側(cè)上形成多個(gè)相應(yīng)的噴嘴、噴射致動(dòng)器和相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電路；
(v)從所述晶片的所述供墨側(cè)到所述光致抗蝕劑蝕刻多個(gè)相應(yīng)的墨供應(yīng)通道；
(vi)通過(guò)離子銑削修正所述墨供應(yīng)通道的所述表面形狀；以及
(vii)從所述溝槽剝?nèi)ニ龉庵驴刮g劑以形成噴嘴入口，籍此在所述供墨側(cè)和所述噴嘴之間提供流體連接。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中由所述墨供應(yīng)通道和所述入口的連接部所限定的肩部通過(guò)所述離子銑削而錐形化以及/或者圓角化。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述溝槽的深度在5到150μm的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述墨供應(yīng)通道以及/或者所述溝槽通過(guò)各向異性深反應(yīng)離子蝕刻方法被蝕刻。
14.一種打印頭，其采用如權(quán)利要求10所述的方法加工。
15.一種噴墨打印頭，其包括
帶有滴噴射側(cè)和供墨側(cè)的晶片；
多個(gè)形成于所述滴噴射側(cè)上的噴嘴，在所述晶片上的每個(gè)所述噴嘴有一個(gè)相應(yīng)的入口；以及
從所述供墨側(cè)通向各入口的多個(gè)相應(yīng)墨供應(yīng)通道，其中由所述墨供應(yīng)通道和所述入口的連接部所限定的肩部被錐形化以及/或者圓角化。
16.如權(quán)利要求15所述的噴墨打印頭，其中每個(gè)墨供應(yīng)通道的直徑比其相應(yīng)入口的直徑大，并且每個(gè)墨供應(yīng)通道向著其相應(yīng)入口而逐漸朝內(nèi)成錐形。
17.如權(quán)利要求15所述的噴墨打印頭，其中每個(gè)墨供應(yīng)通道的深度在100到300μm的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求15所述的噴墨打印頭，其中每個(gè)墨供應(yīng)通道的直徑在5到30μm的范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求15所述的噴墨打印頭，其中每個(gè)入口的深度在5到40μm的范圍內(nèi)。
20.如權(quán)利要求15所述的噴墨打印頭，其中每個(gè)入口的直徑在3到28μm的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于對(duì)打印頭中的墨供應(yīng)通道(6)的表面形狀進(jìn)行修正的方法。所述方法包括以下步驟提供一種包括墨供應(yīng)通道的打印頭，以及對(duì)所述墨供應(yīng)通道(6)進(jìn)行離子銑削。所述離子銑削通常采用氬進(jìn)行，并且使所述通道內(nèi)的棱角狀側(cè)壁特征(12)錐形化以及/或者圓角化。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1968819SQ200580019
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者達(dá)雷爾·拉魯·麥克雷諾茲, 卡·西爾弗布魯克 申請(qǐng)人:西爾弗布魯克研究有限公司