專利名稱：噴墨打印頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思涉及一種噴墨4丁印頭及其制造方法，更具體地，涉及一種 噴墨打印頭及其制造方法，其中半導(dǎo)體工藝在噴墨打印頭的制造過程中使用以提高效率。
背景技術(shù)：
噴墨打印頭是一種噴出墨滴以在打印介質(zhì)的所需位置上打印從而形成圖像的裝置。
根據(jù)墨滴噴射原理，噴墨打印頭主^為熱驅(qū)動型噴墨打印頭和壓電驅(qū)動型噴 墨打印頭。熱驅(qū)動型噴墨打印頭^^熱源在墨水中產(chǎn)生氣泡 _過氣泡的膨脹力噴 出墨滴。
通常，熱驅(qū)動型噴墨4l印頭包括襯底，構(gòu)造為硅晶片；供墨4L,在襯底上形 成用于提供墨7K;通道形成層，用于在襯底上形M道和多個墨水腔；嘴層，在 通道形^^上形成并包括與墨水月鈔于應(yīng)的多個*觜；以M口熱層，具有多個加熱部 分并與墨水月封目對應(yīng)地設(shè)置以加熱墨水腔中的墨水。
噴墨打印頭的加熱層由勢壘金屬(barriermetal)形成，加熱層由耐熱材料例如 氮4a (TaN)和鉭-鋁(Ta-Al)形成。
但是，在使用勢壘金屬的情況下存在問題，即需要進(jìn)行單獨(dú)的工藝以形彭口熱 器。在金屬材料的情況下存在問題，即當(dāng)金屬材料應(yīng)用于具有精細(xì)寬度的半導(dǎo) 體的工藝時，耐用性會降低，并且接觸和通孔的部分的電阻值增大。
為了解決這些問題，由本發(fā)明的申請人提交并已公開的韓國專利申請公開 No.2003-0018799號涉及一種處理單個半導(dǎo)底來形成噴墨打印頭的方 法。
上述出版物所公開的噴墨打印頭的制造方法包括在半導(dǎo)桐于底上形成器件隔 離膜；在帶有器件隔離膜的襯底上形i^冊才M色4^莫、柵極圖案和加熱元件圖案；使 用柵極圖案作為掩模進(jìn)行離子注入以形成帶有源才57漏極區(qū)域的金屬氧化物半導(dǎo)體 (MOS)晶體管；在襯底的整個表面上形M間絕纟勤莫用于^^ MOS晶體管，并
圖案化該層間^^M以形M露至少一部分源極/漏極區(qū)域的接觸孔；在帶有接觸孔 的襯底的整個表面上沉積導(dǎo)電膜，并圖案化該導(dǎo)電膜以形成源才il/漏極電極和會諷； 在源極/漏極電極和^^各上^^只保護(hù)膜；在帶有保護(hù)膜的襯底上形成蝕刻掩模并進(jìn)行 蝕刻以形成^1^觜孔，該噴嘴3漆露在與加熱元件圖案相鄰的區(qū)域中的半導(dǎo)假十底； 在帶有噴嘴孔的襯底上進(jìn)行各向同性蝕刻以在襯底上形成墨水腔；以及圖案化與帶 有保護(hù)膜的襯底表面相對的襯底表面以形成向墨水腔提供墨水的流形空間 (manifold space )。
在上述出版物所公開的噴墨打印頭的制造方法中，在形成柵極圖案和加熱元件 圖案時，加熱元件圖案可以由多晶硅和硅化物層形成。需^ii行額外的光刻工藝和
蝕刻工藝以形成硅化物層，從而使工藝復(fù)雜化。
此外，在上述參考出版物所公開的發(fā)明中，源fe/漏極電極和^^各在單個層間絕
^刻莫上形成。因此，由于電極的電路線寬和線^^小，電阻增大并_3>熱元件的性 能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種噴墨打印頭及其制造方法，該制造方法能夠簡化制造工藝而 不需進(jìn)行額外工藝來形成加熱層。
本發(fā)明還提供了 一種噴墨打印頭及其制造方法，該制造方法能夠抑制線路的電 阻增大。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的另外的方面和應(yīng)用將在下面的描述中部分地闡明，并將 從描述中部分地變得明顯，或者可以通過本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實踐而習(xí)知。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和應(yīng)用可以通過提^"-種噴墨打印 頭來實現(xiàn)，該噴墨4丁印頭包括襯底；加熱元件，堆疊在襯底上用于加熱墨水；具 有柵極電極的晶體管，用于驅(qū)動加熱元件；腔室層，用于^m熱元件上形成填M 墨水的墨水腔；以及*觜層，堆疊在腔室層上用于形成噴出墨水的噴嘴，其中柵極 電極和加熱元件包括由自對準(zhǔn)硅化物工藝形成的金屬硅化物膜。
金屬硅德膜可以是硅似爐或硅緣膜。
第一層間絕纟刻莫和第二層間^^M可以^i/o熱元件和腔室層之間形成，第一金 屬線和第二金屬線^^別圖案化在第 一層間絕纟皿和第二層間鄉(xiāng)fe4M上。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和應(yīng)用還可以通過提供一種噴墨打 印頭來實現(xiàn)，該噴墨4丁印頭包括填充有墨水的多個腔室；用于加熱腔室中的墨水的多個加熱元件；用于^口電流到加熱元件的晶體管；與腔室對應(yīng)的多個噴嘴，其 中加熱元件包括由多晶硅形成的加熱圖案和通#金屬膜上進(jìn)行熱處理形成的金 屬硅化物膜，其中該金屬膜用作堆疊在加熱圖案上的薄膜。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和應(yīng)用還可以通過提供一種噴墨打 印頭的制造方法來實現(xiàn)，該方法包括在襯底上形成柵極圖案和加熱元件圖案；在 村底上形成金屬膜，在金屬M(fèi)Ji進(jìn)行第一熱處艱A而金屬膜與柵極圖案和加熱單元 圖案相互反應(yīng)形成第一金屬硅化物膜，去除襯底上殘留的&應(yīng)的金屬膜，在襯底 上堆疊層間絕緣漢以形成金屬線，在與加熱單元圖案相對應(yīng)的部分堆疊通道形^^ 以4是供墨水腔，堆疊噴嘴層從而噴嘴在與墨水力鈔于應(yīng)的部分形成。
該方法還可以包括在去除未反應(yīng)的金屬膜^進(jìn)行第二熱處理以形成第二金 屬硅化物膜。
在襯底上堆疊層間^^M以形威Jr屬線可以包括在具有金屬硅化物膜的柵極 圖案和加熱單元圖案上堆疊第一層間絕》勤莫以圖案化第一^4線；以及在第一金屬 線上堆疊第二層間鄉(xiāng)&勤莫以圖案化第二金屬線。
金屬膜由鈷形成。
^r屬膜可以由鈥形成，并且第一熱處理可以在65(K670。C溫度下進(jìn)行。 金屬膜可以由鈥形成，并且第二熱處理可以在85(K870。C溫度下進(jìn)行。
第二金屬硅^4勿膜可以是TlSi2膜或CoSi2膜。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和應(yīng)用還可以通過提供一種噴墨打 印頭來實現(xiàn)，該噴墨打印頭包括 一個或多個用于加熱墨水的加熱元件； 一個或多 個晶體管，具有源極/漏極區(qū)域和柵極電極，用于驅(qū)動相應(yīng)的加熱元件；以及金屬硅 化物膜，選擇'l^也形成斜目應(yīng)的柵極電極和源fe/漏極區(qū)域上并減少其電阻。
金屬硅^4勿膜可以包括石圭^^膜和名圭^4M中的一種。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和應(yīng)用還可以通過提供一種噴墨打 印頭來實現(xiàn)，該噴墨打印頭包括多個層間絕多刻莫；以及分別在多個層間絕^M上 形成的第一組金屬線和第二金屬線，其中金屬線布置在多個層中形成H
第二金屬線包:fei4接第 一組金屬線的電源線。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和應(yīng)用還可以通過提供一種噴墨打 印頭的制il^"法來實現(xiàn)，該方法包括形成柵極電極和源極/漏極區(qū)域；以及選擇性 ^MM冊極電極和源^y漏極區(qū)iiUi形成金屬硅化物膜以P射l^電阻。
該方法還可以包括同時形^口熱元^f牛和4冊才及電才及。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面和應(yīng)用還可以通過提供一種噴墨打
印頭的制造方法來實現(xiàn)，該方法包括形成多個層間絕纟皿；以及分別在多個層間 絕纟il莫上形成第一組金屬線和第二金屬線，從而金屬線布置在多個層中從而形成寬 度。


從下面實施例的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其它方面和 應(yīng)用將變得明顯并更加容易理解，附圖中
圖l示出了工藝濟(jì)d呈圖，示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例的噴墨4丁印頭 的制造方法；以及
圖2A到4D示出了橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例的噴墨 打印頭及其制造方法。
具體實施例方式
5te將詳細(xì)參考本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例，附圖中示出了其示例，其中相 同的附圖標(biāo)^it篇指^4目同的元件。為了通過參照附圖解釋本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思， 在下面描述了實施例。
在下文中，將參照附圖詳細(xì):^葛述根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例。
圖l示出了工藝流程圖，說明根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例的噴墨打印頭 的制造方法。
圖2A至4D示出了橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例的噴墨 打印頭及其制造方法。
參照圖1和4D, MOS晶體管20、 21和加熱元件圖案13在襯底100上形成(步 驟S1 )。
MOS晶體管20、 21包括晶體管20,用作打印頭1中由用于噴墨的噴嘴81 形成的矩陣區(qū)域中每個喻嘴81的開關(guān)；以及晶體管21,形成夕卜圍電路部分。在這 種情況下，晶體管的CMOS結(jié)構(gòu)在外圍電路部分形成。CMOS結(jié)構(gòu)可以通過半導(dǎo) 體領(lǐng)域中/^口的一般工藝形成。
圖2A到2C示出了晶體管20、 21的形成。例如，參照圖2A,通過硅的局部 氧化(LOCOS)工藝，器件鄉(xiāng)&勤莫11在半導(dǎo)徊于底100的特定區(qū)域中形成從而限 定有源區(qū)。
如圖2B所示，柵才W色纟刻寞在襯底100的有源區(qū)中形成以形成柵板圖案12和加
熱元件圖案13。
柵極導(dǎo)電膜被形成以形柵極圖案12，柵極導(dǎo)電膜可以由硅膜例如多晶硅膜形成。
硅膜可以摻有n型雜質(zhì)或p型雜質(zhì)。柵極導(dǎo)電膜可以通過依次堆疊;硅膜和硅化 鎢膜來形成。
接著，柵極導(dǎo)電膜被圖案化以形成跨越有源區(qū)的柵極圖案12并在器件隔離膜 11上形成與噴嘴81 (圖4D)對應(yīng)的加熱元件圖案13。
在形成4冊極圖案12時，還可以同時圖案化柵極絕緣膜。因此，如圖2B所示， 柵極絕緣膜圖案14在柵極圖案12和有源區(qū)之間形成。
此外，在形成柵極圖案12和加熱元件圖案13時，形成于加熱元件圖案13和 器件隔離膜11之間的加熱元件絕緣膜圖案15可以與柵極絕緣膜圖案14等同地圖 案化。
然后，利用柵極圖案12和器件隔離膜11作為離子注入掩模，第一雜質(zhì)離子被注入到有源區(qū)中以形成輕摻雜漏極(LDD)區(qū)域16。第一雜質(zhì)離子可以是n型雜質(zhì) 離子或p型雜質(zhì)離子。
參照圖2C，隔離絕緣膜在半導(dǎo)體襯底100的整個表面上形成。隔離絕緣膜可 以由例如氮化硅形成。在隔離絕緣膜上進(jìn)行各向異性蝕刻以在4冊極圖案12和力口 熱元件圖案13的側(cè)壁上形成隔離物17和18。
利用柵極圖案12、隔離物17和器件隔離膜1H乍為離子注入掩模，第二雜質(zhì)離 子被注入有源區(qū)從而形成源極/漏極區(qū)域19。因此，LDD區(qū)域16保留在柵極圖案 12的隔離物17下面。第二雜質(zhì)離子可以是n型雜質(zhì)離子或p型雜質(zhì)離子。第二雜 質(zhì)離子具有與在LDD離子注入期間注入到有源區(qū)中的雜質(zhì)離子相同的導(dǎo)電類型。
接下來，熱處理具有源極/漏極區(qū)域19的半導(dǎo)體底100上進(jìn)行以激活源極/ 漏極區(qū)域19中的雜質(zhì)離子。
柵極圖案12、柵極絕緣膜圖案14、源fe/漏極區(qū)域19和隔離物17形成了 MOS 晶體管20、 21。
MOS晶體管20、 21包4統(tǒng)關(guān)晶體管20和驅(qū)動晶體管21。驅(qū)動晶體管21是具 有大約18到25V耐受電壓的MOS型驅(qū)動晶體管，其用于驅(qū)動加熱元件22。開關(guān) 晶體管20是包括在集成電路中用于控制驅(qū)動晶體管21的晶體管并由5V的電壓操作。
利用鈷作為示例，將描述在MOS晶體管20、 21和加熱元件圖案13上形成金 屬硅化物的硅化物工藝。 參照圖1和3A，金屬膜30在具有MOS晶體管20、 21和加熱元件圖案13的 半導(dǎo)刷于底上形成(圖1的步驟S2 )。
參照圖3A,其上已經(jīng)進(jìn)行了源fe/漏極熱處理工藝的半"HM十底100的表面被 清洗以去除殘留在源極/漏極區(qū)域19上的自然氧化物層和污染顆粒。金屬膜30在已 被清洗的半^#底100的整個表面上形成。金屬膜30可以由《;Usl鈷形成。此外， 金屬膜30可以由鉑、鎳、鉛或類似物形成。
然后，第一熱處理在金屬M(fèi)Ji進(jìn)行(圖1的步驟S3 )。
第一熱處理可以在持續(xù)通入氣氛氣體例如氮?dú)饣蚨栊詺怏w時通過快速熱燒結(jié) (RTS)工藝進(jìn)行或在沒有氣氛氣體的超高真空狀態(tài)下通過RTS工藝進(jìn)行。
例如，在^^]鈷的金屬膜的情況下，第一熱處理可以在大約300。C到600。C(例 如大約40(TC到500°C )的溫度下進(jìn)行大約90秒。鈷與石封目互^引起到Co2Si或 者CoSi相變的溫度在大約40(TC到45(rC的范圍。而且，引起到CoSi2的相變的溫 度大于60(TC左右。因此，如果在該溫度條件下進(jìn)行熱處理，如圖3B所示，金屬 膜30與由多晶硅形成的柵極圖案12和加熱元件圖案13相互^從而形成第一金 屬硅化物膜31 (在鈷的情況下，為CoSi2膜或CoSi膜)。
fg， ^A^的金屬膜被去除(圖1的步驟S4 )。
參照圖3C，通iiii行硫酸煮沸，隔離物17和18以及器件隔離膜11上的^A 應(yīng)的金屬膜被去除。碌酸煮沸可以佳月好應(yīng)(H2S04)和過氧化氫(H202)的"曰洽 物進(jìn)行大約20分鐘。
然后，第二熱處J1^第一金屬硅化物膜31上進(jìn)行(圖1的步驟S5 )。
參照圖3D,第二熱處理在半^#底100上進(jìn)行以形成第二金屬硅化物膜32 (在鈷的情況下，為CoSb膜)。第二熱處理可以在大約600。C到900°C (例如大約 800。C到900°C )的溫度下進(jìn)行大約30秒。第一金屬硅化物膜31、柵極圖案12、源 才l/漏極區(qū)域19的硅以Ai。熱元件圖案13通過第二熱處J對目互反應(yīng)從而引起到第二 金屬硅^4勿膜32的相變。
如上所述，當(dāng)柵極圖案12和加熱元件圖案13僅由多晶石封莫圖案形成時，第二
金屬硅化物膜32可以通過自對;t^圭化物工藝的順序選棒l^Nz/f又形絲源fe/漏極區(qū)
域19、柵極圖案12和加熱元件圖案13上。
因此，第二金屬硅化物膜32在柵極圖案12和加熱元件圖案13上形成，從而 完成柵極電極23和加熱元件22的制造。
當(dāng)金屬硅化物由自對;1tf圭化物工藝形成時，可以省略額外的光刻工藝和蝕刻工 藝，這不同于通常的硅化物工藝。金屬硅化物可以例如只在表面的石^且件與金4#
觸的部分上形成。
在自對準(zhǔn)珪化物(self-alighed silicide)工藝中，金屬硅化物膜可以選擇;l脈柵 極電極和源極/漏極區(qū)域上形成從而減小柵極電極和源^l/漏極區(qū)域的電阻。當(dāng)柵極 電極和源4l/漏極區(qū)域的電阻降低時，加熱元件的效率可以被提高。
而且，柵極電極23和力口熱元件22通過自對準(zhǔn)硅化物工藝同時形成。因此，額 外的用于制ii^熱元件的工藝被省略，從而筒化了工藝。
在這種情況下，當(dāng)需^f^口熱元件的電阻值不同于柵極電極的電阻值時，也就 是，當(dāng)想要調(diào)整加熱元件的電阻值時，熱處理可以在設(shè)置于柵極圖案上的金屬M(fèi)Ji 禾W殳置于加熱元件圖案上的金屬膜上單獨(dú)i4ii行。
盡管在上述描述中使用鈷作為金屬硅化物膜的示例，^^;圭化物可以通過自對 ;卸圭化物工藝^^)鈥形成。
在該情況下，工藝與形成硅^l古膜的工藝幾乎相同。但是，在使用鈦的金屬膜 的情況下，第一熱處理可以在大約650。C到660。C的溫度下進(jìn)行大約30秒。由此， 鈦與石拔應(yīng)以形成第一硅^4iM (TTiSi)。
在鈷和鈥的每個情況下，進(jìn)行石顛臾煮沸的時間可以被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。在鈥的情況 下，磁酸煮沸可以進(jìn)行大約20^中，然后再次進(jìn)4于辟疏煮沸大約10 ^4中以去除未 a的金屬膜。
此外，第二熱處理在半^#底100上進(jìn)行以形成第二硅^4太(TiSi2)膜。第 二熱處理在大約850。C至87(TC的溫度下進(jìn)行大約30秒。第一珪^4M、柵極圖案 12、源才l/漏極區(qū)域19的硅以;SJ口熱元件圖案13通過第二熱處對目互^從而引起 到第二硅^4;U莫(TiSi2)的相變。
參照圖1和4A，第一層間絕纟剎莫40在具有金屬硅化物膜32的半^#底100 的整個表面上形成(圖1的步驟S6)。第一層間^^l莫40被圖案化以形成接觸孔 41,從而暴露形成于源fe/漏極區(qū)域19上的金屬硅化物膜32和形成于加熱元件圖案 13上的金屬硅化物膜32。金屬膜在具有接觸孔41的半^H"底100的整個表面上 形成。金屬膜被圖案化以形成填^i妄觸孔41的第一金屬線42 (圖1的步驟S7)。
打印頭1通過第一金屬線42連接到形^J區(qū)動電路的MOS晶體管20、 21從而 形^il輯tt電^各。
參照圖1和4B,用作層間絕4^的氧^5娥通過CVD方法沉積在打印頭1上。 然后，將旋涂的氧^^封莫涂布在打印頭1上并JLIU^^莫通過回蝕(etch back)方 法被平坦化。第二層間絕纟刻莫50由氧^^J莫形成以將第一金屬線42絕緣于下面將 要描述的第二金屬線51 (圖1的步驟S8 )。
在這種情況下，盡管附圖中未示出，孔(未示出)在第二層間絕》刻莫50上形
成以連接第一金屬線42和第二金屬線51之間。
接著，第二金屬線51被圖案^^第二層間絕^^ 50上(圖1的步驟s9 )。 第二金屬線51形成將連接到MOS晶體管20、 21的第一金屬線42的電源線。 第一金屬線42和第二金屬線51分別在第一層間絕纟4M 40和第二層間絕纟刻莫 50上形成。因此，金屬線被布置成分布在多個層中以形^4交大的線的M,從而使 線的^f氐電阻成為可能并提高加熱效率。
參照圖1和4C,表面保護(hù)膜60被形成以保護(hù)帶有第二金屬線51的襯底的表 面。在與加熱元件22相對應(yīng)的部分上形成的第二層間絕纟勤莫50和表面保護(hù)膜60 通過光刻工藝和干法蝕刻工藝去除?？箽庋?anti-cavitation)材料層被沉積在具有 特^度的保留的第二層間^^M 50上。然后，抗氣穴材料層被圖案化以形成抗 氣穴層52 (圖1的步驟s10 )。抗氣穴層52保護(hù)加熱元件22不受下面所述的墨水 腔71內(nèi)的氣孔發(fā)生收縮并破滅時產(chǎn)生的氣穴力影響。jH^卜，抗氣穴層52防止加熱 元件22被墨水腐蝕。抗氣穴層52 ^于應(yīng)于加熱元件22的部分上由鉭(Ta)形成 并具有特定的厚度。
然后，如圖4D所示，通道形成層70通過擠壓布置在打印頭1中(圖1的步驟 Sll)。在與墨水腔71和墨水通道相對應(yīng)的部分被去除后，通道形成層70被硬化以 形成墨水腔71的隔離壁、墨水通道的隔離壁及類似物。然后，帶有"^^觜81的 t觜層80被堆疊在與每個加熱元件22相對應(yīng)的部分上(圖1的步驟S12)。
在這種情況下，嗩嘴層80是以特定形狀形成的板狀構(gòu)件用于形^加熱元件 22上的噴嘴81并通過粘附力被支撐在通道形成層70上。因此，打印頭1通過形成 喻觜81、墨7jc腔71、用于引導(dǎo)墨水進(jìn)入墨水腔71的墨水通itA類似物而形成。打 印頭1如此形成即多個墨水腔71被連續(xù)地布置，/人而形成線頭(linehead)。
根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例的具有以上構(gòu)造的噴墨打印頭及其制造方 法的順序以及^4剁乍將被描述。
在以上構(gòu)造中，在打印頭l中，用作半^#底的硅襯底100被器件^^漢11
劃分以形成用作金屬氧化物場效應(yīng)晶體管的晶體管20、 21和加熱元件，它們凈錄
一層間^^刻莫40 ^^彖以形成第一4r屬線42。用于驅(qū)動加熱元件22的晶體管21通
過第一金屬線42連接到用于形艦輯電路的晶體管20。此外，f能生成第二層間
絕纟勤莢50和第二金屬線51,加熱元件22通過第二^^線51連接到馬區(qū)動晶體管21 。
此外，電源線、地線及類似物的線^斜皮形成。
此外，抗氣穴層52、限定墨水腔71的通道形成層70和帶有f觜81的^^觜層
80順序堆疊在打印頭1中。
因此，在打印頭l中，墨水通過墨7K通道被引導(dǎo)ii^墨水腔71,墨水腔71中 容納的墨水通過驅(qū)動加熱元件22被加熱從而產(chǎn)生^L當(dāng)墨水腔71中的壓力通過 產(chǎn)生的氣孔快速M(fèi)^曾大時，墨水腔71中的墨水從噴嘴81中噴出，墨滴附著到紙張 或類似物上。
在根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例的噴墨打印頭1中，當(dāng)晶體管20、 21的 柵極電極23在襯底100上形成時，加熱元件22可以以與其相同的方式被同時形成。 因此，額外的用于提供加熱元件的工藝被省略，從而提高了制造工藝的效率。
此外，用于驅(qū)動加熱元件22的晶體管20、 21的柵極電極可以通過自對準(zhǔn)硅化 物工藝由硅化鈷膜、硅化鈦膜或類似物形成。因此，與傳統(tǒng)的由多晶硅或類似物 形成的柵極電極相比，驅(qū)動晶體管時的電阻一皮減小，由此，加熱元件22能夠被有 凌ti也驅(qū)動。
第一金屬線42和第二金屬線51分別在第一層間絕纟勤莫40和第二層間絕^l莫 50上形成。因此，金屬線被布置成分布在多個層中以形^^交大的線的￡>1，從而使 線的〗氐電阻成為可能并提高加熱效率。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施例的噴墨打印頭及其制造方法 中，當(dāng)晶體管20、 21的4冊才及電4及23在襯底100上形成時，加熱元件22可以以與 其相同的方式同時被形成。因此，額外的用于提供加熱元件的工藝可以被省略，從 而4是高了制造工藝的效率。
此外，才M居本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的不同實施例，通過自對準(zhǔn)硅化物工藝#^屬 硅化物膜形^柵極圖案和加熱元件圖案上。因此，額外的^'過程和蝕刻工藝可 以被省略，乂人而簡化了工藝。
此外，根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的不同實施例，用于驅(qū)動加熱元件的晶體管的 柵極電極通過自對準(zhǔn)硅化物工藝由金屬硅化物膜形成。因此，與傳統(tǒng)的由多晶,iiL 類似物形成的柵極電極相比，驅(qū)動晶體管時的電阻被減d、，由此，加熱元件可以被 有媳娜動。
jtb^卜，根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的不同實施例，第一金屬線和第二金屬線分別 在第一層間絕^l莫和第二層間絕^MJi形成。因此，金屬線被布置成分布在多個層 中從而形成較大的線的寬度，從而使線的低電阻成為可能并提高加熱效率。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的不同實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 該理解，可以對這些實施例作出改變而不背離本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的原理和##,
本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求書及其等價物限定。
權(quán)利要求
1. 一種噴墨打印頭，包括:襯底；加熱元件，堆疊在所述襯底上用于加熱墨水；具有柵極電極的晶體管，用于驅(qū)動所述加熱元件；腔室層，用于在所述加熱元件上形成填充有所述墨水的墨水腔；以及噴嘴層，堆疊在所述腔室層上以形成用于噴出所述墨水的噴嘴，其中所述柵極電極和所述加熱元件包括通過自對準(zhǔn)硅化物工藝形成的金屬硅化物膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其中所述金屬硅化物膜包括 硅化鈦或硅化硅膜。
3. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其中第一層間隔絕緣膜和第二層間隔絕緣膜 在所述加熱元件和所述腔室層之間形成，并且第一金屬線和第二金屬線被圖案化 所述第一層間隔膜和所述第二層間隔膜上。
4. 如權(quán)利要求l所述的噴墨打印頭，包括 多個層間絕緣膜；以及分別在所述多個層間絕緣層形成的第一組金屬線和第二金屬線， 其中所述金屬線被布置在多個層中以形成寬度。
5. —種噴墨打印頭，包括:多個填充有墨水的腔室；用于加熱所述腔室中所述墨水的多個加熱元件；向所述加熱元件施加電流的晶體管；以及與所述腔室對應(yīng)的多個噴嘴，其中所述加熱元件包括由多晶硅形成的加熱圖案；以及通過對堆疊再所述加熱元件圖案上的金屬膜進(jìn)行熱處理而形成的金屬硅化物膜。
6. —種制造噴墨打印頭的方法，所述方法包括 在襯底上形成柵極圖案和加熱元件圖案； 在所述村底上形成金屬膜；在所述金屬膜上進(jìn)行第一熱處理，從而所述柵極圖案和所述加熱元件圖案相互 反應(yīng)以形成第 一金屬硅化物膜；去除殘留在所述襯底上的未反應(yīng)膜； 在所述襯底上堆疊層間絕緣膜以形成金屬線；堆疊通道形成層以知于應(yīng)于所勤口熱元件圖案的部分提供墨水腔；以及 堆疊噴嘴層從而噴嘴在與所述墨水力封目對應(yīng)的部分形成。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在去除所述^^IM^進(jìn)行第二熱處理以形成第二金屬硅化物膜。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述在所述襯底上堆疊層間絕緣膜以形成 金屬線包括在帶有所述金屬硅化物膜的所述柵極圖案和所述加熱元件圖案上堆疊第一層 間絕* 以圖案化第一金屬線；以及在所述第一金屬線上堆疊第二層間絕IM以圖案化第二金屬線。
9. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述金屬膜由鈷形成。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述金屬膜由鈥形成，并且所述第一熱處 650~670匸的溫度下進(jìn)行。
11. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述金屬膜由鈥形成，并且所述第二熱處理在850-870。C的溫度下進(jìn)行。
12. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第二金屬硅化物膜包括 TiSi2膜或CoSib膜。
13. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括 同時形成加熱元件和柵極電極。
14. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括 形成多個層間絕緣膜；以及在所述多個層間絕緣膜上分別形成第一組金屬線和第二金屬線，從而所述金屬 線凈皮布置在多個層中以形成M。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種噴墨打印頭及其制造方法，該方法能夠簡化制造工藝而不需要進(jìn)行額外的用于形成加熱層的工藝，該噴墨打印頭包括襯底；加熱元件，堆疊在襯底上用于加熱墨水；具有柵極電極的晶體管，用于驅(qū)動加熱元件；腔室層，用于在加熱元件上形成填充有墨水的墨水腔；噴嘴層，堆疊在腔室層上以形成用于噴出墨水的噴嘴，其中柵極電極和加熱元件包括通過自對準(zhǔn)硅化物工藝形成的金屬硅化物膜。
文檔編號B41J2/14GK101386227SQ20081017379
公開日2009年3月18日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者樸省俊, 金兌珍, 金大根, 韓晶旭 申請人:三星電子株式會社