专利名称：：热汽泡式喷墨头芯片结构及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种喷墨头芯片结构及其制造方法，特别是涉及一种可以緩冲电阻层所产生的瞬间高温的热汽泡式喷墨头芯片结构及其制造方法。
背景技术：
：已有许多的热汽泡式喷墨头芯片技术被揭露，例如美国专利第5,122,812号揭露的热汽泡式喷墨头芯片结构，包括了形成于基底层(substratelayer)及纟色纟彖IU匕层(oxygenlayer)上的一马区动电3各(drivercircuit),接着在基底层上形成一电阻层并且与驱动电路中的源极(source)和漏极(drain)直接电性连接。然后在部分的电阻层上形成一导电金属层，而未被导电金属层覆盖的电阻层区域则是加热区域。在驱动电路动作时，喷墨头芯片结构中的加热区域会在瞬间产生极高的温度，这可能会使加热区域下方的基底层及绝缘氧化层发生脆裂，此现象称为热冲击(thermalshock),其会降低喷墨头芯片的使用寿命。另外，在美国专利第5,710,070号和美国专利第5，870，121号中所提出的喷墨头芯片结构，电阻层是形成在一介电层(dielectriclayer)的上方，这种电阻层包括了两层结构，其中第一层电阻层使用了金属材质，第一层电阻层可当成是下方介电层和第二层电阻层之间的阻挡层并且能增加导电性。但是作为阻挡层的第一层电阻层是导热极佳的金属材质，所以仍然无法改善介电层所受到的热沖击，同样会降低喷墨头芯片的寿命。另外，美国专利第5，774,148号使用了一种硼磷硅玻璃(Borophosphosilicateglass,BPSG)材料于电阻层与二氧化娃(si1icondioxide)层之间。这种硼磷硅玻璃材料有严重的应力问题，当硼磷硅玻璃遇到电阻层在工作时的高温时，会更容易造成硼磷硅玻璃出现脆裂而影响喷墨头芯片使用寿命。由此可见，上述现有的喷墨头芯片结构及其制造方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的喷墨头芯片结构及其制造方法，实属当前重要的研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容本发明的目的在于，克服现有的喷墨头芯片结构存在的缺陷，而提供一种新型的热汽泡式喷墨头芯片结构，所要解决的技术问题是使其可以緩冲电阻层所产生的瞬间高温，减少电阻层加热区域下方的介电层所承受的热冲击效应，进而能够增加喷墨头芯片的使用寿命，非常适于实用。本发明的另一目的在于，克服现有的喷墨头芯片结构的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，所要解决的技术问题是使其可以在热汽泡式喷墨头芯片结构中的介电层及电阻层之间形成一緩沖层，可以减少电阻层加热区域下方的介电层所承受的热沖击效应，进而能够增加喷墨头芯片的使用寿命，从而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。基于上述其中一个或部分或全部目的或其他目的，本发明的一实施例提出一种热汽泡式喷墨头芯片结构，其包括一基底层、一氧化层、至少一驱动电路、一介电层、一緩沖层、一电阻层，以及一导电层，其中驱动电路包括一源极、一漏极与一栅极。氧化层形成于基底层之上。驱动电路形成于基底层之上，并被氧化层所包围。介电层形成于驱动电路之上，并具有多数个开口，这些开口暴露出源极与漏极。緩冲层形成于介电层之上并覆盖源极和漏极，并与源极和漏极电性连接。电阻层形成于緩冲层之上，并具有至少一加热区域，电阻层延伸至源极和漏极的上方，且分别通过緩冲层与源极和漏极电性连接。导电层形成于电阻层之上，并暴露出加热区域。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其更包括一保护层，覆盖于导电层以及加热区域的上方。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的驱动电路为金属氧化半导体场效晶体管。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的这些开口包括一第一接触洞和一第二接触洞，源极和漏极分别暴露于第一接触洞和第二接触洞的位置，緩冲层在第一接触洞和第二接触洞覆盖源极和漏极，电阻层分别在第一接触洞和第二接触洞的位置通过緩冲层而与源极和漏极电性连接。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的介电层的材料包括氧化乙烯聚合物、磷硅玻璃、或硼磷硅玻璃。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的緩冲层的材料包括氮化钛(TiN)或氮鴒化合物(WN)。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的电阻层的材料包括钽铝合金(TaAl)或六硼化紿(HfB2)。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的緩冲层和电阻层在4册极的上方位置断开。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的导电层的材料包括铜、金、铝或铝铜。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的加热区域的长度介于10微米~100微米，加热区域的宽度介于10微米~100微米。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中在加热区域的緩冲层的功率密度远小于电阻层的功率密度。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的緩冲层的电阻系数远大于电阻层的电阻系数。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的緩沖层的电阻系数为大于等于1.5倍至15倍的电阻层的电阻系数。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的緩冲层和电阻层在驱动电路上的接触电阻的阻值之和，小于等于位于加热区域的电阻层的电阻值的百分之三。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的电阻层的电阻系数介于2.0~5.0欧姆-微米(Q-ym)，緩沖层的电阻系数介于6.5~75欧姆-微米，电阻层的厚度介于100埃~2000埃，緩冲层的厚度介于100埃~2000埃。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的电阻层紧邻于该緩冲层的上方，且该电阻层的下方都有该緩冲层。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。本发明的另一实施例提出一种热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其包括以下步骤提供一基底层，基底层之上形成一氧化层和至少一驱动电路，驱动电路包括一源极、一漏极和一栅极；于驱动电路的上方形成一介电层，介电层覆盖氧化层、源极、漏极和栅极；移除位于源极和漏极上方的介电层之材料，以形成一第一接触洞和一第二接触洞，并使源极和漏极分别在第一接触洞和第二接触洞的位置外露；于介电层的上方形成一緩冲层，緩冲层覆盖在介电层的上方，并且在第一接触洞和第二接触洞的位置分别覆盖源极和漏极；于緩沖层的上方形成一电阻层，电阻层对应覆盖在緩沖层的上方，电阻层分别在第一接触洞和一第二接触洞的位置通过緩冲层与源极和漏极电性连接；移除在栅极上方位置的緩冲层和电阻层的材料，使緩冲层和电阻层在栅极的上方断开；以及于电阻层的上方局部地形成一导电层，其中电阻层未被导电层覆盖住的部份为喷墨头芯片的一加热区域。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中所述的驱动电路为金属氧化半导体场效晶体管。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中是利用一光罩制程将位于源极和漏极上方的介电层的材料移除。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中所述的介电层的材料包括氧化乙烯聚合物、磷硅玻璃、或硼磷硅玻璃。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中所述的緩冲层的材料包括氮化钛或氮鴒化合物。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中所述的电阻层的材料包括钽铝合金或六硼化給。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中是利用一光罩制程及蚀刻制程，同时定义緩冲层和电阻层的覆盖范围，使緩冲层和电阻层在栅极的上方断开。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中所述的电阻层的电阻系数介于2.0-5.0欧姆4效米，緩冲层的电阻系数介于6.5~75欧姆-微米，电阻层的厚度为100埃~2000埃，緩冲层的厚度介于100埃~2000埃。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其中所述的电阻层紧邻于緩冲层的上方，且电阻层的下方都有緩冲层。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其更包括在导电层以及加热区域的上方形成一保护层。本发明的又一实施例提出一种热汽泡式喷墨头芯片结构，其包括一基底层、一氧化层、至少一驱动电路、一介电层、一緩冲层、一电阻层、一导电层，以及一保护层，其中驱动电路包括一源极、一漏极与一栅极。氧化层形成于基底层之上。驱动电路形成于基底层之上，并被氧化层所包围。介电层形成于驱动电路之上，并具有多数个开口，这些开口暴露出源极与漏极。緩冲层形成于介电层之上并覆盖源极和漏极，并与源极和漏极电性连接。电阻层形成于緩冲层之上，并具有至少一加热区域，电阻层延伸至源极和漏极的上方，且分别通过緩沖层与源极和漏极电性连接。緩沖层之电阻系数远大于电阻层之电阻系数。导电层形成于电阻层之上，并暴露出加热区域。保护层覆盖于导电层以及加热区域的上方。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的緩冲层的电阻系数为大于等于1.5倍至15倍的电阻层的电阻系数。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的緩沖层和电阻层在驱动电路上的接触电阻的阻值之和，小于等于位于加热区域的电阻层的阻值的百分之三。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的电9阻层紧邻于緩冲层的上方，且电阻层的下方都有緩冲层。在本发明一实施例中，前述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其中所述的这些开口包括一第一接触洞和一第二接触洞，源极和漏极分别暴露于第一接触洞和第二接触洞的位置，緩沖层在第一接触洞和第二接触洞覆盖源极和漏极，电阻层分别在第一接触洞和一第二接触洞的位置通过緩沖层而与源极和漏极电性连接。借由上述技术方案，本发明热汽泡式喷墨头芯片结构及其制造方法至少具有下列其中一个或部分或全部的优点及有益效果1、本发明在介电层及电阻层之间加入一緩冲层，可以緩沖电阻层所产生的瞬间高温，减少加热区域下方的介电层所承受的热冲击效应，进而增加喷墨头芯片的使用寿命。本发明热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法中，緩冲层和电阻层在薄膜制程中可在同一次的真空腔体内进行，再利用一光罩制程及蚀刻制程，同时定义緩冲层和电阻层的覆盖范围，使得电阻层下方皆有緩冲层的存在。由于这緩冲层与电阻层仅需要使用一次真空腔体及一次光罩和蚀刻制程，所以可以降低制程的成本。2、本发明的热汽泡式喷墨头芯片结构，可以緩冲电阻层所产生的瞬间高温，减少电阻层加热区域下方的介电层所承受的热沖击效应，进而能够增加喷墨头芯片的使用寿命。3、本发明的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，可以在热汽泡式喷墨头芯片结构中的介电层及电阻层之间形成一緩冲层，可以减少电阻层加热区域下方的介电层所承受的热冲击效应，进而能够增加喷墨头芯片的使用寿命。综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、制造方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的喷墨头芯片结构及其制造方法具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。图l为本发明一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构的截面示意图。图2至图9为本发明一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法的流程图。图10为本发明一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构在加热区域的10截面结构示意图。图11为接触电阻的阻值计算模型示意图。10基底层20:氧化层30驱动电路31:源极32漏极33:栅极40介电层41a:第一接触洞41b:第二接触洞50:緩冲层60电阻层70:导电层80保护层A:力口热区i或hi緩冲层的厚度h2:电阻层的厚度L:加热区域的长度W:加热区域的宽度hl，缓冲层在驱动电路的厚度h2，:电阻层在驱动电路的厚度具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的热汽泡式喷墨头芯片结构及其制造方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细i兌明^!口后。本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的入且具^体口的了解然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。下文中请结合参阅附图，以便更充分地描述本发明，且附图中显示本发明的实施例。然而，本发明可以许多不同形式来体现，且不应将其解释为限于本文所陈述的实施例。实际上提供这些实施例，只是为了将本发明的范畴完全传达至所属
技术领域：
中具有通常知识的技术人员。在附图中，为明确起见，未按比例绘制各层以及区域的尺寸及其相对尺寸。此外，本发明所提到的方向用语，例如上、下、左、右等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本发明。请参阅图1所示，是依照本发明一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构的剖面结构示意图。本实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构，包括一基底层(substratelayer)10、一氧化层(oxidelayer)20、至少一驱动电^各(drivercircuit)30、一形成于马区动电^各30上方的介电层(dielectriclayer)40、一緩冲层50、一形成于緩冲层50上的电阻层60，以及一局部覆盖于电阻层60上的导电层(conductivelayer)70。在本发明一实施例中，上述的基底层10，其材料可为硅(silicon)，其厚度可介于400微米(microns)至900微米(其中厚度以675微米较普遍)。氧化层20，可为一种热合氧化物(thermaloxide)，并可通过热氧化法，在基底层10的表面形成至一预设的厚度，其厚度可介于0.5微米(microns)至1.5微米，较佳值为1.1微米。上述的驱动电路30，是形成于基底层10的表面并且被氧化层20所包围。驱动电路30—般而言有多数个，在图1中仅以一个驱动电路30为例作一说明，但并非用以限制本发明。驱动电路30的较佳实施例可为一种N型-金属氧化物场效晶体管(N-typeMOSFET),驱动电路30包括有源极(source)31、漏才及(drain)32和相W及(gate)33,用以和不同的元件电性连^妄(容后说明)，至于形成此一驱动电路30的技术由于已为此项
技术领域：
的技术人员所熟知，亦有许多的制造方法被揭露，故在本文中不再赘述。上述的介电层40，具有多数个开口，容许驱动电路30中的源极31和漏才及32外露。形成此一介电层40的方法可以利用如热氧4b法(thermallyoxidation)或是化学汽相沉积法(CVD)加以实现。在形成介电层40后，可通过光罩制程(masking)将位于源极31和漏极32上方的介电层40移除，形成第一接触洞41a和一第二接触洞41b(即前述的开口)，以使源极31和漏极32外露。在本发明一实施例中，介电层40可以例如是氧化乙烯聚合物(PEOX)、磷硅玻璃(PSG)、或硼磷硅玻璃(BPSG)，其厚度可介于1000埃(angstrom)至10000埃之间(其中又以8000埃为佳)。在此实施例中，上述的緩冲层50，形成于介电层40的上方，并且在第一接触洞41a和第二接触洞41b的位置分别覆盖住源极31和漏极32。形成此一緩冲层50的方法可以通过如化学汽相沉积法(CVD)。緩沖层50的材料例如是氮化钛(TiN)或氮钨化合物(WN),其厚度可介于100埃至2000埃，较佳值是介于400埃至1000埃。在本发明的第一实施例中，上述的电阻层60，其材料可以为钽铝合金(TaAl)或六硼化給(HfB2),其厚度可以介于100埃至2000埃，较佳的厚度是介于700埃至900埃。依据本发明的较佳实施例，緩冲层50和电阻层60在薄膜制程(thinfilmprocess)中，可在同一次的真空腔体内先后沉积于介电层40上，再利用一光罩制程及蚀刻制程，同时定义緩冲层50和电阻层60的覆盖范围，并使得原本连接的緩冲层50和电阻层60在栅极33的上方位置断开。具体而言，依据本发明的一较佳实施例，电阻层60紧邻于緩沖层50的上方，在电阻层60的下方皆有緩沖层50的存在，而且电阻层60更延伸至源极31与漏极32的上方，而且电阻层60分别在第一接触洞41a和第二接触洞41b的位置通过緩沖层50而与源极31和漏极32电性连接，因此緩沖层50可由具有导电性的材料构成。请再参阅图1，在电阻层60之上形成一导电层70,导电层70并未全部覆盖住电阻层60，其中电阻层60未被导电层70覆盖住的部分区域A，即作为喷墨头芯片结构的加热区域。换言之，导电层70形成于电阻层60之上，并暴露出加热区域A。在加热区域A的电阻层提供热予墨水，以对墨水进行加热。此一导电层70的材料可为铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)或铝铜(AlCu)其中的任一种，其中又以铝铜为佳。本实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构，可更包括一形成于导电层70以及加热区域A上方的保护层80。此一保护层80的材料可为氮化硅(S環、氧化硅(Si0)、碳化硅(SiC)或氮化硅(SiN)与碳化硅(SiC)的叠层，其厚度可以介于1000埃至20000埃，较佳值是介于5000埃至10000埃。请再参阅图2至图9所示，为本发明一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法的流程图，其中揭露了热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法的较佳实施例。请参阅图2所示，本发明一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，包括以下步骤首先，提供一基底层10，并在基底层10上形成氧化层20和至少一驱动电路30，其中驱动电路30被氧化层20所包围。驱动电路30还包括有源极31、漏极32和栅极33。请参阅图3所示，在完成驱动电路30之后，在驱动电路30上方形成介电层40，而介电层40完全覆盖住氧化层20和驱动电路30的源极31、漏极32和栅极33。请参阅图4所示，在该介电层40中形成第一接触洞41a和第二接触洞41b。此制程是通过光罩制程，将位于源极31和漏极32上方的介电层40的材料移除，使源极31和漏极32分别暴露于第一接触洞41a和第二接触洞41b的位置。须说明的是，本发明实施例所称"源极和漏极分别暴露于第一接触洞和第二接触洞"、"源极和漏极分别在第一接触洞和第二接触洞的位置外露"或类似用语，并非指源极31和漏极32在第一接触洞41a和第二接触洞41b之处没有被其他材料所覆盖而完全外显出来，而是指由于第一接触洞41a和第二接触洞41b的存在，使得源极31和漏极32分别在第一接触洞41a和第二接触洞41b之处没有被介电层40所覆盖。请参阅图5所示，在完成第一接触洞41a和第二接触洞41b后，在介电层40的上方形成緩沖层50，此时緩沖层50是完全地覆盖在介电层40的上方，并且在第一接触洞41a和第二接触洞41b的位置分别覆盖着源极31和漏极32。换言之，緩冲层50是在第一接触洞41a和第二接触洞41b的位置分别与源极31和漏极32电性接触。请参阅图6所示，緩冲层50在介电层40的上方形成后，在緩冲层50的13上方形成电阻层60,完全地覆盖在緩冲层50的上方。请参阅图7所示，在緩沖层50的上方形成电阻层60后，接下来即移除在栅极33上方位置的緩冲层50和电阻层60的材料。此步骤可利用一光罩制程及蚀刻制程，同时定义緩沖层50和电阻层60的覆盖范围，并使得原本连接的緩沖层50和电阻层60在4册极33的上方断开。请参阅图8所示，完成缓冲层50和电阻层60的覆盖范围定义后，在电阻层60的上方局部地形成导电层70，换言之，导电层70并未全部覆盖住电阻层60，其中电阻层60未被导电层70覆盖住的部分区域A，即作为喷墨头芯片结构的加热区域A。请参阅图9所示，为了防止墨水对其底下各层结构产生腐蚀反应，可在导电层70以及加热区域A的上方形成保护层80。在本发明的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法的较佳实施例中，緩沖层50和电阻层60仅是利用一次真空腔体及一次光罩和蚀刻制程加以完成，如此更可以降低制造流程(即制程)的成本。本发明所提出的热汽泡式喷墨头芯片结构的喷墨方式，是通过电阻层60在加热区域A产生高温，使墨水快速产生气泡及压力，以便将墨滴喷发至列印媒介上。其中緩冲层50的作用是用来緩和加热区域A所产生出的瞬间高温(约为300°C~500°C)，以保护加热区域A下方的介电层40不致发生脆裂进而降低喷墨头芯片的使用寿命。因此，介电层40通过緩冲层50所接受到的温度应远低于加热区域A所产生的高温。为了让緩冲层50在工作时所产生出的热能远低于电阻层60中加热区域A所产生的高温，在本发明一较佳实施例中，依据緩冲层50和电阻层60的功率密度(powerdensity)的关系，提出了相关元件的设计。下面就配合图IO具体说明如下。请参阅图10所示，为本发明一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构在加热区域A的截面结构示意图，其中緩冲层50的厚度为hl，电阻层60的厚度为h2。假设在加热区域A位置的电压差为+V、力o热区域A的长为L、宽为W，则可分别计算出緩冲层50和电阻层60在加热区域A的功率密度(下文简称PD),其计算如下列式(l),其中L为加热区域A的长度、W为加热区域A的宽度、h为电阻层60或緩冲层50的厚度、R表示为电阻层60或緩冲层50在加热区域A的电阻值。为了降低介电层40在加热区域A中所接触到的温度，故须限制緩沖层50的功率密度PD1(如下列式(2))必须远低于电阻层60的功率密度PD2(如下列式(3))，使其在工作状态时，能使緩冲层50的温度低于电阻层60的温度。尸"=——^-丄X『XA...............(1)14/1F2(2)尸/)2=^^~~=-^-丄x『x/z2丄x『xA2x/2...............(3)上列式中的电阻,直R1或、R2可表示如式(4;,、其中。表示电阻层60，下列式(5)和式(6)的结果。7=—x—『...............(4)丄20"1...............(5)丄V2...............(6)为了让緩沖层50在工作时的温度必须低于电阻层60，故电阻层60的功率密度PD2须远大于緩沖层50的功率密度PD1，其相对关系表示如式(7)。尸"2=>^~^~Z2o"2Z2crl...............(7)假设两者在加热区域A的电压差V与加热区域A的长度L皆相同，则式(7)可改写成式(8)所示。ct1〉>cr2...............(8)从式(8)中可得知，为了让电阻层60的功率密度PD2远大于緩沖层50的功率密度PD1，则在加热区域A，緩冲层50的电阻系数o1远大于电阻层60的电阻系数。2。为了能满足式(8)的条件下所选择的材料，在较佳实施例中，公式(8)的条件可改以式(9)表示，以符合半导体厂中可用材料的电阻系数特性。crl^xo"2;x二1.515...............⑨在本实施例中，除了要控制緩沖层50和电阻层60在加热区域A的功率密度，进而限制緩冲层50的电阻系数为大于等于1.5倍至15倍的电阻层60的电阻系数，使緩冲层50在工作时的温度低于电阻层60的温度；在另一较佳实施例中，可限制緩沖层50和电阻层60与驱动电路30中源极31与漏极32在第一接触洞4la和第二接触洞41b的接触电阻的阻值，避免电讯号从源极31或漏极32输出时，因为接触电阻过大而造成电讯号的损失。计算接触电阻的阻值(Rc)的方式及其模型图可如图11所示。请参阅图ll所示，为接触电阻的阻值计算模型示意图，图中说明接触电阻Rc"(oXh)/A)。将图1中位于驱动电路的緩冲层50和电阻层60的15厚度hl，及h2，代入此接触电阻公式，则可得到以下式(IO)。在式(IO)中，Rcl表示緩沖层50在驱动电路30上接触电阻的阻值，Rc2表示电阻层60在驱动电路30上接触电阻的阻值，A为接触面积。7cl=-;/fc2=-.....................(10)」爿从图1中可了解，源极31与漏极32上方的第一接触洞41a和第二接触洞41b分别被緩沖层50与电阻层60覆盖并且将电讯号传送出去，其中第一接触洞41a和第二接触洞41b被覆盖的厚度等于hl，+h2，。hl，为緩冲层50在第一接触洞41a和第二接触洞41b的厚度，h2，为电阻层60在第一接触洞41a和第二接触洞41b的厚度。一般半导体制程中，类似的接触洞会因为阴影效应(shadoweffect)而造成覆盖在接触洞的厚度会约等于或小于覆盖在平面的厚度。故在较佳实施例中，hi'的厚度约等于0.9倍的hi厚度，而h2，的厚度约等于0.9倍的h2厚度。从图1中可得知，緩沖层50分别通过第一接触洞41a和第二接触洞41b而与源极31和漏极32直接连接，而电阻层60则是覆盖在緩冲层50上方。为了不让电讯号从源极31或漏极32输出时因为接触电阻过大而造成电讯号的损失，故必须限制緩冲层50和电阻层60在驱动电路30上接触电阻的阻值。依据本发明的较佳实施例，4妄触电阻的阻值Rcl加上Rc2以小于等于位于加热区域A的电阻层60的阻值(R-Heater)的百分之三为佳。也就是说，假设R_heater阻值为30Q,则接触电阻的阻值Rcl加上Rc2应小于或约等于0.9Q为佳。+^3%x(加热区域的电阻层的阻值)A爿2............式(ll)因此，满足上述公式(9)和公式(11)的条件，则可使緩沖层50在加热区域A的温度低于电阻层60的瞬间高温且緩和介电层40在加热区域A所承受的高温，并且让驱动电路30中源极31和漏极32的接触电阻的阻值降低。因此，本发明一实施例所提出的喷墨头芯片结构通过一緩冲层50可以緩和加热区域A下方的介电层40在电阻层60工作时所产生的瞬间高温，降低介电层40因瞬间高温而导致脆裂发生的可能性，故能够有效的增加喷墨头芯片的寿命。依据上述说明，本发明的一较佳实施例的热汽泡式喷墨头芯片结构的各元件或部分的相关条件如下面表l所示，以下提出的参数范围为本发明一较佳实施例在电阻层60中的加热区域A的尺寸(L、W)、电阻系数(o)，以及在加热区域A下方的緩冲层50的尺寸(L、W)以及电阻系数(o)，以及在漏极32、源极31上方接触位置的面积及厚度(h，)。但本发明并不限于此些数据。16<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。权利要求1、一种热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其包括一基底层；一氧化层，形成于该基底层之上；至少一驱动电路，形成于该基底层之上，并被该氧化层所包围，其中该驱动电路包括一源极、一漏极与一栅极；一介电层，形成于该驱动电路之上，该介电层具有多数个开口，该些开口暴露出该源极与该漏极；一缓冲层，形成于该介电层之上并覆盖该源极和该漏极，并与该源极和该漏极电性连接；一电阻层，形成于该缓冲层之上，该电阻层具有至少一加热区域，该电阻层延伸至该源极和该漏极的上方，且该电阻层分别通过该缓冲层与该源极和该漏极电性连接；以及一导电层，形成于该电阻层之上，并暴露出该加热区域。2、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其更包括一保护层，覆盖于该导电层以及该加热区域的上方。3、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的驱动电路为金属氧化半导体场效晶体管。4、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的该些开口包括一第一接触洞和一第二接触洞，该源极和该漏极分别暴露于该第一接触洞和该第二接触洞的位置，该緩冲层在该第一接触洞和该第二接触洞覆盖该源极和该漏极，该电阻层分别在该第一接触洞和该第二接触洞的位置通过该緩沖层而与该源极和该漏极电性连接。5、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的介电层的材料包括氧化乙烯聚合物、磷硅玻璃、或硼磷硅玻璃。6、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩冲层的材料包括氮化钛或氮钨化合物。7、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的电阻层的材料包括钽铝合金或六硼化給。8、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩冲层和该电阻层在该栅极的上方位置断开。9、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的导电层的材料包括铜、金、铝或铝铜。10、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的加热区域的长度介于10微米~100微米，该加热区域的宽度介于10微米~IOO微米。11、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于在该加热区域的该緩沖层的功率密度远小于该电阻层的功率密度。12、根据权利要求11所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩冲层的电阻系数远大于该电阻层的电阻系数。13、根据权利要求12所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩沖层的电阻系数为大于等于1.5倍至15倍的该电阻层的电阻系数。14、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩冲层和该电阻层在该驱动电路上的接触电阻的阻值之和，小于等于位于该加热区域的该电阻层的阻值的百分之三。15、根据权利要求13所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的电阻层的电阻系数介于2.0-5.0欧姆-微米，该緩冲层的电阻系数介于6.5~75欧姆-^t米，该电阻层的厚度介于100埃~2000埃，该緩冲层的厚度介于100埃~2000埃。16、根据权利要求12所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩冲层和该电阻层在该驱动电路上的接触电阻的阻值之和，小于等于位于该加热区域的该电阻层的电阻值的百分之三。17、根据权利要求1所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的电阻层紧邻于该緩冲层的上方，且该电阻层的下方都有该緩沖层。18、一种热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其包括以下步骤提供一基底层，该基底层的之上形成一氧化层和至少一驱动电路，该驱动电3各包括一源极、一漏极和一4册极；形成一介电层于该驱动电路的上方，该介电层;tJi亥氧化层、该源极、该漏才及和该栅-才及；移除位于该源4及和该漏极上方的该介电层的材料，以形成一第一接触洞和一第二接触洞，并使该源极和该漏极分别在该第一接触洞和该第二接触洞的位置外露；形成一緩冲层于该介电层的上方，该緩冲层覆盖在该介电层的上方，并且在该第一接触洞和该第二接触洞的位置分别覆盖该源极和该漏极；形成一电阻层于该緩沖层的上方，该电阻层对应覆盖在该緩沖层的上方，该电阻层分别在该第一接触洞和该一第二接触洞的位置通过该緩冲层而与该源纟及和该漏4及电性连才妄；移除在该栅极上方位置的该緩冲层和该电阻层的材料，使该緩冲层和该电阻层在该一册;〖及的上方断开；以及在该电阻层的上方局部地形成一导电层，其中该电阻层未被该导电层覆盖住的部分为一加热区域。19、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其中所述的驱动电路为金属氧化半导体场效晶体管。20、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于是利用一光罩制程将位于该源极和该漏极上方的该介电层的材料移除。21、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其中所述的介电层的材料包括氧化乙烯聚合物、磷硅玻璃、或硼磷硅玻璃。，22、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其中所述的緩冲层的材料包括氮化钛或氮鴒化合物。23、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其中所述的电阻层的材料包括钽铝合金或六硼化給。24、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于是利用一光罩制程及蚀刻制程，同时定义该緩冲层和该电阻层的覆盖范围，使该緩沖层和该电阻层在该栅极的上方断开。25、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其中所述的电阻层的电阻系数介于2.0~5.0欧姆-微米，该緩冲层的电阻系数介于6.5~75欧姆-微米，该电阻层的厚度为100埃~2000埃，该緩沖层的厚度介于100埃~2000埃。26、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其中所述的电阻层紧邻于该緩冲层的上方，且该电阻层的下方都有该緩冲层。27、根据权利要求18所述的热汽泡式喷墨头芯片结构的制造方法，其特征在于其更包括在该导电层以及该加热区域的上方形成一保护层。28、一种热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其包括一基底层；一氧化层，形成于该基底层之上；至少一驱动电路，形成于该基底层之上，并被该氧化层所包围，其中该驱动电路包括一源极、一漏极与一栅极；一介电层，形成于该驱动电路之上，该介电层具有多数个开口，该些开口暴露出该源极与该漏极；一緩沖层，形成于该介电层之上并覆盖住该源极和该漏极，并与该源极和该漏一及电性连才妄；一电阻层，形成于该緩冲层之上，该电阻层具有至少一加热区域，该电阻层延伸至该源极和该漏极的上方，且该电阻层分别通过该緩冲层与该源极和该漏极电性连接，该緩冲层的电阻系数远大于该电阻层的电阻系数；一导电层，形成于该緩冲层之上，并暴露出该加热区域；以及一保护层，覆盖于该导电层以及该加热区域的上方。29、根据权利要求28所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩冲层的电阻系数为大于等于1.5倍至15倍的该电阻层的电阻系数。30、根据权利要求28所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的緩冲层和该电阻层在该驱动电路上的接触电阻的阻值之和，小于等于位于该加热区域的该电阻层的阻值的百分之三。31、根据权利要求28所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的电阻层紧邻于该緩冲层的上方，且该电阻层的下方都有该緩冲层。32、根据权利要求31所述的热汽泡式喷墨头芯片结构，其特征在于其中所述的该些开口包括一第一接触洞和一第二接触洞，该源极和该漏极分别暴露于该第一接触洞和该第二接触洞的位置，该緩冲层在该第一接触洞和该第二接触洞覆盖该源极和该漏极，该电阻层分别在该第一接触洞和该一第二接触洞的位置通过该緩冲层而与该源极和该漏极电性连接。全文摘要本发明是有关于一种热汽泡式喷墨头芯片结构及其制造方法。该热汽泡式喷墨头芯片结构，包括一基底层、一形成于基底层之上的氧化层和驱动电路，且驱动电路被氧化层所包围、一形成于驱动电路上方的介电层，并暴露驱动电路中的源极和漏极、一缓冲层形成于介电层的上方并覆盖驱动电路的源极和漏极、一形成于缓冲层之上并具有一加热区域的电阻层、一局部覆盖于电阻层上的导电层、以及一形成于导电层以及加热区域上方的保护层。本发明在介电层及电阻层之间加入一缓冲层，可以缓冲电阻层所产生的瞬间高温，减少加热区域下方的介电层所承受的热冲击效应，进而增加喷墨头芯片的使用寿命。文档编号B41J2/14GK101456282SQ200710198629公开日2009年6月17日申请日期2007年12月11日优先权日2007年12月11日发明者李明玲,李致淳,赖伟夫申请人:国际联合科技股份有限公司