具有凹陷狭槽末端的打印头的制作方法

具有凹陷狭槽末端的打印头的制作方法
【专利摘要】在实施例中，形成打印头的方法包括在基板的正面表面上形成薄膜层及多个流体通道和喷射室。该方法还包括通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽，其中，背面和正面表面一般地彼此相对。该狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度。该方法包括在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区，其延伸超过狭槽的长度。
【专利说明】具有凹陷狭槽末端的打印头

【背景技术】
[0001]诸如喷墨式打印系统中的打印头之类的流体喷射装置通常使用热敏电阻器或压电材料薄膜作为流体室内的致动器以从喷嘴喷射流体滴(例如，墨)。在任一种情况下，流体通过流体狭槽从储存器流入流体室中，所述流体狭槽延伸通过一般地在其上面形成有所述室和致动器的基板。开槽技术的进步已使得能够实现较窄的狭槽，这提供显著的经济优点。然而，对较窄狭槽与打印头内的其他特征尺寸的缩小的一个权衡是基板易碎性的增加。例如，这些较小尺寸可导致源自于在基板背面的狭槽末端的硅基板中的裂纹。

【专利附图】

【附图说明】
[0002]现在将以示例的方式参考附图来描述本实施例，在所述附图中:
图1示出了根据实施例的适合于实现具有带有凹陷狭槽末端的基板的流体喷射装置的喷墨式打印系统的框图；
图2示出了根据实施例的实现为能够在示例性打印系统中使用的打印盒的流体供应装置的示例；
图3示出了根据实施例的沿着图2中的线a-a截取的示例性打印盒的一部分的截面图；
图4-7示出了根据实施例的用于在打印头的基板中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程；
图8a和Sb示出了根据实施例的从图示出示例性凹陷区域的基板的背面看的平面图；图9-12示出了根据实施例的用于在打印头的基板中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的另一示例性进程；
图13a和13b示出了根据实施例的从图示出示例性凹陷区域的基板的背面看的平面图；
图14和15示出了根据实施例的形成具有带有凹陷末端区的流体搬运狭槽的打印头的示例性方法的流程图。

【具体实施方式】
[0003]概述
如上所述，用于在流体喷射装置(例如，打印头)的基板中制造狭槽的改进技术已使得能够实现较窄的狭槽。通常，使用集成电路和MEMS技术的混合体来制造打印头特征，诸如流体滴喷射致动器(例如，热敏电阻器、压电薄膜)、流体启动室(firing chamber)以及流体导管(包括流体狭槽)，其将来自供应储存器的流体按路线发送到启动室。使得能够实现较窄狭槽的改善流体狭槽制造工艺包括例如将氟基化学作用用于Si (硅)的等离子体蚀刻和激光加工。
[0004]虽然较窄的狭槽提供各种经济优点，但其还可以对打印头基板的增加的易碎性有所贡献。较窄的狭槽使得能够实现其他打印头特征、诸如狭槽节距、外肋材(rib)和粘合线的尺寸的减小。来自缩窄狭槽和相关尺寸减小的打印头基板中的增加的易碎性通常表现为硅基板中的裂纹。此类裂纹常常源自于在基板背面上的狭槽末端。
[0005]本公开的实施例提供了导致具有增加强度的基板的用于窄狭槽的狭槽设计和制造方法。公开的狭槽设计和方法在保持正面基板强度并使得能够实现窄狭槽几何结构和紧密狭槽节距的同时增加背面基板强度。基板强度的增加减少了源自于基板的背面中的狭槽末端处的裂纹。这种解决方案改善了诸如喷墨式打印机的流体喷射系统中的打印头制造生产线良品率和总体产品可靠性。
[0006]在一个示例性实施例中，形成打印头的方法包括在基板的正面表面上形成薄膜层及多个流体通道和喷射室。该方法还包括通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽。背面和正面表面一般地彼此相对，并且通过基板形成的狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度。该方法包括在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区。该凹陷区延伸超过狭槽的长度。
[0007]在另一不例性实施例中，打印头包括具有一般地相对的正表面和背表面的基板。打印头包括通过正表面和背表面之间的基板且沿着基板的长轴延伸的狭槽。在狭槽的每个末端处，基板包括被形成为背表面中的凹陷末端区。
[0008]说明性实施例
图1示出了根据本公开的实施例的适合于实现具有带有如本文公开的凹陷狭槽末端的基板的流体喷射装置(例如，打印头)的喷墨式打印系统100的框图。在一个实施例中，喷墨式打印系统100包括具有控制器104的打印引擎102、安装组件106、一个或多个可替换供应装置108 (例如，打印盒)、介质传送组件110以及向喷墨式打印系统100的各种电气部件提供功率的至少一个电源112。喷墨式打印系统100还包括一个或多个打印头114(流体喷射装置)，其通过多个喷嘴116 (也称为孔口或钻孔)朝着打印介质118喷射墨或其他流体的小滴从而打印到介质118上。在一些实施例中，打印头114可以是墨盒供应装置108的组成部分，而在其他实施例中，可将打印头114安装在安装组件106的打印杆(未示出)上并耦合到供应装置108 (例如，经由管)。打印介质118可以是任何类型的适当片材或卷材料，诸如纸张、卡片纸、透明胶片、聚酯薄膜、聚酯、胶合板、泡沫板、织物、帆布等。
[0009]在本实施例中，如下面一般地相对于图1一 15所讨论的，打印头114包括通过使得电流通过热敏电阻器喷射元件以产生热量并使启动室内的流体的一小部分蒸发而从喷嘴116喷射流体滴的热喷墨(TIJ)打印头。然而，打印头114不限于被实现为TIJ打印头。在其他实施例中，例如，可以将打印头114实现为压电喷墨(PIJ)打印头，其使用压电材料喷射元件来产生压力脉冲以迫使墨滴从喷嘴116压出。在任何情况下，如下面更详细地讨论的，打印头114被设计并制造成包括在狭槽的末端处具有凹陷区的流体搬运狭槽。喷嘴116通常沿着打印头114被布置成一个或多个列，使得墨从喷嘴的适当顺序喷射促使字符、符号或其他图形或图像随着打印头114和打印介质118相对于彼此移动而被打印在打印介质118上。
[0010]安装组件106使打印头114相对于介质传送组件110定位，并且介质传送介质110使打印介质118相对于打印头114定位。因此，在打印头114与打印介质118之间的区域中邻近于喷嘴116定义打印区120。在一个实施例中，打印引擎102是扫描式打印引擎。同样地，安装组件106包括用于使打印头114相对于介质传送组件110移动以扫描打印介质118走纸机构(carriage)。在另一实施例中，打印引擎102是非扫描式打印引擎。同样地，安装组件106相对于介质传送组件110将打印头104固定在规定位置，而介质传送组件110相对于打印头114对打印介质118进行定位。
[0011]电子控制器104通常包括标准计算系统的部件，诸如处理器、存储器、固件及其他打印电子装置以便与供应装置108、一个或多个打印头114、安装组件106以及介质传送组件110通信并对其进行控制。电子控制器104从诸如计算机之类的主机系统接收数据122并临时地将数据122存储在存储器中。数据122表示例如要打印的文档和/或文件。同样地，数据122形成用于喷墨式打印系统100的打印作业，其包括一个或多个打印作业命令和/或命令参数。使用数据122，电子控制器104控制打印头114以在打印介质118上形成字符、符号和/或其他图形或图像的定义图案从喷嘴116喷射墨滴。
[0012]图2示出了根据本公开的实施例的被实现为能够在示例性打印系统100中使用的打印盒108的流体供应装置108的示例。打印盒108 —般地包括盒主体200、打印头114以及电接点202。盒主体202支撑打印头114和电接点202，通过该电接点202提供电信号以激活从所选喷嘴116喷射流体滴的喷射元件(例如，电阻加热元件)。盒108内的流体可以是在打印过程中使用的任何适当流体，诸如各种打印流体、墨、预处理组合物、定影剂等。在一些示例中，该流体可以是除打印流体之外的流体。盒108通常在其盒主体200内包含其自己的流体源，但是其也可从外部源(未示出)接收流体，诸如通过例如管连接的流体储存器。包含其自己的流体源的墨盒供应装置108 —般地是一旦流体源被耗尽、可任意处理的。
[0013]图3示出了沿着图2中的线a-a截取的示例性打印盒108的一部分的横截面图。盒主体200包含用于供应给打印头114的流体300。在本实施方式中，打印盒108向打印头114供应一个色彩的流体或墨。然而，在其他实施方式中，其他打印盒可以向单个打印头供应多个色彩和/或黑色墨。流体搬运狭槽302 (302a、302b和302c)穿过打印头基板304。虽然示出了三个狭槽，但可在不同的打印头实施方式中使用更大或更小数目的狭槽。基板304通常由硅形成，并且在一些实施方式中可包括晶体基板，诸如掺杂或非掺杂单晶硅或者掺杂或非掺杂多晶硅。适当基板的其他示例包括砷化镓、磷化镓、磷化铟、玻璃、硅石、陶瓷或半导电材料。基板304约为100和2000微米之间厚，并且在一个实施方式中约为675微米厚。基板304具有一般地彼此相对的正面表面306和背面表面308。粘合层322使基板304在背面表面308处邻接到盒主体200。粘合层322能够向背面表面308施加应力并将其置于张紧状态，这促进背面硅裂纹并导致基板易碎性。在正面表面306上方形成有薄膜层310 (或多个层310)且其包括例如场或热氧化层。
[0014]在薄膜层310上方形成有阻挡层312且其至少部分地限定启动或喷射室314。阻挡层312可以包括例如光可成像环氧树脂。在阻挡层312上方的是具有通过其喷射流体的喷嘴116的孔口板或喷嘴板316。孔口板可包括例如光可成像环氧树脂或镍基板。在一些实施方式中，孔口板是与阻挡层312相同的材料，并且在其他实施方式中孔口板和阻挡层312可以是整体的。在每个喷射室314内且被阻挡层312围绕的是独立控制流体喷射元件318。在所示实施例中，流体喷射元件包括热启动电阻器318。当电流通过给定喷射室314中的电阻器318时，流体的一小部分被加热至其沸点，使得其膨胀而通过喷嘴116喷射流体的另一部分。然后用来自流体搬运通道320和狭槽302的附加流体来替换喷射流体。如上所述，在不同的实施方式中，流体喷射元件可以包括压电材料喷射元件(致动器)。
[0015]图4一7示出了根据本公开的实施例的用于在打印头114的基板中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程。图4a和4b示出了沿着图2中的线a-a和b_b截取的示例性打印盒108的打印头114的一部分的部分截面图。更具体地，图4a示出了沿着线a-a的截面图，其为打印头114的短轴视图，而图4b示出了沿着线b_b的截面图，其为打印头114的长轴视图。用通过视图的中间所画的虚线(即，在其间具有空白处的开放波形线)来促进图4b中所示的长轴视图，其意图指示长轴视图的长度成比例地大于其在图中所呈现的。这也适用于示出了长轴视图的后续图。
[0016]如在图4a和4b中所示，在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的初始步骤包括处理基板304的正面表面。此处理包括在正面表面306上方形成薄膜层310、阻挡层312、具有喷嘴116的孔口层316、具有喷射元件318的室以及流体通道320。另外，在基板304的背面表面308上形成湿法蚀刻掩膜层400。掩膜层400可以包括由任何适当材料制成的硬掩膜，所述任何适当材料可抗蚀刻环境且将不会被用来在开槽过程期间去除光致抗蚀剂材料的溶剂去除。例如，硬掩膜可以是生长热氧化物或生长或沉积电介质材料，诸如CVD (化学汽相沉积)氧化物、用TEOS前体(四乙氧基甲硅烷)形成的硅氧化物、碳化硅、氮化硅和/或其他适当材料，诸如铝、钽、铜、铝-铜合金、铝-钛合金以及金。
[0017]图5a和5b示出了在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的附加步骤。图5a示出了沿着图2的线a-a截取的打印头114的截面、短轴视图，而图5b示出了沿着图2的线b-b截取的截面、长轴视图。如同5a和5b中所示，将掩膜层400图案化以产生基板304的背面表面308的暴露区500。在一个示例性实施方式中，使用激光加工过程对掩膜层400进行图案化。然而，还可使用其他适当图案化过程，诸如用干法或湿法蚀刻来去除硬掩膜材料的光刻过程。背面表面308的暴露区500具有与图5a中所示的打印头114的短轴相对应的宽度W1以及与图5b中所示的打印头114的长轴相对应的长度U。现在另外参考图7a和7b，暴露区500的宽度W1可以如图7a中所示近似与期望狭槽302的宽度W2相对应。在其他实施方式中，暴露区500的宽度W1可以大于如图7a中所示的期望狭槽302的宽度W2,并且在某一实施方式中其可在约100至约1000微米的范围内。然而，暴露区500的长度L1对应于大于如图7b中所示的期望狭槽302的长度L2的长度。也就是说，暴露区500的长度L1在任何情况下将长于期望狭槽302的长度L2，使得长度L1延伸超过狭槽302的两端。如下所述，暴露区500的附加长度L1超过狭槽302的末端促进后续蚀刻过程中的狭槽末端处的凹陷区的形成。因此，暴露区500不仅涵盖狭槽302的长度L2和宽度W2，而且涵盖狭槽的两端处的凹陷区。
[0018]图6a和6b示出了在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的附加步骤。图6a示出了沿着图2的线a-a截取的打印头114的截面、短轴视图，而图6b示出了沿着图2的线b-b截取的截面、长轴视图。如图6a和6b中所示,在背面表面308处去除基板材料(例如，硅)以在基板304中形成深沟槽600 (即，其为狭槽的一部分)。在一个实施方式中，使用激光加工过程来形成沟槽600。用于形成沟槽600的其他适当技术包括例如用交替六氟化硫(SF6)蚀刻和八氟丁烯(C4F8)沉积的硅干法蚀刻等离子体增强反应性离子蚀刻(RIE )，对基板材料进行沙钻和机械接触。机械接触可以包括例如用金刚石磨料刀片锯割。通过小于基板304的整个厚度形成沟槽600，其留下薄膜602 (例如，硅薄膜)以保护一个或多个薄膜层310不会潜在地破坏激光束或其他沟槽形成过程的效果。
[0019]图7a和7b示出了在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的附加步骤。图7a示出了沿着图2的线a-a截取的打印头114的截面、短轴视图，而图7b示出了沿着图2的线b-b截取的截面、长轴视图。如图7a和7b中所示，从沟槽600内去除(参见图6a、6b)附加基板材料以从背面表面308通过正面表面306而一直穿过基板304形成狭槽302。另外，如图7b的长轴视图中所示，从延伸超过狭槽302的末端的那部分暴露区500 (参见图6a、6b)的各部分去除基板材料以在狭槽302的末端处向基板304的背面表面308中形成凹陷区700和702。凹陷区700和702延伸超过狭槽302的长度L2。在一个实施方式中，使用各向异性湿法蚀刻过程来实现附加基板材料的去除。通过将基板304浸入各向异性蚀刻剂中达到足以在狭槽末端处形成狭槽302和凹陷区的时间段而实现湿法蚀刻。在一个实施方式中，可以将基板302浸没在诸如TMAH (氢氧化四甲铵)或KOH (氢氧化钾)之类的蚀刻剂中达到I至3小时的时段。蚀刻剂可以包括对硬掩膜和暴露的薄膜及其他层具有选择性的任何各向异性湿法蚀刻剂。在一个实施方式中，使用湿法蚀刻的单个实例来去除附加基板材料，形成狭槽302和凹陷区700和702。在其他实施方式中，湿法蚀刻可以包括湿法蚀刻的多个实例。
[0020]狭槽302 —般地由侧壁限定，其如短轴视图(图7a)中所示从基板302的一侧到另一侧并且如长轴视图(图7b)中所示从基板302的一端至另一端是基本上对称的。如图7a中所示，短轴中的侧壁包括大体上垂直于正面和背面表面306、308的中间部分704。侧壁的中间部分704包括在各向异性湿法蚀刻中最快地蚀刻的硅基板的〈110〉平面。短轴侧壁的上部或平面706具有陡倾角，因为其包括比〈110〉平面更缓慢地蚀刻的硅基板的〈111〉平面。短轴视图中的狭槽302的侧壁还包括紧挨着背面表面308的“尖牙”特征708。短轴尖端708是在狭槽的制造期间通过掩膜层400宽度相对于深激光加工位置和湿法蚀刻时间的关系维度而形成的。
[0021]如图7b中所示，长轴中的侧壁包括大体上垂直于正面和背面表面306、308的中间部分710。侧壁的中间部分710包括在各向异性湿法蚀刻中最快地蚀刻的硅基板的〈110〉平面。长轴侧壁的上部712具有陡倾角，因为其包括比〈110〉平面更缓慢地蚀刻的硅基板的〈111〉平面。长轴视图中的狭槽302的侧壁还包括凹陷区700和702。如图7b中所示，在狭槽302的末端处的凹陷区700和702包括不同角度的部分或平面。在一个实施方式中，凹陷区的第一部分或平面714成陡倾角度，因为其包括比〈110〉平面更缓慢地蚀刻的硅基板的〈111〉平面。凹陷区的第二部分或平面716具有较低角度，因为其包括在各向异性湿法蚀刻中最慢地蚀刻的硅基板的〈311〉平面。〈311〉平面是由于从邻近〈110〉平面710出发的非各向异性蚀刻而形成的。在其他实施方式中，诸如在图7b的点钱裁剪中所示的，在凹陷区700、702的平面构造中可以有附加变化。例如，如该点线裁剪中所示，在凹陷区的第一 714和第二 716平面中形成〈100〉水平面718。这些蚀刻特征是在狭槽的制造期间通过掩膜层400宽度相对于深激光加工位置和湿法蚀刻时间的关系维度而形成的。
[0022]图8a和Sb根据本公开的实施例示出了从图7b中的标记为“c”的箭头的角度所取的从基板304的背面看的平面图，图示出示例性凹陷区700、702。被掩膜层400围绕的图8a和Sb中所示的区域包括如上文关于图5a和5b所讨论的那样先前被图案化(例如，激光加工)到掩膜层400中的基板304的背面表面308的暴露区500。因此，暴露区500涵盖在基板304的背面表面308处的狭槽开口和在基板304的背面表面308中形成的凹陷区700、702两者。在图8a中，平面714和800中的每一个都包括硅基板304的〈111〉平面。平面714是图7b中所示的相同714平面。平面714和800远离底层背面表面308 (未示出)和掩膜层400 (S卩，远离暴露区500的周界)而倾斜到基板304中(和页面中，从读者的角度出发)。平面716是图7b中所示的相同716平面。平面716完全凹陷到基板304中并朝着狭槽302倾斜。因此，在图8a中所示的实施方式中，在狭槽末端处的凹陷区700、702形成具有面对狭槽302的开放末端的一种倾斜“浴盆(bathtub)”。
[0023]如上所述，凹陷区700、702的蚀刻特征是在狭槽的制造期间通过掩膜层400宽度相对于深激光加工位置和湿法蚀刻时间的关系维度而形成的。因此，可以有各种其他平面构造。图8b例如图示出形成朝着狭槽302倾斜的一种“槽”的凹陷区700、702的附加构造。在这里，湿法蚀刻导致714和800平面在槽的底部处交叉，而不形成图8a中所示的716平面。
[0024]图9-12示出了根据本公开的实施例的用于在打印头114的基板中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的另一示例性过程。图9a和9b示出了沿着图2中的线a-a和b_b截取的示例性打印盒108的打印头114的一部分的部分截面图。更具体地，图9a示出了沿着线a-a的截面图，其为打印头114的短轴视图，而图9b示出了沿着线b— b的截面图，其为打印头114的长轴视图。
[0025]如在图9a和9b中所示，在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的初始步骤包括处理基板304的正面表面。此处理类似于上文关于图4a和4b已讨论的，并且包括在正面表面306上方形成薄膜层310、阻挡层312、具有喷嘴116的孔口层316、具有喷射元件318的室314以及流体通道320。不同于上文针对图4a和4b的实施方式，图9a和9b中所示的本实施方式不包括在基板304的背面表面308上形成湿法蚀刻掩膜层。
[0026]图1Oa和1b示出了在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的附加步骤。图1Oa示出了沿着图2的线a-a截取的打印头114的截面、短轴视图，而图1Ob示出了沿着图2的线b-b截取的截面、长轴视图。如图1Oa和1b中所示，在基板304的背面表面308上形成两个光掩膜层。沉积第一金属干法蚀刻掩膜层1000 (例如，铝)并将其图案化，留下基板304的背面表面308的暴露区1002。在第一掩膜层1000上方和暴露区1002上方沉积第二干法蚀刻光掩膜层1004。第二干法蚀刻掩膜层1004可以包括诸如光致抗蚀剂之类的任何适当干法蚀刻抗蚀剂材料。然后将第二干法蚀刻掩膜层1004图案化以使暴露区1002的较小部分暴露，如图1Oa和1b中所示。可以以任何常规方式将掩膜层1000和1004图案化。
[0027]图1la和Ilb示出了在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的附加步骤。图1la示出了沿着图2的线a-a截取的打印头114的截面、短轴视图,而图1lb示出了沿着图2的线b-b截取的截面、长轴视图。如图1la和Ilb中所示,然后执行干法蚀刻过程以从基板304去除材料(即，去除硅)，在基板304的背面表面308中形成深沟槽1100。适当的干法蚀刻过程包括用交替六氟化硫(SF6)蚀刻和八氟丁烯(C4F8)沉积的硅干法蚀刻等离子体增强反应性离子蚀刻(RIE)。沟槽1100的尺寸由第二干法蚀刻掩膜层1004控制(图10a、10b)。在形成沟槽1100之后，去除第二干法蚀刻掩膜层1004。第一干法蚀刻掩膜层1000然后保持在基板304的背面表面308上。
[0028]图12a和12b示出了在打印头114中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程中的附加步骤。图12a示出了沿着图2的线a-a截取的打印头114的截面、短轴视图，而图12b示出了沿着图2的线b-b截取的截面、长轴视图。如图12a和12b中所示，使用干法蚀刻过程，从沟槽1100内去除附加基板材料以从背面表面308通过正面表面306而一直穿过基板304形成狭槽1200。另外，如图12b的长轴视图中所示，干法蚀刻过程从延伸超过狭槽1200的末端的那部分暴露区1002 (参见图10a、10b)去除基板材料，其在狭槽1200的末端处向基板304的背面表面中形成凹陷区1202和1204。凹陷区1202和1204延伸超过狭槽1200的长度L4。
[0029]图13a和13b示出了从图12b中的标记为“d”的箭头的角度所取的从基板1200的背面看的平面图，图示出根据本公开的实施例的示例性凹陷区1202、1204。凹陷末端1202和1204可具有包括圆形或正方形的形状。图13a和13b中所示的圆形末端在图1Oa和IOb的掩膜图案1000和1003中形成。图1Oa和IOb的掩膜图案1000和1004是用诸如光刻法、蚀刻或激光图案化之类的适当工艺形成的。
[0030]图14示出了根据本公开的实施例的形成具有带有凹陷末端区的流体搬运狭槽的打印头的示例性方法1400的流程图。方法1400与在本文中相对于图1-13所讨论的实施例相关联且一般地与上文相对于图4-13所述的过程制造步骤相对应。
[0031]方法1400在方框1402处从在基板的正面表面上形成薄膜层和多个流体通道和喷射室开始。在方框1402处，方法1400以从通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽继续。背面和正面表面一般地彼此相对。该狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度。在方框1404处，方法1400以在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区继续，其延伸超过狭槽的长度。
[0032]方法1400在方框1408处以在形成狭槽之前执行的步骤继续。在方框1410处，在背面表面上形成掩膜层。方法1400在方框1412处以将掩膜层图案化以产生足以涵盖凹陷区及狭槽的长度和宽度的背面表面的暴露区继续。可以使用诸如激光加工和干法蚀刻之类的过程来实现该图案化。在方框1414处，方法1400在将掩膜层图案化之后以从背面表面去除基板材料而在基板中形成具有狭槽的长度和宽度的沟槽继续。可以用激光加工和干法蚀刻过程来去除基板材料。
[0033]方法1400在图15上在方框1416处以在形成狭槽之前执行的步骤继续。在方框1418处，在背面表面上形成图案化硬掩膜层，其留下足以涵盖凹陷区及狭槽的长度和宽度的背面表面的暴露区。在方框1420处，形成图案化光致抗蚀剂层，其覆盖硬掩膜层和背面表面的暴露区的一部分。该方法在方框1422处以使用图案化光致抗蚀剂层向基板的背面表面中干法蚀刻沟槽继续。在方框1424处，去除图案化光致抗蚀剂层。在方框1426处，方法1400以对暴露区进行干法蚀刻以形成凹陷区并通过使沟槽延伸通过正面表面而形成狭槽结束。
【权利要求】
1.一种形成打印头的方法，包括: 在基板的正面表面上形成薄膜层及多个流体通道和喷射室； 通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽，背面和正面表面一般地彼此相对，其中，所述狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度；以及 在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区，其延伸超过狭槽的长度。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 在形成狭槽之前，在背面表面上形成掩膜层；以及 将掩膜层图案化以产生背面表面的暴露区，该暴露区足以涵盖凹陷区及狭槽的长度和览度。
3.如权利要求2所述的方法，还包括: 在将掩膜层图案化之后，从背面表面去除基板材料以在基板中形成具有狭槽的长度和宽度的沟槽。
4.如权利要求3所述的方法，还包括: 在形成沟槽之后，对暴露区进行湿法蚀刻以从超过沟槽的两端且从沟槽内去除附加基板材料以形成凹陷区 和延伸到正面表面的狭槽。
5.如权利要求2所述的方法，其中，将掩膜层图案化包括使用选自包括激光加工和干法蚀刻的组的过程进行图案化。
6.如权利要求3所述的方法，其中，去除基板材料以形成沟槽包括使用选自包括激光加工和干法蚀刻的组的过程来去除基板材料。
7.如权利要求1所述的方法，还包括: 在形成狭槽之前，在背面表面上形成图案化硬掩膜层，其留下足以涵盖凹陷区及狭槽的长度和宽度的背面表面的暴露区； 形成图案化光致抗蚀剂层，其覆盖硬掩膜层和背面表面的暴露区的一部分。
8.如权利要求7所述的方法，还包括: 使用图案化光致抗蚀剂层向基板的背面表面中干法蚀刻沟槽；以及 去除图案化光致抗蚀剂层。
9.如权利要求8所述的方法，还包括: 对暴露区进行干法蚀刻以形成凹陷区并通过使沟槽延伸通过正面表面而形成狭槽。
10.一种打印头，包括: 基板，具有正面和背面相对表面； 狭槽，在背面和正面表面之间且沿着基板的长轴延伸通过基板；以及 在狭槽的每个末端处，在背面表面中形成凹陷末端区。
11.如权利要求10所述的打印头，其中，所述凹陷末端区包括选自包括正方形形状和圆形形状的组的形状。
12.如权利要求10所述的打印头，其中，所述凹陷末端区以单个角度从背面表面向基板中倾斜直至其与狭槽交叉。
13.如权利要求10所述的打印头，其中，所述凹陷末端区以多个角度从背面表面向基板中倾斜直至其与狭槽交叉。
14.其中，凹陷末端区基本上垂直地从背面表面延伸到基板中且然后基本上水平地直至其与狭槽交叉。
15.如权利要求10所述的打印头，还包括: 凹陷侧面区，其沿着狭槽的两侧在背面表面中形成，其中，所述凹陷末端区和所述凹陷侧面区围绕着狭槽形 成凹陷周界。
【文档编号】B41J2/175GK104080611SQ201280068672
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】R.里瓦斯, E.弗里伊森, T.麦马康, D.W.舒尔特, D.D.哈尔 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业