介电层106和金属层123的导电层124。多晶娃结构116沉积在形成电阻器的金属层118的下面。具体地，多晶硅结构116在提供电阻器的导电层120的暴露部分的下面。由于多晶硅层114的厚度，导电层120的表面是不平整的(如表面呈现出“峰”和“谷”)。导电层120表面中的“谷”由虚线圈202强调。当电流脉冲经过导电层120时，相对于平整的表面，导电层120中的谷促进流体气泡成核。提高了电阻器的热效率。多晶硅结构116可以包括至少一个多晶硅片段(在图2中示出了 3)。下面描述多晶硅结构116的各种配置。
[0021]图3-5描绘根据示例实施方式的流体喷出设备的电阻器部分的俯视图。如图3所示，电阻器表面302用虚线框示出。多晶硅结构包括排列成栅格形式的多个多晶硅片段304。如图4所示，电阻器表面402用虚线框示出。多晶硅结构包括从电阻器表面402的一侧延伸到电阻器表面402的另一侧的多个片段404。如图5所示，电阻器表面502用虚线框示出。多晶硅结构包括排列成弯曲形式的多个片段504。可以理解的是，图3-5示出的多晶硅结构仅仅是示例，并且不同变体和配置的结构可以被用来改变电阻器的表面，从而使电阻器表面不平整以提供峰和谷。在一些示例中，图3-5示出的多晶硅结构是无源的，并且不传导电流。在其他示例中，图4和5中示出的多晶硅结构的全部或者一部分可以被用于改变电阻器表面形貌以及其他目的，例如被用作晶体管栅极或使流体变暖的次级加热器。
[0022]图6是根据另一不例实施方式的流体喷出设备600的一部分的截面图。图6中与图1相同或者相似的元件使用相同的附图指代，并已在上面详细描述。除了电阻器在第二金属层中形成，并且第一金属层能被用于信号路由之外，设备600和设备100相似。设备600是在TIJ电阻器下使用多晶硅结构来改变电阻器形貌从而提高热效率和STOE的另一例子。可以理解的是，TIJ电阻器下多晶硅结构的使用也可以在以设备100和600为示例的的流体喷出设备的进一步变体/配置中使用。
[0023]基底102上的薄膜叠层650包括沉积在介电层104上的第一金属层602和沉积在介电层106上的第二金属层606。金属层602和606可以由钽(Ta)、铝(Al)、铜(Cu)、或金(AU)等或其组合(例如TA和AU)形成，包括合金或其组合(如TaAl、AlCu)。介电层604沉积在金属层606上。介电层604可以是任意类型的绝缘层，如氧化硅、PSG、USG、SiC、SiN或TEOS等或其组合。
[0024]金属层606可以包括多个导电层。例如，不出导电层608和610。导电层608和610可以具有不同的薄层电阻(薄层电阻是每个单元的电阻)。例如，导电层608的薄层电阻可以比导电层610的高，使得在导电层610存在的情况下，大多数电流通过导电层610。因此，导电层610用作导电线，并且可以用于对信号进行路由，而导电层608用作电阻线，并且可以用作电阻器。金属层606可以通过首先沉积导电层608、沉积导电层610、然后刻蚀导电层610以暴露部分导电层608的一部分来形成。具体地，导电层608在腔室152下面的部分134被暴露。暴露部分134在腔室152下面提供了与腔室152热连接的电阻器的表面。与设备100相似，多晶硅结构116造成电阻器的不平整表面(如在金属层608在暴露部分134中的不平整表面)。这种电阻器的不平整表面提高了热效率。另外，电阻器表面的形貌变化能够实现电阻器的较低STOE。
[0025]图7是根据示例实施方式的流体喷出设备的电阻器部分700的截面图。图7中与图2相同或者相似的元件使用相同的附图标记指代，并已在上面详细描述。除了电阻器在电阻器的广度范围内被形成为具有两个导电层，而不存在只有单个导电层的暴露部分之夕卜，设备700和设备200相似。设备700是在TIJ电阻器下面使用多晶硅结构来改变电阻器表面的形貌从而提高热效率和STOE的另一例子。可以理解的是，TIJ电阻器多晶硅结构的使用可以在以设备200和700作为示例的电阻器设计的进一步变体/配置中使用。进一步地，电阻器部分700可以代替设备100和600中的电阻器部分200使用。
[0026]电阻器部分700包括沉积在介电层104上的金属层706。金属层706包括沉积在金属层704上的金属层702。与设备200类似，多晶硅结构116造成电阻器的不平整表面(如金属层702的不平整表面，从而形成谷202)。这种电阻器的不平整表面提高了热效率。另外，电阻器表面的形貌变化能够实现电阻器的较低ST0E。
[0027]在上面的描述中，多个细节被详尽的解释从而提供本发明的理解。然而，本领域技术人员可以理解的是，没有这些细节仍然可以实施本发明。本技术领域技术人员基于本发明公开的有限数量的实施例，可意识到的大量的修改和变体。这些涵盖在本发明的精神和保护范围之内修改和变体都在本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种热流体喷出设备，包括: 基底，具有在基底上形成以容纳流体的腔室； 金属层，包括在所述腔室下的电阻器，所述电阻器具有与所述腔室热连接的表面； 沉积在所述金属层上的至少一个层； 在所述金属层下的多晶硅层，包括在所述电阻器下的多晶硅结构，所述多晶硅结构用于改变所述电阻器的形貌从而使所述表面不平整。2.如权利要求1所述的热流体喷出设备，其中，所述电阻器包括第一导电层和第二导电层，所述第一导电层链接所述第二导电层的两个独立部分，其中所述电阻器的表面包括所述第一导电层的位于所述第二导电层的两个独立部分之间的部分。3.如权利要求1所述的热流体喷出设备，其中，所述多晶硅结构包括多个片段。4.如权利要求3所述的热流体喷出设备，其中，所述多个片段被形成为栅格。5.如权利要求1所述的热流体喷出设备，其中，所述至少一个层包括介电层和抗气蚀层。6.如权利要求1所述的热流体喷出设备，进一步包括: 沉积在所述多晶硅层和所述金属层之间的介电层。7.—种制造流体喷出设备的方法，包括: 在基底上形成多晶硅层； 在所述多晶硅层上方形成介电层； 形成金属层，所述金属层包括位于所述介电层上方的电阻器； 在所述金属层上形成至少一个附加层；以及 在所述电阻器上方形成用于容纳流体的腔室； 其中所述电阻器被形成在所述腔室下，所述电阻器具有与所述腔室热连接的表面；其中所述多晶硅层包括在所述电阻器下的多晶硅结构，所述多晶硅结构用于改变所述电阻器的形貌从而使所述表面不平整。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述电阻器包括第一导电层和第二导电层；所述第一导电层链接所述第二导电层的两个独立部分；其中所述电阻器的表面包括所述第一导电层的位于所述第二导电层的两个独立部分之间的部分。9.如权利要求7所述的方法，其中，所述多晶硅结构包括多个片段。10.如权利要求3所述的热流体喷出设备，其中，所述多个片段被形成为栅格。11.一种用于打印机的打印头，包括: 至少一个喷嘴； 与所述喷嘴流体连接的腔室；以及 在所述腔室下的薄膜叠层，所述薄膜叠层包括: 金属层，包括在所述腔室下的电阻器，所述电阻器具有与所述腔室热连接的表面； 沉积在所述金属层上的至少一个层； 在所述金属层下的多晶硅层，包括在所述电阻器下的多晶硅结构，所述多晶硅结构用于改变所述电阻器的形貌从而使所述表面不平整。12.如权利要求11所述的打印头，其中，所述电阻器包括第一导电层和第二导电层；所述第一导电层链接所述第二导电层的两个独立部分；其中所述电阻器的表面包括所述第一导电层的位于所述第二导电层的两个独立部分之间的部分。13.如权利要求11所述的打印头，其中，所述多晶硅结构包括多个片段。14.如权利要求13所述的打印头，其中，所述多个片段被形成为栅格。15.如权利要求11所述的打印头，其中，所述至少一个层包括介电层和抗气蚀层。
【专利摘要】描述了一种流体喷出设备。在示例中，设备包括基底，该基底具有在基底上形成并用于容纳流体的腔室。金属层包括在所述腔室下的电阻器，该电阻器具有与所述腔室热连接的表面。至少一个层沉积在所述金属层上。多晶硅层在该金属层下，包括在该电阻器下的多晶硅结构，所述多晶硅结构用于改变所述电阻器的形貌从而使所述表面不平整。
【IPC分类】B41J2/355
【公开号】CN105163943
【申请号】CN201380076167
【发明人】葛宁, 杨甫霍, 冯比玲
【申请人】惠普发展公司，有限责任合伙企业
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2013年7月29日
【公告号】WO2015016806A1