TWI538819B - 具有多個終止環之列印頭晶粒 - Google Patents

Description

具有多個終止環之列印頭晶粒 發明領域

本發明係有關於具有多個終止環之列印頭晶粒。

發明背景

一噴墨列印頭是一種微流體裝置，其通常包含一電子廻路在一矽基材上，及一墨汁發射腔室由一墨汁隔障及一孔，或噴嘴來界定。用於製造半導體的種種微製造技術亦會被使用於該等列印頭的製造。例如，許多功能性列印頭晶片或晶粒，會被一起製造在單一矽晶圓上。該等列印頭晶粒嗣會被使用一鋸片沿各晶粒之間的細薄非功能性間隔(即鋸徑)來切割該晶圓而由該晶圓分開，或單個化。當該鋸片沿該鋸徑移動時會在該晶圓中造成一鋸痕或隙縫。該鋸片時常會使碎裂沿該鋸痕發生，此會在製造列印頭時造成有缺陷的列印頭晶粒及一整體的良率減低。

發明概要

依據本發明之一實施例，係特地提出一種列印頭晶粒，包含：一SiO₂層生長入一矽基材之一表面內；一介 電層形成於該基材之一內部區域上方的表面上；一第一終止環包圍該內部區域並以一缺乏該介電層之處來界定；一狹徑包圍該第一終止環並以該介電層之存在處來界定；及一第二終止環包圍該狹徑並以一缺乏該介電層之處來界定。

100‧‧‧噴墨列印系統

102‧‧‧噴墨列印頭總成

103‧‧‧噴墨匣

104‧‧‧墨汁供應總成

105‧‧‧電接點

106‧‧‧安裝總成

107‧‧‧墨汁供應室

108‧‧‧媒體傳輸總成

110‧‧‧電子控制器

111‧‧‧處理器

112‧‧‧電源供應器

113‧‧‧記憶構件

114‧‧‧列印頭晶粒

116‧‧‧噴嘴

118‧‧‧列印媒體

119‧‧‧終止環

119a‧‧‧第一終止環

119b‧‧‧第二終止環

120‧‧‧貯槽

122‧‧‧列印區

124‧‧‧資料

200‧‧‧基材

202‧‧‧流體槽隙

204‧‧‧功能區

206‧‧‧框區

207‧‧‧鋸徑

208‧‧‧介電層

210‧‧‧細滴產生器

212‧‧‧墨汁腔室

214‧‧‧熱噴發電阻器

216‧‧‧電阻層

218‧‧‧導電金屬層

220‧‧‧鈍化層

222‧‧‧腔室層

224‧‧‧流體腔室

226‧‧‧噴嘴層

228‧‧‧SiO₂層

230‧‧‧狹徑

232‧‧‧阻斷線

本發明的實施例現將參照所附圖式藉由舉例來被描述，其中：圖1a示出一依據一實施例之被實施為一噴墨列印系統的流體噴射系統；圖1b示出一依據一實施例之一舉例的噴墨匣之立體圖，其包含一噴墨列印頭總成和墨汁供應總成；圖2示出一依據一實施例之一舉例的列印頭晶粒的一部份之截面圖；圖3示出一依據一實施例之一舉例的列印頭晶粒之平面圖；圖4示出一依據一實施例之一舉例的矽基材之一部份的立體圖，其包含一生長的SiO₂層；圖5~圖9示出依據不同實施例的不同列印頭晶粒構態，其中各分層結構互相不同。

較佳實施例之詳細說明 ~綜覽~

如前所述，鋸片的鋸痕碎裂會造成缺陷的列印頭 晶粒並減低列印頭的製造良率。鋸痕碎裂會發生於該矽基材和形成於一晶粒基材上的薄膜層中。一列印頭晶粒可能有故障風險的程度會依據一鋸痕碎裂朝向及/或伸入該晶粒的功能性區域傳播多遠而定，其典型可在視覺檢查時來被決定。鋸痕碎裂亦會導致裂縫，其會延伸至該矽基材內及被製造於一列印晶粒之基材上的薄膜和流體層中。在某些情況下，該等裂縫會傳播至一列印頭晶粒的功能性區域中，而造成該晶粒中的電氣及其它故障。

列印頭晶粒一般會比傳統的半導體積體電路晶粒較不能容忍鋸痕碎裂和裂縫，因為列印頭晶粒係恆常曝露於墨汁的侵蝕作用。一會曝露靠近一傳統半導體晶粒的功能區邊緣之薄膜的鋸痕碎裂可能是可容忍的，因為該晶粒典型係被覆蓋於環氧樹脂中及/或以一方式封裝，其會阻止該鋸痕碎裂造成一故障。但是，一會使靠近一列印頭晶粒之功能區邊緣的薄膜造成類似的曝露之鋸痕碎裂通常會致使該列印晶粒有缺陷，因為該功能性列印頭晶粒係直接並恆常與墨汁接觸。若該鋸痕碎裂使該等薄膜的曝露太靠近於該晶粒的功能區邊緣，則該墨汁會攻擊並侵蝕該等薄膜而會導致該列印頭晶粒的電氣故障。

用以製造更堅固且可靠的列印頭晶粒邊緣終端處之努力係持續進行中。先前之用以減少晶粒來自鋸痕碎裂的缺陷之方法包含將該鋸徑的寬度製成比該鋸刃的寬度更大許多。此方案典型會造成高度可靠的列印頭晶粒，因為鋸刃的鋸痕碎裂不會足夠地靠近沿該等晶粒邊緣的功能 性薄膜終端處來造成缺陷部份。然而，使用較寬鋸徑之一缺點係，其會占用該晶圓上更多的實體面積，此會造成一較低的分隔率(即每個晶圓有較少的晶粒)及較高的成本。

有些傳統的半導體晶粒包含一保護環形成於該晶粒周圍，以協助防止裂縫傳播至該晶粒的內部功能區中。但是，此等半導體晶粒中的保護環係形成於該晶粒基材上方的各層中，因此對該基材本身會提供甚少或全無保護。結果，裂縫時常會穿過未受保護的基材傳入該晶粒的功能區中。又，由於列印頭晶粒會在其中操作的侵蝕性墨汁環境，一實施於一列印頭晶粒的半導體晶粒保護環並不能有效地防止鋸痕碎裂所致的晶粒故障。如前所述，一終止於一列印頭晶粒之功能區邊緣的鋸痕碎裂通常會造成該晶粒的故障，因為在該晶粒的功能區邊緣該等薄膜係直接且持續地曝露於墨汁，其會攻擊並侵蝕該等薄膜，而導致一列印頭晶粒的電氣故障。

本揭露的實施例會在先前的努力上改良來防止被鋸痕碎裂造成的缺陷列印頭晶粒，大致係藉提供多數個終止環，其可各包含一層二氧化矽(SiO₂)生長入一矽基材的表面內。該等終止環係同心地圍繞該晶粒的內部功能區，例如，有一第一環鄰接於該晶粒的功能區邊緣，及一第二環在該第一環外部。一狹徑包含一層TEOS和BPSG而會分開該第一和第二終止環。該第一環、該狹徑、及該第二環會一起來提供三個鋸痕碎裂的斷點或阻障。該等鋸痕碎裂阻障會協助來消散該等鋸痕碎裂中的能量，並阻止該等鋸 痕碎裂更向內朝該半導體晶粒的功能區傳播。

在一例中，一列印頭晶粒包含一SiO₂層生長入一矽晶圓的表面內。一介電層係形成於該基材的表面上，並覆蓋該基材之一內部區域。一第一終止環會包圍該內部區域，且係以一缺乏該介電層處來界定。一狹徑會包圍該第一終止環，且係以該介電層存在之處來界定。一第二終止環嗣會包圍該狹徑，且亦是以一其上缺乏該介電層之處來界定。

在另一例中，一列印頭晶粒包含一SiO₂層生長入一矽基材之一表面內，及一介電層沈積在一基材之一內部表面區域上。該晶粒更包含多個終止環被形成同心地圍繞該內部表面區域。各終止環係以一缺乏該介電層處來界定。於該多個終止環的每一個之間係有一狹徑以該介電層存在處來界定。

~實施例~

圖1a示出一依據本揭露之一實施例的流體噴射系統被實施為一噴墨列印系統100。噴墨列印系統100概包含一噴墨列印頭總成102，一墨汁供應總成104，一安裝總成106，一媒體傳輸總成108，一電子控制器110，及至少一電源供應器112，其會提供電力至該噴墨列印系統100的各種電構件。在本實施例中，流體噴射裝置114係被實施為流體細滴噴發列印頭晶粒114(即噴墨列印頭晶粒114)。噴墨列印頭總成102包含至少一個流體細滴噴發列印頭晶粒114，其會經由多數個小孔或噴嘴116朝向列印媒體118發射墨滴 而來列印於該列印媒體118上。噴嘴116典型係排列成一或更多行或陣列，俾當噴墨列印頭總成102與列印媒體118彼此相對移動時，使會造成文字、符號及/或其它圖表或影像之由噴嘴116以正確順序發射的墨汁能被列印在該列印媒體118上。列印媒體118可為任何種類之適當薄片或成卷材料，例如紙、紙卡原料、透明物、米拉(Mylar)膜、及類似物等。如後所詳述，各列印頭晶粒114包含多個終止環119圍繞該晶粒之一功能性內部區域，以防止鋸痕碎裂傳播至該功能性內部區域中。故該等終止環119會保護該晶粒以免在其邊緣被侵蝕性墨汁攻擊。

墨汁供應總成104會供應流體墨汁至列印頭總成102，並包含一貯槽120用以儲存墨汁。墨汁會由貯槽120流至噴墨列印頭總成102。墨汁供應總成104和噴墨列印頭總成102可形成一單向墨汁輸送系統或一龐大的再循環墨汁輸送系統。在一單向墨汁輸送系統中，實質上全部供應至噴墨列印頭總成102的墨汁會在列印時被消耗掉。但是，在一龐大再循環墨汁輸送系統中，只有一部份供應至列印頭總成102的墨汁會在列印時被消耗。未在列印時被耗掉的墨汁會回到墨汁供應總成104。

在某些實例中，如圖1b中所示者，噴墨列印頭總成102和墨汁供應總成104(包括貯槽120)係一起容裝於一可更換的裝置中，譬如一整合的噴墨列印頭匣或筆103。圖1b示出一依據本揭露之一實施例之舉例的噴墨匣103之立體圖，其包含噴墨列印頭總成102和墨汁供應總成104。除了 一或更多個列印頭晶粒114外，噴墨匣103包含電接點105等及一墨汁(或其它流體)供應室107。在某些實例中，匣103可具有單一個供應室107其會儲存一種顏色的墨汁，而在其它實例中可能會有多數個腔室107其各儲存一種不同顏色的墨汁。電接點105會帶送電訊號至控制器110及由之送出，例如，以使墨滴經由噴嘴116噴出。

在其它實例中，墨汁供應總成104係與噴墨列印頭總成102分開，並經由一介面連接物，譬如一供應管，來供應墨汁至噴墨列印頭總成102。在任一實例中，墨汁供應總成104的貯槽120皆可被移除、更換，及/或重填。若噴墨列印頭總成102和墨汁供應總成104係一起容裝在一噴墨匣103中，則貯槽120可包含一局部貯槽設在該閘內，及一較大的貯槽與該匣分開地設置。一分開、較大的貯槽可用來重填該局部貯槽。因此，一分開、較大的貯槽及/或該局部貯槽能被移除、更換及/或重填。

安裝總成106會相對於媒體傳輸總成108來定位噴墨列印頭總成102，且媒體傳輸總成108會相對於噴墨列印頭總成102定位列印媒體118。故，一列印區122係相鄰於噴嘴116被界定在一介於噴墨列印頭總成102與列印媒體118之間的區域中。在一實例中，噴墨列印頭總成102為一掃描式列印頭總成，其包含一個列印頭晶粒114。如此，安裝總成106會包含一匣可相對於媒體傳輸總成108移動噴墨列印頭總成102來掃描列印媒體118。在另一實例中，噴墨列印頭總成102是一種非掃描式列印頭總成具有多個列印 頭晶粒114，譬如一頁寬陣列(PWA)列印桿或載具。一PWA列印桿會承帶該等列印頭晶粒114，提供該等列印頭晶粒114與電子控制器110之間的電傳訊，及提供該等列印頭晶粒114與墨汁供應總成104之間的流體導通。故，安裝總成106會將噴墨列印頭總成102固定在一預定位置，而媒體傳輸總成108會相對於噴墨列印頭總成102來定位及移動列印媒體118。

在一實例中，噴墨列印系統100為一依需要噴滴的熱泡噴墨列印系統，包含一熱噴墨(TIJ)列印頭晶粒。該TIJ列印頭晶粒會在一墨汁腔室中利用一熱電阻器噴射元件來汽化墨汁並造成氣泡，其會將墨汁或其它流體細滴迫出一噴嘴116。在其它實例中，噴墨列印系統100是一依需要噴滴的壓電式噴墨列印系統，其中有一列印頭晶粒114為一壓電式噴墨(PIJ)列印頭晶粒，其會利用一壓電材料致動器作為一噴射元件來產生壓力脈衝將墨滴迫出一噴嘴外。

電子控制器110典型包含一或更多個處理器111，韌體，軟體，一或多個電腦/處理器可讀的記憶構件113，包括揮發性和非揮發性記憶構件(即非暫時性有形媒體)，及其它的列印機電子器件用以傳訊並控制噴墨列印頭總成102、安裝總成106、及媒體傳輸總成108。電子控制器110會由一主系統譬如一電腦接收資料124，並將資料124暫時儲存於一記憶體113中。典型地，資料124會被沿一電子、紅外線、光學，或其它資訊傳輸路徑送至噴墨列印系統100。資料124代表，例如，一要被列印的文件及/或檔案。 如此，資料124會形成噴墨列印系統100之一列印工作，且包含一或更多的列印工作指令及/或指令參數等。

在一實例中，電子控制器110會控制噴墨列印頭總成102來由噴嘴116噴出墨滴。故，電子控制器110會界定一噴出墨滴的圖案，其會在列印媒體118上形成文字、符號、及/或其它圖表或影像。該噴出的墨滴圖案係由該列印工作指令及/或指令參數來決定。

圖2示出依據一實施例之一舉例的列印頭晶粒114之一部份的截面圖。在圖2中所示之該列印頭晶粒114的部份概示出該晶粒的右邊。該晶粒114的左邊未被示出，但會是該右邊之一鏡像。一列印頭晶粒114係部份由一分層結構所形成，其包含一基材200(例如矽)，並有一流體槽隙202或溝道形成於其中，及各種不同的薄膜層譬如一導電金屬層，一電阻層，一介電層，一鈍化層，和其它層等。應請瞭解在圖2~圖9中所示的列印頭晶粒114之特徵和各層並無意要被依比例繪製。故，圖2中之一特定層當相較於圖2中之另一層的外觀時可能會呈現比其應有的更厚些。又，在圖2~圖9中被示出並論述的列印頭晶粒114之特徵和各層並非意要代表可能會出現於一所予的列印頭晶粒114中的特徵和各層之一排他唯一的列示。因此，一所予的列印頭晶粒114可包含附加的特徵和各層(例如一黏接墊層和一黏性層)，其未被示於圖2~圖9中。

一般而言，該列印頭晶粒114的特徵和各層可被使用各種精密製造技術來形成，譬如熱氧化、電形成、雷 射磨削、濺鍍、旋塗、物理蒸汽沈積(PVD)、化學蒸汽沈積(CVD)、電化學沈積(ECD)、蝕刻、光微影術、鑄造、模製、冲壓、機製等。光微影術和光罩可被用於圖案層，其係藉保護及/或曝露該等圖案來蝕刻，此會由該圖案化層移除材料。蝕刻可為等向性或異向性的，並能使用各種蝕刻技術來進行，譬如濕蝕刻、乾蝕刻、化學機械平坦化(CMP)，反應離子蝕刻(RIE)，及深反應離子蝕刻(DRIE)。一列印頭晶粒114由料層之沈積、圖案化和蝕刻所造成的特徵細構可包括電阻器、電容器、感測器、導線、墨汁腔室、流體流道、接觸墊、及軌線等其能將該等電阻器和其它的電構件連接在一起。

該列印頭晶粒114有部份特徵係在包含一功能區204及一框區206。如圖2中所示，該功能區204是該晶粒114之一內部區域而被該框區206包圍。該框區206外側，於該晶粒114已被由該晶圓切離之後，有一部份的鋸徑207典型會保留。但是，為揭露之目的，該列印頭晶粒114的邊緣和周緣係被視為在該框區206終止處，或在其交會該鋸徑207處。該晶粒114的內部功能區204、框區206、及該鋸徑207的保留部份能被更容易地見於一舉例列印頭晶粒114的平面圖中，如圖3所示。該晶粒114的內部功能區204整體係被一沈積在該基材200上的介電層208所界定。除了具有該沈積的介電層208外，該晶粒114的內部功能區204包含各種功能性細構，其會更直接地參與該等流體墨滴的由該晶粒噴出。此等功能性細構包括該流體槽隙202和細滴產生器 210。各細滴產生器210包含一噴嘴116，一墨汁腔室212，及一熱噴發電阻器214，其會藉加熱在該腔室204內包圍著該電阻器之一小層的流體，此會造成一氣泡將墨汁迫出該噴嘴116，而經由該噴嘴116噴出墨滴。

該介電層208是一圖案化的薄膜層，包含兩種材料沈積在該基材200頂上。沈積於該基材200上的介電層208之第一種材料係以前身物四正矽酸乙酯(TEOS)藉化學蒸汽沈積(CVD)所形成的二氧化矽(SiO₂)。該介電層208中的第二種材料係以前身物硼磷矽酸鹽玻璃(BPSG)藉CVD所形成的SiO₂，其係沈積在該TEOS層上。其它的材料亦可適用於該介電層208，例如無摻雜的矽酸鹽玻璃(USG)，碳化矽或氮化矽。該TEOS和BPSG會一起形成該介電層208，其可提供電絕緣來防止電短路。該介電層208的厚度係在0.5與2.0微米之間的規格。一般而言，介電層208的厚度和導熱性及擴散性質會提供電路相對於該基材的電隔離。

該列印頭晶粒114的功能區204包含電阻層216沈積在介電層208頂上。熱電阻器214係形成於該電阻層216中。該電阻層可由不同的材料形成，包括氮矽化鎢(WSiN)，氮矽化鉭(TaSiN)，鉭鋁(TaAl)，氮化鉭(Ta₂N)，或其組合物等。該電阻層典型係在0.025與0.2微米厚之間的規格。

一導電金屬層218係沈積在該電阻層216的頂上，而可被用來提供電流至該熱電阻器214，及/或將該熱電阻器214耦接於一控制電路或該列印頭晶粒114上的其它電子迴路。在其它實例中，該導層218可被設在該電阻層216 底下來對該熱電阻器214提供電流。該導電金屬層218可包含如下材料，譬如鉑(Pt)、鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鈀(Pd)、鉭(Ta)、鎳(Ni)、具有一***的擴散阻障之銅(Cu)，及其組合物等。

另一介電及/或鈍化層220可被沈積在該導電金屬層218上，並能穿過一該導電金屬層218中的通孔向下延伸至該電阻層216，如圖2中所示。該鈍化層220可功能如一介電質並如一空穴阻隔物，其會保護底下的電路和料層避免氧化、腐蝕和其它的環境狀況，譬如來自該腔室212內之崩破氣泡的衝擊。該鈍化層220可由如下材料形成，譬如碳化矽(SiC)、氮化矽(SiN)、TEOS、及其組合物等。

在該列印頭晶粒114的功能區中，該腔室212係被一形成於各底下層(例如鈍化層220、導電金屬層218、電阻層216、介電層208)上方的腔室層222與該基材200所界定。如圖2中所示，該腔室層222亦會界定一流體腔室224(及其它的流體通道，未示出)，其係由該流體槽隙202流入該腔室212內的墨汁之主要流路。該腔室層222典型係由SU8環氧樹脂形成，但亦可被由其它材料製成，譬如聚醯亞胺。

一頂蓋層或噴嘴層226係形成於該腔室層222上方，並包含噴嘴116等其各會與一各別的腔室212和熱電阻器214對應。該噴嘴層226會形成該槽隙202及該腔室層222的其它流體細構(例如流體通道224和腔室212)上方之一頂部。該噴嘴層226典型係由SU8環氧樹脂形成，但其亦可由其它材料製成，譬如聚醯亞胺。

如圖2和圖3中所示，該列印頭晶粒114的框區206是該晶粒基材之一外部區域，其會由該功能區204的邊緣向外延伸至該晶粒114的周緣或邊緣。如前所述，雖該鋸徑207的一部份典型會於該晶粒114被由該晶圓切離之後保留在該晶粒周圍，但為本揭露的目的，該列印頭晶粒114的邊緣和周緣係被視為在該框區206終止之處，或在其交會該鋸徑207之處。故，該框區206會包圍該內部功能區204，並由該晶粒的外側邊緣向內延伸，直到其接觸或交會該內部功能區204。該框區206並不包含功能性細構，即會直接參與由該晶粒噴出流體墨滴的過程者。取代地，如前所述，該框區206包含多數個終止環119包圍著該晶粒的內部功能區204，其會協助阻止鋸痕碎裂傳播至該內部功能區中。故該等終止環119會保護該晶粒避免在其邊緣被侵蝕性墨汁攻擊。

該框區206大致係由一層二氧化矽(SiO₂)來界定，其係生長入該矽基材200的表面內。該生長的SiO₂層228會覆蓋該框區206內的整個基材表面。該SiO₂層228是一生長的氧化物層，如相對於一被沈積層(例如以化學蒸氣沈積法CVD者)，因此其能對該矽基材提供較大的整體性和較高的強度，此會協助阻止始生於該鋸徑207的鋸痕碎裂和裂縫傳播穿入該基材200。圖4依據一實施例示出一矽基材之一舉例部份的立體圖，其包含一生長的SiO₂層228。當該SiO₂層係生長在一矽基材上時(例如在一擴散爐中使用一濕式或乾式生長方法)，氧化反應會發生在該Si/SiO₂介面而消耗 該矽，此會使該介面移入該矽基材內，因此該SiO₂層會貫入該矽基材的表面，再參閱圖3，其係顯示該SiO₂層228已經歷此一生長程序而伸入該矽基材200的表面內。此一生長的SiO₂層228典型係被稱為一場氧化物層，或FOX層。

一第一終止環119a位於該列印頭晶粒114的框區206內，其係鄰接於並包圍該晶粒114的內部功能區204。該第一終止環119a係同心地圍繞該內部功能區204，且係由該生長的SiO₂層228之一區域及該生長的SiO₂層的一部份上方之一缺少該介電層208處來界定。即是，該介電層208已被由該第一終止環119a的區域中之生長的SiO₂層228上方移除。覆蓋著第一終止環119a的區域中之SiO₂層的是一鈍化層220，或一第二介電層。

一狹徑230位於列印頭晶粒114的框區206內，其係鄰接於並包圍該第一終止環119a。該狹徑係同心圍繞第一終止環119a，且係由該狹徑區域內之生長的SiO₂層228之一區域上方有該介電層208存在之處來界定。即是，該介電層208的一部份(包含一TEOS和BPSG的層)，會保留沈積在該狹徑230區域內之生長的SiO₂層228上方。

一第二終止環119b位於該列印頭晶粒114的框區206內，其係鄰接並包圍該狹徑230。該第二終止環119b係同心地圍繞該內部功能區204，且係由該生長的SiO₂層228之一區域及該SiO₂層的一部份上方缺少該介電層208之處來界定。即是，該介電層208已被由該第二終止環119b的區域中之該生長的SiO₂層228上方移除。覆蓋著第二終止環 119b的區域中之生長的SiO₂層228的是該鈍化層220，或第二介電層。

阻斷線232係界定於該框區206內在該等生長的SiO₂層228之有被及沒有被該介電層208的BPSG和TEOS覆蓋的區域之交會處或邊界處。該等阻斷線232功能如鋸痕碎裂傳播的阻障。概括而言，會有鋸痕碎裂阻障232存在於任何會有該介電層208之具有BPSG和TEOS介電層208的區域與沒有該BPSG和TEOS的區域間之轉換處。故，會有鋸痕碎裂阻障232存在於該狹徑230的兩側，即該狹徑230分界該二終止環119之處。此外，因為該鋸徑207有一部份的介電層208保留，故亦會有一鋸痕碎裂阻障232在該基材晶粒的邊緣，即該框區206和第二終止環119b分界該鋸徑207處。

本揭露亦預期並意圖涵蓋其中有兩個以上終止環119存在於該列印頭晶粒114之框區206內的實施例。對每個被包含的添加終止環119，亦會有一添加的狹徑230存在。以此方式，添加的鋸痕碎裂阻障232可被設計並製造於列印頭晶粒中來提供更多的保護避免鋸痕碎裂傳播，而改良列印頭晶粒製造良率。

又，雖一列印頭晶粒114的分層結構之一構態已被示出並針對圖2論述，但一分層結構之各種其它構態亦有可能，且被本揭露預期。例如圖5~圖9示出許多依據不同實施例的列印頭晶粒構態，其中該等分層結構不同於圖2中所示者。概括而言，在圖5~圖9中所示的列印頭晶粒構態包含由該圖2構態的變化例，其中底下的SiO₂層228係在該 基材表面的不同區域上生長入該基材200內，且在某些例中，該生長的SiO₂層已被移除。

如前所述，圖2中所示的列印頭晶粒114之分層結構包含一層二氧化矽(SiO₂)其係在該框區206上方生長入該矽基材200的表面內。圖5示出一列印頭晶粒114之另一例，其中示於圖2中之該生長的SiO₂層228已被由該框區206內之該第一終止環119a和第二終止環119b的區域完全地移除。即，在本例中，該SiO₂層係先在該框區206上方生長於該基材內，然後再由特定位置移除。圖6示出一列印頭晶粒114的一例，其中該SiO₂層228係生長於該框區206內，除了該狹徑230的區域外。故，在該第一和第二終止環119底下會有生長的SiO₂層228，但沒有生長的SiO₂於該狹徑230底下。圖7示出一列印頭晶粒114之一例，其中該SiO₂層228係生長於該框區206內在該第一和第二終止環119底下，然後由該等區域移除。在此例中，該SiO₂層並不生長於該狹徑230的區域中。故，如圖7中所示，沒有SiO₂層228在該第一和第二終止環119或該狹徑230底下。圖8示出一列印頭晶粒114之一例，其中該SiO₂層228係在該基材的整個表面區域上生長於該基材200中。故，在本例中，該生長的SiO₂層228會在該晶粒114的框區206、鋸徑207區域和該內部功能區204中位於該等終止環119和狹徑230底下。圖9示出一列印頭晶粒114之一例，其中該SiO₂層228係生長在該晶粒114的內部功能區204和該鋸徑207區域內，但不在該晶粒114的框區206內。故，在本例中該生長的SiO₂層228並不在該等終 止環119或該狹徑230底下，而是概以一相反於圖2所示的方式位於該晶粒表面上。

114‧‧‧列印頭晶粒

116‧‧‧噴嘴

119a‧‧‧第一終止環

119b‧‧‧第二終止環

200‧‧‧基材

202‧‧‧流體槽隙

204‧‧‧功能區

206‧‧‧框區

207‧‧‧鋸徑

208‧‧‧介電層

210‧‧‧細滴產生器

212‧‧‧墨汁腔室

214‧‧‧熱噴發電阻器

216‧‧‧電阻層

218‧‧‧導電金屬層

220‧‧‧鈍化層

222‧‧‧腔室層

224‧‧‧流體腔室

226‧‧‧噴嘴層

228‧‧‧SiO₂層

230‧‧‧狹徑

Claims (18)

1. 一種列印頭晶粒，包含：一SiO₂層生長入一矽基材之一表面內；一介電層形成於該基材之一內部區域上方的表面上；一第一終止環包圍該內部區域並以一缺乏該介電層之處來界定；一狹徑包圍該第一終止環並以該介電層之存在處來界定；及一第二終止環包圍該狹徑並以一缺乏該介電層之處來界定。
2. 如請求項1之列印頭晶粒，其中該SiO₂層覆蓋該基材之一框區，其會包圍該內部區域並由該內部區域延伸至該基材的邊緣，而使該SiO₂層位於該等終止環和該狹徑底下。
3. 如請求項2之列印頭晶粒，其中該SiO₂層已被由該等終止環底下移除。
4. 如請求項2之列印頭晶粒，其中該SiO₂層已被由該等狹徑底下移除。
5. 如請求項2之列印頭晶粒，其中該SiO₂層覆蓋部份的該框區，而使SiO₂層位在該等終止環底下但不在該狹徑底下。
6. 如請求項1之列印頭晶粒，其中該SiO₂層覆蓋該基材的內部區域及一包圍該第二終止環的鋸徑區域，但不覆蓋 在該等終止環和該狹徑底下的該基材之一框區。
7. 如請求項1之列印頭晶粒，其中該介電層包含一四正矽酸乙酯(TEOS)的薄膜層沈積在該表面上，及硼磷矽酸鹽玻璃(BPSG)沈積在該TEOS上。
8. 如請求項1之列印頭晶粒，更包含鋸痕碎裂阻障在該狹徑與該等終止環之間的邊界處。
9. 如請求項1之列印頭晶粒，更包含：一鋸徑的一部份交界著該第二終止環；及一鋸痕碎裂阻障在該第二終止環與該鋸徑之間的邊界處。
10. 如請求項8之列印頭晶粒，其中一鋸痕碎裂阻障包含該介電層之一存在處與該介電層之一缺乏處間之一交會處。
11. 如請求項1之列印頭晶粒，更包含：一流體槽隙形成於該基材中，及一細滴產生器形成於該基材上用以噴射流體細滴。
12. 如請求項11之列印頭晶粒，其中該細滴產生器包含：一熱電阻器形成於一電阻層中；一流體腔室被一腔室層界定；及一噴嘴被一噴嘴層界定。
13. 一種列印頭晶粒，包含：一SiO₂層生長入一矽基材之一表面內；一介電層沈積於該基材之一內部表面區域上；多個終止環圍繞該內部表面區域同心地形成，各環 係以一缺乏該介電層之處來界定；及一狹徑在各終止環之間，各狹徑係以該介電層存在之處來界定。
14. 如請求項13之列印頭晶粒，其中該多個終止環係各更被該SiO₂層所界定。
15. 如請求項13之列印頭晶粒，其中各狹徑係更被該介電層底下的SiO₂層所界定。
16. 如請求項13之列印頭晶粒，其中該SiO₂層會覆蓋該內部表面區域及一鋸徑區域，但不會覆蓋一框區其中該多個終止環和狹徑係被形成，該框區是在該內部表面區域與該鋸徑區域之間。
17. 如請求項13之列印頭晶粒，更包含鋸痕碎裂阻障等以該多個終止環與該等狹徑之間的各邊界來界定。
18. 如請求項13之列印頭晶粒，更包含：一電阻層沈積於該介電層上；一熱電阻器形成於該電阻層中；一腔室層會在該熱電阻器上方形成一流體腔室；及一頂蓋層會在該流體腔室上方形成一噴嘴。