[发明专利]从通道上除去光致抗蚀剂和蚀刻残留物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及打印机领域，特别是MEMS喷墨打印头。虽然本发明同样适用于任何MEMS制造工艺，但其被开发出来主要是为了改善MEMS喷墨打印头的制造。

背景技术

已经发明了许多不同类型的打印，其大多数目前正在使用。已知形式的打印具有各种方法用相关标记介质标记打印介质。常用的打印形式包括平板印刷、激光打印和复印设备、点阵型击打式打印机、热敏纸打印机、胶片记录器、热蜡打印机、染料升华打印机和喷墨打印机(按需型和连续流型)。当考虑成本、速度、质量、可靠性、结构和操作的简单性等，每种类型的打印机都具有其优点和问题。

近年来，喷墨打印机领域，其中每个独立像素的油墨来自一个或多个油墨喷嘴，主要由于其便宜和多用途的特性，已经变得逐渐流行。

已经发明了喷墨打印方面的许多不同技术。为了调查该领域，使用的参考是J Moore的文章，“Non-Impact Printing：Introduction and Historical Perspective”，Out put Hard Copy Devices，编辑R Dubeck和S Sherr，207-220页(1988)。

喷墨打印机本身分为许多不同的类型。喷墨打印中油墨连续流的利用至少可以追溯到至少1929年，其中Hansell的美国专利No.1941001公开了一种单一形式的连续流静电喷墨打印。

Sweet的美国专利3596275也公开了一种连续喷墨打印的方法，包括为了造成墨滴分离，由高频率静电场调整喷墨流的步骤。该技术仍然被包括Elmjet和Scitex的一些制造商利用(也参见Sweet等的美国专利No.3373437)。

压电喷墨打印机也是一种形式的通常利用喷墨打印的设备。压电体系公开在下列文献中：Kyser等在美国专利No.3946398(1970)中公开了利用隔膜模式的操作，Zolten在美国专利3683212(1970)中公开了一种压电晶体的挤压模式的操作，Stemme在美国专利No.3747120(1972)中公开了一种弯曲模式的压电操作，Howkins在美国专利No.4459601中公开了一种压电推动模式驱动的喷墨流以及Fischbeck在US4584590中公开了一种剪切模式型的压电传感器元件。

最近，热喷墨打印已经变成了一种极其流行的喷墨打印形式。该喷墨打印技术包括Endo等在GB2007162(1979)和Vaught等在美国专利4490728中公开的那些。上述参考文献都公开了依赖电热驱动器驱动的喷墨打印技术，其中电热驱动器导致了在压缩的空间例如喷嘴中气泡的产生，其从而造成了将油墨从连接到有限空间的孔喷到有关打印介质上。利用电热驱动器的打印设备由制造商例如Canon和Hewlett Packard制造。

如上述可见，许多不同类型的打印技术是可以利用的。理想地，打印技术应当具有大量所需的属性。这些包括廉价的结构和操作、高速的操作、安全和连续的长期操作等。每种技术在成本、速度、品质、可靠性、能源利用、结构操作的简单性、耐久性和物资消耗方面可能具有其自己的优点和缺点。

本申请人已经开发出了一种由MEMS技术制造的大量喷墨打印头。通常，MEMS制造使用多个光致抗蚀剂沉积和除去步骤。除去用作光刻掩膜的相对薄层的光致抗蚀剂(大约1微米以下)通常是容易的。标准条件使用氧等离子体，其在本领域俗称“灰化”的工艺中氧化除去任何光致抗蚀剂。

在喷墨喷嘴组件的制造中，本申请人已经使用了光致抗蚀剂作为牺牲支架，其它材料(例如加热器材料、顶层结构)可以沉积在其上。该技术允许构造比较复杂的喷嘴组件。但是，它需要比较厚层的耐热的粘性光致抗蚀剂。如将在下面更详细解释的，可能需要至多30微米的光致抗蚀剂层或栓。而且，必须彻底烤干并UV固化该光致抗蚀剂，使得其在后续的高温沉积步骤例如金属或陶瓷材料沉积在所述光致抗蚀剂上的过程中不会重熔。

在典型的MEMS打印头制造工艺中，最终的灰化步骤除去喷嘴组件中所有残余的光致抗蚀剂，包括所述制造工艺中使用的光致抗蚀剂支架和光致抗蚀剂栓。迄今，传统的O₂等离子体灰化技术已经用于最后或后期的步骤除去光致抗蚀剂。