[发明专利]具有背侧电连接的低轮廓MEMS热打印头芯片

权利要求书

1. 一种热打印头芯片，包括：

SOI结构，所述SOI结构具有打印表面、隐埋氧化物层、以及与打印表面相对的安装表面；

多个墨传输部位，每个部位具有：

在打印表面上形成的墨接收和墨分配结构、以及

在墨接收和墨分配结构附近形成的欧姆加热器；以及

至少一个凸点下金属化（UBM）垫，在安装表面上形成，且电连接到欧姆加热器；

其中，由墨传输部位接收且由欧姆加热器电加热的墨通过升华传输给基底。

2. 根据权利要求1所述的打印头芯片，还包括：穿过隐埋氧化物层将欧姆加热器电联接到UBM垫的至少一个贯穿硅晶圆通路（TSV）插塞。

3. 根据权利要求2所述的打印头芯片，还包括：将欧姆加热器联接到UBM垫的互连金属。

4. 根据权利要求2所述的打印头芯片，还包括：将欧姆加热器联接到TSV插塞的互连金属。

5. 根据权利要求4所述的打印头芯片，其中，每个墨传输部位还包括穿过打印表面形成的至少一个导电腔室，且其中，互连金属沿导电腔室的底部将欧姆加热器连接到TSV插塞。

6. 根据权利要求2所述的打印头芯片，其中，TSV插塞包括SOI结构的掺杂和电隔离部分。

7. 根据权利要求1所述的打印头芯片，其中，UBM垫包括蒸发金属层。

8. 根据权利要求7所述的打印头芯片，其中，蒸发金属包括钛-镍-金。

9. 根据权利要求1所述的打印头芯片，还包括：介电层，所述介电层沿安装表面设置且形成焊料腔室，从而暴露UBM垫的至少一部分，以连接到外部电源。

10. 根据权利要求1所述的打印头芯片，其中，墨接收结构包括单个腔室。

11. 根据权利要求1所述的打印头芯片，其中，墨接收和墨分配结构包括：墨接收腔室；在SOI结构中形成且基本上正交于打印表面定向的多个墨分配孔隙，以在墨接收腔室和打印表面之间提供墨流动路径。

12. 一种在SOI结构上制造MEMS热打印头芯片的方法，所述SOI结构具有顶表面、隐埋氧化物层、以及与顶表面相对的安装表面，所述方法包括如下步骤：

（a）在SOI结构的顶表面上形成多个墨分配孔隙，每个孔隙包括凹进区域；

（b）在墨分配孔隙中的至少一个附近形成欧姆加热器；

（c）在安装表面上形成至少一个凸点下金属化（UBM）垫；以及

（d）形成至少一个贯穿硅晶圆通路（TSV）插塞，所述TSV插塞穿过芯片厚度将欧姆加热器电联接到UBM垫。

13. 根据权利要求12所述的方法，还包括：穿过安装表面形成多个墨接收腔室，每个墨接收腔室与多个墨分配孔隙相对应。

14. 根据权利要求13所述的方法，还包括：穿过SOI结构形成一个或多个孔隙，以允许每个墨接收腔室和打印表面之间的墨流动。

15. 根据权利要求12所述的方法，还包括：形成一个或多个互连金属层，从而将TSV插塞联接到欧姆加热器和联接到UBM垫。

16. 根据权利要求15所述的方法，其中，互连金属包括钛-钨-铝层。

17. 根据权利要求15所述的方法，还包括：穿过打印表面形成至少一个导电腔室，其中，互连金属层中的至少一个沿导电腔室的底表面穿过隐埋氧化物将欧姆加热器连接到TSV插塞。

18. 根据权利要求12所述的方法，其中，步骤（d）还包括通过掺杂SOI结构的一部分而形成TSV插塞。

19. 根据权利要求12所述的方法，其中，UBM垫形成为蒸发钛-镍-金层。

20. 根据权利要求12所述的方法，还包括：通过等离子体增强化学汽相沉积沿安装表面形成介电层，所述介电层限定焊料腔室，从而暴露UBM垫的至少一部分，以连接到外部电源。